当前课程知识点：系统化产品设计与开发 > 第十五讲 稳健设计 > 第1节 汽车后座安全带案例 > 第1节 汽车后座安全带案例
同学们好
下面我们进入课程的第15讲
关于产品的稳健设计
也就是说怎么样让产品
能够比较皮实性能稳定
不管使用条件怎么变化
比如说我们开发出来的汽车
如果到东北去用到了冬天零下四五十度
如果到了海南岛的夏天呢零上四五十度
在这么大的温度变化范围内
你要保证汽车的各种零部件
都是能正常工作的
这是从使用的条件变化来讲
另外呢从我们的原材料零部件的性能差异
制造过程的偏差这个角度来讲
我们也会有很大的波动变化
一个好的产品设计应该对这些差异
对这些偏差不是那么敏感
比如大家经常会听说
说某家的汽车又召回了为什么召回了呢
是某个零部件出问题了
这个零部件为什么出问题就是换了一家供应商
也就是说换了一家供应商的零件跟它这个车匹配在一起
整车的性能就出了问题了
我们这一讲就是要来解决这个问题
我们从福特汽车公司
关于后座安全带开发的这样一个案例开始说起
大家在坐车的时候可能都会注意到
不管前座后座都是有安全带的
但是我们一般人坐车的时候
好像只有坐在前座才会主动的系上安全带
如果后座的话大家经常就不系了
其实这是有问题的
在第二幅图里边大家看到
如果后座的乘客不系安全带
在碰到紧急情况比如跟前车相撞的时候
这个乘客就会趴到前座的座椅上去
更危险的情况是
如果碰撞的程度很剧烈的话
后座的乘客会通过前座座椅
甚至撞破挡风玻璃冲到车外头去
这样的话人的生命就很不安全了
当然并不是说有了安全带就万事大吉了
如果安全带的设计不太合理
或者使用不太妥当的话
依然会出问题
比如在中间下边这个图里边大家看到的
在汽车做后座安全带的碰撞试验的时候
会发现这个假人它的身体
往下滑往前滑了
这种人体向前下方滑移的现象
被称作是下潜
在比较糟糕的情况下
安全带勒在乘客的脖子上可能会导致生命危险
我们来看看影响这个安全带
性能后果的相关的因素
跟这个碰撞发生的形式和程度相关
比如说正面相撞还是前侧方相撞
跟车辆本身车体的设计有关
跟座椅和安全带的性能有关
还有其它一些条件
比如乘客今天穿的是一个什么样的性质的衣服
他的体重身材大小等等可能都会有关系
为了让大家对这个案例了解的更清楚一些
我找了几幅后座安全带的结构图
来给大家解释一下
我们在日常生活中可能都有这个经验
你在上车坐下以后就会把安全带拉过身前
把锁舌插到锁扣内
这个安全带的主体就是一根化学纤维的编织带
这个织带会穿过锁舌上的承载环
我们看到锁扣的下端是通过这个拉索固定在座椅上的
我们看织带穿过锁舌上的承载环
从我们躯体的前部跨过去
然后通过肩部
跟上固定点连接在一起
在上固定点会用一个螺栓把它连接在车身上
织带就会穿过上固定点悬挂着的这个D形环
穿过去之后就进入到座椅后方的卷收器里边去了
卷收器是安全带的一个重要机构
它的原理是这样的
在卷收器里边有一个螺旋的弹簧
这就是为什么我们平常把安全带插上之后
安全带自动的就会收紧了
是靠这个螺旋簧的弹簧力
把安全带给收紧了拉在我们身上贴近在我们身上
当汽车如果前方受到撞击的时候
在惯性力的作用下人体会向前冲
会猛拉这个安全带
这样的话卷收器的轴就会高速旋转
产生一个离心力
这个时候有个棘爪就会出来卡住棘轮
就把转轴给抱住了
然后安全带就在这个位置被拉住
固定在当前位置
这样的话乘客的身体也就被束缚住了
不会继续往前冲了
这是安全带的基本工作原理
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