三點式汽車安全帶布置形式及其有效固定點法規(guī)分析

1——置］三點式汽車安全帶布置形式及其有效固定點法規(guī)分析作者：周喜格，王昆來源：《時代汽車》2017年第23期摘要：本文結(jié)合筆者多年在上汽通用五菱汽車股份有限公司的工作實踐經(jīng)驗，簡單探討三點式汽車安全帶布置的形式，從導(dǎo)向環(huán)、卷收器、織帶以及插鎖等多個方面對三點式汽車安全帶布置方法進行闡述，再從上下固定點以及周邊間隙等方面分析三點式安全帶校核的方法，結(jié)合法規(guī)探討改進方式。關(guān)鍵詞：三點式汽車安全帶；布置形式；有效固定點；法規(guī)1引言在汽車中設(shè)置安全帶是一種安全性的必要裝置，能夠在汽車發(fā)生交通意外碰撞或是在行駛過程的急轉(zhuǎn)中約束乘員盡可能保持原有的位置，不因大幅度移動而損傷，所以安全帶成為了汽車必不可少的配備。對于三點式汽車安全帶布置固定和校核，需要滿足國家的相關(guān)法規(guī)，還要符合相應(yīng)的裝配性能要求，確保結(jié)構(gòu)匹配，并給予駕駛員較高的舒適度。所以汽車安全帶布置以及對有效固定點法規(guī)的分析非常重要。2三點式汽車安全帶布置形式根據(jù)三點式安全帶安裝固定點位置的不同，我們可以將三點式汽車安全帶布置的形式分為兩種。第一種是三點都布置在座椅上，這種布置方式確保安全帶與車身不會有直接的連接，在乘車人員系好安全帶以后，可以根據(jù)自身的舒適情況調(diào)整座椅位置，而這個過程能確保安全帶佩戴的形態(tài)不發(fā)生改變。另外，這種布置的形式也不會受到座椅滑軌行程的限制，只要保證設(shè)計的H點位置與相關(guān)的法規(guī)相符，那么整個行程中都將滿足相關(guān)要求與標(biāo)準(zhǔn)［1］?？傊@種布置形式對于座椅的骨架強度有著非常高的要求，要求骨架必須具備很強抗沖擊能力，才能確保緊急事故中更好地對乘車人員起到保護的作用，所以在成本上也比較高，更多的會應(yīng)用在較為豪華的跑車或轎車上［2］。第二種是一點布置座椅，兩點布置側(cè)圍上。這種安全帶因為兩點布置側(cè)圍的關(guān)系，確保了座椅在發(fā)生向前或向后的滑移時，固定點與人體H點有相對的位移量，所以有可能會滑到另外的位置，導(dǎo)致安全帶有效固定超出了法規(guī)的區(qū)域，也會使得乘車人員出現(xiàn)不舒適的情況。另外，這種布置形式有一部分的強度被轉(zhuǎn)移到了側(cè)圍上，那么在座椅骨架的強度要求就會相應(yīng)減少，這能降低座椅開發(fā)以及試驗工作的成本。這種布置的安全帶更多的應(yīng)用在中小型車上，當(dāng)前使用非常廣泛。3三點式汽車安全帶的布置3.1布置條件在進行布置前要輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括R點、B柱鈑金、座椅骨架、座椅滑軌軌跡線以及假人軀干線。3.2三點式安全帶的布置布置三點式安全帶最主要的是確定安全帶安裝側(cè)圍鈑金與座椅位置。首先是卷收器的布置，需要遵循以下的原則：（1）以B柱角度為準(zhǔn)，確定卷收器安裝的角度。（2）布置卷收器到B柱下端位置，要求其中心線與B柱中心線接近，結(jié)合B柱的實際強度，保證卷收器兩側(cè)鈑金不能太窄，另外還要充分考慮卷收器的安裝空間，并確保其與鈑金之間最小的間隙為5mm°（3）制作卷收器中心點和中心線。其次是導(dǎo)向環(huán)的布置。如圖1所示。以兩點制作織帶中心示意線，其中一點是鎖舌和織帶相交的中心點，另一點就是導(dǎo)向環(huán)有效固定點，此點作為參考，對導(dǎo)向環(huán)的位置進行調(diào)整，確?？棊宕鞯奈恢门c使用者的要求和舒適度相符。還要確認(rèn)導(dǎo)向環(huán)所有的位置，包括安裝位置、導(dǎo)向環(huán)使用位置、極限位置等，最終確認(rèn)導(dǎo)向環(huán)有效固定點［3］。再者是安全帶插鎖高度布置與織帶長度的確認(rèn)。比如兒童約束固定模塊CRS布置，如圖2所示，要將GB1416602013的CRA模型布置到前排右側(cè)的座椅上，遵循兩點原則：（1）CRS后側(cè)和座椅靠背干涉量控制在10mm；（2）CRS模塊下側(cè)和座椅坐墊干涉量為10mm。隨后要確定安全帶插鎖的高度，沿著CRS布置好腰帶，確保織帶與CRS完全貼合，從而確定安全帶插鎖具體的高度。（3）確認(rèn)安全帶織帶的長度。沿著CRS布置好肩帶，確?？棊cCRS完全貼合，并測量處織mi導(dǎo)向環(huán)垃蜀帶的具體長度值，增加100mm的設(shè)計余量，這個量值是為安全帶織帶長度所預(yù)備設(shè)計［4］。具體圖分別見圖3。上述的方法與步驟，能夠確定卷收器、插鎖和導(dǎo)向環(huán)的具體安裝位置，以及織帶的長度，這些確定的位置及數(shù)據(jù)一旦確定，就完成了三點式汽車安全帶布置的流程。4三點式汽車安全帶有效固定點的法規(guī)分析4.1安全帶固定點法規(guī)與試驗簡述在GB14167-2013中，針對三點式汽車安全帶配置、形式以及試驗方法都做了如下的規(guī)定:（1）車內(nèi)座椅采用的必須是三點式安全帶，并且在同一個座椅中，其安全帶固定的三個點都要

經(jīng)過試驗確保安全；（2）安全帶與座椅和人體模塊，沿著平行車輛縱向中心平面和水平線必須保證向上10°±5°方向有固定點施加的（13500±200）N的載荷；（3）如果安全帶的固定點有一個或者是多個座椅，那么必須保證同時在座椅質(zhì)心高度加上與座椅總成質(zhì)量約20倍的水平前向載荷。上述的要求以下圖4表示。四4 委全市H驗加1貌示范IEHI3 市察叫；H做至帝四布:E全帶配置、形式以及試驗方法都做了如下的規(guī)定：（1）車內(nèi)座椅米用的必須是三點式安全帶，并且在同一個座椅中，其安全帶固定的三個點都要經(jīng)過試驗確保安全；（2）安全帶與座椅和人體模塊，沿著平行車輛縱向中心平面和水平線必須保證向上10°±5°方向有固定點施加的（13500±200）N的載荷；（3）如果安全帶的固定點有一個或者是多個座椅，那么必須保證同時在座椅質(zhì)心高度加上與座椅總成質(zhì)量約20倍的水平前向載荷。上述的要求以下圖4表示。在進行試驗時，要應(yīng)用一輛合格的車身，切除車子的前艙部分，用以做加載的試驗，通過前后懸架以及前門與后門的門檻將車身固定在地面上。保證固定的位置與被測安全帶的固定位置定點距離必須超過500mm，而后方的距離必須超過300mm，另外還要滿足固定點與周圍部件起到加強作用的法規(guī)要求。將座椅設(shè)計好并固定在車的身上，安全帶也根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)要求和螺栓的要求固定在車身的安全帶安裝位置上，在對其施加壓力前先進行10%預(yù)加載，在4s內(nèi)加載到國際標(biāo)準(zhǔn)值，同時繼續(xù)保持0.2s。試驗的過程中，條件允許下安全帶固定點或是周圍區(qū)域有塑性變形，比如產(chǎn)生了裂紋或部分?jǐn)嗔?，但所有安全帶固定點均要保證不失效。另外，對安全帶固定點位于靠背座椅的情況還要求有效固定點前向位移的程度不會超過RC平面。4.2安全帶下部安裝固定點位置校核法規(guī)要求三點式汽車車輛前排座椅所有可以正常移動的位置的非帶扣一側(cè)角度要在30°?80°的范圍中，而帶扣的一側(cè)角度則要在45°~80°的范圍內(nèi)。其他的乘坐位置，前兩者中必須有一個是恒定值，比如固定點在座椅上的，對應(yīng)值則為60°±10°，如果是帶有調(diào)節(jié)機構(gòu)的一些可調(diào)座椅，如果靠背角在20。以內(nèi)，那么上述前者的角度就可以比規(guī)定的最小值30°要低，但是，在任何正常使用的位置都不能低于20°。針對一些關(guān)鍵尺寸的校對，可設(shè)置在同一安全帶中兩個下固定點，確保兩個點與車輛縱向中心平面的垂直平面距離大于350mm。針對三點式汽車車輛后排的乘客座位，如果中間座椅和其他座椅無法進行交換，那么上述中提到的距離則必須超過240mm，而座椅縱向中心平面則在兩個設(shè)置點之間，保持超過120mm的距離。在周邊件間隙的校核中，安全帶和周邊部件間隙也有如下的法規(guī)要求，具體要求見下表1?？傊槍θc式汽車安全帶校核工作，除了要緊密聯(lián)系相關(guān)的法規(guī)要求意外，還要充分考慮到對其進行安裝與使用的便捷性，比如對生產(chǎn)現(xiàn)場電動槍使用空間以及固定方式要求操作簡單方便等等。5結(jié)語綜上所述，本文緊密結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗，對三點式汽車安全帶布置形式進行探討，主要介紹其布置、固定點法規(guī)以及校核，當(dāng)前所應(yīng)用的校核方式已經(jīng)