兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介

兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介2022/12/111/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第1頁!主要內容：車用兒童座椅的定義、功用、種類歐美法規(guī)對兒童座椅的布置要求(ISOFIX系統(tǒng))兒童座椅固定系統(tǒng)的設計開發(fā)要求兒童座椅的試驗要求2022/12/112/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第2頁!兒童座椅的定義：

兒童座椅（ChildSeat），通常又可稱為兒童限制系統(tǒng)（ChildRestraintSystem，簡稱CRS），兒童限制系統(tǒng)與安全帶一起配合使用以減少汽車在發(fā)生碰撞安全事故等緊急情況出現時給兒童帶來的傷害。2022/12/113/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第3頁!兒童座椅的種類：

由于0組與0+組中規(guī)定的體重比較相近，在實際劃分兒童座椅的時候可以歸為一組。因此對于實際的兒童座椅，可以分為4類：類=0與0+組；第二類=Ⅰ組；第三類=Ⅱ組；第四類=Ⅲ組。2022/12/114/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第4頁!第二類Frontward-FacingBabySeat

這類座椅適用于Ⅰ組規(guī)定的兒童，其型式類似圖2所示。同類座椅一樣，這類座椅可以放置于前面座椅和后排座椅上，但是放在后排座椅比放在前面安全性更高一些，如果在乘員側裝有安全氣囊，則這類兒童座椅最好不要安裝在乘員側座椅上，同樣在兒童的體重超過座椅的體重限制前或坐在座椅上頭部高出座椅背的高度以前，盡可能使用該類座椅。圖22022/12/115/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第5頁!第四類BoosterCushion

這類座椅適用于Ⅲ組規(guī)定的兒童，其型式類似圖4所示。同樣BoosterCushion前后排座椅上都可以安裝，但是放在后排的安全性高于放在前面，尤其是前面乘員側裝有安全氣囊的話，不能安裝在乘員側座椅上。這類兒童座椅用車上成年安全帶將兒童跟座椅一起固定在座椅上。圖42022/12/116/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第6頁!ISOFIX系統(tǒng)

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定義：ISOFIX（InternationalStandardsOrganisationFIX）是用來固定兒童座椅的一個標準系統(tǒng)，現在已經被廣泛應用，ISOFIX系統(tǒng)的優(yōu)點一是給兒童座椅提供了個一個規(guī)范而簡單的安裝方式，同一個兒童座椅可以安裝于不同的車上，安裝方式簡單則給使用者提供了便利，相比用車上安全帶固定更便于安裝和拆卸；二是在兒童座椅與車身地板間建立了一個剛性的連接，減小了兒童座椅安裝后松脫的風險，提高了兒童座椅的動態(tài)性能。發(fā)展史：1、美國1990年，NHTSA提出ISOFIX標準，并開始要求在新生產的車輛安裝；

1999年，FMVSS213法規(guī)更新，提出上部固定點的統(tǒng)一要求（UCRA-UniformChildRestraintAnchorage），要求1999年9月1日以后生產的汽車必須按要求提供上部安裝固定點。

2001年，FMVSS213法規(guī)更新，提出下部固定點的統(tǒng)一要求（LATCH-LowerAnchorsandTethersforCHildren），要求2002年9月1日以后生產的汽車必須按要求提供下部安裝固定點。

2、歐洲

ECER14,EEC77/541于2006年2月26日起開始實施。

2022/12/117/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第7頁!對于兒童下部的固定方式除了上圖所示的剛性支架連接外，另外一種是柔性織帶連接，如下圖所示：這兩種連接方式對于ISOFIX系統(tǒng)來說要求是一樣的圖62022/12/118/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第8頁!下固定點2022/12/119/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第9頁!ISOFIX系統(tǒng)的數量要求：針對不同車型以及座椅型式的不同，對于ISOFIX系統(tǒng)需求數量在歐洲法規(guī)ECER14.065.3.8，美國法規(guī)FMVSS225S4里面有詳細規(guī)定。下面表格中給出了法規(guī)規(guī)定不同車型對ISOFIX系統(tǒng)需求的要求：2022/12/1110/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第10頁!

1、2類代表了運動型及常規(guī)的卡車車型，在ECER14中規(guī)定僅有一排座椅的汽車，前面不允許布置兒童座椅，FMVSS225則規(guī)定前面乘員側座椅需有完整的ISOFIX系統(tǒng)，如有中間座椅，則需有上固定點要求，并且特別強調如果前面裝有側安全氣囊，則必須有ON-OFF按鈕，否則不允許配置兒童座椅。（按FMVSS208規(guī)定，在2012年9月1日以后將廢除這種開關的形式，在此之前需通過先進的氣囊技術來逐步取代手動的開關）3、4類代表有兩排座椅的轎車，ECER14規(guī)定盡量將兒童座椅布置于后排座椅上，前面乘員側座椅不做要求。FMVSS225則規(guī)定前面乘員側座椅需有完整的ISOFIX系統(tǒng)，后排需3個上固定點，后排最少需要兩組下部固定點，如空間足夠，可布置3組下部固定點。5類代表了2排座椅的卡車車型，其要求同3、4類。

6、7代表了擁有3排座椅的MPV類車型，對于前兩排的規(guī)定同3、4類車型，第3排在ECE及FMVSS中都規(guī)定只需布置上部固定點，超過3排的車型，第3排起的座椅同6、7類車型。2022/12/1111/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第11頁!ISOFIX系統(tǒng)的布置要求：

ChildRestraintFixture（CRF）為了便于布置兒童座椅，我們把兒童座椅簡化為一個模型，即CRF（ChildRestraintFixture）。ECER142.31里規(guī)定ECER16附錄7的附錄2中的第4章的圖1所示的CRF模型用于兒童座椅的通用布置校核。FMVSS225在圖1和圖2中給出了CRF模型的尺寸定義。下面圖7與圖8分別給出了兩個法規(guī)里規(guī)定的CRF模型。

2022/12/1112/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第12頁!根據上面圖中給出的尺寸，為了方便布置，可以建立一個3D模型如下圖9所示：圖92022/12/1113/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第13頁!L1D下部固定支架為一段段面直徑為D的圓柱形剛性支架，D為支架經過油漆或拋光后的直徑。該支架可以是焊接在車身上，也可以焊接在座椅骨架上。圖中藍色區(qū)域為固定支架的有效固定區(qū)域段A。長度為L1。

D、L1的尺寸定義在后面CheckList中給出歐標與美標的不同定義，后面出現的尺寸同理。圖112022/12/1114/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第14頁!A區(qū)域L1L1L4L5L6圖13兩個固定支架在Y方向的相對尺寸如圖13所示，兩支架有效固定段內部間距為L4，外部間距為L6，中心面間距為L5。兩個固定支架的中心面必須對稱與過座椅SgRP的縱向中心面。2022/12/1115/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第15頁!

上部固定點（TopTetherAnchorage）：上部固定點同樣采用一個類似下部固定點的剛性支架來固定兒童座椅的上部安裝掛鉤（TopTetherHook），其尺寸定義可參考下部固定支架。

TopTetherHook的形狀尺寸在ECER14附錄9的圖3中有詳細定義，如左圖14所示，為了方便做兒童座椅上部固定點的布置，可根據尺寸定義建立掛鉤的3D模型，如圖15所示。圖14圖152022/12/1116/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第16頁!ISOFIX系統(tǒng)的標識要求：

在ECE及FMVSS中分別對ISOFIX系統(tǒng)的標識做了詳細規(guī)定

ECER14FMVSS下部固定點標識A）直徑為13mm的圓形圖案（見圖17），圖案中間兒童座椅的標識的顏色必須與外面的圓的顏色對比鮮明。該標識必須在下部固定點附近。直徑不大于13mm的圓形圖案，圖案中間兒童座椅的標識的顏色必須與外面的圓的顏色對比鮮明。標識的位置應位于座椅靠背上，且在通過每個下部固定支架中心的縱向平面上，到支架的距離為≥50mm且≤70mmB）或者為一個印有“ISOFIX”大寫字母的標識，字母高度6mm。上部固定點標識A）在上部固定點之架的護蓋上必須印有圖18所示圖案，圖案必須清晰且與護蓋顏色對比鮮明。圖案高度20mm/B）或者護蓋上圖案采用浮雕形式。2022/12/1117/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第17頁!ISOFIX系統(tǒng)標識的幾個實例：

下部固定點標識（A方案）下部固定點標識（B方案）上部固定點標識（B方案）圖192022/12/1118/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第18頁!圖20圖212022/12/1119/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第19頁!正向0°±5°8kN±0.25kN斜向75°±5°(兩面，或狀態(tài)差的一邊，或如兩邊是對稱的，則加載一邊)5kN±0.25kN加載力的方向正向力的施加方向與水平面夾角10±5°，斜向力的施加方向與水平面夾角0±5°.在實驗開始時，需對實驗裝置施加一個作用點在X點（見圖20所示），作用力需在少于2秒的時間內全部施加，并持續(xù)不少于0.2秒。2022/12/1120/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第20頁!5、CAE分析結果

5.1水平加載模型

2022/12/1121/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第21頁!加載點位移幅值：17.96毫米ECE-R-14標準：不超過125毫米

5.2水平加載點位移圖

2022/12/1122/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第22頁!分析用車身地板和兒童約束系統(tǒng)板件材料：B170P1屈服應力：200MPa極限應力：357MPa計算最大應力：方向一211.5MPa，方向二257.3MPa方向一方向二

5.5斜向加載應力分布圖

2022/12/1123/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第23頁!FMVSS225試驗的前提條件在S15中給出了要求，其要求與ECER14相關要求相同，測試方法一樣，CAE分析結果1、水平加載模型

載荷幅值：8000N載荷方向：車身坐標系X軸，向前2022/12/1124/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第24頁!加載點位移幅值：方向一2.92毫米ECE-R-14和FMVSS225標準：不超過125毫米

3水平加載點位移圖

2022/12/1125/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第25頁!分析用車身地板和兒童約束系統(tǒng)板件材料：B170P1屈服應力：200MPa極限應力：357MPa計算最大應力：方向一328MPa，方向二533.2MPa方向一方向二5斜向75°加載應力分布圖

2022/12/1126/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第26頁!疑問：1、M14類的活動頂跑車后排ISOFix系統(tǒng)上部固定點的布置；2、單排乘員座椅ISOFix系統(tǒng)的布置；3、上部固定點區(qū)域的準確設計方法；4、兒童座椅的安裝過程；2022/12/1127/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第27頁!兒童限制系統(tǒng)的劃分：

在歐洲法規(guī)ECER44.03及美國法規(guī)FMVSS225中都有相關規(guī)定，按照兒童的體重將兒童限制系統(tǒng)分為5個組：0組：用于體重小于10kg的兒童，出生6~9個月嬰兒。0+組：用于體重小于13kg的兒童，出生12~15個月嬰兒。Ⅰ組：用于體重9kg~18kg的兒童，出生9個月~4年的兒童。Ⅱ組：用于體重15kg~25kg的兒童，出生4~6年的兒童。Ⅲ組：用于體重22kg~36kg的兒童，出生6~11年的兒童。2022/12/1128/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第28頁!類Rearward-FacingBabySeat

這類座椅適用于上述0與0+組所規(guī)定的兒童，其型式類似圖1所示?？煞胖糜谇芭排c后排座椅，放在后排比放在前排更為安全；如果前面乘員側裝有氣囊，則不能放置在乘員側座椅上。后朝向的嬰兒座椅對比前朝向的兒童座椅能更好的保護嬰兒的頭、脖子與頸椎，因此在嬰兒的體重超過座椅的體重限制前或嬰兒坐在座椅上頭部高出座椅背的高度以前，盡可能使用前朝向的座椅。這類座椅用一根車上的成年安全帶進行固定，兒童在座椅上用兒童座椅自身的安全帶進行固定，這樣可以輕松固定及取出座椅。圖12022/12/1129/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第29頁!第三類BoosterSeat這類座椅適用于Ⅱ組規(guī)定的兒童，其型式類似圖3所示。同樣BoosterSeat前后排座椅上都可以安裝，但是放在后排的安全性高于放在前面，尤其是前面乘員側裝有安全氣囊的話，不能安裝在乘員側座椅上，這類兒童座椅用車上成年安全帶將兒童跟座椅一起固定在座椅上。這類座椅還有一個特點，就是坐墊跟靠背通常是可以分離的，如果我們取掉靠背的話，則變成第四類作用BoosterCushion。

圖32022/12/1130/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第30頁!注意事項：BoosterSeat和BoosterCushion因為都僅僅有車上安全帶對兒童進行限制，兒童座椅本身不像前兩種兒童座椅有5點式安全帶固定兒童，所以安全帶就非常重要。下面幾點是在兒童座椅使用時必須要注意的：1、安全帶要保證能將兒童固定在座椅上；2、安全帶系上后腿部部分應該位于兒童的盆骨區(qū)域，而不能位于胃部區(qū)域。3、安全帶的肩部部分應該很繞過肩膀，而不能貼著脖子。2022/12/1131/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第31頁!ISOFIX系統(tǒng)的組成主要由兩個下部固定點（LowerAnchoragePoint）與一個上部固定點（TopTetherAnchoragePoint）組成。如下圖所示：圖52022/12/1132/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第32頁!兒童座椅剛性支架固定方式參考圖片兒童座椅柔性織帶固定方式安裝方式2022/12/1133/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第33頁!上固定點2022/12/1134/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第34頁!2022/12/1135/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第35頁!

另外，對于3、4、5、6、7類車型的后排座椅。兩相鄰安裝位置之間的距離“D”應該大于410mm或者小于390mm，主要是為了避免下面描述中含糊不清的試驗規(guī)定：1、如果相鄰安裝位置之間的距離小于400mm，則兒童座椅不需要同時進行測試；2、如果相鄰安裝位置之間的距離大于400mm，則兒童座椅必須同時進行測試；

因此在設計過程中，這點必須記住，如果對安裝的兒童座椅裝置（SFAD）同時進行測試，加載在SFAD上的負載將是單一裝置時的兩倍或者三倍（對于三個安裝點），如果座椅的骨架強度不夠，這將會導致座椅的過度偏移甚至損壞。2022/12/1136/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第36頁!圖7圖82022/12/1137/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第37頁!

下部固定點（LowerAnchorage）：

每個單獨的兒童座椅固定系統(tǒng)包括兩個兩個下部固定點，與一個上部固定點組成，下部主要靠兩個固定支架來安裝兒童座椅，如下圖10所示CRFFloorPanel圖102022/12/1138/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第38頁!圖12SgRPZPointL2L3兩個固定支架的有效固定區(qū)域必須是同軸，且軸線B必須平行于Y軸，如圖12所示。從后座椅的設計H點（SgRP）到通過固定支架軸線A且平行于YOZ平面的平面C的X方向距離為L2。從CRF的Z點（見圖8中所有標注的PointZ）到平面B的距離為L3?！癈”Plane2022/12/1139/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第39頁!序號名稱ECER14（mm）FMVSS225（mm）備注1D6±0.16±0.1包括油漆或拋光處理2L1≥2525≤L1≤40為保證最佳性能，該值應≤303L2≥120≥123推薦值不小于1304L3/≤705L4255Max/6L5280±1280±17L6305Min/下部固定點布置尺寸檢查清單：

2022/12/1140/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第40頁!上部固定點區(qū)域的定義：

上部固定點的區(qū)域在ECER14附錄9中圖3~10中有詳細規(guī)定，同樣在美標FMVSS225的圖3~7中有詳細規(guī)定。兩法規(guī)對兒童座椅上部固定點區(qū)域的規(guī)定是完全相同的。如圖16所示。理論上只要上部固定點位于該區(qū)域內都是滿足法規(guī)要求的。圖162022/12/1141/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第41頁!圖18圖172022/12/1142/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第42頁!ISOFIX系統(tǒng)的試驗：

StaticForceApplicationDevice(SFAD)：用來驗證ISOFIX系統(tǒng)及與其相關汽車或座椅結構的強度的一種試驗裝置。這種裝置在ECER14附錄9的圖1~圖2，FMVSS225的圖12~圖18中做了形狀及尺寸的定義。

在ECER14中給出的SFAD的定義與FMVSS225中SFAD2的定義是一致的，在美標中還給出了一種SFAD1的定義，SFAD1與SFAD2的區(qū)別在于SFAD1用于沒有ISOFIX系統(tǒng)的測試，SFAD2用于有ISOFIX系統(tǒng)的測試（FMVSS225S6.3.4），下圖20為SFAD的尺寸定義，根據定義可建立圖21所示的模型，用于CAE。2022/12/1143/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第43頁!

靜強度試驗ECER141、試驗的前提條件在6.6.1~6.6.3中給出了要求，需要注意的幾點是：a)所有與ISOFIX相關的車身部件與座椅部件必須齊全；

b)如果在同一排座椅上有多個ISOFIX系統(tǒng)，且可以同時使用，那么應該對這些系統(tǒng)同時進行試驗。

c)如果座椅與座椅頭枕是可調節(jié)的，應該將座椅及頭枕調整到設計位置。2、載荷加載方向首先對SFAD的前下橫梁的中間部位施加一個水平力以調整SFAD的前后位置，保證SFAD與安裝支架緊密接觸，該預緊力大小為135N±15N。加載的方向及大小見下表（角度為力與XOZ平面的夾角）2022/12/1144/…兒童座椅的介紹及ISOFIX布置簡介共52頁，您現在瀏覽的是第44頁!

3、下固定點系統(tǒng)的測試

3.1、正向加載測試

SFAD的X點在8kN±0.25kN的載荷（預載荷后）下，水平縱向的位移不能大于125mm。如果在規(guī)定的時間內，固定的載荷下，ISOFIX下部固定點系統(tǒng)或周邊環(huán)境發(fā)生破裂或損壞等永久變形可接受。3.2、斜向加載測試

SFAD的X點在5kN±0.25kN的載荷（預載荷后）下，沿作用力方向的位移不能大于125mm。如果在規(guī)定的時間內，固定的載荷下，ISOFIX下部固定點系統(tǒng)或周邊環(huán)境發(fā)生破裂或損壞等永久變形可接受。

4、下部固定點與上部固定點的測試

在SFAD與上部固定點間作用50N±5N的預緊力，SFAD的X點在8kN±0.25kN的載荷下，水平縱向的位移不能大于125mm。如果在規(guī)定的時間內，