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汽車(chē)安全帶固定點(diǎn)位置設(shè)計(jì)校核
2020-06-17 12:03:00· 來(lái)源：座椅檢測(cè)知多少
原創(chuàng)心有猛虎之云胡不喜 昨天來(lái)自專(zhuān)輯安全帶及其固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)簡(jiǎn)介注意行車(chē)安全，請(qǐng)牢記系安全帶！注意行車(chē)安全，請(qǐng)牢記系安全帶?。∽⒁庑熊?chē)安全，請(qǐng)牢記系安
什么是汽車(chē)安全帶？
安全帶是指具有織帶、帶扣、調(diào)節(jié)件以及將其固定在車(chē)內(nèi)的附件，用于在車(chē)輛驟然減速或撞車(chē)時(shí)通過(guò)限制佩戴者身體的運(yùn)動(dòng)以減輕其傷害程度的總成，一般稱(chēng)為安全帶總成，它包括吸能或卷收織帶的裝置。
安全帶對(duì)乘員的保護(hù)原理是當(dāng)碰撞事故發(fā)生時(shí)，安全帶起作用，將乘員束縛在座椅上，乘員的頭部、胸部不至于向前撞到方向盤(pán)、儀表板及風(fēng)窗玻璃上，使乘員免受車(chē)內(nèi)二次碰撞的危險(xiǎn)，同時(shí)使乘員不被拋離座椅。
什么是汽車(chē)安全帶固定點(diǎn)?
汽車(chē)的安全帶固定點(diǎn)是用來(lái)固定安全帶的汽車(chē)結(jié)構(gòu)，是保證在車(chē)輛碰撞過(guò)程中，安全帶能夠有效固定車(chē)內(nèi)乘員位置及姿態(tài)，以降低乘員在此過(guò)程中出現(xiàn)被甩出去以及與車(chē)內(nèi)其他部件多次碰撞而造成傷害甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn)。
安全帶固定點(diǎn)數(shù)量、位置及其強(qiáng)度是汽車(chē)被動(dòng)安全一個(gè)重要指標(biāo)，國(guó)家強(qiáng)制性法規(guī)明確規(guī)定了安全帶固定點(diǎn)數(shù)量和有效固定位置。根據(jù)最新法規(guī)GB14167-2013，每一個(gè)乘用車(chē)(M1類(lèi))必須布置3個(gè)安全帶固定點(diǎn)，分別為兩個(gè)下固定點(diǎn)和一個(gè)上固定點(diǎn)。
汽車(chē)安全帶固定點(diǎn)與乘員的相對(duì)位置，直接影響到乘員在發(fā)生車(chē)輛碰撞事故時(shí)所受到的保護(hù)程度和平時(shí)使用的舒適程度。
1. 如果上固定點(diǎn)位置布置不當(dāng)，在車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí)肩帶容易拉住成員頭部從而造成傷害；
2. 如果下固定點(diǎn)位置布置不當(dāng)，車(chē)輛發(fā)生碰撞時(shí)，無(wú)法對(duì)成員下肢產(chǎn)生足夠的約束。乘員身體下半部將會(huì)產(chǎn)生“下滑”現(xiàn)象，從而對(duì)身體下肢造成傷害。
安全帶的設(shè)計(jì)在功能上首先要滿(mǎn)足法規(guī)規(guī)定對(duì)乘員保護(hù)的要求，同時(shí)還需要滿(mǎn)足舒適性、易于使用及佩戴提示等要求。
車(chē)身總體布置時(shí)，應(yīng)充分考慮安全帶與車(chē)身連接安裝點(diǎn)的位置。
1. 對(duì)于下固定點(diǎn)在車(chē)身上情況，應(yīng)考慮安全帶使用時(shí)是否與座椅等其他部件干涉，其安全帶固定點(diǎn)位置是否滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的要求；同時(shí)也應(yīng)充分考慮車(chē)身連接部位的強(qiáng)度。
2. 對(duì)于上固定點(diǎn)在座椅上的情況，應(yīng)充分考慮安全帶與座椅等硬件的最后接觸點(diǎn)與座椅R點(diǎn)的相對(duì)位置。
標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程
1968年美國(guó)首先施行轎車(chē)安全帶固定點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)，此后歐洲、日本、澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)也將安全帶固定點(diǎn)作為法規(guī)實(shí)施。
1985年我國(guó)第一次發(fā)布部頒安全帶固定點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
1993年我國(guó)發(fā)布第一版GB14167-1993《汽車(chē)安全帶安裝固定點(diǎn)》標(biāo)準(zhǔn)。
2006年我國(guó)發(fā)布了第二版GB14167-2006《汽車(chē)安全帶安裝固定點(diǎn)》（2007年2月1日開(kāi)始實(shí)施）。
2008年12月進(jìn)行第二次修訂《汽車(chē)安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)及上固定點(diǎn)系統(tǒng)》（報(bào)批稿，代替GB14167-2006）。
2013年，我國(guó)發(fā)布了GB14167-2013《汽車(chē)安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》（現(xiàn)行版本）。
GB14167-2013《汽車(chē)安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》適用范圍：
1. 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車(chē)安全帶安裝固定點(diǎn)和兒童約束系統(tǒng)的ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及其上拉帶固定點(diǎn)的位置、強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法。
2. 本標(biāo)準(zhǔn)適用于安裝了前向和后向座椅成年乘員用安全帶安裝固定點(diǎn)的M和N類(lèi)車(chē)輛。
3. 本標(biāo)準(zhǔn)也適用于安裝了用于兒童約束系統(tǒng)的ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及其上拉帶固定點(diǎn)的M1和N1類(lèi)車(chē)輛。
術(shù)語(yǔ)及名詞定義
安全帶固定點(diǎn) belt anchorage
在車(chē)身、座椅或車(chē)輛其他部分的構(gòu)件上用于安裝、固定安全帶總成的零部件。
安全帶有效固定點(diǎn)effective belt anchorage
用于確定安全帶各部分相對(duì)于使用者的角度的點(diǎn)，將織帶系于該點(diǎn)可獲得與預(yù)期設(shè)計(jì)相同的安全帶佩帶狀態(tài)。其可以是也可以不是安全帶實(shí)際固定點(diǎn)，主要取決于與固定點(diǎn)相連接的安全帶金屬接頭的形狀。
1. 如果在車(chē)身結(jié)構(gòu)或座椅結(jié)構(gòu)上設(shè)有織帶的導(dǎo)向件，則應(yīng)將織帶朝向使用者一側(cè)的導(dǎo)向件中點(diǎn)作為安全帶有效固定點(diǎn)；
2. 如果安全帶經(jīng)使用者直接通向卷收器而不帶導(dǎo)向件，則應(yīng)以卷軸與通過(guò)織帶中心線(xiàn)卷收平面的交點(diǎn)作為安全帶有效固定點(diǎn)。
安全帶固定點(diǎn)最低數(shù)量
M類(lèi)和N類(lèi)車(chē)輛應(yīng)具有符合本標(biāo)準(zhǔn)要求的安全帶固定點(diǎn)，最低數(shù)目如下：
安全帶固定點(diǎn)位置
安全帶固定點(diǎn)既可以設(shè)在車(chē)輛結(jié)構(gòu)上或座椅結(jié)構(gòu)上，亦可以設(shè)在車(chē)輛的其他部件上，或者分設(shè)于以上各部件上。
安全帶固定點(diǎn)可供兩個(gè)相鄰安全帶的兩個(gè)端頭固定用，但應(yīng)符合試驗(yàn)要求。
安全帶兩個(gè)下固定點(diǎn)的距離
分別通過(guò)同一安全帶的兩個(gè)下固定點(diǎn)L1、L2，且平行于車(chē)輛縱向中心平面的兩個(gè)垂直平面間的距離不得小于350 mm。對(duì)M1和N1類(lèi)車(chē)輛的后排中間乘坐位置，若中間座椅與其它座椅不可交換，則上述距離不可小于240 mm。座椅的縱向中心平面應(yīng)在L1和L2點(diǎn)之間，且距離至少為120 mm。
安全帶上有效固定點(diǎn)的位置
固定點(diǎn)位置設(shè)計(jì)校核
校核采用CATIA軟件在創(chuàng)成式模塊中進(jìn)行。
設(shè)計(jì)輸入條件如下：
a. 駕駛員R點(diǎn)坐標(biāo)；
b. 靠背角度；
c. 座椅行程；
d. 座椅數(shù)模；
e. 安全帶數(shù)?；虬踩珟Ч潭c(diǎn)坐標(biāo)。
輸入R點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)為：
靠背角22°，座椅行程210mm。
一、下固定點(diǎn)的校核
a. 基準(zhǔn)平面P
過(guò)R點(diǎn)作一個(gè)與Y平面平行的基準(zhǔn)平面P。
將 R 點(diǎn)沿座椅行程方向平移至最前端 R’ （注意保留 R 點(diǎn)的位置）。
以P平面為草圖平面進(jìn)入草圖，并將剛剛作R點(diǎn)和R’投影到草圖中：
b. α1要求范圍
過(guò)R點(diǎn)作一條水平直線(xiàn)，然后過(guò)R點(diǎn)作兩條直線(xiàn)與其夾角分別為30度和80度，再過(guò)R’作兩條直線(xiàn)也與其夾角分別為30度和80度，如下圖所示紅色線(xiàn)條以?xún)?nèi)為符合法規(guī)的α1的要求范圍：
c. α2要求范圍
相同的方法可以作出α2要求的45度～80度的范圍（根據(jù)法規(guī)說(shuō)明，由于本案例中的設(shè)計(jì)車(chē)α2對(duì)應(yīng)的固定點(diǎn)固定在座椅上，所以本條只是介紹一下，并非校核）：
對(duì)于固定在座椅上的固定點(diǎn)，按照法規(guī)要求60°±10°，可作如下校核：
d. 距離要求
分別通過(guò)同一安全帶的兩個(gè)下固定點(diǎn)L1和L2，且平行于車(chē)輛縱向中心平面的兩個(gè)垂直平面間的距離不得小于350mm。L1和L2點(diǎn)應(yīng)在座椅中心面兩側(cè)，且任一點(diǎn)距該平面不得小于120mm。如下圖滿(mǎn)足要求。
二、上固定點(diǎn)的校核
a. J1、J2點(diǎn)
過(guò)R點(diǎn)作xy平面的垂線(xiàn)直線(xiàn).3：
過(guò)R點(diǎn)作垂直于P平面（或整車(chē)Y平面）的直線(xiàn)直線(xiàn).4
以直線(xiàn).3為元素，直線(xiàn).4為軸線(xiàn)，旋轉(zhuǎn)22度（背靠角），作出人體的軀干線(xiàn)，
在軀干線(xiàn)上作一點(diǎn)Z，距離R點(diǎn)為530mm，
過(guò)Z點(diǎn)作整車(chē)Y平面的垂線(xiàn)ZX，長(zhǎng)度為120mm，結(jié)束點(diǎn)命名為X點(diǎn)：
過(guò)X點(diǎn)作平面2（平面2為ZX和軀干線(xiàn)所在的平面）的垂線(xiàn)，長(zhǎng)度為60mm，末端點(diǎn)即為J1點(diǎn)，J2點(diǎn)關(guān)于P平面與J1點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。
a) FN平面
S取254mm（若上安全帶固定點(diǎn)已經(jīng)確定，在作校核工作時(shí)S值為實(shí)際測(cè)量的值；若為前期工作中上安全帶固定點(diǎn)尚未確定，則S取值為根據(jù)法規(guī)要求的位置或標(biāo)桿車(chē)的估測(cè)值），根據(jù)DR=315mm+1.8S=772.2mm在軀干線(xiàn)上取一點(diǎn)D：
過(guò)點(diǎn)D作P平面的垂線(xiàn)直線(xiàn).8：
以軀干線(xiàn)為元素，以直線(xiàn).8為軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)65°得到FN直線(xiàn)。
b. FK平面
根據(jù)BR＝260mm＋S =463.2mm在軀干線(xiàn)上取一點(diǎn)B，以同樣的方法FK直線(xiàn)。
a) C平面
根據(jù)安全帶上有效固定點(diǎn)應(yīng)在通過(guò)C點(diǎn)的水平面上方，且C點(diǎn)位于R點(diǎn)鉛垂上方450mm處，作出所述平面。
b) 法規(guī)要求的區(qū)域
根據(jù)要求，F(xiàn)N平面下方，F(xiàn)K平面后方，通過(guò)R的鉛垂平面后方以及過(guò)C點(diǎn)水平面上方為符合法規(guī)的區(qū)域，通過(guò)切割等命令修剪出此區(qū)域，如下圖所示。
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