某轻型客车乘员座三点式安全带布置中的几点注意事项

客　车　技　术　与　研　究
第3期 BUS &COACH TECHNOLOGY AND RESEARCH No.3　2019
作者简介:佟炳勇(1978 ),男,工程师;主要从事汽车座椅㊁安全带开发工作㊂
某轻型客车乘员座三点式安全带布置中的几点注意事项
佟炳勇,陈恒林
(潍柴动力股份有限公司上海研发中心客车所,上海　201114)
摘　要:某轻型客车乘员座全匹配三点式安全带㊂通过解决设计和验证过程中遇到的问题,总结轻型客车乘员座三点式安全带布置中的几点注意事项㊂关键词:轻型客车;乘员座;三点式安全带中图分类号:U463.85+9
文献标志码:B
文章编号:1006-3331(2019)03-0022-03
Attentions to Three-point Safety Belt Layout of Passenger Seats for a Light Bus
TONG Bingyong,CHEN Henglin
(Coach Dept.of Shanghai R&D Center,Weichai Power Co.,Ltd.,Shanghai 201114,China)
Abstract :A light bus is equipped with three-point safety belt for all passengers.Through solving the prob⁃lems occurred during the design and validation procedure,the authors summarize some attentions to the three-point safety belt layout of passengers seats for a light bus.Key words :light bus;passenger seat;three-point safety belt 安全是汽车设计关注的首要问题,安全带是汽车发生碰撞时最重要的保护装置[1],在汽车被动安全方面,安全带是首选[2]㊂我国已明确规定了营运客车上三点式安全带的使用部位和要求[3-4]㊂某轻型客车将三点式安全带作为全车乘员座的标准配置,但在布置过程中遇到一些问题㊂通过对问题的解决,本文总结了轻型客车乘员座三点式安全带布置的几点注意事项㊂
1　某轻型客车布置方案
1.1　常用三点式安全带布置
轻型客车中三点式安全带常见的布置方式见表1和图1㊂
表1　固定点及卷收器位置说明
编号下固定点位置上固定点位置卷收器位置a
车身侧围车身侧围
下固定点b 座垫侧靠背侧上部座垫侧
c 座垫侧
靠背上部靠背上部d 靠背后下部座垫侧靠背后下部
1)图1a 方式,安全带上下固定点和卷收器在车
身侧围上有相应的固定点㊂优点:布置简单,工作状
态稳定,占用空间小㊂缺点:受侧围上的安装点影响,对车身依赖较大㊂
2)图1b 方式与a 方式相近,将a 方式的上下固
定点移至座椅上㊂优点:安全带布置在座椅上,便于座椅的排布㊂缺点:对座椅骨架强度要求高,卷收器的布置㊁织带走向等受限制较多㊂
a 方式
b 方式
c 方式
d 方式
图1　常见三点式安全带布置方式
3)图1c 方式,将卷收器布置在座椅靠背上部,
下固定点固定在座椅上㊂优点:安全带全部布置在座椅上,操纵方便并便于座椅的排布㊂缺点:对座椅骨
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架强度要求高,卷收器布置受限制㊂对座椅造型有影响㊂
4)图1d方式与c方式近似,卷收器布置在座椅靠背后下部,织带自座椅后方穿过座椅靠背从正面引出㊂优点:便于座椅的布置,靠背的调节对安全带使用影响小,卷收器布置方便㊂缺点:对座椅骨架要求高,织带走向转折较多,靠背的结构复杂㊂
1.2　轻型客车安全带的布置
某轻型客车长7.085m,座位数10~19个㊂借用已有成品的乘员座椅进行三点式安全带布置㊂要求控制成本,满足整车法规要求和使用要求㊂
1)方案选择㊂轻型客车的同一款车身会配置不同的座位数,很难将座椅的位置恰好地布置在车身立柱附近;因侧窗的面积较大,考虑整车内部的美观性和实用性,不宜将上固定点放在侧围上较高的地方,所以将三点式安全带布置在座椅上是首选方案㊂该车型的布置要求座椅借用现有部件,应尽量减少座椅变动,所以b方式为优选㊂
2)方案设计及验证㊂按GB14167 2013的要求,对安全带的固定点进行计算㊁选取[5]㊂轻型客车的乘员座椅按乘坐人数分为单人座㊁双人座㊁三人座和四人座,要考虑不同座椅上安全带布置结构的通用性㊂经反复讨论评审,形成了如图2所示的三点式安全带布置结构㊂通过CAE分析,对座椅模态㊁固定点强度㊁座椅骨架强度等进行了优化㊂经试验验证,对部分结构进行了调整和优化㊂解决了安全带使用拉力过大㊁安全带使用后织带不收回㊁乘员座调节过程中安全带上固定点与内饰干涉等问题,最终使得安全带的布置满足法规和使用要求
㊂
图2　某轻型客车三点式安全带布置示意图
2　注意事项
座椅扶手㊁座椅调节机构㊁靠背造型㊁座垫造型都有可能影响安全带的使用,布置过程中应加以注意㊂特殊位置的座椅受轮包㊁立柱㊁行李舱等结构的影响,为保证结构通用性,需校核其使用的可行性㊂通过解决设计和验证过程中出现的问题,并与表1中不同布置方式进行对比,轻型客车乘员座三点式安全带布置的几点注意事项如下:
1)安全带固定点布置在座椅上对座椅骨架的强度要求高[6]㊂座椅骨架强度及座椅固定点强度㊁安全带固定点强度等需经CAE分析和试验验证㊂应满足国标GB15083 2006[7]和GB13057 2014[8]的规定㊂
2)安全带上固定点的选取应满足法规要求[5],同时应兼顾使用舒适性㊂要满足不同身高的人佩戴舒服,使用中不能从肩部滑脱,更不能勒住乘员的脖子[9]㊂通常上固定点在满足位置要求的前提下会选择较低位置[10-11],需综合考虑其织带长度㊁座椅骨架强度的影响㊂
3)经试验统计织带使用时拉力在15~25N较为合适[12-14]㊂在不使用的状态下,解锁安全带锁扣,织带能自动被卷收器回收[15]㊂
4)安全带上固定点与织带配合常用环状结构作为连接部件㊂为减少织带使用阻力可增加活动轴套,但应注意轴套的转动不能卷夹织带如图3所示㊂5)织带的转折㊁走向变化会影响织带使用拉力㊂织带在安全带上固定点变换方向时注意进出的走向,避免出现支叉和叠加现象,如图4所示
㊂
图3　上固定点 图4　织带走向6)织带与座椅靠背㊁座垫的干涉或摩擦影响安全带使用拉力㊂必要时可将安全带上固定点向座椅外侧调节;对座垫进行切割避让;对织带增加导向护套[16]㊂
7)座椅靠背上部造型影响安全带上固定点布置㊂需注意座椅调节时安全带上固定点是否会与立柱饰板或另一安全带上固定点干涉㊂
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8)安全带的布置应注意避让座椅扶手㊁护罩㊁座椅调节机构㊂如无法避让也应保证所有机构的使用性能和操作的便利舒适性㊂
9)图1b方式座椅靠背的角度调节可能会影响织带从卷收器拉出的角度,需予以试验确认,保证安全带的使用性能㊂
10)卷收器的位置不同影响织带的走向和长度设定㊂如卷收器与其最近的安全带有效固定点较远,需设计好定位结构,保证卷收器在座椅上的位置准确,保证织带拉出方向的准确性㊂
11)卷收器如按照图1d方式布置,对座椅下方空间的影响最小,对座椅靠背的要求也会降低㊂如果座椅下方布置行李舱㊁灭火器㊁暖风机等零部件,可考虑此方案㊂
12)座间距与座位数影响安全带布置方式㊂同等条件下空间大安全带布置相对简单,所以一般以座位数较多的状态进行方案布置㊂
13)座椅造型影响安全带布置㊂靠背的厚度大,造型变化小,便于织带穿过其内部㊂如靠背厚度足够,可按图1c或图1d方式将卷收器布置在座椅靠背内部㊂
14)车身内部宽度㊁座椅靠背宽度及造型会影响座椅上固定点的位置及结构㊂
综合上面提到的注意事项,在安全带布置过程中整车配置设定㊁座椅造型㊁车身结构㊁内饰件㊁安全带等互相影响㊁制约,安全带的合理布置就是矛盾的平衡和问题的解决㊂
3　结束语
因轻型客车的车身结构㊁市场定位㊁用途与乘用车不一致,所以其安全带布置与乘用车有很大区别,应在造型设计㊁车身设计㊁座椅设计的过程中提前考虑到三点式安全带的布置,以便能达到更好的使用效果,提高整车的安全性㊁实用性㊁美观性㊂
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收稿日期:2018-12-19
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