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汽車座椅內(nèi)部凸出物概述

2020-04-22 23:11:37·  來源：座椅檢測知多少  作者：杜光圣  
　
汽車的被動安全性是汽車設(shè)計一個非常重要的方面。首先汽車結(jié)構(gòu)應具有足夠的強度和剛度以保證在碰撞發(fā)生時給予乘員足夠的保護，其次還需要對乘員艙內(nèi)部構(gòu)件、操縱
汽車的被動安全性是汽車設(shè)計一個非常重要的方面。首先汽車結(jié)構(gòu)應具有足夠的強度和剛度以保證在碰撞發(fā)生時給予乘員足夠的保護，其次還需要對乘員艙內(nèi)部構(gòu)件、操縱件、頂蓋或活動頂蓋、座椅靠背和座椅后部零件等凸出物進行規(guī)范和限制，以避免乘員受到二次傷害。

本文主要內(nèi)容為乘用車座椅內(nèi)部凸出物的概述、技術(shù)要求、座椅吸能試驗等，為表述方便下文將座椅內(nèi)部凸出物簡稱為“內(nèi)凸”。

1  座椅內(nèi)凸的概述

1.1、座椅內(nèi)部凸出物的執(zhí)行標準

汽車座椅常見的內(nèi)凸標準有GB 11552-2009、GB 15083-2006/2019、ECER21等；座椅內(nèi)部凸出物若滿足GB15083/ECE R17，可視同滿足GB11552或ECE R21。

1.2、內(nèi)部凸出物的定義

剛性凸起： 部件表面能被 直徑165mm剛性球體 （模擬人體頭型）接觸到的可能傷害乘客的剛性凸起或尖棱。

尖棱：曲率半徑＜2.5mm的剛性材料的棱邊（凸出高度H＜3.2mm的除外）。對于凸出高度＜3.2mm的情況，只要凸出高度不大于其寬度的一半且邊緣是圓鈍的，該最小曲率半徑要求不適用。

剛性材料：表面 邵氏硬度＞50A的材料， 如鋼材、 PP 注塑件等（ 發(fā)泡為柔性部件 ）。

1.3、凸出物主要類別

表面上的凸起棱邊、表面內(nèi)凹后的兩側(cè)棱邊及表面上的臺階面，示例如下：

 
1.4、凸出高度H的測量

1.4.1滾動法
汽車座椅內(nèi)部凸出物概述
 
 
 
【注：如上面第二個圖所示，當L≤45.5mm時，表面內(nèi)凹的兩側(cè)棱邊凸出物高度是達不到3.2mm的，若棱邊的寬度大于棱邊高度的2倍，則此時內(nèi)凹兩側(cè)的棱邊圓鈍即可，其曲率半徑無需滿足法規(guī)要求?！?/div>

1.4.2 標尺法

汽車座椅內(nèi)部凸出物概述1
 
1.5、內(nèi)凸法規(guī)存在的必要性

車輛內(nèi)，人體可以接觸到的區(qū)域不應存在可增加乘員傷害風險的尖銳剛性部件或危險粗糙表面；因為發(fā)生碰撞時，剛性尖銳部件會對人體造成傷害。

2  座椅內(nèi)部凸出物的技術(shù)要求

2.1、座椅內(nèi)凸的適用對象

2.1.1、邵氏硬度＞50A的剛性材料部件，如塑料件、金屬骨架等，而發(fā)泡、面套等柔性件不適用；對于GB15083中3.2.4規(guī)定的“諸如“柔性金屬網(wǎng)”部件（parts such as "flexible wire mesh"）”也不適用。[PS：目前未有官方對柔性金屬網(wǎng)定義，一般理解為諸如支撐座墊或靠背發(fā)泡的蛇形彈簧等可彈性變形的金屬網(wǎng)狀部件。]故進行內(nèi)凸檢查時，首先要將柔性部件去除，只檢查剛性部件。

2.1.2、可被直徑165mm的球體接觸到的區(qū)域；

2.1.3、凸出高度＞3.2mm；

2.1.4、法規(guī)GB15083-2006中規(guī)定的區(qū)域1、2、3內(nèi)的座椅后部表面（不接觸區(qū)域不考慮內(nèi)凸要求，如下圖no contact），這些區(qū)域應位于最后排座椅乘員軀干線橫向平面之前。設(shè)計中盡可能用φ155mm球體加嚴校核，或要求內(nèi)凸圓角半徑比法規(guī)要求大20%以上。

[PS:GB 15083僅對座椅靠背后表面有內(nèi)凸要求，但GB 11552要求車內(nèi)最后排座椅乘員軀干線橫向平面之前的部件也應滿足內(nèi)凸要求，故而當扶后排扶手放倒、后排靠背可以按比例放倒時（因座椅靠背放倒時，是作為行李艙的延伸，故此時狀態(tài)下不是作為座椅而存在，而是作為車內(nèi)部件如門板等其他功能件而存在），都要滿足內(nèi)凸法規(guī)要求。]
 
2.1.5、下列區(qū)域不適用內(nèi)凸法規(guī)要求：

（a）表面凸起部分的突出高度小于3.2 mm，且突出高度不超過突出部分寬度一半的區(qū)域；
 
PS：料厚＜3.2的板件搭焊到其他板件上，焊接位置是不考慮內(nèi)凸要求的，如下圖中的A、B情況可行，C則需按內(nèi)凸要求進行設(shè)計。
 
（b）最后排座椅靠背背部、背對背安裝的座椅靠背背部、面向車輛側(cè)方或后方的座椅以及折疊座椅；

（c）“諸如“柔性金屬網(wǎng)”部件（parts such as "flexible wire mesh"）”也不適用；

（d）位于通過該排座椅最低R點的水平平面以下的座椅靠背部分(如果每排座椅高低不同，則從后排座椅起，該水平面應通過前排座椅的“R”點，在垂直方向或高或低形成一個臺階)。
 
2.2、內(nèi)凸區(qū)域1、2、3定義之圖解
 
區(qū)域1

1）對不帶頭枕的獨立式座椅，該區(qū)域是指位于距過座椅中心線的縱向中心面100 mm的左、右兩縱向垂直面之間，且在過從靠背頂點沿基準線向下100 mm處垂直于基準線的平面以上的靠背后面的區(qū)域。

2）對不帶頭枕的長條座椅，該區(qū)域是指位于距由制造廠提供的每個外側(cè)座椅縱向中心面100 mm的左、右兩縱向垂直面之間，且在過從靠背頂點沿基準線向下100 mm處垂直于基準線的平面以上的靠背后面的區(qū)域。

3）對帶有頭枕的座椅或長條座椅，該區(qū)域是指位于距座椅縱向中心面70 mm的左、右兩縱向垂直面之間，且在過從R點沿基準線向上635 mm處垂直于基準線的平面以上的區(qū)域。試驗時，對可調(diào)頭枕應將其在可調(diào)范圍內(nèi)調(diào)到最不利的位置(一般是最高點)。

區(qū)域2

1）對不帶頭枕和可拆式或分體式的座椅或長條座椅，區(qū)域2 是指位于過從靠背頂點沿基準線向下100mm 處垂直于基準線的平面以上的靠背后面的區(qū)域，但不包括位于區(qū)域1 內(nèi)部分的區(qū)域。

2）對整體式頭枕座椅或長條座椅，區(qū)域2 是指位于過從R 點沿基準線向上440mm 處垂直于基準線的平面以上的靠背后面的區(qū)域，但不包括位于區(qū)域1 內(nèi)部分的區(qū)域。

區(qū)域3

是指位于GB 15083-2006中4.1.4.1.3 定義的水平面以上的座椅或長條座椅的背面區(qū)域，但不包括位于區(qū)域1和區(qū)域2 內(nèi)部分的區(qū)域。

圖示【僅示例帶頭枕情況】
汽車座椅內(nèi)部凸出物概述2
 
2.3、座椅內(nèi)凸試驗要求：


 
3  座椅頭枕吸能試驗方法

試驗項目：頭枕吸能試驗

試驗對象：區(qū)域1的靠背后表面；區(qū)域1的頭枕的前、后表面；或區(qū)域2的靠背、頭枕后表面；

參考標準：GB 15083-2006/2019  /ECE R17  

座椅安裝及調(diào)節(jié)

用由制造廠提供的固定裝置將座椅按實車安裝的方式牢固地固定在試驗臺上，以使其在試驗時保持穩(wěn)定。

1）座椅應調(diào)節(jié)至最后駕駛位置；

2）靠背角應調(diào)節(jié)至25°或接近25°位置，OEM另有規(guī)定除外；

3）頭枕調(diào)節(jié)至最低使用位置。
注：做內(nèi)凸尺寸檢查時需去除柔性部件，但做吸能試驗時不能去除柔性部件。

試驗方法

試驗裝置：

1)試驗裝置由一擺錘組成。該擺錘轉(zhuǎn)動軸用球軸承支承，它在撞擊中心的折算質(zhì)量為6.8 kg,擺錘下端有一個直徑為165 mm 的剛性撞擊頭型，其中心與擺錘沖擊中心重合；
   2)頭型上裝有兩個加速度計和一個速度測量裝置，以測定撞擊方向上的數(shù)據(jù)。

1）在對座椅進行從后向前撞擊試驗時，撞擊方向應位于縱向平面內(nèi)并與鉛垂方向成45°角。撞擊點應在區(qū)域l內(nèi)。如果有必要，撞擊點也可位于區(qū)域2內(nèi)的曲率半徑小于5mm的表面上。
   2）頭枕前部區(qū)域的撞擊方向與鉛垂方向成90°夾角，頭枕后部區(qū)域的撞擊方向與鉛垂方向成45°夾角?！?/div>
   3）頭型應以24.1 km/h 的速度撞擊試驗樣品：該速度的獲得可用推進裝置來實現(xiàn)，也可以利用一種附加的推進裝置來實現(xiàn)。

圖示 Figure　
 
靠背吸能試驗與頭枕吸能試驗設(shè)備及方法相同，只是靠背只做后表面，頭枕則需做前后表面，但最后排座椅頭枕的后表面和靠背的后表面不用做吸能試驗?！?/div>

說明

試驗后若頭枕損壞甚至脫落但減速度曲線滿足要求,仍判為不合格。
試驗中頭枕被擊穿（頭枕無支撐/變形大，剛性頭型穿越了試驗表面），試驗也算失敗。

4  附錄：邵氏硬度

 
 
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