某轻型客车乘员座三点式安全带布置中的几点注意事项

2019-06-24 01:28佟炳勇陈恒林
客车技术与研究 2019年3期
关键词:乘员安全带座椅

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)

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]。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]。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。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。

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1。

表1 固定点及卷收器位置说明

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。优点:布置简单,工作状态稳定,占用空间小。缺点:受侧围上的安装点影响,对车身依赖较大。

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。优点:安全带布置在座椅上,便于座椅的排布。缺点:对座椅骨架强度要求高,卷收器的布置、织带走向等受限制较多。

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。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。缺点:对座椅骨架强度要求高,卷收器布置受限制。对座椅造型有影响。

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。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。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。

1.2 轻型客车安全带的布置

某轻型客车长7.085 m,座位数10~19个。借用已有成品的乘员座椅进行三点式安全带布置。要求控制成本,满足整车法规要求和使用要求。

1) 方案选择。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。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。

2) 方案设计及验证。按GB 14167—2013的要求,对安全带的固定点进行计算、选取[5]。轻型客车的乘员座椅按乘坐人数分为单人座、双人座、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。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。通过CAE分析,对座椅模态、固定点强度、座椅骨架强度等进行了优化。经试验验证,对部分结构进行了调整和优化。解决了安全带使用拉力过大、安全带使用后织带不收回、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。

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、座椅调节机构、靠背造型、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。特殊位置的座椅受轮包、立柱、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。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]。座椅骨架强度及座椅固定点强度、安全带固定点强度等需经CAE分析和试验验证。应满足国标GB 15083—2006[7]和GB 13057—2014[8]的规定。

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。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]。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、座椅骨架强度的影响。

3) 经试验统计织带使用时拉力在15~25 N较为合适[12-14]。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]。

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。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。

5) 织带的转折、走向变化会影响织带使用拉力。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。

图3 上固定点 图4 织带走向

6) 织带与座椅靠背、座垫的干涉或摩擦影响安全带使用拉力。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]。

7) 座椅靠背上部造型影响安全带上固定点布置。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。

8) 安全带的布置应注意避让座椅扶手、护罩、座椅调节机构。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。

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。

10) 卷收器的位置不同影响织带的走向和长度设定。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。

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。如果座椅下方布置行李舱、灭火器、暖风机等零部件,可考虑此方案。

12) 座间距与座位数影响安全带布置方式。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。

13) 座椅造型影响安全带布置。靠背的厚度大,造型变化小,便于织带穿过其内部。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。

14) 车身内部宽度、座椅靠背宽度及造型会影响座椅上固定点的位置及结构。

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、座椅造型、车身结构、内饰件、安全带等互相影响、制约,安全带的合理布置就是矛盾的平衡和问题的解决。

3 结束语

因轻型客车的车身结构、市场定位、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、车身设计、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、实用性、美观性。

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