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汽车安全带固定点位置设计校核
2020-06-17 12:03:00· 来源：座椅检测知多少
原创心有猛虎之云胡不喜 昨天来自专辑安全带及其固定点强度试验简介注意行车安全，请牢记系安全带！注意行车安全，请牢记系安全带！！注意行车安全，请牢记系安
什么是汽车安全带？
安全带是指具有织带、带扣、调节件以及将其固定在车内的附件，用于在车辆骤然减速或撞车时通过限制佩戴者身体的运动以减轻其伤害程度的总成，一般称为安全带总成，它包括吸能或卷收织带的装置。
安全带对乘员的保护原理是当碰撞事故发生时，安全带起作用，将乘员束缚在座椅上，乘员的头部、胸部不至于向前撞到方向盘、仪表板及风窗玻璃上，使乘员免受车内二次碰撞的危险，同时使乘员不被抛离座椅。
什么是汽车安全带固定点?
汽车的安全带固定点是用来固定安全带的汽车结构，是保证在车辆碰撞过程中，安全带能够有效固定车内乘员位置及姿态，以降低乘员在此过程中出现被甩出去以及与车内其他部件多次碰撞而造成伤害甚至死亡的风险。
安全带固定点数量、位置及其强度是汽车被动安全一个重要指标，国家强制性法规明确规定了安全带固定点数量和有效固定位置。根据最新法规GB14167-2013，每一个乘用车(M1类)必须布置3个安全带固定点，分别为两个下固定点和一个上固定点。
汽车安全带固定点与乘员的相对位置，直接影响到乘员在发生车辆碰撞事故时所受到的保护程度和平时使用的舒适程度。
1. 如果上固定点位置布置不当，在车辆发生碰撞时肩带容易拉住成员头部从而造成伤害；
2. 如果下固定点位置布置不当，车辆发生碰撞时，无法对成员下肢产生足够的约束。乘员身体下半部将会产生“下滑”现象，从而对身体下肢造成伤害。
安全带的设计在功能上首先要满足法规规定对乘员保护的要求，同时还需要满足舒适性、易于使用及佩戴提示等要求。
车身总体布置时，应充分考虑安全带与车身连接安装点的位置。
1. 对于下固定点在车身上情况，应考虑安全带使用时是否与座椅等其他部件干涉，其安全带固定点位置是否满足标准的要求；同时也应充分考虑车身连接部位的强度。
2. 对于上固定点在座椅上的情况，应充分考虑安全带与座椅等硬件的最后接触点与座椅R点的相对位置。
标准发展历程
1968年美国首先施行轿车安全带固定点标准，此后欧洲、日本、澳大利亚等国家和地区也将安全带固定点作为法规实施。
1985年我国第一次发布部颁安全带固定点标准。
1993年我国发布第一版GB14167-1993《汽车安全带安装固定点》标准。
2006年我国发布了第二版GB14167-2006《汽车安全带安装固定点》（2007年2月1日开始实施）。
2008年12月进行第二次修订《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点及上固定点系统》（报批稿，代替GB14167-2006）。
2013年，我国发布了GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》（现行版本）。
GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》适用范围：
1. 本标准规定了汽车安全带安装固定点和儿童约束系统的ISOFIX固定点系统及其上拉带固定点的位置、强度要求和试验方法。
2. 本标准适用于安装了前向和后向座椅成年乘员用安全带安装固定点的M和N类车辆。
3. 本标准也适用于安装了用于儿童约束系统的ISOFIX固定点系统及其上拉带固定点的M1和N1类车辆。
术语及名词定义
安全带固定点 belt anchorage
在车身、座椅或车辆其他部分的构件上用于安装、固定安全带总成的零部件。
安全带有效固定点effective belt anchorage
用于确定安全带各部分相对于使用者的角度的点，将织带系于该点可获得与预期设计相同的安全带佩带状态。其可以是也可以不是安全带实际固定点，主要取决于与固定点相连接的安全带金属接头的形状。
1. 如果在车身结构或座椅结构上设有织带的导向件，则应将织带朝向使用者一侧的导向件中点作为安全带有效固定点；
2. 如果安全带经使用者直接通向卷收器而不带导向件，则应以卷轴与通过织带中心线卷收平面的交点作为安全带有效固定点。
安全带固定点最低数量
M类和N类车辆应具有符合本标准要求的安全带固定点，最低数目如下：
安全带固定点位置
安全带固定点既可以设在车辆结构上或座椅结构上，亦可以设在车辆的其他部件上，或者分设于以上各部件上。
安全带固定点可供两个相邻安全带的两个端头固定用，但应符合试验要求。
安全带两个下固定点的距离
分别通过同一安全带的两个下固定点L1、L2，且平行于车辆纵向中心平面的两个垂直平面间的距离不得小于350 mm。对M1和N1类车辆的后排中间乘坐位置，若中间座椅与其它座椅不可交换，则上述距离不可小于240 mm。座椅的纵向中心平面应在L1和L2点之间，且距离至少为120 mm。
安全带上有效固定点的位置
固定点位置设计校核
校核采用CATIA软件在创成式模块中进行。
设计输入条件如下：
a. 驾驶员R点坐标；
b. 靠背角度；
c. 座椅行程；
d. 座椅数模；
e. 安全带数模或安全带固定点坐标。
输入R点绝对坐标为：
靠背角22°，座椅行程210mm。
一、下固定点的校核
a. 基准平面P
过R点作一个与Y平面平行的基准平面P。
将 R 点沿座椅行程方向平移至最前端 R’ （注意保留 R 点的位置）。
以P平面为草图平面进入草图，并将刚刚作R点和R’投影到草图中：
b. α1要求范围
过R点作一条水平直线，然后过R点作两条直线与其夹角分别为30度和80度，再过R’作两条直线也与其夹角分别为30度和80度，如下图所示红色线条以内为符合法规的α1的要求范围：
c. α2要求范围
相同的方法可以作出α2要求的45度～80度的范围（根据法规说明，由于本案例中的设计车α2对应的固定点固定在座椅上，所以本条只是介绍一下，并非校核）：
对于固定在座椅上的固定点，按照法规要求60°±10°，可作如下校核：
d. 距离要求
分别通过同一安全带的两个下固定点L1和L2，且平行于车辆纵向中心平面的两个垂直平面间的距离不得小于350mm。L1和L2点应在座椅中心面两侧，且任一点距该平面不得小于120mm。如下图满足要求。
二、上固定点的校核
a. J1、J2点
过R点作xy平面的垂线直线.3：
过R点作垂直于P平面（或整车Y平面）的直线直线.4
以直线.3为元素，直线.4为轴线，旋转22度（背靠角），作出人体的躯干线，
在躯干线上作一点Z，距离R点为530mm，
过Z点作整车Y平面的垂线ZX，长度为120mm，结束点命名为X点：
过X点作平面2（平面2为ZX和躯干线所在的平面）的垂线，长度为60mm，末端点即为J1点，J2点关于P平面与J1点对称。
a) FN平面
S取254mm（若上安全带固定点已经确定，在作校核工作时S值为实际测量的值；若为前期工作中上安全带固定点尚未确定，则S取值为根据法规要求的位置或标杆车的估测值），根据DR=315mm+1.8S=772.2mm在躯干线上取一点D：
过点D作P平面的垂线直线.8：
以躯干线为元素，以直线.8为轴线旋转65°得到FN直线。
b. FK平面
根据BR＝260mm＋S =463.2mm在躯干线上取一点B，以同样的方法FK直线。
a) C平面
根据安全带上有效固定点应在通过C点的水平面上方，且C点位于R点铅垂上方450mm处，作出所述平面。
b) 法规要求的区域
根据要求，FN平面下方，FK平面后方，通过R的铅垂平面后方以及过C点水平面上方为符合法规的区域，通过切割等命令修剪出此区域，如下图所示。
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