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兒童安全座椅與國(guó)標(biāo)中ISOFIX固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)解析
瀏覽次數(shù):2380發(fā)布日期:2022-03-13
汽車兒童座椅(Child Seat),又被稱為兒童約束系統(tǒng)(Child Restraint System, CRS),是一種專為不同年齡(或體重)兒童設(shè)計(jì)、安裝在汽車內(nèi)、能有效提高兒童乘車安全性的座椅。

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兒童座椅是如何固定在汽車座椅上的呢?一般有兩種方式,分別是ISOFIX和LATCH接口形式。
ISOFIX(International Standards Organization FIX )國(guó)際通用兒童約束系統(tǒng)固定裝置,起源于歐洲,是用來(lái)固定兒童座椅的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),其目的是為了給兒童座椅提供一個(gè)規(guī)范而簡(jiǎn)單的安裝方式,另外在兒童座椅或車身間建立一個(gè)剛性的連接,減小兒童座椅安裝后松脫的風(fēng)險(xiǎn)。包含車輛上的兩個(gè)剛性固定點(diǎn)、兒童約束系統(tǒng)上兩個(gè)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的剛性連接裝置以及限制兒童約束系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)的裝置。


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LATCH(Lower Anchors and Tethers for Children),兒童使用的下扣件和拴帶的接口,起源于美國(guó),在2002年9月1日開始啟用,是美標(biāo)安全座椅的固定方式。它與歐洲標(biāo)準(zhǔn)的ISOFIX固定方式最大的區(qū)別是,連接方式并不是硬連接,而是同時(shí)軟連接,配合掛鉤方式形成3個(gè)錨點(diǎn)固定。


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為了確保兒童座椅可以起到應(yīng)有的保護(hù)效果,各國(guó)法規(guī)對(duì)ISOFIX固定點(diǎn)(或下固定點(diǎn))和上拉帶固定點(diǎn)的標(biāo)識(shí)、位置、強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法進(jìn)行了規(guī)定。
本期文章以《GB14167-2013 汽車安全帶安裝固定點(diǎn)、ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)及上拉帶固定點(diǎn)》為基礎(chǔ),介紹ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)和上拉帶固定點(diǎn)的強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法。
1 名詞解釋
ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng) ISOFIX anchorages system:由兩個(gè)ISOFIX下固定點(diǎn)組成,與抗翻轉(zhuǎn)裝置配合使用,用于固定ISOFIX兒童約束系統(tǒng)。
ISOFIX連接裝置 ISOFIX attachment:從ISOFIX兒童約束系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中伸出,與ISOFIX的車輛下部固定點(diǎn)配合使用的連接裝置。
ISOFIX下固定點(diǎn) ISOFIX low anchorage:一個(gè)直徑6mm的水平放置的剛性圓桿,從車輛結(jié)構(gòu)或座椅結(jié)構(gòu)中伸出,并與帶有ISOFIX連接裝置的ISOFIX兒童約束系統(tǒng)相配合使用。
ISOFIX上拉帶固定點(diǎn) top tether anchorage:與ISOFIX上拉帶連接件相連,并可以把約束力傳遞到結(jié)構(gòu)上的構(gòu)件。
ISOFIX上連接件 ISOFIX top tether connector:與車輛上的ISOFIX上拉帶固定點(diǎn)連接的裝置
ISOFIX上拉帶固定鉤 ISOFIX top tether hook:一種典型的ISOFIX上部連接件,用手把ISOFIX上拉帶按照附錄B圖B.3所示,安裝到ISOFIX上拉帶固定點(diǎn)。
SFAD靜態(tài)加載裝置 static force application device:對(duì)車輛的ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的固定模塊。用于驗(yàn)證在靜態(tài)試驗(yàn)下,ISOFIX固定點(diǎn)系統(tǒng)。


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2 試驗(yàn)設(shè)備


該試驗(yàn)所需設(shè)備與安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)相同。

平臺(tái)主要由臺(tái)架、橫梁、液壓站、電液伺服缸、移動(dòng)裝置、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)等組成。9個(gè)液壓缸分別安裝在臺(tái)架上的三排橫梁上,每排橫梁3個(gè)液壓缸。每個(gè)液壓缸的橫向和高度位置均可以調(diào)節(jié),以滿足加載位置和方向的要求。采用伺服控制器控制液壓缸的載荷大小和速度,能夠保證9個(gè)缸同步加載。


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3 車身準(zhǔn)備
試驗(yàn)法規(guī)要求需在車身框架或者整車上進(jìn)行,車身的固定不得影響ISOFIX固定點(diǎn)及其周圍部分起到加強(qiáng)作用,同時(shí)也不得減弱結(jié)構(gòu)正常的變形。
所有固定車輛的裝置應(yīng)距被測(cè)固定點(diǎn)前方不小于500mm或后方不小于300mm處,且不得影響整個(gè)寬度范圍內(nèi)的車身結(jié)構(gòu)。建議將構(gòu)架固定在接近車輪軸線或懸架連接點(diǎn)的支承物上。
4 座椅準(zhǔn)備
如果僅為了驗(yàn)證座椅上的安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度,可以將座椅直接固定在與車身匹配的剛性?shī)A具上。
關(guān)于座椅調(diào)整,法規(guī)要求座椅應(yīng)在對(duì)于強(qiáng)度最為不利的使用位置。靠背按照法規(guī)要求調(diào)整到設(shè)計(jì)位置或者軀干角25°的位置。
5 工裝準(zhǔn)備
測(cè)試載荷并不是直接加載到ISOFIX固定點(diǎn)上,而是用液壓缸拉一個(gè)剛性模塊,通過該模塊將載荷傳遞到ISOFIX固定點(diǎn)上。該模塊有個(gè)專有名詞,叫靜態(tài)加載裝置SFAD,裝置的詳細(xì)圖紙可見國(guó)標(biāo)15頁(yè)附錄B。
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試驗(yàn)前,將SFAD安裝到ISOFIX的固定點(diǎn)上,在其前下橫梁的中心施加135N±15N的力,以便調(diào)整SFAD與支撐裝置之間前后位置的松緊。
如果驗(yàn)證ISOFIX上拉帶固定點(diǎn),還需要把SFAD通過軟織帶連接上拉帶固定點(diǎn)。


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6 加載方法
ISOFIX固定點(diǎn)強(qiáng)度的驗(yàn)證一般需要完成三個(gè)試驗(yàn),分別是前向、左斜向,右斜向。如果兩側(cè)對(duì)稱,只需執(zhí)行其中一側(cè)。如果帶有ISOFIX上拉帶固定點(diǎn),則還需要驗(yàn)證上拉帶固定點(diǎn)強(qiáng)度。一個(gè)座椅的ISOFIX系統(tǒng),一般要做上述四個(gè)強(qiáng)度試驗(yàn)。


1. ISOFX固定點(diǎn)強(qiáng)度前向試驗(yàn)

加載方向:沿水平縱向前0°±5°,與水平面成10°±5°


加載大?。合燃宇A(yù)加載500N±25N,然后加載到8kN±0.25kN
加載時(shí)間:30s內(nèi)增加至規(guī)定值,也可以2s內(nèi)加載至規(guī)定值,至少保持0.2s


2&3. ISOFX固定點(diǎn)強(qiáng)度斜向試驗(yàn)


加載方向:沿水平縱向前75°±5°,與水平面成0°±5°
加載大?。合燃宇A(yù)加載500N±25N,然后加載到5kN±0.25kN
加載時(shí)間:與前向試驗(yàn)相同


4. ISOFIX上拉帶固定強(qiáng)度試驗(yàn)


加載方向:與前試驗(yàn)
加載大?。合燃宇A(yù)加載50N±5N,然后加載到8kN±0.25kN


加載時(shí)間:與前向試驗(yàn)

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制造商在固定點(diǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí),往往會(huì)加10%、20%或者55%的余量,最大載荷加載到110%-155%。

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此外,如果座椅上布置有ISOFIX固定點(diǎn),則還應(yīng)在座椅上增加20倍自身重力的載荷。至于如何加載,加載方法參考安全帶固定強(qiáng)度試驗(yàn),也可以將載荷直接施加在SFAD的X點(diǎn)上。如果上固定點(diǎn)與座椅一體,試驗(yàn)應(yīng)帶ISOFIX上拉帶。
但是,如果安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度驗(yàn)證已完成該試驗(yàn)且滿足要求,則不需要再進(jìn)行該試驗(yàn)。
7 評(píng)價(jià)基準(zhǔn)


1. 加載期間縱向水平和斜向方向位移應(yīng)不大于125mm。


2. 允許塑性變形和部分開裂。


3. 如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持了所要求的力,ISOFIX下固定點(diǎn)、上拉帶固定點(diǎn)和周圍區(qū)域不應(yīng)失效。

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該試驗(yàn)常見的失效模式,主要有兩點(diǎn)。一是加載過程ISOFIX附近區(qū)域的鈑金件、焊線出現(xiàn)撕裂。二是ISOFIX附件區(qū)域骨架、坐盆總成強(qiáng)度不夠,導(dǎo)致SFAD測(cè)點(diǎn)的位移量超過規(guī)定值。



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