汽車安全帶布置及設計方法

何有增　孫俊杰　朱小嬌

摘 要：本文主要結合在上汽通用五菱的多年項目研發經驗，針對某MPV車型的第一排，二排及三排的外側座椅的三點式安全帶進行布置設計，考慮其性能要求，確保安全帶與車身鈑金及座椅結構匹配，計算出有效區域并進行調整，得出滿足法規又滿足乘客舒適性的位置。下文詳細介紹安全帶約束系統的組成結構，總體布置，再通過GB14167確定安全帶的布置滿足國標要求。

關鍵詞：安全帶 有效固定點 法規

1 引言

汽車是人們日常出行使用頻率很高的交通工具。安全帶影響到行車安全性，它是汽車緊急制動或碰撞時，防止或減輕乘員所受二次碰撞所造成傷害的結構安全裝置，它的緩沖作用能吸收大量動能，減輕駕乘成員的傷害程度。安全帶座位汽車約束系統的一部分，隨車現代生活品質的提高，顧客對汽車安全性更為重視。安全帶的設計需要考慮法規，使用方便性以及與周邊零件的布置等。

本文通過結合某MPV整車項目的開發，詳細闡述了安全帶的結構及布置設計。

2 安全帶相關標準

中國：GB 14167-2013汽車安全帶安裝固定點、ISOFIX固定點系統及上拉帶固定點

3 安全帶布置及設計相關要求

3.1 安全帶系統的組成

該MPV車型的安全帶由上拉帶固定點、織帶、卷收器、非帶扣側下拉帶固定點（下固定端片）、帶扣組成。如下圖1所示。

3.2 安全帶系統的布置要求

3.2.1 卷收器本體

安全帶本體與側圍內板安裝口邊緣的最小間隙≥5mm，與側圍外板的最小距離≥10mm；該卷收器為單點固定，限位機構與側圍鈑金的間隙處于0～0.5mm之間。如下圖2所示。

3.2.2 導向環及下固定端片

導向環與側圍的最小距離≤5mm。下固定端片安裝在前地板旁側板上，該端片有裝飾蓋遮擋，下固定端片與側板距離≥7mm。如圖3所示。

3.2.3 帶扣

帶扣鎖頭與座椅坐墊海綿的距離1～6mm；高出最高/最低位置座椅的坐墊。帶扣的設計與水平面處于55°～70°之間；帶扣能在一定角度范圍內轉動，并在轉動過程中不能與座椅塑料件干涉。如圖4所示。

3.2.4 帶扣

內板織帶出口寬度4～6mm之間，長度設計60～70mm之間。如圖5所示。

3.3 安全帶的法規設計

3.3.1 下固定點設計要求

安全帶下有效固定點設計關鍵在于確定安全帶有效固定點的限制區間，且滿足L1、L2大于120mm的要求。

L1、L2之間的Y向距離不得小于350mm，后排中間乘坐位置，則上述距離不可小于240mm。L1點和L2點到座椅的縱向中心平面距離至少為120mm。如圖6所示。

在所有正常乘坐位置，根據座椅調節范圍，前后排下安全帶有效固定點設計規范需

符合下列要求：

（a）前排座椅安全帶下有效固定點設計規范，按下列要求：

固定點不隨著座椅移動時，在前排座椅可移動的所有位置范圍上，均要符合30°≤α1≤80°和45°≤α2≤80°的要求；至少有一個固定點隨座椅移動時，在前排座椅可移動的所有位置范圍上，均要符合該固定點對應的α1或α2為60°±10°的要求。見圖7所示。

（b）后排座椅安全帶下有效固定點設計規范，30°≤α1≤80°，30≤α2≤80°。如果座椅可調，則在所有座椅行程上，固定點均要符合以上要求，適用于第二排、第三排座椅安全帶下有效固定點設計規范。見圖8所示。

（c）前后排座椅安全帶下有效固定點設計規范示意圖，如圖9所示。

3.3.2 上固定點設計要求

確定距H點Y向140mm的截面的限制區域。以座椅R點為起點，沿著軀干線向上做一長度為140mm的線段，此線段的終點為B點；沿著R點正上方做一長度為450mm的線段，此線段的終點為C點；沿著軀干線向上做一長度為675mm的線段，此線段的終點為D點；過B點做一與軀干線成120°角的直線，此直線為前限制線；過D點，前排做一與軀干線成65°角、后排做一與軀干線成60°角的直線，此直線為上限制線；過C點做一水平直線，此直線為下限制線；前限制線、上限制線、下限制線所圍成的區域即為此截面的限制區域，見圖10。

確定距H點Y向200mm的截面的限制區域。以R點為起點。沿著軀干線向上做一長度為460mm的線段，此線段的終點為B點；沿R點正上方做一長度為450的線段，此線段的終點為C點；沿軀干線向上做一長度為675mm的線段，此線段的終點為D點；過B點做一與軀干線成120°角的直線，此直線為前限制線；過D點，前排做一與軀干線成65°角、后排做一與軀干線成60°角的直線，此直線為上限制線；過C點做一水平直線，此直線為下限制線；前限制線、上限制線、下限制線所圍成的區域即為此截面的限制區域，見圖11。

確定距H點Y向280mm的截面的限制區域。以R點為起點，沿著軀干線向上做一長度為484mm的線段，此線段的終點為B1點，沿著軀干線向上做一長度為540mm的線段，此線段的終點為B2點；沿著R點正上方做一長度為500mm的線段，此線段的終點為C1點；沿著R點正上方做一長度為450mm的線段，此線段的終點為C2；沿著軀干線向上做一長度為819mm的線段，此線段的終點為D點；分別過B1、B2點做一與軀干線成120角的直線，這兩條直線分別為前限制線1、前限制線2；過D點，前排做一與軀干線成65°角、后排做一與軀干線成60°角的直線，此直線為上限制線；分別過C1、C2點做一水平直線，這兩條直線分別為下限制線1、下限制線2；前限制線1、上限制線、下限制線1所圍成的區域，以及前限制線2、上限制線、下限制線2所圍成的區域即為此截面的限制區域，見圖12。

確定距H點Y向300mm的截面的限制區域。以R點為起點，沿著軀干線向上做一長度為500mm的線段，此線段的終點為B點；沿著R點正上方做一長度為500mm的線段，此線段的終點為C點；沿著軀干線向上做一長度為855mm的線段，此線段的終點為D點；過B點做一與軀干線成120°角的直線，此直線為前限制線；過D點，前排做一與軀干線成65°角、后排做一與軀干線成60°角的直線，此直線為上限制線；過C點做一水平直線，此直線為下限制線；前限制線、上限制線、下限制線所圍成的區域即為此截面的限制區域。如圖13所示。

分別連接點a和點b、點b和點c、點d和點e、點f和點g、點g和點h、點i和點j、點k和點l、點l和點m、點m和點n、點o和點p、點p和點q、點r和點s可得線框，將此線框生成體。由線框生成體后，裁去該體H點前方的區域，即可得到安全帶上有效固定點設計區域。見圖14。

4 結語

本文緊密結合多年的汽車行業設計經驗，闡述了某車型的安全帶的布置思路，安全帶機構，固定點法規以及校核，并在新車型開發過程中得到驗證，具有較高的參考價值。

參考文獻：

[1]周喜格.三點式汽車安全帶布置形式及其有效固定點法規分析，時代汽車，2017，第012期.