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ECE R129(阶段1)标准分析及其对儿童约束系统设计的影响

2017-06-19崔东辉张氢

汽车实用技术 2017年10期
关键词:假人头部约束

崔东辉,张氢

(1.宁波环球娃娃婴童用品有限公司,浙江 宁波 315100;2.同济大学机械工程学院,上海 200092)

ECE R129(阶段1)标准分析及其对儿童约束系统设计的影响

崔东辉1,张氢2

(1.宁波环球娃娃婴童用品有限公司,浙江 宁波 315100;2.同济大学机械工程学院,上海 200092)

文章根据联合国欧洲经济委员会(UNECE)针对汽车儿童约束系统制定的ECE R129最新标准,分析了该儿童约束系统的定义,包括质量划分,安装方式,尺寸定义,测试假人,测试方式等方面。通过研究ECE R129标准,以实际研发的产品为例,着重讨论了标准所规定的新的要求以及其对儿童约束系统设计的影响;研究表明,其中新的质量划分方式,安装方式以及新启用Q系列假人对儿童约束系统的设计影响有限,而新增的尺寸要求以及侧碰要求对儿童约束系统的设计影响较大,尤其是新增的支撑腿的尺寸要求以及侧面碰撞伤害指标的要求对儿童约束系统结构强度,头部吸能等方面的设计提出了更高的要求。

ECE R129;儿童约束系统;设计开发

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-80-07

1、背景

儿童安全座椅起源于欧美,率先在欧美地区发展并普及。从1968年英国制定了世界上第一个关于儿童乘员保护的法规BS 3254开始,至今已经有40多年,有效降低了儿童乘员在交通事故中的死亡率及受严重伤害的几率,特别是在防止儿童乘员在交通事故中发生头部撞击和胸部重要器官受到压迫损伤方面的几率明显降低。

然而通过各类交通事故儿童乘员损伤的数据统计,发现车辆发生正面碰撞工况时发生的儿童乘员的颈椎、头部非接触损伤、四肢损伤、腹部侵害以及在侧碰碰撞工况下儿童假人头部接触和非接触损伤成为主要的伤害。另一方面随着生物技术、测量技术、汽车工业的发展,使得ECE R44法规在技术和测量手段上有了一定的提升和改善空间。

因此在2013年7月9日,联合国欧洲经济委员会(UNECE)正式发布了针对机动车用儿童约束系统的新法规,第129号法规(ECE R129)第一阶段,主要针对增强型儿童约束系统(ECRS),俗称I-SIZE。ECE R129标准的颁布和实施势必对儿童约束系统的设计开发产生重大影响,本文将 着重介绍ECE R129第一阶段标框架求下的I-SIZE儿童约束系统设计开发的关键技术要求。

2、ECE R129标准

ECE R129标准全名为《关于批准机动车上使用的增强型儿童约束系统的统一规定》,总共分为三个阶段:第一阶段针对整体式并仅采用ISOFIX接口及抗翻转装置固定的儿童约束系统;第二阶段针对非整体式,采用车用安全带结合ISOFIX接口固定的儿童约束系统;第三阶段针对所有仅采用三点式车用安全带固定的儿童约束系统;三个阶段的划分及大致时间表见图表1。

表1 ECE R129 三阶段实施时间表

ECE R129的三个阶段分别对应三类不同的儿童约束系统,不再允许任何单一型号的一款儿童约束系统集成其中的两种或者三种类型。

本文主要研究已经实施的ECE R129第一阶段标准,对还未正式实施的第二阶段和第三阶段的标准内容不做讨论。

ECE R129第一阶段的标准是在ECE R44基础上,将原先定义的ISOFIX类儿童约束系统进行补充升级所形成的一套新的标准,其主要在组别定义,尺寸类型,设计要求,测试方式等方面做了新的规定。ECE R129第一阶段标准所规定的儿童约束系统全称为整体式通用型儿童约束系统,简称I-SIZE儿童约束系统。下面针对新增或者影响较大的改变内容进行简述。

1)规定了I-SIZE儿童约束系统与车辆的安装固定方式只能是ISOFIX接口加抗翻转装置(上拉带或者支撑腿),并且该类儿童约束系统的结构形式为整体式;

2)重新定义的人儿童约束系统质量组的划分,采用儿童身高结合最大允许使用体重的定义方式替代单一的质量组的定义方式;

3)新增了乘坐儿童在15个月前必须背向车辆行驶方向乘坐的要求;

4)整合了ISOFIX外形尺寸类别,仅保留了正向座椅的ISO/F2X类别和反向座椅的ISO/R2类别,进一步统一了产品的尺寸设计标准;

5)增加座椅内尺寸测量要求,坐高,坐宽,肩宽和肩高尺寸均需满足设计所对应儿童身高95%人群的统计数据,即增加了乘坐儿童的匹配性要求;

6)增加支撑腿高度方向调节范围和深度方向调节范围要求,为I-SIZE归入通用性提供技术支持,解决ISOFIX儿童约束系统与车辆的适配性问题;

7)引入侧面碰撞台车模拟测试要求,增强了儿童约束系统侧面碰撞的保护性能;

8)增加头部伤害值指标要求,测量头部伤害指数(15ms)和头部合成加速度值(3ms)。同时监控颈部伤害指标;

9)启用生物仿真度更高的Q系列假人。

新标准在产品的标识,说明书,包装、认证方式、生产一致性控制、证书的批准与撤销、E-MARK认证标识的规范,动态测试正碰和反碰测试项目、静态测试项目等方面的要求与ECE R44并无太大差别。

3、ECE R129标准新增要求对儿童约束系统设计开发的影响

3.1 安装方式与儿童约束系统结构形式

申请ECE R129第一阶段标准所适用的儿童约束系统的安装方式必须采用ISOFIX接口加抗翻转装置的方式,另外此类儿童约束系统必须是整体式,转化为产品设计要求如下:

1)儿童约束系统安装方式的设计上只需要考虑ISOFIX接口加翻转装置的形式,抗翻转装置可以是支撑腿或者上拉带,不需要考虑儿童约束系统的安全带穿带路径,穿带限位装置以及相应的锁紧装置的设计。也就是说此类儿童约束系统上不再允许出现任何跟车用安全带安装相关的部件、结构或标识;

2)此类儿童约束系统必须是整体式,儿童约束系统对乘坐儿童的约束只能采用儿童约束系统自身的部件,不允许借助车辆的任何部件对儿童进行约束。一般的我们认为此类儿童约束系统的设计上只能考虑自身安全带系统或者整体式前置护体结构。通常的当前可认证的2,3组带ISOFIX接口儿童约束系统以及常规的借助三点式车用安全带固定的前置护体类儿童约束系统将不被标准ECE R129第一阶段所接受。

表2 表述了符合ECE R129的儿童约束系统图例以及常见的不符合标准的座椅结构及图例。

表2 I-SIZE儿童约束系统图例说明

3.2 质量组划分

I-SIZE儿童约束系统不再采用单一的质量组划分儿童约束系统的组别,而是采用儿童身高结合体重的方式来定义I-SIZE儿童约束系统的适用儿童范围;

对产品质量组的重新定义主要影响儿童约束系统的内部尺寸的设计和头枕机构调节范围的设计。

I-SIZE儿童约束系统适用儿童的范围主要根据儿童身高确定,同时规定儿童约束系统加上乘坐儿童的体重不得超过33kg。因此在I-SIZE儿童约束系统设计时首先需要确定适用儿童的身高,根据试用儿童身高对应的95%的儿童的体重确定儿童约束系统的最大设计重量,儿童约束系统的内部 尺寸也需要依据最大适用儿童的坐高、坐宽、肩宽以及肩高范围进行设计,具体的设计尺寸依据见章节3.4描述;另外由于标准规定乘坐儿童在15月之前必须采用背向前的乘坐方式,因而婴儿提篮或者可换向式儿童约束系统的内部设计尺寸必须满足身高87cm的儿童(15个月儿童对应的95%身高)的所有尺寸要求,否则该婴儿提篮或者儿童约束系统将不被接受。

I-SIZE儿童约束系统设计身高范围的确定同时还需要考虑动态测试对应的假人大小,ECE R129定义了Q0、Q1、Q1.5、Q3、Q6、Q10共六个人偶,根据不同的儿童约束系统所设计的适用身高对应的测试人偶大小对应表见表3.2。如果设计身高尺寸超出对应人偶的身高尺寸则选用较大一级假人进行碰撞测试,一般的根据I-SIZE儿童约束系统的定义及安装要求前向使用的儿童约束系统多将儿童身高设计至105cm。

表3 儿童身高与测试假人身高对应表

3.3 外部尺寸要求

为了解决I-SIZE儿童约束系统与车辆匹配性问题,标准严格定义了I-SIZE儿童约束系统总成的最大轮廓尺寸,其主要通过外部总成尺寸检查治具VSF(Vehicle Seat Fixture)来定义:

1)反向安装儿童约束系统总成尺寸类别定义为ISOFIX SIZE CLASS D,必须满足总成尺寸检查治具ISO/R2 匹配要求(图1);

2)正向安装儿童约束系统总成尺寸类别定义为ISOFIX SIZE CLASS B1,必须满足总成尺寸检查治具ISO/F2X 匹配要求(图2);

实施到具体的儿童约束系统的设计,可以在设计之初生成虚拟尺寸检查治具数据模型,在虚拟尺寸检查治具框架内完成产品的外轮廓设计和造型,考虑到设计数据上不进行体现的纺织覆盖物以及实际产品不可控的收缩变形,因此在设计时建议做大外轮廓尺寸与检查治具尺寸之间保留一定的设计余量。图1-图5为虚拟尺寸检查治具框架外轮廓设计示例以及实际儿童约束系统外部尺寸检查实例。

图1 总成检查治具VSF(ISO/R2)

图2 总成检查治具VSF(ISO/F2X)

图3 虚拟尺寸检查治具框架外轮廓设计示例

图4 儿童约束系统外部 尺寸检查实例

3.4 内部尺寸要求

ECE R129标准规定儿童约束系统的座高,肩宽,臀宽尺寸和肩高调节尺寸必须满足对应身高儿童的相应尺寸数据,该尺寸数据分别对应最大身高儿童和最小身高儿童的统计数据的95%尺寸和5%尺寸。

根据上述要求,儿童约束系统设计上需要关注的内部尺寸分别为本体乘坐空间对应的臀宽尺寸、肩宽尺寸,坐高尺寸、肩宽尺寸和肩高调节范围,其中臀宽尺寸、肩宽尺寸需大于最大适用身高儿童对应的95%人群的相应尺寸,考虑到乘坐舒适性以及儿童约束系统面套和乘坐儿童衣服厚度,改尺寸应至少大于理论要求尺寸20mm以上,坐高尺寸一般是指可调节头枕调节至最高位置的尺寸,改尺寸应大于最大适用身高儿童对应的95%人群的相应尺寸,肩高调节尺寸是指头靠多肩带位置相对本体底部的高度尺寸,理论上该尺寸当头枕调节至最低位置时不应大于最小适用身高儿童对应的5%人群的肩高尺寸,实际上儿童约束系统处于婴儿使用模式时,底部往往会加垫较厚的内衬缓冲垫,此时该肩高调节的最小尺寸可以是最小适用身高儿童对应的5%人群的肩高尺寸加上内衬缓冲垫的厚度尺寸,内衬缓冲垫的厚度尺寸可以自行设定。

以下依据通常可以接受的可转向使用的I-SIZE儿童约束系统对应的最小适用身高和最大适用身高分别取45cm和105cm进行具体设计对应尺寸实例说明图5儿童相应部位尺寸示意图,表4为45cm身高儿童和105cm身高儿童5%和95%人群的尺寸统计数据。

图5 内部尺寸测量部位示意图

表4 儿童身高统计表

根据上述要求,在产品设计时需要依据上表红色加粗显示的尺寸进行儿童约束系统本体乘坐空间的相应尺寸设计,儿童约束系统内部尺寸设计及测量检查表见表5。尺寸测量设备见图6:

图6 内部尺寸测量装置

表5 内部尺寸设计及测量检查表

3.5 支撑腿尺寸要求

在标准ECE R44中安装方式为ISOFIX加支撑腿类型的儿童约束系统只能被定义为半通用型,主要是由于支撑腿的尺寸与车辆之间无法完全匹配。而在标准ECE R129中,ISOFIX加支撑腿类型的儿童约束系统被定义为通用型,为此标准ECE R129对支撑腿的尺寸做出了全新的定义以提高同车辆的匹配性。图7为支撑腿尺寸要求示意图,具体尺寸要求如下:

支撑腿宽度方向尺寸不得超过200mm;长度方向距离ISOFIX锚点距离调节尺寸范围为 585mm-695mm;深度方向尺寸要求:支撑腿最上端距离儿童约束系统底平面不得超过80mm,支撑下端必须高度方向可调节,且调节范围为支撑腿脚部底平面与儿童约束系统底平面之间的距离至少为275mm-525mm。

图7 支撑腿尺寸要求示意图

ECE R129标准对支撑腿尺寸要求的变动对儿童约束系统的设计无论在结构强度设计上还是在调节机构设计上增加了较大难度:

1)支撑腿长度方向距离ISOFIX锚点距离调节尺寸范围要求为585mm-695mm,当儿童约束系统处于使用状态时,支撑腿外侧距离ISOIFX锚点的距离最大为695mm。根据当前标准所设计的ISOFIX儿童约束系统该尺寸一般都不超过600mm。当儿童约束系统处于正碰工况时,根据结构受力图(图8)可以明显发现,支撑腿长度方向尺寸加大后对结构整体设计刚度要求更高,因此设计时需要考虑支撑腿与ISOFIX钢架组成的ISOFIX系统刚度能否满足动态碰撞载荷的要求。目前校验儿童约束系统结构强度最有效的方式为模拟碰撞试验,模拟碰撞试验的验证方式虽然最为直接,验证效果最好,但是改方式同样存在验证周期长,验证费用高,一旦验证效果不佳,修改成本高,修改困难甚至造成前期的模具投入报废等缺陷。因此引入计算机仿真分析技术进行前期结构设计强度验证可以取得较好效果,图7的实例结构可以分析校验其在Q3假人正面碰撞工况下结构强度,采用动态载荷的静态等效方式进行结构静态强度分析,静态载荷加载强度可以依据Q3假人所能承受的额最大载荷55g或模拟碰撞台车最大加载加速度28g进行计算所得,具体的加载分析不在本文讨论。

图8 ISOFIX 钢架系统受载分析图

2)支撑腿下段调节尺寸要求为70mm-525mm。将当前标准下常规的支撑腿结构转化到产品设计的示意图如图9,可以明显得出,此类结构支撑腿上段和支撑腿下段之间的配合尺寸过小,无法满足结构的承载要求,因此ECE R129标准下的支撑腿结构需要寻求新的解决方案,一般的可以考虑以下两种解决方案,如图10所示。

图9 支撑腿调节尺寸示意图

图10 支撑腿结构解决方案

解决方案1通过将支撑腿的2段式设计改为3段式设计,在达成支撑腿下段调节范围要求的同时,保证了各段之间的配合强度。该解决方案的优点是:结构刚性较好,调节范围可以设计的更大;其缺点是:结构设计较为复杂,成本较高。

解决方案2是通过尽可能的利用底座底平面以上支撑腿设计限制尺寸所允许的85mm高度的空间。理论上可以将支撑腿伸长后上下段之间的配合长度由原来的20mm增加至105mm,从而满足支撑腿结构承载的要求。为了尽可能多的利用底座底平面以上部分的空间,支撑腿结构往往需要设计成外管套内管的结构,即支撑腿上段固定段采用截面面积较大的套管,下段可调节段采用截面较小的套管。由于支撑腿上段需要与儿童约束系统的底座或者ISOFIX钢架需要采用连接机构进行连接,因而如果采用截面较小的套管作为支撑腿上段的固定管,则需要去除连接机构的尺寸,因而无法很好的利用底座平面以上85mm的空间尺寸。

另外针对使用支撑腿作为抗翻转装置的儿童约束系统,标准还对正面碰撞时支撑腿的使用做出了规定。ECE R129标准规定,除非儿童约束系统上所适用的支撑腿为固定不可调节并且不可拆卸的,否则本标准所定义的所有儿童约束系统都应该进行误使用测试,即仅使用两个ISOFIX下固定点与测试设备进行连接的状态下进行正面碰撞测试。在改测试条件下,如果儿童约束系统的支撑腿为可拆卸的,那么该测试进行前应该将支撑腿整体拆除;如果支撑腿部件不可拆卸,但可折叠收纳,且折叠后支撑腿的任何部件都可藏于底座内部,不高出底座底平面,则该测试进行前应先将支撑腿调节至收纳位置;其它情况则将支撑腿调节至距离测试台面最远位置。

3.6 侧面碰撞要求

当前ECE R44标准并未对侧面碰撞做成规定,因而在儿童约束系统设计上并不会过多的考虑侧面碰撞的保护性能。由于考虑道路交通事故统计中侧面碰撞工况所占比例较高,因而ECE R129标准在动态碰撞试验中引入侧面碰撞测试的要求。

侧面碰撞通过固定门板模拟汽车车门,在碰撞过程中从90度方向将固定门板直接侵入撞击儿童座椅的侧面。典型的侧面碰撞测试台见图11,该撞击方式模拟将儿童安全座椅放置在靠近碰撞侧车门时发生的碰撞事故。侧面碰撞台车设备与儿童约束系统ISOFIX接口配合的锚固钢轴被加长,在儿童约束系统受到撞击时,可以整体延着碰撞方向滑动。侧面碰撞的侵入速度范围要求如图12,时间和速度控制上下轨阈值见表6。

图11 侧面碰撞测试设备

图12 侧碰侵入速度控制图

表6 时间和速度控制上下轨阈值

考虑侧面撞击时,ISOFIX连接处可自由滑动,同时侧面撞击的侵入速度最大为7.25m/s约26km/h,因此和正面碰撞相比较,侧面碰撞对儿童约束系统和ISOFIX钢架系统的强度要求不如正面碰撞苛刻,通过多款I-SIZE儿童约束系统产品的实际测试也得到了验证。实际测试结果表明:侧面碰撞试验对儿童损伤最严重的为头部区域的伤害,而且越小儿童,伤害值越高,以下以I-SIZE儿童约束系统在侧面碰撞实验中试验结果为例说明侧面碰撞试验对儿童安全座椅设计的影响;图13所示为其中一款I-SIZE儿童约束系统在侧面碰撞实验中Q0儿童假人的测试数据,试验结果表明改款儿童约束系统在受到侧面撞击过程中儿童约束系统对乘坐儿童假人的头部保护性能不佳,头部伤害指数接近限制要求,头部加速3ms合成值超出限值要求。我们再来观察改款儿童约束系统撞击前儿童正常乘坐姿态时Q0儿童假人头部状态(图14)以及撞击过程中儿童头部最大加速度值发生时刻Q0儿童假人头部状态(图15)可以发现,Q0儿童假人头部加速度值最大发生时刻为儿童约束系统保护测试受到侧面台车撞击后快速击打至儿童假人头部的时刻。通过进一步分析可以发现撞击前儿童约束系统对Q0假人头部的包裹区域两侧间隙过大,造成测试台车侵入瞬间造成的撞击力直接作用在儿童约束系统侧面并快速击打至儿童假人头部。因此我们在儿童约束系统设计时可以考虑采用以下方案改善侧面撞击性能。

图13 侧碰试验Q0假人伤害

图14 撞击前Q0儿童假人头部状态

图15 Q0儿童假人头部受到击打状态

I-SIZE儿童约束系统在产品设计时一般可以考虑采用以下几种解决方案:

1)儿童假人头部接触区域采用吸能性能较好的材料,如PU、EPP、EPS、高密度慢回弹海绵等;

2)增加儿童假人头部的包裹性,减小儿童约束系统头部接触区域侧面与儿童假人头部之间的间隙,防止儿童假人头部甩出包裹区域与汽车内饰发生接触以及减小儿童约束系统侧面内侧对儿童假人头部的冲击载荷;

3)儿童约束系统与测试台车侵入门板接触区域设置吸能装置,吸收部分侵入门板带来的冲击力。

上述儿童约束系统侧面碰撞Q0假人头部伤害值过大问题通过增加儿童约束系统两侧对儿童假人头部的包裹性,并且将头部侧翼材料更换为吸能性能较好的PU材料后解决,更改后的Q0假人头部状态见图16。改进后的侧面碰撞头部伤害指数测值明显得到改善,具体见图17:

图16 改进后Q0儿童假人头部状态

图17 改进后Q0儿童假人侧碰头部伤害值

3.7 伤害指数

ECE R129标准取消了胸部加速度Z向3ms合成值得要求,而增加了监控颈部伤害指标颈部张力和颈部扭矩。主要是因为之前技术手段无法直接测量儿童假人颈部伤害值,因而采用胸部Z向加速度值来替代胸部伤害。随着新一代Q系列假人的问世,对假人颈部伤害值的测量不再成为技术难题,同时研究也表明胸部Z向加速度并不能有效反应颈部伤害值。虽然对颈部伤害的测量技术手段得以解决,然而对颈部伤害限制的定义由于缺乏经验数据库和理论依据,因而ECE R129标准实施的前3年对颈部伤害值只作为监控指标,标准正式实施3年后纳入测试指标值。

除了颈部伤害指数,还增加了头部伤害指标,分别取头部3ms合成加速度、头部伤害指数HPC15作为头部伤害指标。

通过测试研究表明,颈部伤害指标在正面碰撞和反向反碰的测试条件下伤害值较大;头部伤害指标在正碰和侧碰条件下伤害值较大。

从产品结构设计上,有效降低头部伤害值和颈部伤害值的方法一般有增加限力装置、缓冲部件或者预紧装置等方法。典型的限力装置有齿片式金属卡槽限力器,崩塌式安全带系统等,图18为一种典型的齿片式金属卡槽限力器。缓冲装置一般通过在儿童乘坐空间增加缓冲坐垫,支撑腿系统增加吸能装置等方式在碰撞过程中吸收一部分的冲击动能,以减小乘坐儿童所受冲击动能。另外还可以通过在自身harness系统上增加预加载装置的方式消除儿童假人同harness系统之间的间隙,从而消除碰撞过程中因自身安全带系统未完全束缚儿童引起的瞬间冲击载荷。

图18 齿片式金属卡槽限力器

3.8 Q系列假人

P系列假人是上世纪79年代末80年代初主要由TNO公司研制,覆盖0岁到12岁儿童的假人模型,一直沿用至今。目前的ECE R44标准和我国的GB27887标准仍然采用P系列假人进行碰撞测试,在长达30年的使用过程中P系列假人也暴露出了生物仿真度不高,测量通道不足,使用耐久性不够,拆装维修不便等缺陷。因而Q系列假人应运而生。

Q系列假人相比P系列假人主要具备了以下优点:

1)Q系类假人具有更高的仿真度,设计尺寸数据基于CANDAT数据库所提供的近年儿童尺寸测量数据统计;

2)Q系列假人可以装备更多的如加速度计,角加速度计,测力传感器,位移传感器等各种测量仪器,有助于获得更多更精确的数据;

3)Q系类假人的设计使拆装更加方便,可重复性更好;

4)设计上能更好的固定和保护测量设备和线缆,并且将传感器本身的影响降至最低。

Q系列假人所能测定的各项数据见表7:

表7 Q系列假人检测数据表

Q系列假人在假人尺寸,质量上与P系列假人差异并不大,因而对儿童约束系统的结构尺寸设计影响不大 。

4、结束语

我国的儿童约束系统发展较晚,我国国家标准目前任然沿用的是ECE R44标准内容,并未引入ECE R129的要求。本文初步分析了ECE R129标准相对ECE R44以及我国当前国家标准GB27887所提出的一些新的要求以及其对儿童约束系统设计开发的影响,希望对我国儿童约束系统生产厂家在新一代I-SIZE儿童约束系统的开发过程有所帮助。

本文研究表明当前实施的欧洲最新标准ECE R129第一阶段在多个方面做出了全新规定,其目的是加强儿童约束系统对儿童乘员的乘车保护性能,其中较为重要的加强项目如只接受ISOFIX加抗翻转装置对儿童约束系统进行安装、15个月以下儿童乘车必须乘坐被向前的儿童约束系统、新启用的Q系列假人并且更加全面的监控伤害指标以及增加侧面碰撞试验工况等

另外,本文研究还表明ECE R129第一阶段标准新增规定一定程度上对儿童约束系统的设计提出了更高的要求,特别是对支撑腿在X方向上位置尺寸的规定对系统的结构强度提出更高要求;支撑腿自身高度的大范围调节要求使支撑腿的设计结构产生较大影响,之前较为常用的支撑腿结构设计方案将不再适用;而侧面碰撞测试工况的引入对儿童约束系统侧装保护性能提出了更高的结构设计要求。因此,依据ECE R129第一阶段标准设计的儿童约束系统具有以下特征:

1)安装方式简便单一,错误安装率低;

2)车辆适配性高,支撑腿调节范围大;

3)整体式harness系统或者整体式前置护体,具备头枕及肩带随动调节功能;

4)如果是婴儿提篮,则内部乘坐空间大,能容纳15月以下儿童乘坐;

5)儿童约束系统头部侧翼包裹性好,两侧缓冲材料吸能性能好;

6)一般为可换向使用,适用于105cm以下儿童乘坐。

[1] Regulation No.129 《Uniform provisions concerning the approval of enhanced Child Restraint Systems used on board of motor vehicles (ECRS) 》[S]. 9 Jul 2013-07-09.

[2] 张金焕, 杨帆等. 基于ECER129法规的儿童座椅侧面碰撞台车试验系统[J]. 汽车安全与节能学报 2015年:第6卷 第3期.

[3] i-Size:全球最权威的儿童安全座椅标准. http://bj.xcar.com . cn/ 201407/news_1626479_1.html 2014-07-11.

[4] Regulation No.16《UNIFORM PROVISIONS CONCERNING THE APPROVAL OF: I SAFETY-BELTS, RESTRAINT SYSTEMS, CHILD RESTRAINT SYSTEMS AND ISOFIXCHILD REST -RAINT SYSTEMS FOR OCCUPANTS OF POWER-DRIVEN VEHICLES .

[5] 杨斌, 赵淑华. 欧洲最新儿童安全座椅标准ECE R 129解读[J].标准科学 2014年09期.

[6] 联合国i-Size或将取代欧洲标准[J]. 中外玩具制造2015年04期.

[7] 于峰. 机动车儿童乘员用约束系统发展趋势研究[J]. 质量与标准化 2015.03.

Study on ECE R129 (phase 1) and it’s influence for CRS design

Cui Donghui1, Zhang Qing2
(1. Ningbo Global KidsBaby Product Co., Ltd, Zhejiang Ningbo 315100; 2. School of Mechanical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092)

This paper discusses the definition of CRS, as well as its weight grouping, installation, dimension, dummy and testing according to new regulation of ECE R129 made by UNECE(United Nations Economic Commission for Europe). Along with our new CRS product design, this paper pays more attention on new requirement and influence of design of New I-SIZE CRS.

CRS; Design; ECE R129

U462.1

A

1671-7988 (2017)10-80-07

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.028

崔东辉,工程硕士,中级职称,就职于宁波环球娃娃婴童用品有限公司。研究方向:汽车儿童安全座椅的研发。

张氢,教授,博士生导师,就职于上海同济大学机械与能源工程学院。研究领域:产品快速与智能优化设计、机械控制与信息处理的理论和方法及其关键技术,以及工程结构与设备研究开发。在机械动态设计与动力修改、大型机械抗震、机械产品三维设计与数字样机及仿真、智能优化设计、大型建筑的机械结构、大型施工工程装备及新工艺等方面取得了一定成果。

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