汽车安全带布置及设计方法

何有增　孙俊杰　朱小娇

摘 要：本文主要結合在上汽通用五菱的多年项目研发经验，针对某MPV车型的第一排，二排及三排的外侧座椅的三点式安全带进行布置设计，考虑其性能要求，确保安全带与车身钣金及座椅结构匹配，计算出有效区域并进行调整，得出满足法规又满足乘客舒适性的位置。下文详细介绍安全带约束系统的组成结构，总体布置，再通过GB14167确定安全带的布置满足国标要求。

关键词：安全带 有效固定点 法规

1 引言

汽车是人们日常出行使用频率很高的交通工具。安全带影响到行车安全性，它是汽车紧急制动或碰撞时，防止或减轻乘员所受二次碰撞所造成伤害的结构安全装置，它的缓冲作用能吸收大量动能，减轻驾乘成员的伤害程度。安全带座位汽车约束系统的一部分，随车现代生活品质的提高，顾客对汽车安全性更为重视。安全带的设计需要考虑法规，使用方便性以及与周边零件的布置等。

本文通过结合某MPV整车项目的开发，详细阐述了安全带的结构及布置设计。

2 安全带相关标准

中国：GB 14167-2013汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点

3 安全带布置及设计相关要求

3.1 安全带系统的组成

该MPV车型的安全带由上拉带固定点、织带、卷收器、非带扣侧下拉带固定点（下固定端片）、带扣组成。如下图1所示。

3.2 安全带系统的布置要求

3.2.1 卷收器本体

安全带本体与侧围内板安装口边缘的最小间隙≥5mm，与侧围外板的最小距离≥10mm；该卷收器为单点固定，限位机构与侧围钣金的间隙处于0～0.5mm之间。如下图2所示。

3.2.2 导向环及下固定端片

导向环与侧围的最小距离≤5mm。下固定端片安装在前地板旁侧板上，该端片有装饰盖遮挡，下固定端片与侧板距离≥7mm。如图3所示。

3.2.3 带扣

带扣锁头与座椅坐垫海绵的距离1～6mm；高出最高/最低位置座椅的坐垫。带扣的设计与水平面处于55°～70°之间；带扣能在一定角度范围内转动，并在转动过程中不能与座椅塑料件干涉。如图4所示。

3.2.4 带扣

内板织带出口宽度4～6mm之间，长度设计60～70mm之间。如图5所示。

3.3 安全带的法规设计

3.3.1 下固定点设计要求

安全带下有效固定点设计关键在于确定安全带有效固定点的限制区间，且满足L1、L2大于120mm的要求。

L1、L2之间的Y向距离不得小于350mm，后排中间乘坐位置，则上述距离不可小于240mm。L1点和L2点到座椅的纵向中心平面距离至少为120mm。如图6所示。

在所有正常乘坐位置，根据座椅调节范围，前后排下安全带有效固定点设计规范需

符合下列要求：

（a）前排座椅安全带下有效固定点设计规范，按下列要求：

固定点不随着座椅移动时，在前排座椅可移动的所有位置范围上，均要符合30°≤α1≤80°和45°≤α2≤80°的要求；至少有一个固定点随座椅移动时，在前排座椅可移动的所有位置范围上，均要符合该固定点对应的α1或α2为60°±10°的要求。见图7所示。

（b）后排座椅安全带下有效固定点设计规范，30°≤α1≤80°，30≤α2≤80°。如果座椅可调，则在所有座椅行程上，固定点均要符合以上要求，适用于第二排、第三排座椅安全带下有效固定点设计规范。见图8所示。

（c）前后排座椅安全带下有效固定点设计规范示意图，如图9所示。

3.3.2 上固定点设计要求

确定距H点Y向140mm的截面的限制区域。以座椅R点为起点，沿着躯干线向上做一长度为140mm的线段，此线段的终点为B点；沿着R点正上方做一长度为450mm的线段，此线段的终点为C点；沿着躯干线向上做一长度为675mm的线段，此线段的终点为D点；过B点做一与躯干线成120°角的直线，此直线为前限制线；过D点，前排做一与躯干线成65°角、后排做一与躯干线成60°角的直线，此直线为上限制线；过C点做一水平直线，此直线为下限制线；前限制线、上限制线、下限制线所围成的区域即为此截面的限制区域，见图10。

确定距H点Y向200mm的截面的限制区域。以R点为起点。沿着躯干线向上做一长度为460mm的线段，此线段的终点为B点；沿R点正上方做一长度为450的线段，此线段的终点为C点；沿躯干线向上做一长度为675mm的线段，此线段的终点为D点；过B点做一与躯干线成120°角的直线，此直线为前限制线；过D点，前排做一与躯干线成65°角、后排做一与躯干线成60°角的直线，此直线为上限制线；过C点做一水平直线，此直线为下限制线；前限制线、上限制线、下限制线所围成的区域即为此截面的限制区域，见图11。

确定距H点Y向280mm的截面的限制区域。以R点为起点，沿着躯干线向上做一长度为484mm的线段，此线段的终点为B1点，沿着躯干线向上做一长度为540mm的线段，此线段的终点为B2点；沿着R点正上方做一长度为500mm的线段，此线段的终点为C1点；沿着R点正上方做一长度为450mm的线段，此线段的终点为C2；沿着躯干线向上做一长度为819mm的线段，此线段的终点为D点；分别过B1、B2点做一与躯干线成120角的直线，这两条直线分别为前限制线1、前限制线2；过D点，前排做一与躯干线成65°角、后排做一与躯干线成60°角的直线，此直线为上限制线；分别过C1、C2点做一水平直线，这两条直线分别为下限制线1、下限制线2；前限制线1、上限制线、下限制线1所围成的区域，以及前限制线2、上限制线、下限制线2所围成的区域即为此截面的限制区域，见图12。

确定距H点Y向300mm的截面的限制区域。以R点为起点，沿着躯干线向上做一长度为500mm的线段，此线段的终点为B点；沿着R点正上方做一长度为500mm的线段，此线段的终点为C点；沿着躯干线向上做一长度为855mm的线段，此线段的终点为D点；过B点做一与躯干线成120°角的直线，此直线为前限制线；过D点，前排做一与躯干线成65°角、后排做一与躯干线成60°角的直线，此直线为上限制线；过C点做一水平直线，此直线为下限制线；前限制线、上限制线、下限制线所围成的区域即为此截面的限制区域。如图13所示。

分别连接点a和点b、点b和点c、点d和点e、点f和点g、点g和点h、点i和点j、点k和点l、点l和点m、点m和点n、点o和点p、点p和点q、点r和点s可得线框，将此线框生成体。由线框生成体后，裁去该体H点前方的区域，即可得到安全带上有效固定点设计区域。见图14。

4 结语

本文紧密结合多年的汽车行业设计经验，阐述了某车型的安全带的布置思路，安全带机构，固定点法规以及校核，并在新车型开发过程中得到验证，具有较高的参考价值。

参考文献：

[1]周喜格.三点式汽车安全带布置形式及其有效固定点法规分析，时代汽车，2017，第012期.