10.16638/jki.1671-7988.2017.16.028
王晓楠，盛先志
（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）
摘要：随着汽车工业的发展，汽车安全成为人们越来越关注的重点，而汽车对儿童的保护又成为了当务之急。文章主要介绍了汽车儿童座椅接口的分类，设计方法，及试验要求等，为汽车儿童座椅接口的设计提供依据。
关键词：儿童座椅；安全；设计
中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)16-77-03
Study on the interface design of Vehicle child seat
Wang Xiaonan, Sheng Xianzhi
（Anhui Jianghuai Automobile group Co., Ltd, Anhui Hefei 230601）
Abstract: Along with the development of the auto industry, auto safety become more and more the focus, the car to the protection of the children has become a top priority. This article mainly introduced the classification of the interface, the design method, and test requirements, ect., provide the design method of the interface for the vehicle child seat. Keywords: Child Seat; Safe; Design
CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-77-03
引言
汽车儿童座椅对儿童的安全保护性能，已越来越被人们关注。本文将介绍汽车儿童座椅接口的分类，设计方法，及试验要求等。
1 儿童座椅接口的分类
儿童座椅常见的固定接口分为ISOFIX接口、LATCH接口及采用安全带固定的方式，ISOFIX接口常见于欧洲品牌，LATCH常见于美系车辆。
ISOFIX接口提供两个与儿童座椅进行硬连接的固定接口，LATCH接口则是采用挂钩方式连接，并且固定点比ISOFIX 多一个，共三个。
ISOFIX和LATCH两种固定方式也有相同之处，ISOFIX 兼容于LATCH，也就是有LATCH接口的车辆一定可装ISOFI 接口的儿童座椅，但只有ISOFIX接口的车辆则不能装配LATCH接口的儿童座椅。
目前，国内一般采用LACTH接口的设计方式，但在称法上有所区别，分别为ISOFIX下固定点和ISOFIX上拉带固定点。
2 儿童座椅接口的设计
2.1 ISOFIX下固定点的设计
ISOFIX下固定点应为直径为6mm±0.1mm的横向水平刚性杆件，有效长度≥25 mm，且两杆件同轴，如图1所示。
两杆件内侧有效距离≤255mm，两杆件外侧有效距离≥305mm，如图1所示。
图1 ISOFIX下固定点设计要求
水平测量时，至横杆中心，距H点后≥120mm处。在儿
作者简介：王晓楠，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。
汽车实用技术
78 2017年第16期
童安全带固定装置相应Z点后≤70mm上，如图2所示。
图2 ISOFIX 下固定点布置区域
2.2 ISOFIX儿童座椅固定模块校核
使用如图3所示的ISOFIX儿童座椅固定模块（GB14166附录B图B.5或B.6）进行ISO FIX接口的布置校核，确保ISO FIX儿童座椅固定模块与座椅坐垫、靠背面之间保持相切，如图4所示，这样可以保证儿童座椅进行固定时，儿童座椅被固定的更加牢固。
图3 ISOFIX儿童座椅固定模块
图4 ISOFIX儿童座椅固定模块校核
图5 ISOFIX上拉带固定点区域
2.3 ISOFIX上拉带固定点的设计
ISOFIX上拉带固定点，指安装在规定区域，与ISOFIX 上拉带连接件相联，并可把约束力传递到车辆结
构上的构件[1]。上拉带固定点的安装位置要求也相同，与拉带挂钩捆绑的那一部分将位于图5阴影区中。
2.4 安全带固定儿童座椅
采用安全带进行儿童座椅固定时，应使用CRS（尺寸见GB14166附录B图B.1）模块进行相应的布置校核。
首先，应保证安全带织带的长度，能够将CRS模块捆绑后（如图6），仍然留有200～300的织带余量。
图6 CRS模块布置
其次，安全带对CRS模块捆绑后，安全带的插锁高度不能过高，以保证安全带的腰带在腰带路线的末端能够与CRS 模块两侧均匀接触。这样可以保证CRS模块能够被更加牢固的固定。
图7 安全带与CRS模块的布置要求
3 试验
3.1 试验方法
目前，国内对于儿童座椅固定接口的试验采用SFAD模块（如图8）。
图8 SFAD模块
3.1.1 预加载
在SFAD的前下横梁的中心施加135N±15N的力，以便调整SFAD和支撑装置之间前后位置的松紧。
3.3.2 试验
施加前向和斜向的力（如表1），前向力的施加方向与水平方向成10°±5°，斜向力的施加方向与水平方向成0°±5°，对SFAD的X进行500N±25N的预加载，力应在30s内尽快加载到规定的最大力值，加载时间在2s以内，持续时间不少于0.2s。（下转第81页）
徐鹏飞等：空调压缩机支架的有限元分析方法81 2017年第16期
从图6中可以看出，支架在螺栓载荷、皮带力和六个方向振动加速度共同作用下，与压缩机、缸体和油底壳接触面的相对最大滑移量分别为3.807um，小于4um的评价限值，满足支架磨损要求。
图7为支架在螺栓荷载、皮带力和六个方向振动加速度共同作用下的高周疲劳安全系数云图。从图中可以看出，支架的高周疲劳最小安全系数为3.42，大于1.1的评价限值，因此，支架在螺栓荷载、皮带力和六个方向振动加速度共同作用下的高周疲劳强度满足要求。
图7 高周疲劳计算结果
图7中除了支架与螺栓的绑定接触处和与空调压缩机、缸体和油底壳接触边界处的安全系数最低除外，该支架的高周疲劳最小安全系数出现在结构的过渡圆角处，因此，建议在生产加工过程中要保证支架的结构过渡圆角平滑，保证表面质量。
3 结论
空调压缩机支架的校核需进行模态分析、静强度分析及高周疲劳分析，从模态、静强度、接触面滑移量与高周疲劳四个角度进行判断。笔者建立的流程能更真实的模拟空调压缩机支架的受载情况，得到计算结果更为合理全面。
参考文献
[1] 傅志方，华宏星.模态分析理论与应用[M].上海：上海交通大学出
版社,2000.
[2] 倪振华.振动力学[M].西安：西安交通大学出版社,1988.
[3] 朱孟华.内燃机振动与噪声控制[M].北京：国防工业出版社,1995.
（上接第78页）
表1 试验力的方向
3.2 试验要求
试验要求为加载期间纵向水平位移和斜向力方向位移不大于125 mm，允许永久变形和部分开裂。
3.3 试验项目
试验分为以下三项：
1）前向力试验汽车座椅
按3.1.1对SFAD的X点预加载后，按3.1.2施加8kN±2.5kN的水平前向力。
2）斜向力试验
按3.1.1对SFAD的X点预加载后，按3.1.2施加5kN±2.5kN的斜向力。
3）带有ISOFIX上拉带固定点的ISOFIX固定点系统试验方法
按3.1.1对SFAD和上拉带固定点之间进行50N±5N的预加载，再按3.1.2施加8kN±2.5kN的水平前向力。
4 结论
文章主要介绍了汽车儿童座椅接口的分类，设计方法，及试验要求等，为汽车儿童座椅接口的设计提供依据。
参考文献
[1] 黄小枚，王长江，余博英等. 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[S].
[2] 高新华，卢礼华，刘昌权等.儿童座椅固定点布置[J].汽车科技, 2008
(5):23.