ISOFix儿童座椅知识培训

儿童座椅培训

儿童座椅综述儿童座椅的定义儿童座椅的功用儿童座椅的分类布置ISOFIX系统介绍欧美法规对儿童座椅的要求下部固定点的布置和要求上部固定点的布置和要求儿童座椅的标识要求试验ECER14FMVSS225

综述目前所有车辆的被动安全设施，如安全带、气囊等都是为成人设计的，但是对于儿童来说，这些是不安全的。针对儿童的交通安全问题，近些年来各国均采取了大量的预防措施。首先力推儿童安全座椅。儿童安全座椅的出现，使得车祸对儿童的伤害得到最大程度的降低，同时为儿童的舒适乘坐和家长的精心照顾提供了便利。根据美国NHTSA的报告，在过去的几年中，儿童使用汽车安全座椅的比例增加约20％，因为车祸死亡的儿童比例下降15％。同时在澳大利亚、加拿大、英国、德国、日本、新加坡等国家地区对儿童座椅也有了明确的规定。儿童座椅的在各个国家都几经很普遍，在大型商场以及汽车用品专卖店均有出售。而对于汽车本身来讲，就需要具有符合ISOFIX的儿童座椅安装点，同时还要符合ISOFIX的标记。车用儿童座椅的定义

儿童座椅（ChildSeat），通常称为儿童约束系统（ChildRestraintSystem，简称CRS），儿童约束系统与安全带等一起配合使用以减少汽车在发生碰撞安全事故等紧急情况出现时给儿童带来的伤害。

车用儿童座椅的功用

根据测试，当汽车在40km/h行驶时突然紧急刹车，5.5kg的婴儿相当于110kg，在这种情况下，如果把孩子放在普通座位上或者怀抱中，家长无力保护孩子。因此在发生事故时，孩子将会是最先的受害者，即使不发生事故，激烈的摇晃也会影响孩子大脑的发育，同时不正确的坐姿会影响孩子的正常呼吸。有的父母认为，稍大点的孩子可以使用成人的座椅和安全带，这也是一个错误和危险的概念。权威机构的碰撞测试表明，如果孩子使用成人的安全带和座椅，在车祸发生时，可导致致命的腰部挤伤，过高的安全带会勒伤孩子的脖子和脸颊，甚至会引起窒息和死亡。许多父母会低估车速引起的危险性。其实，即使在车速极低的情况下，发生碰撞时孩子也会从车内飞起，从而引起重伤。根据NHTSA的统计报告：使用儿童安全座椅的可以将冲撞意外事故中的孩子的死亡率降低71％。

车用儿童座椅的分类

儿童约束系统的划分

在欧洲法规ECER44.03及美国法规FMVSS225中都有相关规定，按照儿童的体重将儿童约束系统分为5个组：

0组：用于体重小于10kg的儿童，出生6~9个月婴儿。0+组：用于体重小于13kg的儿童，出生12~15个月婴儿。Ⅰ组：用于体重9kg~18kg的儿童，出生9个月~4年的儿童。Ⅱ组：用于体重15kg~25kg的儿童，出生4~6年的儿童。Ⅲ组：用于体重22kg~36kg的儿童，出生6~11年的儿童。

儿童座椅的种类：由于0组与0+组中规定的体重比较相近，在实际划分儿童座椅的时候可以归为一组。因此对于实际的儿童座椅，可以分为4类：第一类=0与0+组；第二类=Ⅰ组；第三类=Ⅱ组；第四类=Ⅲ组。

车用儿童座椅的分类车用儿童座椅的分类第一类Rearward-FacingBabySeat这类座椅适用于上述0与0+组所规定的儿童。可放置于前排与后排座椅，放在后排比放在前排更为安全；如果前面乘员侧装有气囊，则不能放置在乘员侧座椅上。后朝向的婴儿座椅对比前朝向的儿童座椅能更好的保护婴儿的头、脖子与颈椎，因此如果婴儿的体重不超过座椅的体重限制或婴儿坐在座椅上头部不高出座椅背的高度，尽可能使用前朝向的座椅。这类座椅用车上的成年安全带进行固定，儿童在座椅上用儿童座椅自身的安全带进行固定，这样可以轻松固定及取出座椅。车用儿童座椅的分类车用儿童座椅的分类第二类Frontward-FacingBabySeat这类座椅适用于Ⅰ组规定的儿童。同第一类座椅一样，这类座椅可以放置于前面座椅和后排座椅上，但是放在后排座椅比放在前面安全性更高一些，如果在乘员侧装有安全气囊，则这类儿童座椅最好不要安装在乘员侧座椅上，同样如果婴儿的体重不超过座椅的体重限制或婴儿坐在座椅上头部不高出座椅背的高度，尽可能使用该类座椅。车用儿童座椅的分类车用儿童座椅的分类第三类BoosterSeat

这类座椅适用于Ⅱ组规定的儿童。同样BoosterSeat前后排座椅上都可以安装，但是放在后排的安全性高于放在前面，尤其是前面乘员侧装有安全气囊的话，不能安装在乘员侧座椅上，这类儿童座椅用车上成年安全带将儿童跟座椅一起固定在座椅上。这类座椅还有一个特点，就是坐垫跟靠背通常是可以分离的，如果取掉靠背的话，则变成第四类作用BoosterCushion。

车用儿童座椅的分类车用儿童座椅的分类第四类BoosterCushion这类座椅适用于Ⅲ组规定的儿童。同样BoosterCushion前后排座椅上都可以安装，但是放在后排的安全性高于放在前面，尤其是前面乘员侧装有安全气囊的话，不能安装在乘员侧座椅上。这类儿童座椅用车上成年安全带将儿童跟座椅一起固定在座椅上。车用儿童座椅的分类车用儿童座椅的分类注意事项BoosterSeat和BoosterCushion因为都仅仅有车上安全带对儿童进行限制，儿童座椅本身不像前两种儿童座椅有5点式安全带固定儿童，所以安全带就非常重要。下面几点是在儿童座椅使用时必须要注意的：

安全带要保证能将儿童固定在座椅上；安全带系上后腿部部分应该位于儿童的盆骨区域，而不能位于胃部区域；安全带的肩部部分应该绕过肩膀，而不能贴着脖子。布置ISOFIX系统介绍ISOFIX是用来固定儿童座椅的一个标准系统，现在已经被广泛应用，ISOFIX系统的优点一是给儿童座椅提供了个一个规范而简单的安装方式，同一个儿童座椅可以安装于不同的车上，安装方式简单，给使用者提供了便利，相比用车上安全带固定更便于安装和拆卸；二是在儿童座椅与车身地板间建立了一个刚性的连接，减小了儿童座椅安装后松脱的风险，提高了儿童座椅的动态性能。

ISOFIX系统介绍ISOFIX系统的组成主要由两个下部固定点（LowerAnchoragePoint）与一个上部固定点（TopTetherAnchoragePoint）组成。如下图所示：ISOFIX系统介绍

对于儿童下部的固定方式除了上图所示的刚性支架连接外，另外一种是柔性织带连接，如下图所示：这两种连接方式对于ISOFIX系统来说要求是一样的欧美法规对ISOFIX系统的要求

针对不同车型以及座椅型式的不同，对于ISOFIX系统需求数量在欧洲法规ECER14.065.3.8，美国法规FMVSS225S4里面有详细规定。下页表格中给出了法规规定不同车型对ISOFIX系统需求的要求：欧美法规对ISOFIX系统的要求欧美法规对ISOFIX系统的要求1、2类代表了运动型及常规的卡车车型，在ECER14中规定仅有一排座椅的汽车，前面不允许布置儿童座椅，FMVSS225则规定前面乘员侧座椅需有完整的ISOFIX系统，如有中间座椅，则需有上固定点要求，并且特别强调如果前面装有侧安全气囊，则必须有ON-OFF按钮，否则不允许配置儿童座椅。（按FMVSS208规定，在2012年9月1日以后将废除这种开关的形式，在此之前需通过先进的气囊技术来逐步取代手动的开关）欧美法规对ISOFIX系统的要求3、4类代表有两排座椅的轿车，ECER14规定尽量将儿童座椅布置于后排座椅上，前面乘员侧座椅不做要求。FMVSS225则规定前面乘员侧座椅需有完整的ISOFIX系统，后排需3个上固定点，后排最少需要两组下部固定点，如空间足够，可布置3组下部固定点。欧美法规对ISOFIX系统的要求5类代表了2排座椅的卡车车型，其要求同3、4类。6、7代表了拥有3排座椅的MPV类车型，对于前两排的规定同3、4类车型，第3排在ECE及FMVSS中都规定只需布置上部固定点，超过3排的车型，第3排起的座椅同6、7类车型。欧美法规对ISOFIX系统的要求此外，对于3、4、5、6、7类车型的后排座椅。为了避免试验中失效，因此要求两个相邻的下部固定点之间的距离“D”大于410mm或者是小于390mm，因为试验要求：如果相邻的两个儿童座椅的下部固定点之间的距离小于400mm，则不需要同时进行试验；如果相邻的两个儿童座椅的下部固定点之间的距离大于400，则需要同时进行试验；设计的时候就需要考虑到这点，同时进行试验，对于儿童座椅试验装置来说可能是两倍甚至是三倍的受力，很容易失效。欧美法规对ISOFIX系统的要求欧美法规对ISOFIX系统的要求ChildRestraintFixture（CRF）

为了便于布置儿童座椅，把儿童座椅简化为一个模型，即CRF（ChildRestraintFixture）。

下页图别给出了ECE和FMVSS两个法规里规定的CRF模型尺寸。欧美法规对ISOFIX系统的要求欧美法规对ISOFIX系统的要求

根据上面图中给出的尺寸，可以建立一个3D模型下部固定点的布置和要求

下部固定点（LowerAnchorage

）：每个单独的儿童座椅固定系统包括两个下部固定点，与一个上部固定点组成，下部主要靠两个固定支架来安装儿童座椅。CRFFloorPanel下部固定点的布置和要求下部固定支架为一段断面直径为D的圆柱形刚性支架，D为支架经过油漆或抛光后的直径。该支架可以是焊接在车身上，也可以焊接在座椅骨架上。蓝色区域为固定支架的有效固定区域段A，长度为L1。

D、L1的尺寸定义在后面CheckList中给出欧标与美标的不同定义。L1D下部固定点的布置和要求两个固定支架的有效固定区域必须是同轴，且轴线B必须平行于Y轴，如图所示。从后座椅的设计H点（SgRP）到通过固定支架轴线A且平行于YOZ平面的平面C的X方向距离为L2。从CRF的Z点到平面B的距离为L3。下部固定点的布置和要求两个固定支架在Y方向的相对尺寸如图20所示，两支架有效固定段内部间距为L4，外部间距为L6，中心面间距为L5。两个固定支架的中心面必须对称与过座椅SgRP的纵向中心面。下部固定点的布置和要求下部固定点布置尺寸检查清单序号名称ECER14（mm）FMVSS225（mm）备注1D6±0.16±0.1包括油漆或抛光处理2L1≥2525≤L1≤40为保证最佳性能，该值应≤303L2≥120≥123推荐值不小于1304L3/≤705L4255Max/6L5280±1280±17L6305Min/上部固定点的布置和要求

上部固定点（TopTetherAnchorage

）上部固定点同样采用一个类似下部固定点的刚性支架来固定儿童座椅的上部安装挂钩（TopTetherHook），其尺寸定义可参考下部固定支架。TopTetherHook的形状尺寸在ECER14附录9中有详细定义，为了方便做儿童座椅上部固定点的布置，可根据尺寸定义建立挂钩的3D模型。上部固定点的布置和要求上部固定点的布置和要求上部固定点区域的定义：上部固定点的区域在ECER14附录9中有详细规定，同样在美标FMVSS225的中有详细规定。两法规对儿童座椅上部固定点区域的规定是完全相同的。理论上只要上部固定点位于该区域内都是满足法规要求的。按照要求，分别建立R点，W点，V点。上部固定点的布置和要求参照欧标，区域为90°参照美标，区域为45°儿童座椅的标识要求

在ECE及FMVSS中对ISOFIX系统的标识做了详细规定ECER14FMVSS下部固定点标识A）直径为13mm的圆形图案（见图17），图案中间儿童座椅的标识的颜色必须与外面的圆的颜色对比鲜明。该标识必须在下部固定点附近。

直径不大于13mm的圆形图案，图案中间儿童座椅的标识的颜色必须与外面的圆的颜色对比鲜明。标识的位置应位于座椅靠背上，且在通过每个下部固定支架中心的纵向平面上，到支架的距离为≥50mm且≤70mmB）或者为一个印有“ISOFIX”大写字母的标识，字母高度6mm。上部固定点标识A）在上部固定点之架的护盖上必须印有图18所示图案，图案必须清晰且与护盖颜色对比鲜明。图案高度20mm/B）或者护盖上图案采用浮雕形式。儿童座椅的标识要求儿童座椅的标识要求ISOFIX系统标识的几个实例：儿童座椅的标识要求儿童座椅安装在乘客座位上有安全气囊的时候：红色象征性文字黑色的座椅、儿童座椅、以及安全气囊的轮廓线写上白色的AIRBAG如下图所示：ISOFIX系统的试验

StaticForceApplicationDevice(SFAD)：用来验证ISOFIX系统及与其相关汽车或座椅结构的强度的一种试验装置。这种装置在ECER14附录9以及FMVSS225中做了形状及尺寸的定义。在ECER14中给出的SFAD的定义与FMVSS225中SFAD2的定义是一致的，在美标中还给出了一种SFAD1的定义，SFAD1与SFAD2的区别在于SFAD1用于没有ISOFIX系统的测试，SFAD2用于有ISOFIX系统的测试（FMVSS225S6.3.4），下图为SFAD的尺寸定义，根据定义可建立模型，用于CAE。ISOFIX系统的试验

ISOFIX系统的试验

静态试验的概要

ECER14试验的前提条件在ECER14中6.6.1~6.6.3中给出了要求，需要注意的几点是：所有与ISOFIX相关的车身部件与座椅部件必须齐全；如果在同一排座椅上有多个ISOFIX系统，且可以同时使用，那么应该对这些系统同时进行试验；如果座椅与座椅头枕是可调节的，应该将座椅及头枕调整到设计位置。ECER14载荷加载方向首先对SFAD的前下横梁的中间部位施加一个水平力以调整SFAD的前后位置，保证SFAD与安装支架紧密接触，该预紧力大小为135N±15N。

加载的方向及大小见下表（角度为力与XOZ平面的夹角）正向力的施加方向与水平面夹角10±5°，斜向力的施加方向与水平面夹角0±5°.在实验开始时，需对实验装置施加一个作用点在X点，作用力需在少于2秒的时间内全部施加，并持续不少于0.2秒。正向0°±5°8kN±0.25kN斜向75°±5°(两面，或状态差的一边，或如两边是对称的，则加载一边)5kN±0.25kNECER14

下固定点系统的测试正向加载测试SFAD的X点在8kN±0.25kN的载荷（预载荷后）下，水平纵向的位移不能大于125mm。如果在规定的时间内，固定的载荷下，ISOFIX下部固定点系统或周边环境发生破裂或损坏等永久变形可接受。斜向加载测试SFAD的X点在5kN±0.25kN的载荷（预载荷后）下，沿作用力方向的位移不能大于125mm。如果在规定的时间内，固定的载荷下，ISOFIX下部固定点系统或周边环境发生破裂或损坏等永久变形可接受。ECER14

下部固定点与上部固定点的测试在SFAD与上部固定点间作用50N±5N的预紧力，SFAD的X点在8kN±0.25kN的载荷下，水平纵向的位移不能大于125mm。如果在规定的时间内，固定的载荷下，ISOFIX下部固定点系统、上部固定点或周边环境发生破裂或损坏等永久变形可接受。ECER14CAE分析结果水平加载模型

ECER14分析用车身地板和儿童约束系统板件材料：B170P1屈服应力：200MPa极限应力：357MPa计算最大应力：322.1MPa水平加载应力分布图

ECER14加载点位移幅值：17.96mmECER14标准：不超过125mm水平加载点位移图

ECER14斜向加载模型

方向一方向二ECER14分析用车身地板和儿童约束系统板件材料：B170P1

屈服应力：200MPa极限应力：357MPa计算最大应力：方向一211.5MPa，方向二257.3MPa方向一方向二斜向加载应力分布图

ECER14加载点位移幅值：方向一15.65mm，方向二16.87mmECER14标准：不超过125mm方向一方向二斜向加载点位移图

FMVSS225CA