内凸要求 - 汽车座椅安全圆角试验解析

汽车座椅的安全性设计讲究“刚柔并济”。“刚“是座椅要有足够的强度保护乘员，满足行李箱碰撞、安全带固定点强度等试验要求。“柔”则是座椅不能存在锐边、尖棱或硬点伤害乘员，满足安全圆角、头打吸能等试验要求。

GB15083（同ECE R17）要求，汽车座椅靠背和头枕的指定区域不允许有任何增加乘员伤害的凸起或尖棱，并且曲率半径应满足规定要求。本文将围绕以下三个问题对汽车座椅安全圆角试验进行介绍。

• 哪些区域要试验？
• 需满足什么要求？
• 如何进行该试验？

在此之前先解释几个名词，

尖棱：曲率半径小于2.5mm的刚性材料的棱边。

刚性材料：座椅中除掉邵尔A 硬度低于50之外的材料，如骨架、塑料件的材料。

邵尔A硬度：邵氏硬度是指用邵氏硬度计测出的值的读数，它的单位是“度”，其描述方法分A、D两种，分别代表不同的硬度范围，邵氏A硬度计的量程是0-100HA，邵氏D硬度计的量程是0-100HD，以读数为准。

曲率半径：曲率的倒数是曲率半径，即R=1/K。曲率半径越大曲率越小，弯曲程度就越小，也就越近似于一条直线。曲率半径可以通过半径规进行测量。

试验区域

根据GB15083的规定，线在座椅的靠背和头枕上面划分出三个区域，再对这三个区域分别进行试验。不同类型座椅区域划分方法有所不同，具体说明如下。

独立式头枕座椅

区域1：位于座椅纵向中心面左、右两侧各70mm 的纵向垂直面之间，且在过从R点沿基准线向上635mm 处垂直于基准线的平面以上区域。试验时头枕一般为最高位置。

区域2：对于座椅背面，位于靠背顶点沿基准线向下100mm 处垂直于基准线的平面以上，但不包括位于区域1内部分的区域。对于座椅前表面，位于靠背顶点处垂直于沿基准线的平面以上，但不包括位于区域1部分的区域。

区域3：位于后排R点水平面以上的座椅背面，但不包括位于区域1和区域2内部分的区域。

整体式头枕座椅

区域1：位于座椅纵向中心面左、右两侧各70mm的纵向垂直面之间，且在过从R点沿基准线向上635mm处垂直于基准线的平面以上区域。

区域2：对于座椅背面，位于从R点沿基准线向上440mm 处垂直于基准线的平面以上但不包括位于区域1内部分的区域。对于座椅前表面，位于从R点沿基准线向上540mm 的平面以上，且距基准线为85mm 的两个垂直纵向平面之间但不包括位于区域1内部分的区域。

区域3：位于后排R点水平面以上的座椅背面，但不包括位于区域1和区域2内部分的区域。

不带头枕独立式座椅

区域1：位于座椅纵向中心面左、右两侧各100mm的纵向垂直面之间，且在过从靠背顶点沿基准线向下100mm 处垂直于基准线的平面以上的靠背后面区域。

区域2：位于从靠背顶点沿基准线向下100mm 处垂直于基准线的平面以上，但不包括位于区域1内部分的背面区域。

区域3：位于后排R点水平面以上的座椅背面，但不包括位于区域1和区域2内部分的区域。

不带头枕长条座椅

区域1：指位于每个外侧座椅纵向中心面左、右两侧各100mm 的纵向垂直面之间，且在过从靠背顶点沿基准线向下100mm 处垂直于基准线的平面以上的背面区域。

区域2：过从靠背顶点沿基准线向下100mm 处垂直于基准线的平面以上，但不包括位于区域1内部分的背面区域。

区域3：位于后排R点水平面以上的座椅背面，但不包括位于区域1和区域2内部分的区域。

当然，如果不能被直径165mm 的球体接触到的区域，可以不用考虑。如下图前排座椅安全气囊的位置。虽然存在危险锐边，但是在整车环境下，头型无法接触到该区域，因此可以豁免。

试验要求

GB15083要求上述三个区域内表面不允许有任何可能会增加乘员伤害的凸起或尖棱，并且该区域内刚性部件的曲率半径应该满足以下要求：

• 区域1的曲率半径不小于2.5mm。
• 区域2的曲率半径不小于5.0mm。若该区域能满足吸能试验，则允许其曲率半径小于5mm，但不应小于2.5mm，且表面应加衬垫以避免乘员头部与座椅骨架直接接触。
• 区域3的曲率半径不小于3.2mm。

以下情况可以豁免或不需要进行检测：

1. 表面凸出周围表面高度小于3.2mm，且凸出高度不超过其宽度的一半，其边棱为光滑的部件；
2. 最后排座椅、背对背安装的座椅或满足GB11552的座椅；
3. 位于通过每排座椅最低R点的水平面以下的座椅背面部件；
4. 诸如柔性网类部件。

试验方法

根据CAD数据对座椅区域进行划分，找出区域1、区域2、区域3的边界线。

将座椅表面材料邵尔A 硬度低于50的部件（发泡）拆除，只保骨架、塑料件等刚性部件进行测试。

通过滚球法，用直径165mm的球体在样件上检查三个区域内是否存在尖棱和凸起。

通过半径规逐个检查凸起部分的曲率半径，确认是否满足要求。