CNS 13094-2005 Strength of seat and anchorage for vehicles《车辆用座椅及固定器之强度》.pdf

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1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 43.040.60 D219113094經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 81 年 12 月 28 日 94 年 10 月 26 日 (共 10 頁 )車輛用座椅及固定器之強度 Strength of seat and anchorage for vehicles 1. 適用範圍：本標準適用於 M1及 N 類車輛 (附錄 1)之座椅及固定器。亦適用於 M1類車輛椅背後部設計以及前撞過程中可保護乘員避免因行李移動導致傷害之裝置。 備考：本標準中 內之單位及數值，係習用之單位制

2、，併記供參考。 2. 用語釋義：本標準所用主要用語之意義如下。 2.1 座椅：能提供成人乘坐之裝置，含其附屬配備；其結構可整合或不整合於車輛結構。 2.2 固定器：係指將座椅總成牢固於車輛結構之系統，包括車輛結構上受影響之零件。 2.3 調整系統：配合乘員之坐姿以調整座椅或座椅特定部分之裝置，其功能包含調節前後、上下之位置及角度等。 2.4 位移系統：係指能將座椅或其零件以無停頓方式進行移位或旋轉之裝置。 2.5 鎖定系統：係指能確保座椅及其零件維持於使用位置之裝置。 2.6 橫向面：係指垂直於車輛中心縱向面之平面。 2.7 縱向面：係指平行於車輛中心縱向面之平面。 2.8 R 點：為座椅之設

3、計參考點，相當於 CNS 11059汽車室內尺度測定用之三次元座位人體模型三次元座位人體模型 H 點。對前後位置可調整之座椅，調至設計上之最後端位置；椅背角度可調節者，則將設計基準位置或三次元人體模型之軀幹線 (表示軀體 之傾斜線 )儘量調整至使其和垂直線成 25夾角之位置。其他之調節機構則調至設計基準位置。 2.9 參考線：相當於 CNS 11059 規定之 50%成人男子之三次元人 體模型之軀幹線。 2.10 隔離系統：係指除椅背外，用來保護乘員免因行李移動而受傷 害之零件或裝置；隔離系統得由位於椅背 (直立或折疊 )上方之網狀物品或線編織網所構成。頭枕為車輛標準配備者，應視為隔離系統之一

4、部分；然而座椅僅裝設頭枕應不得作為完整之隔離系統。 3. 性能要求 3.1 一般要求 3.1.1 每個調整與位移系統必須具有 自動鎖定系統。若碰撞時會增加乘員受傷之風險，則扶手或其他舒適性裝置亦須具有鎖定系統。 3.1.2 座椅表面必須有充填材料以防止頭枕與座椅框架結構直接接觸。 3.1.3 座椅後部表面不得有可能增加 乘員受傷風險之粗糙面、銳利邊緣等。檢查時，須安裝座椅於車上，且依下述所定義之區域針對可被直徑 165 mm 圓球接觸部分進行檢查，其曲率半徑依區域 1、區域 2、區域 2 CNS 13094, D 2191 述之規定；座椅進行第 4.2 節椅背能量發散試驗後應再進行上述之檢查。

5、 (1) 區域 1 2.5 mm (2) 區域 2 5.0 mm (3) 區域 3 3.2 mm 區域 1、區域 2、區域 3 定義如下。 3.1.3.1 區域 1 (1) 對於無頭枕之分離式座椅， 該區域由椅背後部，距離座椅中心線各 100 mm 之兩側縱向垂直平面以及椅背頂端下方 100 mm 處與參考線垂直之平面上方所構成。 (2) 對於無頭枕之座椅，該區 域由每一指定外側座位 (製造廠所宣告 )椅背後部，距離座椅中心線各 100 mm 之兩側縱向垂直平面以及椅背頂端下方 100 mm 處與參考線垂直之平面上方所構成。 (3) 對於有頭枕之座椅，該區域由椅背後部，距離座椅中心線各 70

6、mm之兩側縱向垂直平面以及 R 點上方 635 mm處與參考線垂直之平面上方所構成。 備考：當試驗時，如頭枕為可調整式時應調整至最高點。 3.1.3.2 區域 2 (1) 區域 2 係指除區域 1 以外，在椅背頂端下方 100 mm 處與參考線垂直之平面上方區域。 (2) 對於頭枕和椅背為一體之座椅，區域 2 係指除區域 1 以外，在座椅 R 點上方 440 mm 處與參考線垂直之平面上方區域。 3.1.3.3 區域 3 區域 3 係指除區域 1 和區域 2 外，座椅最低 R 點水平面上方之區域。 3.1.4 下列狀況不受上述第 3.1.3 節限制： (1) 在不同區域之零件，其存在一不高於週

7、遭表面 3.2 mm 之鈍邊突出物，且該突出物之高度不大於其寬度之一半； (2) 最後排之座椅及兩椅背相對之座椅； (3) 通過每列座椅最低 R 點水平面以下之零件； (4) 如編織網等零件。 3.1.5 通過能量發散試驗者，區域 2 所要求之表面曲率半徑得小於 2.5 mm。 備考：在區域 1、區 域 2、區 域 3 之零件，其被覆材料硬度小於 50 Shore A(蕭氏硬度 )時，則除與第 4.2 節之能量發散試驗要求相關外，第 3.1.5 節之要求僅適用於剛性零件。 3.2 強度 3.2.1 椅背及其調 整系統之強度：依第 4.1.1 節進行椅背及其調整系統強度試驗後，固定器連接車體部分

8、允許 變形，但不得脫離；而其他裝置應仍能正常操作；試驗中或試驗後，座椅支架或座椅固定器、調整、 鎖定與位移系統，均應無損壞現象。 3 CNS 13094, D 2191 3.2.2 座椅固定器、調整、鎖定與位移系統之強度：依第 4.1.2 節進行試驗中或試驗後，座椅支架或座椅固定器 、調整、鎖定與位移系統或其鎖定系統應無損壞現象；但若不增加在碰撞 時傷害風險且維持前述負載，則可接受包含破裂之永久變形。試驗中，鎖定系統應無鬆脫之現象。 3.3 椅背能量發散：依第 4.2 節進行試驗時，頭形衝擊塊應不得發生連續 3 ms 超過80 g 之減速度。另外，試驗中或試驗後，不得產生危險邊緣。 3.4 行

9、李移位之乘員保護 3.4.1 椅背：依第 4.3 節進行試驗中及試驗後，椅背與鎖定機構仍應維持原位。然而，若椅背及 /或頭枕前向外緣結構硬度超過 50 Shore A 者，向前移動未超過下述之橫向垂直面時 (所有測量應於構成行李箱前向屏障之每一乘坐位置對應座椅或乘坐位置之縱向中心面上進行 )，在試驗中允許椅背與其緊固件之損壞變形。 (1) 對頭枕零件為該座椅 R 點前向 150 mm。 (2) 對椅背零件為該座椅 R 點前向 100 mm。 備考： 對整體式頭枕，頭枕與椅背之界限係由垂直參考線相距 R 點 540 mm之平面定義。 3.4.2 隔離系統：在依第 4.3 節進行試驗中，隔離系統仍

10、應維持原位。然而，對隔離系統 (包括試驗椅背及 /或頭枕之零件 )前向外緣結構硬度超過 50 Shore A 者，向前移動未超過下述之橫向垂直面時 (所有測量應於構成行李箱前向屏障之每一乘坐位置所對應座椅或乘坐位置之縱向中心面上進行 )，在試驗中允許隔離系統之變形。試驗後，不得產生危險邊緣。 (1) 對頭枕零件為該座椅 R 點前向 150 mm。 (2) 對椅背及除頭枕之隔離系統零件為該座椅 R 點前向 100 mm。 備考：對整體式頭枕，頭枕與椅背之界限係依第 3.4.1 節之定義。 4. 試驗程序 4.1 強度試驗：當鎖定系統與安裝方式與其他座椅相同或對稱時，可僅擇一座椅試驗。椅背若為可調

11、整式，應將其鎖定在三次元座位人體模型軀幹參考線與垂直方向後仰 25 度，或由廠商宣告之角度處。頭枕調至其調整系統所容許之最嚴格位置 (通常為最高位置 )，其他調整裝置則調至設計之基準位置。 4.1.1 椅背及其調整系統強度試驗： 對椅背框架上部，在縱向與朝後之方向上，施加相對於 R 點可產生 530 Nm 力矩之力量。如圖 1 所示。 4 CNS 13094, D 2191 圖 1 椅背及其調整系統之強度試驗 4.1.2 座椅固定器、調整、鎖定與位 移系統強度試驗：座椅至少應於下列位置進行試驗；若裝有可調式頭枕， 應將頭枕放置在其調整系統容許最嚴苛之位置上 (通常是在最高處 )進行。試驗中，座

12、椅應適當定位，使其鎖定系統不因外在因素而鬆脫。 (1) 前向負載時：縱向調整係指依製造廠指定之使用位置固定在正常駕駛最前位置往後 10 mm 處或第一個凹槽 (notch)(對座椅具獨立垂直調整者，其椅墊應置於最高之位置 )。 (2) 後向負載時：縱向調整係指依製造廠指定之使用位置固定在正常駕駛最後位置往前 10 mm 處或最後一個凹槽 (對座椅具獨立垂直調整者，其椅墊應置於最低之位置 )。 4.1.2.1 抵抗慣性效應試驗 (1) 待測座椅應以其設計 方式安裝於車體上。此車體應牢固於台車上，不得對座椅固定器產生加強效果。 (2) 座椅及其零件應依第 4.1 節所述調整與鎖定且位於第 4.1.

13、2 節規定位置之一。 (3) 台車減速度或加速度係以相當於 ISO 6487 Road vehicles Measurement techniques in impact tests Instrumentation計測裝置之頻率特性，應符合頻率級 60 之規定。 (4) 若座椅組為同一型式，下述 之試驗可以在一座椅調整至最前位置而其他座椅調整至最後位置下執行。 (5) 對車輛之車殼施以一前向力量，使其在 30 ms 內產生一不小於 20 g之水平減速度。 備考：當製造廠要求時，可依附錄圖 3 所述之試驗波形替代。 (6) 在朝後方向上重覆上述之程序。 4.1.2.2 整車對剛性障礙物碰撞試驗：

14、在製造廠要求下可使用完成車依下列程序替代第 4.1.2.1 節試驗，第 4.1.1 節之試驗條件應視為符合。此時，座椅應調整至鎖定系統之應力分布為前述第 4.1 節、第 4.1.2(1)、 (2)水平點負載用構材R 點M=PDPDM：力矩P：力量D：距離 5 CNS 13094, D 2191 節中最嚴苛之條件。 (1) 障礙物應由寬度不小於 3 m、高度不小於 1.5 m 且厚度不小於 0.6 m鋼筋混凝土構成，其前表面應垂直加速軌道後段且應覆蓋有 (191)mm 之夾板，其後方至少需有 90 噸重量之泥土，若具有等效之效果，其可由具有相同前表面之障礙物取代。 (2) 衝擊時車輛應自由活動，

15、方 向應垂直碰撞壁，允許車輛垂直中心線與碰撞壁垂直中心線間之最大橫向偏位量為 30 cm；自衝擊瞬間起車輛應不再受任 何轉向或推進裝置之作用，衝擊速率應為(50.72.4)km/h。 (3) 燃料供應系統應填充至少 90%容量之燃料或等效液體。 4.2 椅背能量發散試驗 4.2.1 安裝：座椅應如同車上之安裝方式使用製造廠所提供 之配件固定於試驗檯，使其於施加衝擊時仍然維持定位。椅背若可調整，應鎖定於第 4.1 節規定之位置。若座椅安裝頭枕，其應如同車上安裝之方式，若其為 分離式，應置於其調整系統所容許之最差位置。 4.2.2 試驗用擺錘：其樞紐以球軸承支撐且於衝擊中心之減量質量 (1)為 6

16、.8 kg，樞紐中心與衝擊中心重合，直徑 165 mm 之剛性頭形衝擊塊。頭形衝擊塊上應裝設兩加速規與速率測量裝置，以測量朝衝擊方向之減速度。 註 (1) 當衝擊中心與樞紐中心距離為 a 且及重心與旋轉軸距離為 1 時，其 減量質量 mr與總質量 m 之關係式為ammr1=4.2.3 記錄儀器 4.2.3.1 加速度 精確度：實際值 5%。 計測裝置之頻率特性：應符合 ISO 6487 頻率級 600 之規定。 過軸靈敏度刻度最低點之 5%。 4.2.3.2 速率 精確度：實際值 2.5%。 靈敏度： 0.5 km/h。 4.2.3.3 時間：應能全程記錄且最小讀值應為千分之一秒；供試驗分析之

17、記錄值中應能偵測頭形衝擊塊首次與待測物衝擊接觸之瞬間。 4.2.4 試驗程序 4.2.4.1 於椅背之試驗：座椅依第 4.2.1 節安裝，自後朝前之衝擊方向應位於與縱向面夾 45之垂直面上。衝擊點應依區域 1 或必要時依區域 2 中選取，惟表面之曲率半徑應小於 5 mm。 4.2.4.2 於頭枕之試驗：頭枕應依第 4.2.1 節所指示安裝及調整。衝擊點應由試驗實驗室依區域 1 或必要時依區域 2 中選取，惟表面之曲率半徑應小於5 mm。其衝擊方向，對後向者，應位於與縱向面夾 45之垂直面上自後朝前施加；對前向者，應位於縱向面上之水平方向自前朝後施加。 6 CNS 13094, D 2191 4

18、.2.4.3 以脈衝能量或使用額外推進裝置使頭形衝擊塊至少應以 24.1 km/h 速率碰撞待測物。由兩加速規之讀值平均求取減速率值。 4.2.5 等效之試驗方法：若使用與前述第 4.2 節規定不同之試驗方法，應證明其等效性。 4.3 抵抗行李位移之乘員保護試驗：依附錄 2 所述之程 序進行。 在製造廠要求下，若隔離系統於特定車輛型式係被列為標準配備時，附錄 2 所述之試驗可使用隔離系統來執行。隔離系統係在椅背於正常使用位置時在其上方以線編織構成網面者，應依附錄 2 第 2.2 節進行試驗。 7 CNS 13094, D 2191 附錄 1 車輛種類表 代號 適用車輛 UN/ECE車種分類小客

19、車 小客貨兩用車 M1載運人客為主之小型特種車 除駕駛座外， 8 個座位以下（含 8 個座位） 核定總重 5公噸以下之大客車 核定總重 5公噸以下之大客貨兩用車 M2載運人客 為主且核定總重 5公噸以下之大型特種車 除駕駛座外， 8 個座位以上且核定總重 5公噸以下 核定總重逾 5公噸之大客車 核定總重逾 5公噸之大客貨兩用車 M3載運人客為主且核定總重逾 5公噸之大型特種車除駕駛座外， 8 個座位以上且核定總重逾 5公噸 小貨車 代用小客車 N1裝載貨物為主之小型特種車 核定總重 3.5公噸以下之貨車 核定總重 12公噸以下之大貨車 核定總重逾 3.5公噸但未滿 12公噸之代用大客車 裝載貨

20、物為主且 其核定總重逾 3.5公噸但未滿 12公噸之大型特種車 N2總聯結重量逾 3.5公噸但未滿 12公噸之曳引車 核定總重逾 3.5公噸但未滿 12 公噸之貨車 核定總重逾 12公噸之大貨車 核定總重逾 12公噸之代用大客車 裝載貨物為主且其核定總重逾 12公噸之大型特種車 N3總聯結重量逾 12公噸之曳引車 核定總重逾 12 公噸之貨車 8 CNS 13094, D 2191 附錄 2 抵抗行李位移之乘員保護試驗 1. 試驗塊：剛性塊，其慣性中心為幾何中心。 1.1 型式 1 尺度： 300 mm300 mm300 mm，所有邊緣及尖角應有 20 mm 之導圓角； 質量： 18 kg。

21、1.2 型式 2 尺度： 500 mm350 mm125 mm，所有邊緣及尖角應有 20 mm 之導圓角； 質量： 10 kg。 2. 試驗準備 2.1 椅背之試驗 2.1.1 試驗條件 2.1.1.1 依製造廠之選擇，可自待測座椅及頭枕上拆除硬度小於 50 Shore A 之零件。 2.1.1.2 兩個型式 1 之試驗塊應置於行李區域地板上。為決定試驗塊於縱向之位置，首先應將其前側接觸構成行李箱之前緣並將其底側置於行李箱地板上，再將其幾何中心沿車輛縱向中心面朝後移動 200 mm。若行李箱尺寸不容許 200 mm 距離且若後座水平可調，這些座椅應朝前調整至正常乘員所能使用之最前位置或是可產生

22、 200 mm 距離之位置，取較小者。其他狀況下，試驗塊應置於後座後方愈遠愈好。車輛縱向中心面與每一試驗塊朝內面之距離應為 25 mm，兩試驗塊間距為 50 mm(參考附錄圖 1)。 附錄圖 1 試驗塊試驗前相對後方椅背之位置 單位： mm 9 CNS 13094, D 2191 2.1.1.3 試驗時，座椅應調整以確認其鎖定系統不可藉外在因素解除，椅背應在正常使用位置下，其縱向調整應依製造廠指定固定於最後位置之第一個凹槽或往前 10 mm 處 (對座椅具獨立垂直調整者，其椅墊應置於最低之位置 )。 2.1.1.4 若椅背安裝可調式頭枕，試驗時頭枕應位於最高處。 2.1.1.5 若後座椅背可以

23、向下折疊，其應以標準鎖定機構固定於直立正常位置。 2.1.1.6 座椅後方無法安裝型式 1 試驗塊者免作此試驗。 2.1.2 具有兩列以上座椅之車輛，若最後列座椅可由使用者依製造廠指示拆卸及 /或向下折疊以增加行李箱區域，除非該座椅及其附件有相似設計且滿足 200 mm 之試驗要求，否則位於此最後列之前一列座椅亦應試驗。 2.1.3 若存在讓型式 1 試驗塊通過座椅間之間隙，應將試驗負載 (兩個型式 1 試驗塊 )安裝於座椅後方。 2.1.4 實際試驗架構應註記於試驗報告。 2.2 隔離系統之試驗 2.2.1 對椅背上方隔離系統之試驗， 車輛應安裝具負載表面之固定舉升試驗板，其使試驗塊重心位於

24、 隔離椅背上緣 (頭枕不計 )與車頂蓬底部之中心處，將型式 2 試驗塊放於舉升試驗板上使其最大表面 (500 mm350 mm)中心位於車輛縱軸處且使 500 mm125 mm 面朝前 (隔離系統後方無法安裝型式 2 試驗塊者免作此試驗 )。試驗塊放置應直接與隔離系統接觸。另外，兩型式 1試驗塊依第 2.1 節定位以執行於椅背之模擬試驗 (參考附錄圖 2)。 附錄圖 2 椅背以上之隔離系統試驗 單位： mm 2.2.2 若椅背安裝可調式頭枕，試驗時頭枕應位於最高處。 3. 椅背與隔離系統作為行李箱束縛系統之動態試驗 車身應堅固地鎖定於試驗檯車上且此鎖定方式應不會造成強化椅背與隔離系統之效應。在

25、依本附錄第 2.1 節或第 2.2 節所述安裝試驗塊後，應依附錄圖 3 所示加速橫向面 頂蓬邊緣10kg 10kg 200150 10 CNS 13094, D 2191 車身，於衝擊瞬間使其速率為 (511)km/h。在製造廠同意下，此試驗波形可作為滿足本文第 4.1.2 節座椅強度試驗之替代方式。 附錄圖 3 台車減速度或加速度時間函數圖 (前方碰撞 ) 引用標準： CNS 11059 汽車室內尺度測定用之三次元座位人體模型 ISO 6487 Road vehicles Measurement techniques in impact tests Instrumentation 1980 相關標準： ECE R17 Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to the seats, their anchorages and any head restraints 2001 0 20 40 50 60 65 80 100 120 時間 ms 27528 加速度或減速度m/s2g 19620 9810