1、 1 简要说明 1 1 座椅设计的基本要求 现代轿车已经不是一个单纯的运载工具 它已经是 人 汽车与环境 的组合体 座椅 作为汽车使用者的直接支承装置 在车厢部件中具有非同小可的重要性 汽车座椅的主要功 能是为驾驶者提供便于操纵 舒适 安全和不易疲劳的驾驶座位 座椅设计时应同时满足以 下 几 点基本要求 1 1 1 具有良好的静态特性 即座椅的尺寸和形状应使人具有合适的坐姿 良好的体压分布 触感良好 并能调整尺寸与位置 以保证乘坐稳定 舒适 操作方便 视野良好 1 1 2 有良好的动态特性 以缓和与衰减由车身传来的冲击和震动 以保证驾驶员能较长时 间工作而不感到疲劳 乘客能感到乘坐舒适愉快 1
2、 1 3 有足够的结构强度 刚度与寿命 具有足够的安全性 1 1 4 结构紧凑 外形与色彩应美观大方 与车身内饰相协调 并尽可能减轻质量 降低成 本 有良好的结构工艺性 1 2 座椅的布置 座椅布置要体现出人体工程学的要求 座椅安装位置的尺寸是很重要的 它直接影响到 使用者的便利性和舒适性 驾驶座椅是最关键的座椅 它的基本要求是布置合理 操纵方便 即乘坐时驾驶者对方向盘 操纵杆和踏板的良好可及性 驾驶座椅必须要有调节机构 以适 应大部分人的身材 汽车工业中所应用的总范围在 5 和 95 之间 也就是包括了 90 人群 设计 时 一般取 5 的女性及 95 男性人体样板 驾驶座椅对方向盘 操纵杆
3、和踏板的可及性 决定了人体乘坐的姿势 姿势是由座椅的安排位置和形状设计所决定的 驾驶者乘坐姿势不 理想就容易疲劳甚至引起劳 损 因此 日本及欧美各大车厂设计驾驶座椅位置都有基本姿势 头部 肩部 手臂 腹部 腿部等活动空间的参考数据 不能随 意设计 另外座椅布置还应 考虑座椅与周边部件的距离 即在座椅所有调节位置 座椅都应与周边部件保持适当距离 以免干涉造成不良影响 而且应考虑成员头部与顶棚距离 避免正常颠簸时成员头部与顶棚 碰撞 还有两排座椅之间的距离也应根据不同的假人来设计 以保证成员的舒适坐姿 1 3 影响座椅舒适性的因素 1 3 1 适应腰曲弧线 1 3 2 靠背必须有正确的支撑点 1
4、3 3 正确的体压分布 1 3 4 保持人体躯干与大腿的舒适夹角 1 4 座椅的功能 汽车座椅功能设置的特点 是根据人机工程学原理而设计座椅的舒适性 以及按不同身 材的人而设置座椅的可调节性 一般来说 座椅有如下功能 座椅前后调节 上下调节 靠背角度调节 头枕上下调节 角度调节 坐垫深度调节 靠背腰托支撑调节 座椅整体旋转 360 度 180 度 座椅折叠 翻转 等等 座椅还可以加载其他装置 使乘坐更加舒适 比如坐垫加热 靠背通风等 头 枕还可以装备 DVD 显示屏 方便后排的乘客观看 座椅调节可以是手动的 也可以是电动的 若座椅是电 动可调的 并且带电加热垫 那 么在开发初期要确定电机和电加
5、热垫相关参数 若还有其他附加电器元件 如侧安全气囊 DVD 显示屏 安全带等 需要及时和电器确定接插件型号 以及负载功率要求 2 分类 按位置分 座椅一般分为前排座椅和后排座椅 前排座椅 后排座椅 按调节功能分 手动四向调节座椅 前后 靠背角度 手动六向调节座椅 前后 上下 靠背角度 手动八向调节座椅 前后 座椅前端上下 座椅后端上下 靠背角度 电动六 向调节座椅 前后 上下 靠背角度 电动八向调节座椅 前后 座椅前端上下 座椅后 端上下 靠背角度 等 按面料分为 针织面料座椅 织绒面料座椅 机织面料座椅 全真皮面料座椅 半真皮面料 座椅等 针织面料 织绒面料 机织面料 全真皮面料 半真皮面
6、当然 按强调不分的不同 座椅还有其他许多分类方法 3 座椅零件构成 汽车座椅一般由骨架 泡沫 面料和调节机构组成 具体构成见下图 3 1 驾驶员座椅 调整滑道 座椅骨架 靠背弹簧 靠背泡沫 坐垫泡沫 靠背面料 坐垫面料 头枕骨架和头枕泡沫总成 头枕调节导轨 头枕面料 调角器 调角器外护盖 调 角器内护盖 调角器手柄护盖 座椅 背 板 和网兜 电动按钮 升降手轮 19 滑轨装 饰盖 3 2 后排单人座椅 19 座椅骨架 靠背骨架 坐垫骨架 头枕骨架泡沫总成 头枕调节导轨 头枕面料 外护板 内护板 靠背泡沫 坐垫泡沫 靠背面料 坐垫面料 调角器 翻折 扣手和护盖 滑轨装饰盖 3 3 后排双人座椅
7、座椅 骨架 坐垫泡沫 靠背泡沫 扶手泡沫和置物盒 扶手盖板 坐垫面料 靠 背面料 扶手背板 头枕面料 左外护板 右护板 扶手侧护板 调角器 头枕骨 架及泡沫总成 滑轨装饰盖 4 标准 在中国汽车的强检中 座椅必须做以下四项强检试验 车座椅系统强度要求及试验方法 GB 15083 1994 汽车安全带安装固定点 GB 14167 93 车座椅头枕性能要求和试验方法 GB 11550 1995 汽车内饰材料的燃烧特性 GB 8410 2006 座椅相关标准见表一 表 1 座椅相关标准 序号 标准号 标准名称 1 QC T 47 1992 汽车座椅术语 2 QC T633 2000 客车座椅 3 Q
8、C T 55 1993 汽车座椅动态舒适性试验方法 4 QC T 56 1993 汽车座椅衬垫材料性能试验方法 5 GB 15083 1994 汽车座椅系统强度要求及试验方法 6 GB 11550 1995 汽车座椅头枕性能要求和试验方法 7 GB 14167 1993 汽车安全带安装固定点 8 GB 8410 2006 汽车内饰材料的燃烧特性 9 GB 11562 1994 汽车驾驶员前方视野要求及测量方法 10 GB 13057 2003 客车座椅及其车辆固定件的强度 11 GB 18986 2003 轻型客车结构安全要求 12 GB T 11559 1989 汽车室内尺寸测量用三维 H
9、点装置 13 GB T 11563 1995 汽车 H 点确定程序 14 Q SQJ C 0038 2012 座椅加热器技术条件 15 Q SQJ C 0358 2012 可翻转后座椅技术条件 16 Q SQJ C 0376 2012 座椅与周边零部件的布置间隙要求 17 Q SQJ C 0385 2012 车用经编座椅面料性能要求 18 Q SQJ C 0400 2012 乘用车座椅骨架耐久试验规范 19 Q SQJ C 0414 2012 座椅总成挥发量限值标准 20 Q SQJ C 0437 2012 车用机织座椅面料性能要求 21 Q SQJ C 0467 2012 乘用车座椅用滑轨技
10、术条件 22 Q SQJ C 0481 2012 乘用车后座椅靠背锁止系统的功能检查 23 Q SQJ C 0485 2012 乘用车座椅技术条件 24 Q SQJ C 0495 2012 车用座椅 PU 发泡材料性能要求 25 Q SQJ C 0574 2013 车用纬编座椅面料性能要求 26 Q SQJ C 0631 2012 乘用车座椅缝纫线性能要求 5 座椅设计应注意的问题 5 1 座椅设计时应满足不同市场的法规要求 5 1 1 对于国内市场应满足国家标准 GB7258 2004 GB11550 1995 GB18986 2003 GB5083 1994 GB8410 2006 GB1
11、4167 1993 等 5 2 人机工程学 5 2 1 轿车座椅由座垫 靠背 头枕等组成 座面和靠背的外形曲线应与人体放松状态下的 背部曲线相吻合 乘员入座后座椅的表面形状与体压分布能使乘员的肌肉处于最放松的状态 能支撑到腰椎部位 不会因血液循环不良而引起肢体麻木 长时间乘坐不易感到疲劳 5 2 3 座椅应能保证乘员在舒适的坐姿下与操作部件有良好的可及性 5 3 座椅的主要尺寸 仅供参考 5 3 1 坐 垫尺寸 坐垫舒适性设计 尺寸 推荐参数 设计因素 小型轿车 中型轿车 运动型轿车 豪华型轿车 坐垫因素 目标值 目标值 目标值 目标值 1 发泡厚度 不计悬置 装置 100 150mm 100
12、 150mm 100 150mm 100 150mm 2 最大长度 由设计 参考点到坐垫前端 380 400 380 400 380 380 3 在 D 点中垫的宽度 300 330 300 330 300 330 300 330 4 在 D 点坐垫的最小 500 500 500 500 宽度 5 滑道倾角 5 7 5 7 5 8 5 7 5 6 D 点与悬置装置距离 20 30 mm 20 30 mm 20 30 mm 20 30 mm 7 侧翼高度和角度 25 45 mm 45 65 25 45 mm 45 65 25 45 mm 45 65 25 45 mm 35 65 8 假人与咬合线
13、的最 小距离 15 20 mm 15 20 mm 15 20 mm 15 20 mm 9 假人躯干角 23 26 23 26 23 26 22 26 10 A 面与硬物之间的 最小距离 50 50 50 50 11 发泡 50 的嵌入力 300 350 N 350 430 N 380 430 N 330 430 N 12 发泡密度 kg m3 45 55 45 55 45 55 45 55 13 D 嵌入量 25 35 mm 25 35 mm 20 30 mm 30 50 mm 5 3 2 靠背尺寸 12 12 靠背最小宽度 靠背 舒适性设计 尺寸 推荐参数 设计因素 小型轿车 中型轿车 运动
14、型轿车 豪华型轿车 坐垫因素 目标值 目标值 目标值 目标值 1 发泡 50 的嵌入力 300 350 N 300 350 N 300 350 N 300 350 N 2 发泡密度 kg m3 45 55 45 55 45 55 45 55 3 靠垫厚度 75 150mm 75 150mm 75 150mm 75 150mm 4 由设计参考点计 算的靠背高度 530 565 530 565 530 565 530 565 5 设计参考点处的 靠背宽度 280 320 280 320 280 320 280 320 6 由设计参考点计 算的腰托高度 135mm 135mm 135mm 135mm
15、 7 腰托前后移动的 范围 自由行程 45 mm 自由行程 45 mm 自由行程 45 mm 自由行程 45 mm 8 假人嵌入量 30 35 mm 30 35 mm 20 30 mm 25 40 mm 9 腰托垂直方向的 移动范围 60mm 60mm 60mm 60mm 10 A 面与硬物之间 的距离 45 50mm 45 50mm 45 50mm 45 50mm 11 腰托在 A 面移动 的距离 有效行程 25 mm 40 45 有效行程 25 mm 40 45 有效行程 25 mm 40 45 有效行程 25 mm 40 45 12 靠背最小宽度 510 510 510 510 5 4
16、座椅与周遍部件应有足够的间隙 5 4 1 座椅固定点设计是否合理 表 1 前座椅与车厢内其他零部件的最小间隙要求 序号 检查项目 最小间隙 mm 图例说明 1 前座椅蒙皮轮廓和中央控制台之间的间隙 10 详见 5 4 3 1 2 前座椅安全带附件和中央控制台之间的间隙 10 详见 5 4 3 2 3 无调节装置的前座椅蒙皮轮廓和前车门内饰 板 中柱装饰板之间的间隙 10 详见 5 4 3 3 4 前座椅蒙皮轮廓和门窗摇手等外露件之间的 间隙 15 详见 5 4 3 4 5 手动前座椅位置调节装置和前车门内饰板 中柱装饰板 45 详见 5 4 3 5 6 电动前座椅位置调节装置和前车门内饰板 中
17、柱装饰板 40 详见 5 4 3 6 7 可折叠座椅头枕的旋转弧和顶盖内饰板 遮 阳板 活动车顶 风窗玻璃之间 10 详见 5 4 3 7 的间隙 头枕调节至最高使用位置 8 前座椅坐垫蒙皮轮廓和方向盘 设计位置 170 详见 5 4 3 8 5 4 2 后座椅与车厢内其他零部件的最小间隙要求见表 2 表 2 后座椅与车厢内其他零部件的最小间隙要求 序号 检查项目 最小间隙 mm 图例说明 1 后座椅靠背蒙皮轮廓和后柱装饰板 后轮罩 之间的间隙 0 详见 5 4 3 9 2 可折叠后靠背蒙皮轮廓和门窗摇手等外露件 之间的间隙 15 详见 5 4 3 9 3 分体式后靠背向前翻转 蒙皮轮廓和前座
18、椅 靠背 中央控制台之间的斜角间隙 10 详见 5 4 3 10 4 后座椅靠背外轮廓和后隔板之间的间隙 0 详见 5 4 3 11 5 后座椅蒙皮轮廓和后车门内饰板 门窗摇手 等之间的间隙 15 详见 5 4 3 12 6 后座椅座垫和后地板地毯之间的间隙 尤其 是左右两边 0 详见 5 4 3 13 5 4 3 图例说明 5 4 3 1 如图 1 所示 前座椅蒙皮轮廓和中央控制台之间的最小间隙为 10mm 以避免前座椅前后 滑动时 与中央控制台干涉 图 1 前座椅蒙皮轮廓和中央控制台之间 间隙 5 4 3 2 如图 2 所示 安全带附件和中央控制台之间的最小间隙为 10mm 以避免前座椅前
19、后滑动 时安全 带附件与中央控制台干涉 图 2 安全带附件和中央控制台之间 间隙 5 4 3 3 如图 3 所示 无调节装置的前座椅蒙皮轮廓和前车门内饰板 中柱装饰板之间的最小间 隙为 10mm 以保证前座椅有足够的活动空间 图 3 前座椅蒙皮轮廓和前车门内饰板 中柱装饰板之间间隙 5 4 3 4 如图 4 所示 前座椅蒙皮轮廓和门窗摇手等外露件之间的最小间隙为 15mm 以保证前座 椅有足 够的翻转空间 图 4 前座椅蒙皮轮廓和门窗摇手等外露件之间间隙 5 4 3 5 如图 5 所示 手动前座椅位置调节装置和前车门内饰板 中柱装饰板的最小间隙为 45mm 以保 证乘员有足够的操作空间 图 5
20、 手动前座椅位置调节装置和前车门内饰板 中柱装饰板的最小间隙 5 4 3 6 如图 6 所示 电动前座椅位置调节装置和前车门内饰板 中柱装饰板之间的最小间隙为 40mm 以保证乘员有足够的操作空间 图 6 电动前座椅位置调节装置和前车门内饰板 中柱装饰板之间的最小间隙 5 4 3 7 如图 7 所示 可折叠前座椅头枕的旋转弧和顶盖内饰板 遮阳板 活动车顶 风窗玻璃 之间的 最小间隙为 10mm 头枕须调节至最高使用位置 以保证前座椅有足够的空间调节至所有设 计位置 图 7可折叠前座椅头枕的旋转弧和顶盖内饰板 遮阳板 活动车顶 风窗玻璃之间的 最小间 隙 5 4 3 8 如图 8 所示 前座椅坐
21、垫蒙皮轮廓和方向盘之间的最小间隙为 170mm 此时方向盘和座 椅均在设计位置 图 8 前座椅坐垫蒙皮轮廓和方向盘之间的最小间隙 5 4 3 9 如 图 9 所示 后座椅靠背蒙皮轮廓应与后柱装饰板 后轮罩无间隙贴合 可折叠后靠背 蒙皮轮 廓和门窗摇手等外露件之间的最小间隙为 15mm 以保证后座椅靠背可以无障碍前后翻转 图 9 后座椅靠背蒙皮轮廓应与后柱装饰板 后轮罩无间隙 5 4 3 10 如图 10 所示 分体式后靠背向前翻转 蒙皮轮廓和前座椅靠背 中央控制台之间的最 小斜角 间隙为 10mm 图 10 分体式后靠背向前翻转 蒙皮轮廓和前座椅靠背 中央控制台之间的最小斜角 间隙 5 4 3
22、 11 如图 11 所示 后座椅靠背外轮廓和后隔板应无间隙贴合 图 11 后座椅靠背外轮廓和后隔板 之间间隙 5 4 3 12 如图 12 所示 后座椅蒙皮轮廓和后车门内饰板 门窗摇手等之间的最小间隙为 15mm 图 12 后座椅蒙皮轮廓和后车门内饰板 门窗摇手等之间的最小间隙 5 4 3 13 如图 13 所示 后座椅座垫和后地板地毯应无间隙贴合 后座垫左右两侧尤其如此 图 13后座椅座垫和后地板地毯之间间隙 6 未来发展趋势 过去的轿车以交通为唯一目的 今天的轿车设计思想则倡导人与车的融合 座椅就是这 个设计思想中极其重要的环节 现代轿车座椅涉及到电子学 人体工程学 工业设计学等方 面的领域 随着汽车技术的发展 轿车座椅巳从一个简单的部件发展到一个比较复杂和精确 程度要求比较高的部件 现代轿车座椅从简单的手动 4 向调节到复杂的电动 24 向调节 功 能越来越强大 今后座椅的发展将更加人性化
