微卡座椅結(jié)構(gòu)設(shè)計

韓冰

一、設(shè)計要點

作為人和汽車之間聯(lián)接部件，對其性能要求越來越高，座椅設(shè)計應(yīng)滿足以下各點：

1、安全——座椅是支撐和保護人體的構(gòu)件，必須十分安全可靠，應(yīng)具有充分的強度、剛度與耐久性。對可調(diào)的座椅，要有可靠的鎖止機構(gòu)，以保證安全。設(shè)計的座椅應(yīng)滿足國家標準和法規(guī)（形狀、尺寸、強度等）的要求。

2、操縱方便——設(shè)計的座椅還需操縱方便，調(diào)整手柄或按鈕的布置必須在駕乘者伸手可及的位置，并符合常人的習慣且操縱力量適中，便于駕乘者對座椅的前后、上下、靠背的傾斜角度、頭枕的上下等進行調(diào)節(jié)。

3、乘坐舒適——按人機工程學的要求，座椅必須具有良好的靜態(tài)與動態(tài)舒適性。外形必須符合人機生理功能，而且在不影響舒適性的前提下，力求美觀大方。

4、結(jié)構(gòu)成本——座椅設(shè)計應(yīng)采用最經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)，盡可能地減少質(zhì)量。

二、座椅結(jié)構(gòu)及設(shè)計方向與要求

座椅一般由座墊及其骨架、靠背及其骨架、頭枕及其骨架，以及相應(yīng)的導向、調(diào)節(jié)機構(gòu)等基本部分組成。

如圖1所示為座椅主要組成部分：

座椅骨架常用鋼管、型鋼制成或用鋼板沖壓焊接而成，用螺栓直接固定或通過座椅調(diào)節(jié)機構(gòu)固定在車身上。座椅前后調(diào)節(jié)裝置、靠背角度調(diào)節(jié)裝置、高度調(diào)節(jié)裝置等是與座椅相關(guān)的一些裝置。座椅前后調(diào)節(jié)裝置就是座椅底座滑軌，用于調(diào)節(jié)座椅與地板的前后位置。靠背角度調(diào)節(jié)裝置安裝在座墊骨架和靠背骨架之間，用于調(diào)節(jié)座椅靠背角度。

下面對本次座椅骨架設(shè)計進行詳細分析：

1、靠背

靠背的設(shè)計主要指強度設(shè)計和造型設(shè)計，靠背造型設(shè)計時應(yīng)使靠背的高度、形狀符合人體曲線，給背部、肩部有效可靠的支撐和足夠的側(cè)背支撐，使駕駛員保持穩(wěn)定的坐姿，避免橫向滑動。靠背骨架，是一個關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)件，在前撞、側(cè)撞尤其是后撞情況下，靠背骨架在撞擊能量處理方面起關(guān)鍵的保護作用。 根據(jù)多數(shù)輕卡機構(gòu)分析，本設(shè)計靠背選用形管骨架，內(nèi)部焊接加強梁，左右用連接板與座墊鏈接。

2、座墊

座墊設(shè)計主要是座墊深度和座墊傾角。座墊深度過大時，軀干相對前移，腰部得不到良好支撐；過小時，大腿得不到良好支撐。因此，深度應(yīng)按臀部至大腿表面全長的3/4設(shè)計，座墊的傾角應(yīng)兼顧安全性和舒適性，一般為2啊？0啊？

座墊骨架通過調(diào)角器與靠背連接，靠背受到的載荷通過調(diào)角器傳至座墊再到地板。此外，座墊骨架還承受乘客的靜載荷、乘客下潛載荷（高速制動時乘客向前的載荷）、乘客在座墊上運動產(chǎn)生的疲勞載荷。

根據(jù)調(diào)節(jié)方向分，座墊骨架大致有2向（前、后）、4向（前、后、上、下）和6向（前、后、上、下、前后傾斜或前、后、前部上下、后部上下）等形式，座墊骨架上裝有座盆，有整體式和局部式兩種。局部式座盆需安裝彈簧鋼絲以支撐發(fā)泡，整體式則不需要。本設(shè)計選用局部式骨架，前后兩向調(diào)節(jié)。

3、頭枕

頭枕一般為一個單體，用單柱或雙柱插桿，通過導套插入靠背的插座中。頭枕調(diào)節(jié)機構(gòu)可以對頭枕進行上下和前后的調(diào)節(jié)。本設(shè)計選用了雙柱、上下調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

三、結(jié)論

從設(shè)計結(jié)果來看，設(shè)計的微卡座椅尺寸結(jié)構(gòu)和功能上基本滿足駕駛員日常使用的需要，安全性上可以滿足相關(guān)的標準法規(guī)，符合輕卡車型結(jié)構(gòu)簡潔、經(jīng)濟等風格，現(xiàn)已批量生產(chǎn)。

參考文獻：

[1]武一民，閻世竟.從安全性談汽車座椅系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計[J].設(shè)計與計算，1999（3）： 26-27.

[2]劉昌博.高強度轎車座椅的開發(fā)[J].汽車工藝與材料，2008（11）：58-60 .

[3]許英，朱序璋，楊宏剛等.汽車駕駛座椅的人機工程學設(shè)計[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2008.1，21（1） .

（作者單位：沈陽金杯車輛制造有限公司微型車設(shè)計處）