汽車人體學座椅分析改良

劉柏強

摘 要：汽車人體學座椅就是運用人機學原理，針對汽車駕駛座椅，從坐姿舒適性，振動舒適性，操作舒適性，安全性等四個方面論述了人機工程學在汽車座椅設計中的應用，完成了對汽車駕駛座椅從分析到設計的系列開發過程。但在當下，汽車人體學座椅還有待改良。

關鍵詞：汽車人體學座椅；分析；改良

隨著汽車工業的高速發展，汽車座椅成為汽車內飾部件的重要組成部分，對汽車座椅的要求也越來越高。為了進一步提高座椅的舒適性及安全性，汽車生產企業及汽車零部件生產企業也在不斷地加大對汽車座椅的研發力度，在座椅的新結構、新工藝、新材料的研發及應用領域下工夫。順應汽車技術“綠色”和“安全”的發展潮流。模塊性、安全性、舒適性和環保性，將會成為未來汽車座椅設計的發展趨勢。

一、汽車人體學座椅的現狀分析

國外的座椅研究是伴隨著汽車的誕生而開始的，經歷了百余年的歷史，發展非常成熟，與座椅相關的安全標準和法規已經十分完善。生產的核心技術依然只有國外少數幾家生產商掌握，國內的自主設計和研發仍停留在起步階段。目前，國內許多的座椅生產廠商還在繼續沿用傳統的串連生產方式，致使設計成本高，開發周期長。而一旦出現產品質量不合格的情況，往往采取盲目加大管徑、壁厚或板厚的辦法。這種做法造成不必要的材料浪費，無形中提高了產品的成本。目前仍有很多座椅設計和生產廠家不具備高水準的計算機輔助設計和輔助分析能力，只能沿用傳統的設計方法和流程，而且對座椅安全性的認識還只是停留在國家法規要求上，阻礙了座椅設計的發展。我國的座椅安全性標準雖然是參考國外座椅標準制定的，但內容相對簡單，要求也偏低。以座椅總成靜強度為例，我國標準中要求座椅能承受20倍總成重力的載荷，而德國的企業標準中有的則要求其能夠承受24倍甚至更高的總成重力的載荷。隨著現代汽車設計對安全、環保和節能的要求，在保證汽車座椅安全性的基礎上，國外座椅結構設計也開始向輕量化、低成本的方向發展，越來越多的新制造技術和輕質材料開始廣泛的應用于現代汽車座椅設計。因此，我國汽車人體學座椅依舊存在很多問題。

二、汽車人體學座椅的發展趨勢——“四大性”

現如今，汽車人體學座椅存在種種問題，那么它的發展趨勢又是如何，或者說汽車人體學座椅有哪些性能讓大家更為期待。現如今，座椅的“四大性”越來越成為關注點。

（一）模塊性：將各種標準化部件組合成獨特的模塊，形成不同的平臺化結構。進行產品開發時，可以從一整套靈活機動的組合構件中有選擇地組成座椅系統配置，不僅能減少投資，同時還能節省研發時間和成本。

（二）安全性：為了增強座椅的安全性，各種新技術也將越來越多地運用到座椅系統中，例如自適應主動頭枕、帶有被帶或者安全帶的靠背支撐系統，保護頭部、軀體、臀的安全氣囊等。

（三）舒適性：如今，座椅的舒適性不僅要讓駕乘人員坐在座椅上時感到舒服，還應綜合考慮駕乘人員的各種感官知覺（比如視覺、觸覺、聽覺和嗅覺）、心里感覺和功能性感覺（是否符合人際工程）等，這將在未來的座中變得越來越重要。電動座椅、腰托和按摩系統、座椅加熱的通風裝置、雙密度的坐墊泡沫等技術的普及也將大大提升座椅的舒適性。

（四）環保性：目前，在座椅的設計和開發過程更注重采用“綠色”和可再生環保材料，例如采用可再生的原材料生產發泡產品等。另外，輕量化的產品設計，即采用更少的材料也是提高產品環保性的一大舉措。

三、汽車人體學座椅的改良

汽車人體學座椅固然存在很多問題，但是問題的存在正是未來發展的方向，針對問題改良之后有以下五種座椅備受關注。

（一）電動座椅—電動座椅實際上是將座椅的各種調節機構由手動操縱改變為電動操縱的座椅。電動座椅中布置有多臺電機、電機帶動傳動機構，使座椅相應的部位產生位移，實現座椅位置的前后、上下、傾斜調整。電動座椅用按鈕代替手柄，因而極大的提高了輕便性和方便性，應用日益廣泛。

（二）懸掛座椅—懸掛座椅是在座椅與地板之間增設一懸掛裝置，懸掛裝置用以緩解座椅的振動。懸掛裝置由緩沖元件、減振元件及定位元件組成。緩沖元件有鋼板彈簧及螺旋彈簧等。

（三）記憶座椅—電動座椅與微機相結合，實現了座椅的記憶功能。由微機實現對座椅的控制反饋功能。當乘員乘坐時將調整好的座椅位置存儲入微機，當再次乘坐時，可以自動調節到所需要的狀態而不必進行重新調整。

（四）輕量型座椅—輕量型座椅去除了座椅的一些傳統零件，利用積壓成型的鋁件和高強度的剛件保證了座椅的輕量化和結構的堅固性。座椅表面采用開式網狀材料，替代了傳統的聚氨脂泡沫塑料、裝飾物和懸架零件。使用輕量型座椅，不但可以節省車內空間來安裝其他功能件，而且其安全性也優于傳統座椅，并提高了汽車的燃油經濟性。

（五）安全座椅—安全座椅可以稱之為動態座椅。安全座椅可以在撞車時設法使乘員隨座椅主動運動。

隨著汽車工業的高速發展，人們對汽車座椅的要求也會越來越高。為了進一步提高座椅的舒適性及安全性，全球各大汽車公司以及汽車零部件商也在持續不斷地加大對座椅的研發力度，在座椅的新結構、新工藝、新材料的研發及應用上狠下工夫，研制各類新型座椅，各類輔助裝置也將不斷誕生。

參考文獻：

[1] 曹渡主編.汽車內外飾設計與實戰[M].機械工業出版社，2011-04-01.

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[3]中國汽車座椅市場調查及投資，2011，4.