李止汪
摘 要:汽車座椅是汽車中一直與人接觸的重要零件之一,承擔著支撐人體這個最基本的功能之外,還發揮著裝點內飾環境、提供良好的駕乘舒適性以及更為重要的安全保護功能。因此非常有必要對座椅產品,從不同的角度和使用體驗上來對座椅產品進行一次深刻的剖析,來理解如何改善和提高我們產品的設計使用體驗,并對未來的需求進行初步探討。
關鍵詞:汽車座椅;舒適性
1 引言
汽車外觀在根據人們的審美觀念而更新換代,與此同時對汽車的座椅外觀和體感要求也與日俱增。坐姿定位、舒適支撐、安全保護以及其他拓展是現代汽車座椅設計的基本要求。汽車座椅作為汽車內飾的重要組成部分,主要功能是支撐駕駛員和乘坐人員的身體,減緩汽車顛簸對人體沖擊而引起的不適,同時保護乘駕人員在出現突發狀況時得到有效保護。一個舒適、安全的乘坐環境,便于駕駛員安穩的操控汽車方向,乘客可以更好的進行放松休息。座椅的設計尺寸與人體測量數據有密切關系。因此座椅的舒適性越來越多的成為設計人員的研究對象。汽車行駛時,路面不平度以及發動機、傳動系和車輪等旋轉部件引起汽車的震動,廣義的舒適性是指成員在車內寬廣度、視野、座椅舒適性、車內安靜程度和各部位的震動大小等。通常所說的舒適性僅指乘客對震動的適應程度。
根據行車舒適性定義,汽車行駛過程中產生的震動和沖擊對于成員舒適性的影響,針對車輛舒適性的研究,就車輛整體而言,包括產生的周期性的發動機和產生波動的路況。
保證良好的乘坐舒適性對汽車的懸架也有一定的支撐要求,對加速度的控制體現了對乘坐舒適性的基本要求。
2 汽車座椅的姿勢定位
汽車座椅的設計是圍繞人體的結構進行定位,在大腿根部的與胯點的結合部位,設定為人體的H點。在設計中是采用適合于90%的人使用,所謂90%的人并非從低到高或由高到低,而是要求適合第5百分位數至第95百分位數的人。所定義指采用人體隨座椅前后移動或座椅升降的形成而得出設計參照的H點,使第5百分位數的人正常可以使用,使第95百分位數的人不會感覺特別難受也能接受。理想的座椅是能使體重均勻分布、大腿放平、兩足著地、肌肉松弛、上臂不擔負身體的重量,并有利于操作。保持腰曲弧形處于自然狀態、腰背肌肉松弛、大腿血管不受壓。
3 汽車座椅的舒適支撐
汽車座椅對人體的支撐,主要是有骨架、發泡體和面套組成。骨架對發泡起到結構支撐,在關鍵部位起到加強和保護作用。發泡和面套通過吊緊等方式結合在一起,是面套貼合發泡,給人體足夠支撐。將發泡的支撐面按照人體坐姿的壓力分布進行設計,使駕駛員和乘客超過半個小時的乘坐也不會感到難受。如果座椅的發泡體壓力不均或軟硬突兀,就會使乘客感覺不舒服,時間長了就會身體部分酸麻、血液不能充分流通產生肢體麻木。一般情況下,如果座椅的開發角度、座椅的長度、靠背的支撐點位置以及腰托的強度都合適的情況下,在加上發泡合適的硬度以及面套舒適的材料,就算長時間的乘坐也可以有效減輕負面影響,可以增加血液的流通,并保持良好的舒適狀態。
座椅設計完成后要通過真實的人體來檢驗汽車座椅的舒適性是否滿足設計開發要求,根據汽車所面對的消費群體進行多場次不同年齡需求測試,力求得到最真實準確的汽車座椅舒適性的數據。
影響汽車座椅舒適性有主觀因素也有客觀因素。
3.1 影響汽車座椅舒適性的主觀因素。
通常的主觀因素的獲取方式為調查文件的形式。通過乘駕人員直接或間接的形式將他們主觀感受的汽車座椅舒適性和局部的舒適性進行評分調查。經過調查評分顯示,消費者對座椅的支撐性有直接要求,發泡的軟硬程度和腰托的可調節性有直接影響評分的結果。有一半的消費者對腰托有直接要求,尤其長途乘坐的人員,有腰托將直接影響他們對座椅舒適性的評分高低,并且對按摩也有一半的要求,他們認為長時間駕乘如果有腰托和按摩功能將增加舒適感受。
調查發現,價值越高的車子,消費者要求就會越高,消費者對于高檔車舒適性的感受好于低檔車的感受。同時男女對汽車座椅的舒適性感受也不同,因體型差異,女性消費者對于汽車座椅的舒適性要求會更高,男性消費者更注重汽車的其他性能。不同年齡的消費者對汽車座椅的感受也不同,年輕的消費者對汽車的性能要求高于座椅的舒適性要求,而年齡較大的消費者,對座椅的舒適性要求更高,如果能添加靠背的按摩,腰托和通風功能,將給出更高的舒適性評價。
3.2 汽車座椅舒適性的客觀因素。
影響座椅舒適性的客觀因素主要有靜態體驗、座椅的尺寸大小、座椅的軟硬程度和座椅使用的材料體感。
靜態舒適性指乘駕人員在車子靜止狀態下對座椅的感受,對座椅尺寸大小和材料感受等對消費者的直接感受,可以作為座椅給消費者的第一感受,直接影響消費者對座椅舒適性的評價。動態舒適性的評價主要來自消費者駕駛或乘坐汽車,座椅對消費者的支撐行,發泡與骨架對人體主要支撐。
4 汽車座椅結構設計
4.1 汽車座椅是根據汽車內部空間進行布置
座椅的設計要復合人體尺寸特征要求,為了獲得人體的尺寸分布范圍,要進行分類抽樣測量。將實測尺寸值進行分類填寫在特定數軸上制作布局圖,在將這一尺寸段均分,將均值最為參考進行座椅的開發和功能鍵的放置。一個完整的布局圖在設計階段就包含了H點控制和舒適性控制,見圖2。
4.2 汽車座椅的H點定位
設計汽車座椅H點是汽車總布置的設計基準點,H點最為胯點要滿足大部分人體尺寸的要求,由最前和最后設計H點便可以求得座椅的水平行程和垂直升程。H點控制,舒適性控制和外觀是座椅設計過程中最重要的設計因素。
4.3 空間感的舒適性
空間感的舒適性主要體現在駕駛員對操作方便與舒適性,乘員的乘坐空間感和坐姿的舒適性,良好的空間舒適性會使駕駛員操作方便、心情放松和精神飽滿不易疲勞乘員也會因為舒適的空間感到身心放松,心情愉悅,坐姿舒爽。我們對座椅的空間舒適性主要來自于座椅的包裹性、坐墊彈性、柔軟度、腿部支撐性、前后排調節的空間距離和舒適角度以及附帶的扶手等支撐物。頭部的空間對人心情和乘坐感受影響較大,所以大部分轎車在不影響視線的情況下將后排座椅高度調低,避免了汽車頂棚帶給乘客的壓抑感。汽車的尺寸外形在固定的情況下,只能調整座椅的角度來合理設計布局車內空間形狀。除了結構設計外,座椅的尺寸設計符合人體基本尺寸也是提升空間舒適性的主要措施之一。座椅可以前后調節和前后擺動以方便駕駛員和乘客依靠休息,應用軟質頭枕來提高舒適性,除此之外,對座椅的震動調節來遠離人體和懸架的共振頻率。
4.4 座椅安全性和舒適性的改進方向
為了提高駕乘人員對汽車座椅的舒適性和安全性,可以在汽車座椅上增加先進的電子設備。如添加多單元感受器,可以根據不同人體的重量和壓力分布,產生能量釋放。同時具有震動按摩功能和溫度調節功能。多單元感受器可以增加駕乘人員的血液流通,降低因長時間乘坐產生的肢體麻木和肌肉酸痛。這樣可以提高汽車座椅對舒適性評分,滿足更多人員對舒適性的要求感受。
5 結語
汽車座椅隨著客戶對舒適性不斷提升的要求,將有更多的科技應用到座椅上來。在現有的機械、電器、電子設計的基礎上增加人性化的設備,用以提高座椅的整體安全和舒適度。用于保護人體腰椎在長時間的駕乘下產生的負面壓迫,緩解肌肉的緊張。
參考文獻:
[1]江中華,汽車座椅舒適性開發的初步研究.企業科技與發展.