座椅的舒适性在车辆的个性化设计中非常重要

座椅的舒适性在车辆的个性化设计中非常重要，同时也是保障车辆安全性能的一部分。 设计合理的汽车座椅能为驾乘人员提供安全、舒适、便于操纵和不易疲劳的驾乘感受。 汽车技术的飞速发展和人们对汽车各方面性能要求的提高，对汽车座椅的要求也在不断提高。 本文基于人们对汽车座椅的要求，对汽车座椅的设计进行详尽 汽车座椅的类型 根据结构、 用途及驾乘人员的不同， 汽车座椅分为固定座椅和旋转座椅、可调节座椅和不可调节座椅、可翻转座椅和不可翻转座椅、带减振的悬架座椅和不带减振的汽车座椅以及专用汽车座椅等。其中，悬架座椅又可分机械悬架座椅和空气悬架座椅，可调节座椅又分为机械调节座椅、气动调节座椅和电动调节座椅等。 座椅设计的基本原则 汽车座椅设计是一项复杂的系统工程，机械、化工、纺织、喷 涂、热处理、美学、力学、人体工程 学等多门学科， 设计时应依据人体工 程学原理综合考虑座椅的舒适性、减 振性、安全性以及座椅的合理布置， 此外，还要考虑人体生理特征及尺 寸，进行量身定做，以提高座椅的乘 坐舒适性。 1.安全 设计时首先要绝对保证驾乘者的 安全，这就要求座椅要有足够的强 度，在发生碰撞时，座椅不会或可以 减轻对乘坐者造成伤害，并能起到一 定的保护作用。 2.操纵方便 设计的座椅还需操纵方便，调整 手柄和按钮的布置必须在驾乘者伸手 可及的位置，并符合常人的习惯且操 纵力量适中。 3.乘坐舒适 设计的座椅必须能使乘客保持良 好的坐姿，使其脊柱自然弯曲，保证 合理的体压分布并使其肌肉松弛，上 体通向大腿的血管不受压迫，血液循 环正常；并具有腰椎依托感、腰背部 贴和感和侧向稳定感。 能有效隔离或 衰减路面不平产生的振动，满足大多 数驾乘者坐姿舒适性的要求。 汽车座椅主要部件的设计 座椅部件主要包括座垫、靠背、 头枕、骨架、蒙皮、减振机构、调整 机构等。 设计原则的依据是：座垫、靠 背的造形和曲线应与人体放松状态下 的背部曲线和臀部曲线相吻合，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；骨架及各机构应能满足强度 (安全)要求和使用要求，通过对座椅 的前后上下、靠背的倾斜角度、头枕 前后上下等位置的有限调节，使大部 分人处于舒适状态。 1.靠背 靠背的设计主要指强度设计和造 型设计， 设计时应使靠背的高度、形状 符合人体曲线，使背部肌肉处于放松 状态， 并能给背部、 肩部有效可靠的支 撑， 使驾驶员保持稳定的坐姿，还要有 足够的侧背支撑，从而避免高速转弯 时的横向滑动。 设计时， 靠背的高度和 宽度一般分别为600 mm和480 mm。 不同的靠背倾角会导致不同的椎 间盘内压力及背部肌肉负荷。 当靠背 倾角超过110°时，椎间盘压力显著 减小， 所以设计时应考虑合理的靠背 倾角。为了提高舒适性，满足司乘人 员在休息时的需求， 靠背倾角应为可 调式，并且调整范围尽可能大。一般 载重汽车为100°～115°，大客车为 95°～135°，轿车为80°～170°。 此外，腰部支撑和扶手也可以减 少椎间盘的压力。设计时，腰部支撑 要有一定的厚度、硬度和透气性，确 保乘坐人员的体重能够均匀地分布于 坐骨结节区域。 腰部支撑的位置应处 于第3至第5腰椎部位，且支撑厚度以 5 cm左右为宜。 腰部支撑分机械支撑 和空气支撑。 机械支撑是通过机械装 置支撑人体，支撑部位为刚性，舒适 性差。 空气支撑是用空气气囊来支撑 人体， 通过气囊控制阀控制气囊的充 放气， 使腰部得到良好的保护和有效 支撑。 腰支撑气囊一般采用0.4～0.8 mm 厚的聚氨酯板经高频焊接而成， 具有工艺简单、成本低、耐磨性好、耐 老化、使用寿命长等特点，目前已得 到广泛推广。 腰支撑气囊控制阀除可 以控制气囊的进排气外，还能起溢流 保护的作用，即当气囊内压力超过气 囊的额定压力时，气囊控制阀溢流卸 压，保证气囊的安全使用。 目前我国新开发出一种新型空气 腰支撑装置(图1)，该装置可以按一 定的顺序和频率有规律地对颈部、肩 部、腰部等气囊进行充气、放气，利 用气囊有规律的瘪或胀，实现对腰、 肩、颈等部位的挤压，达到局部按摩 的目的，大大提高了舒适性。 座椅扶手的安装位置应符合人体 坐姿时肘部的高度尺寸，一般安装在 距座垫水平面高250 mm 处。座椅扶 手有固定式、角度可调式和可翻转 式， 可翻转式又有横向翻转式和纵向 翻转式。 2.座垫 座垫设计主要是座垫深度和坐垫 倾角的确定。 座垫深度的设计原则是 在充分利用靠背的情况下，使臀部得 到合理支撑。人体在坐姿状态下，坐 骨与小腿足部构成稳定的人体支撑。 座垫深度过大时，造成人体躯干相对 前移，腰部得不到良好的支撑，引起 疲劳；座垫深度过小时，会因大腿得 不到良好的支撑而感到不舒适：因 此， 座垫的深度应按臀部至大腿表面 全长的3/4 设计，一般取400～480 mm。座垫的倾角应兼顾安全性和舒 适性，一般为2°～10°。 3.头枕 头枕是为提高汽车乘坐舒适性和 安全性而设置的一种辅助装置。头枕 的主要作用是保障安全，一旦汽车发 生追尾碰撞，颈椎会承受到很大的加 速度而容易伤害。 有了头枕的承托，可 以减少头部自由移动的空间，降低对 颈椎的冲击力，起到避免或减轻乘员 颈部受伤的作用。按照国家标准，汽 车座椅头枕属汽车整车强制认证检测 项目之一， 汽车前排座椅应装有头枕。 头枕要起到保护颈椎的作用，正 确的安装位置十分重要。 头枕应该安 装在至少与耳朵上缘平齐的地方，后 脑与头枕之间的距离最好不要超过 10 cm。 目前VOLVO公司首先在S80型车 上推出了一种称为WHIPS颈椎保护系 统(图2)，由一个安全头枕和一个设 计合理可有效而均匀地承受乘员身体 运动的椅背支撑结构，以及位于椅背 和坐垫连接处的内置式能量吸收机构 组成，具有均匀的支撑功能。一旦发 生追尾撞车事故，椅背与乘员一起向 后移动，在稍微向后倾斜之前首先做 平行运动。 由于在椅背和坐垫之间的 连接件上安装了可变形部件，从头 枕、椅背到座垫连接成一体，给乘员 的躯体有效支撑，从而进一步减轻碰 撞力对乘员背部的冲击。 4.座椅蒙皮 座椅蒙皮是包裹在座椅总成表面 的一层材料，它直接与乘员接触，一 方面对座椅泡沫有保护作用，同时又 可直接体现设计者的设计意图。 座椅 蒙皮必须阻燃， 其燃烧特性必须符合 GB 8410-1994 《汽车内饰材料的燃烧 特性》要求。 5.泡沫软垫 目前座垫、靠背缓冲用软垫基本 上是由软质聚氨酯泡沫塑料发泡而 成， 在汽车上应用较多的是高回弹软 质聚氨酯泡沫塑料。 考虑到座椅的舒 适性和人体坐姿时的体压分布，需将 泡沫软垫的密度设计为不同，即“软 硬兼施”。主要生产方法有2种，一是 拼接法，将座垫前端与大腿接触的部 分用低硬度泡沫塑料，与坐骨处接触 的部分用中硬度泡沫塑料，下部及两 侧用高硬度泡沫塑料。 这种方法工艺 繁杂且效率低，一般极少采用。二是 嵌件法(图3)，在浇注软垫时，在模具 中相应部位放入高密度泡沫塑料嵌 件， 然后在周围浇注低密度泡沫塑料。 这种方法可以解决体压分布和横向支 撑问题，并且工艺适合批量生产。 6.座椅骨架 座椅骨架必须能够承受一定的载 荷，通常所指的座椅强度其实就是 座椅骨架的强度，它属于汽车整车 强制认证检测项目之一，应符合GB 15083-1994 《汽车座椅系统强度要求 及实验方法》的规定。 靠背及座垫骨架的形状，应以能 满足人体生理特征、给驾驶人员提供 安全和有效支撑为目的进行设计(图 4)。例如：为了避免因靠背型芯偏软 而造成的侧背支撑在急转弯时减小或 失效，在靠背骨架两侧加焊凸起的侧 支撑板或支撑筋，将泡沫型芯加以支 撑衬垫， 保证支撑的有效性。 为了保证 驾驶员腰部、肩部有良好的支撑而在 靠背骨架上设计出符合背部曲线的弧 度。对于高靠背，为使腰部、背部及肩 部同时紧贴靠背，更好地起到支撑和 安全保护作用，设计师把靠背设计成 上下2部分，并且角度可分别调整等。 座椅骨架一般由钢质材料焊接而 成， 但在轻量化成为现代化汽车设计 的新趋势下，汽车座椅薄型化显得非 常重要。 其中骨架是座椅薄型化的关 键，骨架的材料也有所不同，热塑性 塑料成型的座椅骨架和镁制座椅骨架 正在推广应用。 7.减振机构 座椅减振机构主要包括弹性元件 和减振元件。 弹性元件在机械悬架座 椅中一般指弹簧，在空气悬架座椅中 指空气气囊，它能产生使座椅恢复到 初始位置的回复力。 减振元件一般是 指减振器，它设计有固有的阻尼值， 阻尼值越大，阻尼力越大。 对于座椅的振动来说，外力使座 椅减振系统发生振动，弹性元件使座

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库座椅的舒适性在车辆的个性化设计中非常重要在线全文阅读。