微卡座椅结构设计

韩冰

一、设计要点

作为人和汽车之间联接部件，对其性能要求越来越高，座椅设计应满足以下各点：

1、安全——座椅是支撑和保护人体的构件，必须十分安全可靠，应具有充分的强度、刚度与耐久性。对可调的座椅，要有可靠的锁止机构，以保证安全。设计的座椅应满足国家标准和法规（形状、尺寸、强度等）的要求。

2、操纵方便——设计的座椅还需操纵方便，调整手柄或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，便于驾乘者对座椅的前后、上下、靠背的倾斜角度、头枕的上下等进行调节。

3、乘坐舒适——按人机工程学的要求，座椅必须具有良好的静态与动态舒适性。外形必须符合人机生理功能，而且在不影响舒适性的前提下，力求美观大方。

4、结构成本——座椅设计应采用最经济的结构，尽可能地减少质量。

二、座椅结构及设计方向与要求

座椅一般由座垫及其骨架、靠背及其骨架、头枕及其骨架，以及相应的导向、调节机构等基本部分组成。

如图1所示为座椅主要组成部分：

座椅骨架常用钢管、型钢制成或用钢板冲压焊接而成，用螺栓直接固定或通过座椅调节机构固定在车身上。座椅前后调节装置、靠背角度调节装置、高度调节装置等是与座椅相关的一些装置。座椅前后调节装置就是座椅底座滑轨，用于调节座椅与地板的前后位置。靠背角度调节装置安装在座垫骨架和靠背骨架之间，用于调节座椅靠背角度。

下面对本次座椅骨架设计进行详细分析：

1、靠背

靠背的设计主要指强度设计和造型设计，靠背造型设计时应使靠背的高度、形状符合人体曲线，给背部、肩部有效可靠的支撑和足够的侧背支撑，使驾驶员保持稳定的坐姿，避免横向滑动。靠背骨架，是一个关键的结构件，在前撞、侧撞尤其是后撞情况下，靠背骨架在撞击能量处理方面起关键的保护作用。 根据多数轻卡机构分析，本设计靠背选用形管骨架，内部焊接加强梁，左右用连接板与座垫链接。

2、座垫

座墊设计主要是座垫深度和座垫倾角。座垫深度过大时，躯干相对前移，腰部得不到良好支撑；过小时，大腿得不到良好支撑。因此，深度应按臀部至大腿表面全长的3/4设计，座垫的倾角应兼顾安全性和舒适性，一般为2啊？0啊？

座垫骨架通过调角器与靠背连接，靠背受到的载荷通过调角器传至座垫再到地板。此外，座垫骨架还承受乘客的静载荷、乘客下潜载荷（高速制动时乘客向前的载荷）、乘客在座垫上运动产生的疲劳载荷。

根据调节方向分，座垫骨架大致有2向（前、后）、4向（前、后、上、下）和6向（前、后、上、下、前后倾斜或前、后、前部上下、后部上下）等形式，座垫骨架上装有座盆，有整体式和局部式两种。局部式座盆需安装弹簧钢丝以支撑发泡，整体式则不需要。本设计选用局部式骨架，前后两向调节。

3、头枕

头枕一般为一个单体，用单柱或双柱插杆，通过导套插入靠背的插座中。头枕调节机构可以对头枕进行上下和前后的调节。本设计选用了双柱、上下调节结构。

三、结论

从设计结果来看，设计的微卡座椅尺寸结构和功能上基本满足驾驶员日常使用的需要，安全性上可以满足相关的标准法规，符合轻卡车型结构简洁、经济等风格，现已批量生产。

参考文献：

[1]武一民，阎世竟.从安全性谈汽车座椅系统参数设计[J].设计与计算，1999（3）： 26-27.

[2]刘昌博.高强度轿车座椅的开发[J].汽车工艺与材料，2008（11）：58-60 .

[3]许英，朱序璋，杨宏刚等.汽车驾驶座椅的人机工程学设计[J].机电产品开发与创新，2008.1，21（1） .

（作者单位：沈阳金杯车辆制造有限公司微型车设计处）