汽车座椅设计现状及发展方向2

1、汽车座椅椅设计现现状及发发展方向向学院：工工程技术术学院 专业业：车辆辆工程 姓名：王 强强 学号：20004077071104前言：现现代汽车车座椅与与汽车安安全性、舒适性性紧密相相关。设设计具有有先进水水准的座座椅是当当今汽车车发展中中的一个个重要课课题。摘要：本本文将对对现代汽汽车座椅椅的设计计方式，设计特特点，以以及未来来的设计计方向做做简要的的论述。主要从从座椅材材料，调调整，设设计等方方面做基基本的分分析和说说明。首先对当当前汽车车座椅的的组成及及功用等等做简要要分析说说明：座椅表面面材料。主要指指织物和和真皮等等多种材材料。选选择标准准以舒适适，手感感，透气气性为主主。一般般座椅

2、的的表面材材料与整整车的内内饰相协协调。座椅调节节形式。对于汽汽车座椅椅必须满满足调整整便利性性和舒适适性两大大要求，也就是是说驾驶驶员通过过调节操操纵，可可以将座座椅调整整到最佳佳位置上上以获得得最好视视野。易易于操纵纵方向盘盘、踏板板、变速速杆等。 调节形式式有手动动和电动动两种。手动调调节方式式需要成成员通过过手柄放放松座椅椅的锁止止机构，然后通通过改变变身体的的座姿和和位置来来带动座座椅移动动。电动动座椅调调节机构构由控制制器，可可逆性直直流电动动机和传传动部件件组成。直流电电动机受受控制器器控制并并分别驱驱动某个个调整方方向的传传动部件件（如蜗蜗杆轴，蜗轮等等）。蜗蜗轮与齿齿条啮合合

3、，蜗轮轮轮转动动将齿条条移动使使座椅前前移或后后移。电电动调节节的座椅椅在调节节时，座座椅是施施力方，乘客只只需要扳扳动控制制键就可可以了。电动座座椅的使使用，让让驾驶员员能轻松松的找到到最适合合自己的的驾驶姿姿势，提提供良好好的视野野，提高高了行车车安全性性，并能能工巧匠匠效减轻轻驾驶疲疲劳。三、前后后排座椅椅调节方方向。座座椅方向向的调节节是由座座椅调角角器、座座椅导轨轨和座椅椅升降机机构来完完成的，在每种种调节机机构上，座椅都都能完成成两个或或两个以以上方向向的调节节。 座椅调角角器用于于连接汽汽车座椅椅椅座和和椅背，对乘员员提供安安全保护护和增强强座椅舒舒适性。并在椅椅背内添添加了机机

4、械装置置用于减减少追尾尾事故对对颈椎造造成的伤伤害。如如下图所所示：上图：放放置在椅椅背与坐坐垫接缝缝处的能能量吸收收机构发发挥功能能座椅导轨轨连接汽汽车座椅椅与车身身底板，起调节节座椅前前后位置置以及保保护乘员员安全的的作用。座椅升降降机构用用来调节节汽车座座椅高度度和角度度，能提提高乘员员舒适性性并给驾驾驶者提提供最佳佳视线，让不同同身材的的人都不不得能清清楚的看看清前方方路况。一般汽车车座椅至至少能进进行前后后、靠背背调节四四个方向向的调整整。后座头枕枕。指座座椅靠背背上方，与座椅椅相连的的，供驾驾驶员和和成员缓缓解颈部部疲劳使使 用用。后排座放放倒比例例（%）。指后后排座椅椅能放倒倒的

5、幅度度。很多多可以1100%放倒。常见的的 放 倒比例例有：11/3；2/33；500%；1100%等。前/后排排座椅加加热。一一般选用用在使用用真皮材材料的座座椅上，用天冬冬季温度度低时。提高驾驾驶者舒舒适感。运动座椅椅。是专专门针对对高速行行驶的车车身与人人体动态态反映而而设计。特别将将椅背及及椅垫这这两个部部分加以以强化，使人体体两侧的的腰部/肩部以以及背部部能够有有良好的的侧向支支撑性。使驾驶驶员能对对车辆进进行精确确的操控控。座椅按摩摩/通风风功能。在座椅椅内加入入气动装装置，气气压由发发动机气气泵提供供，座椅椅靠背内内分别有有四个或或多个气气压腔，实现对对腰椎部部的保护护。其次简述

6、述汽车安安全系统统：座椅安全全带。汽汽车座椅椅安全带带（以下下简称安安全带）是重要要的乘员员保护设设施之一一，在减减轻碰撞撞事故中中乘员伤伤害方面面起着重重要的作作用。随随着安全全带使用用率的大大幅度提提高，事事故中乘乘员伤亡亡率也随随之下降降，有数数据表明明：佩带带座椅安安全带可可以使碰碰撞事故故中乘员员伤亡率率减少115%到300%。安全气囊囊。安全全气囊由由冲击传传感器、气体发发生器、气袋和和诊断系系统等组组成。安安全气囊囊设计的的基本思思想是：在传感感器感应应到汽车车发生碰碰撞后，气体发发生器接接收传感感器传来来的信号号，通过过爆发产产生大量量气体，迅速在在乘员和和汽车内内构件之之间打

7、开开一个充充气垫袋袋，使乘乘员“扑”在气垫垫上，以以缓冲并并吸收碰碰撞能量量，从而而达到减减轻乘员员伤害程程度的目目的。 汽车安全全带的发发展方向向：卷收器。卷收器器是用于于收卷、储存部部分或全全部织带带，并在在增加某某些机构构后起到到某些特特定作用用的装置置。该装装置使佩佩带者不不必随时时调节织织带长度度。卷收收器按其其作用可可以分为为：无锁锁式卷收收器、自自锁式卷卷收器和和紧急锁锁止式卷卷收器（ABCC），目目前应用用最为广广泛的是是紧急锁锁止式卷卷收器。紧急锁锁止式卷卷收器在在汽车正正常行驶驶时允许许织带自自由伸缩缩，但当当汽车速速度急剧剧变化时时，其锁锁止机构构锁止并并保持安安全带束束

8、紧力以以约束乘乘员。这这种卷收收器中装装有惯性性敏感元元件和棘棘轮棘爪爪机构或或中心锁锁止机构构。当汽汽车正常常行驶时时，卷收收器借助助卷簧的的作用，既能使使织带随随使用者者身体的的移动而而自由伸伸缩，又又不会使使织带松松弛。但但当紧急急制动、碰撞或或车辆行行驶状态态急剧变变化时，卷收器器内的敏敏感元件件将驱动动锁止机机构锁住住卷轴，使织带带固定在在某一个个位置上上，并承承受使用用者身体体加给织织带的载载荷。预紧器。安全带带预紧器器能够在在低强度度碰撞而而安全气气囊未打打开的情情况下，保护乘乘员的头头部；同同时由于于它能很很好地消消除在碰碰撞开始始时织带带与乘员员之间的的松弛量量，故能能使乘员

9、员与车体体之间的的相对运运动减小小，从而而对乘员员的胸、腹部起起到很好好的保护护作用。限荷器。限荷器器（33/600 G .*44*,00/）可可以改善善安全带带的能量量吸收特特性，对对乘员施施加比较较均匀的的约束力力，从而而降低使使用安全全带所造造成的不不适感。当然，这必然然会增加加碰撞事事故中乘乘员向前前的移动动量，所所以保证证该装置置有效性性的前提提是与安安全气囊囊协同作作用，确确保乘员员不会因因过大的的前移量量而与汽汽车的内内饰件发发生硬接接触。带扣/锁锁舌。对对带扣、锁舌的的研究主主要是使使其在正正常驾乘乘状态下下将乘员员可靠地地固定在在座椅的的正确位位置；而而在事故故发生时时，可以

10、以尽快让让乘员解解脱安全全带，逃逃离汽车车。安全带织织带。除除了要求求足够的的强度以以外，织织带还必必须具有有良好的的耐温湿湿、耐磨磨、耐光光性。此此外，对对织带的的伸长率率和能量量吸收特特性也有有特定要要求，这这是为了了保证在在碰撞事事故中安安全带起起作用约约束人体体向前移移动时，既不会会因织带带过硬伤伤及被约约束者身身体，也也不会因因其弹性性过大使使乘员产产生过量量的移动动而碰撞撞到车身身内部件件。织带带在其染染制过程程中还需需加入一一定的阻阻燃剂，以满足足织带阻阻燃的要要求。卷收器张张力减小小装置。卷收器器的卷收收力过大大会影响响乘员佩佩戴安全全带时的的舒适性性，造成成不舒服服的压迫迫感

11、。张张力减小小装置可可以在不不削减织织带的回回卷能力力并保持持安全带带与乘员员接触的的前提下下，尽量量减小织织带对乘乘员的压压迫感。由于改改善了安安全带的的佩戴舒舒适性，无疑会会增加安安全带的的使用率率。高度调节节器。高高度调节节器是一一种用于于调节安安全带上上固定点点高度的的调节装装置，可可以使安安全带佩佩戴者获获得较为为舒服的的肩带佩佩戴位置置。通过过调节高高度不仅仅使安全全带的约约束性能能得到优优化，更更可以改改善安全全带的佩佩戴舒适适性，从从而提高高安全带带的使用用率。自动紧急急锁止装装置。自自动紧急急锁止装装置是基基于以下下考虑而而引入的的：儿童童乘员通通常须可可靠而牢牢固地进进行约

12、束束；而成成年乘员员却希望望可以比比较自由由地移动动，除非非危险情情况出现现。自动动紧急锁锁止装置置在织带带充分拉拉出的情情况下，通过一一定的机机构将紧紧急锁止止状态转转换到自自动锁止止状态。这同样样提高了了乘员佩佩戴安全全带的舒舒适性和和方便性性。人机工程程学的应应用：所谓人机机工程学学，亦即即是应用用人体测测量学、人体力力学、劳劳动生理理学、劳劳动心理理学等学学科的研研究方法法，对人人体结构构特征和和机能特特征进行行研究，提供人人体各部部分的尺尺寸、重重量、体体表面积积、比重重、重心心以及人人体各部部分在活活动时的的相互关关系和可可及范围围等人体体结构特特征参数数；还提提供人体体各部分分的

13、出力力范围、活动范范围、动动作速度度、动作作频率、重心变变化以及及动作时时的习惯惯等人体体机能特特征参数数，分析析人的视视觉、听听觉、触触觉以及及肤觉等等感觉器器官的机机能特性性；分析析人在各各种劳动动时的生生理变化化、能量量消耗、疲劳机机理以及及人对各各种劳动动负荷的的适应能能力；探探讨人在在工作中中影响心心理状态态的因素素以及心心理因素素对工作作效率的的影响等等。人机工程程学的显显著特点点是，在在认真研研究人、机、环环境三个个要素本本身特性性的基础础上，不不单纯着着眼于个个别要素素的优良良与否，而是将将使用“物”的的人和所所设计的的“物”以及人人与“物物”所共共处的环环境作为为一个系系统来

14、研研究。在在人机工工程学中中将这个个系统称称为“人人机机环环境”系系统。这这个系统统中，人人、机、环境三三个要素素之间相相互作用用、相互互依存的的关系决决定着系系统总体体的性能能。本学学科的人人机系统统设计理理论，就就是科学学地利用用三个要要素间的的有机联联系来寻寻求系统统的最佳佳参数。人机工程程设计程程序：1)建建立并运运用资料料库(这这在前面面已有论论述)；2)决定研研究主题题；33)观察察阶段：*目目标轮廓廓*访访识/观观察*使用模模式/议议题44)发展展阶段：*关关键议题题*产产品概念念*测测试与评评估在在整个研研究过程程中，人人机工程程师和工工业设计计师都必必须全程程参与，但在各各个

15、阶段段为主为为辅的角角色会有有不同。例如：产品概概念由工工业设计计师主导导，测试试则由人人机工程程师主导导，每个个步骤以以剧本的的形式来来串连沟沟通。每每件产品品都有各各自的在在人机工工程学上上的特色色，特别别是消费费性产品品。以汽汽车内部部设计来来说，座座椅及内内装设计计表达了了人机工工程的应应用：座座椅及内内装设计计，如一一些大客客车座椅椅，或者者老板椅椅的靠背背上部，都有一一道鼓起起来的凸凸包。对对于大多多数的中中国人来来说，这这个凸包包常常是是顶在后后脑勺，使得身身体后靠靠在椅背背时，不不得不稍稍稍低头头。从设设计上来来说，这这道凸包包本来是是用来垫垫靠颈部部凹处，使人的的头颈更更舒服

16、的的。问题题的出现现是由于于这些座座椅的设设计和生生产直接接从国外外引进，而生产产者又没没有重新新考虑中中西方人人在身材材方面的的不同，尺寸上上完全照照搬。结结果西方方人垫颈颈的凸包包就顶住住了我们们的后脑脑勺。儿童座椅椅：从制造技技术上讲讲，目前前国内已已有一些些厂家具具备了儿儿童安全全座椅的的生产能能力，但但在技术术和研发发试验等等方面却却基本还还要依赖赖国外厂厂家支持持，且其其中大部部分产品品用于外外销（这这也是国国内市场场对于儿儿童安全全座椅需需求较小小决定的的）。另另一方面面，现在在在国内内已经有有部分厂厂家开始始意识到到了儿童童安全座座椅当中中所蕴藏藏的巨大大市场潜潜力，正正在进行

17、行这方面面的开发发，但由由于国内内缺乏相相应的法法规以及及试验等等方面的的技术支支持，使使得这方方面的发发展受到到了一定定的制约约。国外很多多国家都都有法律律明确规规定：儿儿童乘车车时，必必须使用用儿童乘乘客约束束系统，否则将将受到罚罚款处罚罚。强制制要求使使用儿童童汽车安安全椅国国家和地地区主要要有英国国、美国国、法国国、德国国、日本本、新加加坡、中中国台湾湾、意大大利、荷荷兰、澳澳大利亚亚、南非非、瑞典典等。国家强制日期期适用对象象澳大利亚亚19776年未满8岁岁，且体体重小于于18kkg的儿儿童 美国19883年各州不统统一。如如加利福福利亚州州：不到到4岁且且体重小小于188kg的的儿

18、童日本20000年6岁以下下儿童法国19991年9以下儿儿童制表：太太平洋汽汽车网浅析Unnigrraphhicss在汽车车座椅设设计中的的应用一、概述述UUniggrapphiccs软件件是Unnigrraphhicss Sooluttionns公司司（简称称UGSS）的CCAD产产品，其其在航空空航天、汽车、通用机机械、电电子、工工业设备备、医疗疗器械、家电以以及其他他高科技技应用领领域的机机械设计计和模具具加工自自动化的的市场上上得到了了广泛的的应用。文章以以Uniigraaphiics作作为平台台，以汽汽车座椅椅的某一一部件为为例，对对其性能能进行计计算模拟拟分析，发现潜潜在的问问题，

19、在在设计阶阶段进行行改进，以确保保成品的的完善。（一）模型模型型为一较较复杂汽汽车座椅椅结构，基本部部件有靠靠背、坐坐垫及支支架等。文章分分析座椅椅中的联联接板。每辆份份座椅共共有左右右对称共共四个联联接板。联接板板的作用用是将座座椅坐垫垫骨架固固定在支支架上，尽管结结构简单单，但它它的性能能直接关关系到座座椅的稳稳定性，甚至汽汽车的安安全性，因此是是较重要要的功能能件。（二）材材料骨架及及其他金金属件材材料为QQ2533，靠背背及坐垫垫中间垫垫有泡沫沫，外层层为皮革革。对联接板板进行有有限元的的分析，其它部部分的材材料属性性不予考考虑。联联接板的的材料属属性如下下：密度：7.8851103kkg/mm3 泊松松比：00.3杨氏氏模量： 2.061055MPaa 屈曲曲强度： 2335.00MPaa （三三）环境境设置环境境温度为为，模拟拟座椅在在恶劣路路面上行行驶时的的受力，综合考考虑汽车车急开、急停、高速转转弯、剧剧烈颠簸簸以及撞撞车等情情况。（四）预预分析对联联接板结结构尺