奇瑞汽车座椅设计指南

1、奇瑞汽车有限公司座椅系统设计开发指南编制日期：编者： 版次：01第 16 页 共 16页奇瑞汽车有限公司车身部设计指南编制：审核：批准：1、 简要说明1.1 综述座椅在整车内饰中，无论从功能上还是从体积上，它都占有很重要的地位。对汽车座椅的设计制造要求一般为以下几点，(1)使驾驶员和乘员的疲劳限制在最小程度。(2)作为支持人体的部件，应该安全而且触感好。(3)座椅是整车结构中成本较高的部件，所以应注意采用经济的结构。(4)座椅占去了大部分车内空间，所以应该有令人满意的美术效果。(5)座椅的形状和尺寸应与设计的定额乘员相符。在某些特殊场合，为了便于进出，或是留出放行李的空间，要求座椅可以折叠或是

2、旋转。所以汽车座椅对于乘员应有良好的坐姿和体压分布，设计与制造应简单而成本低，外形美观，触感好等。此外，整车中，座椅的布置应使方向盘和其他操纵机构和乘员的空间、视野、头部间隙、腿部间隙等之间的关系能适应各种不同身材的人，座椅应有良好的振动特性，由于它要承受人的各种动作的反应，因此必须有足够的强度和刚度，而且它的设计应在车发生撞击时保证安全等等。1.2 介绍本文分以下几个部分对座椅介绍：（1）座椅的功能（2）座椅的分类（3）座椅的结构（4）座椅的开发1、 座椅前期开发和数模校核需要考虑的问题2、 3C认证资料的准备 3、 座椅与电器相关4、 座椅的标准（5）座椅的试验（6）座椅的失效模式2正文2

3、.1.座椅的功能汽车座椅和其他家用、公用座椅的基本功能是一样的，只不过在车这一特定的环境下，附加了许多额外的功能。现在就其在车中的功能简单介绍一下，座椅可前后、上下调节，靠背角度可前倾、后倾，座椅可360度旋转，后座椅可以折叠、翻转。头枕可以上下、前后调节，还可以装备DVD显示屏，方便后排的乘客观看。2.2.座椅的分类汽车座椅可以分为很多种，一般汽车前排座椅必须要求有头枕，而后排座椅的头枕可以选择安装，同时，也可以选择座椅是否具备扶手结构。通常来说，前排座椅可以前后、高度、角度调节而中后排座椅的座垫可以前后移动、翻折或旋转，后排座椅的方向可以向前、向后或是侧向，这些都根据整车的风格、目标市场、

4、使用要求来设计。2.2.1.按结构型式来分2.2.1.1.靠背折叠座椅靠背折叠座椅的坐垫可以是整体的或是分开的，靠背可以折叠，这个功能用来增大后排行李箱的空间，使大而长的行李可以放入车中。2.2.1.2.分离式座椅分离式座椅区别于其它类型的座椅，在于分离座椅可以使每个乘员独立的调节座椅，如前后调节、翻转，而不影响其它乘员。分离式座椅可以是40/60，可以是50/50，根据整车的风格定义。2.2.1.3.长条座椅长条座椅的坐垫为整体的单个长形的，而靠背可以是分离的或整体的，分离式的靠背可以独立折叠方便后排乘员的进出。2.2.1.4.独立座椅独立座椅只供单人使用，一些独立式的座椅可以旋转90度-3

5、60度。2.3.座椅的结构2.3.1.座椅骨架座椅的骨架结构需要承受所有的静态和动态负载，它是座椅中最主要的部分，为泡沫提供支撑，护板、座椅附件以及其它支撑都直接或间接连接在座椅骨架上。座椅的骨架结构一般存在有三种型式：拉伸的管状结构，这种结构成本较低、质量较轻；冲压的板状结构，这种结构也比较常见，它的成本较高但是相对于管状结构它更容易控制制造尺寸；线状结构，用于对系统强度要求不高的座椅。座椅骨架上通常要安装座椅调节装置以及角调器等， 座椅骨架的形状还必须考虑安转支架的位置。此外，座椅的骨架还必须考虑到负载后的疲劳强度，以及碰撞事故后，车内乘员和内饰件发生二次碰撞后，座椅必须能保证乘员的安全。

6、2.3.3. 缓冲部分通常使用泡沫，泡沫是座椅的重要的组成部分，它起到了支撑、减震和缓冲的作用，对乘员的乘坐舒适性有很大的影响。座椅弹簧，最常见的是Z型弹簧，也叫S型弹簧，是决定座椅的静弹性特性和动弹性特性最重要的因素。2.3.4. 调节机构座椅的调节机构也是座椅一个组成部分，座椅的滑轨就是最常见的调节机构之一，它同时也提供了座椅和整车底板的连接。座椅的调整机构可以使乘员按照自己的使用要求来调整座椅，常见的有两向、四向、六向、八向等等，包含了座椅的前后调节，坐垫的上下调节、或是将坐垫的前后端独立的上下调节、靠背的角度调节。2.3.5. 角调器座椅的角调器可以使座椅的靠背沿着固定的轴线角度旋转。

7、角调器有以下几种分类。2.3.5.1. 单锁止角调器和双锁止角调器单边锁止的角调器重量轻，成本低，但是疲劳和强度等性能显然不比双锁止的角调器，现在较大排量车的座椅都采用双锁止的角调器，性能优于单锁止的角调器，但双锁止角调器两边锁止必须同步。 2.3.5.2. 电动和手动角调器有电驱动和手动操作之分。 2.3.6. 头枕用于限制乘员头部相对于其躯干后移，以减轻在发生碰撞事故时颈椎可能受到的损伤程度的装置。座椅的头枕通常可以分为整体式、可拆式和分体式三种。2.3.6.1. 整体式头枕由靠背上端部分形成的头枕，仅能用工具将其从座椅或车身结构上拆下来，或利用将座椅外罩全部或部分拆下来的方法将其拆下来。

8、2.3.6.2. 可拆式头枕采用插入或固定的方式与座椅靠背相连且可以与座椅分开的头枕。2.3.6.3. 分体式头枕采用插入或固定的方式与车身结构相连且完全与座椅分开的头枕。2.3.7. 座椅扶手座椅的扶手通常也可以分为三种。2.3.7.1. 独立式的座椅扶手有独立的支撑，不和座椅靠背连接，通常是不可调的。2.3.7.2. 整体式的座椅扶手和座椅构成一整体，使用时将它翻转，不用时可以折叠，之后和靠背的表面齐平。2.3.7.3. 侧面固定的座椅扶手固定在座椅靠背的侧面通常可以调节。2.3.8. 塑料护板 塑料护板用来构成座椅的外形部分，遮住座椅的内部骨架机构。2.3.9. 面料座椅的面料是指包覆在

9、座椅外层的织物或真皮、人造革的面套，这些不同风格、不同颜色、不同纹理的面料通过裁剪和缝制，做成面套后包覆在座椅上，使得座椅体现出具有特征的外观和良好的触感。2.3.10其他附件在座椅的制作过程中，还有许多不能忽视的附件，例如座椅用嵌条，它用来保护面料的缝口，同时防止缝口的歪斜和改善图案效果。这些附件同样起着重要的作用。2.4.座椅的开发2.4.1. 座椅前期开发需要考虑的问题2.4.1.1. 头部空间尺寸一般假人头部最小间隙前排为50，后排为30。2.4.1.2. 座椅设计靠背角将合适假人正确放置在座椅上，假人躯干线与过H点垂直于XY平面的直线在汽车纵向中心面上的夹角，一般测量过H点且平行于座

10、椅靠背骨架的面与过H点且平行于YZ平面的面之间的夹角，通常为25。2.4.1.3. 前后排座椅之间的腿部空间前排座椅调整到最后位置并呈舒适驾驶姿态的靠背角度，使用95%假人，后座人体小腿与前排座椅靠背背面相平齐，脚布置在前座下面，考虑后座乘员的活动空间，膝部与靠背面间留有一定间隙，约为30。小型车身也可以没有此间隙，小腿与靠背面相贴的布置。一般需要在前座下留有足够的搁脚的空间，前座靠背的压缩量一般为20。2.4.1.4. 座椅坐垫、侧护板、靠背与周边零部件的配合2.4.1.4.1. 与门护板之间的间隙车门扶手一般高于座椅H点190203，在坐垫前后调节的过程中以及操作座椅调节机构的过程中，外型

11、面，包括坐垫、靠背泡沫，侧护板等和门护板之间的距离至少50。2.4.1.4.2. 与副仪表板之间的间隙一般距离为要求为座椅在前后移动以及靠背角度调节的过程中，任意位置，不与副仪表板发生干涉，座椅的外型面到中通道的距离最少为5。2.4.1.4.3. 与B柱护板之间的间隙座椅在前后移动以及靠背角度调节的过程中，外型面与B柱护板的间隙为4060。上述的数值都是经验值，具体可以根据不同等级的车。2.4.1.5. 内部尺寸所谓的内部尺寸指的是座椅系统本身的部件之间的配合，它主要有包含有泡沫与塑料件、塑料件与金属骨架、泡沫与金属骨架等等。座椅的靠背可以调节，需要有合适的运动空间，同样需要美观，靠背和坐垫泡

12、沫之间不留有间隙，相互嵌入，通常这个尺寸为1015。同时，随着目前座椅功能的增多，部分豪华座椅上配置了DVD显示屏，带DVD显示屏的座椅头枕要满足GB11550头枕性能试验要求，头枕屏上端到头枕顶端的距离最小必须为45mm，头枕屏下端到头枕底面的距离最小必须为20mm。座椅侧气囊也是我们常见的豪华配置，座椅侧安全气囊的安装位置一般在H点以上240490mm区域内，安装方式可与气囊制造商协商确定。2.4.1.6. 座椅的运动座椅要满足不同身材的人乘坐，要实现更多功能，体现舒适性，现在的汽车对中后排的座椅要求越来越高，不仅仅局限于简单的前后调节，座椅的靠背可以角度调节，坐垫可以高度调节，可以折叠，

13、翻转，可以旋转等等，这些都对我们的座椅设计提出了更高的要求。2.4.2. 3C认证资料整车3C认证的表格（表1、表2）如下图，试验所出的报告中能正确的反映出车型，便于报公告。下表以T11车型座椅为例。 座椅及头枕项目座椅型号T11-6800010/ T11-6900010/ T11-7000010/ T11-7000020T11-6800010BB/ T11-6900010BB/ T11-7000010BB/ T11-7000020BB适用车型SQR7247/SQR7206生产厂武汉云鹤汽车座椅有限公司商 标型式/座椅总成质量(kg)16.014.515.015.0座椅靠背质量(kg)6.56

14、.55.05.0设计靠背角()2828/调节型式手动座椅行程（mm）(前、后)2402.02402.0150.0150.0(上、下)40.0/座椅朝向向前向前向前向前安装位置前地板前地板后地板后地板头枕高度(mm)236236236236头枕宽度(mm)261261261261安全带下固定点是否在座椅上是是是是 座椅面料项目座椅面料型号T11-6800010/ T11-6900010/ T11-7000010/ T11-7000020T11-6800010BB/ T11-6900010BB/ T11-7000010BB/ T11-7000020BB适用车型SQR7247/SQR7206生产单位

15、温州市明新皮业有限公司辽源市佳林造革有限责任公司武汉博奇装饰布有限公司商 标材料厚度（mm）2-422-4材料种类真皮人造革织物面料2.4.3. 座椅和电器相关若座椅是电动可调的，并且带电加热垫，那么在开发初期要确定电机和电加热垫相关参数。若还有其他附加电器元件（如侧安全气囊、DVD显示屏、安全带等），需要确定接插件型号，以及负载功率要求。以下是电机和电加热垫的相关参数（仅供参考）：电机参数额定功率、额定电流 / 额定电压、额定载荷工作电流、工作电压范围、堵转电流、制动转矩、最大扭矩电器接线图、电机调节速度、电机转速使用环境要求、防护等级（防水、防尘、表面防护、热保护等）润滑、寿命过载保护技术

16、参数电加热垫参数额定功率、额定电流 / 额定电压、额定载荷工作电流、工作电压范围电器接线图使用环境要求、防护等级（防水、防尘、表面防护、热保护等）寿命过载保护技术参数2.5. 座椅的执行标准在中国汽车的48项强检中，座椅必须做以下两项强检试验：车座椅系统强度要求及试验方法（GB 15083-1994）,其中还包括：汽车安全带安装固定点（GB 14167-93）;车座椅头枕性能要求和试验方法（GB 11550-1995）同时，我们也需要关注欧洲和美国的相关法规。座椅相关标准序号标准号标准名称1QC/T 47-1992汽车座椅术语2CMVDR217关于座椅、座椅固定装置和头枕的设计规则3GB 15

17、083-1994汽车座椅系统强度要求及试验方法4QC/T 55-1993汽车座椅动态舒适性试验方法5GB 11550-1995汽车座椅头枕性能要求和试验方法6QC/T 56-1993汽车座椅衬垫材料性能试验方法7GB 14167-93汽车安全带安装固定点8GB 8410-1994汽车内饰材料的燃烧特性9GB/T 11559-1989汽车室内尺寸测量用三维H点装置10GB 11562-1994汽车驾驶员前方视野要求及测量方法11GB/T 11563-1995汽车 H点确定程序12QBV.02.515/1供货技术条件 软件-安全座椅扶手 材料要求13QBV.03.80660-38信号标志 座椅-加

18、热14B291110前排座椅骨架 一般规定15Q/SQR.04.248-2002A11型车用座椅总成技术条件（试行）16Q/SQR.04.249-2002A11型车用座椅针织面料总成技术条件（试行）17Q/SQR.04.148-2000A11型车用座椅泡沫18Q/SQR.04.149-2000A11型车用座椅织物面料19Q/SQR.04.179-2000后座椅靠背后部板件、座垫线骨架总成及头枕骨架（试行）20Q/SQR.04.180-2000前座椅靠背骨架总成(试行)21Q/SQR.04.181-2000前座椅座垫管骨架总成(试行)22CMVDR294关于正面碰撞乘员保护的设计规则23ECER

19、14关于汽车安全带安装固定点认证的统一规定24ECER17关于车辆座椅、座椅固定装置及头枕认证的统一规定25ECER21关于车辆内部安装件认证的统一规定26ECER25关于头枕（不论其是否与座椅连为一体）认证的统一规定27ECER80关于客车座椅及座椅固定点装置强度认证的统一规定28ECER94关于车辆正面碰撞乘员保护认证的统一规定29ECER95关于车辆侧面碰撞乘员保护认证的统一规定30FMVSS 207座椅系统31FMVSS 210安全带固定点32FMVSS 208乘客碰撞保护33FMVSS 223后碰撞乘员保护34FMVSS 302汽车内部材料易燃性2.5. 座椅的试验每种车型的座椅都具

20、有不同的形式，所以座椅的试验通常是根据标准来制定相应的试验大纲。此外有三个必须重视的座椅的试验：座椅的H点的测试；静压感：姿势、体压分布、触感等；动压感：上下、左右、前后方向的振动特性等。 2.6. 座椅的失效模式以下是对目前A11、B11、S11、T11等座椅出现的失效模式的总结，对我们今后的座椅设计具有参考意义。项目潜在失效模式原因分析临时措施永久措施设计注意座椅总成安装困难前座椅安装支架孔位尺寸，位置不正确；装配时临时铣孔更改支架模具；提高制造质量支架形状、与车身配合尺寸前座椅支架的布置导致工具使用困难手工调整支架的形状更改支架考虑安装座椅所使用的工具尺寸前后调节困难滑轨发涩涂润滑脂调整

21、滑轨，涂润滑脂设计中应做滑轨的运动校核，要求滑轨的配合满足设计公差要求车身安装孔位不精确，导致滑轨平行度不好手工休整孔位控制车身制造精度手动座椅导轨解锁力过大更换解锁手柄更换解锁手柄；更改解锁方式规定导轨解锁力一般不大于50N座椅与中通道、门护板、B柱护板干涉手工修整座椅泡沫的大小消除干涉更改座椅泡沫模具设计中应保证座椅外型面到中通道距离最少5mm（在调节过程中，任意位置）；外型面到门护板的距离至少50mm；外型面到B柱护板的距离至少4050mm电动座椅调节噪声大电机布置不合理，电机参数不正确调整电机的布置，更换电机做相关参数的测定，更换电机设计时对电机的相关参数必须有详细规定，工作噪声不得大

22、于50db座椅晃动滑轨不能精度锁止导致座椅前后晃动采用手工休整滑轨的锁止机构及滑道的锁止孔位校对滑轨与滑道的配合尺寸，更换滑轨锁止方式；更换滑轨详细定义滑轨调节方式；详细校核滑轨配合数据座椅总成座椅晃动座椅与地板连接部分问题：1、螺栓力矩不够；2、车身上脱焊螺母松脱1、 增加螺栓力矩2、 重新焊接螺母1、 更改装配工艺，增加螺栓力矩2、 增加车身螺母焊接强度设计时规定螺栓力矩：M8固定螺栓力矩为405Nm；M10螺栓力矩为455Nm 滑轨跟坐盆连接部分铆接质量不好，连接件之间有间隙导致座椅晃动重新铆接，增加铆接点控制铆接质量，调整铆接方式，装配时采用工装定位设计时要考虑座椅骨架内部零件之间的配

23、合方式，要对配合公差作详细校核角调器不能精确锁止导致靠背与坐垫连接不好，引起座椅晃动调整角调器齿板；更换角调器更换角调器角调器型式必须定义明确，确定需要满足的标准织物面料起皱面套缝制导致面料不平整；裁片不均匀重新包覆面料调整缝制工艺；更改裁片模具设计时按标准对面料做详细要求座椅舒适性差泡沫密度不能满足舒适型要求更换泡沫调整泡沫密度设计时对泡沫作详细要求：一般要求泡沫密度小于40Kg/m3座椅形状、尺寸不合适手工休整泡沫尺寸更改泡沫满足人机工程学要求座椅靠背靠背调节困难角调器齿板啮合不正确手工修整更改角调器啮合尺寸；更换角调器角调器型式必须定义明确：单锁止/双锁止；手轮式/板簧式确定需要满足的标

24、准角调器质量不好更换角调器更换角调器靠背角调器解锁力过大更换角调器更换角调器设计一般要求靠背角调器解锁力矩68 Nm靠背调整后不回位角调器卷簧扭矩不能达到要求更换角调器更换角调器角调器卷簧回复力矩一般为13.540 Nm手动腰托调节困难1、 手柄与面套间隙太小岛之摩擦力过大2、 手柄调节力过大1、 修整手柄尺寸2、 更换调节手柄1、 将手柄安装位置外移2、 更换调节力符合要求的调节手柄1、 手柄与面料间隙控制在1mm2、 调节力控制在49N靠背晃动角调器间隙大手工调整角调器间隙按要求调整角调器间隙；更换符合要求角调器规定角调器间隙一般不大于1mm座椅头枕头枕调节困难头枕导杆与导套配合尺寸不正确

25、手工修整导杆尺寸按要求休整导杆与导套尺寸导杆与导套之间的配合间隙一般为0.5mm嵌入式头枕与座椅靠背配合尺寸不正确，导致调节时摩擦力过大休整座椅靠背、头枕泡沫进行数据校对，如设计有问题则进行设计更改；如属制造问题则控制生产，采用检具头枕到靠背的间距必须满足23mm间隙导杆与导套摩擦力过大修整导杆尺寸，在导杆与导套之间涂润滑脂按要求休整导杆与导套尺寸，在导杆与导套之间涂润滑脂设计时要求头枕上下调节力一般为20N50N，头枕旋转操作力1N6N头枕晃动头枕导杆与导套配合尺寸不正确手工休整导杆尺寸按要求休整导杆与导套尺寸导杆与导套之间的配合间隙一般为0.5mm头枕不能锁止头枕导杆与导套配合尺寸不正确手工休整导杆尺寸按要求休整导杆与导套尺寸导杆上缺口尺寸不正确手工休整导杆尺寸更改尺寸DVD头枕屏与头枕泡沫间有缝隙，影响外观头枕屏与泡沫间配合尺寸不能达到要求修正泡沫尺寸，减小间隙调整泡沫尺寸设计初确认DVD头枕屏尺寸，安装方式以及装配公差要求头枕泡沫硬度不够，长期震动后失去张力，导致间隙在头枕