座椅布置設(shè)計(jì)指南

1、1會(huì)計(jì)學(xué)座椅布置設(shè)計(jì)指南座椅布置設(shè)計(jì)指南1座椅總布置概述1.1座椅綜述1.2座椅布置的目的2座椅布置2.1 座椅布置輸入、周邊數(shù)據(jù)以及相關(guān)的法規(guī)文件收集研究2.2 座椅布置座椅法規(guī)校核座椅舒適性校核安全帶布置布置兒童座椅布置布置1.1 座椅綜述座椅綜述 汽車座椅是車內(nèi)和乘員最直接的接觸體，汽車座椅和其他家用、公用座椅的基本功能是一樣的，只不過在車這一特定的環(huán)境下，附加了許多額外的功能，座椅可前后、上下調(diào)節(jié)，靠背角度可前傾、后傾，座椅可360度旋轉(zhuǎn)，后座椅可以折疊、翻轉(zhuǎn)，頭枕可以上下、前后調(diào)節(jié)，還可以裝備DVD顯示屏等，因此座椅作為整車的一部分，正發(fā)揮愈來愈大的作用，所以座椅布置和設(shè)計(jì)的好壞將直

2、接影響到乘客的乘坐舒適性。1.2 座椅布置的目的座椅布置的目的 保證駕駛員、乘員處于舒適的駕駛和乘坐姿勢的狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)駕駛員與操縱機(jī)構(gòu)的相對位置、乘員的一些功能操作。 2.1 座椅布置輸入、周邊數(shù)據(jù)以及相關(guān)的法規(guī)文件收集座椅布置輸入、周邊數(shù)據(jù)以及相關(guān)的法規(guī)文件收集研究研究 布置輸入布置輸入u了解整車配置、座椅的配置，以及將來銷售區(qū)域的分布，從而來確認(rèn)所需遵循的法規(guī)條例以及相關(guān)保險(xiǎn)行業(yè)要求；u了解座椅的功能要求，結(jié)合相應(yīng)的市場，初步制定座椅的VTS；u座椅布置圖、CAS以及相關(guān)邊界數(shù)據(jù)，如下面圖所示的數(shù)據(jù)；u參考座椅的相關(guān)數(shù)據(jù)以及骨架，用于座椅的布置，同時(shí)盡量考慮座椅骨架的沿用；u競爭車型以及座

3、椅的分析比較，包括座椅的功能，造型等等；GB11550 汽車座椅頭枕性能要求和試驗(yàn)方法,Head Restraint-Performance Requirement and Test MethodGB15083 汽車座椅系統(tǒng)強(qiáng)度要求及試驗(yàn)方法,Seat System-Strength Requirement and Test MethodGB8410 汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性,Flammability of Automotive Interior MaterialsGB11551 關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則,The Protection of Occupants in Frontal Col

4、lisionGB14167 安全帶安裝固定點(diǎn),Safety Belt AnchoragesGB20071 關(guān)于側(cè)面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則. The Protection of Occupants in Lateral CollisionGB11552 汽車內(nèi)部突出物Interior FittingsECE R14 Safety Belt AnchoragesECE R17 The Seats, Their Anchorages and any Head RestraintsECE R21 Interior FittingsECE R25 Head RestraintECE 44 Child R

5、estraint SystemsECE R94 The Protection of the Occupants in the Event of a Frontal CollisionECE R95 The Protection of the Occupants in the Event of a Lateral CollisionFMVSS 202 Head RestraintsFMVSS 210 Seat Belt Assembly AnchoragesFMVSS 207 Seating SystemsFMVSS 201 Occupant Protection in Interior Imp

6、actFMVSS 208 Occupant Crash ProtectionFMVSS 214 Side Impact ProtectionFMVSS 213 Child Restraint SystemsFMVSS 224 Rear ImpactFMVSS 225 Child Restraint Anchorage SystemsFMVSS 302 Flammability of Interior Materials2000/53/EC End of Life Vehicles95/28/EC Flammability of Interior MaterialsEURO NCAP AT LE

7、AST 3 STARC-NCAP (GOVERMENT CONTROL)NCAP CHINA (INSURANCE CONTROL)RCAR TESTHeavy Metal Rquirement 座椅，座位汽車內(nèi)飾的重要組成不分，他對于乘客的舒適性以及安全性，起到及其重要的作用。而在座椅的布置的同時(shí)，同樣需要考慮到其他與之相關(guān)件的布置以及內(nèi)在的校核。座椅法規(guī)校核座椅法規(guī)校核主要包括：座椅法規(guī)校核主要包括：內(nèi)部突出物校核，頭枕校核 內(nèi)部突出物校核：內(nèi)部突出物校核：在ECE R21 和 GB11552 中，明確內(nèi)部突出物的要求，對于座椅而言，主要包括三區(qū)域的校核： A.假人布置：假人布置：A27

8、坐墊角度（Cushion Angle）A42 臀部角（Hip Angle）A40 靠背角（Back Angle）A44 膝蓋角（Knee Angle）A46 腳踝角（Ankle Angle） 檢查檢查STOSTO的對稱性：的對稱性：假人到骨架距離：假人到骨架距離： 坐墊 = 50mm （參考）靠背 = 35mm （參考）壓限量要求：壓限量要求：坐墊 = 40-45% （參考）靠背 = 30-35% （參考） 坐墊側(cè)翼高度坐墊側(cè)翼高度坐墊內(nèi)部、外部寬度坐墊內(nèi)部、外部寬度坐墊側(cè)翼角坐墊側(cè)翼角坐墊長度坐墊長度靠背外部寬度、內(nèi)部寬度靠背外部寬度、內(nèi)部寬度靠背側(cè)翼高度靠背側(cè)翼高度靠背側(cè)翼角靠背側(cè)翼角Pr

9、oject Nam e:Review DateStatusActions1No2NoNoNoNoNoNoNoNo3No4No5No6No7No8No9No10No11No12No13No14No15No16No17No18No19No20No21No22No23No24NoHas the need for structural or wire support to maintain bolster feasibility been assessed?FoamHas the H-point FEA tool been run to understand foam properties &

10、 STO feasibility?Do Dual Firmness zones avoid manikin contact on the cushion?Do Dual Firmness zones avoid manikin contact on the seatback?Are rigid components properly located away from high pressure areas (wires)?TrimHave the Trim Cover Type (Open, Envelope) and Lamination Thicknesses been establis

11、hed?Are Horizontal Tiedowns located outside High Penetration areas (Beneath H-point, Near Lumbar Apex)?Has the Target Market Segment been established?Is there an H-point Travel window to identify adjustment range (track angle/travel, vertical travel)?Phase 2 Comfort Checklist (CAD)Model YearOEM- Cus

12、hion Suspension (Type / Deflection)?- OSCAR (SAE J826) Occupant Packaging / Penetration?- Trim Properties (Lamination Thickness, Tiedown Locations)?- Foam Properties (Firmness, Hysteresis, Thickness, Components)?Are the correct Torso, Hip, Thigh, Knee, and Foot Angles identified?- Lumbar Mechanism,

13、Actuator / Seatback Suspension Type?Has the Target Consumer been identified by the Customer?Is the correct CATIA V5 OSCAR used in the CAD Model? (Hpt-Knee = 456, Knee-Ankle = 459.1, Hpt-Shol = 563)Is the H-point to Heel point relationship & Heelplate Angle identified?Seat DescriptionRow Is the s

14、eat position represented by OSCAR understood? (Full Rear, Full Down, etc.)Assessm entCompetitive Target DefinitionHas a Target Seat been identified (Benchmark)?Has data been collected to characterize the Target Seat?- Contour Data (Surface STO)?- Stiffness / Pressure Map / Transmissibility?STO / Sur

15、faceIs the Lumbar Apex located at recommended location?Is the Thigh Exit located at recommended location?Are the Penetrations at Sections C100 and C200 the recommended depth?Is the 10 deg. Gap at Section C0 the recommended distance?Is the STO symmetrical about the occupant centerline?Is the Overall

16、Width 525 mm at Sections C200 and B100?Are the 15 deg. and 20 deg. Gaps at Section B300 the recommended distances?Has the Comfort Crosscar Geometry Tool been used to assess/generate bolster shape?Comfort Influence: Target, OSCAR, Surface, Foam, Trim, and StructureOSCAR Packaging在交通事故中，追尾撞擊事故是比較常見地一種

17、。在追尾撞擊中易造成頸椎傷害，這種撞擊通常發(fā)生在市區(qū)內(nèi)慢速行駛的車輛之間。當(dāng)一輛汽車遭到行駛在后面的另一輛車撞擊時(shí)，人體上半身的激烈運(yùn)動(dòng)會(huì)對相對脆弱的 頸部（頸脊柱）造成嚴(yán)重扭傷，并引起頸椎功能混亂，產(chǎn)生劇烈的頸部和頭部疼痛，而且往往成為慢性疾病。頸椎傷害不易發(fā)現(xiàn)和確診，卻給人們帶來生理上和心理上的痛苦。這時(shí)候，對于頭部和頸部起到最好保護(hù)地的是頭枕，這一節(jié)主要介紹頭枕校核。由于頭枕可以分成固定式頭枕、高度可調(diào)式頭枕、可翻轉(zhuǎn)式頭枕、主動(dòng)頭枕、以及主動(dòng)調(diào)節(jié)式頭枕，因此，對于不同的頭枕，要求也是不一樣的。PPD的基本定義的基本定義PPD，全稱Passenger Presence Detection

18、system，中文名稱是乘員存在探測系統(tǒng)。通常安裝在前排的副駕駛側(cè)坐墊泡沫中，當(dāng)座椅上的重量小于12Kg時(shí)，PPD就可以識(shí)別并通知控制器自行切斷PAB、SAB和預(yù)張緊安全帶，避免不必要的起爆，它最大的好處是可以節(jié)約維修費(fèi)用。 對泡沫密度的要求對泡沫密度的要求PPD的安裝對座椅的泡沫密度沒有特定的范圍要求，一般要求泡沫密度能保持在設(shè)計(jì)定義密度的10%的公差范圍內(nèi)，確保PPD能夠正常識(shí)別。 對泡沫和面料的要求對泡沫和面料的要求PPD的傳感器是通過識(shí)別壓力而工作的，在座椅上無人乘坐的情況下，不能對傳感器產(chǎn)生太大的壓力，在坐墊的設(shè)計(jì)時(shí)，避免過多的造型線，因?yàn)槊媪系睦o力對PPD的正常工作會(huì)產(chǎn)生影響。P

19、PD安裝在面料和泡沫之間，要求盡量不在傳感器下的泡沫中設(shè)計(jì)凹槽的結(jié)構(gòu)，如果是因?yàn)樵煨偷男枰?，必須有凹槽的結(jié)構(gòu)，深度不能大于10mm，為避免傳感器在較深的凹槽處折疊，或者是將凹槽處的泡沫設(shè)計(jì)較大的圓角，或者是將泡沫設(shè)計(jì)出“T-cut”的結(jié)構(gòu)，如右圖。對泡沫尺寸的要求對泡沫尺寸的要求為了避免產(chǎn)生預(yù)壓力，傳感器和泡沫凹槽圓角頂端之間的距離不能小于40mm，可以允許有一定的裝配的公差，由座椅的廠家來定義，這個(gè)公差不能超過5mm。 在傳感器周圍不小于15mm的區(qū)域內(nèi)，如上圖藍(lán)色虛線框所示范圍內(nèi)，避免放置加熱墊或其他硬物而使得傳感器發(fā)生變形。 熱熔型電阻和線束的要求熱熔型電阻和線束的要求 還需要考慮安全帶

20、靜止時(shí)與座椅之間的間隙。 SBR-Seat belt reminder system 中文名稱是安全帶提醒系統(tǒng)，其作用是提醒前后排乘員系安全帶，是歐洲NCAP的要求，也是市場發(fā)展的趨勢。其工作過程是首先檢測乘員位置重量（NCAP要求為大于48Kg），如果發(fā)現(xiàn)沒有系安全帶，就會(huì)給安全氣囊SDM一個(gè)信號(hào)，SDM判斷后給組合儀表和輔助儀表信號(hào)，發(fā)出報(bào)警聲音及報(bào)警燈閃爍。這兩種傳感器相比較： PPD系統(tǒng)的故障率比較高，座椅由于長期的使用，泡沫的硬度會(huì)發(fā)生一些變化，可能會(huì)出現(xiàn)安全氣囊該爆破的時(shí)候沒有爆破，由此會(huì)給OEM帶來一些官司糾紛； PPD系統(tǒng)的成本比較高，比SBR系統(tǒng)要高出一倍多； PPD系統(tǒng)的開

21、發(fā)比較復(fù)雜，周期比較長，對座椅的要求也比較高；前排安全帶的布置前排安全帶的布置 安全帶的布置參照GB 14167 ECE R14 FMVSS 210 根據(jù)選定的沿用件數(shù)據(jù)，在座墊上選定BUCKLE的基本位置，記為L2點(diǎn)，；在側(cè)圍上選取安全帶下固定點(diǎn)的位置，記為L1 根據(jù)數(shù)據(jù)庫或者BENCHMARK車型，確定上固定點(diǎn)的位置，一般固定在B柱上部，目前設(shè)計(jì)的車上，上固定點(diǎn)都能夠根據(jù)需要進(jìn)行高度調(diào)節(jié)，高度調(diào)節(jié)在60100mm范圍之間。 從卷收器到導(dǎo)向環(huán)的織帶在實(shí)際使用過程中，織帶從B柱上、下護(hù)板接縫處拉出，可能與下護(hù)板發(fā)生大的摩擦，根據(jù)需要在B柱內(nèi)板上增加一個(gè)安全帶織帶導(dǎo)向片，如圖中藍(lán)色零件（安全帶總

22、成自帶）。中排座椅靠背前面到中排安全帶織帶的距離是否過長，乘坐時(shí)拉安全帶會(huì)感到吃力，如果座椅向前調(diào)節(jié)后，影響會(huì)更大。 若該車要出口歐洲，則后排安全帶必須全部用三點(diǎn)式，中間的卷收器大部分布置在座椅靠背上，對座椅的強(qiáng)度有更高的要求，如下圖 有些座椅座墊下面會(huì)布置儲(chǔ)物盒，以抽屜式（圖17）和翻蓋式（圖18）為主，儲(chǔ)物盒本體與座墊相對固定，因?yàn)樽慰梢哉{(diào)節(jié)，儲(chǔ)物盒必須跟隨座椅滑移，布置要點(diǎn)：u在座椅最低位置時(shí)，儲(chǔ)物盒的底部與地板要有適當(dāng)?shù)木嚯x，必須考慮地毯厚度，橫梁高度，以及座椅下面的電器元件等等，H高度取1020mm，同時(shí)在座椅滑動(dòng)過程中儲(chǔ)物盒與其他部件不干涉；u儲(chǔ)物盒的末端高度必須考慮后排乘員腳擺

23、放的位置，給出人機(jī)工程分析；u儲(chǔ)物盒的本體與座椅本身調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)不能干涉，座椅調(diào)節(jié)拉絲走向需要從側(cè)邊走；u儲(chǔ)物盒與坐盆的固定必須要考慮其強(qiáng)度，同時(shí)定義儲(chǔ)物盒的最大儲(chǔ)物量，以選取合適的連接零件；一般SHOE BOX 放在駕駛員座椅下面以及副駕駛座椅下面，它們的優(yōu)缺點(diǎn)如下：抽屜式 翻蓋式 前排座椅的進(jìn)出校核：前排座椅的進(jìn)出校核：前排座椅的進(jìn)出校核與上面等同，對于后排座椅的校核如下：將座椅，按照滑軌方向，移動(dòng)到最前位置，并且，座椅靠背也轉(zhuǎn)到最前位置，測量出座椅與門洞條的最大距離與最小距離，進(jìn)行分析比較。兒童座椅（Child Seat）通常又可稱為兒童限制系統(tǒng)（Child Restraint System

24、，簡稱CRS），兒童限制系統(tǒng)與安全帶一起配合使用以減少汽車在發(fā)生碰撞安全事故等緊急情況出現(xiàn)時(shí)給兒童帶來的傷害。有關(guān)兒童座椅的詳細(xì)布置要求以及方法，請參閱兒童座椅布置設(shè)計(jì)指南。目前的某瑞公司的側(cè)氣囊按照保護(hù)的區(qū)域分可以分為頭胸（head + thorax）和胸腹（thorax + pelvic），兩者的尺寸會(huì)有一些區(qū)別，一般來說，側(cè)氣囊氣袋的大小和車內(nèi)空間尺寸的關(guān)系不是很大，保護(hù)頭胸部的側(cè)氣囊體積一般為18L到21L之間，而保護(hù)胸腹部的側(cè)氣囊的體積一般為12L。側(cè)氣囊模塊的布置目前比較常見的為安裝在門內(nèi)或是安裝在座椅的側(cè)翼里，因?yàn)槌藛T在車內(nèi)的位置不確定，因此安裝在門護(hù)板內(nèi)的側(cè)氣囊存在有一定的局限

25、性，現(xiàn)在最常使用的還是將側(cè)氣囊安裝在座椅的側(cè)面，可以保持和乘員的相對位置不變，能夠比較有效的保護(hù)到乘員的人身安全。目前我們對側(cè)氣囊模塊布置的工作方法為，首先確定模塊的角度以及位置，以及安裝固定點(diǎn)的數(shù)量、方式、位置初步確認(rèn)，然后將氣囊模塊布置在座椅的泡沫中，在骨架上設(shè)計(jì)相應(yīng)的安裝板，布置固定點(diǎn)，設(shè)定合適的泡沫的厚度，最后確認(rèn)線束的走向和固定，確認(rèn)最終的模塊的位置和角度以滿足側(cè)氣囊起爆的要求。 在布置時(shí)，需要對氣囊模塊分別對5、50、95假人進(jìn)行保護(hù)模擬試驗(yàn)，以分析布置的氣囊能否保護(hù)所有的人群。下圖就是在模擬分析中，發(fā)現(xiàn)對于95的假人不能起到完全的保護(hù)，需要對側(cè)氣囊的位置進(jìn)行調(diào)整，以更好地保護(hù)成員。20mm MIN25mm MIN10mm MINA、安裝板的角度：2830度；B、安裝板厚度：2m