汽汽车座椅靠背与座垫中心线设计方法

汽汽车座椅靠背与座垫中心线设计方法

田建明

广汽零部件有限公司技术中心 广东省广州市 511447

摘要：汽车座椅景中区域造型中心线的设计特别重要，不仅影响乘坐舒适性，而且影响座椅鞭打得分及其他强度试验。本文从设计源头出发，在现有成熟的座椅骨架平台基础上，结合各类设计指导规则、经验等，说明了如何正向设计靠背/坐垫的景中区域造型中心线，避免后期依靠设计校核、实物改制验证等去提升乘坐舒适性、鞭打得分等，能够有效减少开发周期、成本，提升设计效率，为汽车座椅的造型人员提供有效参考依据。

关键字：汽车座椅、造型中心线、景中、正向开发

一、前言

汽车座椅造型中心线设计在座椅完整的设计开发环节中，属于源头。景中造型中心线设计优秀，不仅能提高乘员乘坐的舒适性，而且可提升座椅鞭打得分、各项试验结果。本文从正向设计的角度出发，在结合现有成熟的汽车座椅骨架平台的基础上，指导如何科学的设计景中造型中心线。

图1                                  图2                               图3

二、术语说明（见图1-3）

H点：人体躯干与大腿的连接中心点，即胯关节

躯干角：座椅处于设计位置时，人体背部靠在座椅上时躯干角度

景中：座椅靠背与坐垫的中间区域（与人体接触面积最大的区域）

靠背压陷比：人体背部到骨架的距离与景中造型面到骨架距离的百分比

坐垫压陷比：人体大腿到骨架的距离与景中造型面到骨架距离的百分比

腰部顶点：靠背景中沿躯干线方向支撑人体腰部的纵向位置

肩部离去点：靠背景中沿躯干线方向在人体背部离开靠背的顶端纵向位置

靠背咬合线离去点：靠背景中沿躯干线方向在人体背部开始接触靠背的底部纵向位置

大腿离去点：坐垫景中沿坐垫方向在大腿离开坐垫的前端位置

坐垫表面角度：坐垫表面与水平面的夹角

坐垫咬合线离去点：坐垫景中沿坐垫方向在大腿（臀部）开始接触坐垫的后端位置

三、靠背景中造型中心线的设计步骤

步骤一：定躯干线（图4）

（1）找出H点；（2）确定躯干线

步骤二：定腰部顶点（图5）

（1）过H点做一条垂直于躯干线的线a；

（2）做平行于线a的线b，距离a（135-150），与躯干线相交点即为腰部顶点

步骤三：定腰部支撑宽度（图6）

（1）做平行于线b的两条线c/d,距离≥50）

步骤四：定腰部支撑线（图7）

（1）通过CAS与假人渗透量确定点1/2/3 通过点1/2/3画圆，确定腰部支撑线

图4图5图6图7

步骤五：定靠背上部线（图8）

（1）定肩部离去点2（距离H点460-475mm）；

（2）定关键点3（距H点200/300/400的）,控制与假人的渗透量；

（3）通过点2、点3做圆，并与腰部中心线相切，得到上部线

步骤六：定靠背高度线（图9）

（1）定靠背顶点4，并通过点4做直线或曲线，确定靠背高度线

步骤七：定靠背下部线（图10）

（1）定靠背咬合点5（距离H点5-15）

（2）定关键点6（距离H点10-80）

（3）通过点5、点6，并与腰部中心线相切，得到靠背下部线

靠背中心截面

（1）通过确定腰部支撑线、靠背下部/上部线及靠背高度线，确定靠背中心截面线

（2）具体的相关参数需要项目讨论确定（与舒适性密切相关）

图8图9图10图11

四、靠背景中造型中心线的设计步骤

步骤一、定座垫关键点（图12）

（1）通过做垂直于大腿线（距离H点325-335），与H假人相交，确定大退离去点1

（2）通过H点做垂直于大腿线的线，点3位于此线上，并控制假人渗透量（35-55），确定点3

（3）通过点3做与水平线的夹角（13-17°），与距离H点200mm线的交点，确定点2

（4）通过距离H点（110-125）垂直于大退线，与假人交点，确定座垫咬合点4

步骤二、定座垫中心线（图13）

（1）通过圆、直线，并通过点1/2/3/4获得座垫中心线

图12图13

五、总结

（1）学习并掌握座椅舒适性控制点包含哪些；

（2）参数化舒适性控制点；

（3）通过圆/直线画出中心截面。

另外，采用CAITA设计中心截面时，尽量不要采用样条曲线。

利用上述方法，可正向科学的设计座椅靠背、坐垫的景中造型中心线，避免后期重复性的设计校核，节省开发时间、成本，不仅可以提高乘坐的舒适性，还能保证鞭打得分等。