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2022.01.21
一、应用范围
本文介绍了座椅设计应满足的性能要求和应完成的校核内容适用于M1，N1类汽车座椅的设计开发，其它类型车辆可以参考此文。
GB15083《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》
GB11550《汽车座椅头枕的性能要求和试验方法》
GBl4167《汽车安全带安装固定点》
GB8410《汽车内饰材料燃烧特性》
GB11552《汽车内部凸出物》
GB11551《乘用车正面碰撞的乘员保护》
GB/T5453《织物透气性试验方法》
FZ/T72001《涤纶针织面料》
GB/T10802《软质聚氨酯泡沫塑料》
GB/T10607《软质泡沫聚合材料硬度的测试方法（压陷法）》
GB/T6670《软质泡沫塑料回弹性能的测定》
GB/T6669《软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定》
GB/T6344《软质聚氨酯拉伸强度和断裂伸长率的测定》
GB/T6343《泡沫塑料和橡胶外观（体积）密度的测定》
JB/T5943《工程机械焊接件通用技术条件》
QC/T625《汽车用涂镀层和化学处理层》
QC/T484《汽车油漆涂层》
三、座椅总体布置、设计
整车销售区域及性能要求，确定应满足的法规条款；
座椅配置及性能要求，确定座椅结构；
整车总布置图、造型CAS面、座椅周边环境数据
座椅在结构设计中的法规校核主要是内部凸出物和头枕两方面的内容。
区域一、包含在该区域内的结构圆角需要大于2.5mm
a、对于不带头枕的独立式座椅，该区域是指位于距座椅中心线的座椅中心面100m的左右两个纵向垂直面间，且过靠背顶点沿基准线向下100处垂直于基准线的平面以上的靠背的后面的区域；
b、对于不带头枕的长条座椅座椅，该区域是指位于距由制造厂提供的每个外侧座椅纵向中心面100mm的左右两个纵向垂直面间且且过靠背顶点沿基准线向下100处垂直于基准线的平面以上的靠背的后面的区域；
c、对于带有头枕的座椅或长条座椅，该区域是指位于距座椅纵向中心面70mm的左右两个纵向垂直面间且过R点沿基准线向上635mm处垂直于基准线的平面以上的区域，试验时，对可调节头枕，一般将头枕在可调节范围内调节到最不利的位置。
区域二、包含在该区域内的结构圆角需要大于5mm
a、对不带头枕和可拆式或分体式的座椅或长条座椅区域2是指位于过从靠背顶点沿基准线向下100mm处垂直于基准线的平面以上的靠背后面的区域但不包括位于区域1内部分的区域；
b、对整体式头枕座椅或长条座椅区域2是指位于过从R点沿基准线向上440mm处垂直于基准线的平面以上的靠背后面的区域但不包括位于区域1内部分的区域。
区域三：圆角大于3.2mm
区域3定义的水平面以上的座椅或长条座椅的背面区域，但不包括位于区域1和区域2内部分的区域。
头枕校核包括头枕高度，头枕宽度两部分。
头枕高度
对于高度可调头枕：
a、前排座椅的最高位置满足≥800mm，其他排座椅头的最高位置满足≥750mm；在750mm以下无使用位置；
b、后排中间座椅或乘坐位置的头枕，座椅高度不应低于700mm；
c、除前排座椅以外的其他座椅头枕可调到高度低于750mm的位置，但要向乘员清楚地说明该位置不是头枕的使用位置；
d、对于前排座椅，若被乘坐时其头枕能自动回到使用位置的话，则允许头枕在座椅无人乘坐时自动降至高度低于750mm的位置。
e、若为保证头枕与车顶、车窗和车身其它结构部件之间留有足够的间隙，座椅高度对于前排座椅可以小于800mm，对于其它座椅可以小于750mm，但该间隙不应超过25mm。对于带有移位折叠装置并能调节位置的座椅，该规定适用于座椅能移位并能调节到的所有位置。在高度低于700mm时，不应有“使用位置”；
f、对安装高度可调的头枕，测量的头枕使用部分的高度不应小于100mm。
g、对安装高度可调的头枕，在头枕调至最低位置时，头枕与座椅靠背的间隙不应大于25mm。
对于高度不可调头枕：在满足上面座椅高度要求前提下，头枕与座椅靠背的间隙不应大于60mm。
对于整体式头枕：
定义：过“R”点沿躯干基准线向上540mm处且垂直于躯干基准线的平面以上、距躯干基准线两侧各85mm的两个纵垂面所围的区域
头枕宽度
切线S以下65mm处并且垂直于基准线的平面S1来确定由轮廓线C所限定的头枕剖面。头枕宽度也可在过从R点沿基准线向上635mm处且垂直于基准线的平面内确定。
头枕宽度要求：头枕两侧距座椅垂直中心平面的距离都不小于85mm。
1）座椅与周边部件间隙
在座椅滑动全程中，座椅与换档杆最大包络线间保证A≥5mm。
基准值M=250
M>250时F.J=基准值-0.3*（M-250）
M<250时F.J=基准值+0.3*（M-250）
脚部空间宽度：一般后排乘员置于前座椅下的脚部空间宽度上取后排布置人体模型不低于三只脚的放置空间，见下图。
推荐角部空间宽度:300~410mm。
脚部空间高度：见下图
高度满足脚模型能顺利放入。
3）后排乘员腿部空间校核
当座椅处于设计基准状态时，布置人体模型原则上不能与前排座椅干涉。
2）95%人体模型与顶盖内衬间隙
汽车基本布置尺寸
备注：其他排座椅参考第二排
尽量设计成对称，对于前排左右座椅的泡沫模具就可以通用，这样可以降低成本。
3）泡沫厚度
假人到骨架距离：
坐垫≥50mm（参考）
靠背≥35mm（参考）
根据整车档次不同，可以在推荐值向下20mm范围内浮动。
压陷量要求：
假人在座椅上摆放时，相对座椅的最大压陷量推荐值
坐垫=40-45%（参考）
靠背=30-35%（参考）
前排座椅选靠近下限值；后排座椅选靠近上限值。
座椅坐垫压陷量以及到骨架距离
座椅靠背压陷量以及到骨架距离
4）坐垫有效长度及倾角
坐垫长度推荐值：340-350mm；
坐垫倾角（未压变的坐垫支撑面与地毯面的夹角Φ）
推荐值：12o≤Φ≤25o
5）坐垫Biteline
推荐值：15-20mm;
6）靠背有效长度
推荐值：465-485mm
7）靠背Biteline
8）腰托到H点的距离
推荐值：150-180mm;
9）坐垫内部、外部宽度
座垫宽度（H点处）：480-500mm；
座垫宽度（距H点200处）：510-530mm；
坐垫内部宽度（H点处）：305-315mm；
坐垫内部宽度（距H点200处）：315-325mm；
10）坐垫侧翼高度
推荐值：35-45mm；
11）垫侧翼角
推荐值：≥45°;
12）座垫长度
推荐值：≥280mm;
13）背外部宽度、内部宽度
靠背最大宽度L1：520-560mm;
靠背宽度L2（距H点300mm处）：≥480-500mm；
靠背宽度L3（距H点450mm处）：轿车≥480mm；跑车≥440mm；
靠背内部宽度（距H点300处）：310-320mm；
14）背侧翼高度
推荐值：60-80mm；
15）背侧翼角
16）靠背地图袋
欧美市场：至少需要放置A4尺寸书籍；
日本市场：至少需要放置A4和A3尺寸书籍
推荐值：
深度a推荐230mm，有效值205mm；
至少204mm，有效值至少180mm；
上部翻边宽度b推荐45mm以上；至少24mm，有效值至少15mm；
上部开口宽度c推荐370mm以上；至少334mm，有效值至少300mm；
下部缝线到裙边距离d推荐45mm以上，至少24mm，有效值至少15mm；
下部宽度e推荐370以上；至少334mm，有效值至少300mm。
头枕高度测量方法
座椅头枕根据形式，可以分成固定式头枕、高度可调式头枕、可翻转式头枕、主动头枕、以及主动调节式头枕，因此，对于不同的头枕，要求也是不一样的。
四、结构设计
结构座椅骨架主要包括靠背骨架和坐垫骨架两部分，通常采用直径约20-28mm、壁厚为1.2-2mm的电焊钢管或无缝钢管弯曲成型方法制造；也可用1-3mm厚的钢板冲压或滚轧成型方式制造；或钢管和钢板两者之间成型后焊合。
常见前座椅骨架
想了解更多后排骨架的可以参考下文
常见后排座椅骨架
a、金属骨架的焊接应符合JB/T5943的规定，焊接方式采用点焊、弧焊、气体保护焊。
b、金属骨架进行除锈、防锈处理，表面电泳涂漆，漆层应符合QC/T484TQ7的规定。对漆层厚度进行规定。
c、金属骨架与其他零部件装配为总成后，强度应符合GB15083的规定。
d、座椅骨架满足座椅耐久性试验标准。
泡沫缓冲垫分靠背泡沫缓冲垫和坐垫。通常采用聚氨酯（PU）高回弹模具发泡熟化工艺加工，装配于座椅骨架和面套之间，对乘客的乘座舒适性起重要作用。
泡沫缓冲垫的尺寸、各项性能指标对座椅舒适性有很大的影响，根据经验，如前座椅为椅盆式，一般坐垫泡漠在R点下的主承力面处的厚度应保证不低于100mm，如为椅盆加弹簧式，由于弹簧的减振作用，可以适当减少泡沫厚度，但最好不低于60mm。在泡沫硬度方面，一般头枕及坐垫比靠背稍硬。
一般泡沫物理性能指标：
滑轨主要用于对座椅进行前后方向调节，以适合不同乘客的乘座和操作要求。按断面结构一般分为C型、T型、W型和高低滑轨，但目前大多数主机厂或座椅供应商都选用W型滑轨。滑轨材料一般采用汽车专用高强度钢板或进口高强度钢板。
滑轨详细介绍请见
滑轨试验项目详情请见
调角器安装在坐垫骨架和靠背骨架之间，不仅起靠背翻转的作用，而且还是靠背与坐垫的连接件，所以，调角器也是影响乘车安全的功能件，具体性能满足《调角器性能试验方法》。常见的调角器形式为调角器采用向心齿板调节机构限位，用平面涡卷弹簧自动回位式，见下图：
此功能件主要针对驾驶员座椅，考虑到不同身材驾驶员的操纵舒适性以及视野安全性，对驾驶员坐垫高度进行调节的机构件。按高度调节方式分，有前后整体调节式和前后分别调节式；按结构分，有丝杠式、螺旋弹簧式、油缸式、四连杆式等多种，广泛应用的是四连杆式。性能满足《高度调节器耐久性试验方法》。高度调节器结构见下图：
根据脊椎的结构得出靠背的合理体压分布规律，即靠背的肩靠和腰托两支承点位置。靠背的腰托支承点，位于第4-5腰椎之间的高度上，根据统计数据，它一般高于坐垫表面120-240mm处。在设计顶腰板时，应将顶腰板作用的最高点放于此范围内，一般顶腰升高量约30mm为益，并且外形要与腰部曲线相符。常见顶腰板结构见下图：
顶腰板常见有：一档式手柄式操纵
齿板多级式手轮式操纵
设计要点：顶腰板位置及形状、升高量、调节手柄位置。
头枕主要对乘员的颈椎起依托作用，缓解乘员的疲劳，同时，在紧急制动时，其吸能性对乘员起保护作用，防止紧急制动造成乘员受伤。
设计时，根据人机布置确定头枕的设计高度及调节范围。头枕型面应兼顾舒适性和安全性要求。常见头枕结构见下图：
输入
座椅骨架、泡沫垫、座椅固定点地板等数据、整车参考碰撞波形、法规要求。
输出
座椅骨架强度、座椅固定点强度、安全带固定点强度、座椅动态。
需实行抽样检查，按照GB2828《逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）》标准进行。
四、型式检验
座椅总成及机构件有下列情况之一时，应进行型式检验。
a.产品定型时；
b.在正式生产后如结构、材料、工艺有较大改变会影响产品的强度或性能时；