某車型座椅異響的原因分析及改善措施

李彩娟

某車型座椅異響的原因分析及改善措施

李彩娟

（湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410100）

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車成為人們出行的主要工具，汽車座椅是駕駛員和乘客最容易接觸的部件，座椅異響問題直接影響駕駛員和乘客的乘坐舒適性，最容易引起客戶投訴。文章選取了某車型客戶投訴率較高的兩種座椅異響問題，二排座椅中央扶手異響和二排座椅前后移動時滑軌異響，分別進行原因分析，制定有效的改善措施，修改了座椅泡棉的尺寸及座椅滑軌鋼球的尺寸，最終解決了座椅異響問題，為后續(xù)車型設(shè)計座椅、解決座椅異響的質(zhì)量問題積累了經(jīng)驗。

座椅異響；過盈配合；滑軌鋼球尺寸

整車噪聲、振動和聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness, NVH）是研究車輛的噪聲和振動對整車性能和舒適性的影響[1]。異響問題是汽車品質(zhì)研究中最重要的問題之一，汽車異響大部分來源于內(nèi)飾系統(tǒng)，汽車座椅作為汽車內(nèi)飾部件的重要組成部分，如今已經(jīng)不只是簡單地滿足人們乘坐的需要，而是擴展到人機工程學(xué)領(lǐng)域，對汽車座椅的舒適性、安全性提出了更高的要求。座椅作為與乘客緊密接觸的主要部件，客戶對座椅異響有著更為直接與清晰的感受，因此，研究座椅異響非常重要和迫切。

本文針對某車型客戶投訴率較高的兩個異響問題，后排座椅行駛過程中的異響以及座椅前后調(diào)節(jié)時異響，對原因進行了解析，提出了相應(yīng)的解決措施，并通過改進后試裝，驗證了解決措施的有效性，為以后解決座椅異響問題積累了經(jīng)驗。

1 問題現(xiàn)狀

某車型上市后，存在兩個客戶投訴較高的座椅異響問題。

問題1：車輛行駛時，二排座椅異響，二排座椅中央扶手處有吱吱嘎嘎的摩擦聲。

現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)，車輛行駛時，二排座椅中央扶手會晃動，與頭枕和兩側(cè)座椅會摩擦產(chǎn)生吱吱嘎嘎聲。在顛簸路面聲音大，平坦路面聲音小，如圖1所示。二排座椅中央扶手位于后排座椅中間，為可收放式。使用時放下，為后排乘客提供肘部空間，增加舒適性；不使用時收起，以便中間座位坐人。

圖1 二排座椅中央扶手與頭枕和座椅會摩擦產(chǎn)生吱吱嘎嘎聲

問題2：二排座椅前后移動時，滑軌有摩擦聲，如圖2所示。

由于該車型是7座車，二排座椅需要能夠前后移動，以便三排座椅坐人。座椅滑軌包括一個固定軌道（下軌）和一個滑動軌道（上軌），如圖3所示。固定軌道利用連接螺栓連接固定在車身的底面上，滑動軌道穿設(shè)在固定軌道中，且滑動軌道能在固定軌道中滑動，在滑動軌道的上部與汽車座椅相固連，汽車座椅可以隨著滑動軌道前后滑動，在固定軌道和滑動軌道之間設(shè)有滾珠，在固定軌道與滑動軌道相互對接結(jié)合的狀態(tài)下，使兩者可以順利滑動。

圖2 二排座椅前后移動時滑軌有摩擦聲

圖3 座椅滑軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2 座椅中央扶手異響的原因分析及對策

2.1 原因分析

經(jīng)過進一步的觀察，車輛行駛時，扶手會前后晃動，造成中央扶手與左側(cè)座椅、右側(cè)座椅有摩擦，中央扶手上面的拉帶與頭枕有摩擦。

由于設(shè)計上中央扶手是可旋轉(zhuǎn)的，旋轉(zhuǎn)方向無約束力，中央扶手收起時是靠座椅對中央扶手的擠壓來固定中央扶手的，座椅對中央扶手的擠壓不足導(dǎo)致了車輛行駛時扶手晃動。

經(jīng)過測量，中央扶手與頭枕有間隙3 mm，如圖4所示，符合設(shè)計：4.35 mm（+2/-4.35），頭枕與扶手無擠壓力。

中央扶手與左側(cè)座椅間隙是0 mm，如圖5所示，符合設(shè)計：0 mm（0,+2），中央扶手與左側(cè)座椅是面接觸，但相互無擠壓力，所以左側(cè)座椅對中央扶手的約束力小。

圖4 中央扶手與頭枕間隙草圖

圖5 中央扶手與左側(cè)間隙草圖

中央扶手與右側(cè)座椅貼合面呈喇叭口，如圖6所示。接觸面積小。設(shè)計間隙為0～3 mm，實際值是右側(cè)座椅與中央扶手前部間隙是0 mm，后部間隙約3 mm，右側(cè)座椅與扶手之間是線接觸，所以右側(cè)座椅對扶手的約束力小。

圖6 中央扶手與右側(cè)座椅間隙草圖

通過上述分析，設(shè)計上座椅對中央扶手的約束力不足，導(dǎo)致了中央扶手在車輛行駛時晃動，產(chǎn)生了異響。

2.2 改善措施

如果想讓中央扶手在車輛行駛過程中不會前后晃動，就要增大座椅對中央扶手的約束力。如果扶手與座椅能夠過盈配合，就能增大座椅對中央扶手的約束力。全部過盈配合，座椅對中央扶手的約束力太大，會增大中央扶手的拉拔力。中央扶手與右側(cè)座椅設(shè)計成喇叭口接觸，就是為了降低中央扶手的拉拔力。中央扶手的拉拔力標(biāo)準(zhǔn)為展開力：（35±10）N，鎖入力：（30±10）N。

為了保證中央扶手的拉拔力能滿足標(biāo)準(zhǔn)，且中央扶手在車輛行駛中不會前后晃動，將右側(cè)座椅與中央扶手分開，左側(cè)座椅和頭枕與中央扶手過盈配合，既能解決異響的問題，還可以不增大中央扶手的拉拔力。制定對策如下：

（1）頭枕底部泡棉加厚10 mm，使頭枕與中央扶手過盈配合，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)更改為頭枕與中央扶手的過盈量為5.65（-2/+4.35），如圖7所示。

圖7 頭枕改善前后對比圖

（2）左側(cè)座椅泡棉加厚10 mm，使左側(cè)座椅與中央扶手過盈配合，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)更改為左側(cè)座椅與中央扶手過盈量為10 mm（-2/0），如圖8所示。

圖8 左側(cè)座椅改善前后對比圖

（3）右側(cè)座椅泡棉削減15 mm，使右側(cè)座椅與中央扶手有間隙，間隙值更改為15 mm（±2 mm），如圖9所示。

圖9 右側(cè)座椅改善前后對比圖

圖10 二排座椅改善后效果圖

經(jīng)過3次改動，座椅改善效果如圖10所示。左側(cè)座椅與中央扶手干涉擠壓，中部的頭枕與中央扶手干涉擠壓，右側(cè)座椅與中央扶手分開。

2.3 效果確認(rèn)

對策實施后，經(jīng)過路試，中央扶手異響已經(jīng)消除了。經(jīng)過實際測量，扶手展開力為41 N，扶手鎖入力為35 N，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為扶手展開力為（35± 10）N，扶手鎖入力為（30±10）N，實際測量值是符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的。改善后的座椅外觀皮質(zhì)沒有出現(xiàn)皺紋等不良現(xiàn)象。對策有效地解決了市場抱怨的二排座椅中央扶手異響問題。

3 二排座椅前后移動時滑軌異響的原因分析及對策

3.1 原因分析

運用魚骨圖法進行4M1D分析，如圖11所示。從人、機、料、方法、設(shè)計5方面找出所有可能的原因，并逐一確認(rèn)，確認(rèn)問題產(chǎn)生的要因。

圖11 座椅前后移動時滑軌異響的原因分析魚骨圖

通過對末端因子逐一進行初步排查確認(rèn)，確認(rèn)1個可能要因，滑軌內(nèi)鋼球滾動異常，如表1所示。

表1 要因確認(rèn)

對該要因進行進一步的分析，測量座椅前后移動所需力，異響座椅在某段行程所需力會突然增大，而正常座椅整個行程所需的力是穩(wěn)定的，如圖12所示，可以確認(rèn)鋼球滾動異常是要因。

圖12 座椅前后移動時所需力的對比分析

接下來用5why進行根因分析，如圖13所示。

經(jīng)過5why分析發(fā)現(xiàn)鋼球直徑小是上下軌配合松動的根本原因。

圖14和圖15是正常滑軌滑動狀態(tài)與異響滑軌滑動狀態(tài)的對比，正常狀態(tài)下，上下軌道滑動時平行順暢，但是異響滑軌滑動時，由于鋼球尺寸偏小，上下軌道滑動時不再平行，鋼球出現(xiàn)卡滯，導(dǎo)致異響。

圖13 根因分析

圖14 滑軌理論滑動狀態(tài)

圖15 滑軌實際滑動狀態(tài)

3.2 制定對策

鋼球設(shè)計尺寸由4.9 mm改為4.95 mm，如圖16所示。

對策執(zhí)行后，經(jīng)驗證二排座椅前后移動時滑軌異響問題消除，對策有效地解決了市場抱怨的二排座椅前后移動時滑軌異響問題。

圖16 鋼球直徑尺寸改善前后對比圖

4 結(jié)束語

汽車座椅作為車內(nèi)與駕駛員及成員接觸最直接的部件[2]，其質(zhì)量問題能夠被消費者更直觀地感受到。本文主要對座椅經(jīng)常出現(xiàn)的兩個異響問題進行分析，分別從座椅泡棉的尺寸及座椅滑軌的鋼球尺寸進行改善，修改設(shè)計尺寸，解決了座椅異響問題。這兩類座椅異響問題的發(fā)生為以后座椅的開發(fā)提供了經(jīng)驗。座椅開發(fā)不應(yīng)只關(guān)注外觀造型[3]，更要考慮性能質(zhì)量。座椅的異響問題一般都是到整車或者樣件出來后通過靜態(tài)或者動態(tài)的評價去發(fā)現(xiàn)問題[4]，然后再分析解決問題，不利于控制產(chǎn)品成本，因此，在設(shè)計階段就啟動異響預(yù)防方案，在座椅設(shè)計時參照以往車型的異響數(shù)據(jù)庫，盡量避免因異響問題造成的設(shè)計更改，便能降低產(chǎn)品成本。

[1] 顏天曉,陳展宏,羅付秋.乘用車座椅動態(tài)異響問題研究[J].時代汽車,2020(8):114-115,126.

[2] 馮東明,陳維清.某乘用車后排2/3座椅異響問題的研究與解決[J].時代汽車,2018(11):160-162.

[3] 馮朋飛,李志國,李雨潤,等.關(guān)于某車型駕駛座椅異響的設(shè)計優(yōu)化[C]//第十六屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會論文集.鄭州:河南省汽車工程學(xué)會,2019:56-57.

[4] 江文杰,孫成武.某車型汽車座椅異響問題的研究與解決[J].機械制造,2016,54(4):44-46.

Cause Analysis and Improvement Measures of Abnormal Seat Noise of a Vehicle

LI Caijuan

( Hunan Sany Polytechnic College, Changsha 410100, China )

With the rapid development of the automobile industry, the vehicle become the main tool for people, and the seat is the most accessible parts for drivers and passengers. The abnormalseat noise affects the comfort of drivers and passengers directly and it is the most likely to cause customer complaints. This paper selects two kinds of abnormalseat noise with high customer complaints, which are central armrest noise and seat sliders noise. It analyzes the root cause and make improvement measures, and finally solves the problem. The measure is to modify the seat foam dimension and slide track ball dimension. It provides experience in seat design and solving abnormalseat noise for subsequent models.

Abnormat seat noise; Interference fit;Ball dimensions of sliding rail

U463.8

B

1671-7988(2022)23-154-06

U463.8

B

1671-7988(2022)23-154-06

10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.023.028

李彩娟（1985—），女，碩士，工程師，研究方向為汽車質(zhì)量問題改善，E-mail:caijuanli@sohu.com。