苗博，李兰，何海斌，周进平，侯小祥
东风商用车技术中心，武汉 430056
帝豪ec8口碑摘 要：随着时代进步，汽车已经成为人类日常生活中不可或缺的组成部分。汽车座椅，作为车内最主要的和乘员接触的零部件，座椅舒适性的设计至关重要。本文以用户实际舒适性痛点出发，结合舒适性设计原理，对座椅腰部支撑、座垫塌陷等问题进行改善，为汽车座椅舒适性设计提供一定的参考依据。
关键词：汽车；座椅；人机工程学
Research on the Improvement of Seat Comfort of
Commercial Vehicles
MIAO Bo, LI Lan, HE Hai-bin, ZHOU Jin-ping, HOU Xiao-xiang
青岛二手车交易市场Dongfeng commercial vehicle technology center, Wuhan 430056, China
Abstract: with the progress of the times, cars have become an indispensable part of human daily life. Car seat, as the most important part in the car that contacts with passengers, the design of seat comfort is very important. Based on the actual comfort pain points of users, combined with the comfort design principle, this paper improves the problems of seat lumbar support and seat cushion collapse, and provides a certain reference basis for the comfort design of automobile seats.
Key Words: Automobile; Seat; Ergonomics
doi:10.16648/jki.1005-2917.2022.6.045
1 座椅舒适性概述及设计原理
1.1 座椅舒适性概述
随着商用车的逐渐普及，人们的追求不仅限
于安全性、功能、美观等性能，舒适性也越来越
被广大用户所关注。座椅舒适性是座椅性能中重
凯立德导航升级要的部分，同时也是整车舒适性中的主要因素。
舒适性是一个非常主观的感受。座椅的功
能、面料的材质、颜、纹理等可以广义的认为
是座椅舒适性的一部分。同时，汽车座椅是限定
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在某个特定环境下被使用的，因此整车的各种参
数和特性都与座椅舒适性有不可分的相关星。比
如，乘员的头部空间、膝部空间、脚部空间、人
体的姿态、周边零件与座椅的相关位置等都会影
响到客户在整车上对座椅评估的结果。
1.2 座椅舒适性设计原理房车营地
座椅舒适性设计的理想状态为，首先当乘员乘坐时，有良好的体压分布，乘员身体肌肉放松，身体中血液流动顺畅，感受到舒服的坐姿。其次，乘坐状态脊柱有效支撑身体。脊柱起到支撑人体的主要作用，人体脊柱由24节椎骨、5块骶骨和4块尾骨连结而形成，如图1所示；椎骨分为颈椎、胸椎和腰椎，共三部分，软组织和韧带在相邻两节椎骨之间进行连接。
图1
人乘坐在座椅上时，座椅充分支撑人体的重量。如图2，在人体的骨骼构造中，骨盆的下方左右各有
一块圆骨，人体结构学定义为坐骨结节，由此两块骨骼支撑人体90%以上的重量。在坐骨结节表面的软组织为其提供动脉血液。然而在人体臀部周边部位，血液流动与中心处显然不同，此区域静脉分布众多，因此坐骨结节可以耐受长时间的压力。根据人体的骨骼构造，座垫表面
的人体压力分布合理状态为：在坐骨结节处压力最大，由坐骨结节中心向外部区域，压力随之慢慢减小，压力分布如图3。为适应人体结构，并有效支撑人体，座垫泡沫的软硬度应与之匹配：坐骨结节部分的泡沫较硬，可以有更好的支撑性，因为座垫需承受整体上60%的压力，周边区域的泡沫硬度相对较小，以便将压力传递到更大的区域。
图3
图4
座椅舒适性设计中，靠背遵循“两点支撑”
原则，靠背上肩胛骨和腰椎骨的体压分布最高。图2
针对不同类别的座椅，两点支撑的意义是不一致的。用于休息类型的座椅，人体舒适角度约为115度，肩胛部位起到主要支撑作用，不需要腰靠也可以达到舒适性的要求。如图4所示，针对操作类型的座椅，人体需要向前部倾斜，以满足操作活动范围，肩胛骨在操作活动时接触不到座椅靠背，此状
态下人体腰部发挥主要的支撑作用，座椅的腰部调节功能，是减轻人体疲劳的有效措施。
综上所述，座椅舒适性的设计需满足：人体腰椎处于自然放松的状态，对应部位肌肉处于相对的松弛状态，大腿处的动静脉血管不存在过大压力，保证血液循环的高效和顺畅。
2 商用车驾驶座椅舒适性现状调研
2.1 客户实际使用调研
为掌握驾驶座椅舒适性存在的不足，更好的解决用户抱怨，通过调研全国104位用户，行驶区域覆盖华中、华东、华南、华北区域，了解用户行驶高速、山区、省道对座椅舒适性的要求，及现在座椅舒适性存在的问题。
如图5所示，调研中85%用户一天中驾驶9小时以上，属于长时间乘坐在座椅上驾驶，所以座椅舒适性对于商用车驾驶员显得尤为重要。
如图6、7所示，调研中85%集中在靠背腰部调节位置不舒适、座垫长时间乘坐后塌陷、变硬的
问题。
图5
图6
2.2 台架测试分析
针对座椅舒适性存在的问题，进行座椅体压图7
分布测试、及乘坐耐久性测试。根据试验结果发现，如图8座椅体压分布存在不均匀情况，腰部无压力体现；如图9动态耐久测试后存在厚度损失30%，硬度损失24%，相对比竞品损失高出一倍。
图9
经过台架测试分析，检测出问题与客户调研问题一致，所以针对表1中85%的舒适性问题进行
改善，即序号1和4归结为腰部支撑问题，序号2和3归结为座垫泡沫问题。
表1 调研座椅舒适性问题
3 商用车座椅舒适性改善及效果
图8
图10
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图11
3.1 腰部支撑改善及效果
根据人体腰椎结构如图10，腰椎骨所对应的区域就是要求的腰部支撑的中心，座椅腰部支撑的型面应该以腰椎为凸起的中心逐渐过度。同时根据生物力学研究表明，第五腰椎和第一骶椎之间的关节，由于压力分布而承受最大的应力集中。通过提供一种腰部支撑、保持腰部脊柱的自然形状，可以减少五腰椎和第一骶椎上的应力。
结合不同人体尺寸，通过人机匹配分析，得到5%、50%、95%人体腰椎到H点的距离如表2，
根据座椅单、双腰部气袋支撑配置的不同，确定腰部支撑中心点距离H点距离如图13。
通过座椅靠背及座垫的型面优化及腰部支撑位置调整，体压分布不均问题达到有效改善，腰部支撑改善效果显著，如图12对比改善前图8可见，改善后压力分布均匀，座垫及靠背部位均有效支撑。
3.2 座垫泡沫改善
通过对座垫泡沫性能改善，座垫乘坐耐久性
能的提升，很好的改善了用户长时间驾乘后座垫
图12
图13
表2 腰椎距离H点距离
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