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李彩娟
某车型座椅异响的原因分析及改善措施
李彩娟
（湖南三一工业职业技术学院，湖南 长沙 410100）
随着汽车行业的快速发展，汽车成为人们出行的主要工具，汽车座椅是驾驶员和乘客最容易接触的部件，座椅异响问题直接影响驾驶员和乘客的乘坐舒适性，最容易引起客户投诉。文章选取了某车型客户投诉率较高的两种座椅异响问题，二排座椅中央扶手异响和二排座椅前后移动时滑轨异响，分别进行原因分析，制定有效的改善措施，修改了座椅泡棉的尺寸及座椅滑轨钢球的尺寸，最终解决了座椅异响问题，为后续车型设计座椅、解决座椅异响的质量问题积累了经验。
座椅异响；
过盈配合；
滑轨钢球尺寸
整车噪声、振动和声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness, NVH）是研究车辆的噪声和振动对整车性能和舒适性的影响[1]。异响问题是汽车品质研究中最重要的问题之一，汽车异响大部分来源于内饰系统，汽车座椅作为汽车内饰部件的重要组成部分，如今已经不只是简单地满足人们乘坐的需要，而是扩展到人机工程学领域，对汽车座椅的舒适性、安全性提出了更高的要求。座椅作为与乘客紧密接触的主要部件，客户对座椅异响有着更为直接与清晰的感受，因此，研究座椅异响非常重要和迫切。
本文针对某车型客户投诉率较高的两个异响问题，后排座椅行驶过程中的异响以及座椅前后调节时异响，对原因进行了解析，提出了相应的解决措施，并通过改进后试装，验证了解决措施的有效性，为以后解决座椅异响问题积累了经验。
某车型上市后，存在两个客户投诉较高的座椅异响问题。
问题1：车辆行驶时，二排座椅异响，二排座椅中央扶手处有吱吱嘎嘎的摩擦声。
现场分析发现，车辆行驶时，二排座椅中央扶手会晃动，与头枕和两侧座椅会摩擦产生吱吱嘎嘎声。在颠簸路面声音大，平坦路面声音小，如图1所示。二排座椅中央扶手位于后排座椅中间，为可收放式。使用时放下，为后排乘客提供肘部空间，增加舒适性；
不使用时收起，以便中间座位坐人。
图1 二排座椅中央扶手与头枕和座椅会摩擦产生吱吱嘎嘎声
问题2：二排座椅前后移动时，滑轨有摩擦声，如图2所示。
由于该车型是7座车，二排座椅需要能够前后移动，以便三排座椅坐人。座椅滑轨包括一个固定轨道（下轨）和一个滑动轨道（上轨），如图3所示。固定轨道利用连接螺栓连接固定在车身的底面上，滑动轨道穿设在固定轨道中，且滑动轨道能在固定轨道中滑动，在滑动轨道的上部与汽车座椅相固连，汽车座椅可以随着滑动轨道前后滑动，在固定轨道和滑动轨道之间设有滚珠，在固定轨道与滑动轨道相互对接结合的状态下，使两者可以顺利滑动。
图2 二排座椅前后移动时滑轨有摩擦声
图3 座椅滑轨内部结构图
2.1 原因分析
经过进一步的观察，车辆行驶时，扶手会前后晃动，造成中央扶手与左侧座椅、右侧座椅有摩擦，中央扶手上面的拉带与头枕有摩擦。
由于设计上中央扶手是可旋转的，旋转方向无约束力，中央扶手收起时是靠座椅对中央扶手的挤压来固定中央扶手的，座椅对中央扶手的挤压不足导致了车辆行驶时扶手晃动。
经过测量，中央扶手与头枕有间隙3 mm，如图4所示，符合设计：4.35 mm（+2/-4.35），头枕与扶手无挤压力。
中央扶手与左侧座椅间隙是0 mm，如图5所示，符合设计：0 mm（0,+2），中央扶手与左侧座椅是面接触，但相互无挤压力，所以左侧座椅对中央扶手的约束力小。
图4 中央扶手与头枕间隙草图
图5 中央扶手与左侧间隙草图
中央扶手与右侧座椅贴合面呈喇叭口，如图6所示。接触面积小。设计间隙为0～3 mm，实际值是右侧座椅与中央扶手前部间隙是0 mm，后部间隙约3 mm，右侧座椅与扶手之间是线接触，所以右侧座椅对扶手的约束力小。
图6 中央扶手与右侧座椅间隙草图
通过上述分析，设计上座椅对中央扶手的约束力不足，导致了中央扶手在车辆行驶时晃动，产生了异响。
2.2 改善措施
如果想让中央扶手在车辆行驶过程中不会前后晃动，就要增大座椅对中央扶手的约束力。如果扶手与座椅能够过盈配合，就能增大座椅对中央扶手的约束力。全部过盈配合，座椅对中央扶手的约束力太大，会增大中央扶手的拉拔力。中央扶手与右侧座椅设计成喇叭口接触，就是为了降低中央扶手的拉拔力。中央扶手的拉拔力标准为展开力：（35±10）N，锁入力：（30±10）N。
为了保证中央扶手的拉拔力能满足标准，且中央扶手在车辆行驶中不会前后晃动，将右侧座椅与中央扶手分开，左侧座椅和头枕与中央扶手过盈配合，既能解决异响的问题，还可以不增大中央扶手的拉拔力。制定对策如下：
（1）头枕底部泡棉加厚10 mm，使头枕与中央扶手过盈配合，设计标准更改为头枕与中央扶手的过盈量为5.65（-2/+4.35），如图7所示。
图7 头枕改善前后对比图
（2）左侧座椅泡棉加厚10 mm，使左侧座椅与中央扶手过盈配合，设计标准更改为左侧座椅与中央扶手过盈量为10 mm（-2/0），如图8所示。
图8 左侧座椅改善前后对比图
（3）右侧座椅泡棉削减15 mm，使右侧座椅与中央扶手有间隙，间隙值更改为15 mm（±2 mm），如图9所示。
图9 右侧座椅改善前后对比图
图10 二排座椅改善后效果图
经过3次改动，座椅改善效果如图10所示。左侧座椅与中央扶手干涉挤压，中部的头枕与中央扶手干涉挤压，右侧座椅与中央扶手分开。
2.3 效果确认
对策实施后，经过路试，中央扶手异响已经消除了。经过实际测量，扶手展开力为41 N，扶手锁入力为35 N，设计标准为扶手展开力为（35± 10）N，扶手锁入力为（30±10）N，实际测量值是符合设计标准的。改善后的座椅外观皮质没有出现皱纹等不良现象。对策有效地解决了市场抱怨的二排座椅中央扶手异响问题。
3.1 原因分析
运用鱼骨图法进行4M1D分析，如图11所示。从人、机、料、方法、设计5方面找出所有可能的原因，并逐一确认，确认问题产生的要因。
图11 座椅前后移动时滑轨异响的原因分析鱼骨图
通过对末端因子逐一进行初步排查确认，确认1个可能要因，滑轨内钢球滚动异常，如表1所示。
表1 要因确认
对该要因进行进一步的分析，测量座椅前后移动所需力，异响座椅在某段行程所需力会突然增大，而正常座椅整个行程所需的力是稳定的，如图12所示，可以确认钢球滚动异常是要因。
图12 座椅前后移动时所需力的对比分析
接下来用5why进行根因分析，如图13所示。
经过5why分析发现钢球直径小是上下轨配合松动的根本原因。
图14和图15是正常滑轨滑动状态与异响滑轨滑动状态的对比，正常状态下，上下轨道滑动时平行顺畅，但是异响滑轨滑动时，由于钢球尺寸偏小，上下轨道滑动时不再平行，钢球出现卡滞，导致异响。
图13 根因分析
图14 滑轨理论滑动状态
图15 滑轨实际滑动状态
3.2 制定对策
钢球设计尺寸由4.9 mm改为4.95 mm，如图16所示。
对策执行后，经验证二排座椅前后移动时滑轨异响问题消除，对策有效地解决了市场抱怨的二排座椅前后移动时滑轨异响问题。
图16 钢球直径尺寸改善前后对比图
汽车座椅作为车内与驾驶员及成员接触最直接的部件[2]，其质量问题能够被消费者更直观地感受到。本文主要对座椅经常出现的两个异响问题进行分析，分别从座椅泡棉的尺寸及座椅滑轨的钢球尺寸进行改善，修改设计尺寸，解决了座椅异响问题。这两类座椅异响问题的发生为以后座椅的开发提供了经验。座椅开发不应只关注外观造型[3]，更要考虑性能质量。座椅的异响问题一般都是到整车或者样件出来后通过静态或者动态的评价去发现问题[4]，然后再分析解决问题，不利于控制产品成本，因此，在设计阶段就启动异响预防方案，在座椅设计时参照以往车型的异响数据库，尽量避免因异响问题造成的设计更改，便能降低产品成本。
[1] 颜天晓,陈展宏,罗付秋.乘用车座椅动态异响问题研究[J].时代汽车,2020(8):114-115,126.
[2] 冯东明,陈维清.某乘用车后排2/3座椅异响问题的研究与解决[J].时代汽车,2018(11):160-162.
[3] 冯朋飞,李志国,李雨润,等.关于某车型驾驶座椅异响的设计优化[C]//第十六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集.郑州:河南省汽车工程学会,2019:56-57.
[4] 江文杰,孙成武.某车型汽车座椅异响问题的研究与解决[J].机械制造,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，硕士，工程师，研究方向为汽车质量问题改善，E-mail:caijuanli@sohu.com。
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