张正杰 王鹏程 刘江 高楠楠

（上海汽车股份有限公司商用车技术中心）

国内宽体轻客市场的迅速发展以及客户要求的日趋增高，使得如何在客户需求最大化的基础上提高设计效率、降低开发成本成为汽车座椅设计开发领域最重要的研究课题之一。文章基于某宽体轻客后排座椅一系列平台化与模块化设计开发案例，从骨架之间的兼容性、强度、功能、成本及应用管理等角度入手，对比普通开发流程，阐述了平台化设计要点、模块化搭建思路及其应用。

1 背景

目前，汽车市场发展迅速，随着市场竞争的加剧，对零部件管理和开发的要求越来越高，一些产量较高的乘用车企业慢慢开始关注零部件的平台化设计，并取得一定成果。相比于乘用车座椅，商用车座椅具有品种多、批量小、单车座椅数量多、座椅布置状态多及周边条件复杂等特点，因此座椅平台化与模块化设计实现起来更加困难，目前很少有商用车类主机厂或座椅供应商进行后排座椅平台化与模块化的研究。

随着宽体轻客的发展，座椅产量需求不断增加，座椅总成种类及二级件的种类也日益增多，座椅正面临着产能不足、物流成本不断增加、座椅在主机厂总装困难，以及由此引发的主机厂因座椅供货困难和总装排序困难而频繁停线等一系列问题。因此，对座椅骨架进行平台化与模块化结构设计也开始变得越来越重要。

2 宽体轻客后排座椅骨架平台化与模块化的设计理念

2.1 宽体轻客后排座椅骨架平台化与模块化的需求

宽体轻客后排座椅骨架平台化与模块化的需求主要分为2类：

1）批量化生产需求：宽体轻客后排座椅设计缺乏统一的规划，其特点是品种多、批量小、变异多，模具和工装不共用，在生产线和厂房不能增加的情况下，需要频繁更换焊接工装和模具，生产效率低下，经常出现产能瓶颈。

宽体轻客后排座椅实现平台化与模块化设计后，可减少开发费用和试制试验费用，减少座椅总成和二级部件种类，共用相关模具和焊接工装，简化生产物流及生产线规划，降低工装、模具及生产线等一次性投入，大幅度提高生产效率，实现宽体轻客后排座椅骨架的批量化生产需求。

2）法规提升设计需求：随着汽车的发展，有关座椅的法规要求越来越高，特别是GB 14167[1]和GB 7258实施后，宽体轻客后排座椅标配三点式安全带已成为必须满足的开发要求；为适应座椅在车身不同位置的安装需求，开发定义将三点式安全带集成在座椅上；同时考虑GB 13057[2]有关动态吸能和GB 13094有关座椅尺寸及逃生窗最低数量的需求，宽体轻客后排座椅一般设计成可前后调节。

2.2 宽体轻客后排座椅骨架平台化与模块化的设计原则

宽体轻客后排座椅骨架平台化与模块化设计的核心原则为：1）座椅要具有相同功能及法规需求；2）相同座位数的座椅外型尺寸要一致；3）座椅在车身地板上的安装点尺寸标准化；4）座椅功能件外形尺寸及其边界标准化和共用化；5）尽可能共用模具和工装，或较小程度地修改模具和工装，标准化产品生产装配和制造工艺流程；6）座椅功能具有可扩展性，可根据市场需求适当配置各种舒适性的部件。

3 宽体轻客后排座椅骨架模块化产品构建

宽体轻客后排座椅骨架模块化产品构建思路为将座椅分割成多个模块，如图1所示。单人座椅、双人座椅及3人座椅均由这些模块组合而成，一般常见的模块还包括加强板及其他辅助模块，这些模块可根据性能及成本要求设计不同的产品，同一模块的不同产品接口必须相同，才能确保其兼容性。

图1 宽体轻客座椅骨架模块设计构想

通过增减靠背和座椅腿数量以及调整坐垫宽度（如图2所示），实现单人座椅、双人座椅、3人座椅甚至4人座椅的转换。

图2 宽体轻客柔性调节的坐垫骨架模块

4 宽体轻客后排座椅骨架平台化构想

4.1 宽体轻客后排座椅骨架平台化规划

根据座椅功能需求及成本要求，把座椅分为低配、中低配、中高配及高配座椅，座椅强度满足法规要求是座椅设计开发中最为关键也是最基本的条件。以中低配座椅（集成三点式安全带、靠背可调）为基准，如图3所示，低配座椅配备两点式安全带，取消部分加强板及安全带安装支架，更换强度等级更低的调角器；中高配座椅增加滑轨功能件，增加座椅前后滑动功能；高配座椅在中低配座椅的基础上增加侧翻功能。

图3 宽体轻客座椅骨架平台化构想

4.2 宽体轻客后排座椅骨架平台化运用

宽体轻客的特点是车身变异多，根据轴距区分为短轴、长轴及加长轴车身，根据移门区分为有移门车身和无移门车身，根据车顶区分为超低顶、低顶、中顶及高顶车身，种类繁多；安装在车身上的座椅排布更是复杂多变，宽体轻客后排座椅骨架的平台化刻不容缓。为减少座椅总成数量，需将座椅安装点进行标准化定义：双人座椅及单人座椅的安装点X向跨度（A）要统一，座位数相同的座椅安装点Y向宽度（B，C）要统一，如图4所示。

图4 宽体轻客座椅骨架安装点标准化定义

根据市场有关座椅座位数的定义以及法规有关座椅间距的开发要求，确定座椅排布，并根据座椅的安装需求，合理开发相应的车身安装点，使不同车型具有相同的单人座椅、双人座椅以及尾排侧翻座椅骨架，实现座椅骨架平台化需求。图5示出座椅骨架平台化的应用。

图5 宽体轻客座椅骨架平台化应用

5 结论

汽车座椅作为法规件，其骨架结构设计影响到乘客的安全性，因此需要花费大量的时间进行结构设计及验证。通过对宽体轻客后排座椅骨架平台化及模块化的研究，可减小项目风险，缩短开发周期，为企业节省了大量的人力物力资源、实现了座椅开发的增效降成本，同时丰富了国内宽体轻客座椅骨架平台化与模块化方面的研究，为相关人员进行宽体轻客后排座椅骨架设计提供了必要的设计经验，并节省了大量产品设计时间，从而可用于进行产品质量提升工作。