汽車乘員艙的布置設(shè)計(jì)

支希帆　藍(lán)艷裕　邱慕逵

摘 要：文章詳細(xì)介紹了乘員艙內(nèi)飾相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，包括對(duì)座椅的參數(shù)定義和座椅與周邊零部件的間隙要求，還介紹了門封板上操作部件的布置區(qū)域，對(duì)乘員艙的布置設(shè)計(jì)有很好的借鑒及指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：汽車；乘員艙；布置

中圖分類號(hào)：U461 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）09-0022-03

汽車的乘員艙布置主要是針對(duì)座椅、頂棚、門封板、立柱飾板的人機(jī)工程及工程間隙的布置。乘員艙主要是為了服務(wù)于乘客的，因此乘客的乘坐舒適性、各個(gè)部件的操作方便性應(yīng)該在設(shè)計(jì)中予以充分考慮，當(dāng)然還需要能放置各種行李以及隨身物品。在乘員艙布置中，針對(duì)較高大人體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，小人體的空間及舒適性就可以得到滿足，因此乘員艙設(shè)計(jì)時(shí)不需要像駕駛艙那樣覆蓋所有百分位人體，故采用的人體都是SAE95%人體。本文將對(duì)具體的零部件的布置要求作詳細(xì)的闡述。

1 座椅的布置

座椅布置時(shí)需要考慮的有兩個(gè)方面：座椅參數(shù)以及座椅與周邊零部件間隙要求。

1.1 座椅參數(shù)

座椅參數(shù)包括坐墊深度、坐墊寬度、坐墊偏移量、靠背高度、座椅滑軌角度和坐墊夾角。

①坐墊深度指坐墊最前端到H點(diǎn)的X向距離。

②坐墊寬度指坐墊左右兩端的最大寬度。

③坐墊偏移量指乘坐位置是人體臀部最低點(diǎn)的凹陷量。

④靠背高度指頭枕最高位置時(shí)頭枕的最高處與H點(diǎn)在軀干線上的投影距離。

⑤座椅滑軌角度指在最低位置時(shí)H點(diǎn)的軌跡與X軸的夾角。

⑥坐墊夾角指H點(diǎn)縱向斷面上H點(diǎn)正下方坐墊面上的點(diǎn)與坐墊最高點(diǎn)的連線與X軸的夾角。

1.2 座椅與周邊零部件間隙

座椅與周邊零部件的間隙包括人機(jī)工程間隙和零件之間的間隙。

1.2.1 座椅人機(jī)工程間隙尺寸

座椅人機(jī)工程間隙包括以下尺寸，具體如圖1所示。

①尺寸A為坐墊與門封板扶手的最小距離，該值最小為57 mm。

②尺寸B為座椅操作件與門封板的距離，座椅操作件包括坐墊高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和靠背角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，當(dāng)該機(jī)構(gòu)為手柄式的該值最小為35 mm，當(dāng)該機(jī)構(gòu)為旋鈕式的時(shí)該值最小為70 mm。

③尺寸C為座椅調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與門檻飾板的距離，該值最小為35 mm。

④尺寸D為最點(diǎn)與門封板扶手的橫向距離，該值最小為20 mm。

1.2.2 座椅與周邊零件之間的間隙

包括駕駛員座椅與副儀表板之間的間隙、駕駛員座椅與A柱飾板間隙和副儀表板與后排座椅之間的間隙。

①駕駛員座椅與副儀表板之間的間隙如圖2所示，該間隙最小值為5 mm。

②座椅與A柱飾板間隙為門檻飾板102 mm以上處截面上座椅與A柱飾板間隙，如圖3所示，該間隙最小值前排為420 mm，后排為290 mm。

③副儀表板與后排座椅之間的間隙如圖4所示，包括縱向間隙a和下部間隙b，a的最小值為240 mm，b的最小值為260 mm。

2 門封板的布置

門封板布置需要考慮扶手的舒適區(qū)域和操縱件的尺寸及人機(jī)工程。

2.1 扶手的舒適區(qū)域

扶手的舒適區(qū)域如圖5所示。

肘部舒適區(qū)域應(yīng)避免布置控制器和杯型關(guān)門拉手，前臂舒適區(qū)域應(yīng)盡量避免布置操縱件和尖銳硬物。

2.2 扶手的尺寸要求

扶手的尺寸要求如圖6所示。

扶手應(yīng)布置在H點(diǎn)之上180～210 mm之間；并且前后方向的角度≤8 ？觷，一般為前部高后部低，左右方向的角度≤6 ？觷；除了圓角扶手的寬度最小為50 mm才能夠放得下肘關(guān)節(jié)，加上圓角的寬度一般在70～80 mm之間。

2.3 前門輕松觸及區(qū)域

前門輕松觸及區(qū)域如圖7所示。

①確定圖7側(cè)視圖上的SgRP值。根據(jù)下邊的表格在SgRP的高度和向后的方向上標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)（點(diǎn)A），見表1。

②從點(diǎn)A垂直向上劃一條62.0 mm的線，線的終點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)B。

③從點(diǎn)B做一段半徑522.0 mm的弧形，與扶手高度值相交叉于點(diǎn)C，而且在SgRP下100.0 mm處定為點(diǎn)D。如果不知道扶手的高度那么就將點(diǎn)C定在SgRP上190.0 mm處。在這條線上位于SgRP上128.0 mm處標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)I。這條線（從點(diǎn)C到點(diǎn)D）設(shè)定了扶手下面部分的向后觸及限度。

④從點(diǎn)C向后劃一條62.0 mm的水平線到點(diǎn)E。

⑤在點(diǎn)E做一段半徑406.0 mm的圓弧，與扶手高度上方30.0 mm處相交于一點(diǎn)F或者是SgRP上220.0 mm處如果扶手高度不知道的話。

⑥在點(diǎn)F做一段半徑406.0 mm的圓弧，弧形從點(diǎn)E向上到門的DaylightOpening（DLO）。這設(shè)定了扶手上面部分的向后觸及限度。

⑦運(yùn)行SAEJ287觸及曲線程序，繪出在乘坐者C/L外側(cè)400.0 mm的曲線（400 LH）。繪出這些點(diǎn)到SgRP下100.0 mm處，定為點(diǎn)G。在這條線上，在SgRP上方128.0 mm處設(shè)定一個(gè)點(diǎn)H。這條曲線為車門裝備的控制設(shè)定了向前觸及限度（除了后視鏡HUD或者裝備了座位控制的車門）。400 LH曲線用于大多數(shù)的車輛軟件包。如果車門裝備距離乘坐者C/L不是400.0 mm，這就需要進(jìn)行調(diào)整。

⑧將SAEJ287曲線向后移動(dòng)100.0 mm得到點(diǎn)G'和H'。這設(shè)定了滿足“不傾斜”的接觸要求的產(chǎn)品的觸及曲線。

⑨在SgRP下方100.0 mm處連接條目3，7和8中設(shè)定的點(diǎn)DG和G'。這設(shè)定了下方的觸及限度，這是對(duì)于不需要整只手抓握的項(xiàng)目而言的。

⑩在SgRP上方128.0 mm處連接條目3，7和8中設(shè)定的點(diǎn)IH和H'。這設(shè)定了下方的觸及限度，這是對(duì)于需要整只手抓握的項(xiàng)目而言的。

2.4 后門輕松觸及區(qū)域

后門輕松觸及區(qū)域如圖8所示。

①確定側(cè)視圖上的SgRP值。根據(jù)下邊的表格在SgRP的高度和向后的方向上標(biāo)記一個(gè)點(diǎn)（點(diǎn)A），見表2。

②從點(diǎn)A垂直向上劃一條149.0 mm的線。線的終點(diǎn)設(shè)為點(diǎn)B。

③以B為圓心引出一條半徑為406.0 mm的圓弧，此圓弧在后門天窗與C點(diǎn)（在SgRP下方100 mm處）之間范圍內(nèi)。在此弧線上找到位于SgRP上方128 mm的點(diǎn)D。這條弧線確定了對(duì)門飾或扶手的后方觸及限制。

④在SgRP正上方255.0 mm取一點(diǎn)。

⑤標(biāo)記另一個(gè)點(diǎn)F，位于E點(diǎn)的前方，距離根據(jù)后坐后角度的不同選取以下的數(shù)值，見表3。

⑥以點(diǎn)F為圓心，畫一條半徑為340.0 mm的圓弧，與圓弧CD交于點(diǎn)G，圓弧上一點(diǎn)H位于SgRP以上327.0 mm的位置。在此弧線上找到位于SgRP上方128 mm的另一點(diǎn)I。點(diǎn)G設(shè)定了下方的觸及限度，這是對(duì)于不需要整只手抓握的項(xiàng)目而言的。

⑦連接點(diǎn)D和點(diǎn)I，這條線設(shè)定了下方的觸及限度，這是對(duì)于需要整只手抓握的項(xiàng)目而言的。

⑧以H為圓心，從垂直方向向后偏移2 ？觷，與DLO的交點(diǎn)為J，G～J的這條曲線就是門飾物部分的前方觸及范圍限制。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文只是對(duì)乘員艙布置的部分規(guī)范做了簡(jiǎn)單的陳述，在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要從乘客每個(gè)身體部位的舒適性出發(fā)，具體優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)。并且在具體的項(xiàng)目中需要進(jìn)行大量的交流、協(xié)調(diào)及對(duì)標(biāo)工作，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。文中的布置要求來自于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，需要在今后的工作中不斷地改善和優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1] VivekD.Bhise.汽車設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2014.

[2] 王望予.汽車設(shè)計(jì)（第4版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[3] 溫吾凡.汽車人體工程學(xué)[M].長(zhǎng)春：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1991.