坐姿力分布在汽車(chē)座椅靠背設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

邵希臣

（長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司河北省汽車(chē)工程技術(shù)研究中心 河北 保定 071000）

引言

在汽車(chē)的發(fā)展進(jìn)程中，已經(jīng)有越來(lái)越多的新工藝、新材料以及新技術(shù)應(yīng)用到其中，為了爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額，許多汽車(chē)企業(yè)在性能、造型以及顏色等方面尋求創(chuàng)新，打著不同的口號(hào)搶占先機(jī)。而汽車(chē)的座椅靠背是人們?cè)陂_(kāi)車(chē)或者購(gòu)買(mǎi)試車(chē)中直接基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)部位，它包括靠背、頭枕以及坐墊等內(nèi)容，除了提高車(chē)內(nèi)人員的舒適感外，座椅靠背還與汽車(chē)行駛中的安全性有著密切的關(guān)系，只有保障駕駛員座椅處于最佳狀態(tài)，才能避免交通事故，因此，座椅靠背在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須具備足夠的強(qiáng)度、剛度以及耐久性。

1 坐姿力分布在汽車(chē)座椅靠背設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義

1.1 坐姿力分布的概念

坐姿使人們?cè)凇白边@種狀態(tài)下的姿態(tài)，而坐姿力分布實(shí)際上就是對(duì)人們坐姿狀態(tài)下力學(xué)分布的一種探討，對(duì)坐姿力相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行研究，可以幫助人們認(rèn)識(shí)到如何改變現(xiàn)有的坐姿陋習(xí)，從科學(xué)的方法上進(jìn)行優(yōu)化。首先，自然的坐姿原理可以有效的緩解人們的疲勞，使得肌肉處于放松狀態(tài)，還可以滿足坐姿狀態(tài)下血液流淌的平滑度，這對(duì)于人們的感官體驗(yàn)有著一定的優(yōu)勢(shì)。但是從現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，大部分人在坐的過(guò)程中并不符合力學(xué)分布，包括在胸椎、腰椎以及尾椎上沒(méi)有形成一個(gè)自然的弧度，許多受力都存在一定的偏差，但是人們卻沒(méi)有意識(shí)到其中的問(wèn)題，如果長(zhǎng)時(shí)間這種坐姿會(huì)使得人們的頸椎造成超負(fù)荷受力，引發(fā)身體上的問(wèn)題。

1.2 坐姿力分布在汽車(chē)座椅靠背設(shè)計(jì)中的意義

在汽車(chē)座椅靠背的設(shè)計(jì)中，它是將人們固定在座椅的空間中，尤其是對(duì)于司機(jī)來(lái)說(shuō)，幾乎大部分時(shí)間都是在汽車(chē)座椅中度過(guò)的，將坐姿力分布的原理和概念應(yīng)用在座椅靠背的設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以幫助人們改正坐姿中的不良習(xí)慣，根據(jù)正常的受力原則進(jìn)行角度、座椅輪廓以及型號(hào)等方面的設(shè)計(jì)，這還可以提高人們的舒適程度，也是汽車(chē)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的一大優(yōu)勢(shì)。另一方面來(lái)說(shuō)，坐姿力分布具有一定的細(xì)節(jié)性，它的角度以及坐姿狀態(tài)都需要按照一定的原則進(jìn)行規(guī)劃，那么在座椅靠背的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要從人性化的理念入手，避免腰部的負(fù)荷支撐，降低不正確坐姿下對(duì)椎骨帶來(lái)的壓力。

2 坐姿力分布在汽車(chē)座椅靠背設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

2.1 座椅靠背高度上的設(shè)計(jì)

在汽車(chē)座椅靠背的設(shè)計(jì)過(guò)程中，座椅靠背參數(shù)設(shè)計(jì)是其中的重點(diǎn)，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念中，往往是通過(guò)車(chē)內(nèi)的空間對(duì)座椅靠背的高度進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在坐姿力分布的理念下，在靠背各種參數(shù)設(shè)計(jì)的過(guò)程中也可以將符合身體力學(xué)規(guī)律的觀點(diǎn)融入到其中，從而滿足正常的坐姿原理。首先，在座椅高度的設(shè)計(jì)上，有關(guān)人員需要提前進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，即人體坐下后的臀部到頭部的高度，人體腿的長(zhǎng)度等，為了體現(xiàn)數(shù)據(jù)的代表性，可以隨機(jī)的從不同高度的人群中進(jìn)行選擇，在測(cè)量的過(guò)程中應(yīng)該從力學(xué)分布的角度，避免膝窩的壓迫感，使得人體的頸椎、脊椎等維持在合理的范圍內(nèi)，既可以保證身體的松弛程度，還可以提高血液循環(huán)，實(shí)現(xiàn)坐姿中的穩(wěn)定性。通過(guò)相關(guān)的數(shù)據(jù)調(diào)查以及研究可以發(fā)現(xiàn)，汽車(chē)座椅靠背的高度可以考慮在38到48厘米之間，保證腰部曲線以及受力的合理性。

2.2 座椅靠背寬度上的設(shè)計(jì)

汽車(chē)座椅靠背的寬度設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō)差距并不是很大，對(duì)于車(chē)內(nèi)空間來(lái)說(shuō)，都會(huì)有著標(biāo)準(zhǔn)的間隔距離，將坐姿力分布理念融入到寬度的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要是要注意人體臀部的寬度以及背部寬度之間的差異性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要給兩臂留出一定的空間，保證在車(chē)內(nèi)動(dòng)作的流暢性，才能保證坐姿力分布符合各方面的需求。另外，針對(duì)座椅靠背的寬度設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，還應(yīng)該注意駕駛員在行駛過(guò)程中的操作范圍，注意坐姿力分布在活動(dòng)中可能產(chǎn)生的負(fù)荷，從而對(duì)寬度的范圍進(jìn)行具體的設(shè)定，改正可能產(chǎn)生的不良坐姿。

2.3 座椅靠背輪廓上的設(shè)計(jì)

對(duì)于現(xiàn)代化的汽車(chē)座椅靠背設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，它都是可以進(jìn)行調(diào)節(jié)的，從坐姿力分布上考慮，應(yīng)該注意靠背設(shè)計(jì)中如何進(jìn)行角度的規(guī)劃，以此來(lái)保證對(duì)腰椎曲線的防護(hù)，這樣在腳踩踏板的過(guò)程中可以緩解造成的壓力，起到一定的緩沖作用。有關(guān)人員可以通過(guò)測(cè)試的方式對(duì)不同的角度進(jìn)行實(shí)踐，并且收集試驗(yàn)人員的主要感受，然后結(jié)合坐姿理論知識(shí)，在座椅靠背輪廓的設(shè)計(jì)過(guò)程中提高它的靈活性。此外，在座椅靠背輪廓的設(shè)計(jì)上，還應(yīng)該將相關(guān)的力學(xué)公式應(yīng)用到其中，通過(guò)科學(xué)的方法進(jìn)行判斷，對(duì)具體的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，最終選擇合適的設(shè)計(jì)方案。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于現(xiàn)階段的汽車(chē)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，座椅靠背的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用，它應(yīng)該從人們的感官體驗(yàn)入手，包括坐姿力分布等方面，既可以提高人們的舒適性，還可以達(dá)到改正不良坐姿的習(xí)慣，避免對(duì)身體的傷害。有關(guān)人員可以將坐姿力分布理論應(yīng)用在座椅靠背的高度、寬度以及輪廓設(shè)計(jì)上，盡量符合人體力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。