某乘用車前排電動座椅異響問題研究與解決

陳述

佛吉亞（柳州）汽車座椅有限公司 廣西柳州市 535000

1 引言

汽車的NVH（Noise Vibration Harshness），即噪聲、振動和聲振粗糙度，是衡量汽車制造質量的重要指標。對汽車的NVH 進行深入研究，并提出解決方案來降低NVH，可以提升整車性能和駕乘舒適性。隨著消費水平不斷提高，乘用車座椅逐漸轉向電動化。作為整車內飾中零件數量及體積最大的零部件，汽車座椅舒適性設計在車輛開發中處于非常重要的地位。

2 乘用車電動座椅介紹

2.1 乘用車電動座椅結構說明

常見電動座椅一般為6 向電動座椅，主要由4 向電動坐盆、2 向電動靠背、頭枕、發泡、面套等部件組成。2 向電動靠背運動機構相對簡單，4 向電動坐盆包含電動滑軌前后滑動機構、電動調高機構，由于坐盆支撐乘客的體重，加上調節時有相對運動，容易產生異響。

影響汽車座椅異響的主要因素有接觸型面、結構設計、裝配精度、尺寸公差；本文通過對某乘用車電動座椅開發及量產過程中常見的異響模式進行分析，提出相應的解決方案，可為后續車型類似結構提供經驗借鑒。

2.2 乘用車座椅異響原理及分類

根據產生原理的不同，異響可以分為三：

1）摩擦聲：物體之間相互摩擦所產生的聲音。物體材質不同，摩擦聲亦有差異。

2）振動聲：物體共振或者結構性振動所產生的聲音。

3）敲擊聲：兩相鄰物體之間相互撞擊所發出的聲音，例如“咔噠”、“噠噠”、“叮叮”等不連續聲音。

根據發生部位的不同，異響可分為靠背異響、滑軌異響、坐墊異響、頭枕異響等。

3 電動座椅異響問題研究

3.1 座椅前后滑動異響

異響問題描述：車輛靜態檢查座椅前后滑動過程中，經過某個特定位置時座椅存在卡頓異響，影響乘坐體驗。

異響原因分析：座椅的電動坐盆水平前后移動由水平電機驅動，通過兩根軟軸與兩側的電動滑軌連接。電動滑軌內部通過斜齒輪與長絲桿的嚙合，驅動滑軌的上下軌進行滑動。

故障件座椅滑動產生的異響在某個特定位置產生，判斷為滑軌內部問題，拆下滑軌組件進行拆解分析，拆解后看到滑軌齒輪箱內斜齒輪無異常,單獨轉動齒輪箱異響仍然存在。

拆解齒輪箱,絲桿上發現有異物，擦拭后仍有痕跡存在，且觸摸有明顯凸起，表面絲桿在母軌底側方口處受損，受損處呈現黑色，如圖1，導致單向滑動異響。

圖1 受損示意圖

分析電動坐盆裝配過程，無類似異物進入滑軌風險。將絲桿做物理性能檢測，材質合格。到滑軌供應商處檢查滑軌生產過程，發現絲桿焊接工裝定位塊由于焊接過程電流回路的影響，定位塊存在燒傷磨損，絲桿裝夾后0.25mm 的塞尺可以通過，如圖2，正常定位塊0.02mm 的塞尺無法通過，如圖3，絲桿與定位塊間有較大間隙，產生晃動，絲桿容易損壞，為產生異響的主要原因。

圖2 故障件示意圖

圖3 正常件示意圖

改進措施：一是在絲桿焊接工裝定位塊及安裝螺釘處增加絕緣塊，二是在首件檢查中增加對絲桿安裝面進行間隙檢查。

3.2 座椅前后滑動顫音異響

異響問題描述：車輛靜態檢查時座椅前后滑動過程中座椅發出較明顯、共振顫音的異響。

異響原因分析：查看故障件發現電動坐盆馬達支架上的軟軸套管在軟軸轉動時，跟著軟軸轉動，套管與馬達支架摩擦，產生了共振異響，如圖4。測量各零件的尺寸，符合圖紙要求，分析為結構設計問題。

圖4 馬達支架組件

流出原因分析：電動坐盆噪音檢測為自動靜音房檢測，噪音合格放行標準為小于50db。查看追溯系統中故障件電動坐盆噪音檢查記錄，向前滑動噪音檢測值為43db，向后滑動噪音檢測值為49.5db，都在合格標準線內。但是前后滑動噪音存在較大差值，用戶感知明顯，不能接受。

解決措施：為了解決該異響問題，考慮設計上對軟軸套管結構增加固定限位，即在電機端頭增加3 個筋條，如圖5，套管裝配時被筋條限位，使得套管無法轉動，消除轉動異響。為了解決靜音房噪音檢測識別不出差異問題，對靜音房檢測程序進行修改，針對前后滑動時的噪音差增加設置最大差值不超過4db 的檢測判定放行條件，如圖6。當檢測出的前后滑動噪音差值超過4db 時，系統判定不合格。員工將電動坐盆貼不合格標識，隔離返修，避免缺陷流出。

圖5 增加筋條

圖6 靜音檢測增加差值判斷

3.3 座椅往后滑動異響

異響問題描述：前排副駕駛電動座椅向前調節到1/3 行程時異響，影響乘客感受。

異響原因分析：經過在車輛上互換驗證，異響不能消除。進一步分析異響位置為左側滑軌后端腳蓋與滑軌內軌干涉，滑軌滑動過程中頂開腳蓋，腳蓋回彈產生異響。

座椅上標準白車身查看，定位銷進孔后，查看前后四個基準面的貼合情況：1）、后端2 個基準面間隙為0 貼合；2）、前端內側滑軌基準面間隙為0.35mm；3）、前端外側滑軌基準面間隙為0.2mm。以上結果符合車身間隙小于0.5mm 的標準，說明座椅安裝面合格。

座椅上標準白車身未擰螺栓前，目測后端滑軌孔位與車身固定孔有偏移不居中，如圖7；用電槍擰緊滑軌過程，滑軌目測有扭曲變形（Y 向）。在前端擰緊、后端未擰的情況下，電檢調節不異響；在前端擰緊、后端擰緊的情況下，電檢調節異響。調節過程聽聲音，異響源從內側滑軌后端發出，如圖8。查看有干涉風險的只有滑軌腳蓋，取下滑軌腳蓋后，電檢調節不異響。

圖7 后端安裝孔偏

圖8 擠壓位置回彈

進一步分析為坐盆側板安裝面不平，導致與滑軌安裝后受應力發生扭曲，帶動滑軌安裝孔Y 向偏差。坐盆滑軌安裝孔為14mm，檢具安裝孔定位銷尺寸為12mm，無法有效識別安裝孔偏問題。

結論:異響零件為內側滑軌后端腳蓋；1、異響方式為滑軌內滑動軸擠壓腳蓋過程，在滑動過后，腳蓋回彈的響聲；2、滑動軸擠壓腳蓋是因滑軌孔偏，擰緊后滑軌扭曲，導致極端情況下影響滑軌軸與腳蓋的貼合間隙為0；3、側板安裝面平面度不合格，導致安裝孔偏。

解決措施：對坐盆側板模具進行檢查整改，優化提升側板滑軌安裝面平面度；加大坐盆檢具定位銷尺寸，下線后100%上檢具檢測安裝孔。

3.4 座椅調高卡頓異響

異響問題描述：駕駛員乘坐在座椅上，調節高度時，座椅在某個特定位置有卡頓異響，影響乘客感受。

異響原因分析：查看故障電動座椅，異響處為調高電機與齒板嚙合存在間隙，電機轉動時，產生滑齒卡頓現象，造成異響。目前裝配未按標準工藝執行，采用氣槍一次性擰緊，導致扭矩不受控（標準為10±1Nm），拆解失效件發現存在嚴重超標（＞20Nm）及扭矩不足（接近0Nm）兩種狀態；調高電機安裝輔助壓緊借用現有工裝，如圖9，但由于坐盆存在差異，輔助壓緊工裝需微調才能使用，調整未完成，導致樣件階段均為人力推緊裝配，出現間隙不穩定且未針對間隙進行晃動測量。

圖9 壓緊工裝

解決措施：微調壓緊工裝，裝配調高電機時用壓緊工裝將電機與齒板的間隙消除，再用電槍將電機安裝牢固，確保安裝扭矩。

圖10 異響位置

3.5 座椅路試動態異響

異響問題描述：車輛下線路試經過扭曲路時，駕駛員座椅發出金屬碰撞的異響聲。

異響原因分析：查看故障座椅，電動坐盆調高機構轉動部位處存在間隙，晃動座椅間隙明顯。拆下電動坐盆骨架做進一步分析發現電動坐盆調高四連桿機構的前提升連桿處存在間隙晃動，實測連接的臺階螺栓臺階尺寸為14.85mm，標準15.1-0.08mm，螺栓臺階偏小，造成座盆松動。

解決措施：分選庫房螺栓尺寸，通知供應商對螺栓臺階處尺寸進行整改控制。

4 結束語

隨著經濟高質量發展，消費者對汽車品質要求進一步提高，車內座椅等內飾件與客戶直接接觸，產品異響問題極大影響消費者駕乘體驗，座椅等內飾件廠家需重點關注解決產品異響問題，提升客戶滿意度。本文通過對幾種電動座椅常見異響問題進行研究分析，提出解決方案，改善座椅異響問題，提高產品質量，提高用戶乘坐座椅的舒適度與滿意度。