某車(chē)型座椅異響的原因分析及改善措施

李彩娟

某車(chē)型座椅異響的原因分析及改善措施

李彩娟

（湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

隨著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)成為人們出行的主要工具，汽車(chē)座椅是駕駛員和乘客最容易接觸的部件，座椅異響問(wèn)題直接影響駕駛員和乘客的乘坐舒適性，最容易引起客戶投訴。文章選取了某車(chē)型客戶投訴率較高的兩種座椅異響問(wèn)題，二排座椅中央扶手異響和二排座椅前后移動(dòng)時(shí)滑軌異響，分別進(jìn)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軌鋼球的尺寸，最終解決了座椅異響問(wèn)題，為后續(xù)車(chē)型設(shè)計(jì)座椅、解決座椅異響的質(zhì)量問(wèn)題積累了經(jīng)驗(yàn)。

座椅異響；過(guò)盈配合；滑軌鋼球尺寸

整車(chē)噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness, NVH）是研究車(chē)輛的噪聲和振動(dòng)對(duì)整車(chē)性能和舒適性的影響[1]。異響問(wèn)題是汽車(chē)品質(zhì)研究中最重要的問(wèn)題之一，汽車(chē)異響大部分來(lái)源于內(nèi)飾系統(tǒng)，汽車(chē)座椅作為汽車(chē)內(nèi)飾部件的重要組成部分，如今已經(jīng)不只是簡(jiǎn)單地滿足人們乘坐的需要，而是擴(kuò)展到人機(jī)工程學(xué)領(lǐng)域，對(duì)汽車(chē)座椅的舒適性、安全性提出了更高的要求。座椅作為與乘客緊密接觸的主要部件，客戶對(duì)座椅異響有著更為直接與清晰的感受，因此，研究座椅異響非常重要和迫切。

本文針對(duì)某車(chē)型客戶投訴率較高的兩個(gè)異響問(wèn)題，后排座椅行駛過(guò)程中的異響以及座椅前后調(diào)節(jié)時(shí)異響，對(duì)原因進(jìn)行了解析，提出了相應(yīng)的解決措施，并通過(guò)改進(jìn)后試裝，驗(yàn)證了解決措施的有效性，為以后解決座椅異響問(wèn)題積累了經(jīng)驗(yàn)。

1 問(wèn)題現(xiàn)狀

某車(chē)型上市后，存在兩個(gè)客戶投訴較高的座椅異響問(wèn)題。

問(wèn)題1：車(chē)輛行駛時(shí)，二排座椅異響，二排座椅中央扶手處有吱吱嘎嘎的摩擦聲。

現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)，車(chē)輛行駛時(shí)，二排座椅中央扶手會(huì)晃動(dòng)，與頭枕和兩側(cè)座椅會(huì)摩擦產(chǎn)生吱吱嘎嘎聲。在顛簸路面聲音大，平坦路面聲音小，如圖1所示。二排座椅中央扶手位于后排座椅中間，為可收放式。使用時(shí)放下，為后排乘客提供肘部空間，增加舒適性；不使用時(shí)收起，以便中間座位坐人。

圖1 二排座椅中央扶手與頭枕和座椅會(huì)摩擦產(chǎn)生吱吱嘎嘎聲

問(wèn)題2：二排座椅前后移動(dòng)時(shí)，滑軌有摩擦聲，如圖2所示。

由于該車(chē)型是7座車(chē)，二排座椅需要能夠前后移動(dòng)，以便三排座椅坐人。座椅滑軌包括一個(gè)固定軌道（下軌）和一個(gè)滑動(dòng)軌道（上軌），如圖3所示。固定軌道利用連接螺栓連接固定在車(chē)身的底面上，滑動(dòng)軌道穿設(shè)在固定軌道中，且滑動(dòng)軌道能在固定軌道中滑動(dòng)，在滑動(dòng)軌道的上部與汽車(chē)座椅相固連，汽車(chē)座椅可以隨著滑動(dòng)軌道前后滑動(dòng)，在固定軌道和滑動(dòng)軌道之間設(shè)有滾珠，在固定軌道與滑動(dòng)軌道相互對(duì)接結(jié)合的狀態(tài)下，使兩者可以順利滑動(dòng)。

圖2 二排座椅前后移動(dòng)時(shí)滑軌有摩擦聲

圖3 座椅滑軌內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

2 座椅中央扶手異響的原因分析及對(duì)策

2.1 原因分析

經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的觀察，車(chē)輛行駛時(shí)，扶手會(huì)前后晃動(dòng)，造成中央扶手與左側(cè)座椅、右側(cè)座椅有摩擦，中央扶手上面的拉帶與頭枕有摩擦。

由于設(shè)計(jì)上中央扶手是可旋轉(zhuǎn)的，旋轉(zhuǎn)方向無(wú)約束力，中央扶手收起時(shí)是靠座椅對(duì)中央扶手的擠壓來(lái)固定中央扶手的，座椅對(duì)中央扶手的擠壓不足導(dǎo)致了車(chē)輛行駛時(shí)扶手晃動(dòng)。

經(jīng)過(guò)測(cè)量，中央扶手與頭枕有間隙3 mm，如圖4所示，符合設(shè)計(jì)：4.35 mm（+2/-4.35），頭枕與扶手無(wú)擠壓力。

中央扶手與左側(cè)座椅間隙是0 mm，如圖5所示，符合設(shè)計(jì)：0 mm（0,+2），中央扶手與左側(cè)座椅是面接觸，但相互無(wú)擠壓力，所以左側(cè)座椅對(duì)中央扶手的約束力小。

圖4 中央扶手與頭枕間隙草圖

圖5 中央扶手與左側(cè)間隙草圖

中央扶手與右側(cè)座椅貼合面呈喇叭口，如圖6所示。接觸面積小。設(shè)計(jì)間隙為0～3 mm，實(shí)際值是右側(cè)座椅與中央扶手前部間隙是0 mm，后部間隙約3 mm，右側(cè)座椅與扶手之間是線接觸，所以右側(cè)座椅對(duì)扶手的約束力小。

圖6 中央扶手與右側(cè)座椅間隙草圖

通過(guò)上述分析，設(shè)計(jì)上座椅對(duì)中央扶手的約束力不足，導(dǎo)致了中央扶手在車(chē)輛行駛時(shí)晃動(dòng)，產(chǎn)生了異響。

2.2 改善措施

如果想讓中央扶手在車(chē)輛行駛過(guò)程中不會(huì)前后晃動(dòng)，就要增大座椅對(duì)中央扶手的約束力。如果扶手與座椅能夠過(guò)盈配合，就能增大座椅對(duì)中央扶手的約束力。全部過(guò)盈配合，座椅對(duì)中央扶手的約束力太大，會(huì)增大中央扶手的拉拔力。中央扶手與右側(cè)座椅設(shè)計(jì)成喇叭口接觸，就是為了降低中央扶手的拉拔力。中央扶手的拉拔力標(biāo)準(zhǔn)為展開(kāi)力：（35±10）N，鎖入力：（30±10）N。

為了保證中央扶手的拉拔力能滿足標(biāo)準(zhǔn)，且中央扶手在車(chē)輛行駛中不會(huì)前后晃動(dòng)，將右側(cè)座椅與中央扶手分開(kāi)，左側(cè)座椅和頭枕與中央扶手過(guò)盈配合，既能解決異響的問(wèn)題，還可以不增大中央扶手的拉拔力。制定對(duì)策如下：

（1）頭枕底部泡棉加厚10 mm，使頭枕與中央扶手過(guò)盈配合，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更改為頭枕與中央扶手的過(guò)盈量為5.65（-2/+4.35），如圖7所示。

圖7 頭枕改善前后對(duì)比圖

（2）左側(cè)座椅泡棉加厚10 mm，使左側(cè)座椅與中央扶手過(guò)盈配合，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)更改為左側(cè)座椅與中央扶手過(guò)盈量為10 mm（-2/0），如圖8所示。

圖8 左側(cè)座椅改善前后對(duì)比圖

（3）右側(cè)座椅泡棉削減15 mm，使右側(cè)座椅與中央扶手有間隙，間隙值更改為15 mm（±2 mm），如圖9所示。

圖9 右側(cè)座椅改善前后對(duì)比圖

圖10 二排座椅改善后效果圖

經(jīng)過(guò)3次改動(dòng)，座椅改善效果如圖10所示。左側(cè)座椅與中央扶手干涉擠壓，中部的頭枕與中央扶手干涉擠壓，右側(cè)座椅與中央扶手分開(kāi)。

2.3 效果確認(rèn)

對(duì)策實(shí)施后，經(jīng)過(guò)路試，中央扶手異響已經(jīng)消除了。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量，扶手展開(kāi)力為41 N，扶手鎖入力為35 N，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為扶手展開(kāi)力為（35± 10）N，扶手鎖入力為（30±10）N，實(shí)際測(cè)量值是符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的。改善后的座椅外觀皮質(zhì)沒(méi)有出現(xiàn)皺紋等不良現(xiàn)象。對(duì)策有效地解決了市場(chǎng)抱怨的二排座椅中央扶手異響問(wèn)題。

3 二排座椅前后移動(dòng)時(shí)滑軌異響的原因分析及對(duì)策

3.1 原因分析

運(yùn)用魚(yú)骨圖法進(jìn)行4M1D分析，如圖11所示。從人、機(jī)、料、方法、設(shè)計(jì)5方面找出所有可能的原因，并逐一確認(rèn)，確認(rèn)問(wèn)題產(chǎn)生的要因。

圖11 座椅前后移動(dòng)時(shí)滑軌異響的原因分析魚(yú)骨圖

通過(guò)對(duì)末端因子逐一進(jìn)行初步排查確認(rèn)，確認(rèn)1個(gè)可能要因，滑軌內(nèi)鋼球滾動(dòng)異常，如表1所示。

表1 要因確認(rèn)

對(duì)該要因進(jìn)行進(jìn)一步的分析，測(cè)量座椅前后移動(dòng)所需力，異響座椅在某段行程所需力會(huì)突然增大，而正常座椅整個(gè)行程所需的力是穩(wěn)定的，如圖12所示，可以確認(rèn)鋼球滾動(dòng)異常是要因。

圖12 座椅前后移動(dòng)時(shí)所需力的對(duì)比分析

接下來(lái)用5why進(jìn)行根因分析，如圖13所示。

經(jīng)過(guò)5why分析發(fā)現(xiàn)鋼球直徑小是上下軌配合松動(dòng)的根本原因。

圖14和圖15是正常滑軌滑動(dòng)狀態(tài)與異響滑軌滑動(dòng)狀態(tài)的對(duì)比，正常狀態(tài)下，上下軌道滑動(dòng)時(shí)平行順暢，但是異響滑軌滑動(dòng)時(shí)，由于鋼球尺寸偏小，上下軌道滑動(dòng)時(shí)不再平行，鋼球出現(xiàn)卡滯，導(dǎo)致異響。

圖13 根因分析

圖14 滑軌理論滑動(dòng)狀態(tài)

圖15 滑軌實(shí)際滑動(dòng)狀態(tài)

3.2 制定對(duì)策

鋼球設(shè)計(jì)尺寸由4.9 mm改為4.95 mm，如圖16所示。

對(duì)策執(zhí)行后，經(jīng)驗(yàn)證二排座椅前后移動(dòng)時(shí)滑軌異響問(wèn)題消除，對(duì)策有效地解決了市場(chǎng)抱怨的二排座椅前后移動(dòng)時(shí)滑軌異響問(wèn)題。

圖16 鋼球直徑尺寸改善前后對(duì)比圖

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)座椅作為車(chē)內(nèi)與駕駛員及成員接觸最直接的部件[2]，其質(zhì)量問(wèn)題能夠被消費(fèi)者更直觀地感受到。本文主要對(duì)座椅經(jīng)常出現(xiàn)的兩個(gè)異響問(wèn)題進(jìn)行分析，分別從座椅泡棉的尺寸及座椅滑軌的鋼球尺寸進(jìn)行改善，修改設(shè)計(jì)尺寸，解決了座椅異響問(wèn)題。這兩類(lèi)座椅異響問(wèn)題的發(fā)生為以后座椅的開(kāi)發(fā)提供了經(jīng)驗(yàn)。座椅開(kāi)發(fā)不應(yīng)只關(guān)注外觀造型[3]，更要考慮性能質(zhì)量。座椅的異響問(wèn)題一般都是到整車(chē)或者樣件出來(lái)后通過(guò)靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題[4]，然后再分析解決問(wèn)題，不利于控制產(chǎn)品成本，因此，在設(shè)計(jì)階段就啟動(dòng)異響預(yù)防方案，在座椅設(shè)計(jì)時(shí)參照以往車(chē)型的異響數(shù)據(jù)庫(kù)，盡量避免因異響問(wèn)題造成的設(shè)計(jì)更改，便能降低產(chǎn)品成本。

[1] 顏天曉,陳展宏,羅付秋.乘用車(chē)座椅動(dòng)態(tài)異響問(wèn)題研究[J].時(shí)代汽車(chē),2020(8):114-115,126.

[2] 馮東明,陳維清.某乘用車(chē)后排2/3座椅異響問(wèn)題的研究與解決[J].時(shí)代汽車(chē),2018(11):160-162.

[3] 馮朋飛,李志國(guó),李雨潤(rùn),等.關(guān)于某車(chē)型駕駛座椅異響的設(shè)計(jì)優(yōu)化[C]//第十六屆河南省汽車(chē)工程科技學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.鄭州:河南省汽車(chē)工程學(xué)會(huì),2019:56-57.

[4] 江文杰,孫成武.某車(chē)型汽車(chē)座椅異響問(wèn)題的研究與解決[J].機(jī)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，碩士，工程師，研究方向?yàn)槠?chē)質(zhì)量問(wèn)題改善，E-mail:caijuanli@sohu.com。