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摘要：“汽车座椅”是车辆的重要组成部分，供驾乘人员乘车时乘坐，是汽车的必备配置。汽车安全分为主动安全和被动安全，座椅是被动安全的守护者，应保证驾乘人员的人身安全，在国内生产和销售的座椅的安全性能应满足中国强制认证、座椅相关的标准和整车的法律法规要求，在国外销售的车辆，还应满足相应国家的强制认证要求。为了满足这些要求，座椅的关键零部件起相当重要的作用，管控好座椅的零部件的质量，整椅能满足相关的标准，整椅的质量是整车质量的保障之一。
关键词：汽车座椅;关键零部件;结构;控制点
中图分类号：U463.99 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）15-0035-04
1 背景
“汽车座椅”是车辆的重要组成部分，供驾乘人员乘车时乘坐，是汽车的必备配置。强制性产品认证目录包含座椅及头枕的认证[5]，座椅要满足整车碰撞试验要求，应当先满足座椅强制标准GB15083-2019、GB11550-2009、GB8410-2006、GB14167-2013的试验要求，再申请CCC认证，座椅通过CCC认证后整车再申请CCC认证并上公告后才能上市销售。整车要满足的强制性标准包括《机动车运行安全技术条件》（GB7258）、《乘用车辆正面碰撞乘员保护》（GB11551），座椅的关键零部件符合质量要求为整车满足的强制性标准打下基础。
汽车座椅一方面要满足国家强制标准的要求，另一方面还要满足整车厂的安全要求，比如安全气囊对乘员的保护、座垫上安全带提醒装置的功能等虽然没有上升到国家强制标准目录中，但它们都是被动安全的重要组成部分。这些装置都是座椅的关键零部件。
如果座椅的安全性實验不能满足国家强制标准的要求，必然导致企业的不良质量成本增加，如果批量不良品流入客户端导致召回，召回的处理成本也很高，所以管理和控制好座椅的关键零部件质控点相当重要。
2 汽车座椅的关键零部件
《GB/T 15089-2001机动车辆及挂车分类》中将汽车分为L、M、N、O、G五大类，其中M类至少有四个车轮并且用于载客的机动车辆，M1类车是指座位数不超过九座的载客车辆，包括驾驶员座位。本文所指的汽车指的“汽车”是M1类汽车。座椅是指供成年人乘坐且有完整面套并与车辆联接为一体的乘坐设施。它包括单独的座椅或长条座椅[1]。
座椅的结构应至少包含以下部件：
2.1 座椅总成
图1为座椅总成剖面示意图;图1中的面套和泡沫都是由有机物组成，有害物质的含量超标是对人身健康潜在的安全风险，有害物质是指的铅、汞、镉、铬、多溴联苯、多溴联苯醚;其阻燃性能在汽车内饰材料的燃烧特性GB8410-2006[4]中有明确的规定。
2.2 靠背骨架总成
图2 为靠背骨架总成+调角器总成;靠背骨架一般由合金钢板或钢管冲压成形，经过焊接的方式形成总成。
2.3 调角器总成
图3 为靠背角度调节系统，座椅的靠背角度调节器，是调节机构，影响强度的安全部件，其核心件为行星齿轮组，由合金钢板精冲而成，通过热处理提高其硬度和耐磨强度，有锁止机构。
2.4 座垫骨架总成
图4 为座垫骨架总成+滑轨总成;座框骨架是影响强度的安全部件，一般由合金钢板或钢管冲压成形，经过焊接的方式形成总成，通过螺栓与滑轨总成连接。
2.5 滑轨总成
图5为滑轨总成+安全带锁扣;滑轨是移位机构，影响强度的安全部件，一般由合金钢板冲压成形，滑轨总成主要由棘爪、滚珠、上、下轨组成，通过脚板与车身相连接。棘爪与上下轨的窗口形成滑轨的锁止机构。
2.6 安全气囊总成
图6为安全气囊总成，安全气囊是缓冲装置，是被动安全的主要防护零部件，客户要求的关键安全部件，一般由气体发生器、气囊、控制装置等组成。
2.7 头枕总成
图7为头枕总成+头枕导管示意图，头枕是锁止装置，关键的安全部件主要分为两大类，一是不可调式，如整体式头枕、分体式头枕。另一种是可调式即可拆式头枕。可调式的汽车头枕中又分为手动可调式和主动可调式，手动可调式只能做高度的单向调节，而主动可调式则可以在二维方向作自动调节。头枕的类型有4类，如下所述：
2.7.1 手动整体式头枕-不可调式
整体式头枕：由靠背上部形成的头枕，仅能用工具将其从座椅或车身结构上拆下来，或利用将座椅外罩全部或部份拆下来的方法才能将其拆下来，高度不可以调整，如图8所示的头枕。用于部分低成本的小轿车、客车等。
通过一垂直于距R点540mm的基准线的平面来定义头枕和座椅靠背之间的边界。如图8所示540mm以上的区域即为整体式头枕区域。[3]
2.7.2 手动可拆式头枕-可调式
采用插入或固定的方式与座椅靠背相连且可以与座椅分开的头枕，小轿车广泛采用可拆式头枕，可拆式头枕又可分为档位可调式（可调式头枕有多个档位满足不同身高的人群）和不可调式（只有一个档位），如图9所示。
2.7.3 分体式头枕-不可调式
采用插入或固定的方式与车身结构相连且完全与座椅分开的头枕，在小轿车上较少使用。 2.7.4 主动可调式-可以在二维方向作自动调节
如图10所示。
3 汽车座椅的结构要求
M1类车所有座椅的每个移位装置和调节装置都应具有能自动锁止功能。如果座椅中的舒适性装置在发生撞车事故时不会给车内乘员带来额外伤害，则不需要采用锁止装置，如扶手、腰托等。折叠座椅应具有自动锁止功能。在座椅上主要的调节装置有头枕、靠背角度调节装置、腰部支撑等，移位装置有滑轨、高度调节器等。[1]
移位装置，其解锁机构应置于座椅外侧靠近车门处，方便后排乘员调节[1]。
座椅背部的表面不允许有任何可能会增加乘员伤害的凸起或尖棱[1]。
3.1 危险凸起或锋利边缘的要求
座椅后部零件的表面不应有危险的凸起或可能增加伤害乘员的锋利边缘。如图11、图12、图13所示，如果座椅后部表面曲率半径在区域1不小于2.5mm;区域2表面曲率半径小于5.0mm大于2.5mm;区域3表面曲率半径为3.2mm，它们应当通过规定的吸能测试。此外，这些表面必须填补，以避免直接接触头部与座椅框架结构[1]。
3.2 儿童座椅固定点要求
所有M1类车辆（含2排及以上的座椅）应配置至少2个儿童座椅位置，至少有2个儿童座椅位置同时应装备儿童座椅固定点系统和儿童座椅上拉带固定点。至少有1个位于第二排座椅上，如果儿童座椅固定系统安装在配备了气囊的前排乘坐位置，应安装气囊的抑制开关。[2]
3.3 安全带锚点要求
所有M1类车辆应当配置3点式安全带，前排座椅座椅安全带固定点应该有2点在车身上，1点在座椅骨架上，中排座椅的外侧安全带固定点1点在座椅骨架上，2点在车身上，中间座椅的安全带上固定点布置在座椅上;后排座椅的外侧安全带固定点可以2点在车身上，1点在座椅骨架上，也可以1点在车身上，2点在骨架上，中间座椅的安全带固上定点可以布置在座椅上也可以布置在车身上（如图14）。[2]
4 汽车座椅質量的主要控制点
4.1 材料
材料是保证关键零部件强度的关键点，材料的成份、厚度、加工工艺在产业链的源头加以控制和管理，在设计阶段选择正确的材料牌号和规格，有机物材料纵横向燃烧速度不大于100mm/min[4]，大多数整车厂为了提高安全系数，会将标准提高到燃烧速度不大于80mm/min。
来料检验材料的成分、规格、批次质量报告;储存过程中管控材料的批次，先进先出，生产过程中领用正确的材料并作好批次追溯记录。
4.2 零部件结构
零部件结构形状是承受力的重要部份，在设计时考虑机加工过程中的应力集中，适当的增加R角，还要考虑可制造性及成本，结构尽量简化。
4.3 加工工艺技术
零部件的加工工艺直接影响座椅的强度、经济性和精致工艺，比如骨架之间的连接，根据结构特点和强度要求，可以选择焊接、螺栓连接、铆接。
螺栓连接扭力根据螺栓规格来确定，根据连接部位的重要性来选择防松方案，比如涂防松胶、加止退垫片等。
如图15所示，滑轨脚板铆接直径为>Φ13.5mm，厚度为>3.5mm，若该尺寸不合格可能会影响座椅安全带固定点强度。
焊接分为点焊、CO2保护焊、激光焊、钎焊、塞焊等，焊接的电流、时间、定位工装相当重要;铆接工艺分为压铆和旋铆，铆接的行程、压力是重要控制点，螺栓分为标准件和非标准件，螺栓连接的工具选择、扭力、角度控制也很重要。气囊区面套的缝纫质量直接影响气囊是否爆破或爆破时间，控制缝纫的底线强度、针距、针数、张力，气囊爆破区域的长度，气囊爆破区域不允许返工等。
5 总结
以上分析了座椅质量管理的背景，剖析了座椅有哪些关键零部件及其作用、相关标准对座椅结构的要求和汽车座椅的主要控制点，座椅制造商在设计时对这些主要控制点在图纸中明确标注相应的符号，制订相应的工艺文件对控制点细化要求，最后在质量控制文件中明确检查的频率、检查内容、结果的判断标准。按要求做好每个环节的控制，汽车座椅的强度满足相关法规要求，以减少企业的成本提高效益。
参考文献：
[1]GB15083-2019，汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会，2019：10[201910].
[2]GB14167-2013，汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上固定点[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会，2013：5[201305].
[3]GB11550-2009，汽车座椅头枕强度要求和试验方法[S]北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会，2009：9[200909].
[4]GB8410-2006，汽车内饰材料的燃烧特性[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会，2006：1[200601].
[5]强制性产品认证目录[S].北京：中国国家认证认可监督管理委员会官网，2019：8[201908].
关键词：汽车座椅;关键零部件;结构;控制点
中图分类号：U463.99 文献标识码：A 文章编号：1674-957X（2021）15-0035-04
1 背景
“汽车座椅”是车辆的重要组成部分，供驾乘人员乘车时乘坐，是汽车的必备配置。强制性产品认证目录包含座椅及头枕的认证[5]，座椅要满足整车碰撞试验要求，应当先满足座椅强制标准GB15083-2019、GB11550-2009、GB8410-2006、GB14167-2013的试验要求，再申请CCC认证，座椅通过CCC认证后整车再申请CCC认证并上公告后才能上市销售。整车要满足的强制性标准包括《机动车运行安全技术条件》（GB7258）、《乘用车辆正面碰撞乘员保护》（GB11551），座椅的关键零部件符合质量要求为整车满足的强制性标准打下基础。
汽车座椅一方面要满足国家强制标准的要求，另一方面还要满足整车厂的安全要求，比如安全气囊对乘员的保护、座垫上安全带提醒装置的功能等虽然没有上升到国家强制标准目录中，但它们都是被动安全的重要组成部分。这些装置都是座椅的关键零部件。
如果座椅的安全性實验不能满足国家强制标准的要求，必然导致企业的不良质量成本增加，如果批量不良品流入客户端导致召回，召回的处理成本也很高，所以管理和控制好座椅的关键零部件质控点相当重要。
2 汽车座椅的关键零部件
《GB/T 15089-2001机动车辆及挂车分类》中将汽车分为L、M、N、O、G五大类，其中M类至少有四个车轮并且用于载客的机动车辆，M1类车是指座位数不超过九座的载客车辆，包括驾驶员座位。本文所指的汽车指的“汽车”是M1类汽车。座椅是指供成年人乘坐且有完整面套并与车辆联接为一体的乘坐设施。它包括单独的座椅或长条座椅[1]。
座椅的结构应至少包含以下部件：
2.1 座椅总成
图1为座椅总成剖面示意图;图1中的面套和泡沫都是由有机物组成，有害物质的含量超标是对人身健康潜在的安全风险，有害物质是指的铅、汞、镉、铬、多溴联苯、多溴联苯醚;其阻燃性能在汽车内饰材料的燃烧特性GB8410-2006[4]中有明确的规定。
2.2 靠背骨架总成
图2 为靠背骨架总成+调角器总成;靠背骨架一般由合金钢板或钢管冲压成形，经过焊接的方式形成总成。
2.3 调角器总成
图3 为靠背角度调节系统，座椅的靠背角度调节器，是调节机构，影响强度的安全部件，其核心件为行星齿轮组，由合金钢板精冲而成，通过热处理提高其硬度和耐磨强度，有锁止机构。
2.4 座垫骨架总成
图4 为座垫骨架总成+滑轨总成;座框骨架是影响强度的安全部件，一般由合金钢板或钢管冲压成形，经过焊接的方式形成总成，通过螺栓与滑轨总成连接。
2.5 滑轨总成
图5为滑轨总成+安全带锁扣;滑轨是移位机构，影响强度的安全部件，一般由合金钢板冲压成形，滑轨总成主要由棘爪、滚珠、上、下轨组成，通过脚板与车身相连接。棘爪与上下轨的窗口形成滑轨的锁止机构。
2.6 安全气囊总成
图6为安全气囊总成，安全气囊是缓冲装置，是被动安全的主要防护零部件，客户要求的关键安全部件，一般由气体发生器、气囊、控制装置等组成。
2.7 头枕总成
图7为头枕总成+头枕导管示意图，头枕是锁止装置，关键的安全部件主要分为两大类，一是不可调式，如整体式头枕、分体式头枕。另一种是可调式即可拆式头枕。可调式的汽车头枕中又分为手动可调式和主动可调式，手动可调式只能做高度的单向调节，而主动可调式则可以在二维方向作自动调节。头枕的类型有4类，如下所述：
2.7.1 手动整体式头枕-不可调式
整体式头枕：由靠背上部形成的头枕，仅能用工具将其从座椅或车身结构上拆下来，或利用将座椅外罩全部或部份拆下来的方法才能将其拆下来，高度不可以调整，如图8所示的头枕。用于部分低成本的小轿车、客车等。
通过一垂直于距R点540mm的基准线的平面来定义头枕和座椅靠背之间的边界。如图8所示540mm以上的区域即为整体式头枕区域。[3]
2.7.2 手动可拆式头枕-可调式
采用插入或固定的方式与座椅靠背相连且可以与座椅分开的头枕，小轿车广泛采用可拆式头枕，可拆式头枕又可分为档位可调式（可调式头枕有多个档位满足不同身高的人群）和不可调式（只有一个档位），如图9所示。
2.7.3 分体式头枕-不可调式
采用插入或固定的方式与车身结构相连且完全与座椅分开的头枕，在小轿车上较少使用。 2.7.4 主动可调式-可以在二维方向作自动调节
如图10所示。
3 汽车座椅的结构要求
M1类车所有座椅的每个移位装置和调节装置都应具有能自动锁止功能。如果座椅中的舒适性装置在发生撞车事故时不会给车内乘员带来额外伤害，则不需要采用锁止装置，如扶手、腰托等。折叠座椅应具有自动锁止功能。在座椅上主要的调节装置有头枕、靠背角度调节装置、腰部支撑等，移位装置有滑轨、高度调节器等。[1]
移位装置，其解锁机构应置于座椅外侧靠近车门处，方便后排乘员调节[1]。
座椅背部的表面不允许有任何可能会增加乘员伤害的凸起或尖棱[1]。
3.1 危险凸起或锋利边缘的要求
座椅后部零件的表面不应有危险的凸起或可能增加伤害乘员的锋利边缘。如图11、图12、图13所示，如果座椅后部表面曲率半径在区域1不小于2.5mm;区域2表面曲率半径小于5.0mm大于2.5mm;区域3表面曲率半径为3.2mm，它们应当通过规定的吸能测试。此外，这些表面必须填补，以避免直接接触头部与座椅框架结构[1]。
3.2 儿童座椅固定点要求
所有M1类车辆（含2排及以上的座椅）应配置至少2个儿童座椅位置，至少有2个儿童座椅位置同时应装备儿童座椅固定点系统和儿童座椅上拉带固定点。至少有1个位于第二排座椅上，如果儿童座椅固定系统安装在配备了气囊的前排乘坐位置，应安装气囊的抑制开关。[2]
3.3 安全带锚点要求
所有M1类车辆应当配置3点式安全带，前排座椅座椅安全带固定点应该有2点在车身上，1点在座椅骨架上，中排座椅的外侧安全带固定点1点在座椅骨架上，2点在车身上，中间座椅的安全带上固定点布置在座椅上;后排座椅的外侧安全带固定点可以2点在车身上，1点在座椅骨架上，也可以1点在车身上，2点在骨架上，中间座椅的安全带固上定点可以布置在座椅上也可以布置在车身上（如图14）。[2]
4 汽车座椅質量的主要控制点
4.1 材料
材料是保证关键零部件强度的关键点，材料的成份、厚度、加工工艺在产业链的源头加以控制和管理，在设计阶段选择正确的材料牌号和规格，有机物材料纵横向燃烧速度不大于100mm/min[4]，大多数整车厂为了提高安全系数，会将标准提高到燃烧速度不大于80mm/min。
来料检验材料的成分、规格、批次质量报告;储存过程中管控材料的批次，先进先出，生产过程中领用正确的材料并作好批次追溯记录。
4.2 零部件结构
零部件结构形状是承受力的重要部份，在设计时考虑机加工过程中的应力集中，适当的增加R角，还要考虑可制造性及成本，结构尽量简化。
4.3 加工工艺技术
零部件的加工工艺直接影响座椅的强度、经济性和精致工艺，比如骨架之间的连接，根据结构特点和强度要求，可以选择焊接、螺栓连接、铆接。
螺栓连接扭力根据螺栓规格来确定，根据连接部位的重要性来选择防松方案，比如涂防松胶、加止退垫片等。
如图15所示，滑轨脚板铆接直径为>Φ13.5mm，厚度为>3.5mm，若该尺寸不合格可能会影响座椅安全带固定点强度。
焊接分为点焊、CO2保护焊、激光焊、钎焊、塞焊等，焊接的电流、时间、定位工装相当重要;铆接工艺分为压铆和旋铆，铆接的行程、压力是重要控制点，螺栓分为标准件和非标准件，螺栓连接的工具选择、扭力、角度控制也很重要。气囊区面套的缝纫质量直接影响气囊是否爆破或爆破时间，控制缝纫的底线强度、针距、针数、张力，气囊爆破区域的长度，气囊爆破区域不允许返工等。
5 总结
以上分析了座椅质量管理的背景，剖析了座椅有哪些关键零部件及其作用、相关标准对座椅结构的要求和汽车座椅的主要控制点，座椅制造商在设计时对这些主要控制点在图纸中明确标注相应的符号，制订相应的工艺文件对控制点细化要求，最后在质量控制文件中明确检查的频率、检查内容、结果的判断标准。按要求做好每个环节的控制，汽车座椅的强度满足相关法规要求，以减少企业的成本提高效益。
参考文献：
[1]GB15083-2019，汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会，2019：10[201910].
[2]GB14167-2013，汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上固定点[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会，2013：5[201305].
[3]GB11550-2009，汽车座椅头枕强度要求和试验方法[S]北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会，2009：9[200909].
[4]GB8410-2006，汽车内饰材料的燃烧特性[S].北京：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会，2006：1[200601].
[5]强制性产品认证目录[S].北京：中国国家认证认可监督管理委员会官网，2019：8[201908].