汽車駕駛座椅的人機(jī)工程學(xué)與舒適性-全文預(yù)覽
【正文】 應(yīng)提供形狀和位置適宜的兩點(diǎn)支承, 第一支承部位位于人體第5~6 胸椎之間的高度上,作為肩靠。坐墊的另一優(yōu)點(diǎn)是能使身體采取一種較穩(wěn)定的姿勢，讓身體可以適度地陷入坐墊。因此傾角不能太大，一般為50 —150。椅面傾角β: 指椅面與水平之間的夾角。其尺寸應(yīng)滿足: 腰部得到靠背的支承。駕駛座椅的椅面高度應(yīng)低些。 靠背的高度、寬度和傾角。上述要求具體到駕駛座椅的設(shè)計中滿足駕駛員坐姿舒適性的座椅尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計、滿足駕駛員振動舒適性的座椅抗振減振設(shè)計、滿足操作舒適性的座椅空間位置設(shè)計以及滿足駕駛員的安全性的汽車駕駛座椅主動安全性及被動安全性的設(shè)計。汽車駕駛座椅的人機(jī)工程學(xué)分析, 安全舒適的汽車駕駛座椅的設(shè)計必須滿足以下要求: 一是坐姿舒適性( 靜態(tài)舒適性) 。駕駛座椅對駕駛員人體熱環(huán)境的主要影響因素有: 座椅表面的溫度和濕度。尤其是在夏季，對于沒有冷風(fēng)的汽車是個特別重要的問題。振動對駕駛員操作的影響主要表現(xiàn)為視覺作業(yè)效率的下降和操作動作準(zhǔn)確性變差。 環(huán)境分析把駕駛員—座椅組成的系統(tǒng)看作一個典型人機(jī)系統(tǒng), 該系統(tǒng)所處的環(huán)境對系統(tǒng)中的駕駛員的影響主要體現(xiàn)在振動及溫濕度上, 具體分析如下:( 1) 振動。圖2 為坐姿時座墊上的體壓分布。(3) 座墊上的體壓分布。( 2) 坐姿體壓分布。3 汽車駕駛座椅人機(jī)工程學(xué) 人體坐姿生理特性分析（1）坐姿時脊柱的形態(tài)。這一座椅中含有10個壓力可變化的空氣泡。Volvo汽車公司有專門的座椅設(shè)計專家工作組，目標(biāo)是利用人機(jī)工程學(xué)，設(shè)計出內(nèi)涵豐富并讓顧客感到得心應(yīng)手的汽車。雖然沒有明確打出”健康座椅”的旗號，卻在這方面進(jìn)行了大量的科技研究。幾乎同時，英國科學(xué)家調(diào)查發(fā)現(xiàn)；汽車座椅不合理司機(jī)易患慢性病。2003年6月，德國一個叫“背部健康行動”的組織統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，40%的德國人由于每天開車時間超過1個半小時，大多患有背部疾病，汽車座椅是重要的因素。因為座椅的設(shè)計關(guān)系著人體健康?？烧{(diào)性好的座椅，可以使乘坐者根據(jù)自己的體形特點(diǎn)和就座習(xí)慣調(diào)整轎車座椅，使乘客在轎車行駛過程中獲得最滿意的乘坐效果，并最大限度地減輕乘客在長時間、長距離旅行中的疲勞。而國外同型轎車座椅的外形尺寸都是根據(jù)歐美人的體形而設(shè)計的，中國人和歐美人在人體結(jié)構(gòu)尺寸上存在著較大的差別，主要反映在轎車座椅上，因此，中國用戶乘坐國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型轎車感覺極不舒適，這一缺點(diǎn)反映出國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型轎車生產(chǎn)廠家對國外轎車技術(shù)的引進(jìn)停留在簡單仿制階段。（7）座椅前緣處，大腿與椅子之間壓力應(yīng)盡量減少。(3) 座椅的尺度必須與相對的人體測量值配合。姓名：王桃英 學(xué)號： S0704111汽車駕駛座椅的人機(jī)工程學(xué)與舒適性隨著汽車的技術(shù)進(jìn)步及其普及,人們對汽車要求越來越高,越來越關(guān)注駕駛的舒適性。(2) 座椅應(yīng)能使乘坐者保持舒適坐姿,靠背結(jié)構(gòu)和尺寸應(yīng)給腰部充分的支撐,使脊柱接近于正常彎曲狀態(tài)。(6) 座墊必須有充分的襯墊和適當(dāng)?shù)挠捕?使之有助于將人體重量的壓力分布于坐骨結(jié)節(jié)附近。 2 座椅的研究現(xiàn)狀 汽車駕乘人員經(jīng)常抱怨座椅在乘坐時不夠舒適，其主要原因有以下方面：首先，國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型轎車多是國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)合資的產(chǎn)品，大部分車型都是借鑒國外的同型轎車的技術(shù)開發(fā)設(shè)計而成，不論主要零部件，還是關(guān)鍵技術(shù)、工藝，甚至是座椅的外形尺寸都一并借鑒過來。再次，國產(chǎn)經(jīng)濟(jì)型轎車的座椅調(diào)整不方便且極易出現(xiàn)故障。而有些座椅也許不怎么好看，但是坐上去后感到舒適，這遠(yuǎn)比外表好看重要的多。雖然如此汽車座椅中存在的問題仍然不少。他說，一款好的汽車座椅，表面應(yīng)該足夠容納人的腿部，座椅還應(yīng)給人很好的支撐，不應(yīng)在車行過程中滑動。當(dāng)今市場上，中高檔轎車特別是進(jìn)口車的座椅非常講究，各有千秋。盡管該系統(tǒng)旨在撞車時保護(hù)頸椎，這亦說明健康因素在座椅設(shè)計中比重的增加，這也是人機(jī)工程效應(yīng)在座椅設(shè)計中的很好應(yīng)用。不僅Volvo公司，美國通用汽車公司生產(chǎn)了一種可以由司機(jī)和乘客自我調(diào)節(jié)的汽車座椅。電腦將根據(jù)乘坐者的意見，并參照其內(nèi)存的關(guān)于如何使人體感覺舒適的信息，向座椅內(nèi)的空氣泡發(fā)出命令，調(diào)整氣泡的壓力和形狀，以使人體達(dá)到最佳狀態(tài)。人處于不同的坐姿時, 脊柱形態(tài)不同, 只有座椅的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計使駕駛員的脊柱形態(tài)接近于正常自然狀態(tài), 才會減少腰椎的負(fù)荷以及腰背部肌肉的負(fù)荷, 防止駕駛疲勞發(fā)生。體壓分布是影響乘坐舒適性的重要因素,合理的體壓分布有利于全身肌肉放松,保證正常的血液循環(huán)和神經(jīng)傳導(dǎo)。體壓分布不良會造成皮膚局部受壓,長時間乘坐局部會出現(xiàn)酸麻等疲勞癥狀。從這兩個部位向外, 壓力應(yīng)逐步降低。當(dāng)外界振動接近器官的共振頻率時, 即產(chǎn)生共振, 振幅迅速增大, 此時引起器官的生理反應(yīng)最大。 座椅的溫、濕度特性，即座椅和身體的貼緊部位的悶熱間題，也是在座椅評價中有重要影響的因素。研究表明, 駕駛員在駕駛狀態(tài)下的舒適溫度為18℃~23℃, 舒適濕度為40%~60 %, ~ met, 高于或低于這個范圍都會增加駕駛員的疲勞程度。這種方法可以降低汽車座椅與人接觸區(qū)域的溫度和相對濕度,提高局部熱舒適性。 四是安全性( 包括主動安全性及被動安全性兩個方面) 。座椅尺寸設(shè)計主要參數(shù)包括: 椅面高度、寬度、深度、椅面傾角。在設(shè)計時主要考慮到兩點(diǎn): 椅面過高會使大腿肌肉受壓, 椅面過低就會增加背部肌肉負(fù)荷。椅面深度C: 指椅面前緣至靠背前面水平距離。靠背傾角α: 靠背傾角是指靠背與椅面水平方向的夾角。但是如果座面過分后傾，進(jìn)行駕駛操作時，脊椎因身體前屈而會被拉直，破壞正常的腰椎曲線，形成一種費(fèi)力的姿勢，同時還會壓迫腹部，長期駕駛會造成生理上的傷害。若在座面上加上軟硬適度的坐墊，則測試研究表明，坐于坐墊上的臀部壓力大為降低，而接觸支承面積也由900 cm2增大到1050 cm2，使壓力分散。依據(jù)靠背上體壓分布不均勻原則, 在座椅靠背設(shè)計時應(yīng)保證有靠背兩點(diǎn)支承即就是人體背部和腰部的合理支承。( 3) 座椅材料選擇。 座椅振動舒適性設(shè)計座椅材料是座椅的主要減振元件, 那么在座椅振動舒適性設(shè)計時首先要考慮的就是從座椅材料的選擇上下功夫來保證座椅振動舒適性。因此, 人體脊柱忍受橫向力的能力很低。接觸面
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