电动座椅靠背限位功能失效问题的分析及解决

郭文庚 王长慧 韩鹏飞

摘 要：市场上的汽车座椅靠背的前后调节极限位置的限位功能，无论电动或手动，主要通过角度限位支架实现，并匹配调角器下连接板合适的开口角度。但电动座椅的靠背调节通过电机驱动，在前后极限位置时堵转扭矩比手动大很多。本文通过分析某项目电动座椅的限位失效原因，验证并确认了角度限位支架的关键参数，并最终关闭了该问题点，为该类问题的解决提供了一种方案。

关键词：靠背限位;扭矩;配合量

1 问题现状

某前排座椅的电动配置在项目开发的DV阶段，出现了靠背调节至最前端或最后端时，无法对靠背进行有效限位的问题。拆解外侧护盖后，调节电动靠背时发现，当靠背运动至最前端/最后端时，限位支架与调角器的下连接板的R角接触后变形弹起，导致限位功能完全失效（图 1）。但手动配置座椅采用相同的靠背侧板、限位支架、关键尺寸等，却没有出现类似问题。

2 FTA分析

2.1 靠背前后端极限位置设定

根据客户输入确定靠背从设计位置可向前、向后调节角度，设计限位支架结构、调角器下连接板的匹配开口角度等，另外，限位支架的限位边缘要与下连接板的匹配区域预留一定的角度/距离间隙，保证能吸收制造偏差。由于电动调角器是偏心转动，限位支架的限位特征上边缘与下连接板缺口区域的最小径向距离（图2-尺寸a）、下连接板起挡点作用的边缘与限位支架的限位特征下边缘的径向匹配量（图2-尺寸b）等均需要设定在合理的范围内，避免在前后极限位置，由于电机堵转扭矩过大造成限位支架变形导致限位功能失效。

2.2 限位功能失效的FTA分析

2.2.1 来料调查

（1）限位支架的翻边边缘面轮廓。经调查，限位支架起限位作用的翻边面轮廓度满足图纸要求（图3箭头所指4个面），且该件的检测基准为其底部的两个孔位，在靠背侧板与其焊接时，使用定位销将限位支架与侧板串在一起，避免了基准转换的公差累计。

（2）下连接板的前后挡点边缘的面轮廓度。经调查，下连接板的前后挡点边缘的面轮廓度满足图纸要求（图4箭头所指4个面），同时挡点高度满足要求。

（3）侧板焊接总成中限位支架的限位翻边到旋转中心的径向距离。当靠背位于设计位置时，图5中的检测数据中尺寸⑤平均值，超规格约4 mm～5 mm，判断焊接后限位支架上翘严重，靠背作动时限位支架的翻边更容易向上翘起变形。

当电动靠背在前极限（图6）、后极限（图7）位置来回作动多次后，限位支架翻边完全上翘，从上表1（前极限）、表2（后极限）中尺寸⑤平均值可知，超规格约10 mm～

15 mm，完全超过了下连接板的挡点高度，限位功能已经完全失效。

2.2.2 结构设计

（1）当前设计的限位支架在前后极限位置的配合量不足：1）与下连接板的限位挡点配合量不够，尤其是电动靠背调节时，靠背是偏心转动，导致前后极限位置，配合量更少，在前极限位置时配合量仅0.84 mm，在后极限位置时配合量仅1.4 mm，经调查最初设计时参考的原型，其仅有手动配置，故其限位支架与下连接板的配合量小也不影响前后限位功能。2）与下连接板的挡点配合处是限位支架的折弯翻边，此处成型精度难以保证。

（2）电动靠背调节过程中，在前后极限位置，由于电机作用扭矩较手动大很多，导致限位支架变形严重，最終超过下连接板的前后限位挡点，导致功能失效。

（3）侧板总成的限位支架在底部焊接后难以避免会上翘一定程度。

3 对策措施

3.1 临时对策

手工修理电动座椅的限位支架，确保向下弯曲约5 mm（返修效果如图10所示），检测时体重95 kg的乘员卧躺在座椅上，前后极限位置调节靠背10次，功能OK后下线使用。

3.2 永久对策

重新设计限位支架（如图11），结合对标定义限位支架的限位特征的上边缘与下连接板的配合量（图2-尺寸a），并考虑电动调角器的偏心运动、焊接制造误差等因素，确定限位支架的限位特征的下边缘与下连接板限位槽底部的径向距离（图2-尺寸b），避免距离过小导致运动过程中的干涉等问题（优化后设定为5 mm～6 mm左右）。其中尺寸a变更前后变化：前极限：配合量由0.84 mm变更为7.7 mm（如图12）;后极限：配合量由1.4 mm变更为8.6 mm（如图13）。

4 对策实施后的结果

新设计的永久方案需要重开模，通过简化方案的样件（图14）验证永久方案的有效性。且由于新方案比旧方案的整体刚性更强，在前后极限位置时，靠背电机堵转状态下，限位支架与下连接板碰撞产生的拖拉声比现状持续时间短，干脆利落将靠背限位挡住。后期重开模的永久方案经过多个项目的高温、常温、低温的靠背耐久试验均通过。

5 结语

在设定关键配合尺寸时，需要充分的对标分析，且需要充分考虑新项目使用场合与对标件使用场合、环境空间等不同，做出适应性的调整。

参考文献：

[1]张营.某车型后排座椅靠背限位器失效的解决方法[J].装备制造技术，2014（8）：102-103+107.