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丰田汽车与爱信精机开发了轻量化的新一代座椅,采用高强度的高张力钢板,减少了部件数量和扣合件数,座椅整体重量减轻1成。已由丰田汽车的新款普锐斯所采用。
新座椅由丰田汽车、丰田纺织、爱信精机及SHIROKI工业4公司共同开发。丰田纺织负责座椅骨架TB-NF110,爱信精机负责座椅滑道新一代座椅滑道,SHIROKI工业负责制动装置部分。另外,座椅骨架已配备于丰田汽车的Wish。
图1:轻量化座椅。除普锐斯外,还准备配备于其它车型
实现轻量化的关键在于,采用了张力强度为980MPa的高张力钢板。这样,使用更薄的钢板制成大部件(薄型化)即可减轻重量。比如,座椅骨架的侧架使用980MPa的高张力钢板。钢板厚度比原来薄了1.2mm。
该侧架通过改用一体成形技术,还减少了部件数量。此前座椅上相当于新一代座椅侧架的结构由侧架和上臂2个部件构成。两个部件各自经冲压加工后焊接而成。由于是两个部件的组合结构,座椅倾斜时要承载巨大的负荷,因此必须加厚上臂的钢板。而此次则改为了将该负荷平衡分布于座椅整体(丰田纺织解说员)的一体成形技术。
图2:座椅滑道的结构。左侧为新座椅滑道。四角配置着钢珠提高了刚性。右侧为原座椅滑道,负荷集中在滚轮1点,可能导致刚性降低
座椅滑道上轨和下轨均采用张力强度980MPa、厚1.4mm的高张力钢板。原来上轨和下轨的张力强度为590MPa,厚度为1.8mm,此次减薄了0.4mm。因此,座椅滑道的重量比原来减轻了22%,仅为800g。
另外,为提高该座椅滑道的刚性,还改变了结构。此前为纵向负荷作用于滚轮,横向负荷作用于两个滚珠的结构。但如果负荷集中在滚轮上,可能会导致刚性降低。因此,新座椅滑道没有使用滚轮,而是增加了两个滚珠,利用分布于四角的4个滚珠承载纵向负荷。进而还通过优化滚珠的压力角(承载负荷的角度)提高了刚性。滚珠为钢制。另外,座椅滑道的成本比原来降低15%。
与原座椅相比,新座椅整体的部件数量和扣合件数共减少了25%。今后除普锐斯外,还计划广泛用于丰田汽车的其它车型。并且还将用于丰田汽车以外的汽车。