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目錄
? 外觀方面也有講究
? 放眼人才培養(yǎng)!成立以年輕人為中心的研發(fā)小組
? 參考研究豐田博物館的收藏品
? 曲面無褶的完美座椅設(shè)計
在富士國際賽車場的“富士汽車運(yùn)動博物館”中,展示著豐田內(nèi)部復(fù)原后的夢幻賽車。也許各位讀者們會有以下幾點(diǎn)疑問:夢幻賽車的研發(fā)者是誰?他有著什么樣的想法和目的?這究竟是一輛怎樣的賽車?本次特別企劃將為大家介紹這輛夢幻賽車所蘊(yùn)涵的歷史和意義,并直擊該賽車的復(fù)原現(xiàn)場,以便于為大家解開困惑。
擁有雪茄敞開式車身的TOYOPET RACER,從視覺上來講座椅的存在感極強(qiáng)。而且,此次復(fù)原項(xiàng)目不僅追求“表面上的復(fù)原”,還要讓其如當(dāng)年般正常行駛,因此,可以說座椅是其中不可或缺的功能性零件。
大約在70年前,豐田首次制造出了名為“TOYOPET RACER”的賽車。如今在復(fù)原該賽車的過程中,發(fā)動機(jī)等部分零件還有當(dāng)年流傳下來的設(shè)計圖或曾經(jīng)的改裝基礎(chǔ)實(shí)物可供考證,而座椅等部分零件則只有照片提供參考。對負(fù)責(zé)制造座椅的工作團(tuán)隊來說,與TOYOPET RACER座椅相關(guān)的線索只有當(dāng)年的黑白照片。
豐田創(chuàng)始人豐田喜一郎曾說過,初代皇冠象征著豐田“造車原點(diǎn)”。這次修復(fù)翻新項(xiàng)目在繼承“懷揣造車心意”思想的同時,也為滿足如車主“想一生都能駕駛自己愛車”這種心愿而努力邁出的第一步。
上圖為用以參考的TOYOPET RACER的照片(由愛知豐田汽車公司提供)。
來自車身研發(fā)部的渡部真史主要負(fù)責(zé)車輛布局設(shè)計的工作,如TOYOPET RACER發(fā)動機(jī)、座椅、變速器的配置等。渡部如此說道。
渡部
上圖為正在聽取“老師傅”和“前輩”建議的渡部(中間)。
與其他零件不同,由于座椅由集團(tuán)公司豐田紡織負(fù)責(zé)生產(chǎn),所以豐田公司內(nèi)部并沒有太多研發(fā)制造座椅的know-how。我自己對座椅的了解也不多,因此一開始我們就認(rèn)為必須求助豐田紡織。
完美還原座椅外觀有助于展現(xiàn)當(dāng)年TOYOPET RACER的雄風(fēng),同時也會影響到車手駕駛的安全性與舒適性,所以我們才會在這上面下功夫,多講究。但是由于我們對座椅制造的相關(guān)知識知之甚少,因此從企劃階段開始,便決定求助豐田紡織。
豐田紡織在接到渡部的委托后,于2021年4月在日本豐田市的猿投工廠成立了以年輕人為中心的座椅復(fù)原計劃小組。
豐田紡織的員工們第一次來到位于豐田汽車總公司的TOYOPET RACER復(fù)原小組基地。他們立刻查看了從豐田博物館借來的復(fù)原用“教科書”——TOYOPET SG型卡車的座椅。
此次由來自第1座椅設(shè)計部的箕浦善顧擔(dān)任豐田紡織的負(fù)責(zé)人,他表示:
箕浦
上司從培養(yǎng)人才的角度出發(fā),提出以公司內(nèi)部的年輕人為中心來推進(jìn)研發(fā)制造的建議,并召集了包括我在內(nèi)的8名20至30多歲的人開始了研發(fā)工作。
除了箕浦,豐田紡織召集來的成員還有,來自座套技術(shù)研發(fā)部的須藤駿、來自試作部的谷山光、來自座椅實(shí)驗(yàn)部的上川侑祐、來自設(shè)計部的山口論以及片岡港人、來自座椅計劃部的杉野和美和來自材料技術(shù)研發(fā)部的安田大晃。
上圖為豐田紡織座椅復(fù)原計劃小組的成員。
箕浦
盡管我在公司內(nèi)部參與過老車的修復(fù)翻新,但還從沒有自己負(fù)責(zé)過復(fù)原工作,而且可供參考的只有當(dāng)年的照片,所以一開始我感到非常不安。
要想制造座椅,就必須確定其結(jié)構(gòu)、尺寸以及所需牢固程度等信息??僧?dāng)年用的什么原材料和怎樣的制造方法?公司內(nèi)部完全沒有線索。
于是,為了研究當(dāng)年的座椅,我去了豐田博物館。
成員們拆下了展示于豐田博物館內(nèi)的初代皇冠 RS的座椅,以確認(rèn)其結(jié)構(gòu)和原材料。
渡部與豐田紡織的小組成員一起進(jìn)行了座椅的初期研討工作,同時還和TOYOPET RACER復(fù)原計劃的成員們討論車輛布局的問題,如發(fā)動機(jī)、變速器、駕駛員座椅的理想裝配位置等。他們首先繪制圖紙,再使用3D-CAD技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化處理。
渡部告訴我們,在設(shè)計車輛布局時最讓人頭疼的要屬駕駛員座位部分。根據(jù)照片來看,當(dāng)年TOYOPET RACER上沒有配備安全帶,在詢問了當(dāng)年駕駛過該車型車手的兒子后才得知,駕駛該款賽車時要用腳頂在轉(zhuǎn)向裝置上,并雙手緊緊抓住方向盤來保持穩(wěn)定。
渡部
據(jù)說比賽結(jié)束后,車手連握方向盤的力氣都沒有了,只能把手搭在上面。就我個人而言,非常想復(fù)刻這種舊風(fēng)格,這樣便可體驗(yàn)到當(dāng)年車手眼中的景色!
但其他成員認(rèn)為從安全角度出發(fā),必須加上安全帶。不同的想法碰撞在一起,產(chǎn)生了激烈的火花??紤]到和量產(chǎn)車一樣,TOYOPET RACER也是由人駕駛的汽車,因此“安全”最重要。最后,渡部決定將安全帶設(shè)計成可拆卸的結(jié)構(gòu),并將安全帶調(diào)節(jié)器設(shè)置在外部很難看到的位置,這樣在展示時就不會引人注目。
另外,他們制作了全尺寸模型,用以確認(rèn)駕駛姿勢,并且導(dǎo)入了VR技術(shù)(Virtual Reality:虛擬現(xiàn)實(shí)),確定了包括座椅在內(nèi)的車輛整體布局。
上圖為正在使用全尺寸模型確認(rèn)駕駛姿勢的渡部。
豐田紡織的汽車座椅研發(fā)制造始于1970年。雖然該公司一手承擔(dān)了包括座椅表皮織物等,豐田汽車座椅的所有研發(fā)制造工作,但對于20世紀(jì)50年代的座椅制造信息與know-how卻也是毫無頭緒。
因此,豐田紡織團(tuán)隊來到了豐田博物館,參觀了1926年產(chǎn)的單座席(monopost)比賽用車“布加迪Type-35B”、1936年產(chǎn)的“豐田AA型乘用車”、1955年產(chǎn)的“初代皇冠 RS”等,各種老車型座椅的素材、結(jié)構(gòu)、固定方法。根據(jù)參考反復(fù)探討研究,應(yīng)使用怎樣的素材制作TOYOPET RACER的座椅。
箕浦
無論是座椅的金屬框架,還是如真皮或合成皮革的表皮材料使用上來講,均與現(xiàn)在差異不大。只是當(dāng)年座椅框架的一部分使用了木材,現(xiàn)在多以聚氨酯材質(zhì)制作的坐墊,當(dāng)年用的是棕櫚纖維墊。
最令我吃驚的是當(dāng)年座椅的固定方式?,F(xiàn)在的汽車為了確保牢固程度與安全性,基本都是用螺栓將座椅固定在車身上,但是當(dāng)年的座椅卻是嵌入式設(shè)計。這是我完全沒想到的。
老車型中使用螺旋彈簧與棕櫚纖維墊的座椅,其實(shí)更接近于家具中沙發(fā)的構(gòu)造。所以,從省時省費(fèi)用的角度出發(fā),可以考慮直接采購市售產(chǎn)品。
但是,渡部等人卻決意要使用同樣的素材還原當(dāng)時的產(chǎn)品規(guī)格,從零開始制作。
渡部
我們的追求是完美還原外觀與使用感,探索當(dāng)年造車人的巧思,不斷摸索挑戰(zhàn)。其實(shí),老車型無論是素材的使用還是座椅的結(jié)構(gòu),都與現(xiàn)在汽車完全不同,著實(shí)令我們費(fèi)了一番周章。
杉野
在參考了舊產(chǎn)品宣傳冊、雜志報道與廣告內(nèi)容后,座椅表皮的顏色決定選用偏紅的棕色。
材質(zhì)選用了當(dāng)年已存在的,防水性能好,不怕風(fēng)吹日曬的PVC(聚氯乙烯)材料,光澤感上參考了豐田博物館中同年代的汽車座椅。
參考舊產(chǎn)品宣傳冊(豐田博物館收藏品)、雜志報道與廣告等內(nèi)容,確定座椅材質(zhì)與顏色。
渡部與其團(tuán)隊成員們利用現(xiàn)代座椅研發(fā)中所使用的試驗(yàn)機(jī),在豐田紡織的試驗(yàn)間里對螺旋彈簧強(qiáng)度、毛氈、棕櫚纖維墊、聚氨酯坐墊、PVC表皮材料厚度等各種素材進(jìn)行測試。邊實(shí)測舒適度,邊推進(jìn)研發(fā)工作。
最終決定座椅按照在螺旋彈簧上疊加棕櫚纖維墊,再鋪一層聚氨酯坐墊,最后用PVC表皮包裹的規(guī)格制作。
一般來說,使用螺旋彈簧制作的座椅坐起來比較軟,會對駕駛者的腰部造成負(fù)擔(dān),但通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計解決了這一問題,既能在行駛中通過彈力緩沖路面的顛簸沖擊,又能保障腰部穩(wěn)定,讓駕駛者以舒適的駕駛姿勢行駛。
箕浦
實(shí)際上,討論最多的是螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)設(shè)計。我們請來了實(shí)驗(yàn)部、設(shè)計部、座套技術(shù)研發(fā)部的眾多同事,來實(shí)際坐一坐給出意見。經(jīng)過大家的提示,再通過反復(fù)試驗(yàn)測試,改善了如腰部穩(wěn)定性不足等問題。
制作座椅時除彈簧和表皮材料外,其他材料基本上都是公司內(nèi)部制作。得益于此,我們可在細(xì)節(jié)上更加認(rèn)真考究,做出令人滿意的成品。
渡部
其實(shí)在制作時我們的重點(diǎn)精力都放在了外觀還原上,但當(dāng)試制品完成,大家實(shí)際體驗(yàn)使用感時,那種結(jié)實(shí)的包裹感給了我們意外的驚喜。由于坐感真的太棒了,我甚至覺得這種規(guī)格的座椅完全可以被用于現(xiàn)在的量產(chǎn)車型。
采訪中,須藤為我們講解了座椅設(shè)計上的講究之處。
須藤
當(dāng)我們看資料照片時發(fā)現(xiàn),座套上看不到線縫,這是運(yùn)用了一種被稱為“一塊板”的縫紉方法。這種方法要使用一整塊材料,通過巧妙的設(shè)計來實(shí)現(xiàn)表面無褶皺的美觀造型。
其中,最重要的一點(diǎn)是要保證靠背部分的凹面與凸面寬窄一致,如果尺寸不一致的話,將其與側(cè)面材料縫合時就會發(fā)生歪斜,使座椅肩部出現(xiàn)褶皺。
除了在外觀上講究外,實(shí)現(xiàn)良好的使用感也非常重要。考慮到這一點(diǎn),在座椅表面張力追求上也進(jìn)行了反復(fù)研究,最終設(shè)計了座椅的紙樣。
上圖中右側(cè)的照片為須藤設(shè)計的紙樣。
越是簡單的設(shè)計,越是容易暴露出外觀細(xì)節(jié)上的問題。因此,在制作工藝上員工們也是精益求精,追求完美。
通常接縫針跡的密度為5mm,但這次他們改為了更緊湊的3mm。兩片材料的縫份處在預(yù)留3mm的基礎(chǔ)上,將靠背側(cè)面的材料縫合到座椅靠背面上,使接縫處的邊緣更美觀流暢。
上圖左側(cè)是以平時5mm針跡,8mm縫份的方式制作的成品效果。
右側(cè)是針跡和縫份均為3mm,將靠背側(cè)面材料縫合到座椅靠背面上,以保證接縫在側(cè)邊的方式制作的成品效果。對比不難看出右側(cè)更加漂亮整齊。
講究的縫紉手法成就完美的成品。
平日里,這種精細(xì)的縫紉技術(shù)與know-how也被用于如雷克薩斯等高級車的座椅設(shè)計和制造上。外加這次的還原項(xiàng)目只制作單個座椅,所以能夠更加講究。
利用最新的技術(shù)與匠人手藝,復(fù)原象征著豐田賽車運(yùn)動的原點(diǎn)——TOYOPET RACER賽車的做法本身就意義非凡,而這對于參與這次復(fù)原項(xiàng)目的豐田紡織年輕人們來說,同樣是一種激勵。
負(fù)責(zé)制作座椅木質(zhì)框架的山口如此說道。
山口
參與這次項(xiàng)目,從最初的參觀博物館開始,我就收獲了很多有趣的知識和經(jīng)驗(yàn),了解到了過去制造座椅時所使用的素材與結(jié)構(gòu)等知識,非常有趣。另外,通過與團(tuán)隊及各個部門同事們的反復(fù)討論,再次切身地感受到了這份工作的樂趣與可能性。
箕浦
通過參與這次項(xiàng)目,身為團(tuán)隊負(fù)責(zé)人的我,在與大家的討論中領(lǐng)悟到了許多突破常理的思維方式、聽取了許多真知灼見。對于我來說,這是最大的收獲。這對今后的工作也起到了一定的刺激作用。
如此看來,當(dāng)初豐田紡織決定以參與項(xiàng)目“培養(yǎng)年輕人”的這一重要目標(biāo),似乎收獲了超出預(yù)期的效果。
2021年6月座椅最終規(guī)格敲定,并在2個月后的9月初完成了制作。距豐田紡織團(tuán)隊成立之初,共約半年左右的時間。
上圖為安裝后的座椅最終成品。
渡部表示,通過這次座椅制作與參與車輛布局設(shè)計,感受到了為完成一件事而全體總動員的“一線力量”。見識到了擁有各種超高技術(shù)、know-how的能人巧匠們齊聚一堂時,可實(shí)現(xiàn)怎樣超越期待的完美結(jié)果。
渡部
我非常滿意,說實(shí)話座椅的完成度超越了預(yù)期。
在這個復(fù)原計劃中所有人都統(tǒng)一思想,每個人都盡心竭力追求極致,最后成果毫無疑問會超越想象。
通過這次經(jīng)歷,讓我認(rèn)識到了這種精神有多么重要。對我來說,這也是參加復(fù)原項(xiàng)目最大的收獲。
下回,我們將為大家?guī)肀鞠盗械牡?期報道。介紹變速器殼體、離合器與剎車踏板鑄造制作成員們的奮斗故事。敬請期待!
(文章:澀谷康人)