葉宏
設計師借用了小船上的船舵設計,在汽車上裝了一個類似船舵一樣的控制桿來操控方向。陸地上行駛的汽車和水里行駛的船不同,汽車轉向時車輪要克服的摩擦阻力要大得多,而且路面的震動直接傳遞到駕駛人手中,這種舵柄式的轉向桿顯然不能滿足要求。
如何使轉向方便些?汽車設計師又想到了大型船舶上使用的舵輪。1894年,一輛參加“巴黎-魯昂”拉力賽的法國Panhard & Levassor 汽車被改裝成方向盤轉向,它成為第一輛采用方向盤轉向的汽車。到了1898年,Panhard & Levassor 汽車公司生產的新車都采用了方向盤轉向。雖然采用了方向盤轉向,但由于轉向柱是垂直的,因而人機工程設計并不合理。
方向盤該如何設計才能使駕駛更方便?今天的汽車都采用傾斜式轉向柱,而關于第一個采用這樣設計的汽車的說法有多種。它引起廣泛關注是在1898年的6月,一輛采用傾斜轉向柱的Panhard & Levassor 汽車參加了“巴黎-阿姆斯特丹-巴黎”拉力賽。隨后不久,這種轉向設計迅速在歐美開始流行,成為了后來汽車設計的標準。
早期的方向盤的骨架由碳鋼構成,碳鋼具有較高的強度、硬度和良好的韌性,在汽車方向盤的材料應用上一直占據著主導地位,但碳鋼比重較大,減震系數低。20世紀20年代,克萊斯勒公司開始對方向盤的材料進行研究,采用新的材料從而達到更加輕便的效果。
20世紀初時,汽車都采用了傾斜轉向柱方向盤,這方便了駕駛者駕駛,但帶來了另一個問題, 當發(fā)生交通事故時,固定的轉向柱將會對駕駛者帶來很大傷害。1934年,一種在交通事故發(fā)生時轉向柱可潰縮的發(fā)明問世了,不過這種可以保護駕駛者安全的發(fā)明在20世紀60年代才開始采用。
幾十年前的汽車轉向沒有助力系統(tǒng),為了讓車輛在低速行駛時轉向省力,因而方向盤的尺寸都比較大,但汽車在低速行駛時轉向時依然非常費力。從20世20年代開始,美國的汽車制造商開始研制助力轉向系統(tǒng),1951年克萊斯勒帝國成為第一款裝備助力轉向系統(tǒng)的量產汽車。由于制造成本較高,最初的助力轉向系統(tǒng)只是豪華轎車中的選裝配置。1954年,助力轉向系統(tǒng)成為凱迪拉克轎車的標準配置后,助力轉向首先在北美流行了,20世紀60年代時北美很多汽車都采用了助力轉向系統(tǒng)。由于經濟性的差距, 歐洲開始流行助力轉向是20世紀80年代了。
隨著汽車技術的不斷發(fā)展,更符合駕駛人機工程學的設計也成為了可能。為了讓一輛汽車適合不同身高的人駕駛,設計師設計出了可調角度方向盤。1963年,通用汽車公司生產的汽車開始裝備有7個可調角度的方向盤。 開始時的可調角度方向盤只是方向盤角度可調,轉向柱角度并不可調。不久后,更為人性化設計的可調轉向柱角度方向盤問世了,這樣的設計使駕駛人機工程更加友好了。
和汽車的發(fā)展同步,到20世紀60年代時,汽車的方向盤終于完善了。不過它的發(fā)展依然沒有終止……