汽车方向盘的发展史「汽车方向盘的设计思考上汽车方向盘的演变史」

新移动时代当前，汽车设计的各个部分都会发生剧变。

然而，却有一样东西从汽车发明的第一天起就一直存在——方向盘，并在自动驾驶技术完全成熟之前还会一直存在。

早在汽车发明之前1000多年，方向舵作为船用的转向装置，就在中国被发明了。直到汽车发明后8年，方向舵才第一次被借鉴用在了汽车上。

在这之前，以奔驰一号为代表的汽车，借鉴的是类似小船常用的舵柄。大船用舵盘，小船用舵柄，如此看，小车配置小船用的舵柄，是再合适不过了。然而，在没有机械、液压、电动助力机构的帮助下，仅仅用一根“方向杆”来操纵汽车转弯，是一个体力活。

左：1886 Benz Patent Motorwagen / 右：1896 Riker Electric Tricycle

舵柄是一个简单直观的杠杆结构。根据杠杆结构的基本原理，可以简单地发现，舵柄如果设计得较短，则比较费力，不能优雅；反之，如果加长舵柄，则动作幅度会变得很大，不能体面。

相比于优雅，19世纪的贵族绅士们显然更需要体面。为了避免转个弯就要跳起来挥舞手臂的窘迫情况，早期汽车的舵柄通常不太长。绅士们哪受得了这个，载着美女，开着新潮科技敞篷车在路上兜风，没转几个弯，就要咬牙切齿，满头大汗。

直到1894年，才有人想起了大船使用的舵盘。在巴黎-鲁昂（Paris-Rouen）赛车比赛中，阿尔弗雷德•瓦切伦（Alfred Vacheron）驾驶的Panhard，通过对船用舵盘进行缩小、简化，改造优化后的新型汽车方向盘，在一众舵柄前鹤立鸡群，发挥出了极大的优势。方向盘的发明，把汽车驾驶员从水深火热中解脱了出来，从这以后，才算真正展开了汽车方向盘的发展篇章。

1894 Panhard By Alfred Vacheron

早期，很多方向盘的供应商，一开始都是生产木边车轮的。而那时候方向盘的设计，跟现在轮毂的设计居然也有些相似：

首先是尺寸，16寸标配，壮汉们可以用15寸的健身盘，淑女可以定制17寸的大轮毂；然后，对称的轮辐；方向盘中间会有一颗或数颗螺栓，将方向盘牢固的固定在转向柱上。如果不太喜欢螺栓裸露的样式，也可以用一个装饰有精致LOGO的盖子将它巧妙的遮挡起来。

左上：1931 Bugatti Type 51 / 左下：1956 Ferrari 250 GT

跟现代公路相比，以前供马车行驶的路面也比较颠簸。行驶在颠簸路面上产生的振动，经过简单的汽车避震略微减弱后，会通过方向盘传导到驾驶员的手上。跟车轮上的钢丝辐条作用类似，连接方向盘中心和轮圈的辐条也能像弹簧一样，一定程度上减少这种振动。方向盘上承受的作用力并不像车轮那样大，辐条也不需要那么多，设计师将简化的辐条排成束状，这些像琴弦一样的优雅设计，极大的满足了驾驶员和乘客的浪漫主义情怀，被称为班卓琴（Banjo）。

左：1939 Ford Deluxe / 右：1948 Porsche 356/2 Coupe

早期的方向盘，广泛使用木质和金属材料进行制作。金属用来加工方向盘的中心和轮辐，木质材料被更多应用于制作方向盘的轮圈，相比于金属轮圈，木质轮圈的触感细腻温润，手感接近绅士们常用的手杖和长柄雨伞，从功能到情感上，都符合贵族消费者对高级方向盘的想象。

进入20世纪中期，随着汽车的功能逐渐变多和细分，汽车内饰设计师需要将大量增加的按钮布置在驾驶员方便操纵的地方，方向盘无疑是最好的选择。最开始是喇叭，紧接着是用于汽车巡航控制的组合拨杆开关。20世纪70年代，汽车生产上逐渐开始在方向盘上配置安全气囊。20世纪90年代，新增的信息娱乐和其他车载系统也选择将按钮布置在方向盘上。

塑料因为便宜、耐用，在方向盘上被大量运用，塑料和皮革成功取代了金属和木质材料的主导地位，成为方向盘的主流。

放置在方向盘中心的安全气囊，由于技术所限，体积较大。如此硕大的安全气囊，简直就是方向盘设计的灾难。如何平衡气囊盖的比例，令设计师绞尽脑汁。通常的做法是增加特征，通过立体的型面来尽可能削减体量和笨拙感（如下图左）。比较黑科技的做法是干脆不分缝，把喇叭布置在按钮上，或者像奔驰一样，将气囊盖和辐条连为一体，将一整块面板都作为喇叭的触发范围（如下图中）。也可以通过材质的反差对比和型面的巧妙设计，来营造一种轻盈或悬浮的感觉（如下图右）。

左：1999 Cadillac Escalade / 中：2010 Mercedes-Benz E-Class / 右：2001 BMW M3

赛车运动的兴起，引导了方向盘设计风格的发展变化。一开始，赛车的方向盘与民用方向盘大同小异，但随着赛车驾驶舱的缩小，坐姿的变化，赛车规则的变化，导致赛车方向盘也随之减小和变化。于是，更小，更方，更有力量感的方向盘象征着运动和科技，走进了消费者的视野。

左：1996 Porsche 911 SWB Rally Car / 右：2008 BMW M5 By G-Power

法国和意大利脑洞大开的设计从来没有让人失望，在方向盘的设计上也是如此。

左：2005 Citroen C-AirPlay Concept / 中：1980 Lancia Medusa Concept /

右：1962 DS 19

其中，最令人惊叹的还是雪铁龙的一款方向盘，转动方向盘轮圈的时候，气囊盖和方向盘上的按钮并不跟着转动。这样一来，不管如何转动方向盘，都不影响按键的操作和使用。不管如何转动方向盘，气囊盖正中的LOGO也随时保持着端正自信的姿态，这让人不由自主想到了劳斯莱斯车轮上岿然不动的双R标志，十分高级。

左：2010 Citroen C5 / 右：2019 Rolls-Royce Cullinan

可惜消费者对这样的设计并不买账，新手驾驶员在转弯和倒车的过程中，很难判断方向盘的转动情况，加上复杂的转动机构带来的高昂成本，最后终于让这款方向盘逐步消失在历史的洪流中。希望原理类似的拜腾方向盘能趋利避害，不至折戟成沙。

现在，随着车型的进一步细分，汽车方向盘的多元化程度更加明显。材料种类更多——亮色的钢琴黑、碳纤、Alcantara等等。按键也从原来简单的样式，变得更富有设计感，触控按键、灯光氛围、甚至触摸屏的加入，极大的增强了方向盘科技感和现代感。

汽车方向盘的设计思考（下）——汽车方向盘的设计解构

新移动时代当前，汽车设计的各个部分都会发生剧变。

然而，却有一样东西从汽车发明的第一天起就一直存在——方向盘，并在自动驾驶技术完全成熟之前还会一直存在。

承接上期关于方向盘设计历史的讨论，本期【Icona看设计】，我们尝试对方向盘的设计手法作一些解构与展望。

什么是解构？

解构，是个深奥而神秘的哲学词汇。对解构的诠释有很多，不去管那些复杂而玄而又玄的解释，简单来说，解构就是：

破坏那些被认为是天经地义的信条，或对它们提出质疑。

任何一个解构性质的问题，对设计的创新都有好处。我们不妨来解构一下方向盘的设计，

譬如，

方向盘为什么非得是这个形状？

方向盘为什么大都设计成圆的？

为什么方向盘不能更大或者更小？

为什么logo要放在方向盘的中间？

为什么方向盘要布置在驾驶舱的某一侧？

……

首先，方向盘为什么非得是这个形状？

100多年前，控制方向机构的只有船舵。100多年后的今天，又诞生了许多控制方向的结构，他们并不都像方向盘那样。工程机械的操纵杆，老式坦克的方向拉杆……甚至，很多人只用键盘，手柄，摇杆，就有能力把车开的很好。

决定设计的是功能，一般来说，精准操作和快速反应在方向操作中是一对反义词。

准确性：空间站对接>挖掘机控制>汽车方向控制>赛车方向控制>摩托车方向控制

反应速度：空间站对接<挖掘机控制<汽车方向控制<赛车方向控制<摩托车方向控制

如果考虑到实用、安全、经济和稳定的因素，方向盘无疑是现阶段最好的选择了。

难道就没有一种可以兼顾精准操作与快速反应的设备吗？

恐怕只有托尼老师的钢铁侠头盔了。

方向盘为什么大多数是圆的？

圆形的方向盘能包容更多方向盘的使用姿势（甚至是错误的，容易引起伤害的姿势），能给消费者带来可以预期的操作舒适感和满意程度。圆形也比较干净和纯粹，具有一定的简洁美。

但方向盘并不一定非得是圆的，譬如部分转向角度小于270度（3/4圈）的赛车，以及常见的运动型的平底方向盘。另外，多边形的方向盘，也不影响你开阿斯顿马丁，实际上，使用这样的方向盘，并不能明显的感觉到与圆形方向盘有什么太大的差别。

为什么方向盘不能更大或者更小？

腿部空间，上下车便利性，驾驶舱的大小，决定了方向盘不能设计的太大，方向盘太大，上下车可能会不太方便，转弯时你手腕上的劳力士可能会碰到车门或者你的膝盖。方向盘下端做平，能一定程度上优化上下车的腿部空间。

至于能不能做得更小，大多数情况，驾驶员都透过方向盘上部的空隙来观察仪表，方向盘做的太小，有可能会遮挡仪表的显示区域。所以，解决仪表显示区域的问题，就可以设计更小的方向盘了。不妨把仪表做得更高，从轮圈的上面观察，譬如标致和本田；或者把仪表布置在仪表台的中间，譬如雪铁龙和特斯拉；也可以把方向盘中间遮挡的部分拿掉，譬如许许多多的概念车；甚至，还可以把仪表布置在方向盘上，譬如拜腾。

考虑到人机工程的肩宽因素，一般来说，方向盘的横向尺寸都处于330-600毫米之间，长时间使用大于或者小于这个范围的方向盘，容易引起肩部肌肉的疲劳，不妨在这个尺寸范围内考虑方向盘的大小。

为什么LOGO都放在方向盘的中间？

以大众为例，LOGO并不一定必须放在方向盘的中间，甚至，你还可以放一些别的东西，譬如换挡按钮、钟表，提高方向盘的功能性、娱乐性、新奇感或科技感。

为什么方向盘上要放那么多按键？

通常的答案是方便驾驶员操作，但方向盘后面的拨杆也可以充分利用。这样，可以无视布置方向盘按键所需要的平面和空间，有助于更加自由的造型创意。或者通过触摸式背光按键的形式，在不使用的时候，将按键隐藏起来，简洁，而充满科技美感。

为什么方向盘会布置在驾驶舱的某一侧而不是中间？

如果不考虑法规，方向盘的确可以布置在驾驶舱的中间，譬如单座赛车，不过考虑到视野问题（好消息是电子后视镜能有效解决汽车两侧的视野问题），放在一侧可能是更好的选择。

很多飞机甚至两侧都有“方向盘”，与飞机不同，汽车大多数情况下都可以随时靠边停车，解决驾驶中出现的问题。飞机采取双“方向盘”的解决措施，是为了通过增加系统的冗余，来提高极端情况下的风险可控性。这样的设计放在汽车上，会产生不必要的浪费，乘客的空间可能也会受到一定的影响。

设计师真难啊，科技的发展总是追不上设计师放飞的想象，无处发泄心中压抑的设计师们只能将满腔热血投入到概念设计中。

于是，就有了更小的气囊盖，可以营造更好的比例关系；更小的整体造型，尺寸更接近赛车，更加运动；更大的纵深，让方向盘的造型更立体，充满张力；形状也不必拘泥于圆形，甚至不一定是用转动来操作的……

成本也一定程度上制约了设计师的想象力。

开发一款全新的方向盘需要大量的时间和人力成本，为每一款车型开发一款方向盘显然不是明智之举。为了确保一款方向盘能适配更多车型，一方面，方向盘的设计策略需要综合考虑内饰的平台特征；另一方面，方向盘不能有太明显的“性格”，需要更加“中性”。

即便是概念设计也要遵循基本的科学原则，在没有科学定律约束的“魔法”世界，存在许多更“概念”的方向机构设计。

人们对未来的设想与期待从未停止，可以预见的，方向盘终有一天将离我们而去。

真诚的希望能把方向盘保留下来。没体验过驾驶马车，狗拉雪橇，还有圣诞老人麋鹿车，有点期待那种，我拉着马，马拉着橇，橇拉着我，人与动物的信任和沟通的感觉。怀抱着这样的想法一天天长大，现在，只能把这种虚无的感觉寄托在车上。系好安全带，握紧方向盘。与自己的车，一起去机场接远道而来的朋友，到达旅行的目的地。或者，在赛道上冲击更短的圈速，取得比赛的胜利。

不知道可以伸缩折叠的方向盘是不是基于这样的考虑。如果说，设计方向盘是绘制一朵盛开的鲜花，那么，设计一个可以折叠的方向盘就是绘制一朵鲜花盛开的过程。除了提高汽车空间的利用率，这些汽车上简单精致的小机构，给平凡无味的生活增添了一些“仪式感”，给喜欢这些机构的人带来了分享展示，把玩研究的简单快乐。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

每天都在开车，但是你知道为什么汽车方向盘要设计成圆形的吗？

汽车的方向盘之所以设计成圆形的，不仅仅是为了我们操作方便和美观，更多的是出于安全的角度来考虑，没有我们想的么简单，历史上第一台汽车，是没有方向盘的，只能靠一根能转动的杆子来操作方向，没有力大无穷的麒麟臂，一般人根本转不动。

后来设计师借鉴了轮船上的方向舵，就设计了圆形的方向盘，从而解决了操作便捷省力的问题。大家比较熟悉的方向盘有四伏三伏的方向盘，还有非常少见的两幅方向盘，甚至还有单幅的方向盘，比如1974年雪铁龙DS的车型上就设计了单幅的方向盘，但是不管是几伏，绝大部分都是圆形的，但是很多人发现F1赛车的方向盘不是圆形而是方形的，这是因为，F1很多按钮都是集成在方向盘上面的，方形更有助于车手观察和按键，同时方形也可以节约更多的腿部空间，对于寸土寸金的F1驾驶舱来说，能够给驾驶员提供更宽裕的腿部空间。另外F1的方向盘是离车式的，设计成方形的，更有助于驾驶员取下方向盘带走。

我们普通的家用车为什么不用方形的呢？这是因为，普通轿车的转向比，一般都比较大，这个转向比，可以简单的理解成方向盘可以转动的圈入，一般的车可以转两圈半，但是F1赛车，一般不会超过3/4圈，也就是说方向盘由中心向左或者是向右打死的时候，F1赛车只需要转一圈都不到，轿车只需要转两圈半。如果还是不好理解，可以参考一下电动车，电动车的握把转多少前轮就跟着转多少，所以，电瓶车的转向比，就是1 : 1，从这个方面来说，电动车甚至可以媲美F1赛车了。

为什么转向比的差距会这么大呢？这是因为，我们日常开车的实际当中，肯定不会像F1跑道样平整，行驶中，如果遇到颠簸或者是坑洼的时候，方向盘会出现轻微的摆动，如果转向比很小，方向盘就会变得极度敏感，驾驶员需要不断的修正方向盘才能保证车辆直线行驶，这样开车肯定是非常累的，而且稍不注意，就会发生交通事故，所以厂家，会故意把轿车的方向盘转向比涉及的大一些让方向变得更加的迟钝，正是因为转向比大，我们就要经常的大幅度转方向盘，如果方向盘设计成方形的，当你的方向盘转动超过180度以后，就会因为手部没有受力点，降低对方向盘的操控力，存在一定的驾驶风险。

而转向比小的F1赛车，几乎是不会出现转180度的情况，因为对于转向比小的车，转90度就因为你的车已经横过来了，转180度，可能就是要原地掉头了。现在很多厂家设计了第次型的方向盘，这也是一种折中的方法，既保证看起来有超跑一样的视觉效果，还兼顾了一定的实用性和安全性。