发布于 05-11 16:53:35
大家看看自己爱车的方向盘，即使是最减配的车型，上面也有一个安全气囊，一个喇叭按钮；如果是多功能方向盘，上面的按键就更多了，比如音响音量控制、歌曲切换、语音控制、巡航控制、电话接听等，功能多达十几个。这些功能按键都是电控的，我们按下按键，就输出一个电信号到相应的元器件或控制单元上，控制它们的动作和功能切换。但是大家有没有想过一个问题，就是方向盘是随时转动的，而汽车的线束是固定不动的，那么方向盘上这些功能按键是如何与汽车线束连接的呢？
早期的汽车方向盘（包括现在没有安全气囊的车型），上面只有一个或两个喇叭按钮，它控制的是喇叭继电器的搭铁线。当按下喇叭开关时，接通喇叭继电器的搭铁线路，这样就构成了电瓶正极→喇叭继电器→搭铁线→电瓶负极这样一个闭合电路，然后继电器吸合，给喇叭供电，喇叭就响了。但是方向盘是随时转动的，而喇叭继电器搭铁线是固定在车身上的，二者如何连接呢？
其实这个是非常简单的。在方向盘下面的转向管柱上平面，固定安装一个铜质金属滑环，它与喇叭继电器相连；在方向盘的下平面，有一个铜质金属滑杆，它与方向盘上的喇叭开关相连。金属滑杆在弹簧压力的作用下，始终与滑环接触，当方向盘转动时，滑杆就在滑环的凹槽内滑动。当驾驶员按下喇叭开关时，电流通过滑杆-滑环接通喇叭电路，喇叭就响了。这种结构使用时间长了经常会出现滑环磨损、接触不好以及异响等故障。
但是现在安装方向盘上的按键越来越多了，方向盘与车身线束连接的线路多达几十个。这么多的线路，如果使用上述的滑环式结构，结构太过复杂，可靠性也是问题，所以必须另辟蹊径。在这种情况下，聪明的汽车工程师发明了一个叫做时钟弹簧的装置。
时钟弹簧又叫旋转连接器、气囊游丝、螺旋电缆，它的形状就像老式挂钟里面用来驱动钟摆的螺旋弹簧一样，可以卷起来，也可以松开。它主要由柔性扁平电缆、做相对转动的上下壳体、线束（导电引出线）和接插件等组成，安装在车辆的方向盘下方组合开关上面或者转向管柱上。其中的柔性扁平电缆本质上是一段线束，它把多条线路集中制作在一个扁平的塑料基带上，两端做成插接件分别与上下壳体相连。
那么时钟弹簧是如何工作的呢？前文说了，时钟弹簧的上下壳体是可以相对转动的。它的下壳体固定安装在转向管柱上，与车身线束相连；上壳体安装在方向盘上，可以随方向盘转动，它与方向盘上各种按键相连；柔性扁平电缆有一定的长度，以一定的圈数缠绕在壳体中，它的两端分别与上下壳体相连，这样就把方向盘电路与车身线束连接起来。当驾驶员向左或向右转动方向盘时，上壳体带动柔性扁平电缆缠绕得更紧或者反向松开，但是并不会被拉断，这样就可以始终保持方向盘电路与车身线束的良好连接。
需要注意的是，时钟弹簧在安装时，必须保证方向盘处于中间位置，柔性扁平电缆缠绕得松紧适度，左右两侧活动余量相等。否则向一侧转动方向盘时，可能会导致柔性扁平电缆缠绕得过紧而断裂。如果时钟弹簧中的线路折断了，方向盘上相应的功能就失效了。如果恰好是安全气囊的线路折断了，那么在车辆发生碰撞时，安全气囊就不能正常打开，从而不能有效地保护乘员的生命安全。所以，时钟弹簧在汽车安全系统中也有着非常重要的作用。
