機械表中發條運行的原理和結構
發條是機心的重要零件,是機心的動力來源,從十五世紀就開始運用于計時工具之上,至今仍然沒有太大的改變。其原理是由發條釋放出來的彈力來驅動輪系運轉,因此發條的品質優劣,關系著計時工具的穩定與否,同時也影響產品的耐久性。
發條以一圈一圈圍繞的方式安裝在發條盒內,轉動表冠上鏈的時候它就會向緊縮,隨著機心運作又漸漸向外放松。
隨著歷史的演變,現在發條的材質、形狀、與提供這些方面,都有了的改變,與當年的發條品質是不可同日而語。
一般的發條長度約在20至40公分左右,厚度約0.05mm到0.2mm之間,當然這是指一般機心的發條尺寸,多日鏈與大型懷表就不適用于此。早期的發條除了動力不足之外,還有著容易斷裂、容易生銹等問題。
發條是機械表的動力來源,裝在發條盒里面雖然體積不大,但若把發條拉直,甚至可能比一個成年人的身高更長。
早期的發條需要每天上滿兩次鏈,才能提供足夠,另外頻繁的上鏈動作也容易使發條金屬疲勞,造成斷裂的情況;但依靠人們的努力,這些問題也都慢慢的有所改變。在二十世紀,由于冶金學的進步,容易生銹的發條已改為合金制作,這對于計時工具的品質有非常大的推進作用。
發條盒所含的零件其實相當少,主要分為發條盒、發條盒蓋、發條盒軸心、發條等。
早期的發條都是采用自然卷曲型(A),朝發條盒軸心彎曲,由于制作簡單,老式的懷表與發條鐘都采用同樣的設計。其缺點是發條的力量差距過大,穩定偏短。因此后期的發條設計在尾端都向外彎曲(B),雖然只是小改變,但卻可以使發條的彈力增加許多。而新一代的發條都采用S型設計(C),加長發條尾端的卷曲度與長度,所以發條的頭跟尾端是朝不同方向卷曲,置入發條盒中,可增加扭力的釋放,對于發條的提升是相當有幫助的。
一般而言,手上鏈的發條上到滿,就會感到無法轉動,如果再上鏈的話,發條會有斷裂之憂;而自動上鏈的發條,會在滿鏈時自動的移位,防止發條斷裂。
提高動力儲存設計
除了發條材質與卷曲的形狀有大幅改變之外,在80年代機械表復興之后,許多的新機心都采用較長的動力儲存,或是超過7天的多日鏈設計。一般來說,加大發條盒與延長發條的長度,這是簡單的方法。
例如精工的Cal.9S55機心,原本動力儲存約在50小時左右,在2007年推出的Cal.9S67,在不更動機心尺寸與輪系排列為前提之下,將動力延長至72小時以上。其作法就是將發條長度由40公分延長到50公分,發條厚度由0.12mm減為0.1mm,避免擴大發條盒的尺寸,同時保有適當的盒內空間,一舉將動力儲存時間延長至三天。
除了加長發條的長度之外,另外增加發條盒數量也是提高儲能的方法之一。現在雙發條盒的設計相當常見,由于雙發條盒的動能傳輸與扭力傳遞都較為溫和,同時增加動力儲存時間,因此可見度提升不少。此外隨著多日鏈的流行,三發條盒、四發條盒的設計也都開始出現。