機械表中發(fā)條運行的原理和結(jié)構(gòu)
發(fā)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(fā)條釋放出來的彈力來驅(qū)動輪系運轉(zhuǎn),因此發(fā)條的品質(zhì)優(yōu)劣,關(guān)系著計時工具的穩(wěn)定與否,同時也影響產(chǎn)品的耐久性。
發(fā)條以一圈一圈圍繞的方式安裝在發(fā)條盒內(nèi),轉(zhuǎn)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(xiàn)在發(fā)條的材質(zhì)、形狀、與提供這些方面,都有了的改變,與當年的發(fā)條品質(zhì)是不可同日而語。
一般的發(fā)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(fā)條尺寸,多日鏈與大型懷表就不適用于此。早期的發(fā)條除了動力不足之外,還有著容易斷裂、容易生銹等問題。
發(fā)條是機械表的動力來源,裝在發(fā)條盒里面雖然體積不大,但若把發(fā)條拉直,甚至可能比一個成年人的身高更長。
早期的發(fā)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(fā)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(fā)條已改為合金制作,這對于計時工具的品質(zhì)有非常大的推進作用。
發(fā)條盒所含的零件其實相當少,主要分為發(fā)條盒、發(fā)條盒蓋、發(fā)條盒軸心、發(fā)條等。
早期的發(fā)條都是采用自然卷曲型(A),朝發(fā)條盒軸心彎曲,由于制作簡單,老式的懷表與發(fā)條鐘都采用同樣的設(shè)計。其缺點是發(fā)條的力量差距過大,穩(wěn)定偏短。因此后期的發(fā)條設(shè)計在尾端都向外彎曲(B),雖然只是小改變,但卻可以使發(fā)條的彈力增加許多。而新一代的發(fā)條都采用S型設(shè)計(C),加長發(fā)條尾端的卷曲度與長度,所以發(fā)條的頭跟尾端是朝不同方向卷曲,置入發(fā)條盒中,可增加扭力的釋放,對于發(fā)條的提升是相當有幫助的。
一般而言,手上鏈的發(fā)條上到滿,就會感到無法轉(zhuǎn)動,如果再上鏈的話,發(fā)條會有斷裂之憂;而自動上鏈的發(fā)條,會在滿鏈時自動的移位,防止發(fā)條斷裂。
提高動力儲存設(shè)計
除了發(fā)條材質(zhì)與卷曲的形狀有大幅改變之外,在80年代機械表復(fù)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(shè)計。一般來說,加大發(fā)條盒與延長發(fā)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(fā)條長度由40公分延長到50公分,發(fā)條厚度由0.12mm減為0.1mm,避免擴大發(fā)條盒的尺寸,同時保有適當?shù)暮袃?nèi)空間,一舉將動力儲存時間延長至三天。
除了加長發(fā)條的長度之外,另外增加發(fā)條盒數(shù)量也是提高儲能的方法之一。現(xiàn)在雙發(fā)條盒的設(shè)計相當常見,由于雙發(fā)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(fā)條盒、四發(fā)條盒的設(shè)計也都開始出現(xiàn)。