魔术杠杆技术

开发支持自动上弦腕表的魔术杠杆技术

大多数高档手表都有一个机械机芯,它使用一个主发条为手表提供动力。60多年前,精工爱普生(Suwa Seikosha,以下简称爱普生)集合了公司工程师的智慧,开发出了一种所谓的“魔法杠杆”。这成为支撑典型的自动上弦腕表直到今天的基本机制。此后,自动上弦腕表在日本也迅速兴起。让我们来看看爱普生独创的自动上弦“魔术杠杆”技术。

机械表的内部工作原理

手表运行的机械装置,被称为发动机或机芯,大致可以分为两类:石英和机械。石英型使用的是电池,所以也称为电池型。相比之下,机械运动不使用电池。能量是通过缠绕主弹簧来储存的,主弹簧由一个螺旋状的金属带或细如发丝的金属带(金属丝)组成。当这种能量被释放时所产生的力操纵着手表。

机械表分为手动上弦表和自动上弦表。顾名思义,腕表的主发条是通过转动表盘侧面的表冠上弦的。同样,自动上发条的手表上的主发条也是自动上的。只需将手表戴在手腕上,或将其放置在机械产生振荡的专门设备上,就可以上紧主发条。

机械运动配备了半圆形摆动重量,大约一半的表盘尺寸。佩戴者臂的运动导致这种振荡重量自然旋转并自动产生能量。因此,自动缠绕手表也称为“自动”。

机械表的内部工作原理 机械表的内部工作原理

机械表的内部工作原理

自动缠绕技术的历史

自我缠绕手表的起源日期回到18世纪后期。当瑞士钟表制造商开发出第一台自动缠绕怀表时,他们开始。然而,当时采用的机制不实用,因此它没有普遍使用。尽管如此,这个想法开始在19世纪后期再次追求。1910年,出现了一种自缠绕的手表。法国计时计制造商进入20世纪20年代(Chronometer是指确保高质量和精度的标准,以及对本标准的产品成功地创建了世界上第一个自缠绕手表。不久之后,一名英语手表工程师成功地批量生产自缠绕手表。

然后在1931年,一家瑞士钟表制造商宣布推出一款防水自动上弦腕表,并开始大规模生产和销售。此后,世界各地的手表制造商以这种模式为参考,开发并销售自己的自动上发条手表。自动上发条的手表很快就在大众中广泛传播。

日本自动上弦腕表的开发落后于海外手表制造商10多年。它始于1956年由Daini Seikosha(现在的精工仪器)发布的精工自动腕表,这是日本第一款自动上弦腕表。

此后,其他日本手表制造商也效仿Daini Seikosha,推出了自动上弦腕表。但这些手表的价格都是当时手工上弦手表的两到三倍。爱普生认识到成本是普及自动上发条手表的一个重要因素,并推动开发一种新的自动上发条手表,并可以大规模生产。

独创魔术杆自卷技术

当开发开始时,计划是基于现有的国外制造的自动上发条手表的机制。然而,当开发进展到完成原型的时候,人们发现这项技术已经提交了专利。因此,不能使用同样的机制。这家公司不得不从零开始发明自己原来的自动上弦机构。工程师们抛出了各种各样的想法,继续思考和寻找最好的自动上弦腕表机制,从动力学的角度。结果是发明了一种新颖的、前沿的、突破性的自动绕组机构:魔术杠杆。

如前所述,自动上弦腕表的基本原理是将摆动重量产生的能量传递到主发条。更详细的解释是,当摆动重物在两个方向上旋转时,主弹簧卷绕器只在一个方向上旋转。因此,问题就变成了如何在这两种不同的旋转机制之间有效地传递能量而不产生浪费。为了应对这些挑战,我们的工程师提出了一种全新而独特的绕线机构。这个机制依赖于一个小部件的爪状尖端称为爪杆。(游戏邦注:这款游戏因其运动而被公开命名为魔法杠杆,其灵感来自动力学,允许一个部件执行多种功能。)我们将解释一些特别关键的技术。

关键技术1

抵消杠杆的中心轴

魔术杆的运动轴故意从摆动重物的中心轴略微偏移。这样做是因为这样的设计确保了魔术杠杆将上下移动,不管摆动的重量是向左还是向右旋转。这一想法使振荡重量产生的能量能够有效地传递而不浪费。

关键技术2

不同的爪子形状的左和右

如果你仔细看插图,你会发现魔术杆的爪子状尖端在左右之间是不同的。这种形状上的差异确保了魔术杆的上下运动转换为相同方向的旋转,无论杠杆是上升还是下降。这使得转动传动轮和上发条成为可能。

当魔术杆上升时,推拉式推动传动轮,将其转到左侧。此时,拉动套管通过传动轮滑动而不会显着远离它。当魔术杠杆下降时,拉动垫圈拉动在传动轮上,将其转向左侧。此时,推拉垫圈通过传动轮滑动而不会显着远离它。

因为运动和绕组方法几乎看起来好像魔法一样,所以该机制被称为神奇的杠杆。此外,由于神奇的杆本身由弹簧材料制成,因此即使当棘爪不与齿轮齿不啮合时,它也不会从缠绕导流器(传动轮)的齿轮,或者振动重量不移动。

我们的工程师的辉煌蒸馏入陀螺般的奇迹

陀螺般的奇迹

陀螺奇迹,第一个配备了魔术杠杆机构

构思和设计已经确定。但该公司没有将此类产品推向市场的经验。还有许多障碍要克服。这些措施包括提高整体技术和精度,重新考虑材料,并为这些材料寻找新的供应商。当时的工程师通过引进新的机械设备、增加防止变形的热处理以及实施其他解决方案,一个接一个地清除了每一道障碍。

为了保证高效的旋转和抗振动,从原材料出发,重新检查了摆动重量和轴上使用的球轴承。他们甚至发明了一种超小的滚珠轴承。各种类型的油是新开发的改进油用于偏心柱的榫头,或优化滑扭矩的主弹簧。该系统的关键部件——棘爪杆,是批量生产技术能否成功的关键。因此,公司聚集了大量的工程师,他们与施压分享知识和交流思想。他们通过反复试验,敲定了最佳厚度、宽度和尖端形状等细节。

多亏了这些工程师的辛勤工作,1959年,爱普生第一块配有魔法杠杆的自动上弦腕表“陀螺奇迹”向世界揭开了神秘的神秘。这种机械装置极大地提高了主发条的上弦效率,后来成为自动上弦腕表的一种典型机械装置。直到今天,它仍被用于自动上发条的手表。这款手表的价格也被压低至仅略高于手工上弦手表的水平,这有助于其被广泛采用。这也引发了自动上发条手表的普及。

正如我们所解释的,当时的爱普生工程师克服了许多障碍,使新的自动上弦机构,其神奇的杠杆,成为现实。当他们克服了这些挑战后,他们发现自己掌握了一项新技术。然而,技术并不是他们获得的全部。也就是说,到那时为止,手表制造基本上都在模仿瑞士制造商的风格。但是随着魔术杆的发展,人们越来越倾向于追求带来魔术杆技术发展的发展方法论。这种势头持续了很多年,推动了前所未有的事物的创造。这种追求创造力和挑战的精神一直作为爱普生的DNA的一部分传承至今。

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