王雷
國家知識產(chǎn)權(quán)局知識產(chǎn)權(quán)發(fā)展研究中心副研究員
2014年百達(dá)翡麗使用庫存近60年的的Valjoux 柱輪13-130計時機(jī)心制作的型號3670的計時表,產(chǎn)量只有16只。這只表的手卷計時柱輪機(jī)心在百達(dá)翡麗的打磨下美輪美奐,其中有一點非常吸引人的,就是這個表擺輪上沒有避震,保留了鮮明的懷表特征。這也說明當(dāng)下手表沒有避震是極少并難以想象的。
每個避震由避震底座(Bloc)、托鉆套筒(Chaton)、防震碗(pierre a tro u)、、托鉆(contre pivot)、防震簧(ressort lyre)等五部分組成的。避震的原理就是通過彈性的彈簧片,使得脆弱的軸尖在碰撞中上下左右都有了移動的空間不至于發(fā)生折斷和塑性的變形。簡爾言之,手表受沖擊或震動力的方向,可分解為典型的三種:(1)軸向的、(2)徑向的、(3)側(cè)向的。關(guān)鍵在于防震器座和防震器托鉆之間是斜面配合的(大約呈45度角),它可以產(chǎn)生滑動位移,防震器托鉆也俗稱“防震碗”, 當(dāng)防震碗沿防震器座斜面移動時,防震彈簧被迫隆起變形,同時吸收了來自擺軸的沖擊能量。下一步,將是擺輪軸榫尖下端比粗的部位和防震基座孔的內(nèi)沿相碰擊,擺輪軸這個部位直徑比粗,它能夠承受得住的。防震器僅僅保護(hù)的是擺輪那個像發(fā)絲般的軸尖,來自所有方向的受力(包括軸向和徑向的沖擊力)基本上都是這樣保護(hù)的。
市面上主流的兩種避震就是因加百錄(INCABLOC)和KIF避震,其他的避震有很多種比如,三角避震、勞力士2005年自己開發(fā)的Paraflex避震器、精工、西鐵城等日本廠商都有自己設(shè)計的避震器,最直觀的區(qū)別就在于避震簧的形狀。
避震整體四個零件的個頭都是很小的,也就是像簽字筆的筆尖大小,而其中的防震簧是手表機(jī)心零件里最小最輕的。零件如此的小,組裝的難度也是很大的,所以著名的避震廠商如因加百錄Incabloc和KIF都提供避震加載到擺輪的組裝服務(wù),按照客戶要求把避震和擺輪組裝好后出廠。
18世紀(jì),鐘表大師寶璣曾經(jīng)在懷表上設(shè)計過起避震作用的裝置,俗稱降落傘避震(法語名pare-chute),但真正推動擺輪上普遍安裝避震,使手表真正脫胎于懷表,就是位于瑞士制表圣地拉紹德封的Portescap公司和這家公司的因加百錄Incabloc避震。Incabloc,這是一個商標(biāo)的名字,曾經(jīng)是手表避震器的代名詞,曾經(jīng)強勢到使用這個手表上最小零件就要在表盤上印上Incabloc。擁有這一商標(biāo)的工廠Portescap曾經(jīng)輝煌到是瑞士制表重鎮(zhèn)拉紹德封雇員最多的工廠,也曾經(jīng)因為石英風(fēng)暴整個業(yè)務(wù)全部關(guān)閉。其中的跌宕起伏非常有意思。
Fritz Marti在之前Fabrique Election公司工作的時候開始研究避震裝置,在1928年4月,他作出了第一塊防震表,在1929年7月申請了瑞士專利CH141098,這就是Incabloc?的原型,這其中嘗試了各種形狀的防震簧片。1933年3月2日,新組建的Portescap公司申請了一件新的瑞士專利CH168494 彈性支撐系統(tǒng),在這件專利里Fritz Marti通過圓錐形結(jié)構(gòu)設(shè)計解決了托鉆容易彈飛的問題。
1933年6月,Portescap開 始 開 工 生產(chǎn),并以Incabloc的商標(biāo)銷售產(chǎn)品,Incabloc這個著名商標(biāo)是1933年7月6日在瑞士正式注冊的,至今已經(jīng)81年了。
從1933年開始正式投產(chǎn)后,F(xiàn)ritz Marti仍然繼續(xù)產(chǎn)品的改進(jìn),在1937年11月16日德國專利DE682063技術(shù)實現(xiàn)了突破和最終定型,優(yōu)點在于避震簧便于定位安裝和維修替換,這是經(jīng)過數(shù)年實踐后的最優(yōu)設(shè)計,沿用至今的Incabloc防震彈簧片收腰的形狀結(jié)構(gòu)正式定型。
Incabloc之外的主要避震產(chǎn)品就是KIF避震了。KIF是成立于1944年的坐落在Jura山谷的一家家族企業(yè),2007年被Jura山谷的Acrotec Develier所收購?,F(xiàn)在公司不僅作避震,很重要的業(yè)務(wù)就是生產(chǎn)各種用途精密零件。提供高端定制服務(wù),負(fù)責(zé)將避震預(yù)安裝在擺輪上,方便組裝機(jī)心。不但做KIF避震,夾板、螺絲、發(fā)條盒都可以高精度按照訂單生產(chǎn)。使用KIF主要是一些高級品牌,比如我們熟知的江詩丹頓,百達(dá)翡麗、愛彼等品牌。
對于避震的好壞,常見的評判是抗震的能力強弱,在受到多少個G(重力加速度)的撞擊下,擺輪軸尖不會損壞。實際避震還有一個重要評價標(biāo)準(zhǔn),就是受到撞擊后,歸回原位的能力,這是確保機(jī)械表走時精準(zhǔn)的重要指標(biāo)。KIF為此在2011年6月8日申請了瑞士專利CH705075,就是改進(jìn)結(jié)構(gòu)使避震歸位更好。
勞力士在2005年3月23日自己申請的歐洲專利EP1705537的專利中很坦誠的描述鐘表的避震技術(shù),說到這項技術(shù)從上世紀(jì)30年代開始研發(fā),相關(guān)專利已經(jīng)有400多件了。技術(shù)已經(jīng)非常成熟,性能也足夠讓人滿意,所以這項技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新已經(jīng)很少了。
勞力士目前已經(jīng)量產(chǎn)廣泛使用的Paraflex避震,改進(jìn)點并不是這個突破性的能極限抗多少個G的撞擊,而是解決小到1.5毫米直徑的彈簧,如何方便安裝、固定,如何避免使用中卡住造成塑性變形起不到避震作用。勞力士設(shè)計了一個扁平型的避震簧,并且通過制造印刷電路L I G A (L i t h o g r a p h i e G a l v a n o-Abformung)蝕刻的方法批量生產(chǎn)。并且告訴您一個小秘密,這個從來沒見人說過,就是個避震簧還起到油尺的作用,擺輪軸眼里是要加潤滑油的。油加多少呢,大家的汽車,發(fā)動機(jī)里面機(jī)油的多少有個油尺測一下,這個扁平的避震簧還起到這個擺輪軸眼加油油尺的作用。避震簧上具有不同半徑的至少兩個徑向參考標(biāo)記,一個用于確定最大油量,另外一個用于確定最小油量。
勞力士在2005年3月23日申請了歐洲專利EP1705537 Paraflex避震