自从机械钟表诞生至今700多年的发展历史中,钟表大师们发明了很多种类的擒纵机构。
如14世纪在欧洲出现了早期的擒纵机构“机轴擒纵机构”(verge escapement);
17世纪后期发明的使用在摆钟里的“回退式擒纵机构”(recoil escapement);
18世纪早期由英国人格林汉姆(George Graham)发明的“直进式擒纵机构”(deadbeat escapement);
18世纪应用于怀表的“工字轮擒纵机构”(cylinder escapement),“镰钩式擒纵机构”(virgule escapement)和“复式擒纵机构”(duplex escapement)等;
18世纪中期由英国人Thomas Mudge发明的“杠杆式擒纵机构”(lever escapement),“制动式擒纵机构”(detent escapement)。
目前,在这些种类繁多的擒纵机构当中,使用最普遍的是由英国人Thomas Mudge在18世纪中期发明的杠杆式擒纵机构。
传统杠杆式擒纵机构
在机械表中,我们可能最常接触的擒纵机构是叉瓦式擒纵机构,也称为瑞士杠杆式擒纵机构,是应用最广泛的一种擒纵机构,它的性能和工艺性较好。国内钟表文献中,极少涉及到其他种类的擒纵机构,叉瓦式擒纵机构也是我国早期国表的传统擒纵机构。
杠杆式擒纵机构运行原理 杠杆式擒纵机构运行原理
机械钟表的灵魂
擒纵机构是机械钟表中介于“传动机构”(一轮到四轮)和“调速机构”(摆轮游丝)之间的一种机械结构。擒纵从字面上很容易理解:一擒、一纵,一收、一放,就是这一收一放的 “擒纵机构”却是机械钟表的灵魂,究其原因体现为它在机械钟表中具有两个至关重要的作用:
第一,擒纵机构将原动系统提供的能量定期地传递给摆轮游丝系统来维持该系统不衰减地振动, 避免发条盒的能量一次耗尽;
第二,擒纵机构把摆轮游丝系统的振动次数传递给指示装置来达到计量时间的目的。会将能量传送到最主要的律时结构:摆轮,以调节每次能量开启与关闭的间隔时间。擒纵器的一擒一纵让钟表正确地计算时间,钟表的时、分和秒针则是依照擒纵的振频,以精准的节奏运行。因此,擒纵机构的好与坏将直接影响机械手表的走时精度。
杠杆式擒纵机构图
杠杆式擒纵机构主要由擒纵轮、擒纵叉和双圆盘三部分组成,它的特点是利用擒纵轮齿与擒纵叉上的叉瓦在释放与传冲的过程中将原动系统输出的能量传递给擒纵叉,同时擒纵叉口又会与圆盘钉相互作用,擒纵叉通过圆盘钉将来自擒纵轮输入的能量传递给摆轮游丝系统。通过这一系列的杠杆原理,摆轮游丝系统源源不断的得到原动系统输出的能量以维持该系统不衰减地振动,从而完成机心指示装置准确走时的使命。