机械腕表中常见的几种离合结构

        [腕表之家 腕表技术] 离合结构的发明，对机械及机电产品的发展，起到了至关重要的作用，从比较通俗的角度来说，离合结构就像是某项功能的开关，可以按照实际情况选择如何使用这项功能。在日常生活中，离合结构非常常见，洗衣机、自行车、摩托车、汽车、缝纫机等等都会带有离合结构，当然，离合结构有很多种，车辆中使用的离合器大多用于变速，而像我们手表中使用的离合结构，则多用于启停和转换功能。男生一般都对机械式的东西会比较感兴趣，小时候调皮的男生估计也没少拆东西，某些机械玩具里面就会有离合结构，只是当时可能不懂而已。

        离合结构对于纯机械的东西而言至关重要，就像开关对于电子产品一样，如果没有离合结构，机械的东西几乎只能实现单一的功能，比如自行车轮轴如果没有单向离合器，那么相信我，你会比车都累。手表要没有离合器，那个表冠除了上链啥也干不了，要知道往外拉也是通过离合机构实现调时功能的。甚至单反相机的电机和对焦环，都需要离合结构。那么在手表中，有哪些离合结构呢？如果从广义上来说，手表中的很多杠杆都有这个作用，不过这样说就没有什么意义了，我们选择一些核心的东西说，可能会更好。

拨针上条系统中的离合结构

        拨针和上条系统因为都用到了表冠，所以就放在一起说，而且手动上链和调时用到的核心组件有重叠，更不容易拆开来说了。先来说说手动上弦部分，手动上弦顾名思义就是通过手动转动表冠来给手表补充能量，一般可以直接上弦，不需要拉档。但是我们经常会发现，手动上弦的时候只有一个方向上的转动是有效上弦的，另一个方向是空的，为什么？这里面就有一个离合结构在起作用。

        上弦时主要用的组件为表冠、立轮、离合轮、小钢轮、大钢轮等，在有效上弦的方向上（一般顺时针，也可能逆时针）转动表冠，表冠轴柄会带动离合轮转动，离合轮继而通过啮合立轮斜齿带动立轮转动，立轮带动小钢轮转动，实现上弦。当在无效上弦的方向上转动表冠，由于原先上弦时一般都有棘爪卡住小钢轮，不让它因发条张力而反方向转动释放能量，所以在无效上弦的方向上如果不让表冠空转，又没有离合结构，那么表冠就会卡住拧不动，一方面影响了上链时的用户体验（很多表友上弦时是拧完顺时针不松手，直接逆时针拧到起点再继续上弦），一方面不懂的用户可能会强拧而损坏机芯。所以离合轮和立轮之间啮合的斜齿，就起到了离合作用，使得无效上弦方向上，和表冠想连的离合轮会因为表冠转动而与立轮产生滑齿，从而有效保护了表冠和上链系统。当完成一次滑齿时，位于离合轮上的离合杆，还会将离合轮复位，进入下一阶段的上弦或者滑齿。

        再来说说调时系统，当腕表走时不对，需要调整时，一般来说表冠需要拔出到最外面的档位，这个要视具体机芯的设计，不好一概而论，这里对此不做细究。当拔动表冠时，实际上就是一次离合动作，已经使用到了内部的离合结构。拔出表冠时，卡在表冠柄轴上的拉档也会一起被拉动，从而推动离合杆往前移动（不同机芯这个结构也会不一样，但原理大致一致），离合杆一端放置于离合轮之上，因而会将离合轮推到拨针轮的位置，与之啮合，实现调时的目的。当完成调时之后，将表冠按会原位，又是一次离合动作，同样是使用以上组件，和拔出表冠时一个逆向过程。由此可见，离合结构，对于腕表的重要性，包括石英表。

自动上链轮系中的离合结构

        在日常生活中，自动上链的腕表已经远远超过了手动上链的腕表，自动上链如此普遍，但很少人知道自己的腕表是单向自动上链的还是双向的，这里可以教大家识别的一个方法是，当你让自动陀分别朝着逆时针或者顺时针的方向转动，看看那个方向上自动陀有明显的阻力，那么那个方向是就是上链的，如果两边都感觉有阻力，那么就是双向上链的。由于上链的结构不同，并不是所有自动上链都会有离合结构，一般来说，棘爪式的如精工的和万国比勒顿上链系统，就不算是离合结构，它们采用的方式是让两个棘爪都随着自动陀的摆动而动，只不过一个有效一个无效，反方向时两个棘爪作用刚好互换。精工的低端机芯是单棘爪，是单向上链的。

        而在使用齿轮组传动的自动上链系统，比如双向上链的ETA机芯，就有离合结构，劳力士虽然也是齿轮组传动，但它两个红轮内部其实没有额外离合的动作。ETA研发的双向自动上链系统，和自动陀相连接的是两组轮系，每一组实际上由上下两层齿轮组成，这上下两层齿轮中间，使用两个带离合形式的簧片连接，这个簧片起到离合的作用，可以决定和自动陀啮合的上层齿轮，是否带动下层齿轮一起走。这两组齿轮的底部齿轮是啮合的，并与上链齿轮啮合，给发条传输能量，但上层齿轮是分离，并且都和自动陀相啮合。实际效果是，无论自动陀往哪个方向转动，虽然两组轮系的上层齿轮都在转，但总有一个是空转的，另一个则带动底部齿轮一起转，实现上链。

计时码表中的离合结构

        在机械腕表中，计时码表的功能实现，离不开离合结构，最初的计时表无法归零也无法停止，开启之后就只能让其运转直到能量耗尽，而可以归零和可以停止这两项创造性的发明，其核心结构，就是离合器。计时码表有两种离合形式，垂直离合和水平离合，也有两种离合装置，计时凸轮和导柱轮。高端腕表一般使用导柱轮离合，因为这种结构操控精准性强，操作手感更好，ETA 7750使用凸轮计时，手感一般。

       但无论是何种离合装置，其原理基本类似，就是要将计时秒轮，当启动计时功能时，准确的和秒轮（不一定直接啮合秒轮）啮合，从而让中心秒轮开始运转，体现为表盘中心的计时秒针开始行走。如果是凸轮结构，则凸轮上会有很多凹槽和凸点，用于控制启动、暂停、归零杠杆，而导柱轮则没有这些形状不一的凹凸点，而是整齐围成一圈的花瓣式结构，这种结构确保每一个动作都是精确和稳定的，因此误差小，更准确。

调节星期和日期的离合结构

        在一款带有星期和日期显示的机械腕表中，比如劳力士的星期日历型、ETA 2836-2机芯腕表等，会有很有趣的事情，就是把表冠拉出到第二档，可以通过两个方向的旋转，手动调节星期和日期。往往，顺时针方向上用于调节日期，逆时针方向调节星期，当然这个不绝对。那么为什么表冠在同一个档位上，在不同方向上的转动，可以分别实现两个功能的调节呢？

        虽然并不绝对，但很多具有这种功能的腕表，内部其实也带有离合结构，这个离合结构往往是一个可以移动的齿轮，当顺时针转动时与调节日期的结构相啮合，逆时针方向旋转的时候，则脱离原来的结构，移动到调节星期的齿轮边并与之啮合。这种离合方式非常简单而高效，被广泛采用，并且具有异曲同工的离合结构，还被用于平移式离合的双向自动上链系统中。

总结：在纯机械的器物中，如果想要实现一些功能，离合结构总是免不了的，尤其是像手表这样的高精密纯机械产品，内部的离合结构还有很多。在高级复杂腕表中，通过独特的离合结构，可以将复杂的功能简单并且精确的实现，在双追针计时码表中，制表师需要克服更为复杂的离合难题。（腕表之家 吴一冰）