自动上链系统的专利

一点改变成丰碑

你可能说别跟我提技术，头疼。但如同炒股要了解一下K线，买钻石要了解一下什么叫GIA，即使纯艺术领域的绘画，要介绍李可染，重要的就是介绍他把西画中明暗处理的方法引入国画的贡献，介绍傅抱石主要也是介绍他如何以皮纸破笔绘山水，创造抱石皴的贡献。绘画是纯艺术的范畴对于技术仍然如此重视，作为工业产品的钟表更是如此。大家喜欢钟表，以钟表为乐趣，怎能不深入了解钟表技术呢？花自己辛苦挣到的真金白银买的表，了解一下钟表技术还是很必要的。也许摆陀已被视为习以为常的自动上链装置，但它的设计专利还是非常丰富的。

周立波有一句话：“成功的人一般都比较简单！失败的人一般都比较复杂！”。这句话用到专利技术上也很贴切，技术永远都追求结构简单、性能可靠、可维护性好等基本原则。好比现在油价这么贵，能省油的混合动力汽车购买者仍然寥寥，因为一台车上装上汽油机，再装上一套电动机，自重、成本、故障率肯定高。腕表也是这个情况，看各大品牌，手动上链表做好了，就赶紧推出自动上链表。原来人们喜欢的是手动上链表，即使给表上链是件“简单的麻烦事”，也成为感受丝般顺滑手感的人机互动时刻；后来有了自动上链表，人们就改为喜欢后者了，原因就是用着简单，尤其是长期对比手动上链表更有其不可撼动的优势。不过相较手动上链表而言，零件较多的自动上链表的确容易损坏。

什么叫自动上链装置呢？讲一下原理。机械表之所以能运转，靠的就是发条中积蓄的弹性势能。这种弹性势能来自上紧链的发条，手动上链装置就是直接通过手转动表冠上紧发条，也就要求使用者得随时想着上链这件事，忘了上链后发条松了表就会停止走时。自动上链装置则通过设置旋转的配重来给发条上链，只要通过配重摆陀的惯性旋转就可以为发条上链。摆陀发明后，人类学会了利用地心引力制表这件事，虽然牛顿曾身为英国皇家科学院院长，对机械也很感兴趣，但仍然没有想到如何于机械表中巧用地心引力。率先发明摆陀的制表师公认为Abraham-Louis Perrelet，其发明的摆陀有效解决了频繁上链这件事，虽然初期的效果并不显著。从手动到自动，制表师终于找到一种方便的设计，虽然算不上惊天动地的发明，但足以载入史册。

要上链先止逆

自动上链是老技术，18世纪就已发明。公认的自动上链技术的发明人是瑞士制表大师Abraham-Louis Perrelet，生于1729年1月9日，卒于1826年，足足活了97岁。如今美国大都会博物馆（Metropolitan Museum）还有一块Robert Lehman基金会拥有的老先生在95岁制造的怀表。95岁还能自制怀表，看来只有文征明90岁写蝇头小楷还有一拼。老先生没有照片存世，留下的只有铜版画，一辈子最露脸的发明就是31岁的发明自动上链技术。

根据1776年的期刊《Geneva Society of Arts》的报道，使用Perrelet自动上链技术的怀表，揣在怀里走15分钟，积攒的动力可以运转八天。这样的长动力，如今分析，很大程度还得益于当时怀表低频率擒纵的设计。这种自动上链怀表在商业上获得了巨大成功，售价是普通的怀表的一倍。原型自动上链怀表比较厚重，调时间要用专用钥匙。后续改进型的机芯还提供给宝玑（Breguet）、雅克德罗（Jaquet Droz）等厂家。这么重要的发明，居然没有专利传世，实在非常奇怪。原因倒是非常简单，Perrelet的发明于1770年推出，而瑞士专利局要到118年后的1888年才成立，当时自然申请不了专利了。

有一个零件在手动上链表中可有可无，而自动上链表基本都有，就是防止过度上链的止逆装置。手动上链和自动上链都有止逆装置，所谓止逆装置？吹过气球吧？吹进一口气，运第二口气的间隙要把气球口捏住，止逆装置就是这个用处，其实就是避免发条一下子松掉。这个做得好的也很出名，比如万国（IWC）著名的Pellaton啄木鸟上链装置，那个形状如啄木鸟的零件就是起止逆作用。过犹不及，发条上得太紧会出很多问题，比如发条断了；即使发条不断，因为动力过足，擒纵叉剧烈振荡，会造成表款的严重走快。手动上链表中，人手上链感觉上不动了基本都会停下来，除非遇到不懂事的小孩，一般不会上断发条。自动上链表就不好控制，有的人会带着表跑步打球，或者从事体力劳动，因此止逆装置就非常必要。

止逆就是在发条内端设置一段反过来的倒钩，这段倒钩有两个名字，一个是从功能上着眼的“滑动发条（The Slipping Spring）”，另一个是根据形状来的“马缰绳（Bridle）”。发条盒内会有几个卡槽，平时这段倒钩就卡在卡槽里起到固定发条的作用。当发条过紧，倒钩就会从支棱着的状态变成和发条贴合，一贴合就会出现打滑，一打滑发条就松了，就泄力了。

自动上链解耦装置

有件欧洲专利EP 2226687申请于2009年3月3日，发明人为Raphael Courvoisier和Alphonse Bron。这两位发明人都是斯沃琪集团的重要技术人员，各自申请了大量专利，涉及计时、月相等很多功能的制表领域。和前文的专利设计截然不同，雅克德罗的这件专利居然在亚洲、欧洲、美洲都进行了申请，可见有多重要。具体的设计就是个小零件，而且是消费者日常使用中根本不会涉及的解耦装置。

所谓解耦装置，就是给发条松劲的机构，也就是在维修时帮助修表师傅释放发条动力的装置。这个装置虽然一般消费者不会用到，但实际用处很大。毕竟从几百个非常微小的零件中排查解决故障，难度堪比医治疑难杂症，机械表中很多螺丝就像针尖那么小，几百个零件拆开来再装上的过程中不丢失、不损坏，都是不容易的。而雅克德罗设计这么一个解耦装置，就是最大限度避免把表修坏的尴尬。

在这个专利中，振荡质块和将振荡质块连接到发条盒（9）的齿轮系，其中所述齿轮系包括换向装置（11、12）、减速齿轮（13、14、15、16）以及解耦装置（20）。解耦装置包括两个共轴轮（17、7），由于设置在相对侧上的相应齿（21、22），两个共轴轮能在沿一个方向旋转时耦接。沿轴向可动的共轴轮（17）固定到滑动轴（18），滑动轴安装成能在固定轴承（24、25）内旋转和滑动。复位弹簧（26）包括弹性板，其抵靠滑动轴（18）的一个端部以趋于使宝玑齿接合并保持啮合。这种设计可减少摩擦并节省空间。

每个人都会遇到问题，由于解决方式的不同，结果也会有很大差异。看到雅克德罗的变通方法，让我想起获得中国最高科学技术奖的肝胆内科军医吴孟超的智慧。以前肝部手术的死亡率总是很高，因为肝部血管密布，很容易大出血，但封闭肝部大血管又会使肝脏缺血坏死，成为困扰全球医界的难题。吴孟超则提出了简单而实用的办法：扎紧肝部大血管，隔一段时间就放开一会儿，恢复肝脏供血，这样既减少了失血又保护了肝脏功能。看起来就是层窗户纸，但能否突破还要看是否有慧根。制表也一样，虽然是小到微不足道的零件，依然能有所建树，要做好还着实不易。