手表表殼與表帶固定結構的研究

宋曉鈺 施岳 王永寧 郭新剛

摘 要：針對手表表殼與表帶（金屬）固定結構及表帶帶粒結構的研究，研究內容包括表殼與表帶固定的結構特點、適用情況以及表帶帶粒結構特點、表帶拉力扭力測試分析。結果表明頭粒雙邊托位結構穩固性更優于頭粒中間托位結構，因其有效的避免了表帶脫離表殼的現象，為手表提供了安全可靠的結構。螺絲鎖緊結構相對頭粒中間托位結構更為穩固。

關鍵詞：手表表殼與表帶；結構特點；表帶帶粒結構；研究

中圖分類號： G356.6 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）19-165-2

0 引言

人們對手表的需求，已經不僅僅局限于計時功能，在很大程度上它是人們身份和地位的象征，成為配飾品或奢侈品。對消費者來說，首先，手表要有強烈的視覺沖擊力的外觀設計，主要體現在殼帶外觀形狀、整體層次感等多元化的外觀效果。同時，表殼與表帶固定結構的不同，可使不同材質的表殼與表帶搭配在一起，不僅可以豐富色彩搭配，同時還可以帶來全新的外觀效果及視覺體驗。其次，手表應具有獨一無二讓人信賴的質量，手表佩帶的舒適性、安全性是最基本的質量要求，這些都是通過嚴謹且安全可靠的結構設計來實現的。

1 表殼與表帶連接結構

手表表殼與表帶固定的第一粒表帶帶粒，稱為表帶頭粒。表殼與表帶頭粒主要有三種固定結構：①頭粒中間托位結構；②頭粒雙邊托位結構；③螺絲鎖緊結構。

1.1 頭粒中間托位結構

圖1a為頭粒中間托位結構，表帶頭粒中間凸出一托位與表殼底部凹位適配，以托住表殼底部，同時采用雙托生耳將表殼與表帶頭粒固定，表帶頭粒有一通孔、表殼耳檔內側各有一對盲孔適配雙托生耳。此結構表殼耳檔與表帶頭粒之間采用間隙配合[1]，表殼底部與表帶頭粒中間托位之間也采用間隙配合，若間隙偏大，表帶頭粒會出現翻轉或表帶脫離表殼的現象，導致無法穩固連接表殼與表帶。因此，此結構手表對殼帶配合部位加工精度要求很高，加工難度偏大。

1.2 頭粒雙邊托位結構

圖1b頭粒雙邊托位結構，表帶頭粒兩端各自凸出一托位，以托住表殼殼耳底部，同時采用雙托生耳將表殼與表帶頭粒固定， 頭粒有一通孔、表殼耳檔內側各有一對盲孔適配雙托生耳，形成穩定的固定連接。此結構安全可靠，穩定性強，抗拉拔力強，避免出現表帶頭粒翻轉或表帶脫離表殼的隱患，為手表的安全性能提供了可靠的保證，同時，也為手表佩戴者帶來了安全和保護。因此，建議此結構在結構設計時廣泛應用。

1.3 螺絲鎖緊連接結構

圖1c為螺絲鎖緊連接結構[2]，頭粒中間凸出一托位與表殼底部凹位適配，以托住表殼底部，表殼底部有螺紋孔，頭粒配合表殼底部的相應位置有沉孔，采用螺絲旋緊的方式將表殼與頭粒緊固連接。此結構安全可靠，穩定性強，拉拔力持久。要說明的是手表底部長期與皮膚直接接觸，經常會受汗漬的侵蝕或水的噴濺，會存在螺絲受腐蝕而松動的隱患，或者因為手表底部與皮膚的摩擦而導致螺絲出現松動的隱患，都對其連接可靠性有影響。

2 表帶帶粒結構

在手表行業中，最常用的金屬表帶結構一般分為單珠帶、工字粒、假工字粒、散珠帶等。

結構設計時一般根據不同的外觀設計要求、生產成本、市場定位來選擇表帶的結構。

2.1 單珠帶

單珠帶，顧名思義，每個帶粒組由一個完整的帶粒加工而成，此種結構加工簡單，生產成本低，結構穩固性能好。一體的帶粒，在加工時由于各種局限性包括帶粒側視方向的層次感的體現、帶粒側視形狀及帶粒局部拋光打磨不到位等情況，會影響整體外觀效果及視覺效果，因此此種帶粒結構在表現多樣化復雜的外觀方面比較欠缺。此結構設計時多用于市場定位低端、可滿足外觀設計需求的表款。

2.2 工字粒

工字粒，選用此結構主要是由于外觀設計需求。一般由中珠和工字形帶粒組合形成一組完整的帶粒組。中珠與工字粒之間采用間隙配合。中珠和工字形帶粒分別加工，側視方向可以各自獨立設計曲面弧度，裝配組合成帶粒組后表現出較好的流線形以及層次感比較豐富，而且也解決了單珠帶粒局部拋光打磨不到位的問題。此結構設計時多用于市場定位中高端、可滿足外觀設計需求的表款。

2.3 散珠帶

散珠帶，一般由多種形狀獨立散件組合形成一組完整的帶粒組。所有帶粒均為獨立散件加工，但加工及裝配時間長。組裝后帶粒呈現出的流線形以及層次感非常豐富，打磨效果好，外觀效果最佳。但是散珠帶因為帶粒獨立件過多，相鄰散件之間都需要連接件來連接，就加大了帶粒松散的幾率。手表表帶貼合手腕佩戴，由于手腕是人體活動最頻繁的一個部位，不免會受到拉扭或碰撞，此結構受力程度有限，帶粒存在松散脫落的風險。

2.4 假工字粒

假工字粒，一般是由中珠和假工字形帶粒組合形成一組完整的帶粒組。表帶正視方向可以是非工字形狀的外觀形狀。中珠和假工字形帶粒分別加工，中珠下方有一凹槽適配假工字形帶粒凸出的懸梁，故而對于非工字粒形狀外觀層次感分明的帶粒設計時選用此結構，既可以達到散珠帶的外觀效果，又可保證帶粒組間連接的穩固性。但因假工字粒結構表帶需進行銑削加工，生產成本較散珠結構表帶高出許多。

一款手表在做結構設計時，無論采用哪種表殼與表帶連接結構或帶粒結構，都是以表帶貼合手臂曲線，佩戴舒適為設計標準。

3 扭力測試

測試目的：測試各種表結構表帶的抗拉力能力及配件的承受能力。

測試設備：頂力計、拉力扭力測試機WF-255A。

測試內容：用頂力計檢查金屬表帶發夾或鋼釘的拆出力度。將表殼裝配好完整表帶的成品手表安裝在拉力扭力測試機上，調校拉扭停留時間為0.6秒，加上拉力砝碼5kg，調整氣壓為0.85bar（2kg扭力），打開電源開關，調校好扭力循環次數為5000次，調整好計數器歸零后，開始測試。

測試結果：單珠帶，鋼釘封邊，因其帶粒為一體，固定帶粒組長度較長，故而整體手型效果較強硬，貼合手臂效果較差。經測試后基本無帶粒變形、掉針的情況，此結構安全可靠。工字粒，鋼釘封邊，帶粒組由中珠及工字粒裝配而成，且可以靈活翻轉，整體手型貼合效果極佳，而且工字粒中間的懸梁將兩邊邊珠連為一體，有效限制中珠的活動范圍，經測試后外觀無變形、掉針的情況，此結構安全可靠性最好。散珠帶，采用牙花枝連接，牙花枝兩端與邊珠為過盈配合，來控制多個中珠活動范圍，經測試，發現當受到外力（拉力、扭力）作用時，牙花枝長時間與邊珠孔內摩擦，導致過盈配合逐漸失效，同時因兩邊邊珠不是一體，故而牙花枝脫落，帶粒松散。假工字粒，基本原理同工字粒，區別在于中珠凹槽與假工字形帶粒的懸梁采用間隙配合，當受到外力（拉力、扭力）作用時，凹槽與懸梁之間的間隙越來越大，會發生中珠翻轉的情況。

4 結束

手表除了在外觀上要著重體現其美學功能和造型藝術以外，還有其內在的結構設計和基本功能。眾所周知，手表，又叫腕表。即佩戴在手腕上的用以計時的工具，在社交場合，佩戴手表，通常意味著時間觀念強、作風嚴謹。然而，它和其他計時工具相比，在使用條件上有一個最大的特點是手表日常佩戴在人們的手腕上，和人們形影不離，也可以說，它已和人們的形體完美地結合在一起。手表佩戴貼合手臂的程度就成了我們評判手表是否佩戴舒適的標準。那么表殼與表帶間的固定結構是否牢固就決定著手表佩帶的舒適性、方便性，同時，也關系著手表的安全。

手表與表帶的固定結構是衡量手表質量安全的一項重要指標，固定結構的好壞直接影響到手表的功能及安全。因此不論是手表固定結構的改進、新的測試方法都是值得我們繼續深入研究的方向。

參 考 文 獻

[1] 邢閩芳，房強汗，蘭利潔.互換性與技術測量[M].北京：清華大學出版社，2011.

[2] 吳宗澤.機械設計師手冊（上冊）[M].北京：機械工業出版社，2002.