手表表壳与表带固定结构的研究

宋晓钰 施岳 王永宁 郭新刚

摘 要：针对手表表壳与表带（金属）固定结构及表带带粒结构的研究，研究内容包括表壳与表带固定的结构特点、适用情况以及表带带粒结构特点、表带拉力扭力测试分析。结果表明头粒双边托位结构稳固性更优于头粒中间托位结构，因其有效的避免了表带脱离表壳的现象，为手表提供了安全可靠的结构。螺丝锁紧结构相对头粒中间托位结构更为稳固。

关键词：手表表壳与表带；结构特点；表带带粒结构；研究

中图分类号： G356.6 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）19-165-2

0 引言

人们对手表的需求，已经不仅仅局限于计时功能，在很大程度上它是人们身份和地位的象征，成为配饰品或奢侈品。对消费者来说，首先，手表要有强烈的视觉冲击力的外观设计，主要体现在壳带外观形状、整体层次感等多元化的外观效果。同时，表壳与表带固定结构的不同，可使不同材质的表壳与表带搭配在一起，不仅可以丰富色彩搭配，同时还可以带来全新的外观效果及视觉体验。其次，手表应具有独一无二让人信赖的质量，手表佩带的舒适性、安全性是最基本的质量要求，这些都是通过严谨且安全可靠的结构设计来实现的。

1 表壳与表带连接结构

手表表壳与表带固定的第一粒表带带粒，称为表带头粒。表壳与表带头粒主要有三种固定结构：①头粒中间托位结构；②头粒双边托位结构；③螺丝锁紧结构。

1.1 头粒中间托位结构

图1a为头粒中间托位结构，表带头粒中间凸出一托位与表壳底部凹位适配，以托住表壳底部，同时采用双托生耳将表壳与表带头粒固定，表带头粒有一通孔、表壳耳档内侧各有一对盲孔适配双托生耳。此结构表壳耳档与表带头粒之间采用间隙配合[1]，表壳底部与表带头粒中间托位之间也采用间隙配合，若间隙偏大，表带头粒会出现翻转或表带脱离表壳的现象，导致无法稳固连接表壳与表带。因此，此结构手表对壳带配合部位加工精度要求很高，加工难度偏大。

1.2 头粒双边托位结构

图1b头粒双边托位结构，表带头粒两端各自凸出一托位，以托住表壳壳耳底部，同时采用双托生耳将表壳与表带头粒固定， 头粒有一通孔、表壳耳档内侧各有一对盲孔适配双托生耳，形成稳定的固定连接。此结构安全可靠，稳定性强，抗拉拔力强，避免出现表带头粒翻转或表带脱离表壳的隐患，为手表的安全性能提供了可靠的保证，同时，也为手表佩戴者带来了安全和保护。因此，建议此结构在结构设计时广泛应用。

1.3 螺丝锁紧连接结构

图1c为螺丝锁紧连接结构[2]，头粒中间凸出一托位与表壳底部凹位适配，以托住表壳底部，表壳底部有螺纹孔，头粒配合表壳底部的相应位置有沉孔，采用螺丝旋紧的方式将表壳与头粒紧固连接。此结构安全可靠，稳定性强，拉拔力持久。要说明的是手表底部长期与皮肤直接接触，经常会受汗渍的侵蚀或水的喷溅，会存在螺丝受腐蚀而松动的隐患，或者因为手表底部与皮肤的摩擦而导致螺丝出现松动的隐患，都对其连接可靠性有影响。

2 表带带粒结构

在手表行业中，最常用的金属表带结构一般分为单珠带、工字粒、假工字粒、散珠带等。

结构设计时一般根据不同的外观设计要求、生产成本、市场定位来选择表带的结构。

2.1 单珠带

单珠带，顾名思义，每个带粒组由一个完整的带粒加工而成，此种结构加工简单，生产成本低，结构稳固性能好。一体的带粒，在加工时由于各种局限性包括带粒侧视方向的层次感的体现、带粒侧视形状及带粒局部抛光打磨不到位等情况，会影响整体外观效果及视觉效果，因此此种带粒结构在表现多样化复杂的外观方面比较欠缺。此结构设计时多用于市场定位低端、可满足外观设计需求的表款。

2.2 工字粒

工字粒，选用此结构主要是由于外观设计需求。一般由中珠和工字形带粒组合形成一组完整的带粒组。中珠与工字粒之间采用间隙配合。中珠和工字形带粒分别加工，侧视方向可以各自独立设计曲面弧度，装配组合成带粒组后表现出较好的流线形以及层次感比较丰富，而且也解决了单珠带粒局部抛光打磨不到位的问题。此结构设计时多用于市场定位中高端、可满足外观设计需求的表款。

2.3 散珠带

散珠带，一般由多种形状独立散件组合形成一组完整的带粒组。所有带粒均为独立散件加工，但加工及装配时间长。组装后带粒呈现出的流线形以及层次感非常丰富，打磨效果好，外观效果最佳。但是散珠带因为带粒独立件过多，相邻散件之间都需要连接件来连接，就加大了带粒松散的几率。手表表带贴合手腕佩戴，由于手腕是人体活动最频繁的一个部位，不免会受到拉扭或碰撞，此结构受力程度有限，带粒存在松散脱落的风险。

2.4 假工字粒

假工字粒，一般是由中珠和假工字形带粒组合形成一组完整的带粒组。表带正视方向可以是非工字形状的外观形状。中珠和假工字形带粒分别加工，中珠下方有一凹槽适配假工字形带粒凸出的悬梁，故而对于非工字粒形状外观层次感分明的带粒设计时选用此结构，既可以达到散珠带的外观效果，又可保证带粒组间连接的稳固性。但因假工字粒结构表带需进行铣削加工，生产成本较散珠结构表带高出许多。

一款手表在做结构设计时，无论采用哪种表壳与表带连接结构或带粒结构，都是以表带贴合手臂曲线，佩戴舒适为设计标准。

3 扭力测试

测试目的：测试各种表结构表带的抗拉力能力及配件的承受能力。

测试设备：顶力计、拉力扭力测试机WF-255A。

测试内容：用顶力计检查金属表带发夹或钢钉的拆出力度。将表壳装配好完整表带的成品手表安装在拉力扭力测试机上，调校拉扭停留时间为0.6秒，加上拉力砝码5kg，调整气压为0.85bar（2kg扭力），打开电源开关，调校好扭力循环次数为5000次，调整好计数器归零后，开始测试。

测试结果：单珠带，钢钉封边，因其带粒为一体，固定带粒组长度较长，故而整体手型效果较强硬，贴合手臂效果较差。经测试后基本无带粒变形、掉针的情况，此结构安全可靠。工字粒，钢钉封边，带粒组由中珠及工字粒装配而成，且可以灵活翻转，整体手型贴合效果极佳，而且工字粒中间的悬梁将两边边珠连为一体，有效限制中珠的活动范围，经测试后外观无变形、掉针的情况，此结构安全可靠性最好。散珠带，采用牙花枝连接，牙花枝两端与边珠为过盈配合，来控制多个中珠活动范围，经测试，发现当受到外力（拉力、扭力）作用时，牙花枝长时间与边珠孔内摩擦，导致过盈配合逐渐失效，同时因两边边珠不是一体，故而牙花枝脱落，带粒松散。假工字粒，基本原理同工字粒，区别在于中珠凹槽与假工字形带粒的悬梁采用间隙配合，当受到外力（拉力、扭力）作用时，凹槽与悬梁之间的间隙越来越大，会发生中珠翻转的情况。

4 结束

手表除了在外观上要着重体现其美学功能和造型艺术以外，还有其内在的结构设计和基本功能。众所周知，手表，又叫腕表。即佩戴在手腕上的用以计时的工具，在社交场合，佩戴手表，通常意味着时间观念强、作风严谨。然而，它和其他计时工具相比，在使用条件上有一个最大的特点是手表日常佩戴在人们的手腕上，和人们形影不离，也可以说，它已和人们的形体完美地结合在一起。手表佩戴贴合手臂的程度就成了我们评判手表是否佩戴舒适的标准。那么表壳与表带间的固定结构是否牢固就决定着手表佩带的舒适性、方便性，同时，也关系着手表的安全。

手表与表带的固定结构是衡量手表质量安全的一项重要指标，固定结构的好坏直接影响到手表的功能及安全。因此不论是手表固定结构的改进、新的测试方法都是值得我们继续深入研究的方向。

参 考 文 献

[1] 邢闽芳，房强汗，兰利洁.互换性与技术测量[M].北京：清华大学出版社，2011.

[2] 吴宗泽.机械设计师手册（上册）[M].北京：机械工业出版社，2002.