任何具有机械性运动的产物，首先需要解决的就是持续的动力来源，没有动力，其他所有的机械功能都无从说起。同样，时钟要持续不断的走时，动力必须放在首位。在机械钟发明的最原始阶段，除了依靠不稳定的大自然动力（例如流水动力），另一种动力则是来自地球的吸引力，也就是来一段长长的缓冲距离，因此最初阶段都局限于在大型教堂钟或是高塔钟上使用。我们所熟知的英国落地钟，就是在经历几个世纪的摸索之后，发明的一种家庭式铊锤重力钟。但是，落地钟始终没有解决较大体积的问题，钟身保持在2米高左右，其关键原因就是铊锤下落需要一段距离。

大型教堂钟

自11世纪末机械原理时钟的出现，欧洲的钟表工匠们经历了近三个多世纪的摸索与研究之后，大约到了15世纪的初中期，发明了一种上发条形式的动力源。其原理就是依靠人为的拧动，使弹簧片卷曲缩紧，然后这卷曲的簧片会向外释放出张力，这种张力所产生的动力，我们称它为上发条动力。由于这种上发条动力的出现，使得大型时钟趋于小型化发展变为可能。随着时钟技术的进一步完善，以及人们开始对时间越来越依赖的生活习性，到了15世纪的中期，钟匠们终于研发出体积适中的家庭式挂墙钟，还有放置在桌台上的台钟。从此，时钟真正地进入到了人类的家庭生活中。

家庭式挂墙钟

在欧洲的钟表博物馆，你可以欣赏到这一时期最古老的时钟，常见的就有：墙钟（Wall clock）和台钟（Table clock）这两大类。其中墙钟的动力源就是用一根粗线挂在钟的动力齿轮上，绳子的一端挂上一个大铊锤，而另一端是一个小的铁球，又称平衡铁球。上劲时用手力把平衡铁球往下拉到靠近地面，大铊锤就自然上升到钟体的底部，然后把手放开，大铊锤就会因为地球引力而落下，从而产生了拉力，这个拉力继而带动了时钟机芯的齿轮与齿轮相互运转。

家庭式挂墙钟

台钟则是采用簧片卷曲后向外释放的张力，再通过由链条式或发条盒式的转动齿轮来传输动力，无需缓冲距离，大大节省空间。这种人力的上发条的动力，通常有两种传输动力的形式：一种是芝麻链塔轮传输，另一种是自转式发条盒通过边缘的齿轮传输：

自转式发条盒传动示意图

芝麻链塔轮传动示意图

自从上发条动力被发明之日起，这一动力就一直延续到今天，没有任何一种动力源可以将其淘汰，即使是空气钟里的永恒动力也无法替代。正是因为有了上发条动力，表类才可能在1510年左右出现，可以说没有上发条动力，就不可能有表的发明。这种发条动力，加速了钟表发展的进化过程，它与铊锤动力一起并驾齐驱，成为机械钟表动力最根本的由来。