星空·体育中国官方网 盘点2017年发布的那些不常见的陀飞轮腕表
【手表之家手表技术】好久没有在这个专栏发表技术文章了。最近利用一些业余时间回顾了2017年各个品牌推出的所有陀飞轮手表,发现陀飞轮技术的发展确实很快。尤其是独立制表品牌的陀飞轮非常有创意,启发了我写一篇文章。由于2017年陀飞轮新品较多,所以我将这篇文章分成两篇发表,这是第一篇。为了适合初学者,我首先在文章开头解释一下陀飞轮的基本概念和结构类型。接下来,我将介绍四个品牌陀飞轮的外观和机芯设计特点。
基本概念
法国制表师亚伯拉罕·路易·宝玑的肖像
在19世纪,当怀表普遍被用作计时工具时,由于长期垂直放置,手表内部的计时核心——调速机构——会受到地球引力的影响,导致位置发生偏移。误差,直接影响怀表的走时精度。法国制表大师亚伯拉罕-路易·宝玑打破了传统计时原理,创造了旋转擒纵调速机构——陀飞轮。设计思路是把原来的固定调速机构放在原处。在可旋转框架中,不同方向的位置误差会自行抵消,从而使配备陀飞轮装置的怀表更加精准。
1801年专利申请所附陀飞轮装置示意图
“陀飞轮”一词的意思是“漩涡”,源自法国数学家笛卡尔用来描述绕太阳运行的行星的术语。著名哲学家和百科全书编撰者达朗贝尔更进了一步。它被解释为重物绕单轴旋转的意思,因此翻译“陀飞轮”是音译和意译的结合。
现代宝玑陀飞轮正面图和剖面图
结构型式
根据陀飞轮结构的不同,分为经典陀飞轮、飞行陀飞轮、卡罗素、行星陀飞轮、双陀飞轮和多轴陀飞轮六大类。
1、经典陀飞轮的技术特点——具有陀飞轮的上支撑支架,形成上下支撑的结构控制方式,是最常规的陀飞轮结构;
2、飞行陀飞轮的技术特点——取消了陀飞轮的上部支撑支架,使陀飞轮完全暴露出来,可以更好地欣赏旋转之美。下支撑一般采用滚珠轴承控制;
3、卡鲁索的技术特点——它是一种特殊形式的陀飞轮。设计思路与陀飞轮相同。速度控制系统设置在可旋转的支架上,以尽量减少重力引起的位置误差。 。
4、行星陀飞轮的技术特点——陀飞轮的整体框架放置在一个旋转的转盘上。通过齿轮系的传动比,陀飞轮控制转盘以每1小时或每12小时转一圈的速度旋转,相当于分轮或时间之轮。
5、双陀飞轮的技术特点——两个陀飞轮通过差速轮系连接在一起。原动机将能量从差动齿轮系均匀分配至两个陀飞轮。同时,两个陀飞轮的旋转速度由差速齿轮系决定。动轮系平均后控时间显示系统。
6、多轴陀飞轮的技术特点——陀飞轮采用三维设计,目前有两轴或三轴结构。目的是使调速系统的运动轨迹更加复杂,达到更加有效的效果。抵消重力的影响。
IWC悬挂式飞行陀飞轮
IWC推出的达文西陀飞轮腕表不仅包含飞行陀飞轮,还具有计时功能和逆跳日期。这款陀飞轮腕表搭载全新89900型自制机芯。
外观设计特点
1、达芬奇陀飞轮逆跳计时表采用红金表壳和金色按钮。活动表耳配备18K红金折叠扣。深棕色鳄鱼皮表带可以紧贴手腕。
2、这款手表的直径为44毫米星空体育app官方下载,厚度为17毫米。镀银表盘上,12点位置是计时功能,6点位置是飞行陀飞轮,9点位置是逆跳日历功能。
3.透过透明蓝宝石表背,佩戴者可以欣赏到全新89900机芯和红金摆陀。
机芯设计特点
1.机芯型号89900,振频28800次/小时,42颗宝石轴承,68小时动力储存,具有自动上链功能。采用带有四个可调节螺钉的无卡摆轮游丝系统。
2、框架设计是这款陀飞轮的亮点——传统的同轴陀飞轮(陀飞轮框架的旋转轴线与摆轮的旋转轴线重合)会采用三点支撑方式,并用螺丝固定。这款陀飞轮飞轮最上面的夹板采用一体式结构,亮点固定。原有框架支撑柱已取消。上下夹板直接相通,用螺钉固定。这种设计思路应该是目前非常流行的一体化设计理念。
3. 此陀飞轮配备停放机构。当拉出表冠时,两根控制杆像夹子一样咬住摆轮的外缘。摆轮遇到阻力后停止转动。调整时间后,将表冠推回,释放摆轮,机芯正常运转。
4、形状独特的擒纵机构——采用MEMS加工技术制造的硅材料制成的擒纵轮和擒纵叉。这项技术的主要优点之一是可以生产任何形状的零件而不受加工限制,并且硅树脂擒纵叉和擒纵轮均经过金刚石涂层硅处理。这使得它们能够获得具有良好滑动性能的坚硬表面,从而可以减少摩擦和阻力,提高动力使用效率。
IWC万国悬浮式飞行陀飞轮腕表 IW393101
IWC万国悬浮式飞行陀飞轮腕表IW393101背面
MB&F“水母”陀飞轮
MB&F“水母”陀飞轮腕表 HM7
MB&F“水母”陀飞轮腕表HM7机芯
MB&F仿生“水母”设计的陀飞轮腕表搭载HM7 Aquapod机芯——中央飞行陀飞轮设置于同心垂直机芯结构的顶部,时间显示由中央轮系传输,具有几种典型“水母”的仿生特征:
1. Jellyfish具有辐射对称形状,HM7也采用辐射对称形状设计。
2、水母从触手捕获的食物中吸收营养。 HM7采用触手形自动上链摆陀来获取动力。
3、水母脑内有放射状对称排列的神经元回路。 HM7 在径向对称电路中显示小时和分钟。
4、水母顶部有伞状或钟状的皮褶,HM7中央矗立着一个飞行陀飞轮,作为调速系统控制的时间显示。
外观设计特点
MB&F“水母”陀飞轮腕表 HM7 表盘
MB&F“水母”陀飞轮腕表 HM7 表盘
1. 这款手表具有单向旋转陶瓷表圈。这个表圈并不固定在表盘上,而是像漂浮的救生圈一样固定在手表的外缘上。这款表圈的制作过程——首先用激光在陶瓷表面蚀刻出时标和刻度;然后,用硬化钛填充蚀刻部分;最后,将整个表圈打磨至闪闪发亮。
2. 与水母一样,HM7可以在黑暗中发光。除了夜光小时和分钟刻度外,机芯周围也会发光,在夜间照亮飞行陀飞轮。此外,触手状上链摆陀的周围也会发光,让人在黑暗中欣赏它的运动。
3.铝合金和钛合金制成的球形圆盘显示小时和分钟,控制它们的是大尺寸陶瓷滚珠轴承。时分时标和刻度均手工涂有Super-LumiNova夜光涂层,即使在夜间也清晰易读。
4. HM7外壳的形状类似于三维三明治。金属表壳的圆形外缘由两块凸起的半球形蓝宝石水晶组成。
5.表圈和表壳之间有两个表冠——左表冠可以为机芯上链,右表冠可以设置时间。
机芯设计特点
MB&F“水母”陀飞轮腕表HM7机芯
1.HM7机芯由303个零件组成,35个宝石轴承,动力储存72小时,摆频每小时18,000次。
2.从设计角度来看,这款机芯的整体布局类似于一座塔,这意味着从机芯的上平面开始,陀飞轮置于最上面,相应的动力传输齿轮系逐层叠加到顶部。此外,机芯的设计依然是为了显示时间,因此时间显示齿轮系也需要经过严格的传动比计算,直到小时和分钟显示部分。陀飞轮的旋转速度为每分钟一转,是时间显示的控制源。
3、这款中置飞行陀飞轮采用同轴结构,最上面的夹板做成曲面,以配合球面。弧形的夹板也体现了立体感,这个品牌的例子还有很多。
4. 机芯背面的上链摆陀由实心钛金属片切割而成。像水母触手这样的三维形状设计和制作起来非常困难。钛合金下方固定有铂配重。这样做是为了增加自动锤的转动惯量,使自动转子的上弦效率更高。
D.CANDAUX倾斜陀飞轮
D.CANDAUX 倾斜式陀飞轮 1740 腕表
独立制表师David Candaux推出了采用全新设计理念开发的1740倾斜式飞行陀飞轮腕表。这款腕表融入了不对称美学理念。无论外观还是动作,所有不对称的组合最终都达到了平衡。这样的设计理念应该是前所未见的,可以说是前无古人后无来者。当然,我想这也是依赖于现代数控加工技术的高精度。手表的表盘从12点钟方向倾斜到6点钟方向。这样的设计让佩戴者在读取时间时拥有更广阔的视野。
外观设计特点
D.CANDAUX 倾斜式陀飞轮 1740 腕表
1、表盘3点钟位置设有时间显示盘,指针呈倒针筒形状,呈手工烘烤蓝色。小表盘由18K白金制成,并采用传统大明火手工涂上白釉。字母、刻度和数字均采用黑釉移印。
D.CANDAUX 倾斜式陀飞轮 1740 腕表机芯
2、为了不破坏整个手表设计的平衡,在手表的6点钟位置设置了一个隐藏式表冠。它由31个零件组成,具有可伸缩结构。具有初始位置、调时、上弦三种工作模式。
机芯设计特点
D.CANDAUX 倾斜式陀飞轮 1740 腕表机芯
1. 表盘9点钟位置设有倾斜式飞行陀飞轮。陀飞轮框架由钛合金制成,置于滚柱轴承上,与表壳呈3度角设置。陀飞轮中的摆轮游丝系统倾斜 30°。这种倾斜式陀飞轮和摆轮游丝系统的设计,理论上可以更有效地抵消重力的影响,也就是位置误差。
D.CANDAUX 倾斜式陀飞轮 1740 腕表机芯
2.为了配合隐藏式表冠的设计,机芯的轮系和夹板布局需要向主夹板倾斜3度。每个桥板均与相邻桥板成 3° 倾斜,形成不对称但重叠的机芯平面。这种新的设计方法可以从机芯的外观上更好地展现每个夹板部件的细节,并扩大每个部件的光反射效果。
索利亚特图案
3、SOLLIAT花纹是DAVID CANDAUX改进的一种新型饰面条纹。其特点是图案比较宽星空体育平台官网入口,加工难度大。效果是在一个宽图案中包含三条细线。
海瑞温斯顿双体双轴陀飞轮
海瑞温斯顿 Histoire de Tourbillon No. 8
海瑞温斯顿推出史诗般的陀飞轮Histoire de Tourbillon No.8腕表。这款腕表配备两个倾斜的双轴陀飞轮,分别通过小时和分钟表盘实现时间显示。
外观设计特点
海瑞温斯顿的 Histoire de Tourbillon No. 8
1.手表外径51毫米,厚度17.3毫米。表壳采用白金材质,经过镜面抛光和缎面抛光处理。
2.表盘纹理包括喷砂、圆形波纹抛光和缎面处理、喷漆部分、蜂窝状图案以及采用独特雕刻技术制成的铭文。
3、这款手表的设计理念是轴对称。表盘左侧设置两个一模一样的双轴陀飞轮,右侧则设置两个不同尺寸的圆锥形小时和分钟显示盘。 6点钟位置采用了带凹槽的鼓形能量显示装置,作为整体的平衡感。
4、固定时分盘的立体桥板采用钛合金材质,而两个锥形时分显示盘则采用铝合金材质。
机芯设计特点
海瑞温斯顿 (Harry Winston) 史诗般的陀飞轮 Histoire de Tourbillon 8 号机芯
1、本表搭载HW4503机芯。双轴陀飞轮框架由钛合金制成,重量轻、耐用、不受磁场影响,但加工难度极高。它由 117 个零件组成,重 0.76 克。每个陀飞轮的外框架每75秒绕一个倾斜30度的轴旋转一次。陀飞轮的内部框架每 45 秒绕自身轴旋转一圈。调速系统的摆频为每小时21600次。
2.从设计角度来看,倾斜式陀飞轮似乎已经成为一种时尚。这个时尚的起源应该是GF。那么倾斜旋转的陀飞轮真的比直立旋转的陀飞轮更能抵消重力吗?这个问题恐怕需要通过严格的实验来验证。另外,双轴陀飞轮的内轴和外轴的旋转速度分别约为60秒和15秒。如此高速的设计也为机芯消耗了大量的动力。当然,两个双轴陀飞轮应该需要一个差动齿轮系来连接它们,以获得相同的动力,平均速度源,然后控制时间显示系统。
3、这款手表搭载的HW4503机芯配备了两个串联叠加的发条盒,其中一个配备了自动机芯中一般使用的滑动发条。这样设置的目的很明确,就是尽可能避免上弦过度导致发条断裂。该腕表具有连续运行55小时的动力储存。
结语:作为一名腕表机芯设计师,我非常敬佩制表大师宝玑。他为后人留下了许多宝贵的财富。这些财富都是物质财富,比如陀飞轮、游丝和宝玑指针。还有灵性,对钟表技术无尽的追求和遐想,尤其是对钟表的热爱星空·体育中国官方网,这是所有制表师必须具备的。只有这样,才有可能成为真正的制表大师。就陀飞轮而言,它最初的设计是为了让手表走得更精准。这是每个制表师所追求的目标:虽然手表受固有的自然规律影响,无法做到绝对的零误差,但将影响计时精度的误差降到最低,是制表师必须考虑的。我根据在天津海鸥表厂十年(2005-2015)研发陀飞轮技术所积累的知识,编写了一本以陀飞轮为主题的科普书——《陀飞轮揭秘:手表上的陀飞轮》《华尔兹》 》于今年7月正式上线。本书可供广大对手表感兴趣的读者以及从事手表相关领域工作的人士,特别是喜欢陀飞轮技术的人士参考。
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