[摘要]机械手表机芯补偿方位变更带来的误差方位调剂—宝玑陀飞轮

[摘要]机械手机芯补偿方位变更带来的误差方位调剂—宝玑陀飞轮 机械手表机芯补偿方位变化带来的误差方位调整—宝玑陀飞轮机械手表机芯补偿方位变化带来的误差方位调整—宝玑陀飞轮 人们在认识白然的同时，开始积极发挥自己的主观能动性，让自然界变得越来越适合白己的生活。钟表世界的发展也不外如是。从早期以“日”“夜”为区隔进行劳作和休憩，到后来提升工作效率后需要将时间细化，以至于将白天和黑夜均等地分割为几个等分(即“小时”的来源)，直到后来出现现代“时、分、秒”的计时模式雏形，钟表的发展过程，即是人们日益追求时间细化、精准的过程。虽然常将“细化”与“精准”分开来谈，但其实两者是有很大联系的。如果说“日出而作，日落而息”是人们被动地(虽然没有主观认知，但却是客观存在的自然规律)将一天24小时分为两份的话，那么后来随着人们认识能力的不断提升，逐渐出现的小时、分钟甚至秒钟，正是为求精准而将时间不断“细化”的结果。可以说，从大型的钟到怀表再到腕表的演变，制表领域始终致力干提高走时精准度，特别是在怀表时代，随着社会的发展，人们对精确走时的需求也推动了各种新式钟表装置的蓬勃发展，首先我们就来看陀飞轮对提升走时精准度的贡献。 宝玑(Breguet)创始人在1801年获得了陀飞轮的相关专利，他制造出这一旋转擒纵机构时，一定没有想到数百年后，人们会将当年一统天下的挂链怀表“绑”在手腕上满街跑，当然也不会想到当年在钟表界叱咤风云，并号称“唯一可以达到天文台级别”的机械机构—陀飞轮，会在今天成为一些人欣赏的玩具。当然，这里没有任何对大师不敬之意，何况陀飞轮只是宝玑大师众多伟大发明中的-气所有这些，都只能归结为一点，那就是时代在发展，且从不间断。擒纵机构的发明，使原本坐落在村落制高点的教堂大钟能够微缩到足以放人家中厅堂，进而可伴随主人乘马车远离家乡。而直到怀表的出现，钟表才成为一种个人“私享”的奢侈之物，被一些富商贵胃揣入怀中，随时掌握时间并彰显身份。使用上的方便，催生了另一个技术层面的课题，那就是怀表随身佩戴将面临位置的移动，对于机械振荡系统的稳定性 提出了挑战。就早期教堂钟甚至是后来的座钟(俗称老爷钟)而言，钟表的所有机械机构(特别是擒纵系统)都处在相对稳定的环境下;而随身佩戴的怀表，则随时面临位置的改变，这样一来就会导致钟表振荡系统中的摆轮所受到的重力方位改变，进而影响走时精准性。宝玑大师因而开始思索如何解决此一难题，之后终于研发出一种名为陀飞轮(Tourbillon)的旋转擒纵机构，通过框架的规律旋转抵消掉内置擒纵机构中摆轮所受到的不同方位地心 引力的影响。 不可否认，陀飞轮机构装设在怀表中，通过自身的旋转能够大大提升走时精准性这种通过机械力学解决自然界“不可抗力”的设计，也堪称机械钟表领域的天才之作。只是，正如前文所言，时代在发展，自从进人20世纪，人们将怀表转移到手卜并将这种习惯固定下来，陀飞轮之于机械钟表的意义便产生了不小的变化。从结构方面来，早期陀飞轮的旋转框架都是平行于表盘(或者说机芯主夹板)，对于竖直方位上的位置变化具有相对有效的调节效果，也符合怀表经常所处的状态一贴身放置或者悬挂在怀表支架上。然而当同一机制出现在腕表中，由于手腕的活动幅度加大，除了平行于盘面的位置变化，腕表几乎需要面临3600“无死角”的方位变化挑战，这种情况下，只能在单一平面调节的传统陀飞轮便形同虚设，不复奏效。即便后来制表师又接连推出双轴、三轴甚至多轴陀飞轮，其原理也只是在“预定”的轨道上旋转，对于手腕运动的随机it仍显得力不从心。至于随后出现、被称为“简略式陀飞轮”(其实其机构比陀飞轮还要复杂)的卡罗素，其接近每小时转一圈的速度对于精准性的提升也几乎可以忽略不计。 直到真力时(Zenith) Defy Xtreme Zero-G表款的推出，才解决了这一困境。它的运作原理，是将擒纵机构放置于一个类似“不倒翁”的球形框架内，无论腕表处于什么方位，陀飞轮旋转面始终与地面保持平行，也就是说振荡系统中的摆轮不会受到方位变化的影响，从而能保证白身摆动的均衡和稳定。这种机构其实并非真力时首创，早期用于航海计时的“船钟”就有类似机构，俗称为“万向架”，意指可以适应任何方位的变化。如今，真力时从这种结构中汲取灵感， 并最先将其用在腕表中，可谓当今制表领域一次划时代的突破。此后，真力时又推出了哥伦布腕表。理论上，能抵消向下的力才是最好的对抗地心引力的，而真力时就是从这个角度出发，研发了哥伦布腕表，这套系统当然也是一种“不倒翁”的设计，品牌则将其称为“零重力”的陀螺仪系统。它的陀螺仪可以让擒纵系统处于“恒定水平”位置上，而倾斜陀飞轮和立体陀飞轮可以补偿方位变化的误差，但仍然是取多个误差的平均值，它们只是极其短暂地停留在水平位置上。为免产生出过于庞大的机械装置，只有将位置变化最敏感的零件安装在平衡环上，以实现大致水平恒定的陀螺稳定。不过，此时有必要找到一个有效的机制，以使机芯的两个零件能够协同运作，一个是用于跟随手腕位置的零件，另一个零件则安装在平衡环上。陀螺仪系统中，一个齿轮系统控制框架轴线的旋转，另一个装有反向器的差动齿轮即时抵消所有相对运动。在与手腕动作联动的零件卜，用于显示时间的齿轮轮系由位于框架内的擒纵机构带动，擒纵机构则在地心吸力的作用下不断调整以保持在水平位置上。如果腕表的运动令框架围绕自身轴线旋转，那么协同运作系统就会抵消旋转的力量，指针将一如既往地指示正确的时间，无论旋转方向的速度有多高。 以上几个例子均是陀飞轮发展历程中具有里程碑式的重大创新，当然，除此之外也有一些其他的创新设计。真力时投入了五年的时间研发，终于推出了搭载于哥伦布的Academy 8804机芯，其陀螺仪系统包含166个零件，由10个圆锥形齿轮(其中包含6个球形齿轮)以及6个球形轴承来构成旋转框架，而一枚陀飞轮一般也不过72个零件，更不用说它是一枚振频高达每秒10次的机芯了。Defy Xtreme Zero-。是真力时推出的一款划时代表款(其利用3600旋转的陀飞轮，将走时调整到最佳精准度。 1801年6月26日，宝玑发明的陀飞轮调节器获得为期十年的发明专利图中专利原稿标明通过等速旋转装置抵消了重力影响，补偿误差和运动引起的速率波动。原理十分简单但实际生产起来极其复杂，因此第一枚陀飞轮直到1805年开始才实现商业化。 本文转载来源 手表114 瑞士手表