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曹维峰-奇翼立体旋转陀飞轮介绍

我对于多轴陀飞轮或者称为立体旋转陀飞轮的研究将近五年的时间,此技术存在的时间其实很久了,虽然没有基础陀飞轮那么漫长,但是也曾经被制表大师染指过。只不过受限制于科技的水平没有产量化,非常稀有。进入二十一世纪,科技的发展迅猛,特别是数控CNC机床的普及让陀飞轮的制作成为产业化,各类复杂款陀飞轮层出不穷,而最能够体现陀飞轮理念、动态美感与时代科技水平的立体旋转陀飞轮脱颖而出。

基本概念

多轴陀飞轮(更直观的名字是立体旋转陀飞轮)是指陀飞轮存在多个框架轴并且是串联在一起的,本质上可以说有多少根框架轴就有多少个陀飞轮被整合成为多轴陀飞轮。

1.如果是双轴陀飞轮,那么存在内外两个陀飞轮框架和旋转轴,机芯的动力通过外框架传输入至内框架的调速机构,使得双轴陀飞轮整体开始运转起来;

2.如果是三轴陀飞轮,那么相比双轴陀飞轮来说中间又多了一层陀飞轮框架,复杂程度可想而知。

将原先的单轴陀飞轮扩展成为多轴陀飞轮的目的是将手表最核心的部分--调速机构的运动方式从二维空间提升到了多维空间,其运动轨迹将会变得更加复杂,最大的优势在于陀飞轮抵消地心引力的能力被提升,多轴陀飞轮手表的走时精度也会随之被提升。

海鸥多轴陀飞轮

我从事十多年陀飞轮的研发工作,始终有个梦想,把我所学到的知识运用到自己最喜欢的陀飞轮项目中。终于在我进入海鸥表厂第十个年头(2013年),立体旋转陀飞轮将我的梦想变成了现实。

设计创意

我在设计奇翼陀飞轮的初期,始终在思考一个问题,如何把多轴陀飞轮与海鸥品牌更和谐的融合,充分展现陀飞轮旋转起来的动感之美?我经过长时间的构思得出自己的答案--以海鸥品牌元素作为设计重点,将“海鸥”引申为“翼”元素融入立体旋转陀飞轮整体框架的设计之中,寓意是“展翅翱翔,实现梦想”;同时配以“奇”--新奇与奇特来进一步修饰,从而确定了“奇翼陀飞轮1号”(WingTourbillon 1)这个名字。外轴框架两端的支承轴宛如翅膀的造型,而陀飞轮夹板形状也是以翅膀作为原型设计的,使得外轴框架的整体设计充分体现了寓意里的“展翅翱翔”;“实现梦想”由内陀飞轮框架表现,最上层夹板的造型是星型,代表星空,寓意“梦想”。

奇翼陀飞轮1号

海鸥表于2013年4月份巴塞尔国际钟表展上,推出了“奇翼陀飞轮1号”—双轴立体旋转陀飞轮机械手表。我历时四年时间研发出来了双轴串联式陀飞轮技术,其技术特点是由外及内将动力输入给核心的调速机构,使得双轴陀飞轮机构以立体多角度的方式旋转。

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奇翼陀飞轮1号初版前视图

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奇翼陀飞轮1号初版后视图

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奇翼陀飞轮1号初版机芯图

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奇翼陀飞轮1号初版手表图

外观特征

“奇翼陀飞轮1号”作为海鸥品牌整合旗下产品线后,诞生的“设计师系列”的开篇之作。它的创意灵感缘由悉尼海港大桥,细节处沿袭海港大桥的纯粹技术和力量美感,将手表与人类建筑完美结合--外壳两侧提篮式造型和表壳四周以钢桁架为主的设计,给人一种线条流畅、轻盈的感觉。内嵌式的壳体三开结构设计突出展现了此款手表的纤薄和质感,也开创了海鸥创新设计的里程碑。手表整体儒雅的外形与融合建筑美学的内敛风格,完美地凸显出佩戴者独特的个人魅力。

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奇翼陀飞轮1号终版手表图

技术特征

1.摆轮游丝系统的振动频率为21600次/小时,延续走时至少55小时。机芯采用了具有专利的无卡度摆轮游丝系统技术。此技术具有的技术优势是克服了有卡度摆轮游丝系统自身结构的弊端而产生的等时性误差,通过调节设置在摆轮上的砝码,改变其转动惯量已达到微调手表精度的目的;

2.内轴陀飞轮框架为全新设计的同轴式飞行结构,旋转速度为每1分钟转动一周。飞行陀飞轮构造可以充分展现陀飞轮悬浮的动态美感;

3.外轴陀飞轮框架旋转速度为每2.5分钟转动一周,以此速度来设计的目的是为了给人视觉上更强烈的冲击力,体验机械带来的动态美感,让人有更丰富的满足感。

4.内轴陀飞轮框架与外轴框架采用特殊轻质材料制成,符合如今瑞士高端制表的潮流。体现了高科技给陀飞轮带来的最新鲜血液。它们的应用可以让陀飞轮身轻如燕,将内外框架的重量降到最低,陀飞轮整体减负确保了在较低动力的输入下稳定的运转,这样对于动力的要求降至最低,计时精度达到高水平并且稳定,走时的延续性有了很大的扩展空间。

6.双轴陀飞轮框架的零件数量达到了140多个,重量约为0.6g,立体旋转的运转轨迹最大直径为12.5mm;

7.实现立体旋转的核心零件-锥齿轮、立体支承架和支承轴采用先进的数控设备制作;

8.双轴陀飞轮的内框架旋转轴与外框架旋转轴垂直设置,外框架旋转轴与机芯中心轴垂直设置;

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奇翼陀飞轮1号进化版前视图

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奇翼陀飞轮1号进化版后视图

双轴立体旋转陀飞轮获得专利授权

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中国专利授权(专利号:ZL201110142886.X)

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新加坡专利授权(专利号:2013063953)

奇翼陀飞轮2号

海鸥在2014年的巴塞尔钟表展上,推出了更为复杂的“奇翼陀飞轮2号”--三轴立体旋转陀飞轮。此款在外观上看虽然与去年的双轴陀飞轮相比很相近(与我的理想状态还有较大的距离),但是此技术确实又是一次突破。其核心在于如何让陀飞轮的三个被串联在一起的顺畅的联动,特别是要把自己的设计理念融入进去。

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奇翼陀飞轮2号15倍模型图1

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奇翼陀飞轮2号15倍模型图2

技术特征

1.机芯最大直径为33.8mm,厚度为6.9mm,摆频21600次/小时。

2.三轴陀飞轮的内轴、中间轴、外轴的转速分别是每周1分钟、每周2.5分钟、每周9分钟,以如此高速度比,可以展现出三轴陀飞轮来自机械的动态美感,同时可以提升手表的走时精度。

三轴立体旋转陀飞轮获得专利授权

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中国专利授权(专利号:ZL201310351044.4)

作者点评

我是2009年底接到了研发多轴陀飞轮项目,直到2013年底,历时四年时间成功推出了“奇翼陀飞轮1号”双轴立体旋转陀飞轮手表。在此项目的研发初期,我研究了当时已经被各品牌或者独立制表品牌推出的多轴陀飞轮,包括了双轴和三轴陀飞轮。在这些众多的研究对象中,给我印象最深的有那么几款--高柏富斯的倾斜式双轴陀飞轮,积家球形双轴陀飞轮,法穆兰双轴和三轴陀飞轮,以及我最欣赏的芝柏双轴陀飞轮。我把每一款的核心技术都仔细分析了一下(通过查阅技术专利文献),开始我只是陶醉于每一款多轴陀飞轮复杂的机械构造当中。而后逐渐的领悟出每一款多轴陀飞轮背后制表大师的设计创意和执着的信念,这才是最需要我慢慢吸收和消化的精华。

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