“越狱”成功的裸摆陀飞轮

2018-09-26    来源:曹维峰     编辑:chensq    阅读:1542次

2013年1月21日,万宝龙在SIHH日内瓦高级钟表展推出维莱尔1858系列,ExoTourbillon陀飞轮计时手表。摆轮尺寸大于框架,这也是命名的由来,在希腊文里,Exo这个词根代表“外部”。此款手表于2010年首度亮相,这次以全新的面貌出现。其具有亮点的技术有两个:一个是计时功能,另一个是重头戏--裸摆陀飞轮。由于我个人对陀飞轮很热衷,并且偶然的机会找到了这款裸摆陀飞轮的专利,仔细研究了一番。

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附图-万宝龙维莱尔1858系列陀飞轮计时腕表

看过了实物照片后,我对陀飞轮部分的第一感觉就是太不寻常。也许是万宝龙这个品牌不是最热门的,被很多人忽略了。其设计的裸摆陀飞轮真的很有味道,创新的理念可以说独树一帜,超越了很多一线品牌。有那么几个视觉特征可以体现:

1.摆轮的直径硕大,超过了陀飞轮框架的最大值(据资料显示摆轮直径尺寸达到了14.5毫米),这对于普通陀飞轮来说是几乎不可想象的;

2. 游丝被设置于摆轮的下面,这也是很罕见的;

3.陀飞轮的支承架设置的是防震器,而不是普通经典陀飞轮设置的宝石轴承;

4. 陀飞轮的旋转速度是每四分钟转动一周,这种旋转速度的陀飞轮比较少见。

这四个特征给我带来了疑惑,很幸运我找了专利,很快答案都出现了。

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附图-万宝龙裸摆陀飞轮

专利让我释然

专利对于从事机芯研发工作的我来说是相当重要的学习资料,只是它包容的技术精髓对于一般非专业的朋友来说是非常不容易看懂的。这次我尽可能用通俗易懂的话语,为大家对照前文的四个视觉特征讲解一下这项难得的突破性技术。

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1.摆轮2与摆轴3作为一个整体,被上下两个防震器26(设置于夹板28)和27(设置于夹板22)所控制。也就是说,普通陀飞轮上下层夹板设置的防震器,被转移到了固定不动的夹板上了。说到这里,对机械表有一定了解的朋友可以看到,这样的设置方式与普通机芯的构造是基本一致的。此时,我们可以看到摆轮是如何“越狱”的了(逃出陀飞轮框架的束缚);

2.宝玑式游丝4被设置在了摆轮下面,其最外端20被固定于陀飞轮框架14上。其原因是宝玑式游丝4的外端20需要跟随陀飞轮框架转动,这样调速系统才可以运转起来。如果是游丝仍然在摆轮上面设置,那么游丝外端只能被固定在不会转动的支架上了,调速系统无法正常工作;

3.由于摆轮的“越狱”,陀飞轮框架可以被简化,尺寸也可以被“缩水”。陀飞轮的支承是依靠与框架固定为一体的支撑套管13实现的,此套管被两个支承宝石22和23所控制。

万宝龙的这款裸摆陀飞轮对于计时性能来说,相比于传统陀飞轮具有两个技术优势:

首先,摆轮不受框架的束缚,可以实现最大化,这很有利于提升计时精度(根据计时原理的理论),并且可以进一步降低擒纵机构对摆轮游丝系统的影响;

其次,传统陀飞轮的框架会随着摆轮尺寸设计,摆轮越大框架也会越大,这样会消耗更多的动力来驱动。而此款陀飞轮的框架由于没有摆轮尺寸的限制,可以缩减很多,那么消耗的动力也会随之减少(资料显示减少了30%能量消耗),这有利于将节省下来的动力提供给此表的计时功能,从而不影响走时精度。

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2017年7月以普及陀飞轮知识为目的出版的科普读物

“陀飞轮”做为机械表最经典的创新技术在制表界始终像谜一样存在着,特别是对于中国制表业来讲更是可以用“神秘”或者是“神圣”来形容。在十九世纪初陀飞轮诞生的初期,它的产量极其有限,发明人宝玑大师所做出来的陀飞轮怀表只是供给皇室和权贵,普通人根本见不到。

直到20世纪,虽然陀飞轮手表取代了怀表,但是它的产量也是非常有限的。究其原因是陀飞轮的设计和制造在传统的工艺和设备条件下是很有局限性的,大部分零部件需要手工来完成,制作一只陀飞轮表的周期很长。

随着时代进入21世纪,高科技的迅猛发展给陀飞轮带来了焕发生机的机遇,数控设备的普及对于制作陀飞轮来说,可以说是轻而易举。经过将近十年的时间,陀飞轮依赖于“新技术、新材料、新工艺、新设备”,已经进化演变出风格迥异、各具特色的陀飞轮。在陀飞轮的身上,我们完全可以窥探到国际制表业的最先进的技术实力和潜力。