几款中置式陀飞轮腕表内部运行解密

2018-04-19    来源:曹维峰     编辑:chensq    阅读:9829次

本次要为大家讲解的是中置式陀飞轮,它是把陀飞轮放在表的中心位置,这样设置的最大的优势是陀飞轮的尺寸可以做到最大,既对人的视觉冲击力最强,又有助于机械表的走时精度。由于陀飞轮把传统放置时分针的位置给占了,所以时间的显示需要奇思妙想实现出来。

基本概念

凡是对陀飞轮有一定了解的朋友,应该都知道法国制表大师阿伯拉罕?路易? 宝玑创造出了旋转擒纵调速机构-陀飞轮(Tourbillon)。设计思路是将原先固定不动的调速机构放置于可以旋转的框架内,这样不同方位的位置误差自相抵消,使得带有陀飞轮装置的怀表走得更精准。而本次咱们要讲到的中置陀飞轮应该是陀飞轮大家庭成员中最露脸的。根据人的视觉体验,陀飞轮被设置于表的正中间,最为被人识别,尤其是陀飞轮就是以视觉美感作为优势。

结构类型

由于中置陀飞轮结构的特征,时间显示会有很多种显示形式,我归纳了三种显示结构:

第一种是立体时标显示方式,代表为MB&F中置陀飞轮。此类中置陀飞轮的技术特征是中置陀飞轮的机芯以叠层形式设计,成为塔状。陀飞轮位于塔顶,而时间显示被设置于塔底;

第二种是神秘指针显示方式,代表为欧米茄中置陀飞轮。此类中置陀飞轮的技术特征是中置陀飞轮机芯以平铺形式设计,传动轮系以陀飞轮为中心布局,时间显示由两个蓝宝石齿轮盘实现。

第三种是陀飞轮的兄弟“卡罗素”在中心的显示形式,其时间显示是将卡罗素设计成为分针,并且带动了时针,从而显示时间。

MB&F中置“水母”陀飞轮

MB&F仿生“水母”设计推出的陀飞轮腕表,搭载HM7Aquapod机芯—中置飞行陀飞轮被设置在同心圆垂直机芯结构的顶端,而时间的显示从中心轮系传递出去,其具备了“水母”几个典型的仿生特征:

1,水母拥有径向对称的外形,HM7同样是以径向对称的造型设计。

2,水母通过触手捕获的食物中汲取养分,HM7是以触手造型的自动上链摆陀可以获得动力。

3,水母的大脑中有按径向对称排列的神经元环路,HM7拥有以径向对称环路显示的小时及分钟。

4,水母顶部有伞状或钟状皮褶,HM7的中心位置矗立着飞行陀飞轮,作为调速系统控制时间的显示。

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外观设计特征

1.此款腕表单向旋转陶瓷表圈,此表圈没有固定在表盘上,而是像漂浮的救生圈一样固定在腕表的外缘。此表圈的制作流程--首先,使用激光在陶瓷表面蚀刻出时标及刻度;然后,在蚀刻完成的部分填入硬化钛金;最后,抛光整个表圈,直到它焕发出明亮光彩。

2.跟水母一样,HM7能在暗处发光。除了常夜光小时及分钟刻度之外,机芯内部四周也同样能焕发光芒,在夜里照亮飞行陀飞轮。此外,触手造型的上链摆陀四周也会发光,让人能在黑暗中欣赏它的运转姿态。

3.采用铝合金与钛合金制作的球形圆盘显示小时与分钟,而控制它们的是大尺寸陶瓷滚珠轴承。小时与分钟的时标及刻度通过手工涂上S u p e r -LumiNova夜光涂料,即使在夜里也可以清晰可辨。

4.HM7的表壳造型近似于一个立体的三明治,在金属表壳圆形的外缘,由两个凸起的半球体蓝宝石水晶构成。

5.在表圈与表壳之间设置了两个表冠--左侧表冠可以为机芯上链,右侧表冠可以设定时间。

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附图-MB&F“水母”中置陀飞轮手表正视图

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附图-MB&F“水母”中置陀飞轮手表夜光时间显示

机芯设计特征

HM7机芯由303枚零件组成,35颗宝石轴承,72小时动力储存,摆频为18000次每小时。

从设计角度来说这款机芯的整体布局近似塔状,也就是说从机芯上平面开始,陀飞轮被置顶,相应的动力传输轮系一层层的叠加到顶端。此外,机芯的设计目的仍然是为了显示时间,那么时间显示轮系也需要通过严格的传动比计算,直到时分显示部分。而陀飞轮的旋转速度是每分钟转动一周,这是时间显示的控制源头。

此款中置飞行陀飞轮为同轴结构形式,最上层的夹板被制作成弧面,目的是为了配合球形表蒙。弧形的夹板也体现了立体感,对于这个品牌来说已经有了很多实例。

机芯背面的上链摆陀是由一整块实心钛金切削而成,水母触角样的三维立体造型对于设计和制作来说都是很有难度的。钛金的下方固定了一枚铂金配重,这样做是为了可以提升自动锤的转动惯量,让自动陀的上弦可以更具有效率。

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附图-MB&F“水母”陀飞轮机芯图

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附图-MB&F“水母”陀飞轮机芯侧视图

欧米茄中置“神秘指针”陀飞轮

陀飞轮在20世纪初仍然是非常稀罕的高端技术,在当时制作出来的陀飞轮手表十分有限。然而,欧米茄作为很早就掌握陀飞轮技术的品牌在这个时期研发出非常特别的款式—陀飞轮被中心放置的手表。

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附图-欧米茄中置“神秘指针”陀飞轮手表图

技术特征

欧米茄的这款中置“神秘指针”陀飞轮手表,其技术核心表面上看是“陀飞轮有诉求被中心放置,使得自己被充分的放大可以更加醒目的展现自己的风采”,而更深层次的是陀飞轮被中心放置后,原先的时分针被撤走,必须采取新的显示方式。

1.采用两层尺寸一致的透明蓝宝石圆盘,并且在圆盘外缘镶嵌齿圈,同时时、分针样式被印在这两层蓝宝石上,从而完成了时分针的替代显示方式。

2.机芯的原动系与陀飞轮以上下级的关系设置于中心位置--陀飞轮在上,原动系在下。以原动系为起点分成了两条传动链:第一条是原动系通过主传动轮系将动力输入给陀飞轮,驱动其运转;第二条是原动系通过显示轮系与双层蓝宝石时分盘相连接,把动力输入给它们。

3.原动系的条盒轮作为两条传动链的中间媒介轮,将陀飞轮与时分透明转盘衔接起来,控制了两层圆盘分别以时针和分针的速度转动,以此显示时间。

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附图-欧米茄中置“神秘指针”陀飞轮机芯图

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附图-欧米茄中置“神秘指针”陀飞轮手表局部图 

雅典中置“分针”卡罗素

2001年,雅典推出了由欧克林大师创作的“Freak”中置“分针”卡罗素。这款手表的机芯结构特点是采用了陀飞轮的兄弟“卡罗素”,并且被中心设置作为分针使用。同时,卡罗素搭载了当时非常先进的硅材料制作的“双向擒纵机构”。

附图-雅典中置“分针”卡罗素手表

外观特征

雅典的这款卡罗素手表取消了用于调校时间和上紧发条的表把,取而代之的是表圈拨针调校与上弦装置。

1. 位于手表的正面和背面,设置了两个带有很多凹槽的表圈--背面表圈直接与机芯内部的上弦系统连接,通过机构联动。由于巨大的表圈与传统的小很多的上弦轮比起来,旋转一周的上条效率相当的明显;

2. 正面表圈用于调校时间,它的工作原理与背面的上弦表圈比起来要复杂很多。表圈下方的那个锁扣的特点是避免表圈由于外力的干扰转动而导致机芯内部用于显示时间的卡罗素机构受到影响不能准确显示时间。

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附图-雅典中置“分针”卡罗素外观图

技术特征

雅典卡罗素的结构采用了三层叠加式构造--原动系层、旋转小时显示层和分针卡罗素显示层。

1.原动系层处于机芯的最下方,原动系统(主要是条盒轮、条轴与发条构成)占据了最下层几乎所有的空间来设置本机芯的能量储存室。同时条盒轮与机芯属于同轴设置。卡罗素的动力源正是来自于它,并且用于卷紧发条的条轴直接与外面用于上弦的表圈联动;

2.旋转小时显示层位于原动系层的上方,通过条盒轮来承载。在这一层最重要的组成部分是一个被固定的内齿环,它与分针卡罗素驱动轮(此轮被设置于条盒轮上)直接连接。而时针也是通过两个零件的连接以及一个可旋转的圆盘构成的;

3.分针卡罗素显示层是本机芯设计的亮点。在此卡罗素的旋转轴下方被设置了动力输入轮与分针卡罗素驱动轮相连接。同时在这一层也存在一个被固定的内齿环,它将与卡罗素动力输入轮直接对话。卡罗素机构被设置了“双向擒纵机构”以及具有雅典特色的无卡度摆轮游丝系统。卡罗素动力输入轮与内齿环完成了整套动力传动链条。

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雅典Freak分针卡罗素结构图

工作原理

第一步,位于最下层的原动系输出能量。大家需要注意的是此能量的输出不是通过条盒轮齿(此条盒轮没有齿),而是在发条的带动下驱使条盒轮转动,并且带动了分针卡罗素驱动轮作为一个行星轮开始转动;

第二步,分针卡罗素驱动轮分别与固定于下层的内齿环以及卡罗素的旋转轴下方被设置的动力输入轮相连接。这使动力通过此轮输入给了最上一层的卡罗素机构,使其开始转动;

第三步,卡罗素机构开始转动,与此同时位于机构末端的动力输入轮开始与最上层固定的内齿环相配合转动,并且经过卡罗素传动轮系将动力直至双向擒纵机构和摆轮游丝系统,至此动力传输完毕,调速机构开始工作起来;

第四步,通过调速机构的速度控制,此卡罗素以每1小时转动一周的分针速度旋转,而位于第二层的转盘则是以每12小时转动一周的时针速度旋转。

路易威登“V字”中置陀飞轮

路易威登推出了具有自己品牌LOGO标志的Escale蓝色时光飞旋中置陀飞轮。此款陀飞轮的结构类型属于偏心式飞行陀飞轮,从设计角度来说是比较简单的,应该采用了通用机芯的结构。

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附图-路易威登Escale蓝色时光飞旋中置陀飞轮

技术特征

1. 此款中置陀飞轮采用了偏心式飞行结构,最上层夹板的造型是以品牌最具有标志性的“V”设计制作的。“V”型夹板的尖端是设置了擒纵轮,而分开两端则是陀飞轮框架的两点固定。通过调速系统可以看出,此款陀飞轮的定位属于简化版,因为其零部件采用了通用机芯构造;

2. 此款表的最引人注目的是12个蓝色小方块在相应时刻翻转。每块方块均有两面经涂有硅涂层的橡胶板由手工移印的几何旗帜图案。

宝格丽Papillon蝴蝶分针中置陀飞轮

宝格丽推出了本品牌的中置陀飞轮,其亮点在于时间显示系-小时显示是采用了12点位窗口数字跳跃的方式,而具有专利的Papillon蝴蝶分针显示。

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附图-宝格丽Papillon蝴蝶分针中置陀飞轮

技术特征

1. 此款中置陀飞轮采用了同轴式飞行结构,从设计角度来说,陀飞轮的整体构造中规中矩没有特别的亮眼之处。

2. Daniel Roth于1999年还没有加入BVLGARI旗下的时候,研发了Papillon蝴蝶分针显示系统:运用两枚六边形蝴蝶双翅概念的指针-(1)第一枚指针沿着60分钟刻度前进时,第二枚指针处于静止的待命状态;

(2)当第一枚指针抵达55分位置时,第二枚指针开始启动--自转90°接替第一枚指针进行分钟显示任务,且第一枚也会再度转向缩回框格之内。其设计意图应该是由于分钟显示区域为扇形,一般的思路是采用分针逆跳方式这样比较消耗动力,而这样交替的分针方式可以节省不少动力。