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擒纵机构的革新让机械表越来越准(图)

http://www.51fashion.com.cn/来源:Neeu优网发布时间:2014-02-28关注度:
    文章导读
    擒纵机构号称机械钟表的灵魂,要想更迭谈何容易。在传统杠杆式擒纵机构盛行的制表界,要想具有冒险性的使用全新的擒纵机构替代使用了几百年的擒纵机构,必须拥有一定的魄力才能够做到。欧米茄的这一次举动相当的明智,如今“同轴擒纵机构”已经完美融入欧米茄的血液中,成为品牌最标志性的DNA元素。

    擒纵的革新让机械表越来越准

    欧米茄同轴计时月球表

    擒纵机构的成长史

    自从机械钟表诞生至今700多年的发展历史中,钟表大师们发明了很多种类的擒纵机构。如14世纪在欧洲出现了早期的擒纵机构“机轴擒纵机构”(verge escapement),17世纪后期发明的使用在摆钟里的“回退式擒纵机构”(recoil escapement),18世纪早期由英国人格林汉(George Graham)发明的“直进式擒纵机构”(deadbeat escapement),18世纪应用于怀表的“工字轮擒纵机构”(cylinder escapement),“镰钩式擒纵机构”(virgule escapement)和“复式擒纵机构”(duplex escapement)等,18世纪中期由英国人Thomas Mudge发明的“杠杆式擒纵机构”(lever escapement),“制动式擒纵机构”(detent escapement) 。目前,在这些种类繁多的擒纵机构当中,使用最普遍的是由英国人Thomas Mudge在18世纪中期发明的杠杆式擒纵机构:由擒纵轮、擒纵叉和双圆盘(圆盘钉)组成。民间俗称“马式擒纵机构”。所谓“马”指的是擒纵叉(马仔),也意味着这种擒纵机构的擒纵叉像匹骏马在飞奔。

    机械钟表的灵魂

    擒纵机构是机械钟表中介于“传动机构”(一轮到四轮)和“调速机构”(摆轮游丝)之间的一种机械结构。擒纵从字面上很容易理解:一擒、一纵,一收、一放,就是这一收一放的“擒纵机构”却是机械钟表的灵魂,究其原因体现为它在机械钟表中具有两个至关重要的作用:第一,擒纵机构将原动系统提供的能量定期地传递给摆轮游丝系统来维持该系统不衰减地振动;第二,擒纵机构把摆轮游丝系统的振动次数传递给指示装置来达到计量时间的目的。因此,擒纵机构的好与坏将直接影响机械手表的走时精度。

    擒纵的革新让机械表越来越准

    擒纵系统

    传奇的“同轴擒纵机构”

    “同轴擒纵机构”由瑞士制表业非常著名的乔治。丹尼尔斯(George Daniels)博士经过15年的时间,于1974年研制成功。它的设计初衷是将擒纵轮与擒纵叉之间垂直方向的摩擦变为平行方向的,由于摩擦方向的改变从而减少了擒纵机构零部件之间的相互摩擦,带来的益处是降低了能量的消耗,使得配备“同轴擒纵机构”的机械手表保养洗油周期延长至每十年,甚至更长的时间保养洗油一次。最重要的是确保了机械手表精准度保持长久的极高稳定性。

    然而,它的实现历程颇为坎坷,乔治·丹尼尔博士在研制成功后,曾先后向百达翡丽和劳力士寻求合作,但都遭到拒绝。最后是欧米茄大胆创新,采纳了他的新型擒纵结构,也使得这项专利专属于欧米茄,其他厂商都无法拥有。此技术经过几十年的发展已经非常成熟,成为欧米茄品牌最标志性的专利技术。

    原创版技术特征

    1.所谓的“同轴”是将杠杆式擒纵机构中的一个擒纵轮扩展为两个擒纵轮,即包括主擒纵轮11与副擒纵轮12,并且两者同轴共同转动,其中主擒纵轮11是此擒纵机构的主力,它既要直接将能量传递给摆轮游丝系统,还要驱动副擒纵轮12间接将能量传递给摆轮游丝系统;

    2.同轴擒纵机构里镶嵌在擒纵叉上的进瓦与出瓦从杠杆式的两颗宝石分解成为此机构的四颗,第一颗宝石20与第二颗宝石21一左一右被固定在擒纵叉14的叉身上,它们的职责相当于杠杆式擒纵机构里的进瓦与出瓦锁接与释放主擒纵轮11,来控制它的转动速度。第三颗宝石26被镶嵌在擒纵叉14叉身靠近叉轴15的位置上,它的职责相当于杠杆式擒纵机构里的进瓦,副擒纵轮12在主擒纵轮11的带动下与进瓦相互碰撞并将能量通过擒纵叉传递给摆轮游丝系统。第四颗宝石25位于已经固定了圆盘钉18的双圆盘上,它的职责相当于杠杆式擒纵机构里的出瓦,主擒纵轮11通过它将能量直接传递给摆轮游丝系统。

    杠杆式擒纵机构的优点是:

    1.结构相对简单;2.虽然对零件加工精度有一定的要求,但是其加工难度不高,适合大批量生产;3.整体结构经过上百年的考验和实践,其可靠性和稳定性已经得到了充分的鉴证。

    杠杆式擒纵机构的缺点是此结构在运动过程中受到较大的碰撞与摩擦而使得能量消耗大,工作效率不高。

    擒纵的革新让机械表越来越准

    9300机芯同轴擒纵机构

    同轴擒纵机构的优点是:

    1.改变杠杆式擒纵机构擒纵轮、擒纵叉与双圆盘的位置关系使其结构紧凑,这样可使擒纵叉与擒纵轮的距离缩短利于减少耗能,并可在冲撞发生的时候同时减少外来冲击力对擒纵叉的影响。

    2.主、副擒纵轮采用尖齿形,这样可以使得主擒纵轮与双圆盘上的宝石以及副擒纵轮与擒纵叉上的宝石传冲能量的碰撞与滑动的时间减短,并且可以减少接触面,从而减少摩擦力产生。它的运作效果类似齿轮和齿轮间的啮合的方式,这意味着它不太需要润滑油,仍可长期确保计时的精准。

    同轴擒纵机构的缺点是:

    虽然它结构先进,并且也为了适合批量生产而进行精心改良,但是其零部件的制造难度还是很大,原因在于它的结构决定了每个零部件的制造精度不能按照杠杆式擒纵机构的制造标准去要求。它必须要有更高的标准,才能保证零部件相互间精确协调的配合。

    欧米茄决定采纳“同轴擒纵机构”这项技术的时侯,他们就在考虑如何将它配置于自己的机芯当中,更进一步的是如何才能使它可以满足批量生产的要求配置于自己更多的机芯当中。最终欧米茄的制表师将乔治。丹尼尔斯博士的原创进行了彻底的改造,对其中的每一个零部件都重新设计布局。虽然看起来改良后的“同轴擒纵机构”与原创相比已经面目全非,但是它们的灵魂是相同的,原创的精髓还在。1999年,欧米茄推出采用第一改进版“同轴擒纵系统”设计的2500机芯。此机芯虽然是在ETA2892上嫁接了此技术,但是它对于“同轴擒纵机构“而言具有里程碑意义,第一款采用此技术的机芯就此诞生。

    第一改进版技术特征

    1.主擒纵轮1、副擒纵轮11的齿形显而易见被重新设计了,而变化最大的是副擒纵轮11的齿形,其变化的目的在于既可以与驱动轮17相啮合,又可以与擒纵叉25上的宝石24完成能量的传冲;

    2.负责控制主擒纵轮1的两颗宝石26和28从原来柱状改造为形似杠杆式擒纵机构里的进瓦与出瓦形状,这样改进的好处是可以采纳传统加工方式,使得它们更便于被镶嵌和固定,此外,将它们从柱状改变为扁平状可以减少此机构的整体厚度;

    3.为了增加此机构的可靠性,在杠杆式擒纵机构里被使用的叉头钉现在再次被安装在叉头上。

    最近几年,欧米茄为了实现其宏伟的目标,持续不断地改良和提升“同轴擒纵机构”这项技术,从而达到新的高度。2007年,欧米茄隆重推出带有“同轴擒纵机构”的8500/8501型机芯,这堪称欧米茄同轴擒纵技术革新之路上的关键一步,因为这是欧米茄首次围绕“同轴擒纵机构”而设计的整个机芯,并且202个元件中的每一个都是为了全新的机芯而由欧米茄自行设计并生产。2008年,欧米茄推出了专为小型腕表而设计的搭载“同轴擒纵机构”的8520/8521机芯,全新Aqua Terra女款腕表搭载了这一型号的机芯,证明此技术在30毫米直径的表款上同样运行完好。2008年同样见证了欧米茄8601/8611同轴机芯的诞生,这是一款带有瞬跳年历功能的机芯,每年只需在3月1日进行一次手动调校即可。2011年欧米茄推出自产机芯家族中首款,搭载计时功能的“同轴擒纵机构”机芯9300/9301。

    欧米茄的这一系列自产机芯完全是以“同轴擒纵机构”研发出来的,可见品牌以及其所属的SWATCH集团对于此技术的远景无比看好。我通过查阅欧米茄近些年为了此技术所申请的专利,可以发现未来它的发展趋势是全方位,多元化的。

    第二改进版技术特征

    第一改进版中主擒纵轮的轮缘和擒纵轮齿被巧妙地结合起来,其形状非常像章鱼的触角。此设计的优势在于,轮齿变成了触角,使得它具有一定的径向和切向的弹性。当它们与宝石碰撞传递能量的过程中,能够缓解产生的冲击力。每一根触角的曲度不是随意选取的,而是由粗到细渐变的,可以将由于冲击造成的应力分散到触角的整个长度上。

    第三改进版技术特征

    “同轴擒纵机构”的主、副两个擒纵轮被整合成了一个擒纵轮1,其用意是减少机构的高度。两者合并后整个擒纵机构所占用的空间必定会坚守很多,此举更有利于薄形机芯的设计布局。

    第四改进版技术特征

    此改进版的变化重点是主擒纵轮与副擒纵轮的形状将第一改进版的互换了,大家对比一下可以看到,主擒纵轮1在这里变成了原先副擒纵轮样子,而副擒纵轮15在这里变成了原先主擒纵轮1的样子。两者与擒纵叉8之间的配合没有变化,而动力输入轮2变成了与主擒纵轮1连接。这样的设计是为了缩小“同轴擒纵机构”的平面布局设计的,意图是为小型腕表专用。

    总结:腕表之家认为欧米茄当初采纳了乔治。丹尼尔斯博士设计的“同轴擒纵机构”是非常有远见的,可以说是明智之举。此举使得欧米茄既创出了自己更响亮的品牌效应,又如获至宝使其今后有了更强的生命力。有的表迷指出配置“同轴擒纵机构”的2500机芯有问题,走时精度不像宣传的那样完美甚至是有缺陷的。腕表之家感觉那时的欧米茄对“同轴擒纵机构”首次配置到机芯里还是做了大量的工作的,看看它所改良的版本就能了解其用心良苦。凡是创新产品都会必须经历一个成长的过程。就像人一样,具有诞生期、成长期、成熟期和衰落期四个阶段。虽然“同轴擒纵机构”的诞生时间是1974年,但是它真正步入其诞生期应该是1999年欧米茄推出的2500机芯。通过十年的时间磨砺,欧米茄为“同轴擒纵机构”量身打造的机芯的已经问世,充分说明了此擒纵机构已经开始进入其成长期,并且逐步向成熟期过度。

      本文标签机械表擒纵机构革新

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