结构 可旋转的时间 记宝玑行星式并联双体陀飞轮机械表
《钟表》2011年第四期
  来源:国家轻工业钟表信息中心   时间:2011-11-14


(本刊特约撰稿人 曹维峰 齐晓希 张焱)

今天为大家讲解的是一款非常带有鲜明个性的机械表宝玑Breguet行星式并联双体陀飞轮机械表,这款表的突出特点是结合了行星式陀飞轮机械表和差动式双体双轴陀飞轮机械表的结构优势,同时又在这些基础上开发出更为复杂的机构来完成机心传动轮系的完整链条,并且辅助传动轮系包括了上弦系和拨针系都不同于普通的机械表机心的设置,尤其是它的双柄轴设计还单独申请了发明专利。

理论基础

任何一款陀飞轮机械表,尤其是复杂陀飞轮机械表的理论基础,都要牢记陀飞轮诞生的初衷,(机械表的陀飞轮是一种减小等时性误差的装置,这种装置的特点是摆轮游丝系统和擒纵机构被放置于框架内,在自身运行的同时还能够随框架转动,最大限度地减少了由于地球引力所导致的钟表位置误差从而提高了走时精度),因为只有这样才会让我们更加容易的理解陀飞轮机械表存在的意义。



知识回顾

宝玑陀飞轮机械表所具有的个性融合了第一期讲解的Jean Dunand行星式陀飞轮机械表和第二期讲解的Greubel Forsey差动式双体双轴陀飞轮机械表的结构优势,先回顾一下这两款陀飞轮的技术特点: Jean Dunand行星式陀飞轮机械表的结构优势:机心将陀飞轮放置于可旋转的转盘上,使它以转盘的中心线为轴做周转运动的行星式陀飞轮机械表,这样以来陀飞轮相当于周转轮系里的行星轮既可以自转,又可以在转盘的带动下公转,这使它的摆轮游丝系统和擒纵机构的运动轨迹更加复杂,却可以更好的减少由于地球引力所导致的钟表位置误差从而提高了走时精度。

Greubel Forsey差动式双体双轴陀飞轮机械表的结构优势:机心中的原动系统通过传动轮系尤其是其中设置的差动轮系将能量分别传递给两个陀飞轮,而两个陀飞轮的转动速度再通过传动轮系中设置的差动轮系平均后,输送给显示机构正确显示时间,此类陀飞轮手表的优势在于两个陀飞轮的走时误差经过差动轮系代数和平均后可以减少,从而进一步提高了走时的准确性。根据双体陀飞轮的结构特点,需要注意的问题是:根据机械原理介绍的差动机构既可以分解运动或动力又可以合成运动或动力,因此利用它可将原动系、显示系、传动系与两个陀飞轮很好的连接到一起从而组成完整机心。



宝玑行星式并联双体陀飞轮机械表
型号:
□ 5347BR/11/9ZU
机心:
□ 手上链机心,手工操作微雕车床雕刻装饰底纹的中央转盘上安装了两个陀飞轮
□ 通过一系列差速齿轮来获得两个擒纵装置的平均运行速率
□ 两者在表面旋转一圈须12小时
□ 50小时运行动力储备
□ 69颗红宝石
□ 带有宝玑尾线的自动补偿摆轮游丝,频率
2.5赫兹
□ 单金属宝玑摆轮,带有4颗黄金精密调节螺丝,6方位校正。
□ 机心背面是手工雕刻的太阳系星球示意图,借喻了自传周期为60秒钟、公转周期为12小时的双重陀飞轮系统
表盘:
□ 盘面镀银,18K金制表圈
□ 经手工操作微雕车床雕刻的装饰底纹
□ 两个陀飞轮窗口,其旋转的同时精确指示时间
指针:
□ 钢制烤金宝玑指针
□ 小时指针由连接两个陀飞轮的夹板条构成
表壳:
□ 18K玫瑰精制,带凹槽边
□ 直径44毫米,厚度17毫米
□ 36×55×15.8毫米
□ 蓝宝石水晶透视表背
□ 焊接圆头表耳,螺丝杆固定表带
□ 防水深度30米
表带:
□ 棕色鳄鱼皮表带搭配18K玫瑰金表扣

设计理念

宝玑Breguet行星式并联双体陀飞轮机械表将这两项复杂机械结构完全融入进机心中,同时此机心由于需要兼容这两项复杂机构,所以必须再开发出更为复杂的机构来完成机心传动轮系的完整链条,其中主传动轮系要实现两条由原动轮系-传动轮系-陀飞轮的传动链的连接,而连接它们的是按照机械原理来讲的周转轮系里的行星轮系。行星轮系与差动轮系最大的区别是它的自由度为1,也就是说在行星轮系里的太阳轮是固定不动的,输入和输出轮以及行星轮都是以它作为旋转轴转动。此外,此机心的辅助传动轮系包括了上弦系和拨针系都是不同于普通的机械表机心的设置,尤其是它的双柄轴设计单独申请了发明专利,从这一点就能看出来这是一个与众不同的创新设计,而这些独特的创新都是为了此机心量身定制的。

从表款图中可以清楚地看到它的双体陀飞轮被分别设置在机心旋转中心的两侧成一条直线,同时这两个陀飞轮属于宝玑式陀飞轮,因此它们需要上支承架,从图中可以看到一根同时连接两个陀飞轮的上支承架的身上还设置了小时指针,也就是说双体陀飞轮并排成一字形以每12小时旋转一周的速度转动,而其中一个陀飞轮被设置了秒针,说明了陀飞轮的转动速度是每1分钟旋转一周。


图1:表款结构剖面图

宝玑行星式并联双体陀飞轮机械表申请的发明专利为CN专利公开号1841242A ,下面我把这款机械表分解成四个部分来解析:

主传动轮系

根据图1所示的剖视图可看到行星式双体陀飞轮的转盘与固定不动的夹板通过了一个尺寸很大的球轴承3连接在一起,而主传动轮系中最关键的传动部分原动系16,17至陀飞轮11,12(17为第二原动系,12为第二陀飞轮,图中未标出) 的两条传动链都被设置在了可旋转盘上,这一部分可以通过图2所显示的主传动轮系看出其中的端倪,而在此图的中央所显示的一组轮系就是此款机心的核心部分——行星轮系,让我们再看看图1与图2相对应标号包括了固定不动的太阳轮52,两个中心轮片62和66,中心齿轴65以及行星轮64,这一组行星轮系成为了两条传动链的枢纽,它的关键作用是利用了机械原理中讲到的行星轮系特有的合成运动的特性将这两条传动链所得到的计时信息平均化再传递给旋转盘,而且通过齿轮配比出来的旋转盘的转动速度是每12小时旋转一周,同时陀飞轮的绝对转动速度是被设计好的每1分钟转动一周,旋转盘得到的速度得益于它自身的自转带动了它所承载的两条传动链尤其是陀飞轮的自转得到的速度与以旋转盘也是机心的中轴线为旋转轴心线公转,最后得到了旋转盘每12小时旋转一周的这个速度,而显示系部分包括的时轮76被固定在旋转盘上,它驱动了显示系中的跨轮74和分轮73,这样整个显示系就完成了组合,分针与时针都可以按照我们熟知的显示速度来正确的显示时间了。




拨针轮系

熟悉机械表的朋友应该知道一般两档位机械表的表把二档位就是拨针档位,这款表也是如此。见图3,当表把设置到二档位的时候,此时与柄轴77同轴设置的离合轮78与拨针轮83处于啮合状态,转动柄轴77在驱动离合轮78的同时会带动拨针过轮84与85,最终使与太阳轮52固定为一体的拨针过轮56旋转,这样一整套传动轮系被输入动力,从而快速驱动旋转盘转动,而时针也被设置在这个旋转盘上,时针也就理所当然的快速调整位置,与此同时时轮76、跨轮74还有分轮73联动达到了调整分针的目的,也就完成了一般我们对拨针的效果。图3正是这组拨针轮系的平面图,有一点大家要关注的地方是太阳轮在前文中提到的时候是应该固定不动的,而现在我们拨针的时候它又被驱动,这个玄机就在拨针过轮84,此轮被特殊设置了,它采用了具有摩擦性能的86(见图1),使这个轮84具有了摩擦轮的效果,在正常机心运转情况下它是固定不动的,从而与之连接的太阳轮52(见图1)也固定不动,当需要拨针时在外力作用下克服了摩擦阻力使此轮84被驱动。




上弦传动轮系

图4所示的是完整的上弦轮系,需要说明的是拨针轮系处于旋转盘的下面,所以它没有太多的特殊性,而上弦轮系所要驱动的目标是两个原动组件,具体来说就是发条,但这两个原动组件处于旋转盘上,并且随每12小时旋转一周的速度转动,这样就存在一个问题:如何把运动中的两个原动组件里的发条卷紧储存能量呢?答案就是差动轮系,从图4中可以看到一个带有两个行星轮94的差动轮系包括了上弦棘轮91以及棘爪100(见图1),上弦轮92、93是个比较特殊的轮,它们是一个既有内齿又有外齿的齿轮,这些齿轮的组合实现了机械原理里行星轮系的运动分解特性,上弦系是通过柄轴77驱动了立轮101,再带动上弦轮103,通过上弦介轮104、105后驱动了上弦差动轮系,这个上弦轮系看似非常复杂,其实把握好前后的连接关系,尤其是行星轮系的相互关系是可以看出其中的巧妙设计思路的。

双柄轴传动系统

分析到这里,大家可能会想,此机心整体被分成了两个部分,下面的基础部分包括了原动系和显示系,上面的旋转部分包括了两条传动链条以及两个陀飞轮,而拨针轮系与上弦轮系处于两者之间,那么此机心的柄轴位置肯定不会像普通机械表一样处于相对居中的位置,而是处于比较靠下的位置,这就给外观设计带来了麻烦。宝玑的设计师为了解决这个棘手的问题特别设计了双柄轴机构,如图5与图6我们就会很直观的看到这两张图是此机心的一档位和二档位,同时在上下两个位置存在着两个柄轴,这就是双柄轴的关键所在,而其中机心内的柄轴变成了带齿的齿轴,而与外观连接的柄轴与它连接在一起,两档位的变换只有上柄轴被拉动,而它的方榫34与齿轴35属于方配合联动,同时齿轴35与下柄轴轮齿44啮合,这样一组双柄轴轮系就组合完成。

结语

Breguet行星式并联双体陀飞轮机械表确实具有非常复杂的陀飞轮机械表特点,而且内涵丰富,很值得我们细细品味其中的滋味,一款复杂机械表就是一项复杂的系统工程,它包括了多个复杂机构与相对简单而最熟悉的机构,它们既相互独立又密不可分,只有把它们之间的每一个关系处理的近似完美,注重细节的处理,那么多么复杂的机械表都不是问题,需要的只是细心和耐心。

 
 >> 热点关注TOP20:
 《钟表》杂志
 
 
 
 
 
 
 
 >> 品牌关注度统计Top20:
     
  主 办:国家轻工业钟表信息中心  轻工业钟表研究所  承 办:国家轻工业钟表信息中心 地址:西安市翠华路60号(710061)  
联系方法:电话:029-85362799 85222474 传真:029-85261685 QQ:58031715   邮 箱:web_service@126.com  
  Copyright © 1998 - 2013 All Rights Reserved