结构 经典月相
作者:特约撰稿人 曹维峰   来源:《钟表》2012年第2期   时间:2012-3-28

编者按:2011年本刊特约撰稿人曹维峰为喜欢复杂陀飞轮表款的朋友们特别讲解了四款风格迥异的品牌陀飞轮表,它们既特立独行又有微妙的联系,其中的内涵都来自于机械,而机械本来又都是相通的。从2012年开始,作者将为大家讲解历年来最具有品牌特色的机械结构,这些经典结构已经成为品牌的标识,让人津津乐道又爱不释手。


本期我将要为大家讲解的是如今同样流行的机械表功能-月相显示,这项功能的代表品牌应该以宝玑与格拉苏蒂最为经典,宝玑的复古式人面月相与格拉苏蒂的凸起式月相都是那么深入人心。

月相是天文学对从地球上看到的月球被太阳所照射部分的称呼,月球围绕地球运动,使太阳、地球、月球三者的相对位置在一个月中有规律地变动,因为月球本身不发光且不透明,月球可见发亮部分是反射太阳光的部分,只有月球直接被太阳照射的部分才能反射太阳光,我们从不同的角度上看到月球被太阳直接照射的部分,就是月相的来源。因为通常我们能够看到的是月亮被太阳照到的那部分,阴影部分则是月球自己的阴暗面,月球靠反射阳光发亮,由于日、地、月三者位置不断发生变化,从地球上看月相便出现了盈亏变化,人们通常将盈亏过程分为四类:

1. 新月:日月黄经差为0°,这时月球位于地球和太阳之间,以黑暗面朝向地球,且与太阳几乎同时出没,故地面上无法见到,这就是新月,也叫做“朔”,这一天为农历的初一;

2. 上弦月:新月以后随着月亮的运转,我们看到朝向地球的月面开始有一小部分被照亮,形如娥眉,故此被称作“娥眉月”,到了农历初七、八,黄经差为90°,太阳落山,月球已经在头顶,到了半夜,月球才落下去,这时被太阳照亮的月球,恰好有一半给你看到,称之为“上弦”,以后可见月面的大部分,这时的月相叫“凸月”;

3. 满月:到了农历十五、十六,月球转到地球的另一面,黄经差为180°,这时地球在太阳和月亮的中间,月球被太阳照亮的那一半正好对着地球,此时我们看到的是满月,或称之为“望”,由于月球正好在太阳的对面,所以太阳在西边落下,月球则从东边升起,到了月球落下,太阳又从东边上升了,一轮明月整夜可见;

4.下弦月:满月以后,月球升起的时间一天比一天迟了,月球亮的部分也一天比一天看到的小了,这时的月相又为“凸月”,到了农历二十三,黄经差270°,满月亏去了一半,这时的半月只在下半夜出现于东半天空中,但与上弦月方向相反,这就是“下弦”;

快到月底的时候,月球又将旋转到地球和太阳中间,在日出前不久,残月才又由东方升起,又变成了娥眉月,到了下月初一又是新月从而开始了新的循环,朔望盈亏的周期称朔望月,从新月到下一次出现新月,月亮围绕地球转了一圈,它的平均周期长度为29天12小时44分2又4/5秒,大约为29.53059天,由于月亮绕地球的周期性运动,月相也就有了周期性变化。

基本原理

机械表的月相显示主要以窗口式为最经典显示方式,它的特点是在表盘上拥有一个半圆形开口,同时根据月亮的真实变化规律,它被设计成了具有对称圆形凸起的近似半圆形开口或者是异形孔,在表盘的异形开口里一轮蓝色夜空下的金色明月赫然出现在我们的眼前,在月亮旁边还点缀着几颗繁星。 根据链接文字能了解到月相在天文学里所具备的规律性,月相的循环周期大约是29.5天,由于月相的周期不是整数,那么可以采用双倍周期来实现,其特点是一个带有59个齿的月相轮与印有夜空、明月与星辰的月相盘重叠同轴设置为一体,有的时候甚至将它们合并为一个零件。机心中的时轮驱动每24小时旋转一周的换日轮以及与它同轴固定的换日拨头,并使换日拨头每天拨动带有59个齿月相轮其中一个齿,月相盘也会同步转过一个齿距,它属于一种间歇式运动。然而具有59齿的月相轮所显示的月相还是有比较大的误差的,因为它与真实月相的变化规律周期每月相差了44分2又4/5秒,大约相当于0.03059天,累积下来,大约每2年7个月就会相差一天,此时必须通过手动调整月相轮的位置才可纠正它与实际月相的误差。

下面我们根据经典的格拉苏蒂和宝玑月相显示的结构图来了解这两个知名品牌是如何实现自己的这项功能的。


格拉苏蒂月相解析

首先,通过格拉苏蒂的月相结构图我们可以看到的月相轮并非是59个齿,而是135个齿的,这是为了提高月相的显示精度而设计的,这种设计方式可以将59齿的月相精度缩小很多,使月相显示周期只慢了57又1/5秒,这样计算下来,每122年月相轮才会相差一天,此精度已经属于很高的水准了,至少对于一个普通人来说自己的寿命也不过如此吧。只是格拉苏蒂所独创的专利技术重点不在于此,而是着眼于月相的显示方式上:Fig1所显示的是格拉苏蒂的月相表显示特征,月相窗口4中月相是通过半圆形凸起6和月亮9来完成的,标号8所指向的是点缀在月相盘上的点点繁星。Fig1-Fig6显示的是格拉苏蒂的月相轮与月相盘为一体式设计,由此形成了月相显示轮11,这样的目的是为了节省空间来容纳凸起式月亮9,大家可以观察一下格拉苏蒂的成表照片就会看出来其月相显示中的月亮是凸出月相显示轮的,这种设计会更具有月相显示的真实感。


宝玑月相解析

宝玑的人脸月相也是比较具有代表性的一款月相表,看过了此款月相表的结构原理图Fig1以后,大家能感觉到宝玑独具匠心的利用了每31天旋转一周的日历环16作为9点位月相显示装置的驱动源,也就是说它的一个齿距的时间为24小时,在它的外缘被加工出轮齿34与月相介轮36的介轮片35啮合,而月相介轮36的介齿轴37与月相轮10相啮合,这样一条驱动月相显示的传动链条就布置完成了。在这张图中我们需要注意的地方还有位于右下方的日历驱动链,这一部分的驱动源为时轮20,我们在前文中已经说到格拉苏蒂的月相轮采用了每24小时旋转一周的换日拨头来完成的,这里基本结构也是如出一辙,时轮20通过换日介轮24带动换日轮上的换日拨头22拨动日历环16的内齿23。大家此时可以将两者联系为一体得到了日历环内被驱动,外主驱动的工作原理;Fig2所显示的是月相快拨机构,其实它借鉴的是原有的日历环16的被快速调整装置,其中快拨爪32已经处于了待拨动日历环内齿的状态中;


Fig3为此设计方案的月相两点位显示的布局,与先前的区别是月相介轮36的位置改变了;Fig4与Fig5则是转换了另一种设计思路-双内齿结构,这个设计方案将原日历环16的内外齿单层结构改变为日历环16和月相驱动轮45双层结构,此时月相显示部分被设置于1点位,而月相介轮36也被放置于内侧与日历环16的内齿形成了啮合关系。


月相显示作为一款相对特殊的功能被很多知名品牌所青睐,尤其是我们通过前面所了解到的格拉苏蒂和宝玑这两个品牌对于月相显示的结构设计更能体现出制表大师们对它的用心,这可以反映出人们对月亮的向往,而科学的进步让我们得以去解答更多有关月亮的未解之谜,相信在这些趋势下,拥有月相功能的手表会被更多人佩戴,更多千奇百怪的月相显示功能也会应运而生。

 
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