Google+ 機動學論壇(TALKING MECHANISMS): 陀飛輪的構造

2007年6月14日 星期四

陀飛輪的構造

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陀飛輪到底有何優點?長久以來一直被頂級名錶作為技術與創作的代表。這種高難度的製錶工藝,由一代鐘錶大師寶璣Breguet約於1795年所發明,並在 1801年申請到專利。

陀飛輪其主要功能是為了解決地心引力對錶在不同方位所產生的時間誤差,因重力會使擺輪的運動加速或減緩,使錶在不同的方位有微小誤差,為了解決此一難題,寶璣Breguet發明了陀飛輪裝置,是一種特殊的鐘錶擒縱結構,它具有傳統的馬式擒縱結構,有5番車、馬仔、擺輪、等等,只是這些零件被固定在一個框架內,有如一個籠子。當此籠子在轉動時,也就是擒縱結構圍繞著擺輪軸心,也是陀飛輪組件的中心做了360度不停地旋轉,這是標準的寶璣Breguet式陀飛輪。

另有一種稱為自由陀飛輪或飛行陀飛輪的結構,大約1930年在德國格拉蘇地Glash?tte的 A. Lange & S?hne廠所發明,1868的陀飛輪就屬於這類,它和寶璣Breguet式陀飛輪最大的不同處,是在於取消了陀飛輪組件的上橋板,變成由底部固定陀飛輪組件,它同樣以擺輪的軸心為中心,同樣做了360度旋轉,到底有何玄機?為何我說一絕呢?原來它是目前同樣大小的陀飛輪組件中最輕的陀飛輪,總重不超過0.3公克的陀飛輪組件,使它的振動頻率可以提高到每小時28,800次、也是目前筆者所修過振動頻率最高的陀飛輪錶,它的陀飛輪組件夾板,全部以鈦合金為材料。

文╱Laura Lan、Anne Chen•資料提供╱各大代理商•資料節選╱世腕No.32



圖:將擺輪裝置在一個框架中,串連擒縱輪與馬仔,陀飛輪結構於是產生,控制秒針的齒輪則在最下層。一個在腕錶中所佔比例不大的結構,內含的零件卻十分眾多、精巧,而這也是製作陀飛輪的困難之處。

削減地心引力對懷錶精準度的影響

西元1801年,A.L.BREGUET大師發明了陀飛輪裝置,而陀飛輪裝置在懷錶時代的確對削減地心引力對懷錶精準度的影響,有理論上的作用。由於懷錶的配戴多半在胸前及腰間的口袋中,垂直地擺放,地心引力及重力影響會使錶款有單方向的自然影響,而寶璣大師將陀飛輪裝置裝載在錶款的擒縱結構中,讓陀飛輪框架可以以定速自轉,因此擺輪受到上述的自然力量影響,理論上就可以減至最低。



陀飛輪裝置圖示

一般常見的陀飛輪裝置在面盤上或夾板上,會裝置錶橋固定陀飛輪框架的結構,而這也是寶璣大師發明陀飛輪時,最初的原型設計。


飛行陀飛輪裝置圖示

所謂飛行陀飛輪就是將一般所見固定在陀飛輪框架上的錶橋移除,配戴錶款者可以清楚的觀看到陀飛輪自轉的風情,也是許多人珍愛飛行陀飛輪裝置的原因。

陀飛輪裝置的演變

不過,到了腕錶時代,手錶在手腕上與地面的相對位置,並非一直處於垂直狀態,因此在戴錶手腕與地面呈水平位置時,其實就不產生理論上的作用,也就是因為這樣的發展結果,陀飛輪的世界開始變得更複雜了。基本的陀飛輪裝置有一分鐘到五分鐘不等自轉的種類,因為陀飛輪是由擒縱結構(擒縱輪、馬仔、擺輪)加上一個陀飛輪框架(Cage)所組成,而這一個框架可以依設計者的主意做速度上的設定。


30秒陀飛輪

一般常見的陀飛輪框架皆為一分鐘一周自轉,但也有不同想法的製錶師,如帕瑪強尼便製作出30秒陀飛輪,秒針則移至中央位置。


雙陀飛輪

由獨立製表師品牌GREUBEL

FORSEY所製作,將原本與錶殼呈水平的擺輪,再加上第二個呈30度位置的框架,外圈框架每四分鐘轉一周,內圈的30度框架每一分鐘轉一周。

克服種種困難 更複雜、精準的陀飛輪裝置誕生

就如前述的腕錶裝置陀飛輪結構,其實在水平位置並無法達到理論上削減地心引力對擒縱律動的精準影響,因此,各大錶廠依據這個想法又研發出解決這樣角度問題的更複雜陀飛輪結構出現。陀飛輪裝置的工藝價值在於其製作所需的豐富經驗以及精巧手藝,因為陀飛輪框架承受的零件頻繁轉動,重量本身成為一個相對於摩擦耗損的一個問題解決,因此陀飛輪製作在這方面問題的克服也是一大學問。


三軸心陀飛輪

FRANCK MULLER繼雙軸心的revolution

2之後,再創三軸芯以同心圓層層包覆的方式,每一個軸心都兩兩呈垂直,試圖讓陀飛輪結構以最多的角度自轉。


360度立體陀飛輪

由積家所研發出來最不可思議的立體陀飛輪,其框架呈現如鳥籠般的結構,最外圈框架每分鐘自轉一周,內圈框架每24秒轉一周,兩軸呈垂直。重量僅0.336克。

陀飛輪成為各大錶廠展現高超製錶功力的表現

就玩賞而言,陀飛輪裝置錶款在機械的作動中,提供了收藏者在視覺上很直接、也很動態活潑的玩賞樂趣。當然在所有複雜功能錶款中,搭載陀飛輪的錶款十分暢銷,深受玩家們的喜愛,而這也是本世紀最多錶廠爭相挑戰此一功能技藝的原因之一,各大品牌也幾乎都紛紛推出過搭載陀飛輪裝置的錶款,但價格每每都令人瞠目結舌,或許到了未來,單單製作陀飛輪不再是困難的事,但如何製作一枚更精準、複雜的陀飛輪裝置卻是未來研發上的新課題,陀飛輪的巧妙,依然是收藏家心中最感興趣的話題之一。
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