当代擒纵机制大集合全解(擒纵轮的机理和典型应用)-宾爵手表官方网站

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瑞士手表
当代擒纵机制大集合全解(擒纵轮的机理和典型应用)
2022-07-08 16:55

她由INFLUX引想力工作室,专业机械表评论家劳拉蓝蓝思清创立,从事精品、钟表和文化领域的专业顾问、讲座、文章和创意方案。

擒纵的驱动效率直接影响着机芯性能,百年来始终是机械制表的研发核心项目,这十多年来随着科技的精进与硅材质的普及,各式新设计的擒纵也迅速出现运用在现代腕表中。

擒纵员主要负责分割时间能量分配在运动中的工作。它介于传动轮系和调速机构之间,与正时系统共同工作。擒纵机构的整体质量影响着机芯的效率和精度,因此被视为机芯的心脏。

擒纵装置的功能

擒纵装置通常包括擒纵轮、摆轮、中间轮或提供常规擒纵的零件。但是擒纵器就像是一开一关控制水流的水龙头,主要有两个作用:1. 避免发条盒的能量一次耗尽。2. 会将能量传送到最主要的律时结构:摆轮,以调节每次能量开启与关闭的间隔时间。擒纵机构的擒纵机构使钟表正确计算时间,钟表的时、分、秒针根据擒纵机构的振动频率以精确的节奏运行。

擒纵结构是一枚机芯最关键的核心装置

市面可见的擒纵种类

擒纵机构的类型从古至今已经诞生了数百种不同的风格,其中大部分只停留在原型阶段而消失了。也有几个品牌因为性能优秀,还在改进和使用。现代手表中的擒纵装置可分为以下几种:

瑞士杠杆擒纵Swiss  Lever  Escapement

瑞士杠杆擒纵是目前市面上机械表中使用最广泛的擒纵装置也是开启现代机械钟表真正序幕的擒纵机构。瑞士杠杆式擒纵机构包括擒纵轮、带有两个冲击石的擒纵叉(也称信使)、冲击滚轮和插销,并配以平衡摆轮和游丝,一系列动作达到定时稳定均等传递动力的目的。

瑞士杠杆式擒纵机构的操作示意图

擒纵轮

逃生叉

速度控制系统(平衡摆轮和平衡摆轮游丝)

新式杠杆擒纵

劳力士Chronergy擒纵

百达翡丽的Pulsomax擒纵

雅典DIAMonSIL钻石硅晶体擒纵

精工MEMS擒纵

Romain  Gauthier改良了瑞士杠杆擒纵的擒纵叉外型

瑞士杠杆式擒纵机构并不完美,它既有优点也有缺点需要克服。优点是间接冲击可以减少擒纵机构对摆轮周期运动的影响,擒纵叉的动作角度可以控制,不易松动,动能可以传递给擒纵机构自动启动。但瑞士杠杆式擒纵机构的缺点是必须依靠润滑油才能平稳运转,而且在致动时零件的摩擦也造成了很大的动能损失。近年来,许多手表制造商改进了瑞士的杠杆式擒纵机构。得益于科技的进步和硅的广泛使用,市面上出现了许多新的改良型擒纵机构设计,比如劳力士的Chronergy擒纵机构和百达翡丽的Pulsomax擒纵机构都是由硅制成。

:自然擒纵Natural  Escapement

自然擒纵装置最早是由宝玑大师于1789年所发明,其特点是实现擒纵无需润滑油的美梦.自然擒纵有两个擒纵轮和两个相互啮合的棘轮,只需要一个动力源。擒纵叉控制擒纵轮从左到右一个擒纵一个擒纵,两个擒纵轮直接撞击滚轮板上的两个冲击石。两侧的擒纵轮相互牵制,使摆轮游丝摆轮摆动自如,不用担心摆动过大。但由于制造工艺较为复杂,效果不佳,不得不被宝玑大师放弃。

自然逃生操作图

独立制表师Laurent  Ferrier根据自然擒纵机构的原型设计了现代版的自然擒纵机构。为了减轻零件重量,Laurent  Ferrier选择用硅材料制作擒纵叉,并利用LIGA技术制作了两个超薄镍合金擒纵轮。他对宝玑大师最初设计的擒纵轮组进行了改造,即擒纵轮与棘轮同轴,擒纵轮直接嵌入冲击爪中,这样可以减轻擒纵机构的整体重量,解决自然擒纵的惯性问题,最终实现自然擒纵。Laurent  Ferrier的自然擒纵优点在于其驱动效率优秀和低误差,同时又兼顾高安全性和再启动性。

劳伦特费里埃的自然擒纵图

自然擒纵启发的当代擒纵

F.P.Journe的EBHP高性能双轴擒纵系统

F.P.Journe的EBHP高性能双轴擒纵运作方式

雅典双向擒纵

F.P.Journe在天然擒纵机构的基础上,改进设计了一种高安全性、重启动的高性能双轴擒纵机构,尤其是大幅改进了中间擒纵叉结构。雅典也是一个投资改善的品牌

直接冲击棘爪擒纵机构,又称冲击天文台擒纵机构,也是近代很多品牌试图改进的一种擒纵机构类型。冲击天文台擒纵机构的设计相对简单。擒纵轮通过一根带有游丝和小宝石(用于制动擒纵轮)的细长轴运动,直接接触摆轮下方的冲击石,给摆轮以驱动力。尤尔根森Urban  J rgensen的UJ-P8机芯是近年来第一个改进冲击天文台擒纵机构并将其装入腕表的代表作。

冲击式天文台擒纵

冲击观测站逃生操作图

Detent  Escapement

冲击式天文台擒纵结构上零件的接触面积少,驱动效率较杠杆擒纵要高,也不需要过度依赖润滑油。

改良式冲击式天文台擒纵

宝格丽于Ammiraglio  del  Tempo三问腕表中搭载了冲击式天文台擒纵

近年来,冲击天文台擒纵机构突然引起了人们的注意。除了Urban  Jrgensen,许多品牌都被用于特殊腕表。例如,宝格丽的Ammiraglio  del  Tempo大复杂三问腕表和独立品牌Christophe  Claret曾在大复杂腕表中搭载这种擒纵机构。早些时候,积家甚至推出了单臂椭圆等距擒纵机构,这也是从冲击天文台擒纵机构改进而来。

Christophe  Claret全新Angelico腕表搭载了冲击式天文台擒纵Christophe  Claret另一款Maestoso腕表同样搭载了冲击式天文台擒纵积家Ellipse  Isometer擒纵

(罗宾的擒纵机构是一种改进的自棘爪擒纵机构),他的改进爱彼新式擒纵AP  Escapement爱彼设计了一种形状独特的杠杆式擒纵叉,水平放置在擒纵轮上方。顶部的冲击红宝石只有锁定和脱离擒纵轮的功能,没有动力传递功能。为了避免干扰摆轮的正常运转,通过结构改进,将红宝石与擒纵轮的接触面积减小到0.05mm(一般情况下平均擒纵轮接触面积约为0.4mm),大大减少了因摩擦而消耗过多能量的情况,同时也达到了不使用润滑油的目的。

爱彼擒纵改良自历史中的罗宾擒纵

爱彼操作图

目标有三:1.提高精准度,2.性能稳定且持久,3.高效率

,爱彼擒纵结合了直接冲击擒纵结构的高效率与瑞士杠杆擒纵结构的安全稳定性的优点。

目前,爱彼研发的新型擒纵机构不仅搭载在爱彼的部分型号上,而且因为与APRP钟表厂合作,只有RICHARD  MILLE可以使用。RM在RM  031腕表机芯中配备了这款擒纵机构,得益于爱彼新款擒纵机构的高性能和高振动频率,具有每天不到一秒的高精度。

爱彼擒纵的其他运用RICHARD  MILLE的RM  031搭载了爱彼新式擒纵系统爱彼新式擒纵结构

的同轴擒纵机构的特点是有大小不同的擒纵轮,上下同轴,并带有三个冲击宝石的擒纵叉来啮合和释放。这种三爪擒纵叉的外观与瑞士杠杆式擒纵机构颇为相似。摆轮顺时针摆动时,动力通过大擒纵轮直接冲击滚轮板的冲击石,而摆轮逆时针摆动时,小擒纵轮通过擒纵叉中间的冲击石传递给擒纵叉。同轴擒纵系统现由欧米茄独家使用。为了提高同轴擒纵机构的效率,欧米茄对其结构和外观进行了多次改进,可以说是目前市场占有率第二高的擒纵系统。

同轴擒纵

同轴擒纵机构图

Co  - Axial  Escapement

同轴擒纵系统是由制表大师乔治丹尼尔所设计,其最初的概念借鉴自宝玑大师的自然擒纵,目的是打造出结合杠杆擒纵与棘爪擒纵两者优点的擒纵系统。

独立制表师Paul  Gerber改进并开发了Paul  Gerber擒纵机构,其机芯Gerber  33无需上油。其结构结合了乔治丹尼尔斯的冲击天文台擒纵机构、杠杆擒纵机构和同轴擒纵机构。它有两个同轴的擒纵轮,动力通过trident擒纵叉传递给摆轮(乔治丹尼尔斯的同轴擒纵驱动力直接从擒纵轮传递给摆轮)。擒纵叉上有三个冲击石,由两个传统擒纵叉的冲击石和从擒纵叉轴线延伸的第三个冲击石相互作用。

相似概念擒纵Paul  Gerber设计搭载于Gerber  33机芯的自制擒纵

's擒纵系统中,擒纵叉只需轻微的移动,就能启动蝶形框架中游丝的屈曲现象,使游丝的两侧不断上下移动。只要主发条能持续提供动力,就能准确持久地给摆轮提供动力。

新式恒定擒纵

柏斯恒时擒纵机构的工作原理,外蝶架和中央游丝是由硅零件一体成型的

Pajoni还利用硅材料的特性,在概念上的Senfine机芯中开发了独特的常数grasshopper擒纵机构。擒纵叉上的两个柔性板簧与擒纵轮相互作用,这种设计的目的是减少摩擦和干涉。同样的概念也可以在雅典InnoVision  2机芯中的双向恒摆擒纵机构和雅典陀飞轮腕表(UN-178机芯)搭载的锚定恒摆擒纵机构中找到。真正的时间进一步由硅制成,以创建一个具有几何轮廓和集成擒纵和计时结构的圆形薄片,可以称为当今最简化的‘擒纵系统’。

Constant  Escapement芝柏的恒定擒纵可说是近代恒定擒纵革新的里程碑,搜索劳拉的微信号,并标记她的身份和她拥有/喜爱的手表。她可以直接在好友群里和劳拉聊天。