时间的舞者

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  2010年通过四期陀飞轮系列专栏的开讲,让我们了解到陀飞轮这种特殊装置的技术理论及机构分析,陀飞轮的经典结构——宝玑式陀飞轮与飞行式陀飞轮,陀飞轮的简化版结构——偏心式飞行陀飞轮,并了解了陀飞轮表的可调节装置的设计。通过这些知识的积累,本年度我将精心挑选四款各具特色的陀飞轮表款 ,走进实战版的陀飞轮讲解,让精彩的陀飞轮世界为您带去时间的享受。
  本期讲述的是近几年比较流行的行星式陀飞轮机械表,选择的表款为最早问世的JEAN DUNAND行星式陀飞轮机械表。
  技术参数
  
  机心型号:Calibre Io200;
  功能:手动上弦,非中心陀飞轮,滚珠轴承系统,背面月相显示,表侧示能,机心背面中心垂直上弦、调整时间;
  机心尺寸:33mm×10.4mm;
  轴承:4滚珠轴承,14宝石轴承;215零件;
  陀飞轮:一分钟陀飞轮(机心一小时旋转一周),带调节螺丝摆轮,平游丝,21600次/小时, 中心滚珠轴承系统;
  基板:慢旋转双滚珠轴承,经温度调节,一个固定夹板,两个移动夹板,条盒与传动轮系绕中心滚珠轴承旋转,限量辐射摆轮,条盒-中心-陀飞轮呈直线排列;
  显示:时分秒,示能,月相;
  示能:约100小时,侧面显示;
  月相:背面9点位,295天精确度,亮金盘面;
  快拨按钮:背面6点位,月相手动调节推片;
  上弦系统:背面3点位,垂直定位。
  表款综述
  这款单轨道式飞行陀飞轮凭借其结构设计方面的大胆、新奇理念,同时拿下了两项发明专利,再配以时尚、简洁的外观设计,立刻成为引领当今高级腕表的领军者。
  机心中位于上夹板开口处的飞行陀飞轮组件自转一周一分钟,绕中心时(十)、分针公转一周1小时,公转又自转的陀飞轮就像是上满了弦的美女舞者在八音盒里翩翩起舞。该款手表头一项新发明位于机心背面,这是个通过中心轴垂直上弦、调整时间的新结构。它用一个折叠钥匙取代柄轴,向外拉钥匙使其可调整时间,并具有两档调节功能。月相显示与上弦钥匙一样都处于机心背面,可透过蓝宝石后盖仔细欣赏。由于表壳侧面没有柄轴,因而侧面设置了两个窗口,以增加其透明效果。另一项新发明是通过位于3点位表壳侧面窗口显示的新型示能机构,能量显示用F与E表示。
  表款结构解析
  众所周知,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,提高走时精度。而行星式陀飞轮机械表是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,它的最大特点在于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,这就使它的摆轮游丝系统和擒纵机构的运动轨迹更加复杂,但这样却可以更好的减少由于地球引力所导致的钟表位置误差,提高走时精度。行星式陀飞轮机械表的关键部分就是转盘机构,它将原动系、显示系、传动系与陀飞轮连接到一起组成完整机心,这个FR专利公开号为2784203A1的专利由最早出现的行星式陀飞轮机械表JEAN DUNAND所拥有。
  根据上图此行星式陀飞轮机械表的机心结构与工作原理所示,此机心的原动系包括了条盒轮5、条盒轮齿37和条轴的上下支承轴27;显示系包括了分轮15、时轮17、跨轮19以及分针16和时针18;传动系包括了中心齿轴11、中心内齿轮13和介轮14;陀飞轮6包括了摆轮40、擒纵叉42、旋转框架41、擒纵轮43、擒纵齿轴50、秒轮片29、秒齿轴45、上支承轴28和下支承轴30,前面介绍的四个部分属于此机心的主传动轮系。此机心的辅助传动轮系中的上条系包括了钥匙20、上条轮61、上条介轮64、上条中心轮65、上条棘轮35和上条棘爪36;拨针系包括了钥匙20、拨针轮60和拨针过轮63。
  机心主传动部分再解析
  条盒轮5与陀飞轮6分别位于机心旋转中心的两侧,并且都处于上下夹板12的夹层内。条轴27的上下轴尖设置在上下夹板12的宝石轴承内,陀飞轮6的上轴尖28设置在上夹板的宝石轴承内,而它的下轴尖30设置在固定下夹板的秒轮片29内的宝石轴承上。条盒轮5的轮齿37与中心齿轴11的轮齿11a相啮合,中心内齿轮13固定在表壳2上,介轮14a与14b设置在下夹板12的下部,并且两者相互啮合,而介轮14a与中心内齿轮13啮合,介轮14b与陀飞轮固定为一体的秒齿轴45相啮合。中心齿轴11的下端部带有外螺纹并通过螺母25与基板10固定为一体,基板10通过外缘2a固定在表壳2上,上下夹板12与中心齿轴11同轴,同时下夹板12的中心位置镶嵌了滚珠轴承26,因此夹板12可以自由转动。
  在条盒轮5内发条力矩的驱动下,夹板12带动条盒轮5围绕中心齿轴11公转,同时陀飞轮也在夹板12的带动下围绕中心齿轴11公转,这时设置在下夹板12上的介轮14被中心内齿轮13驱动,它也同时驱动了秒齿轴45,进而带动了陀飞轮6整体围绕固定在下夹板12上的秒轮片29旋转,此时擒纵齿轴50在秒轮片29的驱动下带动了擒纵轮片43,这样也就驱动了整个陀飞轮内部的摆轮游丝系统开始运转起来,而陀飞轮6的自转速度为每分钟旋转一周,那么它以及条盒轮5还有夹板12上所设置的轮系都将围绕中心齿轴11公转,它们的速度是每小时旋转一周。
  分轮15和时轮17与中心齿轴11同轴设置在基板的下方,同时分轮15通过设置在上夹板12上带有轴承的衬套配合在一起,也就是说整个可旋转的部分带动分轮15以每小时旋转一周的速度转动,这个就是分轮的速度,此外为了便于在不影响正常运行的前提下分轮与衬套之间设置了摩擦装置,垫圈51在它们之间就起到了这个作用。时轮17与分轮15通过跨轮19连接,并且传动比是12,这样就使时轮17能以每12小时旋转一周的速度转动。
  此机心的上条系结构原理是转动钥匙20,驱动与它连接在一起的上条轮61,再通过相互之间啮合的上条介轮64与上条中心轮65的齿65a将驱动力矩经过齿65b传递给上条棘轮35,从而带动条轴27将条盒轮5内的发条卷紧以储存能量,而棘爪36起到了止逆作用,防止上条棘轮35回转;拨针系的结构原理是拉动钥匙20,通过离合装置进入拨针档位,再转动钥匙20驱动拨针轮60以及拨针过轮63带动分轮15,并且通过跨轮19带动时轮17,达到了快速拨针的目的,此时分针16和时针18就会快速转动调整到准确时间显示。
  结语
  通过前面的讲解大家可以了解到此机心的原动系、传动系和陀飞轮三部分都被设置在可以旋转的转盘上,也就是上下夹板12所构架起的框架。而显示系、上条系还有拨针系都被设置在转盘的下方,此机心的主传动结构使大家可以联系起陀飞轮的基本结构,其实行星式陀飞轮就是两个轴心线平行的双轴陀飞轮。
  下一期我将为大家讲解复杂陀飞轮机械表中最早面世的两个轴心线交叉为30度的双轴陀飞轮机械表GF。
  (本期陀飞轮结构以及工作原理可以参考2010年第二期解密陀飞轮中关于第一代宝玑式陀飞轮机构部分内容)
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