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#见真章 #就以长短论英雄(下)

作者:杜毅内容来源:万表世界时间:2016-04-12 10:58:28

咱们上篇说道,并不是所有表厂都可以将单根长发条的动力输出控制的如此出色,无法保证走时精准度的长动力反而没有任何意义。就连万国这个单发条盒长动力的佼佼者,都已不再那么执拗倔强,其全新自动上链长动力机芯已由两个发条盒取代原来的单发条盒。我们在《万国长动力的“三板斧”》(回复“三板斧”看文章)中说过,多发条盒听上去复杂,可实际工艺难度并不一定高于单发条盒。而其中,串联和并联两种方式亦有着天壤之别。本篇,我们便着重介绍这两种多发条盒及其区别。

1增加发条盒数量

在愈演愈烈的长动力手表竞争中,更多的品牌并没有那般执拗倔强,而是另辟蹊径,通过将两个甚至更多数量的发条盒联接在一起,以此增加发条储存动力的总和。

发条盒之间最常见的联接方式称为串联发条盒——

即是通过条盒轴或条盒轮的纵向连接或以轮系啮合的方式,使动力由一端发条盒输入,而从另一端发条盒输出的多发条盒系统。

不难看出,串联发条盒其实相当于将各发条盒内的发条首尾相接,这样便等同于增加了发条的总长度。而各发条盒内的发条长度之和越大,机芯的动力储备时间也就越长。串联发条盒按联接方法的不同,又可分为叠置串联和轮系串联两种形式。

朗格(A.lange&söhne)于2007年推出著名的Lange31腕表,其名称便源于可达31天的超长动力储备。Lange31的机芯拥有两个超大的发条盒,几乎占据整个四分之三夹板。每个发条盒中的发条长达1850mm,可储存10倍于普通发条的动力。

双发条盒上下叠置,通过条盒轴之间的纵向连接组成串联发条盒,即为叠置串联。

上层发条盒外缘并不具备轮齿,其顶部以三颗螺丝固定有一同轴齿轮,同轴齿轮则与上弦轮系啮合。

上弦时,同轴齿轮被上弦轮系带动旋转,进而带动与其固定的上层发条盒旋转,自外端将上层发条绕紧于条盒轴上;上层发条卷曲储存的动力可通过相连的条盒轴传递给下层发条,下层条盒轴由上层发条的释放带动旋转,进而将下层发条同步盘卷,直至上下两根发条全部绕紧上满。

下层发条盒的外缘具备轮齿,并与走时轮系啮合,下层发条释放时,发条外端带动下层条盒轮旋转,进而将动力传递给走时轮系;而随着下层发条的不断释放,上层发条的张力逐渐大于下层发条,此时上层发条就会通过相连的条盒轴,将动力不断传递补充给下层发条,使两根发条同步释放,直到上下两个发条盒内的动力全部用光,机芯才停止运转。

由此可见,在此串联系统中,两个发条盒中的发条同步上紧又同步释放,相当于首尾相接,进而使发条的总长度提高了一倍,动力储备时间也随之加倍。

纵向叠置串联的两个发条盒之间只利用条盒轴的连接来传递动力,没有增加额外的轮系,不会因轮系之间的摩擦而造成不必要的动力损耗。

而对于两根总长度超过两个成年人身高的发条,Lange 31并不是通过表冠为其上弦,而是采用了怀表时代普遍使用的钥匙上弦装置,这样做的好处是可以避免长时间上弦对表冠轮系以及防水胶圈的磨损,使动力的传输高效直接,上弦操作也更加省力快捷。

 


Lange 31的上弦钥匙内有乾坤,不光装有单向棘轮,可令其如表冠一样来回拧动上弦,符合现代人的使用习惯,更重要的是其内部设有扭力限制器,可防止发条被过度上紧而影响走时精度。而对于长发条末端扭矩的衰减,Lange 31则配备了一套恒定动力擒纵系统,使动力输出自始至终均保持平稳恒定,超长的动力并没有对精准度造成不利影响。

不过,叠置串联的缺点也是显而易见的,Lange 31的表壳厚度高达15.9mm,双发条盒叠置安装无法避免的要增加机芯的厚度,手表也就无法做得更薄。而作为一款正装手表,Lange 31很难被塞进袖口,其佩戴舒适度为实现长动力做出了很大的牺牲。

相比叠置串联不得不占用机芯宝贵的垂直空间,轮系串联则可令多发条盒在机芯中的布局更加灵活和多样化。

宝珀于2006年推出有“王者之芯”之称的13R0型机芯,搭载于Le Brassus系列的8 jours八天动力储备腕表(Ref.4213)。其机芯共使用了三个发条盒,彼此之间通过轮系啮合的方式,横向串联在一起。

第一发条盒的条盒轴齿轮与上弦轮系啮合,第一和第二发条盒之间通过条盒轮的轮齿直接啮合相联,而第二和第三发条盒之间则通过一枚过轮来联接两个条盒轴齿轮。

上弦时,第一发条盒的条盒轴被上弦轮系带动旋转,将其中的发条逐步绕紧;发条卷曲储存的动力通过外端释放,带动第一条盒轮转动,进而使与之啮合的第二条盒轮开始转动;第二条盒轮的转动,使第二发条盒中的发条从外端开始逐步盘绕,由此将第一发条盒的能量传递给第二发条盒;随着第二发条盒内发条的绕紧,其能量通过第二条盒轴齿轮释放给与之啮合的过轮,进而带动第三发条盒的条盒轴齿轮旋转,亦将其中的发条盘卷绕紧,由此将能量传递给第三发条盒,直至三根发条全部绕紧上满,其动力储备同样相当于三根发条长度的总和。

三枚发条盒中,只有第三发条盒的条盒轮与走时轮系啮合相接,故串联系统的动力输出全部由第三发条盒负责。

随着第三发条盒的释放,第二发条盒中的发条通过串联轮系不断将其储存的动力传递补充给第三发条盒;而第二发条盒释放后,第一发条盒中的发条也同样通过串联轮系不断将动力传递补充给第二发条盒;如此动力便在三个发条盒之间形成单向传递,三根发条递进释放动力,直到第三发条盒中的动力完全用光,且第一、第二发条盒内的发条张力降低至小于串联轮系的摩擦力,而无法将动力继续补充给第三发条盒,机芯才停止运转。

由于此时第一、第二发条盒中的发条并未完全释放,故其末端的动力衰减并未体现而影响走时精度,且第一、第二发条盒中的发条均拥有与自动上弦机芯同样的副发条设计,使发条不会被过度上紧,在保护发条的同时,亦可避免初段扭矩过强而使手表走快。

而采用轮系串联的方法虽然会因齿轮间的摩擦造成额外的动力损耗,但其优势在于可使三个发条盒置于同一平面,机芯并没有因发条盒的增加而变厚,这令该表的表壳厚度更加适宜正装搭配。

由于串联发条盒本质上相当于发条长度的累加,故理论上,相同尺寸的发条盒串联的数量越多,其发条长度总和就越长,拥有的动力储备时间也就更长。由此近年来,许多品牌通过串联更多的发条盒,不断刷新着超长动力储备的纪录。

宇舶(Hublot)于2013年推出MP05 La Ferrari陀飞轮腕表,以致敬同年3月于日内瓦车展全新发布的法拉利旗舰超跑La Ferrari。

正因如此,MP05的机芯设计借鉴了法拉利传奇般的F140 V12发动机的灵感,其拥有惊人的11个发条盒,垂直列置于机芯的中轴。11个发条盒先是两两之间通过条盒轴的纵向连接叠置串联,再利用垂直齿轴把每对发条盒通过轮系串联的方式加以联接,最终形成11个发条盒串联而成的“发条柱”,极富视觉冲击力,与霸气修长的V12发动机颇为神似。

11个发条盒的串联,使发条的长度增加了10倍,动力储备也达到了惊人的50天,令MP05 La Ferrari成为目前动力储备时间最长的手表。

 


而给如此多的发条盒上弦自然耗费时力,为此MP05 La Ferrari也采用了钥匙上弦装置,只不过用于上弦的钥匙竟是一把迷你小“电钻”——以电力驱动插入顶部钥匙孔内的钥匙快速旋转,上弦过程有趣而高效。

 


2并联的新思路

串联发条盒因其技术原理相对简单,容易获得更长的动力,且精准度易于控制等优点得到广泛应用,目前80%以上的长动力手表均采用了串联发条盒结构。

而发条盒之间还有一种联接方式被称为并联发条盒——

指的是发条盒彼此并不直接相接,而是通过上弦轮系各自独立上弦,并通过一枚共同啮合的齿轮,将各自的动力同步输出到走时轮系中的多发条盒系统。

相比从一开始就是为实现长动力而生的串联发条盒,并联发条盒在钟表史上的出现则要早上许多。

与串联发条盒通过发条长度的累加来获得长动力不同,并联发条盒起初对动力储备时间的增加其实并没有任何作用,其本质则是输出扭矩的叠加,提高力矩输出的强度,使机芯能够驱动更大型的模组和更复杂的功能。

早在18世纪,雅克德罗(JaquetDroz)便采用多发条盒并联的方法驱动大型活动人偶钟,而同一时期的制表大师宝玑先生(Abraham-Louis Breguet)也将并联发条盒引入怀表制作,用以驱动复杂的陀飞轮结构。

宝玑大师的双发条盒陀飞轮怀表,因其结构简约,稳定可靠,早已成为陀飞轮怀表的标准制式之一,以至于后世很多制表大师在制作自己的第一枚陀飞轮时,均会不约而同的受到这枚怀表的启发。

同轴擒纵的发明者乔治·丹尼尔斯(George Daniels)和法国制表大师弗朗索瓦·保罗·儒纳(F.P.Journe)均在自己制表生涯的早期制作过向此枚宝玑陀飞轮怀表致敬的款式。

宝玑式双发条盒陀飞轮怀表的两个发条盒采用典型的并联结构,分置于机芯中线的两侧,由机芯上部的上弦轮系同时带动其各自独立上弦,而两个发条盒的条盒轮均与中心轮啮合,发条释放时,相当于向走时轮系施加了两倍于单个发条盒的扭矩,这样的力矩足以驱动早期陀飞轮较重的框架和复杂的轮系结构,使机芯运转更加稳定。

不过如此叠加的力矩若施加于普通机芯,反而会因力矩过大而产生击摆现象,导致走时过快,甚至损坏机芯,而对延长运行时间却并没有帮助,这使并联发条盒结构在很长一段时间内仅在人偶、报时、陀飞轮等复杂功能钟表中得到使用。

直到上世纪中叶,随着合金发条制造技术的不断进步,发条可以做得更薄,通过发条厚度的增减便可对其输出力矩的大小进行控制。

1950年,历史悠久却并不著名的制表品牌Favre-Leuba(始于1737年),首次将并联双发条盒结构引入手表机芯,通过两根仅厚0.07mm的超薄发条,使单根发条的输出力矩相当于之前的一半,而并联叠加后的总力矩则刚好足够驱动这枚普通三针机芯。

不仅如此,发条厚度的降低,使发条在同样尺寸的发条盒内可盘绕更多的圈数,从而增加了单根发条的长度,延长了并联的两个发条盒同步释放的时间,进而使手表可以拥有更长的动力。这一全新的设计思路令并联发条盒这一古老的机械结构,在如今长动力手表的研发中焕发出新的活力。

由于并联发条盒可在加长动力储备的同时,兼顾对输出力矩大小的控制,且无需如单一发条盒那般为保证足够的扭矩而增加手表的厚度,故其通常被应用于更为耗能的高端复杂功能长动力手表中。

而制造出弹性好且不易疲劳的超薄发条,并精确控制其输出力矩也绝非易事,这对生产工艺和技术水平要求颇高,因此并联发条盒长动力技术也只有少数顶级品牌能够掌握。

积家(Jaeger-Lecoultre)于2005年推出大师系列Antoine LeCoultre三问腕表,以独创的水晶音簧轰动业界,而其另一精彩之处在于其是首款拥有15天超长动力的三问表,这要归功于机芯内配备的两个超大的并联发条盒

两个发条盒的安装方式与宝玑双发条盒陀飞轮怀表的并联结构如出一辙,中心轮与两个条盒轮均啮合相接,两根发条同时向走时轮系输出动力。

值得一提的是,积家还为这款手表配备了发条扭矩显示功能(位于表盘的4点钟位置),将两根发条可提供的扭矩总和予以实时量化,用以反映机芯当前的走时状态。此项功能虽实用意义不大,但却展现了积家在兼顾长动力与力矩输出控制方面高超的技术实力和充分的自信心。

江诗丹顿(VacheronConstantin)于2012年推出Traditionelle传承系列14日动力陀飞轮腕表,搭载2260型手动上弦机芯,动力储备时间长达两周。

其机芯的板路设计同样借鉴了宝玑双发条盒陀飞轮怀表的轮系布局,所不同的是这枚机芯拥有多达四个发条盒。其中每两个发条盒先通过条盒轴之间的纵向连接,叠置串联起来,之后两对串联发条盒再同时与中心轮啮合,形成并联结构。



 
 

这种创新的混联结构,将多发条盒的两种联接方式取长补短,互为补充,既能利用串联发条盒有效而直接的增加发条的总长度,易于获得更长的动力,又能通过并联结构保证足够的输出扭矩,驱动陀飞轮平稳顺畅的运行,不失为一种尚佳的解决方案。

3“长”者为王

未来手表的动力储备时间一定会越来越长,随着各种新材料、新科技、新工艺和新思路的不断引入,长动力的实现方式也将更加多元化,而不再仅限于发条制造工艺和机械结构的改进。

 


卡地亚(Cartier)于2012年推出名为ID Two的概念手表,拥有32天超长动力,通过采用碳晶、微晶玻璃和增强玻璃纤维等高科技物料,以及ADLC非晶体类钻碳涂层和DIRE深反应离子蚀刻等创新工艺,实现了降低摩擦阻力消耗,提高能量利用效率的全新概念,使其成为未来派长动力手表的先驱。

而瑞士电子与微技术中心(CSEM)和帕玛强尼(Parmigiani)旗下的Vaucher Manufacture Fleurier机芯厂,正在与物理学家PierreGenequand先生合作研发一种全新的擒纵系统,其能效比极高,普通40小时动力的机芯在换装此新型擒纵系统后,动力储备时间便可直接跃升至30天! 若用在现有长动力机芯中,其潜力更是难以想象。第一款搭载此擒纵系统的帕玛强尼长动力手表预计将于三年后问世。


如果说斯沃琪(Swatch)SISTEM 51腕表(90小时动力储备)的上市吹响了长动力普及的号角,那么这不断被刷新的最长动力储备纪录,则预示着“就以长短论英雄”这一未来制表趋势的开端,一个“长”者为王的时代即将到来。

 

万表世界

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杜毅

杜毅,北京人,自2007年,开始参与各类网络钟表论坛,利用业余时间担任版主工作,帮助表友解答购表、用表、赏表中遇到的难题与困惑。2013年起,开始为专业类网站和钟表杂志撰稿,擅

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