腕表机芯的流行设计

郭昊天

一、腕表类型

（一）陀飞轮

陀飞轮技术于1795年由瑞士钟表大师路易？宝玑研发成功，标志着钟表界制造工艺一大进步。陀飞轮最初被应用于怀表，解决了长期挂在颈上或者置于口袋，呈垂直状态会受到地心引力的干扰，影响摆轮摇摆速度导致误差的问题。原理是把游丝、叉式杠杆和擒纵系统设计在同一轴上，在运行时不断旋转以减少地心引力影响，增加走时精准度，精准度可达年误差低于一秒。

1801年6月26日，宝玑荣获法国内务大臣颁发的专利证书，命名新结构为“陀飞轮”。国际钟表行业尊称宝玑先生为“陀飞轮之父”。由于独特的运行方式，陀飞轮代表了机械表制造工艺中的最高水平，把钟表的动感艺术美发挥地登峰造极，被誉为“表中之王”。陀飞轮的重量不超过0.3克或0.013盎司——相当于一片天鹅羽毛的重量或两片鹦鹉羽毛的重量。此外，72个精细组件中大部分为手工制作，所以之前国外进口腕表带陀飞轮字样的售价均20万起步，但随着近代中国制表业的发展，国产售价低至1万。

（二）计时码表

计时表，通常称之为计时码表，是测量的辅助工具。最计时码表在1821年由法国人Nicholas Rieussec发明。最初的用途是满足他的赌马爱好，用来计算马的赛跑时间。当工作时，表盘开始转动，当停止时，会有一滴墨水滴到表盘上，作为记号用来计算经过了多少时间。到20世纪初才出现现代计时表的雏形。这种计时器最大的缺点就是无法归零，能归零的表要到1884年出现，英国制表匠Adolphe Nicole在机芯上加了一个心形凸轮，才有了有归零功能的秒表，当时秒表只能计时60秒以内，直到1868年有30分鐘计时的秒表才由Auguste Nicole发明出来。计时码表（Chronograph）是一术语，chrono在古英语和拉丁语意为时间，而graph表示“记录工具”。一般的表连续指示时间消逝。计时表则不同，可随意记录任何一段时间长短。计时码表依其设计分为单秒针、双秒针、单钮式、双钮式等结构;若以表盘用途，有测量时速的计时表，如OMEGA登月表，测量脉搏的ULYSSE NARDIN脉搏表等。分辨注意面盘四周英文字样，如TACHYMETER（测速仪），TELEMETER（测距仪）等，操作方式相同，差异仅在刻度，不一样的刻度所显示数据说明不同功能，但常见计时表大都以测量时速为主要功能。

（三）万年历

万年历手表属于复杂机械表，可指示日期、月份、星期，甚至年份和自动调整闰年。万年历是中国俗称，英国人称之为“永久日历表”（Perpetual Calendar）。永久是说无需调校，天天上链，不调整就可显示正确日期。万年历手表机芯可以分为两个部分，一主管时、分、秒的一般计时工作，一以微型的卫星齿轮系统运作，计算历法中复杂的大小月、闰年等。但一般万年历的机芯只能计算四年一闰，无法计算更复杂的历法，因此准确度只能到2100年。

（四）三问表

三问表即三簧表，三种打簧响声不同，就可告知现在几时几分的手表。它不具备电子手表自动报时“现在时间X时X分X秒”，也不会飘出公鸡打鸣的声音。没有住小人，也不能像巴黎圣母院的敲钟人。它有一套报时用的簧条装置。当你拨动三问表拨柄时，会连续发出悦耳的音调，三问意指“时”“刻”“分”三个环节。与陀飞轮、万年历一样，是机械表的一项复杂功能：在有限空间内加入报时簧条装置，为了音色悠扬，还要装上三套甚至更多套锤簧，很多零件如头发丝一般细小。名表品牌商们精制三问表，似乎不是为赚钱，而是证明自己技术高超，以此提高声誉与国际地位。三问表报时机芯组成部分有报时齿条、报分齿条、.第二分钟齿条、蜗形轮、吊钩、棘爪销钉、拨杆、小时击锤、分钟击锤等，足以显示有多复杂。三问表的组件大约都超过300件﹐精密、复杂所以它的制作比其他表要困难很多。因此，钟表之父宝玑才会说，不会报时的表都不算复杂表，万年历不算，平均时差不算，甚至，他发明的陀飞轮也不算。

（五）月相

月相功能常被放置在一个特殊形状半圆的窗口内，包括一个半圆弧和两个小圆弧。精心设计的形状与月相盘上的月亮结合，能较准确地描述月亮在一个周期开始或结束时的形状。月相是根据29.5天的周期来显示月相盘上的月亮的状态。月相盘上有两个月亮，边缘有59个齿，月相轮在受到传动轮的推动后，每天向前推进一齿，此时月相盈亏变化便能显现。59齿月相轮来自于月相盈亏每29.5天为一周期的平均值，由于月亮精确旋转周期是28天12小时44分2.9秒，因此每隔大约33个月，月相显示的误差就会达到24小时。表壳上通常有月相的调整按钮，月相显示与计时和万年历等功能是相对独立的。

（六）双时区

双时区手表可显示第二时区 （通常称为“GMT”腕表），指针式的手表有两个可调节的时针，一时针指示本地（第一时区）时间，另一时针指示第二时区时间。有的手表具有一个拨盘，上标有全球各个时区（每个时区用其中一有名城市来代表），第二时区的时间通过转动这个拨盘读取。

二、机芯的辅助功能

（一）自动摆陀

腕表大多可自动上链的，这个功能是由于机芯背面有一半圆形的配重，依靠重力带动齿轮旋紧发条盒中的发条，发展如下：

1、创意在怀表上开始实践：18 世纪，Abraham-Louis Perrelet成功设计出一款机械装置，只要表运动，摆锤状重物就向发条传输动力。但装置使用意义较小：因怀表通常静躺在口袋中，无法获得足够的动能。直到二十世纪初，腕表诞生， 1923 年英国钟表技师John Harwood 研发了Rolls 腕表，重物自动摆陀在轴心，在框定的范围内来回滑动运转发条。

2、摆陀因占机芯将近二分之一的位置，会妨碍大家欣赏精心打磨修饰的机芯，有时会将摆陀镂空，摆陀会变轻，因此要将外缘加厚，或在外缘镶嵌上较重金属块。此外摆陀也成为各家品牌展现工艺的舞台，可以雕花刻字，可以镀上不同颜色，可以打造成品牌的log，比方江诗丹顿（Vacheron Constantin）的马耳他十字，真力时（Zenith）的五角星。

3、摆陀形状不一定是扇形（半月形），也可以是圆形或各式造型，只要确保摆陀外缘较靠近轴心部分来得重，在地心引力作用下能顺畅旋转，比如宝珀飞行腕表的摆陀就是一个螺旋桨形状。

4、前置摆陀

把本置放于表背一面的摆陀放到表盘一侧，摆陀除上链功能外，还须扛起“让腕表更美”的职责。其中最令人目眩神迷的设计当属迪奥（Dior）的Dior Ⅷ Grand Bal系列，随着手腕晃动，摆陀不断旋转，就像是大型舞会里身着高级定制礼裙的优雅女士旋转飞舞着，吸引爱慕者贪恋目光。

5、外缘摆陀

外缘摆陀也被称之为环形摆陀，因传统摆陀太厚，且占了一整个机芯背部空间，所以无法应用在超薄腕表上，因此天才的设计师把摆陀放在了机芯外缘，但受技术所限表冠只能放到背面，不然会影响上链，直到宝齐莱推出新的外缘摆陀机芯，允许表冠放在常规三点钟位置。

6、迷你摆陀

迷你摆陀就是将原中央大摆陀尺寸缩小并放在中央，目的一是降低机芯厚度，二是为机芯腾出空間，可以加入其它的功能或是美学设计。但摆陀尺寸缩小，势必会影响配重，所以迷你摆陀通常以贵金属制作，并且做得稍微厚些，以求增加上链效率。根据需求迷你摆陀可以放在表背机芯面，也可以前置在表盘一侧。

7、直线摆陀

直线型摆陀运动呈直线，配重摆陀不是围绕轴心转动，而是上下（或是左右）移动。这样的自动上链方式非常具有独特性。

三、独具特色的功能性腕表

1.潜水表

一说到潜水表，大家想到的都是劳力士在潜水表上的独特专利，如大家耳熟能详的劳力士蠔式。

2.蠔式表壳

由四部分结构组成，外框是八边形，里面套着一筒形的螺丝旋筒，上圈和后盖都是旋转锁紧和螺丝旋筒链接，然后旋死在八角形外框，上框和后盖内各有两个软金属制造的密封圈以增加密闭性，表冠通过一和外壳相连接的小螺丝筒进行锁定和连接，里面有防水垫片和防水管。将金属表壳内部的空间完全占满，挤压出所有残存空气，当表壳紧闭，表冠锁死时，整个表壳里是没有任何空气，也没有机会让湿气进入，因此达到极好的防水和防尘效果。

蚝式表壳并非原创自劳力士，初期构造源于1925年10月30日德国工匠Paul Penegaux和Georges Peret表冠专利，防止湿气进入表壳的表冠密封技术，利用弹簧和螺管第一次实质性地防止水汽从表冠处进入表壳。而这技术只是蚝式表壳初期面貌，后来劳力士创始人Hans Wilsdorf将专利购买，并将在英国重新申请专利，自此这项专利就归劳力士所有。

3.排氦阀

当潜水深度达到千米级，就需要排氦阀，因这种深度潜水员需要先去增压仓吸入氦氧混合气体，氦分子比氧分子小，会进入表的内部，当潜水员结束作业返回舱内减压时氦气就会把表撑爆，所以要加排氦阀门，这种排氦阀是一种单向的排气阀门，由弹簧、阀门、密封圈组成，当在水下时，水压会把阀门紧紧压住，当潜水员回到密封舱后，内部气压比外部气压大，内部气体就会从排氦阀中自动向外顶出，而外部的水或者空气是无法通过氦气阀顶入表壳内部的，现在排氦阀已是瑞士潜水腕表的标配。

4.旋转表圈

除潜水功能，潜水时间也是重要的一点，可活动表圈应运而生，氧气罐一般能用45分钟，而且上浮时要进行15分钟的减压作业，不然会引起减压病，在水下旋转表圈，让0时对准分针，分针就成了一个倒计时，有的品牌潜水表还会在表圈上加装锁定功能防止误触，还有的把不同时间区间做成不同的颜色，更利于识别。

5.马球表

在19世纪末，贵族兴起了马球运动，不管是马球还是小巧腕表都只有贵族玩得起，制造工艺不成熟，在激烈马球运动中表镜易碎，积家将其完美解决，腕表180度翻转，硬盖暴露在正面，这就是积家大名鼎鼎的翻转系列前身。