腕表機芯的流行設計

郭昊天

一、腕表類型

（一）陀飛輪

陀飛輪技術于1795年由瑞士鐘表大師路易？寶璣研發成功，標志著鐘表界制造工藝一大進步。陀飛輪最初被應用于懷表，解決了長期掛在頸上或者置于口袋，呈垂直狀態會受到地心引力的干擾，影響擺輪搖擺速度導致誤差的問題。原理是把游絲、叉式杠桿和擒縱系統設計在同一軸上，在運行時不斷旋轉以減少地心引力影響，增加走時精準度，精準度可達年誤差低于一秒。

1801年6月26日，寶璣榮獲法國內務大臣頒發的專利證書，命名新結構為“陀飛輪”。國際鐘表行業尊稱寶璣先生為“陀飛輪之父”。由于獨特的運行方式，陀飛輪代表了機械表制造工藝中的最高水平，把鐘表的動感藝術美發揮地登峰造極，被譽為“表中之王”。陀飛輪的重量不超過0.3克或0.013盎司——相當于一片天鵝羽毛的重量或兩片鸚鵡羽毛的重量。此外，72個精細組件中大部分為手工制作，所以之前國外進口腕表帶陀飛輪字樣的售價均20萬起步，但隨著近代中國制表業的發展，國產售價低至1萬。

（二）計時碼表

計時表，通常稱之為計時碼表，是測量的輔助工具。最計時碼表在1821年由法國人Nicholas Rieussec發明。最初的用途是滿足他的賭馬愛好，用來計算馬的賽跑時間。當工作時，表盤開始轉動，當停止時，會有一滴墨水滴到表盤上，作為記號用來計算經過了多少時間。到20世紀初才出現現代計時表的雛形。這種計時器最大的缺點就是無法歸零，能歸零的表要到1884年出現，英國制表匠Adolphe Nicole在機芯上加了一個心形凸輪，才有了有歸零功能的秒表，當時秒表只能計時60秒以內，直到1868年有30分鐘計時的秒表才由Auguste Nicole發明出來。計時碼表（Chronograph）是一術語，chrono在古英語和拉丁語意為時間，而graph表示“記錄工具”。一般的表連續指示時間消逝。計時表則不同，可隨意記錄任何一段時間長短。計時碼表依其設計分為單秒針、雙秒針、單鈕式、雙鈕式等結構;若以表盤用途，有測量時速的計時表，如OMEGA登月表，測量脈搏的ULYSSE NARDIN脈搏表等。分辨注意面盤四周英文字樣，如TACHYMETER（測速儀），TELEMETER（測距儀）等，操作方式相同，差異僅在刻度，不一樣的刻度所顯示數據說明不同功能，但常見計時表大都以測量時速為主要功能。

（三）萬年歷

萬年歷手表屬于復雜機械表，可指示日期、月份、星期，甚至年份和自動調整閏年。萬年歷是中國俗稱，英國人稱之為“永久日歷表”（Perpetual Calendar）。永久是說無需調校，天天上鏈，不調整就可顯示正確日期。萬年歷手表機芯可以分為兩個部分，一主管時、分、秒的一般計時工作，一以微型的衛星齒輪系統運作，計算歷法中復雜的大小月、閏年等。但一般萬年歷的機芯只能計算四年一閏，無法計算更復雜的歷法，因此準確度只能到2100年。

（四）三問表

三問表即三簧表，三種打簧響聲不同，就可告知現在幾時幾分的手表。它不具備電子手表自動報時“現在時間X時X分X秒”，也不會飄出公雞打鳴的聲音。沒有住小人，也不能像巴黎圣母院的敲鐘人。它有一套報時用的簧條裝置。當你撥動三問表撥柄時，會連續發出悅耳的音調，三問意指“時”“刻”“分”三個環節。與陀飛輪、萬年歷一樣，是機械表的一項復雜功能：在有限空間內加入報時簧條裝置，為了音色悠揚，還要裝上三套甚至更多套錘簧，很多零件如頭發絲一般細小。名表品牌商們精制三問表，似乎不是為賺錢，而是證明自己技術高超，以此提高聲譽與國際地位。三問表報時機芯組成部分有報時齒條、報分齒條、.第二分鐘齒條、蝸形輪、吊鉤、棘爪銷釘、撥桿、小時擊錘、分鐘擊錘等，足以顯示有多復雜。三問表的組件大約都超過300件﹐精密、復雜所以它的制作比其他表要困難很多。因此，鐘表之父寶璣才會說，不會報時的表都不算復雜表，萬年歷不算，平均時差不算，甚至，他發明的陀飛輪也不算。

（五）月相

月相功能常被放置在一個特殊形狀半圓的窗口內，包括一個半圓弧和兩個小圓弧。精心設計的形狀與月相盤上的月亮結合，能較準確地描述月亮在一個周期開始或結束時的形狀。月相是根據29.5天的周期來顯示月相盤上的月亮的狀態。月相盤上有兩個月亮，邊緣有59個齒，月相輪在受到傳動輪的推動后，每天向前推進一齒，此時月相盈虧變化便能顯現。59齒月相輪來自于月相盈虧每29.5天為一周期的平均值，由于月亮精確旋轉周期是28天12小時44分2.9秒，因此每隔大約33個月，月相顯示的誤差就會達到24小時。表殼上通常有月相的調整按鈕，月相顯示與計時和萬年歷等功能是相對獨立的。

（六）雙時區

雙時區手表可顯示第二時區 （通常稱為“GMT”腕表），指針式的手表有兩個可調節的時針，一時針指示本地（第一時區）時間，另一時針指示第二時區時間。有的手表具有一個撥盤，上標有全球各個時區（每個時區用其中一有名城市來代表），第二時區的時間通過轉動這個撥盤讀取。

二、機芯的輔助功能

（一）自動擺陀

腕表大多可自動上鏈的，這個功能是由于機芯背面有一半圓形的配重，依靠重力帶動齒輪旋緊發條盒中的發條，發展如下：

1、創意在懷表上開始實踐：18 世紀，Abraham-Louis Perrelet成功設計出一款機械裝置，只要表運動，擺錘狀重物就向發條傳輸動力。但裝置使用意義較小：因懷表通常靜躺在口袋中，無法獲得足夠的動能。直到二十世紀初，腕表誕生， 1923 年英國鐘表技師John Harwood 研發了Rolls 腕表，重物自動擺陀在軸心，在框定的范圍內來回滑動運轉發條。

2、擺陀因占機芯將近二分之一的位置，會妨礙大家欣賞精心打磨修飾的機芯，有時會將擺陀鏤空，擺陀會變輕，因此要將外緣加厚，或在外緣鑲嵌上較重金屬塊。此外擺陀也成為各家品牌展現工藝的舞臺，可以雕花刻字，可以鍍上不同顏色，可以打造成品牌的log，比方江詩丹頓（Vacheron Constantin）的馬耳他十字，真力時（Zenith）的五角星。

3、擺陀形狀不一定是扇形（半月形），也可以是圓形或各式造型，只要確保擺陀外緣較靠近軸心部分來得重，在地心引力作用下能順暢旋轉，比如寶珀飛行腕表的擺陀就是一個螺旋槳形狀。

4、前置擺陀

把本置放于表背一面的擺陀放到表盤一側，擺陀除上鏈功能外，還須扛起“讓腕表更美”的職責。其中最令人目眩神迷的設計當屬迪奧（Dior）的Dior Ⅷ Grand Bal系列，隨著手腕晃動，擺陀不斷旋轉，就像是大型舞會里身著高級定制禮裙的優雅女士旋轉飛舞著，吸引愛慕者貪戀目光。

5、外緣擺陀

外緣擺陀也被稱之為環形擺陀，因傳統擺陀太厚，且占了一整個機芯背部空間，所以無法應用在超薄腕表上，因此天才的設計師把擺陀放在了機芯外緣，但受技術所限表冠只能放到背面，不然會影響上鏈，直到寶齊萊推出新的外緣擺陀機芯，允許表冠放在常規三點鐘位置。

6、迷你擺陀

迷你擺陀就是將原中央大擺陀尺寸縮小并放在中央，目的一是降低機芯厚度，二是為機芯騰出空間，可以加入其它的功能或是美學設計。但擺陀尺寸縮小，勢必會影響配重，所以迷你擺陀通常以貴金屬制作，并且做得稍微厚些，以求增加上鏈效率。根據需求迷你擺陀可以放在表背機芯面，也可以前置在表盤一側。

7、直線擺陀

直線型擺陀運動呈直線，配重擺陀不是圍繞軸心轉動，而是上下（或是左右）移動。這樣的自動上鏈方式非常具有獨特性。

三、獨具特色的功能性腕表

1.潛水表

一說到潛水表，大家想到的都是勞力士在潛水表上的獨特專利，如大家耳熟能詳的勞力士蠔式。

2.蠔式表殼

由四部分結構組成，外框是八邊形，里面套著一筒形的螺絲旋筒，上圈和后蓋都是旋轉鎖緊和螺絲旋筒鏈接，然后旋死在八角形外框，上框和后蓋內各有兩個軟金屬制造的密封圈以增加密閉性，表冠通過一和外殼相連接的小螺絲筒進行鎖定和連接，里面有防水墊片和防水管。將金屬表殼內部的空間完全占滿，擠壓出所有殘存空氣，當表殼緊閉，表冠鎖死時，整個表殼里是沒有任何空氣，也沒有機會讓濕氣進入，因此達到極好的防水和防塵效果。

蠔式表殼并非原創自勞力士，初期構造源于1925年10月30日德國工匠Paul Penegaux和Georges Peret表冠專利，防止濕氣進入表殼的表冠密封技術，利用彈簧和螺管第一次實質性地防止水汽從表冠處進入表殼。而這技術只是蠔式表殼初期面貌，后來勞力士創始人Hans Wilsdorf將專利購買，并將在英國重新申請專利，自此這項專利就歸勞力士所有。

3.排氦閥

當潛水深度達到千米級，就需要排氦閥，因這種深度潛水員需要先去增壓倉吸入氦氧混合氣體，氦分子比氧分子小，會進入表的內部，當潛水員結束作業返回艙內減壓時氦氣就會把表撐爆，所以要加排氦閥門，這種排氦閥是一種單向的排氣閥門，由彈簧、閥門、密封圈組成，當在水下時，水壓會把閥門緊緊壓住，當潛水員回到密封艙后，內部氣壓比外部氣壓大，內部氣體就會從排氦閥中自動向外頂出，而外部的水或者空氣是無法通過氦氣閥頂入表殼內部的，現在排氦閥已是瑞士潛水腕表的標配。

4.旋轉表圈

除潛水功能，潛水時間也是重要的一點，可活動表圈應運而生，氧氣罐一般能用45分鐘，而且上浮時要進行15分鐘的減壓作業，不然會引起減壓病，在水下旋轉表圈，讓0時對準分針，分針就成了一個倒計時，有的品牌潛水表還會在表圈上加裝鎖定功能防止誤觸，還有的把不同時間區間做成不同的顏色，更利于識別。

5.馬球表

在19世紀末，貴族興起了馬球運動，不管是馬球還是小巧腕表都只有貴族玩得起，制造工藝不成熟，在激烈馬球運動中表鏡易碎，積家將其完美解決，腕表180度翻轉，硬蓋暴露在正面，這就是積家大名鼎鼎的翻轉系列前身。