浅析擒纵机构的发明、演化与创新

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        时间回到250年前，托马斯·马奇发明杠杆式擒纵机构（organization)；而今，擒纵机构再一次成为经典机械腕表技术(Technology)突破的新边疆，以及技艺精湛、匠心别具和大胆无畏的制表师的至高荣耀。接下来，本文将系统介绍(Introduction)擒纵机构的发明、演化与创新。



       18世纪中叶，英国制表师托马斯·马奇发明杠杆式擒纵机构（organization)。至今，几乎所有机械腕表仍在沿用。历经多年沉寂，在垂直整合的过程中，瑞士制表行业已经进入新型擒纵机构的爆炸式发展期。最新技术的问世，特别是硅的应用，为擒纵机构的发展提供了广阔的前景。


经典的瑞士杠杆式擒纵机构
       擒纵机构是最重要(zhòng yào)的腕表部件之一，可谓机芯的“大脑”，亦或“心脏”，它是决定主发条盒能量释放速度的装置。擒纵机构和振荡器协调运作，推动振荡器，反之，受到后者的约束。它的作用，对于追求机芯的完美精准、稳定性和耐用性至关重要。
硅材质
       在提高腕表的性能(function)方面，硅的许多特质，使其成为几乎完美的材料。硅轻盈、抗磁、柔韧、几乎也无需润滑。此外，硅可以极高的精度（精确度）制造复杂零件，这为擒纵形状的创新提供了可能。


百达翡丽Pulsomax擒纵机构
       目前，硅主要用于改进经典的瑞士杠杆式擒纵机构。如劳力士、百达翡丽和斯沃琪集团这样的制表巨头也采取了同样的做法，为瑞士电子学与微电子科技研究中心的共同研究项目提供资金，以开发硅质振荡器。作为研究成果，百达翡丽Pulsomax擒纵机构和瑞士杠杆式擒纵机构的原理类似，但硅的应用优化了擒纵叉和擒纵轮的几何结构(Structure)，进而显著提高了机芯的精准性、可靠性和调校效率。秉承类似的精神，宝玑推出Classique Chronométrie 7727腕表，成功将振频提升至72,000次/小时；相比之下，传统机芯振频仅为18,000/小时或28,800次/小时。


欧米茄同轴擒纵机构，基于乔治·丹尼尔斯的概念
       托马斯·马奇发明了瑞士杠杆式擒纵机构，但后来者并不满足于此，他们决定探索不同的道路。手表知识工作原理， 手表是用来指示时间的一种精密仪器，该仪器的原理是利用一个周期恒定的、持续振动的振动系统作为标准。如果知道了振动系统完成一手表次全振动所需要的时间（振动周期），并计算出振动次数，那么，振动这么多次之后所经历的时间就等于振动周期乘以振动次数。英国制表大师乔治·丹尼尔斯就是其中之一，他的成就是一个全新的系统。乔治·丹尼尔斯在1970年代推出的同轴擒纵机构，旨在避免使用润滑剂，因为随着时间的推移，油的不断增厚会影响腕表的性能。同轴擒纵的三层式擒纵轮、擒纵叉、摆轮轴圆盘及冲击销协调运作，通过水平推动完成动力传递。相比之下，瑞士杠杆式擒纵机构涉及滑动运作，使完美润滑变得不可或缺。除了瑞士杠杆式擒纵，至今以工业化大规模生产的其他擒纵机构只有同轴一种，这反映了欧米茄的创新生产能力，现在欧米茄同轴机芯已配备硅(silicon)游丝。


雅典表FreakLab腕表，配备双向擒纵机构
       在擒纵机构的革新先驱者中，雅典表独树一帜。2000年，品牌推出Dual Ulysses Escapement双向擒纵机构，并将其用于配备Freak奇想腕表。这种机构由路德维格·欧克林研发，其目标是通过巧妙、简单、对称的架构提高可靠性。双向擒纵机构配备两个擒纵轮和三角形杠杆，交替锁定两个擒纵轮，并向摆轮传输动力。


爱彼擒纵机构
       几年后，爱彼基于18世纪罗伯特·罗宾的擒纵机构，提出一个有趣的概念。爱彼擒纵是一种直接传动机构：擒纵轮直接向摆轮传输动力，无需经过擒纵叉的解锁和锁定。这减少了能量的损耗，并且消除了润滑的需要。爱彼也将机芯振频提升至43,200次/小时，以提供更高的精度。
       Urban Jurgensen和Christophe Claret从前辈先贤身上获得灵感，推出更加现代的棘爪擒纵机构，并为其配备特殊装置克服冲击难题(difficulty)，使之从航海计时器范围扩展至现代腕表领域(domain)。手表知识或称为腕表，是指戴在手腕上，用以计时/显示时间的仪器。手表通常是利用皮革、橡胶、尼龙布、不锈钢等材料，制成表带，将显示时间的“表头”束在手腕上。独立制表师FP Journ
　　E、Voutilainen和Laurent Ferrier则为阿伯拉罕–路易·宝玑先生发明的自然擒纵机构带来许多新的变化。
柔性机制原理
       在擒纵机构的革新中，基于柔性机制原理(Maxim)，硅材质(material)的应用，提供了开发平游丝弹性的重要机会。手表知识或称为腕表，是指戴在手腕上，用以计时/显示时间的仪器。手表通常是利用皮革、橡胶、尼龙布、不锈钢等材料，制成表带，将显示时间的“表头”束在手腕上。


芝柏恒定动力擒纵机构
       芝柏恒定动力擒纵机构针对机械腕表能量消长难题，为制表师们的百年求索设计出一个解决方案。Nicolas Déhon在为劳力士工作期间发明这种机构，数年后硅材质的应用使该项目(xiàng mù)的实现成为可能。时任芝柏首席执行官的Gino Macaluso决定放手一试，业内首款恒定动力擒纵机构随之诞生，这种装置兼具技术革命性和美学艺术性。芝柏恒定动力擒纵机构加入一条直径14微米的弹性硅质游丝，其作用(zuò yòng)类似于能量存储单元，可周而复始地向振荡器提供稳定动力。


雅典表锚式陀飞轮腕表，配备恒定摆动擒纵机构
       同样借助硅的潜力，雅典表推出船锚陀飞轮腕表，投下另一颗前卫机械技术炸弹。锚式擒纵机构采用硅质框架(framework)，擒纵叉由两片弹簧(Spring)片固定在中间。摆轮每次交替所产生的推动脉冲，会传送能量到弹簧片，柔性片彷如一个发夹般弹动，突然从稳定状态转为另一状态，没有擒纵叉轴支撑的擒纵叉因而恒定的前后摆动，但却不会产生摩擦力。更妙的是，当弹簧片恢复原位时，它会返还存储能量。


帕玛强尼Genequand擒纵机构（organization)
       帕玛强尼Senfine概念腕表配备的Genequand擒纵机构，与约翰·哈里森的蚱蜢式擒纵机构有很多相似之处，以柔性(Flexible)件取代传统擒纵叉来锁定和解锁擒纵轮。瑞士电子与微技术中心 的物理学家皮埃尔·杰纳昆德 设计出一种新型机械调速机构，应用柔性结构大大降低（reduce)能耗，振幅仅为16°，且无需润滑。这使机芯可以实现16赫兹高振频、高进度、以及长达70天动力储备。与芝柏恒定动力擒纵和雅典表锚式擒纵不同，帕玛强尼Genequand擒纵搭配非常规振荡器，摒弃游丝，改用柔性片，这也是低能耗的另一个原因。
螺旋游丝之外
       一些制表师拥有多学科专业(Specialty)知识，这使他们能够在时间计量基础研究领域开启全新篇章。特别是，设计和构造新型振荡器的潜力，新的设计也带来了对擒纵机构工作原理的探索。


泰格豪雅Mikrogirder擒纵机构（organization)
       泰格豪雅的研究（research)，主要集中(jí zhōng)于研发可测量短时间间隔的超精密高振频计时码表。手表知识工作原理， 手表是用来指示时间的一种精密仪器，该仪器的原理是利用一个周期恒定的、持续振动的振动系统作为标准。如果知道了振动系统完成一手表次全振动所需要的时间（振动周期），并计算出振动次数，那么，振动这么多次之后所经历的时间就等于振动周期乘以振动次数。2010年，泰格豪雅推出一款名为Carrera Pendulum的概念腕表，配备首款无发条机械擒纵机构，以磁力效应替代传统游丝，低振幅、高振频驱动摆轮。2011年，品牌发布Mikrogirder腕表，该腕表采用(cǎiyòng)线性振荡和片式结构，能够在非常小的范围内振动，不受重力影响，且振频提升至惊人的1,000赫兹。


De Bethune Résonique擒纵机构
       同年晚些时间，De Bethune宣布了开发谐振擒纵机构的研究（research)成果。谐振擒纵机构以谐振元件取代传统(chuán tǒng)振荡器，设计(Design)理念令人惊叹不已。在Denis Flageollet构思的系统(system)中，传统机械动力源由磁性陀代替，后者通过永磁体使谐振器振动。磁性陀的转速和谐振器的固有频率(frequency)同步，这样即可在没有机械连接的情况下驱动轮系。