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Tradition 系列陀飛輪腕錶

by Джеффри С. Кингстон

歷經五個世紀的淬鍊。這裡刻意不加驚嘆號,因為這並非誇飾之詞,而是對寶璣 Tradition 系列陀飛輪腕錶背後長達半個千年創新歷程的真實寫照。

每一枚直徑 41 毫米的 Tradition 系列陀飛輪腕錶之中,匯聚了不少於六項劃時代發明與四項專利設計。

其中一項發明應歸功於李奧納多・達文西,其餘發明以及所有專利技術,則皆出自阿伯拉罕-路易・寶璣或當代寶璣製錶師之手。

這些偉大的創新始於 1490 年達文西繪製的錐輪裝置草圖,隨後跨越數個世紀,延續至阿伯拉罕-路易・寶璣發明的陀飛輪與寶璣式游絲,再到今日由寶璣研發的鈦金屬擺輪、矽質游絲,以及將動力儲存顯示直接設置於發條盒上的全新設計。

隨著我們逐步探索賦予這枚時計生命的各個組件,這些制錶藝術中的重要創新成果也將一一呈現。

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Tradition 系列陀飛輪腕錶的外觀具有某種迷惑性。乍看之下,映入眼簾的只有四個主要元素:陀飛輪、錐輪、帶動力儲存顯示的發條盒以及偏心錶盤。然而,這種表面上的簡潔卻蘊藏著長達五個世紀的技術積澱。

按照邏輯,我們首先應從腕錶的核心——陀飛輪開始。

時至今日,陀飛輪的功能仍與兩個世紀前阿伯拉罕-路易・寶璣發明它時的初衷完全一致:抵消重力對走時精度的影響。在機械時計中,決定時間精準度的關鍵部件是擺輪游絲系統以及擒縱機構。

每當擒縱機構向擺輪傳遞一次衝擊能量時,擺輪便會產生旋轉運動,製錶師稱之為「振盪」。

擺動角度的大小,很大程度上取決於安裝在擺輪中央的游絲特性。

由於游絲兩端必須固定,因此無法實現絕對完美的同心結構與重量分佈。換言之,游絲的重心不可能與擺輪的旋轉軸完全重合。

因此,當擺輪往復擺動、游絲不斷伸展與收縮時,其重心始終會輕微偏離擺輪中心軸。正因如此,當腕錶處於垂直位置時,擺輪在接受擒縱機構衝擊後產生的擺動幅度會因方向不同而發生變化。

寶璣針對這一幾乎無法避免的問題提出了極具創造力的解決方案。他將擺輪、游絲和擒縱機構全部安裝在一個持續旋轉的框架之中。

隨著這些決定走時精度的關鍵部件不斷完成360度旋轉,由重力導致的位置誤差被持續平均並相互抵消。

寶璣將這一發明命名為「陀飛輪」(Tourbillon),用以描述擺輪振盪運動與框架旋轉運動兩種旋轉形式的結合。自此以後,這一名稱被整個製錶業廣泛接受並沿用至今。

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寶璣曾在 Classique 系列中推出多種不同結構的陀飛輪設計。而 Tradition 系列陀飛輪則直接承襲阿伯拉罕-路易・寶璣歷史時計作品的精神與結構。因此,為 Tradition 系列打造一枚全新陀飛輪,必須採取一種與兩百年前原始發明緊密相連的設計理念。

為此,寶璣團隊重新研究了阿伯拉罕-路易・寶璣於1801年取得專利時所提交的設計圖稿。

圖稿中所描繪的陀飛輪框架懸掛於底板與上方懸臂式橋板之間。框架本身僅由兩個支臂構成,其上部呈水平形態,在外側經過短暫垂直下降後,再向中心方向收斂。

Tradition 系列陀飛輪完整保留了這些源自原始專利的設計元素,僅作出兩項調整。

首先,專利圖稿中的懸臂式上橋板為實心結構,而在 Tradition 系列中,其中央部分被鏤空處理,使下方陀飛輪機構得以更加完整地展現於視野之中。

其次,為提升穩定性與抗震能力,框架上方支臂由原本的兩個增加至三個。

為進一步提升結構強度,框架下方則採用六個支臂設計。

雖然 Tradition 系列陀飛輪的基本架構忠實遵循1801年專利文件中的描述,但其實際製作則融入了現代科技。

傳統上,陀飛輪框架多以鋼材製成,擺輪則採用鋼材或黃銅;而 Tradition 系列陀飛輪的主要組件均以鈦金屬打造(僅擒縱叉橋板採用黃銅材質)。

寶璣為此結構取得專利,其優勢不僅超越阿伯拉罕-路易・寶璣當年的原始設計,也優於當今製錶業普遍採用的解決方案。

由於鈦金屬比傳統材料更加輕盈,因此驅動框架旋轉及擺輪振盪所需的能量更少。

能耗降低的同時,也有效提升了腕錶的動力儲存。

此外,由於擺輪重量減輕,其慣性亦隨之降低,進一步改善走時精準度。

這些技術創新同時兼顧美學考量。

為了在視覺上取得整體平衡,寶璣刻意將陀飛輪框架設計得格外寬大,使其尺寸足以與鄰近配置的偏心錶盤相互呼應。

而如此大尺寸的陀飛輪結構,唯有透過鈦金屬這類先進材質方能實現。

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現代科技為陀飛輪調速系統帶來了進一步提升。

游絲採用矽材質製成。這種材料不僅能夠實現極為理想的幾何形狀,同時也完全不受殘餘磁場影響。當金屬游絲暴露於較強磁場環境中時,往往會發生磁化現象,從而改變其物理特性,並最終影響腕錶的走時表現。

作為一種非磁性材料,矽則不會受到此類不利影響。

這枚游絲還融入了阿伯拉罕-路易・寶璣的另一項重要發明。游絲外端被向上抬起,高於其餘部分所在平面,並向內彎曲。

這種結構由寶璣於1795年發明,如今被製錶界稱為「寶璣式游絲」(Breguet Overcoil)。與傳統平面游絲相比,它能夠使游絲重心更加接近中心位置,從而減輕重力對走時精度的影響。

而陀飛輪則進一步消除剩餘誤差。寶璣的矽質游絲同樣獲得專利保護。

接下來,我們將目光轉向 Tradition 系列陀飛輪腕錶中的另一項關鍵組件。為了更好地理解它的意義,我們需要再次回顧數個世紀前的製錶歷史。

製錶領域面臨的重要挑戰之一便是等時性(Isochronism)。

所謂等時性,是指腕錶在動力儲存逐漸消耗的過程中,依然能夠保持恆定走時速率的能力。

這一問題其實很容易從直觀層面理解。發條完全上滿時,向調速機構(即擺輪和擒縱機構)輸送的動力,顯然會高於發條幾乎完全釋放時所提供的動力。

因此,腕錶在這兩種狀態之間的走時表現自然會發生變化。

反之,如果能夠始終向擺輪與擒縱機構提供恆定動力,那麼便能夠在整個動力儲存週期內獲得更高的計時精度。

如此精巧纖細的鏈條,如何避免因過度上鏈而斷裂?

答案在於一套巧妙的鎖止裝置。腕錶的上鏈柄軸透過齒輪系統與錐輪相連。當錐輪藉助鏈條為主發條上鏈時,一枚帶有七個齒的齒輪也會隨之轉動,其中六個為較小凸齒,另有一個較長的齒。

當主發條接近完全上滿、繼續上鏈可能導致鏈條承受過大張力時,這枚較長的齒會落入錐輪上的凹槽之中,從而阻止進一步上鏈。

透過這一設計,鏈條得以避免因過度上鏈而產生的斷裂風險。

然而,在時計中採用錐輪結構還會帶來另一項技術挑戰。

當腕錶處於運行狀態時,如何在透過錐輪與鏈條傳遞動力的同時繼續為主發條上鏈?

傳統方案通常採用設置於錐輪內部的輔助彈簧。在上鏈過程中,該彈簧負責向擒縱機構持續提供動力。

寶璣則選擇了一種更為優雅的解決方案,無需額外彈簧。在 Tradition 系列陀飛輪腕錶中,錐輪內部整合了一套差速器機構。

差速器最重要的特性在於能夠將兩個不同動力來源的旋轉運動合併輸出,這也是其特別適用於 Tradition 系列陀飛輪腕錶的原因所在。

在這一結構中,差速器輸出端連接陀飛輪,一側輸入來自透過鏈條傳遞動力的發條盒,另一側輸入則來自錶冠。

在正常運行狀態下,發條盒與鏈條共同向陀飛輪輸送動力;而在上鏈過程中,錶冠旋轉經由差速器傳遞動力,同時透過鏈條為主發條上鏈。

在製錶歷史中,還曾出現過許多不同形式的恆定動力裝置。

事實上,阿伯拉罕-路易・寶璣早在1798年便設計出一種恆定動力裝置,在發條盒與調速機構之間增設第二套擒縱機構。

然而,與所有旨在改善等時性的其他解決方案相比,錐輪與鏈條仍具有一項決定性的技術優勢。

與其他系統不同,錐輪與鏈條無需額外消耗能量來維持自身運作,因此不會對腕錶的動力儲存造成任何負面影響。

正因如此,儘管錐輪與鏈條的製作需要耗費大量時間,並依賴極其精細的手工工藝,但二者的結合依然被認為是實現恆定動力輸出的最佳解決方案。

接下來,我們將目光轉向 Tradition 系列陀飛輪腕錶中的第三個重要組成部分——發條盒。

在這一部件上,寶璣同樣採用了多項非同尋常的設計。

首先,發條盒內部配置了兩根主發條,並以平行方式同時上鏈。

兩根主發條疊置於同一發條盒之內,自然使其高度超過傳統單發條結構。

然而,對於 Tradition 系列陀飛輪腕錶而言,這種額外高度不僅不是缺點,反而同時帶來了技術與美學層面的優勢。

從技術角度來看,增加的高度使鏈條在纏繞與釋放過程中始終保持與機芯夾板平行。這是因為鏈條纏繞的發條盒圓筒高度,與錐輪七層結構的高度完全對應。

從視覺角度而言,發條盒的高度則與錐輪及陀飛輪形成和諧平衡。

發條盒的第二項獨特設計,是將動力儲存顯示直接設置於發條盒鼓輪之上。

這一結構已獲得寶璣專利保護,而其設計理念同樣十分合理。

動力儲存顯示本質上反映的是主發條,或者在本例中兩根主發條的上鏈狀態。

那麼,還有什麼位置會比被測量對象本身的頂部更適合作為顯示區域呢?

Tradition 系列陀飛輪腕錶無疑是一項卓越的技術成就,但其研發與製造過程中投入的巨大精力並未讓寶璣忽視純粹的美學考量。

藍寶石水晶錶鏡便是最好的例證。

它採用極為隆起的弧形設計,讓人聯想到阿伯拉罕-路易・寶璣時代盛行的經典時計。

為實現如此獨特的曲面造型,錶鏡在成型後必須經過極其精細的加工與切割,以確保能夠與纖細錶圈完美貼合。

同樣地,陀飛輪、錐輪、錶盤與發條盒等主要部件的位置布局也經過了深入研究。

設計團隊並未採用傳統圍繞12點位或6點位錶盤展開的布局方式,而是決定將整體結構旋轉約30度,從而賦予腕錶更加高雅、和諧的視覺效果。

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