1、陀飞轮表目录概述 宝玑时代 陀飞轮工作原理 技术分类概述 宝玑时代 陀飞轮工作原理 技术分类展开编 辑 本 段 概 述亚 伯 拉 罕 .路 易 .宝 玑1陀 飞 轮 表 是 瑞 士 钟 表 大 师 路 易 宝 玑 先 生 在 1795 年 发 明 的 一 种 钟 表调 速 装 置 。 法 文 Tourbillon（ 故 又 称 特 比 龙 ） ， 有 “漩 涡 ”之 意 ， 是 指 装有 “旋 转 擒 纵 调 速 机 构 ”的 机 械 表 ， 陀 飞 轮 是 音 译 与 意 译 相 结 合 。 宝 玑 发 明陀 飞 轮 机 构 ， 是 为 了 校 正 地 心 引 力 对 钟 表 机 件 造 成
2、 的 误 差 。 普 通 的 机 械 表 ， 由 于 受 到 发 条 松 紧 度 、 金 属 疲 劳 以 及 地 心 引 力 的 影 响 ，误 差 较 大 ； 陀 飞 轮 调 速 器 ， 是 目 前 惟 一 可 以 不 受 这 些 影 响 ， 年 误 差 低 于 1秒 ， 也 是 惟 一 可 以 达 到 天 文 台 级 的 机 械 表 结 构 。 今 天 ， 几 乎 所 有 的 表 芯 原 材料 和 关 键 零 件 都 只 能 在 瑞 士 生 产 ， 完 全 原 产 的 瑞 士 陀 飞 轮 表 芯 ， 动 辄 百 万元 以 上 ， 装 载 陀 飞 轮 机 芯 的 机 械 表 也 一 直 是 收
3、 藏 界 的 宠 儿 ， 几 成 货 币 的 代 名词 。 编 辑 本 段 宝 玑 时 代早 期 作 品宝 玑 的 早 期 陀 飞 轮 表 中 大 部 分 都 搭 载 宝 玑 在 1795 年 自 己 发 明 的 擒 纵红 宝 石 工 字 轮 rubycylinder)， 人 称 为 “私 生 的 ”（ natural)擒 纵 。 迄 今 已 知 的 宝 玑 4 分 钟 陀 飞 轮 一 共 有 7 枚 。 除 了 前 文 提 过 的No.1188(公 元 1808 年 出 售 给 西 班 牙 亲 王 ） 外 ， 还 有 也 是 1808 年 售 出 的No.1297 搭 载 Robin 式 擒
4、 纵 ， 1815 年 搭 载 恒 力 擒 纵 （ Echappement a force constante)的 No.2483,以 及 1823 年 售 出 的 搭 载 Peto crosssdetent 擒 纵 的 No.2555， 另 外 还 有 两 枚 都 是 搭 载 自 己 发 明 的 擒 纵 ， 其 中No.2483 出 售 的 日 期 未 曾 有 记 录 ， 另 一 枚 No.1176 是 1809 年 售 出 给 波 兰 贵 族 Potoki 伯 爵 ， 这 一 笔 交 易是 透 过 沙 俄 圣 彼 得 堡 的 Moreau 先 生 达 成 的 ， 当 时 售 价 是 460
5、0 法 郎 。 调 速 原 理宝 玑 的 专 利 证 书 和 结 构 图2宝 玑 的 陀 飞 轮 调 速 器 原 理 如 后 ： 如 果 把 擒 纵 轮 、 杠 杆 （ Lever,即 马 仔 ） 和 摆 轮 及 游 丝 全 部 置 于 一 载 台（ carriage)， 而 载 台 的 小 齿 瓣 受 第 三 轮 （ the third wheel)驱 动 ， 使 载 台旋 转 。 置 于 摆 轮 （ balance)上 方 的 第 四 轮 被 固 定 （ the fixed fourth wheel)且 与 载 台 轴 杆 （ carriage shift)同 心 。 擒 纵 轮 的 小
6、齿 瓣 （ escape-wheel pinion)与 第 四 轮 互 相 咬 合 。 因 此 当 载 台 旋 转 时 ， 擒 纵 轮 的 小 齿 瓣 绕 着 被 固 定 的 第 四 轮 转 动 ， 如 此 一来 造 成 小 齿 瓣 的 旋 转 并 以 正 常 的 方 式 操 纵 了 擒 纵 轮 和 摆 轮 (附 图 ： 陀 飞 轮 原理 ） 。 整 个 上 述 构 造 被 称 为 陀 飞 轮 框 架 （ cage),这 些 元 件 一 起 做 恒 定 地 转（ rotate constantly),以 稳 定 的 速 率 1 分 钟 、 4 分 钟 甚 至 6 分 钟 转 完一 整 圈 ，
7、那 么 不 论 表 在 哪 一 个 垂 直 位 置 ， 此 一 陀 飞 轮 调 速 器 都 以 完 全 相 同 的的 时 间 转 动 一 圈 ， 这 么 一 来 ， 因 地 心 引 力 的 位 置 不 同 ， 一 位 置 产 生 的 误 差 将被 另 一 位 置 所 产 生 的 相 等 大 小 之 误 差 所 抵 消 。 事 实 上 ， 陀 飞 轮 并 不 能 消 除 位置 误 差 ， 只 是 将 误 差 平 均 化 ， 但 是 尽 管 处 于 垂 直 的 位 置 ， 陀 飞 轮 的 载 台 周 期是 恒 定 的 。 宝 玑 在 1875 年 便 已 提 出 这 个 构 想 ， 一 直 到 近
8、 6 年 后 才 制 造 出 来 ， 并 于法 兰 西 共 和 历 （ 大 革 命 时 期 的 历 法 ） 花 月 （ Floreal， 共 和 历 的 第 8 月 ）24 日 相 当 于 公 元 1801 年 4 月 14 日 写 了 一 封 信 给 当 时 的 内 政 部 部 长 ，说 明 他 发 明 了 陀 飞 轮 调 速 器 ， 并 请 求 给 予 他 10 年 的 专 利 。 1801 年 6 月 26日 ， 他 接 到 专 利 许 可 证 书 。 后 宝 玑 时 代卡 罗 素 结 构 图 和 飞 行 陀 飞 轮宝 玑 开 启 了 陀 飞 轮 怀 表 的 时 代 ， 自 那 个 时
9、候 起 迄 今 已 有 两 百 年 之 久 ， 这 一 段时 间 ， 仍 有 不 少 的 制 表 师 把 这 个 领 域 当 作 时 计 界 的 圣 母 峰 （ Mount Everest)时 时 有 人 去 挑 战 它 ， 包 括 近 代 不 少 制 表 师 （ 例 如 旅 居 香 港 的 矫 大羽 ） 。 在 宝 玑 发 明 陀 飞 轮 的 99 年 后 ， 丹 麦 出 生 的 Bahne Bonniksen(1859-1935)发 明 了 一 种 类 似 的 系 统 称 为 卡 罗 素 （ karussel),而 于 1892 年 获 得 专利 （ 专 利 号 ： 21421） 。 编
10、辑 本 段 陀 飞 轮 工 作 原 理陀 飞 轮 结 构 图3宝 玑 的 陀 飞 轮 原 理 与 技 术 持 续 了 一 百 多 年 ， 一 直 没 有 重 大 的 变 化 ， 直 到1920 年 代 ， 德 国 的 Albert Helwing (Deutsche Uhrmacheerschule 的 技 术部 门 主 任 ） 发 明 “浮 动 陀 飞 轮 ”（ flying tourbillon,或 称 为 “飞 行 陀 飞轮 ”） ， 它 是 一 种 没 有 支 架 （ bridge)陀 飞 轮 ， 为 的 是 让 陀 飞 轮 尽 可 能 地 扁一 些 （ as flat as poss
11、ible).这 一 种 自 由 立 式 框 架 （ free-standing cage)是 Albert Helwing 发 明 的 目 的 。 Albert Helwing 回 忆 他 的 发 明 时 说 ： 框 架 的 重 量 仅 700mg， 没 有 人 相信 它 足 够 有 力 。 因 此 我 在 框 架 的 一 侧 也 系 了 一 条 ， 重 量 是 250 克 。 这 样 ，在 通 往 Deutsche Uhrmacheerschule 的 入 口 厅 展 示 箱 内 ， 我 悬 挂 了 这 个 浮动 陀 飞 轮 装 置 ， 这 一 挂 就 是 4 个 星 期 ， 所 有 的 批
12、 评 言 论 通 通 沉 寂 下来 陀 飞 轮 名 表 赏 析4陀 飞 轮 表 代 表 了 机 械 表 制 造 工 艺 中 的 最 高 水 平 ， 整 个 擒 纵 调 速 机 构 组 合 在 一起 并 且 能 够 转 动 ， 以 一 定 的 速 度 不 断 的 旋 转 ， 使 其 把 地 心 引 力 对 机 械 表 中“擒 纵 系 统 ”的 影 响 减 至 最 低 程 度 ， 提 高 走 时 精 度 。 由 于 其 独 特 的 运 行 方 式 ，已 经 把 钟 表 的 动 感 艺 术 美 发 挥 到 登 峰 造 极 的 地 步 ， 历 来 被 誉 为 “表 中 之 王 ”。 陀 飞 轮 表 的
13、 创 意 在 于 ， 将 擒 纵 机 构 放 在 一 个 框 架 （ Carriage） 之 内 ，使 框 架 围 绕 轴 心 也 就 是 摆 轮 的 轴 心 做 360 度 不 停 的 旋 转 。 这 样 ， 原 本 的 擒纵 机 构 是 固 定 的 ， 因 而 当 表 搁 置 位 置 变 化 的 时 候 ， 擒 纵 机 构 不 变 ， 造 成 了 擒纵 零 件 受 力 不 同 而 产 生 了 误 差 ； 当 擒 纵 机 构 360 度 不 停 的 旋 转 起 来 的 时 候 ，会 将 零 件 的 方 位 误 差 综 合 起 来 ， 互 相 抵 消 ， 从 而 消 灭 误 差 。 目 前 陀
14、 飞 轮 一 般是 1 分 钟 转 360 度 ， 也 是 最 理 想 的 旋 转 速 度 。 陀 飞 轮 的 原 理 就 是 当 钟 表 在 垂 直 位 置 时 补 偿 地 心 引 力 的 作 用 。 陀 飞 轮 名 表 赏 析5换 句 话 说 ， 当 一 只 钟 表 处 于 垂 直 位 置 时 ， 由 于 来 自 地 心 引 力 的 作 用 ， 它 的调 节 控 制 器 ， 即 是 其 摆 轮 、 游 丝 和 擒 纵 器 ， 会 在 每 一 下 摆 动 时 发 生 难 以 觉 察的 快 慢 变 化 。 如 果 把 调 节 控 制 器 装 设 在 一 个 每 分 钟 转 动 一 周 的 “笼
15、 框 ”上 ， 即 可 获得 一 系 列 的 垂 直 位 置 。 这 样 便 可 以 使 钟 表 走 动 时 十 分 准 确 ， 并 能 够 互 补 误 差 。这 个 原 理 看 来 十 分 简 单 ， 但 实 施 起 来 却 是 另 外 一 回 事 。 原 因 之 一 便 是“笼 框 ”和 陀 飞 轮 的 重 量 不 能 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 。 另 一 原 因 是 ， 它 由 72 个 精 细 组 件 组成 ， 而 其 中 大 部 分 为 手 工 制 作 ！ 编 辑 本 段 技 术
16、分 类陀 飞 轮 的 分 解 图6陀 飞 轮 手 表 经 过 时 间 和 技 术 的 改 进 和 革 新 主 要 可 以 分 为 以 下 三 代 ： 1、 第 一 代 陀 飞 轮 表 （ 即 第 一 种 结 构 Tourbillon） 是 在 1795 年 由 瑞士 制 表 大 师 Abraham-Louis Breguet 发 明 并 制 成 的 。 其 飞 轮 结 构 必 须 由“飞 轮 旋 转 框 架 ”（ Tourbillons Carriage） 和 “飞 轮 固 定 支 架 ”（ Tourbillons Bridge） 不 可 或 缺 的 两 部 分 基 本 构 件 组 成 。 在
17、 此 组 合 中 ，“摆 轮 夹 板 ”（ Balances Bridge） 必 须 随 飞 轮 一 起 旋 转 。 按 照 不 同 的 组合 方 式 ， 第 一 代 飞 轮 表 可 以 分 为 两 类 ： 同 轴 式 （ 即 摆 轮 的 中 心 和 飞 轮 的 中 心在 同 一 轴 心 上 ） ； 偏 心 式 （ 亦 称 非 同 轴 式 ， 即 摆 轮 的 中 心 和 飞 轮 的 中 心 不在 同 一 轴 心 上 ） 。 2、 第 二 代 飞 行 陀 飞 轮 表 （ 即 第 二 种 结 构 Flying Tourbillon） 是 在1927 年 ， 德 国 制 表 大 师 Alferd H
18、elwig 制 造 成 功 没 有 “飞 轮 固 定 支 架 ”的陀 飞 轮 怀 表 ， 提 高 了 此 种 表 运 转 时 的 神 秘 感 和 动 态 艺 术 美 。 在 此 组 合 中“摆 轮 夹 板 ”仍 须 随 飞 轮 一 起 旋 转 ， 此 第 二 代 飞 轮 表 同 样 有 同 轴 式 和 偏 心式 两 种 类 别 。 3、 第 三 代 神 奇 陀 飞 轮 表 （ 即 第 三 种 结 构 Mystery Tourbillon） 则 由东 方 的 钟 表 大 师 中 国 人 矫 大 羽 （ Kiu Tai Yu） 在 1993 年 于 香 港 的 “天 仪轩 ”首 创 发 明 并 且
19、 亲 手 制 造 成 功 。 它 不 但 和 第 二 代 飞 行 陀 飞 轮 表 一 样 都 取 消了 “飞 轮 固 定 支 架 ”， 而 且 奇 迹 般 地 把 “飞 轮 旋 转 框 架 ”也 一 同 取 消 了（ 在 第 一 代 和 第 二 代 飞 轮 表 中 ， 此 构 件 都 是 必 不 可 少 的 ） 。 另 外 ， 在 这 个 全新 的 结 构 中 还 把 第 一 代 和 第 二 代 飞 轮 表 中 必 须 随 飞 轮 一 起 旋 转 的 “摆 轮 夹板 ”改 变 为 不 随 飞 轮 一 起 转 动 ， 首 次 大 大 减 轻 了 飞 轮 重 量 达 一 半 以 上 ， 并 且可
20、以 加 大 摆 轮 的 直 径 以 增 强 计 时 的 稳 定 性 ， 同 时 又 提 高 了 动 感 艺 术 表 现 的 水平 。 在 飞 轮 表 制 造 历 史 中 ， 矫 大 羽 首 次 选 用 蓝 宝 石 玻 璃 替 代 了 原 本 用 金 属制 造 的 “摆 轮 夹 板 ”， 之 前 此 部 件 是 附 属 于 “飞 轮 旋 转 框 架 ”中 的 。 由 于此 表 运 转 时 显 得 更 加 神 秘 莫 测 ， 故 在 国 际 上 也 被 称 为 “矫 氏 神 奇 陀 飞urbillon） 。 轮 ”（ Kius Mystery Tourbillon） 和 “中 国 陀 飞 轮 ”（ Chinese To
