【表态课堂】什么是导柱轮?

  • 作者: 芯随表动 2015-06-17
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热爱计时的表友不在少数,但论到“计时机芯中导柱轮的作用”,“导柱轮垂直离合和水平离合的不同及区别”等问题,不熟机芯结构的人,总会被网上各种资料搞得云里雾里。@芯随表动 用了一篇专文,深入浅出,为大家答疑解惑。

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芯随表动(新浪微博:@芯随表动

资“浅”表迷,钟表学徒。


█ 在讲什么是“导柱轮(也叫星柱轮)”之前,先为大家介绍一下计时表。


计时码表(Chronograph)是一个专业名称,其中的chrono在古英语和拉丁语中是“时间”的意思,而graph在英文中表示“记录工具”。在1802年举行的巴黎皇家赛马会上,当时钟表匠特别为比赛制造了一枚计时器。计时器的指针上装置了一个墨囊,墨滴在比赛开始时和结束时分别在表盘上留下痕迹,这就是今天计时码表的雏形,因此,计时码表在拉丁文中亦有“时间的书写”之意。但是这样的计时器真的只是一个雏形而已,和现代的计时码表差距很大。


1815年法国制表师Louis Moinet开始制作一款计时表,并于第二年完成。虽然距今近200年,但这枚码表上面的一些机械结构依旧值得我们学习。包括分离式夹板、芝麻链、规范针、动显、无摆轮螺丝微调、高频、中心擒纵系统、启动计时结构、类马耳他十字防过上链装置。


什么是导柱轮?

1815年法国制表师Louis Moinet制作的计时表,中心为1/60秒针,右上角为秒针盘,左上角为分针盘,下面为24小时时针盘


什么是导柱轮?

Louis Moinet计时表的零件分解图


这枚码表计时归零系统也有趣。十二点位按钮为启动,按下时,通过杠杆带动把卡在游丝十字架的铁丝移除,此时计时系统启动。一旦放开按钮,铁丝归位,卡住十字架,就停止计时。为便于无人操作时也能长期计时,按钮上面有一小孔,插入钥匙就可以固定按钮,保持计时状态。


什么是导柱轮?

游丝十字架,横向两端为铂金微调螺丝,另外两端为卡位

什么是导柱轮?

什么是导柱轮?


为了实现1/60秒的计时设计,这枚码表采用高频擒纵调速系统,震频高达216,000次每小时,是普通表的10倍,并且置于机芯中间,1/60秒针直接连接擒纵轮。采用无摆轮设计,靠十字架两端两颗微调铂金螺丝装置提供摆重。


什么是导柱轮?


当时,这枚Louis Moinet计时表已经有了归零的装置,但还是没有导柱轮。所以如果要计时,只能用手一直按住按钮,或者插入钥匙固定按钮,以便持续计时。后来,导柱轮出现了,并完美解决了这个问题。


什么是导柱轮?

导柱轮的作用简单一点来说,可以总结为两点:1.切换杠杆,让走时轮系和计时轮系发生触碰或者脱离触碰的状态;2.保持触碰的状态,或者保持脱离触碰的状态。 我们用著名的手动计时机芯Valjoux 23来做讲解。


什么是导柱轮?

Valjoux 23机芯的导柱轮


导柱轮分为两层:最底下的一层是“拨动”轮齿(红色箭头所指),作用就是,当有人按压启动暂停按钮的时候,会通过杠杆传递,拨动轮齿,让整个导柱轮做旋转运动。最上面的一层是“切换”轮齿(蓝色和绿色箭头所指),这一层齿轮上面有9个凸起点,9个下凹点。作用是,当整个导柱轮做旋转运动时,让杠杆在凸起点和下凹点之间切换,用以让走时轮系和计时轮系发生触碰或者脱离触碰的状态。因为这上面都是明显的凸起点和下凹点,一旦某个杠杆下陷或者被抬起,如果整个轮柱不发生旋转运动,杠杆就会被卡住,从而保持“触碰的状态”或者保持“脱离触碰的状态”不变。


什么是导柱轮?


下面我们来详述常见的导轮柱杠杆手动计时机芯的运动过程。

第一步,按下启动按钮,通过图中绿色线条勾画的杠杆传递能力,一个小钩子勾住导柱轮最底下的一层轮齿,拨动轮齿,让整个导柱轮做旋转运动。

第二步,导柱轮发生旋转。图中红线勾画的杠杆的一端原来卡在导柱轮的凸起点,现在因为导柱轮旋转,所以一端下陷到导柱轮的下凹点。这时,红线勾画的杠杆上面的紫色齿轮同时触碰到绿色齿轮(走时轮系中的秒轮)和橙色齿轮(计时轮系中的秒轮),整个机芯开始计时运动。 与此同时,橙色齿轮还将能量通过黄色齿轮传递到黑色齿轮(计时轮系中的分轮)。

第三步,按下暂停按钮,通过图中绿色线条勾画的杠杆传递能力,一个小钩子勾住导柱轮最底下的一层轮齿,拨动轮齿,让整个导柱轮再次做旋转运动。

第四步,导柱轮发生旋转,图中红线勾画的杠杆的一端原来下陷在导柱轮的下凹点,现在因为导柱轮旋转,所以一端被抬起到导柱轮的上凸点。这时,红线勾画的杠杆上面的紫色齿轮会被抬起,能量暂停由走时轮系传输到计时轮系,计时功能停止。

第五步,按下归零按钮。图中蓝线所勾画的部件向左移动,然后推动橙色和黑色齿轮下面的心形轮归位。这一步反应到盘面上面就是指针归零。


导轮柱在发明之后相当长一端时间成为计时机芯的标准配置,但是导轮柱这一个零件的加工比较复杂。然后Dubois Depraz在1937年发明出了另外一种切换部件来替换导柱轮,叫做“凸轮”。凸轮只是金属片,可以直接用金属板冲压出来,生产的成本和工序要简单很多,便于工业化大规模生产。所以现在很多品牌都宣传自己用的是导轮柱,用以增加卖点,高端品牌的计时机芯几乎都是用导轮柱作为切换部件。


什么是导柱轮?

什么是导柱轮?

欧米茄的手动计时机芯1861,没有使用导轮柱,而是用的凸轮


然后我再补充一点关于导轮柱和离合部件的文字。计时机芯基本可以分为三种:一、导轮柱水平离合;二、凸轮水平离合;三、导轮柱垂直离合。第二种是现在最常见的,因为便宜;第一种是相对比较少的。这两种机芯都是采用的水平离合,只是切换部件不一样。水平离合的意思就是利用一个齿轮作为中间齿轮去在其他两个齿轮间传递能量。他们都有一个共同的缺点,因为启动暂停计时功能的时候,齿轮间的齿不一定正好相互完美耦合,所以指针会抖动,同时摆轮的摆幅会下降。


什么是导柱轮?

导轮柱水平离合和凸轮水平离合的缺点是,齿轮间的齿不能完美耦合


为了解决这一个问题,另外一种导轮柱垂直离合应运而生。切换部件还是导轮柱,只是变成了垂直离合。劳力士2000年正式推出4130型机芯,装配迪通拿,就是采用的导轮柱垂直离合。


什么是导柱轮?

劳力士4130型机芯的导柱轮垂直离合

什么是导柱轮?

精工的导轮柱垂直离合


从结构上面来讲,导轮柱垂直离合是最好的装置,实用。但是从美观上来讲,导轮柱水平离合更漂亮。萝卜青菜各有所爱吧,让我选,肯定是导轮柱水平离合。


 
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  • lbjwufan
  • 2015-06-17 23:06
  • 炒冷饭,老早就看过了
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  • weiandi119726
  • 2015-06-18 09:05
  • 是不是说有导柱轮的计时机芯就比较高级?也比较贵?

    为什么呢?是技术有难度?零件难加工?
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  • avr
  • 2015-06-18 10:45
  • weiandi119726: 是不是说有导柱轮的计时机芯就比较高级?也比较贵? 为什么呢?是技术有难度?零件难加工?
    相对凸轮,导柱轮成本贵,如果从简单维护和大量生产,凸轮有优势。



    但表是买来戴和欣赏,那么导柱轮显得美观
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  • vivian
  • 2015-06-18 10:53
  • lbjwufan: 炒冷饭,老早就看过了
    你是芯随表动的粉丝吧~
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  • legrand
  • 2015-06-19 10:08
  • 再学习一次科普贴。
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  • 脸疯
  • 2015-06-19 19:44
  • 很好的科普,不过一般人应该不是很容易理解

    我看的也是比较晕的

    最实惠的导柱轮计时机芯应该是海鸥的ST19了

    我现在戴的就是
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  • wtttt
  • 2015-07-06 14:38
  • 最好有视频或者gif动画才好理解,呵呵
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  • 如云如雾如烟
  • 2015-07-22 16:36
  • 作者最后总结,持保留意见,要我选,导轮柱垂直离合是最好的装置,实用。