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- 52Tourbillon
- 2014-06-17 20:14
雅典典藏级大师欧克林革命性创新之双向擒纵机构
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本帖最后由 52Tourbillon 于 2014-6-18 08:07 编辑
雅典的欧克林大师研发的
世界上首只采用硅晶体为材质的
“双向擒纵机构”
的Freak卡罗素
腕表
。
世界上首只采用硅晶体为材质的
“双向擒纵机构”
的Freak卡罗素
腕表
。
技术特征
1.两个形状完全相同并且互相啮合在一起（擒纵轮之间直接啮合或者间接啮合）；
2.在两个擒纵轮之间对称位置设置一个杠杆与它们分别配合从而实现了类似于杠杆式擒纵机构的全周期运动，此杠杆通过两个限位钉来控制摆动，它的作用是负责将能量不断的输入给摆轮游丝系统。
技术优势
整体布局处于对称状态，分解了传统杠杆式擒纵机构的两个半周期由一个擒纵轮完成的工作，变成了两个擒纵轮来完成。
其实质是通过两个擒纵轮的联动，再加上中间位置杠杆的辅助协调使得擒纵机构整体运转所需要的能量降至最低，更多的能量输送给摆轮游丝系统，大大提高了能量利用率，降低了损耗。
“双向擒纵机构”经历了多次革新，而不断地变革目的是改善机构的性能，提高可靠性和稳定性，让此机构成为Freak最有保障的“心脏”。“双向擒纵机构”所经历的革新分为两部分—材料革新和机构革新。
第一代
“
双向擒纵机构
”
“
双向擒纵机构
”
在结构试验阶段，所遇到的最大问题是整个擒纵系统不能保持长时间运转，在较短时间内就会停止工作。
原因是由于双擒纵轮在巨大的驱动力作用下相互啮合高速转动，不论采用哪种金属材料都不可避免的存在高速磨损这个最棘手的问题。
当时，瑞士NeuchateI大学所属的微技术学院和其附属的瑞士电子和微技术公司(CSEM)刚实验成功一种采用光感成型技术制造的半导体硅微型钟表零件，雅典和CSEM一起改良了该技术生产出适用于“双向擒纵机构”的硅擒纵轮。
它使得“双向擒纵机构”成功运转获得了新生，成就了雅典Freak陀飞轮腕表的问世。
随后，雅典为了追求机构的完美性能，与德国制作超薄钻石芯片的专家（德国GFD公司）共同合作，运用DRlE深层离子蚀刻技术(Deep Reactive lon Etching)，将擒纵轮的材料变为硬度高、摩擦消耗小、没有磨损的材质--钻石，更进一步提升了此擒纵机构的运作效能和寿命，于2005年推出“Freak DIAMOND HEART”。
工作原理
雅典的第一代“双向擒纵机构”采用了两个带有长短齿特征的擒纵轮，而驱动它们的动力来自于机芯传动轮系的齿轮4传递给第一擒纵轮6的齿轴3，再通过两个擒纵轮6和7互相联接来启动此机构，此擒纵机构完整的工作周期分为四个阶段：
1.
摆轮右振幅解锁传冲阶段
：
摆轮右振幅解锁传冲阶段
：
双齿异形轮21及锁块2与单齿轮11与双齿轮9处于对称位置，第一擒纵轮6的长齿13a刚好可以摆脱锁块2的束缚，使得第一擒纵轮6在驱动轮8输入的牵引力矩的作用下逆时针转动，在转动过程中长齿13a与双齿轮9的齿17啮合从而将输入力矩直接传递给摆轮游丝系统继续向右振幅位置运动。此外，由于第一擒纵轮6与第二擒纵轮7相互啮合，还使得第二擒纵轮7开始以顺时针方向转动（图1）；
2.
锁定阶段
：
锁定阶段
：
此时第一擒纵轮6的长齿13a与双齿轮9的齿17啮合传冲能量的过程已经结束，单齿轮11与双齿轮9已经转到接近水平位置，而双齿异形轮21在单齿轮11外形的阻挡下已经无法转动，同时第二擒纵轮7的长齿14a以顺时针方向转动遇到了锁块2的阻挡，在这双重制约下双向擒纵机构处于静止状态（图2）；
3.
摆轮左振幅解锁传冲阶段
：
摆轮左振幅解锁传冲阶段
：
双齿异形轮21及锁块2与单齿轮11与双齿轮9都正好逆时针转动到左右对称位置，使得第二擒纵轮7的长齿14a已经摆脱了锁块2的束缚。由于在驱动轮8输入的牵引力矩的作用下逆时针转动的第一擒纵轮6与第二擒纵轮7相互啮合，带动第二擒纵轮7以顺时针方向转动。在转动过程中长齿14a与双齿轮9的齿18啮合从而将输入力矩直接传递给摆轮游丝系统继续向左振幅位置运动（图3）；
4.
锁定阶段
：
锁定阶段
：
此时第一擒纵轮7的长齿14a与双齿轮9的齿18啮合传冲能量的过程刚刚结束，而双齿异形轮21开始受到单齿轮11外形的阻挡下，同时第一擒纵轮6的长齿13b以顺时针方向转动遇到了锁块2的阻挡，在这双重制约下双向擒纵机构即将处于静止状态（图4）。
第二代
“
双向擒纵机构”
“
双向擒纵机构”
2007年雅推出了
将多晶钻石和硅晶体合二为一，使之成为既轻巧又易于设计的崭新材料的
“FreakDlAMonSIL”。这种材质是由专门制造优质精密硅晶体零件的生产商Sigatec与德国以盛产工业用纳米钻石零件闻名之合作伙伴GFD共同研制，通过纳米技术将多晶钻石种植在未经加工的硅晶体之上。
将多晶钻石和硅晶体合二为一，使之成为既轻巧又易于设计的崭新材料的
“FreakDlAMonSIL”。这种材质是由专门制造优质精密硅晶体零件的生产商Sigatec与德国以盛产工业用纳米钻石零件闻名之合作伙伴GFD共同研制，通过纳米技术将多晶钻石种植在未经加工的硅晶体之上。
工作原理
第二代与第一代相比在结构方面有了很大的改变，特别是利用了硅材料通过微电子技术可以被制作成任意形状，不会受到像金属材料那样的制约。
两代的主要区别是：
1.两个擒纵3和4轮齿被改造为异形齿相互啮合；
2.由于齿形的变化，使得机构本身可以更为简洁，作为过渡作用的双齿异形轮5与固定在摆轮游丝系统的单齿轮2直接联动传递来自于机芯的动力，而动力源自传动轮30与第一擒纵轮3的齿轴32的连接。
1.
摆轮左振幅
解锁阶段
：
摆轮左振幅
解锁阶段
：
第一擒纵轮3的齿24的齿面靠在双齿异形轮5上，由于第一擒纵轮3与第二擒纵轮4相互啮合，使得第二擒纵轮4的齿10的齿尖压在双齿异形轮5上，此时双齿异形轮5是静止不动的。摆轮在游丝力矩的作用下，由左振幅位置以逆时针方向向平衡位置运动，由于单齿轮2与摆轮是一体的，因此它也会随摆轮一起逆时针方向运动（图1）；
2.
摆轮左振幅
传冲阶段
：
摆轮左振幅
传冲阶段
：
单齿轮2的齿13带动双齿异形轮5的齿12顺时针转动至中间位置，第一擒纵轮3被释放顺时针旋转，相应的第二擒纵轮4逆时针旋转，它的齿10的齿尖进入了双齿异形轮5的凹槽9。
擒纵轮3和4的每一个齿都加工成钩状，其目的在于为了与双齿异形轮5的凹槽9相配合，类似杠杆擒纵机构中擒纵轮齿与擒纵叉叉瓦的配合，以便推动双齿异形轮5继续顺时针旋转，并且通过双齿异形轮5将能量传递给单齿轮2，由于单齿轮2与摆轮为一体结构，所以摆轮也获得了能量继续向右振幅位置运动（图2）；
3.
摆轮左振幅
锁住阶段
：
摆轮左振幅
锁住阶段
：
第二擒纵轮4与双齿异形轮5的能量传递过程已经结束，但单齿轮2的齿13与双齿异形轮5的齿11还未完全脱开。此时第一擒纵轮3的齿8的齿尖靠在双齿异形轮5上，并将能量输入给了双齿异形轮5，这样使得后者继续顺时针旋转直到双齿异形轮5的左壁靠在左限位钉25上（见图8）为止。
通过此次传冲过程摆轮获得了一定能量并顺时针向右振幅位置自由运动（图3和图4）。
到此时“双向擒纵机构”的半个周期的工作过程已经结束，并处于短暂的平衡状态。即将发生的摆轮右振幅另半个周期的工作过程（图5和图6）与前述只是方向相反而以。
沪公网安备 31010402005132号