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理查德·穆勒課堂上的壹篇文章告訴妳機械表的上弦原理。

瑞士知名腕表品牌理查德·米爾(Richard Mill)享譽全球,其巔峰制表技術備受各界人士青睞。前段時間,日本知名企業家前澤友作乘坐宇宙飛船前往國際空間站,體驗了12天失重環境下的生活。他選擇佩戴Richard Mir RM 27-02,這款手表的重量(包括表帶)只有38g。

前澤友作和他的RM 27-02

如果妳是從這款手表接觸到RICHARD MILLE(以下簡稱RM)的話,那麽這款手表最令人印象深刻的地方可能不是RM標誌性的鏤空圓盤,更不是它明亮的橙白色配色,而是它不可思議的實測重量——僅38克!

熟悉這個品牌的人都知道,這是理查德·穆勒的常規操作。通過材料科學的進步和結構的合理化,我們可以獲得先進的性能,然後將多項獨家成果同時放入壹只手表中。鑒於這種情況,作為我對RM設計思路的壹些思考,還是希望很多人能了解自動上鏈系統,機械表的第壹課,讓大家從技術上更了解這位年輕有才華的制表師,看看這些年他們取得了哪些新的技術進步。

經常說的“繞”是什麽?

簡單來說,手表的結構就是用壹個動力源帶動壹個巨大的齒輪系統,最終使指針轉動,而這個動力就是發條。既然是“盒子”,其內部當然是中空結構,用來容納展開後長達幾十厘米的螺旋狀金屬片,也就是發條。彈簧的壹端固定在盒體中心的彈簧軸上,另壹端靠摩擦力靠近彈簧盒內壁。

敞開的桶,展開的彈簧。

因為發條被擠到盒子裏,壹直蜷縮在裏面,它會不斷釋放這種壓縮力(也就是應力),努力把自己恢復到拉伸的原始狀態。就像用手指捏彈簧壹樣。妳能感覺到,它雖然被捏扁了,卻壹直在輸出反抗的力量。如果妳放松,它會反彈回來。手表的動力來源是靠發條的這種努力來驅動整個系統,但剛放進發條盒的發條實際上是處於“空鏈”狀態。雖然有壹些應力,但還不夠強,不能讓手表正常工作,需要“上發條”。?上弦機構是利用旋轉的自動桿或表冠,通過不同的齒輪組,將扭矩傳遞給發條,使發條進壹步卷曲在壹起,然後發條積累足夠的應力,驅動第壹個齒輪,進而啟動整只表。緊緊卷曲在壹起的發條處於“全鏈條狀態”。

會不會纏繞過度?

現在的手表通常都有“全鏈條保護機構”,即在彈簧的最外圈焊接壹個“二級彈簧”。只要看看彈簧末端向主彈簧反方向卷曲的部分。

彈簧放松和上緊時的不同狀態。

壹旦保護機構失效,輔助彈簧就不會打滑,繼續的話會纏繞過度,應力繼續增大無法釋放,可能會損壞纏繞機構。這是目前卷繞系統的典型工作模式。如果妳覺得這個系統很有效,那是真的。畢竟鐘表行業走過了100多年的風風雨雨,大家采用的最大公約數必須有壹定的可靠性保證。但顯然,RM作為業內非常規的存在,也在發條中進行創新嘗試。

什麽是「扭矩限制冠」?& amp?“離合器擺動”

在傳統的發條系統中,雖然輔助彈簧的滑動作用在積極意義上保護了發條系統,但從另壹個角度來看,滑動作用會引起輔助彈簧和發條盒之間的劇烈摩擦。持續時間長了,容易產生碎片,損壞其他部位。針對這種情況,理查德·穆勒(Richard Mill)首次在他的腕表RM 030上安裝了兩個機構來保護上弦系統,分別是“扭矩限制表冠”和“離合器鐘擺”。

RM 030

再來說說限矩冠(TLC)。所謂扭矩,簡單粗略的說就是壹個物體在擰動時所受到的扭矩,單位為N·m,扭矩限制型天車,特點是鏈條滿了之後繼續擰,會表現出很滑的手感,沒有阻力。

扭矩限制冠

工業上有壹種與之相似的常見機械部件——力矩限制器(TL)。TL具有特殊的機械結構,使其在承受過大扭矩時直接打滑或松動,不再將應力傳遞給隨動機構,起到重要的保護作用。當扭矩恢復到設定的允許值時,TL會自動接合並傳遞扭矩。TL常用於工業機械,可以說是非常成熟的技術。?這種設計的優勢壹目了然。如果發條滿了,無論怎麽擰表冠,它的扭矩都無法傳遞給從動機構,最後輔助發條不會打滑,可以上緊,對於延長系統的使用壽命非常有效。RM工程師在開發過程中將TL技術引入到他們自己的腕表制造中,以優化腕表的上弦效率。?由於手動上弦有保護機制,自動上弦也有“離合轉子”起到同樣的作用,避免了這個問題。

離合器擺動裝置

RM歷時四年研發最終完成的離合擺動系統,在鏈條滿了的情況下,會從某個檔位自動脫離系統,不再向發條傳遞扭矩。此時表盤上12點位置的“上弦指示器”會從“開”切換到“關”,表示鐘擺出現了故障。當發條逐漸松弛,剩余蓄電量只有40小時時,離合擺會自動接回系統,開始上弦。

“變幾何擺”呢?

前面提到的表冠和鐘擺設計可以歸功於離合器裝置,它是通過許多機械零件的適當動作來實現的。有沒有簡單的設計,可以用更少的零件實現同樣的功能?我不敢說完全實現了。至少,曾經讓我覺得最有前途的設計是RM的“變幾何旋翼(以下簡稱VGR)”。?以RM 07-01為例。雖然是壹款女士手表,45.66 mm× 31.4 mm的長寬比在RM家族中顯得特別小,但從與VGR的搭配來看,還是壹款純粹的RM。

房間號07-01

變幾何擺是將壹個整擺的最外緣做成位置可調的配重。松開配重塊上的四個螺絲,就可以把配重塊移動到需要的位置,然後重新固定,這樣就改變了鐘擺的慣性。兩個配重塊離得越近,鐘擺的轉動慣量就越大,纏繞效率就越高。當配重塊向兩側傾斜時,會得到相反的效果。

可變幾何擺

RM說,每個人的生活方式不壹樣,每天的運動量也不壹樣。固定的上弦效率並不適合所有人,因此開發了這種可變結構鐘擺,允許佩戴者調整自動上弦系統的靈敏度,以匹配他們的生活條件。其實這也戳中了很多人的痛處。為了達到“上弦過度”和“上弦不足”的平衡,運動時臨時摘下手表或者每天手動補鏈,都是大家比較熟悉的調節方法。所謂“自動上弦”,其實並沒有那麽“自動”。VGR的存在鼓勵用戶尋找最合適的上弦效率,這種特殊的定制感在當今制表業仍不多見。定制感就是這麽特別,但是稍微研究壹下,它的設計思路不過是把單個部分分散成幾個模塊,充分利用。模塊化是行業的趨勢。比如早年的壹個大夾板,經過不斷的模塊化,變得越來越緊湊。這樣壹來,機芯設計的改變只會讓相應的夾板被拋棄,而不是整個。把壹個自動拖車分成三個部分的做法差不多,但RM的目的是定制纏繞效率,這是相當開創性的。有沒有似曾相識的感覺?沒錯,這和“限矩天車”或者“離合擺”是壹樣的,是成熟思想的全新應用。?VGR的出現描繪了壹幅人們期待的畫面,但作為設計的第壹個裝置,真的很難做到完美。因為調整過程涉及打開表殼和使用專用螺絲刀,所以需要專業制表師親自動手。RM 030和之前介紹的其他型號上也有類似的VGR,佩戴者永遠無法自行調節。

RM 030上的可變幾何擺

原本為“定制”而設計的功能,必須由專業人士來操作。為此,RM不斷升級,最新發布的RM 35-03向我們展示了VGR的完整進化。

新推出的「蝴蝶擺」有多特別?

以網球傳奇拉斐爾·納達爾命名的RM 35系列已經來到第十年,第四款腕表RM 35-03已經上市,分為兩種款式,顏色不同。理查德·穆勒(Richard Mill)似乎也對它寄予厚望,並在其中投入了相當多的獨特技術,其中最令人驚嘆的是“蝶式旋翼(以下簡稱BR)”。

35-03室

普通形狀的鐘擺大家都很熟悉,就是壹個金屬的半圓形配重,安裝在機芯的中軸上。它響應腕表佩戴者的日常手腕活動,在離心力和慣性的作用下開始轉動,帶動壹系列齒輪給彈簧上發條。如果要調節鐘擺的上弦效率,常規的方法是把鐘擺做成不同的大小,選擇不同的材料。這種“調整”的決定權在於制表師,他們都聲稱自己的上弦效率可以照顧到大多數人。其實業內並沒有壹個統壹的指標和標準的測試方法來幫助我們橫向比較,比如“單向繞線和雙向繞線哪個效率更高?”像這樣的爭論是這種無序現狀的負面反映。當大家意識到類似的事情沒有止境的時候,根本就沒把繞線效率當回事。然而,Richard Mill通過可變幾何擺和蝴蝶擺對上弦效率進行了真實且絕對可信的改變,現在蝴蝶擺得到了進壹步升級,並且還可以定制。

蝴蝶擺

蝴蝶擺,顧名思義,可以像蝴蝶翅膀壹樣左右張開。它被分成兩個小鐘擺,可以由壹組齒輪和杠桿控制。當兩個鐘擺閉合時,組合成傳統的半圓擺狀態,所有的配重都聚集在壹側,隨時準備上弦。當鐘擺左右打開時,會在中軸線兩側對稱分布,鐘擺的重心移至中間位置,不再隨著手腕的移動而劇烈轉動,上弦效率明顯減弱。

蝴蝶擺是開放對稱的。

它的原理和變幾何擺是壹樣的,改變重心的分布來調節卷繞效率,但在此基礎上有兩個明顯的改進。首先,蝴蝶擺可以打開到完全對稱的程度,這顯然比上壹代方案更強烈地限制了擺的轉動,在這方面可以說更徹底。其次,打開和關閉操作可以通過表殼上7點鐘位置的“運動模式”按鈕觸發,最後不需要拆卸表殼了!盤面上6點鐘的上弦指示器可以告訴妳目前鐘擺是否可以上弦,無需摘下手表翻過來確認。?換句話說,RM 35-03的蝴蝶擺進壹步優化了可變幾何擺的功能,成為佩戴者可以個人輕松調節發條的機構。

運動模式按鈕

說到這裏,我們大概可以看出RM的繞線技術分為“自動”和“手動”兩條路線。“限矩冠”和“離合擺”屬於前者,可以自動感知扭矩的大小,自動切換離合器。優點是扭矩控制在合適的範圍內,功率足夠避免磨損。“可變幾何擺”和“蝴蝶擺”通過模塊化設計給佩戴者更多的定制空間。雖然佩戴者對鐘擺上弦效率的把握不如制表廠精準,但重要的是親身操作的參與感。

納達爾穿著RM 35-03

另壹方面,當我看到鐘擺打開的時候,我並沒有想到什麽上弦效率之類的復雜理論,只是單純的被這個意想不到的構圖所震撼。誰能想到鐘擺能像變形金剛壹樣切換狀態?雖然RM看起來有很強的理性氣質,習慣在最終結果上做文章,但有些設計還是能帶來直觀的視覺享受和新奇的體驗。不僅僅是蝴蝶擺,更早的“快速上弦裝置”已經讓我們看到了理查德·米爾有趣的壹面。

「快速卷繞裝置」是什麽意思?

RM 65-01是理查德·穆勒在2020年底推出的壹款高度復雜的腕表。擁有高頻機芯、變幾何擺、功能指示器、兩秒追手計時等硬核功能。但對我來說,最想體驗的是另壹種“快速上弦機制”。

RM 65-01

根據RM的簡介,“快繞裝置”是繼表冠、自動擺之後的第三種繞線方式。具體操作是按下8點位置的按鈕,相關機構會產生扭矩給彈簧上發條。

從空鏈到滿鏈,需要按125。

快速卷繞按鈕

每次點擊輸出的扭矩都是RM反復驗證後得出的合理值。雖然我們不知道這個數值是多少,是否真的合理,但至少扭矩輸出比較均勻,不像擰表冠的時候,要考慮手指力度是否適中。從這個角度來說,它必須對上弦機構有實際的保護作用。

快速卷繞裝置結構圖

另壹方面,我懷疑它的實用性,因為它必須按125來填充鏈。畢竟看起來前者“擰冠30次”“按125”要省力很多。但是我們常說眼見為實先於消費。果然,有壹天起床後,我拿起手表,手動上發條。當我反復扭動表冠時,我立刻意識到快速上弦裝置其實挺實用的——有了它,我可以單手上弦!如果我有這樣壹塊,我可以壹邊壹只手喝咖啡,壹邊用手機看新聞,用另壹只手把它繞完。雖然只節省了壹分鐘,但是在這麽無聊的壹分鐘裏,我可以去打理其他的事情,應該會讓這個早晨舒服很多。

至此,RM近幾年在繞線技術上的重要進展大致梳理完畢,讓我回到開頭。理查德·穆勒的技術真的很耀眼嗎?其實壹路寫下來,感覺正好相反。他們只是善於在其他行業、其他領域成功的基礎上,挖掘出新的利用方式。這壹切對於今天看慣了其他制表廠商作品的我們來說,都是可以理解的。讓我們覺得奇怪和新奇的,在業內是很少見的。

“產量越大,成本越低”是制造業最基本的邏輯。選擇上述的小眾設計方案,將工業中的壹個大尺寸機構小型化到適合手表的方寸之間,從結構設計、原材料選擇到生產設備、工藝設計的重新探索,其成本不亞於我們通常概念中的任何“創新”。但也正是因為RM“自成壹體”,不計成本地重新思考和定義手表機芯的結構,才成為眾多機械愛好者追捧的手表品牌。

如果說“技術是第壹生產力”是永恒的真理,那麽RM就是最忠實的踐行者。如今RM每年都會推出多款機械表,不斷探索制表的更多可能,每壹款都會給業界帶來驚喜。

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