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自动摆陀腕表制造神奇“永动机”(图)

编辑：winly内容来源：网络时间：2020-12-18 12:02:12

雅克德罗PETITE HEURE MINUTE RELIEF DRAGON腕表

黄金雕龙的重力摆陀营造出腕表正面金龙穿身而过的真实效果，气势惊人。

汉米尔顿普尔萨40周年纪念款Pulsomatic

正面看完全是电子表，翻到背面才发现是一只如假包换的自动上链机械腕表，机械动能与电能的转换可谓匠心独运。

虽然自动上链手表早已经不是什么新鲜事，但至今仔细想想仍觉得神奇：只要戴着它正常工作生活，人体的运动就能为机芯带来运作的动力，连伸伸懒腰、抡抡胳膊都是“有用”的。自动上链腕表是制表师为懒人们带来的福利，给人以近乎“永动机”的美妙错觉，如果想知道是谁在腕表内部进行着如此重要的转换，那么请将手表翻转过来，一起看能量的传递者——摆陀。

由人体到腕表的神奇转换

我们大抵都有过这样的经验：一块闲置已久的自动上链手表，指针会渐渐停止走动，但只要拿起来稍微摇一摇，指针就又会眼看着动起来。

与人体并无直接联系的摆陀，究竟是如何将动力传输到发条盒、为手表上紧链条的呢？摆陀的本质是一个围绕着发条齿轮转动的重力锤，佩戴者运动时，表也随着动起来，这时候摆锤就会在变化重力环境下绕着其所在的中心轴转动，进而通过支架带动相关的齿轮逐级转动，最后发条棘轮也被连带着转起来，从而将发条渐渐上紧。这个过程中，摆锤提供的动力还会随着齿轮的传送渐渐变大，大到足以促使发条产生运动。人几乎每时每刻都在运动，因此手表也就获得了源源不断的动力，可以持续走时。不过说到底，自动上链机芯的基本动力还是自然重力，人体、摆陀都只是媒介。

摆陀自身的重量在动力传输的过程中非常关键，简而言之就是摆陀越大越重，带来的能量就越多。鉴于一只表的直径再大也大不到哪里去，如何选择材料保证摆陀自身重量就成了设计的重点所在。目前常用的材质是钨合金，它的化学性质非常稳定，每立方厘米19.3克的比重与黄金几乎不相上下，摆动起来甚有气势。此外钢也是不错的选择。铂金和黄金当然是很好的材质，但毕竟造价太高，用来制作一个功能性远远大于观赏性的组件未免太过奢侈，故只有比较奢华的品牌以及表款会用它们来制造自动摆陀。在有的表款里，为了权衡动力和成本，常常会在摆陀的外缘接上或是镀上一层贵金属。

针对“懒劲儿”的突破

其实摆陀早在怀表时期就被发明出来了，其发明者是18世纪的Abraham-LouisPerrelet，但这个装置对于放在口袋里的怀表来说并不太实用，因为腕表本身的状态受到人体运动的影响相对较小。直到腕表较为普及后，1931年劳力士发明了具有突破性意义的“恒动摆陀自动上链结构”，由一个绕轴双向摆动的半月形摆陀随着佩戴者手腕的运动不断为驱动发条上弦。这一发明不仅使劳力士的“蚝式腕表”变成了“蚝式恒动腕表”，亦为自动腕表开启了发展的大门。不过当时的恒动摆陀系统属于单向上链机制，也就是说，虽然半月形的摆陀会逆时针和顺时针双向转动，但只有一个方向是能够为发条盒带来动力的，另一个方向的转动则属于空转。

不久新的突破就到来了，1942年，位于瑞士的生产机芯组件的Felsa厂开发出了BIDYNATOR，这是首个能够双向上链的自动上链机芯。它安装了一个交换传动机构，两组齿轮相互一来一往地回转，轮流推进上链，这样两个方向的旋转就都可以转换为单向的做功运动了。这个发明推出后打破了劳力士在自动机芯技术方面的垄断格局，也形成了现在我们所常常听到的“全自动机械表”与半自动机械表“的区分，前者即是双向上链系统，后者为单向上链，二者在如今的自动腕表领域可谓各占半边天。

单向上链与双向上链的效率区别有多大？是否单向上链效率不如多向上链？其实大抵不必有此类担心，有表迷做过简单的实验，发现“双向上链的机芯，摆陀在摆动时两个方向均受到阻力，所以摆动幅度小，单向上链的机芯，摆陀在摆动时只有一个方向受到阻力，所以摆动幅度大”，从而得出了效率基本差别不大的结论。这个实验的严谨度以及结论的普适性尚待研究，但是从宏观的角度来看，腕表佩戴者几乎是随时随地都在活动着，在如此源源不断的动能输送下，上链效率的差别几乎可以忽略不计，毕竟说到底，自动上链就是针对人类的懒劲儿设计的。

审美上做文章

人向来是“仓廪实而知礼节”，把动力问题解决了就会琢磨着如何在审美上下工夫。于是出现了珍珠陀、偏心陀、边缘陀、异形陀等种类，摆陀也渐渐成为外观设计的一部分，为腕表增添了一个审美对象。

如今不少腕表都是背透设计，透过蓝宝石水晶表背可以清楚欣赏到精致的机芯，在自动上链腕表中，那块总是拦住一半机芯的摆陀更是显眼。于是我们可以看到，对于摆陀的打磨精细度丝毫不亚于其他部件。简洁大气的日内瓦波纹是最常见的，此外，耀眼的太阳纹、朴素的拉丝纹、细腻的珍珠纹和鱼鳞纹都被运用在摆陀上，为之披上了华丽的外衣。摆陀本身也是展示腕表身份的绝佳位置，大多数半月形摆陀上都刻有品牌的名称、LOGO、腕表型号、日内瓦印记、摆陀生产厂家记号、纪念图案、限量标志等信息。

由于半月形摆陀的占地面积太大，人们觉得它生生挡住了机芯的太多美好风光，便想办法将其缩小。20世纪四五十年代出现的“迷你陀”常常被称为“珍珠陀”，因为它非常小巧精致。为了保证珍珠陀能产生足够维持手表走时的动力，珍珠陀常常使用比重大的贵金属，比如22K黄金，再加上一些组件的联合运作，使有的珍珠陀在摆动幅度只有15度的时候就可以实现上链。因此它受到了超薄腕表以及强调机芯审美的自动上链表款的青睐。不过值得注意的是，由于黄金很重、机芯又薄，装有珍珠陀的超薄机芯比较容易出现磨损等问题，修理起来难度也比较大。

偏心陀从严格意义上来说包含了珍珠陀，因为大部分珍珠陀在机芯上都是放在偏离中心的位置。而我们平时所说的偏心陀要比珍珠陀大一些，常常是出于美观的缘故做此设计。边缘陀则是非常特别的一类，它呈弯曲条状，贴着表壳内部游走在机芯最外圈，将机芯的中心平面全然让出来供人欣赏，宝齐莱的Patravi系列是典型代表，观之别有一番趣味。

更多创意则要靠我们去逐个发现了，异形的摆陀大多在半月形摆陀的基础上衍生出来，比如将半月平面进行镂空处理，形成多样镂空图案，或是变形成为一只船锚、半只方向盘，卡地亚最绝，把摆陀做成镶满钻石的凤凰和猎豹，从默默无闻的表背移到了高调的表盘上，在凤凰的飞舞和猎豹的踱步间不知不觉完成了上链，装饰性强烈又实用无比。

自动上链使得动力恒定释放

动力储存的时长是一种技术上的追求，达到长时间的动力储存需要新技术、材质等多方面的配合。但得注意的是，由于物理规律，就一只表所能达到的动力储存最大值来说，它有10%的时间是会走时不准的，因为发条在充满状态和耗尽状态时对动力的释放会有微微的变化。比如动力储存60小时的表，只有中间的54个小时动力的释放是匀速的。自动上链装置的最大意义就在于让机械状态一直保持在中间的“准”的状态。

劳力士蚝式恒动摆陀

宝齐莱边缘陀

原理相同，形式变化

一般说来在一只表的直径范围内，摆陀当然是越大越好，所以常见的是半月形状的，约是机芯一半的面积，这样的大小从重力平衡意义上来说是相对最好控制的，无论摆陀怎么转动都是很平衡的。不过更大的四分之三摆陀非常少见，因为如今大多数自动上链腕表都是双向上链，四分之三摆陀在左右摇摆时会出现失衡的问题。

至于珍珠陀以及偏心摆陀，都是后来出于美观上的考虑来做的，是从设计的角度着眼而非功能。要知道摆陀所能提供的动能大小与它自身的重量是关系密切的，所以珍珠陀所能达到的动力储存会很少，而一般的半月形摆陀可以达到50多小时。任何形式的摆陀，其动力转化的原理都是一样的，几十年功能上并没有突破性的改变。

摆陀材质与手表档次无关

对于手表来说，摆陀更多是功能上的重要组件，在材质上的选择以机芯需求为前提，所以很多高级腕表的摆陀也不会去特地选择贵重金属来制作，目前绝大部分的自动摆陀会采用钨合金制造。

为了保证机械性能与品质，摆陀往往是与机芯发条盒连带着一起设计的。我们都知道金的比重大，因此金摆陀薄一些，而钢摆陀则相对要厚一些。对于固定了大概厚度与大小的摆陀来说，用金合金会使摆陀重量大、惯性大、离心力强，转动时造成的磨损也就增加，虽然转动一下能够提供的动能也更大，但作为日常用表来说，就要考虑：我是否真的需要那么长时间的动力储存？并且发条盒长期处于充满状态且还不断被迫接收不能再接收的动力，时间长了对发条也不好。所以有些手表里有上弦保护装置，当发条盒充满时，就与自动上弦的结构自动断开。