钟表机芯:每只手表的心脏

2025年2月7日by Philipp Mayrhofer

腕表的核心,赋予其生命力的,正是机芯。制表艺术主要聚焦于机芯及其组件,这绝非偶然。尽管第一枚机械机芯的研发可以追溯到几个世纪以前,但驱动腕表运转的机芯始终是其最重要的组成部分。机芯的品质和功能充分体现了制造商的专业技艺和精湛工艺。在本文中,我们将探讨各种类型的腕表机芯,阐述它们的历史背景,并介绍一些流行的奢华腕表机芯。

要点简述

  • 手表机芯的类型:机芯有机械式、石英式和混合动力式,每种机芯都基于不同的工作原理,并应用于不同的领域。

  • 品牌与创新:知名生产商,例如精工对制表业的历史产生了深远的影响。创新性的新发展,例如宝玑所开发的制表技术,也同样如此。陀飞轮以及同轴抑制欧米茄

  • 保养与维护:定期保养对于延长手表机芯的使用寿命和保证其走时精准至关重要。

制表史

机械表机芯的历史可以追溯到19世纪初,更确切地说是1810年。当时,法国制表师亚伯拉罕·路易·宝玑(Abraham Louis Breguet)打造了第一枚机械腕表,因此他至今仍被尊为机械机芯的发明者。然而,第一枚机械怀表早在300年前就已问世。这款外形独特的怀表,被昵称为“纽伦堡蛋”,其上弦机制由德国锁匠彼得·海恩莱因(Peter Hehnlein)设计。

德国最重要的钟表机芯制造商之一,过去是、现在仍然是鲁拉钟表厂(Ruhla Watch Works),也称蒂尔兄弟有限公司(Gebrüder Thiel GmbH)。该公司自1891年起便致力于钟表机芯的生产,二战后被蒂尔兄弟收购,并作为一家国有企业(VEB)鲁拉钟表厂继续运营。德国统一后,整个工厂被拆除,仅保留了蒂尔兄弟有限公司的一栋建筑。钟表机芯的生产在这座建筑内继续进行,并更名为“Gardé Uhren und Feinmechanik”(加德钟表与精密机械公司)。

2019年“Gardé Uhren und Feinmechanik”的破产本可能意味着蒂尔兄弟创立的鲁拉(Ruhla)老牌钟表厂的终结。然而,事情的发展却出乎意料:POINTtec公司接管了这家企业,包括毗邻的钟表博物馆。因此,即使在鲁拉钟表厂创立130年后的今天,高品质的钟表机芯依然在鲁拉生产。此外,Iron Annie、Zeppelin和Bauhaus等品牌的众多热门表款也出自该厂的专属组装车间。

钟表的结构和功能

即使是铁杆腕表爱好者,也并非每个人都深入了解过机械表机芯的运作原理。是时候弥补这一缺憾了!以下这些简化的步骤,正是机芯内部运作的原理,使腕表得以运转:

第一步:启动电梯并拉紧弹簧

首先,必须为机械装置提供能量。这是通过上弦机构实现的,该机构会拉紧位于主发条盒内的螺旋弹簧。其原理是:弹簧一端连接到主发条盒,另一端连接到轴上。当转动表壳上的表冠时,相应的轴也会旋转,从而拉紧弹簧。

第二步:转动齿轮

如果没有额外的部件,主发条上紧后会立即快速释放,瞬间释放所有储存的能量。为了防止这种情况发生,分轮直接与主发条盒相连。分轮之后是中心轮,它反向旋转,仅作为传动机构,与秒轮啮合。中间轮(驱动时针)通过减速齿轮定位,其转速比分轮慢十二倍。

步骤 3:擒纵机构与摆轮的相互作用

擒纵机构是机芯中使腕表运转的关键部件。它确保指针以可控的方式运行,并与摆轮协同工作。摆轮是一个摆动的飞轮,每次摆动半圈都会中断擒纵机构的制动,从而使秒针移动到下一个位置。

第四步:手部动作流畅

钟表机械各个部件的精心排列和技术复杂的相互作用,最终实现了指针的可靠匀速运动。

手表机芯的生产

腕表机芯的生产是一个极其复杂且精细的过程,首先由数控机床进行初步加工。这些机床铣削、钻孔和锯切各个部件,为后续工序奠定基础。之后,制表师开始工作。他们首先进行精加工,即对各个部件进行精细打磨,这在高端机芯领域尤为重要。例如,这包括抛光表面、在平面部件上添加珍珠纹或其他特殊饰面、倒角桥板边缘,以及使用各种工具进行雕刻。

制表师将精良的零件一丝不苟地组装成一枚运转正常的机芯。这需要极高的专注力和精准度。生产完成后,机芯的走时精度会经过测试;对于需要获得天文台认证的机芯,还会由瑞士官方天文台认证机构(COSC)进行进一步的测试。

钟表机械的类型

从根本上讲,我们区分机械机芯和石英机芯。机械机芯又可细分为手动上链机芯和自动上链机芯。顾名思义,手动上链腕表需要通过表冠手动上链。虽然许多收藏家欣赏手动上链(至今仍常见于怀表),认为其具有传统价值,但自动上链机芯已被证明更加实用。原因显而易见:自动上链机芯通过佩戴者的手臂运动自动上链。因此,如果经常佩戴,自动上链腕表无需手动上链。

与自动机械机芯一样,石英机芯也无需手动上链,因为这些机芯由电池供电。电池为内置的石英晶体供电,使其振动并驱动指针。偏爱石英表的顾客通常会称赞其机芯的精准度、高准确度和耐用性。另一个优点是:石英表非常易于保养,而且由于其结构更为简单,不易损坏和发生故障。尽管如此,许多腕表爱好者仍然会特意选择机械表,主要是因为机械表更为复杂的技术被视为高级制表工艺的体现。

当然,还有混合式机芯。虽然这类机芯比较少见,但也不容忽视。例如,动能机芯可以将佩戴者手腕运动产生的能量储存在电池中,而太阳能石英机芯也属于此类。

特殊腕表机芯及其制造商

在制造特别复杂、创新或应用广泛的腕表机芯方面,一些公司在过去几十年甚至几个世纪中脱颖而出。其中就包括瑞士制造商ETA SA,该公司自1793年以来一直活跃于制表业,生产机械机芯和石英机芯。ETA的制表师们创造了诸多杰作,例如超薄三针石英机芯Caliber 940.111和双马达机芯Caliber 255.241。精工的专家们也展现出了同样卓越的创造力。例如,采用导柱轮和垂直离合器实现计时功能的Caliber 8R48机芯就出自精工的制表工坊。垂直离合器可以防止计时功能启动和停止时指针跳动,精工于1969年首次将其应用于腕表机芯中。

作为日本制表业的巅峰之作,它也可能宫田这份清单不容忽视。其中最知名的两款机芯——Miyota 8215 和 Miyota 9015——融合了自动上链和手动上链机制,并以其极高的精准度和卓越的性价比而备受推崇。此外,值得一提的还有之前介绍过的 Uhrenwerke Ruhla 公司。该公司由 Georg 和 Christian Thiel 兄弟创立,从一家小型金属制品厂发展成为一个真正的品牌,至今仍享有盛誉,并以其高品质的机芯丰富着市场。

在制表业最伟大的创新中,陀飞轮无疑是最杰出的发明之一,宝玑于1805年将其推向市场。而同轴擒纵系统则起源于欧米茄。时至今日,将同轴擒纵系统应用于腕表仍被视为欧米茄最伟大的成就之一。如果深入探究制表复杂功能和机械装置发展史上众多令人瞩目的“第一”,人们很快就会发现,各大制表巨头都在竞相争夺市场关注。例如,制表巨头劳力士于1945年推出了首款带有日期显示的腕表。

腕表机芯对腕表的价格和质量至关重要

腕表的售价往往很大程度上取决于其搭载的机芯。机芯的品质对价格有着显著的影响,其对成本的影响不容小觑。诚然,如今即使是价格较低的机芯也往往性能可靠。然而,如果您对精准度要求极高,希望腕表拥有长久的使用寿命,并且热衷于精湛的工艺和复杂的机械结构,那么搭载廉价机芯的腕表将无法满足您的需求。在这种情况下,投资一款搭载高品质自产机芯的腕表无疑是值得的。

手表机芯的保养与维护

机械表尤其需要定期保养,以确保其尽可能长时间可靠运行。因此,保养是腕表维护的重要组成部分,应由专业人士定期进行——通常每两到五年一次。遵循定期保养计划可以降低忽略易于修复的损坏和故障的风险,从而避免造成代价高昂的后续损失。

作为保养服务的一部分,制表师会对腕表进行外观检查,并仔细检查机芯。在“大修”过程中,机芯会被拆解——也就是拆成各个部件——进行清洁,然后再重新组装。如果发现个别部件损坏,通常只需稍加更换即可。最后,制表师会检查腕表的功能和精准度。

保养费用因服务商而异,取决于具体所需服务以及腕表的机芯型号。并非所有制表师都具备维修高度复杂、标志性机芯的必要专业知识。无需维修的简单机械表的保养费用起价约为 40 欧元,没有上限。

奢华腕表机芯

本文最后,我们想简要介绍一些主要品牌中特别知名和受欢迎的奢侈腕表机芯:

  • 劳力士:该公司以其坚固耐用且极其精准的 Calibre 3135 机芯而闻名,这是一款可靠性极高的自动机芯。

  • 欧米茄:作为同轴擒纵系统的先驱,欧米茄最大限度地减少了机芯的摩擦,延长了腕表的使用寿命,从而在最具创新精神的制表公司中占据了稳固的地位。

  • 百达翡丽该公司以其高度复杂的机芯而闻名,例如 Caliber 240 Q,它结合了多种复杂功能(万年历、星期、日期、月份、闰年周期和 24 小时显示)。

  • 爱彼:来自手表爱彼它们之所以备受追捧,其中一个原因是它们拥有超薄机芯(例如,皇家橡树系列中使用的 Calibre 2121)。

结论

无论是石英表还是机械自动表,机芯始终是腕表的核心,很大程度上决定了腕表的价值和品质。因此,腕表机芯的功能、构造和复杂设计令全球腕表爱好者着迷也就不足为奇了。腕表收藏家,尤其是那些投资于搭载精密机芯的昂贵腕表的收藏家,应该定期请具备专业知识的合格专家对腕表进行保养。高档腕表机芯通常极其复杂——这也解释了它们为何如此吸引我们。



Über den Autor

作者 | Philipp Mayrhofer

作者 | Philipp Mayrhofer

皮埃尔在靠近瑞士边界的洛拉赫附近一个小村庄长大。他的热情在15岁时被点燃,那时他参观了一位钟表匠的工作坊,看到精致的齿轮被赋予生命。

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