揭开腕上极品的运行原理

地心引力导致误差

在制表工艺中一直都存在这样一个问题，就是地心引力对摆轮游丝的影响会随着表所放置的位置不同而有差异。也就是说，原本的擒纵机构是固定的，当表搁置位置变化的时候，擒纵机构不变，造成了擒纵各部分零件受力不同而产生了误差。这一误差出现之后，很难校正过来。

宝玑的陀飞轮原理就是当钟表在垂直位置时能够补偿地心引力的作用。将擒纵机构放在一个框架之内，使框架围绕轴心也就是摆轮的轴心做360°不停地旋转。这样一来，当擒纵机构360°不停地旋转起来的时候，会将零件的方位误差综合起来，互相抵消，从而将误差减到最低。目前陀飞轮一般是1分钟转360°，也是最理想的旋转速度。

陀飞轮构造

陀飞轮的创意在于，将擒纵机构放在一个框架（Carriage）之内，也就是把擒纵轮、杠杆（1ever，即马仔）和摆轮及游丝全部放置在一个载台（carriage）上，在第三轮（therhird wheel）的驱动下，载台的小齿瓣受力使载台旋转。此时，置于摆轮（balance）上方的第四轮被固定（the fixed fourth wheel）且与载台轴杆（carriageshaft）同心。从而，擒纵轮的小齿瓣（escape-wheel pinion）与第四轮互相咬合。因此当载台旋转时，擒纵轮的小齿瓣就会绕着被固定的第四轮转动。如此一来，小齿瓣的旋转就以正常的方式操纵了擒纵轮和摆轮。整个上述构造就称为陀飞轮框架（cage），这些零件一起做恒定旋转（rotateconstant, V），以稳定的速率（1分钟、4分钟甚至6分钟）转完一整圈。

陀飞轮运行

无论表处在哪一个垂直的位置，这一陀飞轮调速器都会以完全相同的时间转动一圈，这样，因为地心引力的位置不同，某一个位置所产生的误差就会被另外一个位置所产生的相等大小的误差所抵消。也就是说，事实上，陀飞轮并不能在某种程度上消除位置误差，但能将误差平均化，这样便可以使钟表走动时十分准确。尽管处于垂直的位置，陀飞轮的载台周期是恒定的。

宝玑最初的构想就是制造1分钟旋转一圈的陀飞轮，这个点子的巧妙之处就是合理利用面盘上的小秒针显示盘。他直接把指示秒针的零件搭载在陀飞轮载台的枢轴上，这个轴杆是1分钟转一圈的。所以前述的被固定的第四轮就是这个小秒针轮。

虽然这种构想很有创意，但实际操作起来煞费脑筋，最重要的一点就是框架、摆轮及擒纵组合在一起后的重量必须要非常轻，不能超过0.25克。过重，则来自摆轮振荡的压力将会造成搭载陀飞轮轴杆的枢轴（pivot）磨损。此外，这一设计必须非常坚固，并且一定要能够产生时间的误差，而不是使误差消失，如此才能使误差最终被平均化。这对于陀飞轮制表师来说绝对是一个不小的挑战。

宝玑在1795年便已提出制作一分钟陀飞轮的构想，直到6年后才制造出来，并于1801年4月14日给当时的内政部部长写了一封信，说明他发明了陀飞轮调速器，并请求给予他10年的专利。1801年6月26日，他接到专利许可证书。21世纪的陀飞轮腕表几乎都是一分钟陀飞轮，而在宝玑的时代，能制作陀飞轮的人为数不多。

安装宝玑摆轮游丝的末圈

宝玑表厂制作的陀飞轮机构