帕瑪強尼SENFINE概念機芯

    試想一下：用之不竭的動力存儲，永不停歇的機械腕表。再試想一下：只用一年上弦數次而非每周上弦多次的腕表，其自行運轉時長以月而非小時計算。最后，再想象一場革新：一場擊碎制表業(yè)種種禁忌，永久改變看似不可侵犯的級次的革新?，F在，您應該對帕瑪強尼在品牌成立20周年前夕，于2016年日內瓦高級鐘表展 (SIHH) 啟動的最新項目略知一二了 — SENFINE。

    它的名稱在世界語中意為“永恒”，其動力來自傳統(tǒng)的能量源，但其調速機構的自主運轉時長是史無前例的。目前該項目仍處于研發(fā)階段，今天帕瑪強尼已為大家打開了其研發(fā)機構的大門，揭示Senfine的非凡歷程，并有條不紊地朝一場革命邁近。

目標：超凡動力儲存

    在制表業(yè)，動力儲存方面的競爭并不新鮮，然而到目前為止仍然沒有任何大的變革出現。一直以來，所有注意力都放在了提升能量供給上，即增加發(fā)條盒的尺寸或數量，這就類似將汽車的油箱擴容一倍后，其行駛里程也能增加一倍。

    而等式的另外一端，即機芯的能耗方面目前依然沒有取得任何成果，因為傳統(tǒng)機械調速機構的能耗已無壓縮空間。摩擦力是能耗的主要因素，首先會影響振蕩器，振蕩器的每次振動都會消耗能量；然后是擒縱機構，擒縱每次與平衡擺輪接觸時都會產生磨擦力；最后是擒縱叉，伴隨著擒縱叉與擒縱輪的每次嚙合與分離，都會產生能量損耗。能耗的第二個因素是擒縱運行時自然產生的碰撞，擒縱叉、擒縱輪和平衡擺輪之間的互動產生的碰撞會嚴重消耗動力儲存。

    在傳統(tǒng)的機械調速機構上，想要減少摩擦和碰撞是不可能的。如果不顛覆傳統(tǒng)制表不可撼動的基本原理，不對腕表的調速機構進行徹底的重新設計和全新構思，就不可能實現降低能耗的目的。而Senfine的核心發(fā)明正是徹底摒棄了傳統(tǒng)調速機構中固有的能耗因素，取而代之一種零摩擦的柔性關節(jié)系統(tǒng)。該設計無需更改任何動力部件，包括腕表的發(fā)條盒。這一機械構造要解決的是目前仍看似不可改變的能耗等式的后半部分 — 機芯的能耗因素。

項目起源

    Senfine的核心理念和發(fā)明基礎來自一位名叫皮埃爾·杰納昆德 (Pierre Genequand) 的日內瓦工程師，他曾是瑞士電子與微技術中心 (CSEM) 的員工。這位杰出的科學家專注于研究如何將柔性關節(jié)的無摩擦特性運用于空間工程技術。在職業(yè)生涯結束之際，已在這一領域研究了若干年的皮埃爾·杰納昆德堅信：這項技術將給制表業(yè)帶來巨大潛力。2004年退休后，他把全部時間用于發(fā)展這一理念。第一階段是一個20:1的木質模型，這是他在廚房角落使用線軸和臨時砝碼制成的。在向前雇主展示了這一發(fā)明之后，他的前雇主便開始尋找能夠將這一理念化為現實的制造廠。

    皮埃爾·杰納昆德的優(yōu)勢一方面在于他的科學造詣，另一方面卻得益于自己從來沒有當過制表師這一事實。在制表業(yè)內，傳統(tǒng)調速機構被罩以神圣的光環(huán)，制表師們絕不會打破禁忌，絕不會在它的基本原理上動任何修改的心思。但對于皮埃爾·杰納昆德而言，他完全不清楚還有這些條條框框的存在，因而他能夠擺脫這些常規(guī)的束縛，從相反的角度思考問題，將航空航天技術運用于制表業(yè)，打破傳統(tǒng)調速機構在制表業(yè)的神圣地位。當然，如果沒有制表廠的參與，他的想法也只能停留在概念層面。帕瑪強尼的機芯部門Vaucher Manufacture Fleurier響應了CSEM的召喚，對這一發(fā)明的巨大潛力充滿期待，相信它能夠在腕表中化為現實。

    在2016年日內瓦國際高級鐘表展前夕，我們發(fā)布了這一宏大項目的進程，以及項目所促成的科學界與制表業(yè)之間意義非凡的融合。

SENFINE的研發(fā)

SENFINE概念機芯的原理

    下面是皮埃爾·杰納昆德此項發(fā)明的基本原理，該發(fā)明已被轉換成能夠提供數周動力儲存的腕表調速機構：

    -調速機構的所有部件均采用擁有航空航天技術的引導件和結構，產生的摩擦力可忽略不計。

    -對硅材質有著獨特運用，加工到微米級別后應用于組件之中。硅的彈性、耐用性以及低密度和低摩擦系數促成了出色的機械屬性。

    -一體式振蕩器將擺輪、游絲和擒縱叉的功能集成在一起，并通過一個共同的連接點連接。

    -恒定接觸蚱蜢式擒縱輪。

SENFINE振蕩器

    Senfine調速機構由柔性引導件組成，振幅為16度。這一振幅限制是該發(fā)明的基礎，因為它把摩擦引起的能量消耗限制在最低水平。這與傳統(tǒng)調速機構上平衡擺輪的300度旋轉形成了鮮明的對比。

    Senfine振蕩器上的擒縱叉通過一個共同的連接點與平衡擺輪連接。這一平衡擺輪是一個圓形部件，在其中央有兩塊交叉但不接觸的柔性片。在振蕩過程中，這兩個柔性片作為回位彈簧代替了傳統(tǒng)平衡擺輪上的游絲。

    這種硅材質的單片結構將平衡擺輪、游絲和擒縱叉融于一體，也就是說，再也無需傳統(tǒng)調速機構上的樞軸或旋轉發(fā)條軸。Senfine調速機構“懸浮”在機芯里，在擒縱叉的帶領下, 振蕩在虛擬軸上, 沒有任何摩擦點，摩擦系數可以忽略不計。

蚱蜢式擒縱機構

    在傳統(tǒng)的制表業(yè)中，能量是從發(fā)條盒通過擒縱機構提供給振蕩器的。擒縱是保持和計算調速機構振蕩的關鍵部件。而Senfine機芯內的擒縱根據恒定接觸式蚱蜢式擒縱的具體特性進行了調整。

    在這一設計中，擒縱叉上的兩顆柔性刀片與擒縱發(fā)生互動，隨著與擒縱輪的嚙合與分離存儲和釋放它們的柔性變形能量，減少了摩擦干擾，使擒縱的能耗與Senfine振蕩器的能耗相當。

2008至2014年

    這六年可能是Senfine開發(fā)過程中最艱難的時期。帕瑪強尼從頭學起，首先要熟悉這一發(fā)明，學習術語，研究每一處細節(jié)并了解其所蘊含的基礎物理理論。制表師們沉浸在航空航天世界中，當他們做好準備工作后，便開始一步一步實施這個項目，努力使這項發(fā)明在腕表中化為現實 — 解決繞不開的微型化問題和組裝方面的挑戰(zhàn)。他們告訴科學家制表業(yè)的限制，尤其強調了任何可能違背理論的實例。比如，在項目一開始，CSEM工程師們非常高興他們的原型可以承受20G的加速度 (相當于火箭起飛時的加速度)。然而，在普通佩戴環(huán)境中，腕表需要承受的加速度卻高達500至5000G — 如此數量級是CSEM在建模期間始料未及的。這一生動對話中所拋出的挑戰(zhàn)被逐一解決，慢慢地縮小了理論與實踐之間的差距，使Senfine變?yōu)楝F實。

    2014年，帕瑪強尼制表中心發(fā)布了這款調速機構的全尺寸原型。當用于傳統(tǒng)機芯，這款調速機構提供了長達45天的動力儲存，而這僅僅是嶄露頭角而已。等到開發(fā)完成時，其最終動力儲存能力還要高得多。

2015年

    在研發(fā)方面，2015年的重點是降低Senfine對碰撞的敏感性。由于其振幅極小 (16度) 并且處于沒有任何物理接觸的懸浮狀態(tài)，即使是最輕微的碰撞也會對調速機構的運行產生很大影響。

    這項工作從所有碰撞因素的實際特性入手。頻繁出現的一種情況是，理論預測系統(tǒng)能夠承受碰撞并且通過模擬確認了這一點，但實際情況卻完全不是這樣，虛擬或模擬佩戴和實際佩戴之間存在差異。通過總結每種碰撞和阻礙因素的特點，工程師們找到了如何減輕和釋放每種阻礙因素影響力的解決方案。為了進一步鞏固這一勝利，制表師們決定讓機芯的頻率達到16赫茲 (115,200振次/小時)。這一超高頻率的作用是減少碰撞對調速機構的影響，確保運行的穩(wěn)定。

    2015年還重點研究了擒縱調校程序。在傳統(tǒng)機芯中，調校是一種有固定規(guī)律的程序，因為它是一個完全分離和獨立的結構。而在Senfine中，擒縱與擒縱叉恒定接觸，集成在一體式振蕩器中。若要調校擒縱，必須發(fā)明一種裝置，將所有調校部件的校準功能集成于一體。目前這種裝置的開發(fā)工作已告完成，正在生產中。

2016年

    2016年的重點將放在熱力學條件上。這將包括確保Senfine符合COSC (瑞士官方天文臺檢測機構) 標準，其規(guī)定：在任何溫度條件下，機芯內8到38度之間的擺動務必保持恒定的等時性。硅材質對溫度變化的反應十分復雜。目前已驗證了一項理論解決方案，很快將加以運用。

    Senfine項目的生產流程和工具也將在2016年確定。除了Senfine系統(tǒng)本身，制表師/建造師們還正在創(chuàng)建整個產品環(huán)境。需要發(fā)明調校裝置，而且目前也沒有測量工具。比如，由于Senfine不會像傳統(tǒng)機芯那樣發(fā)出嘀嗒聲，該如何評估它的運行？這是一個亟待探索的全新領域。但伴隨著挑戰(zhàn)而來的還有探奇的欣喜，尤其是即將到來的革命。一旦這些問題得到解決并且確定好外部參數，帕瑪強尼制表廠就能確定Senfine的動力儲存的長度潛力。其動力儲存將以月為單位計算，這將為機械制表行業(yè)帶來永久的變革。

    帕瑪強尼制表中心期盼著一年后能夠看到我們在這段偉大的征途中邁出新的一步。