機械錶
  2011-09-27 12:00:00 :5578

 

豪雅的機械式機芯

 

使用機械式機芯的手錶,簡稱為機械錶。除了機械式機芯之外,手錶中還可能有其他動力源的機芯,最常見的是以電為動力、推動石英振盪子,這類型的手錶稱為石英錶,是現代錶中的大宗。

機芯的英文名稱為「Caliber」,簡寫為〈Cal.〉,專指鐘錶機芯;傳統機械式機芯沿用法制,單位稱法分(Ligne),換算成公制時,約當2.25mm。習慣上懷錶偏好使用 6、10、12、16、18、20法分的機芯直徑,亦有人稱「錶殼尺寸」,但所指並非錶殼外徑,而是安裝機芯的「開口內徑」。機芯另一說法是〈Movement〉,兩者意義稍有差異,Movement是泛稱,Caliber指涉範圍較小,當談話或寫作時已經知道是在討論鐘錶使用的機芯時,才會轉而使用〈Caliber〉這個字。

目前面積最小的機械式機芯,圖片由積家提供

機板是機芯裡最主要構件,橋板、齒車、連桿、面盤等所有零件皆依附其上。機械式機芯中有幾個重要部份,包括機板、橋板、發條盒、走時輪系、擒縱結構、撥針系統以及指針、面盤等。其中:

 

發條盒,圖片由愛彼提供

發條(MAINSPRING)是機械錶動力的來源,但亦有不使用發條的機械錶。錶的發條學問極大,材料、捲繞的方式都有不同的效果,它的用途是提供機械錶穩定均衡的動力來源,同時必須具備防磁、防鏽、不易永久變形、不易彈性疲乏等特點。機械錶多使用發條盒承載發條,早期發條盒約可提供30小時左右動力,符合人的作息。近來科技進步,儲能時間日益加長,除了採用長發條外,亦可能使用多發條盒的方向增加發條運作時間。


橋板(BRIDGE),或稱夾板,機芯中用來固定齒車或簧片的副結構組件,通常用螺絲、或是橋柱及插銷(早期的錶)固定;高級錶橋板皆會經過精心裝飾打磨。最知名的莫過於日內瓦波紋,早期錶還有許多以銑刀銑出的紋飾,通稱為大馬士革紋。更早的錶則偏好採用鎏金橋板。

 

瑞士槓桿擒縱結構的馬仔

 
擒縱系統(ESCAPEMENT),讓擺輪以恆定速率運轉、消耗發條彈力的正時機構。現代主流為瑞士槓桿式,但從古代至現在,擒縱結構一直有不斷的突破。石英錶與機械錶很大的差別一部份在擒縱系統,機械錶以擺輪、馬仔等構成完整的擒縱結構,而石英錶將整個擒縱結構以石英振盪子取代。


撥針系統的英文稱為SETTING MECHANISM:又稱為KEYLESS。錶冠及龍芯連結機構之一,一般設計中,龍芯上串有吉車及鼓車,拉動龍芯會使兩者相對位置改變,切換所帶動之機構。撥針結構主要負責調校日期、指針位置;舉例而言,大多數錶當錶冠位於初始位置時,旋動錶冠可以上鍊;錶冠拉出一段後,則可以旋動指針。最早鐘錶撥針機構較為簡單,必須以額外的鑰匙調整指針,調為Keyset,撥針機構所使用的Keyless則相對於此而來,因為它不必再以鑰匙調整指針。

 

寶石軸承(JEWEL),早期以天然寶石製作,現在多以人造寶石取代的機械零件,通常用來抵住齒車的軸芯。減少齒車運作時的摩擦力;視所用位置不同,名稱亦有差異;例如擺輪中有一零件名為滾子,滾子上就有一顆寶石軸承,用以撥動擒縱叉,此一寶石稱為滾子石。而擒縱叉上所用寶石軸承,台灣稱為馬仔石。


錶的精準度除了零件本身精密度之外,還要靠錶的調校,錶的調校條件除了方位還有溫度;越頂級的錶,調校位置、手續、時間、成本越高。鐘錶精確度決定於恆定的振盪頻率,人造鐘錶誤差越來越小,古代懷錶每日誤差甚至可能有數小時。由指針數量的演變就可以看出來:最早懷錶只有一根時針,後來多了分針、秒針。今日高精確度的錶已非夢想,自動錶每日可能誤差在數秒鐘,石英錶每日誤差可以低差0.007秒。機械錶的標準則寬鬆不少,簡單來說,符合瑞士天文台錶標準(COSC)的錶,每日容許誤差在快6秒到慢4秒之間。

自動上鍊機械式機芯(AUTOMATIC MOVEMENT),以人手活動為動力,將動能轉換為發條彈力的機械式機芯。目前主流的自動上鍊結構為圓盤迴轉式,但也有往復式(重錘式)及其他衍生型式。大多數自動上鍊機械式機芯每天約需650-800轉才能儲備足夠的能量。

手上鍊機芯稱為 Handwinder或Hand wind,以人手上緊發條的機械式機芯動力系統。相對於自動上鍊(Automatic),後者會利用複雜的機械結構,將人手的運動轉為發條的動能儲存起來。

知名的複雜結構如陀飛輪(Tourbillon),這是由18世紀製錶師寶璣所發明的一種擒縱結構配置,它讓五番車及擒縱器跟著擺輪一起旋轉,用以減少地心引力對懷錶的影響。在手錶當道的時代,即使沒有陀飛輪,手錶的精確度也已經有一定水準,但還是出現許多陀飛輪手錶,這些錶款的著眼點幾乎都在於展現高超的製錶技藝及作品美感。它通常被視為一種複雜功能,設計、零件製組及裝配極為困難,但在電腦輔助設計、精密工具機生產微小零件的時代,設計及製造的難度相對降低,但裝配難度仍然極高。

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