機械錶如何調整快慢(下)

Sep 16, 2015

慣性微調擺輪是近年來常見的設計,透過轉動螺絲或調整砝碼的方向,可改變擺輪的慣性,精準的調整擺輪的快慢,圖片是歐米茄8500機芯的擒縱與擺輪結構,其採用無卡度游絲與微調螺絲擺輪,內側具有四顆微調螺絲。

在上週我們提到幾種常見的快慢針微調裝置,本周接著來談談另一種調整機芯快慢的方式,也就是慣性微調擺輪,這是近幾年來成長速度非常快速的裝置。因為過去常見的快慢針裝置,都必須依靠游絲夾來調整游絲運轉時的長度,因此游絲在運轉時,會受到游絲夾的影響,在不同的方位時,等時性都會有所差異。 不過這些影響其實都相當細微,許多採用快慢針微調裝置的機芯,每天控制在兩三秒的誤差值,也都是常見的優異表現。

但人類為了追求更高的目標,對於吹毛求疵的細節,當然也不會放過。早在1770年代,當時的英國製錶師John Arnold(沒錯!!他是現在ARNOLD & SON亞諾錶的開山始祖),遵循著Pierre Le Roy的理論,推出一款雙合金溫差補償擺輪,擺輪上的兩顆微調螺絲,在轉動之後,可改變擺輪轉動的力矩,就如同改變擺輪直徑,擺輪轉動的速度也會跟著改變。就像是冰上的芭蕾舞者,將雙手抱緊身體,旋轉的速度便會加快,向外展開,轉動速度便會減慢。
 
因此這項結構,無須調整游絲的運轉長度,只需透過調整擺輪上的螺絲或砝碼,來改變擺輪的慣性,進而增加或減少擺輪轉動的速度。而錶廠通常以無卡度游絲擺輪或自由收放式游絲擺輪(Free Sprung-balance)來稱呼,其準確度的表現更為優異(因為沒有游絲夾干擾游絲的運作)。後來追求精確度的天文台航海鐘,搭配等時性極佳的圓柱型游絲,其運轉誤差值更可控制在1秒左右。

百達翡麗是最早推出Gyromax砝碼擺輪的錶廠,新一代的CH 28 520自動計時機芯也採用這項設計,但砝碼已經減少到四顆。

雖然在懷錶的時代,螺絲擺輪上也可進行類似的快慢調整,但是許多精密的快慢針微調裝置,早已足夠製錶師使用;而當時游絲與擺輪的品質,也尚未達到一定的品質,所以仍需要快慢針輔助。不過在進入腕錶的時代,這種情況有了改變;在1949年,PATEK PHILIPPE百達翡麗推出Gyromax砝碼擺輪,是首次有錶廠在腕錶機芯上採用慣性微調擺輪的設計,而這項設計也在1953年獲得兩項相關的專利權。
 
Gyromax砝碼擺輪上,約有六至八個如同C字狀的砝碼,固定於擺輪環的凹槽上,透過工具來轉動其方向,可調整擺輪的慣性。當製錶師將砝碼缺口朝外旋轉,其重量轉移至擺輪內側,因此會提高擺輪的轉速(也就是變快);如果將砝碼缺口朝內旋轉,其重量會轉移至擺輪外側,會減低擺輪的轉速(也就是變慢)。但是在調整砝碼時,需要同時調整兩個對角的砝碼,且調整角度也必須相同,以避免產生方位差。

現行ETA錶廠中所生產的C07.111自動機芯,採用微調砝碼擺輪設計,透過旋轉砝碼的方向,可調整快慢,而此枚機芯目前提供給多家集團內的錶廠。

如今,這項專利權早已過期,因此我們可以看到許多錶廠採用相同的設計,例如AUDEMARS PIGUET愛彼、A.LANGE & SOHNE朗格與CHOPARD蕭邦..等錶廠。而其設計也略有不同,愛彼的砝碼擺輪設計,仍保留較多砝碼;而朗格的砝碼尺寸較大,蕭邦則是採用四個砝碼,但都是嵌入在擺輪的支臂前端,減低風阻。

另外產量較少,同時也是高級製錶品牌的F.P.JOURNE,同樣在擺輪的支臂前端,放置了四個砝碼;百達翡麗在後來推出的324機芯當中,改用類似相同的設計,並逐步擴大到其他的機芯之中。不過在2013年,TISSOT天梭所推出的Powermatic 80機芯(ETA的C07.111),也改用砝碼擺輪設計,透過轉動兩個砝碼的方向,可調整正負15秒的快慢,是目前最便宜的機種。後來同集團的MIDO美度表與HAMILTON漢米爾頓也採用這枚機芯。

目前勞力士的自動機芯當中,全部配有Microstella微調螺絲擺輪(大多為四顆),就連2230系列的女用機芯也不例外,但由於擺輪較小,因此僅有兩顆微調螺絲。

至於另一種慣性微調擺輪,則是由ROLEX勞力士在1960年代所推出的Microstella微調螺絲擺輪,最早使用在1500系列機芯中。其外觀與早期的螺絲擺輪幾乎一樣(有十幾枚補償螺絲),但是有兩個較大與較小的微調螺絲(共有四個),可透過專用工具來轉動螺絲;當螺絲朝外轉動時,擺輪速度會變慢,朝內轉動時,擺輪速度會變快(需同時調整對角的螺絲)。透過工具的輔助,其調整的精密度可達1、2秒之譜,展現慣性微調擺輪的優勢。不過同時期的1520機芯(非天文台等級),則採用快慢針與兩顆砝碼的特殊組合。

隨後勞力士在1978年推出的3035機芯,便將螺絲減少至四顆,也就是專門用於微調擺輪的快慢,其餘的補償螺絲全部省略。在1980年代末期問世的3100系列機芯,則是在擺輪內側設置四個內樁,微調螺絲穿過這些內樁,可提供更加堅固的微調機制,與減低風阻。由於微調螺絲擺輪具有調整方便的特性,因此1999年,OMEGA歐米茄所推出的2500同軸擒縱機芯,也採用兩顆螺絲的擺輪設計;但歐米茄在2007年推出的8500系列機芯,則將螺絲增加為四顆,外觀改為六角星形設計(勞力士是八角),同樣也放在擺輪的內側。

寶璣所採用的微調螺絲擺輪,具有濃厚的復古風貌,其結構也比較複雜,擺輪共有四顆螺絲。

由於微調螺絲擺輪所具有的優勢,許多品牌開始陸續採用這項設計。例如在2005年首次推出自製機芯P.2002的PANERAI沛納海,在隨後的P.9000、P.3000、P.5000與P.4000系列機芯,都採用四顆螺絲的擺輪結構設計,占有的比例非常之高。此外,同屬歷峯集團的JAEGER-LECOULTRE積家,也在2004年開始,逐步將旗下的自動機芯,從原有的螺紋微調裝置,更換為微調螺絲擺輪與自由收放游絲的組合。
 
而BREGUET寶璣則是在2006年前後,開始將微調螺絲擺輪搭載於旗下的錶款之中,為了符合寶璣的傳統風格,擺輪外環採用四個內凹式設計,並將螺絲鎖入其中。同集團的BLANCPAIN寶鉑與JAQUET DROZ雅克德羅,也透過SWATCH集團的機芯廠協助,陸續改用微調螺絲擺輪的設計,結構與概念上都差不多。

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