ZENITH Academy Christophe Colomb Equation of Time

Apr 20, 2014

當機械錶發展到頂峰,單純的陀飛輪擒縱結構已經無法滿足收藏家日益嚴苛的眼光,於是各式各樣的陀飛輪陸續出現,不但可以沿著多個軸向旋轉,也可以有多種陀飛輪同時運轉,或兩組陀飛輪繞著同一個軸心公轉,或透過差速齒輪同步運轉,而ZENITH所採取的途徑,則是從古典機械結構裡取經,讓陀飛輪的架構更加豐瞻,它的設計理念發想自航海天文鐘,但把外在機械結構內化,讓整顆機芯的微機械處理無比誘人。 

近幾年來ZENITH無疑是瑞士頂級錶新標竿,在用以彰顯高超製錶技藝的複雜功能陀飛輪上,自2005年起即陸續推出多款不同產品,它堅持原有的每小時36,000轉高振頻,而Academy Christophe Colomb Equation of Time更是它的陀飛輪錶頂峰,採用航海天文鐘支架的概念,讓陀飛輪結構始終保持在水平狀態。
 
這種特殊結構最早由文藝復興時期的義大利科學家Gerolamo Cardano提出,因此被稱為卡爾丹懸掛,航海天文鐘支架正是鐘錶業中最常見的應用,然而ZENITH將它內化成機芯的一部份,讓它成為整組擒縱結構與走時輪系間連結的重要輔助,所以無論錶殼處於什麼方位,陀飛輪都會與地面水平。
結構複雜程度絕不輸三軸陀飛輪,尤其它有兩組行星齒輪,能以不可思議的角度傳輸動力,目標精準,結果完美。

這組機構的精髓在於體積與傳動,事實上它屬於單軸陀飛輪,但加上靠重力自動補正的籠架、兩組行星式差速齒及傳統用的傘狀齒、重力對錶造成的影響,在這款錶上幾乎可以忽略。整組陀飛輪就像航海天文鐘一樣,不論驚濤駭浪,鐘面仍然會自動補償在近乎水平的角度。

它的一番車到三番車與尋常手錶機芯無異,但連結三番車與四番車的結構就是卡爾丹懸掛,在懸掛中的機件會沿兩個軸向擺動,就像是動力傳輸用的萬向節(或稱萬向接頭)的動作一樣,但發條彈力不能中斷,因此ZENITH精心地為兩個軸向加上行星式齒輪組,作用是不論卡爾丹懸掛如何動作,兩個軸向都會有一組行星式齒輪組把三番車傳來的彈力原封不動地傳到四番車。
 
正常機芯裡的齒車旋轉軸都固定在機板與橋板上,但其間出現浮動架構時,傳輸就會受到影響,以汽車為例,引擎輸出的動力經過變速箱及差速器就能傳到輪胎上,但輪胎與引擎的曲軸間並沒有達成精確旋轉比例的要求,但手錶不同,三番車每轉一圈,四番車旋轉的圈數是固定的,軸傳動時行星式齒輪組的用途在於還原「卡爾丹懸掛的擺幅對傳動」的影響,用來維持三番車與四番車之間的變速比。
 
在這枚機芯上,相對於三番車,四番車會沿兩個軸向擺動,因此需要兩組行星式齒輪還原擺動,ZENITH讓彈力經過行星式齒輪組、傘齒中間輪及第二組行星式齒輪組後,仍然保有原本的變速比。原理並不繁難,但要製作出兩組直徑不及3mm的行星式齒輪組,相信對齒輪有基本瞭解的人都會感受到難度所在。
 
Cal.8808上整組差速、補償、重力自動補正的機構以167枚零件組成,其中有10枚錐形齒,6枚傘形齒,還有6枚滾珠軸承,整體構造早已超越傳統製錶師所會構思的範圍,雖然Zenith擁有近150年的製錶歷史,但要打造出如此複雜的機構,想必還是需要大量優秀人才殫精竭智才能辦到。
多種紋飾集合在這塊面盤上,雖然ZENITH沒有特別宣稱是否採用手工機刻,但以它極度限量的狀態推測,應該全是手工製作,無論如何,品質非常誘人。

這枚錶上還有非常罕見的時間等式功能,我們依據的時間標準,原本是由觀察自然界的現象而來,但度量時間的固定單位並不符合自然現象,地球自轉一週的時間每天都在變動,這是因為地球繞行太陽的軌道及兩者相對位置所致。地球繞太陽公轉的運行軌道是橢圓形,而地球自轉的轉軸以傾斜23度與公轉軌道面相交,使得地球上任一點每天太陽在正上方的時間都不同,自轉一圈所需時間也有差異。 

西方在數百年前就已經發展出專用方程式,用來演算每天真實太陽時與平均太陽時的真正差異,17世紀時麥卡托用這個原理把時間等式功能呈現在鐘上,真實太陽時與平均太陽時的差異會隨著城市所在經度而改變,這組機構裡最重要的零件,是一枚有365個刻度的腎形凸輪,它帶動時間等式指針,指出每天兩種太陽時之間的差距。
 
ZENITH所採用的呈現方式,就是這種每日會指出真實太陽時與平均太陽時差距的時間等式指針,在機芯背後可以看到這枚製作煩難,曲線相當特殊的腎形凸輪運作,更能提升觀賞時的樂趣。
錶身是典雅的ZENITH風格,但鏡面非常凸出,因為它的無重力陀飛輪必須有極大的空間吞吐,平時當然不需要用到鏡面凸出的部份,但請想想錶面朝下放的時候。

Academy Christophe Colomb Equation of Time有著特殊的機械結構,機芯本身尺寸就逼近39mm,它的錶殼尺寸自然也大於尋常手錶,達到45mm,ZENITH為它搭配線條簡單典雅的殼身,但因為它的無重力陀飛輪,因此正常藍寶石水晶必須額外製作出半球形凸起,完全是獨立製錶品牌才會採用的途徑,因為這類非常態的鏡面不可能大量生產,相對它的成本也會大幅提高。

主導時間等式精度的腎形凸輪饒富樂趣;請注意機芯橋板上的紋飾,難得見到這類型的作法,推測是數控工具機發達之後才能夠作到的表面裝飾效果。另一個可能則是直接用Rose Engine,在橋板切割前就預先加工。

陀飛輪(Tourbillon)在發明後兩世紀忽然達到了前所未見的高峰,有技術能力的廠商不斷投入新想法,開發出微機械設計的無窮潛力,Zenith的零重力(Zero G)陀飛輪是少數極有創見的產品。絕大多數的陀飛輪錶都在旋轉的軸向、數量上作文章,但它所採取的角度不同,是以另一項利用重力的結構,也就是卡爾丹懸掛來減輕地心引力的影響。 

事實上,錶迷多半已經瞭解,在手錶的年代,陀飛輪的象徵及炫技意義遠大於實質,不論對錶廠或是對買錶的消費者來說,陀飛輪背後的意義遠大於表象,不論是錶廠的技術與研發能力,或是執行能力,陀飛輪都代表一張高分的成績單;與眾不同的陀飛輪當然更是奔逸絕塵的最佳保證。對消費者來說,陀飛輪代表了絕頂的品味,不論是真心喜愛機械精美絕倫的構思與製作,或是純粹只是用來炫耀,它都有宏大的效果。
 
平心而論,在手錶用的陀飛輪架構上安裝卡爾丹懸掛其實正好會把陀飛輪的效果抵消掉大半。陀飛輪的用意是減輕地心引力對擒縱結構裡所有會運動的零件維持在對地心位置不變時的影響;也就是說,當擺輪、四番車、五番車及擒縱叉都維持在水平於地面的時候,陀飛輪是完全無效的。而卡爾丹懸掛的效果恰好是「讓整組擒縱結構隨時水平於地面」!
 
相信原廠在設計之時就已經考慮過它的實質效果,也應該是為了美觀考量而不把陀飛輪設計成垂直於地面旋轉,倘若它將整組陀飛輪改成垂直地面,那麼卡爾丹懸掛的效果就能發揮到百分之百。但在美感上會有差異,或許它也可以考慮垂直式陀飛輪常用的滾筒式顯示,只是如此配置的話,製作難度及整個陀飛輪結構所需要的動力又會再上一層樓。
 
無論如何,純以展現製錶技藝來說,這枚錶充份地彰顯了ZENITH傲人的技術實力,將高振頻、陀飛輪、時間等式及前所未有的雙行星齒輪組都結合在一款錶裡,向來是複雜功能之顛的陀飛輪及時間等式如今成為極昂貴高雅的天頂,用來襯托卡爾丹懸掛這個明星 ── 它看似簡單,卻是製作極盡繁複的機械結構。
Cal.8808裡差速、補償、重力補正機構以167枚零件組成,共有10枚錐形齒,6枚傘形齒,還有6枚滾珠軸承,整體構造早已超越傳統。

技術資料:

ZENITH Academy Christophe Colomb Equation of Time

直徑45mm 18K玫瑰金錶殼╱時間指示、恆動小秒針、儲能指示及時間等式功能,錶背月份指示╱Cal. 8808手上鍊機芯,儲能50小時╱藍寶石水晶鏡面,透明底蓋╱防水30米╱限量75只
 
文:林慶煇
攝影:劉信佑
資料提供:ZENITH (02)2778-7266