圖解歐米茄同軸擒縱(新增影片)

Apr 21, 2015

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
歐米茄8500機芯的同軸擒縱結構

對歐米茄同軸擒縱機芯大家都已耳熟能詳,然而,多數人還未必瞭解其運作的細節。有鑑於此,本篇以圖解方式來說明其運作過程,藉由特別放大的同軸擒縱圖片與動作分解圖,不難理解同軸擒縱的優點以及技術難度。

2014年新推出的大師同軸機芯則是在同軸擒縱機芯的基礎上,將擒縱輪、擒縱叉、擺輪軸、減震簧等都改成用不會受磁的材料打造,因此能有最強的防磁性能。而在擒縱裝置的運作原理與設計,則與本篇介紹的相同。

革命性創新減低損耗
常見的槓桿式擒縱已經使用了約250年,至今仍被絕大多數的機械機芯所使用,它穩定可靠,但並不是沒有改進之處,只是這個問題處理起來太困難,而且沒有急迫性(除非你追求完美),特別是二十世紀以來,少有人從事這方面的研究。由英國製錶師喬治.丹尼爾博士與歐米茄合作的同軸擒縱,則是目前唯一實用量產的新式擒縱裝置。

瑞士槓桿式擒縱
瑞士槓桿式擒縱。自18世紀中英國製表師Thomas Mudge發明槓桿式擒縱以來,後世就按照其基本結構改良,至19世紀時形成現今普遍使用的瑞士槓桿式擒縱。

在槓桿式擒縱中,不論是獲得或是截停從發條傳來的能量,都是透過擒縱叉的兩個叉瓦與單一擒縱輪的接觸而來。而喬治.丹尼爾博士當時設計的同軸擒縱輪由兩層齒輪組成,並在傳統的兩個叉瓦之外,加了兩枚衝擊石,叉瓦負責截停能量,衝擊石則負責獲得能量,從結構上做了分工,理論上運作更佳。此外,不論是在截停或是獲得能量的過程中,寶石與齒輪的接觸面積都非常小,因此在零件的磨損和能量損耗方面都比較好,可以達到更好的效能與耐用性。

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
第一代歐米茄同軸擒縱。在外型上與瑞士槓桿式擒縱有很大的改變,寶石與齒尖是在幾乎沒有距離的情況下擦肩而過,接觸的時候又僅是點到為止,零件的尺寸、形狀、各種細微的角度等等都成為系統能否正常運作的關鍵。

先進技術超精密製造
喬治.丹尼爾博士從1960年代末就發展了同軸擒縱的概念,但最大的問題在於實踐;因為同軸擒縱的運作極為精密,其齒輪、寶石等各項零件都按照嚴謹的科學計算而設計,其外形幾何稍有偏差,整個系統就無法正常運行。槓桿式擒縱已是相當精密的設計,但同軸擒縱所允許的公差僅約為槓桿擒縱的一半。

1999年,即歐米茄與喬治.丹尼爾博士共同研發六年後,推出了第一款量產同軸機芯,接下來的數年中,歐米茄不斷提升同軸擒縱的各項細節,包括調整雙層擒縱輪間的距離、改用圓錐形擺輪軸、修改衝擊輪的幾何形狀、調整振頻等等,接著在2007年發表了全自製的8500/8501機芯,開啟了自製同軸擒縱的新紀元。

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
以ETA 2892為基礎修改的初期2500同軸機芯及其擒縱裝置。現在的2500已經改為三層式的同軸擒縱輪。

精益求精的創新過程
ETA 2892為基礎修改的2500同軸機芯,原來的振頻為28,800vph,後來為了減少動能損耗,而調整為25,200 vph,到了2500D再改成三層式的擒縱輪;不過,以FP 1185為基礎的3313同軸擒縱計時機芯則仍保留28,800 vph。探其究竟,振頻的高低主要是受到個別機芯先天條件的限制,而有所調整。在開發自製機芯時,三針的8500/85018601/8611機芯與計時的9300/9301機芯,分別傳承自25003313機芯的振頻,延續了先前的技術成果。 

下面讓我們一起通過圖片比較傳統與同軸擒縱輪的區別: 

瑞士槓桿式擒縱

瑞士槓桿式擒縱
瑞士槓桿式擒縱。繪圖:海晶,以下皆同。

瑞士槓桿式擒縱。擒、縱兩個動作都由單一擒縱輪A負責,藉由擺輪遊盤E(與擺輪同軸)左右往復擺動,推動擒縱叉D上的進瓦B(卡住擒縱輪)與出瓦C (釋放擒縱輪),藉之控制連接走時輪系的擒縱輪A,按照擺輪頻率動作。

 

 

瑞士槓桿式擒縱
瑞士槓桿式擒縱

瑞士槓桿式擒縱的摩擦較大,擒縱輪齒推動出瓦的過程中,會出現大接觸面積的滑動現象,接觸面積越多則摩擦力越大,亦需要更多潤滑。進瓦與擒縱輪的動作亦有此摩擦現象。

 

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置

 三層式同軸擒縱結構。圖中可見與走時輪系相連的小齒輪A,衝擊輪B,擒縱輪CA+B+C即三層擒縱輪。擒縱叉D,進瓦、出瓦E,衝擊石F,擺輪遊盤G,遊盤半月石H

 

 

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置

 同軸擒縱結構的摩擦力極小。圖為衝擊輪與衝擊石接觸的情況。在同軸擒縱的設計中,不論是擒、縱或衝擊的動作,叉瓦寶石與輪齒尖的接觸面積很小,因此摩擦力相較於槓桿式擒縱小很多。

8500機芯的同軸擒縱

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置動作

 動作1:當進瓦B擋住擒縱輪齒A時,擺輪遊盤會順時針轉動,使遊盤半月石D經過擒縱叉的凹槽C,令擒縱叉逆時針移動,致使進瓦B從擒縱輪齒A移開,擒縱輪則可逆時針前進。

 

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置動作

 動作2:從綠色齒尖可以看出擒縱輪前進一小段後,齒尖A與擺輪遊盤上的衝擊石B接觸,並推動衝擊石B,擺輪遊盤藉此得到動力,可以繼續轉動。

 

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置動作

 動作3:當擺輪遊盤順時針轉到底後,遊絲將使擺輪遊盤反向旋轉。這段過程中擒縱輪A繼續逆時針轉動,直至碰到擒縱叉上的出瓦B而停止。

 

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置動作

 動作4:當游盤半月石C進入擒縱叉的凹槽後,便帶動出瓦B離開擒縱輪A,擒縱輪得以繼續前行。

 

OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置
OMEGA歐米茄Co-Axial同軸擒縱裝置動作

 動作5:游盤半月石C轉到一定位置後,衝擊輪A與衝擊石B接觸,衝擊輪A藉此傳遞能量到擒縱叉,並撥動遊盤半月石,令擺輪再次得到力量,轉動不息。

穩定可靠全面應用
歐米茄歷經十餘年來的市場實踐,以事實證明了同軸擒縱的傑出特性。目前除登月表之外的所有歐米茄機械腕表,基本已全部採用同軸擒縱機芯。特別是自產機芯方面,除了使用寶璣式雙層遊絲的陀飛輪款之外,歐米茄自產同軸擒縱機芯基本都裝配了自由縮放的矽質遊絲、螺絲微調擺輪及雙發條盒,並享有五年的售後服務保證。無論是機芯性能或是售後服務盡是高規格的表現。

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