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机械表如何调节快慢

腕表艺术2019-01-13 16:31:44

 

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    NOMOS近年来所推出的自製机芯(所谓的),几乎都採用螺纹微调装置与鹅颈式微调装置,其中搭载自製游丝与擒纵结构的DUW 4401机芯,亦使用螺纹微调装置,螺丝上方有 + - 的符号。


不论是玩表到了走火入魔的资深表迷,或是刚入门的机械表玩家,对于机械表最基本的要求,几乎都是走时的精淮度。虽然可能只有入手的前几个月比较在乎,等到尝鲜的时间过了之后,就懒得去关心,但如果买到一只误差值在三秒钟以内的表款,心中只有一个「爽」字可言。

 

因此,在每一只腕表出厂前,都至少经过一至两次的精淮度调校,而天文台等级的表款,还会将机芯送至C.O.S.C.天文台,进行长达15天的测试,符合多项严格的标淮后(+6与-4秒的每日误差值只是最基本的数据),才会颁发证书。每一间表厂或是售后维修中心,都会有专业的测表机,以及训练有素的製表师与维修人员。但你知道,调整机芯的摆轮转速(影响时间快慢),有哪几种方法吗?

 

大致上来说,有两种方式,其中一种是藉由缩短或延长游丝的长度,来影响摆轮转动的速度,也就是我们常见的各式快慢针装置。另一种则是惯性微调摆轮,这是藉由摆轮上的螺丝或砝码,来减少或增加摆轮的直径(重量分配),进而改变摆轮的转速。本文我们先来说说几种常见的快慢针装置,下次再来介绍逐渐成为主流的各式惯性微调摆轮。

 

万国表的98000系列机芯,採用加长式快慢针的用意在于,如果以避震器为中心点,快慢针的尾端越长,在推动快慢针时,前端游丝夹移动的距离自然更为精密,同时维修人员也容易使用。

 

在早期怀表或腕表的机芯中,我们可以见到摆轮夹板上,拥有一个快慢针调速装置。这是一个环绕在避震器(或宝石轴承)外围的装置,其中一端较短的游丝夹轻靠著游丝,而延伸出来的长指针,其下方的摆轮夹板刻有 + 与 - 的符号。因此当我们推动长指针时,另一侧的游丝夹,会改变游丝可转动的长度。当游丝可转动的长度变短时,摆轮转速会提高,机芯指针的走时也会变快;当游丝可转动的长度变长时,摆轮转速会变慢,所以指针的走时会变慢。

 

目前单一的快慢针结构设计,其实已经比较少见,但是在怀表机芯,如ETA 6497、6498等机芯,以及讲求超薄设计的PIAGET伯爵机芯中,我们都可以看到。而IWC万国表著名的琼斯机芯,使用超长的快慢针设计,也继续出现在98000系列机芯中,透过超长的快慢针,可以淮确的微调游丝转动的长度。

 

但是,许多平价的机芯,例如常见的SEIKO精工7S系列机芯、CITIZEN星辰的8200系列机芯,或是用于SWATCH的ETA 2841、2842机芯,便省略长指针的设计,仅保留短的游丝夹结构,因此调整的难度较高,更考验製表师本身的功力。

 

沛纳海的PAM00398限量腕表,以Minerva怀表机芯为基础所修改而来的OPXVII机芯,摆轮夹板上方具有鹅颈式快慢针微调装置,透过转动螺丝,调整时间快慢可更为精淮。


但是上述的传统式快慢针,已经不能满足人们对于精淮度的要求,因此製表师便推出多种可微调式的快慢针结构。其中最有名气,莫过于鹅颈式微调装置,它除了拥有高精密度之外,更具有优美的外观设计。顾名思义,其抵住快慢针末端的弹簧造型,犹如天鹅的颈子,因此俗称为鹅颈式微调装置。

 

它的结构与传统式快慢针一模一样,但是快慢针旁所加装的微调螺丝与控制弹簧,让製表师可转动螺丝,来推动尾端的快慢针。而旋转螺丝所产生的螺纹间距非常小,如果以每一圈的螺纹距离为0.1mm来计算,製表师每转动螺丝60度,螺纹所推动快慢针的距离仅有0.1除以6(360度除以60),也就是0.0167mm,因此调整时间快慢更为精淮。所以历史採用类似的微调装置非常多,但是沿用至今,仍以鹅颈式微调装置为主,大概是因为其结构简单与外观优美。

 

目前表坛中,另一种螺纹微调装置,便是与鹅颈式微调装置採用相同的概念,同样是非常精密的设计。但它的微调螺丝装置于游丝桩之上,如没有仔细观看,可能会误认是半截式快慢针装置,但两者的精密度可说是天差地别;这项装置常出现在VACHERON CONSTANTIN江诗丹顿、HERMES爱马仕与NOMOS的自製机芯之中。

 

卡地亚的自製机芯,多採用环型三臂摆轮搭配偏心螺丝微调装置,虽然设计上略为阳春,但是偏心螺丝调整快慢仍属便利。


至于另一种常见的设计,则是偏心螺丝微调装置,其外观非常容易辨识,也就是摆轮夹板上方会有一个螺丝,而螺丝的两侧则有一个Y字或C字型夹钳。虽然螺丝的外观似乎是圆形,但是实际上却是非正圆的设计,所以製表师使用螺丝刀转动偏心螺丝时,会让依靠偏心螺丝左右两侧的夹钳左右偏移,进而移动游丝夹,产生调整快慢的功能。


 

因此这项设计,同样是来自于传统快慢针的原理,但是其优点是:无需特殊工具,也无须拆卸表壳与机芯(只要打开底盖即可),就可以使用螺丝刀来进行微调,也是许多资深表迷喜欢自行实验的一种微调装置,如果搭配测表机,同样可以调整更加精淮。相较于鹅颈式与螺纹微调装置,偏心螺丝微调的缺点则是不易掌握手感,无法每一次的调整都掌握稳定的数值(与传统的快慢针类似)。 

 

但由于结构简单且调整方便,于是偏心螺丝微调装置成为ETA机芯厂的最爱,常见的2892、2824自动机芯,都是使用相同的设计。而ZENITH著名的El Prmrine机芯,与SEIKO精工的9S系列机芯,也是採用偏心螺丝微调装置;近年来CARTIER卡地亚所推出的1904 MC系列机芯与其他自製机芯,也都是採用相同的装置。


 

惯性微调摆轮是近年来常见的设计,透过转动螺丝或调整砝码的方向,可改变摆轮的惯性,精淮的调整摆轮的快慢,图片是欧米茄8500机芯的擒纵与摆轮结构,其採用无卡度游丝与微调螺丝摆轮,内侧具有四颗微调螺丝。

在上週我们提到几种常见的快慢针微调装置,本周接著来谈谈另一种调整机芯快慢的方式,也就是惯性微调摆轮,这是近几年来成长速度非常快速的装置。因为过去常见的快慢针装置,都必须依靠游丝夹来调整游丝运转时的长度,因此游丝在运转时,会受到游丝夹的影响,在不同的方位时,等时性都会有所差异。 不过这些影响其实都相当细微,许多採用快慢针微调装置的机芯,每天控制在两三秒的误差值,也都是常见的优异表现。 


但人类为了追求更高的目标,对于吹毛求疵的细节,当然也不会放过。早在1770年代,当时的英国製表师John Arnold(没错!!他是现在ARNOLD & SON亚诺表的开山始祖),遵循著Pierre Le Roy的理论,推出一款双合金温差补偿摆轮,摆轮上的两颗微调螺丝,在转动之后,可改变摆轮转动的力矩,就如同改变摆轮直径,摆轮转动的速度也会跟著改变。就像是冰上的芭蕾舞者,将双手抱紧身体,旋转的速度便会加快,向外展开,转动速度便会减慢。

 

因此这项结构,无须调整游丝的运转长度,只需透过调整摆轮上的螺丝或砝码,来改变摆轮的惯性,进而增加或减少摆轮转动的速度。而表厂通常以无卡度游丝摆轮或自由收放式游丝摆轮(Free Sprung-balance)来称呼,其淮确度的表现更为优异(因为没有游丝夹干扰游丝的运作)。后来追求精确度的天文台航海钟,搭配等时性极佳的圆柱型游丝,其运转误差值更可控制在1秒左右。


百达翡丽是最早推出Gyromax砝码摆轮的表厂,新一代的CH 28 520自动计时机芯也採用这项设计,但砝码已经减少到四颗。

虽然在怀表的时代,螺丝摆轮上也可进行类似的快慢调整,但是许多精密的快慢针微调装置,早已足够製表师使用;而当时游丝与摆轮的品质,也尚未达到一定的品质,所以仍需要快慢针辅助。不过在进入腕表的时代,这种情况有了改变;在1949年,PATEK PHILIPPE百达翡丽推出Gyromax砝码摆轮,是首次有表厂在腕表机芯上採用惯性微调摆轮的设计,而这项设计也在1953年获得两项相关的专利权。

 

Gyromax砝码摆轮上,约有六至八个如同C字状的砝码,固定于摆轮环的凹槽上,透过工具来转动其方向,可调整摆轮的惯性。当製表师将砝码缺口朝外旋转,其重量转移至摆轮内侧,因此会提高摆轮的转速(也就是变快);如果将砝码缺口朝内旋转,其重量会转移至摆轮外侧,会减低摆轮的转速(也就是变慢)。但是在调整砝码时,需要同时调整两个对角的砝码,且调整角度也必须相同,以避免产生方位差。


现行ETA表厂中所生产的C07.111自动机芯,採用微调砝码摆轮设计,透过旋转砝码的方向,可调整快慢,而此枚机芯目前提供给多家集团内的表厂。

如今,这项专利权早已过期,因此我们可以看到许多表厂採用相同的设计,例如AUDEMARS PIGUET爱彼、A.LANGE & SOHNE朗格与CHOPARD萧邦..等表厂。而其设计也略有不同,爱彼的砝码摆轮设计,仍保留较多砝码;而朗格的砝码尺寸较大,萧邦则是採用四个砝码,但都是嵌入在摆轮的支臂前端,减低风阻。 


另外产量较少,同时也是高级製表品牌的F.P.JOURNE,同样在摆轮的支臂前端,放置了四个砝码;百达翡丽在后来推出的324机芯当中,改用类似相同的设计,并逐步扩大到其他的机芯之中。不过在2013年,TISSOT天梭所推出的Powermatic 80机芯(ETA的C07.111),也改用砝码摆轮设计,透过转动两个砝码的方向,可调整正负15秒的快慢,是目前最便宜的机种。后来同集团的MIDO美度表与HAMILTON汉米尔顿也採用这枚机芯。

 

目前劳力士的自动机芯当中,全部配有Microstella微调螺丝摆轮(大多为四颗),就连2230系列的女用机芯也不例外,但由于摆轮较小,因此仅有两颗微调螺丝。

至于另一种惯性微调摆轮,则是由ROLEX劳力士在1960年代所推出的Microstella微调螺丝摆轮,最早使用在1500系列机芯中。其外观与早期的螺丝摆轮几乎一样(有十几枚补偿螺丝),但是有两个较大与较小的微调螺丝(共有四个),可透过专用工具来转动螺丝;当螺丝朝外转动时,摆轮速度会变慢,朝内转动时,摆轮速度会变快(需同时调整对角的螺丝)。透过工具的辅助,其调整的精密度可达1、2秒之谱,展现惯性微调摆轮的优势。不过同时期的1520机芯(非天文台等级),则採用快慢针与两颗砝码的特殊组合。 


随后劳力士在1978年推出的3035机芯,便将螺丝减少至四颗,也就是专门用于微调摆轮的快慢,其馀的补偿螺丝全部省略。在1980年代末期问世的3100系列机芯,则是在摆轮内侧设置四个内桩,微调螺丝穿过这些内桩,可提供更加坚固的微调机制,与减低风阻。由于微调螺丝摆轮具有调整方便的特性,因此1999年,OMEGA欧米茄所推出的2500同轴擒纵机芯,也採用两颗螺丝的摆轮设计;但欧米茄在2007年推出的8500系列机芯,则将螺丝增加为四颗,外观改为六角星形设计(劳力士是八角),同样也放在摆轮的内侧。


宝玑所採用的微调螺丝摆轮,具有浓厚的复古风貌,其结构也比较複杂,摆轮共有四颗螺丝。

由于微调螺丝摆轮所具有的优势,许多品牌开始陆续採用这项设计。例如在2005年首次推出自製机芯P.2002的PANERAI沛纳海,在随后的P.9000、P.3000、P.5000与P.4000系列机芯,都採用四颗螺丝的摆轮结构设计,占有的比例非常之高。此外,同属历峰集团的JAEGER-LECOULTRE积家,也在2004年开始,逐步将旗下的自动机芯,从原有的螺纹微调装置,更换为微调螺丝摆轮与自由收放游丝的组合。

 

而BREGUET宝玑则是在2006年前后,开始将微调螺丝摆轮搭载于旗下的表款之中,为了符合宝玑的传统风格,摆轮外环採用四个内凹式设计,并将螺丝锁入其中。同集团的BLANCPAIN宝铂与JAQUET DROZ雅克德罗,也透过SWATCH集团的机芯厂协助,陆续改用微调螺丝摆轮的设计,结构与概念上都差不多。




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