內行看門道：高級機芯的辨認要點機芯設計

最新 05-17

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A. Lange Cal. L043.2 ( Zeitwerk Striking Time) : 超級複雜機芯，兼具良好設計及精美工藝，共有528個零件，具備小時、分鐘跳字顯示以及自鳴功能(整點敲低音槌)，每15分敲高音鎚，一小時敲四次，有靜音按鈕。

俗話說外行看熱鬧，內行看門道，機芯是鐘錶的心臟，一支錶的好壞，機芯便佔了七八成，那要如何辨別出機芯的優劣呢?一個機芯的好壞基本可以從兩個方面來判別，一個是設計是否精良，另一個是修飾的精美程度。

首先提到機芯設計部分，良好的機芯設計可以讓一隻錶堅固耐用，走時精準，使用幾十年仍健壯如新，頭好壯壯，機芯設計有幾個重點可以注意 :

動力系統: 一般機械機芯多半使用單發條盒設計，動力大約是35~45小時之間，較高級的機心一般動力會比較長，達到72小時(三日)以上，一般三日以上的發條我們稱之為"長日鍊"，三日以上就非常實用，基本上六日不戴都不會停，長日鍊的作法最基本的就是將發條加長或是增加發條盒，有雙發條盒、三發條盒甚至四發條盒都有，但是長日鍊比較容易產生"滿鍊"和"空鍊"兩端的走時誤差，所以更高級的腕錶，甚至會採用芝麻鍊加上寶塔輪的上鏈系統，芝麻鍊+寶塔輪的好處是可以保持動力恆定輸出，簡單來說，就像腳踏車的變速系統，寶塔輪類似變速齒輪，芝麻鍊就是腳踏車鍊條，會根據滿鍊或空鍊調節輸出力道。避免滿鍊和空鍊產生走時誤差的問題。但是這種結構有個壞處就是機心會變厚。2013年Romain Gauthier推出了Logical One，採用了平面式芝麻鍊均力裝置，使用採用渦形凸輪取代立體塔狀輪，大幅縮小機心厚度。除了芝麻鍊系統外還有一種裝在擒縱系統前端，將發條傳來動力做分段釋放的裝置"Remontoire"，稱為恆定動力裝置，作用是類似水庫，將上游來的大洪水，分段放水到下游，保持下游水量恆定，這個系統也是非常複雜且少見；一般恆動力裝置都是一秒釋放一次居多，而Gr?nefeld 1941 Remontoire採用8秒恆動力裝置，每八秒會釋放動力一次，錶盤正面九點鐘有一個類似減速飛輪的裝置，在釋放動力時候會高速旋轉，這種八秒鐘恆動力比較少見特殊；以上採用芝麻鍊或是恆動力裝置的錶都是百萬等級以上。

Romain Gauthier採用了平面式芝麻鍊均力裝置，使用採用渦形凸輪取代立體塔狀輪，大幅縮小機心厚度

Gr?nefeld 1941 Remontoire (8秒恆動力裝置腕錶)

Gr?nefeld 1941 Remontoire

介紹完動力系統設計，另一個設計重點就是擒縱系統，如果說機芯是腕錶的心臟，那擒縱就是機芯的靈魂，擒縱系統主宰腕錶走時精準度的八成以上，接下來我們就來看擒縱系統部分。

擒縱系統 :擒縱系統分為擺輪、遊絲、擒縱叉、擒縱輪以及微調系統五個部分，各自都有不同的設計重點。

擺輪 :擺輪設計除了圓形外，還有各種不同形狀包含工字形、蟹形等等，這是為了降低擺輪運行時的空氣阻力；除了形狀改變之外，也有使用雙擺輪或是四擺輪的設計，例如AP今年推出重疊式雙擺輪，Roger Dubuis推出的四擺輪腕錶，都是可以增加精準度的設計。

積家Gyrolab工字形擺輪

De Bethune 有多種形狀擺輪系統

AP雙擺輪機芯，兩個擺輪重疊且往同一個方向振動，但是其內部裝配的遊絲方向相反，因此當它同時振盪擺動時，二組遊絲即往不同的方向進行伸張與收縮，如此一來，二者可以不間斷地同時抵消地心引力對其發生的影響，也使擺輪振動更加穩定。根據AP實驗室的結果，其計時精準度提高了30%。

Roger Dubuis的RD101 Quatuor四擺輪遊絲機芯，使用「差速輪系」來整合不同擺輪所切割出來的時間結果

遊絲: 擺輪會來回擺動，主要是因為遊絲的縮放，遊絲縮放是否均勻順暢，將會大大影響機芯準度，一般的機芯是採用平捲式遊絲(看起來就像蚊香一樣)，又稱單層遊絲，縮放效果較容易受到影響，等時性一般，長期使用容易影響精準度；較高級腕錶可能會採用雙層遊絲，或稱寶璣式上捲遊絲(Overcoil)，其實也不是真的雙層，只是遊絲的最末端拉到上層平面，這種作法遊絲的縮放會更穩定，等時性更佳，所以受到很多高級錶採用，例如勞力士全系列都採用雙層遊絲。除雙層遊絲外更有甚者還有使用筒狀遊絲或是球形遊絲，這種立體型態的遊絲縮放更好，但是壞處是製作不易且需要較大的體積，所以腕錶厚度會增加。除了形狀外，遊絲材質的改良也是各錶廠努力的目標，例如勞力士使用Paachrom合金製成的遊絲，它是由(niobium) 鈮、(zirconium) 鋯和(oxygen alloy) 氧合金組成。這種合金的好處，就是它能高度防磁，能使計時更準確；近來很多錶廠全面改用硅材質製作遊絲，硅本身不是金屬，所以根本沒有受磁問題也沒有金屬彈性疲乏等疑慮，可說是完美的遊絲材質，美中不足是易碎，所以配備硅遊絲的腕錶要特別注意防震的問題。還有極少數的腕錶是在擺輪中配備兩條遊絲，稱為雙遊絲錶，例如H.MOSER便有出雙遊絲腕錶，是極為罕見的設計。

ROLEX全系列使用雙層遊絲，並使用Parachrom合金

OMEGA 9300同軸擒縱機芯使用平捲(單層)硅遊絲，抗磁效力驚人

H.MOSER使用Straumann雙遊絲，裝置兩個遊絲椿頭且方向相反，機芯運轉時，會產生二個相反方向力量，抵消誤差，和AP雙擺輪設計有異曲同工之妙。

擒縱叉與擒縱輪 :其實擒縱系統的樣式非常多種，但目前鐘錶主要都採用槓桿式擒縱或稱馬式擒縱，因為具有容易組裝且抗震能力好的優勢，所以受到眾多廠家的青睞，大約佔機械錶的95%以上；另外一個常見的擒縱系統是英國鐘錶大師George Daniels於1974年發明，1980年申請專利的同軸擒縱，同軸擒縱與馬式擒縱最大的不同，是擺輪會直接衝擊(撞擊)到擒縱輪，而馬式擒縱擺輪是衝擊馬仔(擒縱叉)尾端(就是Y型的底部)，沒有直接與擒縱輪接觸。這種運行結構的好處，是將航海天文台鐘上的衝擊式擒縱結構，結合馬式擒縱結構，將他裝置在手錶上面。擺輪僅單方向受力，不像馬式擒縱會受到擒縱叉尾部雙向推動，所以沒有大小擺的問題，可以提高走時精準度。除了同軸擒縱之外，近年來也有將使用在航海天文台鐘的衝擊式天文台擒縱，改良縮小裝配於腕中，例如寶格麗的海上雄腕錶；或是GP於2013年全新開發的"恆動擒縱系統"，使用硅材質來製作擒縱系統，將恆定動力裝置與原本的擒縱系統整合融為一體，遊絲框架形狀類似一隻蝴蝶，獨樹一格，中間有一條只有六分一頭髮粗細的硅遊絲，擔當起儲能的角色。當能量從發條鼓輸往擺輪，擺輪上的滾盤便會牽引著兩支恆動擒縱叉左右擺動；同時因為恆動擒縱叉像兩隻手般抓住遊絲一邊收、一邊放，遊絲便會像一張受壓的卡片般，輪流作波浪形擺動，將動能透過兩個擒縱輪，周而復始平均地輸向擺輪，達致constant force的效果。真的是非常具有創意的做法。

馬式擒縱(上)和同軸擒縱(下)

OMEGA 8500新款同軸擒縱機芯使用三層擒縱輪，改進了第一代同軸擒縱會"偷停"的問題

8500機芯的三層擒縱輪

寶格麗海上雄鷹使用的衝擊式天文台擒縱結構

GP 恆動力擒縱系統，使用使用硅材質來製作擒縱系統，將恆定動力裝置與原本的擒縱系統整合融為一體

調速系統: 如果說機芯是腕錶的心臟，擒縱是機芯的靈魂，那調速系統就是擒縱的菁華所在，調速系統主要分為兩種，一為調整遊絲長短，二為改變擺輪扭矩來影響擺速(無卡度遊絲結構，遊絲長短不能調整)。

調整遊絲長短方式的微調機制

(一)快慢針 : 非常容易辨認，擺輪上方有一根微調指針，從擺輪中心向快慢針末端看過去，向右調會將遊絲變短，遊絲收縮速度變快，所以擺速自然會變快，向左調遊絲會增長，遊絲收縮變慢，擺速會變慢。例如IWC有名的JONES機芯，就是以超長快慢針著稱。

快慢針可以利用柳枝或是牙籤微調

(二)偏心螺絲微調 : 利用螺絲調整，改變遊絲長短，改變擺輪擺速，非常常見於自動機芯(ETA2824、2892)。

以上兩種微調系統都是屬於初階型，不常見於高級機芯，通常高階機芯會使用以下幾種微調系統

(三)螺絲紋路微調 : 類似偏心螺絲，只不過位在側邊，但是因為螺紋比較精細，可以比偏心螺絲做更精準的微調。

(四) 鵝頸式微調系統 : 基本上就是快慢針系統的延伸，一頭加上了彈簧片，一邊利用螺絲固定，兩邊一起包住快慢針，可以精細的微調，而且不會因為震動而移動到快慢針。較快慢針精密許多，除了功能上精進，重要的是增加了美觀，堪稱是最美的微調系統。

改變擺輪扭矩的微調方式

使用此種方式微調的機芯，都採用無卡度遊絲(就是遊絲長短是固定，不可以改變長短，這樣好處是長期使用遊絲不容易變形，而且比較防震耐用)

(一)配重螺絲微調 : 透過調整在擺輪圓周邊上的配重螺絲，來改變扭矩，螺絲越往外旋，周邊重量越大，離心力相對大，所以擺速會下降。往內旋，則可以增加擺速，使用此方式微調最著名的是ROLEX，透過四顆微調螺絲(兩大、兩小)以及專用工具微調，一天可以精準到一秒以內(大螺絲是一格2秒，小螺絲是一格1秒)。OMEGA新款同軸擒縱8500機芯也採這種方式，但是四顆螺絲一樣大(一格是1.5秒，搞不清楚邏輯在哪邊?)，此法是非常高級的微調方法之一。