恆定動力

隨著機械腕錶內主發條壓力的下降,擺輪振幅也會隨之減少,這會對腕錶的準確性造成負面影響。IWC萬國錶的恆定動力裝置可確保擒縱裝置提供極致均衡的動力,從而締造無與倫比的精準度。

 

古語有云:變化才是永恆。然而,在高級鐘錶世界,變化必須加以限制,因為製錶師均致力於創造永恆:換而言之,就是確保擺輪振頻始終如一。數百年來,發明家與製錶師均面對一大挑戰。IWC萬國錶機芯部主管湯瑪斯.高夫曼(Thomas Gäumann)表示:「腕錶上滿鏈後,主發條即會產生最大扭矩,從而造就最大振幅。但隨

著發條盒的壓力減少,振頻也會隨之降低。」此現象會對機械腕錶的精準度帶來負面影響。

 

擺輪振頻若要始終保持均衡,透過齒輪系和擒縱裝置傳送的動力就必須保持恆定如一。但是,只要動力持續傳送至擺輪,主發條壓力的減少就會無可避免地影響振幅。高夫曼解釋:「各種解決方式相繼出現,希望透過額外裝置的協助,將游絲所減少的能量轉化為恆定動量。」

恆定動力裝置就能提供無與倫比的精準度。

尋覓恆定動力

其中一種方式就是在發條盒和齒輪系之間,置入具有芝麻鏈的無限變量傳動裝置。李奧納多.達文西(Leonardo da Vinci)早於15世紀時便設計出其雛形,造型就如單車的變速系統。在此系統中,發條盒會自轉,並在過程中為裝置於圓錐形芝麻鏈的鏈條上鏈。上滿鏈後,其就會拉動圓錐形的尖端。這時的槓桿效用處於最低,因此較少扭矩可傳送至齒輪系。游絲壓力越低,芝麻鏈底部的槓桿效用就越大,所傳送的扭矩也就越大。在整個過程中,傳送至擺輪的動力始終保持恆定。

 

芝麻鏈在大型時鐘上尤其成功,例如應用於船隻的航海計時儀器上,精準度對其極為重要。類似的裝置也應用於懷錶中。然而,無限變量傳動裝置需要大量空間,因此對於腕錶的用途有限。

加入額外擒縱裝置

加入額外擒縱裝置也是IWC萬國錶工程師多年來所面對的一大挑戰,但他們最終找到優雅而有效的技術方法替代,高夫曼為此原理作總結:「我們的專利恆定動力裝置在擒縱輪和四番輪之間加入額外的擒縱裝置。此擒縱裝置每一秒都會為作暫時儲存空間的擺輪游絲上鏈,並為擒縱輪提供足夠能力以讓擺輪保持運作。」其中奧秘就在於:擺輪游絲每秒上鏈的角度都會保持一致,因此傳送至擒縱裝置的能力也會穩定如一。即使游絲壓力降低,擺輪也會以近乎相同的振幅持續振動。

 

 

恆定動力裝置可確保腕錶速率極致精準。葡萄牙Sidérale Scafusia腕錶及工程師恆定動力陀飛輪腕錶均配有此項裝置,並同時具備陀飛輪。恆定動力陀飛輪的振頻特意設為2.5赫茲,從而讓系統可每秒為擺輪游絲上鏈。

94800型機芯

提供暫時儲存能量的擺輪游絲

此裝置中央是瑞士槓桿式擒縱裝置,並在擒縱輪的分輪上安裝三角形凸輪。凸輪會與叉狀恆定動力桿嚙合,而恆定動力桿另一端的兩根棘爪則會握住停動輪。擒縱輪前進五步後,即會啟動停動輪,停動輪轉動30度後即會再度鎖上。此項程序於擺輪每振動五次就會重複一次。每小時振動18,000次,此次序也決定了陀飛輪框架上秒針的行進。陀飛輪框架每轉動一圈都會帶動擒縱輪桿的一個分輪,其與固定四番輪相嚙合。此動作會為擺輪游絲(位於擒縱輪之下)上鏈,從而為擺輪提供一致的動力。

 

高夫曼解釋:「為推動陀飛輪及恆定動力裝置運行,我們為94800型及94900型機芯配備了雙發條盒,可為裝置提供48小時的動力。」兩天之後,可用的扭矩將不再足夠。此時,陀飛輪就會自動回復至正常模式,以每秒五步的速率或與擺輪振動的相同速度運行。

設計工程師的挑戰

對於參與設計與製造恆定動力裝置的工程師而言,這是一項莫大挑戰。這項精妙構造由約20個額外零件組成,盡皆裝嵌於直徑僅15.8毫米的陀飛輪之中。高夫曼強調:「由於會影響到了啟動及停止恆定動力桿等各種後續程序,因此設計要求極為嚴苛。為此,我們必須在安全與功能之間取得平衡。我們也需要加入部分後備方案,以確保機芯複雜的次序與槓桿動作得以可靠執行。」

IWC萬國錶以專利恆定動力陀飛輪優雅地融合兩大複雜功能,計時更精準。恆定動力陀飛輪確保至少48小時內的振頻極致穩定、精準。

嶄新生產技術締造極致精準

恆定動力裝置處於擒縱輪與四番輪之間,並位於擒縱輪正前方,對擺輪的振頻有直接影響,因此製作難度更大。同時所允許的偏差極小,部分情況下更低至千分之一微米。恆定動力槓桿和凸輪採用結合X光照射的LIGA過程製作而成。高夫曼表示:「此LIGA過程採用X光,因此可讓我們生產極為一致的微型構造,其精準度是傳統生產技術所無法比擬的。」另一重要因素在於材質的選擇:凸輪由純金製成,恆定動力桿則是鎳磷合金。金質可自行潤滑,是因摩擦而造成乾燥的零件之理想之選。

IWC萬國錶僅有三名經驗豐富的合格專家能夠勝任獨自組裝恆定動力陀飛輪。

出自難能可貴的大師工匠之手

即使是經驗最為豐富的製錶師,組裝恆定動力陀飛輪依然極為考驗耐性。這個由104個獨立零件組成的裝置重僅0.7克,卻需要製錶師整整兩星期的時間組裝。IWC萬國錶僅有三名頂級專家能夠勝任這項任務。對高夫曼而言,恆定動力陀飛輪不僅是獨一無二的焦點,更是沙夫豪森IWC萬國錶展現極致工程設計與創新的完美典範。他表示:「對於能夠克服百年來的製錶挑戰,而且在功能與技術上均極具優雅風範,讓我倍感自豪。」

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