完全上鏈

機械腕錶機芯需靠能源驅動,才能開始運作。而主發條便是這道能量的來源。有些腕錶錶主享受與機器之間的互動,樂於親手為腕錶上鏈,有些則喜歡自動裝置,透過雙手擺動令腕錶一直運行。

 

看到上鏈後的機械玩具開始走動,又或音樂盒傳來陣陣樂韻時,小孩總是嘖嘖稱奇。在這方面,機械腕錶有著相似之處:只要提供充足動力,腕錶的心臟便會跳動起來。沙夫豪森IWC萬國錶機芯研發部主管湯瑪斯.高夫曼(Thomas Gäumann)表示:「當59210型機芯的主發條完全上鏈,可儲存1300毫焦耳的能量。」這大概相當於把一排巧克力提起1.3米的能量。當透過人手或不斷旋動的擺陀自動上鏈時,腕錶會把產生的能量儲存起來。不論手動或是自動裝置皆運用了頂尖技術,精確可靠。

現今廣泛使用的錶冠上鏈系統,是由一名法國錶匠在約1850年發明。在此之前,主要發條須以獨立鑰匙上鏈。每當轉動錶冠,由槓桿、小齒輪和齒輪組成的複雜裝置會把動力直接傳送至發條盒心軸,從而為內端發條上鏈。要維持腕錶運作,發條外端會持續為輪系提供能量。轉動錶冠約70圈後,手動上鏈機芯會處於最大拉力。而內置的小棘爪可固定發條,以防儲存動力即時下降。

 

此裝置另一複雜之處,在於整合手動設定系統。當拉起錶冠,細小的離合器會把裝置由上鏈轉為設定功能。在機械製錶領域中,體積極小的組件往往是設計的重大障礙。單是在狹窄空間裝配活動組件,便需運用超卓的精密工程技術。

當59210型機芯的主發條完全上鏈,其儲備動力相當於把一排巧克力提起1.3米的能量。

發條尺寸決定最終的動力儲備

IWC萬國錶在自製手動上鏈機芯方面有著悠久傳統。沙夫豪森的設計師透過59000系列機芯,為現今的柏濤菲諾和葡萄牙手動上鏈八日動力儲備腕錶提供充足動力。高夫曼指:「我們的目標是希望錶主一星期只需替腕錶上鏈一次。」

 

而在現實情況中,動力儲備受到許多因素所影響。其中最主要的是能量儲存媒介的容量:當發條盒越大、主發條越長,其齒輪轉動次數便越多,為輪系持續提供動力的時間亦越長。不過,計時碼錶等複雜裝置在運作時需擷取額外能量,令動力儲備降低。除此之外,輪系傳動能量時會令整體效率下降,擒縱系統亦會消耗一定動力。

有見及此,設計工程師決定除了日期和動力儲備顯示外,不會在全新手動上鏈機芯上裝配其他複雜裝置。直徑1.7厘米的發條盒空間充足,可容納長86厘米的發條,每轉動14圈便會完全釋出動力。

 

 

而IWC萬國錶自製計時機芯的發條僅長50厘米,轉動11圈便會停下來,而59000型機芯系列儲存的能量則足夠九天使用。為使釋放動力的水平和速率盡可能維持穩定,機芯在運行192小時(即八天)後會自動停止。腕錶另設顯示功能,可隨時查閱剩餘動力。

自然動作產生的拉力

自動機芯的愛好者無須深究這部分,因為他們的手腕本身就像一台不斷運作的機器。高夫曼解釋了背後的原理:「自動上鏈系統具備中置半月形擺陀,可把佩戴者的自然動作轉化成發條動力。」在慣性和重力的影響下,擺陀重量使之不斷下降,每當加速時便會開始轉動。佩戴者在步行時的手臂動作是產生能量的有效方法。

 

對IWC萬國錶而言,自動上鏈系統與阿爾伯特.比勒頓(Albert Pellaton)密不可分。早於1944年,時任品牌技術總監的比勒頓籌劃了一個沿用至今的IWC萬國錶機芯發展項目。為此,他克服了多道難題。當時的裝置是透過複雜的齒輪系統傳輸擺陀的動力,並規定只能以單一方向旋轉。結果令速率和能量大幅下降。而比勒頓則提出一個創新方案,把擺陀的旋動變換成擺動,從而令發條上鏈時更有效率。偏心凸輪位處上鏈系統的心臟地帶,可把擺陀旋動改成搖桿的來回動作。固定在搖桿上的兩個偏置棘爪,把能量傳遞至上鏈輪。其中一個棘爪拉動齒輪(即上鏈),另一個則順暢地滑過齒口,完成後兩者會互換動作。此棘爪上鏈系統充分利用擺陀的各個活動,不受大小或方向所限。

日常佩戴考驗自動裝置的表現

要為強大的IWC萬國錶自動機芯完全上鏈,擺陀需旋動近2000次。身體活動較多者,短短數小時內便可令腕錶完全上鏈。如錶主不時摘下腕錶,則上鏈過程可能長達一天。高夫曼指出:「在設計這樣的裝置時,最大問題在於平衡各方習慣,不管他們活動次數的多寡。」為此,沙夫豪森IWC萬國錶早於研發階段,便安排生活方式和步伐截然不同的測試者使用自動機芯。

 

因此,不論是手動或是通過佩戴者的自身動作,這兩個系統都能為腕錶提供可靠動力,精細機芯亦得以正常運作。若問腕錶愛好者認為何者較為優勝或美觀,相信在今天或是一百年後,答案都不盡相同。比勒頓上鏈系統的功能在過去60多年基本上保持不變,但在各方面均有改良。例如,今天的棘爪是由陶瓷製成,幾乎不受磨損。而89000型計時機芯的整個裝置更作全面檢修。新一代的雙棘爪上鏈系統具備兩對棘爪,所採用的零件數目減少,從而提升效率。

 

因此,不論是手動或是通過佩戴者的自身動作,這兩個系統都能為腕錶提供可靠動力,精細機芯亦得以正常運作。若問腕錶愛好者認為何者較為優勝或美觀,相信在今天或是一百年後,答案都不盡相同。

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