BOB半島機(jī)芯是驅(qū)動(dòng)指針的機(jī)械結(jié)構(gòu),也是鐘表最復(fù)雜的部件,使用材質(zhì)的不同及每一零件的拋光打磨精良與否,直接影響準(zhǔn)確度及耐用性。機(jī)芯是手表的最主要部件,機(jī)芯質(zhì)量的好壞,決定了手表質(zhì)量的高低。
擺輪(Balance)在手表內(nèi)部,是一個(gè)機(jī)械零件的名稱。由來回?cái)[動(dòng)的有軸臂的輪組成,內(nèi)有螺旋狀游絲。擺輪、游絲等共同構(gòu)成了機(jī)芯的調(diào)速器,對(duì)表的走時(shí)有決定性影響。擺輪上連結(jié)的游絲帶動(dòng)它進(jìn)行往返運(yùn)動(dòng),將時(shí)間切割為完全相同的等分。每一回合往返運(yùn)動(dòng)(所謂的滴-答) 稱為擺頻,1次擺頻細(xì)分為2次振頻。擺輪由一只受輪輻支撐的環(huán)形主體(凸輪) 組成。擺輪和游絲是腕表的調(diào)速機(jī)構(gòu)。
擺輪運(yùn)轉(zhuǎn)的平均與否直接影響走時(shí)精確度,擺輪擺動(dòng)是否平均除了決定于它的質(zhì)地是否均勻外,還跟它的真圓度有關(guān),而真圓度與擺輪軸臂數(shù)目有關(guān)。常見的有兩臂,三臂或者四臂的。就是說,擺輪的軸臂越多,它所圍成的擺輪就越接近理論上的真圓,運(yùn)轉(zhuǎn)起來就越穩(wěn)定,走時(shí)越準(zhǔn)。
溫度變化對(duì)表有負(fù)面影響,因?yàn)闇囟葧?huì)改變鋼制游絲的彈性和有效活動(dòng)長度。高溫會(huì)使游絲膨脹,擺輪速率降低,而低溫則會(huì)使擺輪加速。所以,在自動(dòng)補(bǔ)償游絲發(fā)明以前,瑞士的制表師們都采用雙金屬補(bǔ)償擺輪。即依靠兩種金屬不同的膨脹系數(shù)來達(dá)到溫度誤差補(bǔ)償?shù)哪康摹?/p>
200多年前,英國人John Arnold發(fā)明了截?cái)嗍诫p金屬補(bǔ)償擺輪:在靠近軸臂附近有兩個(gè)截?cái)嗵?作為金屬熱脹冷縮的緩沖。這種擺輪的外層是銅,約占擺輪厚度2/3,內(nèi)層是鋼,占1/3。兩種金屬擁有不同的膨脹系數(shù),當(dāng)溫度上升時(shí),銅外層膨脹系數(shù)大于鋼內(nèi)層,迫使在截?cái)嗵帞[輪環(huán)向內(nèi)彎曲,縮小了擺輪半徑,降低了慣性力矩,從而補(bǔ)償了隨溫度升高而改變彈性和長度的游絲的變化。當(dāng)溫度降低時(shí),銅外層收縮系數(shù)大于鋼內(nèi)層,迫使擺輪環(huán)向外彎,有效半徑增大,力矩增大速率放慢,補(bǔ)償了由于低溫而加速了的游絲的變化,這就是冷熱溫度補(bǔ)償(Cold and Heat Adjust)。
值得一提的是廣泛用在天文臺(tái)級(jí)機(jī)芯的光擺,在銅鈹鎳合金被用在擺輪上以前,大多數(shù)是銅制的擺輪,但由于銅本身受溫度影響,誤差變化較大,而且比重不均一,所以天文臺(tái)機(jī)芯都采用了銅鈹鎳合金作為擺輪材料,它質(zhì)地均勻,穩(wěn)定,受溫度影響變化較小,是一種理想的材料。
設(shè)計(jì)雖然簡單,但被不少C.O.S.C.天文臺(tái)表采用。它由一新合金制成Glucydur -成份:鈹、銅及鐵,優(yōu)點(diǎn)是非常硬及穩(wěn)定,耐變形,防磁,及防銹。平價(jià)表也有用此設(shè)計(jì),但選用的是平價(jià)物料。
常用的ETA2892、2824等機(jī)芯的擺輪就是采用Glucydur合金制成的。
擺輪邊的螺絲可調(diào)進(jìn)或出,改變位置,而螺絲下之螺絲帽 也可增加或減少。作用是平衡擺輪。當(dāng)調(diào)節(jié)置于切割位邊之螺絲的進(jìn)出,可補(bǔ)償溫度改變對(duì)擺輪之影響。增加重量或把螺絲移近切割位邊時(shí),溫差補(bǔ)償能力會(huì)增加。同時(shí),這擺輪也是由兩種合金制成,而補(bǔ)償溫度改變。
約于1930年,不少的合金成為了擺輪的物料。最出名的合金是Nivarox,成份:鎳、鉻、berrylium、鈦、鋁及鐵。最高級(jí)的Nivarox游絲之溫度誤差是+/_0.3 秒/每度每日。新的合金容許單一物料擺輪,因?yàn)閿[輪無需再為游絲被溫度影響作出補(bǔ)償。
因?yàn)榉ùa上的裂縫會(huì)減少該點(diǎn)的重量,轉(zhuǎn)動(dòng)法碼便可改變擺輪邊的重量分配。如一雙相對(duì)的法碼以同方式調(diào)整,手表的日差便可被調(diào)整。越多法碼指向擺輪外(裂縫指向擺輪中心)會(huì)增加擺輪的有效直徑,并減慢手表的時(shí)間。法碼也可獨(dú)立調(diào)整以用作平衡擺輪本身。此設(shè)計(jì)被 Patek Philippe 大量使用。
一種極為精密的微調(diào)快慢裝置,由百達(dá)翡麗表廠于1949年所研制并申請(qǐng)專利。其構(gòu)造由八枚精密的砝碼所構(gòu)成,裝置于擺輪輪環(huán)中央,后期則裝置于擺輪內(nèi)側(cè)。這項(xiàng)重要的發(fā)明在20世紀(jì)60年代以后也有少數(shù)高級(jí)品牌如愛彼、江詩丹頓以及獨(dú)立制表師采用。
游絲部件是機(jī)械手表中一個(gè)重要部件,游絲部件由游絲、內(nèi)樁、外樁組成。游絲通過內(nèi)樁裝在擺輪軸上,外樁固定在擺夾板上。游絲部件與擺輪部件相配合,產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩周期,決定著手表的走時(shí)精度,因此,游絲的材料、長度、厚度、剛度以及游絲的框距都直接影響到手表的走時(shí)質(zhì)量。
手表中大多為平游絲,其形狀為一種阿基米德螺旋線形狀。游絲裝入擺輪的展開方向有右旋、左旋之分,從手表裝配面觀察游絲的展開方向,順時(shí)針方向旋出的稱為右旋,逆時(shí)針方向旋出的稱為左旋BOB半島。
擺輪游絲組件在裝入表機(jī)后,不受外力作用,處于靜止自由狀態(tài),即圓盤釘處于擺輪和擒縱叉兩軸孔中心連線的位置上,這時(shí)稱為擺輪游絲的平衡位置。
擺輪在外力作用下,偏離平衡位置時(shí),游絲相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)一個(gè)偏轉(zhuǎn)角,而使游絲變形。產(chǎn)生彈性變形的游絲,要恢復(fù)自由狀態(tài),這種彈性作用由游絲通過它的內(nèi)樁作用到擺軸上產(chǎn)生一個(gè)力矩,這個(gè)力矩就是游絲的恢復(fù)力矩。當(dāng)擺輪速度為零,此時(shí)游絲恢復(fù)力矩最大,在游絲力矩作用下,使擺輪向平衡位置運(yùn)動(dòng),到平衡位置時(shí),游絲力矩為零;越過平衡位置后,擺輪又獲得能量,保持一定速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng),游絲又產(chǎn)生變形,使擺輪運(yùn)動(dòng)速度減小直到停止;再在游絲力矩作用下,擺輪反方向向平衡位置運(yùn)動(dòng)這樣在發(fā)條外力的作用下,擺輪游絲組件達(dá)到往返振動(dòng)。
還有一種雙層游絲,也叫挑框游絲,即寶璣游絲,由于制造工藝復(fù)雜,成本較高,只有個(gè)別高端品牌采用。
作為手表核心的擒縱系統(tǒng),其擺輪很大而且在不斷的高速運(yùn)轉(zhuǎn),然而擺輪兩端的軸只有成人頭發(fā)粗細(xì),非常脆弱,如果手表發(fā)生震動(dòng),擺輪兩端的軸很容易斷掉。解決的辦法就是在擺輪軸的兩端安裝上避震器,從而對(duì)擺輪軸所受到的沖擊進(jìn)行緩沖。
手表機(jī)芯中的寶石,是指手表的功能鉆。它主要有四類:一類是作為軸眼用的,俗稱“鉆眼”,它鑲嵌在一定部位上,使輪軸和鉆眼相接觸;另一類是作為蓋板用的,俗稱“托鉆”,它相當(dāng)于機(jī)械中的軸承,可限止軸榫的上下晃動(dòng);再一類是做擺釘用的圓形鉆石;最后一類是做卡子瓦或騎馬腳的長方柱形寶石。功能鉆是作為手表機(jī)芯中輪系的軸承、圓盤釘、叉瓦等摩擦頻繁運(yùn)動(dòng)件的最佳材料。
一般說來,寶石軸承越多就代表機(jī)芯越復(fù)雜。不過復(fù)雜并不是一切,所以也不能單憑寶石數(shù)目就去判斷一枚機(jī)芯的高低好壞,表內(nèi)擁有的寶石數(shù)體現(xiàn)出表在設(shè)計(jì)上的風(fēng)格,精湛的工藝與鬼斧神工的技術(shù)。
即振蕩頻率,手表的振蕩頻率是指由擺輪游絲組成的機(jī)械振蕩系統(tǒng)的頻率。振頻是擺輪每一小時(shí)擺動(dòng)的次數(shù)。手表在講振頻時(shí),通常只說擺動(dòng)的次數(shù),而且時(shí)間單位不是秒,是小時(shí),比如;28800次/時(shí)或?qū)懗?8800A/H。手表里的擺輪是左右各擺動(dòng)一次才完成一次全振蕩,當(dāng)今ETA主流機(jī)芯為28800次每小時(shí),在折換成頻率單位的時(shí)候,需要把手表的振頻數(shù)去除以7200,那么,28800A/H的就等于4HZ。理論上講,振頻越高,表的精準(zhǔn)度越高,抗震性越好。
夾板是機(jī)械鐘表的基礎(chǔ)構(gòu)建。通過夾板上的孔、槽、柱和螺紋等,把鐘或表所有內(nèi)部零部件緊密、正確的結(jié)合在一起,構(gòu)成一個(gè)工作整體,既鐘或表的機(jī)芯。
中心二輪式夾板一般有主夾板、中夾板、上夾板、條夾板、叉夾板和擺夾板六塊,除主夾板外,其他五塊稱為小夾板。
偏二輪式機(jī)芯比中心二輪式少一塊中夾板,它包括有主夾板、上夾板、條夾板、叉夾板和擺夾板共五塊。除主夾板外,其他均為小夾板。
主夾板是機(jī)芯的基座,在中心二輪式機(jī)芯中,它與中夾板一起,固定并支撐了中心輪部件;與上夾板一起固定并支撐了過輪、秒輪和擒縱叉部件,與擺夾板一起固定并支撐了擺輪部件。
顧名思義,四分之三夾板是由于一整塊夾板的面積占到表底面積的四分之三。由朗格表創(chuàng)始人費(fèi)爾迪南多?阿道夫?朗格在1864年所創(chuàng)制的3/4夾板的作用是承載走時(shí)輪系,在組裝過程中,必須同時(shí)對(duì)準(zhǔn)多個(gè)心軸的位置,唯有堅(jiān)定的雙手、小心謹(jǐn)慎與大量的時(shí)間心血才能完成。比起以數(shù)個(gè)橋板構(gòu)成的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),3/4夾板大大改善了機(jī)芯的穩(wěn)定性。此外,3/4 夾板不僅降低齒輪的軸距公差,也讓機(jī)芯更抗污。
調(diào)節(jié)鐘表計(jì)時(shí)快慢的裝置。利用改變游絲的有效長度來調(diào)節(jié)擺輪運(yùn)動(dòng)周期??炻樣煽炻槶h(huán)、外夾、內(nèi)夾或雙內(nèi)夾構(gòu)成。它作為一個(gè)部件通過防震器套裝在擺夾板上,游絲在內(nèi)外夾之間穿過,游絲在展縮時(shí)在內(nèi)外夾之間彈動(dòng)與內(nèi)外夾接觸,這時(shí),游絲的工作長度就是從游絲夾子處到內(nèi)樁固定點(diǎn)這一段。
鵝頸微調(diào)器是調(diào)節(jié)機(jī)械腕表計(jì)時(shí)精準(zhǔn)度的部件。“Swan-neck”顧名思義,它的形狀就像一個(gè)天鵝的頸部,大部分有鵝頸形狀的曲線。據(jù)推斷,鵝頸微調(diào)是十九世紀(jì)中后期流行的傳統(tǒng)工藝,在懷表年代就已出現(xiàn)。游絲的長短度會(huì)影響到擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,游絲震動(dòng)部分越短,擺輪擺得越慢BOB半島,游絲震動(dòng)部分越長,擺輪擺得越慢。擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)快,時(shí)間就走得快,擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)慢,時(shí)間就走得慢。而為了游絲彈性位置的長度,大部分機(jī)芯都安裝了一根“快慢針”。通過移動(dòng)快慢針,可以簡單地控制游絲震動(dòng)部分的長度。很多時(shí)候人手移動(dòng)快慢針很難精細(xì)地校調(diào)時(shí)間快慢。而日常生活中的震動(dòng)或者機(jī)油處理得不好,也會(huì)影響到機(jī)芯的精準(zhǔn)。所以就出現(xiàn)了鵝頸微調(diào),利用金屬片的彈性把快慢針夾住,再通過一根細(xì)小的螺絲精細(xì)地快慢針偏移幅度,好之后,快慢針就被緊緊地固定住了。
在紅寶石軸眼沒有被應(yīng)用在鐘表上以前,齒輪都是直接旋入機(jī)芯孔洞之中,因而會(huì)造成機(jī)芯的磨損加劇。后來,制表大師們發(fā)現(xiàn)了紅寶石可降低機(jī)芯摩擦和損傷的特殊作用BOB半島,顯著提高機(jī)芯壽命。從此,寶石軸眼成為機(jī)芯裝飾不可或缺的一部分。然而,當(dāng)時(shí)的寶石并非像如今這樣切割圓潤,質(zhì)地堅(jiān)硬,為了方便更換寶石,同時(shí)也為了機(jī)芯的每一個(gè)角落都充滿金屬的光澤,有些高檔機(jī)芯的寶石軸眼邊緣還裝配了黃金外圈,稱做黃金套筒(GoldChaton)。只有最珍貴的機(jī)械腕表才會(huì)使用螺絲固定黃金套筒。其原意是為了方便更換損壞的寶石軸承,而不必改變機(jī)芯夾板的孔徑。此后,寶石軸承已標(biāo)準(zhǔn)化,黃金套筒的關(guān)鍵功能不復(fù)存在,不過純粹的美感與悠久的傳統(tǒng),卻能增添此傳統(tǒng)元素的保存價(jià)值。
發(fā)條是螺旋帶狀金屬扭力彈簧,亦稱發(fā)條彈簧,為手動(dòng)機(jī)械表與某些時(shí)鐘的動(dòng)力來源。
早期的發(fā)條用碳鋼合金制成,自1945年以來,已陸續(xù)被多種新的特殊合金(添加鈷、鉬、或鈹?shù)蔫F、鎳、鉻),以及冷軋合金(結(jié)構(gòu)硬化)所取代。
發(fā)條的能量會(huì)隨著機(jī)芯的運(yùn)行逐漸減弱,根據(jù)杠桿力矩原理:當(dāng)發(fā)條被上滿,它的力矩最大(力矩杠桿最長),因此發(fā)條前端需要以較小的力量輸出。運(yùn)行一段時(shí)間后,緊緊盤在發(fā)條軸上的發(fā)條會(huì)慢慢松開,它的能量隨之下降。當(dāng)能量即將耗盡時(shí),發(fā)條末端的力矩最小(力矩杠桿最短),此時(shí)輸出的力量也隨之變小,因而傳動(dòng)力量需加大才能維持機(jī)芯運(yùn)行。力矩量變的過程中(發(fā)條上滿走時(shí)偏快,能量下降走時(shí)偏慢)BOB半島,機(jī)芯的走時(shí)精準(zhǔn)度完全是前前后后的平均值。隨著現(xiàn)代冶金技術(shù)的提高,更優(yōu)質(zhì)的金屬元素被應(yīng)用到機(jī)芯主發(fā)條的制作中,通過改變主發(fā)條的金屬彈性和耐疲勞程度,憑借出色的物理特性盡可能地穩(wěn)定輸出力矩。制表師或通過打磨光滑的發(fā)條盒內(nèi)壁以減小發(fā)條釋放阻力,或降低擺頻,相對(duì)延長動(dòng)力以取得相應(yīng)的穩(wěn)定力矩區(qū)間。
擒縱機(jī)構(gòu)是一種機(jī)械能量傳遞的開關(guān)裝置,這個(gè)開關(guān)受“計(jì)時(shí)基準(zhǔn)的控制BOB半島,以一定的頻率開關(guān)鐘表的主傳動(dòng)鏈,是指示停--動(dòng)相間并以一定的平均速度轉(zhuǎn)動(dòng),從而指示準(zhǔn)確的時(shí)間。擒縱機(jī)構(gòu)的功能可以從兩方面理解:擒,將主傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)鎖定(擒住),此時(shí),鐘表的主傳動(dòng)鏈?zhǔn)擎i定的;縱,就是以震蕩系統(tǒng)的一部分勢(shì)能,開啟(放開)主傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng),同時(shí)從主傳動(dòng)鏈中取回一定的能量以維持震蕩系統(tǒng)的工作。擒縱機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械鐘表的核心,最初的擒縱機(jī)構(gòu)誕生于15世紀(jì),之后逐漸進(jìn)化到現(xiàn)在的各種樣子。目前,仍有數(shù)百種擒縱機(jī)構(gòu)在現(xiàn)代鐘表上使用。
自動(dòng)陀是自動(dòng)機(jī)械手表機(jī)芯里的一個(gè)部件,自動(dòng)陀是一個(gè)偏心的重錘,可以旋轉(zhuǎn),一般用重金屬制成,比如K金,鎢等。
手表帶在手上的時(shí)候,手臂會(huì)不停的變化位置和甩動(dòng),偏心的重錘能驅(qū)動(dòng)一組輪系(自動(dòng)導(dǎo)向輪、自動(dòng)上弦輪、自動(dòng)過輪)給發(fā)條上弦。
新表買來后,先上足發(fā)條,之后只要每天佩戴足夠的時(shí)間,自動(dòng)陀就能給發(fā)條源補(bǔ)充能量,從而使自動(dòng)表正常走時(shí)。
由于自動(dòng)擺陀需要極其精確的重力,因此如今絕大部分的自動(dòng)擺陀均采用鎢合金制造。鎢是一種固態(tài)時(shí)白色閃亮,粉末狀態(tài)時(shí)呈啞光灰色的重金屬,熔點(diǎn)超過3,400℃。鎢的比重高達(dá)19.3g/cm3,接近黃金的比重。
雖然也可以采用其他少見的金屬,但是由于特性不穩(wěn)定或者價(jià)格過高,很少有適合用于制造自動(dòng)擺陀的其他材料。只有豪華品牌采用鉑和金合金來制造自動(dòng)擺陀,某些售價(jià)低廉的品牌還采用銅合金自動(dòng)擺陀。