在一枚運轉的機芯上,學習機械錶的原理
這是一枚基於經典 16.5 法分手動上鍊結構設計的教學機芯「watchbase Cal.1」。發條的動力經過齒輪系傳遞,由擒縱機構切分成穩定的節拍,最終化為指標的走動。接下來的章節將帶你從動力的入口一路走到時間的出口。
唯一的動力源是發條盒內的主發條。轉動錶冠時,動力經柄軸 → 立輪 → 小鋼輪 → 大鋼輪,將發條卷繞在條軸上。棘爪卡住大鋼輪的齒,防止發條回彈 —— 這正是上鍊時咔噠聲的來源。發條在鬆開的過程中帶動條盒旋轉,驅動整個齒輪系。
從發條盒(約 6.7 小時一轉)到中心輪(1 小時)、三輪,再到四輪(1 分鐘),每一次齧合都在提速。中心輪到四輪的增速比恰好是 60:1 —— 正是分針與秒針的比例。齒數(80/12、80/10、75/10、80/8)遵循傳統標準設計,使這枚模型以數學上的精確性走時。
如果放任不管,發條會一口氣釋放全部能量。擒縱機構將能量攔住,一滴一滴地放出。擒縱輪被紅寶石擒縱叉瓦擋住又釋放,每一擺(0.2 秒)前進半個齒。在慢動作下可以看到完整的迴圈:鎖定(靜止)→ 解鎖(微微後退)→ 躍進 → 撞上下一顆叉瓦並靜止。
擺輪與游絲這對組合每秒往復 2.5 次(每小時 18,000 次振動),並具有近乎完美的等時性:即使擺幅有所變化,週期也幾乎不變 —— 這正是機械錶精度的源泉。游絲內端隨擺輪轉動,外端固定,像呼吸一樣收緊又舒張。
這是錶盤一側。摩擦套裝在中心輪軸上的分輪帶動分針;跨輪以 12:1 減速驅動時輪和時針。正因為是摩擦配合,對時的時候才能只撥動指標。小秒針直接裝在四輪上 —— 每秒五次的小步跳動,正是擒縱節拍的直接顯現。
手錶是自下而上裝配的:在主夾板壓入寶石軸承,放入發條盒與輪系,蓋上夾板擰緊螺絲,裝上擒縱與擺輪,疊上自動上鍊機構,翻面裝錶盤與指標,最後裝入錶殼。拖動滑塊即可在這條裝配之路上自由往返。分解途中機芯仍在走時 —— 這正是最能看清每個零件職責的時刻。
在一枚運轉的機芯上,學習機械錶的原理