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文/Joe‧插圖/潘煌文‧資料提供/武祥
2005/4/17 約在16世紀初就有時計的發明,最初是利用地心引力作為動力來源,這種時計只能安 置在某一固定地方,例如高樓、牆壁上所掛的大鐘,就是以鍊子繫住用鐵做成的重錘 ,並繞在輪上轉動;後來才發明了利用彈簧的彈力使其運轉,也就是現在鐘錶的發條 。這種時計在體積上縮小了許多,宛如蛋大,可以裝在衣袋內,這就是德國紐倫堡鎖 匠所發明的紐倫堡蛋(Nuremberg Egg),這個錶的零件全是以手工做成,因此費 工費時,而且所作的每一只錶個個不同。 直到 19世紀,漸漸發展到機器生產製造,品質才得以控制。直到目前為止,鐘錶結構的名 稱極不統一,即使在同一地區內亦有許多不同的稱法或譯名,而且世界各國對鐘錶零 件亦缺乏統一規定。因此,瑞士ETA機芯製造廠首先採用了以號碼數來代表,以便鐘 錶業者在配購零件時能正確無誤。不過各國廠牌機芯名稱雖相同,但在結構上仍有差 異,代號也會不同。鐘錶的運轉是利用槓桿原理,就好像盪鞦韆般的來回重複,最基 本的運作順序是由發條→中心輪→第三輪→第四輪→擒縱輪→馬仔→擺輪,然後擺輪 的反作用力將馬仔彈回原位的一種簡諧運動。
圖文:發條動力方向示意圖 發條盒是由鋼條捲曲產生彈力所造成的力量。一般而言,發條盒又稱一番車(Barrel) ,是由發條(Mainspring)、發條鼓(Barrel Drum)和發條鼓蓋(Barrel Cover) 所組成,並利用方孔齒輪(Ratchet Wheel)傳動至中心輪等其他齒輪,是鐘錶運轉 最重要的基礎結構,就好像人類的胃袋一樣,將吃進來的食物轉化為能量,由於這個 簡單的結構方便好用,所以從古至今變化並不大。
圖文:左為擺輪﹔右為擒縱輪及馬仔 當您聽到手錶〝滴答〞〝滴答〞作響宛如節拍器不停地擺動時,字盤上的秒針也隨著 節奏轉動,讓我們立刻感受到時光的不斷飛逝。造成這個節奏般的聲響是由於擺輪 (Balance Wheel)受力反作用至馬仔(Lever)所產生的聲音。擺輪系統是由合金 製成並以游絲(Hairspring)造成反作用力藉由推動寶石(Impulse Jewel Pin) 彈回馬仔(Lever),一個完美的擺輪通常是以225度至270度的擺幅不停擺動, 讓時間永遠生生不息。
鐘錶的主要結構,除了先前所提到的發條和擺輪,中間的主要輪系也是讓時間運轉的 主要零件,它們就好比人類的血液不斷接收發條盒傳送過來的力量。這個主要輪系包 含有:(1)中心輪,又稱二番車(Center Wheel or 2nd Wheel);(2)第三 輪,又稱三番車(3rd Wheel);(3)第四輪,又稱四番車(4th Wheel);(4) 擒縱輪,又稱五番車(Escape Wheel),這些齒輪分別擔負起時、分、秒和等時節 奏的傳送功能。所有動力的開始從發條旋緊發送力量至中心輪、第三輪、第四輪、 擒縱輪、卡子,再到擺輪,然後擺輪反作用力至馬仔使其恢復之前所在位置,如此一 來,整個運轉過程即可週而復始。
平日我們看到手錶上時、分及秒的指針顯示,他們是如何藉由齒輪分配的呢?當發條 提供力量至中心輪時,中心輪會以60分鐘1圈的速度進行迴轉,到了第三輪時則開始 產生變速情形,移轉至第四輪則是以60秒1圈的速度進行迴轉。所以分針的顯示是藉 由中心輪的軸心所產生,秒針的顯示是由第四輪的軸心所產生,至於時針的顯示, 則是藉由位於上機板連結分針輪的時輪來產生的。一般人會發現有些手錶小秒針會在 6點鐘或9點鐘方位,這就是依照第四輪的位置來決定。另外大秒針的設計則是在第四 輪加裝一傳動齒輪系,使秒針的位置得以變換。 喜愛鐘錶的玩家們,經過一番詳細的 說明後,您的功力是否增加不少? |
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