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技術教室
LESSON 2:擺輪
2012年01月06日
約在十六世紀初發明時鐘之初,是以鍊子繫住用鐵做的鐘擺,並利用地心引力作為動力來源來走時,這類時鐘只能安放固定地方,例如高樓、牆壁上所掛的大鐘。後來當設計轉化成懷表時,便以輕巧的游絲代替了地心吸力,而笨重的鐘擺,則由擺輪代替。 擺輪的運作原理,主要來自於物理上的簡諧運動(Simple Harmonic Motion)。是最基本也最簡單的機械振動,以游絲的彈性作用來帶動擺輪的左右擺動,穩定的頻率也得以產生。所以這個擺動,即機芯振頻,是很視乎游絲的個性,也跟擺輪的大小有關。簡單來說,擺輪轉幅太細(或太慢),腕表就會慢;擺輪擺輻太大(或太快),腕表就會走得太快。調校時通常是利用stud來改變游絲的長度。當表慢了的時候,可把游絲變短來加快擺輪擺速,令腕表走得快一點。換言之,當表快了的時候,則把游絲變長來拖慢擺速,讓表走得慢一點。基本上振頻愈高,腕表愈準確,但高振頻卻容易產生磨損,影響準確性,所以市面上以4Hz(每小時28,800次)振頻的機芯較為常見。 擺輪的另一作用是以擺動控制擒縱臂的活動,與擒縱輪組成擒縱系統,穩定釋放並均化發條輸出的動力,過程中也將發條的強大張力,轉化成均等的機械動能,並推動整顆機芯運作。 另外擺輪必須又圓又十分平衡,這樣才能提供一次又一次完美的擺動。但由於是金屬鑄造,擺輪無法可做到完全平衡,早期沒有科技的協助,所以只好在擺輪的對角位置加上螺絲,依靠螺絲的退出或鎖入,來修正擺輪的重量分佈。後來發明了以銅鈹鎳製造擺輪,這些稱為「光擺」的新式擺輪,不易受溫度影響,又有輕巧節省動力的特性,慢慢成為了主流,不過在一些高級腕表機芯中,仍有俗稱「蓮花擺輪」或「砝碼擺輪」的備有螺絲的擺輪的縱影。