由平面到立體 游絲的形狀

Text: 黑咪

幾期之前曾介紹過以矽和不同物料製作的游絲的特點。但游絲的學問又豈只物料？游絲的形狀跟機芯的精準度同樣息息相關。這次跟大家繼續詳談游絲。

我們常說機芯猶如一枚腕錶的心臟，而「心臟」跳動的節奏便跟腕錶的精準度息息相關。機芯走時是否穩定，重點在於擒縱系統能將發條鼓儲存的動力轉換為規律的擺動，當中的關鍵正是游絲和擺輪。自荷蘭物理學家Christian Huygens在1675年開發出配搭螺旋狀游絲的擺輪後，鐘錶界一直採用此設計，而在300多年間，不同製錶師也持續將它進化改良，除了之前跟大家講過的製作物料，各品牌也不斷完善游絲的形狀和設計。

最早誕生的游絲呈水平捲曲形狀，自面世以來一直是主流的游絲設計（直到現時應該仍有九成鐘錶採用平面游絲）。平面游絲通常外端會被固定在游絲頭上，內端亦透過固定栓與擺輪相連，讓兩者在運作時互相牽引擺動，推動擒縱叉和擒縱輪，再帶動齒輪組和錶盤上的指針轉動，顯示時間。

但平面游絲在收縮與擴張時，其中心點會隨之改變、與擺輪軸心不一致，對走時產生影響，製錶大師Abraham-Louis Breguet（對，就是發明了音簧、最早期鐘錶抗震系統、陀飛輪的寶璣）便在1795年提出overcoil spring的設計。簡單點來說，這種寶璣式游絲就是將原本游絲的外圈末端向上並朝內彎曲，其優點在於能縮短游絲內外兩端重心的距離，而上繞游絲也能降低每圈游絲之間的摩擦，令其收縮和擴張幅度和頻率更穩定。由於寶璣式游絲向上屈曲，從側處看就像有上下兩層，故也被稱為雙層游絲。但雙層游絲的名字跟其他品牌後來推出的真正「雙層游絲」（即兩條游絲分置兩層的設計）容易混淆，故雖然現時並不只Breguet一個品牌使用「寶璣式游絲」，但筆者仍然喜歡以此作為這款游絲的名字。錶壇中另有一種採用Phillips curve的上繞游絲，原理跟寶璣式游絲一樣採用向上屈曲的末端設計，其曲線弧度是根據法國工程師兼數學家Edouard Phillips在1860年的計算和研究而成。

除了「寶璣式游絲」和Phillips curve的上繞游絲，當然還有其他立體形狀的游絲，其中最常見的是圓柱形結構，過往主要出現在需要高精準度計時的船鐘，其游絲像螺旋一樣垂直繞圈，每圈游絲與圓心的距離一樣，能改善平面游絲重心不一的缺陷。但在腕錶上立體游絲並不常見，因為立體游絲佔據的空間較大，對尺寸細小的腕錶來說較為奢侈。不過為了達到更高精準度（同時展現工藝），有少數品牌也推出各種立體游絲的設計，以達到更高精準度的目的。

以腕錶界兩大品牌為例，Rolex堅持使用上繞游絲結構，自行研發Parachrom合金游絲；而Patek Philippe推出的平面Spiromax矽游絲，則將游絲的外端和內端設計成較厚的形狀，令游絲更接近同心擺動，達到精確運轉的效果。

因應製錶技術的進步，現時的游絲切割和配置能夠比以往做得更為精準，故就算是平面游絲也能夠有效減低或抵銷游絲收放時重心位移的問題。各品牌推出不同造型的游絲結構，其實並不只是鬥精準，而是透過自家設計證明品牌的工藝！

Breguet 上繞游絲始祖

Abraham-Louis Breguet設計了首款上繞游絲，改變了游絲的發展。在1880年到1910年間，不少製錶商都喜歡在其時計鐫刻大寫字母的”Spiral Breguet”或”Breguet Overcoil”，證明此設計是一大賣點。Breguet將游絲的末端提升，讓擺輪游絲能夠以更接近同心的方式運轉，具有更好的同軸效果，令腕錶走時更為精準，並有效減低擺軸的磨損。時至今日，無論是Breguet或是其他品牌，也仍然源用此設計，例如Breguet今年為慶祝品牌250週年推出的Classique Tourbillon Sidéral 7255腕錶。

H. Moser & Cie. 雙游絲系統

H. Moser & Cie.在2007年開始採用雙游絲系統，品牌的雙游絲系統是在同一枚擺輪上安裝兩枚捲曲、方向相同、但固定位置相對的游絲，所以兩根游絲會同步收放，但移動方向卻剛好相反，由此抵銷單一游絲收放時重心位移的問題。根據品牌的檢測資料，一般平面游絲在收放時的重心位移大約為0.3毫米，寶璣式游絲能夠大幅縮減至0.05毫米，但Moser的雙游絲卻幾乎沒有位移！品牌機芯的游絲樁設計也別具特色，以鵝頸式結構固定游絲末端，故只要看到擺輪上有兩個鵝頸式結構，便知道該機芯搭載雙游絲。品牌目前僅在陀飛輪機芯中採用雙游絲系統，例如最近推出的Streamliner Tourbillon Skeleton Rainbow。

Hautlence 中央圓柱型游絲

現時大約只有10個瑞士品牌有能力製作自家游絲，而Hautlence便跟姊妹品牌Moser一樣，用上同集團Precision Engineering AG製作的游絲。Hautlence最近推出的Helix Series 1腕錶，在其陀飛輪機芯中配上旋轉的圓柱形游絲。品牌將陀飛輪（和圓柱形游絲）置於錶盤正中，作為全錶運作的焦點。腕錶的小時和分鐘採用逆跳顯示，分別設置在錶盤左右兩側，逆跳顯示的跳動感與中央螺旋形的陀飛輪自轉成強烈視覺對比，機械動感十足。

Montblanc 雙圓柱型游絲

比Hautlence更早製作圓柱形游絲的腕錶品牌有Montblanc，同樣有自家製作游絲的能力。品牌早在2011年推出雙圓柱型游絲陀飛輪腕錶，其厲害之處是不只將一組圓柱型游絲放到腕錶之中，更是將兩組圓柱型游絲結合！兩組游絲以一內一外方式放置，循相反方向運作。由於兩組游絲的扭力相同，能夠進一步加強等時性，讓走時更穩定精準。此雙圓柱型游絲搭載在陀飛輪之中，陀飛輪框架上也備有3個刻有Minerva錶廠古老箭頭標誌的活動砝碼，方便調校。單是製作這個陀飛輪組件便需要3個星期。

Jaeger-LeCoultre 首創球狀游絲

游絲當然要呈圓形才能夠同心擺動，維持穩定頻率。但除了平面的圓形、向上延伸的圓柱型，真的再沒有其他可能嗎？Jaeger-LeCoultre在2004年推出了首代球體陀飛輪Gyrotourbillon 1，採用雙軸式設計，將平面游絲置在不同速度轉動的內外雙層框架中，消除地心引力影響；第二代在2008年面世，內框轉速較前代快，游絲被換成等時性較佳的圓柱型設計；之後到2013年的第三代，品牌更創新地研發出配備兩個末端曲線的球狀游絲，為全球首枚球狀游絲設計的腕錶，在等時性方面有更出色的表現！搭載Gyrotourbillon 3的176手上鍊機芯以雙軸結構運轉，外框架轉動一周需時60秒，內框架則需24秒，設計師特別將上錶橋移除，讓大家更容易觀賞整個機械的運作。

Roger Dubuis 四擺輪游絲

以上提到的幾款特別設計游絲剛好都搭載在陀飛輪之中，但Roger Dubuis則另闢路徑，不採用陀飛輪的設計，而在腕錶中用上4組擺輪游絲的設計！搭載Quatuor四擺輪游絲的RD101機芯歷經7年研發而成，4個呈90度角傾斜配置的擺輪游絲配對運作，用5組差動器連接，能夠隨佩戴者的不同手腕位置抵消地心引力作用對走時的影響。自2013年面世以來，四擺輪游絲系統曾以矽質、玫瑰金、DLC鈦金屬、CarTech Micro-Melt BioDur CCM鈷鉻鉬合金、複層碳纖維等款式演繹，愈出愈有。