GRAND SEIKO新世代五日鍊 9RA5／9RA2 Spring Drive自動機芯

Jun 14, 2024

GRAND SEIKO精工的Spring Drive自動機芯 — GRAND SEIKO在2020年推出更為纖薄、精準，同時動力儲存延長至120小時的9RA5 Spring Drive自動機芯，象徵GRAND SEIKO在開發獨家第三類機芯的創新與成就。

GRAND SEIKO在2023年歡慶9S機芯問世25週年，而2024年則是慶祝9R機芯誕生20週年，因為在2004年推出的9R65 Spring Drive自動機芯，是Spring Drive機芯首次採用自動上鍊且具備長達72小時的動力儲存，堪稱劃時代的設計，至今已經滿20週年。

而GRAND SEIKO在推出9R65機芯之後，陸續發表具兩地時間功能的9R65機芯，以及計時功能的9R86、9R84機芯、日後還推出多款9R Spring Drive手上鍊機芯，大幅提升9R機芯的類型，也代表錶廠的研發能量持續精進。

當品牌在2020年慶祝GRAND SEIKO錶款推出60週年，分別推出新一代的9SA5自動機芯，以及9RA5 Spring Drive自動機芯，但是這兩款機芯並不是要全面取代原有的機種，而是提供消費者更高階的產品選擇，自然機芯的規格與技術都有所升級。雖然本刊過去已介紹過9R自動機芯系列，但本期我們仍會簡單介紹Spring Drive機芯的發展歷史。

在1977年，諏訪精工舍（現為SEIKO EPSON）廠內的年輕製錶師赤羽好和（Yoshikazu Akahane），提出了一款機械式石英機芯的構想，開啟了日後Spring Drive機芯的研發之路。而Spring Drive機芯的構想，是將機械機芯的發條盒與輪系，結合石英機芯的水晶振盪器與IC電路板，讓兩種機芯的優點合而為一。

由於結構非常複雜，而且這個計畫僅僅是赤羽先生個人的構想，因此他利用工作之餘的時間研發，直到1982年才推出首款原型機種，並獲得專利，同時展開第一次的研發。由於當時正是石英錶肆虐全球的年代，這個計畫並未獲得公司的關注，而且研發難度極高，所以沒有太大的進展。

直到1993年赤羽先生推出第二個原型機種，隨著兩位鐘錶研發工程師高橋理與小池邦夫的加入，Spring Drive機芯有了新的進展，但尚未成功。直到1997年，具有生產IC能力的SEIKO EPSON，推出一款Spring Drive專用的低功耗IC，並安裝到機芯內，至此Spring Drive機芯的研發才算大功告成。

在1997年，SEIKO在瑞士計時協會（The Swiss Society for Chronometry）發表Spring Drive技術的文章，隔年在瑞士BASEL錶展推出第一個原型錶款，而1999年則發表搭載7R78 Spring Drive手上鍊機芯的錶款；不過可惜的是，赤羽先生於前一年去世，沒有能親眼看見錶款的推出。

全方位提升的性能

而Spring Drive機芯的研發路之路之所以困難，就是因為結構複雜，且橫跨機械與電子兩個領域。其運作的模式，由上鍊的發條提供能量，接著將動能傳遞給輪系齒輪，而輪系末端的磁車輪，其下方的磁車與會與三能整律器的線圈產生電能。當電能傳遞給石英振盪器與IC電路板時，石英振盪器的頻率是32,768 Hz，然後參考訊號會傳送給IC。而IC會比較石英振盪器傳送來的參考訊號，然後控制磁車的轉動速度，讓秒針精確的運作。

所以Spring Drive機芯的磁車輪，始終朝向同一方向運轉，具有極為流暢的秒針運轉，沒有絲毫的頓挫感，機芯也不會產生聲音。另外零件產生的摩擦力極小，解決長久以來機械機容易產生的摩擦效應；所以Spring Drive機芯的精確度，可控制在每天正負1秒之內。

雖然2004年推出的9R65已經是一枚規格相當漂亮的機芯，但是廠方仍希望推出一款更高階的新機種，而且在各項數據都能勝出，而9RA5機芯可說是完全達成目標。相較於現行使用的9R65機芯，這款9RA5機芯提供的動力儲存時間增加了60%，可達到120小時，也就是整整五日。例外，精準度從月差±15秒提升到±10秒，機芯厚度從5.1mm減少到5.0mm，而日期切換速度也獲得大幅提升。

五日動力儲存

由於9RA5機芯大幅提升動力，採用雙發條盒設計，所以機芯的直徑從過去9R65機芯的30mm增加至34mm，這也是繼2016年的9R01八日鍊手上鍊機芯（三發條盒）、2019年9R02、9R31手上鍊機芯（皆為同軸雙發條盒）之後，GS再次採用多發條盒設計。

而許多錶廠設計多日鍊機芯，為了追求均衡的扭力，通常都採用雙發條盒結構；不過9RA5卻採用一大一小的特殊雙發條盒設計，算是非常罕見。

根據廠方公布的影片，小發條盒下方的大捲車齒輪連接著手動上鍊輪系以及自動上鍊輪系，同時透過中間的齒輪，逐步地將動能傳遞至大發條盒上的大捲車齒輪，走時輪系則是連接大發條盒外圍的齒牙。而廠方按照傳統，也設計動力儲存顯示指針，大約是位在面盤的九點與十點鐘位置，與過去的9R60系列機芯有所不同，這也是判定兩款機芯的方法之一。

為了因應9RA5機芯的纖薄機身與雙發條盒結構，廠方重新設計原有的魔術槓桿（Magic Lever）上鍊系統。這款於1959年開發的雙向自動上鍊系統，藉由自動盤與上鍊系統間的齒輪互動，迫使Y字型的勾爪零件以一勾一推的方式，推動大捲車旁的上鍊棘輪（同樣具有倒鉤），產生上鍊作用，這是一款實用且上鍊效率優異的設計。

在新款的9RA5機芯中，則改用偏心式魔術槓桿（Offset Magic Lever）結構，它被設置在遠離機芯中央的位置，可減少機芯厚度，並且未減低上鍊效率。龍芯與錶冠的位置也朝底蓋移動，藉此降低重心並讓腕錶舒適地貼合手腕。

新科技的整合

隨著科技的持續進步，Spring Drive機芯才能研發成功，如同前面所提到的，因為專用低功耗IC的誕生（僅需25奈瓦nano watts），機芯才得以量產。因此9RA5採用全新的IC組件，以及挑選通過三個月耐久測試過程的高穩定性石英水晶振盪器，所以9RA5的精準度到達月差±10秒，較9R65的月差±15秒提升許多。

同時Spring Drive機芯的IC首次整合可測量機芯內部溫度的感測器每天可收集540次的資料以衡量IC內部溫度變化，能補償可能由溫度變化導致的石英振盪頻率誤差。而石英振盪器與感測器被真空封裝為單一組件，消除兩者之間的任何溫度差異，而此種封裝還能減少濕度、靜電或光線干擾等任何可能的影響因素，進而讓手錶維持最高精準度。

除此之外，9RA5機芯雖然更為纖薄，但堅固性與抗震能力卻都獲得提升，因為新的傳動輪系接近機芯中央，並由一個中央橋板固定傳動輪系，這個「一體成形中央橋板」更符合潛水錶ISO標準的抗震要求，這是與9R65機芯較為不同之處。