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](https://iwatchome-aws.hmgcdn.com/storage/article/6ZUoSZiyfwO4FLd3jMZterFhqke93w6Kijy2KXkw.jpg)
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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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目前9RA5機芯僅有一個衍生機種的誕生,就是將動力儲存顯示指針整合於機芯橋板上的9RA2機芯,所以使用者能從透明底蓋上看到動力指示,免除面盤上的視覺設計問題,是許多新款機芯改用的設計。
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9RA5/9RA2 Spring Drive機芯系列錶款
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文/陳韋仁 資料提供/GRAND SEIKO 0800-221-585 機-147