十項全能的超薄機芯 百達翡麗240自動機芯系列

Apr 29, 2015

擁有崇高地位的PATEK PHILIPPE百達翡麗,除了擅長製作複雜錶款之外,品質優異的自製基礎機芯,也是不可或缺的重要元素;在1977年推出的240自動機芯,不僅具有纖薄的尺寸,不斷進化與改良的過程,更展現本枚機芯的優異擴充性。

Ref.5940萬年曆:直徑37×44.6mm 18K白金錶殼/時間指示、月相盈虧顯示與萬年曆功能/240 Q自動上鍊機芯/藍寶石水晶鏡面、透明底蓋/防水30米/參考價NTD 2,700,000(實際價格以官方公告為準)

創立於1839年的PATEK PHILIPPE百達翡麗,至今仍是屬於獨立經營,不受集團所控制的高級錶廠。而這些非集團體系的高級錶廠,如愛彼、勞力士,其相同的地方在於,歷經石英錶革命,卻持續生產機械腕錶,不僅能延續生產能量,同時更能獲得消費者的信賴。

而百達翡麗甚至在石英錶風暴後的1972年,開始研發採用微型自動盤的超薄機芯,並於1977年正式推出,這枚獲得數項專利的240自動機芯,一直服役至今日,並衍生出多款不同功能的機種,算是鐘錶業界裡的長青樹。

在此之前,百達翡麗於1953年所推出的12-600AT自動機芯,是廠方所研發的第一枚自動機芯,其機芯直徑為27mm,而厚度則是5.4mm,屬於比較厚實的機種;1960年所推出的27-460自動機芯,實際上是12-600AT的進階版,厚度約4.6mm。由於受到石英錶革命的衝擊,在1970年錶廠停止生產27-460自動機芯,因為這枚機芯的結構比較複雜,製作成本非常的高。

所以在1970年代初期,百達翡麗僅剩下由積家生產的28-255自動機芯與自製的350自動機芯,但由於350機芯採用環形自動盤設計,結構複雜且問題較多,因此百達翡麗便開始研發新一代的自動機芯;其設計的重點在與超薄與簡化零件數量,這也是為了因應當時錶款的設計趨勢,以及考量成本所訂出的標準。

為了達成上述的目標,因此百達翡麗選定了微型自動盤機芯為發展的基礎。當時BUREN以及UNIVERSAL在1960年代所推出的1280自動機芯與66自動機芯,都是屬於第二代的微型自動盤機芯,問題較少,同時上鍊效率也不錯,因此成為百達翡麗設計240自動機芯的參考範本。

240自動機芯分解圖。

於1977年首次問世的240自動機芯,其直徑為27.5mm,厚度為2.4mm,振頻為每小時21,600轉,動力儲存48小時。其機芯的厚度,在當時亦是名列超薄自動機芯的前三名,不過在進入2000年之後,廠方則增加厚度至2.53mm,可能是部分零件有所更動,這部分廠方並未說明;不過目前我們所見到的240機芯,許多細節與零件已有所改變,在這近十年之間,其實進行極為低調的演進過程。

從240機芯的外觀來看,擺輪的右半側為自動盤與上鍊輪系,而左半側是發條盒與走時輪系。但是自動盤的尺寸大小,已經不像早期的微型自動盤設計,僅佔有機芯的1/4面積,而是擴大至1/3;主要的原因在於,面積過小的自動盤,旋轉的力矩太小,即使採用貴金屬材質的自動盤,也無法改變旋轉上鍊的效能。因此,240機芯的自動盤尺寸,已經較早期的同款式機芯,放大許多。

由於較大的自動盤設計,因此走時輪系無法採用傳統的配置,也就是將二番車(分針輪)或是四番車(秒針輪)放置在機芯的中央。因此廠方在二番車的背面,加裝了小齒輪,直接連動日裡車,然後驅動中央的時分針,這樣的設計相當具有巧思,也減少機芯的複雜程度。所以通常240機芯都呈現兩針的模式,僅有少部分錶款使用小三針結構,而小秒針則位於特殊的四點鐘位置,也就是秒輪所在位置的上方,與215手上鍊機芯位於六點鐘的位置大不相同。

目前新出廠的240機芯,都會裝載Spiromax®矽游絲,透過游絲的顏色,以及末端特殊且受專利保護的末端弧線(此處稍微凸起,紅圈),我們可以輕易地辨別。由於每一個遊絲都是採用DRIE技術製造,尺寸與長度完全一模一樣,因此無需對每一件遊絲進行繁複的鑽孔、成型和調整等加工。

由於微型自動盤的結構特殊,壓縮了自動盤下方的空間,因此自動上鍊輪系的結構也必須簡單與微型化;所以240機芯採用單向自動上鍊,不僅可減少零件數量,同時也降低故障的機率。扣除自動盤之外,整個輪系只有五枚齒輪,不過其中卻採用了三組滾珠軸承結構,這是本枚機芯最特殊之處。

第一組的滾珠軸承位於自動盤下方,是目前大多數自動盤所採用的設計,但是第二與第三組都位在自動一番車,這個大概是前所未聞的設計。因為我們所看到的自動一番車下方,其實透過不鏽鋼零件連接著另外一個滾珠軸承,而下方的滾珠軸承固定在基板上,讓自動一番車可以輕易的朝左朝右偏移。

所以當自動盤朝順時針轉動時,自動一番車會逆時針旋轉,同時偏移與自動二番車的連接,形成空轉的狀態;但是當自動盤逆時針轉動時,自動一番車會順時針轉動,同時與自動二番車嚙合,完成上鍊的動作。透過這三組滾珠軸承所構成的靈活上鍊結構,能夠彌補微型自動盤慣性不足的缺點,近年來廠方更換裝陶瓷滾珠軸承,無須添加潤滑油,運轉也更為靈敏;另外廠方採用高比重的22K黃金材質作為自動盤,可提高上鍊的效能。

240自動機芯規格:直徑27.5mm/厚度2.53mm/振頻21,600 vph/紅寶石數27顆/動力儲存48小時/Gyromax平衡擺輪與Spiromax®矽游絲/PP印記認證/單向自動上鍊系統。

雖然百達翡麗始終遵守傳統的製錶工藝,但是並不見得心態會過於保守;實際上廠方在這175年來,推出多項創新的功能與專利。在240自動機芯當中,具有微調砝碼的Gyromax平衡擺輪,就是百達翡麗在1951年推出的專利設計。

而Gyromax與昔日的螺絲擺輪原理相同,可透過砝碼與螺絲調整時間快慢與擺輪的平衡,但是Gyromax平衡擺輪的優點在於,調整非常方便,維修人員可輕易的從上方調整,而不像螺絲擺輪要從側面調整。透過轉動砝碼的缺口方向,可以調整時間快慢,不過早期的Gyromax平衡擺輪,砝碼是放置於擺輪外緣的上方,直到70年代後期,砝碼才改放置在擺輪內側與擺臂上方。

百達翡麗在2008年推出的鏤空錶款Ref.5180,搭載240 SQU自動機芯,可看見固定在基板上的第三組滾珠軸承。右圖則是用於Ref.6102錶款的240 LU CL C自動機芯,面盤上的星空結構,其傳動力量是直接來自於發條盒。

除此之外,百達翡麗在2005年推出具有專利的Silinvar®矽材質,並以此製造出擒縱輪,隔年更推出Spiromax®矽游絲。由於矽游絲不含金屬材質,所以不會磁化,不易受冷熱溫差的影響;加上重量輕盈(只有金屬材質的三分之一),而且經過DRIE深反應離子蝕刻的技術,使游絲的精密度大幅提升,強化了游絲收放的等時性。因此,大約在2011年,廠方先將Spiromax®矽游絲運用在一般量產版的324自動機芯上,緊接著240機芯也開始採用,可有效提升機芯的運轉精確度。

限量款Ref.5550P萬年曆:廠方在2011年推出的全矽材質套件的Ref.5550P腕錶,內部以240 Q機芯為基礎,換裝造型特殊的GyromaxSi擺輪,新款的Pulsomax擒縱輪與擒縱叉,以及Spiromax®矽游絲,組成Oscillomax矽材質套件,儲能從48小時增加至70小時。

百達翡麗在1977年推出240機芯時,主要用於兩針與三針的薄型錶款之中,不過日後240機芯的發展,卻遠遠超乎當初的預期。在1985年,百達翡麗發表Ref.3940萬年曆錶款,這是取代1981年推出的Ref.3450萬年曆腕錶。其內部所搭載的240 Q自動機芯,加裝了萬年曆模組之後,厚度依然保留在3.88mm,而美觀平衡的面盤配置,使Ref.3940成為廠方最經典的錶款,一直生產到2006年,才由新款的Ref.5140接棒。

另外,在1994年推出的Ref.5015月相動力儲存腕錶,內部的240/154自動機芯同樣是由240機芯加以改造,具備了月相、月齡指示以及動力儲存顯示。當Ref.5015在1999停產後,便由Ref.5054接棒,錶款採用240/164自動機芯,月齡指示功能則更改為日期指針;現在同樣功能,主要運用在Ref.5712之上。

圖左為Ref.5131世界時區腕錶:廠方在2006年推出新一代的Ref.5130(直徑比5110大2.5mm)之後,便在2008年推出具有掐絲琺瑯面盤的Ref.5131腕錶,內部同樣採用240HU自動機芯。圖右Ref.6102P Sky Moon在2012年推出,也就是沒有鑲鑽的Ref.6104錶款,錶殼直徑為44mm。

隔年,百達翡麗所推出的Ref.5110世界時區腕錶,內部使用的240 HU自動機芯,同樣是加裝24小時世界時區功能的機種;透過按壓左側的按把,短時針會前進1小時,而城市環及24小時環則逆時針方向移動一格,屬於容易操作的世界時區腕錶。

而最複雜的240機芯款式,就是在2002年所推出的Ref.5102 Sky Moon,面盤上具有星象圖、月亮運轉軌跡以及月相盈虧,內部的240 LU CL自動機芯,直徑也擴充至38mm,而厚度為6.26mm,具有301枚零件。在2010年,廠方則是發表加裝日期指針的Ref.6104 Sky Moon,也是240機芯至今所推出過最複雜的機種。

 文/陳韋仁
攝影/劉信佑