傳奇的自動上鍊 IWC的Cal.50000系列自動機芯

1950年代是自動上鍊機芯的萌芽階段，當年萬國錶的比勒頓上鍊系統推出之後，備受好評。隨著80年代末期的機械錶復興，IWC這項經典的設計更結合了七日動力儲存，成為全新的Cal.50000系列自動機芯。

在二次世界大戰之後，自動上鍊機芯已經逐漸成為市場主流，因此各類型的上鍊系統，也就成為每家錶廠研發的重點。IWC萬國錶在1950年，由技術總監阿爾伯特．比勒頓（Albert Pellaton）推出創新的比勒頓上鍊系統（Pellaton winding system），也就是許多玩家俗稱的啄木鳥上鍊系統。這是藉由兩個猶如鳥嘴的棘爪（Pawl），來推動連接發條盒大捲車的的棘輪（具有倒鉤的齒輪），達成快速上鍊的效能。

這一項專利運用在萬國錶當年的小秒針機芯Cal.81之上，日後由大秒針款的Cal.85自動機芯來發揚光大，並奠定Cal.85系列自動機芯在錶壇上的重要地位，至今仍是許多收藏家必選的經典機芯之一。

然而在石英錶革命之後，由於自製機芯所需的繁複工序與高昂成本，早已被視為洪水猛獸；所以使用比勒頓上鍊系統的機芯，在萬國錶所生產的錶款中，早已不復見。直到2000年，萬國錶推出新一代的Cal.5000七日鍊自動機芯，才使這項經典設計再度重生。在萬國錶發表Cal.5000自動機芯的同一年，百達翡麗推出了具有十天動力的Cal.28-20/200手動上鍊機芯，而蕭邦也發表Cal.1.98手動上鍊機芯，可說是多日鍊機芯發展史上最輝煌的一年。

不過在這三枚機芯當中，僅有 Cal.5000屬於自動上鍊，因為比較符合一般消費者的使用習慣，所以至今不斷衍生出多款機種。在2002年，萬國錶推出了大三針款式的Cal.5011自動上鍊機芯（日後小三針與大三針的機芯型號也都改為五碼），往後的兩年，更陸續發表了Cal.50611萬年曆機芯與Cal.50900陀飛輪，展現本款機芯深厚的發展潛力。

本款機芯屬於大尺寸的設計，直徑為37.8mm，厚度為7.6—8.9mm之間，與昔日的懷錶機芯相當類似，因此搭載本系列機芯的錶款，都是屬於42mm到47mm的大尺寸腕錶。而Cal.50000系列機芯最大的特色之一，就是具備七天的動力儲存，也是當時錶壇上少見的設計；不過其實發條盒內可以儲存達8.5天的動力，但是機芯內的特殊裝置會在動能僅剩1.5天時，停止運轉，避免影響準確度。

回顧前一代的啄木鳥自動機芯Cal.85系列，其直徑約為29mm，動力儲存為46小時左右，雖然兩者的直徑相差將近10mm，但都是採用單一發條盒設計，何以動力儲存相差將近五天（120小時）？相信是許多人所感到困惑的一件事情。

其實延長動力儲存的方式有下列三種：分別是使用大尺寸的發條盒、增加齒輪以及採用較低的震頻。

因為延長動力最簡單的方法就是增加發條的長度，所以也就需要較大的發條盒（另一種就是增加發條盒數量），一般自動機芯的發條盒直徑，以常見的ETA Cal.2824為例（直徑為25.6mm），由於走時輪系的四番車（秒輪）軸心仍位於機芯中央，因此直徑不會超過12mm。而Cal.5000的走時輪系沒有一個軸心位於中央，所以發條盒幾乎可以擴張到機芯的中心，超過18mm以上的大型發條盒，可提供的動力絕對可以超過3天，所以替本款機芯奠定了良好的基礎。

最重要的關鍵點，就是增加走時輪系的齒輪數，廠方在原本的二番車與發條盒中間增加另一個齒輪，因此可延長機芯的整體動能時間。其實早在半世紀之前，Angelus SF240手動上鍊機芯，就已經使用過同樣的設計；這枚16法分的大尺寸懷錶機芯，同樣採用單一發條盒設計，但是藉由增加齒輪系，讓機芯得以具有8天的動能。

拆開Cal.50000自動機芯時，可發現包含發條盒在內，共有六個齒輪，一般的機芯只有五個；由於齒輪系之間的動力傳遞減緩，所以機芯的動力儲存也跟著增加。至於使用較低的震頻，也能延長動力時間，不過通常都不列為設計方向的主軸。從Cal.50000系列機芯在2005年之後，全面將震頻由每小時18,000轉提高為21,600轉這一點來看，可發現，廠方可由前面兩個方式的修改來提高動力儲存的時間。

但不可否認的，如果要以28,800轉為基礎來設計多日鍊機芯，其限制必定會提高許多，例如：要增加發條盒數量，減低可增加其他功能的可能性。而萬國錶在本款機芯的設計上，選擇了中庸之道；機芯沒有最長的動力儲存，也沒有最高的震頻，但是簡單的結構設計，與可增加功能模組的結構，卻讓本枚機芯擁有最多元化的面貌。

而本系列機芯所使用的比勒頓自動上鍊裝置，一直是萬國錶最著名的設計，也是鐘錶發展史上最重要的設計之一。當時萬國錶的技術總監比勒頓，採用與一般齒輪囓合完全不同的自動上鍊結構。其設計原理是在自動盤轉動時，其軸心下方的金屬凸輪（形狀像桃子），由於其不等長的形狀，會讓相連的金屬支臂產生左右移動的效果，而支臂上的兩個類似鳥嘴的的棘爪，則會向後勾動具有倒鉤的上鍊棘輪，進而推動發條盒。

由於其雙向上鍊的設計，不輪自動盤朝何種方向旋轉，至少有一個棘爪能提供上鍊效果，而且此一結構耐用不易損壞，因此成為鐘錶界最著名的上鍊系統；本款機芯在完成1960次的運轉後，便可以產生7天以上的動力儲存。

雖然這種棘爪與棘輪的組合，早在40年代左右，OMEGA與LONGINES就已經運用在自動機芯上，但是比勒頓設計出更加優異的支臂結構，並且精算出最佳的上鍊效能，因此才能使這項自動上鍊裝置，即使歷經60年的時間考驗，仍是錶壇中最耐用的自動上鍊裝置之一。

Cal.50000系列機芯的比勒頓上鍊系統，與當年的設計幾乎沒有太大的差異，但是主要是將與凸輪接觸的兩個圓形滾軸，由銅合金改為人造紅寶石材質，主要的考量應該是著重在耐用度方面。另外，廠方也透露最新資訊，未來會在Cal.51900機芯上，使用最新式的陶瓷棘爪，藉由高科技陶瓷的堅硬防刮特性，可有效的提高耐用度。

目前Cal.50000系列機芯，總共有六款型號，其中三款基礎的機芯，分別是小秒針顯示的Cal.51011與大三針的Cal.51111、Cal.51113。正如同我們前幾期本單元所介紹的新款機芯，都可在大三針與小三針的兩種模式中，輕鬆的變換其模式，而無須增加其他的機芯模組。

本枚機芯在當初設計之初，所有的走時輪系都沒有在機芯中央，但卻保留一個小空間給予大秒針輪（機芯正中央），藉由與四番車的連接，可成為大秒針顯示的機芯；如果拔去大秒針輪，就恢復成小秒針顯示。另外Cal.51613（顯示北半球相）與Cal.51614（可顯示南北半球月相）都是屬於萬年曆機芯，是依照原先Kurt Klaus所設計的萬年曆模組（四位數年份），再加以修改，其月相輪的精準度，在持續運轉577.5年後，才會有一天的誤差。而加裝萬年曆功能之後，機芯的厚度僅由7.6mm增加到8.8mm，算是非常纖薄的功能模組。

在2010年萬國錶所推出的Cal.51900可說是本系列機芯中，厚度與身價最高的機種；它具有飛行陀飛輪與逆跳日期功能，機芯的直徑為37.8mm，厚度則是為8.9mm。不過Cal.51900的機芯震頻則降為每小時198,000轉，是本系列機芯中，最低的一款；主要的原因，應該就是為了應付陀飛輪額外的結構重量與動能，因此需要降低一些震頻來提高整體動能。

 文／陳韋仁
攝影／劉信佑