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12. 18. 2020
TØ 恆定動力陀飛輪:專訪設計師
會員專屬:全新 GS 概念創作設計師川內谷卓磨專訪。

無設限的創作概念

2020 年 7 月,在慶祝 60 周年之際,Grand Seiko 也發表了一款全新概念機芯。這是 Grand Seiko 有史以來第一次推出非商業化規劃、純粹以展現 Grand Seiko 年輕工程設計師想法的概念創作。這位設計師就是川內谷卓磨先生。2010 年,他的職業生涯始於 Seiko Instruments(現為 Seiko Watch Corporation)。他曾參與 Grand Seiko 和雫石工坊的機械錶研發,目標就是盡其所能創造出最為精準的手錶。最特別的是,這項研發沒有任何限制。不必考量製造能力或產能,也無須顧慮潛在成本。他的最終目標就是製造出世上最精準的錶。

川內谷先生出生於靜岡市,在東京工業大學工業工程及管理系取得學士學位。他的論文主題是新幹線(或稱子彈列車)的駕駛艙,以及如何提升儀表板設計的效率。他熱愛音樂,是一位專業吉他手。取得學位後,他決定成為職業音樂家,在日本及歐洲各地從事吉他演出數年。

最後川內谷先生決定投入製錶領域,因此他進入了瑞士錶匠訓練及教育計畫 (WOSTEP)。經過兩年的努力,他從製錶學校畢業,進入 Seiko Instruments。

川內谷先生的生命歷程十分有趣,這樣說起來,他豐富多彩的職業生涯,似乎也影響了這個獨一無二的創作:T0 恆定動力陀飛輪。在此之前,恆定動力機制已經加入陀飛輪機芯之中。然而川內谷先生的做法更加獨特。他把兩者結合起來,使其盡可能接近平衡擺輪,提高能量傳遞的效率。將恆定動力與陀飛輪整合為一個單元放置在同一個軸度上,是個十分獨特的概念,也是世界首見。川內谷先生應該感到很驕傲吧。

T0 prototype.
T0 的早期原型。

他先以機芯核心、兩層支架,以及測試這套想法所需的最少齒輪系統打造出一個樣本。他盡可能使用目前手錶中既有的零件,因為他已經等不及想嘗試了!經過實驗,這個概念確實有效,而且還能繼續開發。

兩種機制整合成一體。

為了打造最高精準度,他必須分析機芯性能最大的問題。手錶內剩餘動力的多寡,會大大影響手錶的精準度。完全上鍊的動力是最大的。這個力在製錶專業中,T = 扭力,0 = 自完全上鍊之後已經過零小時。例如,T24 表示手錶自完全上鍊後已經過 24 小時。手錶處於 T0,即具備最大的精準度潛力。而隨著動力減弱,這種潛力也就慢慢消逝。川內谷先生很清楚,恆定動力機制就是這個問題的解方。

另一個問題在於手錶性能會因位置而異,尤其是從水平位置到垂直位置。這就是陀飛輪的用武之地。陀飛輪讓擒縱系統和平衡擺輪順著固定擺輪旋轉,因此來自重力的負載便能均勻分布到平衡擺輪及其支架的每一面。陀飛輪原本是為懷錶設計的,因為懷錶多半都擺放在垂直位置,但陀飛輪也有助於讓腕錶在不同位置保持一致的效能。雖然目前市場上多數陀飛輪錶比較以裝飾性為住,較少有表明其精準度或效能更高的紀錄,比方曾送至 COSC 取得認證等等,但陀飛輪的性能表現確實比較優異。

T0 以效率為目標。將這兩種機制整合為一個單元,可以大幅提高效率,振動頻率也能十分穩定。這就是為何 T0 雖然只是概念機芯,卻能在兩週的損耗測試中,透過極高效率的方式補償多變的扭力和位置,達到日差 ± 0.5 秒的超高準度!

Detail image of the blue T0 carriage.

正如您所想像的,將兩種機制合一,兩組支架圍繞同一固定擺輪旋轉,重量會很可觀,也會影響效能。所以這兩組支架川內谷先生選用鈦金屬材質,並且經過陽極氧化處理成藍色。使用鈦金屬可大幅削減重量,也是這款機芯與 Credor Fugaku 6830 機芯的唯一共同點。

這款機芯實際上是以 Grand Seiko 9S65 機芯(雖然您可能完全沒猜到)為基礎,具備停秒機制(陀飛輪中的罕見特色),72 小時動力儲存及指針、兩個平行發條盒(不論在 Grand Seiko 或 Seiko 都是首見),340 個零件,以及恆定動力機制機芯史上最高的頻率:每小時振動 28,800 次!

除了上述各項特色,包括採用慣性微調擺輪,這一特色另外只見於 Grand Seiko 的 9SA5 機芯,只是現在把螺絲改為螺母。在運行的前 50 小時內,振幅幾乎是恆定不變的,垂直位置誤差相當微小。加工採純手工,其中一大部分都由川內谷先生自己親手完成。機芯表面採珠光、斜面與雫石川紋路處理,如同新款的 9SA5 機芯。光是表面加工就耗費三個多月!至少稱得上是一組令人讚嘆不已的機芯。

 

這種機芯如何運作?

川內谷先生:能量從發條盒透過齒輪系統傳遞出去後,就會抵達承載恆定動力機制外支架的大型外部擺輪。恆定動力止輪與擒縱輪繞著同一個固定輪轉動。

外支架轉動時,會賦予連接外支架與內支架的恆定動力彈簧能量,這些能量便能驅動內陀飛輪支架。連接內支架的馬仔寶石「牽制器」與止輪的輪齒嚙合,能夠控制恆定動力彈簧配送的能量。恆定動力彈簧的能量一釋放出來,就會被傳遞至驅動與固定輪嚙合的擒縱輪的內支架。擒縱輪便能將恆定且一致的能量傳遞至擺輪。

內支架旋轉時,外支架被牽制器與止輪嚙合形成的機制擋住。當內支架旋轉 6 度,牽制器與止輪嚙合形成的機制便解除,外支架即可旋轉,提供能量給恆定動力彈簧。當外支架旋轉 6 度,止輪的下一齒與牽制器嚙合,外支架再度停止。這一系列的機械運作以 1 秒為周期,因此秒針的可呈現無振盪動作。

 

T0 的設計靈感來自何處?

T0 的心跳,或 kodō,就是恆定動力陀飛輪。

川內谷先生:我深受機械錶的零件運動所吸引,我努力讓這些零件的美感與動態發揮到極致。T0 最吸引人的地方之一就是兩個像心臟般跳動的支架,所以我把這部分做得特別突出,讓人們可以欣賞它的 Kodo,也就是心跳。此外,我把夾板橋鏤空,再搭配幾個較大的擺輪,讓齒輪系統的運動更加明顯。設定時間和旋轉錶冠上鍊時可以欣賞齒輪的運作。

Diptych: T0 caliber and droplet hitting water.
T0 的水滴表面處理呈現出水滴在恆定動力陀飛輪中心產生漣漪的效果。

川內谷先生(續):關於表面處理,靈感來自雫石融雪與漣漪的水滴,日語是 Shizuku。就像水滴落在水面泛起漣漪,我想藉由 T0 把 Grand Seiko 的世界分享給全世界的手錶愛好者。這也是為什麼我選擇以漣漪形的雫石川紋裝飾夾板表面,並以支架為漣漪的中心,因為這正是機芯的心臟。

 

為什麼支架上的寶石是藍色的?

A detailed view of the tourbillon cage of the Grand Seiko T0.
位於機芯中央的藍色寶石

川內谷先生:有兩個原因。一是 T0 的設計以水滴和漣漪為主軸,所以我想用藍色。此外,只有支架上的寶石是藍色的,因此在整個機芯中更加顯眼。我認為藍色是最適合用來慶祝 Grand Seiko 成立 60 周年的顏色。

 

倒角和斜面是手工製作的嗎?

Detail of the movement beveling on caliber T0.
手工打造橋板的斜面

川內谷先生:是的,所有夾板和橋板的邊緣都是手工拋光,包括鋸形齒輪在內的鐵質零件以及所有樞軸端的表面也都是手工拋光的。其中一些是我自己完成的,過程花了很多時間。

 

能否請您說明一下 T0 成為世界第一的原因?

川內谷先生:這是第一個把恆定動力機制與陀飛輪整合在同一軸線上的機制。如此一來,因為恆定動力靠近平衡擺輪,扭力從恆定動力傳遞到陀飛輪的能量損失跟變化可減到最小,水平方向上也騰出許多空間。這也是世界上第一款每秒振動 8 次,具有恆定動力機制的最高 VPH 機芯。

 

恆定動力機制如何在 50 小時後解開?

川內谷先生:在前 50 小時中,外側恆定動力支架每秒跳躍 6 度,將恆定動力彈簧上緊。經過約 50 小時後,由於主發條扭力不足,無法完全上緊恆定動力發條,支架的跳躍程度會從 6 度減少到 5 度,再減至 4 度,振幅也隨之縮小。約 60 小時後,外支架會自行停止,然後兩個支架會一起動,只以陀飛輪的功能開始運作。

 

您為什麼選擇以陶瓷作為自動輪的材質?

川內谷先生:恆定動力機制會儲存主發條的力,並以恆定的頻率釋放之。因此,自動輪是相當關鍵的零件,要夠堅固耐用,而且要低摩擦力,因為這個零件要承受來自兩個發條盒的高扭力。我為自動輪採用了精密的陶瓷齒輪,其加工精密度達到微米。因此 T0 可以保持每一秒都十分精確,也不會磨損自動輪。

 

T0 中是否使用了上捲游絲?

A detailed view of the tourbillon cage of the Grand Seiko T0.

川內谷先生:沒有,主要原因是不想增加機芯的厚度。雙支架結構不可避免地會增加厚度,我不想讓機芯變得更厚。

 

您是否認為還有機會縮減 T0 的尺寸?

寬 36.3mm x 高 8.22mm(不含陀飛輪則為 6.09mm)

我認為是有可能的。因為已將兩個機制整合為一,T0 的支架在水平方向上,佔據的空間已經比較小了,我認為機芯的直徑還可以再縮小。

 

為什麼選擇計時螺母而非 9SA5 機芯那樣的螺絲?

Highlight of the Balance Nut on the T0.
T0 的凹槽調整螺母(左)和 9SA5 機芯的均時螺絲(右)

川內谷先生:9SA5 機芯的均時螺絲應用廣泛,也比較適合大規模生產,但是我想在 T0 中使用調整螺母,因為這種做法比較少見和獨特,而且一般認為在調整螺母上增加凹槽有助於控制扭力。我知道這種做法並不容易,但我選擇接受挑戰。欣賞 T0 的照片時,也請注意一下小調整螺母上的凹槽。

 

您是否能說明一下 T0 橋板上螺絲設計的理念?

The screws highlighted on the Grand Seiko T0.
T0 上特別醒目的獨特螺絲

川內谷先生:T0 的 6 槽螺絲,靈感來自其獨特的 6 臂支架。就功能而言,它的優點在於可透過特殊起子將螺釘栓得非常牢固,不會產生滑動。栓牢這顆螺絲時的穩定感,是會令人上癮的!

 

T0 和新 9SA5 機芯有哪些互相影響的地方?

Highly decorated Grand Seiko caliber 9SA5.

川內谷先生:T0 對 9SA5 機芯的影響在於雙發條盒、慣性微調擺輪和部分表面處理。

而 9SA5 機芯對 T0 的影響則是雫石川紋的表面加工。

在兩款機芯的開發過程中,9SA5 機芯的設計師藤枝先生和我時常討論理想中的手錶應該是什麼樣子。在 T0 的研發上,藤枝先生給了我許多建議,因此我們稱它們是「兄弟機芯」。

 

T0 概念的問世,是否代表 Grand Seiko 將把發展焦點放在複雜度更高的腕錶?

川內谷先生:我們並不這麼認為。T0 的複雜設計,是我們全力開發超高精密度機械機芯的成果,而不是創造複雜機制的原因。但我個人認為,如果基於 Grand Seiko 的哲學,我們也沒有理由不著手打造另一款複雜機芯。

 

您身為音樂家,都演奏什麼類型的音樂?

川內谷先生:這是一個有趣的問題。身為一名吉他手,我會演奏各種類型的音樂。我一開始主要演奏融合爵士,後來開始延伸到搖滾、流行和古典音樂。我曾在 José Cura 歌劇的日本場次中演出,也曾在巴塞隆納一年一度的音樂節 Sónar 中演出,這些經歷都非常美妙。

 

最後,您認為這款機芯會正式生產嗎?

川內谷先生:我們才剛公布這個全新概念創作,所以目前沒有任何計畫。但是身為機芯設計師,我個人希望這一天早日到來。

我們衷心感謝川內谷先生接受訪問,也恭喜他完成如此卓越的作品!

如欲了解更多資訊,請至hs-ny.org,觀賞品牌策展人 Joseph Kirk 在紐約鐘錶學會的演講,現場嘉賓還有內藤昭男先生及川內谷卓磨先生。Grand Seiko 是紐約鐘錶學會堅定的贊助商與支持者。