6-3 計時功能

與問錶、萬年曆以及陀飛輪相比,計時算是相當後期的產物。之所以會後來居上成為最普遍也最多人賞玩的複雜功能,除了製作成本較低外,在這一世紀間為了因應戰爭等實際需求,也讓計時功能變得更為普及,更因此開發出多種機制與功能變化。也正因為它如此常見,優劣難以判斷,才更需要深入認識,找出能讓自己認同其價值的計時逸品。


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Chronograph 計時碼錶

又稱碼錶,計時功能是用於計算某個事件從發生到結束所花費的時間。首次出現是在1816年,法國製錶師Louis Moinet研發出史上第一枚具備可獨立操作計時功能的計時懷錶,當時主要是作為天文觀測時追蹤星體運行計時之用。接著1821年,尼古拉斯•凱世(Nicolas Rieussec)為法國國王路易十八製作了用墨水標記時間長短的計時器,記錄每場賽馬的比賽時間,成為史上第一款商品化的計時裝置。 計時功能的運作原理是藉由手按壓計時按鈕,推動導柱輪或凸輪等啟停裝置,並透過啟停裝置帶動杠杆,使原本閒置的計時秒輪與秒針輪嚙合。再按一次按鈕便會讓兩個齒輪再次分離以暫停計時。另有歸零按鈕讓計時秒針返回原點,以便反復操作。

圖說:由法國製錶師Louis Moinet在1816年研發的史上第一枚計時懷錶。
Column-wheel 導柱輪

計時錶有計時與走時層兩部分,兩者以一系列杠杆控制的計時仲介齒輪(chronograph intermediate wheel)連接,完成啟動、停止與歸零的動作,導柱輪便是負責將來自計時按鈕的力量,轉化為推動計時機制運作的訊號。導柱輪有雙層冠狀棘輪,下層棘齒接收到按鈕按壓的力道後轉動,帶著上層冠狀齒推動計時輪系與走時秒輪連接。

圖說:導柱輪分上下兩層齒牙,負責將來自計時按鈕的力量,轉化為推動計時機制運作的訊號。
Counter 積時盤

用來累積計時時間的小時數跟分鐘數的小錶盤,所以有分鐘盤(minute counter)和小時盤(hour counter),多數計時碼錶都有這兩種積時盤,但也有表款只有分鐘盤。

圖說:多數計時表錶盤上都有用來累積計時分鐘數的積時盤。
Flyback 飛返計時

一般計時錶的操控是“啟動→掣停→歸零”三步驟完成才能重新開機,開始下一輪計時。飛返計時則是將掣停、歸零與再啟動三個動作合一,適合反復計時之用,如空戰投彈。 運作原理是在計時系統中增加一個飛返離合杠杆與歸零按鈕連動。當計時正在進行時,按下歸零按鈕,推動此杠杆把仲介齒輪推離計時秒針輪,並由歸零錘將計時秒輪歸零。放開歸零按鈕後,離合杠杆壓力消失,便會讓仲介齒輪再次落下與計時秒輪嚙合重新計時。

圖說:寶鉑F385飛返計時機芯。
Foudroyante 閃電計時秒針

閃電計時秒針指的是在計時錶的小錶盤中,以每秒一圈的速度運轉之指標。小錶盤也附有數個刻度,依照不同的機芯,可計算到1/4、1/5、1/6,甚至是1/8秒。雖然閃電計時秒針通常是以小錶盤形式出現,但也有某些款式會將之設計為中央指針。

圖說:閃電計時秒針甚至可以精確到測量1/8秒。
Heart cam-piece 心形凸輪

形狀猶如心形,用在計時表,可讓計時指標迅速歸零的裝置。

圖說:心形凸輪可讓計時指針迅速歸零。
Horizontal clutch 水準離合

在計時機芯中,秒針輪永遠與一個仲介計時驅動輪連結在一起,當計時功能啟動時,驅動輪受到杠杆撥動才會與計時秒輪嚙合。由於一切動作都位於同一個水平面上,因此稱之為水準離合。與垂直離合相比,優點是方便維修且易於調整,但製作較為費工。

圖說:勞力士將真力時的El Primero機芯改良為Cal. 4030,也是採用水準離合結構。
Hour-register 小時記錄器

有的計時錶設有小時盤,而小時記錄齒輪裝置會隨著分鐘記錄器(minute-register)完成60分鐘,驅動小時盤指針前進一格。
Isolator 隔離器

相關部件有:隔離器齒輪(isolator wheel)、隔離器栓(isolator pin),整組部件用來離合追針與另一隻計時秒針。
Rattrapante 追針計時

錶盤上有兩枚重疊的計時秒針,其中一枚會在按下追針按鈕後定住,並於再次按壓追針按鈕時瞬間追上另一枚持續轉動的計時秒針。此功能首見於19世紀70年代,誕生原因是獨立測量在同一時間發生,持續時間卻不同的兩個事件。與一般計時功能相比,雙秒針計時的機械結構複雜很多,除了必須配置一組追針夾鉗夾住追針輪外,還需增加一副心形凸輪幫助追針輪瞬間追上計時秒針輪,是計時功能中最複雜也最精細的結構。

圖說:朗格Double Split雙追針計時腕錶。
Reset hammer 歸零錘

歸零機構主要由歸零杠杆(reset lever)和歸零錘(reset hammer)負責,按下歸零按鈕,歸零杠杆末端延伸的歸零錘會同步推動所有的歸零凸輪(heart cam-piece),帶動所有計時齒輪回到起點。

圖說:歸零錘敲擊位於計時輪上的心形凸輪,讓秒針歸零。
Reset 歸零

一般計時錶啟動後,必須先掣停,接著再按歸零按鈕,讓所有計時指標回到起始點。須留意的是,歸零功能必須在計時功能暫停的狀況之下才能操作,否則將會損壞機件,除非是具備飛返計時的計時表才能夠在啟動計時功能的狀況下操作歸零功能。
Shuttle chronograph 凸輪計時錶

有別於導柱輪計時錶,此種計時錶的啟動、停止與歸零的動作,以及走時與計時裝置的離合切換均由凸輪(cam)操控,雖然在操控順暢度不如導柱輪,但仍相當可靠,且製作成本較低。

圖說:以凸輪運作的計時機芯。
Split-second chronograph 追針計時錶

錶盤上有兩枚重疊的計時秒針,其中一枚會在按下追針按鈕後定住,並於再次按壓追針按鈕時瞬間追上另一枚持續轉動的計時秒針。運作方式是以導柱輪帶動追針夾鉗,進而夾住追針輪,暫停追針隨著計時秒輪轉動。並加裝一附心形凸輪,當追針夾鉗鬆開後,才能透過心形凸輪讓追針輪迅速回復到與計時秒輪相同的旋轉角度。

圖說:沛納海雙秒針計時錶錶盤上以顏色區隔兩枚中央計時秒針。
Split-seconds clamp 追針秒針夾鉗

當追針秒針夾鉗接觸追針秒針齒輪(split-seconds wheel)時,便可讓追針秒針停止時,同樣地,兩者若脫離,追針秒針即可追上運行中的計時秒針。

圖說:當追針秒針夾鉗接觸追針齒輪時,可讓追針秒針停止運轉。
Sweep second hand 大型計時秒針

計時錶與一般大三針錶款不同之處為中軸秒針為計時之用,走時的秒針則採用獨立盤或不設秒針。因此,在未啟動碼錶前,中軸計時秒針處於靜止狀態。

圖說:計時錶的中央秒針為計時之用,平時處於靜止狀態。
Vertical clutch 垂直離合

在垂直離合結構中,會有一仲介轉盤與計時秒針輪連動,並由兩支離合杠杆支撐於走時秒針輪上方。只有在計時啟動後,兩支杠杆才會分開讓轉盤落下跟著秒針輪運轉。與水準離合相比,優點在於磨損率較低,反應速度也更快。但如果需要維修,就必須將整個結構拆開,才能針對個別零件進行調整。

圖說:垂直離合結構中的計時啟動轉盤。