你看得清楚自己的指纹吗?如果可以,代表你眼力不错。如果不行,那大概也很难看清楚机心内部最细小却最关键的零件──游丝。
游丝的功能
要理解游丝扮演的角色,首先要知道机械机心的运作原理。当发条上紧、动力通过齿轮传送到擒纵轮,擒纵轮便会拨动擒纵叉,再由擒纵叉拨动摆轮轴心底下的冲击盘,进而使摆轮朝单一方向转动。然而若摆轮持续朝单一方向转动,动力就会像泼出去的水一样,擒纵叉以及擒纵轮也就无法创造出规律的节奏(等时性),让对应着齿轮的指针每60秒、60分钟、12小时绕着表盘走一圈。
游丝是一条能够让摆轮转到一定程度时反弹、转向的弹簧,一旦摆轮来回转动,擒纵叉也就跟着左右摇摆,对擒纵轮做出一擒一纵的规律动作。换句话说,有了游丝,机心才有办法运作。
安装在摆轮上细如指纹的游丝。
看不清游丝很正常,因为从上方图中就可以发现,它的厚度跟指纹其实是差不多的。换算成数字来表示,每一条游丝的厚度大约是10微米,也就是0.01毫米,0.001公分。如果你还是无法想像,那么只要拿它跟直径50微米的头发比较应该就清楚了。
在传统游丝制作过程中,将直径约0.6毫米粗的镍铁合金线安装到带有两个圆锥转轮的机器上,启动机器,让圆锥转轮将金属线由直径较小的内圈转到外圈。
所以,为什么这么细小的零件很重要?重要到人们都说“机心是腕表的心脏,游丝是机心的灵魂?”因为一组擒纵系统里只有一条游丝,当来自发条的动力从时轮、分轮、秒轮一路传到擒纵轮,拨动擒纵叉再转动摆轮的时候,若没有“游丝”这条“弹簧”拉扯摆轮,摆轮就会朝同一方向继续转动,擒纵叉就不会对擒纵轮做出一擒一纵的动作,机心就无法规律计算时间,表,就无法运作。
镍铁合金线每通过转轮中间的压缩管就会被拉得更细,最终直径约0.05毫米,再经由另一台机器压缩成扁平状。
游丝就是这么一枚神奇的零件,它的概念最早由英国发明家Robert Hooke(胡克定律就是以他的名字命名)在1660年代提出,不过表圈内公认的发明者则是荷兰物理、天文及数学家Christiaan Huygens惠更斯,他在1675年将游丝装在摆轮上,为计时工具开启了另一个时代;直到今日,腕表机心擒纵系统内的摆轮游丝结构依旧采用相同的形式,可见这项发明的重要性。