重錘時計體積大且笨重

      提到『滴、答、滴、答』的聲音，大家一定馬上想到機械鐘錶，『滴、答、滴、答』就是擒縱系統作動時發出來的聲音。大約在西元1300年左右，西方國家才第一次出現具有擒縱系統的機械鐘(發明者已不可考)。據說於1283年裝設在英格蘭貝德福郡丹斯塔布修道院的機械鐘，是第一座具有擒縱系統的時鐘(配置立軸及橫桿型擒縱系統)，除此之外，它也是第一座由『下垂砝碼』(重捶時計)作為動力的時鐘。約在同一時期，義大利及法國的教會開始建立鐘塔，其目的是提醒人們禱告的時間，鐘塔一般建造的極高，因為鐘塔的動力來自懸掛的『重捶』，所以需要高度讓『重捶』升降。到了15世紀左右，因為『重捶時計』體積過大且笨重，無法因應室內擺設需求，所以鐘錶工匠又發明了『線圈發條』來取代重捶，大幅縮小了時鐘的體積及重量，時鐘開始由立地式座鐘演變為桌鐘型式。

 

這座早期的機械鐘是由英國數學家暨聖阿爾本修道院院長沃林福德所訂作的，它建造於1327~1336年間，用來協助修士按時進行日常工作。 Ref : http://blog.creaders.net/u/1233/200804/19625.html#sthash.NSeqhPUD.dpuf

 

立軸及橫桿型擒縱系統 Ref : http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?PageIdx=2&Unit=featurearticles&Cate=&id=136&year=

 

鐘樓的結構圖 : 透過重錘提供動力

 

 

彼得 亨萊茵(Peter Henlein)雕像 ；Ref  : http://www.watchtime.net/nachrichten/die-mechanische-armbanduhr/2/

彼得 亨萊茵製造的紐倫堡蛋(約1510年製造)

 

紐倫堡蛋開啟隨身時計風潮

    到了十六世紀中葉的時候，德國人彼得·亨萊茵（Peter Henlein），發明了世界第一支懷錶『紐倫堡蛋』（Nuremberg Egg），開創了隨身攜帶時計的風氣。『紐倫堡蛋』只有一根指針，僅能指示到『時』而非『分』，實用價值有限，而且精準度低。到了西元1664年，英國的物理學家羅博·虎克（Robert Hooke）首先發明游絲，之後再由荷蘭的科學家惠更斯（Christian Huygens）發揚光大，於1675年改良成為螺旋狀的游絲，並搭配圓形的擺輪，此舉使得時計精準度大幅提升，且一舉縮小了懷錶體積及重量，讓懷錶攜帶性與便利性大增，進而開創了懷錶時代。

 

芝麻鍊(Fusee Chain)以及寶塔輪 : 寶塔輪為上窄下寬的圓錐設計，發條上滿鍊時芝麻鍊纏繞於直徑較小的上層齒輪，可避免動力瞬間釋放過大；當發條動力變小時候，芝麻鍊則纏繞在下層直徑較大的齒輪上，可以維持動力輸出。

 

芝麻鍊提供穩定的動力輸出

       除了擺輪及游絲的發明，從而提升了懷錶的精準度外。芝麻鍊動力系統的發明，大大提升了動力輸出的穩定性。芝麻鍊動力系統由芝麻鍊(Fusee Chain)以及寶塔輪(Fusee或稱為均力圓錐輪構成，寶塔輪形狀為上窄下寬，類似祕魯的金字塔，也長的像自行車的變速齒輪。而芝麻鍊長的像自行車的鏈條，上端有勾，一端勾在發條盒上，一端勾在寶塔輪上。沒有動力時候，芝麻鍊會纏繞在發條盒外端，懷錶上鍊時，會先帶動寶塔輪，並將芝麻鍊由發條盒上面拉過來，同時幫發條盒上鍊；放鍊時，發條盒會再將芝麻鍊捲回去，因為寶塔輪為上窄下寬的圓錐設計，發條上滿鍊時芝麻鍊纏繞於直徑較小的上層齒輪，可避免動力瞬間釋放過大；當發條動力變小時候，芝麻鍊則纏繞在下層直徑較大的齒輪上，可以維持動力輸出。芝麻鍊的問世，讓懷錶的精準度又向前邁進了一大步。

 

多種擒縱系統的問世

       進入十八世紀，鐘錶匠師仍然不斷積極研發，希望能讓精準度更上一層樓，所以開始改良擒縱系統。這時候可謂百家爭鳴，法國人皮耶·樂花(Pierre Le Roy)，於1748年發明了『衝擊式天文臺擒縱』(Detent Eacspement)系統，後來由英國人約翰·阿諾(John Arnold)加以改良並應用於懷錶之中，精準度可達一天兩秒之內，可說是當時最準的懷錶。

『衝擊式天文臺擒縱』(Detent Eacspement)影片介紹

 

除了衝擊式天文台擒縱之外，皮耶·樂花也開發出棘爪式擒縱(Duplex Excapement也稱為雙聯式擒縱)，特色是擒縱輪上有長短兩排輪齒，一組用來鎖定，一組用來推動，也是非常精準的系統。

棘爪式擒縱(Duplex Excapement也稱為雙聯式擒縱)影片

 

       英國人喬治·葛拉漢(George Graham)，針對之前羅博·虎克（Robert Hooke）發明的『錨型擒縱』(Anchor Escapement)進行改良，於1715年發明了『直式擒縱』(Deadbeat Esccapement)系統，大大提升擺鐘精準度，成為現代擺鐘標準配備。除了改良擺鐘擒縱外，葛拉漢並於1726年改良了其恩師湯瑪士·湯平 (Thomas Tompion) 所設計的工字輪擒縱系統(Cylinder escapement : 特色是擺輪軸心為中空圓柱)，使用於懷錶。格拉漢的學生英國人湯瑪士·馬聚(Thomas Mudge)於1750年發明了槓桿式擒縱(Lever Escapement又稱馬氏擒縱)，此擒縱結構和以往的懷錶使用的擒縱結構不同，由擺輪、擒縱輪以及擒縱叉三個零件組成。以往的擒縱系統，多半是由擺輪直接帶動擒縱輪，槓桿式擒縱多了一根擒縱叉，擺輪帶動擒縱叉，透過擒縱叉再推動擒縱輪，具有擺動頻率穩定以及容易調整的優點，成為目前現代鐘錶擒縱系統的主流。

 

『直式擒縱』(Deadbeat Esccapement)系統為現代擺鐘標準配備

 

 

工字輪擒縱系統(Cylinder escapement : 特色是擺輪軸心為中空圓柱)影片

 

 

Lever Escapement又稱馬氏擒縱，由擺輪、擒縱輪以及擒縱叉三個零件組成，與以往的擒縱系統，由擺輪直接帶動擒縱輪不同，槓桿式擒縱多了一根擒縱叉，具有擺動頻率穩定以及容易調整的優點，成為目前現代鐘錶擒縱系統的主流

 

 

天才製錶大師亞伯拉罕·路易·寶璣(Abraham Louis Breguet)

Ref:http://lovetime.fr/2013/09/19/190-e-anniversaire-de-la-mort-dabraham-louis-breguet-hommage/

 

寶璣大師加速鐘錶的進化

    除了擒縱系統的改良，不世出的天才製錶大師亞伯拉罕·路易·寶璣(Abraham Louis Breguet)，對鐘錶的貢獻良多，多樣發明號稱讓『鐘錶躍進了兩百年』，包含 :『 Pare-Chute避震器』，可以讓擺輪在震動時仍能運行自如；『寶璣式上捲游絲』(Overcoiled Hairsparing 也稱為雙層游絲)，較一般平捲式游絲等時性佳，提高了精準度；1795年時又發明了可以修正地心引力造成精準度誤差的『陀飛輪』(Tourbillon)等，對錶界貢獻極大。

『寶璣式上捲游絲』(Overcoiled Hairsparing 也稱為雙層游絲)

 

『陀飛輪』(Tourbillon)原理影片(後面章節會詳細說明)

 

尚-安卓·翡麗(Jean-Adrien Philippe)於1842年發明了使用錶冠上鍊及調整時間的撥針系統(Setting Mechanism)，並於1844年的法國世界博覽會上奪得金獎殊榮

Ref : http://watchcollectinglifestyle.tumblr.com/post/84492407308/experience-patek-philippe-celebrates-its-175th

 

百達翡麗發明錶冠上鍊系統

    另外早期懷錶是使用鑰匙形狀上鍊工具上鍊，錶殼外面須留有鑰匙孔，因為錶殼不是完全密封，所以灰塵或是水氣便容易跑進機芯內部，造成機器老化及損壞。百達翡麗創辦人之一，來自法國的尚-安卓·翡麗(Jean-Adrien Philippe)於1842年發明了使用錶冠上鍊及調整時間的撥針系統(Setting Mechanism)，並於1844年的法國世界博覽會上奪得金獎殊榮，大幅提升了懷錶使用的便利性。十八世紀中葉到十九世紀可謂是機械鐘錶的黃金年代，現代鐘錶的三大複雜功能 : 『萬年曆』、『陀飛輪』、『三問報時』，在當時已經都被開發出來；精準度方面也開發出一天誤差一秒內的『航海天文台鐘』(Marine Chronometer)，可謂是鐘錶技術的黃金年代。