T0故事——Grand Seiko的無盡追求

精工於 2020 年 9 月推出了作為 Grand Seiko 概念創作的 T0（T-zero）恆力陀飛輪（簡稱“T0”），旨在打造極致高精準度的機械錶。 1960年代，精工的機械機芯在當時最權威的精準度競賽，納沙泰爾和日內瓦天文台比賽中獨占鰲頭。 憑藉這款新機芯，Grand Seiko 重回世界巔峰。

機械錶無盡的課題．發條

有別於石英錶的電池動力，機械錶是透過發條釋放的力量來運作。其架構成形於17世紀晚期，基本上沒有太大的變革。可稱得上是「骨董品」的機械結構至今仍被運用，這是因為伴隨技術進步，諸多問題得以被解決。

Grand Seiko所搭載的機芯之一Spring Drive可達到等同石英錶的精準，並具備抗磁、抗溫、抗衝擊等特性。正是拜技術進步所賜，方能實現的最佳實例。

10年前的機械錶與百年前的相比，雖說已有脫胎換骨般的進化，但仍留下了一個深刻的問題，也就是機械錶的動力源．發條。

在機械錶中，主發條在上鍊時獲得動力，在鬆開時失去動力。 這就是為什麼發條玩具一開始會活動得很活躍，隨著時間的推移移動會越來越弱。

由發條驅動的機械錶理論上可保持一定的節奏刻畫時間，原因是心臟部設計有「擺錘」或「擺輪」。這些零件如同鐘錘般作動，不論發條扭力強弱，都能維持一定的節奏。

但這僅僅是理論上的空談，發條在釋放時會受諸多因素影響，左右機械錶的精準度。當然各錶廠對於發條問題並非束手旁觀。例如2020年發表的Grand Seiko Cal.9SA5，此機芯動力長達約80小時，並針對遊絲的形狀特別著墨，因此可維持長時間的精準。但是最理想的情況，還是希望發條的扭力可以不分滿鍊空鍊，時時保持穩定輸出。

2020 年 8 月推出的全新 9SA5 機芯

如何保持穩定輸出？

將發條的扭力維持穩定，機械錶理因能更為精準。解決方式之一是採用寶塔輪(fusee)，透過鍊條制動可以產生穩定的扭力。此設計被運用於航海天文鐘，但要收納於懷錶或手錶之中難度極高。

除寶塔輪之外，受到注目的是Constant-force恆定動力裝置。將發條的扭力儲存於另一個定力彈簧之中，藉由彈簧回彈的力量驅動擺輪或擺錘，此結構類似一個小水壩，可穩定地輸出扭力。

恆動裝置，製錶師無法實現的夢想

恆動裝置與寶塔輪相比體積小，零件數少，十分適合腕錶。但設計和製造不易，實際運用於腕錶的門檻過高。實際上採用恆動裝置的機械錶屈指可數。理論上十分完美，但不易實現，被錶廠與製錶師稱為「無法實現的夢想」。

2020年9月，GrandSeiko 發表T0，世界首款採用同軸設計的整合式恆定動力陀飛輪，可稱得上在這個領域中最為優異的設計，將無法實現的夢想，具體呈現在眼前。

精工通過天文台競賽培養的傳統

現在GS的機械錶使用9S6與9S8系列機芯，由9S5系列衍生而來，是市面量產型機芯中的優秀代表。9S6問世後，SII的技術團隊便展開新型機芯的研發。9SA5便是以量產為前題而誕生的革命性機芯。而另一顆不以量產為前題的機芯即為T0。T0不僅是追求更高的精準度，更加入了感性的價值。

首款GS問世4年後，第二精工舍(現SII)與諏訪精工舎(現Seiko Epson)共同參加了素有錶界F1之稱的天文台競賽。這是專門針對手錶精準度的比賽。當時皆由瑞士一流錶廠獨霸。Seiko兩錶廠成績年年進步，66年獲得企業獎第3名。(諏訪精工舎第6名)。67年第2名(諏訪精工舎第3名)。以石英錶聞名於世的Seiko，其實在60年代後期，其機械錶的精準度已達世界最高水準。

The movement developed exclusively for the Observatory Competitions
by Suwa Seikosha (left) and Daini Seikosha (right)

後來第二精工舍雖然中斷機械錶的開發，但傳統製錶的方法仍被保留下來。1998年GS再度以機械錶復出。遊絲調校便是運用了天文台競賽時培育出的技術。2006年更長效動力，更耐磁的9S6問世，GS機械錶正式回到世界第一線。

曾經席捲天文台競賽，之後孕育出9S機芯。Seiko深厚的技術底蘊是否能做出世界最高水準的腕錶？SII的川內谷有了這樣的想法，並想挑戰「無法實現的夢想」。

精工手錶公司產品開發部 川內谷卓磨 (Takuma Kawauchiya)

世界首款採用同軸設計的整合式恆定動力陀飛輪

穩定發條扭力的恆動裝置，可大致區分為兩種。一是靠近發條的「Remontoire」，另一種是靠近擺輪的「Constant-force」。雖然統稱為恆動裝置，仍有所差異。Remontoire因靠近發條，容易控制發條釋放的扭力。反面，因距離擺輪較遠，導致效率下降，造成扭力不均。而Constant-force因近擺輪，可輸出穩定的動力給擺輪。但離擺輪愈近，僅能以愈小的扭力驅動忸動裝置，導致裝置難以穩定。

川內谷的理念是將恆動裝置儘可能靠近擺輪，並使裝置穩定作動。如通前述，這兩個要素處於平衡狀態，要能同時兼顧，絕非易事。

讓擺輪本身旋轉，理論上可抵消重力影響，這是陀飛輪的基本思維。川內谷思考在陀飛輪下方，加入恆動裝置。一般的陀飛輪是將每分鐘轉1圈的4番車與擺輪、擒縱結構模組化(此模組稱為框架)，使整個框架轉動。此時欲加入恆動裝置，一般是設置於框架之外的空間。而T0 是運用與框架同軸的齒輪，將其扭力作為定力彈簧，其釋放的動力，不僅是擺輪，而是連同整個框架一起旋轉。

增加動力，降低抵抗。

川內谷研究了多種Remontoire和Constant-force，推導出這個理論：強化發條的扭力，並將抵抗降至最低。例如這次採用的雙發條盒。發條串聯可延長驅動時間，並聯可倍增扭力。為了平穩地驅動恆動裝置，Seiko首次採用了並聯式的發條。抵抗也被大幅降低。

為了承受雙發條的大扭力，靠近發條的二番車和三番車上施以特殊鍍膜，有效降少摩擦。此恆動裝置可儲存發條的動力並每秒釋放，其中的停止輪(stop)扮演關鍵角色，必須兼具耐用度與低摩擦抵抗的特性。T0的停止輪，由陶瓷製成，加工精準度要求至千分之數毫米。

一般機械錶的齒輪是以切削製成，精密的齒形可平穩傳遞動力。而川內谷精益求精，齒輪全數採用 MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）製程。這是生產半導體時採用的精密成形技術，宛如電鍍般堆疊金屬鍍膜，以微米為單位製作完美齒形。Grand Seiko雖早已運用此技術，但T0是第一款全數齒輪採用MEMS製程的機芯。

精益求精的改良

T0的研發，必然是選擇技術成熟的9S65機芯作為基礎。T0有關走時的結構，包含發條、輪系、擒縱、擺輪等主要零件，基本都是依循9S65的設計。收納動力發條的發條盒，幾乎是直接使用9S65的發條盒。操作相關的壓鳥、鼓壓等零件亦然。

The 9S65 caliber, the base caliber upon which T0 was developed

改良之處為採用了無卡度擺輪。多數機械腕錶是以快慢針強制改變遊絲長度，來調整手錶的快慢，原理如同調整時鐘擺錘的長度。但這結構易受外力影響，發條鬆馳時精準度不易控制，雖然可添加一些裝置來改善，但理論上沒有快慢針是較為理想的。

因此川內谷採用無卡度擺輪，改變擺輪的慣性取代改變遊絲長度。雖然製造上較為困難，具備抗衝擊，更為穩定精準度等特性。原本此技術是以9SA5為中心而展開的研究，川內谷率先將此結構運用於T0機芯進行測試。

另一特色的是高振頻。擺輪作動愈快，精準度愈好。道理和陀螺是相同的，高速轉動的陀螺較不易傾倒。Seiko自1960年代開始推動高振頻技術，於60年代後半制霸天文台競賽。這項傳統傳承至今，2020年發表的9SA5機芯，即擁有36000轉/小時的高振頻。

T0的振動數與9S6系列相同，為28800轉/小時。一般搭載恆動裝置，無法搭配如此高的振頻。因為恆動裝置會限制發條的扭力。歸功於雙發條盒設計，並且極力減少摩擦抵抗，T0是史上最高振頻的恆動裝置，並且沒有縮小擺輪的尺寸。

試作機所測定的結果顯示，陀飛輪將重力的影響抑制在1/10以下。恆動裝置則成就了50小時的高精準度。再加上高振頻與無卡度設計，配戴精準度應亦有所提升。

再起動結構，來自50年前的設計

一般機械錶的停秒，是直接將停秒桿抵住擺輪。但陀飛輪的擺輪被收納於框架中旋轉，停秒桿接觸不到擺輪。因此川內谷採用將整個框架制動的作法。

將框架制動的陀飛輪並不稀奇，但T0的作動方式是特別的。理論上振頻提高，停秒後再度啟動會變得困難。T0的28800轉/小時再加上收納了恆動裝置的大型框架，一旦制動後再度啟動是難上加難。T0制動框架的停止桿脫開之際，會將框架向反方向推，克服了這個困難(專利申請中)。這與Seiko在1964年東京奧運使用的碼錶採用同結構。此結構後來為45GS採用。T0在研發時，正是參考了此設計。

Caliber 4520 from 1968 that achieved high and stable accuracy

以感性價值為訴求的外觀與聲音

機芯不論機板、橋板，所有零件經歷長達3個月的手工打磨。精心雕琢的程度可與瑞士超高級腕錶比肩。這些經驗亦運用於後來誕生的9SA5之上。

T0展示了Grand Seiko的未來。

天文台競賽素有錶界F1之稱，1960年代Seiko即曾獨占鰲頭，並將相關技術投入Grand Seiko之中，不斷提升精準度。時隔近半世紀，Seiko推出日本鐘錶史上最具野心的作品。

世界首創同軸設計的整合式恆定動力陀飛輪。T0的技術底蘊讓9SA5更為成熟，這不僅是超凡技術力的展現，也指明了GS未來的方向。