大家都知道日本人的石英技术独领风骚,由以精工的石英技术唱霸一方,今天和大家一起看看精工家族中GS高端9F石英机芯。今天出一份最详细9F 机芯指南给大家参考。
Kuniharu Natori领导开发9F石英机芯,他也被称为9F机芯之父,他在1988年领导了9587与9581机芯的开发,这是GS使用的第一个石英机芯,由于95GS的机芯的扭矩小的可怜只能带的动细针而不是现在又大又精美的GS针,为了提高扭矩和机芯素质,这一团队在五年后以9587与9581的发展为基础推出了革命性的9F83机芯。
GS在1993年推出高精准度的9F系列石英机芯,年误差仅在+/-10秒内,如今精选版本可以做年差5秒,将石英技术提升到一个高度。1993年的9F83机芯也开创了9F系列石英机芯辉煌的传说。
9F的强劲扭力来自它的双脉冲控制马达,一般石英机芯驱动秒针的方式为一秒释放动力一次,一次推动指针走一格刻度,9F的情形是一秒释放动力二次,一次推指针走半格,也就是说它让指针走完一格使用的动力是一般的两倍,透过这样的机制让机芯得以驱动又大又重的GS针,今天即便是一般石英机芯也有可能推得动大型指针、甚至是月相盘,但即便如此GS在25年前就研发出这样的技术,其开创之功仍然不可忽视。
石英机芯所使用的线圈往往编制精度较低,放大来看都是随机不齐,精工GS的9F系列机芯的线圈都是按照规则紧密编制在一起。
9F机芯所使用的石英振荡器是特别挑选经过90天熟成的石英晶体所制作,在这之前首先是石英晶体的生长,会先在2 到 6 个月的时间里,长扁平的晶种在 360 ℃ 温度和 1100 到 1700 kg/cm 2的压力下在高压釜内生长,最终长成重达几磅的块状。然后手工检查这些石英晶体中的每一个是否有任何缺陷,然后再进行熟成。熟成就是石英晶体会在25度恒温与50%湿度环境下,持续通电三个月,并记录其表现,只有通过标准筛选出来的石英晶体,才会拿来制造9F机芯所需的石英振荡器。
只有通过标准筛选出来的石英晶体,才会拿来制造9F机芯所需的石英振荡器。由于石英振荡器容易受到温度的影响,每秒振荡32,768Hz的频率会有所波动,因此每一个石英振荡器先前测试的资讯都会记载于机芯的IC晶片之中,透过量身打造的设计使其能完美运作。此外,机芯每天都会侦测540次表款内部的温度,并将温度资讯传递至IC晶片且进行处里,补偿温差所带来的影响。由于9F机芯每天进行多次侦测温度的任务,精工特别采用耗电量极低的温度校正系统(省电晶片),避免耗损电池的寿命。
通常快慢针在石英机芯上是很少见的,9F机芯还具有少见的快慢针设计,如果因为外在环境或是其他影响,使得机芯走时偏快或是偏慢,就可透过快慢针来校正误差,然后继续维持高精准的运作。
石英机芯的走时轮系并不像机械表有强大的回传动能,每一个啮合的齿轮之间仍有齿隙的存在,当步进马达传递动能时,秒针会产生些微的抖动,特别是碰到跳秒的动作碰到较长、较细的秒针时往往会产生很明显的抖动,为了抑制此一情形9F在轮系的末端加入了一根游丝,利用游丝的弹力让轮齿的间隙保持紧绷状态,由此减轻了秒针的抖动。
9F系列石英机芯采用超气密结构。为了确保步进马达所需的润滑油与空气隔绝,所以设计了气密式结构,延长润滑油的寿命,同时可防止开启底盖时,有异物入侵。此外,特别在步进马达上下端加装红宝石类似避震器的一种Diafix装置除了可以抵抗冲击之外,也能减缓润滑油的挥发。9F系列的机芯主夹板比石英机芯中常用的主夹板厚两倍,从而使其坚固四倍。
为了保护9F机芯免受磁场的影响,9F机芯使用了防磁板。这种防磁板由纯铁制成,得益于此9F机芯可以抵抗 4,800A/m 的磁场,即使是潜水表,也能达到符合 ISO 标准的防磁性能。
日期的瞬间切换需要消耗大量的能量动力,因此很少石英机芯采用,传统石英机芯受限于步进马达的微弱动能,就算有日历结构,往往需要跨越3-4个小时,才能完成换日。由于9F机芯拥有强大的扭力,精工特别设置一组凸轮、杠杆与日期轮结构,每当换日之前,时针轮会将动能累积于杠杆弹簧之间,最后抵达凸轮位置时,会将动力释放出来,在1/2000秒以内完成换日动作,这是石英机芯中少见的成就,跳历时间设定于在午夜12点的前5分钟内。
为了让指针得以顺畅运作,9F机芯具备3轴独立结构,让时、分、秒针的小齿轮间都有垫片分隔,所以每一个指针轴都可以独立运作,避免摩擦;而新加入的9F86机芯更采用4轴独立结构,在调整时间时,能在不影响其他指针的情况下,顺畅地转动指针,这也是9F机芯有别于一般石英机芯的高级做法。
9F系列石英机芯都是号称人工组装。目前绝大部分的石英机芯生产线都已经全面自动化,但是GS的9F石英机芯仍采用手工组装,由两位专业老师傅负责,其中一人负责整体组装与日期显示器,另一人则负责机械结构的部分。至少50年以上的寿命还有你说这精美的打磨,宝石套筒,细腻倒角,做个背透会有人不爱吗?
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