9Fクオーツムーブメント

「クオーツを超えるために、このクオーツは生まれた」

「年差」という高精度を誇るだけではありません。

機械式の腕時計の強いトルクがなければ回せなかった
太く堂々とした重い針の動力源として開発された
「ツインパルス制御モーター」。

秒針が目盛りを正しく示す指示精度を向上させるため、
機械式ではテンプに使われているひげぜんまいを組み込んだ
「バックラッシュオートアジャスト機構」。

2000分の1秒で切り替わる「瞬間日送りカレンダー」。

保油性を高める高気密構造「スーパーシールドキャビン」。

それまでのクオーツムーブメントでは考えられなかった数々の新機軸を盛り込み、
実用的な腕時計の心臓部として、あらゆる細部にこだわった最高峰のクオーツ。

それが9Fクオーツムーブメントです。

グランドセイコー Cal.9F クオーツプロジェクト

クオーツ式時計のメカニズム

クオーツ式時計とは、電池を動力源として、水晶振動子に電圧をかけると規則正しく振動する性質を利用して、調速を行う機構です。

クオーツ式時計で使用されている水晶振動子は、1秒間に32,768回振動します。この振動をIC回路が正確に検知して、1秒に一回の電気信号に変換し、その電気信号によってステップモーターが歯車を1秒分動かし、歯車についた秒針が1秒進みます。

正確で小型化・軽量化が可能で、グランドセイコーの9Fクオーツは、1年使用しても誤差がわずか±10秒という驚異的な高精度を実現したことで、時刻合わせの心配もなく、安心して身につけることができます。りゅうずを巻く手間もありません。

世界最高峰の9Fクオーツを生み出した技術

「時計の本質」を極めた“世界最高峰の9Fクオーツ”を実現するために、これまでのクオーツの常識を超えた、
数々の新機軸が採用されました。

太く重い針が正確に時を刻むための「ツインパルス制御モーター」

9Fクオーツムーブメントの開発で技術者に最初に突きつけられた課題は針でした。
初代グランドセイコーのような太く堂々とした針を回したい。しかしその重量はそれまでのクオーツムーブメントが動かせる限界を超えていました。

そこで開発されたのが、エネルギーを節約しながら重い針を動かすことができるツインパルス制御モーターです。

通常のクオーツの秒針は1秒に1ステップ動きますが、9Fクオーツの秒針は1秒に2ステップ動いています。これは通常のクオーツより太い針を回すための高い駆動力と省エネルギーを両立させるよう、効率良く1秒間に2回の信号を送っているためです。

これにより9Fクオーツは、従来のクオーツの“約2倍の駆動力”を持ちながら、電池寿命は“約3年”を実現しました。

もちろん、この2回のステップのリズムは肉眼では認識できず、1回のステップに見えます。

機械式時計に使用されるひげぜんまいを組み込んだ「バックラッシュオートアジャスト機構」

歯車は「遊び」がなければ回転できません。しかしその「遊び」が秒針の震えの原因になってしまいます。この震えを押える機構は従来からありましたが、その効果にグランドセイコーの開発者たちは満足しませんでした。

9Fクオーツでは、ひげぜんまいを備えた歯車を、秒針の動きを司る歯車につなげ、ぜんまいのバネの作動で「遊び」を極限まで減らすことで、秒針の的確で美しい動きを実現しました。 これがバックラッシュオートアジャスト機構です。

秒針の的確で美しい動きを実現したこの機構には、機械式時計の心臓部を構成するひげぜんまいが使用されています。

瞬きよりも早い2000分の1秒で切り替わる「瞬間日送りカレンダー」

一般的なカレンダー表示は、夜も遅くなると、腕時計のカレンダーの窓の中の数字がずれはじめ、数時間かけてゆっくり翌日の日付に変わっていきます。

日付を瞬間的に切り替えるカレンダーは、トルクの強い機械式時計ではいくつか存在しましたが、クオーツ式時計では前例がありませんでした。
前例がなければつくればいい。こうして試行錯誤がスタートしました。

従来のクオーツはカレンダーの切換えに4〜6時間かかりますが、これでは日付と日付の間の空白な部分を表示することになり、正確な表示ではありません。

そこで9Fクオーツは、2000分の1秒で瞬時にカレンダーを切り替える「瞬間日送りカレンダー」を開発しました。

分針の動きと連動する日回し歯車の回転に従って、日回し歯車と連動する瞬間日送りカムも回転し、
瞬間日送りレバーというバネをたわめ、瞬間日送りカムがある一定の位置まで達するとたわみが開放され、
バネの力で瞬間的にカレンダーを送るというものです。

この切換えの瞬間を午前0時に合わせ込む作業は、熟練した組立職人の手作業によるものですが、
午前0時を指す前にカレンダーが切り替わることのないよう、基準として、
午前0時〜5分の間に設定しています。

こうして試行錯誤した後、2000分の1秒で切り替わるカレンダーが、クオーツに初めて搭載されました。

長く安心して使える品質を保つための「スーパーシールドキャビン構造」

9Fクオーツの心臓部であるローターには、高気密の組み合わせ軸受けという構造を採用しています。

このことによって、電池交換などで裏ぶたを開けた際のローター部への埃の侵入を防ぐとともに、軸受けにある潤滑油の油切れを防ぐ(理論的には50年間の保油性があります)ことが可能になりました。
高精度クオーツとしての性能を、長期間保つための工夫です。

滑らかな針の動きを実現した「3軸独立ガイド構造」

針を美しく動かすための機構は他にもあります。
3軸独立ガイドは、それぞれの針の回転軸が互いに接触しないように独立して回転する構造であるため、時刻合わせの際にりゅうずを回しても、他の針がビクつくことがありません。

秒針は1日に文字板上を1,440周も回り、分針は1日に24周回ります。従って、時・分・秒の3本の針の動きが、互いの針に影響しないようにしなければ、正確な時刻を指し示すことはできません。

9Fクオーツはこの点にこだわり、3本の針を取り付ける軸が互いに干渉し合わないよう、独立した構造になっているため、それぞれの針の動きが他の針に影響を与えることなく、滑らかな動きが可能になりました。

高精度を約束する技術

9Fクオーツは、数々の工程・検査を経て、初めてグランドセイコーの9Fクオーツの冠が付されます。

540回の検温

クオーツの水晶振動子は温度変化に弱い、という弱点があります。
1秒間に32,768回という振動数が、温度によって上下してしまうのです。

仮に1秒間に32,768回の振動数が1回変わると、計算上では1年間で約16分もの誤差になってしまいます。

そのため時計内部の温度を1日に540回センサーで測り、水晶振動子の振動数の誤差を補正しています。

3ヶ月間のエージング

1秒間に32,768回振動する水晶振動子。クオーツ式時計の精度はこの振動数が保てるかどうかによって決まります。

しかし水晶振動子には個体差があり、中には環境の変化や経年変化によって、安定した振動数が保てなくなるものもあります。

そのため3ヶ月間にも及ぶエージングという工程を設けました。基盤に32個の水晶振動子を固定し、一定の電圧をかけて人為的に経年変化を起こさせるのです。そうやって最終的に基準をクリアした水晶振動子だけを使用しています。

緩急スイッチ

機械式時計は精度を微調整するための機構を持っていますが、一般的にクオーツ式時計は精度の微調整ができません。

しかし9Fクオーツは「緩急スイッチ」により精度の微調整を可能にしました。

使い始めて数年経って、進みがち、遅れがちといった傾向がはっきりした時に、このスイッチで精度を補正することができるのです。

長い年月ご愛用いただくとその時計の「癖」が分かり、その「癖」に合わせた調整ができるのです。

ただし9Fクオーツに使用される水晶振動子は、特別なテストやエージングを経た「エリート」ばかりなので、この緩急スイッチの出番はあまりありません。