CN1348554A - 机械时计的日差调整方法 - Google Patents

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Abstract

一种机械时计的日差调整方法,首先装配机械时计的机心(100)。将装配后的机心(100)设在垂直位置中,测量对应于多个垂直位置的日差。在该日差测量结果的基础上,计算位置差值向量的大小和方向。并且在该计算结果的基础上,计算添加到摆轮(140b)上的重量值或减去的重量值,和计算添加该重量值或减去该重量值的摆轮(140b)位置。以及在这些计算结果的基础上,向摆轮(140b)上添加重量或减去重量。

Description

机械时计的日差调整方法
技术领域
本发明涉及一种机械时计的日差调整方法。
本发明具体涉及一种机械时计的日差调整方法，通过向位于机械时计机心中的摆轮的一部分添加重量或减去重量进行调整。
发明背景
在传统的机械时计中，如图16和图17所示，机械时计的机心1100(机体)设有构成机心基板的主夹板1102。上条柄轴1110可转动地装配到主夹板1102的上条柄轴导孔1102a中。表盘1104(图17中的虚线所示)固定在机心1100上。
通常，在主夹板的两侧中，将具有表盘的侧面作为机心的“后侧”，并且将与具有表盘的侧面相对的一侧作为“前侧”。装配在机心“前侧”上的轮系称为“前轮系”，装配在机心“后侧”上的轮系称为“后轮系”。
通过开关装置来确定上条柄轴1110在轴线方向位置，该开关装置包括拉挡1190、离合杆1192、离合轮杠杆簧1194和拉档压簧1196。立轮1112可转动地设置在上条柄轴1110的引导轴部分上。当上条柄轴1110处于沿转动轴方向最接近机心内侧的第一上条柄轴位置的状态(0级)时，上条柄轴1110转动，立轮1112通过离合轮转动而转动。小钢轮1114由于立轮1112转动而转动。大钢轮1116由于小钢轮1114转动而转动。通过转动大钢轮1116，对容纳在全条盒1120中的主发条1122上弦。中心轮/中心齿轴1124通过全条盒1120转动而转动。擒纵轮/擒纵齿轴1130通过秒轮/秒齿轴1128、三轮/三轮齿轴1126以及中心轮/中心齿轴1124转动而转动。全条盒1120、中心轮/中心齿轴1124、三轮/三轮齿轴1126以及秒轮/秒齿轴1128构成前轮系。
用于控制前轮系转动的擒纵机构/转速控制装置包括游丝摆轮1140、擒纵轮/擒纵齿轴1130和擒纵叉1142。游丝摆轮1140包括摆轮柄1140a、摆轮1140b和游丝1140c。在中心轮/中心齿轴1124转动的基础上，时齿轴1150同时转动。固定在时齿轴1150上的分针1152指示“分”。时齿轴1150具有相对于中心轮/中心齿轴1124的滑动机构。在时齿轴1150转动的基础上，时针轮1154通过分针轮转动而转动。固定在时针轮1154上的时针1156指示“时”。
主夹板1102和条夹板1160可转动地支撑全条盒1120。中心轮/中心齿轴1124、三轮/三轮齿轴1126、秒轮/秒齿轴1128以及擒纵轮/擒纵齿轴1130受到主夹板1102和轮夹板1162的支撑并可转动。擒纵叉1142受到主夹板1102和擒纵叉夹板1164的支撑可转动。游丝摆轮1140受到主夹板1102和游丝夹板摆轮1166的支撑并可转动。
游丝1140c是具有多转的螺旋(螺旋面)形状的薄弹簧片。游丝1140c的内端头部分固定到安装在摆轮柄1140a上的游丝夹1140d上，并且通过拧紧螺丝，使得游丝外桩1170a固定到安装在游丝夹板摆轮1166上的外桩环1170上，从而固定游丝1140c的外端头部分。
快慢针调整器1168可转动地固定在摆夹板1166上。游丝夹板1168a和游丝杆1168b固定在快慢针调整器1168上。游丝1140c接近其外端头的部分设为位于游丝夹板1168a和游丝杆1168b之间。
通常，根据传统的具有代表性的机械时计，当从主发条完全上紧的状态(发条完全上紧状态)持续地时间流逝到重新上紧发条时，主发条上的扭矩减小。例如，在图17的情况中，发条完全上紧状态中的主发条扭矩是大约27g·cm，从发条完全上紧状态时间过去20小时后其变为大约23g·cm，从发条完全上紧状态时间过去40小时后其变为大约18g·cm。
通常，根据传统的具有代表性的机械时计，当主发条扭矩减小时，游丝摆轮的摆动角度也减小。例如，当主发条扭矩是25~28g·cm时，游丝摆轮的摆动角度是大约240~270度；并且当主发条扭矩是20~25g·cm时，游丝摆轮的摆动角度是大约180~240度。
这里，“等时性日差”或“日差”是指“当假定允许维持机械时计、同时在测量日差的基础上维持游丝摆轮摆动角度的状态或环境时，代表一天过去之后机械时计快或慢的值”。“日差”由符号H表示。
例如，尽管在传统的具有代表性的机械时计中，当游丝摆轮摆动角度在大约200~240度的范围内时，等时性日差是大约0~5秒/天(每天快大约0~5秒)；但是，当游丝摆轮摆动角度是大约170度时，等时性日差变为-20秒/天(每天慢大约20秒)。
通常，根据传统的机械时计，随着从完全上紧状态到重新上紧主发条之间持续的时间流逝，主发条扭矩减小，游丝摆轮的摆动角度同样减小，并且因此等时性日差推后。因此，根据传统机械时计，通过估算在24小时持续的时间流逝之后时计的损耗，预先获得和预先调整主发条发条完全上紧状态时的等时性日差，使得代表时计每天快进或推后的“日差”变成正的。
在机械时计中，假设在安装表盘的状态中，定义表盘处于水平的为“水平位置”和表盘处于垂直的为“垂直位置”。
此外，根据机械时计，假设在安装表盘的状态中，从机械时计中心指向表盘12点钟指示器的方向称作“12点钟方向”，从机械时计中心指向表盘3点钟指示器的方向称作“3点钟方向”，从机械时计中心指向表盘6点钟指示器的方向称作“6点钟方向”，和从机械时计中心指向表盘9点钟指示器的方向称作“9点钟方向”(参见图16)。
此外，在机械时计中，假设表盘安装在机械时计中并处于垂直状态时，表盘的12点钟指示器处于顶端一侧的位置称作“12点钟上位置”，表盘的3点钟指示器处于顶端一侧的位置称作“3点钟上位置”，表盘的6点钟指示器处于顶端一侧的位置称作“6点钟上位置”，和表盘的9点钟指示器设在顶端一侧的位置称作“9点钟上位置”。
另外，众所周知在机械时计中测量到的“日差”值根据“12点钟上位置”、“3点钟上位置”、“6点钟上位置”和“9点钟上位置”这四个位置而不同。因此，对于机械时计，测量对应于四种位置的“日差”并且调整机械时计的“日差”，使得“日差”相应的测量值满足预定标准。
在下面的说明中，“当机械时计在12点钟位置上的日差”称为“12点钟上的日差”，“当机械时计在3点钟位置上的日差”称为“3点钟上的日差”，“当机械时计在6点钟位置上的日差”称为“6点钟上的日差”，和“当机械时计在9点钟位置上的日差”称为“9点钟上的日差”。
另外，“12点钟上的日差”由符号Htw表示，“3点钟上的日差”由符号Hth表示，“6点钟上的日差”由符号Hsi表示，和“9点钟上的日差”由符号Hni表示。
通常地，在调整这种机械时计的日差中，通过手工操作从装配好的机械时计机心(机体)1100中取出摆轮1140，通过手工操作切去一部分摆轮后将游丝摆轮1140装回机心(机体)1100中。因此，首先测量已经装配好的机械时计机心(机体)1100的日差，切去一部分摆轮，然后测量重新装回游丝摆轮1140后的机心(机体)1100的日差。
因此，根据调整机械时计日差的传统方法，拆下和安装游丝摆轮1140的操作复杂，测量日差的操作也复杂，并且其存在的问题是日差的调整费时费力。
此外，根据调整机械时计日差的传统方法，包括手工操作切去部分摆轮的步骤，并且因此很难精确调整日差。
因此，本发明的一个目的是提供一种方法，无需从机械时计的机心(机体)中取出游丝摆轮就可调整机械时计的日差。
本发明的另一个目的是提供一种方法，能够在短时间内并且非常精确地调整机械时计的日差。
发明概述
本发明是一种机械时计的日差调整方法，该机械时计包括机心，具有用作该机械时计动力源的主发条；前轮系，由主发条走松时生成的转动力而转动；和控制该前轮系的转动的擒纵机构/转速控制装置，该擒纵机构/转速控制装置包括交替重复左右转动的游丝摆轮，在前轮系转动的基础上转动的擒纵轮/齿轴，和根据游丝摆轮的运行控制该擒纵轮/齿轴的转动的擒纵叉。该游丝摆轮包括游丝、摆轮轴和摆轮。
本发明的机械时计日差调整方法的特征在于包括下列步骤：
(a)装配机械时计的机心；
(b)在装配后的机心处于“垂直位置”状态中，测量对应于多个“垂直位置”的日差；
(c)根据步骤(b)中日差的测量结果，计算位置差值向量的大小和方向；
(d)根据在步骤(c)中计算的位置差值向量的大小和方向，计算添加到摆轮上的重量值或从摆轮上减去的重量值，和计算添加该重量值或减去该重量值的摆轮的位置；以及
(e)根据在步骤(d)中计算的添加到摆轮上的重量值或从摆轮上减去的重量值，和计算的添加该重量值或减去该重量值的摆轮的位置的结果，向摆轮上添加重量或从摆轮上减去重量。
根据本发明的机械时计日差调整方法中，在步骤(b)中最好在“12点钟上位置”、“3点钟上位置”、“6点钟上位置”和“9点钟上位置”上测量对应于这4个“垂直位置”的日差。
通过使用本发明的方法，可以简单地调整机械时计的日差，而不需要从机械时计的机心中取出游丝摆轮。
另外，通过使用本发明的方法，可以在短时间内并且高精度地调整机械时计的日差。
另外，根据本发明的机械时计日差调整方法，优选的是步骤(d)包括在步骤(c)中计算出的位置差值向量的大小和方向结果的基础上，计算添加到摆轮上的重量值和计算将要增加重量的摆轮位置的步骤；而步骤(e)包括在步骤(d)中计算出的添加到摆轮上的重量值和计算将要增加重量的摆轮位置的结果基础上，通过使用喷墨装置向摆轮表面添加重量的步骤。
以这种方式，通过使用喷墨装置，可以在很短的时间内以很高的精度，精确地向摆轮表面添加重量。
另外，根据本发明的机械时计日差调整方法，优选的是步骤(d)包括在步骤(c)中计算出的位置差值向量的大小和方向结果的基础上，计算从摆轮上减去的重量值和计算将要减去重量的摆轮位置的步骤；而步骤(e)包括在步骤(d)中计算出的从摆轮上减去的重量值和计算将要减去重量的摆轮位置结果的基础上，通过使用激光发射装置从摆轮表面减去重量的步骤。
以这种方式，通过使用激光发射装置，可以在很短的时间内以很高的精度，精确地从摆轮表面减去重量。
另外，根据本发明的机械时计日差调整方法，优选的是步骤(c)包括计算位置差值向量的大小和方向的步骤，该位置差值向量对应于游丝摆轮的多个摆动角度。
利用包括这种步骤的日差调整方法，可以精确地计算位置差值向量的大小和方向。
附图的简要说明
图1是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例，进行日差调整后的机心前侧的平面图(在图中省略了一些部件并且虚线所表示的是夹板元件)；
图2是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例，进行日差调整后机心部分摆夹板和摆轮的放大平面图；
图3是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例，进行日差调整后机心部分摆夹板和摆轮的放大剖面图；
图4是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例，进行日差调整之前机心部分摆夹板和摆轮的放大平面图；
图5是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例，进行日差调整之前机心部分摆夹板和摆轮的放大剖面图；
图6是表示在本发明的机械时计日差调整方法的一个实施例中调整日差的主要步骤的流程图；
图7是表示在本发明的机械时计日差调整方法的一个实施例中调整日差的具体步骤的流程图；
图8是表示在本发明的机械时计日差调整方法的一个实施例中调整日差的基本步骤的流程图；
图9是表示在利用根据本发明的机械时计日差调整方法调整日差之前，在四个位置中游丝摆轮的摆动角度与日差之间基本关系的曲线图；
图10是表示在利用根据本发明的机械时计日差调整方法调整日差之后，在四个位置中游丝摆轮的摆动角度与日差之间基本关系的曲线图；
图11是表示在利用根据本发明的机械时计日差调整方法调整日差之后，在四个位置中游丝摆轮的摆动角度与日差之间具体关系的曲线图；
图12是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例，进行日差调整后的机心前侧的平面图(在图中省略了一些部件并且虚线所表示的是夹板元件)；
图13是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例，进行日差调整后机心的部分摆夹板和摆轮的放大平面图；
图14是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例，进行日差调整后机心的部分摆夹板和摆轮的放大剖面图；
图15是表示通过根据本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例，进行日差调整之前机心的部分摆夹板和摆轮的放大平面图；
图16是表示传统机械时计机心前侧的轮廓结构平面图(在图16中，省略了一些部件并且虚线所表示的是夹板元件)；
图17是表示传统机械时计机心的剖面图(在图17中，省略了一些部件)；
实现本发明的最佳实施例
下面结合附图，说明实施本发明机械时计日差调整方法的方式。
(1)第一个实施例
参照图1-3，根据本发明的机械时计日差调整方法的第一个实施例，首先装配机械时计的机心(机体)100。
机械时计的机心100包括用作该机心的底座的主夹板102。上条柄轴110可转动地装在主夹板102的上条柄轴引导孔102a中。
在使用根据本发明的机械时计日差调整方法调整日差后，将表盘104(图3中用虚线表示)装在机心100上。表盘104上例如设有12点钟指示器、3点钟指示器、6点钟指示器和9点钟指示器(图中未示出这些指示器)。
上条柄轴110有方形部和引导轴部分。离合轮(未示出)装在上条柄轴110的方形部上。该离合轮的转动轴线与上条柄轴110的转动轴线重合。即，离合轮设有方孔，并且通过将上条柄轴110的方形部插入该方孔中，使得离合轮随上条柄轴110转动而转动。该离合轮有A齿和B齿。A齿位于离合轮的靠近机心中心的一边上，B齿位于离合轮的靠近外部的一边上。
机心100中设有确定上条柄轴110轴向位置的开关装置。该开关装置包括拉档132、离合杆134、离合杆弹簧136和拉档压簧136。上条柄轴110在转动轴线上的位置决定于拉档132的转动。离合轮在转动轴线上的位置决定于离合杆134的转动。根据拉档132的转动，离合杆134定位在转动方向上的两个位置上。
立轮112可转动地装在上条柄轴110的引导轴部分上。当上条柄轴110在转动轴线上位于最靠近机心100内部的第一柄轴位置上时，上条柄轴110转动，立轮112随离合轮转动而转动。立轮112的转动带动小钢轮114转动。小钢轮114的转动带动棘轮116转动。
机心100设有容纳在全条盒120中用作动力源的主发条(未示出)。该主发条由弹性元件、例如有弹性的铁制成。该主发条可由棘轮116的转动上紧。
中心轮/中心齿轴124装配成随着全条盒120转动而转动。三轮/齿轴126装配成随着中心轮/中心齿轴124转动而转动。秒轮/齿轴128装配成随着三轮/齿轴126转动而转动。擒纵轮/齿轴130装配成随着秒轮/齿轴128转动而转动。全条盒120、中心轮/中心齿轴124、三轮/齿轴126和秒轮/齿轴128构成前轮系。
控制前轮系转动的擒纵机构/转速控制装置装在机心100上。该擒纵机构/转速控制装置包括以恒定周期左右来回转动的游丝摆轮140、随着前轮系转动而转动的擒纵轮/齿轴130，和根据游丝摆轮140的运行控制擒纵轮/齿轴130的转动的擒纵叉142。
游丝摆轮140包括摆轮轴140a、摆轮140b和游丝140c。设有4根摆轮臂140f(称为Amida)，用于连接摆轮轴140a与摆轮140b。摆轮臂140f的数量也可为2、3或4以上。
游丝140c由“埃林瓦尔铁镍铬合金”之类具有弹性的弹性元件制成。即，游丝140c由导电金属材料制成。
在中心轮/中心齿轴124转动的基础上，分轮(未示出)同时转动。装在该分轮上的分针(未示出)显示“分”。该分轮设有相对于中心轮/中心齿轴124具有预先确定的滑动力矩的滑动机构。
分针轮(未示出)随着该分轮转动而转动。时轮(未示出)随着该分针轮转动而转动。装在该时轮上的时针显示“小时”。
全条盒120支撑成可相对主夹板102和条盒夹板160转动。中心轮/中心齿轴124、三轮/齿轴126、秒轮/齿轴128和擒纵轮/齿轴130支撑成可相对主夹板102和轮夹板162转动。擒纵叉142支撑成可相对主夹板102和擒纵叉夹板164转动。
游丝摆轮140支撑成可相对主夹板102和摆夹板166转动。即，摆轮轴140a的上榫140a1支撑成可相对固定在摆夹板166上的上轴承166a转动。该上轴承166a包括摆上孔宝石和摆上夹板宝石。该摆上孔宝石和摆上夹板宝石用红宝石之类绝缘材料制成。
主夹板102上设有测量游丝摆轮140的摆轮臂140f的转动情况的摆轮测量窗102h。转动摆轮臂140f从而通过摆轮测量窗102h。
摆轮轴140a的下榫140a2受到固定在主夹板102上的摆轮下轴承102b的可转动的支撑。该摆轮下轴承102b包括摆下有孔宝石和摆下夹板宝石。该摆下有孔宝石和摆下夹板宝石用红宝石之类绝缘材料制成。
游丝140c为由薄片绕成许多圈的螺旋形弹簧。游丝140c的内边缘固定在游丝夹140d上，而该游丝夹固定在摆轮轴140a上，通过拧紧螺丝，使得游丝外桩166b固定到安装在摆夹板166上的外桩环166a上，从而固定游丝1140c的外端头部分。游丝摆轮140由铜等导电金属材料制成。外桩环166a由铁等导电金属材料制成。
快慢针166c可转动地固定在摆夹板166上。
游丝140c根据游丝摆轮140的摆动角在游丝140c径向上扩张和收缩。例如，在图3所示的状态中，当游丝摆轮140顺时针方向转动时，游丝140c向游丝摆轮140中心收缩；当游丝摆轮140逆时针方向转动时，游丝140c在离开游丝摆轮140中心的方向上扩张。
(2)本发明机械时计日差调整方法中的日差调整步骤：
下面说明根据本发明的机械时计日差调整方法的步骤。
(2.1)机械时计日差调整步骤简述。
下面简述机械时计的日差调整方法。
根据本发明的机械时计日差调整方法，首先如图6所示，装配机械时计的机心100。如上所述，根据机心100，全条盒110、上条柄轴110、小钢轮114、立轮112、棘轮116、开关装置、前轮系、擒纵机构/转速控制装置、分轮、分针轮和时轮等等分别可工作地装配到主夹板102或夹板元件160、162和166上。
如上所述，擒纵机构/转速控制装置包括交替重复顺时针和逆时针方向转动的游丝摆轮140，随着前轮系转动而转动的擒纵轮/齿轴130，和按照游丝摆轮140的运行控制擒纵轮/齿轴130转动的擒纵叉142。游丝摆轮140包括摆轮轴140a、摆轮140b和游丝140c。
然后，将装配好的机心置于“垂直位置”的状态中，通过测量该状态中多个位置中的摆轮的工作情况，测量机械时计的日差。
例如测量“12点钟上位置”、“3点钟上位置”、“6点钟上位置”和“9点钟上位置”这4个位置的日差。
然后，将机械时计置于12点钟上位置测量“12点钟上的日差”Htw、将机械时计置于3点钟上位置测量“3点钟上的日差”Hth、将机械时计置于6点钟上位置测量“6点钟上的日差”Hsi、将机械时计置于9点钟上位置测量“9点钟上的日差”Hni。
可测量对应于两个或两个以上“垂直位置”的日差。可测量“12点钟上位置”、“3点钟上位置”、“6点钟上位置”和“9点钟上位置”以外的位置，例如“1点钟上位置”、“2点钟上位置”、“4点钟上位置”、“5点钟上位置”、“7点钟上位置”、“8点钟上位置”、“10点钟上位置”和“11点钟上位置”的日差。
即，可测量上述12个“垂直位置”的日差。
接下来，当需要根据日差测量结果相对于摆轮调整结构时，在日差测量结果的基础上计算位置差值向量的大小和方向。
接下来，在位置差值向量的大小和方向的计算结果的基础上，计算向摆轮添加的重量值或从摆轮上减去的重量值，和计算准备添加重量的摆轮位置或准备减去重量的摆轮位置。
接下来，在通过计算向摆轮添加或减去重量的大小和位置而得到的计算结果的基础上，进行制造调整，使得向摆轮上添加重量或者从摆轮上减去重量。
当不需要根据日差测量结果相对于摆轮调整结构时，在该状态中完成机心装配。
作为一个改进的例子，如图6中的虚线所示，在相对于摆轮进行结构调整之后，可以重新测量该机械时计的日差，从而可以确定是否需要相对于摆轮进一步调整结构。
(2.2)调整游丝摆轮的摆动角
下面详细说明机械时计日差调整方法的步骤。
根据本发明，计算对应于游丝摆轮的多个摆动角度的差值向量的大小和方向。
如图7所示，在机械时计机心处于“水平位置”时，调整摆轮的摆动角(步骤S1)。
通过使机心外部的齿轮与棘轮啮合，上紧主发条并测量主发条的圈数，可以实现调整摆轮的摆动角。
或者，通过利用下文所述的游丝摆轮运行测量装置，测量在上紧主发条的过程中游丝摆轮的运行，来实现对游丝摆轮摆动角度的调整。
如图5所示，设置照射摆轮臂140f的光源150。光接收部分152用来接收照射摆轮臂140f的光。因此，摆轮臂140f在光源150与光接收部分152之间转动。当摆轮臂140f位于光源150与光接收部分152之间时，光源150发出的光被摆轮臂140f挡住，无法入射到光接收部分152上。相反，当摆轮臂140f不在光源150与光接收部分152之间时，从光源150发出的光入射到光接收部分152上。光接收部分152例如由光导纤维、CCD或二极管构成。
光接收部分152与游丝摆轮运行测量装置154连接。该游丝摆轮运行测量装置154设置成通过测量摆轮臂140f的运行，计算游丝摆轮140的摆动角。
摆轮运行测量装置154预先存储进入光接收部分152的光周期与摆轮摆动角之间的关系。因此，利用进入光接收部分152的光周期可以计算出游丝摆轮140的摆动角。
在“水平位置”状态下用来测量日差的摆轮摆动角可有多种角度，用来计算位置差值向量的大小和方向。例如，游丝摆轮摆动角至少包括150°和250°。摆动角也可为其他角度，例如160°、180°、200°、220°和240°。
(2.3)测量对应于四个位置的“日差”
根据本发明的方法，在测量“日差”之前移动装配好的机心的位置(图7中步骤S2)。
在将装配好的机心置于“垂直位置”的同时，测量“12点钟上位置”、“3点钟上位置”、“6点钟上位置”和“9点钟上位置”这4个位置的日差(图7中步骤S3)。
然后判断装配好的机心在预先设定的所有“垂直位置”上的日差测量是否完成(图7中步骤S4)。当日差测量没有完成时，该过程回到步骤S4，并通过将装配好的机心定位在下一个“垂直位置”上继续测量日差。如果所有位置的日差测量已完成，该过程进到步骤S5。
参照图9，表示装配好的机心“日差”测量结果。可以看出，当游丝摆轮的摆动角从100°变为250°时，“12点钟上的位置”的“日差”从约+87秒/天变为-7秒/天，“3点钟上的位置”的“日差”从约+60秒/天变为+15秒/天，“6点钟上的位置”的“日差”从约+52秒/天变为+8秒/天，“9点钟上的位置”的“日差”从约+64秒/天变为0秒/天。
当这一“日差”测量结果处于机械时计日差的标准范围内时，该位置差值符合标准，因此判断不必进行日差调整(图7中步骤S5)。此时，日差调整工作结束。
当这种“日差”测量结果超过机械时计的日差标准时，位置差值与标准不符，因此可判断必须调整日差，该过程进到下一步骤S6。
(2.4)计算总调整量和补偿的重量
如图7所示，当判断必须调整日差时，计算摆轮的总调整量和补偿的重量(图7中步骤S6)。
在该步骤中，首先，利用“日差”的测量结果计算游丝摆轮的补偿重量。当游丝摆轮的摆动角度是150°时，通过使用下面的公式(1)计算位置差值向量UB的值：
其中UB：位置差值向量；Htw：12点钟位置上的日差；Hth：3点钟位置上的日差；His：6点钟位置上的日差；Hni：9点钟位置上的日差。
另外，在机械时计中，当设定游丝摆轮在24小时内总的振荡数量时，位置差值向量UB的值由下面的公式(2)所示：
Figure A9981658300152
其中UB：位置差值向量；m：游丝摆轮的补偿重量值；r：向摆轮添加油墨的位置(与摆轮中心的距离)；Kb：游丝摆轮在24小时内的总的振荡数量；I：摆轮的惯性矩。
这里，在待测量的机械时计中，预先确定摆轮惯性矩的值I和向摆轮添加油墨的位置r(例如，位于摆轮的外径和内径之间的中间环部分的半径)。另外，在待测量的机械时计中，预先确定游丝摆轮在24小时内总的振荡数量Kb。因此，通过使用公式(1)和公式(2)，可以计算游丝摆轮补偿的重量数m。
这里，参照图8，以正的横坐标方向(向右的方向)表示3点钟上的日差向量，以负的横坐标的方向(向左的方向)表示9点钟上的日差向量。另外，以正的纵坐标方向(向上的方向)表示12点钟上的日差向量，以负的纵坐标的方向(向下的方向)表示6点钟上的日差(这四个向量由图8中的虚线表示)。
接下来，在横坐标上画出3点钟上的日差-9点钟上的日差的向量，在纵坐标上画出12点钟上的日差-6点钟上的日差的向量(这两个向量由图8中的粗线表示)。
通过3点钟上的日差-9点钟上的日差的向量与12点钟上的日差-6点钟上的日差的向量的合成向量，表示位置差值向量UB(该位置差值向量UB由图8中的特别粗的线表示)。
因此，对应于横坐标的位置差值向量UB的角度DUB由下面的公式(3)表示。
Figure A9981658300161
其中DUB：位置差值向量的方向(以3点钟方向为参考)。
Figure A9981658300162
Figure A9981658300163
如图8中所示，以振荡宝石进入到擒纵叉的尖端时，即，游丝摆轮进入到位于左手方向和右手方向之间转动的中间状态时，以机械时计的12点钟方向为标准，以右手方向(顺时针方向)中的角度表示将油墨添加到摆轮上的方向。
另外，同样在其他垂直位置测量日差的情况中，在由这些位置表示的方向中画出在相应的垂直位置中的日差向量，和计算由相应的几个日差向量合成得到的向量，从而，通过与上面所述的方法相似的方法可以计算位置差值向量。
另外，当确定需要调整日差时，计算游丝摆轮的总调整量。如图9中所示，在预先的实验数据的基础上计算游丝摆轮的总调整量Zc，其中实验数据是某一直线的“斜率”和“截距”，该直线是通过将游丝摆轮摆动角度是150度时四个位置的日差平均值与游丝摆轮摆动角度是250度时四个位置的日差平均值相连接所得到的。
这里，“截距”为某一直线与坐标轴(例如垂直轴Y轴)相交得到的相应值。“斜率”为某一直线与坐标轴(例如水平轴X轴)相交角的正切值。例如，在直线y＝ax+b中，a为“斜率”，b为“截距”。
也就是说，对准备调整其日差的机械时计样本的多个样本预先进行初步试验，并且计算出直线的斜率和截距与摆轮总调整量之间的关系，其中该直线是摆轮摆动角为150°时4个位置的日差平均值与摆轮摆动角为250°时4个位置的日差平均值之间的连线。
也就是说，通常从这些试验中可知，当该机械时计中游丝的上紧角度一般为90°和270°时，表的精度(当摆轮摆动角改变时4个位置上的日差值)最好。
这里，当以游丝摆轮的转动中心为原点表示圆周方向上的一个角时，“上紧角度”表示从游丝固定在游丝夹上所在位置到游丝条所在位置在圆周方向上的角。
因此，通过使用如上所述直线的斜率和截距，估计游丝的上紧角度。然后，在机械时计中，计算使得游丝的上紧角度变成90°或270°的游丝长度(调整后的长度)。然后，计算机械时计中游丝长度(调整后的长度)与实际长度之间的差(长度差)。然后，可根据该长度差调整游丝长度、从而调整机械时计日差。然后，计算与长度差(长度差值)相对应的游丝摆轮的差值(惯性力矩的差值)。另外，利用惯性力矩的差值，可以计算游丝摆轮的总调整量。
因此，根据该方法，需要预先对准备调整其日差的机械时计样本的多个样本进行初步试验，以找出游丝的上紧角度与在不同摆轮摆动角在4个位置上的日差值之间的关系。
根据本发明，对待调整机械时计的样本预先进行初步试验，然后利用试验结果确定摆轮的总调整量。
(2.5)油墨添加到摆轮上
下面，解释将油墨添加到摆轮上的步骤。
参照图5，如箭头标记156A所示，为了将预先确定数量的油墨添加到摆轮140b表面上，将喷墨装置156设置成使得喷墨装置的喷嘴156m与摆轮140b正相对。喷墨装置156设置成将喷墨装置156与游丝摆轮运行测量装置154连接，并且通过输入由游丝摆轮运行测量装置154输出的操作信号，可以向摆轮140b喷射预定数量的油墨。
当确定需要调整日差时，通过利用喷墨装置156，具有对应于补偿重量数量的计算结果重量的油墨添加到摆轮的一个位置上，该位置与将油墨添加到摆轮上的方向的计算结果相对应(图7中的步骤S7)。
另外，如下面的公式(4)所示，为了调整游丝摆轮的总调整量，对应于固定到摆轮的四个部位上的油墨量的计算结果Wf的油墨，固定到以90度间隔开的摆轮的四个部位上。
其中Wf：固定到游丝摆轮的四个部位上的油墨的数量；Zc：总调整量；m：摆轮的补偿重量。
根据本发明的机械时计日差调整方法的第一个实施例，其包括将油墨添加到摆轮的四个部位上的步骤并且因此制造游丝摆轮，使得其重量比设计中的目标值轻。
另外，根据本发明的机械时计日差调整方法的第一个实施例，为了调整游丝摆轮的总调整量，游丝摆轮与油墨添加的部分是由以摆轮中心为中心对称的点构成的四个部位，但是添加油墨的摆轮部位可以是由以摆轮中心为中心对称的点构成的多个部位，例如这些部分可以是由以摆轮中心为中心对称的点构成的两个部位，可以是由以摆轮中心为中心对称的点构成的三个部位，或者可以是由以摆轮中心为中心对称的点构成的四个或更多个部位。
参照图2，具有对应于游丝摆轮补偿重量计算结果的重量的油墨140k1和140k2添加到摆轮140b上。用于添加油墨的位置可以是一个部位或者是多个部位，其中油墨具有与摆轮140b的游丝摆轮的补偿重量的计算结果相对应的重量。当固定到摆轮140b上的油墨的数量大时，最好将油墨添加在摆轮140b的多个部位上。
另外，为了调整游丝摆轮的总调整量，油墨140m1、140m2、140m3和140m4(由虚线所表示)添加到以90度角间隔开的摆轮的4个空间位置上，其中上述油墨具有与添加到摆轮四个部位上的油墨数量的计算结果相对应的重量。
图1表示使用本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例调整日差后的机械时计机心。
根据利用本发明的机械时计日差调整方法的实验，在图1所示的例子中，游丝摆轮的补偿重量值是大约0.1mg，固定具有对应于补偿重量的计算结果的重量的油墨的方向是大约120度。另外，游丝摆轮的总调整量是0.3mg。
参照图10和图11，表示使用本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例，调整日差之后机心“日差”的测量结果。可以看出，当游丝摆轮的摆动角从100°变为250°时，“12点钟上的位置”的“日差”从约+13秒/天变为+2秒/天，“3点钟上的位置”的“日差”从约+22秒/天变为+3秒/天，“6点钟上的位置”的“日差”从约+20秒/天变为+4秒/天，“9点钟上的位置”的“日差”从约+8秒/天变为2秒/天。
可以看出，“日差”的该测量结果落在机械时计日差标准范围内。
(3)第二个实施例
下面将给出对根据本发明的机械时计日差调整方法的第二个实施例的解释。在下面的说明中，将主要针对本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例与本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例之间的差值给出说明。
参照图12至图14，根据本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例，首先，装配机械时计的机心100。擒纵机构/转速控制装置包括以恒定周期左右来回转动的游丝摆轮190、随着前轮系转动而转动的擒纵轮/齿轴130，和根据游丝摆轮190的运行控制擒纵轮/齿轴130的转动的擒纵叉142。游丝摆轮190包括摆轮轴190a、摆轮190b和游丝190c。
然后，将装配好的机心置于“垂直位置”的状态中，通过测量该状态中多个位置中游丝摆轮190的工作情况，测量机械时计的日差。
接下来，当需要根据来自日差测量结果相对于摆轮调整结构时，在日差测量结果的基础上计算位置差值向量的大小和方向。
计算游丝摆轮的补偿重量值的方法和计算位置差值向量UB的方法，与本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例中的相同。
接下来，在位置差值向量的大小和方向计算结果的基础上，计算从摆轮190b上减去的重量值，和计算准备减去重量的摆轮190b位置。
这里，在位置差值向量大小和方向的计算结果基础上得到的从摆轮190b上减去重量的位置，与上面所述的将要添加重量的摆轮190b位置相差180度。也就是说，当计算出的位置差值向量方向的结果保持相同时，根据本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例，减去重量的摆轮190b的位置位于这样一个位置，该位置是由以游丝摆轮的中心为参照位置，相对于上面提到的根据本发明的机械时计日差调整方法的第一个实施例将要添加重量的摆轮190b的位置相对称的点构成。
参照图14，设置照射摆轮臂190f的光源150。光接收部分152用来接收照射摆轮臂190f的光。因此，摆轮臂190f在光源150与光接收部分152之间转动。当摆轮臂190f位于光源150与光接收部分152之间时，光源150发出的光被摆轮臂190f挡住，无法入射到光接收部分152上。相反，当摆轮臂190f不在光源150与光接收部分152之间时，从光源150发出的光入射到光接收部分152上。光接收部分152例如由光导纤维、CCD或二极管构成。
光接收部分152与摆轮运行测量装置154连接。该摆轮运行测量装置154设置成通过测量摆轮臂190f的运行，计算游丝摆轮190的摆动角。
摆轮运行测量装置154预先存储进入光接收部分152的光周期与游丝摆轮190摆动角之间的关系。因此，利用进入光接收部分152的光周期可计算游丝摆轮190的摆动角。
参照图15，激光发射装置192设置成使得激光发射部分192n正对摆轮190b，从而向摆轮190b的表面发射激光束。激光发射装置192设置成使得激光发射装置192与游丝摆轮运行测量装置154连接，输入一个由游丝摆轮运行测量装置154输出的操作信号，并且可以向摆轮190b的表面发射激光束。
当确定需要调整日差时，通过使用激光发射装置192，从摆轮190b上减去对应于补偿重量的计算结果的重量。设有吸除装置194用于吸除从摆轮190b上减去的碎片。吸除装置194的吸除口196设置成使得它的前端接近摆轮190b。
为了调整游丝摆轮的总调整量，对应于从摆轮四个部位上减去的重量的计算结果的重量，从相互以90度间隔开的摆轮190b的四个部位上分别减去。
这里，为了调整游丝摆轮的总调整量，计算从摆轮的四个部位上减去重量的方法，与本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例中使用公式(4)的计算方法相类似。
根据本发明的机械时计日差调整方法的第二个实施例，其包括从摆轮的四个部位上减去重量的步骤，并且因此制造游丝摆轮，使得其重量比设计中的目标值重。
参照图13，减去重量的游丝摆轮部分由附图标记190p1表示，该重量对应于从摆轮补偿的游丝摆轮190b的补偿重量的计算结果。
根据利用本发明机械时计的日差调整方法的一个实验，在图13所示的例子中，减去重量的方向是大约130度，该重量对应于从摆轮补偿的游丝摆轮的补偿重量的计算结果。
另外，为了调整游丝摆轮的总调整量，从摆轮的四个部位上减去的部分由附图标记190n1、190n2、190n3和190n4表示(由虚线表示)。
图12表示使用本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例调整日差后的机械时计机心。
另外，根据本发明的机械时计日差调整方法的第二个实施例，为了调整游丝摆轮的总调整量，从游丝摆轮上减去的部分是由以摆轮中心为中心对称的点构成的四个部位，但是，从摆轮上减去的部分可以是由以摆轮中心为中心对称的点构成的多个部位，例如这些部分可以是由以摆轮中心为中心对称的点构成的两个部位，可以是由以摆轮中心为中心对称的点构成的三个部位，或者可以是由以摆轮中心为中心对称的点构成的四个或更多个部位。
本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例的其它特征与上面所述的本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例的特征相类似。因此，关于本发明机械时计日差调整方法的第二个实施例的其它特征，这里通过相应地应用本发明机械时计日差调整方法的第一个实施例的说明，可以避免对其的重复说明。
即使使用根据本发明的机械时计日差调整方法的第二个实施例，能够实现与上述提到的被机械时计的日差调整方法的第一个实施例中相同的效果。
工业应用
根据本发明的机械时计日差调整方法适合于无需拆开机心就可简单、精确地调整机械时计的日差。

Claims (6)

1.一种日差调整方法，其特征在于在该机械时计日差调整方法中，机械时计包括机心，具有用作该机械时计动力源的主发条；前轮系，由主发条走松时生成的转动力而转动；和控制该前轮系的转动的擒纵机构/转速控制装置，该擒纵机构/转速控制装置包括交替重复左右转动的游丝摆轮，在前轮系转动的基础上转动的擒纵轮/齿轴，和根据游丝摆轮的运行控制该擒纵轮/齿轴的转动的擒纵叉，该游丝摆轮包括游丝、摆轮轴和摆轮；所述方法包括：
(a)装配机械时计的机心；
(b)在装配后的机心处于“垂直位置”的状态中，测量对应于多个“垂直位置”的日差；
(c)根据步骤(b)中日差的测量结果，计算位置差值向量的大小和方向；
(d)根据在步骤(c)中计算的位置差值向量的大小和方向，计算添加到摆轮(140b)上的重量值或从摆轮(140b)上减去的重量值，和计算添加该重量值或减去该重量值的摆轮(140b)位置；以及
(e)根据在步骤(d)中计算的添加到摆轮(140b)上的重量值或从摆轮(140b)上减去的重量值，和计算的添加该重量值或减去该重量值的摆轮(140b)位置的结果，向摆轮(140b)添加重量或减去重量。
2.根据权利要求1所述的日差调整方法，其特征在于在步骤(b)中最好在“12点钟上位置”、“3点钟上位置”、“6点钟上位置”和“9点钟上位置”上测量对应于这4个“垂直位置”的日差。
3.根据权利要求1或2所述的日差调整方法，其特征在于步骤(d)包括在步骤(c)中计算出的位置差值向量的大小和方向的结果的基础上，计算添加到摆轮(140b)上的重量值，和计算将要增加重量的摆轮(140b)位置的步骤；和
步骤(e)包括在步骤(d)中计算出的添加到摆轮(140b)上的重量值和计算将要增加重量的摆轮(140b)位置的结果的基础上，通过使用喷墨装置向摆轮(140b)表面添加重量的步骤。
4.根据权利要求1或2所述的日差调整方法，其特征在于步骤(d)包括在步骤(c)中计算出的位置差值向量的大小和方向的结果的基础上，计算从摆轮(140b)上减去的重量值和计算将要减去重量的摆轮(140b)位置的步骤；和
步骤(e)包括在步骤(d)中计算出的从摆轮(140b)上减去的重量值和计算将要减去重量的摆轮(140b)位置的结果的基础上，通过使用激光发射装置从摆轮(140b)表面减去重量的步骤。
5.根据权利要求1至4中任何一个所述的日差调整方法，其特征在于步骤(c)包括计算位置差值向量的大小和方向的步骤，该位置差值向量对应于游丝摆轮的多个摆动角度。
6.根据权利要求5所述的日差调整方法，其特征在于计算对应于游丝摆轮的多个摆动角度的位置差值向量的大小和方向的步骤包括，通过使用公式(1)计算位置差值向量：
Figure A9981658300031
其中UB：位置差值向量；Htw：12点钟位置上的日差；Hth：3点钟位置上的日差；His：6点钟位置上的日差；Hni：9点钟位置上的日差；和
通过使用下面的公式(2)，计算摆轮(140b)的补偿重量值和向摆轮(140b)添加油墨的位置：
Figure A9981658300032
其中UB：位置差值向量；m：游丝摆轮的补偿重量值；r：向摆轮添加油墨的位置(与摆轮中心的距离)；Kb：游丝摆轮在24小时内的总的振荡数量；I：摆轮的惯性矩；和
通过使用下面的公式(3)，计算位置差值向量UB的位置差值向量方向：
Figure A9981658300033
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