CN1348555A - 具有轮系工作控制机构的机械时计 - Google Patents

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CN1348555A CN99816582.4A CN99816582A CN1348555A CN 1348555 A CN1348555 A CN 1348555A CN 99816582 A CN99816582 A CN 99816582A CN 1348555 A CN1348555 A CN 1348555A
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重城幸一郎
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Abstract

一种机械时计包括构成振荡源的石英振荡器(210);IC电路(212),包括分频单元(214),接收由石英振荡器(210)产生的输出信号,将该信号分频并且输出一个与时间有关的信号;和用于操作IC电路的能量源(220);用于计算时间的时间计数器;轮系工作检测单元(124p,232),用于检测轮系的转动的工作状态;和轮系工作控制单元(252,254),根据由时间计算单元计算出的计数信号和由轮系工作检测单元检测到的指示轮系的转动工作状态的工作控制信号,控制轮系的操作,从而调整时计的日差。该机械时计具有很高程度的精度。

Description

具有轮系工作控制机构的机械时计
技术领域
本发明涉及一种能够高精度地显示时间的机械时计。
具体地，本发明涉及一种机械时计，其具有：用于计算时间的时间计算单元，其精度高于机械时计的擒纵机构/速度控制装置的精度；轮系工作检测单元，用于检测轮系的旋转操作状态；和轮系工作控制单元，在由时间计算单元计算出的技术结果和由轮系工作检测单元检测的轮系旋转操作状态的基础上，控制轮系的操作。
发明背景
在传统的机械时计中，如图15和图16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的上条柄轴引导孔1102a中。表盘1104(图16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在轴线方向上的位置，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通过离合轮的转动而转动。小钢轮1114由于立轮1112的转动而转动。大钢轮1116由于小钢轮1114的转动而转动。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的转动而转动。擒纵轮/擒纵齿轴1130通过秒轮/秒轮齿轴1128、三轮/三轮齿轴1126以及中心轮/中心齿轴1124的转动而转动。全条盒1120、中心轮/中心齿轴1124、三轮/三轮齿轴1126以及秒轮/秒轮齿轴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。固定在时齿轮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通过分针轮的转动而转动。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/秒轮齿轴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支撑并可转动。游丝摆轮1140受到主夹板1102和游丝摆轮夹板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的内端头部分安装到固定在摆轮柄1140a上的游丝夹1140d上，并且通过拧紧螺丝，使得游丝外桩1170a安装到固定在游丝摆轮夹板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接近其外端头的一部分设为位于游丝夹板1168a和游丝杆1168b之间。
通常，如图17所示，在传统的具有代表性的时计中，当从主发条完全上紧的状态(发条完全上紧状态)持续时间过去后而重新上紧发条时，主发条扭矩减小。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过去20小时后其变为大约23g·cm，从发条完全上紧状态过去40小时后其变为大约18g·cm。
通常，如图18所示，在传统的具有代表性的机械时计中，当主发条扭矩减小时，游丝摆轮的摆动角度也减小。例如，在图18的情况中，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。
参照图19，所表示的是在传统的具有代表性的机械时计中，取决于游丝摆轮摆动角度的等时性日差(表示时计精度的数值)的过渡变化。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，代表一天过去后机械时计的快或慢的值”。在图19的情况中，当游丝摆轮的摆动角度等于或大于240度、或者等于或小于200度时，等时性日差是推后的。
例如，如图19所示，在传统的具有代表性的机械时计中，当游丝摆轮的摆动角度在大约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)；当游丝摆轮的摆动角度是大约170度时，等时性日差变为-20秒/天(每天慢大约20秒)。
参照图20，所表示的是在传统的具有代表性的机械时计中，当发条从完全上紧的状态松开时持续时间和等时性日差的过渡变化。根据传统的机械时计，“日差”是指图20中表示的每天时计的快进或推后，通过从发条完全上紧状态开始经过24小时后重新上紧游丝摆轮这一时间内累计的等时性日差而得到。
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的持续的时间流逝，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，在传统的机械时计中，通过估算在24小时的持续时间过去之后时计推后，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，使得代表时计每天的快进或推后的“日差”变成正的。
例如，如图20所示，根据传统的具有代表性的机械时计，尽管在发条完全上紧状态中，等时性日差是大约3秒/天(每天快3秒)。当从发条完全上紧状态过去20小时后，等时性日差变为大约-3秒/天(每天慢3秒)；当从发条完全上紧状态过去24小时后，等时性日差变为大约-8秒/天(每天慢8秒)；并且当从发条完全上紧状态过去30小时后，等时性日差变为大约-16秒/天(每天慢16秒)。
根据传统的机械时计，时计的精度由操作擒纵机构/转速控制装置的精度决定，其中擒纵机构/转速控制装置包括交替地重复向右转动和向左转动的游丝摆轮，在前轮系的转动的基础上转动的擒纵轮/擒纵齿轴，和用于在游丝摆轮的操作的基础上控制擒纵轮/擒纵齿轴转动的擒纵叉。
因此，为了提高时计的精度，不得不增大游丝摆轮工作的振动周期，已经很难制造包括这种游丝摆轮的擒纵机构/转速控制装置。
另外，根据传统的机械时计，能够增大游丝摆轮工作的振动周期的范围是有限的，并且因此表现出的问题在于能够改善的时计精度的范围是有限的。
因此，传统机械时计的精度已经低于石英时计的精度。因此，传统机械时计的使用者已经不得不以相应的固定的时间周期来矫正由机械时计显示的时间。
由此，本发明的一个目的在于提供一种具有非常好的精度的机械时计。
此外，本发明的再一个目的在于提供一种机械时计，具有很高的精度能够在相当长的时间周期中使用。
发明概述
根据本发明的机械时计包括：机心，具有构成机械时计的动力源的主发条；前轮系，通过重新上紧主发条时的转动力而转动；以及用于控制前轮系转动的擒纵机构/转速控制装置，该擒纵机构/转速控制装置包括交替重复向左右两边转动的游丝摆轮，和擒纵轮/擒纵齿轴，在前轮系转动的基础上转动，以及擒纵叉，在游丝摆轮工作的基础上控制擒纵轮/擒纵齿轴的转动，其中游丝摆轮包括游丝、摆轮柄和摆轮。
本发明的机械时计还包括时间计算单元，具有构成振荡源的石英振荡器；IC电路，包括分频单元，用于输入由石英振荡器的振荡而输出的输出信号，将该信号分频并且输出有关时间的信号和用于操作IC电路计算时间的能量源；轮系工作检测单元，用于检测机械时计的轮系转动的工作状态；和轮系工作控制单元，根据由时间计算单元计算出的计数信号和由轮系工作检测单元检测到的指示轮系的转动工作状态的工作控制信号，控制轮系的操作。
能量源是例如银电池、锂电池等的原电池。能量源可以是太阳能电池、可充电的蓄电池或者是可充电的电容器。另外，根据本发明的机械时计可以设有自动上弦的能量发生单元。
优选的是，根据本发明的机械时计的轮系工作控制单元以位于每小时一次和每天一次之间的周期内控制轮系的操作。
另外，优选的是本发明的机械时计的轮系工作检测单元包括设在前轮系上的机械触点和传送元件，用于将检测到的信号从机械触点传送到IC电路。
另外，本发明的机械时计的轮系工作检测单元可以是设在包括在前轮系中的中心轮/中心齿轴上的机械触点。根据该结构，通过在中心轮/中心齿轴的每次旋转中使得传送元件与机械触点形成接触，可以每小时输出一次检测信号。作为一个改进的例子，机械触点可以设在包括在轮系中的某一元件上而不是中心轮/中心齿轴上。根据该结构，可以与该元件的旋转周期相一致地输出检测信号。
另外，优选的是本发明的机械时计的轮系工作检测单元包括设在枢轴处的检测压电元件，用于检测擒纵叉的操作；和计算单元，用于计算由检测压电元件输出的检测信号。
另外，优选的是，本发明的机械时计的轮系工作控制单元包括轮系工作控制压电元件，用于使得擒纵轮/擒纵齿轴停止在擒纵轮/擒纵齿轴已经完成冲击和向第一停止点落下的位置处。根据以这种方式构成的本发明的机械时计，通过移动快慢针调整器和使用双压电晶片元件预先使得机械时计的日差快进，可以停止擒纵轮/擒纵齿轴的旋转。以这种方式，可以在由计算单元计算出的计算信号的基础上，设定用于停止擒纵轮/擒纵齿轴旋转的时间。
另外，优选的是，本发明的机械时计的轮系工作控制单元设置成，在接近游丝的外端部的一侧上与游丝的一部分形成接触，并且其包括游丝控制压电元件，用于在长度方向中向内和向外移动游丝；和游丝保持弹簧，设置成将游丝的一部分保持在接近外端部分的一侧上。
根据以这种方式构成的本发明的机械时计，通过游丝控制压电元件和游丝保持弹簧构成机械时计的游丝夹。另外，通过游丝弹簧控制压电元件以等于或大于与游丝摆轮的旋转相一致的游丝保持弹簧的自然频率的值，在长度方向中向内和向外移动游丝。由此，通过改变游丝摆轮的振荡频率可以调整机械时计的日差。
在通常的模拟型石英时计中，使用电池、石英晶体、IC电路、马达、轮系、指针等等。根据这种模拟型石英时计，利用由电池提供的能量通过操作石英晶体或IC电路测量时间和通过旋转马达显示时间。通过操作石英晶体或IC电路进行时间测量所使用的能量与通过旋转马达进行时间显示所使用的能量之间的比值是大约3∶7。因此，在模拟型石英时计中，当仅仅使用时间测量功能时，即使使用同样的电池，电池寿命延长到有3倍的放大系数。在通常的模拟型石英时计的情况中，电池寿命是大约2年，因此根据本发明的机械时计，即使使用具有与通常的模拟型石英时计相同结构的电池时，该电池可以使用6年或更长。
另外，通常的机械时计可以使用大约5年而根本不需要修理该时计，并且当从开始使用起5年之后对该时计进行检查时，该时计可以继续使用大约5年。因此，当进行一次检查时通常的机械时计可以使用大约10年。
因此，根据本发明的机械时计，即使使用的电池、石英晶体和IC电路与通常的模拟型石英时计中的这些相同，直到需要检查之前不需要更换电池。另外，根据本发明的机械时计，当电池的容量增大并且IC电路的能量消耗减小时，可以提供一种时计，直到它的机械结构部分的寿命耗尽之前，不需要更换电池。
另外，根据本发明的机械时计，该时计通过机械结构工作，并且因此即使电池的寿命耗尽时，不必担心时计的停走，并且在电池的寿命耗尽时，仅仅是有损时间显示的精度。
当安装有能量发生结构和可充电的能量源时，不需要考虑电池寿命的耗尽。
附图的简要说明
图1是表示根据本发明的机械时计的第一个实施例的机心前侧的平面图(在图1中，省略了一些部件并且虚线所表示的是夹板元件)；
图2是表示根据本发明的机械时计的第一个实施例的擒纵机构装置(擒纵轮/擒纵齿轴、擒纵叉和摆动宝石部分)的操作的轮廓局部平面图；
图3是表示根据本发明的机械时计的第一个实施例的擒纵机构装置(擒纵轮/擒纵齿轴、擒纵叉和摆动宝石部分)的操作的方框图；
图4是表示根据本发明的机械时计的第一个实施例，控制轮系工作的操作过程的方框图；
图5是表示根据本发明的机械时计的第一个实施例，轮系的检测工作部分的结构的部分平面图；
图6是表示根据本发明的机械时计的第一个实施例，轮系的控制工作原理的流程图；
图7是表示根据本发明的机械时计的第一个实施例，轮系的控制操作部分的结构的部分平面图；
图8是表示根据本发明的机械时计的第二个实施例的机心的前侧的主要结构的平面图(在图8中，省略了一些部件并且虚线所表示的是夹板元件)；
图9是表示根据本发明的机械时计的第二个实施例，控制轮系工作的操作过程的方框图；
图10是表示根据本发明的机械时计的第二个实施例，控制轮系工作的操作过程的方框图；
图11是表示根据本发明的机械时计的第二个实施例，轮系的控制工作部分的结构的部分平面图；
图12是表示根据本发明的机械时计的第二个实施例，轮系的控制工作原理的流程图；
图13是表示根据本发明的机械时计的第二个实施例，轮系的控制操作部分的结构的部分平面图；
图14是表示根据本发明的机械时计的第二个实施例，用于控制轮系工作的部分的结构的部分平面图；
图15是表示传统的机械时计的机心前侧的轮廓结构的平面图(在图15中，省略了一些部件并且虚线所表示的是夹板元件)；
图16是表示传统的机械时计的机心的局部剖面图(在图16中，省略了一些部件)；
图17是表示从完全上紧的状态开始到重新上紧状态的时间流逝期间与主发条扭矩之间的关系的曲线图；
图18是表示机械时计中游丝摆轮的摆动角度与主发条扭矩之间的关系的曲线图；
图19是表示机械时计中游丝摆轮的摆动角度与等时性日差之间的关系的曲线图；
图20是表示机械时计中从完全上紧的状态开始到重新上紧状态的时间流逝期间与等时性日差之间的关系的曲线图。
实行发明的最佳实施例
参照附图，将给出执行根据本发明的机械时计的日差调整方法的最佳方式的解释。
(1)第一个实施例
参照图1至图3，根据本发明的机械时计的日差调整方法的第一个实施例，机械时计的机心200具有构成机心基板的主夹板102。上条柄轴110可转动地装配到主夹板102的上条柄轴引导孔102a中。
在使用根据本发明的机械时计的日差调整方法之后，表盘104(图中没有示出)固定在机心200上。表盘104设有例如12时指示器、3时指示器、6时指示器和9时指示器。
上条柄轴110具有方形部分和引导杆部分。离合轮(没有示出)装配在上条柄轴110的方形部分上。离合轮具有与上条柄轴110的转动轴相同的转动轴线。也就是说，离合轮设有方孔，并且通过将方孔装配到上条柄轴110的方形部分上，使其在上条柄轴110转动的基础上而转动。离合轮具有齿A和齿B。齿A设置在离合轮接近机心中心的一端上。齿B设置在离合轮接近机心外周的一端上。
机心200配有开关装置，以确定上条柄轴110在轴线方向中的位置。该开关装置包括拉挡132、离合杆134、离合轮杠杆簧136和拉档压簧138。在离合杆132的转动的基础上，确定上条柄轴110的转动轴的位置。在离合杆134的转动的基础上，确定离合轮在转动轴的位置。在拉档132的转动的基础上，离合杆134定位在转动方向的两个位置上。
立轮112可转动地设在上条柄轴110的引导杆部分上。当上条柄轴110处于沿转动轴方向最接近机心200内侧的第一上条柄轴位置的状态(0级)时，上条柄轴110转动，立轮112构造成由于离合轮的转动而转动。小钢轮114构造成由于立轮112的转动而转动。大钢轮116构造成由于小钢轮114的转动而转动。
机心200具有容纳在全条盒120中作为动力源的主发条(图中没有示出)。主发条由例如铁等具有弹性的弹性材料制成。构造成通过转动大钢轮116，能够上紧主发条。
中心轮/中心齿轴124构造成通过全条盒120的转动而转动。三轮/三轮齿轴126构造成在中心轮/中心齿轴124转动的基础上转动。秒轮/秒轮齿轴128构造成在三轮/三轮齿轴126转动的基础上转动。擒纵轮/擒纵齿轴130构造成在秒轮/秒轮齿轴128转动的基础上转动。全条盒120、中心轮/中心齿轴124、三轮/三轮齿轴126以及秒轮/秒轮齿轴128构成前轮系。
机心200具有擒纵机构/转速控制装置，用于控制前轮系的转动。擒纵机构/转速控制装置包括：游丝摆轮240，以固定周期重复向左右两边转动；和擒纵轮/擒纵齿轴130，在前轮系转动的基础上转动；以及擒纵叉142，在游丝摆轮240运行的基础上控制擒纵轮/擒纵齿轴130的转动。
擒纵轮/擒纵齿轴130、擒纵叉142和游丝摆轮240的基本工作原理与传统机械时计的机心的相同。
参见图2和图3，擒纵叉142设有内指状宝石142a，设置成能够与擒纵轮/擒纵齿轴130形成接触；外指状宝石142b，设置成能够与擒纵轮/擒纵齿轴130形成接触；擒纵叉尖端142c，设置成使得游丝摆轮240的摆动宝石240f可以移动进来和出去；和擒纵叉杆部分142d。
当游丝摆轮240和摆动宝石240f向左旋转(在逆时针方向中)时，摆动宝石240f移动到擒纵叉杆部分142d中。然后，摆动宝石240f向右(在顺时针方向中)转动擒纵叉142并将擒纵叉142释放停留在内指状宝石142a的一侧上。然后，擒纵轮/擒纵齿轴130的摆动中心转移到内指状宝石140a的撞击面上。通过擒纵轮/擒纵齿轴130的作用力，向上推内指状宝石140a的撞击面并且擒纵叉142向右(在顺时针方向中)转动。然后，擒纵叉尖端140c推动摆动宝石240f并且摆动宝石240f向左(在逆时针方向中)转动。
当冲击完成时，擒纵轮/擒纵齿轴130的齿留下内指状宝石142a，擒纵轮/擒纵齿轴130空转，和擒纵轮/擒纵齿轴130落下。图7表示擒纵轮/擒纵齿轴130这种落下的状态。当擒纵轮/擒纵齿轴130完成下落时，擒纵轮/擒纵齿轴130的其它齿与外指状宝石142b的止动面形成接触，从而进入到第一止动状态。
当第一止动状态已经完成并且摆动宝石240f留下擒纵叉尖端142c时，通过擒纵轮/擒纵齿轴130的作用力，擒纵叉142向左(在逆时针方向中)转动摆动宝石240f。另外，擒纵叉杆部分142d与第一圆盘销102形成接触，并且擒纵叉142的转动停止从而进入到第二止动状态。
另外，游丝摆轮240向左(在逆时针方向中)转动并且进行自由振荡。
接下来，当游丝摆轮240达到最大摆动角度的位置时，游丝摆轮240向右(在顺时针方向中)转动而且摆动宝石240f同样向右(在顺时针方向中)转动。然后，摆动宝石240f与擒纵叉尖端142c形成接触，擒纵叉142向左(在逆时针方向中)转动。然后，解除位于外指状宝石142b的侧面上的停止，并且在内指状宝石142a的一侧上重复与外指状宝石142b类似的操作。
参照图1，游丝摆轮240包括摆轮柄240a、摆轮240b和游丝240c。
游丝240c由例如“镍铬恒弹性钢”等具有弹性的弹性材料制成。也就是说，游丝240c由金属导电材料制成。
在中心轮/中心齿轴124转动的基础上，时齿轴(图中没有示出)同时转动。固定到时齿轴上的分针(图中没有示出)构造成显示“分”。时齿轴设有滑动机构，相对于中心轮/中心齿轴124具有预先确定的滑动力矩。
在时齿轴转动的基础上，分针轮(没有显示)转动。在分针轮转动的基础上，时针轮(图没有示出)转动。固定到时针轮上的时针(图中没有示出)构造成显示“时”。
全条盒120受到主夹板102和条盒夹板160的可转动的支撑。中心轮/中心齿轴124、三轮/三轮齿轴126、秒轮/秒轮齿轴128以及擒纵轮/擒纵齿轴130受到主夹板102和轮夹板162的可转动的支撑。擒纵叉142受到主夹板102和擒纵叉夹板164的可转动的支撑。
游丝摆轮240受到主夹板102和摆夹板166的可转动的支撑。也就是说，摆轮柄240a的上部榫受到安装在摆夹板166上的摆轮上部轴承的可转动的支撑。摆轮上部轴承160a包括摆轮上部有孔钻和摆轮上部夹板钻。摆轮上部有孔钻和摆轮上部夹板钻由例如红宝石等绝缘材料制成。
摆轮柄240a的下部榫受到安装在主夹板102上的摆轮下部轴承的可转动的支撑。摆轮下部轴承102b包括摆轮下部有孔钻和摆轮下部夹板钻。摆轮下部有孔钻和摆轮下部夹板钻由例如红宝石等绝缘材料制成。
游丝240c是具有多转的螺旋(螺旋面)形状的薄弹簧片。游丝240c的内端头安装到固定在摆轮柄240a上的游丝夹上，并且依靠螺纹通过固定在转动安装在摆夹板166上的外桩环166a上的游丝架来固定游丝240c的外端头。摆夹板166由例如黄铜等金属导电材料制成。外桩环166a由例如铁等金属导电材料制成。
快慢针调整器166c可转动地安装到游丝摆轮夹板166上。
游丝240c根据游丝摆轮240转动的转动角度在游丝240c的径向内扩展和缩短。例如，在图1所示的状态中，当游丝摆轮240顺时针方向转动时，游丝240c在朝着游丝摆轮240中心的方向中缩短。相反，当游丝摆轮240逆时针方向转动时，游丝240c在远离游丝摆轮240中心的方向中扩展。
接下来，将解释根据本发明的机械时计的时间计算单元、轮系工作检测单元和轮系工作控制单元。
参照图1和图4，石英振荡器210构成用于计算时间的电路的振荡源。IC电路212包括分频电路214，用于输入由石英振荡器210的振荡而输出的输出信号，对该信号进行分频和输出有关时间的信号；矫正脉冲对比电路216，用于与矫正脉冲进行对比；和压电元件驱动电路218，用于输出一个驱动双压电晶片元件类型的压电元件的脉冲。电池220构成操作IC电路212的能量源。石英振荡器210、IC电路212中的分频电路214和电池220构成用于计算的时间计算电路。
参照图1和图4，给出对轮系工作检测单元的结构的解释，用于检测机械时计的轮系转动的工作状态。
轮系224随着作为能量源的主发条222的转动而转动。时计构造成使得通过轮系224的转动，分针226显示“分”和时针228显示“时”。分针226固定到中心轮/中心齿轴124上。中心轮/中心齿轴124构造成每一小时转动一次。通过转动轮系224，擒纵轮/擒纵齿轴130转动。擒纵叉142在游丝摆轮240的工作的基础上控制擒纵轮/擒纵齿轴130的转动。
中心轮/中心齿轴检测销124p固定到中心轮/中心齿轴124上。中心轮/中心齿轴检测弹簧232固定到主夹板102上。中心轮/中心齿轴检测销124p由例如金属等导电材料制成。秒轮/秒轮齿轴检测弹簧232通过绝缘元件236固定到主夹板102上。
中心轮/中心齿轴检测弹簧232和中心轮/中心齿轴检测销124p构成时间检测单元230，用于检测轮系转动的工作状态。另外，时计构造成使得当中心轮/中心齿轴检测弹簧232与中心轮/中心齿轴检测销124p形成接触时，检测信号输出给IC电路212。中心轮/中心齿轴124每小时转动一次，并且由此时间检测单元130每小时形成一次ON。
此处，参照图6，矫正脉冲对比电路216构造成将由擒纵机构/转速控制装置测量到的1小时的周期与由IC电路212测量到的1小时的周期进行比较。
根据时间检测单元230，通过使得中心轮/中心齿轴检测弹簧232与中心轮/中心齿轴检测销124p形成接触，擒纵轮/擒纵齿轴130和擒纵叉142向IC电路212输出由包括游丝摆轮240的擒纵机构/转速控制装置测量到的1小时周期的检测信号(参见图6(1))。
也就是说，轮系工作检测单元包括提供给轮系224(前轮系)的机械触点，也就是说，中心轮/中心齿轴检测销124p和用于将检测信号从机械触点传递给IC电路212的传递元件，也就是说，中心轮/中心齿轴检测弹簧232。
另外，分频电路214将由石英振荡器210的振荡输出的32768Hz的输出信号进行分频，并向矫正脉冲对比电路216输出一个1小时周期的分频信号(参见图6(2))。
矫正脉冲对比电路216将由擒纵机构/转速控制装置测量到的1小时周期的检测信号与上述1小时周期的分频信号进行比较，并计算它们之间的差值(参见图6(3))。该差值是在本发明的机械时计中进行矫正的时间周期。
参见图1，图4和图7，时间矫正单元250包括由双压电晶片元件类型的压电元件操作的矫正弹簧252，和固定到矫正弹簧上的止动元件254，用于停止擒纵轮/擒纵齿轴130的转动。止动元件254由例如红宝石等宝石制成。矫正弹簧252构造成通过向双压电晶片元件类型的压电元件上作用电压，停止擒纵轮/擒纵齿轴130在擒纵轮/擒纵齿轴130的第一停止点和第二停止点之间的转动。也就是说，为了将擒纵轮/擒纵齿轴130的转动停止在擒纵轮/擒纵齿轴130已经完成冲击的位置并且向第一停止点落下，轮系工作控制单元的停止元件254设在与擒纵轮/擒纵齿轴130的齿形成接触的位置处。另外，通过向双压电晶片元件类型的压电元件作用电压，使得止动元件254与擒纵轮/擒纵齿轴130的齿形成接触的时间是与由图6(3)所示的差值相对应的时间。
压电元件驱动电路218构造成基于与由矫正脉冲对比电路216输出的差值相对应的信号，向双压电晶片元件类型压电元件作用电压。当需要时，可以在双压电晶片元件类型的压电元件和压电元件驱动电路218之间设有晶体管。
因此，矫正脉冲对比电路126、压电元件驱动电路218、矫正弹簧252和止动元件254构成轮系工作控制单元，用于控制轮系224的操作。另外，轮系工作控制单元构造成在每个小时一次和每天一次的周期之间控制轮系224的操作。
通过以这种方式构造，通过在与图6(3)中所示的差值相对应的时间，向双压电晶片元件类型的压电元件作用电压，可以停止机械时计的操作。当停止向双压电晶片元件的压电元件作用电压时，止动元件254留下擒纵轮/擒纵齿轴130，并且因此，可以重新操作机械时计。
通过以这种方式构造，可以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的第一个实施例，轮系工作控制单元构造成使得机械时计的操作不能增加，而只能停止机械时计的操作。因此，需要预先调整机械时计使得机械时计的日差快进。
(2)第二个实施例
接下来，给出根据本发明的机械时计的第二个实施例的说明。在下面的解释中，将主要给出对本发明的机械时计的第二个实施例中与本发明的机械时计的第一个实施例不同部分的解释。
参照图8和图9，将根据本发明的机械时计的第二个实施例，给出有关时间计算单元、轮系工作检测单元和轮系工作控制单元的解释。
石英振荡器210构成用于计算时间的电路的振荡源。IC电路312包括分频电路314，用于输入由石英振荡器210的振荡而输出的输出信号，对该信号进行分频和输出有关时间的信号；矫正脉冲对比电路316，用于与矫正脉冲进行对比；和压电元件驱动电路318，用于输出一个驱动双压电晶片元件类型的压电元件的脉冲；波形矫正电路332，用于矫正检测信号的波形；和检测信号分频电路334，用于对检测信号进行分频。电池220构成操作IC电路312的能量源。石英振荡器210、IC电路312中的分频电路314和电池220构成用于计算的时间计算电路。
接下来，参照图1、图9和图11，给出对轮系工作检测单元的结构的解释，用于检测机械时计的轮系转动的工作状态。
轮系224随着作为能量源的主发条222的转动而转动。时计构造成使得通过轮系224的转动，分针226显示“分”和时针228显示“时”。分针226固定到中心轮/中心齿轴124上。中心轮/中心齿轴124构造成每一小时转动一次。通过转动轮系224，擒纵轮/擒纵齿轴130转动。擒纵叉142在游丝摆轮340的工作的基础上控制擒纵轮/擒纵齿轴130的转动。
擒纵叉检测压电元件336固定到主夹板的第一圆盘销上。因此，擒纵叉的杆部分142d构造成与擒纵叉检测压电元件336形成接触。在擒纵叉的杆部分142d与擒纵叉检测压电元件336形成接触的情况中，擒纵叉检测压电元件336产生电压(参见图12(4))。
擒纵叉检测压电元件336构成时间检测单元330，用于检测轮系的转动工作状态。另外，时计构造成使得当擒纵叉的杆部分142d与擒纵叉检测压电元件336形成接触时，检测信号输入给IC电路312。游丝摆轮340以3Hz振荡，并且因此，时间检测单元230输出3Hz的检测信号。
波形矫正电路332构造成输入由擒纵叉检测压电元件336输出的检测信号，调整波形和向检测信号分频电路334输出矫正信号。检测信号分频电路334构造成对矫正信号进行分频，和向矫正脉冲对比电路316输出校正分频信号。
参照图9，矫正脉冲对比电路316构造成将由擒纵机构/转速控制装置测量到的1小时的周期与由IC电路312测量到的1小时的周期进行比较。
根据时间检测单元330，通过使得擒纵叉的杆部分142d与擒纵叉检测压电元件336形成接触，擒纵轮/擒纵齿轴130和擒纵叉142向IC电路312输出由包括游丝摆轮340的擒纵机构/转速控制装置测量到的1小时周期的检测信号。
也就是说，轮系工作检测单元包括擒纵叉的杆部分142d和擒纵叉检测压电元件336。
另外，分频电路314将由石英振荡器210的振荡输出的32768Hz的输出信号进行分频，并向矫正脉冲对比电路316输出一个1小时周期的分频信号。
矫正脉冲对比电路316将由擒纵机构/转速控制装置测量到的1小时周期的检测信号与上述1小时周期的分频信号进行比较，并计算它们之间的差值(参见图6(3))。该差值是在本发明的机械时计中进行矫正的时间周期。
参见图8、图13和图14，时间矫正单元350构造成控制游丝摆轮340的游丝340c的操作。游丝夹板370固定到游丝摆夹板166上。游丝夹356固定到游丝夹板370上。游丝控制压电元件354固定到游丝夹356上。游丝控制压电元件354设定为与位于接近它的外端头部分的游丝340c形成接触，和设定为使得游丝340c在长度方向中向内和向外移动。
游丝保持弹簧352设定为将游丝340c的一部分保持在接近外端头部分的一侧上。因此，接近外端头部分的一侧上的游丝340c设置在游丝控制压电元件354与游丝保持弹簧352之间。游丝保持弹簧352由例如金属等弹性材料制成。
参照图10，检测信号通过轮系工作检测单元输入给IC电路312，也就是说，通过使得擒纵叉的杆部分142d与擒纵叉检测压电元件336形成接触。轮系工作检测单元包括擒纵叉检测信号计算单元。擒纵叉检测信号计算单元构造成计算由擒纵叉检测压电元件336输出的检测信号。
波形矫正电路332输入由擒纵叉检测信号计算单元计算的检测信号，整形并向检测信号分频电路334输出由图12(5)所示的矫正信号。检测信号分频电路334对由波形矫正电路332输出的矫正信号进行分频10800次，和向矫正脉冲对比电路316输出由图6(2)所示的该矫正分频信号。
接下来，矫正脉冲对比电路316将由矫正脉冲对比电路316输出的矫正分频信号与由分频电路314输出的1小时周期的分频信号进行比较，并且计算它们之间的差值。
当矫正脉冲对比电路316确定机械时计的日差快进时，在图2(5)的T2，在由矫正脉冲对比电路316输出的压电电子元件驱动控制信号的基础上，压电元件驱动电路318向游丝控制压电元件354输出驱动压电元件的脉冲。在这种情况中，向游丝控制压电元件354作用电压的时间是由图12(5)所示的T2，并且向游丝控制压电元件354作用电压的时间是与图6(3)中所示的差值相一致的时间。在这种情况中，通过利用机械时计的样本由实验可以预先提供时间T2。
当矫正脉冲对比电路316判断机械时计的日差不快进(推后)时，在图12(5)的T1，在由矫正脉冲对比电路316输出的压电元件驱动控制信号的基础上，压电元件驱动电路318向游丝控制压电元件354输出驱动压电元件的脉冲。在这种情况中，向游丝控制压电元件354作用电压的时间是由图12(5)所示的T1，并且向游丝控制压电元件354作用电压的时间是与图6(3)中所示的差值相一致的时间。在这种情况中，时间T1对应于图12(5)所示的脉冲的上升的点。另外，通过利用机械时计的样本由实验可以预先提供时间T1的详细的说明。
也就是说，在与矫正脉冲对比电路316输出的差值相对应的信号的基础上，通过向游丝控制压电元件354作用电压，压电元件驱动电路318操作游丝控制压电元件354。
因此，矫正脉冲对比电路316、压电驱动电路318和游丝控制压电元件354构成轮系工作控制单元，用于控制轮系224的操作。另外，轮系工作控制单元构造成以位于每小时一次和每天一次之间的周期控制轮系224的操作。
根据本发明的机械时计，游丝控制压电元件354的振荡频率的值构成为大于游丝保持弹簧352的的自然频率值。在这种情况中，依照游丝摆轮340的游丝340c的操作，调整游丝控制压电元件354的振荡。
也就是说，参照图13，在游丝摆轮340向右(顺时针)转动而游丝控制压电元件354受到振荡的情况中，游丝340c从与游丝控制压电元件354接触和游丝保持弹簧352向右(顺时针)侧位置移动，并且从游丝控制压电元件354和游丝保持弹簧352出来。与之相反，在游丝摆轮340向左(逆时针)转动而游丝控制压电元件354受到振荡的情况中，游丝340c从与游丝控制压电元件354接触和游丝保持弹簧352向左(逆时针)的位置移动，并且进入到游丝控制压电元件354和游丝保持弹簧352的一侧中。
根据机械时计，通常，当游丝340c振荡的有效长度加长时，日差推后，而当游丝340c振荡的有效长度缩短时，日差快进。因此，在矫正脉冲对比电路316判断机械时计的日差快进的情况中，为了当游丝摆轮340向右(顺时针)转动时能够振荡游丝控制压电元件354，在图12(5)的T2，在由矫正脉冲对比电路316输出的压电驱动控制信号的基础上，压电元件驱动电路318向游丝控制压电元件354输出驱动压电元件的脉冲。
在矫正脉冲对比电路316判断机械时计的日差不快进(推后)的情况中，为了当游丝摆轮340向左(逆时针)转动时能够振荡游丝控制压电元件354，在图12(5)的T1，在由矫正脉冲对比电路316输出的压电驱动控制信号的基础上，压电元件驱动电路318向游丝控制压电元件354输出驱动压电元件的脉冲。
在这种情况中，通过由压电元件驱动电路318输入图12(5)中的信号，得知擒纵叉的杆部分142d与擒纵叉检测压电元件336形成接触的时间，并且因此得知停止擒纵叉142的时间。因此，可以从这种停止擒纵叉142的时间中检测游丝摆轮340转动的转动方向。
通过以这种方式构造，可以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的第二个实施例，轮系工作控制单元可以使得机械时计的日差快进和使得机械时计的日差推后。因此，不需要预先调整机械时计的日差。
通过以这种方式构造，通过简单的调整步骤可以调整机械时计的日差。
本发明的机械时计的第二个实施例的其它特征与上面所述的本发明的机械时计的第一个实施例的特征相类似。因此，关于根据本发明的机械时计的第二个实施例的其它特征，这里通过使用根据本发明的机械时计的第一个实施例的说明，可以避免对其重复的说明。
另外，在本发明的机械时计的任何一个实施例中，用于执行各种功能的电路可以集成在IC电路中，并且IC电路可以是执行多种操作的PLA-IC内置程序。另外，在根据本发明的机械时计的任何一个实施例中，如果需要，电阻、电容器、线圈、二极管、晶体管等等外部元件可以与IC电路一同使用。
本发明的机械时计的第一个实施例中的轮系工作控制单元也可以应用到本发明的机械时计的第二个实施例中。但是，在这种情况中，需要预先调整使得机械时丝的日差快进。
工业应用性
本发明的机械时计适合于制造具有高精度的机械时计。

Claims (6)

1.一种机械时计，其特征在于该机械时计包括：机心，具有构成机械时计动力源的主发条；前轮系，通过重新上紧主发条时的转动力而转动；以及用于控制前轮系转动的擒纵机构/转速控制装置，该擒纵机构/转速控制装置包括交替重复向左右两边转动的游丝摆轮，和擒纵轮/擒纵齿轴，在前轮系转动的基础上转动，以及擒纵叉，在游丝摆轮的工作的基础上控制擒纵轮/擒纵齿轴的转动，并且所述游丝摆轮包括游丝、摆轮柄和摆轮；所述机械时计包括：
时间计算单元，具有构成振荡源的石英振荡器(210)；IC电路(212)，包括分频单元(214)，用于输入由石英振荡器(210)的振荡而输出的输出信号，将该信号分频并且输出有关时间的信号和用于操作IC电路(212)计算时间的能量源(220)；
轮系工作检测单元(124p，232)，用于检测机械时计的轮系转动的工作状态；和
轮系工作控制单元(252，254)，根据由时间计算单元计算出的计数信号和由轮系工作检测单元检测到的指示轮系的转动工作状态的工作控制信号，控制轮系的操作。
2.根据权利要求1所述的机械时计，其特征在于轮系工作控制单元(252，254)以位于每小时一次和每天一次之间的周期控制轮系的操作。
3.根据权利要求1或2所述的机械时计，其特征在于轮系工作检测单元包括设在前轮系上的机械触点(124p)和传送元件(232)，用于将检测到的信号从机械触点传送到IC电路。
4.根据权利要求1或2所述的机械时计，其特征在于轮系工作检测单元(124p，232)包括设在销轴(102d)处的擒纵叉检测压电元件(336)，用于检测擒纵叉(142)的操作；和擒纵叉检测信号计算单元，用于计算由擒纵叉检测压电元件(336)输出的检测信号。
5.根据权利要求1至4中任何一个所述的机械时计，其特征在于轮系工作控制单元(252，254)包括轮系工作控制压电元件，用于使得擒纵轮/擒纵齿轴(130)停止在擒纵轮/擒纵齿轴(130)已经完成冲击和向第一停止点落下的位置处。
6.根据权利要求1至4中任何一个所述的机械时计，其特征在于轮系工作控制单元(252，254)设置成在接近游丝(340c)的外端部的一侧上与游丝的一部分形成接触，并且其包括游丝控制压电元件(354)，用于在长度方向中向内和向外移动游丝(340c)；和游丝保持弹簧(352)，设置成将游丝(340c)的一部分保持在接近外端部分的一侧上。
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