確定振蕩器失衡特征的方法
【專利說明】確定振蕩器失衡特征的方法
[0001] 本發(fā)明涉及確定鐘表機(jī)芯的游絲-平衡器振蕩器失衡特征的方法。本發(fā)明還涉及 游絲-平衡器振蕩器的調(diào)節(jié)方法，包括這種確定方法的實(shí)施。本發(fā)明還涉及通過實(shí)施這種 調(diào)節(jié)方法來獲得的平衡器或游絲-平衡器振蕩器，并且涉及具有這種平衡器或游絲-平衡 器振蕩器的鐘表機(jī)芯或零件。
[0002] 平衡器的平衡是實(shí)施游絲-平衡器振蕩器的重要步驟之一，該游絲-平衡器振蕩 器用于裝配鐘表機(jī)芯。事實(shí)上，平衡器的重心應(yīng)理想地位于其旋轉(zhuǎn)軸上，否則引起的缺陷不 利于機(jī)芯的計(jì)時(shí)。常用的加工技術(shù)通常不能精確地保證平衡器的平衡，且在平衡器上聯(lián)結(jié) 形成游絲平衡器的其它構(gòu)件（軸、盤、環(huán)、游絲的驅(qū)動(dòng)件）還可變動(dòng)該平衡器。在平衡器與 游絲配對(duì)和裝配到機(jī)芯上之前，通常在平衡器上進(jìn)行失衡測(cè)量和后續(xù)的校正，平衡器設(shè)置 有其唯一的軸或盤。
[0003] 該平衡器的平衡僅能夠得到良好的計(jì)時(shí)性能，但是就殘余的殘余不平衡來說還有 改進(jìn)的余地，該殘余不平衡是通過游絲的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的?，F(xiàn)有裝配在機(jī)芯上的游絲-平衡器 振蕩器的平衡方法（動(dòng)態(tài)平衡），是不令人滿意的，這是由于這些方法引起計(jì)時(shí)劣化而非所 需的改善。
[0004] 平衡器的靜態(tài)失衡表征了平衡器相對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的重心偏移。該失衡是平衡器質(zhì)量乘 以其重心和旋轉(zhuǎn)軸之間存在距離的結(jié)果。在鐘表平衡器的情況下，典型地以μ g. cm或nN.m 為單位測(cè)量失衡?？紤]地球引力，1 μ g. cm大約對(duì)應(yīng)于0. InN. m。
[0005] 考慮到：
[0006] _失衡影響在速率上與失衡本身成比例。
[0007] -失衡影響與平衡器的慣性成反比。因此失衡影響較大時(shí)慣性較小。
[0008] -失衡影響主要取決于平衡器的振蕩振幅。在振幅接近220°時(shí)失衡影響幾乎完 全消失。
[0009] -失衡影響隨著在平衡器軸（通常，在機(jī)芯平面的正交方向上）和豎直方向之間的 方位角的正弦進(jìn)行變化。
[0010] -失衡影響隨著失衡方向和豎直方向之間的角度進(jìn)行變化。例如，當(dāng)平衡器軸水平 時(shí)，存在有其上的失衡影響被消除的相對(duì)立的兩個(gè)位置，和垂直于前述兩個(gè)位置且失衡影 響最大的兩個(gè)位置，但是這些位置通常不是時(shí)鐘的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)垂直位置。
[0011] 通常，在將平衡器與游絲相組裝之前測(cè)量和調(diào)節(jié)平衡器的失衡?？蓢@水平安置 在兩個(gè)軸承之間的軸轉(zhuǎn)動(dòng)平衡器來進(jìn)行測(cè)量，并通過壓電傳感器測(cè)量支承件的振蕩和/或 反作用力。通過信號(hào)校準(zhǔn)來得到失衡值。接下來執(zhí)行平衡操作，其包括以針對(duì)性的方式取 下平衡器邊緣上的材料。
[0012] 另外的可能性是執(zhí)行"動(dòng)態(tài)平衡"，其包括通過基于在指定振幅上對(duì)運(yùn)動(dòng)的測(cè)量修 正平衡器的平衡而最小化位置之間的偏移量。該方法是不可靠的：失衡影響相對(duì)其它已執(zhí) 行測(cè)量的振幅的偏移源不一定占主要地位。通過進(jìn)行平衡以校正這些影響的總和，完全有 可能降低平衡器的失衡，但這會(huì)干擾計(jì)時(shí)性能，特別是在小振幅時(shí)。因此這種方法應(yīng)避免使 用且在本文中強(qiáng)烈不建議使用。
[0013] 在1966的瑞士計(jì)時(shí)大會(huì)的會(huì)議記錄324頁(yè)J. -J.的文章《平衡器的平衡》（《La mise cT 6quilibre des balanciers》）中，Augsburger定義了平衡缺陷，其對(duì)機(jī)芯速率的 影響，和測(cè)量它們的裝置以及同時(shí)可獲得的平衡裝置。理論研宄指示出在220°的振幅上消 除了失衡影響，且對(duì)運(yùn)行的影響與失衡直接成比例，且甚至指出平衡器的慣性較弱。通過銑 削處理的平衡能夠僅僅將平衡器的失衡帶到1. 5 μ g. cm的平均值。
[0014] 在1996年的第6次歐洲計(jì)時(shí)大會(huì)的會(huì)議記錄第153頁(yè)的文章《REGLOWITCH-M游 絲平衡器振蕩系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡裝置》（《U 6quipement pour U 6quilibrage dynamique du systSme oscillant balancier-spiral REGLOWITCH-M》）中，F(xiàn)urer et al 描述了動(dòng)態(tài) 平衡儀器：在不同的時(shí)鐘位置上測(cè)量機(jī)芯的速率和振幅，用于發(fā)條盒繞組的唯一狀態(tài)，和因 此在唯一振幅值上，該值在150°和180°之間，或者超過260°。因此作為用在單一振幅上 實(shí)施的測(cè)量的傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡，這表明了測(cè)量的影響可能導(dǎo)致另一源的失衡，且在該基礎(chǔ)上 執(zhí)行的校正可能加劇失衡而非改善。另外，術(shù)語"動(dòng)態(tài)平衡"好像是錯(cuò)誤的選擇，這是因?yàn)?所描述的方法旨在將位置間的偏移調(diào)節(jié)到設(shè)定振幅上，而非平衡游絲平衡器。
[0015] 在M. Vermot et al.的Romandes理工大學(xué)出版社，洛桑2011，190-200頁(yè)的文章 《鐘表結(jié)構(gòu)論述》（《Trait6 de construction horlogSre》）中的一章中闡述了單一平衡 器的平衡缺陷和由此產(chǎn)生的后果。對(duì)不同的測(cè)量方法進(jìn)行了綜述。"位置速率"方法對(duì)應(yīng) 于在文章《REGL0WITCH-M游絲平衡器振蕩系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡裝置》（《U 6quipement pour I' equilibrage dynamique du systeme oscillant balancier-spiral REGLOWITCH-M》） 中提及的動(dòng)態(tài)平衡，該文章指出：建議以較小振幅進(jìn)行測(cè)量以最大化影響。然而，清楚地描 述到該方法"由于所有用于其應(yīng)用的公式化假設(shè)而采生的不精確"，以及"實(shí)際上，不可以檢 測(cè)到足夠顯著的不平衡，以不消除在其它速率變化形式中的速率影響[...]"
[0016] 專利US3225586提供了一種基于四個(gè)垂直位置速率測(cè)量的調(diào)節(jié)速率和通過安裝 在平衡器輪輞上的四個(gè)螺釘同步"動(dòng)態(tài)平衡"的方法。注意到"計(jì)算調(diào)節(jié)"型工具能夠?qū)y(cè)量 結(jié)果直接轉(zhuǎn)換成要應(yīng)用于各個(gè)螺釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)。校正程序特別用于采用（"Watchmaster"， US2113825))的測(cè)量?jī)x器且不可被用于最新的測(cè)量裝置。
[0017] 專利申請(qǐng)W02012007460為平衡器平衡缺陷的測(cè)量和校正裝置的最新例子。該申 請(qǐng)描述了游絲平衡器組件的平衡方法，特別是在將平衡器裝配到機(jī)芯上時(shí)。特別地通過激 光加工型裝置添加和/或取下和/或移動(dòng)材料來進(jìn)行平衡。以有利的方式，建議在值為 137°或316. 5°的固定振幅上執(zhí)行平衡的測(cè)量和/或校正：根據(jù)發(fā)明人，這兩個(gè)振幅值能 夠通過添加或取下材料避免失衡，即取下或添加材料質(zhì)量的中心位于游絲平衡器組件的中 心。然而，沒有明確給出測(cè)量游絲平衡器平衡缺陷的方式。
[0018] 本發(fā)明的目的在于提供失衡特征確定方法，能夠改善前面提及的缺點(diǎn)并改進(jìn)先前 技術(shù)中已知的方法。更具體地，本發(fā)明提供一種精確且可靠的失衡特征確定方法。
[0019] 通過權(quán)利要求1定義根據(jù)本發(fā)明的確定方法。
[0020] 通過權(quán)利要求2到12定義確定方法的不同實(shí)施方式。
[0021] 通過權(quán)利要求13定義根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)方法。
[0022] 根據(jù)權(quán)利要求14定義根據(jù)本發(fā)明的平衡器或振蕩器。
[0023] 通過權(quán)利要求15定義根據(jù)本發(fā)明的鐘表機(jī)芯。
[0024] 通過權(quán)利要求16定義根據(jù)本發(fā)明的鐘表零件。
[0025] 附圖以舉例的方式表示出根據(jù)本發(fā)明的尤其通過計(jì)算來確定失衡特征方法的實(shí) 施方式，以及表示出根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)方法的實(shí)施方式。
[0026] 圖1為根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)方法的實(shí)施方式的被調(diào)節(jié)的手表的后視圖。
[0027] 圖2為指示機(jī)芯速率M的圖示，用于振蕩器的平衡器的不同自由振蕩振幅A和用 于不同的機(jī)芯位置，平衡器具有未被校正的失衡。
[0028] 圖3為指示機(jī)芯速率M的圖示，用于振蕩器的平衡器的不同自由振蕩振幅A和用 于不同的機(jī)芯位置，根據(jù)消除失衡效果的前一圖形中的值來計(jì)算速率值。
[0029] 圖4為表示在實(shí)施根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)方法之前和之后的、具有構(gòu)件bx和by的振蕩 器失衡的圖示。
[0030] 圖5為指示機(jī)芯速率M的圖示，用于振蕩器的平衡器的不同自由振蕩振幅A和用 于不同的機(jī)芯位置，振蕩器具有示于圖4的調(diào)節(jié)前的失衡。
[0031