确定振荡器失衡特征的方法
【专利说明】确定振荡器失衡特征的方法
[0001] 本发明涉及确定钟表机芯的游丝-平衡器振荡器失衡特征的方法。本发明还涉及 游丝-平衡器振荡器的调节方法，包括这种确定方法的实施。本发明还涉及通过实施这种 调节方法来获得的平衡器或游丝-平衡器振荡器，并且涉及具有这种平衡器或游丝-平衡 器振荡器的钟表机芯或零件。
[0002] 平衡器的平衡是实施游丝-平衡器振荡器的重要步骤之一，该游丝-平衡器振荡 器用于装配钟表机芯。事实上，平衡器的重心应理想地位于其旋转轴上，否则引起的缺陷不 利于机芯的计时。常用的加工技术通常不能精确地保证平衡器的平衡，且在平衡器上联结 形成游丝平衡器的其它构件（轴、盘、环、游丝的驱动件）还可变动该平衡器。在平衡器与 游丝配对和装配到机芯上之前，通常在平衡器上进行失衡测量和后续的校正，平衡器设置 有其唯一的轴或盘。
[0003] 该平衡器的平衡仅能够得到良好的计时性能，但是就残余的残余不平衡来说还有 改进的余地，该残余不平衡是通过游丝的驱动产生的。现有装配在机芯上的游丝-平衡器 振荡器的平衡方法（动态平衡），是不令人满意的，这是由于这些方法引起计时劣化而非所 需的改善。
[0004] 平衡器的静态失衡表征了平衡器相对旋转轴的重心偏移。该失衡是平衡器质量乘 以其重心和旋转轴之间存在距离的结果。在钟表平衡器的情况下，典型地以μ g. cm或nN.m 为单位测量失衡。考虑地球引力，1 μ g. cm大约对应于0. InN. m。
[0005] 考虑到：
[0006] _失衡影响在速率上与失衡本身成比例。
[0007] -失衡影响与平衡器的惯性成反比。因此失衡影响较大时惯性较小。
[0008] -失衡影响主要取决于平衡器的振荡振幅。在振幅接近220°时失衡影响几乎完 全消失。
[0009] -失衡影响随着在平衡器轴（通常，在机芯平面的正交方向上）和竖直方向之间的 方位角的正弦进行变化。
[0010] -失衡影响随着失衡方向和竖直方向之间的角度进行变化。例如，当平衡器轴水平 时，存在有其上的失衡影响被消除的相对立的两个位置，和垂直于前述两个位置且失衡影 响最大的两个位置，但是这些位置通常不是时钟的四个标准垂直位置。
[0011] 通常，在将平衡器与游丝相组装之前测量和调节平衡器的失衡。可围绕水平安置 在两个轴承之间的轴转动平衡器来进行测量，并通过压电传感器测量支承件的振荡和/或 反作用力。通过信号校准来得到失衡值。接下来执行平衡操作，其包括以针对性的方式取 下平衡器边缘上的材料。
[0012] 另外的可能性是执行"动态平衡"，其包括通过基于在指定振幅上对运动的测量修 正平衡器的平衡而最小化位置之间的偏移量。该方法是不可靠的：失衡影响相对其它已执 行测量的振幅的偏移源不一定占主要地位。通过进行平衡以校正这些影响的总和，完全有 可能降低平衡器的失衡，但这会干扰计时性能，特别是在小振幅时。因此这种方法应避免使 用且在本文中强烈不建议使用。
[0013] 在1966的瑞士计时大会的会议记录324页J. -J.的文章《平衡器的平衡》（《La mise cT 6quilibre des balanciers》）中，Augsburger定义了平衡缺陷，其对机芯速率的 影响，和测量它们的装置以及同时可获得的平衡装置。理论研宄指示出在220°的振幅上消 除了失衡影响，且对运行的影响与失衡直接成比例，且甚至指出平衡器的惯性较弱。通过铣 削处理的平衡能够仅仅将平衡器的失衡带到1. 5 μ g. cm的平均值。
[0014] 在1996年的第6次欧洲计时大会的会议记录第153页的文章《REGLOWITCH-M游 丝平衡器振荡系统的动态平衡装置》（《U 6quipement pour U 6quilibrage dynamique du systSme oscillant balancier-spiral REGLOWITCH-M》）中，Furer et al 描述了动态 平衡仪器：在不同的时钟位置上测量机芯的速率和振幅，用于发条盒绕组的唯一状态，和因 此在唯一振幅值上，该值在150°和180°之间，或者超过260°。因此作为用在单一振幅上 实施的测量的传统动态平衡，这表明了测量的影响可能导致另一源的失衡，且在该基础上 执行的校正可能加剧失衡而非改善。另外，术语"动态平衡"好像是错误的选择，这是因为 所描述的方法旨在将位置间的偏移调节到设定振幅上，而非平衡游丝平衡器。
[0015] 在M. Vermot et al.的Romandes理工大学出版社，洛桑2011，190-200页的文章 《钟表结构论述》（《Trait6 de construction horlogSre》）中的一章中阐述了单一平衡 器的平衡缺陷和由此产生的后果。对不同的测量方法进行了综述。"位置速率"方法对应 于在文章《REGL0WITCH-M游丝平衡器振荡系统的动态平衡装置》（《U 6quipement pour I' equilibrage dynamique du systeme oscillant balancier-spiral REGLOWITCH-M》） 中提及的动态平衡，该文章指出：建议以较小振幅进行测量以最大化影响。然而，清楚地描 述到该方法"由于所有用于其应用的公式化假设而采生的不精确"，以及"实际上，不可以检 测到足够显著的不平衡，以不消除在其它速率变化形式中的速率影响[...]"
[0016] 专利US3225586提供了一种基于四个垂直位置速率测量的调节速率和通过安装 在平衡器轮辋上的四个螺钉同步"动态平衡"的方法。注意到"计算调节"型工具能够将测量 结果直接转换成要应用于各个螺钉的转动次数。校正程序特别用于采用（"Watchmaster"， US2113825))的测量仪器且不可被用于最新的测量装置。
[0017] 专利申请W02012007460为平衡器平衡缺陷的测量和校正装置的最新例子。该申 请描述了游丝平衡器组件的平衡方法，特别是在将平衡器装配到机芯上时。特别地通过激 光加工型装置添加和/或取下和/或移动材料来进行平衡。以有利的方式，建议在值为 137°或316. 5°的固定振幅上执行平衡的测量和/或校正：根据发明人，这两个振幅值能 够通过添加或取下材料避免失衡，即取下或添加材料质量的中心位于游丝平衡器组件的中 心。然而，没有明确给出测量游丝平衡器平衡缺陷的方式。
[0018] 本发明的目的在于提供失衡特征确定方法，能够改善前面提及的缺点并改进先前 技术中已知的方法。更具体地，本发明提供一种精确且可靠的失衡特征确定方法。
[0019] 通过权利要求1定义根据本发明的确定方法。
[0020] 通过权利要求2到12定义确定方法的不同实施方式。
[0021] 通过权利要求13定义根据本发明的调节方法。
[0022] 根据权利要求14定义根据本发明的平衡器或振荡器。
[0023] 通过权利要求15定义根据本发明的钟表机芯。
[0024] 通过权利要求16定义根据本发明的钟表零件。
[0025] 附图以举例的方式表示出根据本发明的尤其通过计算来确定失衡特征方法的实 施方式，以及表示出根据本发明调节方法的实施方式。
[0026] 图1为根据本发明调节方法的实施方式的被调节的手表的后视图。
[0027] 图2为指示机芯速率M的图示，用于振荡器的平衡器的不同自由振荡振幅A和用 于不同的机芯位置，平衡器具有未被校正的失衡。
[0028] 图3为指示机芯速率M的图示，用于振荡器的平衡器的不同自由振荡振幅A和用 于不同的机芯位置，根据消除失衡效果的前一图形中的值来计算速率值。
[0029] 图4为表示在实施根据本发明调节方法之前和之后的、具有构件bx和by的振荡 器失衡的图示。
[0030] 图5为指示机芯速率M的图示，用于振荡器的平衡器的不同自由振荡振幅A和用 于不同的机芯位置，振荡器具有示于图4的调节前的失衡。
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