機械式時計の精度に影響を与える要因

1、外部からの影響

これらは時計の動作環境に応じて、時計の外部から生じる様々な影響です。一般的に採用されている対策には、耐衝撃設計、防水設計、耐磁設計、および追加の保護外装ケースなどがあります。精密なマリンクロノメーターでは、荒れた動きの中でも水平を保つためにカルダンジョイントが頻繁に使用されます。

2, 摩擦  
   
摩擦には一般的にプラスとマイナスの両方の影響があります。プラスの側面としては、摩擦嵌合式の分車、自動巻き時計の主ゼンマイと香箱壁の間の摩擦、ネジのセルフロックなどが挙げられます。一方で、摩擦は伝達効率の低下や部品の摩耗を招き、精度に影響を与えます。一般的な解決策としては、様々な要件に応じて異なる潤滑油を選択して潤滑状態を改善すること、宝石軸受やシェイカーを使用すること、そして科学的な共役歯形を採用したり表面仕上げを向上させたりして歯車の歯面状態を改善することがあります。ただし、歯面は一般的に無潤滑です（そのような場合、潤滑油の粘性によって生じる抵抗が摩擦よりも大きくなる可能性があるためです）。

3, 緩急針

緩急針は時刻調整を容易にする経済的な構造ですが、理論と実践の両面から、それがシステムの等時性に影響を与え、姿勢差を生じさせる可能性があることが確認されています。これらの精度誤差は比較的ランダムであり、補正や相殺をすることができません。解決策としては、緩急針の内外ピンの間隔を最小限に抑えることが挙げられますが、最善の方法は緩急針を廃し、ロレックスのマイクロステラ調整システムのようにテンプの慣性モーメントを変化させて歩度を調整することです。

4, 脱進機

脱進機の影響とは、主にエネルギー伝達の過程でテンプ・ヒゲゼンマイシステムに及ぼされる作用を指します。テンプ・ヒゲゼンマイシステムは自由振動の条件下でのみ一定の振動数を維持できますが、脱進機によるエネルギー伝達の過程がこの振動数に影響を与えることは明らかです。理論上、伝達過程がテンプの平衡点に近いほど、この影響は軽減されます。解決策としては、デテント脱進機のような精密脱進機の採用が挙げられます。これはエネルギー伝達が平衡点付近で行われ、衝動角が非常に小さく、衝撃も比較的軽微であるためです。さらに、その一方向への衝動はテンプ・ヒゲゼンマイシステムにより自由な振動の余地を与えます（この点において、相対誤差を半分に抑えることができます！）。もちろん、スイスレバー脱進機は優れた工作精度と調整の容易さという利点があり、今日の機械式時計における主流となっています。それでも、設計時には衝動角を可能な限り最小化すべきです。脱進機が計時の基準に与える影響を低減するため、スイスのオメガは イギリスのジョージ・ダニエルズ博士が発明したコーアクシャル脱進機を導入しました。ただし、動作原理の観点から見ると、これはレバー脱進機とデテント脱進機のハイブリッドといえます。

5、温度の影響

温度の影響は主に二つの形で現れます。第一に、温度変化がヒゲゼンマイの有効長を変化させると同時にテンプの慣性モーメントを変化させることで、計時精度に直接影響を及ぼします。第二に、温度変化が潤滑油の粘度と伝達効率に影響を与え、結果として計時性能を左右します。これに対処する方法としては、バイメタル式の温度補償付きテンプ・ヒゲゼンマイシステムの採用、ヒゲゼンマイとテンプに特殊合金素材を使用して動作温度範囲（8°～38°）内で一定の温度補償機能を持たせること、そして温度補償のために可動式の緩急針を用いることが挙げられます。標準的な潤滑油が使用されますが、オメガのムーンウォッチのような極端な温度条件下では、無潤滑または固体潤滑が採用されています。

6、磁気

磁場はヒゲゼンマイに最も大きな影響を与え、弾性率を変化させることで磁場の作用下でヒゲゼンマイが変形し、追加の応力を発生させます。深刻な場合には、磁場によってヒゲゼンマイの巻き線同士がくっついてしまい、精度に重大な影響を及ぼします。解決策は、耐磁性素材を使用することです。

7, ヒゲゼンマイの平衡

標準的な平ヒゲゼンマイでは、テンプの振り角によって重心が変化し、重力の影響を受けて姿勢差が生じます。解決策としては、中心が収縮し振り角によって重心が変化しないオーバーコイル（ブレゲヒゲゼンマイ）の採用、上下対称にフィリップス曲線を用いた円筒ヒゲゼンマイの使用、ストレートヒゲゼンマイの使用などが挙げられます。歴史的には優れた性能を持つ球体ヒゲゼンマイも使用されてきましたが、製作技術が難しいため、実用化されることは稀です。  
 
    8, テンプの平衡

テンプ構成部品のバランスは姿勢差に直接影響するため、テンプアッセンブリーの静的バランスは基本的な要件となります。

前述の要因が理想的で時計の精度が安定している場合、時計の動的バランス調整によって精度を総合的に向上させることができます。非常に特殊な方法として、テンプの振幅が220度に達したとき、テンプに伝わる様々な衝撃が振動数に影響を与えないという原理を利用するものがあります。かつて、ガンギ車に定力装置を組み込み、振幅を220付近に維持させる方法が考案されましたが、これも有効な手法の一つです。