CN103383536A - 一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法及其机芯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法及其机芯，涉及计时仪器技术领域。本发明的技术方案是：一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，包括对机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构的总体设计和各零部件的具体设计，其特殊之处是以机械扭摆透视年钟机芯上条周期和满条后延续工作时间大于366天为基准，以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构为基础，调整四级传动比、重新设计擒纵机构和扭摆机构，扭摆机构是用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆。本发明与现有技术相比具有设计构思新颖、结构合理、性能可靠，突破现有机械时钟机芯的传统设计理念，显著提高产品附加值的突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法及其机芯

技术领域

 本发明涉及计时仪器技术领域，尤其涉及一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法及其机芯技术领域。

背景技术

随着国内、外消费水平的不断提高，消费理念的不断更新，以及国内外钟表市场上机械式钟表的复苏，人们对高档机械钟的需求越来越大，特别是高端产品更是具有广阔的市场前景和发展空间。从国内、外市场看，高档机械钟已成为人们进行收藏的高档消费品，例如：申请人曾经进行研发并推向市场的大轮透视座钟系列，陀飞轮系列，航海透视钟系列产品以及高档落地钟系列都深受消费者的欢迎。作为现有机械式座、挂类时钟，机芯结构一直采用单摆震荡器的传统设计方案，在此条件下，单一的机芯结构而致使时钟产品的设计始终在围绕着产品的花色品种和增加附加功能进行研究和产品开发。在目前的状况下如何克服传统设计的束缚，开发一种新型的、能够集计时、观赏、收藏于一体的古朴、典雅、精美的高档机械扭摆时钟机芯，为机械扭摆时钟成品的设计和开发创造有利的条件，以满足人们日益增长的消费需求，这对于本技术领域的技术人员来说，仍是一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，而提供一种设计构思新颖、结构合理、性能可靠，突破现有机械时钟机芯的传统设计理念，上条周期和满条后延续工作时间大于366天、显著提高产品附加值的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种设计构思新颖、能够为机械时钟提供集计时、观赏、收藏于一体的古朴、典雅、精美的上条周期和满条后延续工作时间大于366天、高档的机械扭摆透视年钟机芯。

为解决本发明所要解决的技术问题，本发明是采用实施如下技术方案的：一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，包括对机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构的总体设计和各零部件的具体设计，其特殊之处是所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法是以机械扭摆透视年钟机芯上条周期和满条后延续工作时间大于366天为基准，以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构作为机械扭摆透视年钟机芯的动力机构和齿轮传动机构的设计基础，将走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872—2008.7564；所述的走时控制机构的设计包括擒纵机构和扭摆机构，擒纵机构是按照擒纵轮与擒纵叉啮合转动时间为1 5秒钟一个周期，擒纵轮组件的擒纵轮齿数为20，擒纵轮转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；擒纵叉组件的擒纵叉进出瓦与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆并与固定在悬丝上的拨叉相接，以实现能量的传递；扭摆机构是在擒纵机构上方的机芯夹板上设置一挂架，用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆，其金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期，周而复始，达到实现对机械扭摆透视年钟机芯的走时控制。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的齿轮传动机构的走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872—2008.7564，其四级传动的分级传动比为: Ｉ=（96：12）×（78：12）×（72：12）×（72：12）=1872, 或为：Ｉ=（86：12）×（70：10）×（62：8）×（62：12）=2008.7569。

上述所述的悬丝是采用牌号为：NI42GT1的镍基合金材料加工而成，其尺寸规格为：长135-140㎜×宽0.35-0.45㎜×0.08-0.09厚㎜。

上述所述的擒纵叉进出瓦的瓦宽角为6°，锁角为2°，冲角为6°。

上述所述的发条动力机构中的发条是采用牌号为：不锈钢304材料加工而成，其结构为“Ｓ”形，其尺寸为：长1385-1395㎜×宽18.5-19.5㎜×厚0.43-0.45㎜。

上述所述的扭摆机构下方中心处设置有一定位调整机构。

上述所述的发条动力机构中的棘轮棘爪机构设置在夹板内侧的头轮轴上。

为进一步解决上述技术问题，本发明是采用实施如下技术方案的：一种机械扭摆透视年钟机芯，包括机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构，其特殊之处是所述的机械扭摆透视年钟机芯是上条周期和满条后延续工作时间大于366天为基准，以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构作为机械扭摆透视年钟机芯的动力机构和齿轮传动机构的基础，将走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872—2008.7564；所述的走时控制机构包括擒纵机构和扭摆机构，擒纵机构是按照擒纵轮与擒纵叉啮合转动时间为1 5秒钟一个周期，擒纵轮组件的擒纵轮齿数为20，擒纵轮转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，达到由分向时的转换和控制；擒纵叉组件的擒纵叉进出瓦与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆并与固定在悬丝上的拨叉相接；扭摆机构是在擒纵机构上方的机芯夹板上设置一挂架，用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆，其金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的齿轮传动机构的头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872—2008.7564，其四级传动的分级传动比为:Ｉ=（96：12）×（78：12）×（72：12）×（72：12）=1872, 或为：Ｉ=（86：12）×（70：10）×（62：8）×（62：12）=2008.7569。

上述所述的悬丝是采用牌号为：NI42GT1的镍基合金材料加工而成，其尺寸规格为：长135-140㎜×宽0.35-0.45㎜×0.08-0.09厚㎜。

本发明与现有技术相比具有如下突出的实质性特点和显著的进步：

其一是本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯是在现有机械时钟机芯的基础上，将走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比、走时控制机构中的擒纵机构和扭摆机构提出了新的整体的技术方案，特别是扭摆机构通过设置一挂架，用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆，其金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接的技术方案，构成了一种特殊的扭摆专用的擒纵调速器振动系统，这种悬丝扭摆擒纵机构及长周期扭摆的振动系统，是机械时钟机芯领域的一种新的擒纵调速器，它不仅用一根金属悬丝悬挂一扭摆机构并通过设定的时间进行旋转，而且又将发条提供的动力通过齿轮传动机构将擒纵叉的平面摆动转化成扭摆的空间的往复缓慢摆动，因此：它具有上条周期和满条后延续工作时间长的特点，能满足年钟上条周期和满条后延续工作时间大于366天的设计要求，这是别的机械钟表所无可比拟的，它也是钟表制造工艺中最精巧、最具有创意的机械装置。它不仅突破了本技术领域传统的单摆的设计理念，使本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法具有设计构思新颖、结构设计方案合理、技术性能准确可靠，使本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。

其二是本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法采取将整个扭摆机构设计为用一根金属悬丝悬挂的技术方案，这对整个机芯的平衡性及各个零件的加工精度都提出更高的要求，其一根长135-140㎜×宽0.35-0.45㎜×厚0.08-0.09㎜的金属悬丝来说，它不仅要悬挂沉重的可调整转动惯量的扭摆，而且还要不断将自身扭转时储存起来的弹性位能提供给扭摆, 通过金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉与擒纵叉体上设置的拨杆相接的方式将高效的发条动力机构、齿轮传动机构和擒纵机构给其转动补充的能量吸纳进来，使其来回不停地转动，会呈现扭“麻花”状的结构。这一技术方案为本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法的实现提供了可靠地技术支撑，与现有机械时钟机芯的结构设计相比，具有构思新颖、结构紧凑简单、合理可靠的突出的实质性特点；

其三是本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法中扭摆机构在运动状态时用1 5秒钟为一个周期，为保证其安全可靠的运行，将擒纵轮组件的擒纵轮齿数设置为20，擒纵轮转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；扭摆机构平稳准确旋转的主要因素之一 是：改进了擒纵叉进出瓦的技术参数，其中擒纵叉进出瓦的瓦宽角为6°，锁角为2°，冲角为6°，并与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆并与固定在悬丝上的拨叉相接，以实现能量的传递的技术方案，其作用是释放擒纵叉用的，在扭摆转到平衡位置的时候，就会发生释放，擒纵叉被释放的同时也会产生传冲，顺便把一部分力矩又施给金属悬丝，此来彼往，相互作用，这样震荡就被维持了。这一技术方案为本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法的实现提供了可靠地技术支撑，与现有机械时钟机芯的结构设计相比，具有构思新颖、结构紧凑简单、合理可靠的突出的实质性特点；

其四是本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法通过采取将发条动力机构中的发条用不锈钢304材料加工而成，其结构为“Ｓ”形，其尺寸为：长1385-1395㎜×宽18.5-19.5㎜×厚0.43-0.45㎜的技术方案，其目的是提高发条输出力矩的平稳性，减小机构运动中能量损失，稳定摆幅，保证长周期时钟的走时误差为最小，精确度比普通时钟明显提高，从而克服现有技术中普通卷式发条存在的输出力矩呈曲线形不断衰减，其平稳性和走时延续性较差，影响擒纵机构正常工作，因而影响其品质和档次，导致时钟走时误差较大的技术弊病；使本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法能够为机械扭摆透视年钟机芯提供了可靠的技术保障，使机械扭摆透视年钟能够成为集计时、观赏、收藏于一体的古朴、典雅、精美的高档的机械扭摆透视年钟，填补国内钟表市场空白；使本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。

其五是本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯是在现有机械时钟机芯的基础上，将走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比、走时控制机构中的擒纵机构和扭摆机构提出了新的整体的技术方案，特别是扭摆机构是通过设置一挂架，用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆，其金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接的技术方案，构成了一种特殊的扭摆专用的擒纵调速器振动系统，这种悬丝扭摆擒纵机构及长周期扭摆的振动系统，是机械时钟机芯领域的一种新的擒纵调速器，它不仅用一根金属悬丝悬挂一扭摆机构并通过设定的时间进行旋转，而且又将发条提供的动力通过齿轮传动机构将擒纵叉的平面摆动转化成扭摆的空间的往复缓慢摆动，因此：它具有上条周期和满条后延续工作时间长的特点，能满足年钟上条周期和满条后延续工作时间大于366天的设计要求，这是别的机械钟表所无可比拟的，它也是钟表制造工艺中最精巧、最具有创意的机械装置。它不仅突破了本技术领域传统的单摆的设计理念，使本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯具有设计构思新颖、结构设计方案合理、技术性能准确可靠，使本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。而且申请人通过依据本发明所述的机芯而研发的年钟机芯产品，其主要技术性能指标经过有关部门检测为：上条周期和满条后延续工作时间大于366天，月时差（月累计误差）为±1500秒，扭摆单向转角大于270度，其技术性能指标准确可靠。本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯不仅实现了机械扭摆透视年钟机芯的设计，而且达到协调同步的运行，既保持了计时的直观性、观赏性和精确的走时精度，同时又突破了现有技术的设计理念，填补了现有机械时钟没有年钟的空白，为现有机械时钟领域向高品位、高档次、高附加值和高经济效益迈进提供了一个新的、可靠的技术方案。使本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明    

所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，其被并入到本说明书中构成本说明书的一部分，所述附图示出了本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的一种机械扭摆透视年钟机芯的结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为本发明实施例的机械扭摆透视年钟机芯所用的发条结构示意图。

图4为本发明实施例的机械扭摆透视年钟机芯擒纵机构的结构示意图。

图5为本发明实施例的一种机械扭摆透视年钟的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明一种机械扭摆透视年钟机芯的具体结构细节和安装使用过程，不得理解为任何意义上的对本发明权利要求的限制。

实施例1：

本发明实施例1的一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，它包括以满足普通消费者使用的二针式机械扭摆透视年钟为设计对象，以发条原动力作为机械扭摆透视年钟的机械动力源的机械动力机构，以时、分针同轴心结构的两针式机械扭摆透视年钟机芯为整体的设计：包括有：以发条作为原动力的机械动力机构，以前、后夹板作为机芯的安装载体，对机芯的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构所进行的机芯总体设计。其具体是：

所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，包括对机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构的总体设计和各零部件的具体设计，所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法是以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构作为机械扭摆透视年钟机芯的动力机构和齿轮传动机构的设计基础，将走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872；所述的走时控制机构的设计包括擒纵机构和扭摆机构，擒纵机构是按照擒纵轮与擒纵叉啮合转动时间为1 5秒钟一个周期，擒纵轮组件的擒纵轮齿数为20，擒纵轮转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；擒纵叉组件的擒纵叉进出瓦与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆并与固定在悬丝上的拨叉相接，以实现能量的传递；扭摆机构是在擒纵机构上方的机芯夹板上设置一挂架，用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆，其金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期，周而复始，达到实现对机械扭摆透视年钟机芯的走时控制。

所述的机芯夹板是以前夹板、后夹板及两夹板之间的夹板柱共同组成机械扭摆透视年钟机芯的的支撑框架，使所述的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构全部进行连接并装配于一体的支撑体；

所述的机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构是以现有机械时钟机芯的发条动力机构作为机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构的设计基础，即以现有上条周期为31天的B2型机械摆钟机芯所用发条作为机械扭摆透视年钟机芯的机械动力源的发条动力机构，其发条的技术指标、结构设计及与头轮组件、棘轮棘爪组件的装配结构采取与现有技术相同的技术方案，以此作为其发条动力机构；

所述的机械扭摆透视年钟机芯的的齿轮传动机构是采取现有机械时钟机芯的齿轮传动机构的整体设计相同的技术方案，是由走头轮组件、走二轮组件、走三轮组件、走四轮组件、走五轮组件、走六轮组件（亦称之为擒纵轮组件）组成的，它们是通过走头轮片与走二轮组件的走二轮轴齿进行啮合连接、走二轮片与走三轮组件的走三轮轴齿进行啮合连接并依此与走四轮组件、走五轮组件、走六轮组件进行啮合连接，从而构成所述的机械扭摆透视年钟机芯的的一套完整的齿轮传动机构，同时也是所述的机械扭摆透视年钟机芯的走时动力传动机构；上述所述的齿轮传动机构的走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872，其四级传动的分级传动比为:Ｉ=（96：12）×（78：12）×（72：12）×（72：12）=1872。

所述的机械扭摆透视年钟机芯的走时控制机构包括擒纵机构和扭摆机构：擒纵机构是由擒纵轮组件和擒纵叉组件所组成；擒纵轮组件（亦称之为走六轮组件）上安装的走六轮片为擒纵轮片，擒纵轮轴上设置有擒纵轮轴齿，擒纵轮轴齿与走五轮组件上的走五轮片啮合连接，其擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；擒纵轮片与其所对应啮合的擒纵叉、擒纵叉轴、擒纵叉体上端设置的一根拨杆共同组成擒纵叉组件，擒纵叉进出瓦的瓦宽角为6°，锁角为2°，冲角为6°。扭摆机构是由机芯夹板上设置的一挂架，与通过一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆所构成。悬丝是采用牌号为：NI42GT1的镍基合金材料加工而成，其尺寸规格为：长135-140㎜×宽0.35-0.45㎜×厚0.08-0.09㎜；金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接而组成扭摆机构；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期，周而复始，达到实现对机械扭摆透视年钟机芯的走时控制。由擒纵机构和扭摆机构组成所述机械扭摆透视年钟机芯的的走时控制机构； 

以上所述的机械扭摆透视年钟机芯的机芯夹板、发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构的设计方法，共同构成了本发明实施例1的一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法。

依照本发明实施例1所述的一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法而设计的机械扭摆透视年钟机芯（参见图1、图2、图3、图4），它是以满足普通消费者使用的普通二针式机械扭摆透视年钟机芯为设计对象，以发条原动力作为动力源构成机械扭摆透视年钟机芯的机械动力机构，本实施例1所述的机械扭摆透视年钟机芯的结构为：一种机械扭摆透视年钟机芯，包括机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构，其所述的机械扭摆透视年钟机芯是以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构作为机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构的基础，将走头轮片3至走五轮轴齿10之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872；所述的走时控制机构包括擒纵机构和扭摆机构，擒纵机构是按照擒纵轮13与擒纵叉14啮合转动时间为1 5秒钟一个周期，擒纵轮组件的擒纵轮13的齿数为20，擒纵轮13转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿12与走五轮轴上的走五轮片11啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，达到由分向时的转换和控制；擒纵叉组件的擒纵叉14进出瓦与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆15并与固定在悬丝18上的拨叉17相接；扭摆机构是在擒纵机构上方的机芯后夹板1上设置一挂架16，用一根金属悬丝18悬挂可调整转动惯量的扭摆19，其金属悬丝18上端部设有一悬丝拨叉17并与擒纵叉体上设置的拨杆15相接；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期。

所述的机芯夹板是以前夹板2、后夹板1及两夹板之间的夹板柱共同组成机械扭摆透视年钟机芯的的支撑框架，使所述的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构全部进行连接并装配于一体的支撑体；

所述的机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构是以现有机械时钟机芯的发条动力机构作为机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构的设计基础，即以现有上条周期为31天的B2型机械摆钟机芯所用发条作为机械扭摆透视年钟机芯的机械动力源的发条动力机构，其发条21的技术指标、结构设计及与头轮组件、棘轮棘爪组件20的装配结构采取与现有机械时钟机芯相同的技术方案，以此作为其发条动力机构；

所述的机械扭摆透视年钟机芯的的齿轮传动机构是采取现有机械时钟机芯的齿轮传动机构的整体设计相同的技术方案，是由走头轮组件、走二轮组件、走三轮组件、走四轮组件、走五轮组件、走六轮组件（亦称之为擒纵轮组件）组成的，它们是通过走头轮片3与走二轮组件的走二轮轴齿4进行啮合连接、走二轮片5与走三轮组件的走三轮轴齿6进行啮合连接、走三轮片7与走四轮组件的走四轮轴齿8进行啮合连接、走四轮片9与走五轮组件的走五轮轴齿10进行啮合连接、走五轮片11与走六轮组件的走六轮轴齿12进行啮合连接，前夹板2的走五轮轴（亦称之为中心轴）23上设置有一过轮机构22和分针轴24，从而构成所述的机械扭摆透视年钟机芯的一套完整的齿轮传动机构，同时也是所述的机械扭摆透视年钟机芯的走时动力传动机构；上述所述的齿轮传动机构的走头轮片3至走五轮轴齿10之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872，其四级传动的分级传动比为:Ｉ=（96：12）×（78：12）×（72：12）×（72：12）=1872。

所述的机械扭摆透视年钟机芯的走时控制机构包括擒纵机构和扭摆机构，其所述的擒纵机构是由擒纵轮组件和擒纵叉组件所组成；擒纵轮组件（亦称之为走六轮组件）上安装的走六轮片为擒纵轮片13，擒纵轮轴上设置有擒纵轮轴齿12，擒纵轮轴齿12与走五轮组件上的走五轮片11啮合连接，其擒纵轮轴齿12与走五轮轴上的走五轮片11啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；擒纵轮片13与其所对应啮合的擒纵叉14、擒纵叉轴、擒纵叉体上端设置的一根拨杆15共同组成擒纵叉组件；其所述的扭摆机构是由机芯后夹板1上设置的一挂架16，与通过一根金属悬丝18悬挂可调整转动惯量的扭摆19，其金属悬丝18上端部设有一悬丝拨叉17并与擒纵叉体上设置的拨杆15相接而组成扭摆机构；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期，周而复始，达到实现对机械扭摆透视年钟机芯的走时控制。由擒纵机构和扭摆机构组成所述机械扭摆透视年钟机芯的的走时控制机构；

以上所述的机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构共同构成了本发明实施例1的一种机械扭摆透视年钟机芯的静态结构。

实施例2：

本发明实施例2的一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，它包括以满足高档消费者使用的二针式机械扭摆透视年钟为设计对象，以发条原动力作为机械扭摆透视年钟的机械动力源的机械动力机构，以时、分针同轴心结构的两针式机械扭摆透视年钟机芯为整体的设计：包括有：以发条作为原动力的机械动力机构，以前、后夹板作为机芯的安装载体，对机芯的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构所进行的机芯总体设计。其具体是：

所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，包括对机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构的总体设计和各零部件的具体设计，其所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法是以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构作为机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构的设计基础，将走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝2008.7564；所述的走时控制机构的设计包括擒纵机构和扭摆机构，擒纵机构是按照擒纵轮与擒纵叉啮合转动时间为1 5秒钟一个周期，擒纵轮组件的擒纵轮齿数为20，擒纵轮转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；擒纵叉组件的擒纵叉进出瓦与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆并与固定在悬丝上的拨叉相接，以实现能量的传递；扭摆机构是在擒纵机构上方的机芯夹板上设置一挂架，用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆，其金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期，周而复始，达到实现对机械扭摆透视年钟机芯的走时控制。

所述的机芯夹板是以前夹板、后夹板及两夹板之间的夹板柱共同组成机械扭摆透视年钟机芯的的支撑框架，使所述的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构全部进行连接并装配于一体的支撑体；

所述的机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构是以现有机械时钟机芯的发条动力机构作为机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构的设计基础，用发条作为机械扭摆透视年钟机芯的机械动力源，发条采用牌号为：不锈钢304材料加工而成，其结构为“Ｓ”形，其尺寸为：长1385-1395㎜×宽18.5-19.5㎜×厚0.43-0.45㎜技术指标，其两端部与头轮轴、条盒的装配结构同现有机械时钟机芯的头轮组件相同的技术方案，以此作为其发条动力机构；其发条动力机构中的棘轮棘爪机构设置在前夹板内侧的头轮轴上。

所述的机械扭摆透视年钟机芯的的齿轮传动机构是采取现有机械时钟机芯的齿轮传动机构的整体设计相同的技术方案，是由走头轮组件、走二轮组件、走三轮组件、走四轮组件、走五轮组件、走六轮组件（亦称之为擒纵轮组件）组成的，它们是通过走头轮片与走二轮组件的走二轮轴齿进行啮合连接、走二轮片与走三轮组件的走三轮轴齿进行啮合连接、走三轮片与走四轮组件的走四轮轴齿进行啮合连接、走四轮片与走五轮组件的走五轮轴齿进行啮合连接、走五轮片与走六轮组件的走六轮轴齿进行啮合连接，从而构成所述的机械扭摆透视年钟机芯的的一套完整的齿轮传动机构，同时也是所述的机械扭摆透视年钟机芯的走时动力传动机构；上述所述的齿轮传动机构的走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝2008.7564，其四级传动的分级传动比为:Ｉ=（86：12）×（70：10）×（62：8）×（62：12）=2008.7569。

所述的机械扭摆透视年钟机芯的走时控制机构包括擒纵机构和扭摆机构：擒纵机构是由擒纵轮组件和擒纵叉组件所组成；擒纵轮组件（亦称之为走六轮组件）上安装的走六轮片为擒纵轮片，擒纵轮轴上设置有擒纵轮轴齿，擒纵轮轴齿与走五轮组件上的走五轮片啮合连接，其擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；擒纵轮片与其所对应啮合的擒纵叉、擒纵叉轴、擒纵叉体上端设置的一根拨杆共同组成擒纵叉组件，擒纵叉进出瓦的瓦宽角为6°，锁角为2°，冲角为6°。扭摆机构是由机芯夹板上设置的一挂架，与通过一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆所构成。悬丝是采用牌号为：NI42GT1的镍基合金材料加工而成，其尺寸规格为：长135-140㎜×宽0.35-0.45㎜×厚0.08-0.09㎜；金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接而组成扭摆机构；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期，周而复始，达到实现对机械扭摆透视年钟机芯的走时控制。由擒纵机构和扭摆机构组成所述机械扭摆透视年钟机芯的的走时控制机构； 

以上所述的机械扭摆透视年钟机芯的机芯夹板、发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构的设计方法，共同构成了本发明实施例2的一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法。

依照本发明实施例2所述的一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法而设计的机械扭摆透视年钟机芯（参见图1、图2、图3、图4），它是以满足高档消费者使用的二针式机械扭摆透视年钟机芯为设计对象，以发条原动力作为动力源构成机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构，本实施例2所述的机械扭摆透视年钟机芯的结构为：一种机械扭摆透视年钟机芯，包括机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构，其所述的机械扭摆透视年钟机芯是以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构作为机械扭摆透视年钟机芯的动力机构和齿轮传动机构的基础，将走头轮片3至走五轮轴齿10之间的四级传动比设置为Ｉ＝2008.7564；所述的走时控制机构包括擒纵机构和扭摆机构，擒纵机构是按照擒纵轮13与擒纵叉14啮合转动时间为1 5秒钟一个周期，擒纵轮组件的擒纵轮13的齿数为20，擒纵轮13转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿12与走五轮轴上的走五轮片11啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，达到由分向时的转换和控制；擒纵叉组件的擒纵叉14进出瓦与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆15并与固定在悬丝18上的拨叉17相接；扭摆机构是在擒纵机构上方的机芯后夹板1上设置一挂架16，用一根金属悬丝18悬挂可调整转动惯量的扭摆19，其金属悬丝18上端部设有一悬丝拨叉17并与擒纵叉体上设置的拨杆15相接；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期。

所述的机芯夹板是以前夹板2、后夹板1及两夹板之间的夹板柱共同组成机械扭摆透视年钟机芯的的支撑框架，使所述的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构全部进行连接并装配于一体的支撑体；

所述的机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构是以现有机械时钟机芯的发条动力机构作为机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构的设计基础，用发条作为机械扭摆透视年钟机芯的发条动力源，发条21采用牌号为：不锈钢304材料加工而成，其结构为“Ｓ”形，其尺寸为：长1385-1395㎜×宽18.5-19.5㎜×厚0.43-0.45㎜的技术参数，发条21的两端部与头轮轴、条盒的装配结构与现有机械时钟机芯的头轮组件结构相同的技术方案，以此作为其发条动力机构；其发条动力机构中的棘轮棘爪机构20设置在前夹板2内侧的头轮轴上。

所述的机械扭摆透视年钟机芯的的齿轮传动机构是采用现有机械时钟机芯的齿轮传动机构的整体设计相同的技术方案，是由走头轮组件、走二轮组件、走三轮组件、走四轮组件、走五轮组件、走六轮组件（亦称之为擒纵轮组件）组成的，它们是通过走头轮片3与走二轮组件的走二轮轴齿4进行啮合连接、走二轮片5与走三轮组件的走三轮轴齿6进行啮合连接、走三轮片7与走四轮组件的走四轮轴齿8进行啮合连接、走四轮片9与走五轮组件的走五轮轴齿10进行啮合连接、走五轮片11与走六轮组件的走六轮轴齿12进行啮合连接，前夹板2的走五轮轴（亦称之为中心轴）23上设置有一过轮机构22和分针轴24，从而构成所述的机械扭摆透视年钟机芯的一套完整的齿轮传动机构，同时也是所述的机械扭摆透视年钟机芯的走时动力传动机构；上述所述的齿轮传动机构的走头轮片3至走五轮轴齿10之间的四级传动比设置为Ｉ＝2008.7564，其四级传动的分级传动比为:Ｉ=（86：12）×（70：10）×（62：8）×（62：12）=2008.7569。

所述的机械扭摆透视年钟机芯的走时控制机构包括擒纵机构和扭摆机构，其所述的擒纵机构是由擒纵轮组件和擒纵叉组件所组成；擒纵轮组件（亦称之为走六轮组件）上安装的走六轮片为擒纵轮片13，擒纵轮轴上设置有擒纵轮轴齿12，擒纵轮轴齿12与走五轮组件上的走五轮片11啮合连接，其擒纵轮轴齿12与走五轮轴上的走五轮片11啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；擒纵轮片13与其所对应啮合的擒纵叉14、擒纵叉轴、擒纵叉体上端设置的一根拨杆15共同组成擒纵叉组件；其所述的扭摆机构是在擒纵叉体上方的机芯后夹板1上设置有一挂架16，与通过一根金属悬丝18悬挂可调整转动惯量的扭摆19，其金属悬丝18上端部设有一悬丝拨叉17并与擒纵叉体上设置的拨杆15相接而组成扭摆机构；扭摆机构下方中心处设置有一定位调整机构25。扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期，周而复始，达到实现对机械扭摆透视年钟机芯的走时控制。由擒纵机构和扭摆机构组成所述机械扭摆透视年钟机芯的的走时控制机构；

以上所述的机械扭摆透视年钟机芯的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构共同构成了本发明实施例2的一种机械扭摆透视年钟机芯的静态结构。

当本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯在应用于机械扭摆透视年钟（参见图5）时，只需进行底座26、调整垫27和透明外罩28的设计和加工，即可装配出厂。安装并投入使用时，只需将所述的机械扭摆透视年钟用钥匙为发条上弦，启动走时控制机构中的扭摆机构进行复摆，此后，扭摆19慢慢地开始旋转，经过几个旋转周期，扭摆旋转的角度由小到大并达到规定的旋转角度270°，扭摆机构会按照每15秒钟旋转270o的角的周期频率进行有效的双向往复旋转；值此，本发明所述的机械扭摆透视年钟机芯不仅实现了机械扭摆透视年钟机芯的设计，而且达到协调同步的运行，保证了上条周期和满条后延续工作时间大于366天的设计要求，既保持了计时的直观性、观赏性和精确的走时精度，同时又突破了现有技术的设计理念，填补了现有机械时钟没有年钟的空白，为现有机械时钟领域向高品位、高档次、高附加值和高经济效益迈进提供了一个新的、可靠的技术方案。

Claims (10)

1.一种机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，包括对机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构的总体设计和各零部件的具体设计，其特征是所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法是以机械扭摆透视年钟机芯上条周期和满条后延续工作时间大于366天为基准，以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构作为机械扭摆透视年钟机芯的动力机构和齿轮传动机构的设计基础，将走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872—2008.7564；所述的走时控制机构的设计包括擒纵机构和扭摆机构，擒纵机构是按照擒纵轮与擒纵叉啮合转动时间为1 5秒钟一个周期，擒纵轮组件的擒纵轮齿数为20，擒纵轮转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，即实现由分向时的转换和控制；擒纵叉组件的擒纵叉进出瓦与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆并与固定在悬丝上的拨叉相接，以实现能量的传递；扭摆机构是在擒纵机构上方的机芯夹板上设置一挂架，用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆，其金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期，周而复始，达到实现对机械扭摆透视年钟机芯的走时控制。

2.根据权利要求1所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，其特征是所述的齿轮传动机构的走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872—2008.7564，其四级传动的分级传动比为: Ｉ=（96：12）×（78：12）×（72：12）×（72：12）=1872, 或为：Ｉ=（86：12）×（70：10）×（62：8）×（62：12）=2008.7569。

3.根据权利要求1所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，其特征是所述的悬丝是采用牌号为：NI42GT1的镍基合金材料加工而成，其尺寸规格为：长135-140㎜×宽0.35-0.45㎜×0.08-0.09厚㎜。

4.根据权利要求1或2所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，其特征是所述的擒纵叉进出瓦的瓦宽角为6°，锁角为2°，冲角为6°。

5.根据权利要求1或2所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，其特征是所述的发条动力机构中的发条是采用牌号为：不锈钢304材料加工而成，其结构为“Ｓ”形，其尺寸为：长1385-1395㎜×宽18.5-19.5㎜×厚0.43-0.45㎜。

6.根据权利要求1或2所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，其特征是所述的扭摆机构下方中心处设置有一定位调整机构。

7.根据权利要求1或2所述的机械扭摆透视年钟机芯的设计方法，其特征是所述的发条动力机构中的棘轮棘爪机构设置在夹板内侧的头轮轴上。

8.一种机械扭摆透视年钟机芯，包括机芯夹板、安装在机芯夹板之间的发条动力机构、齿轮传动机构、走时控制机构，其特征是所述的机械扭摆透视年钟机芯是上条周期和满条后延续工作时间大于366天为基准，以现有机械时钟机芯的发条动力机构和齿轮传动机构作为机械扭摆透视年钟机芯的动力机构和齿轮传动机构的基础，将走头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872—2008.7564；所述的走时控制机构包括擒纵机构和扭摆机构，擒纵机构是按照擒纵轮与擒纵叉啮合转动时间为1 5秒钟一个周期，擒纵轮组件的擒纵轮齿数为20，擒纵轮转动一周为5分钟，擒纵轮轴齿与走五轮轴上的走五轮片啮合传动比Ｉ＝8：96＝1：12，达到由分向时的转换和控制；擒纵叉组件的擒纵叉进出瓦与叉体采用可调整安装结构，其叉体的上端设置一根拨杆并与固定在悬丝上的拨叉相接；扭摆机构是在擒纵机构上方的机芯夹板上设置一挂架，用一根金属悬丝悬挂可调整转动惯量的扭摆，其金属悬丝上端部设有一悬丝拨叉并与擒纵叉体上设置的拨杆相接；扭摆机构在运动状态时以每7.5秒钟旋转270o的角，然后变换方向转动，即用1 5秒钟为一个周期。

9.根据权利要求8所述的机械扭摆透视年钟机芯，其特征是所述的齿轮传动机构的头轮片至走五轮轴齿之间的四级传动比设置为Ｉ＝1872—2008.7564，其四级传动的分级传动比为:Ｉ=（96：12）×（78：12）×（72：12）×（72：12）=1872, 或为：Ｉ=（86：12）×（70：10）×（62：8）×（62：12）=2008.7569。

10.根据权利要求8所述的机械扭摆透视年钟机芯，其特征是所述的悬丝是采用牌号为：NI42GT1的镍基合金材料加工而成，其尺寸规格为：长135-140㎜×宽0.35-0.45㎜×0.08-0.09厚㎜。

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