CN109188883A - 一种全自动智能齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全自动智能齿轮箱，包括箱盒本体、时针传动机构、分针传动机构、秒针传动机构、光耦装置、第一马达模组、第二马达模组和第三马达模组，时针传动机构设有时针齿轮，分针传动机构设有分针齿轮，秒针传动机构设有秒针齿轮，光耦装置设有接收光耦和发射光耦，时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮分别设有若干个用于供发射光耦光线通过的通光槽和用于遮挡发射光耦光线的遮光部，接收光耦和发射光耦分别对应设置在通光槽两侧以采集时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮的位置信号，本发明的时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构传动分开独立运转，并通过一对光耦元件实现时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构的运转位置的采集，结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及钟表技术领域，特别是涉及一种全自动智能齿轮箱。
背景技术
钟表是一种计时的装置，也是计量和指示时间的精密仪器。钟表通常是以内机的大小来区别的，按国际惯例，机芯直径超过80毫米、厚度超过30毫米的为钟；机芯直径37～50毫米、厚度4～6毫米的为怀表；机芯直径37毫米以下为手表。现有的钟表设有时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构，时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构多采用两组马达模组进行驱动，长时间运转，易造成误差较大，且多采用至少三组光耦传感器进行位置信号采集，内部排线复杂，装配繁琐。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种全自动智能齿轮箱，其时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构传动分开独立运转，指时精准，并且通过一对光耦元件实现时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构的运转位置的采集，结构简单。
为解决上述目的，本发明采用的如下技术方案。
一种全自动智能齿轮箱，包括箱盒本体、装设于箱盒本体内的时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构，时针传动机构设有时针齿轮，分针传动机构设有分针齿轮，秒针传动机构设有秒针齿轮，时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮同轴设置，还包括用于采集时分秒针位置信号的光耦装置、用于与时针传动机构传动相连的第一马达模组、用于与分针传动机构传动相连的第二马达模组和用于与秒针传动机构传动相连的第三马达模组，光耦装置设有接收光耦和发射光耦，时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮分别设有若干个用于供发射光耦光线通过的通光槽和用于遮挡发射光耦光线的遮光部，接收光耦和发射光耦分别对应设置在通光槽两侧、并通过时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮各自的通光槽和遮光部采集时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮的位置信号。
较佳地，光耦装置设有柔性电路板，柔性电路板布设有用于与外部元件焊接的导电端子组，接收光耦和发射光耦分别焊接于柔性电路板两端、且接收光耦和发射光耦分别对应与导电端子组电性连接，柔性电路板弯折以柔性电路板两端位于通光槽两侧。
较佳地，柔性电路板两侧分别设有用于加固强度的加强板，加强板设于柔性电路板背离发射光耦和接收光耦的一面，加强板上开设有用于定位安装的安装孔。
较佳地，时针齿轮设有三个第一通光槽，相邻第一通光槽之间形成第一遮光部、且相邻第一通光槽之间的角度间隔依次为11.25°、22.5°和28.125°，分针齿轮设有三个第二通光槽，相邻第二通光槽之间形成第二遮光部、且相邻第二通光槽之间的角度间隔依次为22.5°、22.5°和33.75°，秒针齿轮设有三个第三通光槽，相邻第三通光槽之间形成第三遮光部、且相邻第三通光槽之间的角度间隔依次为11.25°、22.5°和33.75°。
较佳地，时针齿轮和分针齿轮之间设有第一弹性片，分针齿轮和秒针齿轮之间设有第二弹性片，秒针齿轮下方设有第三弹性片。
较佳地，第一马达模组、第二马达模组和第三马达模组分别设有导电线圈组、马达定位片、磁石和主动齿轮，导电线圈组装设于马达定位片、且所述磁石可转动地装设于马达定位片内，主动齿轮设有旋转轴，所述旋转轴环设有环形凹槽，所述磁石埋入成型于所述环形凹槽内以与主动齿轮形成一体结构。
较佳地，所述旋转轴设有至少一个用于卡设于所述磁石内壁的凸条。
较佳地，第三马达模组的主动齿轮设有轮齿体，轮齿体的齿部设有用于防逆转的突起部，突起部设有尖角。
较佳地，还包括时中夹板和中板，所述时中夹板和中板形成有用于限位时分秒针传动机构的限位结构。
较佳地，时针传动机构设有依次啮合传动的第一从动齿轮、第二从动轮和第三从动轮，第一从动齿轮与第一马达模组传动连接，第三从动轮与时针齿轮啮合传动，时针传动机构的齿轮传动比为1/180，分针传动机构设有第四从动齿轮、第五从动轮和第六从动轮，第四从动齿轮与第二马达模组传动连接，第六从动轮与分针齿轮啮合传动，分针传动机构的齿轮传动比为1/180，秒针传动机构设有第七从动齿轮、第八从动轮和第九从动轮，第七从动齿轮与第三马达模组传动连接，第八从动轮与秒针齿轮啮合传动，秒针传动机构的齿轮传动比为1/480。
本发明的有益效果如下：
本发明采用三组马达模组分别带动时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构分开独立运转，长时间运转，误差更小，指时更为准确，本发明的时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮分别设有通光槽和遮光部，运转过程中，时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮各自的通光槽和遮光部交替通过或遮挡发射光耦发出的光线，发射光耦和接收光耦由此将光变化信号转化为脉冲信号以采集到时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮的位置信号，仅通过一对光耦元件实现时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构的运转位置的采集，结构简单。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的纵向剖视结构示意图；
图3为本发明的分解结构示意图；
图4为本发明的去掉箱盒本体的俯视结构示意图；
图5为本发明的时针传动系统的结构示意图；
图6本发明的分针传动系统的结构示意图；
图7本发明的秒针传动系统的结构示意图；
图8为本发明的光耦装置的结构示意图；
图9为本发明的第三马达模组的分解结构示意图；
图10为本发明的主动齿轮的结构示意图。
附图标记说明：1.箱盒本体、2.时针传动机构、21.时针齿轮、211.通光槽、212.遮光部、22.第一从动齿轮、23.第二从动轮、24.第三从动轮、3.分针传动机构、31.分针齿轮、32.第四从动齿轮、33.第五从动轮、34.第六从动轮、4.秒针传动机构、41.秒针齿轮、42.第七从动齿轮、43.第八从动轮、44.第九从动轮、5.光耦装置、51.接收光耦、52.发射光耦、53.柔性电路板、531.导电端子组、532.加强板、533.安装孔、6.第一马达模组、7.第二马达模组、8.第三马达模组、81.导电线圈组、82.马达定位片、83.磁石、84.主动齿轮、841.旋转轴、842.环形凹槽、843.凸条、844.轮齿体、8441.突起部、9.第一弹性片、10.第二弹性片、11.第三弹性片、12.时中夹板、13.中板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
参考图1至图10，一种全自动智能齿轮箱，包括箱盒本体1、装设于箱盒本体1内的时针传动机构2、分针传动机构3和秒针传动机构4，时针传动机构2设有时针齿轮21，分针传动机构3设有分针齿轮31，秒针传动机构4设有秒针齿轮41，时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41同轴设置，还包括用于采集时分秒针位置信号的光耦装置5、用于与时针传动机构2传动相连的第一马达模组6、用于与分针传动机构3传动相连的第二马达模组7和用于与秒针传动机构4传动相连的第三马达模组8，光耦装置5设有接收光耦51和发射光耦52，时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41分别设有若干个用于供发射光耦52光线通过的通光槽211和用于遮挡发射光耦52光线的遮光部212，接收光耦51和发射光耦52分别对应设置在通光槽211两侧、并通过时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41各自的通光槽211和遮光部212采集时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41的位置信号，本发明采用三组马达模组分别带动时针传动机构2、分针传动机构3和秒针传动机构4分开独立运转，长时间运转，误差更小，指时更为准确，本发明的时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41分别设有通光槽211和遮光部212，运转过程中，时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41各自的通光槽211和遮光部212交替通过或遮挡发射光耦52发出的光线，发射光耦52和接收光耦51由此将光变化信号转化为脉冲信号以采集到时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41的位置信号，仅通过一对光耦元件实现时针传动机构2、分针传动机构3和秒针传动机构4的运转位置的采集，结构简单。
图8示出，本发明的光耦装置5设有柔性电路板53，柔性电路板53布设有用于与外部元件焊接的导电端子组531，接收光耦51和发射光耦52分别焊接于柔性电路板53两端、且接收光耦51和发射光耦52分别对应与导电端子组531电性连接，柔性电路板53弯折以柔性电路板53两端位于通光槽211两侧，通过柔性电路板53将接收光耦51和发射光耦52电性连接起来，使用方便，结构更加紧凑，柔性电路板53两侧分别设有用于加固强度的加强板532，加强板532设于柔性电路板53背离发射光耦52和接收光耦51的一面，加强板532上开设有用于定位安装的安装孔533，安装更为方便，参照图1和图2，柔性电路板53通过定位柱卡设于所述安装孔533以固定在箱盒本体1外，箱盒本体1设有供接收光耦51和发射光耦52穿过的通孔，从而能够使发射光耦52的光线能被接收光耦51接收到。
图5示出，时针齿轮21设有三个第一通光槽，相邻第一通光槽之间形成第一遮光部、且相邻第一通光槽之间的角度间隔依次为11.25°、22.5°和28.125°，即第一遮光部占用的角度为11.25°、22.5°和28.125°，图6示出，分针齿轮31设有三个第二通光槽，相邻第二通光槽之间形成第二遮光部、且相邻第二通光槽之间的角度间隔依次为22.5°、22.5°和33.75°，即第二遮光部占用角度为22.5°、22.5°和33.75°，图7示出，秒针齿轮41设有三个第三通光槽，相邻第三通光槽之间形成第三遮光部、且相邻第三通光槽211之间的角度间隔依次为11.25°、22.5°和33.75°，即第三遮光部占用角度为11.25°、22.5°和33.75°，时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41在自动归零定位过程中，先时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41同步运转，直至时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41的通光槽211重叠，此时发射光耦52的光线能被接收光耦51接收到，时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41停止运转，然后再单独对时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41进行归零定位。图5、6和7示出，时针传动机构2设有依次啮合传动的第一从动齿轮22、第二从动轮23和第三从动轮24，第一从动齿轮22与第一马达模组6传动连接，第三从动轮24与时针齿轮21啮合传动，时针传动机构2的齿轮传动比为1/180，本发明的时针传动机构2可顺时针或逆时针双向转动，每次转动1度，分针传动机构3设有第四从动齿轮32、第五从动轮33和第六从动轮34，第四从动齿轮32与第二马达模组7传动连接，第六从动轮34与分针齿轮31啮合传动，分针传动机构3的齿轮传动比为1/180，分针传动机构3可顺时针或逆时针双向转动，每次转动1度，秒针传动机构4设有第七从动齿轮42、第八从动轮43和第九从动轮44，第七从动齿轮42与第三马达模组8传动连接，第八从动轮43与秒针齿轮41啮合传动，秒针传动机构4的齿轮传动比为1/480，秒针传动机构4可顺时针或逆时针双向转动，每次转动0.375度，运转精准度高，走时更为准确。
图2示出，本发明的时针齿轮21和分针齿轮31之间设有第一弹性片9，分针齿轮31和秒针齿轮41之间设有第二弹性片10，秒针齿轮41下方设有第三弹性片11，由于第一弹性片9和第三弹性片11的弹力作用，使时针齿轮21、分针齿轮31和秒针齿轮41不易受重力作用而掉落，转动稳定。
参照图9和10，本发明的第一马达模组6、第二马达模组7和第三马达模组8分别设有导电线圈组81、马达定位片82、磁石83和主动齿轮84，导电线圈组81装设于马达定位片82、且所述磁石83可转动地装设于马达定位片82内，主动齿轮84设有旋转轴841，所述旋转轴841环设有环形凹槽842，所述磁石83埋入成型于所述环形凹槽842内以与主动齿轮84形成一体结构，连接更为牢固，所述旋转轴841设有至少一个用于卡设于所述磁石83内壁的凸条843，所述磁石83不易与主动齿轮84相对位置发生偏移，连接更为紧密，本发明的第一马达模组和第二马达模组与第三马达模组的结构相同，工作原理均与钟表用的步进电机相同，在此不再赘述。第三马达模组8的主动齿轮84还可设有轮齿体844，轮齿体844的齿部设有用于防逆转的突起部8441，突起部8441设有尖角，避免逆转，使用稳定。
图2和图3示出，本发明还包括时中夹板12和中板13，所述时中夹板12和中板13形成有用于限位时分秒针传动机构4的限位结构，便于安装，使用性能稳定。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种全自动智能齿轮箱，包括箱盒本体、装设于箱盒本体内的时针传动机构、分针传动机构和秒针传动机构，时针传动机构设有时针齿轮，分针传动机构设有分针齿轮，秒针传动机构设有秒针齿轮，时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮同轴设置，其特征在于，还包括用于采集时分秒针位置信号的光耦装置、用于与时针传动机构传动相连的第一马达模组、用于与分针传动机构传动相连的第二马达模组和用于与秒针传动机构传动相连的第三马达模组，光耦装置设有接收光耦和发射光耦，时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮分别设有若干个用于供发射光耦光线通过的通光槽和用于遮挡发射光耦光线的遮光部，接收光耦和发射光耦分别对应设置在通光槽两侧、并通过时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮各自的通光槽和遮光部采集时针齿轮、分针齿轮和秒针齿轮的位置信号。
2.根据权利要求1所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，光耦装置设有柔性电路板，柔性电路板布设有用于与外部元件焊接的导电端子组，接收光耦和发射光耦分别焊接于柔性电路板两端、且接收光耦和发射光耦分别对应与导电端子组电性连接，柔性电路板弯折以柔性电路板两端位于通光槽两侧。
3.根据权利要求2所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，柔性电路板两侧分别设有用于加固强度的加强板，加强板设于柔性电路板背离发射光耦和接收光耦的一面，加强板上开设有用于定位安装的安装孔。
4.根据权利要求1所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，时针齿轮设有三个第一通光槽，相邻第一通光槽之间形成第一遮光部、且相邻第一通光槽之间的角度间隔依次为11.25°、22.5°和28.125°，分针齿轮设有三个第二通光槽，相邻第二通光槽之间形成第二遮光部、且相邻第二通光槽之间的角度间隔依次为22.5°、22.5°和33.75°，秒针齿轮设有三个第三通光槽，相邻第三通光槽之间形成第三遮光部、且相邻第三通光槽之间的角度间隔依次为11.25°、22.5°和33.75°。
5.根据权利要求1所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，时针齿轮和分针齿轮之间设有第一弹性片，分针齿轮和秒针齿轮之间设有第二弹性片，秒针齿轮下方设有第三弹性片。
6.根据权利要求1所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，第一马达模组、第二马达模组和第三马达模组分别设有导电线圈组、马达定位片、磁石和主动齿轮，导电线圈组装设于马达定位片、且所述磁石可转动地装设于马达定位片内，主动齿轮设有旋转轴，所述旋转轴环设有环形凹槽，所述磁石埋入成型于所述环形凹槽内以与主动齿轮形成一体结构。
7.根据权利要求6所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，所述旋转轴设有至少一个用于卡设于所述磁石内壁的凸条。
8.根据权利要求6所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，第三马达模组的主动齿轮设有轮齿体，轮齿体的齿部设有用于防逆转的突起部，突起部设有尖角。
9.根据权利要求1所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，还包括时中夹板和中板，所述时中夹板和中板形成有用于限位时分秒针传动机构的限位结构。
10.根据权利要求1所述的一种全自动智能齿轮箱，其特征在于，时针传动机构设有依次啮合传动的第一从动齿轮、第二从动轮和第三从动轮，第一从动齿轮与第一马达模组传动连接，第三从动轮与时针齿轮啮合传动，时针传动机构的齿轮传动比为1/180，分针传动机构设有第四从动齿轮、第五从动轮和第六从动轮，第四从动齿轮与第二马达模组传动连接，第六从动轮与分针齿轮啮合传动，分针传动机构的齿轮传动比为1/180，秒针传动机构设有第七从动齿轮、第八从动轮和第九从动轮，第七从动齿轮与第三马达模组传动连接，第八从动轮与秒针齿轮啮合传动，秒针传动机构的齿轮传动比为1/480。
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2018
- 2018-11-14 CN CN201811353783.6A patent/CN109188883A/zh active Pending
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