CN1127003C - 具时区显示的时钟机芯 - Google Patents

Abstract

具时区显示的时钟机芯，其是由一动力产生装置，一计秒装置，一计分装置，一计时装置及一时区显示装置所组合而成，藉秒针/盘、分针及时针分别枢接于计秒、计分及计时装置，然后将本地时区的第一地标对准壳体的基准线，并校准本地时间，然后拨动时区显示装置的时区调整环至某一时区的第二地标，并将其对准基准线，而时前轮则在行星基轮上沿著分轮呈行星运动，而令时针位移，使时针所指示的时间即代表该第二地标的时间。

Description

具时区显示的时钟机芯

技术领域

本发明是一种具时区显示的时钟机芯，尤指一种藉由旋转时区调整环至所欲时区位置，可令时针产生相对位移，使时间显示板直接显示当地时间。此外，本发明机芯内进一步包括一昼夜显示装置，以便显示当地时间的昼夜。同时，本发明尚具有一闹铃设定装置，以便于使用者所预设时间的告知。

背景技术

随著交通及通讯的发达，使得国际间的交流亦日益频繁，跨国的交往也日趋普遍，基于资讯传达以及时差等因素，所以，可同时显示其他时区的时钟(亦即所谓的世界钟)乃应运而生。

而习知的世界钟，最常见者，乃在于钟面上印制世界地图，然后再按图索骥查看时间，此种方式的缺失在于钟面过于繁杂，在视觉认知与传达上，不符合人体工学。

如美国第4,972,392号专利所揭示的世界钟，其是采用12小时机芯并同步以皮带外接一时区地图，再对应其上配置24小时等分的时环。唯这种方式的缺点在于，其是以皮带带动，会产生摩擦损耗，进而使准确性受到影响；同时，24小时的分针显示亦有判读习惯上的困难。

另以一种简易型的世界钟为例，其是以一24小时机芯为时间显示，其钟面周缘嵌合一24时区具代表性的城市名称的时区环。当旋转该时区环内的本地城市对应于当地时间，即可推算出其他时区内相关城市的时间。而其缺失在于，所使用的机芯必需为24小时，同时人们在调整时区环时，由于其与钟面之间并无定位结构，故使用一段时日后，常造成时区环松动，进而造成判读的困难。此外，该世界钟的时区环与24小时的时间刻划具有一段距离，亦容易造成判读的误差。尤有进者，由于钟面须配置24小时的刻划，以致时与时之间的间距即受到紧缩，除不利分针的判读外，亦无法做闹铃的精准对时，故目前的世界钟大抵均无闹铃的设置。

有鉴于此，本发明申请人本于多年来从事钟表机芯设计与产销的经验，潜心研究，期能以一12小时的机芯与一时区调整环的搭配，即可显示各时区时间；经再三实验与测试，进而发展出本发明的“具时区显示的时钟机芯”。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具时区显示的时钟机芯，其可克服上述各项缺点，且具有时间容易判读、操作简便和报时准确、具昼夜判读功能和具闹铃设定功能的优点。

本发明一种具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其包括：一动力产生装置，是设于一基板及一电路板上方，藉电池所供应的电力予步进马达组，使其转子等速旋转；一计秒装置，是由一秒前轮与转子啮合，该秒前轮另侧与一秒轮啮合，且秒轮中央向下延伸一秒轴；一计分装置，是由一分前轮组与秒轮啮合，该分前轮组另与一分轮啮合，该分轮具一分轮管供秒轴穿越；一计时装置，是由一时前轮与分轮啮合，该时前轮另侧与一时轮组啮合，该时轮组供分轮管穿越，并由一后时轮及一前时轮对接而成；一时区显示装置，是由一时区调整环与一钟面板结合，其表面具24时区分割并设置地标，而侧边内壁的内环齿则与轴接于钟面板一侧边缘的行星惰轮啮合，该行星惰轮另侧则与一容置于中隔座内的行星基轮啮合，该行星基轮供后时轮穿越与容置，且时前轮藉一轴杆轴接于行星基轮顶面一侧；籍秒针/盘、分针及时针分别枢接于秒轴、分轮管及前时轮，将本地时区的第一地标对准壳体的基准线，并校准本地时间，然后拨动时区调整环至某一时区的第二地标，并将其对准基准线，使内环齿同步带动行星惰轮及行星基轮转动，而时前轮则在行星基轮上沿著分轮呈行星运动，使与其啮合的时轮组旋转，而令时针位移，使时针所指示的时间即代表该第二地标的时间。

其中分前轮组是由一分前轮活动地与一分前轮轴套接而成，籍旋转时间调整钮，使与之连接的分前轮轴转动，并使分轮、时前轮及时轮组相对旋转，以便调整时间，而分前轮虽受到秒轮带动，唯形成空转。

其中行星基轮的轮面底部至少设一定位榫，而中隔座的轮室内则相对突设若干卡榫；当行星基轮转动，使其定位榫位移并落入某两卡榫的间隙时，即代表时轮组是以整点方式变化至某一时区。

其进一步包括一闹铃设定装置，该装置是将一闹铃定时凹轮与一闹铃定时凸轮活动地套接，再一并轴接于钟面板上，两者的接触面至少相对设置两卡槽及两凸榫；另将一第一惰轮和一第二惰轮轴接于闹铃定时凹轮与一闹铃定时凸轮一侧，并分别与之啮合，而时轮组的前时轮穿越一闹铃定时轮，并分别连接一时针及一闹铃指针，后再分别与该第二惰轮和第一惰轮啮合；籍旋转闹铃调整钮，使一棘齿轮组带动闹铃定时凹轮、第一惰轮、闹铃定时轮及闹铃指针转动，以便设定闹铃时间；而前时轮持续运转，并带动第二惰轮及闹铃定时凸轮转动，使两凸榫沿着闹铃定时凹轮的盘面呈圆周运动；当量凸榫落入两卡槽内时，闹铃定时凸轮高度降低，使电路板的接触弹片失去支撑，而形成导通，并促使蜂鸣器发出声响。

其中当蜂鸣器发出声响，则藉拨动设于中隔座周缘的闹铃开关，使其一侧的键突将接触弹片顶起，而行成断路，即可解除蜂鸣器的鸣叫。

其中闹铃开关另侧延伸一扣榫，以便选择性地与中隔座内壁面所设的两段式扣槽扣接，以便做为设定与解除蜂鸣器发出声响的依据。

其中该棘齿轮组是为一单向棘齿轮组。

其中壳体是由一前盖与一后盖对接而成，该前盖周缘设一盖缺，以利拨动时区调整环，中隔座底部则与一封盖锁固连结。

附图说明

为进一步揭示本发明的具体技术内容，首先请参阅图式，其中：

图1至图3为本发明机芯的立体分解图；

图4为图1的基板上各元件组立后的断面图；

图5为图2的中隔座上各元件组立后的断面图；

图6为图3的钟面板组立后的断面图；

图7为本发明组立后的立体图；

图8为本发明组立后的另一视角立体图。

具体实施方式

如图1至图6所示，基本上，本发明的机芯主要是由一动力产生装置1，一计秒装置2，一计分装置3，一计时装置4，及一时区显示装置5所组合而成。同时，本发明的机芯可进一步包括一昼夜显示装置6，一闹铃设定装置7及一壳体8。

如图1至图4所示，动力产生装置1是设于一双层式的基板11及电路板12上方，其是由一电池13固设并连接于电路板12，以便将电源供应予习知由线圈141、定子142和转子143所组成的步进马达组14，使转子143得以等速旋转，并将动力输出至计秒装置2。

计秒装置2是由一秒前轮21轴接于基板11上，其是与转子143啮合并可随之连动，该秒前轮21另侧则与一秒轮22啮合，使其中央向下延伸的秒轴23每分钟转动360度。该秒轴23穿越一分轮管33，其突出于钟面板52的端部则与一秒针/盘24枢接。

请参阅图1至图5，计分装置3是由一分前轮组31与秒轮22啮合，该分前轮组31是由一分前轮311活动地与一分前轮轴312套接而成，该分前轮轴312下段穿越基板11及电路板12，并与一分轮32啮合，以便获得减速效果。该分轮32底部一体设置或套接一分轮管33，其穿越一时轮组42，且突出于钟面板52的端部则与一分针34套接，使分针34每分钟转动6度。

其中，该分前轮311与分前轮轴312采用活动式套接的优点在于，当旋转时间调整钮35，使分前轮轴312随之转动，进而带动分轮32、时前轮41及时轮组42相对旋转，而分前轮311虽受到秒轮22带动但形成空转，故秒轴23仍能保持等速旋转，以避免在校对时间，秒轮22停滞所可能产生的误差。

请参阅图2至图6，计时装置4是由一时前轮41与分轮32啮合，其再与一时轮组42啮合，以便经由减速，使时轮组42每小时转动30度。该时轮组42是由一后时轮421及一前时轮422对接而成，并形成连动。其中，该后时轮421是穿越一行星基轮55及一中隔座54后，再与前时轮422对接，而时前轮41则藉一轴杆411轴接于行星基轮55顶面一侧并与后时轮421啮合，而前时轮422突出钟面板52的端部穿越后叙的闹铃定时轮75后，再与一时针43枢接。

时区显示装置5是由一时区调整环51与一钟面板52套接，该时区调整环51表面具24时区代表城市名称的地标511(请参阅图7)，而侧边内、外壁则分别设置内环齿512及外环纹513。另将一行星惰轮53轴接于钟面板52一侧所预设的缺槽521边缘，使其与内环齿512啮合。而行星基轮55则设于中隔座54中央的轮室541内，其一侧周缘设一室缺542，使该行星基轮55是与行星惰轮53啮合。藉拨动时区调整环51的外环纹513，将所欲知时间的地标511对准前盖81的基准线811，可令行星惰轮53同步旋转，进而使行星基轮55于轮室541内产生运转，并将时前轮41于行星基轮55上沿著分轮32呈行星运动，由于时前轮41是与时轮组42相啮合，故时轮组42即产生转动，进而改变时间显示板56内时针43的指示，且该时针43所示时间即代表该地标511的当地时间。

尤有进者，为使行星基轮55于运转时具整点定位效果，故其轮面底部至少突设一定位榫551，而轮室541内则相对突设若干卡榫543。当定位榫551位移并落入两卡榫543之间隙时，即代表已整点方式变换至某一时区，并形成定位。

请再参阅图3及图6，如欲得知某一时区的昼夜情况，本发明进一步包括一昼夜显示装置6，其是在时轮组42之前时轮422一侧啮合一昼夜齿轮61，另将一设于时间显示板56与钟面板52的昼夜显示盘62穿越钟面板52并与昼夜齿轮61轴接，使昼夜显示盘62可随著前时轮422而运转。其中，昼夜显示盘62表面具代表昼/夜符号的两饰标621(请参阅图7)，且时间显示板56对应饰标621位置开具一窗口561，以便藉以显示昼夜情况。由于昼夜齿轮61恒常地是与前时轮422啮合，于正常状态下，其是随著时轮组42运转，以便藉以显示使用者本地时间的昼夜状况。当使用者拨动时区调整环51，如前所述时轮组42亦产生相对旋转，故昼夜齿轮61亦随前时轮422转动，当调整至所欲时区的地标511时，窗口561所显示的饰标621，即代表当地时间的昼夜情况。因此，本发明以12小时机芯即可判别其他时区的昼夜状况及相对时间，堪称机芯的一大突破。

请再参阅图1至图6，本发明另包括一闹铃设定装置7，其是将一闹铃定时凹轮71与一闹铃定时凸轮72活动地套接后，一并轴接于钟面板52上，该闹铃定时凸轮72与闹铃定时凹轮71的接触面至少相对设置两凸榫721及两卡槽711。此外，该闹铃定时凹轮71和闹铃定时凸轮72毗邻位置另轴接一第一惰轮73和一第二惰轮74，并分别与所对应的闹铃定时凹轮71和闹铃定时凸轮72啮合，该第一惰轮73和第二惰轮74另侧则分别与一闹铃定时轮75及一前时轮422啮合，并使闹铃定时轮75穿越钟面板52的端部与一闹铃指针76枢接。当旋转闹铃调整钮77，使习知的棘齿轮组78，较佳为单向棘齿轮组以逆时钟方向旋转，并令与棘齿轮组78连接的闹铃定时凹轮71转动，使第一惰轮73及闹铃定时轮75亦呈逆时钟方向旋转，直到闹铃指针76指示所欲闹铃时间为止。

此时，时轮组42持续运转，并带动第二惰轮74及闹铃定时凸轮72旋转，使两凸榫721沿著闹铃定时凹轮71的盘面呈圆周运动。当凸榫721对准并落入卡槽711内时，该闹铃定时凸轮72高度剧降，使电路板12的接触弹片121因失去闹铃定时凸轮72的支撑，而与电路板12形成导通，并使蜂鸣器122发出声响，以便告知使用者已到预设闹铃时间。

此时，使用者则藉拨动设于中隔座54一侧的闹铃开关79，使其一侧的键突791再度将接触弹片121顶起，而切断电源，即可解除蜂鸣器122的鸣叫。此外，该闹铃开关79另侧延伸一扣榫792，以便与中隔座54壁面所预设的两段式扣槽544扣接，以便做为设定与解除闹铃的依据。

壳体8是由一前盖81与一后盖82对接而成，以便包覆并保护前述的各元件。其中，该前盖81表面除设一基准线811外，尚开设一盖缺812，以利拨动时区调整环51。而中隔座54底部则与一封盖83锁固连结，以便将机芯的开口部封闭。

请再参阅图式，本发明欲使用时，首先使用者先将本地的台北(Taipei)的地标511对准前盖81的基准线811，然后旋转时间调整钮35，使计分装置3及计时装置4校准至本地时间，并藉由窗口561所显示的昼夜显示盘62的饰标621判读所显示时间是为白天或夜晚，例如经调整至中午12时。如欲观查其他时区，诸如芝加哥(Chicago)时间，只要拨动时区调整环51，使时区显示装置5及计时装置4同步运动，并将基准线811对准芝加哥的地标511，此时时针43指示为10时，而窗口561则显现代表夜晚的饰标621，此即意味目前芝加哥是晚间10时，已不适合进行商务电话联系。

此外，使用者如欲在芝加哥上午9时30分与客户连系，则依上述步骤调整至芝加哥当地时间，随即旋转闹铃调整钮77，使闹铃设定装置7作动，并将闹铃指针76对准9时30分位置。当闹铃定时凸轮72的两凸榫721落入闹铃定时凹轮71的两卡槽711内，蜂鸣器122即发出声响。此时，本地的使用者(时间为夜晚11时30分)即可拿起电话与芝加哥客户连系。

是以，经由本发明的实施，可获致的功效，计有如下数端：

(1)时间容易判读，由于本发明是采用惯用的12小时机芯做为时间显示，故可在不改变阅读习惯下，轻易判读本地或其他时区的时间。

(2)操作简便和报时准确，如欲查询其他时区的时间，仅需拨动时区调整环，使计时装置在行星基轮上呈行星运动，并将计时装置以整点方式移动，即可轻易判别两地时间或时差，可谓便捷无比。

(3)具昼夜判读功能，藉时间显示板的窗口内所呈现饰标的差异，虽经由12小时机芯做为时间显示，亦可轻易判别所欲查询某一时区的昼夜时间。

(4)具闹铃设定功能，由于本发明的机芯与习用的12小时机芯所提供的时间判读方式毫无二致，因此，在闹铃设定与解除亦大致相同，可避免24小时机芯因时与时两者间的间隙过小，难以准确设定闹铃时间的缺失外，同时本案可预先调整至其他时区的时间后，再设定闹铃时间，以便闹铃时，可提醒使用者已到所设定的时间。

本发明所揭示者，乃较佳实拖例的一种，举凡局部的变更或修饰而源于本发明的技术思想而为熟习该项技艺的人所易于推知者，俱不脱本发明的专利权范畴。

Claims (8)

1.一种具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其包括：

一动力产生装置，是设于一基板及一电路板上方，藉电池所供应的电力予步进马达组，使其转子等速旋转；

一计秒装置，是由一秒前轮与转子啮合，该秒前轮另侧与一秒轮啮合，且秒轮中央向下延伸一秒轴；

一计分装置，是由一分前轮组与秒轮啮合，该分前轮组另与一分轮啮合，该分轮具一分轮管供秒轴穿越；

一计时装置，是由一时前轮与分轮啮合，该时前轮另侧与一时轮组啮合，该时轮组供分轮管穿越，并由一后时轮及一前时轮对接而成；

一时区显示装置，是由一时区调整环与一钟面板结合，其表面具24时区分割并设置地标，而侧边内壁的内环齿则与轴接于钟面板一侧边缘的行星惰轮啮合，该行星惰轮另侧则与一容置于中隔座内的行星基轮啮合，该行星基轮供后时轮穿越与容置，且时前轮藉一轴杆轴接于行星基轮顶面一侧；

籍秒针/盘、分针及时针分别枢接于秒轴、分轮管及前时轮，将本地时区的第一地标对准壳体的基准线，并校准本地时间，然后拨动时区调整环至某一时区的第二地标，并将其对准基准线，使内环齿同步带动行星惰轮及行星基轮转动，而时前轮则在行星基轮上沿著分轮呈行星运动，使与其啮合的时轮组旋转，而令时针位移，使时针所指示的时间即代表该第二地标的时间。

2.根据权利要求1所述的具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其中分前轮组是由一分前轮活动地与一分前轮轴套接而成，籍旋转时间调整钮，使与之连接的分前轮轴转动，并使分轮、时前轮及时轮组相对旋转，以便调整时间，而分前轮虽受到秒轮带动，唯形成空转。

3.根据权利要求1所述的具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其中行星基轮的轮面底部至少设一定位榫，而中隔座的轮室内则相对突设若干卡榫；当行星基轮转动，使其定位榫位移并落入某两卡榫的间隙时，即代表时轮组是以整点方式变化至某一时区。

4.根据权利要求1所述的具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其进一步包括一闹铃设定装置，该装置是将一闹铃定时凹轮与一闹铃定时凸轮活动地套接，再一并轴接于钟面板上，两者的接触面至少相对设置两卡槽及两凸榫；另将一第一惰轮和一第二惰轮轴接于闹铃定时凹轮与一闹铃定时凸轮一侧，并分别与之啮合，而时轮组的前时轮穿越一闹铃定时轮，并分别连接一时针及一闹铃指针，后再分别与该第二惰轮和第一惰轮啮合；

籍旋转闹铃调整钮，使一棘齿轮组带动闹铃定时凹轮、第一惰轮、闹铃定时轮及闹铃指针转动，以便设定闹铃时间；而前时轮持续运转，并带动第二惰轮及闹铃定时凸轮转动，使两凸榫沿着闹铃定时凹轮的盘面呈圆周运动；当量凸榫落入两卡槽内时，闹铃定时凸轮高度降低，使电路板的接触弹片失去支撑，而形成导通，并促使蜂鸣器发出声响。

5.根据权利要求4所述的具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其中当蜂鸣器发出声响，则藉拨动设于中隔座周缘的闹铃开关，使其一侧的键突将接触弹片顶起，而行成断路，即可解除蜂鸣器的鸣叫。

6.根据权利要求5所述的具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其中闹铃开关另侧延伸一扣榫，以便选择性地与中隔座内壁面所设的两段式扣槽扣接，以便做为设定与解除蜂鸣器发出声响的依据。

7.根据权利要求4所述的具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其中该棘齿轮组是为一单向棘齿轮组。

8.根据权利要求1所述的具时区显示的时钟机芯，其特征在于，其中壳体是由一前盖与一后盖对接而成，该前盖周缘设一盖缺，以利拨动时区调整环，中隔座底部则与一封盖锁固连结。

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