CN2033524U

CN2033524U - 自动机械钟

Info

Publication number: CN2033524U
Application number: CN 88212182
Authority: CN
Inventors: 陆正心
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1989-03-01

Abstract

一种能自动控制电动上发条的自动机械钟。该钟利用具有统一机芯的机械钟及标准齿轮改装，增加一套电动上条传动系统及由二个随动开关组成的自控系统，即可实现自控定时上条的目的。本实用新型保留了一般机械钟结构可靠，成本低廉、维修简便等优点，同时免除了人工上条的麻烦。若在此基础上再加装一个盘式时刻寄存器及由其控制的多功能定时开关，则还可实现对外电路定时自动控制的功能，进而成为一台多功能自控机械钟。

Description

自动机械钟

本实用新型是一个能自控电动上发条的自动机械钟，是关于计时机械自动上条机构的发明。

机械钟是一种历史悠久的计时工具，经过数百年的发展，它的用户已经遍布世界各地，它的机芯已经完全实现了标准化。机械钟一般都是由发条来提供动力的，故要使其持续运行，就必须定时上发条。现有的上条机构一般都是手动的，其结构原理大致如下：用优质弹簧钢制成的发条，其外端固定在走头轮条盒上、内端固定在走头轮轴上走头轮轴用棘轮装置锁定。当用条匙转动头轮轴时，卷紧发条，发条变形产生力矩，带动走头轮并依次推动齿轮传动部份转动。这种上条机构简单可靠，但须人工定时上发条，故很不方便。在机械表中还有一种“自动”手表，它是在手表内附加了一套自动上条机构，不用人工上发条，但需佩戴在人的手上，靠手臂的摆动使表内的重锤摆动，带动换向轮、自动传动轮、自动头轮等传动机构，从而使其上条机构工作，达到自动上条的目的。由于一般机械钟都是固定在枱桌或墙壁上，用作公共计时工具，所以不可能将自动手表的这种上条机构应用于一般的机械钟，以解决人工定时上发条的问题。

本实用新型的目的就是要保持和发扬机械钟几百年所积累的工艺成熟、结构可靠、零配件统一、维修方便等优点，通过改进创新，使其增加定时自控电动上发条的功能，从而使古老的机械钟具有新的生命力。

本实用新型是以如下方式来完成的：用一个具有国家统一机芯的机械钟为基础，其原走时传动系统及指针系统不变，去掉打点系统，在机芯上安装一套由原钟各标准齿轮组成的电动上条传动系统，传动系统的末级传动轮安装在走头轮轴上，初级传动轮通过一根皮带由增装的一台电动机驱动。再在原走时头轮的条盒外壳及安装在走头轮轴上的末级传动轮上各安装一个随动开关，接上相应的开关电路及电源从而组成一个上条自控系统。具有这二个系统和电动机以及原走时传动系统的机械钟即成为一个能定时自控电动上发条的自动机械钟。使用时，先打开电源开关，并上好第一次发条使其启动。然后随着时钟的运行，每隔一定周期，自控系统的随动开关使电源导通，电动机通电运转，其动力经由两两啮合的齿轮所组成的上条传动系统传至头轮轴，从而实现自动上条的目的。上条自控系统的二个随动开关的通断受时钟运行控制，同时又控制着上条的适当程度，使每次上条程度不会过多或过少，避免发条损坏或因上条不足而影响时钟运行。

本实用新型与一般机械钟相比，新增零件不多，改装方便，改装费用低廉，且结构可靠，维修简便，最突出的优点是消除了人工定时上发条的麻烦。本实用新型各齿轮均为标准件，若在机械钟制造厂直接投入生产，则基本不须改变原工艺过程，只要按照特创的上条传动系统和自控系统组装，并加装一个微电动即能生产出一种新型的机械钟。

本实用新型在将打点系统改为电动上条系统之后，在钟面零分处安装一个KD482触点，便可使其每小时奏一曲音乐，共十二个曲目以代表原十二个小时的报点，从而维持其报点功能。

本实用新型还可装上各种定时器，这样就可使一般的机械钟成为既可自动上条，又可定时控制各种电器操作的多功能钟。

下面利用实施例并结合附图对本实用新型的创新要点作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例的机芯后视图；

图2是本实施例的上条传动系统展开示意图；

图3是B随动开关的A向视图；

图4是A₁铜片的结构图；

图5是B铜片的展开示意图；

图6是电路原理图。

本实施例是以采用统一机芯的摆钟为基础改装而成的。其电动上条传动系统直接利用摆钟上的打点系统，去掉扇形齿板、抬闸杠杆、开关杠杆、弹簧、拨齿凸轮、十二角凸轮星角轮等控制机构。将打点头轮的发条、打点锤、条盒、心轴棘轮及压片螺钉也去掉。在原打点头轮轴的位置上装上一根与原轴直径相同，而较长一些的A轮轴〔13〕将打点头轮的轮片用凸缘〔39〕、四个螺钉〔38〕及紧定螺钉〔40〕固定在A轮轴〔13〕，此轮片称为电5轮〔10〕。再用紧定螺钉〔50〕将胶粘在凸缘〔12〕上的由过轮代用的A轮〔11〕紧定在伸出后夹板〔5〕外的A轮轴〔13〕上。在后夹板上增加了一根B轮轴，〔49〕将由走2轮代用的B₁轮〔14〕、B₂轮〔15〕套装在B轮轴上（B₁轮和B₂轮系原标准走2轮上大小不同的齿轮部份）。将原走时头轮轴也换成一根长轴，在新换的头轮轴〔21〕上套装一个凸缘〔18〕，由走时头轮片代用的C轮〔20〕就固定在凸缘〔18〕上，螺钉〔19〕将凸缘与C轮紧定在头轮轴上，松开螺钉，C轮即可在轮轴上滑转。电动机〔2〕用一个带支撑板的夹箍〔4〕、螺栓〔30〕、〔33〕固定在前夹板〔44〕上。微电机轴伸出机壳部份为一皮带轮〔1〕。皮带轮上套装一根橡胶平皮带〔3〕。皮带〔3〕的另一端套在电1轴〔6〕上，电1轴即原摆钟上的打点5轮轮轴，在本实施例中为保证皮带传动的包角大小，将原打点5轮轴作了加粗处理。本例图1、2中电1轴〔6〕及电1轮〔34〕、电2轴〔7〕及电2轮〔35〕、电3轴〔8〕及电3轮〔36〕、电4轴〔9〕及电4轮〔37〕分别为原摆钟上点5轮、打点4轮、打点3轮（去掉同轴上的星角轮）及打点2轮代用，原安装位置亦不需改动。由于以上诸轮均为双联齿轮，这样如图2所示，从电动机〔2〕通过皮带轮〔1〕、皮带〔3〕所带动的电1轮〔34〕开始，到C轮〔20〕止，各齿轮均两两啮合组成了一个电动上条传动系统。

本实用新型的上条自动控制是通过两个随动开关来实现的。A随动开关的结构如图1、2。将一块外径略小于C轮〔20〕齿根圆直径的圆形铜片－－A₂铜片〔17〕夹在C轮〔20〕与凸缘〔18〕之间固定，A₂铜片与机芯连通导电。再将一块与A₂铜片〔17〕同样大小但其形状如图4的A₁铜片〔16〕用绝缘胶〔48〕粘在A₂铜片〔17〕上，A₂铜片与A₁铜片及机芯之间绝缘。支撑板〔28〕直接固定在后夹板〔5〕上，支撑板上用螺栓〔29〕固定了一块胶木板〔24〕，胶木板上再用螺栓〔25〕并排固定了两块互相绝缘的触点铜片——A₁触点〔23〕、A₂触点〔22〕。A₁触点〔23〕压在A₁铜片〔16〕上，当C轮〔20〕转动时，A₁触点始终保持与A₁铜片接触，但不会与A₂铜片〔17〕接触。A₂触点〔22〕所处位置则能在C轮〔20〕每转动一周时，其中有半周时间是位于A₁铜片〔16〕的半圆缺口内而与A₂铜片〔17〕接触，另半周时间内则在A₁铜片〔16〕的半圆缺口外，直接压在A₁铜片〔16〕上。

B随动开关的结构如图3。在走头轮〔43〕的条盒外壳〔42〕上用绝缘胶粘上了一块如图5所示的铜片〔41〕，此铜片首尾相连在条盒上形成了一个与条盒外壳〔42〕绝缘的导电铜环。在前夹板〔44〕上固定了一块支撑板〔52〕，支撑板上固定了一块胶木板〔45〕，它与胶木板〔24〕一样，其上用螺栓〔51〕固定了两块触点铜片——B₁触点〔46〕及B₂触点〔47〕。两块铜片与条盒外壳〔42〕及其上的铜片〔41〕的相对位置如图3，在走头轮转动时B₂触点〔47〕将始终与铜片〔41〕接触，而B₁触点〔46〕则在条盒轮每转一周中有半周时间位于铜片〔41〕的缺口内与条盒外壳〔42〕接触，而另半周时间则位于该缺口外与铜片〔41〕接触。

本实用新型的电路如图6。A随动开关的A₂触点〔22〕上焊的一根导线〔27〕与开关〔57〕连接，A₁触点〔23〕上的导线〔26〕则与B随动开关的B₂触点〔47〕上的导线〔54〕相连，而B₁触点〔46〕上的导线〔53〕则与电动机导线〔32〕相连，另一根电动机导线〔31〕与电池〔56〕的一个电极连接，电池的另一个电极则连接到开关〔57〕上。

本实用新型的工作原理如下：首先装上干电池〔56〕，然后闭合开关〔57〕，将C轮〔20〕上的螺钉〔19〕旋松，用条匙给摆钟上好第一次发条以使其启动。摆钟启动后即将螺钉〔19〕拧紧。当摆钟工作时，走时头轮〔43〕及走时头轮上的条盒外壳〔42〕、铜片〔41〕即随之转动。由于A₁触点〔23〕与B₂触点〔47〕两者通过导线〔26〕、〔54〕相互导通，故A随动开关上的A₁铜片〔〔16〕与B随动开关上的铜片〔41〕时刻导通。而A₂铜片〔17〕与条盒外壳〔42〕通过钟体也相互导通，故如图6所示当A₂触点〔22〕、B₁触点〔46〕分别同时与A₂铜片〔17〕、条盒外壳〔42〕或A₁铜片〔16〕、铜片〔41〕接触时，电动机回路导通，电动机〔2〕通电运转。电动机轴上的皮带轮〔1〕依次带动皮带〔3〕电1轮〔34〕、电2轮〔35〕、电3轮〔36〕、电4轮〔37〕、电5轮〔10〕及其同轴上的A轮〔11〕；再带动B₁轮〔14〕、B₂轮〔15〕、C轮〔20〕，使走头轮轴〔21〕转动上发条。当C轮〔20〕转动时，安装在其上的A₁铜片〔16〕、A₂铜片〔17〕亦随之转动，其转速比走头轮〔43〕及条盒外壳〔42〕的转速要快得多，当转到A₂触点〔22〕与A₂铜片〔17〕脱离接触而与A₁铜片〔16〕接触时，回路中断，电动机〔2〕即停止转动，C轮〔20〕亦停止转动上条动作中断。由于走头轮是不停转动的，故当转至B₁触点〔46〕与条盒外壳〔42〕脱离接触而与铜片〔41〕接触时，电动机〔2〕的电路又导通，从而通电转动，上条机构工作。与此同时C轮〔20〕亦随之转动，当转至A₂触点〔22〕与A₁铜片〔16〕脱离接触，而与A₂铜片〔17〕接触时，电路又中断，上条机构停止工作。如此依次循环往复，只要A₂触点〔22〕、B₁触点〔46〕分别同时与A₂铜片〔17〕、条盒外壳〔42〕或A₁铜片〔16〕、铜片〔41〕接触时，电动机回路均可导通工作，除此之外，则电动机停止工作。因此，电动机〔2〕的动作受控于A、B随动开关，而随动开关则由C轮〔20〕配合走头轮〔43〕的运行来控制，每日时钟运行消耗多少能量，电动机就补充多少能量，控制简单准确。

本实用新型在无电池时，只要将C轮〔20〕上的螺钉〔19〕松开，即可用条匙扭动头轮轴〔21〕，恢复手动上条。

本实用新型的上条传动系统可根据所选用的电动机的功率和扭矩大小来调整总结传动比，若选用大功率、大扭矩的电动机，则可减小传动比，即减少传动齿轮的对数。对于制造厂则只需改变原机芯的结构即可，这样将使制造成本较之现有机械钟还要有所下降。

本实用新型还可在摆钟走行系统的跨轮下方装上一个24小时转动一圈的带盘式时刻寄存器的多功能自控定时开关，即可实现对外电路定时自动控制的功能，使之成为一种自控上发条、自控报时、自控各种电器开关及具有其它定时控制作用的多功能自控机械钟。

Claims

1、一个由微型电动机，上条传动齿轮、随动开关及标准机芯组成的机械钟，其特征为在机芯上安装的微型电动机与两两啮合的电1轮、电2轮、电3轮、电4轮及B₁、B₂轮、电5轮、A轮C轮组成了一套将动力传递给走头轮轴的电动上条传动系统，该系统由固定在C轮上的A随动开关及条盒外壳上的B随动开关自动随机械钟的运行来控制上条时机及上条松紧程度。

2、一个如权利要求1所述的机械钟，其特征为电动上条传动系统中的电1轮、电2轮、电3轮、电4轮均为双联齿轮，B₁、B₂轮为一个塔轮上的大小不同的两个齿轮部份，电5轮与A轮同轴，C轮固定在凸缘〔18〕上，凸缘〔18〕则用螺钉紧定在走头轮轴上，松开此螺钉，则C轮可在走头轮轴上滑转。

3、一个如权利要求1、2所述的机械钟，其特征为上条动力是由电动机轴上的皮带轮通过橡胶皮带、电1轮轴及其轴上的电1轮，再依次转动电2轮、电3轮、电4轮、电5轮、由与电5轮同轴的A轮带动B₁轮、B₂轮及C轮、经C轮传递至走头轮轴。

4、一个如权利要求1所述的机械钟，其特征是所说的A随动开关包括固定在C轮上的两块圆形铜片及两块固定在胶木板上的触点铜片，B随动开关包括条盒外壳与固定在其上一块环形铜片以及两块固定在胶木板上的触点铜片，以上所述的胶木板均支撑在机芯上。

5、一个如权利要求1、4所述的机械钟，其特征是所述的A随动开关上的A₂铜片〔17〕固定在C轮〔20〕与凸缘〔18〕之间，其外径略小于C轮齿根圆，并与机芯之间可导电；A铜片〔16〕胶粘在A₂铜片上，两者之间相互绝缘，其内径略大于凸缘〔18〕的外径，在内圆圆周上开了一个半圆缺口，A₂触点〔22〕安装在该缺口所在圆半径处，并在C轮转动中可落入缺口中而仅与A₂铜片接触，A₁触点〔23〕则安装在始终保持与A₁铜片接触的圆半径处。

6、一个如权利要求1、4所述的机械钟，其特征为所述的B随动开关上的铜片〔41〕直接胶粘在条盒外壳〔42〕的外圆上并与之绝缘，该铜片为带半环缺口的环形铜片，B₁触点〔46〕置于半环缺口处并与之接触，B₂触点〔47〕置于无缺口处，当走头轮转动时，B₂触点在每转动一周中有半周是位于半环缺口内直接与条盒外壳接触，另半周与铜片〔41〕接触，B₂触点则始终与铜片〔41〕接触。

7、一个如权利要求1、4所述的机械钟，其特征为A₂触点〔22〕通过导线与开关〔57〕连接，A₁触点〔23〕通过导线与B₂触点〔47〕相连，B₁触点〔46〕通过导线与电动机相连，电动机的另一根导线与电池〔56〕的一个电极相连，电池的另一个电极则接到开关〔57〕上，A₂铜片〔17〕与条盒外壳〔42〕通过钟体导通，A₁铜片〔16〕与铜片〔41〕通过A₁触点〔46〕、B₂触点〔47〕及其连接线导通，再加上在转动中分别依次与各触点接触的各随动开关上的铜片，以此组成上条自控系统的连接电路。