CN102354096B - 一种机械时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时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：包括对机械能原动力的选择和动力传动机构的设计，其特殊之处是所述设计方法是将所述的三轮组件采取半轴结构设计，其轴端部设一小夹板支撑，使其前夹板中心孔腾出安装秒轴组件的空间；在前夹板中心孔上固设一秒轴管，秒轴管的外侧套装走时传动机构；设一秒轴组件并将其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装结构；本发明与现有技术相比，具有设计构思新颖、结构明晰简单，时、分、秒三针同轴心安装，能增加美感和动感、提高产品附加值，增加企业经济效益的突出的实质性特点和显著的进步。

Description

一种机械时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，尤其涉及一种带有秒针且与时、分针呈同轴心结构的三针式机械时钟机芯的设计方法及其机芯技术领域。

背景技术

在现有的机械时钟产品市场中，最常见的设计方法就是按照《机械摆钟》国家标准GB/T22772-2008进行生产加工的机械时钟，它包括座钟、挂钟、落地钟；它们的共同特点是：钟盘中心只设有分针和时针，没有秒针，钟摆在擒纵机构的带动下进行往复式的摆动，同时通过调整钟摆的长度来控制时钟的走时精度，走时驱动和报时驱动的动力驱动机构各自相互独立，是以机械能为原动力的机械时钟。为了增加机械时钟的美感和动感，本技术领域的技术人员一直在研究改进机械时钟机芯的结构，有人曾将机械闹钟的结构原理应用于机械摆钟机芯，进行了时、分、秒三针同轴心的结构的改进，由于结构设计的原因未取得满意的效果。多年来，本技术领域的技术人员大多在钟摆和钟盘上进行研究和改进，特别是在采用新材料、新工艺方面提出了许多新的技术方案；也有的提出在秒轴上单独添加一秒针的技术方案。而伴随着陀飞轮机构在机械时钟上的应用，给机械时钟机芯的结构带来了不小的变化。首先是陀飞轮可以替代原有的擒纵机构，使机械时钟的走时控制更加可靠，提高了走时精度；二是去除擒纵摆动机构后，扩大了机械时钟机芯的使用范围，为进一步提高机械时钟的高品位、高档次、高附加值，提高企业经济效益创造了许多的机会和条件。即便如此，仍一直未能解决机械时钟机芯的时、分、秒三针同轴心结构的设计难题，特别是在陀飞轮机构融于机械时钟机芯结构后，如何有效地解决这一技术设计难题仍是本技术领域的技术人员亟待解决的技术课题。

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、突破现有设计理念的机械时钟机芯的设计方法，具有设计结构简单，时、分、秒三针同轴心安装，能增加美感和动感、提高产品附加值，增加企业经济效益的机械时钟机芯的设计方法。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种设计结构简单，时、分、秒三针同轴心安装，能增加美感和动感、提高产品附加值，增加企业经济效益的机械时钟机芯。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案的：一种机械时钟机芯的设计方法，它包括对机械能原动力的选择、动力传动机构、走时传动机构、走时控制机构的总体设计和对各零部件的具体设计；其动力传动机构的具体设计又包括：头轮组件、二轮组件、三轮组件、四轮组件和五轮组件的设计；其特殊之处是所述设计方法是将所述的三轮组件采取半轴结构设计，其轴端部设一小夹板支撑，使其前夹板中心孔腾出安装秒轴组件的空间；在前夹板中心孔上固设一秒轴管，秒轴管的外侧套装走时传动机构；设一秒轴组件并将其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，以便带动秒轮组件转动，秒轴的一端通过小夹板活动定位安装，而另一端伸出秒轴管管口，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装结构；所述分轮组件的分轴齿与设置在二轮组件伸出前夹板轴端部的副二轮片啮合连接；从而构成秒、分、时三针同轴心的机械时钟机芯的结构设计方法。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的走时控制机构为安装在五轮组件伸出前夹板端部并与其同轴连接的陀飞轮。

上述所述的机械能为发条式、均力轮式或重锤式。

上述所述的副二轮片的内侧与前夹板之间还设有一拨针机构。

为进一步解决上述技术问题，本发明还包括采用如下技术方案的：一种机械时钟机芯，包括机械动力机构、动力传动机构、走时传动机构和走时控制机构；所述的动力传动机构包括头轮组件、二轮组件、三轮组件、四轮组件和五轮组件；所述的走时传动机构包括分轮组件、过轮组件和时轮组件；其特殊之处是所述的三轮组件为中心轮组件，设置为半轴结构，其轴端部设一小夹板支撑；其所对应的前夹板中心孔上固装一秒轴管并套装有走时传动机构；设一秒轴组件并通过其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，秒轴的一端通过小夹板活动定位安装，其另一端伸出秒轴管管口，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装连接结构；所述分轮组件的分轴齿与设置在二轮组件伸出前夹板轴端部的副二轮片啮合连接。

为进一步解决上述技术问题，上述技术方案的优选方案是：

上述所述的走时控制机构为安装在五轮组件伸出前夹板轴端部并与其同轴连接的陀飞轮。

上述所述的机械动力机构为发条式、均力轮式或重锤式。

上述所述的副二轮与前夹板之间还设有一拨针机构。

上述所述的副四轮片与四轮片相同，且与秒轴齿啮合连接的传动比为1∶60。

上述所述的副二轮片与二轮片相同，其与分轴齿啮合连接的传动比为1∶60。

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时钟机芯的设计方法采取将三轮组件设置为半轴结构的技术方案，从而为秒轮组件安装在前夹板中心孔上腾出了有效的空间，且为与分轮组件、时轮组件的重合套装创造了前提条件，直接打破了现有机械时钟传统的设计方法，即三轮轴为整轴且直接安装分轮组件、时轮组件的设计惯例，使本发明所述的机械时钟机芯的技术方案具有设计构思新颖、结构明晰简单的特点；其二是本发明所述的机械时钟机芯的技术方案通过其所对应的前夹板中心孔上固设一秒轴管，以此作为中间体，通过秒轴管将秒轴组件与走时传动机构有机的结合为一体，达到实现时、分、秒三针同轴心安装，使本发明所述的机械时钟机芯既增加动感，又增加了美感，为提高机械时钟的高品位、高档次、高附加值和企业经济效益提供了有利的技术支持，使本发明与现有技术相比具有显著的进步；其三是本发明所述的机械时钟机芯的设计方法，整体上是以机芯的中心部分作为实施的对象而进行的改进，因而该机芯不仅对发条式、均力轮式或重锤式的不同的机械动力机构和擒纵机构、陀飞轮走时控制机构都具有广泛的适用性，而且使机械时钟的花色品种、走时精度都得到进一步的提高，使现有机械时钟向台钟、透视钟领域发展并形成系列产品提供了更广阔的发展空间；因此，本发明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为现有机械时钟机芯的结构示意图。

图2为本发明实施例1的一种机械时钟机芯的结构示意图。

图3为图2的局部A的结构放大图。

图4为本发明实施例2的一种机械时钟机芯的结构示意图。

图5为图4的局部A的结构放大图。

图6为图4的局部B的结构放大图。

图7为本发明实施例3的一种机械时钟机芯的结构示意图。

图8为图7的局部A的结构放大图。

图9为图7的局部B的结构放大图。

图10为本发明实施例4的一种机械时钟机芯的结构示意图。

图11为图10的局部A的结构放大图。

图12为图10的局部B的结构放大图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明一种机械时钟机芯的设计方法及其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的一种机械时钟机芯的设计方法，它包括以满足普通消费者使用的普通三针式机械时钟为设计对象，采取以达到《机械摆钟》国家标准GB/T 22772-2008的技术指标为前提条件，以发条式的动力源作为时钟机芯的机械动力机构，上条周期为31天的机械座钟、机械挂钟而提供改进设计的时、分、秒三针同轴心结构的机械时钟机芯的整体设计方案。在此基础上，以现有机械时钟机芯为现有技术，其结构为：前夹板、后夹板及两夹板之间的夹板柱共同构成本实施例1所述的机械时钟机芯的支撑架，头轮组件包括有一头轮轴、一条盒及盒内安装的一31天机械时钟的发条和与条盒插接为一体的头轮片作为动力源，构成本实施例1所述的机械时钟机芯的机械动力机构。头轮组件通过头轮片依次与二轮组件、三轮组件、四轮组件、五轮组件进行啮合连接，从而构成本实施例1所述的机械时钟机芯的一套完整的传动轮系，以此作为其动力传动机构。五轮组件上安装的五轮片为擒纵轮片，与其所对应啮合的擒纵叉、擒纵轴、引摆杆及钟摆共同组成的擒纵组件，通过其擒纵轴安装在前夹板与后夹板之间，构成本实施例1所述机械时钟机芯的走时控制机构。

上述所述的三轮组件(亦称中心轮组件)的设计方法是将所述的三轮组件采取半轴结构设计，其轴端部设一小夹板进行支撑，使其前夹板中心孔腾出安装秒轴组件的空间；在前夹板中心孔上固设一秒轴管，秒轴管的外侧套装走时传动机构；设一秒轴组件并将其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，以便带动秒轮组件转动，秒轴的一端通过小夹板活动定位安装，而另一端伸出秒轴管管口，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装结构；所述分轮组件的分轴齿与设置在二轮组件伸出前夹板轴端部的副二轮片啮合连接。以上构成本实施例1的一种秒、分、时三针同轴心结构的机械时钟机芯的设计方法。

依照本发明实施例1所述的一种机械时钟机芯的设计方法而设计的机械时钟机芯(参见图1、图2、图3)，它是以满足普通消费者使用的普通三针式机械时钟为设计对象，采取以达到《机械摆钟》国家标准GB/T 22772-2008的技术指标为前提条件，以发条式的动力源作为时钟机芯的机械动力机构，为上条周期为31天的机械座钟、机械挂钟而提供改进设计的时、分、秒三针同轴心结构的机械时钟机芯。本实施例1所述的机械时钟机芯，它是以现有机械时钟机芯(见图1)为现有技术，其图中示出的结构为：前夹板1、后夹板2及两夹板之间的夹板柱共同构成本实施例1所述的机械时钟机芯的支撑架，头轮组件8包括有一头轮轴、一条盒及盒内安装的一31天机械时钟的发条和与条盒插接为一体的头轮片作为动力源，构成本实施例1所述的机械时钟机芯的机械动力机构。头轮组件8通过头轮片依次与二轮组件7、三轮组件5、四轮组件4、五轮组件3进行啮合连接，从而构成本实施例1所述的机械时钟机芯的一套完整的传动轮系，依此作为其动力传动机构。

上述所述的三轮组件5(亦称中心轮组件)设置为半轴结构，其一端安装在后夹板2的中心孔上，另一端轴端部设一小夹板6支撑；其所对应的前夹板1的中心孔上固定安装一秒轴管22，秒轴管22的外侧套装有一小弹簧23和一分轮组件18，分轮组件18的分轴齿一19与安装在前夹板1上的过轮组件14的齿轮片啮合连接，分针管小压板24压紧分轴齿一19、分轴齿二20以限制其轴向串动，同时通过分针管小压板24对整个机芯的走时传动机构进行定位支撑；时轮组件15活动套装在分轮组件18的分针管21上，时轮组件15的时轮片16与过轮组件14的过轮轴齿啮合连接，其时针管17、分针管21一起构成本实施例1所述的分、时针的走时传动机构；设有一秒轴组件10并通过其秒轴12活动安装在秒轴管22内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片9啮合连接，秒轴12的一端通过小夹板11活动定位安装，其另一端伸出秒轴管22管口，与分针管21、时针管17一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装连接结构；所述分轮组件18的分轴齿20与设置在二轮组件7伸出前夹板轴端部的副二轮片25啮合连接。五轮组件3上安装的五轮片为擒纵轮片，与其所对应啮合的擒纵叉、擒纵轴、引摆杆及钟摆共同组成的擒纵组件13通过其擒纵轴安装在前夹板1与后夹板2之间，构成本实施例1所述机械时钟机芯的走时控制机构。以上为本发明实施例1所述的机械时钟机芯的一静态结构。

实施例2：

本发明实施例2所述的一种机械时钟机芯的设计方法，它包括以满足高档消费者使用的座式高档三针式机械时钟为设计需求，以达到《机械摆钟》国家标准GB/T 22772-2008的技术指标为前提条件，以发条式的动力源作为时钟机芯的机械动力机构，上条周期为31天的机械座式高档透视钟而提供改进设计的时、分、秒三针同轴心结构的机械时钟机芯的整体设计方案。在此基础上，以现有机械时钟机芯为现有技术，其结构为：前夹板、后夹板及两夹板之间的夹板柱共同构成本实施例2所述的机械时钟机芯的支撑架，头轮组件包括有一头轮轴、一条盒及盒内安装的一31天机械摆钟的发条和与条盒插接为一体的头轮片作为动力源，构成本实施例2所述的机械时钟机芯的机械动力机构。头轮组件通过头轮片依次与二轮组件、三轮组件、四轮组件、五轮组件进行啮合连接，从而构成本实施例2所述的机械时钟机芯的一套完整的传动轮系，以此作为其动力传动机构。其所述的走时控制机构为安装在五轮组件伸出前夹板轴端部并与其同轴连接的陀飞轮。

上述所述的三轮组件(亦称中心轮组件)的设计方法是将所述的三轮组件采取半轴结构设计，其轴端部设一小夹板进行支撑，使其前夹板中心孔腾出安装秒轴组件的空间；在前夹板中心孔上固设一秒轴管，秒轴管的外侧套装走时传动机构；设一秒轴组件并将其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，以便带动秒轴组件转动，秒轴的一端通过小夹板活动定位安装，而另一端伸出秒轴管管口，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装结构；所述分轮组件的分轴齿与设置在二轮组件伸出前夹板轴端部的副二轮片啮合连接，上述所述的副二轮片的内侧与前夹板之间还设有一拨针机构。以上构成本实施例2的一种秒、分、时三针同轴心结构的机械时钟机芯的设计方法。

依照本发明实施例2所述的一种机械时钟机芯的设计方法而设计的机械时钟机芯(参见图1、图4、图5、图6)，它是以满足高档消费者使用的座式高档三针式机械时钟为设计需求，以达到《机械摆钟》国家标准GB/T 22772-2008的技术指标为前提条件，以发条式的动力源作为时钟机芯的机械动力机构，上条周期为31天的机械座式高档透视钟而提供改进设计的时、分、秒三针同轴心结构的机械时钟机芯。它是以现有机械时钟机芯(见图1)为现有技术，其图中示出的结构为：前夹板1、后夹板2及两夹板之间的夹板柱共同构成本实施例2所述的机械时钟机芯的支撑架，头轮组件8包括有一头轮轴、一条盒及盒内安装的一31天机械时钟的发条和与条盒插接为一体的头轮片作为动力源，构成本实施例2所述的机械时钟机芯的机械动力机构。头轮组件8通过头轮片依次与二轮组件7、三轮组件5、四轮组件4、五轮组件3进行啮合连接，从而构成本实施例2所述的机械时钟机芯的一套完整的传动轮系，依此作为其动力传动机构。

上述所述的三轮组件5(亦称中心轮组件)设置为半轴结构，其一端安装在后夹板2的中心孔上，另一端轴端部设一小夹板6支撑；其所对应的前夹板1的中心孔上固定安装一秒轴管22，秒轴管22的外侧套装有一小弹簧23和一分轮组件18，分轮组件18的分轴齿一19与安装在前夹板1上的过轮组件14的齿轮片啮合连接，分针管小压板24压紧分轴齿一19、分轴齿二20以限制其轴向串动，同时通过分针管小压板24对整个机芯的走时传动机构进行定位支撑；时轮组件15活动套装在分轮组件18的分针管21上，时轮组件15的时轮片16与过轮组件14的过轮轴齿啮合连接，其时针管17、分针管21一起构成本实施例2所述的分、时针的走时传动机构；设有一秒轴组件10并通过其秒轴12活动安装在秒轴管22内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片9啮合连接，秒轴12的一端通过小夹板11活动定位安装，其另一端伸出秒轴管22管口，与分针管21、时针管17一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装连接结构；所述分轮组件18的分轴齿20与设置在二轮组件7伸出前夹板轴端部的副二轮片25啮合连接；副二轮片25与前夹板1之间设一拨针机构，其所述的拨针机构是由一与二轮轴呈活动卡位安装的四爪压簧片26与所述的副二轮片25接触连接，其副二轮片25外侧的轴端部上通过螺钉28和限位垫圈27进行定位安装。本实施例2所述机械时钟机芯的走时控制机构为安装在五轮组件3伸出前夹板1轴端部并与其同轴连接的陀飞轮29，陀飞轮29通过螺钉与前夹板1紧固安装。以上为本发明实施例2所述的机械时钟机芯的一静态结构。

实施例3：

本发明实施例3的一种机械时钟机芯的设计方法，它包括以满足高档消费者使用的高档三针式机械时钟为设计需求，以达到《机械摆钟》国家标准GB/T 22772-2008的技术指标为前提条件，以均力轮式的动力源作为时钟机芯的机械动力机构，上条周期为14天的机械座式高档透视钟而提供改进设计的时、分、秒三针同轴心结构的机械时钟机芯的整体设计方案。在此基础上，以现有机械时钟机芯(见图1)为现有技术，其结构为：前夹板、后夹板及两夹板之间的夹板柱共同构成本实施例3所述的机械时钟机芯的支撑架，头轮组件包括有一头轮轴、一条盒且盒内安装的一15天机械时钟的发条作为动力源，条盒的外侧通过缠绕的一钢索与呈锥形的均力轮进行连接，均力轮的大端底部设有一头轮片，构成本实施例3所述的机械时钟机芯的机械动力机构。头轮组件8通过均力轮的头轮片依次与二轮组件7、三轮组件5、四轮组件4、五轮组件3进行啮合连接，从而构成本实施例3所述的机械时钟机芯的一套完整的传动轮系，以此作为其动力传动机构。上述所述的走时控制机构为安装在五轮组件伸出前夹板轴端部并与其同轴连接的陀飞轮。

上述所述的三轮组件(亦称中心轮组件)的设计方法是将所述的三轮组件采取半轴结构设计，其轴端部设一小夹板进行支撑，使其前夹板中心孔腾出安装秒轴组件的空间；在前夹板中心孔上固设一秒轴管，秒轴管的外侧套装走时传动机构；设一秒轴组件并将其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，以便带动秒轴组件转动，秒轴的一端通过小夹板活动定位安装，而另一端伸出秒轴管管口，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装结构；所述分轮组件的分轴齿与设置在二轮组件伸出前夹板轴端部的副二轮片啮合连接，上述所述的副二轮片与前夹板之间还设有一拨针机构。以上构成本发明实施例3的一种秒、分、时三针同轴心结构的机械时钟机芯的设计方法。

依照本发明实施例3所述的一种机械时钟机芯的设计方法而设计的机械时钟机芯(参见图1、图7、图8、图9)，它是以满足高档消费者使用的高档三针式机械时钟为设计需求，以达到《机械摆钟》国家标准GB/T 22772-2008的技术指标为前提条件，以均力轮式的动力源作为时钟机芯的机械动力机构，上条周期为14天的机械座式高档透视钟而提供改进设计的时、分、秒三针同轴心结构的机械时钟机芯。它是以现有机械时钟机芯(见图1)为现有技术，其图中示出的结构为：前夹板1、后夹板2及两夹板之间的夹板柱共同构成本实施例1所述的机械时钟机芯的支撑架，头轮组件8包括有一头轮轴、一条盒且盒内安装的一15天机械时钟的发条作为动力源，条盒的外侧通过缠绕的一钢索与呈锥形的均力轮进行连接，均力轮的大端底部设有一头轮片，构成本实施例3所述的机械时钟机芯的机械动力机构。头轮组件8通过均力轮的头轮片依次与二轮组件7、三轮组件5、四轮组件4、五轮组件3进行啮合连接，从而构成本实施例3所述的机械时钟机芯的一套完整的传动轮系，依此作为其动力传动机构。

上述所述的三轮组件5(亦称中心轮组件)设置为半轴结构，其一端安装在后夹板2的中心孔上，另一端轴端部设一小夹板6支撑；其所对应的前夹板1的中心孔上固定安装一秒轴管22，秒轴管22的外侧套装有一小弹簧23和一分轮组件18，分轮组件18的分轴齿一19与安装在前夹板1上的过轮组件14的齿轮片啮合连接，分针管小压板24压紧分轴齿一19、分轴齿二20以限制其轴向串动，同时通过分针管小压板24对整个机芯的走时传动机构进行定位支撑；时轮组件15活动套装在分轮组件18的分针管21上，时轮组件15的时轮片16与过轮组件14的过轮轴齿啮合连接，其时针管17、分针管21一起构成本实施例3所述的分、时针的走时传动机构；设有一秒轴组件10并通过其秒轴12活动安装在秒轴管22内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片9啮合连接，所述的副四轮片9与四轮片相同，且与秒轴齿啮合连接的传动比为1∶60；秒轴12的一端通过小夹板11活动定位安装，其另一端伸出秒轴管22管口，与分针管21、时针管17一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装连接结构；所述分轮组件18的分轴齿20与设置在二轮组件7伸出前夹板轴端部的副二轮片25啮合连接，所述的副二轮片25与二轮片相同，其与分轴齿20啮合连接的传动比为1∶60；副二轮片25与前夹板1之间设一拨针机构，其所述的拨针机构是由一与二轮轴呈活动卡位安装的四爪压簧片26与所述的副二轮片25接触连接，其副二轮片25外侧的轴端部上通过螺钉28和限位垫圈27进行定位安装。本实施例2所述机械时钟机芯的走时控制机构为安装在五轮组件3伸出前夹板1轴端部并与其同轴连接的陀飞轮29，陀飞轮29通过螺钉与前夹板1紧固安装。以上为本发明实施例3所述的一种机械时钟机芯的静态结构。

实施例4：

本发明实施例4的一种机械时钟机芯的设计方法，它包括以满足高档消费者使用的高档三针式机械落地钟为设计需求，以达到《机械摆钟》国家标准GB/T 22772-2008的技术指标为前提条件，以重锤式的动力源作为时钟机芯的机械动力机构，上弦周期为15天的大型机械落地钟而提供改进设计的时、分、秒三针同轴心结构的机械时钟机芯的整体设计方案。在此基础上，以现有机械时钟机芯为现有技术，其结构为：前夹板、后夹板及两夹板之间的夹板柱共同构成本实施例4所述的机械时钟机芯的支撑架，头轮组件包括有一头轮片、头轮轴、一个重锤、一个链轮和一连接重锤与固定安装在头轮轴上的链轮之间的链条作为动力源，构成本实施例4所述的机械时钟机芯的机械动力机构。头轮组件通过头轮片依次与二轮组件、三轮组件、四轮组件、五轮组件进行啮合连接，从而构成本实施例1所述的机械时钟机芯的一套完整的传动轮系，以此作为其动力传动机构。五轮组件上安装的五轮片为擒纵轮片，与其所对应啮合的擒纵叉、擒纵轴、引摆杆及钟摆共同组成的擒纵组件，通过其擒纵轴安装在前夹板与后夹板之间，构成本实施例4所述机械时钟机芯的走时控制机构。

上述所述的三轮组件(亦称中心轮组件)的设计方法是将所述的三轮组件采取半轴结构设计，其轴端部设一小夹板进行支撑，使其前夹板中心孔腾出安装秒轴组件的空间；在前夹板中心孔上固设一秒轴管，秒轴管的外侧套装走时传动机构；设一秒轴组件并将其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，以便带动秒轮组件转动，秒轴的一端通过小夹板活动定位安装，而另一端伸出秒轴管管口，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装结构；所述分轮组件的分轴齿与设置在二轮组件伸出前夹板轴端部的副二轮片啮合连接，上述所述的副二轮与前夹板之间还设有一拨针机构。以上构成本发明实施例4的一种秒、分、时三针同轴心结构的机械时钟机芯的设计方法。

依照本发明实施例4所述的一种机械时钟机芯的设计方法而设计的机械时钟机芯(参见图1、图10、图11、图12)，它是以满足高档消费者使用的高档三针式机械落地钟为设计需求，以达到《机械摆钟》国家标准GB/T 22772-2008的技术指标为前提条件，以重锤式的动力源作为时钟机芯的机械动力机构，上弦周期为15天的大型机械落地钟而提供改进设计的秒、分、时三针同轴心结构的机械时钟机芯。它是以现有机械时钟机芯(见图1)为现有技术，其图中示出的结构为：前夹板1、后夹板2及两夹板之间的夹板柱共同构成本实施例4所述的机械时钟机芯的支撑架，头轮组件8包括有一头轮片、头轮轴、一个重锤、一个链轮和一连接重锤与固定安装在头轮轴上的链轮之间的链条作为动力源，构成本实施例4所述的机械时钟机芯的机械动力机构。头轮组件8通过头轮片依次与二轮组件7、三轮组件5、四轮组件4、五轮组件3进行啮合连接，从而构成本实施例1所述的机械时钟机芯的一套完整的传动轮系，以此作为其动力传动机构。五轮组件3上的五轮片为擒纵轮片，与其所对应的擒纵叉、擒纵轴、引摆杆及钟摆共同组成的擒纵组件13为本实施例4所述机械时钟机芯的走时控制机构。

上述所述的三轮组件5(亦称中心轮组件)设置为半轴结构，其一端安装在后夹板2的中心孔上，另一端轴端部设一小夹板6支撑；其所对应的前夹板1的中心孔上固定安装一秒轴管22，秒轴管22的外侧套装有一小弹簧23、一分轮组件18，分轮组件18的分轴齿一19与安装在前夹板1上的过轮组件14的齿轮片啮合连接，分针管小压板24压紧分轴齿一19、分轴齿二20以限制其轴向串动，同时通过分针管小压板24对整个机芯的走时传动机构进行定位支撑；时轮组件15活动套装在分轮组件18的分针管21上，时轮组件15的时轮片16与过轮组件14的过轮轴齿啮合连接，其时针管17、分针管21一起构成本实施例4所述的分、时针的走时传动机构；设有一秒轴组件10并通过其秒轴12活动安装在秒轴管22内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片9啮合连接，所述的副四轮片9与四轮片相同，且与秒轴齿啮合连接的传动比为1∶60；秒轴12的一端通过小夹板11活动定位安装，其另一端伸出秒轴管22管口，与分针管21、时针管17一起构成秒针、分针和时针的同轴心三针安装连接结构；所述分轮组件18的分轴齿20与设置在二轮组件7伸出前夹板轴端部的副二轮片25啮合连接，所述的副二轮片25与二轮片相同，其与分轴齿20啮合连接的传动比为1∶60；副二轮片25与前夹板1之间设一拨针机构，其所述的拨针机构是由一与二轮轴呈活动卡位安装的四爪压簧片26与所述的副二轮片25接触连接，其副二轮片25外侧的轴端部上通过螺钉28和限位垫圈27进行定位安装。以上为本发明实施例4所述的机械时钟机芯的一静态结构。

当本发明所述的机械时钟机芯在投入安装使用时，只需将所述的机芯按照需要的型号规格进行安装，并安装上时针、分针、秒针后，分别为机械动力机构(发条式、均力轮式、重锤式)上弦，启动机械时钟机芯的走时控制机构(擒纵机构进行复摆、陀飞轮机构自行启动)后将由五轮组件3依次带动四轮组件4、三轮组件5、二轮组件7、头轮组件8按照固定的频率进行转动，同时付四轮片9与秒轴齿10同步带动秒针转动；与此同时分、时针的走时传动机构带动分、时针同轴心转动，而秒针又与分、时针为同轴心结构；为此，本发明所述的机械时钟机芯不仅实现了三针同轴心协调同步的运行，既保持了计时的直观性、观赏性和精确的走时精度，同时又为现有机械时钟向高品位、高档次、高附加值和高经济效益迈进提供了一个新的、可靠的技术保障。

Claims (1)

1.一种机械时钟机芯的设计方法，它包括以机械能的形式作为时钟机芯的原动力，以前、后夹板组件作为时钟机芯零部件的安装支架，通过将设计的动力传动机构、走时传动机构、走时控制机构安装成一个整体所构成的总体设计和对各零部件的具体设计；其具体设计又包括：以头轮组件、二轮组件、三轮组件、四轮组件和五轮组件组成的齿轮传动轮系作为时钟机芯的动力传动机构；以三轮组件作为时钟机芯的中心轮组件将其设置在前后夹板的中心孔内，通过对分轮组件、过轮组件和时轮组件的组合设计，使其构成时钟机芯的走时传动机构，将该走时传动机构安装在中心轮组件伸出前夹板的轴端部，构成时钟机芯以分、时针进行时间协调同步传输的连接结构；走时控制机构为与五轮组件相接的擒纵调速机构；其特征是所述设计方法是将所述的三轮组件采取半轴结构设计，其轴端部设一小夹板支撑，使其前夹板中心孔腾出安装秒轴组件的空间；在前夹板中心孔上固设一秒轴管，秒轴管的外侧套装走时传动机构；设一秒轮组件并将其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，以便带动秒轮组件转动，秒轴的一端通过小夹板活动定位安装，而另一端伸出秒轴管管口，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的三针同轴心安装结构；所述分轮组件的分轴齿与设置在二轮组件伸出前夹板轴端部的副二轮片啮合连接；从而构成秒、分、时三针同轴心的机械时钟机芯的结构设计方法。

2. 根据权利要求1所述的机械时钟机芯的设计方法，其特征是所述的走时控制机构为安装在五轮组件伸出前夹板端部并与其同轴连接的陀飞轮。

3．根据权利要求1所述的机械时钟机芯的设计方法，其特征是所述的机械能为发条式、均力轮式或重锤式。

4．根据权利要求1-3任一权利要求所述的机械时钟机芯的设计方法，其特征是所述的副二轮片的内侧与前夹板之间还设有一拨针机构。

5．一种根据权利要求1所述机械时钟机芯的设计方法的机芯，包括机械动力机构、动力传动机构、走时传动机构和走时控制机构；所述的动力传动机构包括头轮组件、二轮组件、三轮组件、四轮组件和五轮组件；所述的走时传动机构包括分轮组件、过轮组件和时轮组件；其特征是所述的三轮组件为中心轮组件，设置为半轴结构，其轴端部设一小夹板支撑；其所对应的前夹板中心孔上固装一秒轴管并套装有走时传动机构；设一秒轮组件并通过其秒轴活动安装在秒轴管内，秒轴齿与设置在四轮组件上的副四轮片啮合连接，秒轴的一端通过小夹板活动定位安装，其另一端伸出秒轴管管口，与分针管、时针管一起构成秒针、分针和时针的同轴心三针安装连接结构；所述分轮组件的分轴齿与设置在二轮组件伸出前夹板轴端部的副二轮片啮合连接。

6. 根据权利要求5所述的机芯，其特征是所述的走时控制机构为安装在五轮组件伸出前夹板轴端部并与其同轴连接的陀飞轮。

7．根据权利要求5所述的机芯，其特征是所述的机械动力机构为发条式、均力轮式或重锤式。

8．根据权利要求5-7任一权利要求所述的机械时钟机芯，其特征是所述的副二轮片与前夹板之间还设有一拨针机构。

9.根据权利要求8所述的机芯，其特征是所述的副四轮片与四轮片相同，且与秒轴齿啮合连接的传动比为：1：60。

10．根据权利要求8所述的机芯，其特征是所述的副二轮片与二轮片相同，其与分轴齿啮合连接的传动比为1：60。

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