專利名稱：堆疊式座鐘機(jī)芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種儀器領(lǐng)域電動(dòng)機(jī)械鐘表的機(jī)芯，特別是涉及一種為解決現(xiàn)有小型座鐘必須使用成本較高表芯問題而可提供一種可應(yīng)用于座鐘、以供取代表芯的具有低成本鐘芯的堆疊式座鐘機(jī)芯。
現(xiàn)今座鐘所使用的機(jī)芯，可按機(jī)芯的尺寸大小分為時(shí)鐘機(jī)芯(以下簡(jiǎn)稱為鐘芯)與手表機(jī)芯(以下簡(jiǎn)稱為表芯)兩種，鐘芯由于齒輪及相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸較不受限制，制造成本較為低廉，然而設(shè)計(jì)出的鐘芯直徑與體積較大，故而僅適用于一般的掛鐘與外形較大的座鐘，但是對(duì)于小巧型式的座鐘，僅能使用尺寸小且薄的表芯，然由于表芯的各項(xiàng)構(gòu)造細(xì)小，因此相對(duì)的制造成本較為昂貴，此即導(dǎo)致小型座鐘的成本居高不下。本設(shè)計(jì)人欲提供一種適當(dāng)?shù)募夹g(shù)解決方案，以解決上述小型座鐘必須使用表芯的限制，而以下即就現(xiàn)有的鐘芯及表芯的構(gòu)造分析如下。
請(qǐng)參閱

圖1、圖2所示，分別為矩形與圓形鐘芯的結(jié)構(gòu)示意圖，在鐘芯本體90的背面處形成設(shè)有電池91、鬧鈴鈕98及調(diào)時(shí)鈕97，而內(nèi)部形成有馬達(dá)線圈92、指針齒輪組93等構(gòu)件，該呈外突的指針齒輪組93則可供套合秒針、分針、時(shí)針以及鬧鈴指針而形成鐘面指針，而其各指針齒輪組93與其他部分的配置關(guān)系，亦如前述圖2C所示，在本體90的下方為配置馬達(dá)線圈92，而借位于馬達(dá)線圈92略上方位置的馬達(dá)輪94帶動(dòng)配置在本體90中央位置的以多個(gè)齒輪構(gòu)成的指針齒輪組93，達(dá)到指示時(shí)間的效果，而鐘芯所需的電池91及鬧鈴蜂鳴器96則配置在外圍位置，亦即令指針齒輪組集中在中芯部位，而較占空間的馬達(dá)線圈92、電池91及蜂鳴器96均為配置在指針齒輪組93外圍位置的平面陳列方式，因此占用的表面積較大，而上述圖1、圖2的矩形或圓形的鐘芯則可設(shè)計(jì)為供套合于如圖3A及圖3B的方框型或球型座鐘的座體900所形成的凹槽901中，據(jù)以形成完整的座鐘。
而前述鐘芯的指針齒輪組93的實(shí)際結(jié)構(gòu)如圖4所示，該馬達(dá)輪94一般均設(shè)計(jì)為每秒轉(zhuǎn)動(dòng)0.5圈，經(jīng)過秒前輪95減速1/30(1/5×1/6)后，再驅(qū)動(dòng)秒輪81，秒輪81則依次通過分前輪84減速1/60(1/8×1/7.5)而驅(qū)動(dòng)分輪82，又經(jīng)時(shí)前輪85再減速1/12(1/4×1/3)，而帶動(dòng)時(shí)輪83產(chǎn)生每12小時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的效果，在時(shí)前輪85的一側(cè)則與調(diào)時(shí)鈕97的齒輪相嚙合(供調(diào)整時(shí)間用)，在前述秒輪81的上方還設(shè)置有一分隔板841，以供承受上方的壓力，以避免造成秒輪81不當(dāng)負(fù)荷，而對(duì)于在鬧鈴的結(jié)構(gòu)上，則在時(shí)輪83的上方設(shè)置一鬧鈴設(shè)定輪87，該時(shí)輪83以及鬧鈴設(shè)定輪87分別與圖面右側(cè)的上、下疊合的上、下凸輪88、89相嚙合。此兩凸輪88、89的詳細(xì)構(gòu)造如圖5、圖6所示，分別形成有數(shù)個(gè)相對(duì)應(yīng)的凸塊881及凹槽890，而在上凸輪88一側(cè)則與一鬧鈴鈕98上的齒輪相嚙合，以供調(diào)整該鬧鈴鈕98而帶動(dòng)鬧鈴設(shè)定輪87轉(zhuǎn)動(dòng)；再者，下凸輪89的下方抵靠于一設(shè)置在印刷電路板891的金屬薄片892上，當(dāng)鬧鈴指針與時(shí)針不在一直線位置時(shí)，則為如圖7A所示，通過下凸輪89使金屬薄片892向下頂開，而不致與位于其一側(cè)的鬧鈴接點(diǎn)893接觸，而當(dāng)兩指針重合時(shí)，為如圖7B所示，下凸輪89上升，使金屬薄片892與鬧鈴接點(diǎn)893接觸，故而可通過接通蜂鳴器96產(chǎn)生鬧鈴響聲。
而目前的表芯其外觀尺寸皆控制在30mm(直徑)×4mm(厚度)以內(nèi)，外形如圖8所示，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的配置結(jié)構(gòu)型態(tài)與前述鐘芯相同，亦為在中央配置指針齒輪組93，外圍亦為使用平面分布結(jié)構(gòu)方式，分別設(shè)置有馬達(dá)線圈92、電池91及其他周邊元件等，但是使用的零件既小且薄，尺寸的精密度要求甚高，故其制造成本遠(yuǎn)較鐘芯高昂甚多，而如圖1、圖2所示的鐘芯的尺寸約為56×56×16mm以及50mm(直徑)×8mm(厚度)，因此，在實(shí)際使用上，若機(jī)芯套孔的直徑在小于35mm以下時(shí)，只得使用價(jià)格較為昂貴的表芯，顯然造成制造成本增加的負(fù)擔(dān)。目前所采用的高價(jià)的微細(xì)齒輪為現(xiàn)有的表芯齒輪，該現(xiàn)有的表芯齒輪其數(shù)據(jù)如以下表一所示
表一、φ30mm的表芯齒輪數(shù)據(jù)例
上述零件尺寸的精密度要求非常高，其制造成本遠(yuǎn)較鐘芯高昂甚多，使用價(jià)格較為昂貴的表芯，必然造成制造成本大為增加。故本設(shè)計(jì)人鑒于表芯成本較為高昂，欲提出一可縮小到直徑35mm以內(nèi)的鐘芯，以適應(yīng)于小型座鐘。
由此可見，上述現(xiàn)有的座鐘所使用的機(jī)芯仍存在有諸多的缺陷，而丞待加以改進(jìn)。本設(shè)計(jì)人基于豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有的座鐘機(jī)芯存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的堆疊式座鐘機(jī)芯，使其主要為運(yùn)用雙層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技巧，令鐘芯的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)區(qū)分為上、下兩層，在上層配置指針齒輪組，而下層為配置電路板、電池、馬達(dá)線圈及蜂鳴器等，而形成一種縮小型式的鐘芯結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的另一目的在于，提供一種堆疊式座鐘機(jī)芯，使前述使用的齒輪組均為沿用鐘芯的較大尺寸的各種齒輪，而無需采用如表一所示的高價(jià)的微細(xì)齒輪，而具有顯著降低制造成本的功效。
本實(shí)用新型的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本實(shí)用新型提出的一種堆疊式座鐘機(jī)芯，其特征在于其包括一本體，為設(shè)計(jì)區(qū)分成多層式空間結(jié)構(gòu)；一齒輪組，其為使用時(shí)鐘機(jī)芯的較大尺寸的齒輪，并設(shè)置在本體的上層位置；一結(jié)合設(shè)有馬達(dá)線圈的印刷電路板，其配置在本體的另一層位置。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的堆疊式座鐘機(jī)芯，其中所述的本體其外表面配置設(shè)有一鬧鈴調(diào)整環(huán)，該鬧鈴調(diào)整環(huán)的內(nèi)部形成設(shè)有內(nèi)齒環(huán)，并通過設(shè)有上凸輪與齒輪組的鬧鈴設(shè)定輪相嚙合。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和積極效果。由以上的技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型為一種可使傳統(tǒng)直徑較大的時(shí)鐘機(jī)芯改變?yōu)橄嗤诒硇镜男≈睆揭?guī)格的結(jié)構(gòu)，其主要是通過雙層式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)技巧，令鐘芯的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)區(qū)分為上、下兩層，在上層設(shè)置指針齒輪組，而在下層則為配置電路板、電池、馬達(dá)線圈及蜂鳴器等，不僅使得直徑可達(dá)到表芯的結(jié)構(gòu)小型化效果，且其內(nèi)部的元件亦可沿用鐘芯元件，形成一種可達(dá)到表芯的結(jié)構(gòu)小型化而成本較表芯低廉的座鐘機(jī)芯。其使用的齒輪組均為沿用鐘芯的較大尺寸的各種齒輪，而無需采用高價(jià)的微細(xì)齒輪，而具有顯著降低制造成本的功效。
綜上所述，本實(shí)用新型巧妙地將鐘芯的構(gòu)造改進(jìn)設(shè)計(jì)成雙層式堆疊的構(gòu)造，不僅可縮小整體直徑，而且更可沿用現(xiàn)有鐘芯的指針齒輪組，無需重新設(shè)計(jì)，因此具有較易于制造及成本低廉的特性。其不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，而確實(shí)具有增進(jìn)的功效，從而更加適于實(shí)用，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
圖1A是現(xiàn)有矩形鐘芯的結(jié)構(gòu)背面示意圖。
圖1B是現(xiàn)有矩形鐘芯的結(jié)構(gòu)側(cè)剖視圖。
圖1C是現(xiàn)有矩形鐘芯的結(jié)構(gòu)正面示意圖。
圖2A是現(xiàn)有圓形鐘芯的結(jié)構(gòu)背面示意圖。
圖2B是現(xiàn)有圓形鐘芯的結(jié)構(gòu)側(cè)剖視圖。
圖2C是現(xiàn)有圓形鐘芯的結(jié)構(gòu)正面示意圖。
圖3A、圖3B是現(xiàn)有方框型與球型座鐘的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是現(xiàn)有鐘芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖5A是現(xiàn)有上凸輪的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖5B是現(xiàn)有上凸輪的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖6A是現(xiàn)有下凸輪的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖6B是現(xiàn)有下凸輪的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖7A是上、下凸輪分離時(shí)的動(dòng)作結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7B是上、下凸輪結(jié)合時(shí)的動(dòng)作結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8A、圖8B是現(xiàn)有表芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本實(shí)用新型的剖視示意圖。
圖10是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后視示意圖。
圖11是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖12是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)正視示意圖。
圖13是本實(shí)用新型將圖11的上蓋卸下后的結(jié)構(gòu)正面示意圖。
圖14是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖15是本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖16是本實(shí)用新型的馬達(dá)部位在圖9中A-A剖面的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖17是本實(shí)用新型的馬達(dá)軸部位在圖9中B-B剖面的結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖18、圖19、圖20是本實(shí)用新型的印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖21、圖22是本實(shí)用新型的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型提出的堆疊式座鐘機(jī)芯其具體結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請(qǐng)參閱圖11、圖12所示，本實(shí)用新型堆疊式座鐘機(jī)芯主要旨在縮小鐘芯的尺寸，且在不縮小內(nèi)部各齒輪的前提下，達(dá)到使表芯結(jié)構(gòu)小型化的效果，亦即，本實(shí)用新型堆疊式座鐘機(jī)芯，其本體10設(shè)計(jì)區(qū)分為前、后兩部分，該前半部分形成齒輪箱20，而后半部分則設(shè)置有電池14、馬達(dá)線圈30、電路板40，背面設(shè)有底蓋50封閉，而正面則設(shè)置有上蓋11、指針及通明膠片13，而在正面外圍的位置形成設(shè)有一供調(diào)整鬧鈴時(shí)間的鬧鈴調(diào)整環(huán)12，如此，即可借由該雙層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使鐘芯的直徑縮小至30mm。請(qǐng)參閱以下表二所示為常用的鐘芯齒輪數(shù)據(jù)范圍
表二、φ50mm的鐘芯齒輪數(shù)據(jù)例
>注上述齒輪經(jīng)適當(dāng)排列后可納入φ30mm直徑范圍內(nèi)。
借由本實(shí)用新型雙層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使鐘芯的直徑可縮小至30mm。如上述表二所示常用的鐘芯齒輪，確可置入30mm以內(nèi)，雖然厚度增加，但在很多應(yīng)用場(chǎng)合中不致造成任何影響，請(qǐng)參閱圖3B所示即為一例。
請(qǐng)參閱圖13所示，其顯示將圖11的上蓋11卸下的正面圖，其中，該馬達(dá)輪22、秒前輪271、指針齒輪組272、時(shí)/分前輪29、調(diào)時(shí)輪24、上凸輪23等零件的尺寸大小為與現(xiàn)有的鐘芯的各齒輪完全相同，唯一變更的是取消現(xiàn)有鐘芯的鬧鈴調(diào)整鈕，而將其結(jié)構(gòu)改變?yōu)橐匀缜笆龅恼{(diào)整環(huán)12進(jìn)行鬧鈴調(diào)整點(diǎn)的設(shè)定的結(jié)構(gòu)，設(shè)置位于圖13外圍位置的數(shù)個(gè)螺絲承座21供結(jié)合圖11中的上蓋11；請(qǐng)參閱圖10所示，底蓋50的表面為形成設(shè)有一電池蓋15、調(diào)時(shí)鈕31、鬧鈴聲音出口54以及一鬧鈴開關(guān)設(shè)定鈕49，可通過背面進(jìn)行時(shí)間調(diào)整、更換電池、設(shè)定鬧鈴啟閉以及由背面發(fā)出鬧鈴響聲，將該底蓋50拆下后，則如圖9所示，為在印刷電路板40的下方配置有馬達(dá)線圈30，而在略上方側(cè)可設(shè)置電池14。
請(qǐng)配合參閱圖14、圖15所示，前述位于本體10最外表面外圍位置的鬧鈴調(diào)整環(huán)12其在底緣形成有環(huán)狀內(nèi)齒輪16，并靠抵在本體10所形成的圓環(huán)槽17中，使其可自由旋轉(zhuǎn)，該環(huán)狀內(nèi)齒輪16與上凸輪23相嚙合，并傳遞帶動(dòng)位于中央的鬧鈴設(shè)定輪87轉(zhuǎn)動(dòng)，而上蓋11貼靠設(shè)置在鬧鈴調(diào)整環(huán)12的環(huán)狀內(nèi)齒輪16的上方位置，并通過螺絲18與本體10內(nèi)部的螺絲承座21結(jié)合，其不僅可供上蓋11固定，而且亦可防止鬧鈴調(diào)整環(huán)12脫落，而指針齒輪組的時(shí)輪83、分輪82、秒輪81、上凸輪23及下凸輪231等齒輪的尺寸及相對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)系均與現(xiàn)有的鐘芯結(jié)構(gòu)相同，而對(duì)于秒前輪、分前輪與時(shí)前輪亦均相同于圖4中所示現(xiàn)有的鐘芯的配置結(jié)構(gòu)方式，僅是圖面角度關(guān)系未予表示而已，其在分輪82與秒輪81之間亦設(shè)有分隔板19進(jìn)行隔離。
設(shè)置于本體10下層位置的馬達(dá)線圈30，其實(shí)際的結(jié)構(gòu)可配合參閱圖16(即圖9的A-A剖視圖)及圖9所示，其設(shè)有一內(nèi)定子25以及一外定子26，在該內(nèi)定子25以及外定子26之間以螺絲27鎖入螺絲承座72、73，以此夾合馬達(dá)線圈30，而通過該由圖16中朝左側(cè)延伸的外定子26處設(shè)置馬達(dá)輪22，該馬達(dá)輪22的底端為抵靠于馬達(dá)軸承座28上，可以配合參閱圖17(即圖9中B-B剖視圖)的對(duì)應(yīng)于該馬達(dá)軸承座28前后方向的剖視圖所示，該外定子26通過本體10內(nèi)部的兩個(gè)內(nèi)支軸74、75加以固定，并與形成設(shè)有兩個(gè)立柱76、77的馬達(dá)軸承座28相套合，該兩個(gè)立柱76、77貫穿印刷電路板40，并分別套合設(shè)有如圖14所示的導(dǎo)電彈簧52，而在印刷電路板40供導(dǎo)電彈簧52相互接觸的部位形成設(shè)有驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的銅箔接點(diǎn)，因而借由兩個(gè)導(dǎo)電彈簧52與結(jié)合在底蓋50內(nèi)面位置的壓電式結(jié)構(gòu)蜂鳴器51的兩個(gè)電極相接觸，即可建立蜂鳴器51與電路板40之間的連結(jié)結(jié)構(gòu)關(guān)系，蜂鳴器51產(chǎn)生的響聲，則由設(shè)置位于底蓋50對(duì)應(yīng)處的鬧鈴聲音出口54朝外傳出，而圖14中該印刷電路板40在對(duì)應(yīng)于電池14的正、負(fù)極處還焊接設(shè)有電池正導(dǎo)板413及電池負(fù)導(dǎo)板414，以使電源電壓加在印刷電路板40上，更在電路板40上連接有一金屬?gòu)椘?11及金屬接觸片412，形成可供下凸輪231升降而啟閉的鬧鈴動(dòng)作接點(diǎn)。
另位于圖14左下方的朝外突出的鬧鈴設(shè)定鈕49，為對(duì)應(yīng)于設(shè)置在印刷電路板40底面的開關(guān)彈片44上，其為位于如圖18所示的印刷電路板40設(shè)計(jì)圖的下方以及如圖20所示的相對(duì)位置，即可在撥動(dòng)該鬧鈴設(shè)定鈕49時(shí)，決定鬧鈴啟閉，而圖18所示的印刷電路板40的其他部位分別形成設(shè)有可供容納電池的圓孔41、供調(diào)時(shí)鈕穿伸的圓孔47、供容納馬達(dá)線圈的孔42、供圖16中螺絲27穿過而固定外定子26的兩圓孔43、供圖17中兩立柱76、77穿出的圓孔45、46、供焊接金屬?gòu)椘?11的接點(diǎn)48，與供焊接金屬接觸片412的接點(diǎn)481，以及在表面配置設(shè)有圓形封裝的控制器(IC)482與管狀的石英振蕩器483(其側(cè)視圖如圖19所示)。該控制器(IC)482為普通技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品，故此不再贅述。
前述的鬧鈴設(shè)定鈕49，其為設(shè)置位于本體10底面的結(jié)構(gòu)型態(tài)，然而亦可改設(shè)成如圖21、圖22所示，將本實(shí)用新型套合于一鐘頭外殼60的開口63中，并通過一個(gè)設(shè)置于外殼60處朝下延伸的鬧鈴開關(guān)491予以帶動(dòng)，此結(jié)構(gòu)亦可達(dá)到由外表面控制的效果，而在本體10底部一側(cè)為形成設(shè)有音孔61及在外殼60設(shè)有朝上延伸的聲音通道62，以使設(shè)置于內(nèi)部的蜂鳴器產(chǎn)生的響聲傳出，此外，外殼60的背面形成設(shè)有開口63，以便于調(diào)整時(shí)間及更換電池。
以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種堆疊式座鐘機(jī)芯，其特征在于其包括一本體，為設(shè)計(jì)區(qū)分成多層式空間結(jié)構(gòu)；一齒輪組，其為時(shí)鐘機(jī)芯的較大尺寸的齒輪，并設(shè)置在本體的上層位置；一結(jié)合設(shè)有馬達(dá)線圈的印刷電路板，其配置在本體的另一層位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆疊式座鐘機(jī)芯，其特征在于其中所述的本體其外表面配置設(shè)有一鬧鈴調(diào)整環(huán)，該鬧鈴調(diào)整環(huán)的內(nèi)部形成設(shè)有內(nèi)齒環(huán)，并設(shè)有上凸輪與齒輪組的鬧鈴設(shè)定輪相嚙合。
專利摘要一種堆疊式座鐘機(jī)芯,其包括:一本體,為設(shè)計(jì)區(qū)分成多層式空間結(jié)構(gòu);一齒輪組,其為使用時(shí)鐘機(jī)芯的較大尺寸的齒輪,并設(shè)置在本體的上層位置;一結(jié)合設(shè)有馬達(dá)線圈的印刷電路板,配置在本體的另一層位置。本體外表面可配置設(shè)有一鬧鈴調(diào)整環(huán),鬧鈴調(diào)整環(huán)內(nèi)部形成設(shè)有內(nèi)齒環(huán),并通過設(shè)有上凸輪與齒輪組的鬧鈴設(shè)定輪相嚙合。其將鐘芯構(gòu)造改進(jìn)設(shè)計(jì)成雙層式堆疊構(gòu)造,可縮小整體直徑,更可沿用現(xiàn)有鐘芯的指針齒輪組,無需重新設(shè)計(jì),具有易于制造及成本低廉的功效。
文檔編號(hào)G04B33/00GK2335171SQ9820062
公開日1999年8月25日 申請(qǐng)日期1998年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月16日
發(fā)明者黃國(guó)忠 申請(qǐng)人:黃國(guó)忠