石英钟控摸拟同步交流塔钟

本实用新型涉及改进一种塔钟，特别是利用普通音乐报时石英钟机芯做母钟，控制交流电机驱动塔钟子钟，模拟母钟同步运转的简易塔钟。

现在，塔钟的结构形式非常多，但都是用一个石英振子经过分频、功率放大后驱动步进电机，再由齿轮变速，使指针运转的。因而都要配备蓄电池供电。有的塔钟停电后尚能继续运转一段时间。但是由于蓄电池在长期运转过程中易出故障。再加之其它电器元件太复杂，多数故障原因是由于电器元件失灵，和蓄电池受损而发生的。

另外多数塔钟停电后，复又来电，不能自动赶针。有电脑控制的塔钟，虽然能自动赶针，但停电数日后，蓄电池电能耗尽，即使再来电，便失去自控能力，需要人工重新调整。因其结构复杂，一般电工不能胜任。非要制造厂家前往修理不可。往往因交通不便，修理不及时。致使塔钟长期不走时的情况时有发生。给用户带来极大不便。

再者，一般塔钟分针刚过12点时容易掉针，是普遍存在的弱点。还有，四个钟面指针不同步，也是常有的现象。影响了塔钟指示的准确性。

本实用新型的目的是要提供一种用普通石英钟机芯做母钟，控制交流电机驱动塔钟子钟，模拟母钟同步运转的简易塔钟。它不用蓄电池。用普通交流电机代替步进电机。用普通的石英钟机芯做母钟，代替价格昂贵的大型石英振子，和分频器、功率放大器等。用霍尔件组合的分、时记忆转盘，来代替复杂的电脑记忆功能。达到停电后母钟不停，且不受时间限制，一旦来电，能自动赶针的目的。用可调式双蜗杆与分针轴上的蜗轮啮合，使分针在12点的位置不掉针。各子钟用连杆和万向节机械连接，四个钟面上的指针始终同步运行。

本实用新型的目的是这样实施的，以下分六个方面描述：即a.分针跟踪及正点报时装置。b.时针跟踪装置。c.夜间自动停止报时装置。d.分针不掉针装置。e.四个钟面同步装置。f.电原理图。现在分别叙述如下：a.分针跟踪及正点报时装置：塔钟分针轴的后端装有一个用霍尔件组合的能记忆分刻度的转盘，与塔钟分针轴同步旋转。盘的内面用电刷引出电讯号，外面装有若干霍尔件呈放射形排列，并留有能容纳时针的空白处，有一段没有霍尔件排列。当时针向前运转时，其中1号霍尔件，因指针上的磁石逼近而导通，启动马达，驱动塔钟运转；同时也使分针轴上的分刻度记忆转盘同步运转。促使1号霍尔件脱离分针上的磁石，直至断电，马达停转。但分针继续前进，再次逼近1号霍尔件，复又导通，马达旋转，如此循环不已。塔钟的指针便时停时进地模拟母钟指针同步运转。

在分刻度记忆转盘外沿上方，装一固定不转的专管整点报时的霍尔件开关。当分针运行至11点59分位置时，该霍尔件导通，启动扩音机工作。分针继续运行约三分钟后脱离霍尔件，断开电源。扩音机停止工作。

b.时针跟踪装置：将塔钟分针轴上的时轮用12：1的齿轮传动，移出分针轴。并装上用霍尔件组成的时刻度记忆转盘，保持原时针的转速。转盘上的霍尔件，共分12个时区，最大能记忆12小时的容量。其中有两个时区用单刀双掷开关以控制夏时制的转换。盘的背面有环状印刷电路用5个电刷引出电讯号。其余的10个时区常通。平常不用。只有当停电复又来电时，能起自动赶针的作用。

c.夜间自动停止报时装置：在石英钟时针管上的小齿轮加一跨齿轮，再用2：1的大齿轮与之啮合。大齿轮每24小时转一圈。大齿轮轴上装有一个带磁石的指针，与夜间止报开关盘相对应。开关盘上也装有若干呈放射形排列的霍尔件。共有16个时区，即6～22小时。其余时区皆为空白。当有小磁石的指针掠过霍尔件时，霍尔件导通，但不一定有电流通过。它必须等待分针行至整点报时的霍尔件上使之导通，构成串联导通时才能使继电器工作。启动扩音机，扩放音乐和报时声音。

d.分针不掉针装置：将分针轴上的蜗轮，用两支旋转方向相反，速度相同的蜗杆，与之对称啮合。两只蜗杆的轴端，分别用两只顶螺丝轴向顶住，并且可调。使蜗杆与蜗轮的传动间隙达到最小。

e.四个子钟的同步装置：四个子钟共用一部交流电机，通过驱动连杆和万向节连接在一起。以确保塔钟四面的指针同步。

f.电原理图：塔钟电源分三部分，即整流12V、交流220V和干电池1.5V。整流电源12V，供霍尔件组成的分、时记忆转盘，和整点报时霍尔件开关，及夜间止报程序的霍尔件用。它们都经过三极管放大后，使继电器1C和2C工作，启动马达和扩音机。交流220V直接供马达和扩音机。K2常开开关是应急备用，以启动马达运转拔针。干电池1.5V供石英钟母钟走时和音乐报时。K3常闭开关用以停母钟与电台校时用，通常一年只校对一次。

以下结合附图对本实用新型进一步详细描述：附图1是本实用新型的传动示意图；附图2是图1的A向示意图；附图3是图1的B向示意图；附图4是图3的A－A剖视图；附图5是图1的C向示意图；附图6是图5的A－A剖视图；附图7是图5的背视图；附图8是图1的D向示意图；附图9是图8的A－A剖视图；附图10是电原理图。

参照附图1，塔钟的母钟是用普通的石英钟机芯〈1〉在分针上镶两块小磁石〈2〉和〈3〉分别与塔钟分针轴上的分刻度记忆转盘〈4〉和固定的整点报时霍尔件开关〈5〉对应，详见附图3，当母钟分针〈30〉逼近1号霍尔件〈31〉时，因磁石〈2〉的作用使霍尔件导通。电刷〈6〉把电讯号引向三极管放大，使继电器1C闭合，电动机驱动塔钟分针运转。同轴的分刻度记忆转盘〈4〉也旋转。则1号霍尔件〈31〉离开磁石〈2〉而断电。使马达停转。但母钟分针〈30〉继续向前运行复又使1号霍尔件〈31〉导通。又重复了上述的动作。如此循环不停。在分刻度记忆转盘〈4〉上装有呈中心放射式的许多霍尔件。所占的角度相当于1～58分钟，另外一段空白不装霍尔件。分针磁石在此不接触霍尔件，以便有一个暂时稳定的状态。当停电后母钟分针继续旋转，不论走在哪个霍尔件的位置上，一旦来电便能使相对应的霍尔件通电，启动马达驱动整个塔钟运转。直到分刻度记忆转盘旋到没有霍尔件的空缺位置才停止。也就是母钟分针所在的位置，从而达到自动赶针的目的。整点报时霍尔件〈5〉装在固定位置上，当分针〈30〉临近时，便自59分钟开启，共开启约三分钟，完成了音乐报时的扩音任务。扩音机是通用式的，不再赘述。在分刻度记忆转盘〈4〉上，经常工作的只有1号霍尔件〈31〉。其余霍尔件只在停电后复又来电自动赶针时才起作用。

附图1中母钟〈1〉的时轮管上，装一齿轮〈7〉经过跨齿与相同齿数的齿轮〈8〉啮合。也就是把时针移出分针轴，仍保持时针的转速。在其轴上装有时针和磁石〈9〉，与塔钟分针轴上移出来的时刻度记忆转盘〈10〉相对应。见附图5。时针记忆转盘〈10〉上用霍尔件呈放射式组成12个时区。其中有两个时区〈33〉和〈34〉分别用电刷〈35〉和〈36〉引出，与电刷〈14〉组成回路。并由开关K1控制作夏时制变换用。其余10个时区均连在一起，由电刷〈37〉引出，与电刷〈14〉组成回路，以备自动赶针用。其作用与分刻度记忆转盘相同。唯不同的是该转盘专门记忆小时部分。附图4中时区〈34〉正处在夏时制中，并与时针〈38〉重合。霍尔件虽然导通，但开关K1断开回路，不通电。此时母钟时针恰好与塔钟时针同步，保持在相对稳定状态。这时，塔钟的运转全靠附图3中的1号霍尔件〈31〉，随着母钟分针不停的逼近它，而时通时断的工作着。以控制马达驱动塔钟运转。停电后母钟时针继续前进，但塔钟时针和时刻度记忆转盘〈10〉均不动。一旦来电则转盘〈10〉上与母钟时针相时应的霍尔件导通，马达旋转，直至转盘〈10〉上的不能导电的霍尔件，即夏时制时区〈34〉与时针重合才停止。

夏时制过后，只须把开关K1换位，时区〈34〉的霍尔件导通，马达旋转，便自动调慢1小时。也就是把不能导电的时区与时针重合。

附图1中母钟的时针管上齿轮〈7〉通过跨齿轮〈15〉传至齿轮〈16〉变速比为2：1，使齿轮〈16〉每24小时转一圈。齿轮的指针上镶一小磁石〈17〉与夜间止报程序控制盘〈18〉相对应。详见附图9。盘上用霍尔件组成16个时区，自晚上10时至晨6时止。其余时区为夜间，皆为空白。当指针磁石转到霍尔件上时，霍尔件导通，但不通电。必须与附图3上的整点报时霍尔件〈5〉也导通时，才能通过三极管放大启动继电器2C动作，使扩音机工作。

附图2是塔钟分针不掉针的装置，蜗轮〈9〉与两支旋向相反但速度相同的蜗杆〈20〉和〈21〉啮合。蜗杆上都装有相同的齿轮〈22〉和〈23〉，以保持同步运转。在蜗杆的端部轴向，分别用两个顶螺丝〈24〉和〈25〉顶住，并可调节。使蜗轮和蜗杆的间隙调到最小。确保不掉针。

塔钟的四个机芯皆与附图1中虚线框内的齿轮传动相同。用一个交流马达M驱动。用连杆和万向节〈26〉传递力矩，达到四个子钟同步运行。