一種機心日夜顯示機構

摘 要：我們都知道一般的機械表都是由時針指示的12小時制，偶爾附加機構也會帶有24小時機構或者星辰機構，而本文要談論的日夜顯示機構用了一種簡單、直觀的方式將12小時制改為24小時制，一種由太陽或月亮直接指示的24小時制。白天（6點到18點）由太陽指示時間而晚上（18點到第二天6點）則由月亮指示時間。本文的日夜顯示結構配有兩個表盤，下表盤包含時分數字，上表盤則只含分刻度，同時將分的刻度放在最外圈，數字更大，更能精確快速讀出具體時間。

關鍵詞：機械表；12小時制；24小時制；齒輪傳動

中圖分類號：TH714.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0207-02

1 緒 論

1.1 鐘表是怎么來的

時間是什么？它是個抽象的名詞，因為它既無法度量又無法捕捉，我們只能觀察到它的變化，知道它的流逝。但是聰明的古人根據時間的變化規(guī)律來將虛擬的時間實物化。大約六千年前，巴比倫王國出現了第一個“時鐘”，名為日晷。那時候人們根據太陽影子的長短和方位來掌握時間。但是太陽的影子會受氣象的影響，相對來說不是很方便，于是聰明的古人又發(fā)明了一些受外界影響小的計時儀器，比方說漏沙計時的“沙鐘”，燃香計時的“火鐘”，滴水計時的“水鐘”等。但是最早采用齒輪的機械計時儀還要屬“水運儀象臺”。隨著人們要求的不斷提高和鐘表技術的不斷發(fā)展，人們相繼發(fā)明了時鐘，懷表、手表等。在當時，鐘表的制作似乎僅限于鎖匠的副業(yè)，直到后來，人們對鐘表精度的要求越來越高，鐘表技藝也日益復雜，才出現了專業(yè)的鐘表匠[1]。

1.2 中國機械表現況

近幾年，雖然機械表產量大減，但是卻仍在石英表盛行的今天保持著它第一無二的地位，這是為什么呢？因為如今的機械表已經不單單只是一種計時儀器，更是一種身份的象征，是一種奢侈品并且它的齒輪傳動機械美讓很多收藏家為之著迷。在中國，像海鷗、上海、丹東、杭州手表有限公司、飛亞達等鐘表廠家，都仍堅持生產高檔機械手表[4]。如今中國已成為世界鐘表行業(yè)生產大國之一，鐘表的產量也是位居世界前列，產品的品種也趨于多樣化和系列化[2]，與之前比可謂發(fā)展速度驚人。雖然如今中國的技術和設計水平遠遠沒有趕上瑞士等國家，但是如果中國的手表企業(yè)能有自己的工業(yè)設計理念，自己的自產機芯，減少對進口機芯的依賴，相信不久后也會有自己的一片天地。

1.3 12小時制和24小時制

一般我們所看見的鐘表都是將大表盤劃分為12等分即所謂的12小時制，而不是24小時制，這是為什么呢？我想可能主要原因是如果在鐘表起源時將表盤劃成24小時那么每一小時的刻度太小，當時的發(fā)明技術精度又不夠，這樣做成24小時制不僅不便于觀察，而且完全沒有必要，以至于延續(xù)至今一直使用的都是12小時制。

2 齒輪傳動比

圖1表示一對齒輪的嚙合傳動。滿足正常傳動的基本條件是兩個齒輪的模數相等，也就是兩個齒輪的齒距相等。假設圖中，大齒輪為主動輪，齒數為Z1，轉速為W1，輸入力矩為M1；小齒輪為從動輪，齒數為Z2，轉速為W2，輸入力矩為M2。在機械表中，傳動比i是指從動輪的轉速W2與主動輪轉速W1之比，他等于主動輪齒數與從動輪齒數之比，即：

i=W2/W1=Z1/Z2

i>1，表示從動輪的轉速高于主動輪的轉速，屬于增速傳動；i<1，表示從動輪的轉速低于主動輪的轉速，屬于減速傳動。這個規(guī)定與普通機械設計相反，其目的是讓傳動比的數值大于1，便于分析。

齒輪傳動的力矩比是指從動輪輸出力矩與主動輪輸入力矩之比i力，在不考慮摩擦力矩的情況下，力矩比與傳動比互為倒數。在升速傳動中，從動輪的轉速以傳動比i為倍數增大，力矩卻以1/i為倍數減少。

3 日夜顯示機構

3.1 關于日夜顯示機構的新的構想

在如今的技術條件下，機械表的精度已經可以達到很高了，那么有沒有可以實現24小時制的呢？本文的日夜顯示機構就是由此而來。本文討論的日夜顯示機構將一圈1h的60min劃成60等分，便于分針的精確指示和準確讀數。同時也將24小時制分為兩個半圈分別代表白天和黑夜，分別用太陽月亮圖案來指示小時。

3.2 日夜顯示機構原理

該機構與一般的機心機構相差不大，區(qū)別就在于本文討論的新型機構的時輪通過兩個過輪（4）帶24小時輪轉（5），傳動比為0.5，是一種減速運動。其中除分輪（3）和時輪部件（2）外其余涉及零部件均在基板（1）上（詳見圖2）。

時輪部件（2）12小時轉一圈，通過兩個過輪（4）帶動24小時輪（5）轉動。時輪部件（2）和24小時輪（5）模數相同，通過增加1倍的齒數使24小時輪（5）能24小時轉1圈。在24小時輪（5）的兩邊分別對稱裝上太陽圖案（6）和月亮圖案（7），這樣就能讓太陽和月亮過12小時交替工作，達到24小時1d的指示目的（見圖2、圖3）。

本結構的表盤部分由上表盤（10）和下表盤（9）組成。其中下表盤（9）上印有3圈數字。最外圈是和上表盤（10）拼成一個整盤60min的數字，每格為1min。第二圈是太陽圖案（6）指示的白天6點～18點數值，第三圈是由月亮圖案（7）指示的晚上18點～6點數值。在圖3的走時示意圖中可以看見左邊6刻度處是太陽圖案（6）剛剛從半山升起，表示早上6點；太陽圖案（6）在12刻度處表示正午12點，此時看不見月亮圖案（7）；太陽圖案（6）在右邊6刻度處表示下午6點，太陽要下山了，月亮開始出現，此時月亮圖案（7）在左邊6刻度處；月亮圖案（7）在24刻度處表示晚上24點，此時看不見太陽圖案（6）。

本結構的24小時輪（5）、過輪（4）和時輪部件（2）都可通過蓋片（8）來控制軸向間隙（詳見圖2）。

4 結 語

本日夜顯示機構結構簡單，新增零件少，樣式新穎，不僅解決了12小時改24小時制不便觀察、讀數不精確的問題，也能讓24小時直觀得被讀出，同時指示圖案的多樣性也為機心增添了趣味性。

參考文獻

[1]CLOIE靈感無重感.cloie專題-手表的歷史[A].2011，09.

[2]首席知識官.2010年國內鐘表行業(yè)深度分析報告[DB/OL].2011，2.

收稿日期：2018-3-23

作者簡介：吳焱萍，女，本科，研究方向為機械表。