專利名稱：針顯示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種針顯示裝置，尤其是一種與新穎可靠的時鐘及類似物相關的技術先進的針顯示裝置。
技術背景記時器是眾所周知的。針式計時裝置數十年來既是玩具，又是藝術，被孩子們用來根據有限數目的針頭位置來獲取及“數字化”某一個物體，在此物體上放上數根針，通過重力的作用來操作，落到底部設計的形狀上。而使針式藝術盒如此有趣的這個東西，只是利用針的地心引力在一個平面配置下運作而實現的，因此也使其受到一定的局限性，因為這類裝置通常必須能夠回到原始位置，以便對之進行復位及重新定位操作，從而使針能夠落下，所以傳統的這類裝置具有一定的限制，其使用極為不便，且不利于推廣。
發明內容本實用新型的目的是提供由頂針組成的且與新穎可靠的時鐘及類似物相關的針顯示裝置。
本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的本實用新型針顯示裝置的第一個實施例利用兩個不同尺寸的凸輪元件推動一個針固定板，使其上的頂針向前移動，這些凸輪元件都具有一平直部，這些平直部可以使針固定板上的頂針向后運動而與具有突出號碼的皮帶接觸，該皮帶借助一個不斷被驅動的馬達而旋轉。凸輪元件可帶動針固定板運動到遠離皮帶的位置，針固定板在該位置顯示圖案。本實用新型的第二個實施例則利用推拉式螺線管將由若干頂針組成的預定分割區控制到朝外或者朝內的位置。
本實用新型的優點在于本實用新型針顯示裝置借助由頂針組成的顯示陣列來顯示圖案或符號，簡單實用。
下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。
圖1是本實用新型針顯示裝置的立體分解圖。
圖2是圖1中所見到的各頂針與凸輪部件的局部示意圖。
圖3是本實用新型針顯示裝置的部分頂針運動時形成數字的狀態圖。
圖4是本實用新型針顯示裝置的部分頂針靠近顯示板時的狀態圖。
圖5是本實用新型針顯示裝置的正視圖。
圖6是本實用新型針顯示裝置的側視圖。
圖7是本實用新型針顯示裝置的另一實施例的立體分解圖。
圖8是本實用新型針顯示裝置的另一實施例單個螺線管的另一視角的立體圖。
圖9是本實用新型針顯示裝置的另一實施例單個螺線管及其上頂針的立體圖。
圖10是本實用新型針顯示裝置的另一實施例多個螺線管及其上頂針顯示數字22的立體圖。
圖11是本實用新型針顯示裝置的另一實施例多個螺線管及其上頂針顯示數字88的立體圖。
具體實施方式請參考圖1，顯示記時器11具有一塊顯示板13，該顯示板13與針孔板15保持一定距離。針孔板15的四角各固定一支柱17，這些支柱17確定了針孔板15與顯示板13之間的距離。針孔板15與顯示板13之間則安裝一個針固定板19，其四角各開設一與支柱17對應的開孔21，使得針固定板19可以在支柱17上滑動。支柱17上裝配有彈簧23，使得針固定板19受到彈簧23的彈力作用而偏向于針孔板15。
針孔板15上間隔設置有一對凸輪孔27與29，通過這對凸輪孔27與29，可以使凸輪元件31與33均勻地驅動針固定板19，并對其進行復位操作。針孔板15與基座35相連接，基座35與側壁37相連接。側壁37上承載一系列滾輪39，而這些滾輪39樞轉安裝在一系列輪軸41上，輪軸41從側壁37延伸出來。其中一組滾輪39的下側后部為一系列鏈輪43，鏈輪43與由馬達47驅動的軸45相嚙合，鏈輪43與滾輪39上纏設一系列皮帶49，皮帶49的外側向外凸出而形成號碼51。鏈輪43可以包括減速輪，以降低皮帶49的轉動速度，并且記錄時間。指示小時的皮帶49可以組合為十二小時指示的單條皮帶，或者組合為二十四小時指示的皮帶。
馬達47可以接交流電源、電池或者太陽能。開關套件55控制凸輪元件31與33或者其它元件。例如，當用戶要每隔五分鐘進行一次時間改變時，則凸輪元件31與33經過設定，可以每隔五分鐘操作一次。在這種情況下，即使皮帶49持續轉動，它們的圖像也將只會每隔五分鐘拍攝一次。此外，本針顯示裝置還包括一殼體57。
針固定板19可以比針孔板15略寬一些，以便在部分頂針61形成號碼51的形狀后，當針固定板19離開針孔板15時，針固定板19向前運動可以帶動一系列具有針頭63的頂針61一同向前運動。這可以通過選擇材料來實現，比如使用一種更具磨擦力的材料制作針固定板19或者使針固定板19上固定頂針61的固定孔變小，或者選擇針孔板15時，使用磨擦力較小的材料。此外，一旦將頂針61放入適當的位置，頂針61將保持直立。頂針61上靠近針固定板19處具有一層可以加大固定板19與頂針61之間磨擦的磨擦涂層。
此外，顯示板13的四角還開設四個開孔65，螺紋元件67可以穿過這些開孔65而與支柱17的內螺紋相螺鎖。
圖2是部分頂針61與凸輪元件31的示意圖。該圖的右側是一系列頂針61，其針頭63固定于針固定板19與顯示板13之間。凸輪元件31由矩形凸輪71與圓弧凸輪73組合而成，并且兩者共同裝配在凸輪軸75上。
矩形凸輪71的兩端各呈半圓形狀，可以最大程度地將針固定板19推向顯示板13，矩形凸輪71的中間為矩形。圓弧凸輪73包含平直部77及弧形部79。當使用連續的驅動馬達時，弧形部79沿著針固定板19的表面運動，使本顯示記時器11處于一種計時的穩定狀態。請參考圖4，弧形部79可以加工為一種不連續的形狀，使得由頂針61所形成的號碼51的形狀可以逐漸弱化的顯示到顯示板13上。圓弧凸輪73的長度可能隨之逐漸增大，以便與矩形凸輪71的外側長度相適配，使得號碼51的形狀經過很長的時間才逐漸弱化。平直部77的形狀恰巧與矩形凸輪71相一致，這樣就提供了一段非常短的時間，能夠使針固定板19最大程度地遠離顯示板13，如圖3所示。圖2中的矩形凸輪71的一端抵靠在針固定板19的一側，使得針固定板19與針孔板15的距離最大；而頂針61的針頭63則夾置于針固定板19與顯示板13之間。
請參閱圖3，針固定板19最大程度往后行進，各頂針61以盡可能沒有磨擦的方式滑動通過針孔板15，使部分頂針61與號碼51相接觸，通過顯示板13可以顯示由部分頂針61與號碼51接觸后形成的形狀，該顯示板13可以是樹脂玻璃窗制成的，甚至是對于任何來自針頭63的磨擦具有較高阻力的玻璃窗。在此位置，彈簧23完全恢復原狀，針固定板19與針孔板15之距離最小。
圖4中顯示的位置是顯示記時器11占用大部分時間的位置，通常大約為每分鐘55秒，在該位置的時間可以看得到，因為按頂針61的差別位移進行記錄。在圖4中的循環之后，此循環按照圖2、然后是圖3再回到圖4所示加以重復。
請參閱圖5，顯示計時器11的前側示意圖以較概略的方式所示，但是仍然指出了凸輪元件31與33、皮帶49、針頭區81的定位，并顯示了通過針頭區81的數字“8”。
請參閱圖7，該圖說明了針顯示裝置的第二個實施例即顯示記時器101。顯示板103位于針孔板105的前面，并借助四個支柱107與針孔板105隔開，顯示板103借助螺釘109固定，而針孔板105上則開設若干針孔111。
在針孔板105后面是一個針固定板115，其包括一個具有前置板119的支架117，該前置板119上設有若干固定的頂針121。在前置板119的中央位置是由針孔125及空白區127組成的多個“8”字的形狀。
一般通過顯示板103看不到針孔125或空白區127的形狀，因為針孔板105的針孔111遮住了針孔板105后面的所有東西。針固定板115前面的頂針121剛好露出一點點，因此可以看到針孔125或空白區127的形狀。空白區127具有兩個矩形區域，這些矩形區域上穿設若干頂針129。而這些矩形區域上的頂針129之外的其它頂針則從針固定板115的后面穿出，使這些頂針均勻地突出在針固定板115的前面。
從針孔125或空白區127后面伸出來的頂針的位置可以移動，其位置可以從與頂針121齊平的第一個位置轉移到與頂針121不齊平的第二個位置。
如果穿過針孔125或空白區127的頂針特別長，則第二個不齊平位置的頂針將位于頂針121的前面；如果穿過針孔125或空白區127的頂針特別短，則第二個不齊平位置的頂針121將位于頂針121的后面。這樣，第一種情況的指示標志為突出，第二種情況的指示標志為凹陷。
針固定板115的后面懸掛著針固定裝置131，針固定裝置131由針支撐片133和中間針支撐片135組成。針支撐片133一般為梯形，而中間針支撐片135一般較長，其兩端為彎曲狀。
針支撐片133和中間針支撐片135均固定于若干支撐板141上。支撐板141的后面為電路板145，電路板145上安裝有四組螺線管153，這些螺線管153最好是閉鎖螺線管，其工作機理如同圓珠筆，按動一次，頂針推向前；再按動一次，頂針恢復原位。這么做是為了簡化控制程序。
電路板145用來支撐其它電路及螺線管153。而電源線155則將主后室159上的電池室157與電路板145相連接。主后室159也可安裝變壓器或其它功率轉換設備，以方便將顯示記時器101插入主室電流系統。另外，主后室159內也可以安裝直流電源插座，通過壁裝變壓器或類似裝置運行。
按鈕組161與電路板145相連接，并且按鈕組161通過主后室159的容置孔163而發揮作用，用戶可以借此而設置當前時間。按鈕組161還與控制器芯片165相連接，控制器芯片165通過按鈕組161可以接收到用戶設定的時間，并且控制器芯片165與螺線管153相互連接。
螺線管153最好是閉鎖螺線管，其運作方式為按動一下，頂針推向前；再按動一下，頂針恢復原位。這樣，螺線管可以具有復位功能，也可以由用戶通過按鈕組161進入復位操作，使螺線管153與實際時間同步，解決因技術問題而產生的時間差異。
上述技術問題包括電池電量不足。也許電池電量對于控制器芯片165來說是夠了，但對于所有螺線管153則可能不夠。如果電量不足，螺線管153則可能錯誤地工作，因而需要對之復位。
主后室159的后面為電池室157、蓋板167及提手169。四個螺釘或鉚釘171將主后室159、針固定板115和針孔板105連接在一起。
圖8是螺線管153的側面立體圖。每個螺線管153包括一個外殼175和一個傳動裝置177。從該圖上還可以看出，傳動裝置177可以與支撐板141相連接。每塊支撐板141支撐一組頂針179。
頂針179自前置板119的表面向外伸出。為了更清楚地展示動作過程，圖8中未顯示前置板119上的頂針121，可以看到頂針179顯示數字“2”。
在數字“2”的左上端和底端的針支撐片133向后縮回，露出短短的一部分傳動裝置177，同時也露出后面的支撐板141，這樣，頂針179的后端露在前置板119后面。
圖9反映的是用于操作針支撐片133的操作元件組。穿過針支撐片133的頂針179固定在支撐板141上。支撐板141和外殼175離得很近，所以圖9中看不到傳動裝置177。
圖10反映的是通過頂針179表示數字的實例。頂針179向前突出而表示數字“22”。
圖11反映的是通過頂針179表示數字的另一個實例。頂針179向后縮回而表示數字“88”。
本實用新型通過軸向頂針的位移，特別是通過采用具有設置及復位機構的特殊結構來追蹤若干頂針的軸向位移，從而實現計時的目的。
權利要求1.一種針顯示裝置，包括針孔板、若干頂針、復位板、皮帶、機械裝置及驅動裝置，其特征在于該針孔板上具有許多平行的針孔，這些頂針可在上述針孔板的針孔內滑動，該復位板用于調整上述頂針的軸向位置，該皮帶可以移動且其表面突出若干號碼，上述頂針中的一部分可接觸到上述皮帶的至少一個號碼，并且皮帶可以使這些接觸到號碼的頂針產生軸向位移，該機械裝置可定期對齊上述所有頂針及定期使部分頂針與皮帶的至少一個號碼接觸，該驅動裝置可驅動上述皮帶使其上至少一個號碼移動位置。
2.根據權利要求1所述針顯示裝置，其特征在于該具有突出號碼的皮帶被設置為隨著時間的推移而運動，且該皮帶上至少一個突出的號碼顯示時間的推移。
3.根據權利要求1所述針顯示裝置，其特征在于該機械裝置包括一個凸輪元件。
4.根據權利要求1所述針顯示裝置，其特征在于該復位板為一顯示板。
5.一種針顯示裝置，包括針固定板、第一類頂針、第二類頂針及若干螺線管，其特征在于該針固定板上開設若干用于滑動支撐許多頂針的平行的針孔，該第一類頂針由針固定板支撐，且這類頂針可在上述針固定板的針孔內滑動，該第二類頂針由針固定板滑動支撐，且該類頂針分成許多小組，每個小組至少包括兩個獨立傳動的針支撐片，每個螺線管包括一個外殼和一個傳動裝置，該傳動裝置機械連接到可獨立傳動的針支撐片上，且該傳動裝置可使第二類頂針移動到位于第一類頂針的前面、后面或與第一類頂針齊平的位置。
6.根據權利要求5所述針顯示裝置，其特征在于該兩組獨立傳動的針支撐片中至少有一組是通過一個支撐板與至少兩個第二類頂針相連接而形成的。
7.根據權利要求5所述針顯示裝置，其特征在于這些螺線管至少有一個是閉鎖螺線管，按動一下該閉鎖螺線管，可將其中一組獨立傳動的針支撐片推到第一個位置，再按動一下該閉鎖螺線管，可將其中一組獨立傳動針支撐片推到第二個位置。
8.根據權利要求7所述針顯示裝置，其特征在于該第二個位置是將其中一組獨立傳動的針支撐片推到上述第一個位置的起始位置。
9.根據權利要求5所述針顯示裝置，其特征在于第一類頂針由針固定板附近的一個前置板支撐。
10根據權利要求5所述針顯示裝置，其特征在于該針顯示裝置還包括一控制器，該控制器與螺線管相連接，并控制至少兩組獨立傳動的針支撐片中的一組。
11.根據權利要求10所述針顯示裝置，其特征在于該控制器控制針支撐片顯示時間的推移。
專利摘要一種針顯示裝置，其第一個實施例是利用兩個不同尺寸的凸輪元件推動一個針固定板，使其上的頂針向前移動，這些凸輪元件都具有一平直部，這些平直部可以使針固定板上的頂針向后運動而與具有突出的號碼的皮帶接觸，該皮帶借助一個不斷運行的馬達而旋轉。凸輪元件可帶動針固定板運動到遠離皮帶的位置，而針固定板在該位置停留一分鐘，從而可以顯示時間、溫度、大氣壓力等符號與圖案。本針顯示裝置經過配置可以顯示任何空間圖像甚至可以顯示一系列的圖像。本實用新型的第二個實施例則利用推拉式螺線管將由若干頂針組成的預定分割區控制到朝外或者朝內的位置。
文檔編號G04C17/00GK2704866SQ0320522
公開日2005年6月15日 申請日期2003年7月24日 優先權日2002年7月26日
發明者馬仕賢, 羅伯特·布魯斯·泰勒 申請人:馬仕賢, 羅伯特·布魯斯·泰勒