一种可动态显示物候时间和逆计时时间的钟表装置的制作方法

本发明涉及一种钟表装置，具体是一种可在表盘上利用机械传动或电子影像技术及灯光、音响动态显示物候时间和逆计时时间的钟表装置，所述物候时间包括一年四季、二十四节气、月相盈亏、星座、生肖的物候时间，所述逆计时时间为一年逆时针转动一圈的年度剩余时间。

背景技术：

以主体指示时、分、秒且时针一日行走两圈的传统钟表装置，经过全人类漫长岁月的创造和改进，已日臻精确、完美。但是同样是经过全人类特别是我国劳动人民漫长岁月中总结创造出来的具有丰富文化内涵、反映自然与人类生产、与生活紧密相关的物候时间，到目前为止只能静态地指示或记录在书籍、谚语、图表或钟表附带的静态装置中，不能即时的、动态的、随处可见的提示人们，以至于人们特别是青少年常常淡忘了这些先人留给我们的时间智慧结晶。例如我国劳动人民独创的反映季节变化的二十四节气，现在还有多少人能细数排序。

目前反映物候时间概念并得到广泛传播和应用的有以下几类：

1）四季和二十四节气：四季和二十四节气是根据太阳在黄道（即地球绕太阳公转的轨道）上的位置来划分的。四季和二十四节气是我国民间传统节令，在我国乃至东南亚各国人民中得到广泛传承和传播。

2）月相盈亏：月球在绕地球公转的同时进行自转，其运动轨迹反映出月相的盈亏。

3）12星座时：主要是指地球每年围绕太阳公转，由地球的角度观察到的太阳在黄道上所在的十二星座。

4）十二生肖时：用十二地支所配十二种动物来纪年、纪日和计算每一个人的属相，产生于我国的一种古老文化。在我国及东南亚各国广泛的传承与传播。

另外，在诸如奥运会、高考、春节等重大社会活动或节庆到来之前，人们喜欢设置“倒计时”来实时提示此刻起距目标日还有多少天，以此来激励人们抓紧时间，努力工作，更好、更快的完成目标任务。但我们现在看到的“倒计时”设置，形式虽多样，但基本属于静态显示，或者跨时很短，同样缺乏连续的、一年甚至几年的倒计时钟表装置。

技术实现要素：

本发明的目的是在传统钟表基础上将一年四季、二十四节气、月相盈亏、星座、生肖等物候时间和逆计时时间的要素用文字、刻度、图形集中或部分组合显示在一个表盘上，并用相应的指针或灯光色块及音响动态地指示此时此刻的物候时间和逆计时时间。

本发明所采取的具体技术方案如下：

一种可动态显示物候时间和逆计时时间的钟表装置，其在表盘上设有多个同心圈层来指示不同的物候时间和逆计时时间，圈层由里往外计数，其中：

第一圈层为公历时和生肖时盘，包括两个指示圈，内圈为公历24小时全日时圈，外圈为十二生肖时圈，第一圈层配有顺时针转动的第一指针，第一指针一天转一圈；

第二圈层为月时盘，包括四个指示圈，内圈为月相盈亏变化圈，三个外圈由内到外分别为农历28天、30天、31天月份圈，第二圈层配有顺时针转动的第二指针，第二指针一个月转一圈；

第三圈层为季年盘，包括三个指示圈，内圈为十二星座圈，中圈为二十四节气圈，外圈为一年中二十四节气分段组成的春、夏、秋、冬四季圈，第三圈层配有顺时针转动的第三指针，第三指针一年转一圈；

第四圈层为逆计时盘，逆计时盘设有数字和刻度组成的逆计时圈，第四圈层配有逆时针转动的第四指针，第四指针一年转一圈，一天转一个数字格，逆计时盘上已过的数字和刻度随着第四指针的转过而自动隐匿。

表盘上的第一圈层至第三圈层为物候时间圈层，第四圈层为逆计时时间圈层，物候时间圈层和逆计时时间圈层可以单独显示在表盘正面上，也可以将物候时间圈层显示在表盘正面上，逆计时时间圈层显示在表盘背面上。所述四个圈层也可以任意搭配组合，形成不同的表盘。

各圈层为便于识别可采用不同的色块。四季圈各段采用与春夏秋冬相匹配的绿红黄白四种颜色。表盘上的文字、刻度、图形、指针采用有机透光材料制作并植入LED发光二极管，使表盘色彩丰富并富于变化，增加观赏性。

另外，对于直径较大的表盘，在表盘中心的位置，还可以设置常规的公历日期表、农历日期表、温度计和湿度计。

本发明主要用在景观时间雕塑上进行物候时间和逆计时时间的指示，特别适合在景区、学校、社区等人群聚集的地方建成具有实用性的雕塑作品。其构件直径小至1米左右，大到约30米甚至更大，主要视场地、周边环境等情况确定。作品可做成垂直耸立（单面、双面）、平躺、斜卧、悬挂（如建筑梁上）、嵌挂（如建筑物墙体、岩石、山体）等多种形态。当然本发明也可以做成小型实用佩件、摆件、挂件，如手表、怀表 、座钟、挂钟等，或融入常规钟表元素并加入其它元素做成模型、工艺品、益智玩具。

应用在景观时间雕塑上时，表盘内还安装有音响系统。公历时生肖时音响系统用钟声辅以我国传统巡更竹梆子声音报时；八个月相每到一个，音响系统播放世界名乐曲；二十四节气中每个节气，音响系统播放相应的时令歌。

所述钟表装置的指针传动系统采用以下几种方案：

1、在传统机械式钟表传动原理、结构的基础上进行适当改进。此方案适用于表盘直径4米以下的产品，造价较为昂贵。

2、传统电子钟或LED点阵屏幕，形成虚拟指针动画。此方案适用于所有产品，造价昂贵。

3、选用适合的工业减速器多个串联并配用无极调速电机驱动。此方案价较为低廉，特别适用于大型产品。此方案需配以手动、自动指针校准系统。

4、以上三种方案混用。例如在大型产品中，一天转一圈的第一指针和一个月转一圈的第二指针采用机械钟表传动结构，一年转一圈的第三指针和第四指针采用工业减速器传动结构，公历日期表、农历日期表、温度计、湿度计采用电子钟方案。

所述第四圈层逆计时盘上已过的数字和刻度的隐匿可以采用以下方案：

1、采用机械式传动由第四指针带动不透光柔性材料进行遮挡。

2、整个逆计时圈用LED发光二极管点阵覆盖，通过控制灯开关或灯光亮度使数字、刻度显现或消失。

本发明灯光、音响、指针传动均需用电力，因此必需配备交直流逆变应急备用电源。

本发明的在传统钟表基础上将物候时间和逆计时时间的要素用文字、刻度、图形集中或部分组合显示在一个表盘上，并用相应的指针或灯光色块及音响进行动态地指示。本发明蕴含厚重的文化传承、科技知识及启迪思维的哲理，具有独特的时间概念和丰富生动的表盘画面，其物候时间可以动态地表达时序更迭、物候易象，这是往往容易被忽略的生命的节律，它给人以提示：物有年轮，人也有年轮，依时而生，可得永年。而逆计时时间以减法的方式运行，已过的时间逐渐消失，能给人深刻的警示：一寸光阴一寸金，时间正一寸寸地消失，让人们更加懂得时光易逝，珍惜年华。

附图说明

图1为物候时间和逆计时时间的圈层同在表盘正面时的示意图。

图2为逆计时时间圈层单独在表盘背面时的示意图。

图3为表盘正面显示物候时间的三个圈层的示意图。

图4为图3表盘背面显示逆计时时间的圈层的示意图。

图5为图3表盘安装架构的正面视图。

图6为图3表盘安装架构的侧面视图。

图7为指针传动系统的结构示意图。

图8为逆计时盘采用机械式隐匿已过的数字和刻度的机构示意图。

图9为图8的俯视图。

图10为图8的A-A放大图。

图中：1-全日时圈，2-十二生肖时圈，3-第一指针，4-月相盈亏变化圈，5-农历28天月份圈，6-农历30天月份圈，7-农历31天月份圈，8-第二指针，9-十二星座圈，10-二十四节气圈，11-四季圈，12-第三指针，13-逆计时圈，14-第四指针，15-公历日历表，16-农历日期表，17-温度计，18-湿度计，19-钢筋混凝土基础，20-钢结构主体建筑，21-表盘装饰灯光层，22-指针传动系统，23-音响系统，24-无极调速电机，25-摆线针轮减速机，26-转向箱，27-机械钟表传动机构，28-屏蔽遮挡暗箱，29-锥形筒，30-不透光柔性材料，31-布料棍。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

图1所示为一个物候时间和逆计时时间的圈层同在正面的表盘，如图所示，本钟表装置的表盘上由内至外设有四个同心圈层来指示不同的物候时间和逆计时时间。第一圈层为公历时和生肖时盘，包括两个指示圈，内圈为公历24小时全日时圈1，外圈为十二生肖时圈2，第一圈层配有顺时针转动的第一指针3，第一指针3一天转一圈。第二圈层为月时盘，包括四个指示圈，内圈为月相盈亏变化圈4，三个外圈由内到外分别为农历28天、30天、31天月份圈5、6、7，第二圈层配有顺时针转动的第二指针8，第二指针8一个月转一圈。第三圈层为季年盘，包括三个指示圈，内圈为十二星座圈9，中圈为二十四节气圈10，外圈为一年中二十四节气分段组成的春、夏、秋、冬四季圈11，第三圈层配有顺时针转动的第三指针12，第三指针12一年转一圈。第四圈层为逆计时盘，逆计时盘设有数字和刻度组成的逆计时圈13，第四圈层配有逆时针转动的第四指针14，第四指针14一年转一圈，一天转一个数字格。在表盘中心的位置，还设置常规的公历日历表15、农历日期表16、温度计17和湿度计18。

图2为逆计时时间圈层单独设置在表盘背面的一种形式，该逆计时时间圈层是一个为2014年9月1日入学至2017年9月1日毕业的高中学生设置的三年“倒计时”盘。该逆计时时间圈层为一个跨年度的“倒计时”，每跨一年设置一个相同结构的逆计时圈，内圈起始天数为本“倒计时”的总天数，外圈起始天数字为“0”。高中三年跨四个年份，每年设置一个逆计时圈。内圈为2014入学年，第四指针14屏蔽遮挡起始天数字为1095（在校学习三年天数）。外圈为2017毕业年，起始天数字为0。当第四指针转至12月本年度最后一天（元旦线位置）时，数字及刻度屏蔽遮挡转至下一年度逆时圈连续数字位置开始。图2表盘上的第四指针14状态表示：至2016年8月10日距离本届高中毕业日还有405天。

图3和图4所示为一个大型景观时间雕塑的表盘，表盘直径12米，垂直耸立，双面结构。正面显示物候时间的三个圈层，如图3所示，包括公历24小时全日时圈、十二生肖时圈、月相盈亏变化圈、农历月份圈、十二星座圈、二十四节气圈、四季圈。背面显示逆计时时间圈层，如图4所示，其为一个显示一年365天倒计时的逆计时圈。

本大型景观时间雕塑的表盘安装架构图如图5和图6所示，景观时间雕塑由钢筋混凝土基础19、钢结构主体建筑20、表盘装饰灯光层21、指针传动系统22、音响系统23几大部分组成。钢筋混凝土基础19、钢结构主体建筑20由设计院按抗12级大风、7级地震烈度设计。表盘装饰灯光层21如图3和图4所示，由表盘蒙皮结构层、表盘及艺术装饰层组成。其中字画、刻度采用亚克利有机透光材料植入LED发光二极管方案。灯光、音响系统按本发明要求设计，灯光系统开关、明暗，音响系统选曲、播、停、音量等均与各指针位置联动，由计算机程序自动控制。

所述指针传动系统22的具体传动方式如图7所示，无极调速电机24为一年转一圈的指针提供动力，由四台工业用摆线针轮减速机25串联组成的减速机组将每分钟转200圈左右的电机转速降至一年转一圈，转向箱26将减速机组传动方向变成与表盘垂直方向，进而驱动一年转一圈的第三指针12顺时针转动，表盘背面第四指针14由于与表盘正面的第三指针12同轴，因此成为逆时针转动；通过减速机组带动机械钟表传动机构27，进而驱动每天转一圈的第一指针3和每月转一圈的第二指针8。

逆计时时间圈层的逆计时盘上已过的数字和刻度的隐匿采用机械式传动方案时，如图8-10所示，第四指针14头部面向表盘侧设有屏蔽遮挡暗箱28，箱内置有用于收卷不透光柔性材料30的锥形筒29，锥形筒29的长度大于逆计时圈数字和刻度的径向宽度。不透光柔性材料30的一头固定在逆计时起始天的表盘位置，其余绕在单向转动的锥形筒29上，在屏蔽遮挡暗箱28内部锥形筒29的侧下方还设有一个可对不透光柔性材料30进行张紧调节的布料辊31。当第四指针14转动时带动屏蔽遮挡暗箱28产生角平移运动时，锥形筒29被动转动，此时不透光柔性材料30被扯出屏蔽遮挡暗箱28并覆盖在表盘逆计时圈上。通过调整布料棍31与锥形筒29的相对位置，可以调节布料辊31对不透光柔性材料30的压力大小，使不透光柔性材料30能平整地贴合在表盘逆计时圈表面的数字和刻度上。

上述图例仅为本发明的典型实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改或等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。