可拼接式時鐘的製作方法

2023-06-16 15:38:56

本發明涉及一種可拼接式時鐘。

背景技術：

目前的時鐘都是固定結構的，主要用於指示時間或者播報時間，功能單一，不具有拼裝玩具的功能。並且由於結構固定化設置，容易摔壞，不適用於兒童使用。

另外，目前的音頻播放的時鐘，要麼是音頻文件固定在時鐘內部無法更換，要麼是通過磁性材料吸引固定在時鐘上，雖然方便更換，卻很容易掉落。例如專利號為CN104216275的中國專利就公布了一種智能時鐘，該智能時鐘所設置的卡片就是通過磁性材料吸引並固定於時鐘玩具上的，並且裸露於時鐘玩具的外表面，其安裝的牢固性有限，尤其是當同時安裝多個卡片的時候，這些卡片很容易掉落或者在輕微的觸碰下會掉落，從而影響時鐘的報時。

技術實現要素：

根據本發明的一個方面，提供了一種可拼接式時鐘，已解決上述問題的至少一個。該可拼接式時鐘包括：時鐘本體和機芯模塊，其中，時鐘本體包括時刻盤、功能主板、時鐘底板和連接件，時刻盤上設置有第一連接孔，功能主板上設置有第一固定槽，時鐘底板上設置有第二固定槽，連接件依次穿過第一連接孔、第一固定槽和第二固定槽將時刻盤、功能主板和時鐘底板連接成可拆卸的時鐘本體；時鐘本體的中央形成有空腔，機芯模塊貫穿空腔並與時鐘本體可拆卸連接。連接件將時刻盤、功能主板和時鐘底板連接起來組成一個時鐘本體，機芯模塊貫穿時鐘本體形成的空腔，可拆卸安裝在時鐘底板上，實現了將時鐘模塊化和可拼接化，使得各獨立的模塊依照一定的邏輯順序通過手工拼接成時鐘，拼接的過程可以培養兒童的動手能力，具有積木玩具的功能，引導兒童思考和探索，從而能夠達到寓教於樂的目的。而拼接成的時鐘又具有時間功能，不會因為摔碎而損壞，非常適合給兒童使用。

在一些實施方式中，可拼接式時鐘還包括有控制模塊、喇叭模塊和電源模塊，控制模塊、喇叭模塊和電源模塊設置在時鐘底板上，並與功能主板電連接；時鐘本體還包括時鐘音頻模塊，功能主板和時鐘底板之間形成有具有向外的開口的用於放置音頻單元的容納腔，時鐘音頻模塊通過具有向外的開口的容納腔與時鐘本體可拆卸連接，並與功能主板電連接。將時鐘音頻模塊插入時鐘本體的容納腔，一方面由於時鐘音頻模塊外形與容納腔的形狀相一致，通過彼此之間的摩擦力可以使時鐘音頻模塊固定於容納腔，從而具有防止卡片掉落的效果，並且，此舉將時鐘音頻模塊插入時鐘本體內部也有效地保護了卡片；另一方面，功能主板與時鐘音頻模塊電連接能夠實現時鐘的音頻播報功能。

在一些實施方式中，功能主板上設有具有第一觸頭的音頻文件控制電路，時鐘音頻模塊上設有具有第二觸頭的音頻文件電路，時鐘音頻模塊通過開口插入至容納腔，並且，在時鐘音頻模塊容置於容納腔時，第二觸頭與第一觸頭相連接。的第一觸頭與容納腔連通並且時鐘音頻模塊上的第二觸頭與第一觸頭的位置相對應，故當將時鐘音頻模塊插入容納腔的時候，第一觸頭與第二觸頭相互接觸，從而實現功能主板上音頻文件控制電路與時鐘音頻模塊上的音頻文件電路的電連接。

在一些實施方式中，功能主板上還設有導電插針，導電插針與音頻文件控制電路電連接，電源模塊、喇叭模塊和控制模塊上分別設有導電彈針，時鐘底板上設有第二連接孔，導電插針穿過第二連接孔分別與電源模塊、喇叭模塊和控制模塊上的導電彈針電連接。由此，實現功能主板與控制模塊、電源模塊的電連接，避免了導線連接，可以使內部結構更簡單和有序，也更利於根據需要拆卸和安裝。在具體實施例中，導電彈針與導電插針可以採用凹凸結構的球面配合，以增加接觸面積，避免點接觸，可以防止接觸不良。

在一些實施方式中，時鐘底板上還設有由中心向邊緣方向延伸的限位凸臺，限位凸臺末端設有擋片，每相鄰兩個限位凸臺與蓋合於時鐘底板上的功能主板共同圍成具有向外的開口的容納腔。功能主板背面與時鐘底板上的限位槽蓋合形成側面開口的卡片架容納腔，功能主板的第一觸頭位於容納腔內，卡片架從時鐘玩具的側面插入卡片架容納腔，使固定於卡片架的安裝裝置上的卡片的第二觸頭與功能主板的第一觸頭接觸，由此形成的容納腔結構簡單，容易實現，也方便卡片架的安裝和更換。並且，通過設置限位凸臺也能夠很容易地控制容納腔的數量，使之與時刻盤上的鐘點數保持一致。

在一些實施方式，時鐘音頻模塊包括卡片架和卡片，音頻文件電路設置於卡片上，卡片可拆卸安裝於卡片架上，卡片架的形狀與容納腔的形狀相匹配。由此，安裝和更換都變得很簡便，安裝也更加牢固，可以實現根據需求隨意更換卡片和卡片架。

在一些實施方式中，卡片架上設置有用於放置卡片的凹槽以及兩個卡合裝置，其中，卡合裝置包括底片、支板和限位片，底片、支板以及限位片合圍成半「工」字形的卡合裝置，且限位片朝半「工」字形的開口方向傾斜；兩個半「工」字形的卡合裝置開口相對朝向地設置於凹槽的內腔水平面的對角上。安裝的時候，可以先將卡片內側端插入凹槽的一個卡合裝置半「工」字開口內，外側端則貼著另一個卡合裝置上表面的斜面，並下壓卡片的外側端，此時卡片的外側端則通過卡合裝置上表面的斜面滑入另一個卡合裝置的半「工」字開口內，從而實現固定的目的。可見，兩個卡合裝置可以將卡片牢牢地固定，使其不容易脫落，從而保證了卡片上的第二觸頭與功能主板的第一觸頭的良好接觸。

在一些實施方式中，連接件包括卡頭、支腿和第一卡扣，卡頭呈圓盤狀，支腿設置在圓盤形卡頭的一直徑的兩端，第一卡扣設置在支腿的遠離卡頭的一端，並且第一卡扣與支腿呈一銳角設置。卡頭背面可以抵在時刻盤的安裝孔上，而後支腿可以依次插入所要連接的功能主板的第一固定槽，最後穿入時鐘底板的第二固定槽，並通過支腿末端外沿的第一卡扣卡合。由此，可以具有連接結構簡單，拆卸和安裝方便，操作便捷的效果。

在一些實施方式中，連接件的卡頭由透明材料製成，功能主板的相對於連接件的卡頭的位置上設有顯示燈。顯示燈設置於整點時刻的位置上，具有通過醒目的可視化標誌提示時間的作用，可以引起兒童的注意，加深其對時間的印象。

在一些實施方式中，時鐘還包括有罩體，罩體邊沿設有第二卡扣，時刻盤上對應設置有與第二卡扣匹配的安裝槽。通過罩體可以對時鐘的其他部分進行保護，延長時鐘的使用壽命。

在一些實施方式中，時刻盤依照所設鐘點數由十二或者二十四塊時刻盤單元拼接而成，並且與卡片架容納腔相對應，連接孔則設置在每塊時刻盤單元上。一個時刻盤單元可代表一個鐘點，拼接成時刻盤的時刻盤單元與十二或者二十四小時制的整數時刻對應，不僅將時刻盤設計成可拼接式結構，而且使其與時刻數在邏輯上嚴格對應，使兒童在玩玩具時鐘的時候對於時間得到潛移默化的影響。

在一些實施方式中，時鐘玩具還包括音樂模塊；音樂模塊通過導電組件電連接於功能主板。由此，可以具有擴展時鐘功能、增加娛樂的趣味性的效果。

附圖說明

圖1為本發明一實施方式的時鐘玩具爆炸圖；

圖2為圖1所示時鐘玩具拼接示意圖；

圖3為本發明時鐘玩具的卡片架安裝示意圖；

圖4為本發明時鐘玩具連接件以及連接件安裝示意圖；

圖5為本發明時鐘玩具卡片架上的卡合裝置示意圖；

圖6為本發明時鐘玩具的時刻盤單元示意圖；

圖7為本發明時鐘玩具的功能主板示意圖；

圖8為本發明時鐘玩具的時鐘底板示意圖；

圖9為本發明圖8中時鐘底板B處局部放大視圖；

圖10為本發明時鐘玩具的導電組件示意圖；

圖11為本發明時鐘玩具的剖面視圖；

圖12為圖11剖面視圖的E處放大視圖；

圖13為本發明時鐘玩具的控制模塊，喇叭模塊，音樂模塊，電源模塊示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

本發明實施例提供了一種可拆卸式的時鐘，將時鐘的各個組成部分全部模塊化，從而使得兒童能夠完成時鐘的自由拼接，提高兒童的動手能力，實現時鐘功能的多樣化。如圖1所示，該可拆卸式時鐘包括時鐘本體(圖未標出)和機芯模塊13，其中，時鐘本體包括時刻盤3、功能主板5(例如可以是PCB板)、時鐘底板9和連接件2，通過連接件2將時刻盤3、功能主板5和時鐘底板9連接成可拆卸的時鐘本體。時鐘本體的中央形成有空腔，機芯模塊13貫穿空腔並與時鐘本體可拆卸連接。

圖2示意性地顯示了一種實施方式的可拆卸時鐘的拼接實例。如圖2所示，時刻盤3上設置有第一連接孔32，功能主板5上設置有第一固定槽51，時鐘底板9上設置有第二固定槽91，連接件2依次穿過第一連接孔32、第一固定槽51和第二固定槽91將時刻盤3、功能主板5和時鐘底板9連接成可拆卸的時鐘本體。其中，時刻盤3、功能主板5和時鐘底板9都設置為圓環形，以在中央形成供機芯模塊13的軸穿過的空腔。如圖2所示，時刻盤3為由與鐘點數相同數量的時刻盤單元31拼接而成的圓盤，如依照所設鐘點數將鐘錶設置成十二小時制或二十四小時制，相應的時刻盤單元31的數量就為十二或者二十四塊。圓盤中心留出通孔可以供用於固定機芯模塊13的軸伸出。

圖4示出了連接件的具體結構，圖6至圖9分別示出了時刻盤單元31、功能主板5和時鐘底板9的結構。如圖4所示，連接件2包括卡頭21、支腿22和第一卡扣23，卡頭21呈圓盤狀，支腿22設置在圓盤形卡頭21的一直徑的兩端，第一卡扣23設置在支腿22的遠離卡頭21的一端，並且第一卡扣23與支腿22呈一銳角設置。如圖6所示，每個時刻盤單元31呈扇形，並於表面設有第一連接孔32。如圖7所示，圍繞於圓周邊沿均設有多對第一固定槽51，其中設置的第一固定槽51的對數與時刻盤單元31的數量相同。如圖8所示，時鐘底板9的圓周邊上均勻設置有多對與第一固定槽51對應的第二固定槽91，其中設置的第二固定槽91的對數與時刻盤單元31的數量相同。由於兩支腿22一端由同一個圓盤狀的卡頭21固定，另外一端設有第一卡扣23並且相對懸空，故兩條支腿懸空的一端可以在外力的作用下做適當的彈性變形，即兩條支腿22在外力的作用下可以靠攏或者分離一段距離，在外力撤銷後能恢復原狀。如圖2和4所示，第一固定槽51以及第二固定槽91的寬度一致，並且其寬度d1比連接件2上的第一卡扣23的寬度d寬，兩條支腿22之間的距離稍大於與之對應配合的孔或者槽的距離。由於第一卡扣23與支腿22呈一銳角設置，當連接件2插入第一固定槽51以及第二固定槽91時，第一卡扣23外側的斜面2011與第一固定槽51以及第二固定槽91的邊沿2012相抵，連接件2的卡頭21在壓力的作用下進入第一固定槽51以及第二固定槽91，並在第一卡扣23上外側的斜面2011引導下，兩支腿22由於彈性變形，相對距離變小，使其能輕鬆穿入第一固定槽51以及第二固定槽91。當支腿完全安裝完畢，第一卡扣23露出第二固定槽91，由於第一卡扣23外側的斜面2011脫離了第二固定槽91的邊沿2012的擠壓，支腿22的彈性變形恢復，第一卡扣23內側的斜面230反向勾住時鐘底板9的背面，防止連接件2反方向脫出。鑑於此特點，該連接件2可以很容易將相關部件連接於一起，被連接成型的部件卻很難自動散架，當需要拆卸已經被連接的部件只需同時用力使兩條支腿22往相互靠近的方向變形，從而使勾住槽側邊的第一卡扣23脫離，反方向撥動連接件2，使其脫離部件，從而達到拆卸的目的。通過將多個連接件2(與時刻盤單元31數量相同)分別依次貫穿第一連接孔32、第一固定槽51和第二固定槽91即可將時刻盤3、功能主板5和時鐘底板9組裝成時鐘本體。由於時刻盤3、功能主板5和時鐘底板9都為圓環形，組裝後便在時鐘本體中央形成了空腔，將機芯模塊13的軸自下而上穿出空腔，並將機芯模塊13與時鐘本體通過慣常方式(如螺紋連接或卡扣連接等)可拆卸連接至時鐘本體即可完成時鐘的組裝和拼接。

優選地，在具體實施例中，如圖6所示，第一連接孔32可以做成圓形通孔，圓形通孔由有兩個直徑不同的圓環組成，上面的圓環比下面的圓環直徑大，以便於兩個圓環接壤處形成一環形臺肩34，由此在將連接件穿過第一連接孔32時，連接件2的卡頭21剛好能夠與環形臺肩34相抵，以實現無縫和平滑連接。

如圖1和2所示，本發明實施例的可拆卸式時鐘還可以包括有控制模塊20、喇叭模塊11和電源模塊18，控制模塊20、喇叭模塊11和電源模塊18設置在時鐘底板9上，並與功能主板5電連接。時鐘本體還包括時鐘音頻模塊，功能主板5和時鐘底板9之間形成有具有向外的開口的用於放置音頻單元的容納腔809，時鐘音頻模塊通過具有向外的開口的容納腔809與時鐘本體可拆卸連接，並與功能主板5電連接。其中，形成容納腔809的方式例如可以是，如圖8和9所示，在時鐘底板9上設置由中心向邊緣方向延伸的限位凸臺92，每個限位凸臺92末端垂直於限位凸臺92設有擋片95。由此，相鄰的兩個限位凸臺92之間就形成了限位槽995，根據設置的時鐘點數，需要使得形成的限位槽995的數量與時刻盤單元31的數量相等。之後，當將功能主板5蓋合於時鐘底板上時，就在功能主板5和時鐘底板之間形成了與時刻盤單元31數量相等的多個具有向外的開口的容納腔809。其中，如圖7所示，功能主板5上集成有多個不同的音頻文件控制電路，功能主板5與時鐘底板9相貼合的面依照所使用的時刻鐘點數，環繞於圓盤功能主板5還均布設有相應組數(即與時刻盤單元31的數量相同)的第一觸頭6，每個第一觸頭6均與功能主板5上的音頻文件控制電路連接。相應地，時鐘音頻模塊上設置有多個不同的音頻文件電路，每個音頻文件電路相應設置有與第一觸頭6數量相當的第二觸頭71，並設置成當時鐘音頻模塊放置在容納腔809中時，第二觸頭71與第一觸頭6接通。由此，如圖3所示，將載有音頻文件的時鐘音頻模塊分別通過開口插入到容納腔809中，就可以實現音頻播放。

其中，圖5示出了時鐘音頻模塊的一種具體實施例，如圖5所示，時鐘音頻模塊可以設置為包括卡片架8和卡片7，具有第二觸頭71的音頻文件電路設置於卡片7上，卡片7可拆卸安裝於卡片架8上，卡片架8的形狀與容納腔809的形狀相匹配。其中，卡片架8中間開有通槽83，通槽一側邊表面上開有凹槽81，凹槽81的一條對角線的兩個角上分別設有一個卡合裝置82，卡片架8的兩側邊尾部設有卡塊85。其中，卡合裝置82包括底片823、支板822和限位片821，底片823、支板822以及限位片821合圍成半「工」字形的卡合裝置82，且限位片821朝半「工」字形的開口方向傾斜。兩個半「工」字形的卡合裝置82開口相對朝向地設置於凹槽81的內腔水平面的對角上。卡片7安裝於卡片架8的凹槽81內並通過卡合裝置82固定。安裝的時候，可以先將卡片7內側端72插入凹槽81的一個卡合裝置82半「工」字開口內，外側端73則貼著另一個卡合裝置82上表面的斜面並下壓卡片7的外側端73，此時卡片7的外側端73則通過卡合裝置82上表面的斜面滑入另一個卡合裝置82的半「工」字開口內，從而實現固定的目的。卡片架8能從時鐘玩具的側面上形成的開口插入容納腔809，使固定於卡片架8上的卡片7的第二觸頭71與功能主板5的第一觸頭6接觸以實現電連接。將卡片架8推入容納腔809的時候，卡片架8兩側的卡塊85在限位凸臺92末端的擋片95的阻擋下發生彈性變形直至整個卡片架8送入容納腔809後，卡塊85恢復原狀，並且卡塊85與限位凸臺92末端的擋片95相抵，從而防止卡片架8脫落，由此，可以將卡片7藏於時鐘內，有效防止卡片7掉落，避免了其影響時鐘的報時功能發揮。同時，由於卡片7可拆卸安裝於卡片架8上，而卡片架8又可拆卸安裝於時鐘本體的容納腔809中，在保證安裝牢固性的同時又可以根據需求隨意更換卡片7，非常方便。

具體地，控制模塊20、喇叭模塊11和電源模塊18設置在時鐘底板9上的方式可以是通過慣常的卡扣結構，也可以是通過凸圓柱和凹槽結構進行固定。而控制模塊20、喇叭模塊11和電源模塊18與功能主板5電連接的實現方式可以是通過導電組件連接的方式。其中，導電組件既可以是分離的組件，也可以是設置在相應模塊上的組件。例如，可以是在功能主板5上設置導電插針4，導電插針4與音頻文件控制電路電連接，在電源模塊18、喇叭模塊11和控制模塊20上分別設有導電彈針19，同時在時鐘底板9上設置第二連接孔910，在進行拼接時，將導電插針4穿過第二連接孔910分別與電源模塊18、喇叭模塊11和控制模塊20上的導電彈針19電連接即可。其中，在該實施例中導電插針4末端4144的端面呈凹狀半球面42，導電彈針19用於與凹狀半球面42配合的配合端1942的端面相應成形有凸狀半球面191。又如，還可以是使用如圖10所示的獨立的導電組件。如圖10所示，獨立的導線組件4142包括配合使用的導電插針4和導電彈針19，其中，導電插針4用於插入功能主板5，而導電彈針19則用於插在控制模塊20、電源模塊18、音樂模塊10、喇叭模塊11上。導電插針4末端4144的端面呈凹狀半球面42，頂端4143則垂直於導電插針4的軸線向外延伸形成限位環41。導電彈針19用於與凹狀半球面42配合的配合端1942的端面相應成形有凸狀半球面191，插入端1943的頸部則垂直於導電彈針19的軸線向外延伸形成限位擋環192，限位擋環192末端形成有導電插柱193。在使用圖10所示的導電組件時，還需要在功能主板5上開設導電通孔52，導電通孔52孔壁鍍有導電層，可以是鐵，鋁，錫，銅導電層，且導電層與功能主板5上集成的音頻文件控制電路電連接。如圖13所示，在控制模塊20、電源模塊18和喇叭模塊11上設置插孔1820。將導電插針4插入功能主板5的導電通孔52，並使限位環41頂住功能主板5，導電插針4的末端4144穿過鍾底板9上的第二連接孔910，導電插針4末端4144端面的凹狀半球面42與導電彈針19配合端1942端面的凸狀半球面191配合，導電彈針19的導電插柱193則分別插入每個插孔1820使得導電彈針19與控制模塊20、電源模塊18、音樂模塊10、喇叭模塊11電連接。

在具體優選實施例中，時鐘底板9也可以採用非圓環形的實現方式。在該實現方式中，可以是在時鐘底板9中心設置用於使機芯模塊13穿出的過孔911，並設置與過孔911同心的凸出成型的圓環912，並在時鐘底板9的底部成型有用於安裝機芯模塊13的機芯容納腔913。如圖2、圖11、圖12所示，機芯模塊13的機芯一端連接於齒輪系，另一端穿入時刻盤3、功能主板5和時鐘底板9疊加而成的時鐘主體並且穿出時刻盤3。其中，在穿出時刻盤3的機芯端部設置有時針14，分針13，秒針12，而齒輪系則置於由上蓋15和下蓋17結合而成的齒輪盒子中，齒輪盒子可以置於時鐘底板9背面的機芯容納腔913中。如圖12所示，齒輪盒子的端面與時鐘底板9容納腔913端面相抵。機芯外設有螺紋套953，螺紋套953與螺母954配合，通過螺母954的旋緊可將機芯模塊13固定，以防止機芯模塊13從時鐘掉落。齒輪盒子內置電池，通過微型電機驅動齒輪系的運轉，從而驅動指針的運轉。在安裝完成後，撥動機芯模塊13的指針使其指向該時間點對應的刻度盤單元31完成校對，使其與由功能主板5和控制模塊20組成的電子鐘系統同步。由於時鐘主體上的每一個容納腔809代表一個時刻，當時間走到放置有卡片架8的容納腔809，時鐘就可以進行報時，人們通過報時的內容可以知道時間點。因此，完成校對之後，就可以根據機芯上的指針走過的時間，向控制模塊20傳輸信號，以由控制模塊20進行計時，在達到預定的播報時刻(如整點播報)時，通過向功能主板5發送信號從而使得功能主板5獲取相應的卡片7上的內容返回給控制模塊20，由控制模塊20根據獲取的內容控制喇叭模塊11根據音頻文件控制電路中存儲的音頻內容進行音頻播放(如提醒吃飯、起床等)。

優選地本發明實施例中的可拆卸式時鐘還可以包括音樂模塊10，其中音樂模塊10也是設置在時鐘底板9上，並通過導電組件與功能主板5相連，具體可以參照前文控制模塊20、電源模塊18和喇叭模塊11的方式，在此不再贅述。本發明旨在根據功能將時鐘模塊化，並將各模塊通過可拆卸方式進行拼裝，從而實現時鐘的類似於積木玩具的功能，為兒童的早教提供幫助，因此，機芯模塊、電源模塊、控制模塊、喇叭模塊和音樂模塊的具體實現方式可以參照現有技術的實現方式，在此不再詳細贅述。

在具體實施例中，還可以依照採用的時刻點數(如十二小時制或二十四小時制)，在功能主板5上均勻布設相應數量的顯示燈55，顯示燈55與功能主板5上的集成功能控制電路電連接。以在達到相應的點數時，將相應位置的顯示燈55點亮。優選地，可將連接件2的卡頭21採用透明材料製成，同時將顯示燈55設置在功能主板5的相對於連接件2的卡頭21的位置處。

在優選實施例中，還可以為上述的可拆卸時鐘設置罩體1，在罩體1邊沿設置第二卡扣101，並在時刻盤3上對應設置與第二卡扣101匹配的安裝槽33，通過第二卡扣101和安裝槽33的匹配，實現罩體1與時鐘本體的可拆卸連接。

以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。