Hollow Clock V:隐藏齿轮环替代实心表盘
一款 3D 打印的镂空时钟,用藏在边框内的齿轮环和磁铁让指针看似悬浮,同时把传动机构收进底座。
大多数时钟都会给指针安排一个明显的“站台”——要么是实心表盘,要么是藏在背后的机芯。由 Shinsaku Hiura 设计的 Hollow Clock V 反其道而行:中间完全留空,让指针像是悬在一个细圆环里。它是一款可实际制作的 DIY 项目,使用 3D 打印件、隐藏齿轮和磁铁,不需要透明面板也能完成这种视觉效果。
指针悬空的秘密
分针给出了第一条线索:它的外端连接到边框内隐藏的一个旋转环。分针中心有一个小枢轴,用来支撑时针,因此两根针并不是真的悬浮。时针的位置由另一个旋转环通过磁力控制,使它能在分针绕行的同时持续指向正确的小时。
负责控制时针的旋转环上装有两块钕磁铁,与藏在时针内的第三块磁铁相互作用。三者呈 T 形排布,帮助时针保持对齐,同时不在开口处增加任何连接。底座内则有步进电机,以及蜗轮蜗杆与锥齿轮组成的传动,驱动分针环的速度达到时针环的 12 倍,不需要笨重的中央轴。
窄边框里的机械
这些机构让外观显得很有欺骗性。圆环边框只有约 0.28 英寸宽(约 7.1 毫米),传统数字表盘被小时刻度取代。组装完成后,除了固定指针的中央紧固件,螺丝都藏在视线之外。后置 USB-C 接口把线缆引向背面,让正面中央的空洞继续负责吸引注意力。
外观质感也由零件打印方式决定,而不是事后修饰。正面贴着打印机的成型平台,因此会留下平台的纹理,而不是把熔丝路径暴露在表盘上。打印过程中更换耗材,可以让刻度呈现出对比色。这个小小的制造选择,让自制物件看起来更像经过认真设计。
调时也要动手
设置时间同样保留物理操作。把显示环从底座上抬起,使它脱离驱动齿轮,将指针拨到想要的时间,再放回去即可。不需要在壳体背后寻找微小的调节旋钮。对于一个把大部分机构都藏起来的时钟来说,这种交互反而简单得让人松一口气。
不过,要做到这一步,付出的努力比成品透露出来的更多。项目涉及打印、焊接、刷固件和组装运动部件;提供的打印方向不需要支撑,但齿轮表面必须足够光滑,指南里还包含润滑与调校建议。这个简洁的桌面摆件,实际上也是一个小型机械工程,需要耐心才能让它开始走时。
棘轮被设计用来补偿电机丢步,但这也带来了一个需要斟酌的摆放问题。指南说明,只有在机构运行足够顺畅时,才可以拆下棘轮钩来实现安静运行。放在书桌或架子上时,这个选择取决于你愿意把多少机械声当作欣赏的一部分。
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