JP2002072865A - 地球運行儀 - Google Patents
地球運行儀Info
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- JP2002072865A JP2002072865A JP2000257744A JP2000257744A JP2002072865A JP 2002072865 A JP2002072865 A JP 2002072865A JP 2000257744 A JP2000257744 A JP 2000257744A JP 2000257744 A JP2000257744 A JP 2000257744A JP 2002072865 A JP2002072865 A JP 2002072865A
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- connecting rod
- earth model
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地球運行儀として、地球の実際の運行状況に
則った地球模型の公転動作により、宇宙的事象に基づく
地球上の季節変化を視覚的に明瞭に示すことができるも
のを提供する。 【解決手段】 水平方向に離心した上下の回転体1,2
の回転中心O1 ,O2 から等距離の枢支部1a,2a
に、支持枠4を一体化した連結杆3が枢着し、支持枠4
に地球模型5が地軸Sに対応して傾斜した軸心43周り
に自転自在に保持され、連結杆3の枢着点P1 ,P2 間
の距離d2 が回転体1,2の水平方向の離心距離d1 に
等しく、上部回転体1の回転操作によって連結杆3を介
して下部回転体2が従動回転する際、平行四辺形リンク
構成によって連結杆3の向きが一定になり、地球模型5
が軸心43の方向を一定に保って公転運動する。
則った地球模型の公転動作により、宇宙的事象に基づく
地球上の季節変化を視覚的に明瞭に示すことができるも
のを提供する。 【解決手段】 水平方向に離心した上下の回転体1,2
の回転中心O1 ,O2 から等距離の枢支部1a,2a
に、支持枠4を一体化した連結杆3が枢着し、支持枠4
に地球模型5が地軸Sに対応して傾斜した軸心43周り
に自転自在に保持され、連結杆3の枢着点P1 ,P2 間
の距離d2 が回転体1,2の水平方向の離心距離d1 に
等しく、上部回転体1の回転操作によって連結杆3を介
して下部回転体2が従動回転する際、平行四辺形リンク
構成によって連結杆3の向きが一定になり、地球模型5
が軸心43の方向を一定に保って公転運動する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地球の公転に伴う
季節変化を視覚的に明瞭に示すことができ、家庭用の実
用的あるいは装飾的備品や小中学生用の教材等として好
適な地球運行儀に関する。
季節変化を視覚的に明瞭に示すことができ、家庭用の実
用的あるいは装飾的備品や小中学生用の教材等として好
適な地球運行儀に関する。
【0002】
【従来技術とその課題】古来より地球儀として、地軸に
対応する軸心に回転自在に枢支された球体の表面に、世
界地図を緯線及び経線と共に表示したものが数多く製作
されている。しかるに、これら従来の地球義では、地球
表面の地勢や国勢を位置(緯度・経度)と共に表すだけ
であるから、昼夜の日周変化や季節変化等の天文学的な
事象を直接に知ることはできない。このため、例えば小
学校の理科の授業では、これらの天文学的な事象を児童
達に理解させるべく、暗くした室内で太陽に相当する光
源からの光を当てながら地球儀を回転させることによ
り、昼夜の日周変化を示したり、更には地軸を傾斜(自
転軸の公転面に対する傾き=約23.27°)させた地
球儀を太陽光源を中心として周回させ、もって地球上の
緯度による昼夜の長さの季節変化を示すといった面倒な
方法を採っている。
対応する軸心に回転自在に枢支された球体の表面に、世
界地図を緯線及び経線と共に表示したものが数多く製作
されている。しかるに、これら従来の地球義では、地球
表面の地勢や国勢を位置(緯度・経度)と共に表すだけ
であるから、昼夜の日周変化や季節変化等の天文学的な
事象を直接に知ることはできない。このため、例えば小
学校の理科の授業では、これらの天文学的な事象を児童
達に理解させるべく、暗くした室内で太陽に相当する光
源からの光を当てながら地球儀を回転させることによ
り、昼夜の日周変化を示したり、更には地軸を傾斜(自
転軸の公転面に対する傾き=約23.27°)させた地
球儀を太陽光源を中心として周回させ、もって地球上の
緯度による昼夜の長さの季節変化を示すといった面倒な
方法を採っている。
【0003】そこで、本発明者は先に、特願平11−1
74603号及び特願2000−106801号とし
て、地球本体を表す地図表示球の外側に、その半球部を
覆う夜間域表示部を有する昼夜区画カバーを相対回転可
能に配置すると共に、この昼夜区画カバーを地図表示球
の経線方向に変位可能とした構造の地球儀を提案した。
すなわち、これら地球儀によれば、地図表示球を地軸を
中心に回転させることにより、地球上の昼夜の状態と各
地の日周変化が一目で判ると共に、昼夜区画カバーの経
線方向への変位により、極地方が常時昼間域に入る夏至
の状態や逆に夜間域に入る冬至の状態、春分及び秋分の
状態等、地球上の各地における昼夜の長さの季節変化も
視覚的に明瞭に示すことができる。
74603号及び特願2000−106801号とし
て、地球本体を表す地図表示球の外側に、その半球部を
覆う夜間域表示部を有する昼夜区画カバーを相対回転可
能に配置すると共に、この昼夜区画カバーを地図表示球
の経線方向に変位可能とした構造の地球儀を提案した。
すなわち、これら地球儀によれば、地図表示球を地軸を
中心に回転させることにより、地球上の昼夜の状態と各
地の日周変化が一目で判ると共に、昼夜区画カバーの経
線方向への変位により、極地方が常時昼間域に入る夏至
の状態や逆に夜間域に入る冬至の状態、春分及び秋分の
状態等、地球上の各地における昼夜の長さの季節変化も
視覚的に明瞭に示すことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
先行技術に係る地球儀においても、地球の年周期の運行
状況を厳密には表現できない部分がある。すなわち、実
際の季節変化は地球が地軸を常に一定方向に傾斜させた
状態で太陽の周りを公転することによって生じるの対
し、前記提案の地球儀において季節変化を表すために昼
夜区画カバーを経線方向に変位するのは、太陽の照射方
向つまり太陽の位置を上下に変化させることになり、実
態とは異なる動きであるために季節変化についての正確
な理解を妨げる懸念がある。
先行技術に係る地球儀においても、地球の年周期の運行
状況を厳密には表現できない部分がある。すなわち、実
際の季節変化は地球が地軸を常に一定方向に傾斜させた
状態で太陽の周りを公転することによって生じるの対
し、前記提案の地球儀において季節変化を表すために昼
夜区画カバーを経線方向に変位するのは、太陽の照射方
向つまり太陽の位置を上下に変化させることになり、実
態とは異なる動きであるために季節変化についての正確
な理解を妨げる懸念がある。
【0005】本発明は、上述の事情に鑑みて、地球運行
儀として、地球の実際の運行状況に則った地球模型の公
転動作により、宇宙的事象に基づく地球上の季節変化を
視覚的に明瞭に示すことができるものを提供することを
目的としている。
儀として、地球の実際の運行状況に則った地球模型の公
転動作により、宇宙的事象に基づく地球上の季節変化を
視覚的に明瞭に示すことができるものを提供することを
目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る地球運行儀は、図面の参照
符号を付して示せば、基台10と、該基台10に水平方
向に離心して取付けられた水平面内で回転可能な上下一
対の回転体1,2と、両回転体1,2のそれぞれ回転中
心O1 ,O2 から等距離の位置に設けた各枢支部(垂直
孔1a,突軸2a)に2ヵ所で各々枢着した連結杆3
と、この連結杆3に一体化された支持枠4と、表面に世
界地図Mを表示した球状の地球模型5とを備え、前記連
結杆3の2ヵ所の枢着点P1 ,P2 間の距離d2 が前記
両回転体1,2の水平方向の離心距離d1 に等しく設定
され、前記地球模型5は、上部回転体1よりも上位に配
置して、前記支持枠4に、地軸Sに対応して傾斜した軸
心(芯軸43)周りに自転自在に取り付けられ、前記両
回転体1,2の一方の回転操作により、前記連結杆3を
介して他方の回転体が従動回転する際、両回転体1,2
の離心した回転中心O 1 ,O2 と前記2ヵ所の枢着点P
1 ,P2 とを結ぶ平行四辺形リンク構成により、連結杆
3が向きを一定に保って回動し、これに伴って前記地球
模型5が傾斜した軸心(芯軸43)の方向を一定に保っ
て公転運動するようにしている。
に、本発明の請求項1に係る地球運行儀は、図面の参照
符号を付して示せば、基台10と、該基台10に水平方
向に離心して取付けられた水平面内で回転可能な上下一
対の回転体1,2と、両回転体1,2のそれぞれ回転中
心O1 ,O2 から等距離の位置に設けた各枢支部(垂直
孔1a,突軸2a)に2ヵ所で各々枢着した連結杆3
と、この連結杆3に一体化された支持枠4と、表面に世
界地図Mを表示した球状の地球模型5とを備え、前記連
結杆3の2ヵ所の枢着点P1 ,P2 間の距離d2 が前記
両回転体1,2の水平方向の離心距離d1 に等しく設定
され、前記地球模型5は、上部回転体1よりも上位に配
置して、前記支持枠4に、地軸Sに対応して傾斜した軸
心(芯軸43)周りに自転自在に取り付けられ、前記両
回転体1,2の一方の回転操作により、前記連結杆3を
介して他方の回転体が従動回転する際、両回転体1,2
の離心した回転中心O 1 ,O2 と前記2ヵ所の枢着点P
1 ,P2 とを結ぶ平行四辺形リンク構成により、連結杆
3が向きを一定に保って回動し、これに伴って前記地球
模型5が傾斜した軸心(芯軸43)の方向を一定に保っ
て公転運動するようにしている。
【0007】この構成では、地球模型5の公転運動にお
いて傾斜した軸心(芯軸43)の向きが一定に保たれる
から、実際の地球が地軸Sの向きを変えずに太陽の周り
を周回するのと同じ状況を現出でき、公転運動の中心側
つまり太陽側から見た地球の地軸Sの向きによる季節の
違いが視覚的に示される。例えば、公転運動の中心軸に
対して北極側が最も近くなるときは北半球の夏至に相当
し、そのまま地球模型5を地軸Sを中心に回転させて
も、北極圏は常に太陽側から見える位置にあって昼の状
態が続き、南極圏は常に太陽側から見えない位置にあっ
て夜の状態が続くことが判る。逆に南極側が最も近くな
るときは北半球の冬至であり、北極圏が常に夜の状態、
南極圏が常に昼の状態となることが示される。また南北
両極が公転運動の中心軸から等しい距離になるときは春
分又は秋分に相当し、地球上のどの地点でも昼夜の長さ
が等しくなることが一目で判る。
いて傾斜した軸心(芯軸43)の向きが一定に保たれる
から、実際の地球が地軸Sの向きを変えずに太陽の周り
を周回するのと同じ状況を現出でき、公転運動の中心側
つまり太陽側から見た地球の地軸Sの向きによる季節の
違いが視覚的に示される。例えば、公転運動の中心軸に
対して北極側が最も近くなるときは北半球の夏至に相当
し、そのまま地球模型5を地軸Sを中心に回転させて
も、北極圏は常に太陽側から見える位置にあって昼の状
態が続き、南極圏は常に太陽側から見えない位置にあっ
て夜の状態が続くことが判る。逆に南極側が最も近くな
るときは北半球の冬至であり、北極圏が常に夜の状態、
南極圏が常に昼の状態となることが示される。また南北
両極が公転運動の中心軸から等しい距離になるときは春
分又は秋分に相当し、地球上のどの地点でも昼夜の長さ
が等しくなることが一目で判る。
【0008】請求項2の発明は、上記請求項1の地球運
行儀において、前記地球模型5は、その中心Qが上部回
転体1と前記連結杆3との枢着点P1 を通る垂直線V上
に位置すると共に、この地球模型5の略半球分を覆う半
球形の夜間表示カバー6が、その開口部6aを上部回転
体1の回転中心O1 側に向けて当該上部回転体1に固着
されてなる構成としている。
行儀において、前記地球模型5は、その中心Qが上部回
転体1と前記連結杆3との枢着点P1 を通る垂直線V上
に位置すると共に、この地球模型5の略半球分を覆う半
球形の夜間表示カバー6が、その開口部6aを上部回転
体1の回転中心O1 側に向けて当該上部回転体1に固着
されてなる構成としている。
【0009】この請求項2の構成では、地球模型5は、
上部回転体1の回転中心O1 を公転中心として円運動す
るから、該上部回転体1に固着された夜間表示カバー6
との位置関係は変化せず、また該カバー6が開口部6a
を回転中心O1 側に向けて公転するため、公転運動の外
側になる半球が常に該カバー6にて覆われる。そして、
この夜間表示カバー6の開口縁6bを昼夜境界として、
該カバー6に覆われた半球は夜間域、覆われない半球は
昼間域となるから、地球模型5の自転によって世界各地
の日周変化が一目で判る。また、地球模型5は地軸Sの
傾斜の向きを変えずに公転するのに対し、夜間表示カバ
ー6は開口部6aを常に公転中心側に向けているから、
地球模型5の南北両極は公転の半周で該カバー6の内
側、残る半周で外側に位置する。しかして、南北両極が
昼夜境界から最も離れるときは夏至又は冬至の配置であ
り、例えば北極が夜間表示カバー6の最も内側(南極は
最も外側)にくる北半球の冬至では、地球模型5を自転
させても、北極圏は昼間域に入らずに夜の状態が続き、
逆に南極圏は夜間域へ入らずに昼の状態が続くことが視
覚的に明瞭に示される。また、南北両極が昼夜境界にあ
るときは春分点又は秋分点の配置であり、地球模型5の
自転によって地球上のどの地点でも昼夜の長さが等しく
なることが一目で判る。
上部回転体1の回転中心O1 を公転中心として円運動す
るから、該上部回転体1に固着された夜間表示カバー6
との位置関係は変化せず、また該カバー6が開口部6a
を回転中心O1 側に向けて公転するため、公転運動の外
側になる半球が常に該カバー6にて覆われる。そして、
この夜間表示カバー6の開口縁6bを昼夜境界として、
該カバー6に覆われた半球は夜間域、覆われない半球は
昼間域となるから、地球模型5の自転によって世界各地
の日周変化が一目で判る。また、地球模型5は地軸Sの
傾斜の向きを変えずに公転するのに対し、夜間表示カバ
ー6は開口部6aを常に公転中心側に向けているから、
地球模型5の南北両極は公転の半周で該カバー6の内
側、残る半周で外側に位置する。しかして、南北両極が
昼夜境界から最も離れるときは夏至又は冬至の配置であ
り、例えば北極が夜間表示カバー6の最も内側(南極は
最も外側)にくる北半球の冬至では、地球模型5を自転
させても、北極圏は昼間域に入らずに夜の状態が続き、
逆に南極圏は夜間域へ入らずに昼の状態が続くことが視
覚的に明瞭に示される。また、南北両極が昼夜境界にあ
るときは春分点又は秋分点の配置であり、地球模型5の
自転によって地球上のどの地点でも昼夜の長さが等しく
なることが一目で判る。
【0010】請求項3の発明は、上記請求項1又は2の
地球儀において、前記基台10の上面側に、前記地球模
型5の公転軌道に沿って全周を1年として時節を表す年
周表示7が設けられてなる構成としている。この場合、
地球模型5の公転軌道上の位置に対応した時節が年周表
示7によって示される。
地球儀において、前記基台10の上面側に、前記地球模
型5の公転軌道に沿って全周を1年として時節を表す年
周表示7が設けられてなる構成としている。この場合、
地球模型5の公転軌道上の位置に対応した時節が年周表
示7によって示される。
【0011】請求項4の発明は、上記請求項1〜3のい
ずれかの地球儀において、上部回転体1と前記連結杆3
とが上部回転体1側の垂直孔1bに連結杆3側の枢軸部
41bを挿通して枢着され、この枢軸部41b上に一体
化された前記支持枠4と地球模型5とが当該枢軸部41
bの上部側の段部4aが介して上部回転体1に支承され
てなる構成としている。この場合、地球模型5とその支
持枠4の重量を上部回転体1が受けるため、連結杆3に
かかる負荷が少なくなり、両回転体1,2の連結杆3を
介した連動動作が安定したものとなる。
ずれかの地球儀において、上部回転体1と前記連結杆3
とが上部回転体1側の垂直孔1bに連結杆3側の枢軸部
41bを挿通して枢着され、この枢軸部41b上に一体
化された前記支持枠4と地球模型5とが当該枢軸部41
bの上部側の段部4aが介して上部回転体1に支承され
てなる構成としている。この場合、地球模型5とその支
持枠4の重量を上部回転体1が受けるため、連結杆3に
かかる負荷が少なくなり、両回転体1,2の連結杆3を
介した連動動作が安定したものとなる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明一実施例に係る地球
運行儀について、図面を参照して具体的に説明する。図
1は北半球の夏至の配置における地球運行儀全体の側面
図、図2は同冬至の配置における地球運行儀全体の側面
図を示す。
運行儀について、図面を参照して具体的に説明する。図
1は北半球の夏至の配置における地球運行儀全体の側面
図、図2は同冬至の配置における地球運行儀全体の側面
図を示す。
【0013】図1及び図2において、1は上部回転体、
2は下部回転体、3は両回転体1,2に両端を枢着連結
した連結杆、5は支持枠4を介して上部回転体1の周縁
部に支承された地球模型、6は上部回転体1に固着され
て地球模型5の縦半分を覆う半球形の夜間表示カバー、
10は両回転体1,2を水平面内回転自在に保持した台
座である。そして、上部回転体1と下部回転体2は、同
一外径のドーナツ盤状をなしている。
2は下部回転体、3は両回転体1,2に両端を枢着連結
した連結杆、5は支持枠4を介して上部回転体1の周縁
部に支承された地球模型、6は上部回転体1に固着され
て地球模型5の縦半分を覆う半球形の夜間表示カバー、
10は両回転体1,2を水平面内回転自在に保持した台
座である。そして、上部回転体1と下部回転体2は、同
一外径のドーナツ盤状をなしている。
【0014】台座10は、円形の底板11上に、下から
下部台盤12、上部台盤13、円形天板14が順次積層
した状態でビス9…によって一体化されている。15は
底板11の立ち上げ周縁部11aにビス止めされたリン
グ状の周縁カバーである。しかして、下部台盤12は円
盤部12aの中央に円形凸部12aを有しており、この
円形凸部12aに下部回転体2が回転自在に嵌装されて
いる。また上部台盤13は、下部台盤12上に偏心状態
で固着された円盤部13aに、更に偏心して円形凸部1
3aが設けられ、この円形凸部13aに上部回転体1が
回転自在に嵌装されている。なお、円形天板14は上部
回転体1と同心に配置しており、その中心部に、上端に
電球8aを有して電池(図示省略)を内臓したランプ筒
8が直立状態で螺着されており、その電球8aが地球模
型5の中心と同じ高さに設定されている。
下部台盤12、上部台盤13、円形天板14が順次積層
した状態でビス9…によって一体化されている。15は
底板11の立ち上げ周縁部11aにビス止めされたリン
グ状の周縁カバーである。しかして、下部台盤12は円
盤部12aの中央に円形凸部12aを有しており、この
円形凸部12aに下部回転体2が回転自在に嵌装されて
いる。また上部台盤13は、下部台盤12上に偏心状態
で固着された円盤部13aに、更に偏心して円形凸部1
3aが設けられ、この円形凸部13aに上部回転体1が
回転自在に嵌装されている。なお、円形天板14は上部
回転体1と同心に配置しており、その中心部に、上端に
電球8aを有して電池(図示省略)を内臓したランプ筒
8が直立状態で螺着されており、その電球8aが地球模
型5の中心と同じ高さに設定されている。
【0015】上部回転体1は、周縁の一か所に半径方向
外側へ突出するカバー取付片1bを備え、この取付片1
bの根元部に当該上部回転体1の円周線上に中心のある
垂直孔1aが形成されると共に、該取付片1bとは径方
向反対側の周縁部に側面視逆L字状の指針16がビス止
めされている。また、下部回転体2は、周縁の一か所に
半径方向外側へ略半円形に突出する膨出部2bを備え、
この膨出部2b上に当該下部回転体2の円周線上に中心
のある円柱状の突軸2aが形成されている。
外側へ突出するカバー取付片1bを備え、この取付片1
bの根元部に当該上部回転体1の円周線上に中心のある
垂直孔1aが形成されると共に、該取付片1bとは径方
向反対側の周縁部に側面視逆L字状の指針16がビス止
めされている。また、下部回転体2は、周縁の一か所に
半径方向外側へ略半円形に突出する膨出部2bを備え、
この膨出部2b上に当該下部回転体2の円周線上に中心
のある円柱状の突軸2aが形成されている。
【0016】地球模型5の支持枠4は、図6及び図8で
も示すように、受け軸41と、この受け軸41の頂端に
ビス止めされたアルミニウム等の金属帯板からなる略半
円弧状の支持弓片42と、地球模型5の南北両極を貫通
した上下端を支持弓片42にビス止めした芯軸43とで
構成されている。そして、受け軸41は、上部の太径軸
部41aと、中間の枢軸部41bと、下部の角軸部41
cとが同軸に一体形成されたものであり、上部回転体1
の垂直孔1aに枢軸部41bを上方から挿嵌して、該枢
軸部41bと太径軸部41aとの間の環状段部4aにお
いて受けリング17を介して垂直孔1aの周縁に係止さ
れている。
も示すように、受け軸41と、この受け軸41の頂端に
ビス止めされたアルミニウム等の金属帯板からなる略半
円弧状の支持弓片42と、地球模型5の南北両極を貫通
した上下端を支持弓片42にビス止めした芯軸43とで
構成されている。そして、受け軸41は、上部の太径軸
部41aと、中間の枢軸部41bと、下部の角軸部41
cとが同軸に一体形成されたものであり、上部回転体1
の垂直孔1aに枢軸部41bを上方から挿嵌して、該枢
軸部41bと太径軸部41aとの間の環状段部4aにお
いて受けリング17を介して垂直孔1aの周縁に係止さ
れている。
【0017】連結杆3は、図6及び図7でも示すよう
に、一端側に設けた角孔3aに前記受け軸41の角軸部
41cを挿嵌し、側方から螺入させた固定ねじ18を締
め付けて角軸部41cに押接することによって支持枠4
に一体化され、もって該一端側において受け軸41の枢
軸部41bを介して上部回転体1に枢着すると共に、他
端側に設けた円孔3bに下部回転体2の突軸2aを挿嵌
することにより、該他端側で下部回転体2に枢着してい
る。しかして、図1に示すように、この連結杆3の両回
転体1,2との枢着点P1 ,P2 間の距離d2 は、両回
転体1,2の回転中心O1 ,O2 間の水平方向の離心距
離d1 と等しく設定されている。また、上部回転体1の
回転中心O1 と枢着点P1 との距離r1 は、下部回転体
2の回転中心O2 と枢着点P2 との距離r2 と等しくな
っている。すなわち、d1 =d2 、r1 =r2 である。
に、一端側に設けた角孔3aに前記受け軸41の角軸部
41cを挿嵌し、側方から螺入させた固定ねじ18を締
め付けて角軸部41cに押接することによって支持枠4
に一体化され、もって該一端側において受け軸41の枢
軸部41bを介して上部回転体1に枢着すると共に、他
端側に設けた円孔3bに下部回転体2の突軸2aを挿嵌
することにより、該他端側で下部回転体2に枢着してい
る。しかして、図1に示すように、この連結杆3の両回
転体1,2との枢着点P1 ,P2 間の距離d2 は、両回
転体1,2の回転中心O1 ,O2 間の水平方向の離心距
離d1 と等しく設定されている。また、上部回転体1の
回転中心O1 と枢着点P1 との距離r1 は、下部回転体
2の回転中心O2 と枢着点P2 との距離r2 と等しくな
っている。すなわち、d1 =d2 、r1 =r2 である。
【0018】地球模型5は、図5及び図6に示すよう
に、硬質合成樹脂からなる上下一対の半球体5a,5b
を嵌合固着して球殻を構成し、その表面には世界地図M
が緯線i及び経線kと共に表示されており、中心Qが上
部回転体1と連結杆3との枢着点P1 を通る垂直線V上
にある位置において、支持枠4の芯軸43周りに回転
(自転)自在に保持されている。44は芯軸43の両端
部に嵌装されて地球模型5の表面と支持弓片42との間
に介在するリング状スペーサーである。また、図5にお
ける地球模型5の表面のeは赤道、破線で示すnは北回
帰線、同mは南回帰線である。しかして、芯軸43は、
地軸Sに対応して地球模型5の中心Qを通る前記垂直線
Vに対して角度θ(自転軸の公転面に対する傾き=約2
3.27°)だけ傾斜している。
に、硬質合成樹脂からなる上下一対の半球体5a,5b
を嵌合固着して球殻を構成し、その表面には世界地図M
が緯線i及び経線kと共に表示されており、中心Qが上
部回転体1と連結杆3との枢着点P1 を通る垂直線V上
にある位置において、支持枠4の芯軸43周りに回転
(自転)自在に保持されている。44は芯軸43の両端
部に嵌装されて地球模型5の表面と支持弓片42との間
に介在するリング状スペーサーである。また、図5にお
ける地球模型5の表面のeは赤道、破線で示すnは北回
帰線、同mは南回帰線である。しかして、芯軸43は、
地軸Sに対応して地球模型5の中心Qを通る前記垂直線
Vに対して角度θ(自転軸の公転面に対する傾き=約2
3.27°)だけ傾斜している。
【0019】夜間表示カバー6は、透明又は半透明の硬
質合成樹脂からなり、全体が夜間域表示部60として内
側の地球模型5の世界地図Mが透けて見える程度に暗色
を施しているが、開口周縁6bに沿う帯状領域60aは
太陽光の屈折による薄明及び薄暮状態を表すために暗色
を薄くしている。この夜間表示カバー6の上部回転体1
への取り付けは、図6及び図8に示すように、当該カバ
ー6の開口周縁6bが垂直面に沿う状態において、下部
外面に固着した取付枠19の二股状の脚片19a,19
aを上部回転体1のカバー取付片1bに跨嵌させ、両脚
片19a,19a及びカバー取付片1bに穿設されたビ
ス挿通孔20a,20bにビス21を挿通して袋ナット
22を締着することにより、当該カバー6の開口部6a
が上部回転体1の回転中心O1 側に向く姿勢で、地球模
型5と同心に固着している。
質合成樹脂からなり、全体が夜間域表示部60として内
側の地球模型5の世界地図Mが透けて見える程度に暗色
を施しているが、開口周縁6bに沿う帯状領域60aは
太陽光の屈折による薄明及び薄暮状態を表すために暗色
を薄くしている。この夜間表示カバー6の上部回転体1
への取り付けは、図6及び図8に示すように、当該カバ
ー6の開口周縁6bが垂直面に沿う状態において、下部
外面に固着した取付枠19の二股状の脚片19a,19
aを上部回転体1のカバー取付片1bに跨嵌させ、両脚
片19a,19a及びカバー取付片1bに穿設されたビ
ス挿通孔20a,20bにビス21を挿通して袋ナット
22を締着することにより、当該カバー6の開口部6a
が上部回転体1の回転中心O1 側に向く姿勢で、地球模
型5と同心に固着している。
【0020】しかして、夜間表示カバー6の内周半径は
支持弓片42の外周半径よりも大きく設定され、もって
該カバー6の内側への支持弓片42の入り込みを可能と
しており、また該カバー6の開口周縁6aの下端位置に
は、支持枠4の受け軸41の半分を入り込ませるための
半円形の切欠部61が形成されている。なお、取付枠1
9は、夜間表示カバー6の下部外面に沿う形状の舌片1
9bと、その両側より垂下する前記両脚片19a,19
aとからなるコ字枠をなし、図8に示すように舌片19
bのねじ孔23に夜間表示カバー6のビス孔62を通し
てビス24を螺着することにより、該カバー6に固着さ
れている。
支持弓片42の外周半径よりも大きく設定され、もって
該カバー6の内側への支持弓片42の入り込みを可能と
しており、また該カバー6の開口周縁6aの下端位置に
は、支持枠4の受け軸41の半分を入り込ませるための
半円形の切欠部61が形成されている。なお、取付枠1
9は、夜間表示カバー6の下部外面に沿う形状の舌片1
9bと、その両側より垂下する前記両脚片19a,19
aとからなるコ字枠をなし、図8に示すように舌片19
bのねじ孔23に夜間表示カバー6のビス孔62を通し
てビス24を螺着することにより、該カバー6に固着さ
れている。
【0021】上記構成の地球運行儀においては、上部回
転体1の回転操作により、前記連結杆3を介して下部回
転体2が従動回転するが、これに伴って地球模型5は上
部回転体1の回転中心O1 を中心とする円周に沿って公
転運動するから、該上部回転体1に固着された夜間表示
カバー6との位置関係は変化せず、地球模型5の公転運
動の外側になる半球が常に該カバー6にて覆われてい
る。そして、この夜間表示カバー6の開口縁6bを昼夜
境界として、該カバー6に覆われた半球は夜間域、覆わ
れない半球は昼間域となるから、地球模型5を自転させ
ることによって世界各地の日周変化が一目で判る。な
お、地球模型5と支持枠4の重量は該支持枠4の環状段
部4aを介して上部回転体1が受けるため、連結杆3に
かかる負荷が少なくなり、両回転体1,2の連結杆3を
介した連動動作が安定し、もって地球模型5の公転操作
を円滑に行える。
転体1の回転操作により、前記連結杆3を介して下部回
転体2が従動回転するが、これに伴って地球模型5は上
部回転体1の回転中心O1 を中心とする円周に沿って公
転運動するから、該上部回転体1に固着された夜間表示
カバー6との位置関係は変化せず、地球模型5の公転運
動の外側になる半球が常に該カバー6にて覆われてい
る。そして、この夜間表示カバー6の開口縁6bを昼夜
境界として、該カバー6に覆われた半球は夜間域、覆わ
れない半球は昼間域となるから、地球模型5を自転させ
ることによって世界各地の日周変化が一目で判る。な
お、地球模型5と支持枠4の重量は該支持枠4の環状段
部4aを介して上部回転体1が受けるため、連結杆3に
かかる負荷が少なくなり、両回転体1,2の連結杆3を
介した連動動作が安定し、もって地球模型5の公転操作
を円滑に行える。
【0022】ここで、既述のように、連結杆3の両回転
体1,2との枢着点P1 ,P2 間の距離d2 が両回転体
1,2の回転中心O1 ,O2 間の水平方向の離心距離d
1 に等しく、且つ上部回転体1の回転中心O1 と枢着点
P1 との距離r1 が下部回転体2の回転中心O2 と枢着
点P2 との距離r2 と等しいため、両回転体1,2の連
結杆3を介した連動動作は、O1 ,O2 及びP1 ,P2
を連結点とする平行四辺形リンクの動きで表される。す
なわち、図3に示すように、辺(O1 −O2 )の位置を
一定として他の3辺(O1 −P1 )(O2 −P2 )(P
1 −P2 )が回動することになるが、どの回動位置にお
いても辺(P1 −P2 )は辺(O1 −O 2 )と同じ向き
になる。
体1,2との枢着点P1 ,P2 間の距離d2 が両回転体
1,2の回転中心O1 ,O2 間の水平方向の離心距離d
1 に等しく、且つ上部回転体1の回転中心O1 と枢着点
P1 との距離r1 が下部回転体2の回転中心O2 と枢着
点P2 との距離r2 と等しいため、両回転体1,2の連
結杆3を介した連動動作は、O1 ,O2 及びP1 ,P2
を連結点とする平行四辺形リンクの動きで表される。す
なわち、図3に示すように、辺(O1 −O2 )の位置を
一定として他の3辺(O1 −P1 )(O2 −P2 )(P
1 −P2 )が回動することになるが、どの回動位置にお
いても辺(P1 −P2 )は辺(O1 −O 2 )と同じ向き
になる。
【0023】しかして、辺(P1 −P2 )は連結杆3に
相当するから、両回転体1,2の連動回転において連結
杆3は常に一定の向きを保つことになる。従って、この
連結杆3に一体化した支持枠4の芯軸43の傾斜方向、
つまり公転運動する地球模型5の地軸Sの向きは変化せ
ず、実際の地球が地軸Sの向きを変えずに太陽の周りを
周回するのと同じ状況が現出され、公転運動の中心側つ
まり太陽側から見た地球の地軸Sの向きによる季節の違
いが視覚的に示される。従って、この地球運行儀によれ
ば、小学校の児童等にも地球の運行に伴う季節変化につ
いての正確な理解を容易に与えることができる。
相当するから、両回転体1,2の連動回転において連結
杆3は常に一定の向きを保つことになる。従って、この
連結杆3に一体化した支持枠4の芯軸43の傾斜方向、
つまり公転運動する地球模型5の地軸Sの向きは変化せ
ず、実際の地球が地軸Sの向きを変えずに太陽の周りを
周回するのと同じ状況が現出され、公転運動の中心側つ
まり太陽側から見た地球の地軸Sの向きによる季節の違
いが視覚的に示される。従って、この地球運行儀によれ
ば、小学校の児童等にも地球の運行に伴う季節変化につ
いての正確な理解を容易に与えることができる。
【0024】すなわち、夜間表示カバー6は、図4に示
すように、開口部6aを常に上部回転体1の回転中心O
1 側に向けて公転するから、公転1周に付き一回の自転
を行うことになるが、地球模型5の傾斜した地軸Sの向
きは変わらないため、その南北両極が公転の半周では該
カバー6の内側に入り、残る半周では該カバー6の外側
に位置する。そして、地球模型5の南北両極が昼夜境界
つまり夜間表示カバー6の開口周縁6bから最も離れる
ときは夏至又は冬至の配置であり、例えば図1及び図4
の如く北極が夜間表示カバー6の最も外側(南極は最も
内側)に位置する北半球の夏至では、地球模型5を自転
させても、北極圏は夜間域に入らずに昼の状態が続き、
南極圏は昼間域へ入らずに夜の状態が続くことが視覚的
に明瞭に示される。逆に図2及び図5,6の如く北極が
夜間表示カバー6の最も内側(南極は最も外側)にくる
北半球の冬至では、北極圏は夜の状態が続き、南極圏は
昼の状態が続くことが判る。また南北両極が昼夜境界に
位置するときは、春分点又は秋分点の配置であり、地球
模型5の自転によって地球上のどの地点でも昼夜の長さ
が等しくなることが一目瞭然となる。
すように、開口部6aを常に上部回転体1の回転中心O
1 側に向けて公転するから、公転1周に付き一回の自転
を行うことになるが、地球模型5の傾斜した地軸Sの向
きは変わらないため、その南北両極が公転の半周では該
カバー6の内側に入り、残る半周では該カバー6の外側
に位置する。そして、地球模型5の南北両極が昼夜境界
つまり夜間表示カバー6の開口周縁6bから最も離れる
ときは夏至又は冬至の配置であり、例えば図1及び図4
の如く北極が夜間表示カバー6の最も外側(南極は最も
内側)に位置する北半球の夏至では、地球模型5を自転
させても、北極圏は夜間域に入らずに昼の状態が続き、
南極圏は昼間域へ入らずに夜の状態が続くことが視覚的
に明瞭に示される。逆に図2及び図5,6の如く北極が
夜間表示カバー6の最も内側(南極は最も外側)にくる
北半球の冬至では、北極圏は夜の状態が続き、南極圏は
昼の状態が続くことが判る。また南北両極が昼夜境界に
位置するときは、春分点又は秋分点の配置であり、地球
模型5の自転によって地球上のどの地点でも昼夜の長さ
が等しくなることが一目瞭然となる。
【0025】ところで、本実施例では、図4に示すよう
に、台座10の円形天板14の上面周辺部に、全周を1
年として1月〜12月の月単位で時節を表す年周表示7
が春分、夏至、秋分、冬至の表示と共に表記されてお
り、地球模型5の公転軌道上の位置に対応した時節が地
球模型5とは径方向反対側にある指針16によって示さ
れるようになっている。なお、この年周表示7では、1
年を12等分した月目盛り6aと、この月目盛り7aを
更に上中下旬に3等分した旬目盛り7bを併せて表示し
ている。
に、台座10の円形天板14の上面周辺部に、全周を1
年として1月〜12月の月単位で時節を表す年周表示7
が春分、夏至、秋分、冬至の表示と共に表記されてお
り、地球模型5の公転軌道上の位置に対応した時節が地
球模型5とは径方向反対側にある指針16によって示さ
れるようになっている。なお、この年周表示7では、1
年を12等分した月目盛り6aと、この月目盛り7aを
更に上中下旬に3等分した旬目盛り7bを併せて表示し
ている。
【0026】また、本実施例では、台座10の円形天板
14の中心つまり上部回転体1の回転中心O1 にランプ
筒8を取り付けているため、暗くした室内でランプ筒8
の電球8aを太陽に見立てて点灯することにより、光に
よって直接に地球模型の昼夜の状態を現出させ、地球の
日周変化や昼夜の長さの季節変化を夜間表示カバー6に
よらずに表すこともできる。
14の中心つまり上部回転体1の回転中心O1 にランプ
筒8を取り付けているため、暗くした室内でランプ筒8
の電球8aを太陽に見立てて点灯することにより、光に
よって直接に地球模型の昼夜の状態を現出させ、地球の
日周変化や昼夜の長さの季節変化を夜間表示カバー6に
よらずに表すこともできる。
【0027】なお、本発明の地球運行儀は、夜間表示カ
バー6やランプ筒8を省略した構成でもよい。すなわ
ち、夜間表示カバー6やランプ筒8がなくても、太陽側
つまり上部回転体1の中心側から地球模型5を見て、見
える部分が昼間となるから、例えば北半球の夏至の配置
で地球模型5を自転させても、北極圏は常に太陽側から
見える位置にあって昼の状態が続き、南極圏は常に太陽
側から見えない位置にあって夜の状態が続くことが判
る。また春分及び秋分の配置では、地球上のどの地点で
も自転の半周は太陽側から見える位置にくるから、昼夜
の長さが等しくなることが一目で判る。
バー6やランプ筒8を省略した構成でもよい。すなわ
ち、夜間表示カバー6やランプ筒8がなくても、太陽側
つまり上部回転体1の中心側から地球模型5を見て、見
える部分が昼間となるから、例えば北半球の夏至の配置
で地球模型5を自転させても、北極圏は常に太陽側から
見える位置にあって昼の状態が続き、南極圏は常に太陽
側から見えない位置にあって夜の状態が続くことが判
る。また春分及び秋分の配置では、地球上のどの地点で
も自転の半周は太陽側から見える位置にくるから、昼夜
の長さが等しくなることが一目で判る。
【0028】更に、本発明の地球運行儀においては、上
下部の回転体1,2の形状、両回転体1,2を回転可能
に保持するための台座10側の構造、両回転体1,2と
連結杆3との枢着構造、該連結杆3と支持枠4との連結
構造、支持枠4による地球模型5の支持構造、夜間表示
カバー6の上部回転体1に対する取付構造、年周表示7
の構成等、細部構成については実施例以外に種々設計変
更可能である。例えば、上部回転体1及び下部回転体2
は、前記実施例ではドーナツ盤状としているが、アーム
状等の他の形状としても差し支えないし、連動回転を下
部回転体2側の回転操作によって行うようにしてもよ
い。また、両回転体1,2の連動回転を円滑に行えるよ
うに、これらと台座10側との間にベアリングを介在さ
せたり、両回転体1,2を同期回転させるためのギヤ機
構を設けてもよい。
下部の回転体1,2の形状、両回転体1,2を回転可能
に保持するための台座10側の構造、両回転体1,2と
連結杆3との枢着構造、該連結杆3と支持枠4との連結
構造、支持枠4による地球模型5の支持構造、夜間表示
カバー6の上部回転体1に対する取付構造、年周表示7
の構成等、細部構成については実施例以外に種々設計変
更可能である。例えば、上部回転体1及び下部回転体2
は、前記実施例ではドーナツ盤状としているが、アーム
状等の他の形状としても差し支えないし、連動回転を下
部回転体2側の回転操作によって行うようにしてもよ
い。また、両回転体1,2の連動回転を円滑に行えるよ
うに、これらと台座10側との間にベアリングを介在さ
せたり、両回転体1,2を同期回転させるためのギヤ機
構を設けてもよい。
【0029】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、地球運行儀と
して、地球模型が地軸の傾斜方向を一定に保持した状態
で公転動作することから、地球の実際の運行状況に則っ
た季節変化が視覚的に明瞭に捉えられ、小学校の児童等
にも季節変化についての本質的な理解を正確に且つ容易
に与えることができるものが提供される。
して、地球模型が地軸の傾斜方向を一定に保持した状態
で公転動作することから、地球の実際の運行状況に則っ
た季節変化が視覚的に明瞭に捉えられ、小学校の児童等
にも季節変化についての本質的な理解を正確に且つ容易
に与えることができるものが提供される。
【0030】請求項2の発明によれば、上記の地球運行
儀として、地球模型における公転運動の外側に向く半球
が常に夜間表示カバーにて覆われる構成であることか
ら、地球模型の自転によって世界各地の日周変化が一目
で判る上、夏至や冬至において極地方で昼又は夜の状態
が続くこと、春分及び秋分において昼夜の長さが等しく
なること等を含めて、昼夜長さの季節変化を視覚的に明
瞭に示し得るものが提供される。
儀として、地球模型における公転運動の外側に向く半球
が常に夜間表示カバーにて覆われる構成であることか
ら、地球模型の自転によって世界各地の日周変化が一目
で判る上、夏至や冬至において極地方で昼又は夜の状態
が続くこと、春分及び秋分において昼夜の長さが等しく
なること等を含めて、昼夜長さの季節変化を視覚的に明
瞭に示し得るものが提供される。
【0031】請求項3の発明によれば、上記の地球運行
儀において、地球模型の公転軌道上の位置に対応した時
節が年周表示によって示されるという利点がある。
儀において、地球模型の公転軌道上の位置に対応した時
節が年周表示によって示されるという利点がある。
【0032】請求項4の発明によれば、上記の地球運行
儀として、地球模型の公転を行うための上下の回転体の
連結杆を介した連動動作が安定し、該公転操作を円滑に
行えるものが提供される。
儀として、地球模型の公転を行うための上下の回転体の
連結杆を介した連動動作が安定し、該公転操作を円滑に
行えるものが提供される。
【図1】 本発明の一実施例に係る地球運行儀の北半球
の夏至における縦断面側面図である。
の夏至における縦断面側面図である。
【図2】 同地球運行儀の北半球の冬至における縦断面
側面図である。
側面図である。
【図3】 同地球運行儀の地球模型の公転運動の原理図
である。
である。
【図4】 同地球運行儀の北半球の夏至における平面図
である。
である。
【図5】 同地球運行儀の北半球の冬至における地球模
型側の側面図である。
型側の側面図である。
【図6】 同地球運行儀の北半球の冬至における地球模
型側の縦断側面図である。
型側の縦断側面図である。
【図7】 図6のA−A線の断面矢視図てある。
【図8】 同地球運行儀における地球模型の支持部と夜
間表示カバーの取付部の分解斜視図である。
間表示カバーの取付部の分解斜視図である。
1 上部回転体 1a 垂直孔(枢着部) 2 下部回転体 2a 突軸(枢着部) 3 連結杆 4 支持枠 4a 環状段部 41b 枢軸部 43 芯軸(軸心) 5 地球模型 6 夜間表示カバー 6a 開口 6b 開口周縁 7 年周表示 10 台座 16 指針 M 世界地図 S 地軸 O1 ,O2 回転中心 P1 ,P2 枢着点 Q 地球模型の中心 V 垂直線 θ 傾斜角度 d1 離心距離 d2 枢着点間の距離 r1 ,r2 回転中心と枢着点との距離
Claims (4)
- 【請求項1】 基台と、該基台に水平方向に離心して取
付けられた水平面内で回転可能な上下一対の回転体と、
両回転体のそれぞれ回転中心から等距離の位置に設けた
各枢支部に2ヵ所で各々枢着した連結杆と、この連結杆
に一体化された支持枠と、表面に世界地図を表示した球
状の地球模型とを備え、 前記連結杆の2ヵ所の枢着点間の距離が前記両回転体の
水平方向の離心距離に等しく設定され、 前記地球模型は、上部回転体よりも上位に配置して、前
記支持枠に、地軸に対応して傾斜した軸心周りに自転自
在に取り付けられ、 前記両回転体の一方の回転操作により、前記連結杆を介
して他方の回転体が従動回転する際、両回転体の離心し
た回転中心と前記2ヵ所の枢着点とを結ぶ平行四辺形リ
ンク構成により、連結杆が向きを一定に保って回動し、
これに伴って前記地球模型が傾斜した軸心の方向を一定
に保って公転運動するように構成されてなる地球運行
儀。 - 【請求項2】 前記地球模型は、その中心が上部回転体
と前記連結杆との枢着点を通る垂直線上に位置すると共
に、この地球模型の略半球分を覆う半球形の夜間表示カ
バーが、その開口部を上部回転体の回転中心側に向けて
当該上部回転体に固着されてなる請求項1記載の地球運
行儀。 - 【請求項3】 前記基台の上面側に、前記地球模型の公
転軌道に沿って全周を1年として時節を表す年周表示が
設けられてなる請求項1又は2に記載の地球運行儀。 - 【請求項4】 上部回転体と前記連結杆とが上部回転体
側の垂直孔に連結杆側の枢軸部を挿通して枢着され、こ
の枢軸部の上部側に地球模型を支持した前記支持枠が一
体化されると共に、該地球模型及び支持枠の重量が前記
枢軸部の上部側に形成された段部を介して上部回転体に
支承されてなる請求項1〜3のいずれかに記載の地球運
行儀。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000257744A JP2002072865A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 地球運行儀 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000257744A JP2002072865A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 地球運行儀 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002072865A true JP2002072865A (ja) | 2002-03-12 |
Family
ID=18746164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000257744A Withdrawn JP2002072865A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 地球運行儀 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002072865A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100553419B1 (ko) * | 2005-11-09 | 2006-02-21 | 주식회사 신생 | 학습용 지구본의 자전 및 공전 구동구조 |
WO2007046648A2 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Nam Chae Kim | Solar, earth and lunar in heavenly |
KR101027871B1 (ko) * | 2008-12-17 | 2011-04-07 | 정상윤 | 레이저 삼구의 |
CN103712574A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-04-09 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 一种用于测试光学探测器的地球模拟装置 |
KR101931120B1 (ko) * | 2016-12-21 | 2018-12-20 | 박진 | 지구 계절변화 교육 기구 |
CN109697928A (zh) * | 2019-03-06 | 2019-04-30 | 张嘉焜 | 一种四季演示仪 |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000257744A patent/JP2002072865A/ja not_active Withdrawn
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WO2007046648A2 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Nam Chae Kim | Solar, earth and lunar in heavenly |
WO2007046648A3 (en) * | 2005-10-21 | 2007-06-21 | Nam Chae Kim | Solar, earth and lunar in heavenly |
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