JPH07134545A

JPH07134545A - 地球儀

Info

Publication number: JPH07134545A
Application number: JP5307280A
Authority: JP
Inventors: Motohisa Tsuzuki; 幹久続木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-11
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1995-05-23
Also published as: EP0653738B1; US5545041A; DE69418147D1; EP0653738A1

Abstract

(57)【要約】【目的】地球上の昼の部分と夜の部分との移り変わ
り、つまり太陽の光の当たり方を、地球の自転と公転と
に関連付けて再現する。そして、地球儀の学習効果、イ
ンテリア品としての利用価値の向上を図る。【構成】透光性を有する中空の球Ｅを、傾けた固定軸
３に回転可能に支持する。球Ｅの内部に球心を通る鉛直
方向の回転軸１１を設け、モータＭを備える回転腕をな
す回転環１７および取付け板１８を回転軸１１の回りに
回転可能に支持する。電球Ｌとその光が所定の半球以外
に当たらないように遮る遮光板Ｐとを回転腕に取付け
る。そして、モータＭの回転を歯車列Ｚ１〜Ｚ３，Ｚ
６，Ｚ７を介して球Ｅに伝えるとともに、遊星歯車Ｚ
４，Ｚ５によって回転腕が回転軸１１の回りを電球Ｌ及
び遮光板Ｐとともに回転するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地球儀に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に地球儀は、表面に地図が描かれた
球が、地軸に模して傾けられた軸で回転可能に支持され
て構成されることが多い。使用者は球を回転させて球面
上の任意の部分を見ることができるとともに、この回転
が地球の自転を示すようになっている。この種の地球儀
の中には、地球上の昼の部分と夜の部分とを区別して示
し得るように作られたものがある。それらは、球が透光
性を持つ素材から作られており、その球の内部に電球
と、その電球の光が所定の半球以外に当たらないように
遮る遮光板とを備えている。そして、電球を点灯する
と、光が当たった半球は外から明るく見え、一方、遮光
板によって影になった半球は暗く見えるようになってい
る。つまり、球の内部から電球の光が当たっているか否
かによって昼、夜の区別をする仕組みである。

【０００３】ところで、地球は、自転しつつ太陽の回り
を公転しているが、自転の軸である地軸が公転軌道面に
対して傾いているので、地球の公転軌道上の位置（季
節）によって太陽の光の当たり方は異なっている。従っ
て、上記の地球儀において、それぞれの季節に応じて昼
と夜の状態（太陽の光の当たり方）を示そうと思えば、
球の内部で電球及び遮光板の位置を変化させる必要があ
る。そのために従来の地球儀では、図５及び図６に示す
ように、球Ｅの内部に球Ｅの中心（球心）を通る鉛直方
向の軸Ｊを配し、その軸Ｊに電球Ｌ及び遮光板Ｐを取り
付け、さらにその軸Ｊを歯車Ｈを介して球Ｅの外部のつ
まみＨと連結する構成が取られていた。この構成の地球
儀では、つまみＨを手動で回転操作することで軸Ｊ、電
球Ｌ及び遮光板Ｐを回転させ、光の当たる部分を変える
ようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この構成で
は、球Ｅと電球Ｌ及び遮光板Ｐとがそれぞれ独立して動
くため、地球の自転及び公転の様子等を関連付けて理解
することは難しかった。しかも、各部材を別々に手動で
操作しなければならないため繁雑であり、長期間（例え
ば１年間）に亘る地球の昼と夜の状態の変化を連続的に
示して観察するといったことも実際上できなかった。従
って、従来の地球儀は十分な学習効果を期待できるもの
ではなく、また、人が操作しない限り外観は変化しない
ので面白みに乏しく、インテリア品として用途にも向か
ないものであった。

【０００５】本発明は、これら従来の地球儀の問題点に
鑑みてなされたものであり、地球の自転及び公転の様
子、自転及び公転に伴う昼と夜の変化の様子等をそれぞ
れ関連付けて視覚的にとらえることができる地球儀を提
供することを目的とする。そして、地球儀の学習効果、
さらに、インテリア品としての利用価値の向上を図るも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る地球儀は、透光性を有する中空の球
を、その直径が地球の地軸に相当する回転の軸となるよ
うに回転可能に支持し、前記球の内部に照明手段を設け
るとともに、前記球の内部において、前記照明手段の光
が所定の略半球以外に当たらないように遮る遮光手段
を、前記直径とは別の直径を地球の公転軌道面にほぼ垂
直な軸に相当する回転の軸として回転可能に支持し、さ
らに、前記球と前記遮光手段とをそれぞれ回転させる回
転駆動手段を設けてなるものである。

【０００７】この場合、透光性を有する中空の球を、そ
の直径が地球の地軸に相当する回転の軸となるように回
転可能に支持し、前記球の内部に、前記直径とは別の直
径に沿って延びる軸であって地球の公転軌道面にほぼ垂
直な軸に相当する回転軸を回転可能に設け、さらに、回
転駆動手段を備える回転腕を前記回転軸の回りに回転可
能に支持し、前記回転駆動手段の回転を前記回転軸に伝
える伝動手段と前記回転軸の回転を前記球に伝える伝動
手段とをそれぞれ設ける一方、前記回転駆動手段の回転
を回転駆動源として前記回転腕を前記回転軸の回りに回
転させる伝動手段を設け、さらに、照明手段とその照明
手段の光が所定の略半球以外に当たらないように遮る遮
光手段とを前記回転腕に取付けることが好ましい。

【０００８】

【作用】上記のように構成された地球儀では、照明手段
を点灯すれば、遮光手段によって光が遮られない部分が
外部から明るく見える（昼の部分）。そして、回転駆動
手段を回転させると、球及び遮光手段がそれぞれ回転
し、球のうち明るく見える部分が刻々と変化していく。

【０００９】そして、回転駆動手段を球の内部の回転軸
の回りに回転可能に支持した構成を採用した場合、回転
駆動手段を回転させると、その回転は前記伝動手段を介
して回転軸に伝えられ、さらに、その回転軸の回転は別
の伝動手段を介して前記球に伝えられる。また、前記回
転駆動手段の回転を回転駆動源として前記回転腕が前記
回転軸の回りを回転することになる。従って、回転腕に
取り付けられた照明手段及び遮光手段が前記回転軸の回
りを回転し、球のうち明るく見える部分を変化させるこ
とになる。

【００１０】

【実施例】次に本発明に係る地球儀を具体化した一実施
例について図１乃至図４を参照して詳細に説明する。な
お、図１の左側及び図４の左側手前を前方、図１の手前
及び図４の右側手前を左側とする。また、地球儀の各部
材等の回転方向は北極側（上側）から見たものである。
図中１は、本例の地球儀であってその支持台２は略直方
体状に形成され、その上面の前方には筒状の固定軸３が
鉛直方向から約２３．５度後方に傾けた状態で回転不能
に立設されている。

【００１１】球Ｅは合成樹脂によって中空に形成され、
透光性を持つ一方、内部が透けて見えないようになって
いる。また、その表面には斜め上方を北として図示はし
ないが世界地図が描かれている。球Ｅの南極部分にはそ
の内周面において球心（中心）方向に向かって凸部４が
設けられ、その凸部４に球心方向に向かって貫通して挿
通孔５が設けられている。凸部４の上面には歯車Ｚ７が
球Ｅと一体的に取着され、歯車Ｚ７の中心の孔６が前記
挿通孔５と連通している。そして、この球Ｅは前記固定
軸３に回転可能に取り付けられているが、詳しくは、固
定軸３の先端が球Ｅの挿通孔５及び歯車Ｚ７の孔６を貫
通し、さらに、球Ｅの内部にやや突出する形になってい
る。

【００１２】固定軸３の先端（上端）には固定腕７の一
端部７ａが回転不能に取着され、固定腕７の他端部７ｂ
は球心の下方に延設されている。同他端部７ｂには鉛直
方向の貫通孔８が設けられ、その上面には上下にボス９
を有する固定部としての静止歯車Ｚ５が回転不能に取着
されている。静止歯車Ｚ５の中心の孔１０は固定腕７の
他端部７ｂの貫通孔８と連通しており、両孔を貫通し
て、球心を通って鉛直方向に延びる回転軸１１が回転可
能に取り付けられている。回転軸１１の中央やや下には
歯車Ｚ３が、また、下端には歯車Ｚ６がそれぞれ回転軸
１１と一体的に取着されており、歯車Ｚ６は前記歯車Ｚ
７と歯合している。

【００１３】さらに、回転軸１１の上端には軸線方向に
取付孔１２が設けられており、同取付孔１２には支持腕
１３の一端側の取付部１４が回転可能に挿入されてい
る。支持腕１３は球Ｅの内周面に沿うように円弧状に形
成されており、その他端側には前記固定軸３の延長方向
に向けて延びる支持部１５が設けられている。一方、球
Ｅの上部において固定軸３の延長線上には支持孔１６が
設けられており、同支持孔１６に前記支持腕１３の支持
部１５が回転可能に挿入されて球Ｅを支えるようになっ
ている。

【００１４】回転軸１１の歯車Ｚ３の上下位置にはそれ
ぞれ筒状の回転環１７が回転可能に遊嵌され、両回転環
１７にはそれぞれ水平方向の取付け板１８が取着されて
いる。両板１８，１８は連結部材（図示しない）によっ
て接続されており、回転軸１１の回りを一緒に回転する
ようになっている。本例では両回転環１７及び両取付け
板１８によって回転腕を構成している。

【００１５】上側の取付け板１８の上面には回転駆動手
段としてのモータＭが取付けられ、モータＭの駆動軸に
は歯車Ｚ１が取着されている。一方、下側の取付け板１
８の下面には減速機Ｇが取付けられ、減速機Ｇの入力軸
には歯車Ｚ２が取着されている。入力軸の上端は、歯車
Ｚ２からやや上方に突出し、上側の取付け板１８の下面
に設けた筒状の支持部１９によって回転可能に支持され
ている。歯車Ｚ２は、歯車Ｚ１と前記歯車Ｚ３との間に
おいて両歯車Ｚ１，Ｚ３に歯合して配置されており、モ
ータＭによる歯車Ｚ１の回転を、歯車Ｚ３及び減速機Ｇ
にそれぞれ伝えるようになっている。減速機Ｇの出力軸
には歯車Ｚ４が取着され、歯車Ｚ４は前記静止歯車Ｚ５
と歯合している。なお、各歯車の歯数は、Ｚ１，Ｚ３，
Ｚ５，Ｚ６，Ｚ７がそれぞれ１２０、Ｚ２が５８、Ｚ４
が３０である。また、減速機Ｇは、入力された回転と同
方向の回転を出力し、減速比は任意に設定できる。

【００１６】前記両回転環１７，１７には遮光手段とし
ての遮光板Ｐが鉛直方向に取着され、遮光板Ｐのほぼ中
心には照明手段としての電球Ｌが取付けられている。こ
の遮光板Ｐは、球Ｅの内周面の直径よりやや小さい外径
を持つ略円盤状に形成されており、球Ｅの内部を半球
（半分）に仕切っている。そして、電球Ｌ及び遮光板Ｐ
は、前記取付け板１８等（回転腕）が回転すると、それ
らと一緒に前記回転軸１１の回りを回転するようになっ
ている。また、電球Ｌを点灯すると、その光が当たる半
球（図１では左側）は外から見たとき明るく光って見
え、一方、遮光板Ｐによって光が遮られる半球（同図右
側）は暗く見えるようになっている。

【００１７】これらのモータＭ及び電球Ｌの電源として
は、本例では支持台２内部に収納した電池（図示せず）
あるいは電灯線（家庭用コンセント）を用いている。電
源から延びるリード線２０は筒状の固定軸３内を通って
球Ｅの内部に導入され、公知のロータリー接点を介して
モータＭ及び電球Ｌのリード線２１，２２と接続されて
いる。このロータリー接点は、前記静止歯車Ｚ５の上側
のボス９の上面に設けた導通リング２３と下側の回転環
１７の下面に設けた導通ブラシ２４とからなり、導通ブ
ラシ２４が回転しつつ導通リング２３に接触するように
なっている。

【００１８】次に、上記のように構成された本例の地球
儀１の作用について説明する。本例では、１つのモータ
Ｍによって球Ｅの回転と、電球Ｌ及び遮光板Ｐの回転と
の２つの動きを作っているが、まず、球Ｅの回転につい
て述べる。モータＭによって歯車Ｚ１が時計方向に回転
すると、歯車Ｚ２が反時計方向に回転する。すると、歯
車Ｚ３が時計方向に回転し、同歯車Ｚ３と一体的に接続
された回転軸１１及び歯車Ｚ６も時計方向に回転する。
従って、歯車Ｚ７が反時計方向に回転し、同歯車Ｚ７と
一体的に接合された球Ｅも反時計方向に回転する。

【００１９】一方、電球Ｌ及び遮光板Ｐの回転について
述べると、上記のように歯車Ｚ１が回転すると、その回
転は歯車Ｚ２を介して減速機Ｇにも伝えられる。この減
速機Ｇは入力及び出力の回転方向が同じなので、歯車Ｚ
２が反時計方向に回転すると、歯車Ｚ４も反時計方向に
回転する。歯車Ｚ４が歯合する歯車Ｚ５は静止歯車なの
で、結局、歯車Ｚ４は反時計方向に自転しつつ歯車Ｚ５
の回りを反時計方向に公転する。従って、回転腕（取付
け板１８等）、電球Ｌ及び遮光板Ｐは、回転軸１１の回
りを一体的に反時計方向に回転することになる。

【００２０】このように本例では、モータＭを時計方向
に駆動すると、球Ｅが反時計方向に回転しつつ、電球Ｌ
及び遮光板Ｐが反時計方向に回転する。このときのそれ
ぞれの回転数は、減速機Ｇの減速比を適当に設定するこ
とにより、球Ｅの回転３６６に対し、電球Ｌ及び遮光板
Ｐの回転１とすることができる。この回転数は、１年間
の地球の自転数（地球及び太陽間の自転数の３６５回と
公転による１回との合成の自転数）と、公転の回数に対
応するものである。

【００２１】では、球Ｅ、電球Ｌ及び遮光板Ｐの回転に
ついて、地球の公転軌道上の位置と関連させて説明する
（図４参照）。地球は地軸を中心に反時計方向に自転し
ながら、太陽Ｓを中心に反時計方向に公転している。ま
た、本例の地球儀１では、上記のように球Ｅと電球Ｌ及
び遮光板Ｐとがそれぞれ反時計方向に回転している。

【００２２】まず、地球がＡの位置（北半球では春）に
あるとき、遮光板Ｐは前後方向に配置され、電球Ｌは左
側の半球（太陽Ｓ側）を照らす。次に、地球が公転して
Ｂの位置（夏）にきたとき、遮光板Ｐは９０度反時計方
向に回転して左右方向に配置され、電球Ｌは後側の半球
（太陽Ｓ側）を照らす。Ｃの位置（秋）にくると、遮光
板Ｐは前後方向に配置され、電球Ｌは右側の半球（太陽
Ｓ側）を照らす。さらに、Ｄの位置（冬）にきたとき、
遮光板Ｐは左右方向に配置され、電球Ｌは前側の半球
（太陽Ｓ側）を照らす。その後、地球は公転軌道上を公
転し続けて再びＡの位置に戻り、１年間の自転及び公転
が終了することになる。本例では、この間（Ａ−Ｂ−Ｃ
−Ｄ−Ａの状態を経過する間）に、上記のように球Ｅが
３６６回回転し、電球Ｌ及び遮光板Ｐが１回回転する。
つまり、本例の地球儀１は、地球の外部（宇宙空間）か
ら見た地球の１年間の変化の様子を再現できるようにな
っている。

【００２３】以上詳述したように、本例の地球儀１で
は、球Ｅ、電球Ｌ及び遮光板Ｐを関連させて同時に回転
させるので、地球の自転及び公転の様子、自転及び公転
に伴う昼と夜の変化（太陽の光の当たり方の変化）の様
子等をそれぞれ関連付けて視覚的にとらえることができ
る。しかも、それぞれの回転数を地球の実際の自転数あ
るいは公転数と一致させているので、より現実に即した
理解を得ることができる。また、球Ｅの内部の回転軸１
１の回りを公転する１つのモータＭによって各部材を駆
動させる構成としたので、機構部分は比較的簡易であ
り、しかも、機構部分が球Ｅの内部に収まるので外観も
スマートである。

【００２４】なお、本発明は上記実施例に限られるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内でさらに様々
の実施が可能である。例えば、回転の伝達を歯車に代え
てベルト伝動装置、チェーン伝動装置、摩擦伝動装置等
で行ってもよく、歯車の歯数、減速機の減速比等を変え
ることにより各部材の回転数及び回転方向を任意に設定
することもできる。

【００２５】上記例では、モータの取付け位置を球Ｅの
内部の上側の取付け板１８の上面としたが、上記の減速
機Ｇの位置（下側の取付け板１８）に取付けることも可
能である。この場合、モータの回転は歯車Ｚ２、Ｚ３、
回転軸１１、歯車Ｚ６、Ｚ７を介して球Ｅに伝わり、一
方、歯車Ｚ４の回転によって取付け板１８、遮光板Ｐ及
び電球Ｌが回転軸１１の回りを回転する。また、モータ
を球Ｅの内部でなく球Ｅの外部（支持台２側）に配置
し、そのモータによって直接に球Ｅを回転させる構成と
することもできる。この場合、球Ｅが回転すると歯車Ｚ
７を介して歯車Ｚ６、回転軸１１、歯車Ｚ３に回転が伝
わり、さらに、その回転は歯車Ｚ２を介して減速機Ｇに
伝わる。すると、歯車Ｚ４が回転して静止歯車Ｚ５の回
りを公転し、従って、取付け板１８、遮光板Ｐ及び電球
Ｌが回転軸１１の回りを回転することになる。

【００２６】遮光手段として、上記例のような円盤状の
遮光板Ｐに代えて、球Ｅの内周面の直径よりやや小さい
外径をもち、中空でしかも透光性のない半球を用いても
よい。そして、その半球を、電球Ｌの後ろ側（ソケット
側）において、半球の外周面が球Ｅの内周面に沿うよう
な形で（図１の場合では、球Ｅの右半球の内側に位置す
るように）回転腕に固定する。電球Ｌを点灯するととも
に回転腕を回転させれば、その半球は電球Ｌの光を遮り
つつ球Ｅの内周面に沿って回転する。さらに、電源は、
球Ｅの内部に収納した電池を用いてもよいし、あるいは
太陽電池等とすることも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、
球、照明手段及び遮光手段を関連させて回転させるの
で、短期間あるいは長期間にかかわらず、地球の自転及
び公転の様子、自転及び公転に伴う昼と夜の変化の様子
等をそれぞれ関連付けて視覚的にとらえることができ
る。しかも、この回転を自動で行うので、使用者は一旦
スイッチを入れれば、各部材の操作に煩わされることな
く地球儀の変化を連続的に観察することができる。従っ
て、使用者は地球の自転及び公転について、従来の地球
儀からは得られなかった理解を得ることができ、高い学
習効果を期待できるものである。

【００２８】また、１つの回転駆動手段によって各部材
を駆動させる構成としたので、比較的簡易な機構で必要
な回転を作ることができる。さらに、その回転駆動手段
を球の内部に配置した場合、機構部分が球の内部に収ま
るので外観がスマートであり、しかも、回転駆動手段及
び照明手段をオンしておけば長期に亘って外観の変化が
楽しめるので、インテリア品としての利用価値も高いも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地球儀を具体化した一実施例を示
す一部切欠き正面図である。

【図２】図１の要部の拡大図である。

【図３】同実施例の機構部分を示す概念図である。

【図４】同実施例の各部材の動きを示す斜視図である。

【図５】従来の地球儀の構成を示す概念図である。

【図６】従来の他の地球儀の構成を示す概念図である。

【符号の説明】

１地球儀１１回転軸１７回転環（回転腕）１８取付け板（回転腕）Ｅ球Ｌ照明手段（電球）Ｍ回転駆動手段（モータ）Ｐ遮光手段（遮光板）Ｚ１〜Ｚ３歯車（回転駆動手段の回転を前記回転軸に
伝える伝動手段）Ｚ６，Ｚ７歯車（回転軸の回転を前記球に伝える伝動
手段）Ｚ１，Ｚ２，Ｚ４，Ｚ５歯車（回転腕を回転軸の回り
に回転させる伝動手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性を有する中空の球を、その直径が
地球の地軸に相当する回転の軸となるように回転可能に
支持し、前記球の内部に照明手段を設けるとともに、前
記球の内部において、前記照明手段の光が所定の略半球
以外に当たらないように遮る遮光手段を、前記直径とは
別の直径を地球の公転軌道面にほぼ垂直な軸に相当する
回転の軸として回転可能に支持し、さらに、前記球と前
記遮光手段とをそれぞれ回転させる回転駆動手段を設け
てなることを特徴とする地球儀。
【請求項２】透光性を有する中空の球を、その直径が
地球の地軸に相当する回転の軸となるように回転可能に
支持し、前記球の内部に、前記直径とは別の直径に沿っ
て延びる軸であって地球の公転軌道面にほぼ垂直な軸に
相当する回転軸を回転可能に設け、さらに、回転駆動手
段を備える回転腕を前記回転軸の回りに回転可能に支持
し、前記回転駆動手段の回転を前記回転軸に伝える伝動
手段と前記回転軸の回転を前記球に伝える伝動手段とを
それぞれ設ける一方、前記回転駆動手段の回転を回転駆
動源として前記回転腕を前記回転軸の回りに回転させる
伝動手段を設け、さらに、照明手段とその照明手段の光
が所定の略半球以外に当たらないように遮る遮光手段と
を前記回転腕に取付けてなることを特徴とする地球儀。