(57)【要約】  本発明は、天球儀及び地球儀の自動駆動装置に関し、より詳しくは、太陽や星から見た地球の位置を完璧に再現して日の入り及び日の出時間を正確に示し、季節別、時間別の太陽の高度を数理的に容易に認知できるようにし、現在時刻における黄道上の太陽位置と現在時刻における観測者の水平面から観測することができる星の位置を正確且つ完璧に再現する天球儀及び地球儀の自動駆動装置に関する。これにより昼夜の変化、季節の変化、黄道、星の運動などを小単元別に主に暗記して理解するような学習に慣れている学生たちには、全宇宙の運動原理を空間的、立体的に理解できるようにすることで科学的思考力を向上することができる。
2009505165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公転軸（５０）によって回転される公転板（１）の上面に固設され、星座（１２）が表示された透明天球儀（１０）と、該透明天球儀（１０）の内部には水平面に対して６６．５゜の角度にて設けられた自転軸（３５）によって回転され、世界地図が表示される透明地球儀（２０）がそれぞれ設けられ、上・下部カバー（２，６）の内部には前記公転軸（５０）を回転させる公転装置（４０）が設けられ、前記公転板１の内部の一方側には前記自転軸（３５）を回転させる自転装置（３０）が備えられた天球儀及び地球儀の駆動装置において、
前記公転装置（４０）は、前記下部カバー（６）の底面の高さ調節部（４１）に設けられ、１２時間ごとに公転時針ギア（４４）を１回転させる公転ムーブメント（４３）と、前記公転時針ギア（４４）の一方側に設けられ、ねじ数が前記公転時針ギア（４４）のねじ数の１０倍であり中央部にウォームギア（４６）が形成された拡張ギア（４５）と、前記ウォームギア（４６）と連動し前記公転時針ギア（４４）より７３０倍遅く回転して前記公転軸（５０）を３６５日周期で時計回りに１回転させる公転ギア（４２）とからなり、
前記自転装置（３０）は、前記公転板（１）の内部の一方側に固定された支持体（３７）に設けられ、１１時間５８分ごとに自転時針ギア（３２）を１回転させる自転ムーブメント（３１）と、前記自転時針ギア（３２）の一方側に設けられ、ギア数が前記自転時針ギア（３２）のギア数の２倍であり地球の実際の自転時間である２３時間５６分ごとに前記自転軸（３５）を反時計回りに１回転させる拡張ギア（３３）とからなり、
前記透明地球儀（２０）の内部には、観測者の地平面を示す天球観測地平面（２１）が設けられ、
前記天球観測地平面（２１）の中央部には、観測者の位置を示す天井表示部（２２）が垂直に設けられ、
前記自転軸（３５）の他方側の先端部には、透明地球儀（２０）を手動で回転させるための手動操作ノブ（３６）が設けられてなることを特徴とする天球儀及び地球儀の自動駆動装置。
【請求項２】
前記公転ムーブメント（４３）の一方側には、前記高さ調節部（４１）に結合されたヒンジ部（４７）を有する支持体（４８）が固設され、
前記支持体（４８）には、前記公転ムーブメント（４３）と公転ギア（４２）を前記ヒンジ部（４７）によって分離させて前記透明天球儀（１０）を手動で操作するためのハンドル（４９）が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の天球儀及び地球儀の自動駆動装置。
【請求項３】
前記透明天球儀（１０）の表面には、太陽の移動経路である黄道（１１）と、該黄道の各太陽ごとに月、日が表示された日付表示部（１４）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の天球儀及び地球儀の自動駆動装置。
【請求項４】
前記透明地球儀（２０）は、前記自転軸（３５）と等しく水平面に対して６６．５゜の角度にて、該中心が前記公転軸（５０）の延長線上に位置するように設けられ、前記透明天球儀（１０）の北極星は、前記自転軸（３５）と一致させ、前記透明天球儀（１０）の中心は、公転軸（５０）と自転軸（３５）とが合う地点に位置することを特徴とする請求項１に記載の天球儀及び地球儀の自動駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天球儀及び地球儀の自動駆動装置に関し、より詳しくは、太陽や星から見た地球の位置を完璧に再現して日の入り及び日の出時間を正確に示し、季節別、時間別の太陽の高度を数理的に容易に認知できるようにし、現在時刻における黄道上の太陽位置と現在時刻における観測者の水平面から観測することができる星の位置を正確且つ完璧に再現する天球儀及び地球儀の自動駆動装置に関する。これにより昼夜の変化、季節の変化、黄道、星の運動などを小単元別に主に暗記して理解するような学習に慣れている学生たちには、全宇宙の運動原理を空間的、立体的に理解できるようにすることで科学的思考力を向上することができる。
【背景技術】
【０００２】
小学校や中学校の教育過程における地球の運動に関する授業の際、通常、地球儀、天球儀、三球儀などを利用するが、このとき、空間的且つ立体的な概念から理解させるのが大変難しいというのが現実である。
【０００３】
また、多くの家庭の親たちが子供の教育用として地球儀を家庭に備えており、１年に我が国で約１５０万個の地球儀が生産消費されていると調査され、多くの子供が小学校の時から地球儀の自転方向や公転などについて学んできたにもかかわらず、公転と自転という言葉の意味を理解しているだけで、現在時刻における太陽などの位置を空間的な立場で説明できる学生は極めて少数に過ぎないと調査された。
【０００４】
したがって、地球の自転方向や公転、昼夜の変化、季節の変化、黄道、星の運動などをより効率よく理解させるために、今まで多くの天球儀や地球儀などの教材が提案されたことがある。
【０００５】
その一例として、特許文献１では、少なくとも一つの支持ロッドの一端が固定され公転軸の一端が回転自在に固定されるベースと、支持ロッドに結合固定される支持アームと、互いに対向する二つの地点が支持アームに回転自在に結合され且つ所定の角度傾くように結合されて自転する地球儀と、上記地球儀の内部に収納され公転軸と結合されて地球儀の二つの地点を中心に公転円運動をし、上記地球儀の自転によって昼夜を区分して示す公転ユニットとを含む自転と公転を同時に行うようにする装置が提案された。
【０００６】
この種の従来の技術に係る自転と公転を行う地球儀は、内部に電球で昼夜を表示し、電球の角度を変えながら公転を説明するシステムであって科学的原理解釈に基づく宇宙運動を表現しているものではない。
【０００７】
したがって、上記装置の構造は非常に複雑である。また、日の入りや日の出時間を正確に示すことができず、そして季節別、時間別の太陽の高度を数理的に容易に認知することができない。
【０００８】
さらには、現在時刻における黄道上の太陽の位置と現在時刻における観測者の水平面から観測することができる星の位置を正確且つ完璧に再現することができないだけでなく、季節の変化による状況を定量的な数値にて表現することができないことから、効果的な教材としての使用には不向きであり、そのことから実用化するには多くの問題点がある。
【特許文献１】大韓民国特許出願第２００２―００９６０１９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、太陽や星から見た地球の位置を完璧に再現することができ、また学生たちに全宇宙の運動原理を空間的、立体的に理解できるようにすることで科学的思考力を向上することができる天球儀及び地球儀の自動駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置は、公転軸によって回転される公転板の上面に固設され、星座１２が表示された透明天球儀と、該透明天球儀の内部には水平面に対して６６．５゜の角度にて設けられた自転軸によって回転され、世界地図が表示される透明地球儀がそれぞれ設けられ、上・下部カバーの内部には上記公転軸を回転させる公転装置が設けられ、上記公転板の内部の一方側には上記自転軸を回転させる自転装置が備えられ、上記公転装置は、下部カバーの底面の高さ調節部に設けられ、１２時間ごとに公転時針ギアを１回転させる公転ムーブメントと、上記公転時針ギアの一方側に設けられ、ねじ数が上記公転時針ギアのねじ数の１０倍であり中央部にウォームギアが形成された拡張ギアと、上記ウォームギアと連動し上記公転時針ギアより７３０倍遅く回転して上記公転軸を３６５日周期で時計回りに１回転させる公転ギアとからなり、上記自転装置は、公転板の内部の一方側に固定された支持体に設けられ、１１時間５８分ごとに自転時針ギアを１回転させる自転ムーブメントと、上記自転時針ギアの一方側に設けられ、ギア数が上記自転時針ギアのギア数の２倍であり地球の実際の自転時間である２３時間５６分ごとに上記自転軸を反時計回りに１回転させる拡張ギアとからなり、上記透明地球儀の内部には、観測者の地平面を示す天球観測地平面が設けられ、上記天球観測地平面の中央部には、観測者の位置を示す天井表示部が垂直に設けられ、上記自転軸の他方側の先端部には、透明地球儀を手動で回転させるための手動操作ノブが設けられてなることを特徴とする。
【００１１】
好ましくは、上記公転ムーブメントの一方側には、上記高さ調節部に結合されたヒンジ部を有する支持体が固設され、上記支持体には、上記公転ムーブメントと公転ギアを上記ヒンジ部によって分離させて上記透明天球儀を手動で操作するためのハンドルが設けられる。
【００１２】
また、上記透明天球儀の表面には、太陽の移動経路である黄道と、該黄道の各太陽ごとに月、日が表示された日付表示部が形成される。
【００１３】
さらに、上記透明地球儀は、上記自転軸と等しく水平面に対して６６．５゜の角度にて、該中心が上記公転軸の延長線上に位置するように設けられ、上記透明天球儀の北極星は、上記自転軸と一致させ、上記透明天球儀の中心は、公転軸と自転軸とが合う地点に位置する。
【発明の効果】
【００１４】
以上で説明したように、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置は、太陽や星から見た地球の位置を完璧に再現して世界各国の日の入り及び日の出時間を正確に示し、季節別、時間別の太陽の高度を数理的に容易に認知できるようにし、現在時刻における黄道上の太陽位置と現在時刻における観測者の水平面から観測することができる星の位置を正確且つ完璧に再現することにより、小単元別に主に暗記して宇宙の運動を理解しようとしていた学生たちに対して、全宇宙の運動を総合的に理解できる総合的な思考力と、地球の自転、地球の公転、太陽と星の日周／年周運動をする立体的な状況の変化を体で感じながら考える立体的、空間的思考力を高められる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置１００を、図１から図１０を参照して詳しく説明すれば、次のとおりである。
【００１６】
図１は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の斜視図であり、図２は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の分解斜視図であり、図３は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の正断面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。
【００１７】
すなわち、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置は、数多くの星座１２と太陽の移動経路を示す黄道１３が表示された透明天球儀１０と、この透明天球儀１０の内部の中心部に位置し世界地図が表示される透明地球儀２０と、上記透明天球儀１０を回転させる公転板１と、この公転板１を時計回り（東側から西側に）１年に１回転させる公転装置４０と、上記透明地球儀２０を実際の自転時間である２３時間５６分の周期で透明天球儀１０の回転方向と逆の半時計回りに１回転させる自転装置３０とからなる。
【００１８】
上記公転板１は、その上面に透明天球儀１０が水平面に対して傾くように固設され、内側面の中央部には所定長さの公転軸５０がボルト７で下向きに設けられ、内部の一方側には自転装置３０が設けられている。
【００１９】
上記公転装置４０は、下部カバー６の上面に設けられた高さ調節部４１の上側に設けられ、１２時間ごとに公転時針ギア４４を１回転させる公転ムーブメント４３と、上記公転時針ギア４４の一方側に設けられて該公転時針ギア４４と連動し、ねじ数が上記公転時針ギアの１０倍であり中央部にウォームギア４６が形成された拡張ギア４５と、上記ウォームギア４６の一方側に設けられて該ウォームギア４６と連動し、７３個のねじ山で形成され、上記ウォームギア４６が１回転する度に１個のねじ山を移動させて全体として公転時針ギア４４より７３０倍遅く回転させることで公転板１を１年に１回時計回りに連動回転させる公転ギア４２とを有し、上記公転ギア４２の上側には、公転軸５０と公転ギア４２とを互いに連動回転させるためのカップリング４１ａが設けられる。
【００２０】
また、上記公転ムーブメント４３の一方側には、高さ調節部４１に結合されたヒンジ部４７を有する支持体４８が固設され、この支持体４８にハンドル４９が設けられ、上記ハンドル４９の操作によってウォームギア４６と公転ギア４２とを係脱できるように構成され、これは、公転板１を手動で回転させる時にウォームギア４６が破損されることを防止するためである。
【００２１】
上記のように構成される公転装置４０は、下部カバー６の上部に結合され、中央部に公転軸５０が挿通する公転軸挿通部３が突設され、一方側に動作基準時点を設定する基準設定部４が形成され、他方側にハンドル４９を外部に露出及び固定させるための通孔８と段差５が形成された上部カバー２によって保護されており、上記公転板１と上部カバー２は、公転軸挿通部３の高さだけ一定の間隔を隔てて設けられ、上記公転板１の中央部にはベアリング５１が設けられて円滑な回転が行われるようにしている。
【００２２】
上記自転装置３０は、公転板１の一方側に固定された支持体３７に設けられ、１１時間５８分ごとに自転時針ギア３２を１回転させる自転ムーブメント３１と、上記自転時針ギア３２の一方側に設けられ、ギア数が上記自転時針ギア３２の２倍であり地球の実際自転時間の２３時間５６分ごとに半時計周りに１回転させる拡張ギア３３と、上記拡張ギア３３の中心部に設けられ、透明地球儀２０を自転させる自転軸３５と、この自転軸３５の他方側の端部に設けられ、手動で回転させることができる手動操作ノブ３６とで構成される。
【００２３】
上記自転軸３５は、水平面に対して６６．５゜の角度にて設けられ、且つ透明地球儀２０の中心が公転軸５０の延長線上にくるように設けられ、上記透明天球儀１０の北極星は自転軸３５と一致させ、透明天球儀１０の中心は、公転軸５０と自転軸３５とが合う地点に設けられ、上記透明地球儀２０内部の中心には、実際の観測者が位置した地面を示す円盤型の天球観測地平面２１が設けられ、この天球観測地平面２１の中央部には実際の観測者の位置を示す天井表示部２２が設けられる。
【００２４】
ここで、上記天井表示部２２は、説明の便宜上、大韓民国のソウルを貫通するようにして、ソウル地域から天球を観測するように固定した。
【００２５】
上記透明天球儀１０には、多数の星座１２や赤道線１３、また、図５に示すように太陽の移動経路である黄道１１と、太陽の移動経路に沿って１年３６５日の月、日が表示された日付表示部１４が形成されている。
【００２６】
上記公転装置４０及び自転装置３０の公転ムーブメント４３と自転ムーブメント３１の駆動電源は乾電池であり、上記乾電池は上部カバー２と公転板１の内側に配置される。なお、このような構造は、通常的なものであるため図面上では略する。
【００２７】
図５は、天球儀に刻まれた太陽の移動経路（黄道）と日付を示す図であり、図６は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置において公転ムーブメントと公転軸とが分離された状態を示す動作状態図であり、図７は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における公転装置の動作状態図であり、図８は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における自転装置の動作状態図であり、図９は、一般的な黄道及び星の年周運動原理を説明した例示図であり、図１０は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における地球儀自転と公転による日周運動及び年周運動の説明原理図である。
【００２８】
上記のように構成される本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の組み立て過程を説明すれば、次のとおりである。
【００２９】
先ず、下部カバー６の上面に１年に１回時計回りに連動回転させる公転装置４０を組み付け、そして、６６．５゜の角度を保つ公転軸５０を含み、実際の自転時間である２３時間５６分の周期で半時計周りに１回転させる自転装置３０をそれぞれ組み付ける。
【００３０】
そして、上記公転軸５０には、天球観測地平面２１と天井表示部２２が設けられた透明地球儀２０を組み付けた後、上記透明地球儀２０の外側には、公転板１の上面に固設され星座１２、赤道線１３、黄道１１、日付表示部１４が形成された透明天球儀１０を組み付け、上記透明地球儀２０の中心は公転軸５０の延長線上に、そして星座１２の北極星は自転軸３５と一致するようにし、自転軸３５の先端部には手動操作ノブ３６を透明天球儀１０の外部に露出するようにねじ止めさせる。
【００３１】
次いで、上部カバー２を下部カバー６の上部に載置し、ネジ（図示せず）でねじ止めして公転装置４０を保護し、このとき、公転装置４０のハンドル４９は、上部カバー２に形成された通孔８から外部に露出させる。
【００３２】
上記のように公転板１には、自転装置３０、透明天球儀１０、透明地球儀２０が組み付けられ、また下部カバー６には公転装置４０と上部カバー２が結合された状態で公転板１に結合された公転軸５０を上部カバー２の中央部に設けられたベアリング５１と公転ギア４２と噛み合って連動するカップルリング４１ａを介して公転装置４０に連結させることで組み立てが完了する。
【実施例１】
【００３３】
上記のような過程を通じて組み立て完了した本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の作用関係を詳しく説明すれば、次のとおりである。
【００３４】
先ず、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置を駆動するためには、透明天球儀１０及び透明地球儀２０が、上部カバー２に形成されている基準設定部４において現在の日付と時間に合うように概略的に設定される。
【００３５】
すなわち、透明天球儀１０を現在の日付に合わせるために、下部カバー６に設けられた公転装置４０のハンドル４９を持ち上げて上部カバー２に形成された段差５に収めると、図６に示すように公転ムーブメント４３に設けられたウォームギア４６と公転ギア４２とが互いに分離され連動しない状態になることで公転軸５０が設けられた公転板１を手動で回転操作することが可能な状態になる。
【００３６】
このような状態で公転軸５０に連結され透明天球儀１０が設けられた公転板１を手動で回転させて、図５に示されたように、公転板１が、透明天球儀１０に刻まれた太陽の移動経路（黄道）に表示された日付（月、日）が現在の日付とほぼ対応するように上部カバー２に形成された基準設定部４と一直線上に位置するようにした後、公転装置４０のハンドル４９を下げて元の状態に戻させると、ウォームギア４６と公転ギア４２とが互いに噛み合って公転ムーブメント４３だけの駆動で公転板１を回転できる状態になる。
【００３７】
次いで、手動ノブ３６を調整して自転軸３５に設けられた透明地球儀２０を回転させて、透明天球儀１０に表示された大略的な現在時間にあたる太陽の高度に天井表示部２２を位置させる。
【００３８】
すなわち、手動ノブ３６を操作回転すれば、上記手動ノブ３６に設けられた透明地球儀２０が連動回転し、これによって上記透明地球儀２０の中央部の天球観測地平面２１に対して垂直に設けられた天井表示部２２の移動にともない、上記天井表示部２２を太陽の移動経路における現在時刻に概略的に対応する太陽の位置にあるように調整できる。
【００３９】
このように調整された状態で、バッテリー（図示せず）から公転装置４０の公転ムーブメント４３と、自転装置３０の自転ムーブメント３１に電源を供給すると、公転軸５０と自転軸３５が駆動する。
【００４０】
上記公転装置４０の公転ムーブメント４３に電源が供給されると、上記公転ムーブメント４３が１２時間ごとに公転時針ギア４４を１回転させ、この公転時針ギア４４が１回転する度に上記公転時針ギア４４のピッチ数の１０倍のピッチ数を有するウォームギア４６が１回連動回転すると同時に上記ウォームギア４６が１回転し、これに伴い、これと噛み合って７３個のねじ山で形成されている拡張ギア４５の１個ピッチが時計回りに回転する。
【００４１】
すなわち、拡張ギア４５を公転時針ギア４４より７３０倍遅く回転させて、上記公転時針ギア４４が２４時間ごとに２回転する度に拡張ギア４５の２個のピッチを移動させ、結果として、３６５日周期で時計回りに１回転させる。
【００４２】
このように公転時針ギア４４が２４時間ごとに２回転して拡張ギア４５の２個ピッチを移動させると、カップルリング４１ａを介して拡張ギア４５に結合された公転軸５０は、時計回りに１゜回転し、上記公転軸５０が１゜回転すると、ボルト７によって公転軸５０に固設された公転板１が時計回りに１゜回転し、この結果、上記公転板１の上面の水平面に対して傾くように設けられた透明天球儀１０が時計回りに１゜回転する。
【００４３】
結果的に、公転ムーブメント４３の動作で公転時針ギア４４が２４時間ごとに２回転する度に公転装置４０が公転板１を１゜ずつ移動させて、透明天球儀１０を３６５日周期で時計回りに１回転させる。
【００４４】
また、上記自転装置３０の自転ムーブメント３１に電源が供給されると、上記自転ムーブメント３１が１１時間５８分ごとに自転時針ギア３２を１回転させ、この自転時針ギア３２と連動しギア数が上記自転時針ギア３２の２倍である拡張ギア３３が地球の実際の自転時間である２３時間５６分ごとに半時計回りに１回転する。
【００４５】
すなわち、上記拡張ギア３３が地球の実際の自転時間である２３時間５６分ごとに反時計回りに１回転すると、水平面に対して６６．５゜の角度にて設けられた自転軸３５が反時計回りに１回転することを意味し、これは、結局として、透明地球儀２０を２３時間５６分ごとに反時計回りに１回転することを意味する。
【００４６】
このように公転装置４０によって透明天球儀１０は２４時間ごとに１゜ずつ時計回りに回転すると同時に自転装置３０によって透明地球儀２０が２３時間５６分ごとに反時計回りに１回転することによって、天井表示部２２が指示する透明天球儀１０に表示された星座が今日の星座になり、また、天井表示部２２が指示する黄道１１が現在時刻の太陽の位置を示すようになる。
【００４７】
図７の（ａ）から（ｄ）は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における、公転装置４０の動作による透明天球儀１０の回転状態を示すものであって、（ａ）は、春分の時の公転板１の位置を示し、（ｂ）は、冬至の時の公転板１の位置を示し、（ｃ）は、秋分の時の公転板１の位置を示し、（ｄ）は、夏至と冬至の時の公転板１の位置を示す。
【００４８】
上記図７に示すように、（ａ）の春分の日の正午の時は、自転軸３５が右側に２３．５゜傾いており、（ｄ）の冬至の正午の時は、自転軸３５が左側に２３．５゜傾いた状態で地球儀が１回自転するようになる。
【００４９】
このように公転板１上に設けられた透明天球儀１０は３６５日周期で１回転し、天井表示部２２が指示する星座が今日現在の星座になる。
【００５０】
図８の（ａ）から（ｄ）は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における、自転装置３０の動作による透明地球儀２０の回転状態を示すものであって、約６時間ごとに天井表示部２２が指示する位置の変化を例に挙げている。
【００５１】
すなわち、図８の（ａ）は、現在時間が夜十二時（零時）である時の天井表示部２２の位置であると仮定すると、６時間経過した後は、自転装置３０によって透明地球儀２０が反時計回りに９０゜回転した状態であることから、（ｂ）のように天井表示部２２が半時計回りに移動したことが分かる。
【００５２】
また、図８の（ｃ）は、（ｂ）の時間から更に６時間経過した後（１２時）における自転装置３０によって透明地球儀２０が反時計回りに９０゜更に回転した状態であって天井表示部２２が半時計回りに更に移動しており、図８の（ｄ）は、（ｃ）の時間から更に６時間経過した後（１８時）における自転装置３０によって透明地球儀２０が反時計回りに９０゜更に回転した状態であって天井表示部２２が半時計回りに更に移動しており、更に６時間が経過した後には、透明地球儀２０が反時計回りに９０゜更に回転して天井表示部２２の位置が（ａ）の位置に到逹するようになる。
【００５３】
このように自転軸３５に設けられた透明地球儀２０は、地球の実際の自転時間である２３時間５６分ごとに反時計回りに１回転することによって天井表示部２２が指示する透明天球儀１０の地点が変化し、これによる上記天井表示部２２が指示する星座及び太陽が今日現在の星座と太陽の位置になる。
【００５４】
次は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の動作原理を説明すれば、次のとおりである。
【００５５】
図９は、一般の黄道及び星の年周運動原理を説明した例示図であって、地球が西から東（１→４）に向けて一日に約１゜ずつ公転するため太陽が星座の間を移動する黄道が現れ、夜十二時の時に太陽の反対側の星座が一日に約１゜ずつ移動した状態で地球が自転するためすべての星が北極星を中心に１回転する星の日周運動と年周運動が現れるようになる。
【００５６】
図１０は、本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における、地球の自転と公転による日周運動及び年周運動の説明原理図であって、透明天球儀１０が固定されているため、天井表示部２２は、現時刻において黄道上で太陽Ｓ１と南中する。上記天井表示部２２は、自転装置３０の自転周期（２３時間５６分）後は太陽Ｓ２と南中し、星Ｓ２が現れる。また、１日の公転角度（θ１）だけ更に自転した２４時間後は、星Ｓ２が南中するため、一日に約１°ずつ西から東（Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３）へと年周運動をするようになるはずである。
【００５７】
したがって、上部カバー２に形成された基準設定部４に現在の黄道上の太陽Ｓ１を位置させると、公転板１が１一日に１゜ずつ西から東（Ｓ３→Ｓ２→Ｓ１）へと回転し、透明地球儀２０は、２３時間５６分に１回転するため、２３時間５６分にはＰ１地点でＳ１が見られ、２４時間後は、基準設定部４の地点でＳ２が見られるため、黄道上の太陽の位置と地球儀が２４時間ごとに基準設定部４にくるようになる。
【００５８】
このようなことから、透明天球儀１０は、２４時間ごとに時計回りに１゜ずつ回転し、透明地球儀２０は、２３時間５６分ごとに反時計回りに１回転する。
【００５９】
この点で太陽と星が無限大の距離にあると仮定すると、天球観測地平面２１上の天井表示部２２が現在の観測者の位置であるため、現在の観測者の水平面と等しい状況が再現され、よって、実際の地球で感じる太陽の位置変化による昼夜の長さ変化、季節別の高度変化、そして、太陽と星の方向及び宇宙の運動原理を精度よく正確に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の斜視図である。
【図２】本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の分解斜視図である。
【図３】本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置の正断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】天球儀に刻まれた太陽の移動経路（黄道）と日付を示した図である。
【図６】本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における、公転ムーブメントと公転軸の分離状態を示した動作状態図である。
【図７】本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における、公転装置の動作状態図である。
【図８】本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における、自転装置の動作状態図である。
【図９】一般の黄道及び星の年周運動原理を説明した例示図である。
【図１０】本発明による天球儀及び地球儀の自動駆動装置における、地球の自転と公転による日周運動及び年周運動の説明原理図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  公転板
２  上部カバー
３  公転軸挿通部
４  基準設定部
５  段差
６  下部カバー
１０  透明天球儀
１１  黄道
１２  星座
１３  赤道
２０  透明地球儀
２１  天球観測地平面
２２  天井表示部
３０  自転装置
３１  自転ムーブメント
３２  自転時針ギア
３３  拡張ギア
３４  ベアリング
３５  自転軸
３６  手動操作ノブ
４０  公転装置
４１  高さ調節部
４２  公転ギア
４３  公転ムーブメント
４４  公転時針ギア
４５  拡張ギア
４６  ウォームギア
４７  ヒンジ
４８  支持体
４９  ハンドル
５０  公転軸
５１  ベアリング
１００  天球儀及び地球儀の自動駆動装置
【図１】
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【図２】
2009505165.tif 000004
【図３】
2009505165.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009505165.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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