(57)【要約】【課題】地球儀を静止した状態で季節や時刻によって変化する昼と夜の区別を表示できるようにする。【解決手段】球心Ｇを共有する外球１０と内球２０の２重の球体で構成し、内側に地球の地軸に相当する固定軸３０を立設する。固定軸３０は、両端を外球１０との交点Ａ、Ｂに固定し、球心Ｇの近傍に箱形の軸受台４０を取り付ける。軸受台４０は、上下の枠で固定軸３０を軸支し、これより固定軸３０を軸とする横方向の回転を可能にする。また、左右の枠で２本のピン４１を軸支し、２本のピン４１の先を支持板４２を介して内球２０との交点ＥＦに固定する。２本のピン４１は、内球２０のＸ面視横方向の直径線上に配置する。固定軸３０と内球２０の交点Ｃ、Ｄには、直径が球心を通る円周に沿ってＹ面視Ｃ、Ｄの左右に切り込みｓを入れ、固定軸３０と内球２０の交差を可能にする。【選択図】        図１
2005031134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に世界地図が描かれた半透明の球体の内側に、
この球体の一方の半球を内側から照射する照明手段と、
この照明手段を前記球体の中心軸（地球の地軸に相当する軸）に沿って地球の自転と反対方向に回転させる回転手段と、
この照明手段の照射方向を地軸の傾きに対応させて傾斜させる傾斜手段と、
を備え、
しかして前記球体の表面に地球の自転と公転軌道上の位置による地軸の傾きによって変化する太陽の光が当たる面と当たらない面を明暗で表示することを特徴とする地球儀。
【請求項２】
前記照明手段を、
光源を内蔵する球形の照明体とし、
この照明体の一方の半球を透光材料で形成し、
他方を遮光材料で形成することを特徴とする請求項１に記載の地球儀。
【請求項３】
前記回転手段を、
前記球体の中心軸の軸受台に搭載したモータとし、
このモータの回転を減速ギアを介して中心軸に伝え、
これより前記照明手段を中心軸に沿って回転させることを特徴とする請求項１に記載の地球儀。
【請求項４】
前記傾斜手段を、
減速ギアに取り付けたピンと前記照明手段に固定したカムとし、
このピンをカムに形成した溝に嵌め込んで減速ギアを回転し、
これよりカムを揺動して前記照明手段の照射方向を傾斜させることを特徴とする請求項１に記載の地球儀。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源を内蔵して地球の自転と公転軌道上の位置による地軸の傾きによって変化する太陽の光が当たる面と当たらない面を区別して表示する地球儀に関する。
【０００２】
【従来の技術】地球の立体模型である地球儀は、地球全体の形状や距離、方角、面積などを巨視的に見ることができ古くから知られている。
また、地球儀の内側から太陽に模した光を照射して現在の季節と時刻に応じて太陽が当たる昼の部分を明るく照らし、夜の部分を暗く表示する地球儀が、特願平７−１３４５４５に記載されている。これは地球儀内に光源を内蔵して自動的に地球の自転と公転に伴う昼と夜の変化を視覚的に捉えることができる。
【０００３】
この地球儀は、地軸の傾きと同じ角度、公転面に対して約２３．５度傾斜させた地球儀を回転させ、地球儀の内部にほぼ固定した電球の照明にて地球の自転と公転に伴う昼と夜の区別を表示している。なお、この照明は地球の公転にともなう微動回転ができるように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、地球儀の設置に当たっては、通常居住する国や地域などを利用者の側に向けて設置することが多く、前記従来の地球儀のように、地球儀を自動回転させてしまうと、このような使い方ができなくなって不便である。
【０００５】
そこで本発明は、利用者の希望する向きに地球儀を静止した状態で季節や時刻によって変化する昼と夜の区別を観察できるようにすることを目的になされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。
【０００７】
すなわち、本発明の地球儀は、表面に世界地図が描かれた半透明の球体の内側に、この球体の一方の半球を内側から照射する照明手段と、この照明手段を前記球体の中心軸（地球の地軸に相当する軸）に沿って地球の自転と反対方向に回転させる回転手段と、この照明手段の照射方向を地軸の傾きに対応させて傾斜させる傾斜手段を備え、しかして前記球体の表面に地球の自転と公転軌道上の位置による地軸の傾きによって変化する太陽の光が当たる面と当たらない面を明暗で表示することにより上記目的が達成される。
【０００８】
また、本発明の地球儀は、前記照明手段を光源を内蔵する球形の照明体とし、この照明体の一方の半球を透光材料で形成し、他方を遮光材料で形成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の地球儀は、前記回転手段を前記球体の中心軸の軸受台に搭載したモータとし、このモータの回転を減速ギアを介して中心軸に伝え、これより前記照明手段を中心軸に沿って回転させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の地球儀は、前記傾斜手段を減速ギアに取り付けたピンと前記照明手段に固定したカムとし、このピンをカムに形成した溝に嵌め込んで減速ギアを回転し、これよりカムを揺動して前記照明手段の照射方向を傾斜させることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１と図２に、本発明を実施した地球儀の断面図を示す。
図において、太陽に正対する面をＸ面、その側面をＹ面とすると、図１はＸ面の縦断面図、図２はＹ面の縦断面図を示す。
地球儀は、球心Ｇを共有する外球１０と内球２０の２重の球体で構成し、内側に地球の地軸に相当する固定軸３０を立設する。
固定軸３０は、両端を外球１０との交点Ａ、Ｂに固定し、球心Ｇの近傍に箱形の軸受台４０を取り付ける。
軸受台４０は、上下の枠で固定軸３０を軸受し、これより固定軸３０を軸とする横方向の回転を可能にする。
また、左右の側枠で２本のピン４１を軸受し、２本のピン４１の他端を支持板４２を介して内球２０との交点ＥＦに固定する。
２本のピン４１は、内球２０のＸ面視横方向の直径線上に配置する。
【００１３】
固定軸３０と内球２０の交点Ｃ、Ｄには、直径が球心を通る円周に沿ってＹ面視Ｃ、Ｄの左右に切り込みｓを入れ、固定軸３０と内球２０の交差を可能にする。
これより２本のピン４１と２枚の支持板４２で水平軸ＥＦを形成し、水平軸ＥＦを軸とする内球２０のＹ面視左右の揺動を可能にする。
支持板４２は、２本のピン４１が真っ直ぐ固定されるように直角方向から取り付けた補強板４３に固着し、この補強板４３を介して左右の支持板４２を一体に結合する。
２本のピン４１は、支持板４２を設けないで直接その先端を内球２０との交点Ｅ、Ｆに固定してもよい。
【００１４】
以上の構成により、図３に示すように、軸受台４０を介して固定軸３０の回りを内球２０が横方向に回転し、ピン４１と一体の支持板４２を介して水平軸ＥＦを軸に内球２０がＹ面視縦方向に揺動する。
【００１５】
軸受台４０の上方には、縦片部５１と横方向の横片部５２で構成するＬ字形のカム５０を取り付け、両端を内球２０の内側に固定する。
固定軸３０の軸受台４０の上下には、それぞれ自転ギア６０、７０を軸着し、上方の自転ギア６０は減速ギア６１を介して公転ギア６２に接続する。
公転ギア６２は、円周の一点に上向きのピン６３を突設し、このピン６３の先端をカム５０の横片部５２に刻成したカム溝にはめ込む。
下方の自転ギア７０は、減速ギア７１、７２、７３を介して軸受台４０に搭載したモータ８０の出力軸８１に接続する。
【００１６】
外球１０は、表面に世界地図が描かれた半透明の材料で形成し、中の光を外に透過するが、外からは中が見えにくくなっている。
内球２０は、図２に示すようにＸ面（昼側）とその反対面（夜側）で２分割し、昼側の半球２１を透光材料で、夜側の半球２２を光の遮光材料で形成する。
これにより、内球２０の内側に設けた光源（図示しない）の光を昼側の半球２１で透過して外球１０の表面に太陽の光が当たる面（昼側）を表示し、夜側の半球２２で遮蔽して外球１０の表面に太陽の光が当たらない面（夜側）を表示する。
【００１７】
本発明を実施した地球儀は以上のような構成で、モータ８０を回転すると出力軸８１に噛合する減速ギア７１、７２、７３が回転、自転ギア７０を介して固定軸３０の回りを軸受台４０が横回転、すなわち自転と反対方向へ回転する。
軸受台４０の回転に伴って、軸受台４０の左右の側枠に軸受したピン４１と一体の支持板４２の先に固定した内球２０が、縦回転、すなわち地軸の傾きに対応する傾斜をする。
このとき、モータ８０の回転数と減速ギア７１、７２、７３と自転ギア７０のギア比を調整して内球２０を１日に１回転させる。１年間の合計回転数は、１年間の自転数に後記する公転数１回を加えた数になり、正確には、うるう年を計算に入れて３６６．２５回転する。
これにより、外球１０の表面に地球の自転によって変化する１日の太陽の光が当たる面（昼側）と当たらない面（夜側）を区別して表示する。
【００１８】
また、軸受台４０が回転すると自転ギア６０に噛合する減速ギア６１が回転して減速ギア６１に噛合する公転ギア６２が回転する。
このとき、自転ギア６０と減速ギア６１と公転ギア６２のギア比を調整して公転ギア６２を１年に１回転させる。
公転ギア６２が回転すると、カム５０の横片部５２とカム溝にはめたピン６３が滑り接触して原車側である公転ギア６２の回転運動を従車側であるカム５０の直線運動に変えて伝え、これよりカム５０と一体の内球２０が水平軸ＥＦを軸にＹ面視縦方向に揺動する。
このとき、カム５０の高さとピン６３の上死点・下死点を調整して固定軸３０に対する内球２０の傾斜角度が地球の地軸の傾斜角度である±２３．４４°の範囲になるようにする。
【００１９】
以上の構成により、図４に示すように、外球１０の表面に地球の公転軌道上の位置（季節）による地軸の傾きによって変化する１年の太陽の光が当たる面（昼側）と当たらない面（夜側）を明暗で区別して表示する。
図４（ａ）は北半球が夏、図４（ｂ）は北半球が春秋、図４（ｃ）は北半球が冬のときのＹ面視における内球２０の垂直軸ＣＤの傾きとそのときの太陽の光が当たる面（昼側）と当たらない面（夜側）の状態をそれぞれ示している。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、球体の内側に照明手段と回転手段と傾斜手段を備え、地球儀を静止させた状態で地球の自転と公転軌道上の位置による地軸の傾きによって変化する太陽の光が当たる面と当たらない面を明暗で区別して表示するので、常に利用者の見たい方向に向けて地球儀を設置できるようになる。
また、いつのまにか利用者の意図しない方向に地球儀の向きが変わってしまうこともなくなる。
また、太陽の光が当たる部分を明るく照らしながら回転するので、照明手段の発光輝度を上げることにより、ミラーボールのような照明効果も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した地球儀の太陽に正対する面の縦断面図である。
【図２】図１の側面の縦断面図である。
【図３】軸受台と内球の回転方向と揺動方向を示す模式図である。
【図４】季節による地軸の傾きとそのときの昼と夜の明暗区別を示す模式図である。
【符号の説明】
１０          外球
２０          内球
２１          昼側の半球
２２          夜側の半球
３０          固定軸
４０          軸受台
４１          ピン
４２          支持板
４３          補強板
５０          カム
５１          縦片部
５２          横片部
６０          自転ギア
６１          減速ギア
６２          公転ギア
６３          ピン
７０          自転ギア
７１、７２、７３  減速ギア
８０          モータ
８１          出力軸
【図１】
2005031134.tif 000003
【図２】
2005031134.tif 000004
【図３】
2005031134.tif 000005
【図４】
2005031134.tif 000006