JPH07219426A - 球体ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 球体ディスプレイ装置において、球体表面全
体が見やすくかつ台座に対して球体を着脱自在にすると
共に、球体を台座に任意の向きでセットしても、球体が
所定の姿勢で回転し続ける。 【構成】 地球をかたどった中空の球体４と、この球体
４の底部を支えて球体４を回転自在とする台座６と、球
体４に回転力を与える駆動装置８とを備える地球儀２で
あって、球体４内には、球体４の中心線４ｄとの距離Ｌ
が一定に保たれた球状の重り１０が配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、球体ディスプレイ装置
に関し、詳しくは、星や天体をかたどった球体を有する
地球儀や月球儀、天球儀等を含む、文字、図形もしくは
記号もしくはこれらの結合またはこれらと色彩との結合
を表面に有する球体を備えた球体ディスプレイ装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、教材用あるいはインテリアとし
て、地球儀や月球儀、天球儀等が利用されている。そし
て、従来の地球儀ａは、図５に示すようなものであっ
た。図５は、従来の地球儀の全体構成を示す側面図であ
る。

【０００３】この従来の地球儀ａは、図５に示すよう
に、地球をかたどった球体ｂと、この球体ｂを回転可能
に支持する受け具ｃと、この受け具ｃを支持する支持台
ｄとから主に構成される。球体ａは、その北極部分ｂ１
と南極部分ｂ２を結ぶ線すなわち地軸が実際の地球と同
様に傾けられたものである。受け具ｃは、球体ｂの経線
に沿うように北極部分ｂ１付近から南極部分ｂ２付近ま
で円弧状に形成されたものであって、その両端部には、
球体ｂの北極部分ｂ１及び南極部分ｂ２のそれぞれを軸
支する支持軸ｃ１及び支持軸ｃ２が設けられている。

【０００４】このような構成を有する従来の地球儀ａ
は、球体ｂが受け具ｃによって地軸を中心に回転可能に
なっていて、球体ｂを回転させたいときには、手で回す
ようにしたものである。また、他の従来の地球儀を図６
に示す。図６は他の従来の地球儀を示す側面図である。
この地球儀ｊは、球体ｋの北極部分ｋ１及び南極部分ｋ
２に子午環ｍが取り付けられると共に、この子午環ｍの
南半球側半分に沿うように形成されかつ両端で子午環ｍ
を支持する受け具ｎが支持台ｐに固定されたものであ
る。

【０００５】一方、さらに別の従来の地球儀として、球
体を磁力で浮遊させるものが知られている。図７は、さ
らに別の従来の地球儀の全体構成を示す側面図である。
図７に示す地球儀ｅは、球体ｆの南極部分ｆ１に対向し
た支持台ｇと、湾曲した支持棒ｈを介して支持台ｇに固
定されかつ球体ｆの北極部分ｆ２に対向した取り付け部
ｉとを有するものである。また、この地球儀ｅにおいて
は、支持台ｇ及び取り付け部ｉのそれぞれには、磁気材
料が備えられている。

【０００６】そして、球体ｆを浮遊させる際には、支持
台ｇの磁気材料に電流を流して磁力を発生させると共
に、この磁力と取り付け部ｉから発生する磁力とを球体
ｆに作用させて球体ｆを支持台ｇと取り付け部ｉとの間
で浮遊させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、実際の地球
は自転し続けているので、地球儀にも実際の地球と同様
にその球体が回転し続けるような機能が備えられていれ
ば、教育的意義あるいはインテリアとして非常に価値あ
るものとなる。

【０００８】しかしながら、前記従来の地球儀ａは、手
によって回さなければ球体ｂが回転しないため、見る人
に対して、地球は自転して回っている、という動的な感
覚を与えることができない。また、前記従来の地球儀ａ
においては、球体ｂの北極部分ｂ１及び南極部分ｂ２の
それぞれが支持軸ｃ１及び支持軸ｃ２によって軸支され
ているため、球体ｂを受け具ｃから容易に取り外すこと
ができない。したがって、球体ｂにおける北極部分ｂ１
付近や南極部分ｂ２等は、見にくく、特に南極部分ｂ２
は下部に位置するため、非常に見づらかった。また、球
体ｂにおける受け具ｃが対向する部分も、受け具ｃによ
って隠れてしまい、当該部分付近の地勢や行政等を見た
い場合は、球体ｂを回転させる必要があり面倒であっ
た。さらに、この受け具ｃがインテリアとしての地球儀
ａの美感を損ねている。そして、前記他の地球儀ｊの子
午環ｍについては、顕著にこのような問題が生じる。

【０００９】一方、球体を磁力で浮遊させる、さらに別
の従来の地球儀ｅにおいても、球体ｆが回転し続けるこ
とが不可能であると共に、この地球儀ｅにあっては、球
体ｆを支持台ｇと取り付け部ｉとの間で浮遊させかつ地
軸を中心として回転可能にする必要があるため、地軸方
向が鉛直方向にならざるを得なかった。したがって、実
際の地球の地軸の傾きを再現できず、既に一般に形成さ
れた地球儀のイメージとは異なるものになっている。よ
って、教材用として地球儀ｅを利用することは困難であ
る。

【００１０】また、磁力の微妙なバランスをとる必要が
あるため、装置全体が大掛かりになり、高価なものとな
ってしまう。その他、蛍光塗料等によって発光する地球
儀も利用されているが、同様に安価なものではない。な
お、これらの問題点は、従来の地球儀に限られるもので
はなく、月球儀や天球儀等、あるいは、その他の球体デ
ィスプレイ装置にも同様に生じ得るものである。

【００１１】本発明は、前記従来の問題点を鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、球体表面全体が見やす
くかつ台座に対して球体を着脱自在にすると共に、球体
を台座に任意の向きでセットしても、球体が所定の姿勢
で回転し続ける球体ディスプレイ装置を提供することで
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次のような構成を有する。すなわち、請求
項１の発明は、中空の球体と、この球体の底部を支えて
球体を回転自在とする台座と、球体に回転力を与える駆
動装置とを備えるものであって、前記球体内には、球体
の中心線との距離が一定に保たれた重りが配設されるこ
とを特徴とする球体ディスプレイ装置である。

【００１３】請求項２の発明は、球体内における前記球
体の中心線上に配設された棒部材と、一端部がこの棒部
材に回転可能に取り付けられかつ他端部が前記重りに取
り付けられた支持腕とを備えることを特徴とする請求項
１記載の球体ディスプレイ装置である。

【００１４】請求項３の発明は、前記駆動装置は前記台
座内で回転する回転板を有し、この回転板は、その回転
中心以外の部分で前記球体の最下部に接することを特徴
とする請求項１または２記載の球体ディスプレイ装置で
ある。

【００１５】

【作用】請求項１の発明によれば、台座が球体の底部を
支えるため、球体を持ち上げることにより、台座から容
易に取り外すことができる。また、球体が台座にセット
された状態であっても、球体全体が見やすくなる。

【００１６】また、前記重りがその位置エネルギーを最
も小さくする状態を常に維持し、かつ、この重りと前記
球体の中心線との距離が一定であるので、前記球体の中
心線の傾斜を一定に保つことができる。したがって、駆
動装置により回転力を受けた球体は、常に前記球体の中
心線を回転軸として回転し続ける。また、球体を任意の
向きで台座にセットしても、球体は回転しながら、重り
によって必ず前記球体の中心線を回転軸として回転する
ような姿勢をとる。

【００１７】請求項２の発明によれば、前記棒部材と前
記支持腕とを用いた簡単な構造で、前記重りと前記球体
の中心線との距離を一定に保つことができる。請求項３
の発明によれば、装置全体の構造を簡略化できると共
に、球体が台座にセットされた状態であっても、球体全
体がさらに見やすくなる。また、回転板がその回転中心
以外の部分で球体と接して球体に回転力を与えることが
できるので、球体をスムースに回転させることができ
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の球体ディスプレイ装置の一実
施例を図面を参照して説明する。なお、本発明において
球体ディスプレイ装置とは、星や天体をかたどった球体
を有する地球儀や月球儀、天球儀等を含む、文字、図形
もしくは記号もしくはこれらの結合またはこれらと色彩
との結合を表面に有する球体を備えたディスプレイ装置
をいう。

【００１９】図１は、本実施例の地球儀の全体構成を示
す斜視図である。また、図２は、本実施例の地球儀の側
方から見た全体構成を示す部分断面図である。また、図
３は、図２におけるIII−III線に沿って切断し平面から
見た、部分断面を含む断面図である。また、図４は、本
実施例の地球儀の要部を拡大して示す斜視図である。

【００２０】この一実施例は、図１に示すように、本発
明の球体ディスプレイ装置を地球儀２に適用したもので
あって、地球をかたどった中空の球体４と、この球体４
の底部を支えて球体４を回転自在とする台座６と、ウォ
ームギアを備えて球体４に回転力を与える駆動装置８と
を備えるものである。

【００２１】球体４は、例えば金属、石膏、プラスチッ
クまたは紙もしくはこれらの組み合わせ等からなって、
球体４内には、図１〜図３に示すように、球体４の中心
線４ｄとの距離Ｌが一定に保たれた球状の重り１０が配
設されている。

【００２２】すなわち、この地球儀２は、図２に示すよ
うに、球体４内において中心線４ｄ上に配設されかつ実
際の地球と同様に鉛直線に対して約２３．５度傾斜した
地軸棒４ａと、一端部がこの地軸棒４ａの南極部分４ｃ
近傍に回転可能に取り付けられ他端部が重り１０に固定
された支持腕１２とを備え、この地軸棒４ａと支持腕１
２によって、重り１０と中心線４ｄとの距離Ｌが一定に
保たれている。

【００２３】地軸棒４ａは、球体４の北極部分４ｂ及び
南極部分４ｃのそれぞれの内壁に両端が固定されたもの
である。また、重り１０は、鉄やステンレス、真鍮等か
らなる金属球、ガラス球、あるいは、樹脂からなる球等
であり、地軸棒４ａが約２３．５度傾斜した状態のと
き、球体４の内側底部に接する位置にある。なお、重り
１０の形状は、球形状に限定されず、曲面を有する楕円
球形状等他の形状であってもよい。

【００２４】台座６は、図２または図３に示すように、
ほぼ円盤形状を呈しかつその外面形状と同じ形状に形成
された空間を有する中空のものであって、電池ボックス
６ａと、モーター収容部６ｂと、貫通穴６ｃと、貫通穴
６ｃの周縁に設けられた三個のボールベアリング６ｃ１
とを有する。

【００２５】モーター収容部６ｂは、細長く形成された
筒状の空間である。また、貫通穴６ｃは、台座６上部の
中心近傍に形成された円形の穴であり、その中心と球体
４の中心とは同一鉛直線上にある。そして、三個のボー
ルベアリング６ｃ１は、それぞれ貫通穴６ｃの周縁に等
間隔に並んで球体４の底部円周をころがり接触状態で支
えている。なお、ボールベアリング６ｃ１は、本実施例
の個数に限定されず、三個以上であってもよく、また、
球体４を支えるものはボールベアリングでなくとも、球
体４とすべり接触する樹脂材等でもよい。

【００２６】駆動装置８は、図２または図３に示すよう
に、台座６内で回転するウォームホイール８ａを有し、
このウォームホイール８ａは、その回転中心８ａ１以外
の部分で球体４の最下部に接している。さらに、この駆
動装置８は、このウォームホイール８ａを軸支する支持
軸８ｂと、台座６のモーター収容部６ｂ内に挿入されウ
ォームホイール８ａと噛み合ってウォームホイール８ａ
を回転させるウォーム８ｃと、モーター収容部６ｂ内に
取り付けられウォーム８ｃを駆動するモーター８ｄとを
備えている。

【００２７】以上のような構成を有する本実施例の地球
儀２の作用について、図２または図４を用いて詳細に説
明する。まず、モーター８ｃによって駆動されたウォー
ム８ｃがウォームホイール８ａを回転させる。これによ
り符号Ａ（図４参照）で示す方向に回転するウォームホ
イール８ａは、球体４の最下部との接触部８ａ２におい
て球体４に回転力Ｐを与える。

【００２８】一方、球体４内の重り１０はその位置エネ
ルギーを最も小さくする状態を維持するため、球体４の
内側底部（図４に示す重り１０の位置）に常に位置す
る。これにより、重り１０が球体４の内側底部に位置し
つつ、球体４は回転することになる。

【００２９】この際、図２に示すように、重り１０と地
軸棒４ａとの距離Ｌが一定であり、かつ、地軸棒４ａと
支持腕１２とが互いに回転可能であるので、球体４は常
に地軸棒４ａを回転軸として、図４に示す符号Ｂで示す
方向にスムースに回転し続ける。なお、本発明者らによ
れば、ウォームギアの減速比は、球体４を毎分１〜５回
転させる程度が、地球の自転運動を再現するのに好適で
あると思量される。

【００３０】また、球体４を任意の向きで台座６にセッ
トしても、球体４は回転しながら、重り１０によって必
ず所定の姿勢つまりその地軸棒４ａが約２３．５度だけ
傾いた状態で安定し、駆動装置８によって地軸棒４ａを
回転軸として回転する。

【００３１】以上のような構成及び作用により、本実施
例の地球儀２は次のような効果を奏する。球体４を台座
６から持ち上げることにより、球体４を手に取って地勢
や行政等が表現された表面全体を容易に見ることができ
る。これにより、地球儀２を見る人の地球の地勢や行政
等に対する理解が深められる。また、球体４が、その底
部においてのみ台座６に支えられた構造であるので、球
体４が台座６にセットされた状態であっても、球体４全
体が見やすくなる。これにより、球体４に宇宙での地球
の浮遊感を持たせることができる。

【００３２】さらに、球体４の地軸棒４ａを中心軸とし
て、モーター８ｄを用いた、安価で簡単な構成によっ
て、球体４をスムースにかつ一定方向に回転させ続ける
ことができる。したがって、磁力のバランスをとる大掛
かりな装置を必要とせずに、ゆっくりとした地球の自転
運動を安価に再現することができる。さらに、球体４の
地軸棒４ａが実際の地球の地軸と同じように傾斜してい
るので、一般に形成された地球儀のイメージを保つこと
ができる。

【００３３】したがって、この地球儀２は、教育的意義
あるいはインテリアとして非常に価値あるものとなる。
これにより、学習用として使ってきた地球儀が不要にな
った場合でも、インテリアとして再利用することができ
る。また、球体４を台座６から取り外した後に再び台座
６にセットする際、球体４の向きを気にせずに球体４を
セットすることができる。

【００３４】なお、本実施例は、本発明の好適な実施の
態様であり、本発明の技術的範囲は、この実施例に限定
されない。すなわち、本実施例における各部の構成を次
のようにすることもできる。

【００３５】例えば、本実施例においては、球体４を回
転させる際の駆動装置８の減速機構としてウォームギア
を採用いたが、これに対して、平歯車等の歯車を組み合
わせて構成された機構や、プーリー及びベルト等を使っ
た伝達機構を採用してもよい。

【００３６】球体４におけるウォームホイール８ａに接
触する部分は、球体４の最下部に限定されず、任意の位
置を設定可能である。

【００３７】地軸棒４ａの球体４への固定は、両端固定
に限定されず、南極部分４ｃの内壁のみに固定されるも
のでよい。また、必ずしも支持腕１２によって重り１０
と地軸棒４ａ（前記球体４の中心線４ｄ）との距離Ｌを
一定にする必要はなく、例えば、内部で重り１０を転が
らせる中空ドーナツ形状の管を地軸線と同軸になるよう
に球体４の内壁に固定して、重り１０と球体４の中心線
４ｄとの距離Ｌが一定になるようにしてもよい。

【００３８】台座６から球体４が転がり落ちることを防
止するために、適当な幅を有した円弧状の受け具を、球
体４の赤道または緯線に沿うように台座６に取り付けて
もよい。この場合、当該受け具をアクリルやポリカーボ
ネイト等の樹脂やガラス等の透明な材料で構成すれば、
球体４に対して、宇宙での地球の浮遊感を持たせること
ができる。

【００３９】本実施例は、本発明の球体ディスプレイ装
置を地球儀に用いた一例であり、本発明の球体ディスプ
レイ装置は、月球儀や、天球儀等を含む、文字、図形も
しくは記号もしくはこれらの結合またはこれらと色彩と
の結合を表面に有する球体を備えた球体ディスプレイ装
置にも適用可能である。また、本発明の球体ディスプレ
イ装置は、楕円球体等を有するディスプレイ装置にも用
いることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明によれば次
のような効果が得られる。請求項１の発明によれば、球
体を手に取ってその表面全体を容易に見ることができる
と共に、球体が台座にセットされた状態であっても球体
全体が見やすくなる。したがって、例えば、球体が地球
をかたどったものである場合、地勢や行政等が表現され
た表面全体を容易に見ることができる。これにより、地
球儀を見る人の地球の地勢や行政等に対する理解が深め
られる。

【００４１】また、球体が常に前記球体の中心線を回転
軸として回転し続けるので、例えば、球体が地球をかた
どったものである場合、地球の自転運動を再現する一
方、さらに前記球体の中心線を地球の地軸と同じように
傾斜させかつ北半球が上に向くように前記重りを設置す
ることにより、磁力のバランスをとる大掛かりな装置を
必要とせずに、実際の地球の自転により近いものを安価
に再現することができる。よって、教育的意義あるいは
インテリアとして非常に価値あるものとなる。

【００４２】また、球体を任意の向きで台座にセットし
ても、球体は回転しながら、重りによって必ず前記球体
の中心線を回転軸として回転するような姿勢をとる。こ
れにより、例えば、球体が地球をかたどったものである
場合、球体をどのような向きで台座にセットしても、球
体が実際の地球と同じような姿勢をとるので、球体の向
きを気にせずに球体をセットすることができる。

【００４３】請求項２の発明によれば、簡単な構造で、
常に前記球体の中心線を回転軸として球体を回転させ続
けることができるので、例えば、球体が地球をかたどっ
たものである場合、回転時における前記球体の中心線の
傾きを、実際の地球の地軸の傾きと同様なものに設定し
易くなる。

【００４４】請求項３の発明によれば、球体が台座にセ
ットされた状態であっても、球体全体がさらに見やすく
なる。また、回転板により球体をスムースに回転させる
ことができる。したがって、例えば、球体が地球をかた
どったものである場合、球体に宇宙での地球の浮遊感を
持たせることができると共に、スムースな地球の自転を
再現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の地球儀の全体構成を示す斜視図であ
る。

【図２】本実施例の地球儀の全体構成を側面から見た部
分断面図である。

【図３】図２におけるIII−III線に沿って切断し平面か
ら見た、部分断面を含む断面図である。

【図４】本実施例の地球儀の要部を拡大して示す斜視図
である。

【図５】従来の地球儀の全体構成を示す側面図である。

【図６】他の従来の地球儀の全体構成を示す側面図であ
る。

【図７】さらに別の従来の地球儀の全体構成を示す側面
図である。

【符号の説明】

２ 地球儀（球体ディスプレイ装置） ４ 球体 ４ａ 地軸棒（棒部材） ４ｄ 球体の中心線 ６ 台座 ６ｃ１ ボールベアリング ８ 駆動装置 ８ａ ウォームホイール（回転板） ８ａ１ ウォームホイールの回転中心（回転板の回転
中心） ８ａ２ ウォームホイールにおける球体との接触部分 ８ｃ ウォーム ８ｄ モーター １０ 重り １２ 支持腕 Ａ ウォームホイールの回転方向 Ｂ 球体の回転方向 Ｌ 重りと球体の中心線との距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村中 利生 神奈川県横浜市神奈川区入江二丁目５番12 号 三菱鉛筆株式会社研究開発センター内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空の球体と、この球体の底部を支えて
   球体を回転自在とする台座と、球体に回転力を与える駆
   動装置とを備えるものであって、 前記球体内には、球体の中心線との距離が一定に保たれ
   た重りが配設されることを特徴とする球体ディスプレイ
   装置。
2. 【請求項２】 球体内における前記球体の中心線上に配
   設された棒部材と、一端部がこの棒部材に回転可能に取
   り付けられ他端部が前記重りに取り付けられた支持腕と
   を備えることを特徴とする請求項１記載の球体ディスプ
   レイ装置。
3. 【請求項３】 前記駆動装置は前記台座内で回転する回
   転板を有し、 この回転板は、その回転中心以外の部分で前記球体の最
   下部に接することを特徴とする請求項１または２記載の
   球体ディスプレイ装置。