專利名稱：一種天象鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種天象鐘，是將時鐘與星球儀有機結(jié)合為一體的裝置。
星球儀作為天象模型，在教學、天文定位、大地測繪領(lǐng)域早已成為重要工具。但目前已有的星球儀在天文航海定位時要靠查表計算、確定天體座標或識別星體時要靠手搬動球儀，它們的精度及自動化程度已遠不能滿足當今科學技術(shù)發(fā)展的需要了。
在實踐中往往需要一種能將宇宙中天體間運動規(guī)律與時間規(guī)律同時模擬反映出來的儀器。中國專利CN85205339U公開了一份“天體模擬計時鐘”技術(shù)，它是在普通座鐘上加設(shè)地球儀，月球儀及宇宙星系模擬圖罩，隨著鐘的正常走動，地球、月球便由時針軸傳動而演示著天體間相對運動的自然現(xiàn)象。該專利技術(shù)有如下不足一、事實上它的天體模擬結(jié)構(gòu)部分與時鐘部分是各自獨立的，在幾何結(jié)構(gòu)上不夠完善，體積未能合理縮??；二、它是模擬了天體運動的自然現(xiàn)象，但應用中往往需要儀器能再現(xiàn)天體的視運動(人們感覺天體的運動)規(guī)律，因此它不方便用戶，而且它缺少太陽儀、星系圖罩固定，模擬天象不完全真實。
本實用新型的目的是克服已有技術(shù)之不足，提供一種既能反映星體、太陽、月亮某一時刻實際天象的視運動規(guī)律又能指示時間的天象鐘。
本實用新型這樣實現(xiàn)由天球、地球、太陽、一石英鐘、一驅(qū)動力源及天球、月球和太陽各自的減速裝置、鐘體支架及基座構(gòu)成，它的結(jié)構(gòu)特點是天球是一個透明球殼體，兩端由與鐘體支架相連的天極軸支撐，在其球面上標有星座及天赤道、黃道及赤經(jīng)、緯圈；在天球中心處有一個不透明的地球儀殼體固定在天極軸上，石英鐘機芯裝于地球心內(nèi)，時間指示盤置于地球正面或基座正面；太陽、月球置于天球殼體內(nèi)，與天球是由同一動力源通過各自減速裝置傳動，它們的減速裝置固定于天球的黃極處、它們可隨天球同步自東向西繞天極軸轉(zhuǎn)動，同時減速裝置驅(qū)動太陽相對天球自西向東沿著黃道軌跡移動、驅(qū)動月球相對太陽自西向東移動。
在上述方案中可以看出時鐘被裝到透明的天球內(nèi)、二者結(jié)合為一體；按照視運動規(guī)律模擬著天體的相對運動，讓地球固定而讓太陽、月球乃至其它星座按照人們直觀感覺規(guī)律轉(zhuǎn)動著。方案中的動力源可根據(jù)不同用途的天象模型大小不等而分別采用電機或石英鐘機芯，小型天象鐘也可以一部石英鐘機芯既指示時間又帶動天象模型轉(zhuǎn)動。減速裝置是由傳動齒輪組或蝸輪、蝸桿結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其傳動比根據(jù)天象規(guī)律或應用需要而設(shè)計。至于時鐘的指示方式可采用指針式亦可采用數(shù)字顯示式，其指(顯)示盤置于地球的正面或基座正面。
對于上述方案，可采用指針式石英鐘機芯，可將地球正面開一表指針軸孔，指針制成與地球面同曲率的弧狀，時間刻度標在一個嵌于地球正面、以指針軸孔為圓心的圓環(huán)上。這樣，時鐘結(jié)構(gòu)幾乎不遮擋地球儀上的圖案。
為了真實地模擬出天體間運動規(guī)律可對于本實用新型中各部分減速裝置做如下設(shè)計令動力源傳動齒輪每24小時轉(zhuǎn)動一周，而宇宙星空相對地球每24小時“轉(zhuǎn)動”366／365周，因此取天球相對于動力源轉(zhuǎn)動的傳動比為365／366；由于月亮“繞地球轉(zhuǎn)”一周是29.5個晝夜(一個農(nóng)歷月)即相當于動力源轉(zhuǎn)29.5周，因此取月球相對于動力源的傳動比為29.5；太陽“繞地球轉(zhuǎn)”一周是365.24個晝夜(一個公歷年)即相當于動力源轉(zhuǎn)365.24周，因此取太陽相對于動力源的傳動比為365.24。在本方案基礎(chǔ)上，可將天球表面的黃道上標明公歷一年日期格，這樣隨著太陽儀的移動，便可指示當天的公歷日期；也可在黃道同一平面上以太陽儀為終、始點裝一個由太陽儀帶轉(zhuǎn)的圓環(huán)，將該環(huán)等分成29.5分格并在其上相應標明農(nóng)歷一個月日期，由于在視運動中月亮是每29.5天相對太陽自西向東轉(zhuǎn)動一周，所以隨著月球儀的移動，便可指示當天的農(nóng)歷日期。
本實用新型的優(yōu)點是1.可作為計時日用品，具有實用、裝飾及工藝性于一體的特點。
2.可作為天文定位的專用工具，由于它將宇宙天體間運動與時間規(guī)律有機地結(jié)合為一體，并能高精度、全自動地真實再現(xiàn)天體間視運動規(guī)律，因此完全可以取代現(xiàn)有的各種星球儀或天文鐘而投入使用。
3.可制成教具，只要將其減速裝置按比例加以調(diào)整，便可在課堂上展示宇宙所需時間或一年的天體視運動景象。
4.作為一種知識宣傳性的報時裝置可按裝在各種公共場所。
附

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)主視圖。
附圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
附圖3為本實用新型中減速裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型最佳實施例做一敘述如圖1、2所示，本實用新型是由透明塑料制成的天球1、不透明塑料制成的地球2、裝嵌在地球2正面的石英鐘3、月球4、基座5、石英鐘機芯動力源6、太陽與月球的減速裝置7、支架8太陽9、天球的減速裝置10、天極軸11組成。在本實施例中，天球1表面上標有四等以上恒星，并標有天赤道、黃道及赤經(jīng)、緯圈，在黃道上標有公歷日期；供太陽移動指示；在黃道所在平面上以太陽為始、終點裝了一個環(huán)形農(nóng)歷日期盤供月球4移動指示。天球1繞著天極軸11自東向西轉(zhuǎn)動；太陽9隨天球1同步轉(zhuǎn)動同時又相對天球1自西向東移動；月球4亦隨天球1同步轉(zhuǎn)動，同時又相對太陽9自西向東移動。
如圖3所示，本實施例的球體轉(zhuǎn)動驅(qū)動力源采用的是獨立石英鐘機芯，其固定裝在天球1內(nèi)的黃極處。各減速傳動裝置都采用傳動齒輪組合成。令石英鐘機芯6時針軸帶動齒輪Z0轉(zhuǎn)，Z0′套接在主傳動軸12上與Z0嚙合，而且Z0′與Z0的傳動比為2，這樣主傳動軸12便每24小時逆時針轉(zhuǎn)一周。如圖中結(jié)構(gòu)主傳動軸12上的齒輪Z1傳動齒輪Z2、Z2′，Z2′又傳動與其嚙合的Z3，而Z3套在天極軸11上與基座固定，則Z2′轉(zhuǎn)動同時帶動整個減速傳動裝置繞天極軸11順時針轉(zhuǎn)動，又因傳動裝置固定在天球1體上，所以天球1本身也被帶著繞天極軸11順時針轉(zhuǎn)動；套在主傳動軸12上的齒輪Z1′傳動與之嚙合的Z4，而Z4′與Z4同軸被帶轉(zhuǎn)又傳動Z5以逆時針轉(zhuǎn)，Z5軸套傳動月球4逆時針轉(zhuǎn)；Z5′與Z5同軸傳動Z6，Z6′又與Z6同軸傳動Z7，Z7軸套傳動太陽9逆時針轉(zhuǎn)。由于天極軸線與黃極軸線間夾角23°27′，所以套在天極軸11上的齒輪Z3與主傳動軸12傳動的齒輪Z2′不平行，為此將它們采用圓錐齒輪配合。其它齒輪采用一般鐘表齒輪。在本實施例中，要全真模擬天體視運動規(guī)律，因此各傳速比設(shè)計如下設(shè)天球轉(zhuǎn)速～n1、太陽轉(zhuǎn)速～n2、月球轉(zhuǎn)速～n3、主傳動軸12轉(zhuǎn)速～n0，則天球傳速比i1＝n0／n1＝1／ 366/365 ＝365／366太陽傳動比i2＝n0／n2＝365.24，月球傳動比i3＝n0／n3＝29.5。
根據(jù)上述傳動比及同軸齒輪中心距，將各齒輪齒數(shù)定為Z1＝61 Z1′＝13 Z3＝73 Z2′＝24Z2＝20 Z4＝39 Z4′＝6Z5＝59 Z5′＝9 Z6＝20 Z6′＝7Z7＝39各齒輪模數(shù)定為m1＝m2＝0.4 m2′＝m3＝0.4 m1′＝m4＝0.5m4′＝m5＝0.4 m5′＝m6＝0.8 m6′＝m7＝0.權(quán)利要求1.一種天象鐘，由天球、地球、月球、太陽、一石英鐘、一驅(qū)動力源及天球、月球和太陽各自的減速裝置、鐘體支架及基座構(gòu)成，其特征是a、天球是一個透明球殼體，兩端由與鐘體支架相連的天極軸支撐，在其球面上標有星座及天赤道、黃道、赤經(jīng)、緯圈，b、在天球中心處有一個不透明的地球儀殼體固定在天極軸上，石英鐘機芯裝于地球心內(nèi)，時間指示盤置于地球正面或基座正面，c、太陽、月球置于天球殼體內(nèi)，與天球是由同一動力源通過各自減速裝置傳動，太陽與月球的減速裝置固定于天球的黃極處、它們可隨天球同步自東向西繞天極軸轉(zhuǎn)動，同時減速裝置驅(qū)動太陽相對天球自西向東沿著黃道軌跡移動、驅(qū)動月球相對太陽自西向東移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天象鐘，其特征是將地球正面開有一表指針軸孔，指針制成與地球面同曲率的弧狀，時間刻度標在一個嵌于地球正面、以指針軸孔為圓心的圓環(huán)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天象鐘，其特征是天球相對于動力源轉(zhuǎn)動的減速裝置傳動比為365／366，月球相對于動力源的傳動比為29.5，太陽相對于動力源的傳動比為365.24。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天象鐘，其特征是在天球表面的黃道上標明公歷一年日期。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天象鐘，其特征是在黃道同一平面上以太陽為終、始點裝一個由太陽帶轉(zhuǎn)的圓環(huán)，將其等分成29.5分并在其上相應標明農(nóng)歷一個月日期。
專利摘要本實用新型涉及一種天象鐘，它是將天象模型與石英鐘有機結(jié)合為一體的裝置。本實用新型結(jié)構(gòu)是一個透明天球內(nèi)裝有地球、月球及太陽儀，除地球，它們通過傳動裝置都在按視運動規(guī)律轉(zhuǎn)動，而石英鐘裝在地球上。它將宇宙天體間相互運動與時間的相互聯(lián)系以一種高精度、全自動的直觀形式表現(xiàn)出來了。
文檔編號G04B19/26GK2043379SQ8821495
公開日1989年8月23日 申請日期1988年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月17日
發(fā)明者姬成強 申請人:姬成強