专利名称：一种天象钟的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天象钟，是将时钟与星球仪有机结合为一体的装置。
星球仪作为天象模型，在教学、天文定位、大地测绘领域早已成为重要工具。但目前已有的星球仪在天文航海定位时要靠查表计算、确定天体座标或识别星体时要靠手搬动球仪，它们的精度及自动化程度已远不能满足当今科学技术发展的需要了。
在实践中往往需要一种能将宇宙中天体间运动规律与时间规律同时模拟反映出来的仪器。中国专利CN85205339U公开了一份“天体模拟计时钟”技术，它是在普通座钟上加设地球仪，月球仪及宇宙星系模拟图罩，随着钟的正常走动，地球、月球便由时针轴传动而演示着天体间相对运动的自然现象。该专利技术有如下不足一、事实上它的天体模拟结构部分与时钟部分是各自独立的，在几何结构上不够完善，体积未能合理缩小；二、它是模拟了天体运动的自然现象，但应用中往往需要仪器能再现天体的视运动(人们感觉天体的运动)规律，因此它不方便用户，而且它缺少太阳仪、星系图罩固定，模拟天象不完全真实。
本实用新型的目的是克服已有技术之不足，提供一种既能反映星体、太阳、月亮某一时刻实际天象的视运动规律又能指示时间的天象钟。
本实用新型这样实现由天球、地球、太阳、一石英钟、一驱动力源及天球、月球和太阳各自的减速装置、钟体支架及基座构成，它的结构特点是天球是一个透明球壳体，两端由与钟体支架相连的天极轴支撑，在其球面上标有星座及天赤道、黄道及赤经、纬圈；在天球中心处有一个不透明的地球仪壳体固定在天极轴上，石英钟机芯装于地球心内，时间指示盘置于地球正面或基座正面；太阳、月球置于天球壳体内，与天球是由同一动力源通过各自减速装置传动，它们的减速装置固定于天球的黄极处、它们可随天球同步自东向西绕天极轴转动，同时减速装置驱动太阳相对天球自西向东沿着黄道轨迹移动、驱动月球相对太阳自西向东移动。
在上述方案中可以看出时钟被装到透明的天球内、二者结合为一体；按照视运动规律模拟着天体的相对运动，让地球固定而让太阳、月球乃至其它星座按照人们直观感觉规律转动着。方案中的动力源可根据不同用途的天象模型大小不等而分别采用电机或石英钟机芯，小型天象钟也可以一部石英钟机芯既指示时间又带动天象模型转动。减速装置是由传动齿轮组或蜗轮、蜗杆结构构成，其传动比根据天象规律或应用需要而设计。至于时钟的指示方式可采用指针式亦可采用数字显示式，其指(显)示盘置于地球的正面或基座正面。
对于上述方案，可采用指针式石英钟机芯，可将地球正面开一表指针轴孔，指针制成与地球面同曲率的弧状，时间刻度标在一个嵌于地球正面、以指针轴孔为圆心的圆环上。这样，时钟结构几乎不遮挡地球仪上的图案。
为了真实地模拟出天体间运动规律可对于本实用新型中各部分减速装置做如下设计令动力源传动齿轮每24小时转动一周，而宇宙星空相对地球每24小时“转动”366／365周，因此取天球相对于动力源转动的传动比为365／366；由于月亮“绕地球转”一周是29.5个昼夜(一个农历月)即相当于动力源转29.5周，因此取月球相对于动力源的传动比为29.5；太阳“绕地球转”一周是365.24个昼夜(一个公历年)即相当于动力源转365.24周，因此取太阳相对于动力源的传动比为365.24。在本方案基础上，可将天球表面的黄道上标明公历一年日期格，这样随着太阳仪的移动，便可指示当天的公历日期；也可在黄道同一平面上以太阳仪为终、始点装一个由太阳仪带转的圆环，将该环等分成29.5分格并在其上相应标明农历一个月日期，由于在视运动中月亮是每29.5天相对太阳自西向东转动一周，所以随着月球仪的移动，便可指示当天的农历日期。
本实用新型的优点是1.可作为计时日用品，具有实用、装饰及工艺性于一体的特点。
2.可作为天文定位的专用工具，由于它将宇宙天体间运动与时间规律有机地结合为一体，并能高精度、全自动地真实再现天体间视运动规律，因此完全可以取代现有的各种星球仪或天文钟而投入使用。
3.可制成教具，只要将其减速装置按比例加以调整，便可在课堂上展示宇宙所需时间或一年的天体视运动景象。
4.作为一种知识宣传性的报时装置可按装在各种公共场所。
附
图1为本实用新型结构主视图。
附图2为本实用新型结构侧视图。
附图3为本实用新型中减速装置结构示意图。
以下结合附图对本实用新型最佳实施例做一叙述如图1、2所示，本实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、装嵌在地球2正面的石英钟3、月球4、基座5、石英钟机芯动力源6、太阳与月球的减速装置7、支架8太阳9、天球的减速装置10、天极轴11组成。在本实施例中，天球1表面上标有四等以上恒星，并标有天赤道、黄道及赤经、纬圈，在黄道上标有公历日期；供太阳移动指示；在黄道所在平面上以太阳为始、终点装了一个环形农历日期盘供月球4移动指示。天球1绕着天极轴11自东向西转动；太阳9随天球1同步转动同时又相对天球1自西向东移动；月球4亦随天球1同步转动，同时又相对太阳9自西向东移动。
如图3所示，本实施例的球体转动驱动力源采用的是独立石英钟机芯，其固定装在天球1内的黄极处。各减速传动装置都采用传动齿轮组合成。令石英钟机芯6时针轴带动齿轮Z0转，Z0′套接在主传动轴12上与Z0啮合，而且Z0′与Z0的传动比为2，这样主传动轴12便每24小时逆时针转一周。如图中结构主传动轴12上的齿轮Z1传动齿轮Z2、Z2′，Z2′又传动与其啮合的Z3，而Z3套在天极轴11上与基座固定，则Z2′转动同时带动整个减速传动装置绕天极轴11顺时针转动，又因传动装置固定在天球1体上，所以天球1本身也被带着绕天极轴11顺时针转动；套在主传动轴12上的齿轮Z1′传动与之啮合的Z4，而Z4′与Z4同轴被带转又传动Z5以逆时针转，Z5轴套传动月球4逆时针转；Z5′与Z5同轴传动Z6，Z6′又与Z6同轴传动Z7，Z7轴套传动太阳9逆时针转。由于天极轴线与黄极轴线间夹角23°27′，所以套在天极轴11上的齿轮Z3与主传动轴12传动的齿轮Z2′不平行，为此将它们采用圆锥齿轮配合。其它齿轮采用一般钟表齿轮。在本实施例中，要全真模拟天体视运动规律，因此各传速比设计如下设天球转速～n1、太阳转速～n2、月球转速～n3、主传动轴12转速～n0，则天球传速比i1＝n0／n1＝1／ 366/365 ＝365／366太阳传动比i2＝n0／n2＝365.24，月球传动比i3＝n0／n3＝29.5。
根据上述传动比及同轴齿轮中心距，将各齿轮齿数定为Z1＝61 Z1′＝13 Z3＝73 Z2′＝24Z2＝20 Z4＝39 Z4′＝6Z5＝59 Z5′＝9 Z6＝20 Z6′＝7Z7＝39各齿轮模数定为m1＝m2＝0.4 m2′＝m3＝0.4 m1′＝m4＝0.5m4′＝m5＝0.4 m5′＝m6＝0.8 m6′＝m7＝0.权利要求1.一种天象钟，由天球、地球、月球、太阳、一石英钟、一驱动力源及天球、月球和太阳各自的减速装置、钟体支架及基座构成，其特征是a、天球是一个透明球壳体，两端由与钟体支架相连的天极轴支撑，在其球面上标有星座及天赤道、黄道、赤经、纬圈，b、在天球中心处有一个不透明的地球仪壳体固定在天极轴上，石英钟机芯装于地球心内，时间指示盘置于地球正面或基座正面，c、太阳、月球置于天球壳体内，与天球是由同一动力源通过各自减速装置传动，太阳与月球的减速装置固定于天球的黄极处、它们可随天球同步自东向西绕天极轴转动，同时减速装置驱动太阳相对天球自西向东沿着黄道轨迹移动、驱动月球相对太阳自西向东移动。
2.根据权利要求1所述的天象钟，其特征是将地球正面开有一表指针轴孔，指针制成与地球面同曲率的弧状，时间刻度标在一个嵌于地球正面、以指针轴孔为圆心的圆环上。
3.根据权利要求1或2所述的天象钟，其特征是天球相对于动力源转动的减速装置传动比为365／366，月球相对于动力源的传动比为29.5，太阳相对于动力源的传动比为365.24。
4.根据权利要求3所述的天象钟，其特征是在天球表面的黄道上标明公历一年日期。
5.根据权利要求3所述的天象钟，其特征是在黄道同一平面上以太阳为终、始点装一个由太阳带转的圆环，将其等分成29.5分并在其上相应标明农历一个月日期。
专利摘要本实用新型涉及一种天象钟，它是将天象模型与石英钟有机结合为一体的装置。本实用新型结构是一个透明天球内装有地球、月球及太阳仪，除地球，它们通过传动装置都在按视运动规律转动，而石英钟装在地球上。它将宇宙天体间相互运动与时间的相互联系以一种高精度、全自动的直观形式表现出来了。
文档编号G04B19/26GK2043379SQ8821495
公开日1989年8月23日 申请日期1988年10月17日 优先权日1988年10月17日
发明者姬成强 申请人:姬成强