KR20050011147A - 태양계 완구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양, 지구 및 달과 같은 태양계를 구성하는 항성 및 일부 행성의 실질적 운동 형태를 시간과 함께 표시하는 액자형 태양계 완구에 관한 것으로서; 중심에 항성표시구(4)가 설치되는 고정판(2); 상기 고정판(2) 위에 평행한 상태에서 자전이 가능하게 설치되는 공전판(16); 상기 공전판(16)의 어느 한 지점에 평행한 상태에서 회전 가능하게 설치되는 자전판(10); 상기 자전판(10)의 1회전에 의해 고정된 위치에서 1회전할 수 있도록 그 중심부에 설치되는 행성표시구(4); 상기 공전판(16)에 대하여 상대적으로 상기 자전판(10)을 회전시킬 수 있도록 상기 공전판(16) 위에 고정 설치되는 구동수단; 상기 자전판(10)의 자전에 의해 상기 공전판(16)을 자전시키기 위한 공전판 회전수단을 포함함으로써; 상기 행성표시구(6)는 상기 항성표시구(4)에 대하여 자전 및 공전을 동시에 하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

태양계 완구{Toy adapting solar system}

본 발명은 완구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양, 지구 및 달과 같은 태양계를 구성하는 항성 및 일부 행성의 실질적 운동 형태를 시간과 함께 표시하는 액자형 태양계 완구에 관한 것이다.

태양, 지구 및 달과 같은 태양계의 항성을 나름대로 표현한 시계가 제공된바 있다. 그러나 종래의 위와 같은 종류의 시계는 시계가 가지는 한계 때문에 태양계의 운동을 실질적으로 또한 교육적으로 표현하지 못하였다. 즉, 시바늘, 분바늘에 항성을 부착한다거나 또는 단지 각 절기만을 시계의 문자판에 표시한다거나 하는 등의 단편적인 구성에 그치기 십상이었다.

본 발명은 지구를 중심으로 한 태양계의 물리적 운동을 실질적으로, 특히 시각적으로 표현함으로써 유아의 자연학습에 도움이 되도록 하며, 그와 더불어 시간을 병행하여 표시하여 시계로 활용할 수 있는 태양계 완구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양계 완구의 일부절개 평면도이다.

도 2는 측부 구성도이다.

도 3은 자전판과 케이스의 운동방식을 설명하기 위한 모식도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 ; 케이스 4 ; 항성표시구

6 ; 행성표시구 8 ; 궤도판

10 ; 자전판 12 ; 고정판

14 ; 지지대 16 ; 공전판

18 ; 롤러 20 ; 트랙

22 ; 구동수단 24 ; 기어

26,28 ; 제1,2 랙 30 ; 톱니

32 ; (자전판)중심축 34 ; 위성표시구

위와 같은 목적은, 중심에 항성표시구가 설치되는 고정판; 상기 고정판 위에평행한 상태에서 자전이 가능하게 설치되는 공전판; 상기 공전판의 어느 한 지점에 평행한 상태에서 회전 가능하게 설치되는 자전판; 상기 자전판의 1회전에 의해 고정된 위치에서 1회전할 수 있도록 그 중심부에 설치되는 행성표시구; 상기 공전판에 대하여 상대적으로 상기 자전판을 회전시킬 수 있도록 상기 공전판 위에 고정 설치되는 구동수단; 상기 자전판의 자전에 의해 상기 공전판을 자전시키기 위한 공전판 회전수단; 상기 항성표시구 및 상기 행성표시구가 외부 표면으로부터 돌출되도록 한 상태에서 상기 고정판에 고정 설치되는 케이스를 포함함으로써; 상기 행성표시구는 상기 항성표시구에 대하여 자전 및 공전을 동시에 하게 되는 것을 특징으로 하는 태양계 완구에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면, 상기 공전판 회전수단은 상기 고정판의 측벽을 따라 설치되는 링 형태의 래크 및 상기 래크에 치합 가능하도록 자전판의 외주면에 설치되는 1개 이상의 톱니를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 항성표시구 또는 상기 케이스 상면에 시간을 지시하기 위한 시계표시부가 설치된다.

이하, 본 발명의 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양계 완구의 일부절개 평면도이다. 도 2는 측부 구성도이다.

본 발명의 태양계 완구는 액자형으로서 벽에 걸 수 있는 구조이고, 그의 크기는 다양하게 설정될 수 있다. 케이스(2)는 사각형으로 도시되었지만 이에 한정되지 않음이 분명하다.

중심에는 항성표시구(4)가 설치되고, 그를 중심으로 그 주변을 회전하는 행성표시구(6)가 설치된다. 자전판(10)에 부착됨으로써 그에 종속되어 회전하는 행성표시구(6)는 궤도판(8)을 따라 항성표시구(4)의 주위를 회전하게 된다. 항성표시구(4) 및 행성표시구(6)는 구(求)형이다. 선택적으로 행성표시구(6)의 주위를 위성표시구가 회전하도록 할 수 있다.

시간을 표시하기 위한 시간표시부(9)가 항성표시구(4) 내지 케이스의 상면 일측에 마련된다. 별도로 부가하여 설치되는 시간표시부(9)는 일반적인 시계의 구조로서 디지털식 또는 아나로그식이 선택될 수 있다.

행성표시구(6)는 항성표시구(4)를 중심으로 1년에 1바퀴를 회전하도록 되어 있다. 항성표시구(4)는 태양(太陽)을, 행성표시구(6)는 공전주기가 1년인 지구(地球)를 의미한다. 행성표시구(6)는 공전하는 동안 1일 1회전의 자전을 하도록 되어 있다. 또한 궤도판(8) 가장자리에는 365일과 24절기를 표시하는 눈금(8a)이 함께 매겨져 있다. 이로써, 행성표시구가 공전하면서 궤도판을 따라 공전하면서 날짜와 절기가 표시된다. 즉, 궤도판(8)과 후술되는 자전판(10)의 접점이 일년중의 특정 일자를 표시하게 되는 것이다.

이하, 도 2의 단면도 및 일부 확대도를 참조하여 행성표시구 내지 자전판으로 하여금 항성표시구 내지 궤도판 주위를 공전을 하게끔 하는 구조를 설명하기로 한다. 도 3은 자전판과 케이스의 운동방식을 설명하기 위한 모식도이다.

항성표시구(4)가 고정판(12)의 중심부위에 지지대(14)에 의해 들어올려진 상태로 고정 설치된다. 공전판(16)이 고정판(12) 상면을 따라 제자리에서 회전하게끔 설치된다. 공전판(16)은 중심에 구멍이 뚫린 원판 형상으로서 저면에는 롤러(18)가 설치된다. 롤러(18)가 고정판 상면에 원형으로 마련된 트랙(20) 위에 안착됨으로써, 공전판(16)은 항성표시구(4)를 중심으로 제자리에서 회전할 수 있게 되어 있다.

궤도판(8)은 후술되는 자전판(10)과 동일한 높이에 설치된다. 외부에서 볼 때, 궤도판(8), 공전판(16) 및 자전판(10)의 상면은 서로가 동일한 패턴으로 인쇄하여 일견하여 식별되지 않도록 한다. 즉, 항성표시구(4), 행성표시구(6) 및 후술되는 위성표시구(34) 만이 외부에서 용이하게 식별되도록 한다.

공전판(16)의 상면 일지점으로부터 약간 이격된 상태에서 자전판(10)이 평행하게 또한 회전 가능하게 설치된다. 또한, 외부전력 또는 배터리로 구동되는 구동수단(22)이 공전판 상면에 고정 설치된다. 구동수단(22)은 자전판(10) 아래에 설치되며, 공전판(16)에 대하여 상대적으로 자전판(10)을 회전시키게 된다. 구동수단(22)은 아날로그 시계의 시침 등을 구동하는 방식과 동일한 방식으로 구동하여 기어(24)를 회전시킬 수 있을 것이다. 또는, 정확한 주기로 간헐적으로 회전하는 모터가 채용될 수 있다. 자전판(10) 저면에는 원주방향으로 제1 랙(26)이 설치되며, 기어(24)는 이 제1 랙(26)과 치합된다. 이로써 구동수단(22)에 의해 자전판(10)이 회전될 수 있게 된다.

이하, 도 3을 참조하여 설명한다. 케이스의 고정판(12)과 일체를 이루고 있는 측벽 내주면을 따라 원형의 제2 랙(28)이 설치된다. 또한, 원형으로 된자전판(10)의 저면 일지점에 상기 제2 랙(28)과 치합할 수 있는 1개 또는 그 이상의 톱니(30)가 원주방향으로 돌출 형성된다. 즉, 자전판(10)의 1회 자전에 의해 톱니(30)가 제2 랙(28)과 치합됨으로써 공전판(16)을 회전방향으로 밀치게 된다. 이에 의해 공전판(16)이 1톱니에 해당하는 각도씩 항성표시구의 주위를 회전하게 되는 것이다. 제2 랙(28)의 치수(齒數)는 365개가 되고 공전판(16)은 1일에 1피치씩 회전하는데, 1피치에 해당되는 회전각도는 1/365°이다.

자전판의 중심축(32)은 공전판(16) 상에 회전 가능하게 고정됨으로써 공전판에 대하여 제자리에서 회전하게 되어 있다. 행성표시구(4)는 이 중심축(32)에 설치된다. 그러므로, 자전판(10)의 자전 및 공전에 따라 행성표시구(4) 또한 자전 및 공전을 하게 된다. 본 발명의 실시예에 의하면, 실제 지구의 자전축과 같이 행성표시구의 회전축을 경사지게(예를 들면 17.5°의 각도로) 할 수 있다.

지구의 위성으로 달이 있듯이, 행성표시구(4)에도 위성표시구(34)가 있다. 달의 지구에 대한 공전주기는 1일이므로 위성표시구는 자전판에 설치되면 될 것이다. 위성표시구(34)는 자전판(10)의 일측에 설치되어 그와 일체로 움직인다. 본 실시예에 의하면, 위성표시구(34)의 자전은 표시되지 않고 단지 공전만이 표시된다. 위성표시구(34)로 하여금 독자적으로 행성표시구(4)를 중심으로 공전하면서 또한 자전하게끔 구성할 수도 있는데, 이는 여태까지 설명했던 기구의 전부 또는 거의 그대로를 자전판(10) 위에 설치하면 된다.

본 고안의 실시예에 의하면, 자전판에 동일 간격의 24개 눈금(10a)을 매김으로써 하루의 시간을 표시하게끔 할 수 있다. 이로써, 본 발명의 태양계 완구는 태양, 지구 및 달의 운동을 실제와 거의 부합되게 구현할 수 있으며, 동시에 연중 일자 및 하루의 시각을 정확하게 표시할 수 있게 된다.

위와 같은 구성에 의하면, 태양계의 일부를 액자 형태로 설치함으로써 각 행성의 운동원리를 쉽게 이해시킬 수 있는 유용한 학습수단이 제공되며, 시계를 포함한 장식적인 효과를 줄 수도 있다.

Claims (5)

1. 중심에 항성표시구(4)가 설치되는 고정판(2); 상기 고정판(2) 위에 평행한 상태에서 자전이 가능하게 설치되는 공전판(16); 상기 공전판(16)의 어느 한 지점에 평행한 상태에서 회전 가능하게 설치되는 자전판(10); 상기 자전판(10)의 1회전에 의해 고정된 위치에서 1회전할 수 있도록 그 중심부에 설치되는 행성표시구(4); 상기 공전판(16)에 대하여 상대적으로 상기 자전판(10)을 회전시킬 수 있도록 상기 공전판(16) 위에 고정 설치되는 구동수단; 상기 자전판(10)의 자전에 의해 상기 공전판(16)을 자전시키기 위한 공전판 회전수단을 포함함으로써; 상기 행성표시구(6)는 상기 항성표시구(4)에 대하여 자전 및 공전을 동시에 하게 되는 것을 특징으로 하는 태양계 완구.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공전판 회전수단은 상기 고정판의 측벽(3)을 따라 설치되는 링 형태의 제2 랙(28) 및 상기 제2 랙(28)에 치합 가능하도록 자전판(10)의 외측에 설치되는 톱니(30)를 포함하되, 상기 자전판(10)이 1회전할 때 상기 톱니(30)와 상기 제2 랙(28)이 한번 치합하게 하는 것을 특징으로 하는 태양계 완구.
3. 제 2항에 있어서, 상기 항성표시구 또는 상기 케이스 상면에 시간을 지시하기 위한 시계표시부가 설치되는 태양계 완구.
4. 제 1항에 있어서, 상기 자전판(10)이 외주면에 접한 상태로 공전 및 자전을 하도록 상기 항성표시구의 아래에 궤도판(8)을 설치하고 , 상기 궤도판(8)과 상기 자전판(10)에는 연중 일자와 하루의 시각을 표시하기 위한 눈금(8a)이 각각 새겨져 있는 것을 특징으로 하는 태양계 완구.
5. 제 1항에 있어서, 상기 자전판(10)의 상면 일측에 위성표시구(34)가 설치되어 상기 행성표시구(4)의 주위를 공전하게 하는 것을 특징으로 하는 태양계 완구.