專(zhuān)利名稱(chēng)：天象儀傾斜機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種天象儀傾斜機(jī)構(gòu)，特別是安裝在傾斜天幕的天象儀底座下，使天象儀能在水平和傾斜兩個(gè)位置之間互相轉(zhuǎn)換的天象儀傾斜機(jī)構(gòu)。
自20世紀(jì)70年代以來(lái)，天文館多采用傾斜天幕。當(dāng)演出宇航節(jié)目時(shí)，天象儀應(yīng)安裝成傾斜位置，但演出傳統(tǒng)的天文節(jié)目時(shí)，天象儀應(yīng)安裝成水平位置。這就要求天象儀能在水平和傾斜兩個(gè)位置之間互相轉(zhuǎn)換。
如

圖1所示，在傾斜天幕的天象廳中，不論天象儀是處于水平位置或傾斜位置，天象儀恒星球1的中心，都必須與傾斜天幕2的中心重合于共同點(diǎn)O。能滿(mǎn)足這一特殊要求的現(xiàn)有天象儀傾斜機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。例如在“Minolta Planetarium,Construction ofModern Planetarium Museum With INFINIUM,March 1992,Minolta PlanetariumCo.,Ltd.”第8頁(yè)中，日本Minolta的Infinium天象儀，其傾斜機(jī)構(gòu)就是用一個(gè)內(nèi)園柱支承面3，托住安裝在天象儀底座下的外園柱面凸塊4，靠二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)天象儀在水平和傾斜兩個(gè)位置間互相轉(zhuǎn)換。因?yàn)閮?nèi)園柱支承面3和外園柱面凸塊4的共同軸心線通過(guò)恒星球1的中心O，所以轉(zhuǎn)位時(shí)恒星球1的中心與傾斜天幕2的中心能保持重合。但天象儀本身的體積很大，例如Minolta的Infinium天象儀，其恒星球直徑達(dá)1000mm，可見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)的傾斜機(jī)構(gòu)，尺寸和重量大，造價(jià)高。此外在Infinium天象儀傾斜機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位的過(guò)程中，向天象儀輸電的百芯電纜5，被迫繞恒星球1的中心大幅度擺動(dòng)，對(duì)供電安全造成隱患。由于上述原因，世界上4家主要的天象儀生產(chǎn)廠家德國(guó)Zeiss，日本Minolta，日本Goto和美國(guó)Spitz中，只有Minolta一家采用了現(xiàn)有技術(shù)的天象儀傾斜機(jī)構(gòu)。顯然，不配備傾斜機(jī)構(gòu)的天象儀，其用途受到限制，儀器性能無(wú)法充分發(fā)揮。
本發(fā)明目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，造價(jià)低，供電相對(duì)安全，易于推廣應(yīng)用的新型天象儀傾斜機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由圖2可見(jiàn)，如果中間回轉(zhuǎn)軸10是垂直回轉(zhuǎn)軸11和傾斜回轉(zhuǎn)軸12的角平分線，則令天象儀繞中間回轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)180°，就能把天象儀轉(zhuǎn)到相對(duì)于中間回轉(zhuǎn)軸10另一側(cè)的鏡象位置，從而完成天象儀在水平和傾斜兩個(gè)位置間互相轉(zhuǎn)換的目的。但這種轉(zhuǎn)換使天象儀的方位也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)180°。若要保持天象儀的方位不變，可利用每臺(tái)天象儀都具有的能繞本身對(duì)稱(chēng)軸自轉(zhuǎn)的功能，當(dāng)天象儀繞中間回轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，讓天象儀繞本身對(duì)稱(chēng)軸作方向相反，大小相等的自轉(zhuǎn)，使天象儀的方位不變。在本發(fā)明中天象儀的輸電電纜5，可沿中間回轉(zhuǎn)軸10的方向進(jìn)入儀器，因此在位置轉(zhuǎn)換過(guò)程中，電纜5只受到180°扭轉(zhuǎn)而避免了大幅度擺動(dòng)。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式

，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
圖2是本發(fā)明第一種實(shí)施方式的示意圖。
恒星球1的中心與傾斜天幕2的中心重合于O點(diǎn)，傾斜地平13與真地平14夾角為天幕傾斜角G。垂直回轉(zhuǎn)軸11垂直于真地平14，傾斜回轉(zhuǎn)軸12垂直于傾斜地平13。顯然垂直回轉(zhuǎn)軸11與傾斜回轉(zhuǎn)軸12間的夾角也等于天幕傾斜角G。中間回轉(zhuǎn)軸10是垂直回轉(zhuǎn)軸11與傾斜回轉(zhuǎn)軸12的角平分線，故中間回轉(zhuǎn)軸10與垂直回轉(zhuǎn)軸11，或中間回轉(zhuǎn)軸10與傾斜回轉(zhuǎn)軸12的夾角都等于G/2。由此可見(jiàn)，只要使天象儀繞中間回轉(zhuǎn)軸10正反向轉(zhuǎn)動(dòng)180°，就可到達(dá)相對(duì)于中間回轉(zhuǎn)軸10的鏡象位置，使天象儀在水平和傾斜兩個(gè)位置之間方便地互相轉(zhuǎn)換。
圖3是本發(fā)明第一種實(shí)施方式中，中間回轉(zhuǎn)軸10的軸承部分放大圖。由圖3可見(jiàn)，天象儀底座6安裝在底板9上，底板9與軸承7的內(nèi)軸筒16固結(jié)。當(dāng)天象儀處于水平位置時(shí)，底板9也呈水平狀態(tài)。傾斜機(jī)構(gòu)兩個(gè)軸承7的共同軸心線代表中間回轉(zhuǎn)軸10，它與垂直回轉(zhuǎn)軸11夾角為G/2。因此當(dāng)天象儀繞中間回轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)180°后，底板9與水平面的夾角變成G，即天象儀從水平位置變?yōu)閮A斜位置。內(nèi)軸筒16是中空的，電纜5可沿此中空孔進(jìn)入儀器，這種情況下電纜5只受到180°扭轉(zhuǎn)，提高了使用安全性。
圖4是本發(fā)明第二種實(shí)施方式的示意圖。圖中恒星球1，傾斜天幕2，電纜5，底座6，底板9，內(nèi)軸筒16，垂直回轉(zhuǎn)軸11，傾斜回轉(zhuǎn)軸12，中間回轉(zhuǎn)軸10，傾斜地平13，真地平14等，都與本發(fā)明第一種實(shí)施方式中相同。第二種實(shí)施方式的不同之處，是將天象儀支承在一個(gè)斜地基15上，斜地基15和中間回轉(zhuǎn)軸10相互垂直。由圖5可見(jiàn)放大的支承部分結(jié)構(gòu)。當(dāng)天象儀處于水平位置時(shí)，底板9也呈水平狀態(tài)。安裝在底板9上，但長(zhǎng)短不同，數(shù)量在3個(gè)以上的支架滾輪8，支承在斜地基15上。斜地基15與水平面夾角G/2，底板9與斜地基15的夾角也是G/2。當(dāng)?shù)装?繞中間回轉(zhuǎn)軸10正反向轉(zhuǎn)動(dòng)180°時(shí)，兩個(gè)G/2夾角或相加，或相減。即底板9與水平面的夾角或是G，或是0。表示天象儀可在傾斜位置和水平位置間變換。在第二種實(shí)施方式中，因?yàn)橛辛诵钡鼗?5的支承，軸承7只起定中心作用，數(shù)量可減少到1個(gè)。內(nèi)軸筒16仍然與底板9固結(jié)，電纜5由內(nèi)軸筒16的中空孔進(jìn)入儀器。
本發(fā)明的技術(shù)核心，是令天象儀繞中間回轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)180°，使之轉(zhuǎn)到相對(duì)于中間回轉(zhuǎn)軸10的鏡象位置，從而完成天象儀在水平和傾斜兩個(gè)位置間互相轉(zhuǎn)換的目的。(中間回轉(zhuǎn)軸10是垂直回轉(zhuǎn)軸11和傾斜回轉(zhuǎn)軸12的角平分線)。不論中間回轉(zhuǎn)軸10采取何種具體結(jié)構(gòu)，也不論采取何種方法實(shí)現(xiàn)天象儀繞中間回轉(zhuǎn)軸10的轉(zhuǎn)動(dòng)，都屬于本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1，一種天象儀傾斜機(jī)構(gòu)，包括底板(9)，兩個(gè)軸承(7)和固定在底板(9)上的內(nèi)軸筒(16)，其特征在于軸承(7)的軸心線與中間回轉(zhuǎn)軸(10)相一致，它是垂直回轉(zhuǎn)軸(11)和傾斜回轉(zhuǎn)軸(12)的角平分線，恒星球(1)的中心O與中間回轉(zhuǎn)軸(10)重合，垂直回轉(zhuǎn)軸(11)和傾斜回轉(zhuǎn)軸(12)之間的夾角等于天幕傾斜角G，安裝在底板(9)上的天象儀，可正反向繞中間回轉(zhuǎn)軸(10)轉(zhuǎn)動(dòng)180°。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的天象儀傾斜機(jī)構(gòu)，其特征在于采用兩個(gè)軸承(7)的轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)，可以用底板(9)上固定的支架滾輪(8)支承在斜地基(15)上，另加一個(gè)定中心的軸承(7)來(lái)代替，斜地基(15)的法線與中間回轉(zhuǎn)軸(10)平行，軸承(7)的軸心線與中間回轉(zhuǎn)軸(10)相一致，支架滾輪(8)的數(shù)量至少3個(gè)，依靠調(diào)整各個(gè)支架滾輪(8)的不同高度，使底板(9)與斜地基(15)的夾角，等于天幕傾斜角G的二分之一。
3，根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的天象儀傾斜機(jī)構(gòu)，其特征在于內(nèi)軸筒(16)是中空的，供電電纜(5)可沿中間回轉(zhuǎn)軸(10)的方向，穿過(guò)內(nèi)軸筒(16)的孔進(jìn)入儀器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種天象儀傾斜機(jī)構(gòu),它由底板9,軸承7和固定在底板9上的內(nèi)軸筒16組成。軸承7的軸心線與中間回轉(zhuǎn)軸10相一致,它是垂直回轉(zhuǎn)軸11和傾斜回轉(zhuǎn)軸12的角平分線。天象儀只須繞中間回轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動(dòng)180°,就能到達(dá)鏡象位置,從而完成天象儀在水平和傾斜兩個(gè)位置之間的互相轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換過(guò)程中,電纜5只受到180°扭轉(zhuǎn)而無(wú)擺動(dòng)。中間回轉(zhuǎn)軸10通過(guò)恒星球1的中心O,故位置轉(zhuǎn)換時(shí)恒星球1的中心O不動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,易于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G09B27/00GK1312527SQ01109988
公開(kāi)日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2001年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者伍少昊 申請(qǐng)人:伍少昊