CN111968488B - 一种地球仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及教学展示用具领域，尤其涉及一种地球仪。在地理教学中，常常需要通过季节的变化判断日出日落的时间，需要一款能够展示昼夜并帮助学生观察日出日落时间的辅助教具。为了解决上述问题，本发明采用了以下的技术方案：一种地球仪，包括支撑架和球体，球体的南北极转动连接在所述支撑架上，球体内侧设置有可调节角度的晨昏板，晨昏板一侧的球体内设置有光源，球体能够相对于所述晨昏板以及光源进行转动，支撑架上还设有时间环，时间环固定设置在球体赤道面外侧，并与球体赤道面同心同平面，时间环上设置有时间刻度。通过这种方式，地球仪能展示昼夜变化，并帮助受众直观的观察世界各个地区日出日落时间，填补了市场的空白。

Description

一种地球仪

技术领域

本发明涉及教学展示用具领域，尤其涉及一种地球仪。

背景技术

在学生学习地理的过程中，地球仪起到了很好的展示作用，地球仪一般可通过覆盖在球体上的图案展示地球上的地理区划以及经纬度、洋流、风向等地理知识。由于地轴的偏转，地球随四季变化而形成的太阳升起和落下时间的变化也可通过地球仪的模拟而实现，为了更好的展示这一变化，许多产品都对地球仪的昼夜演示功能做了研究与尝试。

比如，公开号为“CN201359810Y”，名称为《显示昼夜的地球仪》的专利公开了一种在半透明地球仪外壳内，利用内衬可沿中心轴转动的黑白球体的方式模拟昼夜，以展示地球昼夜的变化。然而这样的设置方式使地球仪在不需要展示昼夜时，表面的图案展示受到了限制，使其功能单一化了。

又比如，公开号为“CN206564096U”，名称为《一种能演示不同时期昼夜现象的地球仪》公开了使用灯模拟太阳光的方式展示昼夜。这样的方式成功的优化了上一方案的展示问题，但其调节晨昏板的方式为通过抽拉调节件，达到展示不同季节的昼夜变化的效果。在抽拉调节件时，力量不容易控制，容易拉扯过头，不容易将晨昏板调节到目标位置上，影响演示效率。

除了上述问题之外，在实际应用中，常常还需要通过太阳照射角度的变化判断日出日落的时间，而这类能够较为高效的展示昼夜，并且帮助观察日出日落时间的地球仪的市场还存在很大的空白。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种地球仪。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种地球仪，包括支撑架和球体，所述球体的南北极转动连接在所述支撑架上，所述球体内侧设置有可调节角度的晨昏板，所述晨昏板一侧的球体内设置有光源，所述球体能够相对于所述晨昏板以及所述光源进行转动，所述支撑架上还设有时间环，所述时间环固定设置在所述球体赤道面外侧，并与所述球体赤道面同心同平面，所述时间环上设置有时间刻度。

在本发明创造公开的技术方案中设置了时间环，时间环上均匀的刻有1-24的数字以展示一天24小时的时间。在使用时，可以通过转动地球仪，找到目标位置与晨昏板所示的晨昏线位置，再沿着该位置所对应的经线向时间环方向移动，读取该经线对应的时间刻度，这个时间即为该地该时的日出或日落时间。通过这种方式，地球仪能够较高效的展示昼夜变化，并且帮助儿童、学生直观的查询到世界各个地区日出日落时间，填补了市场的空白。可调节角度的晨昏板的设置可以通过精确的晨昏板角度控制，演示一年中随时间变化，太阳照射区域的逐渐变化，使使用者了解到季节变化所导致的光照范围的逐渐变化，并结合时间环让学生了解季节变化导致的日照时间变化以及背后的原理。使用方便，能将太阳升落时间在季节间逐渐变化的过程展示清晰，更加实用。

作为优选，所述支撑架包括基座和竖直设置在基座上的环形支架，所述时间环连接在所述环形支架上。相较于传统的半圆式支架，本方案中的地球仪采用竖直的圆环型支架，为时间环提供了更加稳定的支撑。

作为优选，所述环形支架上向两侧突出设置有支撑台，所述时间环可拆卸式放置在所述支撑台上。时间环作为可拆卸设置使得在教学或实际使用中，不需要观察晨昏时间的时候，地球仪的展示功能能够更好的使用，而不会由于时间环的存在而遮挡视线。

作为优选，所述球体南北极通过中心轴转动连接在所述环形支架上，所述中心轴与球体的南北极连接处分别设有轴帽，以保证球体可相对与中心轴进行稳定的360度自由转动。地球仪的展示球体可相对于环形支架上的中心轴视线自由转动。

作为优选，所述晨昏板通过穿过球心的转轴转动连接在所述中心轴上，所述转轴可相对于所述中心轴自由转动。晨昏板可相对与中心轴进行自由的转动。晨昏板和地球仪球体的转动互不干扰，相互独立。

作为优选，所述中心轴包括传动轴和固定轴，所述传动轴套设在所述固定轴上部，所述晨昏板的转轴连接在所述固定轴上，所述传动轴上部伸出球体外设有旋钮，所述传动轴下部通过传动组件与晨昏板相连，所述旋钮转动时通过传动组件将力传递给晨昏板，以实现晨昏板的角度偏转调整。本方案通过旋钮的调节可以实现晨昏板角度的变换，由于晨昏板的转轴需要设置在一个不能转动的固定位置上才能够有效的实现角度的偏转，而旋钮需要驱动的轴能够转动，因此中心轴设置为上部为传动轴，下部为固定轴，传动轴套设在固定轴上，转轴设置在固定轴上的形式，以保证晨昏板转动功能的实现。

作为优选，所述传动组件包括设置在所述传动轴下部的齿轮以及设置在晨昏板上的扇形齿条，所述扇形齿条以转轴为圆心设置，所述齿轮与所述扇形齿条啮合。齿轮套设在传动轴底部周向，当转动所述旋钮时，传动轴带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述扇形齿条，从而带动半圆形遮光板发生偏转，并通过穿过圆心的转轴带动另外半块半圆形遮光板进行同步偏转，完成晨昏板角度的调节。

作为优选，所述晨昏板为两块通过转轴相连的半圆形遮光板，两块遮光板通过转轴同步联动。半圆形设置给中心轴的设置预留了空间，转轴将两者连接起来保证了两块遮光板转动的同步性，不会因此造成两个半球晨昏板的角度偏差。

作为优选，所述旋钮上设置有季节显示窗口，所述窗口能够根据晨昏板倾斜的角度不同显示对应的季节名称。在旋钮旋转至特定角度时，对应地球上的某个季节，通过旋钮上设置的季节显示窗口可以将季节展示出来。这样的功能设定将季节与日照区域的变化联结起来，方便使用者查看不同季节时的晨昏情况，探寻背后的原理，使用方便直观。

作为优选，所述光源设置晨昏板的一侧板面上，所述光线发射方向朝向晨昏板外侧。因为光源设置在晨昏板上，并且发射方向朝向晨昏板外侧，使得仅有少数散射光线能够透过晨昏板间的缝隙散射至另一面，能够保持清晰的晨昏交界线，对晨昏演示的效果影响最小。

本发明的技术方案通过对可拆卸式时间环和可开关的示昼灯的设置，在保证了地球仪基本功能不受限制的基础上，让使用者能够直观的看到地球上任意地方、任意季节时太阳升落的时间。与此同时，本技术方案将日照区域的变化控制，与季节变化，通过旋钮与设置在旋钮上方的季节展示窗口结合起来，为学生建立了直观的日照区域变化与季节变化的联系，并且通过旋钮的设置，使得这种变化的调节展示过程更加流畅和精确，展示效果更好。相较于公开号为“CN206564096U”，名称为《一种能演示不同时期昼夜现象的地球仪》的专利技术中所采用的晨昏板的设置方案，其只能通过粗略的拉伸，将晨昏板固定到大致的位置上，控制效率较低。在本方案中可以实现晨昏板角度的精确控制，高效演示日照区域的逐渐变换过程。本方案通过简洁的结构设计，清晰的展示了随季节变化时太阳日升日落时间的变化，提供了一款实用性强，功能性强的地球仪教具。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种地球仪整体示意图；

图2为本发明实施例中的一种地球仪内部结构示意图；

图3为本发明实施例中的一种地球仪晨昏板结构示意图；

图4为本发明实施例中的一种地球仪中心轴结构示意图；

图5为图4所示A区域细部结构示意图；

图6为本发明实施例中的一种地球仪传动组件结构示意图；

图7为图6所示B区域细部结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1-7所展示的一种地球仪，包括支撑架和球体3，所述球体3的南北极转动连接在所述支撑架上，所述球体3内侧设置有可调节角度的晨昏板4，所述晨昏板4一侧的球体3内设置有光源5，所述球体3能够相对于所述晨昏板4以及所述光源5进行转动，所述支撑架上还设有时间环6，所述时间环6固定设置在所述球体3赤道面外侧，并与所述球体3赤道面同心同平面，所述时间环6上设置有时间刻度。所述支撑架包括基座1和竖直设置在基座1上的环形支架2，所述时间环6连接在所述环形支架2上。所述环形支架2上向两侧突出设置有支撑台7，所述时间环6可拆卸式放置在所述支撑台7上。所述球体3南北极通过中心轴转动连接在所述环形支架2上，所述中心轴与球体3的南北极连接处分别设有轴帽8，以保证球体3可相对与中心轴进行稳定的360度自由转动。所述晨昏板4通过穿过球心的转轴11转动连接在所述中心轴上，所述转轴11可相对于所述中心轴自由转动。所述中心轴包括传动轴9和固定轴10，所述传动轴9套设在所述固定轴10上部，所述晨昏板4的转轴11连接在所述固定轴10上，所述传动轴9上部伸出球体3外设有旋钮12，所述传动轴9下部通过传动组件与晨昏板4相连，所述旋钮12转动时通过传动组件将力传递给晨昏板4，以实现晨昏板4的角度偏转调整。所述传动组件包括设置在所述传动轴9下部的齿轮13以及设置在晨昏板4上的扇形齿条14，所述扇形齿条14以转轴11为圆心设置，所述齿轮13与所述扇形齿条14啮合。所述晨昏板4为两块通过转轴11相连的半圆形遮光板，两块遮光板通过转轴11同步联动。所述旋钮12上设置有季节显示窗口15，所述窗口能够根据晨昏板4倾斜的角度不同显示对应的季节名称。所述光源5设置晨昏板4的一侧板面上，所述光线发射方向朝向晨昏板4外侧。所述光源5在基座1上连接有开关，按下开关时灯光亮起，将昼半球照亮，关闭时两边球体3光线一致，均可清晰展示地球仪上的国家、地区、洋流等地理信息。

需要说明的是，本发明创造中模拟的是北半球季节与日出日落时间的对应关系。在本发明创造公开的技术方案中设置了时间环，时间环上均匀的刻有1-24的数字以展示一天24小时的时间。在使用时，可以通过转动地球仪，找到目标位置与晨昏板所示的晨昏线位置，再沿着该位置所对应的经线向时间环方向移动，读取该经线对应的时间刻度，这个时间即为该地该时的日出或日落时间。通过这种方式，地球仪能够较高效的展示昼夜变化，并且帮助儿童、学生直观的查询到世界各个地区日出日落时间，填补了市场的空白。可调节角度的晨昏板的设置可以通过精确的晨昏板角度控制，演示一年中随时间变化，太阳照射区域的逐渐变化，使使用者了解到季节变化所导致的光照范围的逐渐变化，并结合时间环让学生了解季节变化导致的日照时间变化以及背后的原理。使用方便，能将太阳升落时间在季节间逐渐变化的过程展示清晰，更加实用。采用了灯光效果示昼，使得在不用判断晨昏时地球仪上的内容展示更加清晰，兼顾了地球仪的多功能性。相较于传统的半圆式支架，本方案中的地球仪采用竖直的圆环型支架，为时间环提供了更加稳定的支撑。时间环作为可拆卸设置使得在教学或实际使用中，不需要了解晨昏时间的时候，地球仪的展示功能能够更好的使用，而不会由于时间环的存在而遮挡视线。地球仪的展示球体可相对于环形支架上的中心轴视线自由转动。晨昏板可相对与中心轴进行自由的转动。晨昏板和地球仪球体的转动互不干扰，相互独立。通过旋钮的调节可以实现晨昏板角度的变换，由于晨昏板的转轴需要设置在一个不能转动的固定位置上才能够有效的实现角度的偏转，而旋钮需要驱动的轴能够转动，因此中心轴设置为上部为传动轴，下部为固定轴，传动轴套设在固定轴上，转轴设置在固定轴上的形式，以保证晨昏板转动功能的实现。齿轮套设在传动轴底部周向，当转动所述旋钮时，传动轴带动所述齿轮转动，所述齿轮带动所述扇形齿条，从而带动半圆形遮光板发生偏转，并通过穿过圆心的转轴带动另外半块半圆形遮光板进行同步偏转，完成晨昏板角度的调节。半圆形设置的晨昏板给中心轴的设置预留了空间，转轴将两者连接起来保证了两块遮光板转动的同步性，不会因此造成两个半球晨昏板的角度偏差。在旋钮旋转至特定角度时，对应地球北半球上的某个季节，通过旋钮上设置的季节显示窗口可以将季节展示出来。比如，当旋钮旋至晨昏板垂直于赤道时，全球昼夜等分，展示春分和秋分时昼夜的时长相等的情况；当旋钮旋至冬季时，北极圈内大部分或全部地区进入极夜，北半球普遍昼短夜长，南半球则相反；当旋钮旋至夏季时，北极圈内大部分或全部地区进入极昼，北半球普遍昼长夜短，南半球则相反。这样的功能设定方便使用者查看不同季节时的晨昏情况，使用方便直观。

因为光源设置在晨昏板上，并且发射方向朝向晨昏板外侧，使得仅有少数散射光线能够透过晨昏板间的缝隙散射至另一面，能够保持清晰的晨昏交界线，对晨昏演示的效果影响最小。

本发明的技术方案通过对可拆卸式时间环和可开关的示昼灯的设置，在保证了地球仪基本功能不受限制的基础上，让使用者能够直观的看到地球上任意地方、任意季节时太阳升落的时间。与此同时，本技术方案将日照区域的变化控制，与季节变化，通过旋钮与设置在旋钮上方的季节展示窗口结合起来，为学生建立了直观的日照区域变化与季节变化的联系，并且通过旋钮的设置，使得这种变化的调节展示过程更加流畅和精确，展示效果更好。相较于公开号为“CN206564096U”，名称为《一种能演示不同时期昼夜现象的地球仪》的专利技术中所采用的晨昏板的设置方案，其只能通过粗略的拉伸，将晨昏板固定到大致的位置上，控制效率较低。在本方案中可以实现晨昏板角度的精确控制，高效演示日照区域的逐渐变换过程。本方案通过简洁的结构设计，清晰的展示了随季节变化时太阳日升日落时间的变化，提供了一款实用性强，功能性强的地球仪教具。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种地球仪，包括支撑架和球体（3），所述球体（3）的南北极转动连接在所述支撑架上，所述球体（3）内侧设置有可调节角度的晨昏板（4），所述晨昏板（4）一侧的球体（3）内设置有光源（5），所述球体（3）能够相对于所述晨昏板（4）以及所述光源（5）进行转动; 所述支撑架上还设有时间环（6），所述时间环（6）固定设置在所述球体（3）赤道面外侧，并与所述球体（3）赤道面同心同平面，所述时间环（6）上设置有时间刻度;

其特征在于：所述支撑架包括基座（1）和竖直设置在基座（1）上的环形支架（2），球体（3）南北极通过中心轴转动连接在所述环形支架（2）上;所述晨昏板（4）通过穿过球心的转轴（11）转动连接在所述中心轴上，转轴（11）可相对于所述中心轴自由转动；所述中心轴包括传动轴（9）和固定轴（10），所述传动轴（9）套设在所述固定轴（10）上部，所述晨昏板（4）的转轴（11）连接在所述固定轴（10）上，所述传动轴（9）上部伸出球体（3）外设有旋钮（12），所述传动轴（9）下部通过传动组件与晨昏板（4）相连; 传动组件包括设置在所述传动轴（9）下部的齿轮（13）以及设置在晨昏板（4）上的扇形齿条（14），所述扇形齿条（14）以转轴（11）为圆心设置，所述齿轮（13）与所述扇形齿条（14）啮合;所述旋钮（12）转动时通过传动组件将力传递给晨昏板（4），以实现晨昏板（4）的角度偏转调整。

2.根据权利要求1所述的一种地球仪，其特征在于：所述时间环（6）连接在所述环形支架（2）上。

3.根据权利要求2所述的一种地球仪，其特征在于：所述环形支架（2）上向两侧突出设置有支撑台（7），所述时间环（6）可拆卸式放置在所述支撑台（7）上。

4.根据权利要求1所述的一种地球仪，其特征在于：所述中心轴与球体（3）的南北极连接处分别设有轴帽（8），以保证球体（3）可相对与中心轴进行稳定的360度自由转动。

5.根据权利要求1所述的一种地球仪，其特征在于：所述晨昏板（4）为两块通过转轴（11）相连的半圆形遮光板，两块遮光板通过转轴（11）同步联动。

6.根据权利要求1所述的一种地球仪，其特征在于：所述旋钮（12）上设置有季节显示窗口（15），所述窗口能够根据晨昏板（4）倾斜的角度不同显示对应的季节名称。

7.根据权利要求1所述的一种地球仪，其特征在于：所述光源（5）设置晨昏板（4）的一侧板面上，光线发射方向朝向晨昏板（4）外侧。

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