專利名稱:旋轉(zhuǎn)塊面地球儀的制作方法
本發(fā)明是一種具有旋轉(zhuǎn)活動(dòng)球塊面的地球儀。
傳統(tǒng)的地球儀，整個(gè)圓球面都是固定的，人們不能對(duì)球面地圖上各地經(jīng)緯度關(guān)系作更直觀的觀察和比較，日本實(shí)用新案昭和54－140862的組合式20面體地球儀，雖由塊件組合而成，但由于是固定塊面，因而若作為地理教學(xué)模型實(shí)用性不很大。
本發(fā)明為地理教學(xué)提供一種更加反映及比較出地球上各種地理關(guān)系的地球儀教學(xué)模型。
地球儀的圓球面由多邊形球面單元塊件組合而成，這些球面塊件是由圓球面上若干對(duì)應(yīng)的圓周弧線將整個(gè)球面分割而成，作為地球儀球面上的球面塊件圓周弧分割線當(dāng)然最好是徑緯線，能將整個(gè)圓球地圖面分割成互相有經(jīng)緯度關(guān)系的球面單元塊件。所有球面塊件的沿周各弧棱邊均有對(duì)應(yīng)弧軸心線的卡棱條或卡棱槽，各卡棱條〔槽〕的橫截面狀相同且最好是圓形，亦可以是如矩形或梯形的多邊形。各球面塊件弧棱邊上的卡棱條對(duì)應(yīng)卡套在另一球面塊件弧棱邊上的卡棱槽內(nèi)使互相聯(lián)接的塊件間只能沿弧棱邊線錯(cuò)動(dòng)，所有球面塊件均依靠棱邊上的卡棱條〔槽〕互相活動(dòng)聯(lián)接，包容在一個(gè)圓球面上組成旋轉(zhuǎn)塊面圓球體。所有球面塊件的厚度及凹圓球面半徑相同，且凹圓球面半徑與球面塊件所包容的圓球面半徑相等。各球面塊件的地圖可以是對(duì)應(yīng)地理位置海撥高度的起伏形狀，球面上各任意球面塊件均能沿塊件間的圓弧分割線旋動(dòng)變換相對(duì)位置。若旋轉(zhuǎn)塊面圓球體的各球面塊件凸球面，均對(duì)應(yīng)加聯(lián)上具有對(duì)應(yīng)幾何形狀塊件，則旋轉(zhuǎn)塊面圓球體能演變成為一個(gè)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)塊面多面體。
球面塊件采用摩擦系數(shù)小的塑料連同卡棱條〔槽〕一次注壓而成而其卡棱條亦可采用尼龍或金屬材料制作，用小銷釘將其鉚鑲在塊件的對(duì)應(yīng)弧棱邊上，球面塊件上的地圖面，可采用印有對(duì)應(yīng)地圖面的小塊壓敏膠貼紙粘貼而成，被球面塊件包容的圓球體可以是塑料或金屬空心硬殼球面體。
由于本發(fā)明的地球儀具有能旋轉(zhuǎn)活動(dòng)的塊件圓球地圖面，因此與傳統(tǒng)的固定塊面地球儀比較，它更是一種很好的學(xué)習(xí)地理知識(shí)的教學(xué)模型，通過(guò)旋轉(zhuǎn)位移印有地圖的各對(duì)應(yīng)球面塊件，能更加直觀地觀察和比較各國(guó)各地在地球上的經(jīng)緯及時(shí)差關(guān)系，同時(shí)亦可作能增長(zhǎng)人們立體空間知識(shí)的玩具用途。
以下結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明作具體描述。
圖1是沿經(jīng)緯線分割而成的旋轉(zhuǎn)塊面地球儀結(jié)構(gòu)圖。
圖2是沿經(jīng)緯線包括零緯線分割而成的旋轉(zhuǎn)塊面地球儀結(jié)構(gòu)圖。
圖3是將圓球面分割成三種單元旋轉(zhuǎn)塊面的地球儀結(jié)構(gòu)圖。
圖4是由圖3例子的旋轉(zhuǎn)塊面圓球體對(duì)應(yīng)演變成的正20面旋轉(zhuǎn)塊面多面體示例圖。
圖5是由圖3例子的旋轉(zhuǎn)塊面圓球體對(duì)應(yīng)演變成的正12面旋轉(zhuǎn)塊面多面體示例圖。
圖6是由圖1例子的旋轉(zhuǎn)塊面圓球體對(duì)應(yīng)演變成的旋轉(zhuǎn)塊面10棱柱多面體示例圖。
參照?qǐng)D1，整個(gè)地球儀圓球面被4條緯線和5條經(jīng)線分割成50塊球面多邊形塊面，按各塊面所對(duì)應(yīng)的球面旋轉(zhuǎn)塊件結(jié)構(gòu)分為6種單元件，其中01件、02件、03件和04件各10塊，05件和06件各5塊。在各塊件的經(jīng)線棱邊上，01件的卡棱條〔1〕卡套在02件的卡棱槽〔2〕內(nèi)，01件和02件沿經(jīng)度方向間隔排列聯(lián)接形成兩個(gè)球冠面；03件的卡棱條〔3〕卡套在04件的卡棱槽〔4〕內(nèi)，03件和04件沿經(jīng)度方向間隔排列聯(lián)接形成兩個(gè)球帶面；05件的卡棱條〔5〕卡套在06件的卡棱槽〔6〕內(nèi)，05件和06件沿經(jīng)度方向間隔排列聯(lián)接形成一個(gè)球帶面；而在各塊件的緯線棱邊上，03件的卡棱條〔8〕卡套在01件的卡棱槽〔7〕內(nèi)，05件的卡棱條〔10〕卡套在03件的卡棱槽〔9〕內(nèi)，04件的卡棱條〔12〕卡套在02件的卡棱槽〔11〕內(nèi)，06件的卡棱條〔14〕卡套在04件的卡棱槽〔13〕內(nèi)，形成各塊件間的緯度方向聯(lián)接，各球面塊件間均依靠弧棱邊上的卡棱條〔槽〕互相聯(lián)接包容在圓球面〔15〕上。
參照?qǐng)D2，地球儀圓球面被經(jīng)線和緯線的圓周弧線各5條分割成60塊球面多邊形塊面，接各塊面所對(duì)應(yīng)的球面旋轉(zhuǎn)塊件結(jié)構(gòu)分為6種單元，為01件、02件、03件、04件、05件和06件各10塊，在各塊件間的經(jīng)線棱邊聯(lián)接方式與圖1例子相同，而在各塊件間的緯線棱邊聯(lián)接方式亦與圖1例子基本相同，有不同的只是在05件及06件的零度緯線棱邊間的聯(lián)接是依靠07件及08件隱內(nèi)件卡棱條，07件的卡棱條〔1〕卡套在05件的卡棱槽〔2〕內(nèi)，08件的卡棱條〔3〕卡套在06件的卡棱槽〔4〕內(nèi)，07件和08件各5塊在零度緯線隱內(nèi)沿周間隔排列，而其中任一件要與其對(duì)應(yīng)聯(lián)接塊件固定聯(lián)接，以限定07件和08件的各隱內(nèi)相對(duì)位置。從以上例子可看出地球儀園球面上旋轉(zhuǎn)塊件圓周弧分割線，緯線能以零度緯線為對(duì)稱取任意度緯線且數(shù)量不限，而經(jīng)線數(shù)量應(yīng)取奇數(shù)且要等分經(jīng)度，同時(shí)各塊件的經(jīng)度位移度數(shù)要與等分經(jīng)度的兩倍成等比，這才不妨礙塊件的緯度位移。
參照?qǐng)D3，圓球面上12條相同的圓周弧線〔6〕將整個(gè)球面分割成102塊球面多邊形旋轉(zhuǎn)塊件，其中五邊形單元件〔01〕12塊；四邊形單元件〔03〕30塊；三邊形單元件〔02〕60塊，在各旋轉(zhuǎn)塊件的圓周弧棱邊上，01件的卡棱條〔1〕卡套在02件的卡棱槽〔2〕內(nèi)，而02件的卡棱條〔3〕卡套在03件的卡棱槽〔4〕內(nèi)，所有塊件均依靠弧棱邊上的卡棱條〔槽〕互相活動(dòng)聯(lián)接包容在圓球面〔5〕上。
參照?qǐng)D4，對(duì)應(yīng)于圖3，圖3例子的各旋轉(zhuǎn)球面塊件表面均加聯(lián)上對(duì)應(yīng)幾何塊件演變成旋轉(zhuǎn)幾何面塊件，01件演變成有5個(gè)正三角形面的幾何塊件，02件演變成正三角形面的幾何塊件，03件演變成有兩個(gè)正三角形面的幾何塊件，這些旋轉(zhuǎn)幾何塊件在圓球面〔5〕上，仍是依靠卡棱條〔槽〕互相活動(dòng)聯(lián)接組成一個(gè)正20面旋轉(zhuǎn)塊面多面體，多面體的表面仍可以是地圖面，亦可以是20不同色塊面，其旋轉(zhuǎn)幾何塊件組合圖案數(shù)目為12！×511×30！×228×60?。?.38×10139的天文數(shù)字。
參照?qǐng)D5，仍對(duì)應(yīng)于圖3，圖3例子的旋轉(zhuǎn)塊面圓球體的各旋轉(zhuǎn)球面塊件的大小尺寸稍加變動(dòng)，再在各塊件表面加聯(lián)上對(duì)應(yīng)的幾何塊件，則旋轉(zhuǎn)塊面圓球體對(duì)應(yīng)演變成如圖五的正12面旋轉(zhuǎn)塊面多面體，其正五邊形塊面仍可以是地圖面或不同色塊面。
參照?qǐng)D6，對(duì)應(yīng)于圖1，圖1例子的各旋轉(zhuǎn)球面塊件表面均對(duì)應(yīng)加聯(lián)上幾何塊件，則圖一的旋轉(zhuǎn)塊面圓球體對(duì)應(yīng)演變成如圖六的10棱柱面旋轉(zhuǎn)塊面多面體。根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)圓球體塊件組合原理及基本構(gòu)思，能設(shè)計(jì)出各種旋轉(zhuǎn)塊件形式的旋轉(zhuǎn)圓球體及其對(duì)應(yīng)演變而成的旋轉(zhuǎn)多面體。
權(quán)利要求
1.一種地球儀，其特征在于圓球面是由多塊球面多邊形塊件組合而成，所有球面塊件的各弧棱邊均對(duì)應(yīng)有卡棱條或卡棱槽，各球面塊件間通過(guò)卡棱條卡套在卡棱槽內(nèi)互相活動(dòng)聯(lián)接，包容在一個(gè)圓球面上形成旋轉(zhuǎn)塊面圓球體，各球面塊件均能沿塊件間的圓弧分割線互相錯(cuò)動(dòng)旋轉(zhuǎn)變換相對(duì)位置。
2.如權(quán)利要求
1所述的地球儀，其特征在于所有球面塊件的卡棱條和卡棱槽橫截面形狀相同，為圓形或多邊形。
3.如權(quán)利要求
1所述的地球儀，其特征在于所有球面塊件的厚度及凹圓球面半徑相同，且凹圓球面半徑與塊件所包容的圓球面半徑相等。
4.如權(quán)利要求
1所述的地球儀，其特征在于各球面塊件均加聯(lián)上對(duì)應(yīng)的幾何塊件，則旋轉(zhuǎn)塊面圓球體能演變成一個(gè)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)塊面多面體。
5.如權(quán)利要求
1至4所述的地球儀及對(duì)應(yīng)演變成的旋轉(zhuǎn)塊面多面體，其特征在于能作玩具用途。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種具有旋轉(zhuǎn)活動(dòng)球面塊的地球儀。經(jīng)緯線將圓球面分割成單元塊面的球面多邊形旋轉(zhuǎn)塊件，所有塊件的沿周各弧棱邊均有卡梭條或卡棱槽。各塊件間通過(guò)卡棱條卡套在卡棱槽內(nèi)活動(dòng)聯(lián)接包容在一圓球面上。本實(shí)用新型的地球儀可供學(xué)習(xí)地理教學(xué)之用，通過(guò)沿經(jīng)緯度方向旋轉(zhuǎn)位移印有地圖面的球面塊件，能更加直觀地視察和比較各國(guó)各地在地球上的各種地理關(guān)系，同時(shí)亦可作玩具用途。
文檔編號(hào)G09B27/08GK85202930SQ85202930
公開(kāi)日1986年5月28日 申請(qǐng)日期1985年7月16日
發(fā)明者黃景開(kāi) 申請(qǐng)人:黃景開(kāi)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan