专利名称:旋转块面地球仪的制作方法
本发明是一种具有旋转活动球块面的地球仪。
传统的地球仪，整个圆球面都是固定的，人们不能对球面地图上各地经纬度关系作更直观的观察和比较，日本实用新案昭和54－140862的组合式20面体地球仪，虽由块件组合而成，但由于是固定块面，因而若作为地理教学模型实用性不很大。
本发明为地理教学提供一种更加反映及比较出地球上各种地理关系的地球仪教学模型。
地球仪的圆球面由多边形球面单元块件组合而成，这些球面块件是由圆球面上若干对应的圆周弧线将整个球面分割而成，作为地球仪球面上的球面块件圆周弧分割线当然最好是径纬线，能将整个圆球地图面分割成互相有经纬度关系的球面单元块件。所有球面块件的沿周各弧棱边均有对应弧轴心线的卡棱条或卡棱槽，各卡棱条〔槽〕的横截面状相同且最好是圆形，亦可以是如矩形或梯形的多边形。各球面块件弧棱边上的卡棱条对应卡套在另一球面块件弧棱边上的卡棱槽内使互相联接的块件间只能沿弧棱边线错动，所有球面块件均依靠棱边上的卡棱条〔槽〕互相活动联接，包容在一个圆球面上组成旋转块面圆球体。所有球面块件的厚度及凹圆球面半径相同，且凹圆球面半径与球面块件所包容的圆球面半径相等。各球面块件的地图可以是对应地理位置海拨高度的起伏形状，球面上各任意球面块件均能沿块件间的圆弧分割线旋动变换相对位置。若旋转块面圆球体的各球面块件凸球面，均对应加联上具有对应几何形状块件，则旋转块面圆球体能演变成为一个对应的旋转块面多面体。
球面块件采用摩擦系数小的塑料连同卡棱条〔槽〕一次注压而成而其卡棱条亦可采用尼龙或金属材料制作，用小销钉将其铆镶在块件的对应弧棱边上，球面块件上的地图面，可采用印有对应地图面的小块压敏胶贴纸粘贴而成，被球面块件包容的圆球体可以是塑料或金属空心硬壳球面体。
由于本发明的地球仪具有能旋转活动的块件圆球地图面，因此与传统的固定块面地球仪比较，它更是一种很好的学习地理知识的教学模型，通过旋转位移印有地图的各对应球面块件，能更加直观地观察和比较各国各地在地球上的经纬及时差关系，同时亦可作能增长人们立体空间知识的玩具用途。
以下结合附图举例对本发明作具体描述。
图1是沿经纬线分割而成的旋转块面地球仪结构图。
图2是沿经纬线包括零纬线分割而成的旋转块面地球仪结构图。
图3是将圆球面分割成三种单元旋转块面的地球仪结构图。
图4是由图3例子的旋转块面圆球体对应演变成的正20面旋转块面多面体示例图。
图5是由图3例子的旋转块面圆球体对应演变成的正12面旋转块面多面体示例图。
图6是由图1例子的旋转块面圆球体对应演变成的旋转块面10棱柱多面体示例图。
参照图1，整个地球仪圆球面被4条纬线和5条经线分割成50块球面多边形块面，按各块面所对应的球面旋转块件结构分为6种单元件，其中01件、02件、03件和04件各10块，05件和06件各5块。在各块件的经线棱边上，01件的卡棱条〔1〕卡套在02件的卡棱槽〔2〕内，01件和02件沿经度方向间隔排列联接形成两个球冠面；03件的卡棱条〔3〕卡套在04件的卡棱槽〔4〕内，03件和04件沿经度方向间隔排列联接形成两个球带面；05件的卡棱条〔5〕卡套在06件的卡棱槽〔6〕内，05件和06件沿经度方向间隔排列联接形成一个球带面；而在各块件的纬线棱边上，03件的卡棱条〔8〕卡套在01件的卡棱槽〔7〕内，05件的卡棱条〔10〕卡套在03件的卡棱槽〔9〕内，04件的卡棱条〔12〕卡套在02件的卡棱槽〔11〕内，06件的卡棱条〔14〕卡套在04件的卡棱槽〔13〕内，形成各块件间的纬度方向联接，各球面块件间均依靠弧棱边上的卡棱条〔槽〕互相联接包容在圆球面〔15〕上。
参照图2，地球仪圆球面被经线和纬线的圆周弧线各5条分割成60块球面多边形块面，接各块面所对应的球面旋转块件结构分为6种单元，为01件、02件、03件、04件、05件和06件各10块，在各块件间的经线棱边联接方式与图1例子相同，而在各块件间的纬线棱边联接方式亦与图1例子基本相同，有不同的只是在05件及06件的零度纬线棱边间的联接是依靠07件及08件隐内件卡棱条，07件的卡棱条〔1〕卡套在05件的卡棱槽〔2〕内，08件的卡棱条〔3〕卡套在06件的卡棱槽〔4〕内，07件和08件各5块在零度纬线隐内沿周间隔排列，而其中任一件要与其对应联接块件固定联接，以限定07件和08件的各隐内相对位置。从以上例子可看出地球仪园球面上旋转块件圆周弧分割线，纬线能以零度纬线为对称取任意度纬线且数量不限，而经线数量应取奇数且要等分经度，同时各块件的经度位移度数要与等分经度的两倍成等比，这才不妨碍块件的纬度位移。
参照图3，圆球面上12条相同的圆周弧线〔6〕将整个球面分割成102块球面多边形旋转块件，其中五边形单元件〔01〕12块；四边形单元件〔03〕30块；三边形单元件〔02〕60块，在各旋转块件的圆周弧棱边上，01件的卡棱条〔1〕卡套在02件的卡棱槽〔2〕内，而02件的卡棱条〔3〕卡套在03件的卡棱槽〔4〕内，所有块件均依靠弧棱边上的卡棱条〔槽〕互相活动联接包容在圆球面〔5〕上。
参照图4，对应于图3，图3例子的各旋转球面块件表面均加联上对应几何块件演变成旋转几何面块件，01件演变成有5个正三角形面的几何块件，02件演变成正三角形面的几何块件，03件演变成有两个正三角形面的几何块件，这些旋转几何块件在圆球面〔5〕上，仍是依靠卡棱条〔槽〕互相活动联接组成一个正20面旋转块面多面体，多面体的表面仍可以是地图面，亦可以是20不同色块面，其旋转几何块件组合图案数目为12！×511×30！×228×60！＝1.38×10139的天文数字。
参照图5，仍对应于图3，图3例子的旋转块面圆球体的各旋转球面块件的大小尺寸稍加变动，再在各块件表面加联上对应的几何块件，则旋转块面圆球体对应演变成如图五的正12面旋转块面多面体，其正五边形块面仍可以是地图面或不同色块面。
参照图6，对应于图1，图1例子的各旋转球面块件表面均对应加联上几何块件，则图一的旋转块面圆球体对应演变成如图六的10棱柱面旋转块面多面体。根据本发明的旋转圆球体块件组合原理及基本构思，能设计出各种旋转块件形式的旋转圆球体及其对应演变而成的旋转多面体。
权利要求
1.一种地球仪，其特征在于圆球面是由多块球面多边形块件组合而成，所有球面块件的各弧棱边均对应有卡棱条或卡棱槽，各球面块件间通过卡棱条卡套在卡棱槽内互相活动联接，包容在一个圓球面上形成旋转块面圓球体，各球面块件均能沿块件间的圓弧分割线互相错动旋转变换相对位置。
2.如权利要求
1所述的地球仪，其特征在于所有球面块件的卡棱条和卡棱槽横截面形状相同，为圆形或多边形。
3.如权利要求
1所述的地球仪，其特征在于所有球面块件的厚度及凹圆球面半径相同，且凹圆球面半径与块件所包容的圆球面半径相等。
4.如权利要求
1所述的地球仪，其特征在于各球面块件均加联上对应的几何块件，则旋转块面圆球体能演变成一个对应的旋转块面多面体。
5.如权利要求
1至4所述的地球仪及对应演变成的旋转块面多面体，其特征在于能作玩具用途。
专利摘要
本实用新型是一种具有旋转活动球面块的地球仪。经纬线将圆球面分割成单元块面的球面多边形旋转块件，所有块件的沿周各弧棱边均有卡梭条或卡棱槽。各块件间通过卡棱条卡套在卡棱槽内活动联接包容在一圆球面上。本实用新型的地球仪可供学习地理教学之用，通过沿经纬度方向旋转位移印有地图面的球面块件，能更加直观地视察和比较各国各地在地球上的各种地理关系，同时亦可作玩具用途。
文档编号G09B27/08GK85202930SQ85202930
公开日1986年5月28日 申请日期1985年7月16日
发明者黄景开 申请人:黄景开导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan