昼夜仪的制作方法

本发明涉及教学用具技术领域，尤其是涉及一种昼夜仪。

背景技术：

地球在围绕太阳旋转的同时也在自转，这引起了每天昼夜交替现象及大自然的四季变化现象；在授课时，一般教师使用地球仪向孩子们讲授地理知识，以便让孩子们认识我们赖以生存的地球。

现有的地球仪一般包括底座、球体、弧形支架和用于连接弧形支架与底座的支撑杆，球体为中空结构，球体上南极点与北极点分别开设有通孔，弧形支架上设置有两销体，两销体分别穿入南极点通孔和北极点通孔；球体外表面设有各个国家和地区的分布位置。使用时，用户可以旋转球体绕两销体形成的直线转动，以便于观察各个国家和地区在地球表面的位置。

然而，现有的地球仪只能用于观察各个地区在地球表面的分布位置，人们无法直观地从地球仪上了解每个地区的昼夜变化，也无法直观地从地球仪上了解节气的变化，使得地球仪用于教学演示时功能较为单一。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种昼夜仪，以解决现有技术中地球仪功能单一的问题。

本发明提供一种昼夜仪，包括：球体、弧形支架和底座；

所述球体转动连接在所述弧形支架上，所述底座与所述弧形支架通过支撑管连接；

所述球体内设置有遮光板，所述遮光板的一面设置有发光装置，所述遮光板通过连接部与所述弧形支架连接，且所述遮光板能够相对所述连接部转动；

所述弧形支架上设置有节气刻度盘和时间刻度盘，且所述节气刻度盘和所述时间刻度盘均套设于所述球体的外部，所述时间刻度盘能够相对所述节气刻度盘转动，且所述遮光板与所述时间刻度盘同步转动，所述节气刻度盘上均匀分布有二十四节气，所述时间刻度盘上均匀分布有24时刻，所述发光装置位于所述遮光板上覆盖所述时间刻度盘6－18时的一侧。

其中，所述球体包括地球上半球和与所述地球上半球配合连接的地球下半球，所述球体北极点与南极点分别开设有第一通孔和第二通孔，所述弧形支架上设置有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管、所述第二连接管均与所述弧形支架连接，所述第一连接管穿设在所述第一通孔内，所述连接部包括所述第二连接管和连接轴，所述第二连接管和所述连接轴连接；

所述遮光板上设置有第一轴套，所述连接轴通过第一轴承与所述第一轴套连接；

所述第二通孔处设置有第二轴套，所述第二连接管通过第二轴承与所述第二轴套连接，以使所述球体能够相对于所述第二连接管转动。

具体地，所述第二轴承为单向轴承，以限定所述球体相对所述第二连接管的旋转方向为自西向东。

实际生产制造时，所述节气刻度盘与所述时间刻度盘之间设置有限定转动部，以限定所述时间刻度盘相对所述节气刻度盘的旋转方向为自西向东。

优选地，所述时间刻度盘内位于6时和18时的位置分别设置有第一磁铁；

所述遮光板为圆盘，所述遮光板上位于圆盘水平方向直径位置的两端分别设置有第二磁铁。

其中，所述底座上设置有开关，所述底座内设置有电池；

所述电池与所述开关电连接，所述开关与所述发光装置电连接。

进一步地，所述底座上设置有外接充电接口，所述外接充电接口与所述电池电连接。

优选地，所述发光装置为led灯。

进一步地，所述节气刻度盘与所述时间刻度盘均位于黄道面上，所述遮光板与所述黄道面相垂直。

更进一步地，所述连接轴外套设有绝缘管，所述第一轴套通过所述第一轴承与所述绝缘管连接。

相对于现有技术，本发明提供的昼夜仪具有以下优势：

本发明提供的昼夜仪在使用时，可以通过旋转昼夜仪的球体绕连接部转动来了解各个国家和地区在地球表面的分布位置。将发光装置接电，发光装置照射到的区域代表太阳照射到地球表面的区域，发光装置辐射范围的中间点对应的节气代表地球所处的节气。发光装置照射的区域始终覆盖时间刻度盘6－18时一侧，通过旋转球体绕连接部转动，使得发光装置照射到地球表面的位置发生变化，可以直观地演示随着地球自转产生的地球各个地区的昼夜变化；通过旋转时间刻度盘相对节气刻度盘转动，带动遮光板随之转动，使发光装置辐射范围的中间点对应的节气发生变化，可以直观地演示地球绕太阳公转时引起的地球节气的变化。从而使昼夜仪不仅具备展示地球上各个国家和地区分布位置的功能，而且还可以直观地观测节气变化及各个地区的昼夜变化，使得昼夜仪用于教学演示时功能多样化，更加方便教师授课，也便于孩子们理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的昼夜仪的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的昼夜仪的打开地球上半球时的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的昼夜仪的打开地球上半球时的侧视图；

图4为本发明实施例提供的昼夜仪的打开地球上半球时的俯视图。

附图标记：

1－底座；11－开关；12－外接充电接口；2－支撑管；3－弧形支架；31－第一连接管；32－第二连接管；4－球体；41－地球上半球；42－地球下半球；43－遮光板；431－发光装置；432－连接轴；433－第一轴套；434－第二磁铁；44－第二轴套；441－第二轴承；5－节气刻度盘；6－时间刻度盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等，其所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，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的昼夜仪的结构示意图；图2为本发明实施例提供的昼夜仪的打开地球上半球时的结构示意图；图3为本发明实施例提供的昼夜仪的打开地球上半球时的侧视图；图4为本发明实施例提供的昼夜仪的打开地球上半球时的俯视图。

如图1－4所示，本实施例提供的昼夜仪包括：球体4、弧形支架3和底座1；球体4转动连接在弧形支架3上，底座1与弧形支架3通过支撑管2连接；球体4内设置有遮光板43，遮光板43的一面设置有发光装置431，遮光板43通过连接部与弧形支架3连接，且遮光板43能够相对连接部转动；弧形支架3上设置有节气刻度盘5和时间刻度盘6，且节气刻度盘5和时间刻度盘6均套设于球体4的外部，时间刻度盘6能够相对节气刻度盘5转动，且遮光板43与时间刻度盘6同步转动，节气刻度盘5上均匀分布有二十四节气，时间刻度盘6上均匀分布有24时刻，发光装置431位于遮光板43上覆盖时间刻度盘6的6－18时的一侧。

其中，球体4为中空结构，遮光板43设置在球体4的中空腔体内。底座1、弧形支架3均与支撑管2固定连接，可以为螺纹连接、焊接、粘接或者以其他固定连接方式连接。节气刻度盘5与弧形支架3之间固定连接，时间刻度盘6套设在节气刻度盘5外，且与节气刻度盘5转动连接。

二十四节气是指中国农历中表示季节变迁的24个特定节令，是根据地球在黄道(即地球绕太阳公转的轨道)上的位置变化而制定的，每一个分别相应于地球在黄道上每运动15°所到达的一定位置。节气刻度盘5的盘面上均匀分布有“冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪”字样。

相对于现有技术，本实施例提供的昼夜仪具有以下优势：

本实施例提供的昼夜仪在使用时，可以通过旋转昼夜仪的球体4绕连接部转动来了解各个国家和地区在地球表面的分布位置。将发光装置431接电，发光装置431照射到的区域代表太阳照射到地球表面的区域，发光装置431辐射范围的中间点对应的节气代表地球所处的节气。发光装置431照射的区域始终覆盖时间刻度盘6的6－18时一侧，通过旋转球体4绕连接部转动，使得发光装置431照射到地球表面的位置发生变化，可以直观地演示随着地球自转产生的地球各个地区的昼夜变化；通过旋转时间刻度盘6相对节气刻度盘5转动，带动遮光板43随之转动，使发光装置431辐射范围的中间点对应的节气发生变化，可以直观地演示地球绕太阳公转时引起的地球节气的变化。从而使昼夜仪不仅具备展示地球上各个国家和地区分布位置的功能，而且还可以直观地观测节气变化及各个地区的昼夜变化，使得昼夜仪用于教学演示时功能多样化，更加方便教师授课，也便于孩子们理解。

其中，为了使球体4可以绕第一连接管31、第二连接管32形成的直线较好地转动，从而实现地球的自转；且遮光板43可以绕连接部较好地转动，从而为遮光板43与时间刻度盘6同步转动提供可能，本实施例提供的昼夜仪中，如图1－4所示，球体4包括地球上半球41和与地球上半球41配合连接的地球下半球42，球体4北极点与南极点分别开设有第一通孔和第二通孔，弧形支架3上设置有第一连接管31和第二连接管32，第一连接管31、第二连接管32均与弧形支架3连接，第一连接管31穿设在第一通孔内，连接部包括第二连接管32和连接轴432，第二连接管32和连接轴432连接；遮光板43上设置有第一轴套433，连接轴432通过第一轴承与第一轴套433连接；第二通孔处设置有第二轴套44，第二连接管32通过第二轴承441与第二轴套44连接，以使球体4能够相对于第二连接管32转动。

球体4包括地球上半球41和地球下半球42，打开地球上半球41，可以便于遮光板43等部件的安装和更换。

第一连接管31可以为销体、杆体、管体等部件，其一端与弧形支架3固定连接，另一端穿设在第一通孔内即可以使球体4绕第一连接管31自由转动；第二连接管32通过第二轴承441、第二轴套44与地球下半球42连接，连接轴432通过第一轴套433、第一轴承与遮光板43连接，连接轴432与第二连接管32之间固定连接，第二连接管32与弧形支架3固定连接，因此，遮光板43可相对连接轴432、第二连接管32转动，球体4可相对第二连接管32转动。因此，球体4可绕第一连接管31、第二连接管32形成的直线转动，遮光板43可相对连接部较好地转动。

具体地，为了使球体4只能绕第一连接管31、第二连接管32形成的直线自西向东旋转，从而使昼夜仪最大限度地模拟地球的正确自转方向情况下不影响教学演示时的方便程度，本实施例提供昼夜仪中，如图2和图4所示，第二轴承441为单向轴承，以限定球体4相对第二连接管32的旋转方向为自西向东。

由于地球的自转方向为自西向东，因此，教师授课时应避免将球体4自东向西转动，进而避免学生对地球自转方向产生错误的认识，因此，本实施例提供的昼夜仪中，将第二轴承441选为单向轴承，使球体4只能相对第二连接管32自西向东旋转，而不能反转，进而使昼夜仪最大限度地模拟地球的正确自转方向。

实际生产制造时，为了使时间刻度盘6只能相对节气刻度盘5自西向东旋转，从而使昼夜仪最大限度地模拟地球的正确公转方向，本实施例提供的昼夜仪中，如图1所示，节气刻度盘5与时间刻度盘6之间设置有限定转动部，以限定时间刻度盘6相对节气刻度盘5的旋转方向为自西向东。

通过旋转时间刻度盘6相对节气刻度盘5转动，带动遮光板43随之转动，使发光装置431辐射范围的中间点对应的节气发生变化，可以直观地演示地球绕太阳公转时引起的地球节气的变化。

由于地球绕太阳公转为自西向东旋转，因此，教师授课时应避免时间刻度盘6相对节气刻度盘5自东向西转动，进而避免学生对地球公转方向产生错误的认识，因此，本实施例提供的昼夜仪中，将节气刻度盘5与时间刻度盘6之间设置限定转动部，使得时间刻度盘6只能相对节气刻度盘5自西向东旋转，从而最大限度地模拟地球的正确公转方向。

优选地，为了使遮光板43能够与时间刻度盘6较好地同步转动，从而使昼夜仪具备直观地演示地球绕太阳公转时引起的地球节气的变化的功能，本实施例提供的昼夜仪中，如图1－2所示，时间刻度盘6内位于6时和18时的位置分别设置有第一磁铁；遮光板43为圆盘，遮光板43上位于圆盘水平方向直径位置的两端分别设置有第二磁铁434。

由于遮光板43能够相对连接轴432发生转动，且时间刻度盘6上设置有第一磁铁，遮光板43上设置有第二磁铁434，因此，时间刻度盘6相对节气刻度盘5发生转动时，通过第一磁铁与第二磁铁434之间的磁力，可以带动遮光板43同步转动，并且使遮光板43的水平方向直径始终对应时间刻度盘6上的6时和18时位置，且遮光板43上对应时间刻度盘6的6－18时的一侧设置有发光装置431，因此，无论时间刻度盘6如何转动，发光装置431的光线始终照射时间刻度盘6的6－18时的一侧，即6－18时覆盖球体4的地区为白天，18－6时覆盖球体4的地区为黑夜。

其中，为了使发光装置431较好地照明，进而使昼夜仪可以较好地演示地球各地区的昼夜变化，本实施例提供的昼夜仪中，如图1和图4所示，底座1上设置有开关11，底座1内设置有电池；电池与开关11电连接，开关11与发光装置431电连接。

当打开开关11时，发光装置431点亮；关闭开关11时，发光装置431关闭。

进一步地，为了便于对电池充电，且当电池没电时，也能使昼夜仪的发光装置431正常工作，本实施例提供的昼夜仪中，如图2和图4所示，底座1上设置有外接充电接口12，外接充电接口12与电池电连接。

当电池没电时，可以将外接充电接口12连电，为电池充电；当然，也可以将外接充电接口12连电，直接给发光装置431供电，使发光装置431正常工作。

具体地，为了使发光装置431连电时可以较好地发光，本实施例提供的昼夜仪中，发光装置431可以为led灯。

当然，发光装置431也可以为灯泡、灯管等能够连电时发光的装置。

进一步地，为了使昼夜仪也具备直观地展示地球绕太阳公转时引起的地球节气的变化的功能，本实施例提供的昼夜仪中，如图1－4所示，节气刻度盘5与时间刻度盘6均位于黄道面上，遮光板43与黄道面相垂直。

由于二十四节气是指中国农历中表示季节变迁的24个特定节令，是根据地球在黄道(即地球绕太阳公转的轨道)上的位置变化而制定的，每一个分别相应于地球在黄道上每运动15°所到达的一定位置。因此需要将节气刻度盘5设置在黄道面上。

更进一步地，为了避免发光装置431与开关11连接的电线与连接轴432之间发生短路的情况，连接轴432外套设有绝缘管，第一轴套433通过第一轴承与绝缘管连接。

为了使昼夜仪内的电线能够更加规整，且使昼夜仪的外表更加美观，一般需要将发光装置431与开关11相连的电线穿过第一轴套433，经连接轴432与第一轴套433之间的空隙进入第二连接管32，在经第二连接管32上的孔进入弧形支架3的内腔，最后经弧形支架3上的孔穿过支撑管2进入底座1；如此设计，可以使电线的排布更加规整，且使昼夜仪的外表更加美观。

在连接轴432外套设绝缘管，可以使电线与连接轴432之间隔离，避免电线与连接轴432之间发生短路。

绝缘管可以为塑料管、橡胶管等具有绝缘性能的管材。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。