专利名称：灯光和旋转地球仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地球仪，更具体地说，涉及一种灯光和旋转地球仪。
技术背景地球仪包括空的半透明的球体，包括绘制地图的球体。所述球体通过半圆 环装配，所述半圆环的两端连接在地球仪的南北极点。所述半圆环安装在球体 上。传统的地球仪以上述方法安装，并且可以手动旋转。同样的，传统的地球 仪从内部照亮，光线通常来自传统的由电源直接供电的灯泡，或者来自手电筒的光线，这种光线要求通过AC/DC适配器或电池提供电源。光线分布通常并 不理想，因为光源较接近地球仪的南极。这种光源的安装方法只是为了安装简 便。此外，传统灯泡的功耗很大，并且如果持续点亮会产生大量的热量。出于 安全和经济因素考虑，这种地球仪不能用作装饰品。同样用户需要不定期的更 换灯泡。因此需要开发一种灯光和电驱动的旋转地球仪，在整个地球仪上提供均匀 分布的光线，并按地球旋转的方式旋转。同时，在连续点亮和旋转时，该地球 仪必须是低能耗且安全的，由于地球仪内的光源寿命长，以此允许它安全地用 作装饰品。需要一种电源驱动的旋转/照明的地球仪，除了AC/DC适配器直接 的电源驱动之外，用作教学辅助工具时，这种地球仪也可以通过计算机USB 口供电。实用新型内容本实用新型提供一种地球仪，这种地球仪可以安静地旋转，并且内置的照
明装置能够使得光线均匀地分布在整个地球仪上，使得使用者能够清晰地看见 地球仪上的每个部分。本实用新型的另一个目的是提供一种电驱动的地球仪，由低DC电压供 电，或者，用作教学辅助工具时，可由计算机USB端口供电。本实用新型的另一个目的是提供一种经济的、能效高且连续使用时操作安 全的地球仪，通过能耗较低且产生细微热量的LED实现，因此，这种地球仪 是非常安全和经济的，可用作教学辅助工具和装饰品。本实用新型的另一个目的是提供一种通过使用LED使得在地球仪使用寿 命内用户不需要更换灯泡的地球仪。本实用新型提供一种旋转和灯光地球仪，包括底座、空心球体、半圆环、 盒体内的低速旋转装置和地球仪转动装置，还包括照明装置，LED印刷电 路板安放在所述盒体的中间，与地球仪上的赤道平行，所述LED均匀地安装 在碟形LED印刷电路板的圆周，碟形LED印刷电路板从所述盒体的南北极点 上的轴向连接导体接收电能。在本发明所述的旋转和灯光地球仪中，所述底座安装有DC连接器、具有 传递/切断电流至安装在底座内的电极引线的开关的电线，具有DC连接器， 通过AC/DC适配器从电源接口，或者用作教学辅助工具时，从计算机的USB 端口接收电流；所述空心球体与地球的形状相同，由半透明材料制成，在地球仪北极内部 有两个锁定销，与所述锁定销匹配锁定在盒体顶部孔内；所述半圆环固定在所述底座上，通过所述球体的南北极点支撑球体，所述 半圆环具有电线连接器、电极引线和电线，用于传递电流至南北极，其中南北 极安装有接触端点；所述盒体用于安放DC齿轮马达、主驱动齿轮、超越离合器、主驱动轴、 轴向连接导体、旋转环导线、弹簧、具有LED的印刷电路板，电线。低速旋转装置，通过轴向连接导体向DC齿轮马达供电，所述DC齿轮马 达带动主驱动齿轮、超越离合器、主驱动轴使得球体低速旋转。地球仪转动装置，安装在地球仪内的盒体，包括轴向自由旋转导线，延伸 出所述盒体的顶端和底端，并延伸出盒体的南北极点；所述盒体在顶端具有两 个盒体 L，用于插入锁定所述地球仪的锁定销，所述地球仪锁定在所述盒体并 可旋转，所述自有旋转的轴向连接导体延伸穿过地球仪的南北极点，并通过螺 丝固定在半圆环，以此形成地球仪的地轴，并且电性接触所述半圆环两端的所 述连接端点。本实用新型的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例 的细节，将在以下的说明书和附图中进行详细介绍。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图l是本实用新型侧视图；图2是本实用新型球体中灯光/旋转球体中盒体的剖面图； 图3是本实用新型图1中半圆环的剖面图； 图4是本实用新型图1中底座的剖面图； 图5是本实用新型图1中北半球的剖面图。
具体实施方式
参照图l，地球仪结构包括空心半透明球体l，表面附着有塑料地图。参 照图5，构成地球内部北极点1B的是两个锁定销17A和17B。如图2所示，盒体2顶部构成两个盒体孔2A和2B，使得两个锁定销17A 和17B能够插入并固定，在开关按钮6在"开"位置时，使得盒体2和球体1 能够同时地平滑旋转。如图2所示，盒体2安装在球体1，并同样用作球体l 的旋转轴。同样地，盒体2包括图2所示的内部机构。如图3所示半圆环3具有电路连接器5，包括内置锁，用于锁定在底座4 内部，当插入底座4的底座孔4D时，也向安装在底座4内的电极引线4A和 4B提供电性连接，如图4所示。底座4的地步具有底座盖4C，覆盖底座4中安装的所述电子元件。灯光/旋转地球仪由低DC电压供电，可以从AC-DC外部变压器供电或通
过计算机的USB端口供电。如果电流进入底座4中的DC连接器16，电流由 开关按钮6控制。开关按钮6控制地球仪的两种功能a)开——自动点亮并 以低速(2rpm)自动旋转；b)关。如果电流通过DC连接器16，电流将通过电 路传感器5流向半圆环3的电线7A和7B，所述电路传感器5从与底座4中 的电机导线4A和4B相连的电极引线5A和5B接收电流。电流将流入半圆环 中的电线7A和7B并进入半圆环3的两端的接触端点9A和9B，并通过轴向 连接导体IOA和10B传输至盒体2。如图2所示，轴向连接导体10B延伸穿过球体1的北极点1B，以此通过 螺丝8B固定在半圆环3的北极端，以及，轴线连接导线10A延伸穿过球体1 的南极点1A，以此通过螺丝8A固定在半圆环3的南极端，其中两端均从接 触端点9B和9A传输电流，如图3所示。如图2所示，旋转导线环14A和14B 安装在盒体2内，并且可与盒体2沿着固定的轴向连接导体IOA和10B自由 旋转，因此在旋转过程中，电流可以通过轴向连接导体10A和IOB传输。如图2所示，电线7C和7D连接旋转导线环14A和14B至DC齿轮马达 18，并连接至LED19。电力驱动DC齿轮马达18，向输出齿轮20A提供低速 旋转。输出齿轮20A通过选择的齿轮齿数比啮合至主驱动齿轮20B以提供主 驱动齿轮20B最大2.5rpm的转速。主驱动齿轮20B具有凸起部20C。超越离合器13可自有的沿着主驱动轴11轴向移动，但可旋转地锁定至主 驱动轴11。超越离合器13和主驱动齿轮20B之间的啮合关系通过弹簧12向 主驱动齿轮20B方向压制超越离合器13保持。主驱动轴11的另一断固定在 轴向连接导体10A。主驱动轴11架设在盒体2中，因此它可以自由旋转，但 可旋转地锁定在盒体2。通常情况下，来自输出齿轮20A的DC齿轮马达18的旋转输出被传递至 主驱动齿轮20B，随后传递至超越离合器13和主驱动轴11。因为轴向连接导 体10A固定在主驱动轴11上，因此旋转也同样被传递至轴向连接导体IOA。 然而，轴向连接导体10A通过螺丝8A固定在半圆环3上，因此从固定的轴线 连接导线10A至盒体2的旋转力有反作用力，导致盒体2旋转，因为固定至 另一端的主驱动轴11的轴向连接导体10A在盒体2内可自有旋转。具有盒体
孔2A和2B的盒体2驱动锁定销17A和17B使得球体1旋转，所述17A和 17B锁定在盒体孔2A和2B内。电流也驱动6个或多个LED 19，所述LED均匀的分布在盒体2的中央的 碟形LED印刷电路板15上，碟形LED印刷电路板15的圆周上的LED 19的 位置和形状提供均匀的光线分布。LED 19的能效比高，并且在连续使用的情 况下很安全，其使用寿命也与灯光/旋转地球仪的使用寿命相同，因此不需要 更换。为了优化的亮度效果和灯光分布，碟形LED印刷电路板15的圆周上的 LED 19的数量取决于球体1的大小。光线会照射在球体1的表面并照亮球体， 以此照亮球体1上附着的地图。球体1可能收到外力的影响。这种情况包括DC齿轮马达18在运转时， 使用者按住球体1使其不能转动，或者，在DC齿轮马达18运转时，使用者 以不同的转速手动转动球体1，或者，在DC齿轮马达18不运转时，.用户手 动转动球体1。这些情况导致外部旋转力传递至超越离合器13。由于主驱动齿 轮20B的底部凸起20C与超越离合器13的凹槽13A啮合，使得超越离合器 13被下压，以此脱离主驱动齿轮20B，并允许超越离合器13脱离主驱动齿轮 20B以不同的转速旋转，这些外部旋转力不会传递至主驱动齿轮20B。这防止 齿轮马达18内部机构和主驱动齿轮20B的损坏。
权利要求1、一种旋转和灯光地球仪，包括底座、空心球体、半圆环、盒体内的低速旋转装置和地球仪转动装置，其特征在于，还包括照明装置，LED印刷电路板安放在所述盒体的中央，与地球仪上的赤道平行，所述LED均匀地安装在碟形LED印刷电路板的圆周，电流通过所述盒体的南北极点的轴向连接导体传输至碟形LED印刷电路板，以此点亮LED。
2、 如权利要求1所述的地球仪，其特征在于，所述底座安装有DC连接 器、具有传递/切断电流至安装在底座内的电极引线的开关的电线，具有DC 连接器，通过AC/DC适配器从电源接口，或从计算机的USB端口接收电流；所述空心球体与地球的形状相同，由半透明材料制成，在地球仪北极内部 有两个锁定销，与所述锁定销匹配锁定在盒体顶部孔内；所述半圆环固定在所述底座上，通过所述球体的南北极点支撑球体，所述 半圆环具有电线连接器、电极引线和电线，用于传递电流至南北极，其中南北 极安装有接触端点；所述盒体用于安放DC齿轮马达、主驱动齿轮、超越离合器、主驱动轴、 轴向连接导体、旋转环导线、弹簧、具有LED的印刷电路板，电线；低速旋转装置，通过轴向连接导体向DC齿轮马达供电，所述DC齿轮马 达带动主驱动齿轮、超越离合器、主驱动轴使得球体低速旋转；地球仪转动装置，安装在地球仪内的盒体，包括轴向自由旋转导线，延伸 出所述盒体的顶端和底端，并延伸出盒体的南北极点；所述盒体在顶端具有两 个盒体孔，用于插入锁定所述地球仪的锁定销，所述地球仪锁定在所述盒体并 可旋转，所述自有旋转的轴向连接导体延伸穿过地球仪的南北极点，并通过螺 丝固定在半圆环，以此形成地球仪的地轴，并且电性接触所述半圆环两端的所 述连接端点。
3、 根据权利要求1所述的地球仪，其特征在于，所述盒体包括DC齿轮 马达、主驱动齿轮、超越离合器、主驱动轴、轴向连接导体、旋转导线环、弹 簧、具有碟形LED印刷电路板和电线。
4、 根据权利要求3所述的地球仪，其特征在于，所述DC齿轮马达包括 控制所述DC齿轮马达的电压的电阻电路，以此通过主驱动齿轮、超越离合器、 主驱动周和轴向连接导体的控制低速旋转。
5、 根据权利要求3所述的地球仪，其特征在于，所述主驱动齿轮与DC 齿轮马达的输出啮合，其齿轮齿数比取决于需要的旋转速度。
6、 根据权利要求3所述的地球仪，其特征在于，所述超越离合器、所述 DC齿轮马达提供低旋转速度；所述超越离合器可旋转地锁定在主驱动轴，但 可沿轴向运转，并且所述超越离合器具有凸起部，所述凸起部与主驱动齿轮啮 合，所述超越离合器包括弹簧，所述弹簧压迫超越离合器与主驱动齿轮在正常 运转中啮合，在受到外力作用导致凸起部压下超越离合器时，所述超越离合器 与主动齿轮脱离，使得超越离合器与主驱动齿轮脱离。
7、 根据权利要求2所述的地球仪，其特征在于，轴向连接导体锁沿轴向 锁定在盒体内，并被旋转导线环环绕，所述轴向连接导体在盒体和所述旋转导 线环内自由旋转，以此所述轴向连接导体固定在半圆环时产生从所述主驱动轴 旋转力的反作用力，所述盒体转动，同时所述轴向连接导体传输电流至旋转导 线环。
8、根据权利要求3所述的地球仪，其特征在于，所述旋转导线环包括电 线，在沿着固定的轴向连接导体旋转时，传输电流至DC齿轮马达和碟形LED 印刷电路板。
9、 根据权利要求1所述的地球仪，其特征在于，所述盒体顶端具有内置 孔用于插入所述地球仪的锁定销。
10、 根据权利要求1所述的地球仪，其特征在于，所述底座包括DC连接 器和开关之间的电线，以及，开关和电极引线之间的电线，所述底座具有底座 盖，覆盖底座内安装的电子元件；所述DC连接器通过AC/DC适配器从电源 接口接收电流，或通过计算机USB端口接收电流。
11、 根据权利要求1所述的地球仪，其特征在于，所述底座进一步包括底 座顶部的孔，用于插入并锁定所述半圆环，并允许地球仪以及半圆环内部的电 极引线通过。
12、根据权利要求1所述的地球仪，其特征在于，所述半圆环包括内置锁 定销，用于锁定在所述底座上，所述半圆环内部还包括电极引线用于传输电流 至轴向连接导体，所述电线从电极引线传递电流至导线端子，并包括用于固定 所述球体至所述半圆环的螺丝。
专利摘要本实用新型涉及一种灯光/旋转地球仪，包括底座、半圆环和半透明材料制成的球体，所述球体的形状与地球的形状近似，用作行政、地理或地形的世界地图。一个盒体，包括齿轮马达、主驱动齿轮、轴向连接的导线、超越离合器、主驱动轴、电线、具有LED的印刷电路板，其中所述盒体安装在所述球体内。所述盒体有轴向连接导体，当安装在球体内并且连接至半圆环时，用作球体附着在底座上的可旋转的支撑结构，近似于地球的地轴。底座包括开关按钮、DC插座连接器、电极引线，用于传递电流至半圆环的电极引线盒电线。半圆环包括底座内的电极引线和连接至球体的北极和南极点电线，所述电线与盒体内轴向连接导体接触，传递电流至盒体使得地球仪旋转且被照亮。
文档编号F21V21/30GK201043731SQ20072014701
公开日2008年4月2日 申请日期2007年4月17日 优先权日2007年4月17日
发明者王世荣 申请人:迅嘉有限公司