磁悬浮地球仪的制作方法

本申请涉及悬浮地球仪技术领域，具体的涉及一种不需要电能、且能够有效解决球体取放平衡位置困难、防止掉落或者撞击的悬浮地球仪。

背景技术：

目前，市场上有很多地球仪，用于文教类教学或者摆设使用；而悬浮地球仪是其中的一类比较畅销的产品，其基本原理是利用电流磁效应使得地球仪漂浮在半空中，具体的结构一般包括一个支架，支架顶端内部设置有金属线圈、线圈通电形成电磁铁，而地球仪与该顶端靠近端内设置有磁铁，支架上的电磁铁与地球仪内的磁铁相互吸引、抵消地球仪自身的重力，实现一个平衡点从而将地球仪进行悬浮。

但是，这种传统的悬浮地球仪存在一定的不足：首先，由于采用的是电磁铁的原理，需要通电状态下才能使用，因此应用场景受到限制，如果没有电的情况下或者突然断电的情况下就没有办法使用；且在突然断电的情况下，地球仪会突然失去吸力直接坠落或者突然被吸引在电磁铁一端，对地球仪造成损害，同时会发出较大响声，会造成使用者受惊吓；其次，这种电磁铁原理的悬浮地球仪，由于在地球仪悬浮过程中需要找一个平衡点才能将磁吸引和重力之间实现一个平衡，往往现有的是需要借助一个限位工具将地球仪与支架顶端之间做一个测量，才能将其悬浮，一旦工具丢失很难操作，操作不当地球仪会被瞬间吸引到支架顶端、对地球仪造成撞击，或者是直接掉落，上述两种现象都会对地球仪造成损伤；此外，传统的悬浮地球仪往往都是垂直方式的悬浮，而操作者对地球仪的观察习惯往往是需要地球仪倾斜的状态，所以传统这种垂直方式不满足使用习惯，实际上地球是倾斜角的，传统的悬浮地球仪有误导消费者的问题存在。

技术实现要素：

本申请针对现有技术的上述不足，提供一种无需电力，靠简单的永久磁铁相互配合即可完成悬浮，大大减少成本；而且能正确展示地球的真实状态，正确引导消费者对科学的理解；并能解决球体取放平衡位置困难、防止掉落或者撞击的悬浮地球仪。

为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种悬浮地球仪，该地球仪包括支架和地球模型，其特征在于：所述的支架包括第一端部和第二端部，所述的第一端部与第二端部相对设置；所述的第一端部上设置有第一永磁体(永磁铁)，所述的第二端部设置有牵引装置，所述的地球模型为空心设置，且空心设置的地球模型一端设置有与第一永磁体相互吸引的第二永磁体，地球模型的另一端与牵引装置连接，所述的第一永磁体和第二永磁体产生的相互吸引力与地球模型的另一端与牵引装置连接产生的牵引力方向相反、并使得地球模型实现悬浮。

采用上述结构，本申请通过采用永磁体替代传统的电磁铁，不需要有电源，降低了成本消耗，且应用领域不受到限制(如是否有电源)，因此不会发生地球模型掉落或者撞击的风险，对地球模型实现了有效的保护；此外，本申请创造性的在支架上设置了牵引装置，牵引装置和地球模型之间产生的牵引力与地球模型的永磁体和支架上的永磁体之间产生的吸引力实现了有效的平衡，使得地球模型实现了很好的一对相对的牵制力，能够快速的将地球模型悬浮，不需要特定的限位工具，操作简单准确。而且这种相反的力的相互作用，只要保持两个力的方向是相对的，相对的两个力的连线方向就是地球模型的悬浮倾斜方向，不局限于垂直方向的悬浮，能正确展示地球的真实状态，正确引导消费者对科学的理解。

优选的，所述的牵引装置为一根牵引绳，牵引绳的一端与地球模型设置第二永磁体的相对端连接、另一端与支架的第二端部连接，且第一永磁体与第二永磁体之间的吸引力不小于地球模型的自重；上述的这种限定，可以对地球模型实现很好的牵制力，地球模型的一端通过磁力吸引、另一端通过牵引绳牵引，在两个力的作用下，地球模型也不会因为自重过重而掉落，且不需要固定的限位装置，很方便的就能实现地球模型的悬浮。

更优选的，所述的牵引绳为透明柔性牵引绳；这样可以保证悬浮地球模型悬浮的更加逼真。

优选的，所述的牵引装置包括设置于地球模型第二永磁体相对端的第三永磁体、连接件，所述的连接件其一端与第二端部连接、另一端设置有第四永磁体，所述的第四永磁体和第三永磁体之间相互吸引、构成的吸引力与第一永磁体与第二永磁体之间的吸引力相平衡，使得地球模型实现悬浮。采用上述结构，相当于在地球模型的两端均设置了吸引力，两股吸引力是相对产生的，相互制衡从而实现了地球模型的悬浮，不需要增加限位工具；且只有这种相对的吸引力能实现对地球模型的平衡，地球模型就可以实现倾斜和竖直多种方式，不仅仅局限于垂直方式。

优选的，所述的第一端部与第二端部的连线与水平方向非垂直；采用这种布局方式，可以实现地球模型的倾斜，更真实的反应地球仪的空间状态，方便与观察习惯实现相互的对应。

优选的，所述的第一端部处设置有容置第一永磁体的第一容腔，所述的第一永磁体容置于第一容腔内，第一容腔设置有开口、开口上设置有可拆卸的顶盖，开口用于第一永磁体的取放。

优选的，所述的地球模型的内部一端设置有容置第二永磁体的第二容腔，所述的第二容腔由固定于地球模型上的容置件构成，所述的第二永磁体置于第二容腔内；所述的地球模型的内部另一端设置有容置第三永磁体的第三容腔，所述的第三容腔由固定于地球模型上的容置件构成，所述的第三永磁体置于第三容腔内。

优选的，所述的第二端部处设置有容置连接件的第四容腔，所述的连接件一端容置于第四容腔内、另一端延伸出第四容腔与第四永磁体连接，第四容腔设置有开口、开口上设置有可拆卸的顶盖，开口用于连接件的取放。

优选的，申请的形成第一端部的第一容腔和第二端部的第四容腔的容置件可以设置成能够沿着支架可移动的结构，这样可以方便调整地球模型的倾斜方向。具体比如可以采用再容置件上设置有滑槽，对应的支架上设置有与之互动配合的滑轨，容置件就可以沿着支架的弧度在支架上滑动，根据需要倾斜的地球模型的角度，实现各个方位的灵活调整。

附图说明

图1本申请的悬浮地球仪结构示意图(牵引装置为牵引绳)。

图2本申请的悬浮地球仪结构示意图(容腔可见，永磁体未装入)。

图3本申请的悬浮地球仪结构示意图(永磁体装入)。

图4本申请的一种容置件结构示意图。

如附图所示：1.支架，1.1.第一端部，1.2.第二端部，11a.第一永磁体，12a.第二永磁体，13a.第三永磁体，14a.第四永磁体，11b.第一容腔，12b.第二容腔，13b.第三容腔，14b.第四容腔，2.地球模型，3.牵引装置，4.连接件，a.开口，c.顶盖，d.容置件，d1.滑槽，5.底座。

具体实施方式

附图和以下说明描述了本申请的特定实施例以教导本领域技术人员如何制造和使用本申请的最佳模式。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本申请的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式结合以形成本申请的多个变型。由此，本申请并不局限于下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

需要说明的是，本申请中地球模型(球体)与支架第一端部的连接可以是磁+铁、磁+磁等其它悬空吸引的结构，本申请的永磁体可以是永磁铁，或者铁块(当为铁块时，与之相互吸引的永磁体必然为磁铁)；本申请中地球模型(球体)与支架第二端部连接可以是磁+铁、磁+磁、球体+吸盘、球体+胶粘等连接方式，如不用磁吸的方式，则球体下端设置的永磁体可以取消；另外，需要说明的是本申请提及的“地球模型的另一端与牵引装置连接”可以是实体物与物的接触连接，也可以是磁吸引连接等非接触式的连接。

此外，本申请提及的容置件是用于放置永磁体或者连接件的盛放部件的总称，只要能实现上述永磁体或者连接件的连接容置均可以，根据永磁体或者连接件布置的位置不同、对应的容置件的位置也不同，但是并不能限定本申请的容置件，也并不能理解为不清楚，只要实现上述功能的部件具可以。

具体的，结合附图1可知，本申请悬浮地球仪的结构包括支架1和地球模型2，其特征在于：所述的支架1包括第一端部1.1和第二端部1.2，所述的第一端部与第二端部相对设置；所述的第一端部上设置有第一永磁体11a，所述的第二端部设置有牵引装置3，所述的地球模型为空心设置，且空心设置的地球模型一端设置有与第一永磁体相互吸引的第二永磁体12a，地球模型的另一端与牵引装置连接，所述的第一永磁体和第二永磁体产生的相互吸引力与地球模型的另一端与牵引装置连接产生的牵引力方向相反、使得地球模型实现悬浮。

采用上述结构，本申请通过采用永磁体替代传统的电磁铁，不需要有电源，降低了成本消耗，且应用领域不受到限制，因此不会发生地球模型掉落或者撞击的风险，对地球模型实现了有效的保护；此外，本申请创造性的在支架上设置了牵引装置，牵引装置和地球模型之间产生的牵引力与地球模型的永磁体和支架上的永磁体之间产生的吸引力实现了有效的平衡，使得地球模型实现了很好的相互相对的牵制力，能够快速的将地球模型悬浮，不需要特定的限位工具，操作简单准确。而且这种相反(相对)的力的相互作用，只要保持两个力的方向是相对的，相对的两个力的连线方向就是地球模型的悬浮倾斜方向，不局限于垂直方向，根据观察者的使用习惯灵活的调整。

为了各个零部件的安装方便，本申请的地球模型可以设置成两个半球的连接方式，使用时将两个半球中间进行扣合，方便内部部件的安装和拆卸。

实施例1

具体的，如附图1所示，所述的牵引装置3为一根牵引绳，牵引绳的一端与地球模型2设置第二永磁体的相对端连接、另一端与支架1的第二端部1.2连接，且第一永磁体与第二永磁体之间的吸引力不小于地球模型的自重；上述的这种限定，可以对地球模型实现很好的牵制力，地球模型的一端通过磁铁吸引、另一端通过牵引绳牵引，在两个力的作用下，地球模型也不会因为自重过重而掉落，且不需要固定的距离测量装置，很方便的实现地球模型的悬浮。本实施例中所述的牵引绳可以为透明柔性牵引绳；这样可以保证悬浮地球模型悬浮的更加逼真。

牵引绳的一端通过螺钉方式与第二端部连接，另一端可以在地球模型的底端打孔，孔内穿出牵引绳，在模型内部的牵引绳的端部设有止档件防止绳子脱落；这种连接方式简单方便，易于操作。

实施例2

具体的如附图2、3所示：所述的牵引装置包括设置于地球模型第二永磁体12a相对端的第三永磁体13a、连接件4(连接件4可以是柔性的透明牵引线)，所述的连接件其一端与第二端部连接、另一端设置有第四永磁体14a，所述的第四永磁体和第三永磁体之间相互吸引、构成的吸引力与第一永磁体与第二永磁体之间的吸引力相平衡，使得地球模型实现悬浮。采用上述结构，相当于在地球模型的两端均设置了吸引力，两股吸引力是相对产生的，相互制衡从而实现了地球模型的悬浮，第四永磁体和地球模型之间可以直接的接触或者不接触，也不需要额外增加限位工具；且只有这种相对的吸引力能实现对地球模型的平衡，地球模型就可以实现倾斜和竖直多种方式，不仅仅局限于垂直方式。

如附图2所示，所述的第一端部1.1处设置有容置第一永磁体11a的第一容腔11b，所述的第一永磁体容置于第一容腔内，第一容腔设置有开口a、开口上设置有可拆卸的顶盖c，开口用于第一永磁体的取放(开口方向为支架的外侧方向)，第一容置腔可以由设置于支架上的、空腔状的容置件d构成；将第一永磁体从开口置入，然后将顶盖盖合在开口上实现密封，取放都很方便。对应的，所述的地球模型的内部一端设置有容置第二永磁体的第二容腔12b，所述的第二容腔由固定于地球模型上的容置件d构成，所述的第二永磁体置于第二容腔内；所述的地球模型的内部另一端设置有容置第三永磁体的第三容腔13b，所述的第三容腔由固定于地球模型上的容置件d构成，所述的第三永磁体置于第三容腔内。所述的容置件即为具备能装入永磁体的空腔的结构件，可以是塑料件或者金属件，一端与地球模型固定连接(最方便的应该是一体注塑成型，当然也可以在地球模型的端部设置螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接螺钉，螺钉的端头裸露于地球模型外、另一端的螺杆延伸至地球模型内部与容置件螺纹连接，实现对容置件的固定)。对应的，所述的第二端部处设置有容置连接件的第四容腔14b，所述的连接件一端容置于第四容腔内、另一端延伸出第四容腔与第四永磁体连接，第四容腔设置有开口、开口上设置有可拆卸的顶盖，开口用于连接件的取放；第四容器可以由固定在第二端部的空腔的容置件构成。

本申请上述的实施例和附图可以看出，地球模型均是倾斜设置的，但是本申请的技术方案并不局限于倾斜设置，垂直设置也可以。

如附图1-3所示，为了整个地球仪的稳定性，可以在支架下方设置底座5；此外，本申请附图中的支架一般是c字型，也可以是圆形或者其它形状，只要能满足本申请的悬浮要求均可以。

本申请的形成第一端部的第一容腔和第二端部的第四容腔的容置件可以设置成能够沿着支架可移动的结构，这样可以方便调整地球模型的倾斜方向。具体比如可以采用再容置件上设置有滑槽，对应的支架上设置有与之互动配合的滑轨，容置件就可以沿着支架的弧度延伸方向在支架上滑动，根据需要倾斜的地球模型的角度，实现各个方位的灵活调整。具体的如附图4所示，为容置件的一种结构，其上方设置了顶盖，内部是空腔形式，空腔内可以放置永磁体，两侧设置了滑槽d1，对应的支架可以设置成两根平行的c型或者圆周型平行支架，两根支架就分别滑动套合在两个滑槽d1内，就可以将容置件沿着支架滑动，调节位置，实现不同角度对地球模型的悬浮，为了更清晰的表达各个部件的位置，仅仅在其中一侧滑槽内示出了支架。

本产品的工作原理和动作过程：将球放置支架中间时，支架上方通过磁性吸引将球体向上拉；同时支架下的连接件将球体另一端向下拉，球体上方的吸引力与球体下方的吸引力保持平衡，达到悬浮效果。

本申请的结构简单，去除了复杂的电磁铁结构，所以大幅下降成本；原磁悬浮地球仪安装时非常困难，而本申请的新方案有效解决用户痛点；原磁悬浮地球仪必需通电才能使用，本申请无需电源，适用范围更广。