CN101821114A - 包括铰接装置和锁定结构的圆规 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆规，该圆规具有第一圆规部分和第二圆规部分，所述第一圆规部分和第二圆规部分经由具有锁定结构的铰接装置彼此连接在一起，所述铰接装置包括以可相对于所述第一或第二圆规部分转动的方式支承的铰接构件，其中所述锁定结构与所述铰接构件的转动轴线隔开一定距离，所述锁定结构具有与螺母(11，12)协同工作的、产生夹紧力的螺纹元件，以便在锁定状态下夹紧所述铰接构件(13)使其抵靠着所述第一和第二圆规部分，所述夹紧力垂直于所述铰接构件(13)的所述转动轴线地作用。

Description

包括铰接装置和锁定结构的圆规

技术领域

本发明涉及一种圆规，所述圆规具有通过铰接装置连接在一起的第一圆规部分和第二圆规部分，所述铰接装置具有锁定结构并包括以可相对于第一或第二圆规部分转动的方式支承的铰接构件，其中该锁定结构与所述铰接构件的转动轴线隔开一定距离。

背景技术

在具有可锁定的铰接装置的圆规中，长久以来存在的问题是铰接装置的夹紧效果常常不够。过去，使用包含金属的、有螺纹的铰接装置，但这些(铰接装置)的缺点在于，在使用过程中过了一段时间之后它们会松脱并且必须重新拧紧螺纹连接。此外，金属铰接装置制造较为昂贵。同样也已提出了铆接的铰接装置，但同样出于成本的原因，这些(铰接装置)也不能作为可选方案。

通常，在传统的圆规中使用塑料铰接装置，该塑料铰接装置被插入圆规部分的或圆规脚部段的U形端部部分中并通过不可转动的螺杆保持住。拧在螺杆上的滚花螺母将塑料铰接装置夹紧在圆规部分或圆规脚部段之间。这种布置的问题在于使用了加长杆，由于杠杆作用，在铰接装置上施加了较大的力，这导致铰接装置被误调，从而无意中改变了圆规的半径。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有改良的锁定结构的圆规，其中防止了对铰接装置的无意中的误调。

为了实现该目的，根据本发明，锁定结构包括与螺母协同工作的、产生夹紧力的螺纹元件，以便在锁定状态下夹紧铰接构件使其抵靠第一和第二圆规部分，其中该夹紧力垂直于夹紧构件的转动轴线地作用。

本发明基于这样的知识，如果产生附着摩擦(作用)的面不是位于转动轴线中或直接位于转动轴线上，则能够获得比现有技术大大改善的夹紧效果。如果这些面被设置成远离于铰接装置的转动轴线，则与常规的锁定结构相比它们能够吸收大得多的扭矩，从而防止了对所述铰接装置的无意中的放松和误调。

依照根据本发明的圆规的第一变型，第一圆规部分和第二圆规部分能够形成在圆规的附属部分上，尤其是在加长杆上。

依照根据本发明的圆规的第二可选变型，第一圆规部分和第二圆规部分能够设计成圆规脚部段，所述圆规脚部段形成一经由圆规头与第二圆规脚相连接的圆规脚。

尤其优选的是，铰接构件具有半盘的基本形状，第一或第二圆规脚部段的与该铰接构件协同工作的端部部分的轮廓基本上与铰接构件互补地形成。在铰接构件相对于圆规脚部段移位时，所述半盘的弯曲侧面实施相对于圆规脚部段的对应面的转动并能通过锁定结构固定在任何相对位置上。在通过螺杆锁定的情况下，对应面被挤压在一起，从而固定铰接装置的位置。

为了确定转动轴线，在根据本发明的圆规中，铰接构件可在相对侧上具有接合在圆规脚部段的相应凹部中的榫头部段。这两个榫头部段的假想连线形成了铰接构件的转动轴线。可选地，榫头部段也可设置在接合于铰接构件的对应凹口部中的圆规脚部段上。还可设想使用使铰接构件能够转动的单独的轴。

有利的是，第一或第二圆规脚部段的端部部分构造成近似呈U形，以接纳铰接构件。这样，铰接构件能够接纳在两个U形腿边之间，从而被部分地遮盖。

优选地，铰接构件具有用于构造成螺杆的螺纹元件的孔或开口。该螺杆可延伸穿过铰接构件并借助螺母在圆规的一侧、优选外侧上被锁定。

根据本发明的一种改进方案，铰接构件能以可拆松的方式与远离圆规头设置的圆规脚部段连接或以可拆松的方式与远离圆规头地设置的圆规脚部段相连接。特别地，在根据本发明的圆规中，远离圆规头设置的圆规脚部段可设计成圆规附装件/插入件。由此，常规的圆规附装件能够经由铰接构件与(本发明的)圆规相连接。

根据本发明的圆规的构造成螺杆的螺纹元件具有螺杆头部，该螺杆头部以相对于铰接构件不可转动的方式安装。从而防止在锁定结构的致动过程中发生不希望的螺杆转动。

在根据本发明圆规的特别有利的改进方案中，在铰接构件的内部可设置有具有孔口的夹紧块，螺杆穿过该夹紧块并且螺杆的头部贴靠在该夹紧块上。由于夹紧块可动且铰接构件具有用于圆规附装件的孔口，因此能够夹紧具有不同销直径的圆规附装件。在铰接装置被锁定之后夹紧作用自动生效。特别地，在根据本发明的圆规中，夹紧块和铰接构件适合于具有3.5mm和4mm的销直径的圆规附装件。

在根据本发明的圆规中，铰接构件在半盘的弯曲侧上可具有凸部，该凸部限制铰接装置的转动并防止外圆规脚部段向外进一步转动。优选地，凸部可沿圆规脚部段的U形端部部分运动。凸部可以是柱形的，尤其优选的是形成变型结构，在该变型结构中凸部具有用于螺杆的孔或开口。在此变型结构中，在锁定状态下螺杆螺母贴靠在凸部的端面上。

在本发明的另一实施例中，铰接构件可具有指向圆规头的凸部，该凸部可沿圆规脚部段的槽运动且当贴靠在槽的端部上时限制铰接装置的转动。这种在铰接构件上的相对于第一凸部替代地或附加地设置的第二凸部，在圆规脚部段达到一定角度时，限制圆规脚部段的转动。

根据本发明的圆规还可具有本身已知的调节螺杆。

在根据本发明的圆规的一种变型中，铰接构件可与螺纹元件形成一体式部件。通过将螺纹元件例如通过注模成型注射在铰接构件上，可使铰接构件和螺纹元件一体地形成。

在根据本发明的圆规中，包括螺纹元件和铰接构件的所述一体式部件可具有至少一个凸起部或凹陷部，所述凸起部或凹陷部与对应、互补地形成在圆规部分上、尤其是圆规脚上的凹陷部或凸起部以产生形锁合的方式协同工作。通过所述至少一个凸起部，圆规能够可靠地固定在两个圆规部分的期望的相对位置上。为此，可在圆规部分上设置有多个毗邻布置的凸起部或凹陷部。

尤其优选的是，所述至少一个凸起部或所述至少一个凹陷部设置在螺纹元件与铰接构件之间的过渡区域中。

附图说明

以下参照附图借助于实施例更详细地说明本发明的其它优点和细节，附图示意性地示出：

图1       根据本发明的圆规的透视图；

图2A-2D   根据本发明的圆规的铰接构件的不同透视图；

图3A-3C   根据本发明的圆规的圆规脚部段的端部部分的透视图；

图4A和4B  根据本发明的圆规的夹紧块的不同视图；

图5       销的区域中的圆规附装件的局部视图；

图6A和6B  圆规脚的侧视图和沿线VI-VI所作的铰接装置的放大剖视图；

图7A和7B  具有成角度的圆规附装件的圆规脚的侧视图和沿线VII-VII所作的铰接装置的放大剖视图；

图8       其中铰接装置形成在加长杆上的一种实施例；

图9A和9B  具有螺纹元件的铰接构件的透视图和侧视图；

图10A和10B成角度的圆规脚的剖视侧视图和铰接装置的放大剖视图；

图11A至11D具有螺纹元件的铰接构件的不同视图；

图12A和12B圆规脚的剖视侧视图和铰接装置的放大剖视图；和

图13A至13C圆规脚的前视图、沿线XIII-XIII所作的剖视图以及圆规脚的端部部分的放大视图。

具体实施方式

在图1中以透视图示出的圆规1包括圆规脚2、3，所述圆规脚2、3经由圆规头4连接在一起。各圆规脚2、3分别包括第一圆规脚部段5、6和第二圆规脚部段7、8，其中第一圆规脚部段5、6和第二圆规脚部段7、8分别经由铰接装置9、10连接在一起。各铰接装置9、10分别具有一锁定结构，第二圆规脚部段7、8能够利用该锁定结构固定在确定位置上，以便设定所希望的圆规半径。

在此，所述锁定通过侧向地安装在铰接装置9、10上的滚花螺母11、12来实现。在图1所示的实施例中，第二圆规脚部段7、8形成为圆规附装件，在此圆规脚部段7的端部具有针状物，圆规脚部段8的端部具有铅笔芯。

圆规1的各铰接装置9、10分别具有铰接构件13，其在图2A至2D中以不同透视图示出。铰接构件13大致具有半盘的形状并具有延伸大约180°的弯曲的外周面14和半圆形的侧面15、16.

在装配状态下，铰接构件13位于圆规脚部段5的端部区域中，该端部区域在图3A至3C中以透视图示出。在两个半圆形面15、16上，铰接构件具有形成为榫头部段17、18的柱形凸部，在装配状态下所述凸部插入圆规脚部段5的构造成U形的端部部分21的腿边中的凹部19、20中。榫头部段17、18之间的假想连线形成铰接构件13的转动轴线。大致在外周面14的中心处，铰接构件13包括具有孔的柱形凸部22，一螺杆能穿插通过所述孔。铰接构件13的外周面14的一端上具有另一凸部23，在所示的实施例中所述另一凸部具有矩形横截面。该凸部23可沿圆规脚部段5的U形端部部分21中心处的槽24移动。槽24以与铰接构件13的半圆形状对应地弯曲的方式延伸。在槽24的端部，铰接构件13的凸部23碰到一未示出的止挡部，所述止挡部限制铰接构件13的转动、进而限制圆规1的张角。

如最好在图2A中所看到的，铰接构件13的平的侧面上具有孔口25，图4A和4B所示的夹紧块26能插入所述孔口25中。夹紧块26具有长方体形的基本形状，一侧是凹形弯曲的并因此匹配于图5所示的圆规附装件28的销27的外轮廓。夹紧块26具有孔口29，螺杆能够穿插通过所述孔口29。

图6A示出圆规脚的侧视图，图6B示出沿线VI-VI所作剖面的放大视图。滚花螺母11拧在螺杆30上，所述螺杆的螺杆头部31设计成以不可相对转动的方式插入夹紧块26的孔口中。夹紧块26既贴靠在螺杆头部31上又贴靠在圆规附装件28的U形销27上并夹紧圆规附装件28使其抵靠在铰接构件13上，继而将铰接构件13压靠在圆规脚部段5上。因此夹紧力通过拧紧滚花螺母11而产生。从铰接构件13侧向凸出并形成铰接构件13的转动轴线的榫头部段17、18被支承在圆规脚部段5的端部部分21的凹部19、20中。

图7A示出圆规1的侧视图，图7B以沿线VII-VII所作的剖面放大视图示出铰接装置的区域，图7B所示的铰接装置9位于弯折位置。在此通过拧紧滚花螺母11而获得夹紧效果，该滚花螺母与螺杆30螺纹连接，该螺杆的螺杆头部31将夹紧块26压靠在下圆规脚部段或外圆规脚部段7上。铰接构件13以其外周面14的一部分贴靠在第一或上圆规脚部段5的对应的配合面上。铰接构件13同样贴靠在第二或下圆规脚部段7的配合面上，从而圆规脚部段5、7由铰接构件13保持和夹紧在所调整的位置上。在图7B中，还示出了设置在铰接构件13上的凸部23，该凸部23在一定张角下碰到槽24中的止挡面上，由此限制张角。

图8示出一实施例，其中铰接装置形成在一加长杆上。图8所示的加长杆32的上端部具有一U形销27，该U形销能被插入圆规部分的对应孔口中并被锁定。在加长杆32的相对端部上具有铰接构件13，所述铰接构件具有夹紧块26和螺母11，其中铰接构件13和与该铰接构件协同工作的部件构造得与图2至4中所示的圆规部件相同。铰接构件13的自由端部具有孔口，圆规附装件能够插入所述孔口中。

在图9A、9B、10A和10B中示出一实施例，其中铰接构件与螺纹元件形成一体式部件。半盘形的铰接构件33具有注模成型的螺纹元件34，该螺纹元件代替在前述实施例中所设的螺杆。如图10B所示，可将一螺母11拧在该螺纹元件上以便夹紧圆规脚部段35、36。铰接构件33具有空腔37，圆规脚36可被插入该空腔中。在图10B中示出，螺母11产生一夹紧力，该夹紧力垂直于铰接构件33的转动轴线地作用。在夹紧状态下，铰接构件33的内侧在空腔37的区域中抵靠着圆规部分36，而其外侧抵靠着圆规部分35。

在图11A至11D、12A、12B、13A、13B和13C中，示出圆规的另一实施例，该另一实施例与图9和10中的实施例构造相似。

图11A示出具有螺纹元件34的铰接构件38的透视图。在螺纹元件34与铰接构件38之间的过渡区域中在螺纹元件34的相对侧上具有两个凸起部39。图11B示出铰接构件38的侧视图，图11C示出凸起部39的放大图，图11D示出铰接构件38的侧视图。

图13A示出前视图，图13B示出沿线XIII-XIII所作的圆规部分40的剖视图，图13C示出圆规部分40的端部部分41的放大视图。在圆规部分40的端部部分41的圆形区域中，具有多个毗邻布置的凹陷部42，所述凹陷部的轮廓分别形成为与凸起部39的轮廓互补。通过放松螺母11，圆规部分40能够相对于圆规部分43逐级地转动，然后通过拧紧螺母11而再次锁定。

在图12A和12B中示出，螺母11经由铰接构件38将圆规部分40与圆规部分43夹紧。

由于附着摩擦力所作用的夹紧面远离转动轴线，因此铰接装置能够比迄今为止所使用的铰接装置经受更高的力和扭矩，从而防止无意中的误调。

Claims (23)

1.一种圆规，具有第一圆规部分和第二圆规部分，所述第一圆规部分和第二圆规部分经由具有锁定结构的铰接装置彼此连接在一起，所述铰接装置包括以可相对于所述第一圆规部分或所述第二圆规部分转动的方式支承的铰接构件，其中所述锁定结构与所述铰接构件的转动轴线隔开一定距离，其特征在于：所述锁定结构具有与螺母(11，12)协同工作的、产生夹紧力的螺纹元件(34)，以便在锁定状态下夹紧所述铰接构件(13，33，38)使其抵靠所述第一、第二圆规部分，其中所述夹紧力垂直于所述铰接构件(13，33，38)的所述转动轴线地作用。

2.根据权利要求1所述的圆规，其特征在于，所述第一圆规部分和所述第二圆规部分形成在所述圆规的附属部分、尤其是加长杆上。

3.根据权利要求1所述的圆规，其特征在于，所述第一圆规部分和所述第二圆规部分设计成圆规脚部段(5，7)，这些圆规脚部段形成一圆规脚(2)，该圆规脚经由圆规头(4)与第二圆规脚(3)相连接。

4.根据权利要求3所述的圆规，其特征在于，所述铰接构件(13)具有半盘的基本形状，与所述铰接构件(13)协同工作的第一圆规脚部段(5)或第二圆规脚部段的端部部分(21)的轮廓与所述铰接构件基本上互补地形成。

5.根据权利要求3或4所述的圆规，其特征在于，所述铰接构件(13)在相对侧上具有榫头部段(17，18)，所述榫头部段接合于所述圆规脚部段(5)的对应凹部(19，20)中。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的圆规，其特征在于，所述第一圆规脚部段(5)或第二圆规脚部段的端部部分(21)构造成近似呈U形，以接纳所述铰接构件(13)。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的圆规，其特征在于，所述铰接构件(13)具有用于所述构造成螺杆(30)的螺纹元件的孔或开口。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的圆规，其特征在于，所述铰接构件(13)能以可拆松的方式与远离所述圆规头(4)设置的所述圆规脚部段(7，8)连接或以可拆松的方式与远离所述圆规头(4)设置的所述圆规脚部段(7，8)相连接。

9.根据权利要求8所述的圆规，其特征在于，所述远离所述圆规头(4)设置的圆规脚部段(7，8)设计成圆规附装件(28)。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的圆规，其特征在于，所述螺纹元件构造成螺杆(30)，所述螺杆借助其螺杆头部(31)以不可相对于所述铰接构件(13)转动的方式被支承。

11.根据权利要求10所述的圆规，其特征在于，在所述铰接构件(13)的内部设置有具有孔口(29)的可动的夹紧块(26)，所述螺杆(30)穿过所述夹紧块而所述螺杆头部(31)贴靠在所述夹紧块上。

12.根据权利要求11所述的圆规，其特征在于，所述铰接构件(13)具有用于圆规附装件(28)的孔口(25)。

13.根据权利要求12所述的圆规，其特征在于，所述夹紧块(26)和所述铰接构件(13)适用于销直径为3.5mm和4mm的圆规附装件(28)。

14.根据权利要求4至13中任一项所述的圆规，其特征在于，所述铰接构件(13)的弯曲侧上具有限制所述铰接装置(9，10)转动的凸部(22)。

15.根据权利要求14所述的圆规，其特征在于，所述凸部(22)能沿所述圆规脚部段(5)的U形端部部分(21)的缺口运动。

16.根据权利要求14或15所述的圆规，其特征在于，所述凸部(22)构造成柱形的。

17.根据权利要求14至16中任一项所述的圆规，其特征在于，所述凸部(22)具有用于优选构造成螺杆(30)的所述螺纹元件的孔或开口。

18.根据前述权利要求中任一项所述的圆规，其特征在于，所述铰接构件(13)具有指向所述圆规头的凸部(23)，该凸部能沿所述圆规脚部段(5)中的槽(24)运动和当贴靠在所述槽(24)的端部上时限制所述铰接装置(9)的转动。

19.根据前述权利要求中任一项所述的圆规，其特征在于，所述圆规具有调节螺杆。

20.根据前述权利要求中任一项所述的圆规，其特征在于，所述铰接构件(33，38)与所述螺纹元件(34)形成一体式部件。

21.根据权利要求20所述的圆规，其特征在于，所述螺纹元件(34)注模成型在所述铰接构件(33，38)上。

22.根据权利要求20或21所述的圆规，其特征在于，包括所述螺纹元件(34)和所述铰接构件(38)的所述一体式部件具有至少一个凸起部(39)或凹陷部，所述凸起部或凹陷部与在圆规部分(40)上、尤其是在圆规脚上对应、互补地形成的凹陷部(42)或凸起部以产生形状锁合的方式协同工作。

23.根据权利要求22所述的圆规，其特征在于，所述至少一个凸起部(39)或所述至少一个凹陷部设置在所述螺纹元件(34)与所述铰接构件(38)之间的过渡区域中。

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