CN104742606A - 多功能组合尺 - Google Patents

Abstract

一种多功能组合尺，由两片尺叠加组装而成，包括尺片叠加或尺片定轴端叠加；尺片叠加时，上片尺一侧与头部下垂平台，下片尺一侧凸起平台，两片尺叠加后，形成两片尺厚的平面；尺片定轴端叠加时，上片尺与下片尺的半圆端头围绕定轴距离在定长内分别压缩尺厚的一半，两片尺的定轴端部叠加后，形成一片尺厚的平面；组合尺的半圆形端头用定轴将两片尺固定；其特征是：每片尺两侧标注毫米、厘米刻度，厘米刻度正下方标注数字；两片尺中的下片尺端头围绕定轴距离等于定长轨迹上标注半圆弧度，可以画角度，尺面分布圆孔，圆孔的圆心据以定轴中心为半径；上片尺设有凸镜；孔状定轴孔内设有吸盘或针杆，向下按动吸盘或针杆可将组合尺与纸面或平面定位画圆。

Description

多功能组合尺

技术领域：

本发明涉及一种多功能组合尺，用于测量直线或画直线、测量角或画角、测量圆弧或画圆；适用于幼儿、小学、中学、大学生的习作和老师作为教具及技术人员绘图。

背景技术：

小学生用的塑料折叠尺，目前只能测量或画直线，用途单一，未发挥其结构效能，其10cm以内数字标注在厘米刻度的左边，将厘米数字标注在毫米刻度的正下方，读取时极易错认，申请人在一次考试中用此尺画线段时，因误读而被扣分，影响学习成绩。因此，申请人想购买一个标注在厘米刻度正下方的塑料折叠尺，先后购买芭比T-0060系列和晨光FRL96008系列的6个塑料折叠尺，购买后发现所购折叠尺的10cm以内数字都标注在cm刻度的左边。申请人想，因塑料折叠尺厘米数字标注不规范而导致错读数值的小学生不会我一人，所以自己想发明一种多功能的折叠尺，充分发挥塑料折叠尺的结构效能，更广泛的利用。

发明内容：

为克服折叠尺10厘米以内数字标注在厘米刻度左边的缺陷，分析原因，发现10厘米以内数字标注在9mm、19mm、29mm…正下方，是因标注刻度的斜面宽度不够，无法将数字标注在cm刻度正下方。申请人就此画了几种新方案，将cm数字标注在厘米刻度正下方。

为开发塑料折叠尺的功能，反复思考观察后，从画图做起，将学到知识中对线段、角、圆的认识与折叠尺的结构相联系，观察到两片尺的旋转就是锐角、直角、钝角在变幻，如果在塑料折叠尺的转轴周围画出刻度，就能测量角度；如果在尺子的内侧边标注刻度，就能测量角的两个边长，让折叠尺既能测、画直线，又能测角或画角，还能测圆弧或画圆。

方案确定后，尝试着在折叠尺的轴旁画刻度，塑料折叠尺转轴周围面积很小，只能画短小刻度，没有标注刻度数字的空间。之后又考虑把刻度画在下片尺的轴旁边，但下片尺轴旁仅有一侧可以画刻度和标注数字，其余三面没有空间。试验中，在下片尺子画刻度后，旋转上片尺掩盖了下片尺的刻度，撕下上片尺粘贴的图案后，透过模模糊糊的塑料，能看见刻度，如用透明塑料制作上片尺可解决问题。如在下片尺轴的周围画刻度，须扩大折叠尺转轴周围的面积，此时，折叠尺可以实现测量直线或画直线，测量角或画角度。申请人有一套塑料玩具，从儿时至今时常用其画圆，将小圆放在大圆框内，用铅笔穿入小圆盘的孔内，一个方向旋转后，画出大小交错的椭圆、圆，穿入不同的孔内，画出不同的图案。受其启发，试着利用塑料折叠尺的圆孔，按住轴后，将铅笔穿入孔内画圆，因折叠尺的轴不能与纸面定位，无法画圆。之后，利用折叠尺的两个孔分别穿入铅笔，一个笔为圆心，一个笔旋转，结果画出不规则的圆，反复实验发现两圆孔太大，只能稳定尺子，无法确定圆心，穿入铅笔的圆孔也大，无法确定圆半径，无法画出圆，必须固定圆心和半径。采用圆规针状可以固定尺子，但针无法在硬桌面固定。通过观察，家中厨房的吸盘钩挂着筷子篮，有的玩具也用吸盘定位，于是将吸盘套入折叠尺的模板孔内定位，定位成功了。在任课老师的教诲下，在家长指导和帮助下，受周围事物的启发，运用玩具中的科技知识，申请人将学过知识用于实践，先易后难解决问题，经多次试验和利用纸板制作尺子模型，终于发明了本多功能组合尺。

一种多功能组合尺，由两片尺叠加组装而成，包括尺部叠加或尺部定轴端叠加；尺部叠加时，上片尺一侧与头部下垂平台，下片尺一侧凸起平台，两片尺部叠加后，上、下互补形成两片尺厚的平面；尺部定轴端叠加时，上片尺与下片尺的半圆端头围绕定轴距离在定长内分别压缩尺厚的一半，两片尺的定轴端部叠加后，上、下形成一片尺厚的平面；组合尺的半圆形端头用定轴在半圆心将两片尺固定，尺片可分别左右转动；其特征是：每片尺两侧标注毫米、厘米的公制刻度或英制刻度，厘米刻度正下方标注数字；两片尺中的下片尺端头围绕定轴距离等于定长轨迹上标注半圆弧度，尺面分布不同直径的圆孔，圆孔的圆心据以定轴中心为半径，半径以公制或英制单位为长度；上片尺相对下片尺半圆弧度轨迹的0点中间设有凸镜；孔状定轴孔内设有吸盘或针杆，向下按动吸盘或针杆可将多功能组合尺与纸面或平面定位。

本发明的优点；

多功能组合尺涵盖直尺、三角板、量角器、圆规的全部功能，其尺寸标注规范，结构简单，易加工制作，使用方便，价格便宜，主要体现在以下几点：

1.多功能组合尺的直尺尺寸标注规范，克服了现有折叠尺10cm以内数字标注在cm刻度线左侧的缺陷，将厘米数字统一标注在厘米刻度线的正下方，不用揣摩刻度即可确认，避免误读。原塑料折叠尺将厘米数字标注在毫米刻度下面，极易错认。

2.多功能组合尺测量角度、画角度方便，简化了画角度的繁杂程序；画三角时，利用定轴弧度和两片尺中的内测刻度，用上片尺的放大镜，准确认读所画角度，一次即可画出三角形的角度和两个边长，操作简单。而以往画三角形时必须先画一条直线，然后用直线的一个端点对准量角器的心点，再用量角器的外圆弧确定角度，点上一个点，再用直尺将确定点与在先所画直线连线，组成三角形的两个边，其操作程序繁杂、费时。

3.多功能组合尺定轴孔内设有吸盘或针杆，更换方便，吸盘或针杆底面与下片尺底面保持同一平面，按下吸盘或针杆后，多功能组合尺与纸张或平面定位，将铅笔或圆珠笔或油笔穿入下片尺预设半径的圆孔(笔头直径与孔径配套)内，用笔带动下片尺向左或右旋转一圈，即可画出设定的圆。而以往用圆规画圆时，必须事先将圆规对准直尺，用圆规的定位针和夹持的笔芯对准直尺刻度，确定半径，然后将圆规定位针扎入绘图板后画圆，其在现有硬面桌上无法画圆，除非将书本衬垫在下面画圆。组合尺按需要选择吸盘或针杆定位。

4.多功能组合尺价格便宜，制造生产工艺简便，塑料多功能组合尺价格不足塑料折叠尺、塑料三角板、塑料量角器和圆规总价的1/3，惠及学生与家长。

附图说明：

图1是多功能组合尺的尺部叠加装配图；

图2是孔状定轴内嵌吸盘、与轴套剖面图；

图3是孔状定轴固定装置A₁-A₁剖面图；

图4是孔状定轴固定装置A₂-A₂局部剖面图；

图5是孔状定轴内嵌针杆放大图；

图6是多功能组合尺的尺部定轴端叠加装配图；

图7是多功能组合尺的尺部叠加上片尺B-B剖面图；

图8是多功能组合尺的尺部叠加下片尺C₁-C₁剖面图；

图9是多功能组合尺的尺部叠加上片尺左视图。

图10是多功能组合尺的尺部叠加上片尺平面图；

图11是多功能组合尺的尺部叠加下片尺平面图；

图12是多功能组合尺的尺部叠加下片尺右视图；

图13是多功能组合尺的尺部定轴端叠加上片尺仰视图；

图14是多功能组合尺的尺部定轴端叠加下片尺C₂-C₂剖面图；

图15是多功能组合尺的尺部定轴端叠加上片尺左视图；

图16是多功能组合尺的尺部定轴端叠加上片尺平面图；

图17是多功能组合尺的尺部定轴端叠加下片尺平面图；

图18是多功能组合尺的尺部定轴端叠加下片尺右视图；

图中1-上片尺；2-下片尺；3-模板(五角星、曲线板、长方形与圆弧、圆、椭圆、梯形)；4-凸镜；5-吸盘或针杆；6-外轴套；7-内轴套；8-孔状内嵌吸盘定轴或孔状内嵌针杆定轴；9-下垂平台；10-凸起平台；11-半径梯次为5mm圆孔；12-半径梯次为1mm圆孔；13-上片尺内侧公制刻度；14-圆半径尺寸；15-下片尺内侧公制刻度；16-上片尺公制刻度；17-半圆弧度；18-下片尺公制刻度；19-轴肩；20-多功能组合尺尺部叠加外侧标注刻度斜面；21-多功能组合尺尺部叠加内侧标注刻度斜面；22-多功能组合尺尺部定轴端叠加外侧标注刻度斜面；23-多功能组合尺尺部定轴端叠加内侧标注刻度斜面。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1：一种多功能组合尺，如图1、图3、图7、图8所示，组合尺由定轴(8)固定，上片尺(1)与下片尺(2)之间的轴肩(19)促成间隔距离，两片尺的内侧面不摩擦；上片尺(1)与下片尺(2)旋转180度时，下垂平台(9)与凸起平台(10)组成平台，上片尺公制刻度(16)与下片尺公制刻度(18)连接成0至30cm的直线，可量、画30cm以内线段。尺部叠加的组合尺的上片尺内侧刻度斜面(21)与底面悬空，画线时将笔与内侧边保持平衡，否则容易将线段画斜；下片尺内侧刻度斜面(20)与其他刻度斜面紧贴底平面。

实施例2：一种多功能组合尺，如图4、图5、图6、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18所示，由定轴端叠加的组合尺上片尺(1)与下片尺(2)的内、外侧刻度斜面(22、23)紧贴底平面，用内侧边测量角度或画角度时，画线准确、方便。上片尺(1)与下片尺(2)旋转180度时，上片尺刻度(16)与下片尺刻度(18)连接成直线。定轴(8)内嵌针杆(5)用于非硬面定位，孔状定轴内可以更换为内嵌吸盘。

实施例3：一种多功能组合尺，如图1、图2、图3所示，向下平压吸盘(5)，吸盘排出空气，利用吸盘内真空将多功能组合尺与纸面或桌面吸附固定，选择圆半径(14)，将自动铅笔或圆珠笔或油笔穿入下片尺与笔头直径相配套的圆孔(11)或(12)内，用笔带动下片尺向左或向右转动，即可画圆。画完后，侧按吸盘，使盘内进气，脱离纸或桌面。

吸盘的吸力与盘径大小和半球面高度关联，吸附力的保持由吸盘口的密封度和吸附物的透气性决定。多功能组合尺吸盘的吸附力能克服画圆时人为的外张力或向内挤压力。用多功能组合尺画圆试验证明，人为的外张力或向内挤压力加大后会带动作业本旋转，由吸盘的吸附力将定轴固定，自动铅笔头金属杆与圆孔配套，不产生位移。吸盘外轴套(6)与下片尺内轴套(7)的摩擦力很小，尺面与纸面的摩擦力也忽略不计。

实施例4：一种多功能组合尺，如图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，组合尺的上片尺内侧刻度(13)与下片尺内侧刻度(15)与半圆弧度(17)一起使用时，可以量、画180度以内的角。具体实施时，按照预设角的象限位置，确定一个边，转动上或下片尺，通过椭圆凸镜(4)可以读取半圆弧度(17)标注的度数，读取上片尺内侧刻度(13)与下片尺内侧刻度(15)，画出三角形的一个夹角和两个边长。

实施例5：一种多功能组合尺，如图1所示，上片尺面可以制作模板(3)或标注商标和标识。如上片尺面不制作模板时，在上片尺面允许范围内扩大标注商标和标识的比例。

Claims (9)

1.一种多功能组合尺，由两片尺叠加组装而成，包括尺片叠加或尺片定轴端叠加；尺片叠加时，上片尺(1)一侧与头部下垂平台(9)，下片尺(2)一侧凸起平台(10)，两片尺叠加后，上、下互补形成两片尺厚的平面；尺片定轴端叠加时，上片尺(1)与下片尺(2)的半圆端头围绕定轴距离在定长内分别压缩尺厚的一半，两片尺的定轴端部叠加后，上、下形成一片尺厚的平面；组合尺的半圆形端头用定轴在半圆心将两片尺固定，尺片可分别左右转动；其特征是：每片尺两侧标注毫米、厘米的公制刻度(13、15、16、18)或英制刻度，厘米刻度正下方标注数字；两片尺中的下片尺端头围绕定轴距离等于定长轨迹上标注半圆弧度(17)，尺面分布不同直径的圆孔(11、12)，圆孔的圆心据以定轴中心为半径(14)，半径以公制或英制单位为长度；上片尺相对下片尺半圆弧度轨迹的0点中间设有凸镜(4)；孔状定轴(8)孔内设有吸盘(5)或针杆，向下按动吸盘或针杆可将多功能组合尺与纸面或平面定位。

2.根据权利要求1所述的多功能组合尺，其特征是组合尺包括勾画测量线段、利用半圆弧度(17)与尺内侧刻度(13、15)勾画角度与边长、利用定轴(8)吸盘(5)或针杆定位后，将笔穿入下片尺预设的圆半径(14)相邻的圆孔(11、12)内旋转画圆；或勾画测量线段、利用半圆弧度与尺内侧刻度勾画角度与边长；或勾画测量线段、利用定轴吸盘或针杆定位后，将笔穿入下片尺预设的圆半径相邻的圆孔内旋转画圆；组合尺按功能和用途分别组装制作。

3.根据权利要求1所述的多功能组合尺，其特征是上片尺(1)中的模板(3)或有或无，无模板时尺面标注产品标识；凸镜(4)包括单面凸镜或双面凸镜，外形为圆形或椭圆形。

4.根据权利要求1所述的多功能组合尺，其特征是组合尺折叠后长度于5～30cm间选用，展开后为10～60cm；两片尺叠加后宽度于2～8cm间选用；下垂、凸起平台宽度于1～12mm间选用；单片尺厚度于1～8mm间选用；组合尺的刻度值与圆半径孔的数量随尺寸变化而设置。

5.根据权利要求1所述的多功能组合尺，其特征是定轴包括孔状定轴(8)或非孔状定轴；孔状定轴内或有或无内轴套(7)；吸盘的外轴套(6)或有或无，吸盘轴用硬质塑料或金属时，无需外轴套；吸盘外盘径于1～6cm间选用；组合尺无画圆功能时，用非孔状定轴固定两片尺。

6.根据权利要求1所述的多功能组合尺，其特征是选用材料包括塑料、不锈钢、铜、铝、红木、桃木、枣木、竹木，两片尺可混合用料；多功能组合尺刻度包括公制或英制；木质尺的刻度用内嵌金属丝或片；孔状定轴与非孔状定轴及轴套材料包括塑料、钢材、有色金属；吸盘的轴与盘一体用料或分别用料，分别用料时用卡扣或胶连接；吸盘材料包括橡胶、塑料。

7.根据权利要求1所述的多功能组合尺，其特征是下片尺(2)定轴孔周围设有轴肩(19)或另行加垫，上、下尺相对转动时，下片尺刻度与圆半径标注数值与上片尺不予接触。

8.根据权利要求1所述的多功能组合尺，其特征是圆孔(11、12)直径于0.3～3mm间选用，与自动铅笔、圆珠笔、油笔芯金属头配套；定轴与圆孔的半径间隔长度包括公制或英制；圆孔径等于或大于1毫米时，圆孔的排序形状包括斜线形或品形，便于画毫米梯次间隔的圆。

9.根据权利要求1所述的多功能组合尺，其特征是孔状定轴(8)配有内嵌吸盘或内嵌针杆定位装置，组装时采用永久固定式或拆卸方便式；选用拆卸方便组装方式时，配有吸盘定位配件或针杆定位配件，便于自选定位方式。