CN110525090A - 一种精密长杆圆规 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密长杆圆规，包括长尺、第一活动滑块及第二活动滑块，所述长尺上设有刻度线，所述第一活动滑块及第二活动滑块均设置成相对长尺滑动；所述第一活动滑块上设有第一锁紧装置，所述第一锁紧装置锁紧时，第一活动滑块相对长尺固定；所述第二活动滑块上设有第二锁紧装置，所述第二锁紧装置锁紧时，第二活动滑块相对长尺固定；所述第一活动滑块上设有定心针，所述第二活动滑块上设有绘图工具，所述定心针及绘图工具均与刻度线平行。本发明精密长杆圆规的定心针与绘图工具之间的距离等于刻度线上标示的距离、且距离可以大于1m，各个组件之间配合灵活、安装方便，适用场合广泛。

Description

一种精密长杆圆规

技术领域

本发明涉及教学工具领域，尤其涉及一种精密长杆圆规。

背景技术

数学在人类历史发展和社会生活中发挥着不可替代的作用，当代学生的课程中，数学也是必修课，伴随着经济不断发展，人们生活水平不断提高，人们对于教育事业越来越看重，学习设备的需求不断增高，拿高中数学学生用几何绘图板为例，目前的高中数学学生用几何绘图板样式各异，其中就包括常用于画圆和制作标记线的圆规，但还存在许多问题影响使用。

目前，市面上的圆规有教学或学习工具圆规，可画圆弧半径不超过50厘米，尺寸范围小。另一种圆规工具在木工、玻璃、建筑行业使用，画圆弧半径往往超过1米，但存在刻度定位不精准、容易产生变动，绘制圆弧数值不精确，调整数值繁琐，不灵活等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型的精密长杆圆规，以克服现有圆规存在的绘圆或者圆弧的半径过短、刻度定位不精准、容易产生变动，绘制圆弧数值不精确、调整数值繁琐、不灵活等问题。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种精密长杆圆规，包括长尺、第一活动滑块及第二活动滑块，所述长尺上设有刻度线，所述第一活动滑块及第二活动滑块均设置成相对长尺滑动；

所述第一活动滑块上设有第一锁紧装置，所述第一锁紧装置锁紧时，第一活动滑块相对长尺固定；所述第二活动滑块上设有第二锁紧装置，所述第二锁紧装置锁紧时，第二活动滑块相对长尺固定；

所述第一活动滑块上设有定心针，所述第二活动滑块上设有绘图工具，所述定心针及绘图工具均与刻度线平行。

进一步地，所述第一活动滑块包括第一套接凹槽，所述第一套接凹槽的两末端均设有第一抱钳，所述第二活动滑块包括第二套接凹槽，所述第二套接凹槽的两末端均设有第二抱钳；

所述第一套接凹槽及第二套接凹槽套接长尺，且所述第一抱钳及第二抱钳与长尺设有刻度线的一面抵接。

进一步地，所述第一活动滑块上设有相互垂直的第一通孔及第一定位孔，且第一定位孔延伸至第一通孔；

组装时，定心针穿过第一通孔，第一定位螺钉穿过第一定位孔并抵接定心针。

进一步地，所述第二活动滑块上设有相互垂直的第二通孔及第二定位孔，且第二定位孔延伸至第二通孔；

组装时，绘图工具穿过第二通孔，第二定位螺钉穿过第二定位孔并抵接绘图工具。

进一步地，所述第一锁紧装置包括第一锁紧螺钉及设于第一活动滑块上的第一锁紧孔，所述第二锁紧装置包括第二锁紧螺钉及设于第二活动滑块上的第二锁紧孔；

组装时，第一锁紧螺钉穿过第一锁紧孔并抵接长尺，第二锁紧螺钉穿过第二锁紧孔并抵接长尺。

进一步地，还包括覆盖刻度线的第一透明板及第二透明板，所述第一套接凹槽的两末端与第一抱钳之间均设有第一卡接槽，所述第二套接凹槽的两末端与第二抱钳之间均设有第二卡接槽；

组装时，所述第一透明板嵌入第一卡接槽，所述第二透明板嵌入第二卡接槽，第一透明板与第一套接凹槽合围长尺，第二透明板与第二套接凹槽合围长尺。

进一步地，所述第一活动滑块顶部设有一对第一平衡孔，所述第一平衡孔延伸至第一透明板，所述第二活动滑块顶部设有一对第二平衡孔，所述第二平衡孔延伸至第二透明板；

组装时，一对平衡螺钉分别穿过一对第一平衡孔以抵接第一透明板，另一对平衡螺钉分别穿过一对第二平衡孔以抵接第二透明板。

进一步地，所述第一透明板及第二透明板上均标记有定位细线，所述定位细线与刻度线平行，且第一透明板上的定位细线与定心针的中轴线平齐，第二透明板上的定位细线与绘图工具的中轴线平齐。

进一步地，所述长尺包括长杆和刻度尺，所述刻度尺沿长杆长轴方向设置，且所述刻度尺与长杆贴合。

进一步地，所述长杆为方形管，所述方形管两端均设有尺端塞，所述尺端塞包括塞座及设于塞座上的塞头；

所述塞头插入方形管，在方形管的横截面上，所述塞座延伸至方形管的横截面外。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明精密长杆圆规包括长尺、第一活动滑块及第二活动滑块，长尺上设有刻度线，且第一活动滑块及第二活动滑块均设置成相对长尺滑动，由此通过长尺上的刻度线精确测定第一活动滑块及第二活动滑块之间的距离。第一活动滑块上设有第一锁紧装置，第一锁紧装置锁紧时，第一活动滑块相对长尺固定，由此通过第一锁紧装置将第一活动滑块固定在长尺上。第二活动滑块上设有第二锁紧装置，第二锁紧装置锁紧时，第二活动滑块相对长尺固定，由此通过第二锁紧装置将第二活动滑块固定在长尺上。第一活动滑块上设有定心针，第二活动滑块上设有绘图工具，定心针及绘图工具均与刻度线平行。当将第一活动滑块及第二活动滑块之间的距离设定好之后，通过第一锁紧装置及第二锁紧装置将第一活动滑块及第二活动滑块固定好，防止定心针及绘图工具的松动，另外，定心针及绘图工具平行设置，确保定心针与绘图工具之间的距离严格等于刻度线上标示的距离、且距离可以大于1m，另外，各个组件之间配合灵活、安装方便，适用场合广泛。

附图说明

图1为本发明一种实施方式精密长杆圆规的结构示意图；

图2为图1所示精密长杆圆规的局部放大图；

图3为图1所示精密长杆圆规的局部放大图；

图4为第一活动滑块的结构示意图；

图5为第二活动滑块的结构示意图；

图6为第一活动滑块的爆炸图；

图7为尺端塞的结构示意图。

图中：1、长尺；11、长杆；12、刻度尺；2、第一活动滑块；21、第一锁紧装置；211、第一锁紧螺钉；212、第一锁紧孔；22、定心针；23、第一套接凹槽；24、第一抱钳；25、第一通孔；26、第一定位孔；27、第一卡接槽；28、第一平衡孔；3、第二活动滑块；31、第二锁紧装置；32、绘图工具；33、第二套接凹槽；34、第二抱钳；4、第一定位螺钉；5、第一透明板；61、塞座；62、塞头。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例1

如图1所示，为本发明一种实施方式的精密长杆圆规。该精密长杆圆规包括长尺1、第一活动滑块2及第二活动滑块3，其中第一活动滑块2及第二活动滑块3分别与长尺1套接，即第一活动滑块2及第二活动滑块3均以长尺1为滑轨并相对长尺1进行左右滑动(对应于图1中的上下滑动)。另外，长尺1上设有刻度线(标准刻度线，例如精度为1mm或者5mm的刻度线)，第一活动滑块2及第二活动滑块3相对长尺1进行左右滑动时，能够借助于长尺1测量出第一活动滑块2与第二活动滑块3之间的水平距离，借此规划该精密长杆圆规所绘圆的半径。

如图2-3所示，第一活动滑块2上还设有第一锁紧装置21，当第一锁紧装置21锁紧时，第一活动滑块2相对长尺1固定住；同理，第二活动滑块3上设有第二锁紧装置31，第二锁紧装置31锁紧时，第二活动滑块3相对长尺1固定住。由此，通过第一锁紧装置21将第一活动滑块2固定在长尺1的固定位置，通过第二锁紧装置31将第二活动滑块3固定在长尺1的固定位置，方便绘图时控制第一活动滑块2与第二活动滑块3之间的距离，确保绘制出固定半径的圆或者圆弧。第一活动滑块2上还设有定心针22，相应地，第二活动滑块3上设有绘图工具32，其中，定心针22及绘图工具32均与刻度线平行。绘图时，滑动第一活动滑块2及第二活动滑块3，通过长尺1上的刻度线测量出第一活动滑块2与第二活动滑块3之间的距离，再通过第一锁紧装置21将第一活动滑块2固定住，通过第二锁紧装置31将第二活动滑块3固定住，定心针22及绘图工具32均与刻度线平行，定心针22与绘图工具32之间的距离被固定下来。此时，通过定心针22固定在制图位置的一点，以定心针22为圆心，通过转动长尺1以实现绘图工具32的绘圆过程。该精密长杆圆规相对于传统圆规具有圆弧半径相对不受限(即长尺1的长度可以设置成1～5m而不影响使用)，定心针22与绘图工具32精准固定，绘圆过程中不容易松动，绘制的圆弧规则，使用起来也更灵活、方便。

在本实施例中，定心针22优选为一端为钢针的金属管，绘图工具32优选为普通的圆柱状铅笔。借助于定心针22能够很好的固定住绘图位置，铅笔也能随意更换、自动出芯，方便制图。

在本实施例中，定心针22与第一活动滑块2可拆卸连接，相应地，绘图工具32与第二活动滑块3可拆卸连接，方便使用人员安装和使用该精密长杆圆规，使用中也能根据现场情况调试定心针22的头部及绘图工具32的头部与长尺1之间的距离，适用范围广泛。在其它实施例中，定心针22还可以与第一活动滑块2固定连接，绘图工具32也可以与第二活动滑块3固定连接，仅需保证定心针22的头部与绘图工具32的头部之间的连线平行于长尺1即可，由此即能保证绘制的圆或者圆弧半径严格等于长尺1上显示的距离。

作为优选的实施方式，如图4-5所示，第一活动滑块2上设有第一套接凹槽23，即第一活动滑块2呈“凹”字形，“凹”字形第一活动滑块2中部形成的凹槽即为第一套接凹槽23。第一套接凹槽23的两末端均设有第一抱钳24，第一套接凹槽23用于套接长尺1的背面(未设有刻度线的一面)，第一抱钳24从长尺1的上下方扣住长尺1的正面(设有刻度线的一面)，起到辅助第一活动滑块2套接长尺1的作用，防止第一活动滑块2脱轨。同理，第二活动滑块3上设有第二套接凹槽33，第二套接凹槽33的两末端均设有第二抱钳34，第二套接凹槽33用于套接长尺1，第二抱钳34从长尺1的上下方扣住长尺1，起到辅助第二活动滑块3套接长尺1的作用，防止第二活动滑块3脱轨。

在本实施例中，第一抱钳24及第二抱钳34均与长尺1设有刻度线的一面抵接，在其它实施例中，第一抱钳24及第二抱钳34也可与长尺1设有刻度线相对的一面抵接，或者第一活动滑块2及第二活动滑块3与长尺1套接的方向相反(即第一抱钳24及第二抱钳34与长尺1抵接的面相对)。

在本实施例中，第一套接凹槽23的两末端均设有第一抱钳24，在其它实施例中，第一套接凹槽23的其中一个末端设有第一抱钳24，通过第一抱钳24抵接长尺1，同样具有防止第一活动滑块2脱轨的功能。同理，第二活动滑块3也可以仅设有第二抱钳34。

作为优选的实施方式，如图6所示，第二活动滑块3与第一活动滑块2形状、结构相同，差异仅在于：第一活动滑块2上插设有定心针22，第二活动滑块3上插设有绘图工具32。下面以第一活动滑块2为例，详细说明第一活动滑块2及第二活动滑块3的结构。第一活动滑块2上设有第一通孔25及第一定位孔26，第一通孔25及第一定位孔26相互垂直，且第一定位孔26延伸至第一通孔25。组装使用该第一活动滑块2时，首先将定心针22穿过第一通孔25，定心针22调试到合适位置后，再将第一定位螺钉4穿过第一定位孔26，旋紧第一定位螺钉4至第一定位螺钉4的头部抵接定心针22，由此固定住定心针22。当需要再次调试定心针22为位置时，也能松开第一定位螺钉4，方便定心针22的调试过程。第二活动滑块3采用相同的方法以固定住绘图工具32。

在本实施例中，定心针22及绘图工具32的外壁上还可以设有若干定位孔或者定位槽，例如，距离定心针22的头部5cm处设有一个定位槽、距离定心针22的头部10cm处设有一个定位槽、距离定心针22的头部15cm处设有一个定位槽、距离定心针22的头部20cm处设有一个定位槽，同理，也可以在距离绘图工具32的头部5cm处设有一个定位槽、距离绘图工具32的头部10cm处设有一个定位槽、距离绘图工具32的头部15cm处设有一个定位槽、距离绘图工具32的头部20cm处设有一个定位槽，使用时，通过将第一定位螺钉4的头部分别插入对应的定位槽，由此，既能保证定心针22的头部与绘图工具32的头部之间的连线平行于长尺1，也能保证精确调控定心针22的头部与绘图工具32的头部与长尺1之间的距离。

作为优选的实施方式，如图6所示，第一锁紧装置21包括第一锁紧螺钉211及设于第一活动滑块2上的第一锁紧孔212，其中，第一锁紧孔212从第一活动滑块2的顶部延伸至第一套接凹槽23。组装使用该第一活动滑块2时，先将第一活动滑块2通过其第一套接凹槽23套接长尺1，将第一活动滑块2滑动至适当位置后，再将第一锁紧螺钉211穿过第一锁紧孔212以抵接长尺1，由此通过第一锁紧装置21将第一活动滑块2固定在长尺1的合适位置。第二活动滑块3同样通过第二锁紧装置31将第二活动滑块3固定在长尺1的合适位置。

在本市实施例中，第一定位孔26中还可以安装垫圈，例如常见的硅胶垫圈，第一定位螺钉4插入第一定位孔26以抵接定心针22时，第一定位螺钉4与定心针22之间为垫圈，借助于垫圈的弹性效果能够很好的固定定心针22，防止定心针22相对第一定位螺钉4松动。同理，第一锁紧孔212中同样安装有垫圈，第一锁紧螺钉211通过抵接垫圈以抵接长尺1，同样具有良好的固定长尺1的作用。

作为优选的实施方式，如图6所示，还包括覆盖刻度线的第一透明板5，相应地，第一套接凹槽23的两末端(附图中的U形末端)与上下两个第一抱钳24之间形成第一卡接槽27，一对第一卡接槽27从上下两端卡接第一透明板5，由此起到固定安装第一透明板5的作用。在本实施例中，第一透明板5设置成“凸”字形，“凸”字形第一透明板5的两端分别卡入第一卡接槽27，“凸”字形第一透明板5中间部分与第一抱钳24平齐，由此确保第一活动滑块2表面的平整度，提升其使用的体验感。第一透明板5覆盖住其下方的刻度线，使用者可以通过第一透明板5读取第一活动滑块2的位置(即定心针22的位置)。与此同时，第二活动滑块3上同样设有第二透明板(图中未示出)，其作用与第一透明板5相同。

作为优选的实施方式，第一活动滑块2的顶部还设有一对第一平衡孔28，第一平衡孔28从第一活动滑块2的顶部延伸至第一透明板5处。组装使用时，一对平衡螺钉分别穿过一对第一平衡孔28以抵接第一透明板5，通过一对平衡螺钉分别抵接第一透明板5的两侧，由此实现固定住第一透明板5的作用。在其它实施例中，也可以仅设置一个第一平衡孔28及平衡螺钉，通过平衡螺钉抵第一透明板5的中间位置，同样具有固定住第一透明板5的作用。与此相同，第二活动滑块3的顶部同样设置有第二平衡孔，通过平衡螺钉穿过第二平衡孔以抵接第二透明板。

作为优选的实施方式，第一透明板5及第二透明板上均标记有定位细线，定位细线与刻度线平行(均处于竖直方向)，且第一透明板5上的定位细线与定心针22的中轴线平齐，定心针22的定位点即位于定心针22的中轴线，由此确保第一透明板5上的定位细线与定心针22的定位点对应，通过定位细线确定定心针22的定位点的位置。与此相同，第二透明板上的定位细线与绘图工具32的中轴线平齐，同样通过第二透明板上的定位细线确定绘图工具32的笔头位置。通过第一透明板5上的定位细线以及第二透明板上的定位细线之间的距离，即能够确定出定心针22与绘图工具32之间距离。

作为优选的实施方式，第一透明板5及第二透明板均为透明亚克力板，在透明亚克力上刻出细线并采用绿色颜料着色，由此能够凸显定位细线与长尺1上的刻度线之间的区别，便于精准定位定心针22及绘图工具32。

实施例2

实施例2与实施例1的不同点仅在于：实施例2中的长尺1包括长杆11和刻度尺12，刻度尺12沿长杆11长轴方向设置，且刻度尺12与长杆11紧密贴合。

作为优选的实施方式，如图2所示，长杆11采用铝合金空心方形管作为圆规长杆，在确保稳固性的情况下控制了整体重量，铝合金空心方形管也能通过内置插销将多根铝合金空心方形管拼接，以实现圆规长杆的延长。刻度尺12使用I级精密卷尺作为圆规上的刻度尺，既能保证刻度尺12的精度，也能保证刻度尺12与长杆11紧密贴合。多根铝合金空心方形管还可以通过内嵌的套接件(例如插销)进行拼接，从而延长长杆11的长度，以满足大半径圆弧绘制的需求。

作为优选的实施方式，方形管两端均设有尺端塞，尺端塞包括塞座61及设于塞座61上的塞头62。使用时，分别将两个尺端塞塞入长尺1的左右两端，即通过塞头62插入方形管。在本实施例中，塞座61的底面积大于方形管的横截面积，即塞座61从左右两端封堵方形管，防止第一活动滑块2及第二活动滑块3从长尺1上滑脱。在其它实施例中，只需保证在方形管的横截面上，塞座62有一部分延伸出方形管的横截面外即可。

本发明精密长杆圆规可以根据需要灵活调整圆或者圆弧的半径范围，长尺1范围根据使用者需求，可以加装延长杆，绘制圆弧半径超过5米均可。圆弧尺寸精度钢卷尺行业标准QB/T 2443-2011中的I级：△＝±(0.1+0.1L)mm。

操作说明：

第一，按照附图1安装第一活动滑块2、第二活动滑块3，调节第一活动滑块2与第二活动滑块3之间的距离，通过第一锁紧装置21及第二锁紧装置31分别将第一活动滑块2、第二活动滑块3固定在长尺1的固定位置。

第二，松开第一定位螺钉4，安装定心针22，锁紧第一定位螺钉4，固定住定心针22。

第三，松开第二定位螺钉，安装铅笔，锁紧第二定位螺钉，确保铅笔头部到长尺1的距离等于定心针22头部到长尺1的距离。

第四，拿起圆规先用定心针22定好圆弧圆心，左手按住左边定心针22，右手旋转铅笔，画出圆弧或者圆。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种精密长杆圆规，其特征在于，包括长尺、第一活动滑块及第二活动滑块，所述长尺上设有刻度线，所述第一活动滑块及第二活动滑块均设置成相对长尺滑动；

所述第一活动滑块上设有第一锁紧装置，所述第一锁紧装置锁紧时，第一活动滑块相对长尺固定；所述第二活动滑块上设有第二锁紧装置，所述第二锁紧装置锁紧时，第二活动滑块相对长尺固定；

所述第一活动滑块上设有定心针，所述第二活动滑块上设有绘图工具，所述定心针及绘图工具均与刻度线平行。

2.根据权利要求1所述的精密长杆圆规，其特征在于，所述第一活动滑块包括第一套接凹槽，所述第一套接凹槽的两末端均设有第一抱钳，所述第二活动滑块包括第二套接凹槽，所述第二套接凹槽的两末端均设有第二抱钳；

所述第一套接凹槽及第二套接凹槽套接长尺，且所述第一抱钳及第二抱钳与长尺设有刻度线的一面抵接。

3.根据权利要求2所述的精密长杆圆规，其特征在于，所述第一活动滑块上设有相互垂直的第一通孔及第一定位孔，且第一定位孔延伸至第一通孔；

组装时，定心针穿过第一通孔，第一定位螺钉穿过第一定位孔并抵接定心针。

4.根据权利要求2所述的精密长杆圆规，其特征在于，所述第二活动滑块上设有相互垂直的第二通孔及第二定位孔，且第二定位孔延伸至第二通孔；

组装时，绘图工具穿过第二通孔，第二定位螺钉穿过第二定位孔并抵接绘图工具。

5.根据权利要求2所述的精密长杆圆规，其特征在于，所述第一锁紧装置包括第一锁紧螺钉及设于第一活动滑块上的第一锁紧孔，所述第二锁紧装置包括第二锁紧螺钉及设于第二活动滑块上的第二锁紧孔；

组装时，第一锁紧螺钉穿过第一锁紧孔并抵接长尺，第二锁紧螺钉穿过第二锁紧孔并抵接长尺。

6.根据权利要求2所述的精密长杆圆规，其特征在于，还包括覆盖刻度线的第一透明板及第二透明板，所述第一套接凹槽的两末端与第一抱钳之间均设有第一卡接槽，所述第二套接凹槽的两末端与第二抱钳之间均设有第二卡接槽；

组装时，所述第一透明板嵌入第一卡接槽，所述第二透明板嵌入第二卡接槽，第一透明板与第一套接凹槽合围长尺，第二透明板与第二套接凹槽合围长尺。

7.根据权利要求6所述的精密长杆圆规，其特征在于，所述第一活动滑块顶部设有一对第一平衡孔，所述第一平衡孔延伸至第一透明板，所述第二活动滑块顶部设有一对第二平衡孔，所述第二平衡孔延伸至第二透明板；

组装时，一对平衡螺钉分别穿过一对第一平衡孔以抵接第一透明板，另一对平衡螺钉分别穿过一对第二平衡孔以抵接第二透明板。

8.根据权利要求7所述的精密长杆圆规，其特征在于，所述第一透明板及第二透明板上均标记有定位细线，所述定位细线与刻度线平行，且第一透明板上的定位细线与定心针的中轴线平齐，第二透明板上的定位细线与绘图工具的中轴线平齐。

9.根据权利要求2所述的精密长杆圆规，其特征在于，所述长尺包括长杆和刻度尺，所述刻度尺沿长杆长轴方向设置，且所述刻度尺与长杆贴合。

10.根据权利要求9所述的精密长杆圆规，其特征在于，所述长杆为方形管，所述方形管两端均设有尺端塞，所述尺端塞包括塞座及设于塞座上的塞头；

所述塞头插入方形管，在方形管的横截面上，所述塞座延伸至方形管的横截面外。