CN112046176B - 一种自持画笔的圆规 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种自持画笔的圆规，包括上置支架、铰接在所述上置支架右侧的圆心组件，还包括铰接在所述上置支架左侧的划线组件，其特征在于：所述上置支架包括空心壳体、设在空心壳体上端的手持上杆，所述空心壳体下端和左端开口设置，所述空心壳体上端面左侧设有上置开口；所述圆心组件包括第一齿轮、固定在第一齿轮下端的圆心杆体，所述第一齿轮中轴位置成型有可转动的插设在空心壳体内腔的第一中轴；所述划线组件包括第二齿轮、固定在第二齿轮下达的划线杆体，所述第二齿轮中轴位置成型有可转动的插设在空心壳体内腔的第二中轴，所述第二齿轮内还成型有齿轮内腔；所述划线组件还包括转笔装置、送笔装置、削笔装置。

Description

一种自持画笔的圆规

技术领域

本申请涉及文教器材技术领域，具体涉及一种自持画笔的圆规。

背景技术

圆规在数学和制图里，是用来绘制圆或弦的工具，常用于尺规作图。圆规的制成有金属材质和塑料等，包括两部分连接由一个铰链，其中可作调整。圆规通常包括一只用以作为支撑的、抵接在黑板或者纸上的支撑腿，还包括一只可以绕支撑腿转动的、用以在黑板或者纸上画图的夹持画笔的夹持腿。

现有的圆规的夹持腿都是夹持画笔(铅笔、铅笔芯、粉笔等)，但是无法对画笔进行切削，由于画笔相对于纸面是倾斜角度，画笔过粗时严重影响画圆精度。因此需要设计一种可以对夹持的画笔进行切削的圆规。

发明内容

一种自持画笔的圆规，包括上置支架、铰接在所述上置支架右侧的圆心组件，还包括铰接在所述上置支架左侧的划线组件，其特征在于：

所述上置支架包括空心壳体、设在空心壳体上端的手持上杆，所述空心壳体下端和左端开口设置，所述空心壳体上端面左侧设有上置开口；

所述圆心组件包括第一齿轮、固定在第一齿轮下端的圆心杆体，所述第一齿轮中轴位置成型有可转动的插设在空心壳体内腔的第一中轴；

所述划线组件包括第二齿轮、固定在第二齿轮下达的划线杆体，所述第二齿轮中轴位置成型有可转动的插设在空心壳体内腔的第二中轴，所述第二齿轮内还成型有齿轮内腔；

所述划线组件还包括：

转笔装置，设在划线杆体内，用以容设并驱动所述画笔转动；

送笔装置，设在划线杆体内，用以驱动画笔在转笔装置内上下移动；

削笔装置，设在划线杆体侧面下方，用以切削画笔笔尖。

作为进一步的实施方案：

所述划线杆体外壁上半部分成型有外螺纹，所述划线杆体沿轴向成型有杆体内腔，所述杆体内腔内沿中部成型有内腔中环，所述杆体内腔内沿下端成型有内腔下环，所述杆体内腔上端成型有与齿轮内腔连通的内腔上孔，所述杆体内腔位于内腔中环上方部分的侧面设有纵置侧孔；

所述转笔装置包括可转动的设在所述杆体内腔位于内腔中环下方的转动笔筒、设在所述转动笔筒上端的从动凸环、可转动的设在所述杆体内腔上半部分并穿过内腔中环设置的空心圆筒，所述空心圆筒下端位于内腔中环下方处成型有主动凸环，所述主动凸环下端面和从动凸环上端面传动连接，所述转笔装置还包括设在所述空心圆筒上端并插入内腔上孔的转动芯轴、成型于所述转动芯轴上端的从动锥轮，所述转笔装置还包括可转动的设在所述齿轮内腔的主动锥轮、同心设在所述主动锥轮下端的传动齿轮、连通设在所述齿轮内腔左侧下沿的滑杆纵孔、设在所述滑杆纵孔侧面的滑杆侧孔、可滑动的插设在所述滑杆纵孔内并与传动齿轮传动连接的传动齿条、设在传动齿条侧面并穿过滑杆侧孔设置的侧置挡头，所述滑杆纵孔内位于侧置挡头下方处还设有转笔压簧，所述传动齿条上端经由齿轮内腔并贯穿第二齿轮上端和上置开口设置，所述转动笔筒横截面为与画笔相适应的非圆截面；

所述送笔装置包括沿纵向设在所述空心圆筒侧面的止旋侧孔、可滑动的插设在所述空心圆筒内的送笔芯杆、成型于送笔芯杆侧面上方并穿过止旋侧孔设置的止旋插杆、可转动的套设在所述空心圆筒上的纵移套环，所述纵移套环内沿设有容设止旋插杆转动的套环环槽，所述纵移套环外壁设有穿过纵置侧孔设置的纵移横杆，所述送笔装置还包括螺接在所述划线杆体外壁的调节螺母，所述调节螺母内壁设有容设所述纵移横杆的螺母环槽；

所述削笔装置包括设在所述划线杆体左侧下方的削笔基座、沿纵向设在削笔基座上方的按压纵孔、成型于所述按压纵孔左侧下方的按压侧孔、可滑动的插设在所述按压纵孔内的按压纵杆、成型于按压纵杆侧面并穿过按压侧孔设置的按压侧杆、成型于所述削笔基座下方的弹簧下腔、沿横向设在所述弹簧下腔内的弹簧横杆、绕接在所述弹簧横杆上的削笔压簧、设在所述按压纵孔右侧下方的切削插孔、可滑动的设在所述切削插孔内的上窄下宽的梯形滑块、成型于所述梯形滑块下端面左侧并套设在所述弹簧横杆上的弹簧挡环，所述弹簧挡环挡止在所述削笔压簧左侧，所述梯形滑块的右侧成型有切削刀片。

有益效果：

本发明所述的一种自持画笔的圆规，使用时捏住所述手持上杆，将圆心组件的第一中轴抵接在黑板或者纸上，然后以此为圆心转动所述划线组件，所述划线组件夹持的画笔即可画出圆形轨迹。

本发明所述的一种自持画笔的圆规，可以通过送笔装置调节画笔在纵向方向上的位置，可以通过转笔装置转动画笔，并且在画笔转动过程中借助削笔装置对画笔下端进行切削，使得本发明所述的自持画笔的圆规可以自行夹持、切削画笔而摆脱对于削笔刀的依赖。

本发明所述的一种自持画笔的圆规，结构合理，在现有的圆规的两只转动臂基础上进行改进达到自持画笔和切削画笔的功能，在不需要使用时，将所述圆心组件和划线组件转动至合拢姿态即可方便携带。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是所述圆规一种实施例的剖视图。

图2是所述圆规另一种实施例的剖视图。

图3是所述圆规另一种实施例的剖视图。

图4是所述划线组件一种实施例的剖视图。

图5是图1中A部放大示意图。

图6是图5中D-D截面一种实施例的剖视图。

图7是图5中D-D截面另一种实施例的剖视图。

图8是图1中B部放大示意图。

图9是图1中B部放大示意图。

图10是图2中C-C截面剖视图。

图11是所述圆规一种实施例的俯视图。

图标：

1.上置支架，11.空心壳体，12.手持上杆，13.上置开口；

2.圆心组件，21.第一齿轮，21a.第一中轴；

3.划线组件,31.第二齿轮,31a.第二中轴,31b.齿轮内腔；

32.划线杆体,32a.杆体内腔,32b.内腔中环,32c.内腔下环,32d.内腔上孔,32e.纵置侧孔；

33.转笔装置,33a.转动笔筒,33b.从动凸环,33c.空心圆筒,33d.主动凸环,33e.转动芯轴,33f.从动锥轮,33g.主动锥轮,33h.传动齿轮,33i.滑杆纵孔,33j.滑杆侧孔,33k.传动齿条,33l.侧置挡头,33m.转笔压簧；

34.送笔装置,34a.止旋侧孔,34b.送笔芯杆,34c.止旋插杆,34d.纵移套环,34e.纵移横杆,34f.调节螺母；

35.削笔装置,35a.削笔基座,35b.按压纵孔,35c.按压侧孔,35d.按压纵杆,35e.按压侧杆,35f.弹簧下腔,35g.弹簧横杆,35h.削笔压簧,35i.切削插孔,35j.梯形滑块,35k.弹簧挡环。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

一种自持画笔的圆规，包括上置支架1、铰接在所述上置支架1右侧的圆心组件2，还包括铰接在所述上置支架1左侧的划线组件3，其特征在于：

所述上置支架1包括空心壳体11、设在空心壳体11上端的手持上杆12，所述空心壳体11下端和左端开口设置，所述空心壳体11上端面左侧设有上置开口13；

所述圆心组件2包括第一齿轮21、固定在第一齿轮21下端的圆心杆体22，所述第一齿轮21中轴位置成型有可转动的插设在空心壳体11内腔的第一中轴21a；

所述划线组件3包括第二齿轮31、固定在第二齿轮31下达的划线杆体32，所述第二齿轮31中轴位置成型有可转动的插设在空心壳体11内腔的第二中轴31a，所述第二齿轮31内还成型有齿轮内腔31b；

所述划线组件3还包括：

转笔装置33，设在划线杆体32内，用以容设并驱动所述画笔m转动；

送笔装置34，设在划线杆体32内，用以驱动画笔m在转笔装置33内上下移动；

削笔装置35，设在划线杆体32侧面下方，用以切削画笔m笔尖。

作为进一步的实施方案：

所述划线杆体32外壁上半部分成型有外螺纹，所述划线杆体32沿轴向成型有杆体内腔32a，所述杆体内腔32a内沿中部成型有内腔中环32b，所述杆体内腔32a内沿下端成型有内腔下环32c，所述杆体内腔32a上端成型有与齿轮内腔31b连通的内腔上孔32d，所述杆体内腔32a位于内腔中环32b上方部分的侧面设有纵置侧孔32e；

所述转笔装置33包括可转动的设在所述杆体内腔32a位于内腔中环32b下方的转动笔筒33a、设在所述转动笔筒33a上端的从动凸环33b、可转动的设在所述杆体内腔32a上半部分并穿过内腔中环32b设置的空心圆筒33c，所述空心圆筒33c下端位于内腔中环32b下方处成型有主动凸环33d，所述主动凸环33d下端面和从动凸环33b上端面传动连接，所述转笔装置33还包括设在所述空心圆筒33c上端并插入内腔上孔32d的转动芯轴33e、成型于所述转动芯轴33e上端的从动锥轮33f，所述转笔装置33还包括可转动的设在所述齿轮内腔31b的主动锥轮33g、同心设在所述主动锥轮33g下端的传动齿轮33h、连通设在所述齿轮内腔31b左侧下沿的滑杆纵孔33i、设在所述滑杆纵孔33i侧面的滑杆侧孔33j、可滑动的插设在所述滑杆纵孔33i内并与传动齿轮33h传动连接的传动齿条33k、设在传动齿条33k侧面并穿过滑杆侧孔33j设置的侧置挡头33l，所述滑杆纵孔33i内位于侧置挡头33l下方处还设有转笔压簧33m，所述传动齿条33k上端经由齿轮内腔31b并贯穿第二齿轮31上端和上置开口13设置，所述转动笔筒33a横截面为与画笔m相适应的非圆截面；

所述送笔装置34包括沿纵向设在所述空心圆筒33c侧面的止旋侧孔34a、可滑动的插设在所述空心圆筒33c内的送笔芯杆34b、成型于送笔芯杆34b侧面上方并穿过止旋侧孔34a设置的止旋插杆34c、可转动的套设在所述空心圆筒33c上的纵移套环34d，所述纵移套环34d内沿设有容设止旋插杆34c转动的套环环槽，所述纵移套环34d外壁设有穿过纵置侧孔32e设置的纵移横杆34e，所述送笔装置34还包括螺接在所述划线杆体32外壁的调节螺母34f，所述调节螺母34f内壁设有容设所述纵移横杆34e的螺母环槽；

所述削笔装置35包括设在所述划线杆体32左侧下方的削笔基座35a、沿纵向设在削笔基座35a上方的按压纵孔35b、成型于所述按压纵孔35b左侧下方的按压侧孔35c、可滑动的插设在所述按压纵孔35b内的按压纵杆35d、成型于按压纵杆35d侧面并穿过按压侧孔35c设置的按压侧杆35e、成型于所述削笔基座35a下方的弹簧下腔35f、沿横向设在所述弹簧下腔35f内的弹簧横杆35g、绕接在所述弹簧横杆35g上的削笔压簧35h、设在所述按压纵孔35b右侧下方的切削插孔35i、可滑动的设在所述切削插孔35i内的上窄下宽的梯形滑块35j、成型于所述梯形滑块35j下端面左侧并套设在所述弹簧横杆35g上的弹簧挡环35k，所述弹簧挡环35k挡止在所述削笔压簧35h左侧，所述梯形滑块35j的右侧成型有切削刀片；

所述削笔方法包括以下步骤：

步骤1，削笔之前画笔m的位置预调节：

转动所述调节螺母34f使其沿划线杆体32旋转步进；

所述调节螺母34f的螺母环槽带动所述纵移横杆34e、纵移套环34d沿上下方向移动；

所述纵移套环34d的套环环槽带动止旋插杆34c、送笔芯杆34b沿上下方向移动；

所述送笔芯杆34b带动所述画笔m在转动笔筒33a内沿上下方向移动，直至所述画笔m下端与所述削笔装置35的梯形滑块35j对齐下沿；

步骤2，削笔：

长按所述按压纵杆35d、按压侧杆35e使其克服削笔压簧35h的作用力下行，所述按压纵杆35d下端作用于所述梯形滑块35j左端面进而驱动梯形滑块35j、弹簧挡环35k克服削笔压簧35h向右移动，所述梯形滑块35j右侧的切削刀片下沿与画笔m抵接接触；

与此同时，

另一只手操作所述传动齿条33k在上下方向往复运动：

用手按压所述传动齿条33k、侧置挡头33l使其克服所述转笔压簧33m的弹力下行，然后松开手使得所述传动齿条33k、侧置挡头33l上行复位；

所述传动齿条33k的往复运动驱动所述传动齿轮33h、主动锥轮33g做往复的转动；

所述主动锥轮33g作用于从动锥轮33f、转动芯轴33e、空心圆筒33c、主动凸环33d做往复转动，所述主动凸环33d带动从动凸环33b、转动笔筒33a做往复转动；

由于所述转动笔筒33a截面为非圆截面，所述转动笔筒33a带动所述画笔m做往复转动；

所述梯形滑块35j右侧的切削刀片将画笔m下端不断切削呈上宽下窄的倒梯形状；

步骤3，调节画笔m的最终位置：

松开长按所述按压纵杆35d和往复按压传动齿条33k的手；

然后按照步骤1的记载再次转动所述调节螺母34f，进而调节所述画笔m的位置；

直至所述画笔m下端与圆心杆体22下端平齐。

作为进一步的实施方案，所述主动凸环33d下端面和从动凸环33b上端面分别周向均布有径向齿槽。

作为进一步的实施方案，所述转动笔筒33a横截面为正六边形。

作为进一步的实施方案，所述主动凸环33d下端面和从动凸环33b上端面分别周向均布有径向齿槽。

作为进一步的实施方案，所述主动凸环33d下端面成型有传动健，所述从动凸环33b上端面成型有与传动健配合的传动槽。

作为进一步的实施方案，所述送笔芯杆34b下端与画笔m之间通过吸盘固定连接。

作为进一步的实施方案，所述送笔芯杆34b下端设有上宽下窄的软质锥头，所述画笔m上端成型有与所述软质锥头配合的锥槽。

作为进一步的实施方案，所述传动齿条33k在上下方向单向满行程运行一次，所述转动笔筒33a以及画笔m转动至少一周。

作为进一步的实施方案，所述齿轮内腔31b下端面中心设有齿轮芯轴，所述主动锥轮33g、传动齿轮33h可转动的套设在所述齿轮芯轴上；更进一步的，所述齿轮芯轴上膨大成型有芯轴凸环，所述传动齿轮33h内腔成型有与所述芯轴凸环配合的芯轴环槽，进而用以拘限所述主动锥轮33g、传动齿轮33h避免其发生轴向窜动。

Claims (2)

1.一种自持画笔的圆规，包括上置支架(1)、铰接在所述上置支架(1)右侧的圆心组件(2)，还包括铰接在所述上置支架(1)左侧的划线组件(3)，其特征在于：

所述上置支架(1)包括空心壳体(11)、设在空心壳体(11)上端的手持上杆(12)，所述空心壳体(11)下端和左端开口设置，所述空心壳体(11)上端面左侧设有上置开口(13)；

所述圆心组件(2)包括第一齿轮(21)、固定在第一齿轮(21)下端的圆心杆体(22)，所述第一齿轮(21)中轴位置成型有可转动的插设在空心壳体(11)内腔的第一中轴(21a)；

所述划线组件(3)包括第二齿轮(31)、固定在第二齿轮(31)下达的划线杆体(32)，所述第二齿轮(31)中轴位置成型有可转动的插设在空心壳体(11)内腔的第二中轴(31a)，所述第二齿轮(31)内还成型有齿轮内腔(31b)；

所述划线组件(3)还包括：

转笔装置(33)，设在划线杆体(32)内，用以容设并驱动所述画笔(m)转动；

送笔装置(34)，设在划线杆体(32)内，用以驱动画笔(m)在转笔装置(33)内上下移动；

削笔装置(35)，设在划线杆体(32)侧面下方，用以切削画笔(m)笔尖；

所述划线杆体(32)外壁上半部分成型有外螺纹，所述划线杆体(32)沿轴向成型有杆体内腔(32a)，所述杆体内腔(32a)内沿中部成型有内腔中环(32b)，所述杆体内腔(32a)内沿下端成型有内腔下环(32c)，所述杆体内腔(32a)上端成型有与齿轮内腔(31b)连通的内腔上孔(32d)，所述杆体内腔(32a)位于内腔中环(32b)上方部分的侧面设有纵置侧孔(32e)；

所述转笔装置(33)包括可转动的设在所述杆体内腔(32a)位于内腔中环(32b)下方的转动笔筒(33a)、设在所述转动笔筒(33a)上端的从动凸环(33b)、可转动的设在所述杆体内腔(32a)上半部分并穿过内腔中环(32b)设置的空心圆筒(33c)，所述空心圆筒(33c)下端位于内腔中环(32b)下方处成型有主动凸环(33d)，所述主动凸环(33d)下端面和从动凸环(33b)上端面传动连接，所述转笔装置(33)还包括设在所述空心圆筒(33c)上端并插入内腔上孔(32d)的转动芯轴(33e)、成型于所述转动芯轴(33e)上端的从动锥轮(33f)，所述转笔装置(33)还包括可转动的设在所述齿轮内腔(31b)的主动锥轮(33g)、同心设在所述主动锥轮(33g)下端的传动齿轮(33h)、连通设在所述齿轮内腔(31b)左侧下沿的滑杆纵孔(33i)、设在所述滑杆纵孔(33i)侧面的滑杆侧孔(33j)、可滑动的插设在所述滑杆纵孔(33i)内并与传动齿轮(33h)传动连接的传动齿条(33k)、设在传动齿条(33k)侧面并穿过滑杆侧孔(33j)设置的侧置挡头(33l)，所述滑杆纵孔(33i)内位于侧置挡头(33l)下方处还设有转笔压簧(33m)，所述传动齿条(33k)上端经由齿轮内腔(31b)并贯穿第二齿轮(31)上端和上置开口(13)设置，所述转动笔筒(33a)横截面为与画笔(m)相适应的非圆截面；

所述送笔装置(34)包括沿纵向设在所述空心圆筒(33c)侧面的止旋侧孔(34a)、可滑动的插设在所述空心圆筒(33c)内的送笔芯杆(34b)、成型于送笔芯杆(34b)侧面上方并穿过止旋侧孔(34a)设置的止旋插杆(34c)、可转动的套设在所述空心圆筒(33c)上的纵移套环(34d)，所述纵移套环(34d)内沿设有容设止旋插杆(34c)转动的套环环槽，所述纵移套环(34d)外壁设有穿过纵置侧孔(32e)设置的纵移横杆(34e)，所述送笔装置(34)还包括螺接在所述划线杆体(32)外壁的调节螺母(34f)，所述调节螺母(34f)内壁设有容设所述纵移横杆(34e)的螺母环槽；

所述削笔装置(35)包括设在所述划线杆体(32)左侧下方的削笔基座(35a)、沿纵向设在削笔基座(35a)上方的按压纵孔(35b)、成型于所述按压纵孔(35b)左侧下方的按压侧孔(35c)、可滑动的插设在所述按压纵孔(35b)内的按压纵杆(35d)、成型于按压纵杆(35d)侧面并穿过按压侧孔(35c)设置的按压侧杆(35e)、成型于所述削笔基座(35a)下方的弹簧下腔(35f)、沿横向设在所述弹簧下腔(35f)内的弹簧横杆(35g)、绕接在所述弹簧横杆(35g)上的削笔压簧(35h)、设在所述按压纵孔(35b)右侧下方的切削插孔(35i)、可滑动的设在所述切削插孔(35i)内的上窄下宽的梯形滑块(35j)、成型于所述梯形滑块(35j)下端面左侧并套设在所述弹簧横杆(35g)上的弹簧挡环(35k)，所述弹簧挡环(35k)挡止在所述削笔压簧(35h)左侧，所述梯形滑块(35j)的右侧成型有切削刀片；

所述传动齿条(33k)在上下方向单向满行程运行一次，所述转动笔筒(33a)以及画笔(m)转动至少一周；

所述齿轮内腔(31b)下端面中心设有齿轮芯轴，所述主动锥轮(33g)、传动齿轮(33h)可转动的套设在所述齿轮芯轴上，所述齿轮芯轴上膨大成型有芯轴凸环，所述传动齿轮(33h)内腔成型有与所述芯轴凸环配合的芯轴环槽，进而用以拘限所述主动锥轮(33g)、传动齿轮(33h)避免其发生轴向窜动；

所述划线杆体(32)下端右侧设有由右上到左下倾斜的斜切平面。

2.根据权利要求1所述的一种自持画笔的圆规，其特征在于：所述主动凸环(33d)下端面和从动凸环(33b)上端面分别周向均布有径向齿槽。

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