CN113085419B - 一种教学用辅助绘图装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及教学领域，具体公开了一种教学用辅助绘图装置。包括主体，主体上设有直线刻度线和圆形辅助单元，圆形辅助单元包括定位杆、定位块和伸缩杆，伸缩杆一端与定位杆固定、另一端与定位块转动连接，定位块与主体可拆卸连接；伸缩杆包括多个连杆，连杆内设有开口朝向相邻连杆的内腔，内腔内滑动连接有环状的弹性圈，内腔侧壁沿连杆的轴向分布有若干环形槽，多个连杆内的调节幅度依次减小，弹性圈固定在相邻连杆的端部，且弹性圈的外径大于内腔的直径。本发明中的教学用辅助绘图装置能够在不需要更换辅助装置的情况下即可进行直线和圆形的绘制。

Description

一种教学用辅助绘图装置

技术领域

本发明涉及制图领域，具体涉及一种教学用辅助绘图装置。

背景技术

在教学工作或者制图过程中通常需要绘图，以数学为例，通常需要绘制直线和圆形，且在现场教学过程中，受限于硬件设备，目前还是以黑板手书为主，即在教学过程中还是需要进行绘图。目前通常采用直尺或三角尺作为辅助绘制直线、采用圆规绘制圆形，目前的圆规与图纸或黑板的接触面较小，而圆规的长度较长，在采用圆规绘制圆形时，在无法将圆规支腿刺入图纸或黑板中以对圆规进行定位的情况下，在绘制圆形的过程中，圆规容易出现偏移，导致难以绘制出完整的圆形。另外，部分图纸，特别是建筑图纸中，同一图纸中同时包括多个直线和圆形，在绘制过程中需要不断的更换直尺和圆规，导致操作较为复杂，也会降低绘制速度。

发明内容

本发明意在提供一种教学用辅助绘图装置，在不需要更换辅助装置的情况下即可进行直线和圆形的绘制。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种教学用辅助绘图装置，包括主体，主体上设有直线刻度线和圆形辅助单元，所述圆形辅助单元包括定位杆、定位块和伸缩杆，所述伸缩杆一端与定位杆固定、另一端与定位块转动连接，所述定位块与主体可拆卸连接；所述伸缩杆包括多个连杆，所述连杆内设有开口朝向相邻连杆的内腔，所述内腔内滑动连接有环状的弹性圈，所述内腔侧壁沿连杆的轴向分布有若干环形槽，多个连杆内的调节幅度依次减小，所述弹性圈固定在相邻连杆的端部，且弹性圈的外径大于内腔的直径。

本方案的有益效果为：

1.本方案中的主体的侧壁可用于绘制直线，而伸缩杆可相对主体转动，带动定位块以定位杆为转动中心转动，此时将笔或粉笔与定位块相抵即可将笔或粉笔随着定位块转动，完成圆的绘制，而不再需要更换为圆规进行绘制，简化操作的同时也能够提高绘图速度。

2.与圆规相比，本方案中的主体与图纸或黑板的接触面积更大，在无法将圆规的支腿刺入图纸或黑板的情况下，本方案中的主体更不容易发生歪斜或偏移，便于绘制完整的圆形。

3.本方案中的弹性圈位于两个连杆之间，且由于弹性圈的外径大于内腔的直径，故当弹性圈滑入内腔中后，弹性圈受到内腔侧壁的挤压，此时弹性圈与内腔侧壁之间的压力较大，需要较大的拉力才能拉动连杆，使相邻连杆出现相对滑动，故可避免伸缩杆的长度在绘制圆形的过程中发生变化，进一步使绘制的圆形更为标准。

4.当弹性圈滑动至与环形槽相对的位置时，弹性圈与环形槽卡接，此时需要更大的拉力才能使弹性圈滑出，进一步避免伸缩杆的长度在绘制圆形的过程中发生改变，提高绘制的精确度。本方案中的调节幅度为同一连杆内相邻环形槽之间的距离，由于不同连杆内的环形槽之间的调节幅度减小，故根据调节需要调节的幅度滑动调节幅度相同的连杆，从而能够快速将伸缩杆伸长或缩短固定长度。

进一步，主体上设有量角器，量角器上设有角度刻度线，定位杆与量角器的中心同轴。

本方案的有益效果为：通过量角器可对角度进行测量，进一步提高装置的适用性。需要绘制出特定角度的夹角时，伸缩杆也可作为绘图辅助，将笔或者粉笔沿伸缩杆的轴向滑动即可快速绘制出组成夹角的两条线段，进一步提高绘图速度。

进一步，主体底部固定有多个支撑柱。

本方案的有益效果为：支撑柱能够对主体进行支撑，避免主体直接与图纸或黑板接触导致图纸或黑板上的图案被刮花。

进一步，主体上固定有固定座，定位杆沿定位杆的轴向与固定座滑动连接；定位杆位于主体的上方。

本方案的有益效果为：本方案中的定位杆与图纸、黑板和主体之间均有缝隙，在移动主体时，可将伸缩杆作为把手使用，使得移动更为方便。

进一步，主体的侧壁设有凹槽，定位块端部位于凹槽内。

本方案的有益效果为：凹槽能够对定位块进行限位，在将伸缩杆作为把手使用时，凹槽的侧壁可避免定位块与主体脱落。

进一步，支撑柱的底部固定有第一永磁块。

本方案的有益效果为：以黑板为例，目前的黑板通常能够与磁铁相互吸引，本方案中的装置使用时，第一永磁块吸附在黑板上，能够自行对主体进行定位，而不再需要人工持续进行定位，进一步方便绘图。

进一步，主体上设有半圆形的通槽，通槽侧壁形成量角器，通槽侧壁设有与定位杆同轴的导向槽，定位杆与导向槽滑动连接；伸缩杆远离定位杆的一端设有T形杆，所述T形杆沿竖向与伸缩杆滑动连接，且伸缩杆可滑动至主体下方。

本方案的有益效果为：本方案中的伸缩杆的长度缩短后，伸缩杆和定位块能够从通槽滑动至主体的下方，在绘制直径较小的圆时，伸缩杆和定位块能够在主体的下方进行绘制，而不会受到主体的阻挡，进一步提高装置的适用性。

进一步，T形杆上设有定位孔。

本方案的有益效果为：在绘图时，可将笔或粉笔滑入定位孔内，进一步方便对笔或粉笔进行定位。

进一步，主体上设有至少一个快速定位部，所述快速定位部上设有快速定位组，所述快速定位组包括若干测量孔，且同一快速定位组的若干测量孔的调节长度按递增幅度逐渐增大。

本方案的有益效果为：将粉笔安装在T形杆上后，转动伸缩杆的同时拉动伸缩杆，并将粉笔与测量孔对齐即可将伸缩杆的长度调整为需要绘制的圆的半径，从而快速调整伸缩杆的长度。本方案中的调节长度为当粉笔与测量孔对齐时，粉笔绘制的圆形的半径，即粉笔的中心线与定位杆的中心线的直线距离。递增幅度为相邻测量孔的调节长度之差。

进一步，快速定位部的数量大于等于两个，任意两个快速定位部中的最远离定位杆的测量孔的调节长度之差大于0。

本方案的有益效果为：本方案中，不同快速定位部中的测量孔对应的调节长度不同，粉笔与不同的测量孔相对即可将伸缩杆调整至不同的长度，有效扩大伸缩杆可快速调整的范围。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中定位块和T形杆的局部剖视图；

图4为图1中伸缩杆的正式局部剖视图；

图5为本发明实施例2的立体示意图；

图6为本发明实施例3中的定位块和T形杆的正视局部剖视图；

图7为本发明实施例4中主体的俯视图；

图8为本发明实施例4中测量孔另一种分布方式示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：主体1、定位板11、固定座12、导向槽13、弧形板14、长度刻度线15、测量孔16、调节通道17、支撑柱2、第一永磁块21、量角器3、角度刻度线31、定位块4、定位孔41、T形杆42、连接块5、伸缩杆6、定位杆61、光源通道62、环形槽63、弹性圈64、伸缩刻度线65。

实施例1

一种教学用辅助绘图装置，结合图1和图2所示，包括主体1，本实施例中的主体1沿水平方向的截面为等腰直角三角形，主体1的三个侧壁的顶部均设有长度刻度线15，主体1的中部设有半圆形的通槽，通槽的侧壁构成量角器3，主体1上设有半圆形的角度刻度线31，角度刻度线31与通槽的弧形侧壁相对并沿通槽的弧形侧壁延伸。主体1的底部螺纹连接有三个支撑柱2，三个支撑柱2分别位于主体1的三个顶角位置，支撑柱2的底部胶接有第一永磁块21，本实施例中的第一永磁块21采用钕铁硼磁铁，与普通的铁氧化体、铝镍钴等材质的磁铁的磁性更强，对主体1的定位效果更好。

主体1上设有圆形辅助单元，圆形辅助单元包括定位杆61、定位块4和伸缩杆6，主体1的顶部一体成型有固定座12，主体1靠近通槽的直线侧壁相对的部位为直线部，固定座12位于直线部上，固定座12朝向通槽的侧壁设有导向槽13，且导向槽13的下端延伸至通槽的底部，导向槽13沿水平方向的截面为半圆形，定位杆61位于导向槽13内，并可沿导向槽13滑动。固定座12的右壁焊接有半圆形的弧形板14，弧形板14位于定位杆61的右侧，弧形板14和固定座12配合能够对定位杆61进行限位，避免定位杆61从导向槽13中脱出，本实施例中的导向槽13、弧形板14和定位杆61均与通槽同轴。定位杆61的长度大于第一永磁块21底部所在平面与弧形板14底部之间的距离，故定位杆61向下滑动至定位杆61的下端与第一永磁块21底部等高位置时，定位杆61的上端仍位于弧形板14与固定座12之间，而不会从弧形板14与固定座12之间脱出。

再如图1和图2所示，伸缩杆6由五个连杆组成，结合图4所示，右侧的四个连杆左端均胶接有环状的弹性圈64，弹性圈64套设在连杆外壁，左侧的四个连杆内均设有开口朝右的内腔，相邻连杆的左端以及弹性圈64均位于内腔内。具体的，弹性圈64的外径大于内腔的直径，故当弹性圈64滑入内腔中后受到内腔侧壁的挤压，此时弹性圈64与内腔侧壁之间的压力较大，故弹性圈能够增大滑动连杆时需要的拉力，避免在绘制圆形的过程中，伸缩杆6的长度发生改变。

本实施例中的各连杆的内腔中沿连杆的轴向间隙分布有若干环形槽63，环形槽63的宽度稍大于弹性圈64的宽度，使得弹性圈64能够滑入环形槽63内即可，而当弹性圈64滑入环形槽63内后恢复原形，此时需要更大的拉力才能使弹性圈64从环形槽63中滑出，故环形槽63能进一步对伸缩杆6的伸长或缩短进行限制，避免伸缩杆6的长度在绘制圆形的过程中发生改变。

另外，从左至右的四个内腔中的环形槽63的调节幅度依次减小，具体的，调节幅度依次为10mm、5mm、2mm和1mm，而五个连杆表面也设有表示该连杆中的环形槽的调节幅度的伸缩刻度线65，具体的，每个连杆上的伸缩刻度线65均与环形槽63一一对应。

如图1和图3所示，伸缩杆6位于主体1的上方，伸缩杆6的左端焊接在定位杆61的底部，伸缩杆6的左端的外径小于支撑柱2与第一永磁块21的长度之和，故伸缩杆6能够向下滑动至主体1下方。伸缩杆6的右端焊接有连接块5，连接块5的底部设有开口朝下的T形槽，定位块4的顶部焊接有T形杆42，T形杆42的上端位于T形槽内，使得T形杆42可相对连接块5转动的同时，避免T形杆42与连接块5脱离，将伸缩杆6与定位块4连接。

本实施例中伸缩杆6的最小长度小于通槽的半径，使得伸缩杆6能够从通槽向下滑至主体1的下方。最右侧的连杆右端设有连接块5，连接块5沿竖向的截面为L形，连杆贯穿连接块5的竖向部并与竖向部过盈配合；定位块4上设有T形杆42，T形杆42的下端贯穿连接块5的横向部，且T形杆42与横向部间隙配合，横向部的顶部设有环形的定位槽，T形杆42的上端与定位槽卡接；定位块4位于横向部的下方，T形杆42的下端延伸至横向部的下方并与定位块4螺纹配合；主体1的右壁设有凹槽，定位块4与凹槽卡接，对定位块4进行定位。最右侧的连杆的直径与T形杆42的长度之和小于主体1底部与第一永磁块21底部之间的长度，定位块4在主体1下方转动时，不会受到主体1的阻挡。

本实施例以在黑板上绘图为例对具体实施过程进行描述：

初始时，定位块4位于凹槽内，伸缩杆6位于主体1的上方。使用过程中，当伸缩杆6受到向上的拉力时，伸缩杆6的左端受到弧形板14的限制、定位块4受到凹槽顶部的限制，故伸缩杆6不会从主体1上脱离；当伸缩杆6受到向下的拉力时，伸缩杆6受到主体1的限制，也不会从主体1上脱离，故在移动主体1时，伸缩杆6可作为把手使用。

绘图时将主体1移动至待绘图位置，然后将主体1与黑板相贴，并将第一永磁块21放置在黑板上，第一永磁块21吸附在黑板上，自动对主体1进行定位，此时支撑柱2对主体1进行支撑，避免主体1直接与黑板接触，导致黑板上的其它内容被刮花。

需要绘制线段时，将粉笔沿主体1的侧边滑动；需要绘制直径较大的圆形时，将定位块4从凹槽中滑出，然后采用左手将主体1按压在黑板上，并将定位块4向远离固定座12的一侧拉动，使伸缩杆6伸长，再将粉笔放入定位孔41内，直到粉笔的下端与黑板相抵，再以定位杆61为转动中心转动伸缩杆6，伸缩杆6带动定位块4转动，使粉笔随着定位块4转动。圆绘制完成后，将粉笔从定位孔41内取出即可缩短伸缩杆6并将定位块4复位。

当需要绘制直径较小的圆时，将定位块4从凹槽内取出后，将伸缩杆6向上与弧形板14的底部相抵的情况下，将T形杆42向上滑动可将定位块4和T形杆42滑动至主体1的上方，此时缩短伸缩杆6即可将伸缩杆6移动至主体1的下方，此时伸缩杆6和定位块4从通槽中向下滑动至主体1的下方，然后将T形杆42拉动至与测量孔16相对的位置可快速将伸缩杆6的长度调整为需要的长度，从而绘制出对应半径的圆。当需要绘制特定角度的夹角时，将定位块4从凹槽中滑出，然后拉长伸缩杆6，将伸缩杆6转动至需要的角度，将粉笔沿伸缩杆6滑动即可绘制出组成夹角的线段。

实施例2

在实施例1的基础上，如图5所示，本实施例中的定位块4上胶接有第二永磁块，主体1的三个侧壁均设有容纳槽，容纳槽内胶接有定位板11，本实施例中的定位板11为铁板，在定位块4与定位板11相贴时，第二永磁块与定位板11发生吸附，对定位块4进行定位。

当需要绘制特定角度的夹角时，在将伸缩杆6转动至需要的角度后，将定位块4与定位板11相贴，此时定位板11与第二永磁块配合能够对定位块4进行定位，此时定位块4与定位杆61分别对伸缩杆6的两端进行定位，避免伸缩杆6再转动，方便将伸缩杆6作为辅助绘制组成夹角的线段。

实施例3

在实施例2的基础上，如图6所示，本实施例中，组成伸缩杆6的五个连杆均为管状，连杆的内腔形成光源通道62，光源通道62的右端胶接有发光件，具体的，本实施例中的发光件为激光二极管，激光二极管通过电线连接有电池，电池的安装方式以及与激光二极管的连接方式均与现有技术相同，本实施例中不再赘述。发光件串联有开关，本实施例中的开关采用常开开关。

在绘制特定角度的夹角时，若组成夹角的线段的长度较大，将伸缩杆6转动至与组成夹角的线段平行的位置后按动开关，此时发光件所在的电路处于闭合状态，发光件通电开始工作，类似于现有的激光指示器，束状的激光从光源通道62中射出，激光在黑板上形成直线状的光束，此时将粉笔沿光束的延伸方向滑动即可绘制出平直的线段。绘制完成后，关闭开关即可关闭发光件。

实施例4

在实施例1、2或3的基础上，如图7所示，本实施例中的半圆形的通槽的直径小于实施例1～3中的通槽的直径，本实施例中的主体1上设有与通槽连通的调节通道17，调节通道17的宽度大于伸缩杆6的最大外径，需要将伸缩杆6滑动至主体1下方时，可先将伸缩杆6与调节通道17相对，再经调节通道17向下滑动至主体1下方。

主体1上设有三个快速定位部，且三个快速定位部分别位于主体1三个顶角位置。本实施例中的快速定位部包括多个快速定位组，以最左侧的快速定位部为例对快速定位组的结构和分布进行描述。最左侧的快速定位部包括五个快速定位组，且五个快速定位组沿半圆形通槽的直径方向分布。每个快速定位组均包括多个测量孔16，且测量孔16的直径稍大于T形杆42的直径，使得T形杆42的上端可伸入测量孔16内即可。

将测量孔16的中心线与伸缩杆6的转动中心之间的距离记为L，同一快速定位组中的相邻测量孔16的L之差均相同，具体的，本实施例中，同一快速定位组中的相邻测量孔16的L之差为1cm。而位于主体1左端的测量孔16与伸缩杆6的转动中心的距离(L)最大为33、位于主体1右端的测量孔16与伸缩杆6的转动中心的距离(L)最大为32.5，位于主体1上端的测量孔16与伸缩杆6的转动中心的距离(L)最大为32.3，故每个测量孔16与伸缩杆6的转动中心的距离并不相同，有效提高伸缩杆6可快速调整的范围。另外，由于每组快速定位组中的多个测量孔16依次分布，故在调整伸缩杆6时，转动较小角度即可与相邻的测量孔16相对，调整更为简单。

在实际实施时，结合图8所示，同一快速定位部中的若干检测槽还可呈S形分布，使得同一快速定位部的所有测量孔16与伸缩杆6的转动中心之间的距离均依次变化，进一步简化操作。最后，本实施例中的部分测量孔16的侧向还设有数字标记，数字标记位于主体1的顶部并用于表示与该数字标记相对的测量孔16与伸缩杆6的转动中心之间的距离(L)。

在绘制圆形时，采用将伸缩杆6与调节通道17相对后将伸缩杆6滑动至主体1的下方，以需要绘制半径为30cm的圆形为例，将T形杆42转动至与伸缩杆6的转动中心之间的距离为30的测量孔16相对的位置，在转动伸缩杆6的过程中推动伸缩杆6，使伸缩杆6缩短，然后将T形杆42滑出测量孔16即可快速将调整伸缩杆6的长度。除此之外，其它操作均与实施例1～3相同，本实施例中不再赘述。以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种教学用辅助绘图装置，包括主体，其特征在于：主体上设有直线刻度线和圆形辅助单元，所述圆形辅助单元包括定位杆、定位块和伸缩杆，所述伸缩杆一端与定位杆固定、另一端与定位块转动连接，所述定位块与主体可拆卸连接；所述伸缩杆包括多个连杆，所述连杆内设有开口朝向相邻连杆的内腔，所述内腔内滑动连接有环状的弹性圈，所述内腔侧壁沿连杆的轴向分布有若干环形槽，多个连杆内的调节幅度依次减小，所述弹性圈固定在相邻连杆的端部，且弹性圈的外径大于内腔的直径；所述连杆均为管状，所述内腔形成光源通道，所述光源通道的右端胶接有发光件；主体上设有至少一个快速定位部，所述快速定位部上设有快速定位组，所述快速定位组包括若干测量孔，且同一快速定位组的若干测量孔的调节长度按递增幅度逐渐增大；主体上设有半圆形的通槽，所述通槽侧壁形成量角器，所述通槽侧壁设有与定位杆同轴的导向槽，所述定位杆与导向槽滑动连接；所述伸缩杆远离定位杆的一端设有T形杆，所述T形杆沿竖向与伸缩杆滑动连接，且伸缩杆可滑动至主体下方。

2.根据权利要求1所述的一种教学用辅助绘图装置，其特征在于：主体上设有量角器，所述量角器上设有角度刻度线，所述定位杆与量角器的中心同轴。

3.根据权利要求2所述的一种教学用辅助绘图装置，其特征在于：主体底部固定有多个支撑柱。

4.根据权利要求3所述的一种教学用辅助绘图装置，其特征在于：主体上固定有固定座，所述定位杆沿定位杆的轴向与固定座滑动连接；所述定位杆位于主体的上方。

5.根据权利要求4所述的一种教学用辅助绘图装置，其特征在于：主体的侧壁设有凹槽，所述定位块端部位于凹槽内。

6.根据权利要求3所述的一种教学用辅助绘图装置，其特征在于：支撑柱的底部固定有第一永磁块。

7.根据权利要求6所述的一种教学用辅助绘图装置，其特征在于：T形杆上设有定位孔。

8.根据权利要求7所述的一种教学用辅助绘图装置，其特征在于：快速定位部的数量大于等于两个，任意两个快速定位部中的最远离定位杆的测量孔的调节长度之差大于0。