CN204547481U - 一种教学用多功能圆规 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种教学用多功能圆规，由两根定位支腿、贮线组件、垫片和卡针组成，定位支腿中的一支顶部设有连接头铰接至另一定位支腿；贮线组件设于连接头的容置槽内，其包括一套筒、约束线和弹性绳，约束线缠于套筒上进行存贮，约束线两端分别经两定位支腿内的线槽从定位支腿底部出线筒引出后再相互连接形成封闭回路，线槽上覆以档板；套筒以其两端销轴铰接于定位支腿的连接头上，弹性绳一端连接套筒侧壁，另一端固定于连接头上，套筒侧边设有橡胶圈，卡针自连接头通孔处穿入，卡针顶部为按压平台，针头指向橡胶圈；垫片套置于自出线筒引出的约束线上滑移，垫片以弹性材料成型，夹紧约束线，上设粉笔插孔，本产品可绘制多种几何图形。

Description

一种教学用多功能圆规

技术领域

 本实用新型涉及教学用具，尤其是一种教学用多功能圆规。 

背景技术

 现有画法几何的教学中对作图教具的使用较频繁，常用作图工具有圆规、直尺、量角器等。当画椭圆或者双曲线时，通常会用到多个作图工具配合完成。这就需要老师在授课前，准备多个作图工具辅助教学。不仅成本较高、携带不便，还需老师在授课时根据不同作图要求频繁地更换作图工具，这种方式不仅浪费授课时间，也影响授课质量。 

发明内容

 本实用新型提出一种教学用多功能圆规，使用者可通过该圆规画出圆、椭圆、双曲线和圆弧，还能对角度和长度进行测量。

本实用新型采用以下技术方案。

一种教学用多功能圆规，用于教学演示中的图形绘制，所述圆规由两根定位支腿、贮线组件、垫片和卡针组成，所述定位支腿中的一支顶部设有连接头铰接至另一定位支腿；所述贮线组件设于连接头的容置槽内，其包括一套筒、约束线和弹性绳，所述约束线缠于套筒上进行存贮，约束线两端分别经两定位支腿内的线槽从定位支腿底部出线筒引出后再相互连接形成封闭回路，所述线槽上覆以档板；所述套筒以其两端销轴铰接于定位支腿的连接头上，所述弹性绳一端连接套筒侧壁，另一端固定于连接头上，套筒侧边固定有橡胶圈，所述卡针自连接头通孔处穿入，卡针顶部为一供按压的平台，末端针头指向橡胶圈；所述垫片套置于自出线筒引出的约束线上并在线上滑移，垫片以弹性材料成型，垫片夹紧约束线，上设粉笔插孔。

当垫片夹紧并拉动约束线时，套筒在约束线的带动下旋转，使弹性绳收紧，当放开约束线时，如卡针顶部被按压使针头插入橡胶圈，则套筒停于当前位置，如卡针未对橡胶圈进行固定，则套筒在弹性绳的带动下复位。

所述定位支腿上设有长度标识。

所述定位支腿顶部设有微型量角器。

所述出线筒为圆锥状，出线筒出线口处设有倒角，倒角表面光滑。

在画法几何中，圆、椭圆、双曲线和圆弧均具有同一个或两个定位点保持距离约束的特征，因此本实用新型以圆规构造可实现模拟圆、椭圆、双曲线和圆弧特征，具体是以定位支脚为一个或两个定位点，以定位支脚底部引出的约束线来作为距离约束，以弹性绳的弹性回复作为距离变化约束，实现了在一个教具上能同时对多种几何图形进行绘制。

本实用新型的约束线收纳于顶部连接头内，能在弹性绳作用下自动收纳，使得本产品尺寸更为精简，更易收纳。

本实用新型自带量角器，其定位支腿上设有长度标识，使得本产品还能作为量角器和直尺使用，增加了产品功能，在教学使用上更为方便。

本实用新型的定位支脚底部设置出线筒出口，当教师使用本产品在黑板上作图时，定位支脚不会扎伤黑板表面。

本实用新型的出线筒出线口处设有倒角，倒角表面光滑，这能减少约束线在伸缩时的磨损。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

附图1是本实用新型所述产品的局部剖切示意图；

附图2是本实用新型所述产品的俯视示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种教学用多功能圆规，用于教学演示中的图形绘制，所述圆规由两根定位支腿2和3、贮线组件、垫片11和卡针15组成，所述定位支腿中的一支2顶部设有连接头1铰接至另一定位支腿3；所述贮线组件设于连接头1的容置槽4内，其包括一套筒5、约束线6和弹性绳13，所述约束线6缠于套筒5上进行存贮，约束线6两端分别经两定位支腿2和3内的线槽7从定位支腿底部出线筒9引出后再相互连接形成封闭回路，所述线槽7上覆以档板8；所述套筒5以其两端销轴14铰接于定位支腿2的连接头1上，所述弹性绳13一端连接套筒5侧壁，另一端固定于连接头1上，套筒5侧边固定有橡胶圈12，所述卡针15自连接头1通孔处穿入，卡针15顶部为一供按压的平台，末端针头指向橡胶圈12；所述垫片11套置于自出线筒9引出的约束线6上并在线上滑移，垫片11以弹性材料成型，垫片11夹紧约束线6，上设粉笔插孔。

当垫片11夹紧并拉动约束线6时，套筒5在约束线6的带动下旋转，使弹性绳13收紧，当放开约束线6时，如卡针15顶部被按压使针头插入橡胶圈12，则套筒5停于当前位置，如卡针15未对橡胶圈12进行固定，则套筒5在弹性绳13的带动下复位。

所述定位支腿2上设有长度标识。

所述定位支腿2顶部设有微型量角器10。

所述出线筒9为圆锥状，出线筒9出线口处设有倒角，倒角表面光滑。

实施例1：

绘制椭圆，根据椭圆定义：平面内与两个焦点的距离的和等于常数（常数大于此两焦点间距）的点的轨迹叫做椭圆。首先先在黑板上点出两个焦点，然后张开定位支腿2和定位支腿3，将两个出线筒9的底部固定于两个焦点处，拉出约束线6至由计算得出或已知的长度，再将卡针15插入橡胶圈12，此时套筒5锁定，从定位支腿底部引出的约束线6长度不再变化，此时圆规的状态即模拟了椭圆的约束定义，将支腿引出的约束线6绷紧，平置于黑板上，将粉笔插入垫片11，减小垫片11对约束线6的夹紧力，使垫片11能在约束线6上顺畅滑移，然后在绷紧的引出约束线6上滑移垫片11，由于此时约束线6处于绷紧状态，垫片11在约束线6上滑移轨迹符合垫片11到两定位支腿底部距离之和为常数的特征，因此垫片11上的粉笔按滑移轨迹绘制的图形即为椭圆。为了防止约束线6绕住出线筒9，可以将椭圆分为上下两部分绘制，这样可以提高椭圆的准确性。绘制结束后，拔出卡针15，套筒5滚动，约束线6被套筒5收入复位。

实施例2：

绘制双曲线，根据双曲线定义：面内到两个定点F1，F2的距离之差的绝对值等于定值2a（0<2a<|F1F2|）的点的轨迹。首先在黑板上确定两个焦点F1，F2，然后张开定位支腿2和定位支腿3将两个出线筒9的底部固定于两个焦点之上，通过由计算得出或已知的长度2a，以垫片11的位置对约束线进行分界，使垫片11到两个焦点的距离差值等于2a，在垫片11上插入粉笔，以垫片11夹紧约束线6拉至所需长度，放松约束线6使其在弹性绳13作用下自动复位，由于弹性绳13带动套筒5滚动，约束线6缠于套筒5上，因此两定位支脚引出的约束线的回收速度也相同，由于垫片11已预先对引出的约束线6进行分界，因此其运动轨迹实现了对双曲线的约束定义的模拟，垫片11上的粉笔按照约束线6收回的趋势运动，在黑板上画出双曲线的一半，另一半双曲线的绘制方法同上。

实施例3：

绘制指定半径的圆，首先在黑板上确定半径和圆心，拉出约束线6至所需长度，将卡针15插进橡胶圈12，此时套筒5锁定，将粉笔固定在最大半径处，将出线筒9的底部放至所需位置，最后绷直约束线6，向粉笔施加一定的力，让其在约束线6的约束下绕出线筒9的底部运动，画出的图形即为所需的圆。 

Claims (5)

1.一种教学用多功能圆规，用于教学演示中的图形绘制，其特征在于：所述圆规由两根定位支腿、贮线组件、垫片和卡针组成，所述定位支腿中的一支顶部设有连接头铰接至另一定位支腿；所述贮线组件设于连接头的容置槽内，其包括一套筒、约束线和弹性绳，所述约束线缠于套筒上进行存贮，约束线两端分别经两定位支腿内的线槽从定位支腿底部出线筒引出后再相互连接形成封闭回路，所述线槽上覆以档板；所述套筒以其两端销轴铰接于定位支腿的连接头上，所述弹性绳一端连接套筒侧壁，另一端固定于连接头上，套筒侧边固定有橡胶圈，所述卡针自连接头通孔处穿入，卡针顶部为一供按压的平台，末端针头指向橡胶圈；所述垫片套置于自出线筒引出的约束线上并在线上滑移，垫片以弹性材料成型，垫片夹紧约束线，上设粉笔插孔。

2.根据权利要求1所述的一种教学用多功能圆规，其特征在于：当垫片夹紧并拉动约束线时，套筒在约束线的带动下旋转，使弹性绳收紧，当放开约束线时，如卡针顶部被按压使针头插入橡胶圈，则套筒停于当前位置，如卡针未对橡胶圈进行固定，则套筒在弹性绳的带动下复位。

3.根据权利要求1所述的一种教学用多功能圆规，其特征在于：所述定位支腿上设有长度标识。

4.根据权利要求1所述的一种教学用多功能圆规，其特征在于：所述定位支腿顶部设有微型量角器。

5.根据权利要求1所述的一种教学用多功能圆规，其特征在于：所述出线筒为圆锥状，出线筒出线口处设有倒角，倒角表面光滑。