CN208558777U - 一种具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教学器械领域，具体涉及一种具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置，包括：壳体、伸缩杆、拉绳收放机构、拉绳、套圈、旋转杆、卡环、转动钮、中心齿轮。该装置采用中心齿轮啮合控制两个带有齿条的的伸缩杆作为椭圆的长轴调整工具，方便快捷，同时长轴的两端能够同步进行伸长与缩短，使得旋转杆始终绕着长轴的中心进行旋转，保证所画的椭圆形状不会变形。旋转杆上设置可以调整绘图笔位置的通槽，使得在画椭圆时能够灵活调整椭圆短轴的长度，保持拉绳的有效长度始终保持固定，最终画出所需要的椭圆。

Description

一种具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置

技术领域

本实用新型涉及教学器械领域，具体而言，涉及一种具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置。

背景技术

绘制椭圆较绘制正圆要复杂得多，人们极力试图用一种绘图工具方便、直接地绘出各种所需的准确椭圆图形，其中有依据椭圆最基本原理“若两定点与一动点的距离之和为常量，则该动点的轨迹为一椭圆”而设计的定长挠性绳椭圆规，还有公开号为CN203331649U的中国专利设计的方案，采用纵向部分设置啮合的两齿轮，一个为外齿轮，另一个为内齿轮，分别连接焦点调节杆；焦点调节杆设有滑槽，焦点滑块嵌入在度量尺的滑槽和焦点调节杆的滑槽中，此方案拉绳有效长度无法调整，椭圆两焦点距离无法对称同步调整，使得没有办法画出具有特定长轴短轴尺寸的椭圆，同时无法快速寻找到椭圆的中心点，在教学的过程中不利于学生理解也不利于教师的进一步绘图。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能够方便调节椭圆尺寸的具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供的一种具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置，包括：壳体、伸缩杆、拉绳收放机构、拉绳、套圈、旋转杆、卡环、转动钮、中心齿轮；

中心齿轮可转动地设置在壳体内，伸缩杆的数量为两个，两个伸缩杆上设置有齿条结构，两个伸缩杆平行设置在壳体内并通过齿条结构与中心齿轮啮合，两个伸缩杆伸出壳体外并以中心齿轮为中心对称；

旋转杆可转动地设置在壳体上，拉绳收放机构的数量为两个，两个拉绳收放机构分别设置在两个伸缩杆伸出壳体的部分上且以旋转杆为线对称，拉绳收放机构包括：旋转轴、棘齿座、挡盘、棘齿轮、旋转钮、连接筒、弹簧，棘齿座套设在旋转轴上，挡盘设置在旋转轴的端部上，棘齿座通过旋转轴可转动地设置在伸缩杆上，棘齿座上端面设置有单向棘齿结构及位于单向棘齿结构周部的挡壳，旋转钮、连接筒、棘齿轮依次连接并活动套设在旋转轴上，棘齿轮与单向棘齿结构啮合，旋转钮盖设在挡壳上，弹簧呈压缩状态后套设在旋转轴上且位于挡盘、旋转钮之间，挡壳上开设有通孔；

旋转杆可转动地设置在壳体上，旋转杆上开设有长形通槽，卡环设置在通槽内可沿通槽进行滑动，转动钮可转动地设置在壳体上并与中心齿轮连接，拉绳活动穿设在套圈上且两端分别通过通孔缠绕在两个连接筒上。

进一步地，套圈上设置有拉环，拉绳活动穿设在拉环上。

进一步地，卡环为双层卡环，双层卡环中两个卡环层的朝向相同。

进一步地，两个卡环层均朝下设置。

进一步地，卡环外套设有卡环套，旋转杆位于通槽的侧边上开设有导向槽，卡环套上设置有导向块，卡环套设置在通槽内，导向块设置在导向槽内。

进一步地，旋转杆位于通槽的两侧边上均开设有导向槽，卡环套上对称设置有两个导向块，两个导向块分别对应设置在两个导向槽内。

进一步地，弹簧的两端部分别抵顶挡盘、旋转钮；或弹簧的两端部分别与挡盘、旋转钮连接。

进一步地，转动钮与中心齿轮之间连接有转动轴，转动轴可转动地设置在壳体上，旋转杆可转动地套设在转动轴上。

进一步地，伸缩杆呈L形，L形伸缩杆的长边上设置有齿条结构，两个拉绳收放机构分别设置在两个伸缩杆伸出壳体的短边上。

进一步地，壳体内设置有导向结构，导向结构与壳体的两侧面之间形成有两个导轨，两个伸缩杆分别对应设置在两个导轨内。

本实用新型的具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中，调整转动钮，转动钮同步带动中心齿轮转动，中心齿轮带动两侧的伸缩杆进行相向移动，当伸缩杆调整至合适的伸出长度后，调整好卡环在通槽中的位置，将绘图笔卡紧固定套在卡环中，同时将套圈套在绘图笔上，将拉绳端头缠绕固定在连接筒上，转动旋转钮，旋转钮带动棘齿轮相对于棘齿座进行单向转动，调整拉绳缠绕的匝数，当拉绳调整至长度合适时，弹簧对旋转钮向下压紧，使得棘齿轮在棘齿座的棘齿配合作用下保持自锁状态，此时控制绘图笔，用绘图笔在拉绳的拉紧控制下进行画圈，在画圈转动的过程中，拉绳通过通孔对挡壳有切向力的作用，在切向力的作用下，使得棘齿座带动棘齿轮进行同步的跟随旋转，从而使得在控制绘图笔旋转的过程中同侧的拉绳不会缠绕于拉绳收放机构上，保持拉绳的有效长度始终保持固定，最终画出所需要的椭圆，简单方便实用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置一种角度的结构图；

图2是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置另一种角度的结构图；

图3是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中壳体的剖开图；

图4是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中拉绳收放机构的结构图；

图5是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中拉绳收放机构的部分结构图；

图6是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中拉绳缠绕的一种角度的结构图；

图7是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中拉绳缠绕的另一种角度的结构图；

图8是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中绘图笔的的安装结构图；

图9是本实用新型具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中卡环的结构图；

其中附图标记为：1、壳体；2、伸缩杆；3、拉绳；4、套圈；5、旋转杆；6、卡环；7、转动钮；8、中心齿轮；9、旋转轴；10、棘齿座；11、挡盘；12、棘齿轮；13、旋转钮；14、连接筒；15、弹簧；16、挡壳；17、通孔；18、通槽；19、拉环；20、卡环套；21、导向槽；22、导向块；23、转动轴；24、导向结构；25、导轨；26、绘图笔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1至9所示，本实用新型实施例的一种具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置，包括：壳体1、伸缩杆2、拉绳收放机构、拉绳3、套圈4、旋转杆5、卡环6、转动钮7、中心齿轮8；

中心齿轮8可转动地设置在壳体1内，伸缩杆2的数量为两个，两个伸缩杆2上设置有齿条结构，两个伸缩杆2平行设置在壳体1内并通过齿条结构与中心齿轮8啮合，两个伸缩杆2伸出壳体1外并以中心齿轮8为中心对称；

旋转杆5可转动地设置在壳体1上，拉绳收放机构的数量为两个，两个拉绳收放机构分别设置在两个伸缩杆2伸出壳体1的部分上且以旋转杆5为线对称，拉绳收放机构包括：旋转轴9、棘齿座10、挡盘11、棘齿轮12、旋转钮13、连接筒14、弹簧15，棘齿座10套设在旋转轴9上，挡盘11设置在旋转轴9的端部上，棘齿座10通过旋转轴9可转动地设置在伸缩杆2上，棘齿座10上端面设置有单向棘齿结构及位于单向棘齿结构周部的挡壳16，旋转钮13、连接筒14、棘齿轮12依次连接并活动套设在旋转轴9上，棘齿轮12与单向棘齿结构啮合，旋转钮13盖设在挡壳16上，弹簧15呈压缩状态后套设在旋转轴9上且位于挡盘11、旋转钮13之间，挡壳16上开设有通孔17；

旋转杆5可转动地设置在壳体1上，旋转杆5上开设有长形通槽18，卡环6设置在通槽18内可沿通槽18进行滑动，转动钮7可转动地设置在壳体1上并与中心齿轮8连接，拉绳3活动穿设在套圈4上且两端分别通过通孔17缠绕在两个连接筒14上。

本实用新型的具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置中，调整转动钮7，转动钮7同步带动中心齿轮8转动，中心齿轮8带动两侧的伸缩杆2进行相向移动，当伸缩杆2调整至合适的伸出长度后，调整好卡环6在通槽18中的位置，将绘图笔26卡紧固定套在卡环6中，同时将套圈4套在绘图笔26上，将拉绳3端头缠绕固定在连接筒14上，转动旋转钮13，旋转钮13带动棘齿轮12相对于棘齿座10进行单向转动，调整拉绳3缠绕的匝数，当拉绳3调整至长度合适时，弹簧15对旋转钮13向下压紧，使得棘齿轮12在棘齿座10的棘齿配合作用下保持自锁状态，此时控制绘图笔26，用绘图笔26在拉绳3的拉紧控制下进行画圈，在画圈转动的过程中，拉绳3通过通孔17对挡壳16有切向力的作用，在切向力的作用下，使得棘齿座10带动棘齿轮12进行同步的跟随旋转，从而使得在控制绘图笔26旋转的过程中同侧的拉绳3不会缠绕于拉绳收放机构上，保持拉绳3的有效长度始终保持固定，最终画出所需要的椭圆，简单方便实用。

具体地，拉绳收放机构由棘齿座10和棘齿轮12及相关结构组成，棘齿座10通过旋转轴9连接于伸缩杆2上，在旋转轴9的作用下棘齿座10无法进行轴向移动，旋转轴9上端同轴固定连接有挡盘11，棘齿座10同轴固定于旋转轴9上挡盘11靠下的位置，棘齿座10上端面为圆周均匀分布的单向棘齿结构，单向棘齿外缘圆周固定设计有向上立起的挡壳16，在挡壳16上设计有通孔17，在棘齿座10和挡盘11结构之间的旋转轴9上套有棘齿轮12，棘齿轮12和旋转钮13通过连接筒14同轴固定连接，组成类“工”字形的结构，棘齿轮12外径小于挡壳16的内径，使得棘齿轮12可以下落到挡壳16内部，同时旋转钮13外径大于挡壳16的内径不会沉入挡壳16中，棘齿轮12下端面有朝向与棘齿座10相反且大小一样的的圆周分布的棘齿结构，同时棘齿座10的上端面的棘齿结构与棘齿轮12下端面的棘齿结构正好可以卡住吻合，棘齿轮12上方的旋转钮13外周侧面设置有滚齿结构，用于增大摩擦力，便于手动旋转。旋转钮13与棘齿轮12之间的连接筒14上用于缠绕拉绳3，拉绳3的伸出端通过挡壳16上的通孔17伸出通过，挡盘11与旋转钮13之间的旋转轴9上套有弹簧15，弹簧15始终处于压缩状态，始终下压使得棘齿轮12紧紧卡在棘齿座10上，使得在棘齿座10的控制下棘齿轮12只能相对于棘齿座10进行单向转动，而不能进行反向转动，当转动旋转钮13使旋转钮13相对于棘齿爪发生相对转动时，可以调整拉绳3在连接筒14上的缠绕匝数，且调整之后不会发生旋转钮13回转回复的情况。

作为优选的技术方案中，套圈4上设置有拉环19，拉绳3活动穿设在拉环19上。在卡环6上方绘图笔26上套有套圈4，套圈4的侧面上固定有一个拉环19，拉绳3穿过拉环19内孔且使拉绳3的两端缠绕在连接筒14上，当拉绳3被拉紧后，控制绘图笔26使得旋转杆5转动，能够画出所需要的椭圆。

作为优选的技术方案中，卡环6为双层卡环6，双层卡环6中两个卡环层的朝向相同。卡环套20内圈套有双层卡环6，双层卡环6的两个卡环层之间有一定的距离间隔，两个有一定间距的卡环层能对绘图笔26起到夹紧固定的作用。

作为优选的技术方案中，两个卡环6层均朝下设置。两个卡环层的朝向保持一致，使得绘画笔只能相对于双层卡环6进行轴向单向移动，不会从卡环6中脱出。

作为优选的技术方案中，卡环6外套设有卡环套20，旋转杆5位于通槽18的侧边上开设有导向槽21，卡环套20上设置有导向块22，卡环套20设置在通槽18内，导向块22设置在导向槽21内。旋转杆5为具有一定宽度的长杆，在旋转杆5的前端设置有通槽18，通槽18内部长侧面上设置有导向槽21，旋转杆5内部设置通槽18与导向槽21使得卡环套20在通槽18内进行来回移动，卡环套20两侧的导向块22在导向槽21中进行导向作用。

作为优选的技术方案中，旋转杆5位于通槽18的两侧边上均开设有导向槽21，卡环套20上对称设置有两个导向块22，两个导向块22分别对应设置在两个导向槽21内，两侧均设置保证受力更均匀，导向更稳定。

作为优选的技术方案中，弹簧15的两端部分别抵顶挡盘11、旋转钮13；或弹簧15的两端部分别与挡盘11、旋转钮13连接。此处只要保证弹簧15始终处于压缩状态即可。

作为优选的技术方案中，转动钮7与中心齿轮8之间连接有转动轴23，转动轴23可转动地设置在壳体1上，旋转杆5可转动地套设在转动轴23上。壳体1上端面中间位置设置有转动钮7与中心齿轮8同轴固定连接，同时在壳体1外部的转动钮7上套有旋转杆5，转动钮7只单纯控制中心齿轮8的转动而不对旋转杆5进行控制。

作为优选的技术方案中，伸缩杆2呈L形，L形伸缩杆2的长边上设置有齿条结构，两个拉绳收放机构分别设置在两个伸缩杆2伸出壳体1的短边上。伸缩杆2整体呈L形结构，在伸缩杆2的L形短端位置连接有拉绳收放机构。

作为优选的技术方案中，壳体1内设置有导向结构24，导向结构24与壳体1的两侧面之间形成有两个导轨25，两个伸缩杆2分别对应设置在两个导轨25内。本装置的长方体形壳体1内部套有中心齿轮8，中心齿轮8可以进行转动，壳体1前后端方向上中心齿轮8两侧啮合有两个伸缩杆2，伸缩杆2面向中心齿轮8的侧面上设置有齿条结构，当中心齿轮8转动时可带动两根伸缩杆2相向移动，壳体1对伸缩杆2的移动设置有对应的导向结构24。

当需要使用时，调整转动钮7，转动钮7同步带动中心齿轮8转动，中心齿轮8带动两侧的伸缩杆2进行相向移动，当伸缩杆2调整至合适的伸出长度后，调整好卡环套20在旋转杆5的通槽18中的位置，将绘图笔26卡紧固定于套在卡环套20的双层卡环6中，同时将拉环19上穿有拉绳3的套圈4套在绘图笔26上，将拉绳3端头缠绕固定在连接筒14上，转动旋转钮13，旋转钮13带动棘齿轮12相对于棘齿座10进行单向转动，调整拉绳3缠绕的匝数，拉绳3从挡壳16的通孔17中进入并在连接筒14上进行缠绕，当拉绳3调整至长度合适时，弹簧15对旋转钮13向下压紧，使得棘齿轮12在棘齿座10的棘齿配合作用下保持自锁状态，此时控制绘图笔26，用绘图笔26在拉绳3的拉紧控制下进行画圈，在画圈转动的过程中，拉绳3通过通孔17对挡壳16有切向力的作用，在切向力的作用下，使得棘齿座10带动棘齿轮12进行同步的跟随旋转，从而使得在控制绘图笔26旋转的过程中同侧的拉绳3不会缠绕于拉绳收放机构上，保持拉绳3的有效长度始终保持固定，最终画出所需要的椭圆。

本实用新型的创新点及有益效果为：

1.采用中心齿轮8啮合控制两个L形带有齿条的的伸缩杆2作为椭圆的长轴调整工具，方便快捷，同时长轴的两端能够同步进行伸长与缩短，使得旋转杆5始终绕着长轴的中心进行旋转，保证所画的椭圆形状不会变形。

2.在拉绳3的端头固定处设置有棘齿轮12与棘齿座10，两者配合使得棘齿轮12只能相对于棘齿座10单向转动来调整拉绳3的缠绕匝数，同时能够在调整结束之后棘齿轮12相对于棘齿座10保持即时自锁，使得拉绳3的有效长度始终保持稳定。

3.棘齿座10的外缘圆周固定设计有向上立起的挡壳16，在挡壳16上设计有通孔17，拉绳3的伸出端通过挡壳16上的通孔17伸出通过，使得能够在画圈转动的过程中，拉绳3通过通孔17对挡壳16有切向力的作用，在切向力的作用下，使得棘齿座10带动棘齿轮12进行同步的跟随旋转，从而使得在控制绘图笔26旋转的过程中同侧的拉绳3不会缠绕于拉绳收放机构上，保持拉绳3的有效长度始终保持固定。

4.旋转杆5上设置可以调整绘图笔26位置的通槽18，使得在画椭圆时能够灵活调整椭圆短轴的长度。

5.绘图笔26的卡紧固定结构采用双层卡环6进行紧固，双层卡环6的两层朝向一致且具有一定距离的卡环层使得绘图笔26能够竖直进行固定不会发生歪斜，同时使绘图笔26在双层卡环6上只能进行单向的轴向移动，在绘图的过程中能够保证绘图笔26高度不会发生变化。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有无级调节功能的椭圆专用绘图装置，其特征在于，包括：壳体、伸缩杆、拉绳收放机构、拉绳、套圈、旋转杆、卡环、转动钮、中心齿轮；

所述中心齿轮可转动地设置在所述壳体内，所述伸缩杆的数量为两个，两个所述伸缩杆上设置有齿条结构，两个所述伸缩杆平行设置在所述壳体内并通过所述齿条结构与所述中心齿轮啮合，两个所述伸缩杆伸出所述壳体外并以所述中心齿轮为中心对称；

所述旋转杆可转动地设置在所述壳体上，所述拉绳收放机构的数量为两个，两个所述拉绳收放机构分别设置在两个所述伸缩杆伸出所述壳体的部分上且以所述旋转杆为线对称，所述拉绳收放机构包括：旋转轴、棘齿座、挡盘、棘齿轮、旋转钮、连接筒、弹簧，所述棘齿座套设在所述旋转轴上，所述挡盘设置在所述旋转轴的端部上，所述棘齿座通过所述旋转轴可转动地设置在所述伸缩杆上，所述棘齿座上端面设置有单向棘齿结构及位于所述单向棘齿结构周部的挡壳，所述旋转钮、连接筒、棘齿轮依次连接并活动套设在所述旋转轴上，所述棘齿轮与所述单向棘齿结构啮合，所述旋转钮盖设在所述挡壳上，所述弹簧呈压缩状态后套设在所述旋转轴上且位于所述挡盘、旋转钮之间，所述挡壳上开设有通孔；

所述旋转杆可转动地设置在所述壳体上，所述旋转杆上开设有长形通槽，所述卡环设置在所述通槽内可沿所述通槽进行滑动，所述转动钮可转动地设置在所述壳体上并与所述中心齿轮连接，所述拉绳活动穿设在所述套圈上且两端分别通过所述通孔缠绕在两个所述连接筒上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套圈上设置有拉环，所述拉绳活动穿设在所述拉环上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡环为双层卡环，所述双层卡环中两个卡环层的朝向相同。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，两个所述卡环层均朝下设置。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡环外套设有卡环套，所述旋转杆位于所述通槽的侧边上开设有导向槽，所述卡环套上设置有导向块，所述卡环套设置在所述通槽内，所述导向块设置在所述导向槽内。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述旋转杆位于所述通槽的两侧边上均开设有所述导向槽，所述卡环套上对称设置有两个所述导向块，两个所述导向块分别对应设置在两个所述导向槽内。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹簧的两端部分别抵顶所述挡盘、旋转钮；或所述弹簧的两端部分别与所述挡盘、旋转钮连接。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转动钮与所述中心齿轮之间连接有转动轴，所述转动轴可转动地设置在所述壳体上，所述旋转杆可转动地套设在所述转动轴上。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述伸缩杆呈L形，L形所述伸缩杆的长边上设置有齿条结构，两个所述拉绳收放机构分别设置在两个所述伸缩杆伸出所述壳体的短边上。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体内设置有导向结构，所述导向结构与所述壳体的两侧面之间形成有两个导轨，两个所述伸缩杆分别对应设置在两个所述导轨内。