[实用新型]教学圆规

说明书

本实用新型涉及一种教学画圆用的教具，具体的说涉及一种教学圆规。

目前市售及课堂教学中使用的圆规是由一根笔杆和一根针杆以螺旋为轴组成的。笔杆下端是分片式圆筒笔膛，针杆的下端是锥形针脚。

此类圆规，经多年使用，证明其有如下不足之处：一、安装粉笔的夹片式圆筒形笔膛与安装在其中的圆台形粉笔形体不能密切配合，装取粉笔不能自如，非松即紧。使用时，粉笔常常折断并夹在笔膛中，为了取出夹在笔膛中的粉笔，必须分开笔膛夹片，稍有不慎，夹片就会折断或弯曲变形。夹片损毁，圆规报废；二、圆规没有专用手柄，使用不顺手；三、用此类圆规画规定半径或直径的圆时，需要另外增加一个刻度尺的配合：四、圆规的针形规脚在坚硬光滑的黑板面上画圆时，容易打滑。

本实用新型要解决的技术问题是：

①使圆规的笔膛装取粉笔自如，粉笔夹得牢固；

②圆规固定在圆心上的规脚适合在不同材质的黑板上使用；

③圆规杆兼有直尺的功能；

④为圆规增添手柄。

本实用新型采用的技术方案是：

设计一种新的笔膛结构，解决笔膛装取粉笔自如，夹粉笔牢固的问题。所述新的笔膛结构主要包括在笔膛内相对的槽形笔膛壁和“制动笔夹”，所述“制动笔夹”是指通过手控能张能合的一个部件，当笔夹受控张开时它与槽形笔膛壁形成一个空间，能自如的装取粉笔；笔夹合上时，它与槽形笔膛壁互相配合，能把粉笔牢牢的夹住。所述“制动笔夹”部件包括直角牙槽笔夹、直角槽制动杆、制动钮和笔栓。笔栓在制动杆的后面，它可以通过具笔膛外的手柄沿着笔膛壁上的笔栓滑道在笔膛内做前推后拉运动，与制动笔夹配合把笔膛内的粉笔推到所需使用的长度或完全推出笔膛。

②设计两用规脚以适合圆规在不同材质的黑板上画圆。

两用规脚是一个镶嵌组件。组件的中间是塑料镶块。镶块的一端镶嵌的是金属锥形针脚，另一端镶嵌的是带有半球的金属杆。金属杆的半球上套着带有凹槽，并以半球为轴，可以自由转动的吸盘脚。这个组件用螺栓为轴，安装在规脚杆的下部。画圆时根据需要，选用针脚或吸盘脚。

③在规脚杆上刻有精确到厘米的刻度，使圆规兼有直尺的功能。

④增添手柄及其相关结构，保证圆规使用顺手。

手柄的几何形体从手柄的顶端开始依次为：球体、较细的圆管、与球体等径的条纹管、带有两个轴孔的两块夹板。它们之间的结合处均用圆弧曲线过渡。

手柄与圆规杆连接结构——啮合限度齿轮。

要保证手柄使用顺手，除手柄具有合理的几何形体外，还必做到：第一、使手柄的中轴线与两根圆规杆的对称轴始终处于同一直线上；第二、两根圆规杆张开或合并必须同步且与它们的对称轴始终保持等距；第三、两根圆规杆张开的最大角度也应限制一定的范围内。

为此，手柄与圆规杆的连接就需要一个相应的结构——一组啮合的限度齿轮。所谓限度齿轮就是通过只有部分齿和在适当的无齿部位增加一个限度块把齿轮旋转的角度限定在一个适合其工作需要的范围内的齿轮。这两个齿轮分别在两根圆规杆的上端。把它们与手柄下端的两块夹板组装在一起，用两个螺栓为轴，用螺母调节轴的松紧，就可以达到上面所说的要求。

本实用新型的有益效果：有新的笔膛结构，装取粉笔自如，不受粉笔大小径和长短的限制，夹笔牢固；增添了手柄，手柄的形体适合画圆使用；有针脚和吸盘脚两用规脚，画圆时可自由选用；圆规针杆上有刻度尺，圆规兼有刻度尺的功能。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

图1是本实用新型的主视图。

图2是规脚部分的A向视图。

图3是安装粉笔的笔膛，是图1的B向剖视图。

图4是图3的C向视图。

图中，1.针杆、2.笔杆、3针脚、4.规脚轴、5.制动钮、6.刻度、7.啮合限度齿轮、8.限度块、9.手柄、10.粉笔、11.槽形笔膛、12.笔栓滑道、13.笔栓杆、14.笔栓、15.规脚镶块、16.吸盘规脚、17.中间轴、18.直角牙槽笔夹、19.制动杆、20.滑动轴、21.条形通孔、22.笔膛、23.制动杆尾轴、24.半球形金属杆。

在图1中针杆1与笔杆2通过啮合齿轮7与手柄9组合在一起，由于啮合齿轮7的作用使针杆1和针杆2的对称轴和手柄中轴线始终处于同一直线上，且针杆1和笔杆2无论是张开或合并都是同步，并与它们的对称轴保持等距，由限度块8的作用使针杆1和笔杆2张开的角度限定在适合圆规工作需要的范围内。在针杆1上有刻度。

图2所示为规脚镶块15的一端是针脚3，另一端通过半球金属杆24与吸盘脚16连接，规脚镶块15通过规脚轴4安装在针杆的下部。画圆时可选用吸盘脚或规脚。