[实用新型]教学圆规

说明书

本实用新型为一种教学用具。

现有的教学圆规，由可改变张角的两条腿1和2组成。腿1和腿2的一端用元宝螺丝3连接，腿1的另一端安装有笔4，腿2的另一端安装有用来确定圆心的脚5，脚5通常为一铁针。画圆时将铁针尖端放在圆心上，用手旋转圆规。它的缺点是：在黑板上操作时，铁尖不易固定在圆心上，易打滑，即使用两只手配合操做，也很难准确迅速地画圆，而且易损伤黑板；再有，目前的教学圆规虽然可用元宝螺丝调节两腿连接的紧密程度，但很难调得合适：若拧松了，画圆过程中半径易改变，造成不准确；若拧紧了，需要改变欲画圆的半径时，又很难调节两腿张角。

实用新型的目的是提供一种在黑板上能准确、迅速地画圆，不损伤黑板，且调节张角方便的教学圆规。

实用新型的目的通过下述方案实现。脚5包括万向节6和能靠摩擦力固定黑板上并可对准圆心的支撑件7两部分；万向节6一端焊接在圆规腿2末端，其另一端与支撑件7由螺栓固接。另外，在圆规腿1和2的连接处，两腿之间设有表面密布小凸起的橡胶防滑垫片19，它为圆形，直径等于圆规腿2的宽度b，中心有一通元宝螺丝的圆孔；元宝螺丝3穿过圆规腿1上端的孔后，穿过防滑垫片19，再穿过圆规腿2上端的孔，最后拧紧。

用本文所述的教学圆规画图时，由于圆规脚通过一个摩擦力较大的支撑件固定在黑板上，所以不打滑；由于用了万向节，所以转动灵活省力，一只手操作即可。它的另一优点是不损伤黑板。它的第三个优点是：由于使用了防滑垫片，只需把元宝螺丝调到一定松紧程度，就可随意改变两圆规腿张角，且调好后，在画圆过程中，不会轻易变动半径。总之，用本实用新型达到了现有圆规达不到画圆迅速、准确、方便且不损伤黑板的效果。

附图说明：图1为支撑件7采用第一种方案时教学圆规的总体结构示意图；

图2为支撑件7采用第二种方案时教学圆规的总体结构示意图；

图3为防滑垫片19的位置示意图。

图4为万向节6的结构示意图；

图5为支撑件7第一种方案的结构示意图；

图6为支撑件7第二种方案的结构示意图。

下面结合图4、图5和图6详细说明依据本实用新型提出的两种实施例及其使用方法。

实用新型教学圆规由腿1和腿2组成，两腿的一端各钻一孔，橡胶防滑垫片19厚2mm，它的中孔直径与腿端的孔相同，把防滑垫片夹在两圆规腿之间，用一直径合适的元宝螺丝3穿过三孔后拧紧。万向节6包括球杆8、壳体9、弹簧10、螺栓11和垫片12五部分，其具体结构及连接方法如下：壳体9为一中空的金属件，其空腔上部为光滑的半球形腔，空腔下部有内螺扣；球杆8是一上部为圆柱，下部为球体的金属件，其圆柱部分穿出壳体上端的孔，焊接在圆规腿2的末端，其球形部分留在壳体9的半球形腔内，不能掉出来，球杆8的中轴线与腿2的轴线一致；弹簧10为倔强系数较大的压簧，纵向装进壳体9中部；螺栓11穿过支撑件7和垫片12后，旋入壳体9下部，顶住壳体内的弹簧10。球杆8可以自由旋转，通过调节垫片12的厚度则可调节其转动的灵活程度。万向节旋转中形成的最大立体角不小于2／3π球面度，其旋转的中轴线与圆规腿2的轴线一致。支撑件7的结构有两种方案，原理相同，效果基本一样：第一种方案是支撑件7包括支架13、三个橡胶套14和定心针15三个部分，其具体结构及连接方法如下：支架13为一整体金属件，其顶部呈圆形，中心有一通螺栓的圆孔，外缘有三条相同的向斜下方伸出的支脚16，整个支架深度为h，以各支脚末端为顶点组成一正三角形，其中心为○；定心针15为细的金属杆，其长度为a且2／3h≤a＜h，它的一端焊接在万向节螺栓11的螺帽中心，其轴线与螺栓的中轴线一致；螺栓11穿过支架11顶部的圆孔，再穿过万向节的垫片12，旋入壳体9的下部，则把整个支撑件7固定在了万向节6的下部。第二种方案是支撑件7包括支板17和橡胶环带18两部分，其具体结构及连接方法如下：支板17为一透明圆形板，其中心有一通螺栓的圆孔，支板厚度大于等于1mm，直径为R，设圆规腿2的宽度为b，则1.5b≤R≤2.5b，橡胶环带18贴在支板17背向万向节6的一面，厚度大于螺栓11的螺帽的厚度，其外径等于R，其内径为r，且r≥2／3R，采用第二种方案时要求万向节的壳体9以及螺栓11的螺帽的直径都小于等于r／2，这样才能透过支板看到其下的黑板，以便画圆时能准确地对准圆心。

画圆时，先掰开两圆规腿，调好半径，支撑件7采用第一种方案时，将定心针15对准欲画圆圆心，然后把支架13支在黑板上，即：使欲画圆圆心与○点重合，再用一只手转动圆规即可，靠摩擦力，万向节下端以及整个支撑件都固定不动；支撑件7采用第二种方案时，将支板17的中心对准欲画圆圆心放好，使橡胶环带18与黑板充分接触，其它操作同上。