CN105599499A - 轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种教学上专用教具，轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具,作为改进：滑移下平面上有台阶轴销，台阶轴销上有轴销外段，轴销外段与台阶轴销之间是轴销台阶，轴销外段外端是轴销外端，轴销外端中心有轴销螺孔；滑移轮子外圈上有轮子工字槽，滑移轮子内侧为轮子内侧面，轮子内侧面上有轮子内孔，滑移轮子外侧面上有轮子台阶孔，轮子台阶孔与轮子内孔之间有轮子台阶面；轴销外段外圆上可旋转配合着轮子内孔，轮子内侧面贴着轴销台阶；轴销螺孔上配合有轮子螺钉，轮子螺钉螺脑贴着轴销外端，轮子螺钉螺脑同时挡住轮子台阶面，轮子螺钉外露螺脑可位于轮子台阶孔之中，轮子螺钉外露螺脑与滑槽底面之间有空隙。

Description

轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具

技术领域

本发明涉及一种教学上专用教具，国际专利分类为B43L,尤其涉及轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具。

背景技术

数学是一门重要学科之一，在初中数学中，三角几何最重要。学好三角几何是初中平面几何乃至高中立体几何最重要的基础。

目前，在教学中，教几何的教具有直尺、三角尺等，它们存在许多弊端：携带不方便，使用也不方便，更重要的还是功能单一。在教学制图时，使用者只能在线的基础上一步一步地画出自己所需要的图形，制图过程繁琐，而且不直观，更不能较好地培养学生联想、类比、观察和动手能力，教师既要画又要讲，非常繁忙，给教育人员增加了极大的工作难度。中国专利：可调式三角尺（专利号：2011200369592），但无法做到其三杆尺在同一平面，存在较大误差，另一个中国专利：可调多用四杆尺（专利号：2013201682530），也是无法做到其四杆尺在同一平面，仍然存在较大误差；还有一个中国专利：多功能教学用尺（专利号：2014208739549），依旧是无法做到各个尺子在同一平面，都是存在较大误差。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明采用工字滑槽，对量具进行调节的设计，实现了多种尺寸不同的规格正方形或者矩形，可以共用轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具一步精确到位。具体如下：

轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具,包括三只结构尺寸相同的第一活动板、第二活动板和第三活动板，每只活动板由尺板部分和转盘部分所组成，作为改进：

所述的滑移部分的下表面为滑移下平面，所述的边尺部分的上表面为边尺上平面；滑移下平面上有滑移通孔，边尺上平面上有边尺台阶孔；

滑移下平面上有转角视孔，边尺上平面上有转角刻度；边尺上平面内侧有刻度斜坡，刻度斜坡上还镌刻着长度刻度；

边尺上平面上有工字滑槽，工字滑槽与边尺上平面之间有过渡开槽，工字滑槽底部有滑槽底面，且所述的工字滑槽单端开口；

滑移下平面上有台阶轴销，台阶轴销上有轴销外段，轴销外段与所述的台阶轴销之间是轴销台阶，所述的轴销外段外端是轴销外端，轴销外端中心有轴销螺孔；

滑移轮子外圈上有轮子工字槽，滑移轮子内侧为轮子内侧面，轮子内侧面上有轮子内孔，滑移轮子外侧面上有轮子台阶孔，轮子台阶孔与轮子内孔之间有轮子台阶面；

所述的轴销外段外圆上可旋转配合着轮子内孔，轮子内侧面贴着所述的轴销台阶；

所述的轴销螺孔上配合有轮子螺钉，轮子螺钉螺脑贴着所述的轴销外端，轮子螺钉螺脑同时挡住轮子台阶面，轮子螺钉外露螺脑可位于所述的轮子台阶孔之中，轮子螺钉外露螺脑与滑槽底面之间有空隙；

所述的滑移轮子上的轮子工字槽与所述的轮子滑槽之间为滑动配合；

轴销铆钉依次穿越滑移通孔和边尺台阶孔，轴销铆钉将滑移下平面可旋转搭接在边尺上平面上；所述的滑移下平面与所述的边尺上平面处于同一高度；

第一活动板由第一尺板部分和第一转盘部分所组成，第二活动板由第二尺板部分和第二转盘部分所组成，第三活动板由第三尺板部分和第三转盘部分所组成；

所述的第一尺板部分上的圆型凸轨与第三转盘部分上的圆型凹槽之间为滑动配合，所述的第二尺板部分上的圆型凸轨与第一转盘部分上的圆型凹槽之间为滑动配合，所述的第三尺板部分上的圆型凸轨与第二转盘部分上的圆型凹槽之间为滑动配合；

作为进一步改进：所述的第一活动板、第二活动板、第三活动板和第四活动板整体上都是采用铝钛轻型合金钢，其材料成分为：Ti（钛）:11～13%、W(钨):3.1～3.3%、Cu（铜）:2.1～2.3%、Zn（锌）:1.4～1.6%、C（碳）:1.1～1.3%，余量为Al（铝）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、Si（硅）少于0.20%、Mn（锰）少于0.25%、S（硫）少于0.010%、P（磷）少于0.015%；所述的铝钛轻型合金钢材料的主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为44～46，密度为每立方厘米为3.1至3.3克。

作为进一步改进：所述的轮子工字槽的外圆值径为3.7至3.9毫米，轮子内孔47的内圆值径为1.4至1.6毫米，滑移轮子外侧面至轮子台阶面之间的深度尺寸为2.1至2.3毫米。

作为进一步改进：所述的刻度斜坡与尺板上平面之间的夹角为38~40度。

作为进一步改进：所述的长度刻度纹理深度为0.18至0.20毫米。

作为进一步改进：尺板台阶孔两侧有台阶孔夹角面，两侧的台阶孔夹角面之间的夹角为48至50度。

本发明的有益效果：

一、转盘部分位于尺板部分一端且搭接在尺板部分上平面，且滑移下平面与尺板上平面处于同一高度，确保三边的长度刻度都处于相同平面，避免视线误差；且每只活动板上的工字轮子与相邻活动板上的工字滑道之间为滑动配合，特别是尺板上平面上有转角刻度与滑移下平面背面上的转角指针在位置上相对应，可以做到便捷、直观地控制转盘部分与尺板部分之间的旋转角度。

二、本发明采用三只一组的便捷式组合构造，方便每次使用之后拆解、占用空间尺寸小、便于携带。

三、本发明整体轻质高硬度的铝钛轻质合金钢，具有重量轻和抗变形的优点。

四、本发明所提供的教学活动板，具有结构简单，使用方便，同时演示尺寸大小、角度多变等优点。教师在给学生做示范讲解的时候，一次性连续演变到位，更加生动易懂，使得学生在学习过程中更有乐趣。不需要多个三角板演示、也不需要多次在黑板上绘制大小不一、角度不同不同的三角形，以减少测量误差和提高教学效率。

附图说明

图1为本发明拆解后的第二活动板20的单只外形图。

图2为图1中的A-A剖面图。

图3为图1中第二转盘部分28的外形图。

图4为图3的正面立体图。

图5为图3的背面立体图。

图6为图3中的B-B剖视图。

图7为图1中第二尺板部分29的外形图。

图8为图7中的C-C剖视图。

图9本发明组合后演变为等边三角形的外形图。

图10本发明组合后演变为等腰三角形的外形图。

图11本发明组合后演变为直角三角形的外形图。

图12本发明组合后演变为直角等腰三角形的外形图。

图13为图9至图12中的第二转盘部分28与第三尺板部分39之间相配合部位的剖面图。

图14为图13中的工字轮子41放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8以及图13和图14中：轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具,包括三只结构尺寸相同的第一活动板10、第二活动板20和第三活动板30，每只活动板由尺板部分和转盘部分所组成，作为改进：

所述的转盘部分的下表面为滑移下平面61，所述的尺板部分的上表面为尺板上平面16；滑移下平面61上有旋转通孔108，尺板上平面16上有尺板台阶孔109；

滑移下平面61上有转角视孔31，尺板上平面16上有转角刻度13；尺板上平面16内侧有刻度斜坡15，刻度斜坡15上还镌刻着长度刻度51；

尺板上平面16上有工字滑道14，工字滑道14与尺板上平面16之间有过渡开槽71，工字滑道14底部有滑槽底面17，且所述的工字滑道14单端开口；

滑移下平面61上有台阶轴销74，台阶轴销74上有轴销外段78，轴销外段78与所述的台阶轴销74之间是轴销台阶76，所述的轴销外段78外端是轴销外端75，轴销外端75中心有轴销螺孔79；

工字轮子41外圈上有轮子工字外圆45，工字轮子41内侧为轮子内侧面46，轮子内侧面46上有轮子内孔47，工字轮子41外侧面上有轮子台阶孔42，轮子台阶孔42与轮子内孔47之间有轮子台阶面43；

所述的轴销外段78外圆上可旋转配合着轮子内孔47，轮子内侧面46贴着所述的轴销台阶76；

所述的轴销螺孔79上配合有轮子螺钉11，轮子螺钉11螺脑贴着所述的轴销外端75，轮子螺钉11螺脑同时挡住轮子台阶面43，轮子螺钉11外露螺脑可位于所述的轮子台阶孔42之中，轮子螺钉11外露螺脑与滑槽底面17之间有空隙；

所述的工字轮子41外圈上的轮子工字外圆45与所述的工字滑道14之间为滑动配合；

轴销铆钉100依次穿越旋转通孔108和尺板台阶孔109，轴销铆钉100将滑移下平面61可旋转搭接在尺板上平面16上；所述的滑移下平面61与所述的尺板上平面16处于同一高度；

第一活动板10由第一尺板部分19和第一转盘部分18所组成，第二活动板20由第二尺板部分29和第二转盘部分28所组成，第三活动板30由第三尺板部分39和第三转盘部分38所组成；

所述的第一尺板部分19上的工字滑道14与第三转盘部分38上的轮子工字外圆45之间为可滚动滑移配合，所述的第二尺板部分29上的工字滑道14与第一转盘部分18上的轮子工字外圆45之间为可滚动滑移配合，所述的第三尺板部分39上的工字滑道14与第二转盘部分28上的轮子工字外圆45之间为可滚动滑移配合；

作为进一步改进：所述的第一活动板10、第二活动板20、第三活动板30和第四活动板40整体上都是采用铝钛轻型合金钢，其材料成分为：Ti（钛）:11～13%、W(钨):3.1～3.3%、Cu（铜）:2.1～2.3%、Zn（锌）:1.4～1.6%、C（碳）:1.1～1.3%，余量为Al（铝）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、Si（硅）少于0.20%、Mn（锰）少于0.25%、S（硫）少于0.010%、P（磷）少于0.015%；所述的铝钛轻型合金钢材料的主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为44～46，密度为每立方厘米为3.1至3.3克。

作为进一步改进：所述的工字轮子41的外圆值径为3.7至3.9毫米，轮子内孔47的内圆值径为1.4至1.6毫米，工字轮子41外侧面至轮子台阶面43之间的深度尺寸为2.1至2.3毫米。

作为进一步改进：所述的刻度斜坡15与尺板上平面16之间的夹角为38~40度。

作为进一步改进：所述的长度刻度51纹理深度为0.18至0.20毫米。

作为进一步改进：尺板台阶孔109两侧有台阶孔夹角面102，两侧的台阶孔夹角面102之间的夹角为48至50度。

实施例中，铝钛轻型合金钢的材料成分为：Ti（钛）:12%、W(钨):3.2%、Cu（铜）:2.2%、Zn（锌）:1.5%、C（碳）:1.2%，余量为Al（铝）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）为0.04%、Si（硅）为0.16%、Mn（锰）为0.22%、S（硫）为0.007%、P（磷）为0.012%；铝钛轻型合金钢材料的主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为45，密度为每立方厘米3.2克。

工字轮子41的外圆值径为3.8毫米，轮子内孔47的内圆值径为1.5毫米，工字轮子41外侧面至轮子台阶面43之间的深度尺寸为2.2毫米。

刻度斜坡15与尺板上平面16之间的夹角为39度，长度刻度51纹理深度0.19毫米，采用电脉冲加工生成。

尺板台阶孔109两侧有台阶孔夹角面102，两侧的台阶孔夹角面102之间的夹角为49度。

转盘倒角103与滑移下平面61之间的夹角为44度。

滑移下平面61与尺板上平面16处于同一高度。

要对学生进行教学演变时，步骤如下：

一、图9中，要将本发明组合后演变为等边三角形，只需将每只活动板中的尺板部分与转盘部分做相对旋转，通过滑移下平面61背面上的转角指针31，观察到尺板上平面16上的转角刻度13旋转了30度，

即每只活动板自身的转盘部分上的两只工字轮子41之间构成连线，该两只工字轮子41之间的连线与自身的工字滑道14之间的夹角由90度旋转演变为60；则第一尺板部分19上的刻度斜坡15与第二尺板部分29上的刻度斜坡15以及第三尺板部分39上的刻度斜坡15之间的夹角都是60度，等边三角形成立。

二、图10中，要将本发明组合后演变为等腰三角形，只需将其中两只活动板中的尺板部分与转盘部分做相同的旋转角度，例如：将第三尺板部分39与第三转盘部分38逆时针做15度的旋转角度，将第二尺板部分29与第二转盘部分28也逆时针做15度的旋转角度，则第一尺板部分19与第一转盘部分18必然是逆时针做60度的旋转角度，内角分别为75度和75度以及30度的等边三角形成立。

三、图11中，要将本发明组合后演变为直角三角形，只需将其中一只活动板中的尺板部分与转盘部分保持对中位置不旋转，例如：将第二尺板部分29与第二转盘部分28保持对中位置不旋转，当第三尺板部分39与第三转盘部分38逆时针做60度的旋转角度，则第一尺板部分19与第一转盘部分18必然是逆时针做30度的旋转角度，内角分别为90度和30度以及60度的直角三角形成立。

四、图12中，要将本发明组合后演变为等腰直角三角形，只需将其中一只活动板中的尺板部分与转盘部分保持对中位置不旋转，另外两只活动板中的尺板部分与转盘部分都同方向做45度的旋转角度，例如：将第二尺板部分29与第二转盘部分28保持对中位置不旋转，将第三尺板部分39与第三转盘部分38逆时针做45度的旋转角度，将第二尺板部分29与第二转盘部分28也逆时针做45度的旋转角度，则内角分别为90度和45度以及45度的等腰直角三角形成立。

本发明上述突出的实质性特点，具有如下显著的进步效果：

一、转盘部分位于尺板部分一端且搭接在尺板部分上平面，且滑移下平面61与尺板上平面16处于同一高度，确保三边的长度刻度51都处于相同平面，避免视线误差；且每只活动板上的工字轮子41与相邻活动板上的工字滑道14之间为滑动配合，特别是尺板上平面16上有转角刻度13与滑移下平面61背面上的转角指针31在位置上相对应，可以做到便捷、直观地控制转盘部分与尺板部分之间的旋转角度。

二、本发明采用三只一组的便捷式组合构造，方便每次使用之后拆解、占用空间尺寸小、便于携带。

三、本发明整体轻质高硬度的铝钛轻质合金钢，具有重量轻和抗变形的优点。

四、本发明所提供的教学活动板，具有结构简单，使用方便，同时演示尺寸大小、角度多变等优点。

教师在给学生做示范讲解的时候，一次性连续演变到位，更加生动易懂，使得学生在学习过程中更有乐趣。不需要多个三角板演示、也不需要多次在黑板上绘制大小不一、角度不同不同的三角形，以减少测量误差和提高教学效率。

Claims (5)

1.轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具,包括三只结构尺寸相同的第一活动板(10)、第二活动板(20)和第三活动板(30)，每只活动板由尺板部分和转盘部分所组成，其特征是：

所述的滑移部分的下表面为滑移下平面(61)，所述的边尺部分的上表面为边尺上平面(16)；滑移下平面(61)上有滑移通孔(108)，边尺上平面(16)上有边尺台阶孔(109)；

滑移下平面(61)上有转角视孔(31)，边尺上平面(16)上有转角刻度(13)；边尺上平面(16)内侧有刻度斜坡(15)，刻度斜坡(15)上还镌刻着长度刻度(51)；

边尺上平面(16)上有工字滑槽(14)，工字滑槽(14)与边尺上平面(16)之间有过渡开槽(71)，工字滑槽(14)底部有滑槽底面(17)，且所述的工字滑槽(14)单端开口；

滑移下平面(61)上有台阶轴销(74)，台阶轴销(74)上有轴销外段(78)，轴销外段(78)与所述的台阶轴销(74)之间是轴销台阶(76)，所述的轴销外段(78)外端是轴销外端(75)，轴销外端(75)中心有轴销螺孔(79)；

滑移轮子(41)外圈上有轮子工字槽(45)，滑移轮子(41)内侧为轮子内侧面(46)，轮子内侧面(46)上有轮子内孔(47)，滑移轮子(41)外侧面上有轮子台阶孔(42)，轮子台阶孔(42)与轮子内孔(47)之间有轮子台阶面(43)；

所述的轴销外段(78)外圆上可旋转配合着轮子内孔(47)，轮子内侧面(46)贴着所述的轴销台阶(76)；

所述的轴销螺孔(79)上配合有轮子螺钉(11)，轮子螺钉(11)螺脑贴着所述的轴销外端(75)，轮子螺钉(11)螺脑同时挡住轮子台阶面(43)，轮子螺钉(11)外露螺脑可位于所述的轮子台阶孔(42)之中，轮子螺钉(11)外露螺脑与滑槽底面(17)之间有空隙；

所述的滑移轮子(41)上的轮子工字槽(45)与所述的轮子滑槽(14)之间为滑动配合；

轴销铆钉(100)依次穿越滑移通孔(108)和边尺台阶孔(109)，轴销铆钉(100)将滑移下平面(61)可旋转搭接在边尺上平面(16)上；所述的滑移下平面(61)与所述的边尺上平面(16)处于同一高度；

第一活动板(10)由第一尺板部分(19)和第一转盘部分(18)所组成，第二活动板(20)由第二尺板部分(29)和第二转盘部分(28)所组成，第三活动板(30)由第三尺板部分(39)和第三转盘部分(38)所组成；

所述的第一尺板部分(19)上的圆型凸轨(14)与第三转盘部分(38)上的圆型凹槽(41)之间为滑动配合，所述的第二尺板部分(29)上的圆型凸轨(14)与第一转盘部分(18)上的圆型凹槽(41)之间为滑动配合，所述的第三尺板部分(39)上的圆型凸轨(14)与第二转盘部分(28)上的圆型凹槽(41)之间为滑动配合；

所述的第一活动板(10)、第二活动板(20)、第三活动板(30)和第四活动板(40)整体上都是采用铝钛轻型合金钢，其材料成分为：Ti（钛）:11～13%、W(钨):3.1～3.3%、Cu（铜）:2.1～2.3%、Zn（锌）:1.4～1.6%、C（碳）:1.1～1.3%，余量为Al（铝）及不可避免的杂质；所述杂质的重量百分比含量为：Sn（锡）少于0.05%、Si（硅）少于0.20%、Mn（锰）少于0.25%、S（硫）少于0.010%、P（磷）少于0.015%；所述的铝钛轻型合金钢材料的主要性能参数为：洛氏硬度HRC值为44～46，密度为每立方厘米为3.1至3.3克。

2.根据权利要求1所述的轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具,其特征是：所述的轮子工字槽(45)的外圆值径为3.7至3.9毫米，轮子内孔(47)的内圆值径为1.4至1.6毫米，滑移轮子(41)外侧面至轮子台阶面(43)之间的深度尺寸为2.1至2.3毫米。

3.根据权利要求1所述的轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具,其特征是：所述的刻度斜坡(15)与尺板上平面(16)之间的夹角为38~40度。

4.根据权利要求1所述的轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具,其特征是：所述的长度刻度(51)纹理深度为0.18至0.20毫米。

5.根据权利要求1所述的轮子滑道转角指针同平面铝钛合金三角教具,其特征是：尺板台阶孔(109)两侧有台阶孔夹角面(102)，两侧的台阶孔夹角面(102)之间的夹角为48至50度。