一种夹持器及其椭圆绘制装置的制作方法

1.本发明属于教学用椭圆绘制教具技术领域，具体涉及一种夹持器及其椭圆绘制装置。


背景技术：

2.数学课上，黑板上绘制椭圆一般采用一种绘制椭圆的装置。申请号为 cn201410085141.8，公开了一种在黑板上绘制椭圆的装置，其实施时将装置下部的吸盘压在黑板上，通过调整第一种滑动体组合的位置即可以通过转动画椭圆杆在黑板上绘制椭圆。
3.其缺陷在于，夹持器只能够夹持粉笔或相同直径的笔，因此限制了椭圆绘制装置的功能，功能比较单一，而当需要绘制不同大小的椭圆时，需要转动螺丝钉才能改变第一种滑动体组合的位置，操作比较麻烦。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的椭圆绘制装置的夹持器只能够夹持粉笔或相同直径的笔，功能比较单一且不方便绘制不同大小的椭圆的技术问题，本发明提供了一种夹持器及其椭圆绘制装置，其包括可调节的夹持器，能够快速夹持不同直径的画笔，方便使用不同颜色和不同直径的画笔绘制椭圆，并能方便地将夹持器沿着绘制杆移动，从而绘制不同大小的椭圆。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
6.一种夹持器，包括壳体，以及设置于壳体上的操作部件、压紧部件和执行组件；所述壳体开设有安装腔，所述操作部件从外部伸入安装腔并连接至所述执行组件，所述执行组件用于夹持画笔，所述操作部件连接有用于向执行组件提供夹持动力的所述压紧组件，所述压紧组件位于安装腔内；所述执行组件包括两个正对设置的夹持块、以及用于驱动至少其中一个夹持块靠近或远离另一夹持块的调节机构，两个夹持块合围形成夹持空间。
7.壳体中部掏空形成安装腔，壳体与椭圆绘制装置的绘制杆滑动连接，壳体上部或绘制杆底面设置滑动条或滑槽的方式滑动连接，滑动条和滑槽使用阻尼滑动连接，使得当手动操作壳体时壳体可以沿着滑槽滑动。画笔可以是粉笔，铅笔或是白板笔。
8.进一步地，所述壳体上固设有夹持臂，该夹持臂具有与壳体一侧相平行的安装部；
9.所述调节机构包括均与安装部正对设置的盖板和移动块，其中一个夹持块固设于安装部上，另一夹持块固设于盖板上，所述盖板通过螺栓与移动块相连，所述盖板与螺栓滑动配合，所述移动块与螺栓螺纹配合，所述壳体上靠近安装部的一侧具有与移动块滑动配合的调节孔，所述移动块靠近夹持块的一侧具有正对敞口的口部，所述盖板具有与该口部滑动配合的头部，所述螺栓上套装有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别与移动块和盖板固连，并对盖板施加朝向安装部的推力。
10.壳体朝向夹持臂的一侧开设有调节孔，移动块伸入调节孔且连接至操作部件，螺
栓伸入至移动块开设的调节腔内并与移动块螺纹连接，调节腔整体为“t”型结构，具体是在调节腔内壁设置内螺纹，螺栓端部有外螺纹，盖板安装有夹持块，盖板背离夹持块的一侧焊接固定有头部，头部伸入移动块口部且与其滑动连接，头部横截面为方形结构，避免盖板发生偏转，第一弹簧套设于所述螺栓外且第一弹簧一端抵在头部，另一端抵接于调节腔内壁上，调节腔的内壁设置有台阶状的安装结构，第一弹簧用于推动盖板远离移动块，螺栓远离调节腔的一端伸出于盖板外，螺栓用于调节盖板至移动块的距离。
11.夹持臂固定于所述壳体上，调节机构与操作部件连接，调节机构伸出壳体的一端与夹持臂之间留有放置画笔的空间，且所述夹持臂和调节机构相对的一侧均安装有夹持块，夹持块用于夹持画笔。
12.调节孔设置在壳体背离操作部件的一侧，移动块为长方体结构，移动块中部开设调节腔，调节腔整体呈“t”型结构，头部与移动块滑动连接，头部位于移动块背离操作部件的一侧，头部和移动块之间设置有第一弹簧，第一弹簧将头部推离移动块，螺栓插入头部且端部与移动块螺纹连接，转动螺栓后头部会远离或者靠近移动块，从而调节两个夹持块之间的距离。盖板的设置可以更好的安装夹持块。
13.进一步地，所述操作部件为呈“t”字形的推杆，所述推杆一端伸入壳体内并固定至所述移动块。
14.进一步地，所述压紧部件为第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述推杆上，第二弹簧一端抵接至所述安装腔远离安装部的一侧内壁，另一端抵接于所述移动块一侧。
15.第二弹簧位于限位条和移动块之间，第二弹簧为压缩弹簧，第二弹簧推动移动块靠近夹持块，用于对夹持画笔提供动力，推杆可以使用螺杆制造，移动块上开设螺纹孔，推杆旋转拧入螺纹孔内实现与移动块连接。
16.进一步地，移动块设置有限位环，所述限位环位于安装腔内，所述移动块口部具有限制头部脱离的限位部。
17.当移动块向外移动到一定位置后限位环会抵在安装腔内壁，防止移动块脱离安装腔，限位部为环形结构，对应在头部也固定有环形结构，环形结构也可以是头部或口部使用车床车削加工而成。
18.进一步地，所述夹持块呈“v”型结构，夹持块采用柔性材料制成。
19.当夹持直径比较小的粉笔时，调节调节机构压迫“v”型结构夹持块，使得夹持块能够更好夹持粉笔，避免绘制时粉笔从侧面脱离夹持臂，夹持块具体可以采用橡胶等合成材料制造，使得夹持时更好包围在粉笔或是白板笔周面。
20.本发明还请求保护一种椭圆绘制装置，包括底盘、绘制杆，以及上述任意一种夹持器，所述绘制杆一端铰接有两滑块，两滑块分别滑动连接于底盘上设置的十字滑动槽内，绘制杆远离滑块的一端滑动连接有所述壳体，绘制杆铰接端具有与底盘相互配合的导向组件。
21.在此实施例中，底盘中部挖空形成圆槽，圆槽敞口方向与十字滑动槽相同，其中部具有同轴设置的连接轴，导向组件包括沿圆槽径向设置的导向板，该导向板的内端与连接轴铰接，外端具有沿圆槽深度方向设置的转动柱，转动柱与绘制杆铰接，二者之间可相对转动，并贯穿至绘制杆远离底盘的一侧。
22.与此同时，连接轴的上部固设有圆形压板，该圆形压板与连接轴同轴设置，并位于
圆槽内，圆形压板与连接轴之间可采用螺纹配合锁紧方式或销固定等方式，实现圆形压板的可拆卸安装，圆形压板底壁与圆槽底壁之间具有缝隙，该缝隙为导向板提供转动空间，此时转动柱位于圆形压板与圆槽之间形成的环槽内。
23.十字滑动槽成型于底盘和圆形压板上，交汇于圆形压板的中心，滑块使用楔形结构或是梯形结构均可，具体实施时，注意其长度满足克服圆形压板与圆槽之间环槽跨度即可。
24.底盘远离绘制杆的一侧具有连接轴同轴设置的定位针，定位针采用弹性结构，方便定位且不影响吸盘吸附在白板上，不会对其产生干涉，转动转动柱使其带动导向板围绕连接轴以导向板为半径转动，转动柱带动绘制杆转动后画椭圆。
25.进一步地，所述夹持器与绘制杆之间具有相互配合的锁紧组件，所述锁紧组件包括位于安装腔内并与安装部正对设置的移动板，以及与该移动板固定连接并贯穿至壳体外侧的锁紧头，所述绘制杆上具有沿其长度方向设置的条形孔，绘制杆的一侧具有与所述条形孔平行设置并能够与锁紧头卡合锁紧的齿板，所述壳体上对应锁紧头贯穿位置具有沿其宽度方向设置的让位孔，所述锁紧头能够沿让位孔滑动以靠近或远离齿板，所述移动板与壳体之间设有第三弹簧，所述第三弹簧对移动板施加朝向安装部的拉力。
26.在此实施例中，移动板为长条形板体，安装腔两侧的内壁开设有条形孔，移动板两端滑动连接于安装腔内壁，第三弹簧位于移动板靠近移动块的一侧且第三弹簧为拉伸弹簧，两第三弹簧一端均连接至安装腔内壁上，另一端均固定于移动板上，绘制杆上开设有供画笔移动的条形孔，锁紧头一端固定于移动板上另一端延伸至安装腔外，此端朝向绘制杆的一侧设置有限位齿，移动板和移动块隔有一段距离。
27.两个第三弹簧分别设置在推杆的两侧，由于第三弹簧是拉伸弹簧可以使得移动板被拉向移动块，带动锁紧头上的限位齿紧贴在齿槽内，从而实现更好地固定壳体，防止绘制时壳体沿着绘制杆移动。推杆位于壳体外的部分固定有限位环，防止第二弹簧作用下调节机构距离夹持臂过近。
28.调节时画笔在可以在条形孔内移动，但是有时候绘制者需要更换不同颜色的笔时，此时不需要将夹持器在绘制杆上移动，但是需要更换画笔，因此本实施例将推杆和第二弹簧穿过此孔洞，移动板和移动块隔有一段距离，这样拉动推杆时移动块会首先远离画笔，但是移动板不会移动，继续拉动推杆直到移动块与移动板接触，继续拉动推杆此时移动块可以带动着移动板移动，从而将锁紧头从齿槽内移开，此时可以将夹持器沿着绘制杆移动，调节画笔的位置。
29.进一步地，所述底盘远离转动盘的一侧均匀分布有至少两个吸盘。
30.作为一种替代的方式，也可以在底盘下部设置多个防滑撑脚，防滑撑脚吸附能力不如吸盘但是寿命更长。
31.进一步地，所述条形孔两侧的绘制杆上分别开设有连接槽，所述壳体表面固定有与所述连接槽滑动配合的连接条。
32.在具体实施时，壳体和夹持臂上分别设置有一连接条，两个连接条互相平行设置，连接槽沿着绘制杆的长度方向开设，连接条横截面呈楔形结构，防止连接条从连接槽中脱离。
33.与现有技术相比本方案的有益效果是：
34.1、本发明的椭圆绘制装置的夹持器能够夹持不同直径的画笔，在绘制椭圆时可以快速更换不同直径的画笔，方便绘制不同颜色的椭圆，可以使同一椭圆具有不同的颜色，从而极大地方便了教学，夹持器夹持过程简单容易操作，夹持块能有效防止夹持直径较小的粉笔时脱离夹持器的情况发生，实用性更强。
35.2、本发明提供了的椭圆绘制装置，通过操作夹持器可以调节画笔到底盘的距离，方便绘制不同大小的椭圆，仅需拉动推杆便可以达到上述目的，提高了教师教学过程中绘制椭圆的效率。
附图说明
36.图1为本发明椭圆绘制装置立体结构示意图；
37.图2为图1中a处放大图；
38.图3为本发明椭圆绘制装置仰视图；
39.图4椭圆绘制装置的剖视图；
40.图5为夹持器俯视图；
41.图6为夹持器侧视图；
42.图7为图6中b
‑
b剖视图；
43.图8为图7中c处放大图。
44.附图标记依次为：底盘1、导向组件11、连接轴111、导向板112、转动柱113、圆形压板114、圆槽115、绘制杆12、条形孔121、齿板122、滑块 13、十字滑动槽14、吸盘15、定位针16、夹持器2、壳体21、让位孔211、安装腔212、连接条213、限位槽214、推杆22、第二弹簧23、执行组件24、夹持块241、夹持臂242、安装部243、调节机构25、盖板251、移动块252、螺栓253、头部254、第一弹簧255、限位环256、锁紧组件26、移动板261、锁紧头262、第三弹簧263、画笔3。
具体实施方式
45.下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
46.如图1
‑
图8所示，一种夹持器，包括壳体21，以及设置于壳体21上的操作部件、压紧部件和执行组件24；所述壳体21开设有安装腔212，所述操作部件从外部伸入安装腔212并连接至所述执行组件24，所述执行组件24用于夹持画笔3，所述操作部件连接有用于向执行组件24提供夹持动力的所述压紧组件，所述压紧组件位于安装腔212内；所述执行组件24包括两个正对设置的夹持块241、以及用于驱动至少其中一个夹持块241靠近或远离另一夹持块241的调节机构25，两个夹持块241合围形成夹持空间。
47.壳体21中部掏空形成安装腔212，壳体21与椭圆绘制装置的绘制杆12 滑动连接，壳体21上部或绘制杆12底面设置滑动条或滑槽的方式滑动连接，滑动条和滑槽使用阻尼滑动连接，使得当手动操作壳体21时壳体21可以沿着滑槽滑动。画笔3可以是粉笔，铅笔或是白板笔。
48.进一步地，所述壳体21上固设有夹持臂242，该夹持臂242具有与壳体 21一侧相平行的安装部243；所述调节机构25包括均与安装部243正对设置的盖板251和移动块252，其中一个夹持块241固设于安装部243上，另一夹持块241固设于盖板251上，所述盖板251通过
螺栓253与移动块252相连，所述盖板251与螺栓253滑动配合，所述移动块252与螺栓253螺纹配合，所述壳体21上靠近安装部243的一侧具有与移动块252滑动配合的调节孔，所述移动块252靠近夹持块241的一侧具有正对敞口的口部，所述盖板251 具有与该口部滑动配合的头部254，所述螺栓253上套装有第一弹簧255，所述第一弹簧255的两端分别与移动块252和盖板251固连，并对盖板251施加朝向安装部243的推力。
49.壳体21朝向夹持臂242的一侧开设有调节孔，移动块252伸入调节孔且连接至操作部件，螺栓253伸入至移动块252开设的调节腔内并与移动块252 螺纹连接，调节腔整体为“t”型结构，具体是在调节腔内壁设置内螺纹，螺栓253端部有外螺纹，盖板251安装有夹持块241，盖板251背离夹持块241 的一侧焊接固定有头部254，头部254伸入移动块252口部且与其滑动连接，头部254横截面为方形结构，避免盖板251发生偏转，第一弹簧255套设于所述螺栓253外且第一弹簧255一端抵在头部254，另一端抵接于调节腔内壁上，调节腔的内壁设置有台阶状的安装结构，第一弹簧255用于推动盖板251 远离移动块252，螺栓253远离调节腔的一端伸出于盖板251外，螺栓253用于调节盖板251至移动块252的距离。
50.夹持臂242固定于所述壳体21上，调节机构25与操作部件连接，调节机构25伸出壳体21的一端与夹持臂242之间留有放置画笔3的空间，且所述夹持臂242和调节机构25相对的一侧均安装有夹持块241，夹持块241用于夹持画笔3。实际设计时，夹持臂242的高度可以低于壳体21，方便锁紧头262伸出壳体21锁紧在绘制杆12侧面，见图6。
51.调节孔设置在壳体21背离操作部件的一侧，移动块252为长方体结构，移动块252中部开设调节腔，调节腔整体呈“t”型结构，头部254与移动块 252滑动连接，头部254位于移动块252背离操作部件的一侧，头部254和移动块252之间设置有第一弹簧255，第一弹簧255将头部254推离移动块252，螺栓253插入头部254且端部与移动块252螺纹连接，转动螺栓253后头部 254会远离或者靠近移动块252，从而调节两个夹持块241之间的距离。盖板 251的设置可以更好的安装夹持块241。
52.进一步地，所述操作部件为呈“t”字形的推杆22，所述推杆22一端伸入壳体21内并固定至所述移动块252。
53.进一步地，所述压紧部件为第二弹簧23，所述第二弹簧23套设于所述推杆22上，第二弹簧23一端抵接至所述安装腔212远离安装部243的一侧内壁，另一端抵接于所述移动块252一侧。
54.第二弹簧23位于限位条和移动块252之间，第二弹簧23为压缩弹簧，第二弹簧23推动移动块252靠近夹持块241，用于对夹持画笔3提供动力，推杆22可以使用螺杆制造，移动块252上开设螺纹孔，推杆22旋转拧入螺纹孔内实现与移动块252连接。
55.进一步地，移动块252设置有限位环256，所述限位环256位于安装腔 212内，所述移动块252口部具有限制头部254脱离的限位部。
56.当移动块252向外移动到一定位置后限位环256会抵在安装腔212内壁，防止移动块252脱离安装腔212，限位部为环形结构，对应在头部254也固定有环形结构，环形结构也可以是头部254或口部使用车床车削加工而成。
57.进一步地，所述夹持块241呈“v”型结构，夹持块241采用柔性材料制成。
58.当夹持直径比较小的粉笔时，调节调节机构25压迫“v”型结构夹持块 241，使得夹持块241能够更好夹持粉笔，避免绘制时粉笔从侧面脱离夹持臂 242，夹持块241具体可以
采用橡胶等合成材料制造，使得夹持时更好包围在粉笔或是白板笔周面。
59.本发明还请求保护一种椭圆绘制装置，包括底盘1、绘制杆12，以及上述任意一种夹持器，所述绘制杆12一端铰接有两滑块13，两滑块13分别滑动连接于底盘1上设置的十字滑动槽14内，绘制杆12远离滑块13的一端滑动连接有所述壳体21，绘制杆12铰接端具有与底盘1相互配合的导向组件 11。
60.参考图4，在此实施例中，底盘1中部挖空形成圆槽115，圆槽115敞口方向与十字滑动槽1414相同，其中部具有同轴设置的连接轴111，导向组件 11包括沿圆槽115径向设置的导向板112，该导向板112的内端与连接轴111 铰接，外端具有沿圆槽115深度方向设置的转动柱113，转动柱113与绘制杆 12铰接，二者之间可相对转动，并贯穿至绘制杆12远离底盘1的一侧。
61.与此同时，连接轴111的上部固设有圆形压板114，该圆形压板114与连接轴111同轴设置，并位于圆槽115内，圆形压板114与连接轴111之间可采用螺纹配合锁紧方式或销固定等方式，实现圆形压板114的可拆卸安装，圆形压板114底壁与圆槽115底壁之间具有缝隙，该缝隙为导向板112提供转动空间，此时转动柱113位于圆形压板114与圆槽115之间形成的环槽内。
62.十字滑动槽14成型于底盘1和圆形压板114上，交汇于圆形压板114的中心，滑块13使用楔形结构或是梯形结构均可，具体实施时，注意其长度满足克服圆形压板114与圆槽115之间环槽跨度即可。
63.底盘1远离绘制杆12的一侧具有连接轴111同轴设置的定位针16，定位针16采用弹性结构，方便定位且不影响吸盘15吸附在白板上，不会对其产生干涉，转动转动柱113使其带动导向板112围绕连接轴111以导向板112 为半径转动，转动柱113带动绘制杆12转动后画椭圆。
64.进一步地，所述夹持器2与绘制杆12之间具有相互配合的锁紧组件26，所述锁紧组件26包括位于安装腔212内并与安装部243正对设置的移动板 261，以及与该移动板261固定连接并贯穿至壳体21外侧的锁紧头262，所述绘制杆12上具有沿其长度方向设置的条形孔121，绘制杆12的一侧具有与所述条形孔121平行设置并能够与锁紧头262卡合锁紧的齿板122，所述壳体 21上对应锁紧头262贯穿位置具有沿其宽度方向设置的让位孔211，所述锁紧头262能够沿让位孔211滑动以靠近或远离齿板122，所述移动板261与壳体21之间设有第三弹簧263，所述第三弹簧263对移动板261施加朝向安装部243的拉力。
65.在此实施例中，移动板261为长条形板体，安装腔212两侧的内壁开设有限位槽214，移动板261两端滑动连接于限位槽214内，第三弹簧263位于移动板261靠近移动块252的一侧且第三弹簧263为拉伸弹簧，两第三弹簧 263一端均连接至安装腔212内壁上，另一端均固定于移动板261上，绘制杆 12上开设有供画笔3移动的条形孔121，锁紧头262一端固定于移动板261 上另一端延伸至安装腔212外，此端朝向绘制杆12的一侧设置有限位齿，移动板261和移动块252隔有一段距离。
66.两个第三弹簧263分别设置在推杆22的两侧，由于第三弹簧263是拉伸弹簧可以使得移动板261被拉向移动块252，带动锁紧头262上的限位齿紧贴在齿槽内，从而实现更好地固定壳体21，防止绘制时壳体21沿着绘制杆12 移动。推杆22位于壳体21外的部分固定有限位环256，防止第二弹簧23作用下调节机构25距离夹持臂242过近。
67.调节时画笔3在可以在条形孔121内移动，但是有时候绘制者需要更换不同颜色的笔时，此时不需要将夹持器2在绘制杆12上移动，但是需要更换画笔3，因此本实施例将推杆22和第二弹簧23穿过此孔洞，移动板261和移动块252隔有一段距离，这样拉动推杆22时移动块252会首先远离画笔3，但是移动板261不会移动，继续拉动推杆22直到移动块252与移动板261接触，继续拉动推杆22此时移动块252可以带动着移动板261移动，从而将锁紧头262从齿槽内移开，此时可以将夹持器2沿着绘制杆12移动，调节画笔 3的位置。
68.进一步地，所述底盘1远离转动盘的一侧均匀分布有至少两个吸盘15。
69.作为一种替代的方式，也可以在底盘1下部设置多个防滑撑脚，防滑撑脚吸附能力不如吸盘15但是寿命更长。
70.进一步地，所述条形孔121两侧的绘制杆12上分别开设有连接槽，所述壳体21表面固定有与所述连接槽滑动配合的连接条213。
71.在具体实施时，壳体21和夹持臂242上分别设置有一连接条213，两个连接条213互相平行设置，连接槽沿着绘制杆12的长度方向开设，连接条213 横截面呈楔形结构，防止连接条213从连接槽中脱离。
72.画椭圆的操作过程为：一个手按在底盘1上使底盘1与黑板或白板固定，另一个手通过推动转动柱113带动绘制杆12移动，使两个滑块13分别沿着各自所在的十字滑动槽14滑动，即可画出椭圆了，绘制椭圆的方法属于现有技术，此处不再赘述。
73.绘制不同尺寸的椭圆：拉动推杆22克服第三弹簧263的阻力，使得移动板261在安装腔212内壁上滑动，使得锁紧头262从绘制杆12侧面的齿板122 脱离，将壳体21沿着绘制杆12进行移动，最后松开推杆22，第三弹簧263 拉动下使得锁紧头262与齿板122啮合将壳体21与绘制杆12固定。
74.针对不同粗细的画笔3进行夹持：夹持直径较小的粉笔时，若夹持块241 之间的距离较大，此时需要通过螺丝刀转动其中一夹持块241中部的螺栓253，将螺栓253转动远离移动块252，此时第一弹簧255推动着头部254远离移动块252，即盖板251上的夹持块241也同时移近了另一夹持块241，从而夹持粉笔；夹持直径较大的白板笔时，反向转动螺栓253即可。
75.以上仅是本发明优选的实施方式，需指出的是，对于本领域技术人员在不脱离本技术方案的前提下，作出的若干变形和改进的技术方案应同样视为落入本权利要求书要求保护的范围。