[發明專利]一種多功能內旋輪線繪制工具

無效

• 申請號: 201210051202.X
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102582327A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李宏明;丁雪卿;劉進新
• 申請（專利權）人: 北京洪恩教育科技股份有限公司
• 主分類號: B43L13/00
• 分類號: B43L13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

?本發明涉及兒童教育領域的曲線繪制工具和圖案組合繪制方法，特別涉及一種多功能內旋輪線繪制工具。

背景技術

內旋輪線(hypotrochoid)是一種數學曲線，定義描述為：追蹤附著在圍繞半徑為?R?的固定的圓內側滾轉的半徑為?r?的圓上的一個點得到的轉跡線，這個點到內部滾動的圓的中心的距離是?d。

內旋輪線的參數方程是:

特殊情況包括d=r?的內擺線和?R=2r?的橢圓。經典的螺旋圖玩具追蹤出內旋輪線和外旋輪線。

傳統繪制內旋輪線的工具，多采用一塊曲線板，內部鏤空圓孔，孔上有輪齒，與小齒輪配合，通過齒輪嚙合的方法繪制。

但是，上述現有的繪圖工具，孔與小齒輪無緊密結合關系，繪制圖形時容易產生齒輪偏離軌道；受此限制，其所繪圖案的數量有限，各種疊加式內旋輪線繪制無法實現，單調的曲線無法更多地激起兒童的學習興趣。

發明內容

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種多功能內旋輪線繪制工具，其特征在于：包括一組環和一組齒輪，所述環中的最外環內緣具有輪齒；中間環內緣和外緣都具有輪齒；所述齒輪的外緣具有輪齒，輪身上具有各種鏤空形狀；所述齒輪中大、小齒輪的齒數之比，化簡為最簡分數時，其分母就是小齒輪的自轉數，分子就是小齒輪沿著大齒輪的公轉數；繪圖時，必須至少取用所述一組環中的一個，以及一組齒輪環中的一個。

所述外環外形是波嚕嚕頭形狀。

所述鏤空形狀包括圓形、正方形、三角形、四角梅花形、心形、橢圓形、水滴形，這些鏤空形狀在每一齒輪上為單一一種，或幾種的組合。

除最外一個環，其他各環上均設有定位孔。

所有環內側輪廓上均設置有防止齒輪偏離的環形臺階面。

所有環上和齒輪上的輪齒齒形均為三角形。

本發明由于采取以上技術方案，其具有如下有益效果：1、本發明由一組具有內輪齒的環和一組具有外輪齒的齒輪組成，齒形均為三角形，可以無動力連續嚙合更流暢。外輪廓有輪齒的組件，放入直接較大的內輪廓有輪齒的組件中，通過齒輪嚙合往復運動，內圓組件上的一個點運動軌跡可形成內旋輪線；采用內部組件上不同的點，形成的運動曲線不同。2、外環、中環、內環、齒輪可以構成完整的無間隙整體，便于收納和拼組。3、中間環內、外均有輪齒，使其可以作為繪制內旋輪線的外環使用，同時內環還可以與齒輪一組合成整體，作為繪制內旋輪線的內部齒輪使用。4、內環可以與齒輪一組成一個整體齒輪，作為齒數為內環的齒輪使用。5、齒輪內部有心形、三角形、梅花形等各種形狀，當繪圖筆在這些形狀內繪制內旋輪線時，筆尖在齒輪運行到某一位置時會自動移到下一可停駐點，繼續繪制圖形，這時可以形成疊加式的復雜內旋輪線，圖案變化多樣。6、在環內可以放置幾個齒輪，可以繪制疊加的內旋輪線。7、在環的內輪廓上，均設計有臺階面，防止內部齒輪嚙合時齒輪偏離運行軌跡。8、總之，該工具既可以作為兒童活動的教具，靈活應用于兒童教育活動中，通過各種針對性的題目和游戲，全方位地開發兒童的大腦思維，激發孩子創作的熱情，并提升其自主學習能力。并且，該多功能繪圖工具，結構簡單、組組合靈活、功能齊全，使用方便，形式變化多樣，適用于藝術、數學、科學等兒童教育學科的教學和作品創作中，通過豐富的圖案設計和展現，全方位地開發兒童的大腦思維，提升兒童的自主學習能力和藝術創作素養。

附圖說明

圖1為表示本發明結構的正視圖。

圖2為表示構成本發明的各個組件的正視圖。

圖3為本發明中，外環和齒輪的臺階面局剖圖。??

圖4為本發明中，外環、中環、內環、齒輪一組件組合時的正、反面視圖。???

圖5為本發明中，中環、內環、齒輪一組合時的正、反面視圖。

圖6為本發明中，中環與齒輪一組合時的正、反面視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。

如圖1、圖2所示，本發明由一組環和一組齒輪組成，例如環包括外環1、中環2和內環3，甚至是更多；齒輪有齒輪一4、齒輪二5、齒輪三6、齒輪四7，甚至是更多。但是，對于繪制內旋輪線來講，必須至少有一個環和一個齒輪組合才能完成繪圖。