专利名称：图学投影教具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种图学投影教具。
背景技术：
在工程图学的课程中，为使学生了解点、线等基本元素，投影在四个象限的原理 时，一般教师会在传统黑板上绘出象限空间，或以单枪投影设施播放声光媒体教材，来辅助 说明四个象限间的关系。但不管绘制出的图案，或是媒体教材皆是以平面图案或影像呈现，不易呈现空间 及物体的立体感，无法协助教师将立体空间的抽象图学描述，让学员感受到实际的立体空 间，因此会以透明片制成具有四个象限的简单教具，并用可擦拭的笔具画记在片面来辅助 说明。然而上述传统教具却具有下列问题点1.将象限空间绘制在传统黑板板面，既费时又不易呈现立体感，且无法呈现动态 旋转效果，学员不易理解不同象限空间间的转换。2.以单枪投影设施播放声光媒体教材，虽然能提供丰富的影像画面，但学员容意 将注意力着重于媒体教材的声光效果，反而忽略实际教材内容，且学员无法具体操作体验， 此外，单枪投影设施需准备齐全，缺一器材就无法播放媒体教材。3.以透明片制成的简单教具，会因材质软而不易固定，不方便操作，且该透明片经 笔具反覆擦拭与画记，会使片面笔触杂乱，让绘制的投影点、线、面积则不易对齐，而物件无 法穿过透明片，会使教师在讲解象限投影时受到限制。有鉴于此，如何使象限空间呈现立体感、并物体与投影面的座标对齐定位、且方便 操作及手拿示范，便成为本实用新型欲解决的问题点。
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种能使象限空间立体化、并能使投影面与物体对齐定 位、且方便操作及手拿示范的投图学投影教具。为解决前述问题及达到本实用新型的目的，本实用新型具有二种实施形态，请求 项1为第一实施形态，其技术手段是这样实现的，为一种图学投影教具，其包括一基座(10)；一立设在该基座(10)上且呈透光状的主板(20)，其板面具有呈网格状的座标线 (21)，以及在格线交集处贯穿有作为座标点用途的定位孔(22)，另在该主板(20)的板面及 侧缘处，分别结合有能供物件组卸的主板枢座(231)及主板枢轴(232)；至少一以板侧缘水平枢接在上述主板(20)板面的横板(30)，该板是与上述主板 (20)同呈透光状、且在板面具有相同的座标线(31)及定位孔(32)，又在该板侧缘结合有能 配合该主板枢座(231)及主板枢轴(232)、或供物件来枢接组合与拆卸的横板枢轴(331)及 横板枢座(332)；及[0014]至少一穿设上述主板(20)而使端部接连横板(30)的吊线(40)，能使该横板(30) 与主板(20)呈相互垂直状态。根据上述的图学投影教具，其特征在于所述基座(10)的顶面设有供上述主板 (20)卡固定位的凹槽(11)。根据上述的图学投影教具，其特征在于所述图学投影教具包括有一能在上述数 板板面组成平面造形线图的制图组(60)，该制图组(60)包含数个能导入上述数板定位孔 (22)、(32)的定位件(61)、数条圈绕数定位件(61)形成平面造形线图的线绳(62)、以及至 少一条能穿过定位孔(22)、(32)以作向量线用途的长直杆(63)。根据上述的图学投影教具，其特征在于所述定位件(61)具有能作为向线段作用 点的记号插梢(631)。根据上述的图学投影教具，其特征在于所述图学投影教具包括有数片与横板 (30)构造相同、且能枢接在主板(20)及横板(30)侧缘以呈三维空间的直板(50)。又本实用新型请求项7为第二实施形态，其技术手段是这样实现的，为一种如请 求项1所述的图学投影教具，其特征在于所述图学投影教具是以至少三片或二片横板 (30)，呈间隔水平枢接在上述主板(20)的同一侧板面，并在上述二横板(30)侧缘，垂直枢 接有至少二片或三片与横板(30)构造相同、且能与上述主板(20)侧缘枢接的直板(50)，以 拼组成一板面能掀合的中空箱体(2a)。根据上述的图学投影教具，其特征在于所述图学投影教具能以上述6片横板 (30)或6片直板(50)、或是以2片横板(30)搭配4片直板(50)、或是以4片横板(30)搭 配2片直板(50)，拼组成一板面能掀合且能利于手拿示范的中空箱体(2b)。根据上述的图学投影教具，其特征在于所述主板(20)、横板(30)与直板(50)、或 横板(30)与直板(50)的枢接，能以铰链(70)替代实施。根据上述本实用新型的实施，可获致以下结果1.第一实施形态的图学投影教具，藉由上述基座(10)搭配主板(20)、横板(30) 及吊线(40)实施，能将传统由X轴及Y轴划分的四个象限、以及由X轴、Y轴及Z轴组成的 象限空间，以立体化呈现，使放置在该装置上的物体，能清楚呈现出该物体的立体特征及该 物体的各视角图面，以配合教师解说工程图学的重点观念。2.上述主板(20)及横板(30)的板面上，藉由设置座标线(21、31)搭配定位孔 (22,32)实施，能将物体的各面单位化，以利测量，也能方便物件穿过不同象限空间，以利教 师讲解。且前述二板(20、30)藉由在板面或板侧缘设置枢座及枢轴构造，再搭配吊线(40) 实施，除能使本实用新型装置供使用者快速组装与拆卸外，也能方便操作与收纳。避免占用 空间。3.上述基座(10)藉由在顶面设置凹槽(11)，以供上述主板(20)卡固定位，且能 以数个凹槽(11)来供主板(20)择一卡固定位，或是在供其它板体卡固以作支撑用途。4.上述构件再藉由搭配上述制图组(60)的定位件(61)、线绳(62)及长直杆(63) 实施，使物体能被定位在板面上，又能在主板(20)(即垂直平面)及横板(30)(即水平平 面)的板面，绘制出该物体的投影点、线，并透过不同颜色来明显区别不同平面，如此有助 于教师解说同一物体在不同向量平面的关系，并供视觉比较差异及单位测量。5.上述定位件(61)透过设置记号插梢(631)，在物体投影于各平面形成向量线段
4时，能供观看者辨视各向量线段的起点与终点，并利于单位测量。6.上述主板(20)及横板(30)再搭配直板(50)，能形成具有三维座标的立体空 间，以利教师进阶说明工程图学中三维空间的重要概念。且本实用新型直板(20)及横板 (30)藉由多样性的枢轴与枢座构造以及设置方式，能在板与板枢接后，使各板间的座标线 与定位孔对齐。7.第二实施形态的图学投影教具，藉由在架体(1)上拼组成一中空箱体，能描绘 出物体的六面视图，并利于教师解说各图面关系，且前述中空箱体能拆离架体(1)，重量轻 且容易手拿携带，方便让教师以动态旋转方式讲解复斜线、面的辅助视图，并求线的实际长 度、面与体的大小与形状。8.上述数板藉由搭配铰链(70)实施，使各板间不需考量的枢轴及枢座的枢接方 向，且能限制横板(30)或直板(50)朝单向开合。
图1 本实用新型第一实施形态的第一实施例立体示意图( 图2:为图1的立体分解图。
图3 为图1中主板枢座枢接横板枢轴的局部放大图。 图4-1及图4-2 各为图1中横板收合实施的侧视图。
图5 本实用新型图学投影教具搭配制图组实施的立体示意图。 图6 本实用新型第一实施形态的第二实施例立体示意图。 图7 为图6中翻转直板实施的立体示意图。 图8-1至8-4 各为本实用新型直板枢轴及枢座的实施例正视图( 图9 本实用新型枢接构造以铰链替代实施的立体示意图。 图10 本实用新型第二实施形态的第一实施例立体示意图。 图11 本实用新型第二实施形态的第二实施例立体示意图。 图12 为图11中该箱体一面被翻开实施的立体示意图。 1架体40吊线
2a、2b中空箱体 10基座 11凹槽 20主板
21、22座标线、定位孔 231、232主板枢座、主板枢轴 30横板
31、32座标线、定位孔 331、332横板枢轴、横板枢座
50直板
51、52座标线、定位孔 531、532直板枢轴、直板枢座 60制图组 61定位件 62线绳
63长直杆 631记号插梢 70铰链
具体实施方式
以下依据图面所示的实施例详细说明如后第一实施形态的第一实施例
5[0055]如图1所示为本实用新型第一实施形态的第一实施例立体示意图，图2所示为图 1的立体分解图，图3所示为图1中主板枢座枢接横板枢轴的局部放大图，图4-1及图4-2 所示各为图1中横板收合实施的侧视图，图5所示为本实用新型图学投影教具搭配制图组 实施的立体示意图。上述图中揭示出本实用新型第一实施例的图学投影教具，为一架体(1)，是由一基 座(10)、一立设在该基座(10)上且呈透光状的主板(20)、至少一以板侧缘水平枢接在该主 板(20)板面的横板(30)、以及至少一穿设该主板(20)而使端部接连横板(30)的吊线(40) 所组成。上述主板(20)的板面具有呈网格状的座标线(21)，以及在格线交集处贯穿有作 为座标点用途的定位孔(22)，另在该主板(20)的板面及侧缘处，分别结合有能供物件组卸 的主板枢座(231)及主板枢轴(232)。上述横板(30)是与该主板(20)同呈透光状、且在板面具有相同的座标线(31)及 定位孔(32)，又在该板侧缘结合有能配合该主板枢座(231)及主板枢轴(232)、或供物件来 枢接组合与拆卸的横板枢轴(331)及横板枢座(332)。前述主板枢座(231)枢接横板枢轴 (331)的方式请参阅图3所示。上述吊线(40)能被调整而使该横板(30)与主板(20)呈相互垂直状态，而此时主 板(30)两侧的横板(30)形成水平平衡状态。本实用新型图学投影教具藉由上述基座(10)搭配主板(20)、横板(30)及吊线 (40)实施，能将传统由X轴及Y轴划分的四个象限，以立体化呈现，同时也能形成由X轴、 Y轴及Z轴组成的立体化象限空间，本实用新型装置供物体放置后，能将物体的立体特征及 该物体的各视角图面清楚呈现，以配合教师解说工程图学的重点观念。前述四个象限如图1 所示，是在主板(20)右侧与横板(30)上方处，作为第一象限，而逆时针依序为第二至第四 象限。其次，上述主板(20)及横板(30)的板面上，藉由设置座标线(21、31)搭配定位孔 (22,32)实施，能将物体的各面单位化，以利测量，也能方便物件穿过不同象限空间，以利教 师讲解。再者，本实用新型主板(20)及横板(30)藉由在板面或板侧缘设置枢座及枢轴构 造，使本实用新型装置能供使用者快速组装与拆卸，再搭配吊线(40)实施，则能获得如图 4-1所示的功效，即将 在主板(20) —侧的吊线(40)收折捆绑，能单独将该侧的横板(30) 抬起收合，避免占用空间，也能如图4-2所示，藉由抬起收合主板(20) —侧的横板(30)，让 吊线(40)大部分通过主板(20)，而使相对侧的横板(30)垂落收合，能方便操作与收纳。上述中，所述基座(10)设有供上述主板(20)卡固定位的凹槽(11)。所述图学投 影教具包括有一能在上述数板板面组成平面造形线图的制图组(60)，该制图组(60)包含 数个能导入上述数板定位孔(22)、(32)的定位件(61)、数条圈绕数定位件(61)形成平面 造形线图的线绳(62)、以及至少一条能穿过定位孔(22)、(32)以作向量线用途的长直杆
(63)。而所述定位件(61)具有能作为向线段作用点的记号插梢(631)。本实用新型装置藉由搭配上述制图组(60)实施，使物体能被定位在板面上，又能 在主板(20)(即垂直平面)及横板(30)(即水平平面)的板面，绘制出该物体的投影点、线， 并透过不同颜色来明显区别不同平面，如此有助于教师解说同一物体在不同向量平面的关系，并供视觉比较差异及单位测量。举例如图5所示，即以一长直杆(63)贯穿主板及横板定 位孔(22)、(32)后，该长直杆(63)会水平投影在主板(20)板面、以及垂直投影在两侧的横 板(30)，再透过数定位件(61)与记号插梢(631)导入投影线经过的定位孔(22)、(32)中， 接续圈绕线绳(62)以形成二维平面的向量线段。而图中在两侧横板(30)上的二记号插梢 (631)，即为该长直杆(63)投影在二象限空间中的水平平面时，其向量线段的起点与终点， 以方便观看者辨视并作后续单位测量。第一实施形态的第二实施例如图6所示为本实用新型第一实施形态的第二实施例立体示意图，图7所示为图 6中翻转直板实施的立体示意图，图8-1至8-4所示各为本实用新型直板枢轴及枢座的实施 例正视图。上述图中揭示出第二实施例的图学投影教具，有别于上述第一实施例的差异处， 在于所述图学投影教具能在上述横板(30)侧缘，垂直枢接有数片与横板(30)构造相同、且 能与上述主板(20)侧缘枢接以呈三维空间的直板(50)。该直板(50)具有与横板构造相 同的座标线(51)、定位孔(52)、直板枢轴(531)及直板枢座(532)，该直板枢轴(531)能与 主板枢座(231)、横板枢座(332)枢接，而直板枢座(532)则能与主板枢轴(232)、横板枢轴 (331)枢接。藉由组装该直板(50)使该实施例的图学投影教具，形成具有三维座标的立体 空间，以利教师进阶说明工程图学中三维空间的重要概念。又如图7所示，当物体放置在本实用新型装置的第一象限处时，该直板(50)能以 主板(20)或横板(30)作为转轴，将原来位在第二象限及第四象限的直板(50)，分别朝右及 朝上翻转，并定位在第一象限处，便能以定位件(61)搭配线绳(62)在二直板(50)的板面， 描绘出该物体的投影面轮廓，以利教师解说该物体的三个视角以上的图面关系。且本实用新型装置为配合板与板间的枢接，使各板间的座标线与定位孔能对齐， 该直板(20)、横板(30)的枢轴与枢座构造、以及设置方式，能如图8-1至图8-4所示，具有 多样性。此外，如图9所示，在上述第一实施形态的实施例中，所述主板(20)、横板(30)与 直板(50)的枢轴及枢座构造，能以铰链(70)替代实施。如此使各板间不需考量的枢轴及 枢座的枢接方向，且能限制横板(30)或直板(50)朝单向开合。第二实施形态的第一实施例如图10所示为本实用新型第二实施形态的第一实施例立体示意图。前述图中揭 示出第二实施形态第一实施例的图学投影教具，有别于上述第一实施形态的差异处，在于 此实施形态第一实施例的图学投影教具，是以至少三片或二片横板(30)，呈间隔水平枢接 在上述主板(20)的同一侧板面，并在上述二横板(30)侧缘，垂直枢接有至少二片或三片与 横板(30)构造相同、且能与上述主板(20)侧缘枢接的直板(50)，以拼组成一板面能掀合的 中空箱体(2a)。在上述图示中，该图学投影教具藉由在主板(20)右侧枢接三片横板(20)及二片 直板(50)，能使该架体(1)的第一象限处形成一中空箱体(2a)，让物体被包覆在箱体内， 如此当箱内物体为六面体时，透过该实施例的图学投影教具，能在中空箱体(2a)的表面描 绘出六个视角的轮廓图面。且该装置的基座(10)具有数个凹槽(11)，以供上述主板(20) 择一卡固定位，或是在供其它板体卡固以支撑箱体，以避免该中空箱体(2a)过重或过于突出，能避免该装置占用空间。第二实施形态的第二实施例如图11所示为本实用新型第二实施形态的第二实施例立体示意图，图12所示为 图11中该箱体一面被翻开实施的立体示意图。上述图中揭示出第二实施形态第二实施例的图学投影教具，有别于上述第一实施 形态及第二实施形态第一实施例的差异处，在于此实施形态第二实施例的图学投影教具， 为一六面体，能以上述6片横板(30)或6片直板(50)、或是以2片横板(30)搭配4片直板 (50)、或是以4片横板(30)搭配2片直板(50)，拼组成一板面能掀合且能利于手拿示范的 中空箱体(2b)。前述中空箱体(2b)也能由上述第二形态第一例的基座(10)(如图10所 示)拆离，再组装上一横板(30)组合而成如图11所示的箱体构造。上述中空箱体(2b)能让教师以动态旋转方式讲解复斜线、面的辅助视图，并求线 的实际长度、面与体的大小与形状，举例如图11所示，图中是以一长直杆(63)插入中空箱 体(2b)，而以定位件(61)及线绳(62)绘制在箱体前侧、上方及右侧的投影线(即长直杆的 前视图、俯视图及右侧视图)，皆非实际长度，因此如图12所示，可将右侧的横板(30)翻起 呈水平状，便能绘制出该长直杆(63)的实际长度，该实际长度在图中是以线绳(62)头端绑 在长直杆(63)处，而在同一线绳(62)末端则绑在记号插梢(631)上。此外，上述第二实施形态的实施例中，所述主板(20)、横板(30)与直板(50)、或横 板(30)与直板(50)的枢轴及枢座构造，能以铰链(70)替代实施。以上依据本实用新型图示详细说明如后，唯业者能在不超越本实用新型要旨的范 围内进行各种变更，因此，举凡利用与本实用新型有关结构的实施型态，只要在不超出本实 用新型要旨范围内的各种等效性变更实施例，皆应涵属于本实用新型范畴内。
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权利要求一种图学投影教具，其特征在于，包括一基座(10)；一立设在该基座(10)上且呈透光状的主板(20)，其板面具有呈网格状的座标线(21)，以及在格线交集处贯穿有作为座标点用途的定位孔(22)，另在该主板(20)的板面及侧缘处，分别结合有能供物件组卸的主板枢座(231)及主板枢轴(232)；至少一以板侧缘水平枢接在上述主板(20)板面的横板(30)，该板是与上述主板(20)同呈透光状、且在板面具有相同的座标线(31)及定位孔(32)，又在该板侧缘结合有能配合该主板枢座(231)及主板枢轴(232)、或供物件来枢接组合与拆卸的横板枢轴(331)及横板枢座(332)；及至少一穿设上述主板(20)而使端部接连横板(30)的吊线(40)，能使该横板(30)与主板(20)呈相互垂直状态。
2.如权利要求1所述的图学投影教具，其特征在于所述基座(10)的顶面设有供上述 主板(20)卡固定位的凹槽(11)。
3.如权利要求1所述的图学投影教具，其特征在于所述图学投影教具包括有一能在 上述数板板面组成平面造形线图的制图组(60)，该制图组(60)包含数个能导入上述数板 定位孔(22)、(32)的定位件(61)、数条圈绕数定位件(61)形成平面造形线图的线绳(62)、 以及至少一条能穿过定位孔(22)、(32)以作向量线用途的长直杆(63)。
4.如权利要求3所述的图学投影教具，其特征在于所述定位件(61)具有能作为向线 段作用点的记号插梢(631)。
5.如权利要求1所述的图学投影教具，其特征在于所述图学投影教具包括有数片与 横板(30)构造相同、且能枢接在主板(20)及横板(30)侧缘以呈三维空间的直板(50)。
6.如权利要求5所述的图学投影教具，其特征在于所述主板(20)、横板(30)与直板 (50)的枢轴及枢座构造，能以铰链(70)替代实施。
7.—种如权利要求1所述的图学投影教具，其特征在于所述图学投影教具是以至少 三片或二片横板(30)，呈间隔水平枢接在上述主板(20)的同一侧板面，并在上述二横板 (30)侧缘，垂直枢接有至少二片或三片与横板(30)构造相同、且能与上述主板(20)侧缘枢 接的直板(50)，以拼组成一板面能掀合的中空箱体(2a)。
8.如权利要求7所述的图学投影教具，其特征在于所述图学投影教具能以上述6片 横板(30)或6片直板(50)、或是以2片横板(30)搭配4片直板(50)、或是以4片横板(30) 搭配2片直板(50)，拼组成一板面能掀合且能利于手拿示范的中空箱体(2b)。
9.如权利要求7或8所述的图学投影教具，其特征在于所述主板(20)、横板(30)与 直板(50)、或横板(30)与直板(50)的枢接，是以铰链(70)实施。
专利摘要本实用新型为一种图学投影教具，具二形态，形态一是由一基座、一立设在基座上且呈透光状的主板、至少一以板侧缘水平枢接在主板板面的横板、及至少一穿设主板而使端部接连横板的吊线组成。该主板板面具网格状的座标线，在格线交集处贯穿具座标点用途的定位孔，另在主板板面及侧缘处，分别结合有主板枢座及主板枢轴。该横板是具有与主板相同透光性、座标线及定位孔特征，且在横板侧缘结合有配合主板枢座及主板枢轴的横板枢轴及横板枢座。该吊线能被调整而使前述二板呈相互垂直状态。形态二特征在于由前述主板、三片横板及二片直板，拼组成一板面能掀合的中空箱体。
文档编号G09B23/00GK201662907SQ200920174358
公开日2010年12月1日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者林振辉 申请人:林振辉