專利名稱：一種翻板式黑板的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種教學用具，特別涉及一種翻板式黑板。
背景技術：
長期以來，黑板加粉筆的教學已成為我國初、中等教育中的一種普遍模式，它所帶來的粉塵污染對教師和學生的健康危害是有目共睹的。
現有的教學用黑板主要有三種，一種是固定的單塊板，一面使用，用完擦拭掉粉筆筆跡即可再次使用，如通用的弧形黑板和平面教學黑板等。另一種是擴展了使用面積的教學黑板，如若干塊上下可升降的、或是左右可移動的組合黑板。還有一種是用輥子帶動的軟面板，有一定的自動擦拭機構，可循環利用。前兩種教學板都要經教師或學生將粉筆筆跡擦拭干凈后方可再次使用，由于擦拭過程暴露在教室中，由此而產生的粉塵污染對師生，尤其是授課教師的身體健康造成嚴重的危害。后一種由于循環路程遠，更新板面所用的時間很長，且更新后就難于找回上次所書寫的內容，所以該類產品并沒有得到大面積的推廣使用。

發明內容
本發明為了從根本上改善教學環境克服現有教學黑板所存在的擦拭困難及粉筆粉塵污染對教師身體健康的危害，而提供了一種免人工擦拭并可杜絕粉塵外泄污染及黑板內容可以保存的翻板式拼接黑板，特別適用于量大而面廣的中小學教學使用。
為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的一種翻板式黑板，包括面板和傳動機構，所述面板由大小、形狀相等的多個板條拼接構成；該板面上、下邊分別設置有上、下滑道；上、下滑道中設置有拉壓機構，下滑道中還設置有翻轉機構；所述每個板條兩側分別設有楔、槽，板條之間的拼接為楔和槽的楔合，每個板條上下端均設有連桿及軸承，并分別與上滑道中的拉壓機構和下滑道中的拉壓機構及翻轉機構連接，所述傳動機構包括電機及與其軸連接的分速箱，分速箱的兩個輸出軸分別通過傳力桿和傳動鏈輪連接拉壓機構和翻轉機構。
上述方案中，所述拉壓機構包括有長度相同的多個滑塊構成的兩組滑塊組，每組滑塊的的數量與板條數相等，第一塊為拉壓塊，每個滑塊的中間設有一個安裝連桿軸承的軸承套，滑塊的兩端分別設有扣耳和扣環，滑塊之間由扣環、扣耳依次相扣聯接，兩組滑塊分別裝在上滑道和下滑道的的拉壓滑道中，扣環的寬度減去扣耳的耳厚為板條在拉散時分開的最大間隙量；所述拉壓塊由半齒輪和兩塊齒條嚙合裝配構成，兩組拉壓塊的齒條分別安裝在上、下拉壓塊滑道內，兩組拉壓塊的半齒輪由一根半齒輪軸相互連接，其中下拉壓塊滑道內的半齒輪連接分速箱的傳力桿。
所述翻轉機構包括設置在下滑道翻轉滑道中的多個翻轉構件，翻轉構件的數量與板條數相等，每個翻轉構件的下端設置有兩個同軸鏈輪，并伸出下滑道的底邊，翻轉構件上端為帶有槽口的翻轉體，所述槽口與板條下面一個連桿末端部的形狀相吻合，并互相吻接，每個翻轉構件之間由鏈條交替通過其上下鏈輪傳動連接，第一個翻轉構件的鏈輪與分速箱的傳動鏈輪用鏈條連接。
上述翻板式黑板在其背面還可設置擦拭機構，其包括上、下兩個絲杠、安裝在絲杠上的設有上、下架套的平行架以及安裝在上、下架套之間的兩個輥刷體，所述兩個輥刷體上分別設置有布刷套和毛刷套；兩個絲杠同向的一端分別連接設置在黑板背面一側的上、下錐齒輪組，其中下邊錐齒輪組的水平向錐齒輪與另外一個電機的軸聯接。
所述擦拭機構的水平向錐齒輪還同軸設有一個主動柱齒輪和一個與其嚙合的從動柱齒輪，該從動柱齒輪與設置在平行架的下架套中的輥刷體自轉驅動機構連接，該驅動機構包括一根穿過平行架下架套的、并與下絲杠平行的光杠，該光杠的一端連接從動柱齒輪，該光杠穿入平行架下架套部分設有齒輪組傳動機構連接兩個絆腳，該兩個絆腳分別連接兩個輥刷體的固定絆桿。
本發明的有益效果是，組成面板的板條在拉壓機構的帶動下可以被拉散，當每兩個相臨板條之間拉散后，拉壓機構停止工作；此時翻轉機構開始工作，帶動所有板條一起繞板條自身的豎直軸翻轉180度，當翻轉完畢后，翻轉機構停止工作，同時拉壓機構又開始工作，即將板條壓緊，由于板條兩側分別設有楔、槽，壓緊過程中相鄰板條由于楔槽的配合，使整個板面具有很高的平整性和嚴密性。這樣，黑板實現翻轉，即有字的正面翻轉到背面，可予以擦除，也可予以保存；干凈的無字反面翻轉到正面可供教師繼續使用。在整個板面翻轉拼接完成后，設在黑板背面的擦拭機構根據需要可在另一電機的驅動下進行有字背面的擦拭工作，擦拭機構的擦拭輥子一個為布刷輥，一個為毛刷輥，兩個輥子在平行架下部的驅動機構帶動下可以轉動，同時在上下兩個絲杠的帶動下，平行架和刷輥一起可以在板面上左右移動，這樣擦拭機構就可以自動在黑板的背面完成整個黑板擦拭過程，擦拭過程不影響正面的同時使用。由于板面具有很高的密封性，擦拭機構所擦拭掉的粉塵會在黑板背面自行沉降，因此不會使粉塵對教室一面造成污染而影響師生身體健康，


圖1為本發明的外觀示意圖，其中圖1a是黑板的正視圖，圖1b是黑板的側視圖。
圖2為本發明黑板拉開的結構示意圖，其中圖2c是正視圖，圖2d是上滑道3的長度方向的剖視圖。
圖3為圖2中板條1的結構圖，其中圖3e是單塊板條橫截面圖，圖3f是單塊板條正視圖。
圖4為圖1中下滑道7的結構圖，其中圖4g是單塊板條所在下滑道的橫截面圖，圖4h是下滑道橫截面形狀示意圖。
圖5為圖2中滑塊41的結構圖，其中圖5j是滑塊連接示意圖，圖5k是單個滑塊結構圖，圖5m是單個滑塊側視圖。
圖6為圖2中的拉壓塊49的結構圖，其中圖6o是上下拉壓快連接示意圖，圖6p是拉壓快的俯視圖。
圖7為圖2中翻轉構件44的結構圖，圖7x是其主視圖，圖7y是其側視圖。
圖8為圖1中的擦拭機構70的結構示意圖。
圖9為圖8中平行架10與輥刷體34的組裝示意圖。
圖10為圖9中平行架上下架套的內部結構圖，其中圖10a、10b是上架套28的結構示意圖，圖10c、10d是下架套20的結構示意圖。
圖11為圖2中的分速箱47的內部結構示意圖。
圖12為另一種平行架的輥刷體34的驅動裝置示意圖，其中圖12U是平行架10與輥刷體34的組裝示意圖，圖12W是其下架套的剖視圖。
圖13為圖11分速箱傳力桿和鏈輪45的運動規律示意圖，其中圖13v是拉壓機構的運動規律，圖13t是翻轉機構的運動規律。
具體實施例方式
以下結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
如圖1、圖2所示，一種翻板式黑板，由兩側帶有楔槽5的有一定厚度的多個板條1構成整個面板，面板上、下邊各設置有上下滑道3、7，上、下滑道7內設有拉壓機構，下滑道7還設有翻轉機構，板條1在拉壓機構的帶動下可以被拉散，當拉散后每兩個板條1之間都有一定量的間隙，該間隙可以保證板條1在翻轉時，相臨的板條之間不會發生碰撞；板條1相互間被拉散到一定間隙后，拉壓機構停止工作；此時翻轉機構開始工作，帶動所有板條一起繞板條自身的豎直軸Z翻轉180度，當翻轉完畢后，翻轉機構停止工作，同時拉壓機構又開始工作，即將板條1壓緊，由于板條1兩側分別設有楔、槽5，壓緊過程中相鄰板條1由于楔槽的配合，使整個板面具有很高的平整性和嚴密性。在黑板背面可設置有擦拭機構70，可在板面翻轉后將字跡自動擦除。
圖1的蓋板2是由輕彈簧帶動的，當板條1翻轉時，板條1給它的力足夠將它推開。它的作用是，黑板正面上下兩塊蓋板2可以使整個板面更加完整，增加整個黑板的美觀性。設在背面的兩塊蓋板2的作用是，防止粉塵落入下滑道7里面，使各個部件運動更加靈活。黑板的右邊設有側蓋板4，其作用同樣是使整個板面更加美觀，同時它還可以防止內部粉塵的外泄。當板條1被拉散時，它一同被移開，側蓋板4設在控制箱6的外面，在控制箱6的外面運動。控制箱6是電機48、39、分速箱47等裝置的所處位置，更換輥刷的刷布和維修等都可以在控制箱6中完成。黑板左邊可設有側框8，當需要兩塊這樣的黑板時，只須取下側框8，將另一塊黑板在側框8處對接安上即可。
如圖3～圖7所示，板條1兩端分別裝有上、下兩個連桿42，兩個連桿上分別設有軸承40，同時，下面一個連桿的末端部43被銑出兩個平面，其形狀與圖7中的翻轉體62的槽口相吻合。連桿軸承40鑲嵌在圖5滑塊41上的軸承套55內，同時滑塊41之間由扣環54、扣耳53依次相扣聯接，在圖6拉壓塊49的帶動下，可以實現逐塊運動，使每兩個滑塊41之間拉開一定的間隙H，這個間隙是為了保證板條1在翻轉時每兩塊之間互不干涉，拉壓塊49由半齒輪50和兩塊齒條56的嚙合裝配，當半齒輪50轉動時即可帶動齒條56實現左右運動，齒條56再帶動拉壓塊49左右運動，兩塊齒條56安裝在圖2上、下拉壓塊滑道52內，半齒輪50由半齒輪軸51相互連接實現同步運動，并由傳力桿57連接圖11的分速箱47。所有滑塊41裝在上滑道3和下滑道7的的拉壓滑道64中。當拉壓塊49運動時會逐次帶動各個滑塊41運動，滑塊41的運動會帶動軸承40同時帶動板條1直線運動。
翻轉構件44設置在下滑道7的翻轉滑道65內，在板條1被拉散與壓緊過程中，板條1連桿端部43銑出的兩個平面插入翻轉體62上的槽口63內，由于板條1的連桿端部43銑出的兩個平面和板條平面平行，當連桿端部43在翻轉滑道65及翻轉體62上的槽口63內左右運動時，可以保證每個板條的兩平面處在一個豎直平面內，這樣就可以保證整個板條拼接板面的平整性。當板條1被拉壓塊49逐塊拉散后，滑塊41之間產生間隙H；當扣耳53和扣環54運動到極限位置時，即為兩個滑塊41之間的間隙H為最大時，也是兩個板條1之間的間隙，這個間隙可以滿足板條1翻轉時互不干涉，同時也可以保證板條1被拉散后每個板條正好和翻轉構件44的旋轉體62上的槽口63相配合，在旋轉體62轉動180度后，板條1即可實現翻轉。由于旋轉體62的槽口63和板條端部43所銑出平面4的形狀相吻合，翻轉機構很容易帶動所有板條1實現180度翻轉。
上述的長度相同的滑塊41、拉壓塊49及半齒輪50、半齒輪軸51構成了本發明的拉壓機構，滑塊41的中間有一個可以裝連桿軸承40的軸承套55，滑塊41的兩端有可以將兩滑塊連接到一起的、可相對位移的連接部分，為扣耳53和扣環54，其最大位移量也就是板條1在拉散時所應該保證互不干涉的間隙量，因此滑塊41間的最大的間隙H應等于扣環54的寬度D減去扣耳的耳厚S。
第一塊滑塊是圖6所示的拉壓塊49，上下滑道3、7中的拉壓塊滑道52內各設置一塊，該拉壓塊49帶動上下拉壓滑道64中的所有滑塊41實現板條1的拉散和壓緊運動，其結構及驅動方式前面已做了詳細描述，此處不再贅述。
翻轉機構包括設置在下滑道7翻轉滑道65中的翻轉構件44，該翻轉構件44的下端設置有兩個同軸鏈輪45，并伸出下滑到7的底邊，翻轉構件44上端為帶有槽口63的翻轉體62，每個翻轉構件44之間由鏈條46交替的通過其上下鏈輪45傳動連接，第一個翻轉構件44的鏈輪與圖11分速箱47的鏈輪45用鏈條連接，從而可實現所有翻轉構件44作180度轉動。
如圖8～10所示，黑板擦拭機構設置在黑板的背面，包括兩個絲杠12、安裝在絲杠上的平行架10以及上下平行架套之間的輥刷體9、11，兩個絲杠12由另外一個電機39提供動力，電機39通過設置在黑板背面一側的兩對90度嚙合的錐齒輪13傳遞給絲杠12一同步運轉動力，兩對錐齒輪13的垂直向錐齒輪之間由長軸68連接，也可用鏈輪鏈條配合實現絲杠12的同步運動，其中在下面的一個絲杠12平行設置有一根光杠15，該光杠15由設置在下面錐齒輪組的水平向錐齒輪連軸的柱齒輪組14帶動，兩個輥刷體9、11中，一個可作成布刷套33，另一個可作成毛刷套37，這樣可以更有效的擦除粉筆筆跡。
兩輥刷體34上下端部分別裝有活動絆桿31和固定絆桿35，絆桿31、35上均設有絆釘30，活動絆桿31底下裝有彈簧32，可以使絆桿31伸長和壓縮，通過活動絆桿31的伸縮即可將輥刷體34裝在平行架10的上架套28和下架套20相應的絆腳18上，此時，絆桿上的絆釘30剛好插入絆腳的絆槽17中，從而輥刷體34可以在下架套20的主動絆腳18的驅動下沿黑板水平方向自身轉動。
圖10下架套20中連接兩個主動絆腳18的齒輪為主動齒輪16和從動齒輪19，兩齒輪嚙合實現主動絆腳18的轉動；主動齒輪16下端設有水平錐齒輪26，其與設置在軸承架23、25間的錐齒輪24成90度嚙合，光杠15從下架套20的光杠入口21及軸承架23、25穿過，并與錐齒輪24同軸滑動聯接。上架套28中設有兩個軸承27連接兩個從動絆腳18使其隨下架套20的兩個主動絆腳18同步轉動。上、下架套28、20由支桿38連接，并分別設有絲杠螺母29、22，在絲杠12轉動時會帶動上、下架套28、20沿黑板水平方向同步左右移動，并帶動兩個輥刷體34的水平移動和自身的轉動，實現對拼接黑板有字背面全板面自動擦拭。
如圖11所示，拉散、翻轉、壓緊這三個動作的完成是靠同一個動力源來提供動力的，該動力源可為交、直流電機48，其轉軸與分速箱47的渦桿61連接并通過渦輪59將轉速降下來，再由渦輪59帶動設在渦輪59上下的兩組不完全齒輪組58、60，使兩組不完全齒輪組提供出所需要的有一定規律的轉動。不完全齒輪組58通過傳力桿57給拉壓機構提供動力；不完全齒輪組60通過鏈輪45給翻轉機構提供翻轉動力，控制機構可由電子電路控制。
如圖12所示，下架套20絆腳18的驅動還可以通過在主動齒輪16下端安裝一個鏈輪66來取代上述的錐齒輪24、26，和鏈輪66同一平面內布置一道鏈條67取代光杠15和柱齒輪14，當絲杠12推動擦拭機構移動時，由于鏈輪鏈條的嚙合，鏈輪66在平移的同時會有一個轉動，這樣就可以實現輥刷體34的轉動。
如圖13所示，本發明的傳動規律是當拉壓機構實現拉散動作時，經過不完全齒輪嚙合后使傳力桿57轉動，而鏈輪45則不運動。當拉散動作完成后，傳力桿57停止轉動，鏈輪45開始轉動，當鏈輪45轉動180度后，板條1完成了翻轉動作。當翻轉動作完成后，鏈輪45停止轉動，傳力桿57又開始轉動，實現壓緊動作。當壓緊動作完成后即完成了一個循環，拉散、翻轉、壓緊動作依次分步完成。不完全齒輪組58、60在蝸輪59的帶動下同時運動，分速箱所輸出的運動為傳力桿57的運動和鏈輪45的運動。所以分速箱47所提供的運動規律也就是傳力桿57和鏈輪45的運動規律。
整個黑板可以只完成翻轉，即翻轉后的內容如果想要再用，可以在翻轉后不驅動擦拭機構的動作，然后再翻轉回去即可。
本發明黑板不局限于以上實施例，也可以在平行架10后面安裝吸塵裝置，這樣就可以更加徹底的清除粉塵；本發明也可以分為左右兩整快這樣的黑板，教師可將黑板分成兩部分使用。
權利要求
1.一種翻板式黑板，包括面板和傳動機構，其特征是，所述面板由大小、形狀相等的多個板條拼接構成；該面板的上、下邊分別設置有上、下滑道；上、下滑道中設置有拉壓機構，下滑道中還設置有翻轉機構；所述每個板條兩側分別設有楔、槽，板條之間的拼接為楔和槽的楔合，每個板條上下端均設有連桿及軸承，并分別與上滑道中的拉壓機構和下滑道中的拉壓機構及翻轉機構連接，所述傳動機構包括電機及與其軸連接的分速箱，分速箱的兩個輸出軸分別通過傳力桿和傳動鏈輪連接拉壓機構和翻轉機構。
2.根據權利要求1所述的翻板式黑板，其特征是，所述拉壓機構包括有長度相同的多個滑塊構成的兩組滑塊組，每組滑塊的數量與板條數相等，第一塊為拉壓塊，每個滑塊的中間設有一個安裝連桿軸承的軸承套，滑塊的兩端分別設有扣耳和扣環，滑塊之間由扣環、扣耳依次相扣聯接，兩組滑塊分別安裝在上滑道和下滑道的的拉壓滑道中，扣環的寬度減去扣耳的耳厚為板條在拉散時分開的最大位移量；所述拉壓塊由一個半齒輪和兩塊齒條嚙合裝配，兩組拉壓塊的齒條分別安裝在上、下拉壓塊滑道內，每組拉壓塊的半齒輪由一根半齒輪軸相互連接，其中下拉壓塊滑道內的半齒輪連接分速箱的傳力桿。
3.根據權利要求2所述的翻板式黑板，其特征是，所述翻轉機構包括設置在下滑道翻轉滑道中的多個翻轉構件，翻轉構件的數量與板條數相等，每個翻轉構件的下端設置有兩個同軸鏈輪，并伸出下滑道的底邊，翻轉構件上端為帶有槽口的翻轉體，所述槽口與板條下面一個連桿末端部的形狀相吻合，并互相吻接，每個翻轉構件之間由鏈條交替通過其上下鏈輪傳動連接，第一個翻轉構件的鏈輪與分速箱的傳動鏈輪用鏈條連接。
4.根據權利要求1～3之一所述的翻板式黑板，其特征是，其板面背后還設置有擦拭機構，該擦拭機構包括上、下兩個絲杠、安裝在絲杠上的設有上、下架套的平行架以及安裝在上、下架套之間的兩個輥刷體，所述兩個輥刷體上分別設置有布刷套和毛刷套；兩個絲杠同向的一端分別連接設置在黑板背面一側的上、下錐齒輪組，其中下邊錐齒輪組的水平向錐齒輪與另外一個電機的軸聯接。
5.根據權利要求4所述的翻板式黑板，其特征是，所述水平向錐齒輪還同軸設有一個主動柱齒輪和一個與其嚙合的從動柱齒輪，該從動柱齒輪與設置在平行架的下架套中的輥刷體自轉驅動機構連接，該驅動機構包括一根穿過平行架下架套的、并與下絲杠平行的光杠，該光杠的一端連接從動柱齒輪，該光杠穿入平行架下架套部分設有齒輪組傳動機構連接兩個絆腳，該兩個絆腳分別連接兩個輥刷體的固定絆桿。
全文摘要
本發明公開了一種免人工擦拭并可杜絕粉塵外泄污染及黑板內容可以保存的翻板式黑板，包括面板和傳動機構，面板由大小、形狀相等的多個板條拼接構成；該面板的上、下邊分別設有上、下滑道；上、下滑道中設有拉壓機構，下滑道中還設有翻轉機構；每個板條兩側分別設有楔、槽，板條之間的拼接為楔和槽的楔合，每個板條上下端均設有連桿及軸承，并分別與上滑道中的拉壓機構和下滑道中的拉壓機構及翻轉機構連接；傳動機構包括電機及與其軸連接的分速箱，分速箱的兩個輸出軸分別通過傳力桿和傳動鏈輪連接拉壓機構和翻轉機構。本發明黑板可實現拉散、翻轉及壓緊動作，有字正面翻轉后，可自動被擦除，也可保存，特別適用于量大而面廣的中小學教學使用。
文檔編號B43L21/00GK1966282SQ20061010496
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月24日 優先權日2006年11月24日
發明者耿軍崗 申請人:陜西科技大學