一种建筑数学思维能力训练教具

摘要

本发明公开了一种建筑数学思维能力训练教具，涉及到思维训练辅助教具技术领域，种建筑数学思维能力训练教具，包括支撑组件，所述支撑组件的内部滑动设置有多个引导组件，所述支撑组件的后侧面设置有上料组件，所述上料组件的底端设置有传动组件，所述引导组件内设有修复组件；通过调整引导块的位置和角度，使得多个引导块在支撑框内部规划出一个引导路线，通过设置上料组件，上料组件内部的橡胶球可以经过多个引导块组成的引导路线运动，从而起到检验的效果，学生在利用引导块构建引导路线的过程中，可以实现对学生立体思维和数学思维的扩展训练，进而可以实现对学生建筑数学思维的训练。

说明书

技术领域

本发明涉及思维训练辅助教具技术领域，特别涉及一种建筑数学思维能力训练教具。

背景技术

对于低龄学生进行建筑数学启蒙教学时，如果主要依靠书本进行教学，则存在以下问题：教学方式枯燥，尤其对于低龄学生，无法充分调动学生的学习积极性，导致学生的学习积极性较差；学生仅靠书本方式学习数字，对数学的理解认识不够深刻，导致学生难以真正理解数学的各种概念和知识，书本教学为平面教学，学生的立体思维难以得到拓展，教学具有一定的局限性，因此，对学生建筑数学思维能力训练的效果较差。因此，发明一种建筑数学思维能力训练教具来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑数学思维能力训练教具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑数学思维能力训练教具，包括支撑组件，所述支撑组件的内部滑动设置有多个引导组件，所述支撑组件的后侧面设置有上料组件，所述上料组件的底端设置有传动组件，所述引导组件内设有修复组件；

所述引导组件包括滑座，所述滑座的后侧面中部设有永磁铁，所述滑座的外侧面中部固定连接有固定套，所述固定套的内部设置有活动块，所述固定套的内壁开设有多个呈环形阵列分布的弧形限位槽，所述活动块的外侧壁开设有两个呈对称分布的限位插槽，所述限位插槽的内部设置有球形限位块，所述限位块的一侧通过弹簧与限位插槽活动连接；所述限位块的另一侧与限位槽的内壁相贴合，所述活动块中部开设有定位插槽，所述定位插槽的内部插接连接有锥形定位插块，所述定位插块的外侧壁贯穿开设有两个对称分布的条形槽，所述定位插块的内侧壁中部固定连接有“V”形弹性块，所述定位插块的一端设置有引导块。

优选的，所述修复组件包括设置于弹性块中部的螺栓，所述螺栓贯穿定位插块，所述定位插槽内设有圆形凹槽，所述圆形凹槽远离定位插块的一侧设有圆角方形凹槽，所述圆形凹槽内转动连接有转动环，所述转动环远离定位插块的一侧固定有与方形凹槽配合的方形弹性形变块，所述转动环内壁设有与螺栓配合的螺母，所述螺母远离螺栓的一端位于方形弹性形变块内部，且所述螺母远离螺栓一端一体成型有端板，所述端板远离螺栓的一端设有螺柱，所述活动块内设有使两个限位插槽相连通的连通槽，所述连通槽内对称设有两个第一楔形块，所述连通槽内设有导向槽，所述导向槽内设有与两个第一楔形块楔形配合的第二楔形块，所述第二楔形块内设有与螺柱螺纹配合的螺纹孔。

优选的，所述定位插块的外侧壁一端固定连接有定位筋，所述定位筋与定位插槽的槽口处卡接连接，所述定位插块的外侧壁一端固定连接有两个对称分布的凸块，所述凸块设置为“工”形结构。

优选的，所述引导块的外侧四角处分别设置为弧形、矩形、方形和三角形结构，所述引导块的内侧壁中部固定连接有环形套，所述环形套的内侧壁底端开设有环形槽，所述环形槽的槽口处开设有两个对称分布的方形槽，所述凸块位于环形槽和方形槽内。

优选的，所述支撑组件包括支撑框，所述支撑框的内侧壁底端固定连接有固定板，所述固定板的底端内壁开设有多个与滑座相适配的滑槽，多个所述滑槽相互垂直，所述滑槽的截面设置为“凸”形结构，所述支撑框的内侧壁顶端贯穿开设有进料口，所述支撑框的内侧壁底端中部贯穿开设有出料口，所述进料口和出料口均设置为圆形结构。

优选的，所述支撑框的内侧壁底端固定连接有两个导料板，所述导料板设置为倾斜结构，两个所述导料板呈对称分布，所述支撑框的底端内壁固定连接有两个固定块，两个所述固定块分别与两个导料板相对应。

优选的，所述支撑框的后侧面底端固定连接有两个支脚，两个所述支脚呈对称分布，所述支脚与支撑框的后侧面呈垂直分布，所述支撑框的前侧面一端通过销轴活动连接有箱门，所述箱门的后侧面一端和支撑框的前侧面一端均镶嵌有磁条，所述支撑框的前侧面底端固定连接有挡板，所述导料板和固定块的一端均与挡板的内侧壁固定连接，所述箱门和挡板的中部均镶嵌有玻璃板。

优选的，所述支撑框顶端设置有压框，所述压框的下表面两端均固定连接有卡块，所述卡块的内侧壁底端固定连接有定位块，所述定位块的底端设置为倾斜结构，所述支撑框的两侧顶端均开设有卡槽，所述卡槽的内侧壁底端开设有定位槽，所述定位槽与定位块相适配，所述卡槽的槽口处设置有倾斜面。

优选的，所述上料组件包括固定柱，所述固定柱与支撑框的后侧面中部固定连接，所述固定柱的一端固定连接有固定罩，所述固定罩的内部设置有上料板，所述上料板的外侧面贯穿开设有多个呈环形阵列分布的上料槽，所述进料口、出料口均与上料槽相适配，所述上料槽的内部设置有橡胶球，所述上料槽靠近支撑框的槽口处一端开设有延伸槽，所述延伸槽设置为凸台形结构，所述上料板的外侧壁固定连接有多个呈环形阵列分布的凸齿，所述上料板的中部贯穿开设有圆形槽，所述固定柱与圆形槽贯穿连接。

优选的，所述传动组件包括传动箱，所述传动箱的一侧与支撑框的后侧面底端固定连接所述传动箱的内侧壁中部通过轴承活动连接有传动轴，所述传动轴的中部固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮与凸齿相啮合，所述传动轴的一端固定连接有蜗轮，所述传动箱的一侧内壁通过轴承活动连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相啮合，所述蜗杆的一端固定连接有手轮，所述手轮位于传动箱的外侧。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设置支撑组件，支撑组件的内部滑动设置有多个引导组件，引导组件包括引导块，引导块的四角处分别设置为矩形、方形、三角形和弧形结构，通过调整引导块的位置和角度，使得多个引导块在支撑框内部规划出一个引导路线，通过设置上料组件，上料组件内部的橡胶球可以经过多个引导块组成的引导路线运动，从而起到检验的效果，学生在利用引导块构建引导路线的过程中，可以实现对学生立体思维和数学思维的扩展训练，进而可以实现对学生建筑数学思维的训练。

2、本发明通过设置上料组件和传动组件，传动组件和上料组件配合，可以将橡胶球从装置底部传输至装置顶部，从而可以实现装置的循环使用，而且，在对橡胶球进行传动的过程中，可以起到对学生思维的训练，进而提升装置的训练效果。

3、本发明通过设置引导组件，引导组件包括滑座和引导块，引导块与滑座通过插接的方式连接，从而使得部分引导块可以被拆卸，进而提升了引导块构建引导路线的多样性，使得装置具有更多进阶的训练方法，从而进一步的提升了装置的训练效果。

4、本发明通过设置修复组件，一方面，避免因弹性块弹性减弱，造成定位插块从定位插槽内脱落的情况发生；另一方面，使弹簧压缩，增加其弹簧的弹性，从而避免限位块无法起到限位的情况发生。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构展开状态示意图；

图3为本发明的引导块结构正面示意图；

图4为本发明的支撑框结构示意图；

图5为本发明图4中A处结构放大示意图；

图6为本发明的滑槽结构俯剖示意图；

图7为本发明的压框结构示意图；

图8为本发明的图7中B处结构放大示意图；

图9为本发明的上料板结构示意图；

图10为本发明的上料组件与传动组件位置关系示意图；

图11为本发明的传动组件结构示意图；

图12为本发明的上料板结构侧剖示意图；

图13为本发明的引导组件结构爆炸图；

图14为本发明的引导组件结构俯剖示意图；

图15为本发明的图14中C处结构放大示意图；

图16为本发明的滑座结构示意图；

图17为本发明的定位插块结构示意图；

图18为本发明的引导块结构示意图；

图19为本发明的图18中D处结构放大示意图；

图20为本发明实施例2修复组件结构连接示意图；

图21为本发明图20中E处结构放大示意图。

图中：1、支撑组件；2、引导组件；3、上料组件；4、传动组件；5、修复组件；101、支撑框；102、固定板；103、滑槽；104、进料口；105、出料口；106、导料板；107、固定块；108、支脚；109、箱门；110、挡板；111、压框；112、卡块；113、定位块；114、卡槽；115、定位槽；116、倾斜面；201、滑座；202、固定套；203、活动块；204、限位槽；205、限位插槽；206、限位块；207、永磁铁；208、定位插槽；209、定位插块；210、定位筋；211、条形槽；212、弹性块；213、凸块；214、引导块；215、环形套；216、环形槽；217、方形槽；301、固定柱；302、固定罩；303、上料板；304、上料槽；305、延伸槽；306、凸齿；307、圆形槽；401、传动箱；402、传动轴；403、传动齿轮；404、蜗轮；405、蜗杆；406、手轮；501、螺栓；502、转动环；503、方形弹性形变块；504、螺母；505、螺柱；506、第一楔形块；507、第二楔形块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供了如图1至图19所示的一种建筑数学思维能力训练教具，包括支撑组件1、引导组件2、上料组件3和传动组件4，支撑组件1的内部滑动设置有多个引导组件2，支撑组件1的后侧面设置有上料组件3，上料组件3的底端设置有传动组件4。

支撑组件1包括支撑框101，支撑框101的内侧壁底端固定连接有铁磁性固定板102，固定板102的底端内壁开设有多个滑槽103，多个滑槽103相互垂直，滑槽103的截面设置为“凸”形结构，支撑框101的内侧壁顶端贯穿开设有进料口104，支撑框101的内侧壁底端中部贯穿开设有出料口105，进料口104和出料口105均设置为圆形结构，支撑框101的内侧壁底端固定连接有两个导料板106，导料板106设置为倾斜结构，导料板106可以对橡胶球起到引导作用。

具体的，两个导料板106呈对称分布，支撑框101的底端内壁固定连接有两个固定块107，两个固定块107分别与两个导料板106相对应，支撑框101的后侧面底端固定连接有两个支脚108，两个支脚108呈对称分布，支脚108与支撑框101的后侧面呈垂直分布，支撑框101的前侧面一端通过销轴活动连接有箱门109，箱门109的后侧面一端和支撑框101的前侧面一端均镶嵌有磁条，磁条的设置使得箱门109可以被吸附在支撑框101的外侧。

更为具体的，支撑框101的前侧面底端固定连接有挡板110，导料板106和固定块107的一端均与挡板110的内侧壁固定连接，箱门109和挡板110的中部均镶嵌有玻璃板，支撑框101顶端设置有压框111，压框111的下表面两端均固定连接有卡块112，卡块112的内侧壁底端固定连接有定位块113，定位块113的底端设置为倾斜结构，支撑框101的两侧顶端均开设有卡槽114，卡槽114的内侧壁底端开设有定位槽115，定位槽115与定位块113相适配，卡槽114的槽口处设置有倾斜面116，倾斜面116的设置方便了卡块112插入卡槽114中。

并且，定位块113和定位槽115配合，使得卡块112与卡槽114之间的位置被固定，从而使得压框111与支撑框101之间的位置被固定，由于滑槽103的顶端延伸至支撑框101的顶端，将压框111与支撑框101分离时，可以将引导组件2从滑槽103的顶端取出。

引导组件2包括滑座201，滑座201的后侧面中部设有永磁铁207，滑座201位于支撑框101内，滑座201与滑槽103相适配，滑座201在滑槽103中滑动，可以实现对滑座201位置的调整。

具体的，滑座201的外侧面中部固定连接有固定套202，固定套202的内部设置有活动块203，固定套202的内壁开设有多个呈环形阵列分布的限位槽204，限位槽204设置为弧形结构，活动块203的外侧壁开设有两个呈对称分布的限位插槽205，限位插槽205的内部设置有限位块206，限位块206设置为球形结构，限位块206的一侧通过弹簧与限位插槽205活动连接，限位块206的另一侧与限位槽204的内壁相贴合，限位块206和限位槽204配合，使得活动块203和固定套202的位置在不受外力作用时保持固定。

更为具体的，活动块203中部开设有定位插槽208，定位插槽208的内部插接连接有定位插块209，定位插块209设置为锥形结构，定位插块209的外侧壁一端固定连接有定位筋210，定位筋210与定位插槽208的槽口处卡接连接。

并且，定位插块209的外侧壁贯穿开设有两个对称分布的条形槽211，定位插块209的内侧壁中部固定连接有弹性块212，弹性块212设置为“V”形结构，弹性块212的设置使得定位插块209在受到挤压时可以朝着内侧发生形变，当挤压消失后，定位插块209可以发生恢复形变。

而且，定位插块209的外侧壁一端固定连接有两个对称分布的凸块213，凸块213设置为“工”形结构，当环形套215向外运动时，凸块213的一端受到环形槽216内壁的挤压，使得环形套215可以带动凸块213向外运动，当环形套215转动时，凸块213的中部受到方形槽217内壁的挤压，使得环形套215可以带动凸块213转动。

进一步的，定位插块209的一端设置有引导块214，引导块214的外侧四角处分别设置为弧形、矩形、方形和三角形结构，引导块214的内侧壁中部固定连接有环形套215，环形套215的内侧壁底端开设有环形槽216，环形槽216的槽口处开设有两个对称分布的方形槽217，凸块213位于环形槽216和方形槽217内。

同时，转动引导块214，使得引导块214带动环形套215运动，环形套215带动定位插块209运动，定位插块209挤压定位插槽208的内壁，使得定位插块209带动活动块203转动，从而可以实现对引导块214角度的调整，活动块203在转动过程中，活动块203带动限位块206运动，而限位块206受到限位槽204内壁的挤压运动，使得限位块206运动至限位插槽205内，从而使得活动块203可以转动，活动块203转动完成后，限位块206在弹簧的作用下复位，此时限位块206和限位槽204配合，可以实现对引导块214位置的固定。

上料组件3包括固定柱301，固定柱301与支撑框101的后侧面中部固定连接，固定柱301的一端固定连接有固定罩302，固定罩302的内部设置有上料板303，上料板303的外侧面贯穿开设有多个呈环形阵列分布的上料槽304，进料口104、出料口105均与上料槽304相适配，上料槽304的内部设置有橡胶球，上料槽304靠近支撑框101的槽口处一端开设有延伸槽305，延伸槽305设置为凸台形结构，延伸槽305的开设方便了橡胶球进出上料槽304。

具体的，上料板303的外侧壁固定连接有多个呈环形阵列分布的凸齿306，上料板303的中部贯穿开设有圆形槽307，固定柱301与圆形槽307贯穿连接。

传动组件4包括传动箱401，传动箱401的一侧与支撑框101的后侧面底端固定连接，传动箱401的内侧壁中部通过轴承活动连接有传动轴402，传动轴402的中部固定连接有传动齿轮403，传动齿轮403与凸齿306相啮合，传动轴402的一端固定连接有蜗轮404，传动箱401的一侧内壁通过轴承活动连接有蜗杆405，蜗杆405与蜗轮404相啮合。

具体的，蜗轮404和蜗杆405之间具有自锁效果，当装置停止运行时，蜗轮404和蜗杆405配合，可以保证上料板303的位置固定，蜗杆405的一端固定连接有手轮406，手轮406位于传动箱401的外侧，手轮406的设置方便了学生转动蜗杆405。

在使用时，学生可以通过调整多个引导组件2的位置及角度，使得多个引导组件2在支撑组件1内部组成一个由上至下的引导通道，然后利用上料组件3将橡胶球输送至支撑组件1的顶端，此时橡胶球可以顺着多个引导组件2组成的通道向下运动，通过观察橡胶球的运动轨迹及其运动是否流畅来实现对规划路线的检验，通过使用传动组件4可以实现对上料组件3的驱动，学生在利用引导组件2规划橡胶球运动路线的过程中，可以实现对学生立体思维、建筑构造、数学计算等方面的思维训练，从而起到思维训练的效果。

学生在调整引导组件2时，通过推动滑座201，使得滑座201在滑槽103中滑动，可以实现对滑座201位置的调整，通过转动引导块214，使得引导块214带动环形套215运动，环形套215带动定位插块209运动，定位插块209挤压定位插槽208的内壁，使得定位插块209带动活动块203转动，从而可以实现对引导块214角度的调整，活动块203在转动过程中，活动块203带动限位块206运动，而限位块206受到限位槽204内壁的挤压运动，使得限位块206运动至限位插槽205内，从而使得活动块203可以转动，活动块203转动完成后，限位块206在弹簧的作用下复位，此时限位块206和限位槽204配合，可以实现对引导块214位置的固定。

在拆除部分引导块214时，向外拉动引导块214，使得引导块214带动环形套215向外运动，环形套215通过环形槽216带动凸块213向外运动，而凸块213带动定位插块209向外运动，定位插块209带动定位筋210向外运动，定位筋210受到定位插槽208内壁的挤压发生形变，此时定位插块209延伸条形槽211向内发生形变，此时定位插块209与定位插槽208之间的限位解除，此时定位插块209可以从定位插槽208中取出，引导块214与滑座201分离，此时可以实现对引导块214的拆除。

上料组件3在实现对橡胶球的输送时，转动手轮406，手轮406带动蜗杆405转动，蜗杆405带动蜗轮404转动，蜗轮404带动传动轴402转动，而传动轴402带动传动齿轮403转动，传动齿轮403带动凸齿306转动，进而带动上料板303转动，上料板303通过上料槽304带动橡胶球运动，直至橡胶球运动至进料口104，此时橡胶球在延伸槽305的作用下滑动进入进料口104内，橡胶球经过进料口104进入支撑框101内，此时橡胶球顺着多个引导组件2规划好的路线向下运动，直至橡胶球运动至支撑框101的底端，此时橡胶球顺着导料板106滚动，直至橡胶球滚动至出料口105，当上料板303上的上料槽304运动至出料口105的槽口处时，橡胶球可以滚动进入上料槽304内，此时上料板303可以实现对橡胶球的输送。

实施例2

基于上一实施例，由于限位块206的一侧通过弹簧与限位插槽205限位，和弹性块212结构，在长期使用过程中，弹簧和弹性块212容易弹性减弱，从而导致限位块206与限位插槽205无法限位，定位插块209与定位插槽208无法限位，进而导致引导组件2松动无法工作，在实施例1的基础上进行如下改进。

如图20-21，引导组件2内设有修复组件5，修复组件5包括设置于弹性块212中部的螺栓501，螺栓501贯穿定位插块209，定位插槽208内设有圆形凹槽，圆形凹槽远离定位插块209的一侧设有圆角方形凹槽，圆形凹槽内转动连接有转动环502，转动环502远离定位插块209的一侧固定有与方形凹槽配合的方形弹性形变块503，转动环502内壁设有与螺栓501配合的螺母504，螺母504远离螺栓501的一端位于方形弹性形变块503内部，且螺母504远离螺栓501一端一体成型有端板，端板远离螺栓501的一端设有螺柱505，活动块203内设有使两个限位插槽205相连通的连通槽，连通槽内对称设有两个第一楔形块506，连通槽内设有导向槽，导向槽内设有与两个第一楔形块506楔形配合的第二楔形块507，第二楔形块507内设有与螺柱505螺纹配合的螺纹孔。

使用时，引导组件2组装时，首先将滑座201插入滑槽103内，且不位于滑槽103纵横交错的位置，然后挤压定位插块209，使定位插块209插入定位插槽208，然后使螺栓501穿过定位插块209后与螺母504对齐，然后手扶活动块203，并同时转动定位插块209，从而使螺栓501与螺母504旋合，螺栓501尾端挤压弹性块212，使弹性块212张开，从而避免因弹性块212弹性减弱，造成定位插块209从定位插槽208内脱落的情况发生，然后将引导块214与凸块213插接，从而便可完成引导组件2的安装。

当需要调节与限位块206连接的弹簧时，通过拔出引导块214，然后手扶活动块203，并同时转动螺栓501，由于螺母504端部设有端板，螺母504与螺栓501形成一体，在螺栓501克服方形弹性形变块503弹力后，使螺栓501转动并带动螺母504共同转动，螺母504转动并带动端板上的螺柱505转动，螺柱505转动与螺纹孔旋合，在螺纹作用下，使第二楔形块507向第一楔形块506移动，在楔形配合作用下，进而使第二楔形块507推动两个第一楔形块506向两侧滑动，使内部弹簧压缩，增加弹簧的弹性，从而避免限位块206无法起到限位的作用发生。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。