本發(fā)明涉及教學(xué)用具技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，特別涉及一種磁力吸附式教學(xué)書寫用具。
背景技術(shù)：
教學(xué)用具是教師授課時使用工具的總稱，其能夠使學(xué)生直觀、形象地理解教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)用具的簡稱是教具，教具可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富感性認(rèn)識，幫助形成明確的概念，發(fā)展學(xué)生的觀察能力和思維能力。教具一般分為普通教具、特殊教具、幼兒教具三類。普通教具包括中小學(xué)基礎(chǔ)教育和大、中專各類專業(yè)教育所使用的常規(guī)和專業(yè)教具。
在普通教學(xué)用具中，黑板的使用是最為頻繁的，與黑板使用配合的是粉筆以及板擦。粉筆是石膏粉或滑石粉制作而成，粉筆和黒板磨擦寫字產(chǎn)生了灰塵，該灰塵中不僅包含有粉筆灰，同時還含有微量的苯和酚，吸多了回對肺和肝產(chǎn)生非常大的危害。對于處在一線教學(xué)的教師而言，使用粉筆進(jìn)行文字書寫或者是使用板擦擦黑板，都會造成大量的灰塵飛揚(yáng)，長期吸入粉筆灰對教師的身體健康會造成非常大的危害。
為了解決上問題，現(xiàn)有技術(shù)又提供了另外一種教學(xué)方式，即多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)一般是利用投影儀作為教學(xué)用具，其采用投影方式教學(xué)，這樣雖然解決了粉筆灰吸入的問題，但是其仍存在一定的缺陷：例如多媒體教學(xué)設(shè)備昂貴；使用需要進(jìn)行電子備課，而且教學(xué)期間的互動性較差；投影條件要求較高，在比較明亮的教室內(nèi)，投影清晰度較低，這樣會降低教學(xué)質(zhì)量。另外，長期的投影教學(xué)還會對學(xué)生的視力造成負(fù)面影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
（一）技術(shù)問題
綜上所述，如何解決傳統(tǒng)教學(xué)用具-黑板的使用會對人體產(chǎn)生負(fù)面影響的問題，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
（二）技術(shù)方案
本發(fā)明提供了一種磁力吸附式教學(xué)書寫用具，該書寫用具包括：
磁力顯示管，所述磁力顯示管包括有管體，所述管體為透明管體結(jié)構(gòu)，所述管體的前端為封閉端、其端面為平面結(jié)構(gòu)，所述管體的后端開設(shè)有安裝口，通過所述安裝口、于所述管體內(nèi)插入有封堵塞，所述封堵塞的外緣與所述管體的內(nèi)側(cè)壁氣密性接觸，所述封堵塞設(shè)置于所述管體內(nèi)、并將所述管體分割成封閉室和活塞室，所述封閉室位于所述管體的前端側(cè)，所述活塞室位于所述管體的后端側(cè)，于所述封閉室內(nèi)設(shè)置有能夠被磁力吸引的金屬粉，于所述活塞室中通過所述安裝口插入有一個可活動的磁力棒，所述磁力棒包括有插入到所述活塞室中的插入端以及外漏于所述管體外側(cè)的外漏端；
安裝構(gòu)架，所述安裝構(gòu)架上開設(shè)有通過孔，所述通過孔的孔徑形狀與所述磁力棒的橫截面形狀吻合，所述管體的后端與所述安裝構(gòu)架相抵，并且所述安裝口與所述通過孔相對，所述磁力棒穿過所述安裝口以及所述通過孔于所述活塞室內(nèi)活動設(shè)置，于所述安裝構(gòu)架上開設(shè)有多個所述通過孔，所述通過孔成規(guī)則矩陣式布置在所述安裝構(gòu)架上，各個所述通過孔上均設(shè)置有一個所述磁力顯示管，相鄰的兩個所述磁力顯示管相抵，所述安裝構(gòu)架為板式結(jié)構(gòu)，全部的所述磁力顯示管于所述安裝構(gòu)架的同側(cè)面設(shè)置、并與所述安裝構(gòu)架形成有磁力顯示單元；
底板，所述底板為板式結(jié)構(gòu)，所述底板設(shè)置于所述安裝構(gòu)架的一側(cè)面、并與所述安裝構(gòu)架平行，所述磁力棒的外漏端伸出并可與所述底板相抵；
發(fā)光板，所述發(fā)光板為透明板材，所述發(fā)光板的側(cè)邊上設(shè)置有照明組件，所述照明組件包括有發(fā)光單元，所述發(fā)光單元與所述發(fā)光板的側(cè)邊相對設(shè)置、并可向所述發(fā)光板提供照明光線，所述發(fā)光板設(shè)置于所述安裝構(gòu)架的另一側(cè)面、并與所述管體的前端相抵，所述發(fā)光板、所述磁力顯示單元以及所述底板依次設(shè)置、并形成有磁力顯示組件，于所述磁力顯示組件的外緣上封裝有邊框部件、并形成有一個完整的安裝單元；
磁力書寫筆，所述磁力書寫筆的筆頭設(shè)置有書寫磁鐵，所述書寫磁鐵的頂端的磁極與所述磁力棒的插入端的磁極相同，所述書寫磁鐵的磁力大于所述磁力棒的磁力；
磁力板擦，所述磁力板擦的一側(cè)面為擦拭面，于擦拭面上設(shè)置有擦拭磁鐵，所述擦拭磁鐵的外側(cè)面端的磁極與所述磁力棒的插入端的磁極相異。
優(yōu)選地，所述管體為長方形管體結(jié)構(gòu)，所述管體為pvc塑料管體或玻璃管體。
優(yōu)選地，所述照明組件設(shè)置有兩組，兩組所述照明組件相對設(shè)置、并分設(shè)于所述發(fā)光板相對的兩個側(cè)邊上。
優(yōu)選地，于所述底板朝向所述安裝構(gòu)架的一側(cè)面上設(shè)置有緩沖墊，所述緩沖墊與所述磁力棒相對設(shè)置、并可與所述磁力棒的外漏端相抵。
優(yōu)選地，所述緩沖墊為圓形片狀結(jié)構(gòu)，所述磁力棒為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述緩沖墊的直徑小于或等于所述磁力棒的橫截面直徑。
優(yōu)選地，所述緩沖墊設(shè)置有多個，全部的所述緩沖墊與所述磁力顯示管對應(yīng)設(shè)置。
優(yōu)選地，所述安裝構(gòu)架為泡沫塑料安裝構(gòu)架或鈦鎂合金安裝構(gòu)架；所述底板為塑料底板；所述發(fā)光板為透明的鋼化玻璃板。
優(yōu)選地，所述發(fā)光單元為led發(fā)光單元。
優(yōu)選地，所述金屬粉為奧氏體不銹鋼金屬粉，所述金屬粉的粒度在1-2mm之間。
優(yōu)選地，所述封堵塞為圓臺形結(jié)構(gòu)，所述封堵塞插入至所述管體內(nèi)、其朝向管體前端的一端為錐體結(jié)構(gòu)、其另一端為平面結(jié)構(gòu)；
所述封堵塞的母線與所述封堵塞的軸線之間具有3°-5°的夾角。
（三）有益效果
通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，在本發(fā)明提供的磁力吸附式教學(xué)書寫用具中，其通過磁力顯示管進(jìn)行圖像顯示，本發(fā)明不再使用傳統(tǒng)的粉筆進(jìn)行書寫工作，其顯示效果優(yōu)秀，而且不會產(chǎn)生粉塵污染，從而徹底解決了傳統(tǒng)粉筆書寫會對教師身體產(chǎn)生較大危害的問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例中磁力吸附式教學(xué)書寫用具的結(jié)構(gòu)示意圖；
在圖1中，部件名稱與附圖編號的對應(yīng)關(guān)系為：
管體1、封堵塞2、金屬粉3、磁力棒4、安裝構(gòu)架5、底板6、發(fā)光板7、照明組件8、磁力書寫筆9、磁力板擦10。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
請參考圖1，圖1為本發(fā)明實施例中磁力吸附式教學(xué)書寫用具的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明提供了一種磁力吸附式教學(xué)書寫用具，用于替代傳統(tǒng)黑板。
在本發(fā)明的一個實施方式中，該書寫用具包括有如下部件。
1、磁力顯示管
磁力顯示管包括有管體1，在本發(fā)明中，管體1優(yōu)選采用長方體結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以采用圓柱體結(jié)構(gòu)。管體1采用透明材料制成，例如pvc塑料或者是鋼化玻璃。
管體1具有一個圓柱體形狀的孔狀結(jié)構(gòu)，管體1的前端為封閉端、其端面為平面結(jié)構(gòu)，管體1的后端開設(shè)有安裝口，通過安裝口、于管體1內(nèi)（管體1具有的孔狀結(jié)構(gòu)內(nèi)）插入一個封堵塞2，封堵塞2的外緣與管體1的內(nèi)側(cè)壁氣密性接觸，封堵塞2設(shè)置于管體1內(nèi)、并將管體1分割成封閉室和活塞室，封閉室位于管體1的前端側(cè)，活塞室位于管體1的后端側(cè)。
在本發(fā)明中，管體1的前端端面通過拋光形成有一個非常平整的平面結(jié)構(gòu)，管體1采用一體式結(jié)構(gòu)，其能夠提高管體1的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。封堵塞2為薄板結(jié)構(gòu)，封堵塞2可以采用采用eva材料制成，封堵塞2采用圓臺形結(jié)構(gòu)設(shè)計，其包括有大徑端和小徑端，在安裝時，封堵塞2的小徑端朝向管體1的前端然后通過安裝口插入到管體1內(nèi)。
封堵塞2與管體1之間采用過盈方式連接，在封堵塞2插入到管體1之前首先在管體1填裝金屬粉3，之后再將封堵塞2插入到管體1內(nèi)，這樣封堵塞2在管體1內(nèi)就能夠使得管體1的內(nèi)部形成一個封閉室。
具體地，封堵塞2插入至管體1內(nèi)、其朝向管體1前端的一端為錐體結(jié)構(gòu)、其另一端為平面結(jié)構(gòu)；封堵塞2的母線與封堵塞2的軸線之間具有3°-5°的夾角。由于封堵塞2與管體1之間為過盈連接，因此，為了便于將封堵塞2插入到管體1內(nèi)部，封堵塞2采用了圓臺形結(jié)構(gòu)設(shè)計。
于封閉室內(nèi)設(shè)置有能夠被磁力吸引的金屬粉3，于活塞室中通過安裝口插入有一個可活動的磁力棒4，磁力棒4包括有插入到活塞室中的插入端以及外漏于管體1外側(cè)的外漏端。
磁力棒4為釹鐵硼磁鐵，其橫截面形狀與活塞室的橫截面形狀吻合，在本發(fā)明中，磁力棒4的橫截面可以采用規(guī)則的非圓形結(jié)構(gòu)，例如橢圓形或者矩形等，磁力棒4的一端插入到管體1的活塞室內(nèi)，磁力棒4的另一端設(shè)置在管體1的外部。當(dāng)磁力棒4向管體1的前端移動時，磁力棒4能夠吸引封閉室內(nèi)的金屬粉3、并使得金屬粉3被吸附在封堵塞2上，這樣，管體1前端基本上就看不到金屬粉3，在視覺上就能夠形成一個“黑洞”，該“黑洞”能夠吸收光線，當(dāng)加載光源時，該“黑洞”顯示效果比較亮。當(dāng)施加比較大的外部磁力時，該外部磁力將磁力棒4向后推，此時封閉室內(nèi)的金屬粉3被外部磁力吸引吸附在管體1的前端面上（當(dāng)外部磁力消失，金屬粉3則聚集在管體1的前端位置），這時上述的“黑洞”被金屬粉3封堵，光線被擋住后其顯示效果比較暗，這樣通過磁力作用就能夠使得磁力顯示管具有兩種顯示效果，即明亮或者黑暗。將磁力顯示管設(shè)置多個，每一個磁力顯示管形成一個像素單元，就能夠進(jìn)行圖像顯示。
2、安裝構(gòu)架
安裝構(gòu)架5用于對磁力顯示管進(jìn)行安裝固定。在本發(fā)明中，安裝構(gòu)架5采用平板式結(jié)構(gòu)，安裝構(gòu)架5上開設(shè)有通過孔，通過孔的孔徑形狀與磁力棒4的橫截面形狀吻合，管體1的后端與安裝構(gòu)架5相抵，并且安裝口與通過孔相對，磁力棒4穿過安裝口與通過孔可于活塞室內(nèi)活動，于安裝構(gòu)架5上開設(shè)有多個通過孔，通過孔成規(guī)則矩陣式布置在安裝構(gòu)架5上，各個通過孔上均設(shè)置有一個磁力顯示管，相鄰的兩個磁力顯示管相抵，安裝構(gòu)架5為板式結(jié)構(gòu)，全部的磁力顯示管于安裝構(gòu)架5的同側(cè)面設(shè)置、并與安裝構(gòu)架5形成有磁力顯示單元。
在本發(fā)明中，管體1采用長方體結(jié)構(gòu)，相鄰的兩個管體1相抵，這樣由磁力顯示管形成的像素單元之間基本上不會有間隙存在，可以提高本發(fā)明的顯像效果。
在本發(fā)明的一個實施方式中，安裝構(gòu)架5采用pvc泡沫板制成，或者是鈦鎂合金板材制成，通過孔通過沖壓在安裝構(gòu)架5成型，安裝構(gòu)架5為一體式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以提高磁力顯示管安裝的可靠性以及穩(wěn)定性。
3、底板
底板6設(shè)置在安裝構(gòu)架5的背面，底板6的邊緣通過支架（螺釘）與安裝構(gòu)架5實現(xiàn)固定連接，根據(jù)磁力棒4的最大伸出量底板6與安裝構(gòu)架5之間具有一定的間隙，該間隙能夠滿足磁力板的伸出要求，同時還能夠?qū)Υ帕Π暹M(jìn)行止步，避免磁力棒4掉落。
底板6為板式結(jié)構(gòu)，底板6設(shè)置于安裝構(gòu)架5的一側(cè)面、并與安裝構(gòu)架5平行，磁力棒4的外漏端伸出并可與底板6相抵。
為了降低本發(fā)明的整體質(zhì)量，在本發(fā)明的一個實施方式中，底板6采用輕質(zhì)的pvc泡沫板制成。
4、發(fā)光板
由上述可知，為了能夠使得磁力顯示管進(jìn)行顯像需要施加外部光源，因此本發(fā)明提供了一個發(fā)光部件即發(fā)光板，該發(fā)光板7為透明板材，發(fā)光板7的側(cè)邊上設(shè)置有照明組件8，照明組件8包括有發(fā)光單元，發(fā)光單元與發(fā)光板7的側(cè)邊相對設(shè)置、并可向發(fā)光板7提供照明光線，發(fā)光板7設(shè)置于安裝構(gòu)架5的另一側(cè)面、并與管體1的前端相抵，發(fā)光板7、磁力顯示單元以及底板6依次設(shè)置、并形成有磁力顯示組件，于磁力顯示組件的外緣上封裝有邊框部件、并形成有一個完整的安裝單元。
具體地，邊框部件采用不銹鋼或者鋁合金型材制成，這樣可以提高整個安裝單元的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
5、輔助部件
輔助部件包括有磁力書寫筆9以及磁力板擦10，磁力書寫筆9的筆頭設(shè)置有書寫磁鐵，書寫磁鐵的頂端的磁極與磁力棒4的插入端的磁極相同，書寫磁鐵的磁力大于磁力棒4的磁力；磁力板擦10的一側(cè)面為擦拭面，于擦拭面上設(shè)置有擦拭磁鐵，擦拭磁鐵的外側(cè)面端的磁極與磁力棒4的插入端的磁極相異。
在不顯象狀態(tài)下，磁力棒4靠近管體1的前端并將金屬粉3吸引到封堵塞2的位置，這樣從正面看，全部的管體1在發(fā)光板7的照亮作用下都處于明亮狀態(tài)。使用磁力書寫筆9進(jìn)行書寫時，其筆頭上設(shè)置的書寫磁鐵由于同極相斥能夠?qū)⒋帕Π?向底板6方向推出，磁力棒4遠(yuǎn)離封堵塞2后其吸引力減小，這時封閉室內(nèi)的金屬粉3受磁力書寫筆9的磁力吸引向管體1前端移動，這時磁力書寫筆9經(jīng)過的路徑會顯示變暗。
通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計，在本發(fā)明提供的磁力吸附式教學(xué)書寫用具中，其通過磁力顯示管進(jìn)行圖像顯示，本發(fā)明不再使用傳統(tǒng)的粉筆進(jìn)行書寫工作，其顯示效果優(yōu)秀，而且不會產(chǎn)生粉塵污染，從而徹底解決了傳統(tǒng)粉筆書寫會對教師身體產(chǎn)生較大危害的問題。
在本發(fā)明的一個實施方式中，為了提高發(fā)光板7的照亮效果，在發(fā)光板7上設(shè)置的照明組件8設(shè)置有兩組，兩組照明組件8相對設(shè)置、并分設(shè)于發(fā)光板7相對的兩個側(cè)邊上。
當(dāng)然，照明組件8還可以設(shè)置四組，在發(fā)光板7的四個側(cè)邊上各設(shè)置一組照明組件。
具體地，發(fā)光單元為led發(fā)光單元。采用led發(fā)光單元作為光源，其具有節(jié)能、顯示效果好等優(yōu)點。
在本實施例中，于底板6朝向安裝構(gòu)架5一側(cè)面上設(shè)置有緩沖墊，緩沖墊與磁力棒4相對設(shè)置、并可與磁力棒4的外漏端相抵。
具體地，緩沖墊為圓形片狀結(jié)構(gòu)，磁力棒4為圓柱體結(jié)構(gòu)，緩沖墊的直徑小于或等于磁力棒4的橫截面直徑。
具體地，緩沖墊設(shè)置有多個，全部的緩沖墊與磁力顯示管對應(yīng)設(shè)置。
在此限定：安裝構(gòu)架5為泡沫塑料安裝構(gòu)架或鈦鎂合金安裝構(gòu)架；底板6為塑料底板；發(fā)光板7為透明的鋼化玻璃板。
在本發(fā)明中，金屬粉3為奧氏體不銹鋼金屬粉，金屬粉3的粒度在1-2mm之間。采用奧氏體不銹鋼金屬粉設(shè)計，其能夠降低金屬粉3的磁化，可以保證本發(fā)明長期使用后仍具有較高的顯示效果。
本發(fā)明的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。