專利名稱：擺臂式橢圓規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種非環(huán)形曲線的繪圖儀，特別是涉及一種用于繪橢圓的繪圖儀器。
背景技術(shù)：
由于橢圓是一種非環(huán)形曲線，因此要準(zhǔn)確地作出一個(gè)給定條件的橢圓，必須使繪圖筆尖作比較復(fù)雜的二維運(yùn)動(dòng)。畫橢圓的傳統(tǒng)方法有拉線畫法和十字規(guī)法。由于這些傳統(tǒng)方法存在作圖麻煩和不準(zhǔn)確的諸多不足，業(yè)內(nèi)人事提出很多不同的技術(shù)解決方案。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2004年9月8日授權(quán)公告了一種“連桿式橢圓規(guī)”實(shí)用新型專利(授權(quán)公告號(hào)為2261941)，該實(shí)用新型專利所公開(kāi)的技術(shù)方案是根據(jù)直角三角形中線長(zhǎng)原理作出的，因此“滑道”(或者是滑槽)則成為該實(shí)用新型必不可少的技術(shù)特征。由于滑槽與滑塊要在整個(gè)長(zhǎng)度上配合，因此加工困難，精度很難保證。配合緊了滑動(dòng)不靈活，松了作圖不準(zhǔn)確，而且作出的線條不光滑。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局1994年7月20日授權(quán)公告了一種“橢圓規(guī)結(jié)構(gòu)”發(fā)明專利(授權(quán)公告號(hào)為1025485)，該發(fā)明專利披露了主要由決定作圖區(qū)域大小的縱向?qū)к?、固定支承縱向?qū)к壍淖笥抑渭?、在縱向?qū)к壣匣瑒?dòng)的滑動(dòng)架、與連接銷兩頭鉸接的兩支撐臂、與連接銷樞接的導(dǎo)向臂、與導(dǎo)向臂一起組成曲柄滑塊導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的伸縮桿和擺動(dòng)桿組成。該發(fā)明所述的技術(shù)案明顯存在下述不足1、作圖區(qū)域由兩根縱向?qū)U的長(zhǎng)度確定，因此體積十分龐大，攜帶不便；2、整個(gè)裝置由固定在縱向?qū)U兩頭的左右支撐架定位，只適合放置在平整的圖板上使用，無(wú)法用于教學(xué)和鉚焊工的放樣，大大限制了其使用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是改進(jìn)部件之間的連接方式，提供一種無(wú)滑動(dòng)連接、體積小、使用方便靈活的橢圓規(guī)。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)解決方案是一種擺臂式橢圓規(guī)，包括支架、水平的橢圓作圖半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、以及搖把，其特征在于支架的上端向右水平延伸一橫梁，橫梁的頭部樞接有相互鉸接的上下橫擺桿；橫梁的根部樞接有相互鉸接的上下縱擺桿；下縱擺桿的另一頭與半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中銷套鉸接；所述的搖把的轉(zhuǎn)動(dòng)軸的下頭固定在半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的上調(diào)節(jié)座上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)有一軸套，下橫擺桿的另一頭鉸接在其側(cè)面。所述的上下橫擺桿將搖把的轉(zhuǎn)動(dòng)軸限制在一個(gè)垂直平面內(nèi)左右運(yùn)動(dòng)，上下縱擺桿將調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的銷軸限制在另一個(gè)垂直平面內(nèi)前后運(yùn)動(dòng)，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和銷軸的運(yùn)動(dòng)軌跡在作圖平面內(nèi)的正投影交叉點(diǎn)即為橢圓心。很顯然，所述的運(yùn)動(dòng)軌跡在作圖平面內(nèi)的正投影也就是橢圓的長(zhǎng)半軸和短半軸所在位置。
由于上述的技術(shù)方案中所述上下橫擺桿和上下縱擺桿都是相互鉸接的，因此上提搖把即可把繪圖筆提起，以便改變作圖區(qū)域，再次落筆作圖。
本實(shí)用新型所述的擺臂式橢圓規(guī)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)1、摒棄了滑槽與滑塊的滑動(dòng)傳動(dòng)，所有的傳遞運(yùn)動(dòng)的連接處均為鉸接，轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)，作圖準(zhǔn)確，操作輕便靈活；2、支架尺寸小，可一只手拿著移動(dòng)來(lái)改變作圖區(qū)域，適應(yīng)各種作圖要求，適用范圍廣；3、體積小攜帶方便；
4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，易于普及推廣。
具體實(shí)施方式

圖1為本實(shí)用新型所述的擺臂式橢圓規(guī)一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A向顯示搖把的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1的B向顯示上橫擺桿和下橫擺桿連接關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為解析圖1中上橫擺桿與下橫擺桿運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的示意圖；圖5為圖1的C向解析上縱擺桿與下縱擺桿運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的示意圖圖6為使用本實(shí)用新型所述的擺臂式橢圓規(guī)的作圖原理圖。
實(shí)施例參見(jiàn)圖1，水平的橢圓作圖半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)是這樣構(gòu)成的一上調(diào)節(jié)座9內(nèi)設(shè)一滑道，上調(diào)節(jié)板16插該滑道內(nèi)，兩者由蝶形螺釘8A緊定；一下調(diào)節(jié)座14內(nèi)設(shè)一滑道，下調(diào)節(jié)板19插該滑道內(nèi)，兩者由蝶形螺釘8B緊定；上調(diào)節(jié)板16的右端與下調(diào)節(jié)座14之間由一根銷軸17平行固定聯(lián)接在一起，銷軸17上套設(shè)一銷套18。
參見(jiàn)圖1并結(jié)合圖3、圖4和圖5，支架11是在立桿11A下端設(shè)一機(jī)腳11C，上端向右延伸一橫梁11B構(gòu)成；橫梁11B的右頭樞接有相互鉸接的上橫擺桿15A和下橫擺桿15B；橫梁11B的根部鉸接一上縱擺桿10A，上縱擺桿10A的下端鉸接一呈Z形的下縱擺桿10B；下縱擺桿10B的另一頭與半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中銷套18鉸接；所述的搖把的轉(zhuǎn)動(dòng)軸5下頭固定在半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的上調(diào)節(jié)座9上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸5上設(shè)有一軸套6，下橫擺桿15B的另一頭鉸接在其側(cè)面。
參見(jiàn)圖1和圖2，所述的搖把由手柄1、曲柄2和轉(zhuǎn)動(dòng)軸5相互垂直連接成Z字形構(gòu)成。為了便于收藏，曲柄2由兩段通過(guò)銷釘12鉸接在一起。
參見(jiàn)圖1，機(jī)腳11C下設(shè)有錐形規(guī)腳3和4；下調(diào)節(jié)板19的右頭設(shè)有畫筆或者是畫針13。
所述的上調(diào)節(jié)板16和下調(diào)節(jié)板19設(shè)有刻度，以便于根據(jù)所畫橢圓的大小準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)長(zhǎng)半軸和短半軸的長(zhǎng)度。
為了便于定位，在所述的支架11上標(biāo)出規(guī)腳4到銷軸17軸心線的距離。
以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型所述的擺臂式橢圓規(guī)的使用方法和作圖原理，以便公眾充分理解本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)更好地掌握實(shí)施本實(shí)用新型的技術(shù)手段。
一、使用方法1、設(shè)置。松開(kāi)碟形螺釘8A，調(diào)節(jié)上調(diào)節(jié)座9在上調(diào)節(jié)板16上的位置，使上調(diào)節(jié)座9的左端面所對(duì)著的刻度等于橢圓的長(zhǎng)、短半軸的差值，旋緊碟形螺釘8A。松開(kāi)碟形螺釘8B，調(diào)節(jié)下調(diào)節(jié)板19的位置，使下調(diào)節(jié)座14的左端面所對(duì)著的刻度等于橢圓的短半軸的長(zhǎng)度，旋緊碟形螺釘8B。
2、定位。使規(guī)腳3、4的尖端正對(duì)所要畫的橢圓短軸所在的直線，并且使規(guī)腳4的尖端到橢圓中心的距離等于支架11上預(yù)先標(biāo)示的長(zhǎng)度。
3、繪圖。左手四指抓住支架11的立桿11A，拇指向下按住支架11的左上角，右手轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，則畫筆畫出橢圓。
二、作圖原理以轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸5的軸心在繪圖面的投影的運(yùn)動(dòng)軌跡所在的直線為x軸，銷軸17的軸心在繪圖面的投影的運(yùn)動(dòng)軌跡為y軸建立如圖6所示的坐標(biāo)系。
設(shè)A、B分別為上轉(zhuǎn)動(dòng)軸5的軸心和銷軸17的軸心的投影，C為畫筆的筆尖，AC＝a，BC＝b，AB跟x軸的夾角為a，C點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y)，則x=BC×cosαy=AC×sinα]]>即x=b×cosαy=a×sinα]]>故x2b2+y2a2=1]]>
權(quán)利要求1.一種擺臂式橢圓規(guī)，包括支架、水平的橢圓作圖半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、以及搖把，其特征在于支架(11)的上端向右水平延伸一橫梁(11B)，橫梁(11B)的頭部樞接有相互鉸接的上下橫擺桿(15A、15B)；橫梁(11B)的根部樞接有相互鉸接的上下縱擺桿(10A、10B)；下縱擺桿(10B)的另一頭與半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中銷套(18)鉸接；所述的搖把(1、2、12、5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(5)的下頭固定在半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的上調(diào)節(jié)座(9)上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(5)上設(shè)有一軸套(6)，下橫擺桿(15B)的另一頭鉸接在其側(cè)面。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種非環(huán)形曲線的繪圖儀，更具體地說(shuō)是一種擺臂式橢圓規(guī)，該橢圓規(guī)包括支架、水平的橢圓作圖半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、以及搖把，其特征在于支架(11)的上端向右水平延伸一橫梁(11B)，橫梁(11B)的頭部樞接有相互鉸接的上下橫擺桿(15A、15B)；橫梁(11B)的根部樞接有相互鉸接的上下縱擺桿(10A、10B)；下縱擺桿(10B)的另一頭與半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中銷套(18)鉸接；所述的搖把(1、2、12、5)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(5)的下頭固定在半軸長(zhǎng)短的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中的上調(diào)節(jié)座(9)上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸(5)上設(shè)有一軸套(6)，下橫擺桿(15B)的另一頭鉸接在其側(cè)面。
文檔編號(hào)B43L11/00GK2743145SQ20042009471
公開(kāi)日2005年11月30日 申請(qǐng)日期2004年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者官蔚宇, 官攀云 申請(qǐng)人:官蔚宇