專利名稱：橢圓規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橢圓規(guī)。
背景技術(shù)：
橢圓規(guī)的研究由來已久，但時(shí)至今日，所用橢圓規(guī)仍無法完美的作圖、真正 普及?，F(xiàn)有的三腿橢圓規(guī)，雖然也能夠畫出橢圓，但是機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性不 高，且在操作上十分不便，通常都是將橢圓分成四段弧線，繪時(shí)再拼湊在一起， 因此不能一筆畫出連續(xù)性的曲線，更不易畫出小橢圓。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提出一種結(jié)構(gòu)簡單、便于操作、可繪制任意離心率 的橢圓圖形的橢圓規(guī)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種橢圓規(guī)，兩條軌道轉(zhuǎn)動連接形成底座，并于轉(zhuǎn)動 連接點(diǎn)處引出支架，支架的前端與曲臂活動連接；所述曲臂的頂端活動連接有兩 條傳遞條，兩條傳遞條分別垂直于底座的兩條軌道，且傳遞條垂足位于軌道中心 線上；兩條傳遞條的垂足處連接有一條運(yùn)筆條，運(yùn)筆條上設(shè)有畫針，畫針到兩條
傳遞條垂足的距離相等。通過對Sirason line的研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)Simson line 上一定比分點(diǎn)的軌跡是橢圓，根據(jù)該發(fā)現(xiàn)制作的橢圓規(guī)中，兩條軌道之間的夾角 影響橢圓離心率大小，曲臂與傳遞條的連接處到支架前端的曲臂中心的距離影響 橢圓的大小。這樣的橢圓規(guī)所需參數(shù)較少，且易于操作，只需手動調(diào)節(jié)一下即可 實(shí)現(xiàn)。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述兩條軌道的轉(zhuǎn)動連接點(diǎn)處還設(shè)有一個(gè)量角器， 由于底座上兩條軌道的夾角決定橢圓的離心率，因此，加上量角器之后，更方便 手動調(diào)節(jié)出需要的角度。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述曲臂包括搖柄和滑桿，支架夾在搖柄和滑桿之
間，搖柄和滑桿通過軸滑動連接，軸穿過支架頂端的孔；滑桿的頂端處設(shè)有一突 起；兩條傳遞條上設(shè)有與滑桿頂端的突起相對應(yīng)的滑槽，兩條傳遞條的垂足處還 各設(shè)有一突起，運(yùn)筆條上設(shè)有滑槽，運(yùn)筆條上的滑槽與傳遞條上的突起相對應(yīng)， 滑槽的長度大于兩條傳遞條垂足間的距離；這樣只要旋轉(zhuǎn)搖柄就可以控制滑桿繞 連接點(diǎn)轉(zhuǎn)動，且曲臂和傳遞條之間、傳遞條和運(yùn)筆條之間都采用滑槽與突起來實(shí)現(xiàn)滑動連接，更方便調(diào)節(jié)各部件之間的相對位置，拆卸安裝也便利很多。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述滑桿上自突起開始向滑桿尾部標(biāo)記有相應(yīng)的刻
度值，。由于突起到支架前端的曲臂中心的距離決定了橢圓的大小，因此，加上 刻度之后，更方便手動調(diào)節(jié)出需要的長度，使橢圓的繪制變得簡單易行。


圖1為本發(fā)明的主視圖。
圖2為本發(fā)明的仰視圖(因繪圖不便，本圖省略傳遞條以及運(yùn)筆條)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步說明。 .參見圖l、圖2，兩條軌道1在A點(diǎn)處轉(zhuǎn)動連接在一起，從A點(diǎn)還引出一支 架2，支架2的前端設(shè)有曲臂3，曲臂3由搖柄3-1和滑桿3-2組成，支架2夾 在搖柄3-1和滑桿3-2之間，搖柄3-1的軸穿過支架2頂端的開孔與滑桿3-2 滑動連接。
滑桿3-2的頂端E點(diǎn)處設(shè)有一突起9，滑桿3-2上自突起9開始向滑桿3_2 尾部刻有刻度值。與滑桿3-2頂端相連接的兩條傳遞條4上均設(shè)有與突起9相對 應(yīng)的滑槽4-1，兩條傳遞條4交叉疊放，突起9嵌入傳遞條4交叉點(diǎn)處的凹槽中， 因此，傳遞條4均可繞突起9旋轉(zhuǎn)以及沿著滑槽方向滑動，旋轉(zhuǎn)是為了使兩條傳 遞條4分別垂直于底座的兩條軌道1，沿著滑槽方向滑動是為了使傳遞條4的垂 足能位于各自垂直的軌道中心線上，實(shí)物中，支架2離底座的高度很低，因此兩 條傳遞條4的垂足處可搭在底座的兩條軌道1上。
兩條傳遞條4的垂足處也各設(shè)有一個(gè)突軸7，因此運(yùn)筆條5上也設(shè)有可與傳 遞條4上突軸7相對應(yīng)的滑道5-1，兩條傳遞條4上的突軸7均嵌入運(yùn)筆條5, 運(yùn)筆條5上滑道5-1的長度大于突軸7之間的距離，運(yùn)筆條5上設(shè)有畫針，畫針 位于兩條傳遞條4垂足距離的中點(diǎn)，安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)使畫針與紙面始終垂直，這樣能 使得繪出橢圓的筆跡連續(xù)、圓滑。
以兩條軌道的轉(zhuǎn)動連接處為中心，在A點(diǎn)處還設(shè)有一個(gè)量角器6，該量角器 6的0刻度處可以與兩條軌道1中的任意一條的中心線固定連接在一起。這樣只 要旋轉(zhuǎn)另一條軌道，就可輕松調(diào)節(jié)出所需要的角度。
以上是橢圓規(guī)的結(jié)構(gòu)說明，下面闡述一下該橢圓規(guī)的設(shè)計(jì)原理。Simson line定理認(rèn)為過三角形ABC外接圓上的一點(diǎn)P，作三邊垂線，三 個(gè)垂足共線，這根線叫西姆松線。
通過對Simson line的研究，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)從任意圓上動點(diǎn)向相交兩直線引 垂線，分兩垂足連線為定比人(入#1， AER)的點(diǎn)的軌跡是一個(gè)橢圓，兩線的
夾角^決定橢圓的離心率，圓的半徑R決定橢圓的大小。當(dāng)給定一個(gè)橢圓的長短
軸長a和b時(shí)，人取1時(shí)，圓的半徑R- U+b) /2; cosZ^ = (a-b)/(a+b)。
根據(jù)該發(fā)現(xiàn)制作的橢圓規(guī)中，兩條軌道1之間的夾角即為S ，曲臂3的滑桿 8頂端的突起到支架2前端曲臂軸心的距離即為圓的半徑R。因此，使用時(shí)，先 調(diào)節(jié)底座上兩條軌道1之間的夾角決定好橢圓的離心率，然后調(diào)整控制系統(tǒng)中曲 臂3的滑桿8頂端的突起到支架前端曲臂軸心的距離的長度，最后搖動搖柄7
一周即可繪出完整的橢圓。當(dāng)ze二9(r時(shí)繪出的為圓，當(dāng)ZP趨向(T時(shí)，繪出的
將近似為一條直線。
權(quán)利要求
1、一種橢圓規(guī)，其特征在于兩條軌道(1)轉(zhuǎn)動連接形成底座，并于轉(zhuǎn)動連接點(diǎn)處引出支架(2)，支架(2)的前端與曲臂(3)活動連接；所述曲臂(3)的頂端活動連接有兩條傳遞條(4)，兩條傳遞條(4)分別垂直于底座的兩條軌道(1)，且傳遞條(4)垂足位于軌道中心線上；兩條傳遞條(4)的垂足處連接有一條運(yùn)筆條(5)，運(yùn)筆條(5)上設(shè)有畫針，畫針到兩條傳遞條(4)垂足的距離相等。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橢圓規(guī)，其特征在于兩條軌道(1)的轉(zhuǎn)動連接 點(diǎn)處還設(shè)有一個(gè)量角器(6)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橢圓規(guī)，其特征在于曲臂(3)包括搖柄(3-l) 和滑桿(3-2)，支架(2)夾在搖柄(3-1)和滑桿(3-2)之間，搖柄(3-1)的 軸穿過支架(2)與滑桿(3-2)滑動連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的橢圓規(guī)，其特征在于滑桿(3-2)的頂端處設(shè)有 一突起(9)，兩條傳遞條(4)上設(shè)有與突起(9)相配合的滑槽(4-1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的橢圓規(guī)，其特征在于滑桿(3-2)上自突起(9) 開始向滑桿(3-2)尾部標(biāo)記有相應(yīng)的刻度值。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橢圓規(guī)，其特征在于兩條傳遞條(4)的垂 足處均設(shè)有突軸(7)，運(yùn)筆條(5)上的設(shè)有與前述突軸(7)相對應(yīng)的滑道(5-1)， 滑道(5-1)的長度大于兩條傳遞條(4)垂足間的距離。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橢圓規(guī)，兩條軌道轉(zhuǎn)動連接形成底座，并于轉(zhuǎn)動連接點(diǎn)處引出支架，支架的前端與曲臂活動連接；所述曲臂的頂端活動連接有兩條傳遞條，兩條傳遞條分別垂直于底座的兩條軌道，且傳遞條垂足位于軌道中心線上；兩條傳遞條的垂足處連接有一條運(yùn)筆條，運(yùn)筆條上設(shè)有畫針，畫針到兩條傳遞條垂足的距離相等。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性高，在操作上也十分方便，能一筆畫出連續(xù)性的曲線，且無論橢圓多小均能繪制。
文檔編號B43L11/04GK101612853SQ20091018156
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者王楊摶風(fēng) 申請人:王楊摶風(fēng)