多功能平行圓規(guī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種多功能平行圓規(guī)，包括自動(dòng)平行圓規(guī)、虛線生成器、多芯鉛筆，自動(dòng)平行圓規(guī)的一個(gè)平行腳外側(cè)通過(guò)連接插槽和連接插頭可插連接虛線生成器，虛線生成器與多芯鉛筆之間通過(guò)連接插槽和連接插頭可插連接。自動(dòng)平行圓規(guī)采用平行四連桿機(jī)構(gòu)，保證針腳和筆始終保持平行并垂直于紙面。虛線生成器采用固定規(guī)格的凸輪機(jī)構(gòu)，拖動(dòng)過(guò)程中使筆產(chǎn)生周期性且具有一定規(guī)律的上下移動(dòng)，從而畫(huà)出固定規(guī)格的虛線，通過(guò)平行更換凸輪可以快速切換工作模式，實(shí)現(xiàn)畫(huà)虛線或點(diǎn)劃線。多芯鉛筆采用平行四連桿機(jī)構(gòu)，在一只筆內(nèi)集成三種規(guī)格的自動(dòng)鉛筆，實(shí)現(xiàn)一鍵換芯。自動(dòng)平行圓規(guī)，虛線生成器，多芯鉛筆之間通過(guò)卡槽連接，組合便利，便于更換。
【專利說(shuō)明】多功能平行圓規(guī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械制圖工具，具體涉及一種多功能平行圓規(guī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在市場(chǎng)上的圓規(guī)有諸多問(wèn)題:普通圓規(guī)通過(guò)雙手扳開(kāi)來(lái)調(diào)節(jié)半徑，不能精確調(diào)節(jié)半徑，而另一些螺桿調(diào)節(jié)的圓規(guī)只能通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿來(lái)改變半徑，不能快速調(diào)節(jié)半徑。這些圓規(guī)在圓規(guī)腳張開(kāi)時(shí)，筆尖和針尖都不是垂直于紙面。這樣的缺點(diǎn)是:即使鉛芯的粗細(xì)不變，但是由于鉛芯和紙面接觸有角度，所以實(shí)際畫(huà)出的線寬不會(huì)等于鉛芯直徑且隨著鉛芯的磨損不斷變化，畫(huà)出的圓弧線條不均，時(shí)常發(fā)虛。同時(shí)針尖斜插入紙面，轉(zhuǎn)動(dòng)后將造成比針的橫截面大得多的洞，破壞紙張，甚至在畫(huà)大圓時(shí)，針尖接觸紙面角度非常大，以至于可能會(huì)滑動(dòng)，不僅影響作圖而且有傷人傷紙的危險(xiǎn)。這些圓規(guī)在畫(huà)半徑小于5_左右的小圓時(shí)都顯得相當(dāng)吃力。制圖要求嚴(yán)謹(jǐn)，準(zhǔn)確，而在畫(huà)虛線和點(diǎn)劃線時(shí)，一般都是靠直尺手工畫(huà)線，虛線的長(zhǎng)度難以掌握，無(wú)法達(dá)到國(guó)標(biāo)要求，如果要求嚴(yán)格，以國(guó)標(biāo)來(lái)畫(huà)則非常費(fèi)時(shí)。與此同時(shí)制圖時(shí)經(jīng)常需要使用不同粗細(xì)的鉛筆以表現(xiàn)不同的線寬。但是頻繁地更換鉛筆不僅麻煩，而且容易忙中出錯(cuò)?，F(xiàn)在已有的多芯鉛筆大多采用旋轉(zhuǎn)加下壓的方式更換筆芯，更換一次筆芯需要三次動(dòng)作，盡管是一支筆，更換的過(guò)程依然十分麻煩。還有的多芯鉛筆采用并聯(lián)式，不同的鉛芯處在不同的軸線上，顯然這種偏心布局不利于使用時(shí)的手感，尤其是用在圓規(guī)上的時(shí)候，更換不同規(guī)格的筆芯即意味著半徑也相應(yīng)地在改變，為了達(dá)到精確制圖的目標(biāo)，需要重新調(diào)節(jié)圓規(guī)半徑。此外有的多芯鉛筆采用傾斜推出的方式，但是由于需要內(nèi)部筆芯具有較大形變量，只能采用較短的鉛芯。如果說(shuō)依靠直尺和鉛筆還有可能畫(huà)出與國(guó)標(biāo)接近的直線，那在畫(huà)圓的時(shí)候，制圖者對(duì)虛線及點(diǎn)劃線的要求，只能降到最低了。一支圓規(guī)只能使用對(duì)應(yīng)規(guī)格的筆芯，無(wú)法達(dá)到對(duì)于線寬的精確表達(dá)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型是要提供一種多功能平行圓規(guī)，用于有效克服現(xiàn)有市場(chǎng)上銷(xiāo)售的圓規(guī)不能精確快速調(diào)節(jié)半徑，不能畫(huà)小圓，針尖筆尖不垂直于紙面，不能快速準(zhǔn)確畫(huà)出國(guó)標(biāo)虛線點(diǎn)劃線以及不能快速換筆芯等弊端。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種多功能平行圓規(guī)，包括自動(dòng)平行圓規(guī)、虛線生成器、多芯鉛筆，其特點(diǎn)是:自動(dòng)平行圓規(guī)的一個(gè)平行腳外側(cè)通過(guò)連接插槽和連接插頭可插連接虛線生成器，虛線生成器與多芯鉛筆之間通過(guò)連接插槽和連接插頭可插連接。
[0005]自動(dòng)平行圓規(guī)和虛線生成器的滑塊外側(cè)分別安裝有一個(gè)連接插槽；虛線生成器背面和多芯鉛筆上分別設(shè)有一個(gè)連接插頭。
[0006]自動(dòng)平行圓規(guī)由平行四連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成圓規(guī)腳，兩圓規(guī)腳中的筆和針始終保存平行并垂直于紙面。
[0007]虛線生成器包括兩個(gè)凸輪、一個(gè)頂桿，兩個(gè)凸輪和一個(gè)頂桿配合連接，頂桿與筆平行連接，凸輪與下端的滾輪通過(guò)皮帶或齒輪傳動(dòng)連接。
[0008]多芯鉛筆包括三個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)，三個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)上安裝三只不同鉛芯的自動(dòng)鉛筆，并且在外殼內(nèi)壁互成120度。
[0009]連接插頭橫截面為一 “T”字型，內(nèi)部鑲嵌有磁鐵。連接插槽有一橫截面為一 “T”字型的槽，槽內(nèi)鑲嵌有一磁鐵。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]自動(dòng)平行圓規(guī)采用平行四連桿機(jī)構(gòu)，保證針腳和筆始終保持平行并垂直于紙面。虛線生成器采用固定規(guī)格的凸輪機(jī)構(gòu)，拖動(dòng)過(guò)程中使筆產(chǎn)生周期性且具有一定規(guī)律的上下移動(dòng)，從而畫(huà)出固定規(guī)格的虛線，通過(guò)平行更換凸輪可以快速切換工作模式，實(shí)現(xiàn)畫(huà)虛線或點(diǎn)劃線。多芯鉛筆采用平行四連桿機(jī)構(gòu)，在一只筆內(nèi)集成三種規(guī)格的自動(dòng)鉛筆，實(shí)現(xiàn)一鍵換芯。自動(dòng)平行圓規(guī)，虛線生成器，多芯鉛筆之間通過(guò)卡槽連接，組合便利，便于更換。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的自動(dòng)平行圓規(guī)結(jié)構(gòu)立體示意圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型的虛線生成器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4是本實(shí)用新型的多芯鉛筆結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖5是本實(shí)用新型的連接插槽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖6是本實(shí)用新型的連接插頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖7是本實(shí)用新型的虛線生成器結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0019]圖8是本實(shí)用新型的多芯鉛筆結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0020]圖9是本實(shí)用新型的多芯鉛筆的轉(zhuǎn)移器結(jié)構(gòu)分解示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]如圖1所示，一種多功能平行圓規(guī)，包括自動(dòng)平行圓規(guī)31、虛線生成器32、多芯鉛筆33。
[0023]自動(dòng)平行圓規(guī)31的一個(gè)平行腳外側(cè)通過(guò)連接插槽35和連接插頭34可插連接虛線生成器32，虛線生成器32與多芯鉛筆33之間通過(guò)連接插槽35和連接插頭34可插連接。
[0024]自動(dòng)平行圓規(guī)31和虛線生成器32的滑塊外側(cè)分別安裝有一個(gè)連接插槽35(圖5);虛線生成器32背面和多芯鉛筆33上分別設(shè)有一個(gè)連接插頭34 (圖6)。連接插頭34橫截面為一 “T”字型，內(nèi)部鑲嵌有磁鐵。連接插槽35有一橫截面為一 “T”字型的槽，槽內(nèi)鑲嵌有一磁鐵。
[0025]使用時(shí)先將虛線生成器32和自動(dòng)平行圓規(guī)31通過(guò)連接插頭34和連接插槽35連接，然后將虛線生成器32和多芯鉛筆33用連接插頭34和連接插槽35連接。如果不需要使用虛線生成器32，可以直接將自動(dòng)平行圓規(guī)31和多芯鉛筆33用連接插34頭和連接插槽35連接。
[0026]如圖2所示，自動(dòng)平行圓規(guī)31，主要包含:支架1、外連桿2、螺母轉(zhuǎn)塊3、滑塊4、平行連桿5、內(nèi)連桿6、中心微調(diào)桿7、帶手輪的螺桿8。[0027]支架I中間連接中心微調(diào)桿7，支架I下端兩側(cè)和中心微調(diào)桿7下端兩側(cè)分別與兩個(gè)外連桿2上端和兩個(gè)內(nèi)連桿6上端活動(dòng)鉸接，外連桿2和內(nèi)連桿6下端分別與平行連桿5活動(dòng)鉸接，所述支架1、外連桿2、平行連桿5、內(nèi)連桿6、中心微調(diào)桿7形成一個(gè)平行四邊形，兩個(gè)外連桿2之間通過(guò)螺母轉(zhuǎn)塊3、滑塊4和帶手輪的螺桿8可調(diào)連接，其中，滑塊4與外連桿2的中心長(zhǎng)滑槽配合滑動(dòng)連接，并與螺母轉(zhuǎn)塊3轉(zhuǎn)動(dòng)連接，螺母轉(zhuǎn)塊3與帶手輪的螺桿8螺紋連接。
[0028]兩根外連桿2上端軸孔與支架I軸孔配合，外連桿2上端有齒嚙合。外連桿2下端軸孔與筆/針腳連桿上端軸孔配合。左右兩個(gè)平行連桿5分別安裝針和筆。平行連桿5下端軸孔與內(nèi)連桿6下端軸孔配合。內(nèi)連桿6上端軸孔與中心微調(diào)桿7軸孔配合。中心微調(diào)桿7被夾在支架I中，可以選擇固定于支架I上的初始位置或者向上微調(diào)，當(dāng)中心微調(diào)桿7選擇固定于支架I上時(shí)，支架I上的軸孔與中心微調(diào)桿7上的對(duì)應(yīng)軸孔距離等于平行連桿5的上下兩軸孔距離，可以構(gòu)成平行四邊形?；瑝K4安裝在外連桿2的長(zhǎng)滑槽內(nèi)，可以沿長(zhǎng)滑槽上下滑動(dòng)或者固定。螺母轉(zhuǎn)塊3安裝在滑塊4內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。帶手輪的螺桿8通過(guò)螺紋分別與左右兩個(gè)螺母轉(zhuǎn)塊3配合，手輪與兩邊螺母轉(zhuǎn)塊3等距。
[0029]支架I內(nèi)側(cè)設(shè)有夾住中心微調(diào)桿7并使中心微調(diào)桿7上、下滑動(dòng)的凹槽，其下部設(shè)有兩個(gè)用于安裝外連桿2對(duì)稱軸孔。外連桿2兩端均設(shè)有軸孔，中心線處設(shè)有一長(zhǎng)滑槽，靠近支架I的一端設(shè)有用于兩個(gè)外連桿嚙合同步旋轉(zhuǎn)的半齒輪。螺母轉(zhuǎn)塊3為一圓柱體，在其垂直于軸線處有一個(gè)用于配合帶手輪螺桿8的螺紋通孔?；瑝K4前端有一盒狀結(jié)構(gòu)，盒狀結(jié)構(gòu)與螺母轉(zhuǎn)塊3轉(zhuǎn)動(dòng)鉸接，后端有一個(gè)與外連桿2上的長(zhǎng)滑槽配合的滑塊。平行連桿5上、下兩端設(shè)有兩軸孔，兩軸孔之間的距離與中心微調(diào)桿7安裝在支架I上的初始位置時(shí)，中心微調(diào)桿7的軸孔與對(duì)應(yīng)的支架I上的軸孔距離相等且等于平行連桿5的上、下軸孔距離。內(nèi)連桿6上有兩個(gè)軸孔，軸孔距與外連桿2上的軸孔距相等，上軸孔連接中心微調(diào)桿7，下軸孔連接平行連桿5。中心微調(diào)桿7下端有兩個(gè)軸孔，兩個(gè)軸孔的孔距與支架I上的兩孔孔距相等。帶手輪的螺桿8為一根長(zhǎng)螺桿，中間有一手輪，兩邊螺紋分別與左右兩個(gè)螺母轉(zhuǎn)塊3配合連接。
[0030]當(dāng)畫(huà)小半徑圓時(shí)，中心微調(diào)桿7由初始位置向上微調(diào)后，中心微調(diào)桿7的軸孔與對(duì)應(yīng)的支架I上的軸孔之間的距離小于平行連桿5上、下兩端上兩軸孔之間的距離。
[0031]使用自動(dòng)平行圓規(guī)時(shí):
[0032]當(dāng)需要快速改變半徑時(shí)，向上或向下拉動(dòng)手輪，帶手輪的螺桿8帶動(dòng)兩邊的螺母轉(zhuǎn)塊3和滑塊4沿外連桿2上的長(zhǎng)滑槽上下滑動(dòng)，圓規(guī)兩腳隨之張開(kāi)或者收攏。當(dāng)差不多達(dá)到所需半徑時(shí)，鎖定滑塊4，此時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，對(duì)半徑進(jìn)行微調(diào)，直至精確達(dá)到所需半徑，然后進(jìn)行畫(huà)圓。在整個(gè)調(diào)整半徑的過(guò)程中，左右兩個(gè)平行連桿5始終
[0033]保持平行關(guān)系。
[0034]當(dāng)需要畫(huà)小半徑圓時(shí)。將手輪向下推到底，圓規(guī)腿隨之快速收攏，然后再向上微調(diào)中心微調(diào)桿7，使圓規(guī)腿的平行四邊形稍微變形，兩邊的平行連桿5會(huì)稍微向內(nèi)收攏，以此調(diào)節(jié)到所需小半徑，即可精確畫(huà)出小圓。
[0035]如圖3，7所示，虛線生成器32，主要包含:彈簧11、連接支架12、連接滑塊13、凸輪軸14、滾輪15、凸輪A16、凸輪B17、夾塊18、筆19、靠板20。
[0036]連接滑塊13安裝在連接支架12的滑軌內(nèi)，彈簧11安裝在滑軌上頂面和滑塊13上頂面之間，彈簧11自動(dòng)將連接滑塊13下壓直到限位器(圖中未畫(huà)出)位置。夾塊18通過(guò)鉸鏈安裝在連接滑塊13上，再加上緊固裝置(圖未畫(huà)出)組成一個(gè)夾子，可以牢固地夾住筆19。凸輪軸14和滾輪15分別安裝在連接支架12上對(duì)應(yīng)軸孔中，凸輪軸14和滾輪15通過(guò)皮帶或齒輪傳動(dòng)連接。凸輪A16和凸輪B17安裝在凸輪軸14上，由于有鍵，所以凸輪軸14可以帶動(dòng)凸輪A16和凸輪B17轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，連接滑塊13下方的頂桿頂住其中一個(gè)凸輪。
[0037]使用虛線生成器時(shí)，先裝上筆19，安裝時(shí)，先將裝置直立，滾輪15放在紙面上，將筆19直立用連接滑塊13上的夾子夾住。如果需要畫(huà)直虛線，就將凸輪B17推到頂桿下，安裝好靠板20。將靠板20靠在直尺上，橫向拉動(dòng)整個(gè)裝置，就可以畫(huà)出直虛線了，畫(huà)線過(guò)程中，只需稍微用力壓住裝置使?jié)L輪可以在紙面上順利滾動(dòng)。如果要畫(huà)點(diǎn)劃線，只需將凸輪A16推到頂桿下，其余操作一樣。當(dāng)需要畫(huà)圓時(shí)，將靠板20取下，將虛線生成器安裝在圓規(guī)裝筆的圓規(guī)腿上。再選擇要畫(huà)虛線還是點(diǎn)劃線，選擇對(duì)應(yīng)的凸輪。轉(zhuǎn)動(dòng)圓規(guī)即可。
[0038]如圖4，8，9所示，多芯鉛筆33，主要包含:外殼21、定支架23、活動(dòng)套筒24、短連桿25、按鈕26、自動(dòng)鉛筆27、直線彈簧28、扭轉(zhuǎn)彈簧29。
[0039]按鈕26安裝在定支架23上端，可以上下滑動(dòng)，短連桿25和定支架23和活動(dòng)套筒24組成一個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)，自動(dòng)鉛筆27安裝在活動(dòng)套筒24內(nèi)部，其間有一直線彈簧28，短連桿25和定支架23之間有一扭轉(zhuǎn)彈簧29，在不下壓按鈕26的時(shí)候，扭轉(zhuǎn)彈簧29會(huì)自動(dòng)使平行四連桿機(jī)構(gòu)收縮，短連桿25與定支架23之間的夾角變小，直線彈簧28會(huì)使自動(dòng)鉛筆27在活動(dòng)套筒24內(nèi)向上移動(dòng)。由定支架23、短連桿25、活動(dòng)套筒24、直線彈簧27、扭轉(zhuǎn)彈簧29、按鈕26組成一個(gè)轉(zhuǎn)移器30(圖9)。轉(zhuǎn)移器30通過(guò)定支架23背面與外殼21內(nèi)面剛性連接，一個(gè)外殼21內(nèi)部安裝三個(gè)轉(zhuǎn)移器30，相互呈120度安裝。每個(gè)轉(zhuǎn)移器30內(nèi)部安裝不同鉛芯粗細(xì)的自動(dòng)鉛筆27。
[0040]使用多芯鉛筆時(shí):
[0041]當(dāng)需要使用某一根筆芯時(shí)，直接按下對(duì)應(yīng)按鈕。
[0042]當(dāng)需要調(diào)整自動(dòng)鉛筆筆芯長(zhǎng)度時(shí)，按下對(duì)應(yīng)按鈕至合適長(zhǎng)度。
[0043]當(dāng)需要切換其它筆芯時(shí)，直接按下對(duì)應(yīng)按鈕。
[0044]當(dāng)需要收回使用狀態(tài)下筆芯時(shí)，按下任意非使用狀態(tài)的按鈕。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能平行圓規(guī)，包括自動(dòng)平行圓規(guī)(31)、虛線生成器(2)、多芯鉛筆(33)，其特征在于:所述自動(dòng)平行圓規(guī)(31)的一個(gè)平行腳外側(cè)通過(guò)連接插槽(35)和連接插頭(34)可插連接虛線生成器(32)，虛線生成器(32)與多芯鉛筆(33)之間通過(guò)連接插槽(35)和連接插頭(34)可插連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能平行圓規(guī)，其特征在于:所述自動(dòng)平行圓規(guī)(31)和虛線生成器(32)的外側(cè)分別安裝有一個(gè)連接插槽(35);所述虛線生成器(32)背面和多芯鉛筆上分別設(shè)有一個(gè)連接插頭(34 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能平行圓規(guī)，其特征在于:所述自動(dòng)平行圓規(guī)(31)由平行四連桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成圓規(guī)腳，兩圓規(guī)腳中的筆和針始終保存平行并垂直于紙面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能平行圓規(guī)，其特征在于:所述虛線生成器(32)包括兩個(gè)凸輪、一個(gè)頂桿，兩個(gè)凸輪和一個(gè)頂桿配合連接，頂桿與筆平行連接，凸輪與下端的滾輪通過(guò)皮帶或齒輪傳動(dòng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能平行圓規(guī)，其特征在于:所述多芯鉛筆(33)包括三個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)，三個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)上安裝三只不同鉛芯的自動(dòng)鉛筆(27)，并且在外殼內(nèi)壁互成120度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能平行圓規(guī)，其特征在于:所述連接插頭(34)橫截面為一 “T”字型，內(nèi)部鑲嵌有磁鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能平行圓規(guī)，其特征在于:所述連接插槽(35)有一橫截面為一 “T”字型的槽，槽內(nèi)鑲嵌有一磁鐵。
【文檔編號(hào)】B43L9/02GK203780143SQ201420169173
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】李德藺, 吳思思, 范建輝, 許瑾超, 王鍵, 施小明, 朱堅(jiān)民, 錢(qián)煒 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)