專利名稱:萬能曲線規(guī)的制作方法
本發(fā)明主要用于繪制圓錐曲線。阿基米德螺旋線，漸開線，另還可作筆、比例尺、分規(guī)等使用的一規(guī)多能的組合工具。
圓錐曲線、阿基米德螺旋線、漸開線通常采用幾何畫法，乃費時費力。目前市場上出售的圓規(guī)之類的繪圖儀，功能單調(diào)，行業(yè)適應(yīng)面小。因此，本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、使用方便，能精確繪制上述曲線，還可作筆、比例尺、分規(guī)等使用，并廣泛適用于教學(xué)、科研、工程、機(jī)械、學(xué)生、板金工、木工諸業(yè)的多功能萬能曲線規(guī)。
發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)如附圖及實施例如下在圓規(guī)頂部心軸上滑配有一旋轉(zhuǎn)由彈簧彈升的旋套，并用銷軸鉸鏈、導(dǎo)向拉桿、橡皮筋控制開合自如，裝卸方便的旋腿。旋，活腿下端的筆(針)套用緊釘相接，并可在其為圓心的平面內(nèi)旋擺調(diào)整(圖1)。固腿下端根據(jù)阿基米德螺旋線導(dǎo)程既有不同直徑的鋼針，還備有旋輪(圖2)供作漸開線的導(dǎo)環(huán)(圖3)、雙曲線的差值鏈(圖4)、拋物線的活動導(dǎo)架(圖5)等。
當(dāng)所需作圖線準(zhǔn)備工作就緒，將旋腿繞固腿旋轉(zhuǎn)，由尼龍線的向內(nèi)及均勻增長，導(dǎo)向拉桿和橡皮筋，向外合成旋腿筆端延伸的全部軌跡，即為所求作圖線。
1.尺旋腿三面分別刻有1∶1，可作1∶10n比例尺；1∶2(5∶1)，可作1∶2×10n(5×10n∶1)比例尺；1∶5(2∶1)，可作1∶5×10n(2×10n∶1)比例尺及直線、測繪之用。
2筆運(yùn)用旋腿及筆芯和鴨嘴筆等可作寫繪之用。
3.分規(guī)運(yùn)用固、活腿及鋼針，即可作分規(guī)使用。
4.圓規(guī)運(yùn)用固、活腿及鋼針、筆芯、鴨嘴筆等可作圓、十字交叉線(垂線)。
5.橢圓規(guī)作好所求作橢圓長、短軸，把旋腿裝入分規(guī)上，將安裝在固腿下端旋輪上的一尼龍線依次掛入固、旋、活腿下端的小孔中，將固、活腿合攏并調(diào)整至旋腿間尼龍線等于所求作橢圓長軸的一半，隨之將旋輪中的線盤固定。把旋腿定干短軸上一頂點，調(diào)整固、活腿在橢圓中心兩側(cè)的長軸上，使之距離相等位于兩焦點處。
將旋腿從一長軸頂點開始向一側(cè)勻速旋轉(zhuǎn)180°，筆端即為所求作橢圓長軸一側(cè)的軌跡。然后把距旋腿較近焦點處的一腿微微提起，讓旋腿與另一腿間尼龍線通過，用上述方法即可完成所求作橢圓的全部軌跡。
6.阿基米德螺旋線規(guī)卸除橢圓規(guī)活腿下端的筆(針)套，使活腿與固腿并攏，將尼龍線掛入圍腿下端小孔中并繞在鋼針?biāo)柚睆缴?直徑＝
阿基米德螺旋線導(dǎo)程)，使之旋、固腿合攏，掛入旋腿下端小孔中。
將旋腿繞固腿旋轉(zhuǎn)一周，筆端軌跡即為阿基米德螺旋線導(dǎo)程。同理，n周為n導(dǎo)程。
改變尼龍線繞于固腿銅針上的方向，即可得順、逆時針旋向阿基米德螺旋線。
7.漸開線規(guī)卸除阿基米德螺旋線規(guī)中各腿下端處的尼龍線，將固、活腿插入導(dǎo)環(huán)中定于事先所作的漸開線基圓圓心，旋腿筆端交于基圓圓周上，將導(dǎo)環(huán)上下移動或筆(針)套旋擺調(diào)整，使導(dǎo)環(huán)外圓與旋腿相依并固定，并把導(dǎo)環(huán)中尼龍線端小鉤掛在與之等高旋腿上的小孔中。
將旋腿繞固腿旋轉(zhuǎn)，筆端軌跡即為所求作漸開線。
改變尼龍線繞于導(dǎo)環(huán)上的方向，即可得順、逆時針旋向漸開線。
8.雙曲線規(guī)將阿基米德螺旋線規(guī)固腿上的旋輪改裝在旋腿下端的筆(針)套上，并把差值鏈上的小鉤掛在旋輪上一尼龍線端，以固腿鋼針和一圖釘，分別將旋輪上另一尼龍線與差值鏈中差值孔(動點到兩個焦點的距離差)固定在事先作好的所求雙曲線焦點上。
將旋腿在兩焦點連線的一側(cè)開始向另一側(cè)運(yùn)筆，軌跡即為所求作雙曲線的一支，將兩焦點處中的固腿，圖釘連同差值鏈互換位置，同理，可得雙曲線另一支的軌跡。
9.拋物線規(guī)卸除雙曲線規(guī)中的差值鏈，將裝入活動架滑槽筆(旋腿)下端旋輪上雙尼龍線分別固定于定點(拋物線焦點)和活動導(dǎo)架滑槽前端。
將旋腿連同活動導(dǎo)架在拋物線軸的一側(cè)開始向另一側(cè)運(yùn)筆，軌速即為所求拋物線。
將活動導(dǎo)架換向，即可作頂點在不同方向的拋物線。
10.相似規(guī)分別將已知橢圓的長、短軸、阿基米德螺旋線的導(dǎo)程、漸開線的基圓、雙曲線兩焦點和兩頂點間的距離、拋物線焦點到準(zhǔn)線間距離擴(kuò)大(或縮小)x倍，所作圖線上各對應(yīng)尺寸也相應(yīng)擴(kuò)大(或縮小)x倍。

圖1為萬能曲線規(guī)，其中1、鋼針 2、旋輪 3、固腿 4、螺釘5、雙面導(dǎo)向器 6、彈簧 7、旋套8、心軸 9、銷軸10、導(dǎo)向拉桿 11、橡皮筋 12、活腿 13、旋桿14、緊釘 15、筆(針)套 16、筆芯圖2為旋輪，其中1、線盤 2、尼龍線圖3為導(dǎo)環(huán)，其中1、環(huán) 2、尼龍線 3、小鉤圖4為差值鏈圖5為活動導(dǎo)架，其中1、小輪 2、導(dǎo)架 3、滑槽 4、導(dǎo)輪
權(quán)利要求
1.萬能曲線規(guī)在圓規(guī)頂部心軸上，滑配有一旋轉(zhuǎn)彈升和向外側(cè)開合自如裝卸方便的旋腿。固腿下端根據(jù)阿基米德螺旋線導(dǎo)程配有不同直徑的鋼針，還備有旋輪、供作漸開線的導(dǎo)環(huán)、雙曲線的差值鏈、拋物線的活動導(dǎo)架等。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征是A、旋腿是在圓規(guī)頂部心軸上滑配有一旋轉(zhuǎn)彈簧彈升的旋套，并用銷軸鉸鏈，由導(dǎo)向拉桿、橡皮筋控制，開合自如，裝卸方便。旋腿下端的筆(針)套用緊釘相接，可在其為圓心的平面內(nèi)旋擺調(diào)整。旋腿三面分別刻有1∶1、1∶2、1∶5比例尺，可單獨作測繪、直線、筆桿之用。筆(針)套可夾持鉛筆芯、圓珠筆芯、鋼針、另備有鴨嘴筆等，均可與旋腿(筆桿)相接，作寫繪之用。B、旋輪上繞有等長雙線，互不干涉，使用單線時只需固定一尼龍線即可。線盤內(nèi)裝有發(fā)條彈簧機(jī)構(gòu)，拉線時線盤旋轉(zhuǎn)，發(fā)條旋緊；松線時發(fā)條彈開，線盤向原反向回轉(zhuǎn)，線自動回收。c、導(dǎo)環(huán)內(nèi)有一偏心孔，可定于固腿上，外圓周上有一淺槽，繞有尼龍線。只需此一導(dǎo)環(huán)控制在固腿上上下移動或筆(針)套旋擺調(diào)整，可作任意基圓順逆時針旋向的漸開線。D、差值鏈每節(jié)長2毫米，每第5節(jié)10毫米、25節(jié)50毫米、50節(jié)100毫米處分別有藍(lán)、黃、紅色標(biāo)記，兩端分別有一長度為奇，偶數(shù)的卡鉤，當(dāng)雙曲線動點到兩個定點(焦點)的距離差為奇數(shù)時，用奇數(shù)端卡鉤，否則，用偶數(shù)端卡鉤。E、活動導(dǎo)架兩端與底部分別安有旋輪，可在導(dǎo)軌中平行運(yùn)行，活動導(dǎo)架上有一滑槽，前端有供掛旋輪上其中一線的卡鉤，筆(旋腿)裝入滑槽中可在中間滑行。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所述裝置，其特征是此一規(guī)多能?？勺髦本€、比例、測繪(尺)，寫、繪(筆)，線段、曲線等分(分規(guī))，圓、十字交叉線(圓規(guī))，任意離心率的橢圓(橢圓規(guī))，順逆時針旋向任意導(dǎo)程的阿基米德螺旋線(阿基米德螺旋線規(guī))，順逆時針旋向任意基圓的漸開線(漸開線規(guī))，動點到兩個定點(焦點)任意距離差的雙曲線(雙曲線規(guī))，動點到一個定點和一條定直線距離相等，頂點在不同方向的拋物線(拋物線規(guī))，并可作上述軌跡的相似圖線(相似規(guī))等。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3所述的裝置，其特征是此規(guī)廣泛適用于教學(xué)、科研、工程、機(jī)械、學(xué)生、板金工、木工諸業(yè)。
專利摘要
萬能曲線規(guī)一規(guī)多能，具有比例尺、筆、分規(guī)、圓規(guī)、橢圓規(guī)、阿基米德螺旋線規(guī)、漸開線規(guī)、雙曲線規(guī)、拋物線規(guī)，并可作上述軌跡的相似圖線的相似規(guī)等多功能的組合繪圖工具。它主要由固腿、活腿、旋腿及旋輪、導(dǎo)環(huán)、差值鏈、活動導(dǎo)架等構(gòu)成。此規(guī)結(jié)構(gòu)簡單，功能齊全，制造容易，使用方便，作圖準(zhǔn)確。廣泛適于教學(xué)、科研、工程、機(jī)械、學(xué)生、板金工、木工諸業(yè)。
文檔編號B43L11/00GK86106543SQ86106543
公開日1988年5月4日 申請日期1986年10月14日
發(fā)明者陳仁麟 申請人:陳仁麟導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan