專利名稱：透視圓弧繪圖儀的制作方法
一種繪圖工具。
一般情況下，繪制透視圖所需確定的滅點(diǎn)總是遠(yuǎn)離視中線。倘若被透視物體的透視輪廓接近畫(huà)面邊緣或其透視輪廓在畫(huà)面占很大比例，滅點(diǎn)無(wú)疑就落在畫(huà)面之外。繪制這樣的透視圖傳統(tǒng)的方法是先作小樣，然后再放大樣。這種作法給繪圖工作帶來(lái)了許多麻煩，因此，許多國(guó)家的有關(guān)技術(shù)人員都致力于研究解決滅點(diǎn)在畫(huà)面以外的透視圖繪制問(wèn)題。雖然他們研制不了少類型的工具或裝置，然而大部分成果或因體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或因配件繁多、使用不便等原因未能得到推廣和使用。美國(guó)專利US170832所述的繪圖儀是由一個(gè)裝在輪組上的底板，以及裝在底板上的一個(gè)可使兩滾輪產(chǎn)生可調(diào)比例的差速裝置和劃線直尺組成。這種繪圖儀雖然能夠完成滅點(diǎn)在畫(huà)面外的透視圖，但存在著以下幾個(gè)方面的問(wèn)題其一、在一般透視圖的繪制過(guò)程中，人們習(xí)慣于根據(jù)點(diǎn)、線、面的透視關(guān)系，從整體到局部，或由里向外，或由外向里作圖。畫(huà)某一部分透視時(shí)，往往是左右透視線的作業(yè)交替進(jìn)行，而美國(guó)專利US170832卻不能適應(yīng)習(xí)慣的作法。使用這種繪圖儀就要先畫(huà)消失于一側(cè)滅點(diǎn)的所有透視線，然后調(diào)節(jié)差速裝置，再畫(huà)消失于另一側(cè)的所有透視線。如果按習(xí)慣的透視作法使用該繪圖儀，左右透視線的作業(yè)交替進(jìn)行，那么，每交替一次就要調(diào)節(jié)一次差速裝置，這樣頻繁地調(diào)節(jié)使得該儀器使用起來(lái)很不方便。其二，該繪圖儀的劃線尺由于結(jié)構(gòu)的關(guān)系，其劃線邊緣不可避免地被兩個(gè)滾輪阻擋，所劃透視線的長(zhǎng)度受到了限制。其三，該繪圖儀因可調(diào)節(jié)差速裝置系兩園臺(tái)，當(dāng)r1/r2＝1時(shí)，R→∞，而當(dāng)r2取最大值，r1不為零，則r1/r2＞0，此時(shí)R≠0，結(jié)構(gòu)上不可避免的局限性影響了其可調(diào)節(jié)幅度。其四，這種繪圖儀繁鎖的傳動(dòng)裝置不僅不便于調(diào)節(jié)，而且其傳動(dòng)中產(chǎn)生的滑差很難保證繪圖精度。其五，這種繪圖儀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，尤其是兩個(gè)圓臺(tái)形輪之間的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置使得其生產(chǎn)和裝配工藝要求過(guò)高。所有這些問(wèn)題影響了該繪圖儀的使用和推廣。
在繪制大半徑圓弧時(shí)，一般靠曲線尺用″找點(diǎn)描跡″的方法解決，其質(zhì)量及效率之低是顯而易見(jiàn)的。雖然也有不少類似于″圓規(guī)″的大畫(huà)圓儀，但其終究不易完成圓心在畫(huà)面以外(遠(yuǎn)離圖板)的大半徑圓弧作業(yè)，而且這類儀器或裝置又往往對(duì)工作場(chǎng)地有所要求。有些儀器雖然能作大半徑圓弧，但生產(chǎn)工藝復(fù)雜，使用不便，難于推廣和使用。
本發(fā)明之目的在于提供一種體積小巧、成本低、使用方便，尤其是適應(yīng)傳統(tǒng)的繪制透視圖習(xí)慣，可調(diào)幅度大，可以繪制透視圖或圓弧，特別是滅點(diǎn)或圓心在畫(huà)面以外的透視圖或大半徑圓弧的繪圖工具本發(fā)明之目的是通過(guò)以下構(gòu)思和方式實(shí)現(xiàn)的其構(gòu)思在于設(shè)計(jì)一種在″擺脫″圓心的情況下，可以完成圓周運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的的裝置。汽車(chē)在平坦的場(chǎng)地行駛中，如果其導(dǎo)向輪保持一定的轉(zhuǎn)角不變(忽略風(fēng)力、路面?zhèn)然纫蛩貙?duì)其影響)，該車(chē)作圓周行駛，其轉(zhuǎn)向半徑R不變。轉(zhuǎn)角B愈大，則轉(zhuǎn)向半徑R愈??；轉(zhuǎn)角B愈小，則轉(zhuǎn)向半徑R愈大；若轉(zhuǎn)角B為零，則該車(chē)直線行駛。當(dāng)前輪(導(dǎo)向輪)有一個(gè)不為零的轉(zhuǎn)角B時(shí)，前后軸線的延長(zhǎng)線交點(diǎn)便是該車(chē)的轉(zhuǎn)向中心(O)。由轉(zhuǎn)向中心至該車(chē)的縱軸線的距離為轉(zhuǎn)向半徑(R)，若軸距為(D)，則tgB＝D/R(

圖1)。由透視原理可知，如果被透視物體的輪廓面(線)與畫(huà)面夾角為(A)，視距為(S)，滅點(diǎn)(M)至視點(diǎn)(P)的距離為(L)，則tgA＝S/L(圖2)。如果設(shè)定轉(zhuǎn)向中心與滅點(diǎn)為同一定點(diǎn)，轉(zhuǎn)向半徑與滅點(diǎn)至視中線距離相等(R＝L)，則tgA/tgB＝S/D(圖3)。在本發(fā)明中，(D)表示劃線滑尺的劃線邊緣至導(dǎo)向輪軸水平方向的距離，為常數(shù)。因此，當(dāng)確定被透視物體與畫(huà)面夾角為(A)，視距為(S)時(shí)，就有一個(gè)確定的導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角(B)，即tgB＝D·tgA/S。(D1)表示劃線孔至導(dǎo)向輪軸水平方向的距離，為常數(shù)。因此，當(dāng)確定所畫(huà)圓的半徑為(R)時(shí)，就有一個(gè)確定的導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角(B)，即tgB＝D1/R。
本發(fā)明有底板、劃線直尺、兩個(gè)直徑相同且軸在同一軸線上可分別繞軸自由旋轉(zhuǎn)的滾輪，帶有一個(gè)導(dǎo)向輪的導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)、刻度盤(pán)、底板上位于兩輪之軸的垂直平分線上的劃線孔、左右定向選擇裝置及圖尺和制動(dòng)裝置。
在本發(fā)明中，帶有劃線邊緣的劃線直尺是通過(guò)一付被包容式導(dǎo)軌與底板背面的包容式導(dǎo)軌相配合的，因此該尺可左右滑伸；劃線尺手柄通過(guò)底板上的手柄滑槽牽引和固定劃線直尺；底板中部有一個(gè)劃線孔位于兩輪之軸的垂直平分線上；一個(gè)類似半圓儀的刻度標(biāo)記盤(pán)；底板上有一個(gè)導(dǎo)向槽，一個(gè)卡盤(pán)插孔和固定在底板上的輪軸；還有兩個(gè)可分別繞同一軸線的輪軸自由旋轉(zhuǎn)且直徑、厚度和材料完全相同的滾輪；滾輪與圖面接觸部分可以采用防滑輪紋或涂貼防滑橡皮。本發(fā)明中的導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)可以是由底板、卡盤(pán)、導(dǎo)向桿和穿過(guò)導(dǎo)向槽與導(dǎo)向桿相連的導(dǎo)向定位銷(xiāo)構(gòu)成。裝在底板上的卡盤(pán)之矩形輪槽和導(dǎo)向桿之矩形輪槽中間鑲夾有導(dǎo)向輪之輪軸，與圖面接觸的導(dǎo)向輪在槽中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)向定位銷(xiāo)穿過(guò)導(dǎo)向桿螺絲孔在導(dǎo)向槽中滑動(dòng)并牽引導(dǎo)向桿以控制導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)角B；其轉(zhuǎn)角B通過(guò)刻在導(dǎo)向桿上的刻度線在刻度標(biāo)記盤(pán)上的位置顯示出來(lái)。在導(dǎo)向槽中，導(dǎo)向定位銷(xiāo)的兩側(cè)分別有可在槽中滑動(dòng)和固定的左定位銷(xiāo)，右定位銷(xiāo)，可供定向選擇(圖4、圖5)，導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)還可以是由底板上的刻度盤(pán)、滑槽及裝在底板上帶蝸輪的、裝有導(dǎo)向輪的卡盤(pán)和帶撥輪的蝸桿及游標(biāo)滑塊組成?？ūP(pán)卡在底板上的卡盤(pán)插孔中并與之動(dòng)配合；卡盤(pán)的軸線方向開(kāi)有一矩形輪槽，卡盤(pán)的底面與一個(gè)中心開(kāi)有同樣矩形輪槽的蝸輪同軸且兩個(gè)矩形輪槽相對(duì)正，輪槽中鑲夾有導(dǎo)向輪之輪軸；與圖面接觸的導(dǎo)向輪在輪槽中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并可隨卡盤(pán)及蝸輪一同轉(zhuǎn)向；底板的正面有與蝸桿平行的類似直尺的刻度盤(pán)；底板的背面裝有一個(gè)與蝸輪相嚙合的蝸桿，撥輪與蝸桿同軸且該軸與兩滾輪之軸線平行；在底板上平行于蝸桿的滑槽中滑動(dòng)的游標(biāo)滑塊有與蝸桿嚙合的凸齒，可隨蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)在刻度盤(pán)上移動(dòng)，指示出蝸輪卡盤(pán)及導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角B。在滑槽中，游標(biāo)滑塊的兩側(cè)分別有可在槽中滑動(dòng)和固定的左定位銷(xiāo)和右定位銷(xiāo)，可供定向選擇(圖12、圖13)。底板上的兩個(gè)手壓式制動(dòng)裝置，未制動(dòng)時(shí)，彈簧將吸附盤(pán)托起，吸附盤(pán)與圖面接觸部分涂貼防滑橡皮。
本發(fā)明工作原理如下(1)當(dāng)B＝0°并固定時(shí)，滾輪之軸與導(dǎo)向輪之軸平行。透視圓弧繪圖儀在圖面移動(dòng)，在任意點(diǎn)制動(dòng)時(shí)，靠劃線滑尺的劃線邊緣劃的線與在另一任意點(diǎn)制動(dòng)時(shí)所劃的線相互平行。若將畫(huà)筆插入劃線孔，移動(dòng)透視圓弧繪圖儀，劃出的軌跡是直線(圖14)。
(2)當(dāng)0°＜B＜90°任意位置并固定后，透視圓弧繪圖儀在圖面移動(dòng)。在任意點(diǎn)制動(dòng)時(shí)，靠劃線邊緣劃的線之延長(zhǎng)線與在另一任意點(diǎn)制動(dòng)時(shí)所劃線之延長(zhǎng)線都交于一定點(diǎn)(滅點(diǎn))，所有這些線均為一定點(diǎn)的射線(透視線)。若將畫(huà)筆插入劃線孔，移動(dòng)透視圓弧繪圖儀，畫(huà)出的軌跡是圓弧(圖15)。
當(dāng)R由0°→90°變化時(shí)，則一定點(diǎn)(滅點(diǎn))至透視圓弧繪圖儀縱軸線的距離的變化由∞→0(R值由∞→0)。當(dāng)B由90°→0°變化時(shí)，則一定點(diǎn)(滅點(diǎn))至透視圓弧繪圖儀縱軸線的距離的變化由0→∞(R值由0→∞)。
(3)刻度線在刻度標(biāo)記盤(pán)中線(0°)左側(cè)時(shí)，移動(dòng)透視圓弧繪圖儀，則滅點(diǎn)或圓心在其縱軸線的右側(cè)。
刻度線在刻度標(biāo)記盤(pán)中線(0°)右側(cè)時(shí)，移動(dòng)透視圓弧繪圖儀，則滅點(diǎn)或圓心在其縱軸線的左側(cè)。
本發(fā)明的實(shí)施方法如下
透視步驟采用卡盤(pán)導(dǎo)向桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀繪制透視圖步驟如下(1)在被透視物體的平面圖中選擇畫(huà)面線并確定視點(diǎn)。物體與畫(huà)面夾角為A、A1，視點(diǎn)到畫(huà)面的距離為S，依公式tgB＝D·tgA/S求B。將導(dǎo)向桿分別撥至刻度盤(pán)中B、B1的位置，分別調(diào)節(jié)固定左右定位銷(xiāo)。
若A＝30°、45°或60°，則直接將導(dǎo)向桿撥至相應(yīng)的曲線圖尺上讀數(shù)為視距S的位置上，分別調(diào)節(jié)固定左右定位銷(xiāo)。
(2)在畫(huà)面上作互相垂直的視中線與視平線(其交點(diǎn)為O)，將劃線孔的縱向準(zhǔn)線與視中線重合，劃線連緣與視平線重合。
(3)推動(dòng)底板劃線。作左透視線或右透視線，只需使導(dǎo)向桿靠右定位銷(xiāo)或靠左定位銷(xiāo)，重復(fù)(2)即可。
采用卡盤(pán)蝸輪蝸桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀，其透視步驟如下(1)在被透視物全的平面圖中選擇畫(huà)面線并確定視點(diǎn)。物體與畫(huà)面夾角為A、A1，視點(diǎn)到畫(huà)面的距離為S，依公式tgB＝D·tgA/S求B。將撥輪分別撥至使游標(biāo)滑塊指示刻度盤(pán)中B、B1的位置，分別調(diào)節(jié)固定左右定位銷(xiāo)。
若A＝30°、45°或60°，則直接將撥輪撥至相應(yīng)的直線圖尺上刻度為視距S的位置上，分別調(diào)節(jié)固定左右定位銷(xiāo)。
(2)在畫(huà)面上作相互垂直的視中線與視平線(其交點(diǎn)為O)，將劃線孔的縱向準(zhǔn)線與視中線重合，劃線邊緣與視平線重合。
(3)推動(dòng)底板劃線。作左透視線或右透視線，只需使游標(biāo)滑塊靠左定位銷(xiāo)或靠右定位銷(xiāo)，重復(fù)(2)即可。
畫(huà)大半徑圓弧步驟采用卡盤(pán)導(dǎo)向桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀，畫(huà)大半徑圓弧步驟如下(1)已知所畫(huà)圓之切線及切點(diǎn)和半徑R，根據(jù)tgB＝D1/R確定B，圓心在透視圓弧繪圖儀縱軸線右側(cè)則導(dǎo)向桿偏左；圓心透視圓弧繪圖儀縱軸線左側(cè)則導(dǎo)向桿偏右，調(diào)節(jié)導(dǎo)向桿并緊固導(dǎo)向定位銷(xiāo)。
若R與底板上″R″曲線圖尺中的讀數(shù)相同時(shí)，則不用計(jì)算可直接將導(dǎo)向桿撥至與R相同之讀數(shù)的位置并固定。
(2)作過(guò)切點(diǎn)與切線垂直的直線(該直線之延長(zhǎng)線過(guò)圓心)。
(3)將劃線孔的″+″準(zhǔn)線與(2)所作的″+″線重合，畫(huà)筆插入劃線孔中，推動(dòng)底板即可作圖。
采用卡盤(pán)蝸輪蝸桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀畫(huà)大半徑圓弧步驟如下(1)已知所畫(huà)圓之切線及切點(diǎn)和半徑R，根據(jù)tgB＝D1/R確定B，圓心在透視圓弧繪圖儀縱軸線右側(cè)，則撥輪向下?lián)?，游?biāo)向左移動(dòng)；圓心在透視圓弧繪圖儀縱軸線左側(cè)則撥輪向上撥，游標(biāo)向右移動(dòng)。
若R與底板上″R″曲線圖尺中的讀數(shù)相同時(shí)，則不用計(jì)算可直接將撥輪撥至使游標(biāo)指向與R相同之視距讀數(shù)的位置上。
(2)作過(guò)切點(diǎn)與切線垂直的直線(該直線之延長(zhǎng)線過(guò)圓心)。
(3)將劃線孔的″+″準(zhǔn)線與(2)所作的″+″線重合，畫(huà)筆插入劃線孔中，推動(dòng)底板即可作圖。
附圖描述了
具體實(shí)施例方式圖1轉(zhuǎn)向原理2透視原理3透視圓弧繪圖儀原理4卡盤(pán)導(dǎo)向桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀俯視5卡盤(pán)導(dǎo)向桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀仰視6滾輪裝置剖面7定向選擇裝置剖面8卡盤(pán)、導(dǎo)向桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)剖面9導(dǎo)向桿詳10手壓式制動(dòng)裝置剖面11卡盤(pán)導(dǎo)向桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀剖面12卡盤(pán)蝸輪蝸桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀的俯視13卡盤(pán)蝸輪蝸桿式導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)的透視圓弧繪圖儀的仰視14用透視圓弧繪圖儀作圖情形之一圖15用透視圓弧繪圖儀作圖情形之二圖16用透視圓弧繪圖儀作圖情形之三圖1轉(zhuǎn)向原理圖。D為軸距，R為轉(zhuǎn)向半徑，B為導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角。
圖2透視原理圖。A為被透視物體與畫(huà)面之夾角，S為視距，L為滅點(diǎn)M至視點(diǎn)P之距離。
圖3透視圓弧繪圖儀原理圖，A為被透視物體與畫(huà)面之夾角，S為視距，D為軸距，B為導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角。
圖4底板[1]、滾輪[2]、劃線滑尺[3]、手柄滑槽[4]、滑尺手柄[5]、滑尺的劃線邊緣[6]、劃線孔[7]、導(dǎo)向定位銷(xiāo)[8]、導(dǎo)向槽[9]、左右選擇定位銷(xiāo)[10]、刻度盤(pán)[11]、手壓帽[12]、透視夾角為30°、45°、60°的圖尺[13]、半徑為R讀數(shù)的圖尺[14]、卡盤(pán)[15]、導(dǎo)向輪[16]、卡盤(pán)插孔[17]。圖5底板[1]滾輪[2]劃線滑尺[3]劃線孔[7]導(dǎo)向槽[9]，左右選擇定位銷(xiāo)[10]、滾輪軸壓塊[18]、防滑橡皮[19]、導(dǎo)向桿[20]、導(dǎo)向定位銷(xiāo)螺絲孔[21]、導(dǎo)向桿刻度線[22]、導(dǎo)向輪[16]、卡盤(pán)插孔[17]。
圖6為圖5中C-C剖面圖，滾輪裝置是由滾輪[2]、底板[1]與滾輪軸壓塊[18]鑲夾的滾輪軸[23]組成。
圖7為圖5中E-E剖面圖，定向選擇裝置是由底板[1]、(左或右)定位銷(xiāo)[10]、導(dǎo)向槽[9]組成。
圖8為圖5中D-D剖面圖，卡盤(pán)、導(dǎo)向桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是由底板[1]、卡盤(pán)[15]、導(dǎo)向輪[16]、導(dǎo)向桿[20]組成，卡盤(pán)的矩形輪槽[24]與導(dǎo)向桿上的矩形輪槽[25]相對(duì)正，中間鑲夾有導(dǎo)向輪之輪軸。
圖9導(dǎo)向桿詳圖，刻度線[22]、導(dǎo)向定位銷(xiāo)螺絲孔[21]、導(dǎo)向桿上的矩形輪槽[25]。
圖10為圖5中B-B剖面圖。手壓式制動(dòng)裝置是由手壓帽[12]、彈簧[26]、底板[1]、吸附盤(pán)[27]、防滑橡皮[19]組成。
圖11為圖5中A-A剖面圖。底板[1]、劃線滑尺[3]、包容式導(dǎo)軌[28]、被包容式導(dǎo)軌[29]、手柄滑槽[4]、滑尺手柄[5]、劃線孔[7]、導(dǎo)向定位銷(xiāo)[8]、導(dǎo)向槽[9]、導(dǎo)向桿[20]、卡盤(pán)[15]、導(dǎo)向輪[16]。
圖12底板[1]、滾輪[2]、劃線滑尺[3]、手柄滑槽[4]、滑尺手柄[5]、滑尺劃線邊緣[6]、劃線孔[7]、滑槽[30]、左右選擇定位銷(xiāo)[10]、游標(biāo)滑塊[31]、撥輪[32]、刻度盤(pán)[11]，透視夾角為30°45°、60°的圖尺[13]、半徑為R讀數(shù)的圖尺[14]、手壓帽[12]、卡盤(pán)[15]、導(dǎo)向輪[16]、卡盤(pán)插孔[17]。
圖13底板[1]、滾輪[2]、劃線滑尺[3]、劃線孔[7]、滾輪軸壓塊[18]、防滑橡皮[19]、滑槽[30]、左右選擇定位銷(xiāo)[10]、游標(biāo)滑塊[31]、蝸桿支座[35]、撥輪[32]、蝸桿[33]、蝸輪[34]、導(dǎo)向輪[16]、卡盤(pán)插孔[17]。
圖14為轉(zhuǎn)角B＝0時(shí)，透視圓弧繪圖儀作圖情形。
圖15為轉(zhuǎn)角0＜B＜90°時(shí)，透視圓弧繪圖儀作圖情形。
圖16用透視圓弧繪圖儀作透視，圖示作消失于右滅點(diǎn)的透視線時(shí)的情形。
本發(fā)明的實(shí)際效果一、體積小、重量輕、成本低。本發(fā)明之實(shí)際尺寸與一般制圖工具三角板相當(dāng)，可以是幾個(gè)不同模數(shù)的系列產(chǎn)品。在選材上，除滾輪和導(dǎo)向輪系統(tǒng)可采用金屬或其它硬質(zhì)材料外，其它部件均可采用有機(jī)玻璃或其強(qiáng)度滿足要求的輕質(zhì)透明材料。所以與中國(guó)專利CN1034694A和CN85202234U相比，本發(fā)明就顯示出體積小、重量輕、攜帶方便的特點(diǎn)。
二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈巧。本發(fā)明所有的零部件均裝在底板上，只要放在一塊符合制圖要求的圖板上，即可完成作業(yè)。對(duì)圖板尺寸無(wú)特殊要求，更沒(méi)有類似于中國(guó)專利CN85104485A等繁多的套件調(diào)換以及CN85205030U和美國(guó)專利US-865140對(duì)圖板的特殊要求。
三、使用方便。透視圖繪制過(guò)程中，一般人習(xí)慣于根據(jù)點(diǎn)、線、面的透視關(guān)系，從整體到局部或由外向里或由里向外作圖。畫(huà)某一部分時(shí)，左右透視線的作業(yè)是交替進(jìn)行的，而蘇聯(lián)專利SU901075和美國(guó)專利US170832都存在著一個(gè)共同的問(wèn)題，就是不能適應(yīng)習(xí)慣的作法。使用這兩種繪圖儀就要先作完畫(huà)面一側(cè)所有的透視線，再作另一側(cè)所有的透視線，否則就要頻繁地調(diào)節(jié)其滾輪的差速裝置，每交替一次就要調(diào)節(jié)一次，很不方便，當(dāng)然這樣的工具也不易推廣。而本發(fā)明的設(shè)計(jì)充分考慮到這一問(wèn)題，其作法只是在作圖前先確定被透視物體與畫(huà)面的左右?jiàn)A角A、A1，使刻度線顯示B、B1的左右定位銷(xiāo)的位置，在以后的作圖中，左右側(cè)轉(zhuǎn)換僅僅是導(dǎo)向桿或游標(biāo)滑塊靠右定位銷(xiāo)或靠左定位銷(xiāo)而已。因此，本透視圓弧繪圖儀操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確方便，而且能適應(yīng)作圖習(xí)慣，易為用戶接受。
劃線直尺部分，美國(guó)專利US170832的劃線直尺由于結(jié)構(gòu)的關(guān)系，其劃線邊緣不可避免地被兩個(gè)滾輪阻擋，所劃透視線的長(zhǎng)度受到限制。而本發(fā)明中的劃線直尺采用包容式導(dǎo)軌，可左右滑伸，滿足了向左右引線的要求。
考慮到一般求透視時(shí)夾角A取30°、45°、60°的習(xí)慣，在本發(fā)明中底板上有三條圖尺分別表示A＝30°、45°或60°時(shí)的相應(yīng)視距S的刻度，當(dāng)導(dǎo)向桿或游標(biāo)滑塊指向S位置時(shí)，轉(zhuǎn)角B滿足tgB＝D·tgA/S的關(guān)系。因此，作圖前不需作任何計(jì)算，只需將導(dǎo)向桿或游標(biāo)滑塊撥至夾角為A的圖尺刻度表示視距S的位置上，此時(shí)導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角為B，即可作圖。在畫(huà)大半圓弧時(shí)，若R與″R″圖尺上的刻度R讀數(shù)相同，當(dāng)導(dǎo)向桿或游標(biāo)滑塊指向R位置時(shí)，轉(zhuǎn)角B滿足tgB＝D1/R的關(guān)系。只需將導(dǎo)向桿或游標(biāo)滑塊撥至″R″圖尺刻度為R的位置上，此時(shí)導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角為B，即可作圖。從使用的步驟上看，本發(fā)明省去了以往″放大樣″和″找點(diǎn)描跡″的過(guò)程，省時(shí)、省力。
四、生產(chǎn)及裝配工藝簡(jiǎn)單。蘇聯(lián)專利SU901075和美國(guó)專利US170832在機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面過(guò)于復(fù)雜，尤其是后者的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多，且兩個(gè)圓臺(tái)形輪之間的無(wú)級(jí)調(diào)速裝置的裝配要求甚高。而本發(fā)明中零部件無(wú)特殊形體，均可采用注塑成形法，兩個(gè)滾輪及導(dǎo)向輪采用的是滑動(dòng)軸承，底板上的卡盤(pán)插孔與卡盤(pán)之間采用的是動(dòng)配合，易于生產(chǎn)和裝配。
五、可調(diào)節(jié)幅度大。美國(guó)專利US170832因可調(diào)節(jié)差速裝置系兩圓臺(tái)，當(dāng)r1/r2＝1時(shí)，R→∞，而當(dāng)r2取最大值時(shí)，r1不為零(r1≠0)，則r1/r2＞0，此時(shí)R≠0，結(jié)構(gòu)上不可避免的局限性影響了其使用范圍。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角在0°-90°之間(0°≤B≤90°)，而R的值域?yàn)?→∞(0≤R＜∞)，因而有充分的調(diào)節(jié)范圍。
綜上所述，本發(fā)明具有體積小巧、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、易于生產(chǎn)和裝配、使用方便、可調(diào)幅度大，占用工作面積和空間小、不妨礙作圖、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)?？捎糜诮ㄖ?、規(guī)劃設(shè)計(jì)、鐵路、公路、橋梁、涵洞、隧道的設(shè)計(jì)以及機(jī)械工程、船舶、飛機(jī)、工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和舞臺(tái)美術(shù)、工藝美術(shù)、廣告美術(shù)的設(shè)計(jì)等也可做為這些專業(yè)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)用具。
權(quán)利要求
1.繪圖工具，一種用于繪制源于一定點(diǎn)(滅點(diǎn))的射線(透視線)或圓心在一定點(diǎn)的圓弧的透視圓弧繪圖儀。它包括底板、劃線直尺、兩個(gè)直徑相同且在同一軸線上可分別繞軸自由旋轉(zhuǎn)的滾輪、帶有一個(gè)導(dǎo)向輪的導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)、左右定向選擇裝置及圖尺和制動(dòng)裝置。其特征在于它的兩個(gè)在同一軸線上的滾輪是可以分別繞軸自由旋轉(zhuǎn)的；其劃線直尺可以左右滑伸；一個(gè)可調(diào)節(jié)固定底板移動(dòng)方向并帶有一個(gè)導(dǎo)向輪的導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)；一個(gè)劃線孔；左右定向選擇裝置；圖尺；至少有一個(gè)手壓式制動(dòng)裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于底板上有兩個(gè)直徑、厚度、材料相同，其軸固定在底板同一軸線上并可繞軸自由旋轉(zhuǎn)的滾輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于底板的背面有一個(gè)通過(guò)相互配合的一付包容與被包容式(燕尾形或矩形)導(dǎo)軌與底板本結(jié)合的劃線滑尺，該滑尺有一個(gè)與權(quán)利要求2中所述的軸線相平行的劃線邊緣，并可通過(guò)導(dǎo)軌左右滑伸，還可被固定在導(dǎo)軌上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于可調(diào)節(jié)固定底板移動(dòng)方向并帶有一個(gè)導(dǎo)向輪的導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)包括底板上類似于半圓儀的刻度盤(pán)、導(dǎo)向槽、裝在底板上的導(dǎo)向定位銷(xiāo)、導(dǎo)向桿、卡盤(pán)和導(dǎo)向輪。卡盤(pán)卡在底板上的卡盤(pán)插孔中并與之動(dòng)配合；卡盤(pán)的軸線方向開(kāi)有一矩形輪槽，導(dǎo)向桿的一端開(kāi)有同樣的矩形輪槽，兩輪槽對(duì)正，輪槽中鑲夾有導(dǎo)向輪之輪軸；與圖面接觸的導(dǎo)向輪在輪槽中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并可隨卡盤(pán)轉(zhuǎn)向；導(dǎo)向定位銷(xiāo)穿過(guò)導(dǎo)向槽與導(dǎo)向桿相連；導(dǎo)向桿的另一端有一條刻度線在刻度盤(pán)上指示出導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于左右定向選擇裝置是在導(dǎo)向桿的兩側(cè)并可分別固定在導(dǎo)向槽中任意位置其銷(xiāo)軸在槽中滑動(dòng)的左定位銷(xiāo)、右定位銷(xiāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于可調(diào)節(jié)固定底板上移動(dòng)方向并帶有一個(gè)導(dǎo)向輪的導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)包括底板上的刻度盤(pán)、滑槽及裝在底板上帶蝸輪并裝有導(dǎo)向輪的卡盤(pán)和帶撥輪的蝸桿及游標(biāo)滑塊?？ūP(pán)卡在底板上的卡盤(pán)插孔中并與之動(dòng)配合；卡盤(pán)的軸線方向開(kāi)有一矩形輪槽，卡盤(pán)的底面與一個(gè)中心開(kāi)有同樣矩形輪槽的蝸輪同軸且輪槽相對(duì)正，輪槽中鑲夾有導(dǎo)向輪之輪軸；與圖面接觸的導(dǎo)向輪在輪槽中繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并可隨卡盤(pán)及蝸輪一同轉(zhuǎn)向；底板的正面有與蝸桿平行的類似直尺的刻度盤(pán)；底板的背面裝有一個(gè)與蝸輪相嚙合的蝸桿，撥輪與蝸桿同軸且該軸與兩滾輪之軸線平行；底板上平行于蝸桿的滑槽中滑動(dòng)的游標(biāo)滑塊有與蝸桿嚙合的凸齒，可隨蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)在刻度盤(pán)上移動(dòng)，指示出蝸輪卡盤(pán)及導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于左右定向選擇裝置是在游標(biāo)滑塊的兩側(cè)并可分別固定在滑槽中任意位置其銷(xiāo)軸在槽中滑動(dòng)的左定位銷(xiāo)、右定位銷(xiāo)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于底板上有一個(gè)劃線孔，該孔位于裝在底板上的兩個(gè)滾輪之軸線的垂直平分線上；底板上還有以劃線孔為交點(diǎn)的兩條相互垂直的″+″字準(zhǔn)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于手壓式制動(dòng)裝置包括手壓帽、彈簧及吸附盤(pán)。底板上的手壓帽穿過(guò)彈簧和底板與吸附盤(pán)相連；吸附盤(pán)與圖面接觸部分可以涂貼防滑橡皮。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述透視圓弧繪圖儀，其特征在于底板上有指示讀數(shù)表示半徑時(shí)導(dǎo)向輪相應(yīng)的轉(zhuǎn)角的圖尺和被透視物體與畫(huà)面夾角分別為30°、45°和60°，讀數(shù)表示視距時(shí)導(dǎo)向輪相應(yīng)的轉(zhuǎn)角的圖尺。
全文摘要
一種繪制透視圖或圓弧，特別是滅點(diǎn)或圓心在畫(huà)面外的透視圖或大半徑圓弧的繪圖工具。有底板、劃線尺、孔，兩個(gè)直徑相等且在同一軸線自由旋轉(zhuǎn)滾輪、帶有導(dǎo)向輪的導(dǎo)向定向機(jī)構(gòu)、左右定向選擇及制動(dòng)裝置。具有體積小巧、調(diào)節(jié)幅度大，適合傳統(tǒng)透視步驟的作業(yè)方式，使用方便等特點(diǎn)，尤其是作夾角為30°、45°、60°透視時(shí)，可依底板上圖尺表示的視距刻度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角，不需計(jì)算直接作圖。適于建筑、規(guī)劃、土木、機(jī)械設(shè)計(jì)，也可為這類專業(yè)的學(xué)習(xí)用具。
文檔編號(hào)B43L13/14GK1054217SQ9010098
公開(kāi)日1991年9月4日 申請(qǐng)日期1990年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月26日
發(fā)明者劉東飛 申請(qǐng)人:劉東飛, 謝工曲