專利名稱：一種繪圖四用規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種繪制圓、橢圓、雙曲線、拋物線的四用規(guī)。
圓、橢圓、雙曲線、拋物線，同屬圓錐曲線，繪制這類圖形，圓規(guī)是廣泛使用的繪圖工具。圓在作圖過程中，沒有變量，繪制比較簡單，而橢圓、雙曲線、拋物線在作圖過程中參數(shù)均為有規(guī)律的變量，要繪制這三種圖形，或者用手勾面，或者使用曲線板等，費(fèi)時費(fèi)力，且精確度較差。為解決此問題，中國專利實(shí)用新型CN2095777U公布了一種能畫橢圓的圓規(guī)。該實(shí)用新型雖然解決了繪制橢圓的問題，但仍存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不盡合理，無法保證繪圖筆與焦心軸的垂直、等高問題，且該實(shí)用新型不能用于繪制雙曲線和拋物線。
本實(shí)用新型的目的就是針對以上問題，設(shè)計(jì)了一種能方便使用的四用規(guī)，按照橢圓、雙曲線、拋物線的幾何定義，在圓規(guī)的基礎(chǔ)上，增加了繪制橢圓、雙曲線、拋物線的功能。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在圓規(guī)的基礎(chǔ)上增加同軸旋轉(zhuǎn)、滑動開合平動機(jī)構(gòu)；增加軌跡控制、軌跡線收放機(jī)構(gòu)，適應(yīng)多種軌跡繪制；增加同步開合平動、垂線平移、角平分線等機(jī)構(gòu)，控制焦距；增加距離接長機(jī)構(gòu)，在接長軸、接長桿及附件的輔助下擴(kuò)大焦距、半徑調(diào)整范圍，從而實(shí)現(xiàn)繪制橢圓、雙曲線、拋物線等圖形的功能。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明附


圖1是本實(shí)用新型所述四用規(guī)繪制橢圓或雙曲線時的總裝圖和工作圖。
附圖2是本實(shí)用新型所述四用規(guī)的垂線平移機(jī)構(gòu)和角平分線機(jī)構(gòu)及附件圖。
附圖3是使用本實(shí)用新型所述四用規(guī)的同步開合被動垂直焦距架繪制橢圓或雙曲線時的總裝圖和工作圖。
附圖4是使用本實(shí)用新型所述四用規(guī)的固定焦距架繪制橢圓或雙曲線時的總裝圖和工作圖。
附圖5是使用本實(shí)用新型所述四用規(guī)的垂線平移機(jī)構(gòu)繪制拋物線的平面示意圖。
附圖6是使用本實(shí)用新型所述四用規(guī)的垂線平移機(jī)構(gòu)與角平分線機(jī)構(gòu)連接平面示意圖。
附圖7是使用本實(shí)用新型所述四用規(guī)繪制拋物線時的工作圖。
從附
圖1和附圖2可以看出，本實(shí)用新型所述的橢圓、雙曲線、拋物線、圓四用規(guī)，由圓心軸1、轉(zhuǎn)筒2、轉(zhuǎn)筒螺釘3、上滑動鉸鏈塊4、緊固螺釘5、下滑動鉸鏈塊6、緊固螺釘7、長連桿8、繪圖筆架鉸鏈塊9、繪圖筆10、軌跡線11、引線孔12、線卡13、線卡螺釘14、線輪15、線輪螺釘16、焦距鉸鏈塊17、扇形齒輪連桿18、短連桿19、焦心軸鉸鏈連塊20、焦心軸21、滑動連桿22、筆架連桿23、垂線尺24、垂線輪架25、直線導(dǎo)軌26、垂線平移機(jī)構(gòu)29與角平分線機(jī)構(gòu)30、圓頭連桿33、角平分線尺34、及附件(包括接長軸38、接長桿39、雙線繪圖筆40、雙線鴨嘴筆41)等組成。上、下滑動鉸鏈塊4和6均套在轉(zhuǎn)筒2上，轉(zhuǎn)筒2套在圓心軸1上，上滑動鉸鏈塊4通過長連桿8與繪圖筆架鉸鏈塊9鉸接，構(gòu)成一平行四邊形的同軸旋轉(zhuǎn)、滑動開合平動筆架機(jī)構(gòu)，其平行四邊形的開合角度受下滑動鉸鏈塊6、滑動連桿22和筆架連桿23的限制，以滿足繪圖筆運(yùn)動半徑的變化。圓心軸1下端連接有焦距鉸鏈塊17，焦距鉸鏈塊17、扇形齒輪連桿18、焦心軸鉸鏈塊20及短連桿19鉸接，組成兩個平行四邊形，構(gòu)成同步開合平動機(jī)構(gòu)的焦距架，焦距鉸鏈塊17上鉸接有兩根扇形齒輪連桿18，這兩根連桿嚙合連動，同步開合，滿足焦距的任意性，適用于橢圓、雙曲線的焦距控制。滑動開合平動筆架與同步開合平動焦距架聯(lián)合作用，使圓心軸、繪圖筆、焦心軸隨機(jī)平行，并垂直于紙面，筆尖、焦心軸尖等均等高于紙面，共同保證由軌跡線控制機(jī)構(gòu)所控制的繪圖筆的運(yùn)動軌跡的準(zhǔn)確性。固定在繪圖筆架鉸鏈塊9上的線輪15和焦心軸鉸鏈塊20上的線卡13與軌跡線11共同構(gòu)成軌跡線收放及控制機(jī)構(gòu)，軌跡線的兩個頭分別從左右兩邊穿過引線孔12，并同時纏繞在線輪15上，線輪15收緊時軌跡線的中點(diǎn)在引線孔軸上，可以很方便地引出纏繞在線卡13上，線輪15控制軌跡線11的收放。圓心軸1下端和繪圖筆架鉸鏈塊9處可按接長軸38、接長桿39、普通繪圖筆、雙線繪圖筆40、雙線鴨嘴筆41、垂線平移機(jī)構(gòu)29和角平分線機(jī)構(gòu)30，以便擴(kuò)大焦距和半徑的調(diào)整范圍，并用于繪制橢圓和雙曲線。垂線平移機(jī)構(gòu)29由中間開槽的垂線尺24和直線導(dǎo)軌26及可在直線導(dǎo)軌槽31內(nèi)滑動的垂線輪架25鉸接構(gòu)成。圓心軸1接在直線導(dǎo)軌26的連接孔28上，用于繪制拋物線。角平分線機(jī)構(gòu)30由圓頭連桿33鉸接成一平行四邊形，角平分尺34的中線槽35與平行四邊形的一對角鉸接，平行四邊形的另一對角通過圓頭連桿33的端部孔36連接焦心軸和直線軸，與垂線平移機(jī)構(gòu)連動，直接繪拋物線。在本實(shí)用新型中，為同時繪出兩條軌跡線，特別設(shè)計(jì)了一種雙線繪圖筆40和雙線鴨嘴筆41，由雙筆套42或雙鴨嘴筆頭43和柄桿44組成，用螺釘鉸接在一塊，其筆的開合角度可調(diào)，滿足實(shí)際需要。為使本實(shí)用新型的各種零件能自由互換，所有連接件的直徑及連接方式均相同。
下面介紹本實(shí)用新型的使用方法在使用本實(shí)用新型所述的四用規(guī)繪制橢圓時(參考附
圖1、3、4)，根據(jù)作圖要求開合焦距架，使焦心軸對準(zhǔn)焦點(diǎn)，松開上滑動鉸鏈塊和線輪，將軌跡線由引線孔引出，繞過線卡，移動筆架，使筆尖對準(zhǔn)長半軸頂點(diǎn)或短半軸中頂點(diǎn)，收緊軌跡線，擰緊線輪螺釘，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)筒即可繪出所需的橢圓圖形。
在使用本實(shí)用新型所述的四用規(guī)繪制雙曲線時(參考附
圖1、3、4)，按照作圖要求，對準(zhǔn)焦點(diǎn)，將筆尖對準(zhǔn)雙曲線的一個頂點(diǎn)，收緊軌跡線，擰緊線卡螺釘，邊松線輪邊壓下上滑動鉸鏈塊，繪圖筆從頂點(diǎn)滑向遠(yuǎn)端，即可在一個方向上繪出雙曲線，將繪圖筆收回到頂點(diǎn)，向另一個方向展開，又可在另一個方向上繪出雙曲線，交換焦心軸所對的焦點(diǎn)，再繪出另兩條，從而完成所需的雙曲線。
在使用本實(shí)用新型所述的四用規(guī)繪制拋物線時(參考附圖5)，將圓心軸與直線導(dǎo)軌26的連接孔28連接，焦心軸對準(zhǔn)焦點(diǎn)，直線導(dǎo)軌定出直線，將筆桿插入垂線尺24的中線槽27內(nèi)，從引線孔引出軌跡線，留出一定長度后(約等于焦心軸到直線尺遠(yuǎn)端的距離)，在等長的地方作出記號，并分別卡在焦心軸和直線軸上，收緊線輪，使筆尖對準(zhǔn)拋物線的頂點(diǎn)，邊放線邊壓下上滑動鉸鏈塊，推動垂線尺滑向尺端，只要保持兩根線同時繃緊，即可在一個方向上繪出拋物線。把繪圖筆收回到頂點(diǎn)，垂直尺滑向另一端，又可繪出另一個方向的拋物線。
在使用本實(shí)用新型所述的四用規(guī)繪制拋物線時(參考附圖6)，也可以不用軌跡線，用垂線平移機(jī)構(gòu)29與角平分線機(jī)構(gòu)30配合，圓心軸1與連接孔28連接，繪圖筆插入垂線尺與角平分線尺中線交會點(diǎn)37，筆架從導(dǎo)軌一端移向另一端，即可繪出所需的拋物線。
在使用本實(shí)用新型所述的四用規(guī)繪制圓時(參考附
圖1、3)，可以任一焦心軸為圓心，在另外的焦心軸上裝繪圖筆，若使用雙線繪圖筆，則可繪出同心的雙線圓。
權(quán)利要求1.一種繪圖四用規(guī)，由同軸旋轉(zhuǎn)、滑動開合平動機(jī)構(gòu)，軌跡線控制、軌跡線收放機(jī)構(gòu)、同步開合平動機(jī)構(gòu)、垂線平移機(jī)構(gòu)29和角平分線機(jī)構(gòu)30等構(gòu)成，其特征在于上、下滑動鉸鏈塊4和6套在轉(zhuǎn)筒2上，轉(zhuǎn)筒2套在圓心軸1上，上滑動鉸鏈塊4通過長連桿8與繪圖筆架鉸鏈塊9鉸接，構(gòu)成一平行四邊形的同軸旋轉(zhuǎn)、滑動開合平動筆架機(jī)構(gòu)，圓心軸1下端連接有焦距鉸鏈塊17，焦距鉸鏈塊17、扇形齒輪連桿18、焦心軸鉸鏈塊20及短連桿19鉸接，組成兩個平行四邊形，構(gòu)成同步開合平動機(jī)構(gòu)的焦距架，固定在繪圖筆架鉸鏈塊9上的線輪15和焦心軸鉸鏈塊20上的線卡13與軌跡線11共同構(gòu)成軌跡線收放及控制機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繪圖四用規(guī)，其特征在于焦距鉸鏈塊17上鉸接有兩根扇形齒輪連桿18，嚙合連動，同步開合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繪圖四用規(guī)，其特征在于圓心軸1下端和繪圖筆架鉸鏈塊9處可接接長軸38、接長桿39、普通繪圖筆、雙線繪圖筆40、雙線鴨嘴筆41、垂線平移機(jī)構(gòu)29和角平分線機(jī)構(gòu)30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的繪圖四用規(guī)，其特征在于垂線平移機(jī)構(gòu)29由中間開槽的垂線尺24和直線導(dǎo)軌26及可在直線導(dǎo)軌槽31內(nèi)滑動的垂線輪架25鉸接構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的繪圖四用規(guī)，其特征在于角平分線機(jī)構(gòu)30由端部有孔的圓頭連桿33鉸接成一平行四邊形，角平分尺34的中線槽35與平行四邊形的一對角鉸接，平行四邊形的另一對角通過圓頭連桿33的端部孔36連接焦心軸和直線軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和3所述的繪圖四用規(guī)，其特征在于雙線繪圖筆40和雙線鴨嘴筆41由雙筆套42或雙鴨嘴筆頭43和柄桿44組成，用螺釘鉸接在一塊，其筆的開合角度可調(diào)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種繪制圓、橢圓、雙曲線、拋物線的四用規(guī)，在圓規(guī)的基礎(chǔ)上增加同軸旋轉(zhuǎn)、滑動開合平動機(jī)構(gòu)；增加軌跡控制、軌跡線收放機(jī)構(gòu)，適應(yīng)多種軌跡繪制；增加同步開合平動、垂線平移、角平分線等機(jī)構(gòu)，控制焦距；增加距離接長機(jī)構(gòu)，在接長軸、接長桿及附件的輔助下擴(kuò)大焦距、半徑調(diào)整范圍，從而實(shí)現(xiàn)繪制橢圓、雙曲線、拋物線等圖形的功能。
文檔編號B43L11/02GK2269318SQ9521765
公開日1997年12月3日 申請日期1995年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月13日
發(fā)明者上官祥, 上官鵬飛, 周鴻怡 申請人:上官鵬飛