专利名称：比例规的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量绘图工具，特别是能按比例分割线段的工具。 技术背景在平面连杆机构中，放大尺能把给定的图案按特定比例描出，但不适于按比例分割线段，俄罗斯专利 1 993年12月15曰《RU2004459C1》公布了一画黄金分割线的.T.贝.，此装置是7连杆机构，较本实用新型复杂，但却不能合拢，只能在较小的范围内活动。发明内容在一条线段上求特定的点，如黄金分割点，中点等，用尺规作图法比较麻烦，木实用新型根据特定的 要求制造，共有三个指示点，不用时装置可处于合拢状态，便于存放，用的时候，打开装置，让两个指示 点指示在线段的两侧，则第二个指示针就指示在特定的点上。技术方案由长杆(AI)，长杆(BK)，短杆(DJ)，短杆(EH)，通过轴(AB)，轴(CD)，轴(EF)，轴(GH)连接而成的平 面机构，其连接关系是这样的轴(AB)连接长杆(A1)和长杆(BK)，轴(CD)连接长杆(AI)和短杆(DJ)，轴(EF)连接长杆(BK)和短杆(EH)， 轴(GH)连接短杆(DJ)禾I I短杆(EH)。如图l所示，A， B， C， D， E， F， G， H， I， J， K是各个连杆的中心线勾各轴的中心线的 交点，I ， J , K为指示点。在机构中，我们首先设定杆的K度关系AI=BK， CI=DJ, AC = EH，再根据实际在DJ 上灵活的选取一点G，设定DG二BF，从而同时确定了G在DJ间的位置和F在BK间的位置。在机构中，对于轴的长度.我们首先设定AB的长度，再根据AB与其它轴的长度关系，设定其它轴 的长度，轴长关系是AB = CD + GH + EF在本实用新型中，每一轴的作用是连接两杆，使两杆保持一定距离，并使两杆可沿轴在一定范围内作 相对转动，在机构的运转过程中，四杆分属于四个不同的互相平行的平面，故四杆可以运动到彼此夹角为 零的位置，这就是合拢位置。如图l所示，若杆均为直杆，我们对杆的长度关系作进一步设置-CD IC AB IAW为杆与轴相互垂直，AI二BK， CI-DJ， AC = EH， DG = BF且，^-i^二定值M AB IAIC IJ所以^ = !=定值14IA IK在图l，图2中，连接I K的虚线表示要绘制或测量的一条线段，其余二条相互平行的虚横线分别表 示比例规打开时I、 J、 K二点的运动轨迹。若用数学语言简要地说明它的道理，那就是如图l，作辅助线连接I B， 二角形A I B相似T二角 形C I D，三角形B I K相似于二角形D I K，从而很容易的得出这个关系。这就是本实用新型的功能和作用特点能在任意的线段IK上确定一分点J，使！-定值M。IK比例规存在的另一种形式，即若改变上述的短杆长度和轴孔的位置，使得同样也能达到与上述比例规相同的效果。如果杆是曲杆，所谓曲杆，即杆AC在C点以下，杆DJ在G点以下，杆BK在F点以下，杆本身设 置为弯曲或错位的形状，使I， J， K三个指示点沿AB方向上有一段位移，而且只在AB方向上有位移， 设置位移的原则是I, J, K王点的间距比不变，即与直杆装置的间距比是相同的，这样也就保持I，J， K二点继续保持在一条直线上，且保持M不变，是使1二定值M。IK设置曲杆的好处是， 一是可以使I， J， K三点在本实用新型合拢时更接近，以至丁会与一点，从而 达到测量更短距离的目的，而且肉为I， J, K-点都能沿AB方向移动，在此过程中只要求其间距比不 变就行了，从而轴长比有了灵活的选择空间.即在一定的轴长比下，通过设置曲杆使I， J， K三点的间 距比使得M值不变。
图1是杆与轴的长度关系及轴孔位置示意图。 图2是一种设置曲杆时的杆与轴的长度关系及轴孔位置示意图。 图3是一种轴与杆连接方式的剖面图。 图4是一种轴与杆连接方式的剖面图。 图5是一种轴与杆连接方式的剖面图。 图6是一种轴与杆连接方式的剖面图。 图7是一种轴与杆连接方式的剖面图。 图8是一种轴与杆连接方式的剖面图。 图9是一种轴与杆连接方式的剖面图。 图10是黄金规打开状态示意图。 图11是黄金规合拢状态示意图。 图12是中分规打开状态示意图。 图13是中分规合拢状态示意图。 图14是次级比例规打开状态示意图。 图15是次级比例规合拢状态示意图。 图16是组合式比例规打开状态示意图。 图17是组合式比例规合拢状态示意图。
具体实施方式
在本实用新型中，轴不但起连接两杆的作用，轴本身也确定了两杆中心线的距离，轴的两端可设置为 铆钉或嫘杆，通过铆钉或螺母把杆连接在一起，轴与杆的连接至少要有一个转动副，以使两杆可沿轴在一 定的范围内作相对的转动，轴与杆的连接及形式是多种多样的，现仅举儿例以说明如图3，轴中间较粗，以使两杆保持一定的距离，两端较细，可穿过杆孔，另一段用螺帽固定或者铆 钉固定，固定的松紧程度以能用手轻松打开装置为宜。如图4，轴中间的较粗部分是一轴套，而轴实际是一穿钉。如图5 ，轴实际是一穿钉，两杆中心线的间距靠杆本身所带的凸缘。如图6,两杆的形状不冋。如图7，两杆的厚度均等于两杆中心间距时，两杆相贴。 如图8，两杆内侧有沉孔。如图9，两杆外侧有沉孔，使外侧螺帽或者铆钉头部外露。 在具体的实施过程中，我们一般作如下的具体设置设置杆和轴的基本尺寸从而确定具体实施例的应用方向，反映具体实施例的性质，尺寸反应实用新 型的形状大小及M值。设置三个指示点根据需要设置三个指示点分别是指针的针尖还是插件的针尖或插件的笔尖。设置直杆还是曲杆根据需要选择直杆或者曲杆，从而进一步设置杆的形状、长度、厚度、宽度，设 置各轴的形状、长度以及与轴的连接方式，选择G点在DJ上的位置和F点在BK上的位置。下面给出儿个具体实施例例1 ，黄金规图1 0是打开状态示意图，图1 1是合拢状态示意图。M=^^，在此可选择近似值M二O. 6 18，为了使装置简洁明快，我们再作如下的设置 2三个指示点均与杆设置为一体，指示点由杆端变细而成。 杆均为—宵.杆。轴长及位置关系EF=GH， AC=EH 杆厚度均等丁EF，这样使杆DJ、杆GH、杆BK相贴。轴及连接方式可参见图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9，在此我们设置杆孔两端均有沉 孔，使螺帽不外露也使轴CD、轴GH、轴EF三轴的中部不外露，轴AB中间外露，它的直径等于 杆的宽度，这样看起来更和谐。规格以A I长度表示，可以有2 0厘米长，5 0厘米长，l米长等。现以2 0厘米为例，可选择杆宽均为l厘米，厚度O. 5厘米，轴为双头铆钉，宵径O. 5厘米，轴 AB外有一直径为1厘米的轴套。材料一般用合金铜，不锈钢等，也可用竹木塑料制造。在本实施例中，若改变上述的短杆长度和轴孔的位置，即N^^^同样也能测画黄金分割点，是2黄金规的另一种形式。 由于各实施例结构等有诸多相似，故参照黄金规，再简要叙述其它儿个实例。 例2 :中分规图1 2是打开状态示意图，图1 3是合拢状态示意图。M=i，为了使装置简洁明快，我们再作如下的设置2三个指示点均与杆设置为一体，指示点由杆端变细而成。轴中间部分直径等于杆宽。杆均为直杆。轴长长及位置关系CD=EF=GH AC=2BH，杆AI设置为曲杆。 杆厚度均等于EF,这样使杆AI、杆DJ、杆EF、杆BK相贴。 例3:次级比例规图l 4是打开状态示意图，图l 5是合拢状态示意图。在此的装置是复合型的比例规，即在一个四杆构成的比例规的基础上，以杆C I 、杆DJ为次级长杆， 在其间设置次级轴和两个次级短杆，从而增加了一个新的指示点，以同样的方法还能再增加次一级的 指示点，在理论上可增加很多这样的指示点以致无穷，本例一共装置有五个指示点，可以把一个线段 分出二分之一、三分之一、五分之一。例4:等方圆规阁l 6是打开状态示意图功能是画一个圆，使圆的面积等于一个正方形的面积M = +， 二个指示点设置为三个可拆卸的插件，本例中的插件带一爪形器，通过一内部有锥度的螺母，固定相应的物件，左右两边的插件固定一钢针，中间的插件固定一铅芯。 右端杆下端设置一偏心的铰链，使其连接的插件可以在一定范围转动。 左端杆上端设置一手柄，绘图时捻动手柄用以画圆。使用情况是这样的把右端插件顺时针转动到底，插件与杆成一直线，用手打开装置，使左右两钢针 截取特定的距离，设以这段距离为边长的正方形面积为S，把右端的插件逆时针转动一定角度，为的 是不影响以后的画圆，画圆时以左端钢针为圆心，捻动手柄，中间铅芯便能画出圆，这个圆的面积也 为S。例5,组合式比例规，图17是合拢状态示意图。本实例的特点是有两套或者两套以上的不同长度的插件，插件指针在合拢状态时交于一点，插件安装 到杆上，可以看作是杆的延长，三个插件与杆以总体看待，其效果是，左右两杆为曲杆，中间的为直杆，不同长度的插件分别与杆结合，分别可以把一线段分成不同的比例，如实线部分所绘装置中M=l，拆下2实线部分所绘的插件，更换虚线部分所绘插件，则M二1。权利要求1、一种比例规，由长杆(AI)，长杆(BK)，短杆(DJ)，短杆(EH)，通过轴(AB)，轴(CD)，轴(EF)，轴(GH)连接而成的平面机构，杆上轴孔的位置和杆的长度关系体现为AI＝BK，CI＝DJ，AC＝EH，BF＝DG，其中(I)、(J)、(K)为指示点，其特征是a轴(AB)连接长杆(AI)和长杆(BK)，轴(CD)连接长杆(AI)和短杆(DJ)，轴(EF)连接长杆(BK)和短杆(EH)，轴(GH)连接短杆(DJ)和短杆(EH)，轴的长度关系选取AB＝CD+EF+GHb杆上轴孔的位置和杆的长度关系选取不同的数值，会得到不同的比值M，其中<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>M</mi><mo>=</mo><mfrac> <mi>IJ</mi> <mi>IK</mi></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mi>IC</mi> <mi>IA</mi></mfrac> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="Y2006201702740002C1.tif" wi="20" he="8" top= "58" left = "167" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>
2 、根据权利要求1所述的比例规，其特征是指示点为指针的针尖或者笔尖。
3、 根据权利要求l所述的比例规，其特征是机构上端设置一手柄。
4、 根据权利要求l所述的比例规，其特征是以杆(CI)、杆(DJ)为次级长杆，在其间设置次级短杆， 从而设置次级指示点。
5、 根据权利要求l所述的比例规，其特征是M=^i
6、根据权利要求5所述的比例规，其特征是M=^~^
7. 根据权利要求5所述的比例规，其特征是M=1
8、 根据权利要求7所述的比例规，其特征是M=-2
9、 根据权利要求5所述的比例规，其特征是M=I3
10、根据权利要求5所述的比例规，其特征是M=i
专利摘要比例规是一种绘图工具，在一条线段上求特定的点，如黄金分割点，中点等，用尺规作图法比较麻烦，本实用新型根据特定的要求制造，由长杆(AI)，长杆(BK)，短杆(DJ)，短杆(EH)，通过轴(AB)，轴(CD)，轴(EF)，轴(GH)连接而成的平面机构，杆上轴孔的位置和杆的长度关系体现为AI＝BK，CI＝DJ，AC＝EH，BF＝DG，轴的长度关系选取AB＝CD+EF+GH，其中(I)、(J)、(K)为指示点，M=IJ/IK=IC/IA是一个定值。
文档编号B43L9/00GK201172337SQ20062017027
公开日2008年12月31日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者王岩泽 申请人:王岩泽