一种多功能笔规的制作方法

本实用新型涉及绘图工具技术领域，具体的说是一种多功能笔规。

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背景技术：
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在学生学习过程、日常生活中经常用到直尺、三角尺、圆规、量角器等各种绘图工具画线段、三角形、圆形和椭圆等各种图形，每种图形的绘制需要一种或者几种绘图工具配合才能完成，目前不同形状椭圆图形绘制还没有成熟的专用椭圆规直接绘出，必须借助传统作图过程进行绘制，比较麻烦。

直尺、量角器、三角尺、圆规是学生学习数学时必备的画图工具，但是这些画图工具功能单一，用直尺画线段、量角器测量角度，三角尺画三角形，圆规画圆等，目前不同形状椭圆图形绘制还没有成熟的专用椭圆规直接绘出，必须借助传统作图过程进行绘制，比较麻烦。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种多功能笔规，巧妙配件组合将直尺、三角尺、圆规、量角器、椭圆规功能组合在一起，使用方便，集多种功能于一体。

一种多功能笔规，主要是有环形底盘槽尺、中心旋转盘、转轴标尺、套笔几部分构成。环形底盘槽尺上有长度、角度的标尺，有可调节长半轴焦点结构；转轴标尺能形成套笔，与中心旋转盘合用可调节短半轴距离和圆半径大小。与中心旋转盘、环形底盘槽尺合用就形成多功能笔规。这种笔规有别于人们传统画线段、三角形、量角度作图方法，能更方便、更简捷绘画出不同长度的线段；绘画出不同边长、不同角度的三角形；测量出不同三角形的角度；同时还能方便绘画出不同半径的圆图形、不同形状椭圆图形。

其具体方案如下：一种多功能笔规，其特征在于，由环形底盘槽尺、中心旋转盘、转轴标尺、套笔构成，所述环形底盘的中央设有镂空部分，于所述镂空部分处通过转轴旋转固定一中心旋转盘，具有镂空部分的环形盘底盘部位作为中心旋转盘的滑动片，所述中心旋转盘的整体直径大于镂空部分的宽度，在中心旋转盘的上表面固定有转轴标尺，转轴标尺利用中心旋转盘在滑动片内左右向自由滑动、360°旋转，所述转轴标尺还可相对中心旋转盘左右位移，并用螺杆固定；在转轴标尺一端设置笔套筒，笔套筒内设置笔套锁定阀，将笔插入笔套筒锁定形成套笔；所述环形底盘的正面上端设置量角器的标线，下端设置长半轴刻度标线；所述转轴标尺的正面设有短轴刻度，反面标有直尺刻度。

所述环形底盘中的镂空部分采用长6厘米、宽1.5厘米的长方形结构。

在反面环形底盘的两端顶部，各设置一个能够伸缩的伸缩片，所述伸缩片两侧为凹型槽道，环形底盘在伸缩片的相应位置的两侧设有条型滑道，伸缩片凹型槽道在环形底盘相应位置的条型滑道移动，可以使伸缩片伸长和缩短，并用塑料螺杆固定伸缩片伸缩位置；在两个伸缩片顶端各设置一个线丝滑槽，其线丝滑槽最外顶端作为画椭圆长半轴的焦点。

在环形底盘反面的两端设置底垫片插孔，把摩擦力比较大的垫片插入小孔内，该垫片放置在底盘，可在纸上画图形时不容易移动起到稳定作用。

所述中心旋转盘，有两层结构，下层为滑动圆盘，上层为转动方盘，两层盘间一根中心转轴相连，转动方盘可围绕中心转轴旋转；两层盘间用中心转轴连接后放置在环形底盘槽尺的滑动片上形成滑动结构，在滑动片上可以自由滑动，当在转动方盘垂直面用力时，能够使转动方盘与滑动圆盘之间距离微小变化，可卡住环形底盘槽尺的滑动片；所述滑动圆盘中心位置有中心点转针孔，在中心点转针孔内插入凸出物转针后，多功能笔规装置可以转针中心点旋转，作为画圆的图形中心点位置；所述转动方盘内设置滑动槽，转轴标尺插入转动方盘滑动槽内自由移动。

笔套筒外设置一圈笔套滑槽，该笔套滑槽与环形底盘槽尺的两个线丝滑槽处于同一个平面，将丝线在这3个滑槽收紧锁定形成圈套，在这个圈套内两个线丝滑槽顶点可作为椭圆的两个焦点，类似两个图钉的点，笔套滑槽中心点作为动点，类似连接一根线的用笔，转轴标尺正面标有短轴刻度标尺，通过标尺调节可确定椭圆短半轴距离和圆半径的距离。

这种笔规以新颖的结构设计，巧妙配件组合将直尺、三角尺、圆规、量角器、椭圆规功能组合在一起，为了我们学生提供了一款使用方便，集多种功能画各种图形的新颖文化用具。不仅可以画线段、三角形、圆形等图形，而且还可以画出椭圆图形，用一种简单的笔规可实现直尺、量角器、三角尺、圆规、椭圆规画图多种功能。

[附图说明]

图1为本实用新型的整体结构示意图

图2为环形底盘槽尺正面

图3为环形底盘槽尺反面

图中标记说明

1环形底盘槽尺、2中心旋转盘、3转轴标尺、4套笔,、5环形底盘的中央镂空部分、6量角器的标线、7长半轴刻度标线、8短轴刻度、9直尺刻度、10滑动片，11塑料螺杆，12线丝滑槽、13长轴伸缩片、14垫片插孔、16笔套锁定阀，17方盘滑动槽、18转动中心轴、19转轴标尺固定螺杆、20转动方盘、21滑动槽道、22滑动圆盘、23中心点转针孔

[具体实施方式]

现结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步阐述，相信对本领域技术人员来说是清楚的。

本实用新型的产品首先考虑：结构不能太复杂，使用也要非常方便，结构内每个部件必须充分件利用，组合后能增加使用功能的笔规可画线段、三角形、圆形、椭圆等图形，还可以量角度。

多功能笔规有环形底盘槽尺、中心旋转盘、转轴标尺、套笔几部分构成。

1、环形底盘槽尺：

环形底盘槽尺作用：可以设定椭圆长半轴的焦点距离；显示三角形的角度和长半轴距离标尺；放在纸上画图形时不容易移动起到稳定作用。

环形底盘中镂空部分是长6厘米、宽1.5厘米的长方形，镂空长方形的环形盘底盘部位作为中心旋转盘的滑动片，中心旋转盘能在滑动片自由滑动。在环形底正面上端设置量角器的标线，下端设置长半轴刻度标线。

在环形底盘反面的两端设置底垫片插孔，把摩擦力比较大的垫片插入小孔内，该垫片放置在底盘，可在纸上画图形时不容易移动起到稳定作用。

反面环形底盘两端顶部，各设置一个能够伸缩的伸缩片，这伸缩片两侧为凹型槽道，环形底盘在伸缩片的相应位置的两侧设有条型滑道，伸缩片凹型槽道在环形底盘相应位置的条型滑道移动，可以使伸缩片伸长和缩短，并用塑料螺杆固定伸缩片伸缩位置。伸缩片伸缩长度与中心点距离可根据刻度尺刻度确定，作为画椭圆的长半轴焦点距离。在两个伸缩片顶端各设置一个线丝滑槽，其线丝滑槽最外顶端作为画椭圆长半轴的焦点。

2、转轴标尺

转轴标尺作用类似于直尺，能形成套笔，作为短半轴距离标尺和转杆，同时也是圆半经的标尺和转杆，与环形底盘合用能形成画椭圆的两个定点和一个动点。

转轴标尺反面标有直尺刻度，单独使用类似于直尺，用笔可以直接画直线，画线段。在转轴标尺一端设置笔套筒，笔套筒内设置笔套锁定阀，将笔插入笔套筒锁定形成套笔。

转轴标尺插入中心旋转盘的方盘滑动槽内伸缩移动，观察标尺刻度，利用伸缩方法套笔直接会在纸上画出需要的线段。转轴标尺在方盘滑动槽内移动到需要标尺距离用螺杆固定，就成为圆半经转杆。转轴标尺在方盘滑动槽内移动到需要标尺距离不用螺杆固定，就成为椭圆短半轴转杆。

笔套筒外设置一圈笔套滑槽，该笔套滑槽与环形底盘槽尺的两个线丝滑槽处于同一个平面，将丝线在这3个滑槽收紧锁定形成圈套，在这个圈套内两个线丝滑槽顶点可作为椭圆的两个焦点(类似两个图钉的点)，笔套滑槽中心点作为动点(类似连接一根线的用笔)。转轴标尺正面标有短轴刻度标尺，通过标尺调节可确定椭圆短半轴距离和圆半径的距离。

3、中心旋转盘：

中心旋转盘的作用是画图形中心点位置；与转轴标尺合用可以确定椭圆短半轴距离和圆半径的距离，形成画圆形、椭圆图形的转轴和圆半径、短半轴的转杆。

中心旋转盘有两层结构，下层滑动圆盘，上层转动方盘。两层盘间一根中心转轴相连，方盘可围绕中心轴旋转；两层盘间用中心转轴连接后放置在环形底盘槽尺的滑动片上形成滑动结构，在滑动片上可以自由滑动，当在转动方盘垂直面用力时，能够使转动方盘与滑动圆盘之间距离微小变化，可卡住环形底盘槽尺的滑动片。

滑动圆盘中心位置有中心点转针孔，在中心点转针孔内插入凸出物转针后，多功能笔规装置可以转针中心点旋转，作为画圆的图形中心点位置。

转动方盘内设置滑动槽，转轴标尺可插入转动方盘滑动槽内自由移动，当带套笔的转轴标尺在方盘滑动槽内伸缩移动时，套笔直接会在纸上画出需要的线段。转动方盘侧面设置固定螺杆，当固定螺杆固定转轴标尺时，转轴标尺不能在滑动槽内自由移动，当固定螺杆不固定转轴标尺时，转轴标尺能够在滑动槽内自由移动。

转动方盘也可绕中心转轴自由转动，带套笔的转轴标尺在方盘滑动槽内伸缩一定值后用螺杆固定，通过旋转一周就能画出设定半径的圆。带套笔的转轴标尺与中心旋转盘一侧垂直时将方盘滑动槽内伸缩一定值后不用螺杆固定，显示出椭圆在Y轴上短半轴距离，同时也是Y轴上动点位置。通过两个定点、一个动点旋转轨迹画出设定不同长短半轴的椭圆。

4、将中心旋转盘、转轴标尺、环形底盘槽尺、套笔组合，可以实现以下功能。

(1)转轴标尺：可用笔紧靠转轴标尺直线和不同长度的线段；也可用带套笔的转轴标尺通过方盘槽道移动方式直接画出不同长度的线段和直线。

(2)环形底盘槽尺：两端伸缩片在槽道滑动固定调节椭圆长半轴焦点距离；

(3)转轴标尺插入中心旋转盘滑动槽内调节用螺杆固定，可确定画圆图形的半径。通过旋转转轴标尺可方便画不同半径的圆图形。

(4)转轴标尺插入方盘滑动槽内移动进行调节，不用螺杆固定，可确定椭圆图形短半轴距离。

(5)笔插入转轴标尺笔套筒锁定形成套笔

(6)中心旋转盘两个线丝滑槽与笔套滑槽笔套中心形成画椭圆的两个定点和一个动点。丝线圈总长度可以调节，但确定两个定点与一个动点距离滑槽上丝线圈总长度始终是定值。通过动点旋转可以画椭圆。

(7)转轴标尺在中心旋转盘内旋转一定角度，环形底盘槽尺一侧与转轴标尺边缘一侧的夹角，能在环形底盘角度标尺显示出，通过叠合第一条线，用套笔伸缩方法直接画出不同角度、不同边长的三角形。同样将环形底盘槽尺一侧与转轴标尺边缘一侧的夹角叠合在测量的三角形的边缘，角度标尺能显示出三角形的角度。

具体绘图方法

1、画线段、三角形(不同边长、不同角度)、量三角形角度的绘图方法

将笔轨中心轴放在纸上，转轴标尺偏移一定角度，套笔从方盘槽道起始点滑动，根据槽道移动距离直接画出线段长度。当把环形底盘槽尺一侧对准已画线段位置，旋转转轴标尺从量角器观察转动一定角度再画出另一条线段，可画出二线夹角和线段的边长，用类似方法可画出不同边长、不同角度的三角形。如果将环形底盘槽尺一侧对准需要测量三角形的一条边，旋转转轴标尺一侧与需要测量三角形另一条叠合，从量角器标尺观察可知三角形的角度。

2、画不同半径圆、不同形状椭圆绘图方法

把笔轨中心轴放在纸上，转轴标尺在方形旋转盘滑动槽内调节半径距离，用转动方盘固定螺杆锁定转轴标尺确定的半径，同时按住方形旋转盘使转动方盘与滑动圆盘卡住环形底盘滑动片，将转轴标尺在纸上旋转一周，动点套笔在纸上可画出圆的图形，通过调节不同半径距离，可画出不同半径圆的图形。

把笔轨放在纸上，通过调节环形底盘两端伸缩片确定长半轴焦点距离，转轴标尺在方盘滑动槽内移动确定短半轴距离，同时调整中心旋转盘两个线丝滑槽与笔套滑槽间的丝线圈的长度，动点套笔在相同长度丝线圈约束下(使两个定点与一个动点的距离之和成为定值)，在纸上旋转一周，动点套笔在纸上可画出椭圆图形。通过调节不同长、短半轴距离可以画出不同形状的椭圆图形。