椭圆规的制作方法

文档序号:2640983
专利名称:椭圆规的制作方法
技术领域
本实用新型涉及的是一种绘制各种标准椭圆的绘图工具。
绘制椭圆一直是一个难题,手绘椭圆只能是近似的,为了能绘制准确的椭圆,人们设计了多种椭圆规,其中的一种椭圆规是以“与两定点的距离之和为常数的动点轨迹为椭圆”这一基本规律而设计的,即在焦距标尺上设定两焦点,两焦点中心铰接有连杆转臂,在两焦点和转臂顶端上设有绕接定长挠性绳的滑轮共同组成了该椭圆规,中国专利CN92226762.6的“精密椭圆规”就是这类结构的椭圆规,但其存在有两点弊端1.焦距标尺两侧存在绘图盲区;2.无法准确测量出准绳的长度,画出的椭圆同样是近似的。因此,这类椭圆规不是很理想的。
本实用新型的发明目的在于提供一种依据“圆的直观图为椭圆”这一基本原理而设计的、能绘制各种标准椭圆的椭圆规。
完成本实用新型发明目的的椭圆规包括有中央支臂和转臂,其主要技术特点是在中央支臂上设有可绕其上水平轴线倾斜转动的圆盘标尺,转臂滑动安装在以中央支臂为转动轴的水平滑道上,转臂经一侧的顶位弹簧顶靠在圆盘标尺的边缘上,绘图笔安装在转臂的顶端。当使转臂随水平滑道转动时,由于其顶位弹簧的弹性作用,转臂沿着有一定倾斜角度的圆盘标尺边缘移动,其运行轨迹即为一标准椭圆。
本实用新型的椭圆规是以倾斜α角(0°<α<90°)圆的几何投影图为椭圆设计而成的,随倾斜角α的变化,其投影图的短轴b也随之改变,而长轴a不变为原始圆的半径,其变化规律为COSα=b/a,我们称COSα为椭圆度,从其投影图的变化规律可以看出椭圆的形状是由其椭圆度决定的,因此先确定转臂的长轴位置及数值,再将转臂旋转90°位于短轴轴线上,倾斜圆盘标尺确定短轴值后固定圆盘标尺,即可旋转水平滑道及转臂画出相应的椭圆。本椭圆规不仅可以画出圆盘标尺本身的投影椭圆,而且可以按不同比例绘制同一椭圆形状即同一椭圆度的椭圆轨迹,其结构简单、绘制方便,能绘制各种椭圆。
下面将结合实施例详细说明本实用新型的技术内容。


图1、图2为设计本椭圆规的基本原理图图3、图4和图5分别为本椭圆规实施例一的主视图、A-A剖视图和俯视图图6、图7和图8分别为本椭圆规实施例二的主视图、B-B剖视图和俯视图。
如图所示,本椭圆规的基本组成包括中央支臂4和转臂7,在中央支臂4上设有可绕固定在中央支臂4上的一水平轴线转动的圆盘标尺1,转臂7安装在以中央支臂4为转动轴的水平滑道上。如图3、图4和图5所示的实施例中,为使转臂7沿圆盘标尺1边缘移动时与中央支臂4保持平行,绘出准确的标准椭圆,在中央支臂4上设有上、下平行、并能同时转动同一倾斜角的两同心圆盘标尺1,两圆盘标尺相对面上垂直固定有过圆盘中心的齿轮20,两齿轮20同时与固定在中央支臂4水平转轴21上的中心齿轮22啮合传动;转臂7安装在上下水平设置的水平滑道5、8上,两滑道5、8上的挡板15与转臂之间各设有一压缩弹簧6,将特臂7顶靠在圆盘标尺1上。
本实施例中,采用了上、下平行的圆盘标尺和水平滑道的设计结构,转动中心齿轮22,两圆盘标尺1随之同时倾斜相同角度,能够使转臂7在移动绘图时与中央支臂4始终保持平行,调整螺钉9使笔端10达到确定的长轴值后,再转动转臂7到短轴位置,固定圆盘标尺的倾斜角α,即固定相应的短轴值,然后转动转臂7使转臂7沿圆盘标尺1的边缘滑移,即可绘制出准确的椭圆轨迹。
图6、图7和图8表示了本椭圆规的另一实施结构,本实旆例中采用了单一水平滑道的设计,为避免转臂7在绘图过程中偏移错位,水平滑道5设计为精确制造的矩形滑道结构,转臂7滑动安装在该水平滑道5上。中央支臂4上通过一蜗轮蜗杆机构安装有一可绕水平轴线转动的圆盘标尺1,蜗杆3安装在中央支臂4上的固定轴套14中,与通过螺钉15垂直固定在圆盘标尺1中心处的蜗轮2啮合传动。在水平滑道5顶端固定有一挡板16,在挡板16与转臂7之间的压簧套杆17上设置一压缩弹簧,将转臂7顶靠在圆盘标尺1的边缘,转动转臂7,转臂笔端10随转臂7在圆盘标尺1的边缘移动,画出相应的标准椭圆轨迹。
在上述各实施例中,为使中央支臂4在绘图过程中不偏位移动,即固定圆盘标尺1几何投影图的长、短轴线位置,在其底端采用在同一直线的三脚定位针11、12。
权利要求1.一种椭圆规,包括有中央支臂(4)和转臂(4),其特征在于中央支臂(4)上设有可绕其上水平轴线倾斜转动的圆盘标尺(1),转臂(4)滑动安装在以中央支臂为转动轴的水平滑道上,转臂(4)经一侧的顶位弹簧(6)顶靠在圆盘标尺(1)的边缘上,绘图笔安装在转臂的顶端。
2.根据权利要求1所述的椭圆规,其特征在于圆盘标尺(1)通过蜗轮蜗杆机构安装在中央支臂(4)上,即垂直固定在圆盘标尺(1)中心处的蜗轮(2)与安装在中央支臂(4)上的轴套中的蜗杆(3)啮合传动。
3.根据权利要求1所述的椭圆规,其特征在于圆盘标尺(1)通过齿轮传动机构安装在中央支臂(4)上,即垂直固定在圆盘标尺(1)中心处的齿轮(20)与安装在中央支臂(4)的齿轮(22)啮合传动,并由齿轮(22)的中心轴上的螺钉旋紧固定。
4.根据权利要求1、2或3所述的椭圆规,其特征在于中央支臂(4)的水平滑道为矩形滑道(5),转臂(7)滑动安装在该滑道上,并通过其上的压簧(6)顶靠在圆盘标尺(1)的边缘上。
5.根据权利要求1或3所述的椭圆规,其特征在于在中央支臂(4)上的圆盘标尺(1)的上下两侧设有两平行的水平滑道(5.8),通过滑道上的压簧(6)顶靠在圆盘标尺(1)的边缘上。
6.根据权利要求5所述的椭圆规,其特征在于中央支臂(4)上设有两平行并同心的圆盘标尺(1),两圆盘标尺(1)相对面过中心处分别固定有一齿轮(20),齿轮(20)与中心齿轮(22)啮合传动。
7.根据权利要求1所述的椭圆规,其特征在于中央支臂(4)的底端设有在同一直线的三脚定位针(11,12)。
专利摘要本实用新型涉及的是依据“圆的直观图为椭圆”这一规律设计的一种椭圆规,它是由中央支臂和转臂组成,中央支臂上设有可绕其水平轴线倾斜转动的圆盘标尺,转臂安装在以中央支臂为转动轴的水平滑道上,并由一顶位弹簧顶靠在圆盘标尺的边缘,其顶端固定有一绘图笔。本结构的椭圆规,结构简单、绘图方便,能绘制各种标准椭圆。
文档编号B43L11/055GK2265302SQ9623904
公开日1997年10月22日 申请日期1996年11月7日 优先权日1996年11月7日
发明者谭文福, 张玉民 申请人:谭文福
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