专利名称：任意椭圆万能绘图仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及椭圆绘图仪，具体地是一种任意椭圆万能绘图仪。
在工程设计和工程施工中经常需要绘制椭圆，已有绘制椭圆的工具，有椭圆模板，椭圆横板虽然使用方便，绘图效率高，但精度不准，且只能用于小尺寸和固定长短轴比的椭圆，电脑绘制椭圆也存在类似不足，较大的椭圆只能使用工程四心椭圆近似的画法用圆规和尺绘制，存在绘图效率低、精度也低的不足。
本实用新型的目的是提供一种任意椭圆万能绘图仪，使用机械零件组合成的绘图工具，可绘制任意椭圆，具有使用方便、绘图效率高，精度较高的特点。
本实用新型的目的是这样实现的一种任意椭圆万能绘图仪，由转动部分和固定部分组成，其特征在于其转动部分包括一支承体(36)，为横截面有空心十字形滑槽的长条形体，其前端有容纳V形牙板(6)的后规盒(61)，该后规盒(61)中部有容纳上规把(1)的插入孔(65)，支承体(36)的上部连接有上板尺(18)，该上板尺(18)上装有内游标(17)，外游标(21)；上规把(1)的横截面呈椭圆或扁圆形，其下端有内套筒(73)；一块右上半月板(28)，呈半圆形，其端部下平面上的套杆轴(93)装有齿轮(15)；一块左上半月板(29)，呈半圆形，其端部以穿心轴(26B)固定着上端的齿轮(16)和下端的主控齿轮(26)；V形牙板(6)呈扇形，其扇形中心有通孔装有穿轴(4)，其扇形边制有齿牙(25)，其内腔轴卡螺母(58)中装有丝杆(56)，该丝杆(56)连接于V形牙板外的轴卡位置控制手柄(7)，在轴卡螺母(58)的端部向下通过钢轴(57)、铜轴(59、60)装有轴卡(40)，该轴卡(40)为内部钢轴(57)外套橡胶的构造；一块右下半月板(9A)，一块左下半月板(9B)，均为半圆形板，各从直径边(86A)，(86B)处以螺钉(54)连接于中心固定控制板(24)，所述下半月板(9A、9B)的半圆形(53)两端(87A、87B)可分别绕螺钉(54A、54B)的轴线转动，所述中心固定控制板(24)的下端有与其固定为一体的管套(84)以有紧固螺丝(55)连接有套管(83)见图6图7；在所述左、右下半月板(9A、9B)的上平面上设有半月板支撑孔(10B)见图7；请参阅图22图23，一J形笔架(32)，其正面呈J字形，笔架末端(39)装有绘图笔(31)，并以螺钉(30)紧固，笔架上端以四个螺栓(33)紧固于十字形滑块(37)，该十字形滑块(37)的形状与支承体(36)的十字形滑槽相应，所述十字形滑块(37)的顶部装有螺杆(80)，该螺杆(80)支承于轴承(20、35)，其上端连接着箭头标识(19)，该箭头标识(19)设置于内、外游标(17、21)之间，该内游标(17)有指示尖角(90)，外游标(21)有指示尖角(89)；固定部分包括一下规脚，其上部为中心立杆(74)，该立杆上端制有上、下规体连接槽(75)，其下端为连接丝杆(23)，该丝杆(23)一侧制有轴向滑槽(96)，丝杆(23)的端部有规脚下夹板(50)，所述下脚规穿过下半月板中心固定控制板(24)的套管(83)并以螺钉(55)固定，该固定板(24)上通过穿心螺钉(54A、54B)连接着的下半月板上的支撑孔(10B)向下以销(95)连接着下半月板支撑架(10)，该支撑架(10)以螺钉(91)连接于钢套(51)，该钢套(51)套装于丝杆(23)并用螺钉(97)穿过套壁进入丝杆(23)的卡槽(96)，在钢套下的丝杆轴上以螺母(11)控制钢套(51)的升降，从而控制下月板(9A、9B)的升降角度；一M形三足规脚(22)，其正面呈M字形，其侧面呈山字形，在其M形规脚中心板(77)的下沿中部设有规脚中心(14)，下沿两侧设有规脚钉(13)；
图1图2图3图4图5所示，上述各组件的装配关系是所述规把(1)的内套筒(73)装入支承体(36)的插入孔(65)，并用螺钉(85)装入螺孔(63)，用锁紧螺钉(2)通过孔(72)装入螺孔(64)，所述V形牙板(6)装入支承体(36)前端的后规盒(61)的规盒内槽(82)中，用螺栓(4)依次穿过框架孔(65)，牙板中心孔(4B)、框架孔(62)，用穿轴螺丝(5)锁紧，并用规板后堵头(81)堵盖，所述下脚规(74)的中心立杆穿过下半月板(9A、9B)的中心固定连接控制板(24)，该中心套管(83)并以螺钉(85)通过上规把下的内套筒(73)的筒壁经螺孔(63)拧入中心立杆上端的连接槽(75)，同时下脚规(74)连同下半月板(9A、9B)连同M形规脚板(77)与M形规脚板下的规脚钉(13)一起形成下规体的固定部分，该固定部分与上规体可转动的支承体(36)等相对，所述左、右上半月板(28)的套杆轴(93)及所述左上半月板(29)的穿心轴(26、26B)分别装入支承体(36)端部后规盒(61)的相应承受孔(68、69、70)，穿心轴(26B)下端的主控齿轮(26)与V形牙板(6)的扇形齿牙(25)啮合，穿心轴(26)上端的齿轮(16)与套杆轴(93)安装的齿轮(15)相啮合；所述M形三足规脚(22)的山字形凹槽插入丝杆(23)的末端相应夹角(50)，以规脚连结螺钉(12)装入螺孔(12B)成可转动的连接；所述J形笔架(32)上端连接的十字形滑块(37)装入支承体(36)的相应十字形滑槽中；十字形滑块(37)上端的螺杆(80)与箭头标识(19)连接；在J字形笔架(32)与C形盖板(87)之间装有高弹性拉簧(27)。
本实用新型有以下积极有益的效果1.以机械零件合理组合成绘图工具，可以绘制出3.2倍长短轴比的椭圆至正圆之无极变化的任意椭圆。
2.绘图作业效率高，可应用于各种工程设计。
3.绘制精度高于椭圆模板和四心近似椭圆的精度。
4.可绘制最短长轴30mm，最大长轴228mm的各种规格椭圆总计一万余种。
现以较佳实施例结合附图进行说明
图1是本实用新型的正剖视图；图2是
图1的俯剖视图(编号数字方向顺时针旋转了90度)；图3是
图1的前剖视图；图4是
图1的局部仰视图；图5是
图1的后剖视图；图6是
图1中下半月板的正视图；图7是图6的俯视图；图8是图6的后视位置工作状态图；图9是
图1中V形牙板的正视图；
图10是图9的俯视图；
图11是图9的右侧视图；
图12是
图1的主要组件分解图；
图13是
图12的A-A局部剖截视图；
图14是
图1的后视即图5中主要组件(是绘图仪的可转动部分)的分解视图；
图15是图3中部分组件的分解图；
图16为上规体的正视框架图；
图17为图5的后视外观图；
图18为图3的前视外观图。
图19是
图1中J字形笔架的正视图；图20是
图19的侧视图。
图21是
图1中下脚规及M形三足脚规的正视图；图22是图21的后侧视图；图23是图22的后视图；附图编号；1.扁圆形规把； 2.锁定螺丝； 3.后上盖板；4.V形牙板后固定穿轴； 5.穿轴螺丝； 6.V形牙板；7.轴卡位置控制手柄； 8.螺丝槽外盖板； 9A、9B.下半月板；10、下半月板支撑架； 10B、支撑孔11.下半月板升降角度控制螺母；12.M形规脚连结螺钉； 13.规脚钉； 14.规脚中心点；15.右上半月板齿轮；15B.右上半月板齿轮上紧固型螺丝(齿轮轴可随意旋转)；
16.左半月板齿轮(通过26B轴与主控齿轮26固定一起)；17.内游标； 18.上板尺；19.J形活动画架上的箭头标识； 20.上轴承；21.外游标； 22.M形三足规脚；23.下规腿上的丝杠；24.下半月板中心固定控制板(通过顶丝55将此板与下规体连接成一个整体)；25.V形板前端工作齿牙； 26.上半月板主控齿轮；26B.将件26与件16两齿轮固着为一体的穿心轴；27.高弹性拉簧(连接后堵头C形盖板(87)与J形笔架(32)之间的拉簧)；28.右上半月板； 29.左上半月板；30.J形笔架特制绘图笔控制螺丝； 31.绘图笔；32.J形笔架；33.将J形笔架与十字形滑块(37)紧固一起的四个螺丝；34.将十字形滑块与轴承(20、35)与箭头指示器(19)连接的螺丝杆；35.下轴承； 36.上绘图仪的支撑体(十字形滑槽)；37.十字形滑块正视图(前视图)；38.规把外套管(通过螺丝(2)与上规体固定；39.绘图笔支撑架之末端；40.轴卡(外复硬橡胶，内通过硬套管与铜轴瓦(59、60)与钢轴(57)其上端与滑动螺母(58)连接结合成一体，轴卡外观既有一定的紧涩度，又可左右灵活转动，是该绘图仪的关键零件，技术指标要求很高；41.V形板内螺杆； 42.十字形槽(36)后斜托板；43、44.V形齿板强力侧拉簧；45.下半月板水平(全开)轨迹；46、47.上半月板L形槽(由于齿轮15、16处在同一平面，故将上半板设计成L形以防重叠)；48.后下盖板；49.十字形托架底面； 50.规脚下夹板51.可在丝杠(23)上滑动的钢套，在(91)的对面的丝杠上有一条竖式凹槽96，以防拧动螺丝(11)时钢套(51)随之转动；52.上下规体分界点； 53.下半月板的正半圆形外缘；54A、54B.将下半月板与中心固定控制板(24)连接的螺丝钉；55.将中心固定连接控制板(24)与下规体中轴杆(74)紧固在一起的螺丝(两面各1)；57.轴卡(40)之内钢轴；58.控制轴卡(40、57)左右运动的螺母；59、60.轴卡(40)内的上下铜轴承瓦；61、后规盒； 62.后上下盖板螺杆与螺帽(4、5)之螺孔；63.下规体中心立杆(74)上端正对(75)豁口之螺孔；
64.螺丝2与螺孔72将规把(1)与上规体固定连接之半孔；65.后上盖板；66.承接规把下半部套筒之半孔；67.下规体中心立杆(74)向上插入孔；68.上右半月板上齿轮(15)中心的卡环工作(93、78)槽；69、70.上半月板(29)之控制齿轮(16)及主控齿轮(26)的承受孔；71.下半月板中心的凵形豁口；72.由卡杆螺丝(2)将规把与上规体固定为一体的螺孔；73.上规把下的内套筒；74.下规体之中心立杆；75.上下规体连接槽； 76.将M形规脚与规腿(12B)联接之C形槽孔；77.M形规脚中心板；78.右上半月板齿轮上中心套杆顶端(15B)紧固螺母；79.下半月板中心固定加接控制板两端与螺杆(54A、54B)的拧入孔；80.连接上箭头指示器(19)的螺杆；81.规板后堵头侧面； 82.规合内槽；83.与下半月板中心固定控制板(24)连成一体的套管(由螺丝55固定在中心竖轴74上)；84.该圆环的侧剖面结构；85.将75与63连接在一起的螺钉(只有它拧进63孔并旋入75槽内，上下规体才能合为一体，并且自由转动而不掉下来，如果将85拧出，上下规体将一分为二)；86.A、B下半月板顶端(固定不变部分)；87.A、B下半月板正中心(可活动的部分)；88.J形笔架上的指示箭头； 89.外游标之指示尖角；90.内游标的指示尖角；91.下半月板支撑架下脚与51连接的螺钉；92.垫圈(2mm)为控制下规体与上规体间距离的支撑物；93.15B与78(紧固螺丝)相对于94之间的卡环(齿轮15自身中心孔在15B轴相上自由转动)；94.为93的卡环槽；95.下半月板支撑架上的肖子；96.为91的背面，此处将丝杠23纵向截断为3mm深的卡槽；97.螺钉，将此钉前端的光滑头插入卡槽96，即可防止滑环51因下半月板控制螺丝11的钮动而91随之摆动；98.上规体后堵头条形板；99.为规板后堵头81之上紧固螺钉；100.用于装配件99的螺孔； 101.下螺孔；102.下螺钉；103.规板后上盖紧固螺钉； 104.下螺钉；105.为上规体后堵头条形板98之下螺孔；106.下紧固螺钉；107.为上板尺18、18B之前端连接螺孔；108.为十字形槽36前端的连接螺孔；109.为装于孔107之紧固螺钉；110.为连接上板尺18、18B与十字形槽36的
形连接板的凸出部分；111.为装于孔108之紧固螺钉；112.为
形连接板之连接十字形槽的凹进部分。
本实用新型的详细结构已于前文叙述实现发明目的的技术方案的有关文字中结合附图进行了详细描述，此处不再赘述。
图21、22、23是绘图仪的固定部分，即不可转动部分，转动和固定部分的机制在于规脚钉(13)和中心立杆(74)顶端的滑槽(75)，图5中编号(52)为上、下规体分界点。
本实用新型任意椭圆万能绘图仪的使用说明本绘图仪可画出3.2倍长短轴比的椭圆至正圆之无级变化的各种图形，最短长轴为30mm，最大长轴为228mm，其各种规格的椭圆总计可达一万余种。
使用方法绘图仪可分为上下两个部分上部为转动部分，下部为固定部分，以(52)为上下规体的分界点。控制标尺上有内外两个游标外游标(21)计算椭圆的长轴(半径)，内游标(17)计算椭圆的短轴(半径)。使用时如画椭圆的长轴为120mm，则把游标定为60mm，短轴若为70mm，则把内游标尺定为其半径的35mm，然后用手握着绘图仪的下半部，转动上半部，让轴卡(40)移至下半月板的顶端(86-AB位置均可)，如果轴卡已移至下半月板的顶端，而弹簧(拉簧-27)未能将J形画架(笔)之顶端轴承(20-35)经双上半月板(28、29)的张开而向后拉至内游标(17)的尖角(90)所指定的35mm处，可往前拧上半月板的控制罗丝(7)，使丝杠(41)带动轴卡(40)的V形牙板(6)的中心部位靠近(齿牙25因此外移)，而导致上半月板(28、29)再向后退，最终使画笔上的轴承(20、35)上的指示箭头(88)到达内游标上的尖角指示点(90)所标定的35mm之处。
椭圆的短轴半径点找到以后，再将绘图仪的上半部分扭转90度(直角)，使轴卡(40)移至下半月板的正中心(87-AB位置均可)点，此时，由于强力拉簧(43、44)的作用，轴卡(40)势必随着下半月板(9A、9B)的倾斜而带动V型牙板(6)一起向内收缩，从而由V型牙板上的齿牙(25)推动上半月板下的主控齿轮(26)，并由与它同轴(26B)的(与左上半月板结合为一体的)右主动齿轮(16)带动与之相对啮合的(与右上半月板结合为一体的)左从动齿轮(15)，于是左右两个上半月板在拉簧(43、44)的拉力下共同向前推进，推动轴承(20、35)向外游标(21)处方向移动，如果此时轴卡(40)已达下半月板的最低中心点(87)的位置上，而轴承(20、35)仍达不到指定地点(21)，应再调节绘图仪的下半部的罗丝(11)，使之沿丝杠(23)的螺旋下降，这样，双下半月板(9A、9B)的角度也随着滑圈(51)的降低而降低，轴卡(40)便随之带动V形齿板(6)内移，于是两个上半月板(28、29)则继续向前推动轴承(20、35)向外游标(21)处运动，一直将轴承两侧的指示箭头(88)推至外游标上的指示尖角(89)处并与之完全吻合为止。至此，内外两点均达到了椭圆内外两个(由中心往两侧对等推算为四个)长短轴的最高值。
画图操作时，先把M形规脚的中心点(14)对准须画椭圆的中心位置，再根据椭圆的方向找准M形规脚外两点(13)的角度，然后把规脚(13)下的两个小尖钉轻轻插入图纸下的绘图板上压实，即可用手持着扁圆形的规把(1)耒画椭圆了。画时根据自己的习惯顺逆时针均可。但操作时，最好仍按照普通圆规稍稍向前倾斜的方式，让规体以较慢的匀速和适宜的力度绕自转轴转动一圈即可画成。
两个下半月板处于水平时可画正圆；二者降至最低点71°角时，可画1∶3.2倍的椭圆。如果把正圆任何相对的两点缩短1mm视为椭圆的话，那么从标尺的最近点1mm到最远点115mm，从114mm至115mm之间全部相乘，任意搭配，即可得到不超过3.2倍之比的13110种各种不同规格的椭圆来。
权利要求1.一种任意椭圆万能绘图仪，由转动部分和固定部分组成，其特征在于其转动部分包括一支承体(36)，为横截面有空心十字形滑槽的长条形体，其前端有容纳V形牙板(6)的后规盒(61)，该后规盒(61)中部有容纳上规把(1)的插入孔(65)，支承体(36)的上部连接有上板尺(18)，该上板尺(18)上装有内游标(17)，外游标(21)；上规把(1)的横截面呈椭圆或扁圆形，其下端有内套筒(73)；一块右上半月板(28)，呈半圆形，其端部下平面上的套杆轴(93)装有齿轮(15)；一块左上半月板(29)，呈半圆形，其端部以穿心轴(26B)固定着上端的齿轮(16)和下端的主控齿轮(26)；V形牙板(6)呈扇形，其扇形中心有通孔装有穿轴(4)，其扇形边制有齿牙(25)，其内腔轴卡螺母(58)中装有丝杆(56)，该丝杆(56)连接于V形牙板外的轴卡位置控制手柄(7)，在轴卡螺母(58)的端部向下通过钢轴(57)、铜轴(59、60)装有轴卡(40)，该轴卡(40)为内部钢轴(57)外套橡胶的构造；一块右下半月板(9A)，一块左下半月板(9B)，均为半圆形板，各从直径边(86A)，(86B)处以螺钉(54)连接于中心固定控制板(24)，所述下半月板(9A、9B)的半圆形(53)两端(87A、87B)可分别绕螺钉(54A、54B)的轴线转动，所述中心固定控制板(24)的下端有与其固定为一体的管套(84)以有紧固螺丝(55)连接有套管(83)；在所述左、右下半月板(9A、9B)的上平面上设有半月板支撑孔(10B)；一J形笔架(32)，其正面呈J字形，笔架末端(39)装有绘图笔(31)，并以螺钉(30)紧固，笔架上端以四个螺栓(33)紧固于十字形滑块(37)，该十字形滑块(37)的形状与支承体(36)的十字形滑槽相应，所述十字形滑块(37)的顶部装有螺杆(80)，该螺杆(80)支承于轴承(20、35)，其上端连接着箭头标识(19)，该箭头标识(19)设置于内、外游标(17、21)之间，该内游标(17)有指示尖角(90)，外游标(21)有指示尖角(89)；固定部分包括一下规脚，其上部为中心立杆(74)，该立杆上端制有上、下规体连接槽(75)，其下端为连接丝杆(23)，该丝杆(23)一侧制有轴向滑槽(96)，丝杆(23)的端部有规脚下夹板(50)，所述下脚规穿过下半月板中心固定控制板(24)的套管(83)并以螺钉(55)固定，该固定板(24)上通过穿心螺钉(54A、54B)连接着的下半月板上的支撑孔(10B)向下以销(95)连接着下半月板支撑架(10)，该支撑架(10)以螺钉(91)连接于钢套(51)，该钢套(51)套装于丝杆(23)并用螺钉(97)穿过套壁进入丝杆(23)的卡槽(96)，在钢套下的丝杆轴上以螺母(11)控制钢套(51)的升降，从而控制下月板(9A、9B)的升降角度；一M形三足规脚(22)，其正面呈M字形，其侧面呈山字形，在其M形规脚中心板(77)的下沿中部设有规脚中心(14)，下沿两侧设有规脚钉(13)；上述各组件的装配关系是所述规把(1)的内套筒(73)装入支承体(36)的插入孔(65)，并用螺钉(85)装入螺孔(63)，用锁紧螺钉(2)通过孔(72)装入螺孔(64)，所述V形牙板(6)装入支承体(36)前端的后规盒(61)的规盒内槽(82)中，用螺栓(4)依次穿过框架孔(65)，牙板中心孔(4B)、框架孔(62)，用穿轴螺丝(5)锁紧，并用规板后堵头(81)堵盖，所述下脚规(74)的中心立杆穿过下半月板(9A、9B)的中心固定连接控制板(24)，该中心套管(83)并以螺钉(85)通过上规把下的内套筒(73)的筒壁经螺孔(63)拧入中心立杆上端的连接槽(75)，同时下脚规(74)连同下半月板(9A、9B)连同M形规脚板(77)与M形规脚板下的规脚钉(13)一起形成下规体的固定部分，该固定部分与上规体可转动的支承体(36)等相对，所述左、右上半月板(28)的套杆轴(93)及所述左上半月板(29)的穿心轴(26、26B)分别装入支承体(36)端部后规盒(61)的相应承受孔(68、69、70)，穿心轴(26B)下端的主控齿轮(26)与V形牙板(6)的扇形齿牙(25)啮合，穿心轴(26)上端的齿轮(16)与套杆轴(93)安装的齿轮(15)相啮合；所述M形三足规脚(22)的山字形凹槽插入丝杆(23)的末端相应夹角(50)，以规脚连结螺钉(12)装入螺孔(12B)成可转动的连接；所述J形笔架(32)上端连接的十字形滑块(37)装入支承体(36)的相应十字形滑槽中，十字形滑块(37)上端的螺杆(80)与箭头标识(19)连接；在J字形笔架(32)与C形盖板(87)之间装有高弹性拉簧(27)。
专利摘要一种任意椭圆万能绘图仪,上规把的内套筒装入支撑体的插入孔,V形牙板装入支承体前端的后规盒,下脚规的中心立杆穿过下半月板的中心固定连接控制板,下脚规连同下半月板连同M形规脚板与M形规脚板下的规脚钉一起形成下规体的固定部分,转动部分的穿心轴下端的主控齿轮与V形牙板的扇形齿牙啮合,穿心轴上端的齿轮与套杆轴安装的齿轮相啮合,J形笔架上端连接的十字形滑块装入支承体的相应十字形滑槽中,本实用新型可绘制任意椭圆,具有使用方便、绘图效率高,精度较高的特点。
文档编号B43L11/05GK2288083SQ9720324
公开日1998年8月19日 申请日期1997年4月22日 优先权日1997年4月22日
发明者李墨林 申请人:李墨林