多比圆规的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多比圆规。本发明的目的是提供一种能快速准确的找到一段直线的中点或以此段直线为直径的圆心、不进行乘以比例或除以比例的运算就能快速准确的完成相应比例绘图的多比圆规。本发明的技术方案是：圆规腿的圆规针与铅笔芯之间设置多个定比孔，定比孔到圆规腿两顶端的距离比分别为2：1、2.5：1、4：1、5：1，定比孔之间设置销滑移槽，销滑移槽的槽宽度小于定比孔的直径，联接装置穿入两条圆规腿对应的定比孔中形成铰连接来联接两个圆规腿，工作时凸联接器的半圆球平面侧与凹联接器的半圆球平面侧贴合形成一圆球形。本发明即适合于学校的制图教学及绘图，也适合于企事业单位工作人员绘图使用。
【专利说明】多比圆规
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种圆规，特别是一种多比圆规。
【背景技术】
[0002]在绘图或制图课程的教学过程中，圆规是用来进行绘制圆或圆弧的必备工具，常用于尺规作图。然而在绘图过程中，常会遇到已有一段直线如何确定它的中点的问题，已知技术中，做法有两种:1、先量取此线段长度，后进行除2运算，再以已有线段一端为基准进行量取获得中点；此方法要2次量取尺寸，量取的精度要取决于所用量具的精度，而制图工具中常用的三角板、直尺、丁字尺等上的刻度的精度多精确至毫米，每次量取均会产生一I毫米以下的误差，另外，中间还要进行除2的运算，所以这种方法精度不高，而且费精力、费时间。2、需要做辅助线，使用圆规针端与此线段一端重合，以大于此线段一半的长度为半径，在此线段两边各绘一段圆弧，然后再让针端与线段另一端重合，以同样的半径在此线段两边各绘一段圆弧，这四段圆弧形成两个交点，连接这两个交点与中间的线段的交点即为此线段的中点；此方法步骤较多，而步骤越多就越费时，步骤越多其间的积累误差就越大，作图时只需要这段直线的中点，而这四段辅助圆弧在找到中点后还需要擦除，较为麻烦，并且费时，有时还擦除不干净，使整个图纸比较脏乱，此外，绘制前两个圆弧时，由于不知道与后边两个圆弧的交点在什么位直，如果趣的圆弧短了，在趣后面两个圆弧时有可能就不能形成两个交点，还要返回去重画前面两个圆弧，如果前面两个圆弧画的长，以增加与后面两圆弧线相交的成功率，那又为后面的擦除工作增加了工作量，可见此方法费时、费力、精度又不高；在使用比例绘图时，需要在标注尺寸的基础上进行乘以比例或除以比例的运算，如使用1:2.5的比例进行绘图时，就要在原标注尺寸的基础上进行除以2.5的运算，比较费时费力，有时还要进行四舍五入的近似运算，这又降低了制图的精度。
[0003]在制图过程中，经常会出现这些问题:1、已经存在的一段直线为将要绘制圆的直径，如何在不量取长度的情况下快速准确的找到圆心。2、已知一段直线，在不量取长度的情况下如何快速准确的找到中点。3、在使用比例绘图时，不进行乘以比例或除以比例的运算就能快速准确的完成相应比例的绘图。这些都是绘图人员和制图教育工作者要解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:针对上述存在的问题提供一种能快速准确的找到一段直线的中点或以此段直线为直径的圆心、不进行乘以比例或除以比例的运算就能快速准确的完成相应比例绘图的多比圆规。
[0005]本发明所采用的技术方案是:多比圆规包括两条圆规腿，每条圆规腿两端分别设置圆规针、铅笔芯，所述圆规腿的圆规针与铅笔芯之间设置多个定比孔，定比孔之间设置销滑移槽，销滑移槽的槽宽度小于定比孔的直径，联接装置穿入两条圆规腿对应的定比孔中形成铰连接来联接两个圆规腿，圆规针与铅笔芯向内倾斜。[0006]所述每条圆规腿设置4个定比孔，这4个定比孔到圆规腿两顶端的距离比分别为2:1、2.5:1、4:1、5:1。
[0007]所述联接装置由凸联接器、弹簧限位片、弹簧、凹联接器组成，所述凸联接器设置为半圆球形，凸联接器的半圆球平面侧中间位置设置浅滑移槽。
[0008]所述浅滑移槽的宽度等于圆规腿的宽度，浅滑移槽的深度等于圆规腿的厚度。
[0009]所述浅滑移槽上设置与凸联接器半圆球中心轴线重合的定比销，定比销的直径等于定比孔的直径，定比销的长度等于两条圆规腿的厚度和。
[0010]所述定比销端面上设置滑移销，滑移销的直径等于销滑移槽的槽宽度，滑移销的长度大于两条圆规腿的厚度和，滑移销的末端设置螺纹。
[0011]所述凹联接器设置为半圆球形，凹联接器的半圆球平面侧中间位置设置深滑移槽，深滑移槽的宽度等于圆规腿的宽度，深滑移槽的深度等于圆规腿的厚度的3倍。
[0012]所述弹簧限位片的圆孔直径等于滑移销的直径，弹簧限位片的外圆直径大于定比孔的直径并小于深滑移槽的宽度。
[0013]所述深滑移槽上依次向内设置与凹联接器半圆球中心轴线重合的限位片容纳孔、弹簧容纳孔、螺纹联接孔，限位片容纳孔的直径大于或等于弹簧限位片的外圆直径，限位片容纳孔的深度等于弹簧限位片的厚度，弹簧容纳孔的直径大于或等于弹簧的大径，弹簧容纳孔的深度等于弹簧的压缩高度，螺纹联接孔的孔表面设置螺纹并与滑移销末端的螺纹尺寸相等。
[0014]所述浅滑移槽的两侧面与其中一条圆规腿的两侧面平齐，深滑移槽的两侧面与另一条圆规腿的两侧面平齐，定比销穿入两叠放的圆规腿的比例对应的定比孔中，滑移销再依次穿入弹簧限位片、弹簧内，滑移销旋入螺纹联接孔形成螺纹联接，凸联接器的半圆球平面侧与凹联接器的半圆球平面侧贴合形成一圆球形。
[0015]本发明的有益效果是:1、本发明的圆规腿的圆规针与铅笔芯之间设置多个定比?L，定比孔到圆规腿两顶端的距离比分别为2:U2.5:1、4:1、5:1，定比孔之间设置销滑移槽，销滑移槽的槽宽度小于定比孔的直径，联接装置穿入两条圆规腿对应的定比孔中形成铰连接来联接两个圆规腿，所以本发明可快速而准确的进行常用的比例为1:1、2:1,2.5:
1、4:1、5:1、1:2、1:2.5,1:4、1:5等9种比例绘图，能快速准确的找到一段直线的中点或以此段直线为直径的圆心。2、本发明的凸联接器和凹联接器均为半圆球形，工作时凸联接器的半圆球平面侧与凹联接器的半圆球平面侧贴合形成一圆球形，手捏着此圆球，就有了向下或向上用力的着力面，也可以转动此圆球来转动本发明绘制出圆或圆弧，而且不管本发明两腿间张开的角度大或小，两圆规腿相交处始终是一圆球形，形状不会发生改变，手捏着本发明手感不会发生改变，使所绘图前后保持一致，保证本实施例的使用效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的工作状态为1:2.5或2.5:1的立体示意图。
[0017]图2是本发明的圆规腿立体示意图。
[0018]图3是本发明的联接装置立体示意图。
[0019]图4是本发明的立体爆炸视图。
[0020]图5是本发明的凸联接器立体示意图。[0021]图6是本发明的凹联接器立体示意图。
[0022]图7是本发明的安装或比例调换状态立体示意图。
[0023]图8是本发明的工作状态为1:4或4:1的立体示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图1至图4所示，本实施例包括两条圆规腿1，每条圆规腿I两端分别设置圆规针2、铅笔芯3，圆规腿I的圆规针2与铅笔芯3之间设置多个定比孔4，在进行比例制图时，以实现多种比例的快速准确的确定比例进行比例绘图；定比孔4之间设置销滑移槽12，销滑移槽12的槽宽度小于定比孔4的直径，保证联接装置5与两条圆规腿I间的径向位置相对稳定，只有在需要改变比例时，联接装置5才能沿销滑移槽12进行滑移以实现不同比例的切换；联接装置5穿入两条圆规腿I对应的定比孔4中形成铰连接来联接两个圆规腿1，使两条圆规腿I呈X形相交并可绕交点处轴线相对转动，这样就形成了两个常规技术的圆规，而且这两个圆规位置相背，并且联动，其中一边的圆规转动一个角度，和它相背的另一边的那个圆规也会转动一个相同的角度，如果相背的两对腿长一样，那么它们所绘圆或圆弧是相等的，圆或圆弧的半径是相等的，相背的两对腿长不一样，那么它们所绘圆或圆弧是不相等的，圆或圆弧的半径是不相等的，如果一对腿长、一对腿短，腿长比例为1:2，那么它们所绘圆或圆弧就不一样大，长腿的那个圆规所绘圆或圆弧的半径就是短腿的那个圆规所绘圆或圆弧的半径的2倍，就可以进行1:2或2:1的比例绘图，如果腿长比例为1:5或其它比例，就可以进行1:5或其它比例的比例绘图，圆规针2与铅笔芯3向内倾斜，在两条圆规腿I的张开角度为零度时，圆规针2与铅笔芯3之间呈V字形，但当本实施例在使用时，两条圆规腿I之间有了张开角度，圆规针2与铅笔芯3就垂直图纸或近似于垂直图纸，这样更加有利于提高绘图的准确性。
[0025]如图2所示，本实施例每条圆规腿I设置4个定比孔4，这4个定比孔4到圆规腿I两顶端的距离比分别为2:U2.5:1、4:1、5:1，在绘图时原值比例制图使用最多，需要时也会使用其它比例绘制图样，根据国际标准ISO 5455-1979和国家标准GB/T 14690-1993规定，放大比例应选用2:1、5:1,10:1及更大比例，缩小比例应选用1:2、1:5,10:1及更小比例，必要时也允许选取标准规定的其它比例绘制图样，但在制图教学或工作中进行比例制图常用的比例为1:1、2:1、2.5:1、4:1、5:1、1:2、1:2.5、1:4、1:5等9种，而本实施例即可快速准确的实现以上9种比例的比例制图。
[0026]如图3至图5所示，本实施例联接装置5由凸联接器6、弹簧限位片7、弹簧8、凹联接器9组成，保证两条圆规腿I的联接，确定一个准确的比例，并可以切换不同的比例；所述凸联接器6设置为半圆球形，凸联接器6的半圆球平面侧中间位置设置浅滑移槽10，浅滑移槽10的宽度等于圆规腿I的宽度，浅滑移槽10的深度等于圆规腿I的厚度，工作时与浅滑移槽10相邻的圆规腿I就卡在浅滑移槽10内，圆规腿I转动浅滑移槽10也跟随转动，可以保证凸联接器6的半圆球平面侧与凹联接器9的半圆球平面侧贴合形成一圆球形。
[0027]浅滑移槽10上设置与凸联接器6半圆球中心轴线重合的定比销11，定比销11的直径等于定比孔4的直径，定比销11的长度等于两条圆规腿I的厚度和，工作时，定比销11穿入两条叠放的圆规腿I的定比孔4内，形成两条圆规腿I的转动轴，并形成一个确定的比例。[0028]定比销11端面上设置滑移销13，滑移销13的直径等于销滑移槽12的槽宽度，滑移销13的直径小于定比孔4的直径，可使滑移销13能在销滑移槽12中滑动，根据绘图所需改变比例大小；滑移销13的长度大于两条圆规腿I的厚度和，在改变比例时，可推动凹联接器9移动两条圆规腿I厚度的距离，致使定比销11脱离定比孔4，而滑移销13的直径小于定比孔4的直径等于销滑移槽12的宽度，这样滑移销13就可以在销滑移槽12中滑移，实现改变比例的效果；滑移销13的末端设置螺纹，螺纹联接孔17的孔表面设置螺纹并与滑移销13末端的螺纹尺寸相等，滑移销13旋入螺纹联接孔17形成螺纹联接，把本实施例的各零部件联接为一个有机的整体。
[0029]如图6所示，本实施例凹联接器9设置为半圆球形，凹联接器9的半圆球平面侧中间位置设置深滑移槽14，深滑移槽14的宽度等于圆规腿I的宽度，深滑移槽14的深度等于圆规腿I的厚度的3倍，在工作时，与深滑移槽14相邻的圆规腿I要卡在深滑移槽14内，在改变比例时或开始本实施例的安装过程中，要推动推动凹联接器9再向凸联接器6移动两条圆规腿I厚度的距离，才能使定比销11脱离定比孔4，才能改变比例或完成安装。
[0030]弹簧限位片7的圆孔直径等于滑移销13的直径，弹簧限位片7的外圆直径大于定比孔4的直径并小于深滑移槽14的宽度，这样弹簧限位片7就可以阻挡弹簧8不要向凸联接器6 —侧轴向移动，使弹簧8始终有一个作用于凸联接器6向凹联接器9方向的拉力，使定比销11保持在定比孔4中，另一作用是在改变比例、进行滑移联接装置5时不至于弹簧8与圆规腿I直接进行摩擦，不至于弹簧8的弹簧丝头摩擦圆规腿I使弹簧8或圆规腿I磨损。
[0031]深滑移槽14上依次向内设置与凹联接器9半圆球中心轴线重合的限位片容纳孔
15、弹簧容纳孔16、螺纹联接孔17，限位片容纳孔15的直径大于或等于弹簧限位片7的外圆直径，限位片容纳孔15的深度等于弹簧限位片7的厚度，弹簧容纳孔16的直径大于或等于弹簧8的大径，弹簧容纳孔16的深度等于弹簧8的压缩高度，在改变比例时或开始本实施例的安装过程中，要按压凹联接器9移动两个圆规腿I厚度的距离，如果不设置限位片容纳孔15、弹簧容纳孔16，就要使深滑移槽14的槽深度在3倍圆规腿I厚度的基础上再增加一个弹簧限位片7的厚度和弹簧8的压缩高度，这样就致使深滑移槽14的槽尝试太大，从而降低凹联接器9球顶部的厚度，或不能满足力学要求，另外还使凹联接器9这个半圆球所切的缺口增大，在使用时凸联接器6与凹联接器9所组成的圆球缺口太大，影响使用效果。
[0032]本实施例安装时，先使两条圆规腿I的对应的定比孔4对齐，使螺纹联接孔17、弹簧8、弹簧限位片7、定比孔4、滑移销13的各中心轴线相重合，按压凹联接器9，压缩弹簧8，使两个圆规腿I都卡在深滑移槽14内，转动凸联接器6使滑移销13旋入螺纹联接孔17中，直到凸联接器6的半圆球平面侧与凹联接器9的半圆球平面侧贴合形成一圆球，浅滑移槽10的两侧面与其中一条圆规腿I的两侧面平齐，深滑移槽14的两侧面与另一条圆规腿I的两侧面平齐，如图7所示，松开凹联接器9，由于弹簧8的作用，定比销11保持在两叠放的圆规腿I的定比孔4中，滑移销13保持在弹簧限位片7、弹簧8内，即完成本实施例安装。
[0033]如果已知一段直线，在不量取长度的情况下，使用本实施例来快速准确的找到中点的实施方式是:使定比销11保持在两圆规腿I的2:1的定比孔4中，如果需要从其它比例的定比孔4中调到2:1的定比孔4中时，要按压凹联接器9移动两个圆规腿I厚度的距离，压缩弹簧8，定比销11脱离定比孔4，滑移销13在定比孔4中，沿着销滑移槽12滑移联接装置5至2:1的定比孔4中松开即可，把本实施例长腿一侧的针顶点和铅笔芯顶点放在此段直线的两端，短腿一侧的针顶点和铅笔芯顶点之间的距离即为此段直线长度的一半，把短腿一侧的针顶点与此段直线的一端重合，短腿一侧的铅笔芯顶点与此段直线的交点即为中点，即可以此段直线为直径进行绘制圆或圆弧。
[0034]如果已经存在的一段直线为将要绘制圆的直径，在不量取长度的情况下，使用本实施例来快速准确的找到圆心的实施方式是:使定比销11保持在两圆规腿I的2:1的定比孔4中，把长腿一侧的针顶点和铅笔芯顶点放在此段直线的两端，短腿一侧的针顶点和铅笔芯顶点之间的距离即为此段直线的半径，把短腿一侧的铅笔芯顶点与此段直线的一端重合，短腿一侧的针顶点所在此段直线的位置即为圆心，即可以此段直线为直径进行绘制圆或圆弧。
[0035]使用1:2、1:2.5、1:4、1:5比例进行绘图时，不进行除比例值的运算的情况下，使用本实施例快速准确的完成相应比例绘图的实施方式是:使定比销11保持在两圆规腿I的相应的定比孔4中，依据图纸标注尺寸，使用长腿一侧的两顶端来量取长度或半径，手捏凸联接器6的半圆球平面侧与凹联接器9的半圆球平面侧贴合形成的圆球，使用短腿一侧的两顶端在图纸上进行长度标示或绘制圆或圆弧即可，如图1所示可以进行1:2.5比例进行绘图，如图7所示可以进行1:5比例进行绘图。
[0036]使用2:U2.5:1、4:1、5:1比例进行绘图时，不进行乘比例值的运算的情况下，使用本实施例快速准确的完成相应比例绘图的实施方式是:使定比销11保持在两圆规腿I的相应的定比孔4中，依据图纸标注尺寸，使用短腿一侧的两顶端来量取长度或半径，手捏凸联接器6的半圆球平面侧与凹联接器9的半圆球平面侧贴合形成的圆球，使用长腿一侧的两顶端在图纸上进行长度标示或绘制圆或圆弧即可，如图1所示可以进行2.5:1比例进行绘图，如图7所示可以进行5:1比例进行绘图。
[0037]使用1:1比例进行绘图时，可根据标注尺寸大小选用短腿一侧或长腿一侧无需调节比例即可进行绘图。
[0038]本发明即适合于学校的制图教学及绘图，也适合于企事业单位工作人员绘图使用。
【权利要求】
1.一种多比圆规，它包括两条圆规腿(1)，每条圆规腿(1)两端分别设置圆规针(2)、铅笔芯(3)，其特征在于:所述圆规腿(1)的圆规针(2)与铅笔芯(3)之间设置多个定比孔(4)，定比孔(4)之间设置销滑移槽(12)，销滑移槽(12)的槽宽度小于定比孔(4)的直径，联接装置(5)穿入两条圆规腿(1)对应的定比孔(4)中形成铰连接来联接两个圆规腿(1)，圆规针(2)与铅笔芯(3)向内倾斜。
2.根据权利要求1所述的多比圆规，其特征在于:所述每条圆规腿(1)设置4个定比孔(4)，这4个定比孔(4)到圆规腿(1)两顶端的距离比分别为2:U2.5:1、4:1、5:1。
3.根据权利要求1所述的多比圆规，其特征在于:所述联接装置(5)由凸联接器(6)、弹簧限位片(7)、弹簧(8)、凹联接器(9)组成，所述凸联接器(6)设置为半圆球形，凸联接器(6)的半圆球平面侧中间位置设置浅滑移槽(10)。
4.根据权利要求3所述的多比圆规，其特征在于:所述浅滑移槽(10)的宽度等于圆规腿(1)的宽度，浅滑移槽(10)的深度等于圆规腿(1)的厚度。
5.根据权利要求4所述的多比圆规，其特征在于:所述浅滑移槽(10)上设置与凸联接器(6)半圆球中心轴线重合的定比销(11)，定比销(11)的直径等于定比孔(4)的直径，定比销(11)的长度等于两条圆规腿(1)的厚度和。
6.根据权利要求5所述的多比圆规，其特征在于:所述定比销(11)端面上设置滑移销(13)，滑移销(13)的直径等于销滑移槽(12)的槽宽度，滑移销(13)的长度大于两条圆规腿(O的厚度和，滑移销(13)的末端设置螺纹。
7.根据权利要求3所述的多比圆规，其特征在于:所述凹联接器(9)设置为半圆球形，凹联接器(9)的半圆球平面侧中间位置设置深滑移槽(14)，深滑移槽(14)的宽度等于圆规腿(1)的宽度，深滑移槽(14)的深度等于圆规腿(1)的厚度的3倍。
8.根据权利要求3所述的多比圆规，其特征在于:所述弹簧限位片(7)的圆孔直径等于滑移销(13)的直径，弹簧限位片(7)的外圆直径大于定比孔(4)的直径并小于深滑移槽(14)的宽度。
9.根据权利要求7所述的多比圆规，其特征在于:所述深滑移槽(14)上依次向内设置与凹联接器(9)半圆球中心轴线重合的限位片容纳孔(15)、弹簧容纳孔(16)、螺纹联接孔(17)，限位片容纳孔(15)的直径大于或等于弹簧限位片(7)的外圆直径，限位片容纳孔(15)的深度等于弹簧限位片(7)的厚度，弹簧容纳孔(16)的直径大于或等于弹簧(8)的大径，弹簧容纳孔(16)的深度等于弹簧(8)的压缩高度，螺纹联接孔(17)的孔表面设置螺纹并与滑移销(13)末端的螺纹尺寸相等。
10.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7或8或9所述的多比圆规，其特征在于:所述浅滑移槽(10)的两侧面与其中一条圆规腿(1)的两侧面平齐，深滑移槽(14)的两侧面与另一条圆规腿(1)的两侧面平齐，定比销(11)穿入两叠放的圆规腿(1)的比例对应的定比孔(4)中，滑移销(13)再依次穿入弹簧限位片(7)、弹簧(8)内，滑移销(13)旋入螺纹联接孔(17)形成螺纹联接，凸联接器(6)的半圆球平面侧与凹联接器(9)的半圆球平面侧贴合形成一圆球形。
【文档编号】B43L9/02GK103895419SQ201410160146
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】江有永, 施高萍, 王莺 申请人:浙江水利水电学院, 江有永