专利名称：绘图板的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种多功能的绘图工具，它具有比例尺、三角板、曲线板、量角器、圆规等功能。
现有绘图工具的功能基本是单一的，一种工具只能实现一种功能，而要完成制图工作，绘图工具的五要素比例尺、三角板、量角器、曲线板及圆规却是必要的功能的单一性与工具的必备性说明了绘图工具有改进的余地。
本实用新型的目的是提供一种绘图工具“绘图板”；它具有绘图工具的五要素功能，使工程技术人员从各种繁杂的比例换算及多种尺、器的往复使用中解脱出来，加快绘图速度，使用方便，不用时可合成一把直尺，携带方便，节约原材料和降低成本，并能从使用中学得一些知识，所以又叫“论理计算器”。学生和野外作业的人最为理想，也是教师教学的优良教具。正规的绘图须安装在特制的丁字尺上。本“绘图板”能在这种丁字尺上作平行运动，而丁字尺上下，本“绘图板”也随之或上或下，这时成垂直90°角的“比例尺”便成了上下定距离尺了，这种安装方法叫作定距离安装；就是把整个“绘图板”安装在丁字尺前方一定距离上。还有一种叫叠式安装；就是把特制的“绘图板”从叠安装在特制的丁字尺上面同一面线上，能直接在丁字尺面线上成图。
此种形式的工作尺垂直固定于主尺上，工作尺在丁字尺上的转动或平行移动带动主尺和比例尺作同样的转动或移动，此时二尺之间的距离是由比例尺在主尺上作平行滑动达到的。此种形式的优点是工作尺不管在什么样的角度或部位，所需比例长度都能被比例尺在工作尺上比出来，能直接绘于图上，因此我们又叫它为“万向比例绘图仪”。从叠式安装的“绘图板”工作尺只需一根(也可用两根式的)，因它能旋转180°，在画线不方便的时候，比例尺可从叠于工作尺的中心点上代替工作尺画线(这种形式的“绘图板”比例尺亦可旋转180°。所说不方便画线是指60°以下的角度，笔尖便画不到中心点，影响绘图质量)。但此种特制“绘图板”离开了丁字尺就无单独使用价值了。为使离开丁字尺还有使用价值，还是用两根式的“工作尺”为好。且特制的丁字尺亦可定位于图板上。
为适应社会上对单一功能的需要，也可生产一些单功能的和功能不全的“绘图板”，其中只有一把“工作尺”，没有“比例尺”。
本“绘图板”可采用有机玻璃或工程塑料制作，但其中固定螺丝、螺杆和旋转中心需用金属制作。为牢固耐用起见，亦可全部采用钢和钢板制成，但滑动板上得开一量角器刻度孔，使“工作尺”指示线条能清楚地标明其角度位置，或在滑动板上嵌进透明玻璃也行，或干脆设计为暴露形，使指示线条和量角刻度都暴露在上层目标，更为清楚一些，利用钢板制成的优越性是量角刻度都能制成齿轮式，每一个齿为1°，用顶头和顶头簧顶牢，保证了指示线条在量角刻度盘上的偏差，提高了质量，但造价比较昂贵。
以下结合附图或模型对本实用新型加以说明附图的简要说明
图1、2是“绘图板”的主视图；
图1为不工作时形状，图2为工作时形状。工作时只需拉起二尺即可使用，它的结构是由“主尺”(1)、“比例尺”(2)、工作尺(3)、滑动板(4)、曲线板(5)、固定螺丝(6)和旋转中心(7)组成；图3为“主尺”，上带有比例刻度、量度单位刻度、量角刻度、供螺杆运动弧形孔(11)、供螺杆运动窄长孔(12)、滑槽(13)、绘圆中心孔(14)、滑孔(32)、旋转轴(35)；图4为“比例尺”，上有旋转中心(7)、角度指示线、长度指示线、厘米刻度；图5为“工作尺”，上有旋转中心(7)、角度指示线、厘米刻度；图6为“滑动板”，上有供螺杆运动弧形孔(20)、凹槽(21)、绘圆插笔孔(22)、角度刻度、绘圆半径指示线、比例指示线、凸块(26)(便利操作用)、旋转轴(35)；图7为比例尺的理论公式 (a)/(b) ＝ (L)/(I) ，也可写成a×I＝b×L；图8为组成三角形的定义因本“绘图板”能自由组合出两个角和边长。因尺上都有厘米刻度，二尺的尾部都带有量角器，已知两交差的直线其对应角一定相等，如果我们把角都作直线延长，其交差的对应角又被量角器直接标出，此三角形边长又被刻度尺标明，也就是说已知三角形两边和一角或两角一边，这个三角形自然可组合出或求出来了。只要这两个角的和在180°之内(不包含180°)，它们的延长线就有可能相交，也就是说这个三角形是存在的；图9、
图10为“绘图板”安装在丁字尺上之形状，图9为距离式安装，上有丁字尺(27)、丁字尺上的滑槽(28)、滑动片(29)、安装绘图板插片(30)，滑动片能在丁字尺滑槽中作平行滑动，带动“绘图板”作同样平行运动。
图10为从叠式安装，上有滑动板(4)(能带动工作尺(3)在主尺(1)上作平行移动，但这时的滑动板只起到工作尺与比例尺(2)的定比例距离作用，而工作尺的旋转中心(7)与丁字尺滑动片(29)上的旋转轴(31)是连在一起的，工作尺并垂直固定在主尺上)，丁字尺(27)、丁字尺上的滑槽(28)、滑动片(29)(能带动主尺在丁字尺滑槽中作平行滑动，而主尺又能在“滑动片”旋转轴(31)上作旋转运动，工作尺所需的角度是通过主尺旋转达到的，比例尺也是连在主尺上的，这样便达到了工作尺在任何部位，比例尺都能直接在工作尺上得出比例数据)，旋转轴(31)、丁字尺滑动片上有“角度刻度盘”、角度指示线；
图11是为学生设计的“绘图板”。工作尺为单根式之图形，它的特点是这根工作尺能旋转120°(两根工作尺的每根只需旋转90°，两根加起来为180°)，180°－120°＝60°，因为在三角形中总有一个角不会小于60°，因此已经够用；
图12为“绘图板”原始图形(以上各种为“绘图板”发展形)。上有主尺(1)、工作尺(3)、旋转中心(7)、量角刻度、角度指示线、绘圆二孔(37)；
图13为反向尺原理图(42)为代替比例尺尾部长度刻度盘，(38)为再现图上部分，(39)为图上部分；
图14为放大器原理图大轮(40)转90°，小轮(41)可转一圈或几圈，如在小轮上装上指针、刻度范围可放大一圈或几圈。
本实用新型提出的“绘图板”是在现有的直尺基础上改进而来的。如
图1、2、11所示，其特征是在加宽的直尺(叫主尺(1))上的一侧装有一能绕量角器中心旋转90°的“比例尺”(2)和一能绕量角器中心旋转并能作平行滑动的“工作尺”(3)，“主尺”内部有一长形大滑孔(32)，供带动“工作尺”的滑动板(4)在孔的滑槽(13)中滑动，下边还有一与滑孔平行的窄长孔(12)供滑动板上固定螺杆运动，旋紧螺杆帽(6)即能起到固定滑动板的作用，因而“工作尺”在主尺上的位置便定了下来、旋松则能恢复“工作尺”的平行滑动，“工作尺”和“比例尺”的旋转也同样有固定螺丝(6)可以固定在你需要的角度上，二尺的尾部都有量角器刻度盘，因此，二尺尾部线条所指度数，即为两尺的度数。“比例尺”为方便起见。厘米数也直接标在尾部刻度盘上(因刻度盘面积有限，不能刻出更多的厘米数，因此在实际应用上须加上放大器，或在尾部加上反向原样尺)。和“工作尺”相互关系实现比例换算。“主尺”滑动板上有一插笔孔(22)，滑孔两端各有一小孔可插进大头针为画圆中心点(14)，一端画小圆，另一端可画大一点的圆。另外“主尺”背面装有一曲线板(5)，用时可取下来使用，不用时放回不影响主尺工作。
上述构造的“绘图板”能实现的功能及优点是下面我们参看图形或实物加以说明拉开“比例尺”(上面的这把尺)，可绘出90°以内的各种角度，它的量角器是带在尾巴上的，尾部线条所指度数即为此尺所绘出的角度数。因此能很快绘出你所需的各种角度，并有一固定螺丝把你所需的角度固定下来(顺时针方向旋紧螺丝即可固定，反之则能旋松)。精确度要求高，而且需要90°以上的角度或定出角度射线的长短，可打开下面的这把“工作尺”，未打开以前可先通过它的中心点划一条你需要长度的基线，再打开这把尺到你需要的刻度上去(也是尾部线条所指刻度数为这一图形的度数)，再从中心点划一条你所需要长度的线条即成(连接二线条终点，便成了三角形)。如角度数太大或太小，往往笔尖不能画到中心点，可把此“工作尺”作平行移动到另一头，此时的尺为180°(直尺)，再拉起这把尺，拉起10°便是170°，一直拉起到你所需的角度为止，此时的角度可一笔画成。“工作尺”的平行移动和两尺中心点(7)的转动都有固定螺丝可以固定，平行移动“工作尺”只需拨动滑动板就行，滑动板在滑槽中运行，滑动板上有一凸出部分(26)，是供拨动滑动板用的。
“工作尺”和“比例尺”的相互关系可得出一个任意三角形。因此可检验你所做三角形得数是否正确和求出三角函数值。
如一边长为6厘米的两夹角分别为95°、40°，求另两边长和另一角是多少？先把“工作尺”平行移动到6厘米去，再拨到95°上，这时只需把“比例尺”打到40°，便可清楚看出两边长分别为8.45厘米和5.45厘米，另一角为180°－95°－40°＝45°(已知两边长和一角，也可得出这个三角形，但要注意此时的图形是不能直接绘于图纸上的，否则，形状变小，一定要绘也只能一边一边的拆开来绘)，既知道了三角形边长和角，当然也能求出它的三角函数值了。
二尺的相互关系还能起到比例尺的作用，它的理论基础为(参看图7)从式中可知I是L的几分之一，则b也一定是a的几分之一。反过来L是I的几倍，则a也一定是b的几倍，比例尺是利用这种关系设计的，从而只要知道了L段与I段之间的倍数关系(是用“工作尺”在L段间平行移动达到的)，也就知道了a段与b段之间的倍数关系(a段与b段的长度是利用“比例尺”的转动达到的)，“工作尺”定在L段的几分之几处，则“比例尺”拨到的实际厘米数也相对缩小或扩大几分之几。如你所绘图形为实物的1／5，可把“工作尺”定在90°的垂直距离上，再把此尺作平行移动到垂直的延长线(下面有一条比例指示线)对准1／5处，再把“比例尺”拨到实物长度数去，比如说是20厘米(单位是可变化的，20米或20公里都行，只是得数也得用米或公里做单位)，可把尾部缺口(为长度指示线)拨到对准20处，二尺交叉点的“工作尺”数值即是20厘米的1／5为4厘米；也可把“工作尺”平行移动到一头的终点，再把“比例尺”直接对准“工作尺”的2厘米处固定(如工作尺没有20厘米长，只好缩小十倍对准2厘米处)，再把“工作尺”回到1／5处，所得0.4厘米即为所求，但应当扩大十倍，变为4厘米才是正确的。此种方法道理明确，所得比例数也精确一些，有小数点以下刻度。(数位多的可分开来求，一位数或二位数比例一次，然后相加，这样得数要精确一些，如4756的1／2是多少？可先比出47得23.5，再比出56得28，加起来为2378。但一定要把位数对好相加)。如反过来要扩大5倍，也就是5／1，则“比例尺”的实际厘米数应打在1／5处的“工作尺”上，尾部长度指示线所指数值即为所求；或把“工作尺”移到尽头，与“比例尺”交叉点的数值便是扩大倍数值。(所要说明的是此种比例尺所得结果能直接绘于图上。如尺的长度不够，只有把尺的单位扩大再比；此例一厘米看作10厘米，得数10厘米扩大十倍变作100厘米)。
两尺的相互关系还可以很方便绘出一个四边形和推任意角度的平行线。
本“绘图板”也可以画圆；两头各有一小孔(14)，可插进大头针为圆的中心，平行滑动板上有一大孔(22)可插进绘图笔移动滑动板到需要的绘圆半径去旋转一圈便画出了一个圆。一边的小孔画小圆，另一边可画大一点的圆。圆的半径可参照滑动板上面刻度(有线条表示)，小孔的所在位置也是有线条指明的。(注意大、小孔一定要在刻度尺的同一平行线上)，两小孔插进大头针还有固定主尺的作用。
“绘图板”背面备有一曲线板，用时可抽出来，不用时可放回去，不影响尺的工作，但绘圆时需拿下曲线板，方法是用手指从滑孔内顶起曲线板离出固定桩，即能抽出曲线板。
上面介绍了“绘图板”的功能及相对于现有绘图工具单项功能的优越性。从整体来看，本实用新型尚有如下优点1、由于本实用新型组合了现有绘图工具的五要素功能，使用此一种绘图工具便能完成现在需用比例尺、三角板、量角器、曲线板及圆规五种绘图工具才能完成的工作，所以作业时可以免去多种尺器的往复交换时间和过程，加速绘图工作；2、节省原材料，降低成本，本实用新型所用材料量比一套具有相同功能的现有绘图工具节省得多；3、本产品安装在特制的“丁字尺”上绘图最为方便，正规绘图人员免去了用大尺(长尺)画小线(短线)的麻烦，这也是现有的绘图工具所不及的。这里要加说明的是用于绘图的尺与学生用尺有所区别，绘图尺为使左右画线方便，工作尺分为两半，也就是变为两根互为90°的工作尺，一根画左边的90°，一根画右边的90°。
我们设计的“绘图板”原始图形是一套三角板(因此我们又叫它“新三角板”)，只是在它的三角形孔内加进了新功能，能绘出180°以内的各种角度，虽落后于上面所介绍的各种发展型“绘图板”，但出于社会上对三角板的习惯势力，我们首先仍然要生产这种原始型“绘图板”，才能很快被群众所接受。只有当社会上的群众习惯使用这种多功能的原始型“绘图板”以后，才能推行上面所介绍的发展型“绘图板”。到此才能彻底催垮拥有一百多年历史的“三角板”了。
从
图12可以看出三角孔内互为垂直的两边刻有厘米刻度，转动中心(7)尾部虽只标有90°量角刻度，但三角孔内为90°直角，加起来便是180°，用时只需在三角孔内下方画一条基线，然后打开三角尺，打开多少度(尾部角度指示线条所指度数)，重画的线条与原线条的夹角便是多少度，一直可打开到90°，如需要90°以上的角，只须重画它们互为垂直的另一边。因为它们本身就有90°，并且同样可作90°旋转，因此，从1°－180°都可画出来了。孔内有厘米刻度可定出线条长度。三角尺可通过固定器固定在任何部位。但要求平整，便利两面都能作图。本原始型“绘图板”还可画圆上有绘圆二孔(37)，一孔可用大头针固定为圆心，另一孔可插进绘图笔，拉开三角尺，尾部线条所指厘米数为圆的半径，转一圈便画出了一个圆。
权利要求1.“绘图板”内部一侧设置了一旋转“比例尺”(2)，上刻有厘米数和一个能旋转又能作平行滑动的“工作尺”(3)上同样刻有厘米数，二尺的旋转是通过旋转中心(7)达到的，二尺尾部都刻有指示线条，能在两刻度盘和主尺(1)上“比例刻度”、滑动板(4)上比例指示线的作用下，读出长度数、角度数和比例数，主尺(1)上刻有长度单位、角度刻度、比例刻度和绘圆中心孔(14)，“滑动板”(4)上刻有角度数、比例指示线、绘圆插笔孔(22)，绘圆的半径是通过滑动板(4)上的绘圆半径指示线达到的，主尺(1)背面有一能拿下来使用的曲线板(5)，比例尺(2)、工作尺(3)、滑动板(4)都安有固定螺丝(6)可以固定，主尺(1)上也有二个绘圆中心孔(14)还可作固定主尺(1)用，其特征是量角器都安在尺的尾巴上，工作尺(3)、比例尺(2)都能绕它的中心点(7)旋转，工作尺(3)还能在滑动板(4)的带动下在主尺上作平行滑动，本“绘图板”并能安装在特制的“丁字尺”(27)上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是能在丁字尺(27)的滑动片(29)和其旋转轴(31)的带动下在丁字尺(27)上或前面作平行滑动和转动。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征是把“三角板”分为不等的两半主尺(1)和工作尺(3)，用一“旋转中心”(7)连接，使其能开能关，主尺(1)尾部刻有角度数，工作尺(3)尾部刻有角度指示线条。
专利摘要“绘图板”是一种多功能的绘图工具，它的外部轮廓在不工作时似一长形曲线板，内部一侧设置了一旋转“比例尺”和一个能旋转又能作平行滑动的“工作尺”，“主尺”上刻有厘米数和角度数等，还有比例刻度标记和绘圆孔等，“主尺”背面有一能拿下来使用的曲线板。其特征是量角器都带在尺的尾巴上，尺都能绕中心点旋转，“工作尺”还能作平行滑动，因此，“主尺”中心开有长形滑孔和带连“工作尺”在滑槽中运行的“滑动板”，使其实现比例换算等多种功能。
文档编号B43L7/00GK2060400SQ8821407
公开日1990年8月15日 申请日期1988年9月23日 优先权日1988年9月23日
发明者周国元 申请人:周国元