专利名称：椭圆组合尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绘图用具，具体地讲是一种专门绘制椭圆的用具。
众所周知，用常规的绘图用具绘制椭圆比较复杂，而且也不准确。为此，人们设计一种椭圆模板，其制作的原理是根据不同直径的圆柱体分别以15°、30°、45°、60°四种角度切割后形成的各种椭圆形状，将这些椭圆于一块平板上以形成各种椭圆透孔，人们沿椭圆形透孔的内壁可画出椭圆，但这种工具只能绘制出有限的数种椭圆。为解决上述缺陷，人们根据椭圆的定义设计出各种各样的椭圆规，如实用新型专利88211090中公开的一种行星式椭圆规等，但这些椭圆规的结构都比较复杂，因此售价昂贵，不利于推广使用，尤其是不利于学生在学习中使用。
本实用新型的目的是克服现有技术的缺点而提供一种结构简单，使用方便，变化多且售价便宜的椭圆组合尺，以利于学生在学习中使用，增强学习兴趣。
本实用新型的目的是这样实现的，它由一组平板状尺构成，其每一组规包括有主尺和圆尺，主尺上刻制有圆形孔，圆形孔的圆周上刻制有内齿；圆尺的圆周上制有外齿，其模数与主尺上圆形孔的内齿相同，但齿数是内齿的1／2，在圆尺上由圆心向外放射地分布有刻度线，在每条刻度线的适当处带有透孔，可插入笔尖。将圆尺沿主尺内啮合旋转一周可获得一种椭圆图形，并在圆尺上任意点可画出不同离心率的椭圆，而圆尺的圆心点可画出一圆，圆尺圆周上任意一点则为一条穿过圆形孔圆心的直线。
试数学证明如下(参见图2)r1－大圆O1半径r2－小圆O2半径取以X轴正半轴为始边，过O1O2射线的正角t为参数。
(1)P1点的轨迹已知当一动圆内切一定圆，且动圆沿这个定圆无滑动地滚动时，则动圆圆周上定点P的轨迹为内摆线，其参数方程为
当r1＝2r2时y＝r2sint－r2sint＝0由此得知当r1＝2r2时，P1点的轨迹为重合于X轴的直线。
同理可证得P2点为一重合于Y轴的直线。
(2)小圆O2圆心点的轨迹方程
(3)A点的轨迹方程设P2A＝aAP1＝r2－a＝b其参数方程为
由此证得A点的轨迹为一短半轴为b长半轴为a的椭圆。
当A点取至O1O2两点之间时，其轨迹为一长半轴为b，短半轴为a的椭圆，可同理得证，故略。
从本实用新型的发明原理可知，利用本实用新型可绘制出的椭圆，其长轴与短轴之和应为圆尺2的直径，为此本实用新型可制成一系列直径不同的主尺，以及与之相配的圆尺，扩大使用者的选择范围。
图1是本实用新型一实施例的结构示意图。
图2是本实用新型的数学原理图。
下面结合施例附图详细说明本实用新型。
图1中主尺1上刻制有圆形孔3，圆形孔3的内圆周上刻制有内齿4。主尺1的外轮廓可制成三角形，或者圆形(包括半圆形)或者矩形或者正方形，并且沿其周边分布有尺寸刻度线或者角度刻度线7，从而实现一尺多用，即可利用它画出椭圆，又可作为三角板或者直尺或者量角器使用。在本实施例中，主尺1的外轮廓为正方形，并且周边分别刻制有不同比例的尺寸刻度。
圆尺2为圆形，其圆周上刻制有外齿5，模数与主尺1上的内齿4相同，齿数则为内齿4的1／2。在圆尺2上内圆心向圆周方向放射性地分布有刻度线6，并在每条刻度线的适当位置带有透孔8。
本实用新型还可以在一个主尺1上刻制出两个以上的带有内齿4的圆形透孔3，并配制有与透孔3数量相等，且与之相配的圆尺2。
在使用本实用新型时，首先应根据所画的椭圆的长短轴选择一相应的组合尺，并在该尺的圆尺2上的刻度线6上选择一透孔8，将笔尖插入透孔8内，旋转圆尺2沿主尺1上的透孔3内啮合转动一周，即可得到一种椭圆图形。
根据本实用新型的发明原理可以看出，利用本实用新型画出的椭圆形状变化无穷。本发明人在创造过程中还发现，若改变圆尺2与主尺1上透孔3的齿数比，可得出一条摆线，本发明人在原理证明时已证出。而本实用新的最大优点则是结构简单，售价低，使用方便，有利于学生在学习中使用，并增强学生的学习兴趣。
权利要求1.一种椭圆组规，由一组平板状尺构成，其特征在于每一组规包括主尺1和圆尺2，主尺1上刻制有圆形孔3，透孔3的圆周上刻制有内齿4；圆尺2的外圆周上刻制有外齿5，且与主尺1内啮合；圆尺2的齿数为主尺1上圆形孔内齿4齿数的1/2。
2.根据权利要求1的椭圆组规，其特征在于所述之圆尺2上由圆心向外放射性分布有刻度线6，并在每条刻度线上的适当位置上制有透孔8。
3.根据权利要求1的椭圆组规，其特征在于所述之主尺1的外轮廓可为三角形或者圆形(包括半圆形)或者正方形或者矩形，且周边分布有尺寸刻度线或者角度刻线。
4.根据权利要求1的椭圆组规，其特征在于所述之主尺1上可刻制出两个以上的带有内齿的圆形孔3，并配制有与之数量相等的圆尺2。
专利摘要一种椭圆组合尺，属于绘图用具。它由主尺和圆尺两个主要部分组成，主尺上刻制有带有内齿的透孔，圆尺上刻制有与之相配的外齿，且齿数为主尺上内齿的1/2，并在圆尺上分布有刻度线，在刻度线的适当位置上带有透孔使用时将笔尖插入透孔内旋转圆尺，使其沿主尺内啮合旋转一周可画出一种椭圆。本实用新型画出的椭圆变化无穷，且结构简单成本低，适于学生在学习中使用，有利于增强学生的学习兴趣。
文档编号B43L11/04GK2076923SQ90209908
公开日1991年5月15日 申请日期1990年7月7日 优先权日1990年7月7日
发明者樊蒙荣 申请人:樊蒙荣