专利名称：通用立式椭圆规的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种带柔性线的椭圆绘图仪，具体说是通用立式椭圆规。
目前市场上常见的椭圆绘图工具主要是椭圆板，但椭圆板只能画有限的几种椭圆，难以满足使用要求。“多用椭圆规”(中国专利，专利号ZL93233721.X，授权公告号CN2157873Y)和“标准圆椭两用规”(中国专利申请号91227874.9，公告号CN2115902U)两者都存在一个共同的缺点，即在画椭圆的过程中画笔杆既要绕中轴杆转动，又要沿中轴杆上下滑动，并且在画笔杆张开与合拢的过程中，要依靠纸面对笔尖的反作用力，使得笔尖对纸面的作用力不均匀(分开过程中受力减小，合拢过程中受力增大)，操作不方便。“多用椭圆规”其与笔杆对称的撑杆虽有保持规体中轴线垂直纸面的作用，但却妨碍操作。“标准圆椭两用规”当中轴杆与两焦脚所在平面不垂直于纸面时，所画椭圆有误差。
本实用新型设计的目的是提供一种既绘图精确，使用方便，又能与常用的绘图仪配套的通用椭圆规。
本实用新型由两支焦脚，一支画笔脚，一根中轴杆，一根软线构成。其中，焦脚由焦脚杆，连动片，焦脚轴架，连杆以及焦针构成。焦脚轴架空套在中轴杆上，焦脚杆的两端分别与焦针和焦脚轴架铰接，连动片的两端亦分别与焦针和焦脚轴架铰接，焦脚杆、连动片、焦针和焦脚轴架构成平行四边形结构，连杆的两端分别与焦脚杆的中点和中轴连接片铰接，两支焦脚的结构相同，对称分置于中轴杆的两侧；画笔脚为滑块链式伸缩结构，由转动手柄，弹簧芯轴，压簧，画脚轴架；滑动线夹，内侧导轨，外侧导轨，滑块链，压线螺钉，紧定螺钉和画笔构成。画脚轴架套在中轴杆上，其侧面设有卡在中轴杆环槽内的定位螺钉。外侧导轨内层插入有滑动线夹的外侧导轨外层构成外侧导轨，内侧导轨内层插入内侧导轨外层构成内侧导轨，内侧导轨和外侧导轨的上端分别与上端滑块及画脚轴架铰结，其下端分别与下端滑块及设有压线螺钉的导轨连接片铰接构成平行四边形结构，置于内侧导轨和外侧导轨之间的滑块链由上端滑块，下端滑块和中间滑块相互扣连而成，置于画脚轴架的孔内的压簧通过弹簧芯轴压在外侧导轨内层上端的倾斜段上；软线绕过两焦针上的凹槽，通过画笔上的穿线孔，沿着画脚杆向上连接在滑动线夹上。
内侧导轨和外侧导轨均为U形结构；中间滑块可为梯形结构，以20～80块为宜；画笔可采用拐脖结构。
本实用新型与已有技术相比具有以下优点其所画椭圆完全符合椭圆的标准方程，无原理误差，并且从结构上避免了人为的操作误差，因而画图精度高。由于连杆的长度为焦脚的长度的一半，因此在焦脚开合时，两焦脚杆下端铰链中心与中轴连接片上铰链中心始终在一条直线上。这样中轴杆在垂直方向上的位置就不会变动，而画脚轴架在中轴杆上的轴向位置已经固定，故画脚垂直高度不变，因而转动手柄画椭圆时，不会上下移动，便于操作；画脚的长度、张角与垂直高度之间能保持余玄函数关系，使得画笔脚的长度能随其张角的变化而自动伸缩，始终保持两焦针尖与画笔尖三点在同一平面上，且画笔对纸面的压力均衡，所画图线均匀；当中轴杆出现倾斜，在画笔转动时能自动校正，从而避免了人为因素的影响。采用拐脖式画笔结构，能画很小尺寸的椭圆；两焦针合拢可画圆。此外，本实用新型的构件多系薄板，可以冲压成型，便于组织大批量生产。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是合拢时的正视图。
图3是图2的左视图。
图4是图2的右视图。
图中1为转动手柄，2为定位螺钉，3为压簧，4为弹簧芯轴，5为画脚轴架，6为外侧导轨内层，7为内侧导轨内层，8为滑动线夹，9为滑块链；10为外侧导轨外层，11为内侧导轨外层，12为导轨连接片，13为压线螺钉，14为紧定螺钉，15为穿线孔，16为画笔，17为软线，18为焦针，19为中轴连接片，20为连动片，21为连杆，22为焦脚杆，23为焦脚轴架，24为中轴杆，25为中轴柄。
图5是滑块链的正视图。
图6是图5的右视图。
图中26为上端滑块，27为中间滑块，28为下端滑块。
图7是拐脖式画笔的结构示意图。
图1～图6描述了本实用新型的一种实施例。该椭圆规由两支焦脚，一支画笔脚，一根中轴杆，一根软线构成，其中，焦脚由焦脚杆22、连动片20、焦脚轴架23、连杆21以及焦针18构成，焦脚轴架23空套在中轴杆24上，焦脚杆22的两端分别与焦针18和焦脚轴架23铰接，连动片20的两端亦分别与焦针18和焦脚轴架23铰接，焦脚杆22，连动片20、焦针18和焦脚轴架23构成平行四边形结构，连杆21的两端分别与焦脚杆22的中点和中轴连接片19铰接，两支焦脚的结构相同，对称分置于中轴杆24的两侧；画笔脚为滑块链式伸缩结构，由转动手柄1、弹簧芯轴4、压簧3、画脚轴架5、滑动线夹8、内侧导轨、外侧导轨、滑块链9、压线螺钉13、紧定螺钉14和画笔16构成，画脚轴架套在中轴杆上，其侧面设有一卡在中轴杆环槽内的定位螺钉2，外侧导轨内层6，外侧导轨外层10，内侧导轨内层7和内侧导轨外层11均为U形结构，外侧导轨内层6插入有滑动线夹8的外侧导轨外层10构成外侧导轨，内侧导轨内层7插入内侧导轨外层11构成内侧导轨，内侧导轨和外侧导轨的两端分别与上端滑块26和下端滑块28铰接构成平行四边形结构，置于内侧导轨和外两侧导轨之间的滑块链9由上端滑块26、下端滑块28和55块梯形结构的中间滑块27相互扣连而成，置于画脚轴架5的孔内的压簧3通过弹簧芯轴4压在外侧导轨内层6的上端倾斜段上；软线绕过两焦针18上的凹槽，通过画笔上的穿线孔15，沿画笔脚向上连接在滑动线夹8上。
因两只焦针分别与两个焦脚杆和连动片相铰接，两焦脚杆和连动片又分别铰接于焦脚轴架的两侧，焦针上两个铰链中心的连线平行于焦脚轴架一侧两铰链中心的连线，且与中轴杆轴线平行，这样两焦针就能始终保持平行；又因铰接于焦脚杆中点与中轴连接片之间的连杆其长度为焦脚杆长度的一半，保证两焦脚杆开合时能够连动，且使中轴杆在焦脚杆任意开合时，焦脚轴架只可在中轴杆上轴向滑动，而中轴杆在竖直方向并不移动；画脚轴架也套在中轴杆上，用一定位螺钉卡在中轴杆上的环槽内作轴向定位，使画脚轴架只能绕中轴杆转动，而不能上下移动。由于中轴杆竖直方向位置不变，因而画脚轴架、画笔脚及画笔在竖直方向位置亦保持不变。画脚的张开是靠其上端的压簧通过弹簧芯轴对外侧导轨内层上端斜面上作用的力矩实现的。该力矩的大小以能使画笔脚自动张开为宜。画笔脚的张角由软线来约束，画笔脚的伸缩是靠平行导轨倾斜角改变时使滑块链中的滑块相互错动，沿导轨方向滑块链的长度改变，迫使导轨内外层之间滑动而实现的，因此画笔脚的长度、高度和张角之间始终保持余弦函数关系，这样就保证了画笔与两焦针之间相互平行，且画笔尖和两焦针尖三点始终位于同一平面上。
本实用新型的使用过程如下在绘制椭圆时，先适当移动滑动线夹，放松软线，将两焦脚张开，使两焦针对准椭圆的两个焦点，移动滑动线夹收缩软线，使画笔尖对准椭圆的长轴或短轴的端点，旋紧压线螺钉和滑动线夹，用食指轻轻压定中轴柄，母指和中指转动画脚转动手柄即可画出所需之椭圆。采用拐脖式画笔可画小尺寸的椭圆。
本实用新型是适用于生产、科研、教学等领域的通用椭圆规。
权利要求1.一种通用立式椭圆规，下端有焦针[18]的两个焦脚杆[22]对称于中轴杆[24]的两侧，下端有画笔[16]的画脚置于焦脚杆[22]的外侧，其特征是，该椭圆规由两支焦脚，一支画笔脚，一根中轴杆，一根软线构成，其中，焦脚由焦脚杆[22]、连动片[20]、焦脚轴架[23]、连杆[21]以及焦针[18]构成，焦脚轴架[23]空套在中轴杆[24]上，焦脚杆[22]的两端分别与焦针[18]和焦脚轴架[23]铰接，连动片[20]的两端亦分别与焦针[18]和焦脚轴架[23]铰接，焦脚杆[22]，连动片[20]、焦针[18]和焦脚轴架[23]构成平行四边形结构，连杆[21]的两端分别与焦脚杆[22]的中点和中轴连接片[19]铰接，两支焦脚的结构相同，对称分置于中轴杆[24]的两侧；画笔脚为滑块链式伸缩结构，由转动手柄[1]、弹簧芯轴[4]、压簧[3]、画脚轴架[5]、滑动线夹[8]、内侧导轨、外侧导轨、滑块链[9]、压线螺钉[13]、紧定螺钉[14]和画笔[16]构成，画脚轴架套在中轴杆上，其侧面设有一卡在中轴杆环槽内的定位螺钉[2]，外侧导轨内层[6]插入有滑动线夹[8]的外侧导轨外层[10]构成外侧导轨，内侧导轨内层[7]插入内侧导轨外层构成内侧导轨，内侧导轨和外侧导轨的两端分别与上端滑块[26]和下端滑块[28]铰接构成平行四边形结构，置于内侧导轨和外侧导轨之间的滑块链[9]由上端滑块[26]、下端滑块[28]和中间滑块[27]相互扣连而成，置于画脚轴架的孔内的压簧通过弹簧芯轴压在外侧导轨内层上端的倾斜段上；软线绕过两焦针上的凹槽，通过画笔上的穿线孔[15]，沿着画脚杆向上连接在滑动线夹[8]上。
2.按照权利要求1所述的椭圆规，其特征是，内侧导轨的内层[7]，内侧导轨的外层[11]，外侧导轨的内层[6]，外侧导轨的外层[10]均为U形结构，中间滑块[27]为梯形结构，以20～80块为宜，画笔[16]采用拐脖结构。
专利摘要一种通用立式椭圆规。由两焦脚、一画笔脚、一软线、画笔及焦针等构成。焦脚和画笔脚均采用平行四边形结构，使焦针与画笔平行且垂直于纸面。画笔脚采用滑块链式伸缩结构，其长度能随其张角变化而自动伸缩，保证画笔尖与两焦针尖始终在同一平面上，能精确的绘出符合椭圆标准方程的椭圆。画笔采用拐脖结构还可画小尺寸椭圆；将两焦针合拢后亦可画圆。并可与普通绘图仪配套装盒，是一种适用于生产、科研、教学等领域的通用椭圆规。
文档编号B43L11/045GK2219214SQ9520094
公开日1996年2月7日 申请日期1995年1月14日 优先权日1995年1月14日
发明者柏载忠 申请人:柏载忠