专利名称：一种绘图四用规的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绘制圆、椭圆、双曲线、抛物线的四用规。
圆、椭圆、双曲线、抛物线，同属圆锥曲线，绘制这类图形，圆规是广泛使用的绘图工具。圆在作图过程中，没有变量，绘制比较简单，而椭圆、双曲线、抛物线在作图过程中参数均为有规律的变量，要绘制这三种图形，或者用手勾面，或者使用曲线板等，费时费力，且精确度较差。为解决此问题，中国专利实用新型CN2095777U公布了一种能画椭圆的圆规。该实用新型虽然解决了绘制椭圆的问题，但仍存在结构设计不尽合理，无法保证绘图笔与焦心轴的垂直、等高问题，且该实用新型不能用于绘制双曲线和抛物线。
本实用新型的目的就是针对以上问题，设计了一种能方便使用的四用规，按照椭圆、双曲线、抛物线的几何定义，在圆规的基础上，增加了绘制椭圆、双曲线、抛物线的功能。
本实用新型是这样实现的在圆规的基础上增加同轴旋转、滑动开合平动机构；增加轨迹控制、轨迹线收放机构，适应多种轨迹绘制；增加同步开合平动、垂线平移、角平分线等机构，控制焦距；增加距离接长机构，在接长轴、接长杆及附件的辅助下扩大焦距、半径调整范围，从而实现绘制椭圆、双曲线、抛物线等图形的功能。
以下结合附图对本实用新型作详细说明附
图1是本实用新型所述四用规绘制椭圆或双曲线时的总装图和工作图。
附图2是本实用新型所述四用规的垂线平移机构和角平分线机构及附件图。
附图3是使用本实用新型所述四用规的同步开合被动垂直焦距架绘制椭圆或双曲线时的总装图和工作图。
附图4是使用本实用新型所述四用规的固定焦距架绘制椭圆或双曲线时的总装图和工作图。
附图5是使用本实用新型所述四用规的垂线平移机构绘制抛物线的平面示意图。
附图6是使用本实用新型所述四用规的垂线平移机构与角平分线机构连接平面示意图。
附图7是使用本实用新型所述四用规绘制抛物线时的工作图。
从附
图1和附图2可以看出，本实用新型所述的椭圆、双曲线、抛物线、圆四用规，由圆心轴1、转筒2、转筒螺钉3、上滑动铰链块4、紧固螺钉5、下滑动铰链块6、紧固螺钉7、长连杆8、绘图笔架铰链块9、绘图笔10、轨迹线11、引线孔12、线卡13、线卡螺钉14、线轮15、线轮螺钉16、焦距铰链块17、扇形齿轮连杆18、短连杆19、焦心轴铰链连块20、焦心轴21、滑动连杆22、笔架连杆23、垂线尺24、垂线轮架25、直线导轨26、垂线平移机构29与角平分线机构30、圆头连杆33、角平分线尺34、及附件(包括接长轴38、接长杆39、双线绘图笔40、双线鸭嘴笔41)等组成。上、下滑动铰链块4和6均套在转筒2上，转筒2套在圆心轴1上，上滑动铰链块4通过长连杆8与绘图笔架铰链块9铰接，构成一平行四边形的同轴旋转、滑动开合平动笔架机构，其平行四边形的开合角度受下滑动铰链块6、滑动连杆22和笔架连杆23的限制，以满足绘图笔运动半径的变化。圆心轴1下端连接有焦距铰链块17，焦距铰链块17、扇形齿轮连杆18、焦心轴铰链块20及短连杆19铰接，组成两个平行四边形，构成同步开合平动机构的焦距架，焦距铰链块17上铰接有两根扇形齿轮连杆18，这两根连杆啮合连动，同步开合，满足焦距的任意性，适用于椭圆、双曲线的焦距控制。滑动开合平动笔架与同步开合平动焦距架联合作用，使圆心轴、绘图笔、焦心轴随机平行，并垂直于纸面，笔尖、焦心轴尖等均等高于纸面，共同保证由轨迹线控制机构所控制的绘图笔的运动轨迹的准确性。固定在绘图笔架铰链块9上的线轮15和焦心轴铰链块20上的线卡13与轨迹线11共同构成轨迹线收放及控制机构，轨迹线的两个头分别从左右两边穿过引线孔12，并同时缠绕在线轮15上，线轮15收紧时轨迹线的中点在引线孔轴上，可以很方便地引出缠绕在线卡13上，线轮15控制轨迹线11的收放。圆心轴1下端和绘图笔架铰链块9处可按接长轴38、接长杆39、普通绘图笔、双线绘图笔40、双线鸭嘴笔41、垂线平移机构29和角平分线机构30，以便扩大焦距和半径的调整范围，并用于绘制椭圆和双曲线。垂线平移机构29由中间开槽的垂线尺24和直线导轨26及可在直线导轨槽31内滑动的垂线轮架25铰接构成。圆心轴1接在直线导轨26的连接孔28上，用于绘制抛物线。角平分线机构30由圆头连杆33铰接成一平行四边形，角平分尺34的中线槽35与平行四边形的一对角铰接，平行四边形的另一对角通过圆头连杆33的端部孔36连接焦心轴和直线轴，与垂线平移机构连动，直接绘抛物线。在本实用新型中，为同时绘出两条轨迹线，特别设计了一种双线绘图笔40和双线鸭嘴笔41，由双笔套42或双鸭嘴笔头43和柄杆44组成，用螺钉铰接在一块，其笔的开合角度可调，满足实际需要。为使本实用新型的各种零件能自由互换，所有连接件的直径及连接方式均相同。
下面介绍本实用新型的使用方法在使用本实用新型所述的四用规绘制椭圆时(参考附
图1、3、4)，根据作图要求开合焦距架，使焦心轴对准焦点，松开上滑动铰链块和线轮，将轨迹线由引线孔引出，绕过线卡，移动笔架，使笔尖对准长半轴顶点或短半轴中顶点，收紧轨迹线，拧紧线轮螺钉，旋转转筒即可绘出所需的椭圆图形。
在使用本实用新型所述的四用规绘制双曲线时(参考附
图1、3、4)，按照作图要求，对准焦点，将笔尖对准双曲线的一个顶点，收紧轨迹线，拧紧线卡螺钉，边松线轮边压下上滑动铰链块，绘图笔从顶点滑向远端，即可在一个方向上绘出双曲线，将绘图笔收回到顶点，向另一个方向展开，又可在另一个方向上绘出双曲线，交换焦心轴所对的焦点，再绘出另两条，从而完成所需的双曲线。
在使用本实用新型所述的四用规绘制抛物线时(参考附图5)，将圆心轴与直线导轨26的连接孔28连接，焦心轴对准焦点，直线导轨定出直线，将笔杆插入垂线尺24的中线槽27内，从引线孔引出轨迹线，留出一定长度后(约等于焦心轴到直线尺远端的距离)，在等长的地方作出记号，并分别卡在焦心轴和直线轴上，收紧线轮，使笔尖对准抛物线的顶点，边放线边压下上滑动铰链块，推动垂线尺滑向尺端，只要保持两根线同时绷紧，即可在一个方向上绘出抛物线。把绘图笔收回到顶点，垂直尺滑向另一端，又可绘出另一个方向的抛物线。
在使用本实用新型所述的四用规绘制抛物线时(参考附图6)，也可以不用轨迹线，用垂线平移机构29与角平分线机构30配合，圆心轴1与连接孔28连接，绘图笔插入垂线尺与角平分线尺中线交会点37，笔架从导轨一端移向另一端，即可绘出所需的抛物线。
在使用本实用新型所述的四用规绘制圆时(参考附
图1、3)，可以任一焦心轴为圆心，在另外的焦心轴上装绘图笔，若使用双线绘图笔，则可绘出同心的双线圆。
权利要求1.一种绘图四用规，由同轴旋转、滑动开合平动机构，轨迹线控制、轨迹线收放机构、同步开合平动机构、垂线平移机构29和角平分线机构30等构成，其特征在于上、下滑动铰链块4和6套在转筒2上，转筒2套在圆心轴1上，上滑动铰链块4通过长连杆8与绘图笔架铰链块9铰接，构成一平行四边形的同轴旋转、滑动开合平动笔架机构，圆心轴1下端连接有焦距铰链块17，焦距铰链块17、扇形齿轮连杆18、焦心轴铰链块20及短连杆19铰接，组成两个平行四边形，构成同步开合平动机构的焦距架，固定在绘图笔架铰链块9上的线轮15和焦心轴铰链块20上的线卡13与轨迹线11共同构成轨迹线收放及控制机构。
2.根据权利要求1所述的绘图四用规，其特征在于焦距铰链块17上铰接有两根扇形齿轮连杆18，啮合连动，同步开合。
3.根据权利要求1所述的绘图四用规，其特征在于圆心轴1下端和绘图笔架铰链块9处可接接长轴38、接长杆39、普通绘图笔、双线绘图笔40、双线鸭嘴笔41、垂线平移机构29和角平分线机构30。
4.根据权利要求1和3所述的绘图四用规，其特征在于垂线平移机构29由中间开槽的垂线尺24和直线导轨26及可在直线导轨槽31内滑动的垂线轮架25铰接构成。
5.根据权利要求1和3所述的绘图四用规，其特征在于角平分线机构30由端部有孔的圆头连杆33铰接成一平行四边形，角平分尺34的中线槽35与平行四边形的一对角铰接，平行四边形的另一对角通过圆头连杆33的端部孔36连接焦心轴和直线轴。
6.根据权利要求1和3所述的绘图四用规，其特征在于双线绘图笔40和双线鸭嘴笔41由双笔套42或双鸭嘴笔头43和柄杆44组成，用螺钉铰接在一块，其笔的开合角度可调。
专利摘要本实用新型涉及一种绘制圆、椭圆、双曲线、抛物线的四用规，在圆规的基础上增加同轴旋转、滑动开合平动机构；增加轨迹控制、轨迹线收放机构，适应多种轨迹绘制；增加同步开合平动、垂线平移、角平分线等机构，控制焦距；增加距离接长机构，在接长轴、接长杆及附件的辅助下扩大焦距、半径调整范围，从而实现绘制椭圆、双曲线、抛物线等图形的功能。
文档编号B43L11/02GK2269318SQ9521765
公开日1997年12月3日 申请日期1995年7月13日 优先权日1995年7月13日
发明者上官祥, 上官鹏飞, 周鸿怡 申请人:上官鹏飞