专利名称：直角螺旋导轨结构绘图圆规的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种绘图装置，具体地说是一种能方便快捷地绘制圆形图案的圆规。
在制图和学生学习中经常用到绘制圆形图案的上具，而圆规是实现这一目的最常用的工具。传统的圆规呈“人”字形，即由手柄和两臂构成，两臂上分别装有针脚和铅芯。绘图时需与刻度尺配合，先将针脚到铅芯的距离调整到与所要作圆的半径相同的长度，然后用手转动圆规的手柄，使铅芯绕针脚作圆周运动，从而在图纸上绘出一个圆。在这个过程中，必须有刻度尺相配合，否则，不能准确调整针脚到铅芯的距离。手在转动手柄使圆规转动的同时也在绕垂直于纸面且通过所作圆圆心的直线作圆周运动，其半径是所作圆半径的一半，当所作圆半径较大时，绘图便会比较吃力和费时；且半径较大时，针脚和铅芯不再保持平行，绘图时与纸面不是垂直关系而使绘出的图线变粗。并且尖锐的针尖会在纸面上扎出一个难看的针眼；如果针尖用钝了，绘图时针尖容易在纸面上滑动，从而使铅芯在图纸上画出不规则的线而将已绘好的图给破坏了，修改相当繁琐。
为提高绘图的速度和质量，传统的做法只是对针脚和铅芯进行改进，使针脚和铅芯可以通过手动调整来使二者平行，从而在绘图时始终与图纸垂直，因而不论圆的半径大小绘出的图线的宽度都相等，从而提高了绘图的质量。但却增加了调整针脚和铅芯的时间，绘图的速度也就更慢了，并且其它缺点都没有改进，因而操作并没有更简便，绘图速度依然较慢。
本实用新型的目的是要提供一种操作简单，绘图迅速，针尖不会在图纸上滑动和将图纸扎出针眼，且无需刻度尺就能直接读出所要作圆半径的圆规，即一种更方便，更实用的圆规。
本实用新型对传统圆规的上述缺点进行改进，采用螺旋传动机构、导轨、滑座和铅芯相结合。螺杆上有针脚，螺杆通过铆钉与导轨固联在一起，铅芯装在滑座上，导轨上有尺寸刻度。螺旋传动机构的轴线经过针脚的顶端球面的球心，且与导轨的对称中心线、铅芯的轴线在同一平面内。螺旋传动机构的轴线与铅芯的轴线平行，且二者同时与导轨的对称中心线垂直。滑座上有指示箭头，通过箭头指定刻度的数值，可以读出针脚顶端到铅芯的距离，即所要作圆的半径。绘图时，先将滑座移到需要的位置，然后用手捏紧螺母(不使之转动)垂直向下压下螺母，螺旋传动机构的作用是将螺母垂直方向的移动转化为导轨、滑座和铅芯在水平方向绕螺旋传动机构轴线的转动，从而使铅芯在图纸上画出一个圆。
本实用新最显著的特点是无需刻度尺配合，根据导轨上的刻度就可以直接作出确定半径的圆；在绘图中针脚和铅芯与图纸始终保持垂直，与所作圆半径的大小无关；由于只需一按螺母就可以画出一个圆并且圆规的针脚不会在图纸上滑动，也不会在图纸上扎出难看的针眼，操作非常简单，也加快了绘图的速度。
以下结合附图对本实用新型的具体结构及实现过程和效果进行详细说明。
图1是本实用新型的装配示意图。
图2是
图1的A-A剖视的示意图。
参见附图，螺母2和螺杆4组成螺旋传动机构，螺母2表面制有滚花1和锁定槽3，螺杆4下端制有针脚17，其顶端是一个球面。弹簧5装在螺旋传动机构中，其一端作用在螺母2上，另一端作用在螺杆4上(如
图1所示)。螺旋传动机构的轴线(图中未画出)通过针脚17的顶端球面的球心(图中未画出)，螺杆4与导轨6通过铆钉16固联在一起，导轨6表面刻有刻度15(刻度数值和毫米刻度未画出)，滑座9上有锁定角7和指示箭头14。铅芯13和紧定块12装在滑座9的内孔11内，旋钮10与滑座9组成螺旋副结构，滑座9上装有摩擦块8，其两端分别作用在导轨9的两内侧面(如图2所示)。此装置中，螺旋传动机构的轴线(图中未画出)经过针脚17的顶端球面的球心(图中未画出)，且与导轨6的对称中心线(图中未画出)，铅芯1 3的轴线(图中未画出)在同一平面内；螺旋机构的轴线与铅芯13的轴线平行，且二者同时与导轨6的对称中心线垂直。
上述结构中，通常情况下由于弹簧5的作用，螺母2与螺杆4组成的螺传动机构处于开启状态(如
图1所示)。螺旋传动机构的作用是把螺母2垂直方向的直线移动转化成螺杆4的转动，从而带动导轨6、滑座9和铅芯13同时绕螺旋传动机构的轴线转动。滚花1的作用是增大手与螺母2的摩擦，针脚17的作用与普通圆规的针脚相同，顶端制成球面的作用是在绘图时不会在图纸上扎出针眼。导轨6的作用是支承滑座9并限定滑座9只能沿导轨6向左或向右移动。指示箭头14指示的刻度15的数值，是针脚17顶端球面到铅芯13的距离，即所要绘制的圆的半径。拧紧旋钮10压紧紧定块12可以将铅芯1 3固定，反之，可以取下铅芯13或上下调整铅芯13在滑座9上的位置。摩擦块8与导轨6的摩擦力使滑座9与导轨6在绘图过程中保持相对静止。在将螺母2向下压至底部与导轨6接触后，将滑座9向左移动至锁定角7与锁定槽3咬合，从而将螺旋机构锁定成闭合状态而减小整个装置的体积，便于携带。
绘图时，根据所要作圆的半径将滑座9移至指示箭头14指到刻度15的相应刻度值上，然后使螺旋传动机构与纸面垂直，针脚17和铅芯13同时与纸面接触，垂直、匀速地压下螺母2(螺母2不转动)。由于螺旋传动机构的作用，螺杆4转动并带动导轨6、滑座9和铅芯13同时绕螺旋传动机构的轴线水平转动，从而使铅芯13在图纸上绘出一个圆。此过程中，由于下压螺母2的力通过螺旋传动机构的轴线，且针脚17的顶端是球面，所以针脚17既不会在纸面上滑动也不会将图纸扎出针眼，全过程操作简单，迅速。绘图完毕，将螺旋传动机构锁定，减小了装置的体积，因而携带也非常方便。
权利要求1．一种直角螺旋导轨结构绘图圆规，圆规上有针脚(17)和铅芯(13)，其特征在于，由螺旋传动机构、导轨(6)、滑座(9)和铅芯(13)构成；螺旋传动机构由螺母(2)和螺杆(4)组成，螺旋传动机构中装有弹簧(5)，螺杆(4)通过铆钉(16)与导轨(6)固联；螺母(2)上有锁定槽(3)，铅芯(13)固定在滑座(9)上，导轨(6)上有刻度(15)，滑座(9)上有锁定角(7)、指示箭头(14)和摩擦块(8)；螺旋传动机构的轴线经过针脚(17)的顶端球面的球心，且与导轨(6)的对称中心线和铅芯(13)的轴线在同一平面内，螺旋传动机构的轴线与铅芯(13)的轴线平行，且二者同时与导轨(6)的对称中心线垂直。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征是弹簧(5)的一端作用在螺母(2)上，另一端作用在螺杆(4)上。
3．根据权利要求1所述的装置，其特征是螺旋传动机构通过锁定角(7)与锁定槽(3)咬合成闭合状态。
4．根据权利要求1所述的装置，其特征是摩擦块(8)的两端分别作用在导轨(6)的两内侧面。
专利摘要本实用新型涉及一种绘图装置,即一种绘制圆的圆规。该圆规由螺旋传动机构、导轨、滑座和铅芯构成。螺旋传动机构在弹簧的作用下呈开启状态,通过滑座上的指示箭头指定导轨上的刻度值可以读出针脚到铅芯的距离,即所要作圆的半径。这种圆规最大的特点是绘图时无需刻度尺的配合,根据所要作圆的半径将滑座调整到相应的位置,使针脚和铅芯与纸面接触。垂直压下螺旋传动机构的螺母,铅芯则水平转动而在纸面上绘出一个圆,操作非常简单,迅速。
文档编号B43L9/04GK2338178SQ9723149
公开日1999年9月15日 申请日期1997年12月25日 优先权日1997年12月25日
发明者张辉伦 申请人:张辉伦