专利名称：椭圆规的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种绘制各种标准椭圆的绘图工具。
绘制椭圆一直是一个难题，手绘椭圆只能是近似的，为了能绘制准确的椭圆，人们设计了多种椭圆规，其中的一种椭圆规是以“与两定点的距离之和为常数的动点轨迹为椭圆”这一基本规律而设计的，即在焦距标尺上设定两焦点，两焦点中心铰接有连杆转臂，在两焦点和转臂顶端上设有绕其定长挠性绳的滑轮共同组成了该椭圆规，中国专利CN92226762.6的“精密椭圆规”就是这类结构的椭圆规，但其存在有两点弊端1、焦距标尺两侧存在绘图盲区；2、无法准确测量出准绳的长度，画出的椭圆同样是近似的。因此，这类椭圆规不是很理想的。
本实用新型的发明目的在于提供一种依据“圆的直观图为椭圆”这一基本原理而设计的、能绘制各种标准椭圆的椭圆规。
完成本实用新型发明目的的椭圆规包括有中央支臂、转臂、调度盘、上下水平滑道、倾斜滑道、升降调节杆及滑动绘图笔等。其主要技术特点是在中央支臂上设有可绕其水平轴线倾斜转动的调度盘，转臂滑动安装在以中央支臂为转动轴的上下水平滑道上，转臂上部铰接着调度盘，下部铰接着安装在中央支臂上的倾斜滑道，倾斜滑道另一侧与下水平滑道之间设有升降调节杆，通过升降高度来调节下水平滑道上的滑动绘图笔与中央支臂下端的三脚定位针的距离，当调度盘处于倾斜状况时，其运行轨迹即为一标准椭圆。
本实用新型的椭圆规是以倾斜α角(0°＜α＜90°)圆的几何投影图为椭圆设计而成的，随倾斜角α的变化，其投影图的短半轴b也随之改变，而长半轴a不变仍为原始圆的半径，其变化规律为COSα=b/a，我们称COSα为该椭圆的椭圆度，从其投影图的变化规律可以看出椭圆的形状是由其椭圆度决定的。因此先确定转臂的长半轴位置及数值，再将转臂旋转90°位于短轴轴线上，倾斜调度盘确定短半轴值后固定调度盘，即可旋转水平滑道及转臂画出相应的椭圆。本椭圆规不仅可以画出调度盘自身的投影椭圆图，而且通过倾斜滑道可以按不同比例绘制同一椭圆形状(即同一椭圆度)的椭圆轨迹。其原理是如图3所示，设O为倾斜滑道与中央支臂的交点，A为转臂在长轴方向时与倾斜滑道的交点，B为倾斜滑道上的任一点；A′为短轴方向时转臂上倾斜滑道交点，此时倾斜滑道上的B为B′，设AC=a、A′C=b、BD=xa、B′D=xb，不难推出A′C/B′D=AC/BD，即A′C/AC=B′D/BD，也就是b/a=xb∶xa。因此，在倾斜滑道上的任一点的投影图都是该椭圆度下的椭圆图，也就起到了放大或缩小的作用。总之本椭圆规结构简单、绘图方便，能绘制各种标准椭圆图。
下面将结合实例详细说明本实用新型的技术内容。
图1、图2为设计本椭圆规的基本原理图。
图3为设计本椭圆规的放大或缩小原理图。
图4、图5、图6分别为本椭圆规实例的主视图、俯视图和A-A剖视图。
如图所示，本椭圆规的基本组成包括有中央支臂(6)，和转臂(5)，在中央支臂(6)上设有调度盘(19)，调度盘(19)的内盘是60°角刀刃型的定盘，外盘是两个30°角内刀刃型结合在一起的动盘。动盘通过铰接件(8、9、10)与转臂(5)上的滑套(7)铰接，这种铰接可以旋转。转臂(5)两端通过滑块(12)滑动安装在上下水平滑道(13、2)内，两水平滑道均以中央支臂(6)为轴线同步旋转，其间用连杆(11)固定一体保持平行，在转臂(5)下部设一铰接件(3)及滑块(4)，来控制安装在中央支臂(6)上的倾斜滑道(19)，倾斜滑道(19)固定在轴套(22)上，保持以中央支臂(6)为轴线倾斜旋转。在倾斜滑道(19)的另一侧与下水平滑道之间设有升降调节杆(21)，它的两端均有滑块(20、23)，绘图笔座(24)也安装在滑块(23)上，它的下部可安装不同类型笔尖(25)。在中央支臂(6)底端设有与长轴直线方向相同的三脚定位针(1)，为满足脚针与笔尖相对在一平面内，它们均有可调性。绘图时先把调度盘设置水平位置，通过调节升降节杆(21)，即可相对调整笔尖(25)，使之获长半轴尺寸，转过90°，再倾斜调整调度盘(18)，可获短半轴尺寸，然后用锁紧螺钉(16)锁住调度盘(18)。此时，旋转一周即可画出一个可求的椭圆图形。为了满足椭圆的形状要求，即椭圆度的范围大，在中央支臂(6)上设有相应开槽，尽可能加大倾斜角α。椭圆规的下水平滑道(2)和倾斜滑道(19)决定椭圆图的尺寸，它们可随着规型不同而加大。这样本椭圆规的实用范围无论是在形状上还是在规格上都有了一定的保障，可谓是一个理想的椭圆规。
权利要求1.一种椭圆规，包括有中央支臂(6)和转臂(5)，其特征在于在中央支臂(6)上设有可绕其水平轴线倾斜转动的调度盘(18)，转臂(5)滑动安装在以中央支臂(6)为转动轴的上下水平滑道(2、13)上，转臂(5)上部与调度盘(18)铰接；下部与安装在中央支臂(6)上可倾斜并旋转的倾斜滑道(19)铰接。倾斜滑道(19)另一侧与下水滑道(2)之间设有升降调节杆(21)，下水平滑道(2)安装有滑动绘图笔(24)。
2.根据权利要求1所述的椭圆规，其特征在于调度盘(18)的定盘为60°角刀刃型，通过半圆件(17)固定在中央支臂(6)内槽上，动盘为两个内30°角刀刃型组合而成，它铰接转臂(5)。
3.根据权利要求1所述的椭圆规，其特征在于中央支臂(6)上的上下水平滑道(2、13)为圆管形开设导向槽。有固定杆(11)连结在一起，保持相对平行，并以中央支臂(6)为轴线同步旋转。
4.根据权利要求2、3所述的椭圆规，其特征在于在上下水平滑道(2、13)上，滑动安装有转臂(5)，其上部滑动旋转铰接调度盘(18)，下部铰接倾斜滑道(19)。
5.根据权利要求1所述的椭圆规，其特征在于在中央支臂(6)上设有倾斜滑道(19)为圆管形开槽，一侧与转臂(5)铰接，另一侧滑动安装升降调节杆(21)。
6.根据权利要求1、2、3所述的椭圆规其特征在于在倾斜滑道(19)与下水平滑道(2)之间设有升降调节杆(21)，为左右螺纹式，并可向一侧倾斜。
7.根据权利1、3所述的椭圆规，其特征在于在下水平滑道(2)上设有滑动绘图笔座(24)，可安装不同笔尖(25)。
8.根据权利要求1所述的椭圆规，其特征在于中央支臂(6)的底端设有在同一直线的三脚定位针(1)。
专利摘要本实用新型涉及的是依据“圆的直观图为椭圆”这一规律设计的一种椭圆规。它是由中央支臂和转臂组成,在中央支臂上设有可绕其水平轴线倾斜转动的调度盘,转臂滑动安装在以中央支臂为轴线的上下水平滑道上,其上部与调度盘铰接;下部与安装在中央支臂上可倾斜并旋转的倾斜滑道铰接,倾斜滑道另一侧设有升降调节杆,它控制下水平滑道上的绘图笔。本椭圆规,结构合理,绘图方便,能准确地绘制各种标准椭圆。
文档编号B43L9/00GK2350208SQ9824410
公开日1999年11月24日 申请日期1998年10月9日 优先权日1998年10月9日
发明者谭文福, 张玉民 申请人:谭文福