CN107053907B - 一种圆规 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种圆规，能够有效解决半转一圆方式画圆的圆规笔尖头的基准不统一和需重新调节笔尖位置的问题。本发明包括箱体，所述的箱体内部固定有第一锥齿轮，第一锥齿轮下方有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮平行，第一锥齿轮和第二锥齿轮中间有第三锥齿轮，箱体下端面有手扶圆盘，手扶圆盘下端面装有定位针，手扶圆盘下端面还装有三个支脚，三个支脚下端设有防滑软垫，第一锥齿轮上固定有上尺子，上尺子的另一端伸出箱体的外部，第二锥齿轮上固定有下尺子，下尺子的另一端伸出箱体的外部，上尺子和下尺子同侧且平行放置，上尺子上安装有在上尺子上做水平滑动的画笔，下尺子上安装有在下尺子上做水平滑动的画笔。

Description

一种圆规

技术领域

本发明属于学习用品，特别涉及一种圆规。

背景技术

圆规在数学和制图里，是用来绘制圆或弦的工具，常用于尺规作图。圆规的制成通常是金属，包括两部分连接由一个铰链，其中可作调整。现在较为常见的还是两脚规，一只圆规脚端部安装定位针，另一只圆规脚端部安装着粉笔、铅笔或鸭嘴笔头，现有的较为先进的半转一圆的方式画圆，其结构为：圆心中间位置向两侧同时连接带有刻度的可滑动伸缩结构，两伸缩结构分别连接有画图笔，其从两对称侧同时画圆。

半转一圆的方式画圆虽然可以快速画圆，节省画图时间，方便快捷，但是由于各种原因，笔尖头的原始尺寸可能无法保证所画的图完全重合，还需要重新调节两伸结构的位置，浪费时间和精力。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种圆规，有效的解决了半转一圆方式画圆的圆规笔尖头的基准不统一和需重新调节笔尖位置的问题，同时避免了由于齿轮、齿条或螺纹杆之间的爬行引起的误差。

其解决的技术方案是，包括箱体，箱体上部和下部有水平的半圆周槽，两半圆周槽平行且异侧，箱体内部固定有水平的第一锥齿轮，第一锥齿轮下方有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮平行，第一锥齿轮和第二锥齿轮参数相同且轴心位置重合，第一锥齿轮和第二锥齿轮中间有第三锥齿轮并经第三锥齿轮啮合在一起，构成第一锥齿轮经第三锥齿轮带动第二锥齿轮同时相向转动的结构；箱体下端面有手扶圆盘，手扶圆盘下端面装有竖直的定位针，手扶圆盘下端面还装有三个支脚，三个支脚圆周均布在手扶圆盘上，三个支脚下端设有防滑软垫，防滑软垫的下端面低于定位针针头端；第一锥齿轮上固定有水平上尺子，上尺子的另一端伸出箱体的外部，构成上尺子经第一锥齿轮水平转动的结构；第二锥齿轮上固定有水平下尺子，下尺子的另一端伸出箱体的外部，构成下尺子经第二锥齿轮水平转动的结构；上尺子和下尺子同侧且平行放置，上尺子上安装有在上尺子上做水平滑动的第一画笔，下尺子上安装有在下尺子上做水平滑动的第二画笔，定位针针头在水平面的投影点在第一画笔笔尖和第二画笔笔尖的延长线上。

本发明采用两根画笔同侧相向转动画圆，能够有效解决半转一圆方式画圆的圆规笔尖头的基准不统一和需重新调节笔尖位置的问题，同时避免了由于齿轮、齿条或螺纹杆之间的爬行引起的误差。

附图说明

图1为本发明主视结构示意图。

图2为本发明俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1和2给出，本发明包括箱体1，箱体1上部和下部有水平的半圆周槽，两半圆周槽平行且异侧，箱体1内部固定有水平的第一锥齿轮2，第一锥齿轮2下方有第二锥齿轮3，第一锥齿轮2和第二锥齿轮3平行，第一锥齿轮2和第二锥齿轮3参数相同且轴心位置重合，第一锥齿轮2和第二锥齿轮3中间有第三锥齿轮4并经第三锥齿轮4啮合在一起，构成第一锥齿轮2经第三锥齿轮4带动第二锥齿轮同时相向转动的结构；

箱体1下端面有手扶圆盘6，手扶圆盘6下端面装有竖直的定位针7，手扶圆盘6下端面还装有三个支脚21，三个支脚21圆周均布在手扶圆盘6上，三个支脚21下端设有防滑软垫22，防滑软垫22的下端面低于定位针7针头端；

第一锥齿轮2上固定有水平上尺子8，上尺子8的另一端伸出箱体1的外部，构成上尺子8经第一锥齿轮2水平转动的结构；第二锥齿轮3上固定有水平下尺子9，下尺子9的另一端伸出箱体1的外部，构成下尺子9经第二锥齿轮3水平转动的结构；上尺子8和下尺子9同侧且平行放置，上尺子8上安装有在上尺子8上做水平滑动的第一画笔18，下尺子9上安装有在下尺子9上做水平滑动的第二画笔19，定位针7针头在水平面的投影点在第一画笔18笔尖和第二画笔19笔尖的延长线上。

为了保证圆规的使用效果，所述的上尺子8上安装有可水平滑动的上滑动支架10，上滑动支架10为L形状，上滑动支架10下端安装有可水平滑动的滑动杆12，滑动杆12上端安装有第一螺母16,第一螺母16经螺纹螺旋有可上下移动的第一丝杆14，第一丝杆14竖直放置，第一丝杆14下端安装有第一画笔18，第一画笔18倾斜放置；

下尺子9上安装有可水平滑动的下滑动支架11，下滑动支架11为L形状，下滑动支架11下端固定有水平的固定杆13，固定杆13上端安装有第二螺母17，第二螺母17经螺纹螺旋有可上下移动的第二丝杆15,第二丝杆15竖直放置，第二丝杆15下端安装有第二画笔19，第二画笔19竖直放置。

所述的上滑动支架10与上尺子8相对滑动、滑动杆12与上滑动支架10相对滑动和下滑动支架11与下尺子9相对滑动的结构为：上尺子8、上滑动支架10下部和下尺子9有水平燕尾槽，上滑动支架10、滑动杆12和下滑动支架11的头部安装有梯形块，梯形块放置在燕尾槽内，燕尾槽和梯形块滑动配合，起支撑和导向作用。

为了保证圆规转动的平稳性和牢固性，所述的箱体1上部经轴承安装有转动轴5，转动轴5的上端置于箱体1外部，转动轴5的下端紧密插装在第一锥齿轮2的内孔内，构成第一锥齿轮2经转动轴5转动的结构；箱体1下部经轴承安装有第一齿轮轴26，第一齿轮轴26的一端紧密插装在第二锥齿轮3内孔内，构成第二锥齿轮3经第一齿轮轴26转动的结构；箱体1侧部经轴承安装有第二齿轮轴27，第二齿轮轴27的一端紧密插装在第三锥齿轮4内孔内，构成第三锥齿轮4经第二齿轮轴27转动的结构；使用时，转动轴5带动第一锥齿轮2转动，第一锥齿轮2经第三锥齿轮4带动第二锥齿轮3同时相向转动。

为了保证圆规转动时稳定性，所述的第三锥齿轮4有一个或多个。

为了保证圆规能够自动复位，所述的第一锥齿轮2上固定有水平的弹簧20，弹簧20的另一端固定在箱体1上，，绘图结束后，在弹簧20的作用下，带动第一锥齿轮2复位，第一锥齿轮2经第三锥齿轮4带动第二锥齿轮3复位，圆规复位至初始状态。

为了保证圆规自动复位的精度，所述的弹簧20为两根，两弹簧20对称布置在第一锥齿轮2上方。

为了保证圆规的水平性，所述的支脚21上带有水平泡。

为了实现两画笔同时调节，所述的第一丝杆14下端有水平的第三丝杆23，第三丝杆23另一端经螺纹螺旋有丝杆套筒24，丝杆套筒24另一端经螺纹螺旋有水平的第四丝杆25，第四丝杆25连接在第二丝杆15下端。

本发明使用时，所作图形为整圆，根据所作整圆半径调节下滑动支架11，下滑动支架11在下尺子9上水平滑动至所需位置，通过螺钉固定下滑动支架11，调节第二螺母17，第二丝杆15在竖直位置上下移动，带动第二画笔19在竖直位置上下移动，使第二画笔19笔尖与作图平面接触，调节上滑动支架10，上滑动支架10在上尺子8上水平滑动至相应刻度的位置，通过螺钉固定上滑动支架10，调节第一螺母16，第一丝杆14在竖直位置上下移动，带动第一画笔18在竖直位置上下移动，使第一画笔18笔尖与作图平面接触，调节滑动杆12，滑动杆12在上滑动支架10上水平滑动，至第一画笔18笔尖和第二画笔19笔尖接触，通过螺钉固定滑动杆12；定位针7定位圆心的位置，防滑软垫22与作图平面完全接触，观察支脚21上的水平泡，水平泡显示圆规与作图平面垂直时，手扶手扶圆盘6，转动转动轴5，转动轴5带动第一锥齿轮2转动，第一锥齿轮2带动弹簧20转动，两根弹簧20一根呈现压缩状态，另一根呈现拉伸状态，第一锥齿轮2经第三锥齿轮4带动第二锥齿轮3同时相向转动，第一锥齿轮2带动上尺子8转动，第二锥齿轮3带动下尺子9同时相向转动，上尺子8和下尺子9分别带动画笔转动，完成整圆的绘制。手扶圆盘6向上侧移动，第一画笔19和第二画笔20笔尖脱离作图片面，松开转动轴5，在两根弹簧20的作用下，带动第一锥齿轮2复位，第一锥齿轮2经第三锥齿轮4带动第二锥齿轮3复位，第一锥齿轮2带动上尺子8复位，第二锥齿轮3带动下尺子9复位，圆规复位至初始状态。

所作图形为圆心重合半径不同的异侧半圆时，根据所作外圆半径调节下滑动支架11，下滑动支架11在下尺子9上水平滑动至所需位置，通过螺钉固定下滑动支架11，调节第二螺母17，第二丝杆15在竖直位置上下移动，带动第二画笔19在竖直位置上下移动，使第二画笔19笔尖与作图平面接触，调节上滑动支架10，上滑动支架10在上尺子8上水平滑动至相应刻度的位置，通过螺钉固定上滑动支架10，调节第一螺母16，第一丝杆14在竖直位置上下移动，带动第一画笔18在竖直位置上下移动，使第一画笔18笔尖与作图平面接触，调节滑动杆12，滑动杆12在上滑动支架10上水平滑动，至第一画笔18笔尖和第二画笔19笔尖接触，通过螺钉固定滑动杆12，松开固定下滑动支架11的螺钉，根据所作内圆半径调节下滑动支架11，下滑动支架11在下尺子9上水平滑动至所需位置，通过螺钉固定下滑动支架11；定位针7定位圆心的位置，防滑软垫22与作图平面完全接触，观察支脚21上的水平泡，水平泡显示圆规与作图平面垂直时，手扶手扶圆盘6，转动转动轴5，转动轴5带动第一锥齿轮2转动，第一锥齿轮2带动弹簧20转动，两根弹簧20一根呈现压缩状态，另一根呈现拉伸状态，第一锥齿轮2经第三锥齿轮4带动第二锥齿轮3同时相向转动，第一锥齿轮2带动上尺子8转动，第二锥齿轮3带动下尺子9同时相向转动，上尺子8和下尺子9带动画笔转动，完成整圆的绘制。手扶圆盘6向上侧移动，第一画笔18和第二画笔19笔尖脱离作图片面，松开转动轴5，在两根弹簧20的作用下，带动第一锥齿轮2复位，第一锥齿轮2经第三锥齿轮4带动第二锥齿轮3复位，第一锥齿轮2带动上尺子8复位，第二锥齿轮3带动下尺子9复位，圆规复位至初始状态。

本发明采用两根画笔同侧相向转动画圆，能够有效解决半转一圆方式画圆的圆规笔尖头的基准不统一和需重新调节笔尖位置的问题，同时避免了由于齿轮、齿条或螺纹杆之间的爬行引起的误差。

Claims (8)

1.一种圆规，包括箱体（1），其特征在于，所述的箱体（1）上部和下部有水平的半圆周槽，两半圆周槽平行且异侧，箱体（1）内部固定有水平的第一锥齿轮（2），第一锥齿轮（2）下方有第二锥齿轮（3），第一锥齿轮（2）和第二锥齿轮（3）平行，第一锥齿轮（2）和第二锥齿轮（3）参数相同且轴心位置重合，第一锥齿轮（2）和第二锥齿轮（3）中间有第三锥齿轮（4）并经第三锥齿轮（4）啮合在一起，构成第一锥齿轮（2）经第三锥齿轮（4）带动第二锥齿轮（3）同时相向转动的结构；箱体（1）下端面有手扶圆盘（6），手扶圆盘（6）下端面装有竖直的定位针（7），手扶圆盘（6）下端面还装有三个支脚（21），三个支脚（21）圆周均布在手扶圆盘（6）上，三个支脚（21）下端设有防滑软垫（22），防滑软垫（22）的下端面低于定位针（7）针头端；第一锥齿轮（2）上固定有水平上尺子（8），上尺子（8）的另一端伸出箱体（1）的外部，构成上尺子（8）经第一锥齿轮（2）水平转动的结构；第二锥齿轮（3）上固定有水平下尺子（9），下尺子（9）的另一端伸出箱体（1）的外部，构成下尺子（9）经第二锥齿轮（3）水平转动的结构；上尺子（8）和下尺子（9）同侧且平行放置，上尺子（8）上安装有在上尺子（8）上做水平滑动的第一画笔（18），下尺子（9）上安装有在下尺子（9）上做水平滑动的第二画笔（19），定位针（7）针头在水平面的投影点在第一画笔（18）笔尖和第二画笔（19）笔尖的延长线上。

2.根据权利要求1所述的圆规，其特征在于，所述的上尺子（8）上安装有可水平滑动的上滑动支架（10），上滑动支架（10）为L形状，上滑动支架（10）下端安装有可水平滑动的滑动杆（12），滑动杆（12）上端安装有第一螺母（16）,第一螺母（16）经螺纹螺旋有可上下移动的第一丝杆（14），第一丝杆（14）竖直放置，第一丝杆（14）下端安装有第一画笔（18），第一画笔（18）倾斜放置；下尺子（9）上安装有可水平滑动的下滑动支架（11），下滑动支架（11）为L形状，下滑动支架（11）下端固定有水平的固定杆（13），固定杆（13）上端安装有第二螺母（17），第二螺母（17）经螺纹螺旋有可上下移动的第二丝杆（15）,第二丝杆（15）竖直放置，第二丝杆（15）下端安装有第二画笔（19），第二画笔（19）竖直放置。

3.根据权利要求2所述的圆规，其特征在于，所述的上滑动支架（10）与上尺子（8）相对滑动、滑动杆（12）与上滑动支架（10）相对滑动和下滑动支架（11）与下尺子（9）相对滑动的结构为：上尺子（8）、上滑动支架（10）下部和下尺子（9）有水平燕尾槽，上滑动支架（10）、滑动杆（12）和下滑动支架（11）的头部安装有梯形块，梯形块放置在燕尾槽内。

4.根据权利要求1所述的圆规，其特征在于，所述的箱体（1）上部经轴承安装有转动轴（5），转动轴（5）的上端置于箱体（1）外部，转动轴（5）的下端紧密插装在第一锥齿轮（2）的内孔内，构成第一锥齿轮（2）经转动轴（5）转动的结构；箱体（1）下部经轴承安装有第一齿轮轴（26），第一齿轮轴（26）的一端紧密插装在第二锥齿轮（3）内孔内，构成第二锥齿轮（3）经第一齿轮轴（26）转动的结构；箱体（1）侧部经轴承安装有第二齿轮轴（27），第二齿轮轴（27）的一端紧密插装在第三锥齿轮（4）内孔内，构成第三锥齿轮（4）经第二齿轮轴（27）转动的结构。

5.根据权利要求4所述的圆规，其特征在于，所述的第三锥齿轮（4）有一个或多个。

6.根据权利要求1所述的圆规，其特征在于，所述的第一锥齿轮（2）上固定有水平的弹簧（20），弹簧（20）的另一端固定在箱体（1）上。

7.根据权利要求6所述的圆规，其特征在于，所述的弹簧（20）为两根，两弹簧（20）对称布置在第一锥齿轮（2）上方。

8.根据权利要求2所述的圆规，其特征在于，所述的第一丝杆（14）下端有水平的第三丝杆（23），第三丝杆（23）另一端经螺纹螺旋有丝杆套筒（24），丝杆套筒（24）另一端经螺纹螺旋有水平的第四丝杆（25），第四丝杆（25）安装在第二丝杆（15）下端。