CN110001245A - 一种安全圆规尺及其绘图方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及文具领域，具体涉及一种安全圆规尺及其绘图方法，包括：导轨尺体、圆心转轴、大圆弧划线块和小圆弧划线块；所述圆心转轴包括按钮盘和轴体，所述轴体外套设有双层齿轮，所述双层齿轮包括两个同心固定的大齿轮和小齿轮；所述导轨尺体内侧设置有，圆盘槽和滑轨，所述导轨尺体上表面设置有两行刻度条；所述大圆弧划线块通过大圆齿条与所述圆心转轴相连，所述大圆齿条一端与所述大圆弧划线块固定连接，另一端与所述圆心转轴上的大齿轮相啮合；所述小圆弧划线块通过小圆齿条与所述圆心转轴相连，所述小圆齿条一端与所述小圆弧划线块固定连接，另一端与所述圆心转轴上的小齿轮相啮合。

Description

一种安全圆规尺及其绘图方法

技术领域

本发明涉及文具领域，具体涉及一种安全圆规尺及其绘图方法。

背景技术

圆规和直尺是常用的作图工具，然而传统圆规的针角比较危险，并且传统圆规作图过程中，圆规的两个脚容易发生松动，影响圆弧绘制的准确性，此外，圆规与直尺的一同携带十分不方便。专利号为201020612621.2的实用新型专利公开了一种圆规尺，圆规定位点设置在所述直尺主体的一端，并且在所述直尺主体上设置有圆规移动单元可在其中滑动的长形槽，圆规移动单元是可以与画线装置固定配合的开口块，从而直尺主体绕圆规定位点转动时，圆规移动单元可以带动画线装置作圆。然而，这种结构的圆规尺的安全性较差，并且绘圆过程中，笔杆容易发生滑动，划出的圆弧不够规整，此外其画圆的精度也较差，不能画出直径较小的圆弧。

发明内容

本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种安全圆规尺及其绘图方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种安全圆规尺，包括：导轨尺体、圆心转轴、大圆弧划线块和小圆弧划线块；所述圆心转轴包括按钮盘和轴体，所述轴体外套设有双层齿轮，所述双层齿轮包括两个同心固定的大齿轮和小齿轮，所述圆心转轴的按钮盘顶部设置有按帽，所述轴体内设置有伸缩针杆以及用于控制所述伸缩针杆伸出与缩进的伸缩锁止机构；所述导轨尺体内侧设置有，圆盘槽和滑轨，所述圆心转轴通过所述圆盘槽与所述导轨尺体转动连接，所述导轨尺体上表面设置有两行刻度条，分别为大圆刻度条和小圆刻度条，所述导轨尺体顶部设置有滑块槽，所述导轨尺体底部设置有划线槽；所述大圆弧划线块通过大圆齿条与所述圆心转轴相连，所述大圆齿条一端与所述大圆弧划线块固定连接，另一端与所述圆心转轴上的大齿轮相啮合；所述小圆弧划线块通过小圆齿条与所述圆心转轴相连，所述小圆齿条一端与所述小圆弧划线块固定连接，另一端与所述圆心转轴上的小齿轮相啮合；所述大圆弧划线块和小圆弧划线块分别设置在所述圆心转轴的两侧，所述大圆齿条与所述小圆齿条相向设置，并且通过所述滑轨滑动固定在所述导轨尺体内，所述刻度条设置在所述大圆弧划线块侧。

作为优选，所述大圆弧划线块包括，大滑块、紧固旋钮和伸缩划线笔，所述伸缩划线笔的笔尖设置在所述划线槽内。

作为优选，所述小圆弧划线块包括，小滑块、调位横杆、划线笔头和调节螺母，所述划线笔头铰接在所述调位横杆顶部，所述划线笔头与所述调位横杆顶部之间设置有用于定位的凸起和凹口，所述调节螺母通过设置在所述小滑块内部的螺纹传动件对所述调位横杆进行微调位，所述调位横杆和所述划线笔头设置在所述划线槽内。

作为优选，所述导轨尺体位于所述小圆弧划线块一侧设置有校准定位线，所述小滑块顶部设置有定位线。

作为优选，所述导轨尺体侧面设置有大圆齿条通孔，在画尺寸较小的圆弧时，大圆弧划线块会比较贴近圆心转轴，此时，大圆齿条从大圆齿条通孔穿出，从而使得大圆弧划线块获得更大的行程。

作为优选，所述伸缩针杆、所述伸缩划线笔以及所述划线笔头三者的圆心共线设置，所述调位横杆的调节方向与上述三者连线平行。

作为优选，所述大齿轮和小齿轮的公称直径之比为1：2、1：4、1：5或1：10，所述小圆刻度条和大圆刻度条的刻度密度之比与上述公称直径之比相同。

作为优选，所述圆心转轴采用透明材料制成，便于观察圆心位置。

作为优选，所述大滑块上设置有刻度指针。

一种安全圆规尺的绘图方法，采用上述安全圆规尺进行绘制，包括以下绘制方法：

a、大圆弧绘制：1、拧松紧固旋钮，滑动大圆弧划线块，将刻度指针滑倒需要绘制圆弧半径大小的大圆刻度条处；2、拧紧紧固旋钮，按下按帽通过伸缩锁止机构将伸缩针杆伸出，将伸缩针杆按在需要绘制的圆弧圆心处，按下伸缩划线笔使其笔芯露出；3、一手按住圆心转轴，另外一手握住伸缩划线笔进行画圆；4、圆弧画完后，再次按下按帽通过伸缩锁止机构将伸缩针杆缩回，再次按下伸缩划线笔使其笔芯缩回；

b、小圆弧绘制前的位置校准：1、拧松紧固旋钮、滑动大圆弧划线块，在大圆弧划线块滑动的同时，由于双层齿轮以及大圆齿条和小圆齿条的作用，小圆弧划线块同时进行反向的滑动，当小滑块顶部的定位线与导轨尺体的校准定位线对准时，停止滑动大圆弧划线块，并将紧固旋钮拧紧；2、转动划线笔头使其笔芯伸出划线槽，按下按帽通过伸缩锁止机构将伸缩针杆伸出，将伸缩针杆按在需要绘制的圆弧圆心处；3、一手按住圆心转轴，另外一手握住导轨尺体进行画圆；4、画完后，测量圆弧直径，计算出圆弧半径，与校准定位线刻度进行比对；5、若比对结果有所偏差，则转动调节螺母微调调位横杆的位置，并重新画圆测量半径，直到圆弧直径准确为止；

c、小圆弧绘制：1、拧松紧固旋钮，滑动大圆弧划线块、将刻度指针滑倒需要绘制圆弧半径大小的小圆刻度条处；2、转动划线笔头使其笔芯伸出划线槽，按下按帽通过伸缩锁止机构将伸缩针杆伸出，将伸缩针杆按在需要绘制的圆弧圆心处；3、一手按住圆心转轴，另外一手握住导轨尺体进行画圆；4、圆弧画完后，再次按下按帽通过伸缩锁止机构将伸缩针杆缩回，转动划线笔头使其笔芯缩回划线槽；

d、按比例绘制圆弧：1、比例放大绘制：滑动小圆弧划线块量取圆弧尺寸然后使用大圆弧划线块进行绘制；2、比例缩小绘制：滑动大圆弧划线块或量取圆弧尺寸然后使用小圆弧划线块进行绘制。

综上所述，本发明的有益效果：

①本发明所述的一种安全圆规尺，将尺圆整合在一起，更加便于携带。此外，通过按钮的升降设计，隐藏了笔尖和针杆，提高了携带存放过程中的安全性。

②本发明所述的一种安全圆规尺，在圆弧绘制过程中绘笔位置能保持稳定，绘制的圆弧均匀性好。此外，通过双层齿轮以及齿条结构，能够分级绘制大小圆弧，对小半径圆弧的绘制精度高，解决了传统学生用圆规在小半径圆弧绘制过程中尺寸不准确影响作图质量的问题。

③本发明所述的一种安全圆规尺，能够进行等比例放大、缩小的圆弧绘制。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的组装示意图；

图3是本发明小圆弧划线块的结构示意图；

图4是本发明大圆齿条通孔的结构示意图。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

根据图1～图4所示，一种安全圆规尺，包括：导轨尺体1、圆心转轴2、大圆弧划线块3和小圆弧划线块4。

圆心转轴2包括按钮盘21和轴体22，轴体22外套设有双层齿轮23，双层齿轮23包括两个同心固定的大齿轮231和小齿轮232，圆心转轴2的按钮盘21顶部设置有按帽23，轴体22内设置有伸缩针杆24以及用于控制伸缩针杆24伸出与缩进的伸缩锁止机构，圆心转轴2采用透明材料制成。

导轨尺体1内侧设置有，圆盘槽11和滑轨12，圆心转轴2通过圆盘槽11与导轨尺体1转动连接，导轨尺体1上表面设置有两行刻度条13，分别为大圆刻度条和小圆刻度条，导轨尺体1顶部设置有滑块槽14，导轨尺体1底部设置有划线槽15；

大圆弧划线块3通过大圆齿条5与圆心转轴2相连，大圆齿条5一端与大圆弧划线块3固定连接，另一端与圆心转轴2上的大齿轮231相啮合；小圆弧划线块4通过小圆齿条6与圆心转轴2相连，小圆齿条6一端与小圆弧划线块4固定连接，另一端与圆心转轴2上的小齿轮232相啮合；大圆弧划线块3和小圆弧划线块4分别设置在圆心转轴2的两侧，大圆齿条5与小圆齿条6相向设置，并且通过滑轨12滑动固定在导轨尺体1内，刻度条13设置在大圆弧划线块3侧。

大圆弧划线块3包括，大滑块31、紧固旋钮32和伸缩划线笔33，伸缩划线笔33的笔尖设置在划线槽15内，大滑块31上设置有刻度指针34，小圆弧划线块4包括，小滑块41、调位横杆42、划线笔头43和调节螺母44，划线笔头43铰接在调位横杆42顶部，划线笔头43与调位横杆42顶部之间设置有用于定位的凸起和凹口，调节螺母44通过设置在小滑块41内部的螺纹传动件对调位横杆42进行微调位，调位横杆42和划线笔头43设置在划线槽15内，导轨尺体1位于小圆弧划线块4一侧设置有校准定位线16，小滑块41顶部设置有定位线411，导轨尺体1侧面设置有大圆齿条通孔17，伸缩针杆24、伸缩划线笔33以及划线笔头43三者的圆心共线设置，调位横杆42的调节方向与上述三者连线平行。

本实例中，大齿轮231和小齿轮232的公称直径之比为1：5，小圆刻度条和大圆刻度条的刻度密度之比与上述公称直径之比相同，小圆刻度条和大圆刻度条的刻度范围分别为0-5cm和5-30cm。

采用上述安全圆规尺进行绘制，包括以下绘制方法：

a、大圆弧绘制：1、拧松紧固旋钮32，滑动大圆弧划线块3，将刻度指针34滑倒需要绘制圆弧半径大小的大圆刻度条处；2、拧紧紧固旋钮32，按下按帽23通过伸缩锁止机构将伸缩针杆24伸出，将伸缩针杆24按在需要绘制的圆弧圆心处，按下伸缩划线笔33使其笔芯露出；3、一手按住圆心转轴2，另外一手握住伸缩划线笔33进行画圆；4、圆弧画完后，再次按下按帽23通过伸缩锁止机构将伸缩针杆24缩回，再次按下伸缩划线笔33使其笔芯缩回；

b、小圆弧绘制前的位置校准：1、拧松紧固旋钮32、滑动大圆弧划线块3，在大圆弧划线块3滑动的同时，由于双层齿轮23以及大圆齿条5和小圆齿条6的作用，小圆弧划线块4同时进行反向的滑动，当小滑块41顶部的定位线411与导轨尺体1的校准定位线16对准时，停止滑动大圆弧划线块3，并将紧固旋钮32拧紧；2、转动划线笔头43使其笔芯伸出划线槽15，按下按帽23通过伸缩锁止机构将伸缩针杆24伸出，将伸缩针杆24按在需要绘制的圆弧圆心处；3、一手按住圆心转轴2，另外一手握住导轨尺体1进行画圆；4、画完后，测量圆弧直径，计算出圆弧半径，与校准定位线16刻度进行比对；5、若比对结果有所偏差，则转动调节螺母44微调调位横杆42的位置，并重新画圆测量半径，直到圆弧直径准确为止；

c、小圆弧绘制：1、拧松紧固旋钮32，滑动大圆弧划线块3、将刻度指针34滑倒需要绘制圆弧半径大小的小圆刻度条处；2、转动划线笔头43使其笔芯伸出划线槽15，按下按帽23通过伸缩锁止机构将伸缩针杆24伸出，将伸缩针杆24按在需要绘制的圆弧圆心处；3、一手按住圆心转轴2，另外一手握住导轨尺体1进行画圆；4、圆弧画完后，再次按下按帽23通过伸缩锁止机构将伸缩针杆24缩回，转动划线笔头43使其笔芯缩回划线槽15；

d、按比例绘制圆弧：1、比例放大5倍绘制：滑动小圆弧划线块4量取圆弧尺寸然后使用大圆弧划线块3进行绘制；2、比例缩小5倍绘制：滑动大圆弧划线块3或量取圆弧尺寸然后使用小圆弧划线块4进行绘制。

Claims (10)

1.一种安全圆规尺，其特征在于，包括：导轨尺体(1)、圆心转轴(2)、大圆弧划线块(3)和小圆弧划线块(4)；

所述圆心转轴(2)包括按钮盘(21)和轴体(22)，所述轴体(22)外套设有双层齿轮(23)，所述双层齿轮(23)包括两个同心固定的大齿轮(231)和小齿轮(232)，所述圆心转轴(2)的按钮盘(21)顶部设置有按帽(23)，所述轴体(22)内设置有伸缩针杆(24)以及用于控制所述伸缩针杆(24)伸出与缩进的伸缩锁止机构；

所述导轨尺体(1)内侧设置有，圆盘槽(11)和滑轨(12)，所述圆心转轴(2)通过所述圆盘槽(11)与所述导轨尺体(1)转动连接，所述导轨尺体(1)上表面设置有两行刻度条(13)，分别为大圆刻度条和小圆刻度条，所述导轨尺体(1)顶部设置有滑块槽(14)，所述导轨尺体(1)底部设置有划线槽(15)；

所述大圆弧划线块(3)通过大圆齿条(5)与所述圆心转轴(2)相连，所述大圆齿条(5)一端与所述大圆弧划线块(3)固定连接，另一端与所述圆心转轴(2)上的大齿轮(231)相啮合；所述小圆弧划线块(4)通过小圆齿条(6)与所述圆心转轴(2)相连，所述小圆齿条(6)一端与所述小圆弧划线块(4)固定连接，另一端与所述圆心转轴(2)上的小齿轮(232)相啮合；

所述大圆弧划线块(3)和小圆弧划线块(4)分别设置在所述圆心转轴(2)的两侧，所述大圆齿条(5)与所述小圆齿条(6)相向设置，并且通过所述滑轨(12)滑动固定在所述导轨尺体(1)内，所述刻度条(13)设置在所述大圆弧划线块(3)侧。

2.根据权利要求1所述的一种安全圆规尺，其特征在于，所述大圆弧划线块(3)包括，大滑块(31)、紧固旋钮(32)和伸缩划线笔(33)。

3.根据权利要求2所述的一种安全圆规尺，其特征在于，所述小圆弧划线块(4)包括，小滑块(41)、调位横杆(42)、划线笔头(43)和调节螺母(44)，所述划线笔头(43)铰接在所述调位横杆(42)顶部，所述划线笔头(43)与所述调位横杆(42)顶部之间设置有用于定位的凸起和凹口。

4.根据权利要求3所述的一种安全圆规尺，其特征在于，所述导轨尺体(1)位于所述小圆弧划线块(4)一侧设置有校准定位线(16)，所述小滑块(41)顶部设置有定位线(411)。

5.根据权利要求1所述的一种安全圆规尺，其特征在于，所述导轨尺体(1)侧面设置有大圆齿条通孔(17)。

6.根据权利要求3所述的一种安全圆规尺，其特征在于，所述伸缩针杆(24)、所述伸缩划线笔(33)以及所述划线笔头(43)三者的圆心共线设置，所述调位横杆(42)的调节方向与上述三者连线平行。

7.根据权利要求1所述的一种安全圆规尺，其特征在于，所述大齿轮(231)和小齿轮(232)的公称直径之比为1：2、1：4、1：5或1：10，所述小圆刻度条和大圆刻度条的刻度密度之比与上述公称直径之比相同。

8.根据权利要求1所述的一种安全圆规尺，其特征在于，所述圆心转轴(2)采用透明材料制成。

9.根据权利要求2所述的一种安全圆规尺，其特征在于，所述大滑块(31)上设置有刻度指针(34)。

10.一种安全圆规尺的绘图方法，其特征在于，采用上述安全圆规尺进行绘制，包括以下绘制方法：

a、大圆弧绘制：1、拧松紧固旋钮(32)，滑动大圆弧划线块(3)，将刻度指针(34)滑倒需要绘制圆弧半径大小的大圆刻度条处；2、拧紧紧固旋钮(32)，按下按帽(23)通过伸缩锁止机构将伸缩针杆(24)伸出，将伸缩针杆(24)按在需要绘制的圆弧圆心处，按下伸缩划线笔(33)使其笔芯露出；3、一手按住圆心转轴(2)，另外一手握住伸缩划线笔(33)进行画圆；4、圆弧画完后，再次按下按帽(23)通过伸缩锁止机构将伸缩针杆(24)缩回，再次按下伸缩划线笔(33)使其笔芯缩回；

b、小圆弧绘制前的位置校准：1、拧松紧固旋钮(32)、滑动大圆弧划线块(3)，在大圆弧划线块(3)滑动的同时，由于双层齿轮(23)以及大圆齿条(5)和小圆齿条(6)的作用，小圆弧划线块(4)同时进行反向的滑动，当小滑块(41)顶部的定位线(411)与导轨尺体(1)的校准定位线(16)对准时，停止滑动大圆弧划线块(3)，并将紧固旋钮(32)拧紧；2、转动划线笔头(43)使其笔芯伸出划线槽(15)，按下按帽(23)通过伸缩锁止机构将伸缩针杆(24)伸出，将伸缩针杆(24)按在需要绘制的圆弧圆心处；3、一手按住圆心转轴(2)，另外一手握住导轨尺体(1)进行画圆；4、画完后，测量圆弧直径，计算出圆弧半径，与校准定位线(16)刻度进行比对；5、若比对结果有所偏差，则转动调节螺母(44)微调调位横杆(42)的位置，并重新画圆测量半径，直到圆弧直径准确为止；

c、小圆弧绘制：1、拧松紧固旋钮(32)，滑动大圆弧划线块(3)、将刻度指针(34)滑倒需要绘制圆弧半径大小的小圆刻度条处；2、转动划线笔头(43)使其笔芯伸出划线槽(15)，按下按帽(23)通过伸缩锁止机构将伸缩针杆(24)伸出，将伸缩针杆(24)按在需要绘制的圆弧圆心处；3、一手按住圆心转轴(2)，另外一手握住导轨尺体(1)进行画圆；4、圆弧画完后，再次按下按帽(23)通过伸缩锁止机构将伸缩针杆(24)缩回，转动划线笔头(43)使其笔芯缩回划线槽(15)；

d、按比例绘制圆弧：1、比例放大绘制：滑动小圆弧划线块(4)量取圆弧尺寸然后使用大圆弧划线块(3)进行绘制；2、比例缩小绘制：滑动大圆弧划线块(3)或量取圆弧尺寸然后使用小圆弧划线块(4)进行绘制。