CN112776516A - 一种椭圆规 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种椭圆规，包括左支臂、螺杆、右支臂、“X”型铰链架、倒“V”型铰连杆、铰链滑块和紧固旋钮一、软尺盒、绘图笔、载笔槽；左支臂与右支臂上部通过“V”型铰连杆相连接，左支臂上部顶端设置旋转柄手柄，左支臂下部设有左焦脚，右支臂的下部设有右焦脚；左焦脚的一侧设有软尺盒；右焦脚的一侧设有软尺压板，左支臂与右支臂的中部通过“X”型铰链架和铰链滑块相连接；右支臂下部通过载笔槽固定绘图笔，绘图笔下部设有软尺限位部和限位顶针。本发明结构简单、操作方便，可以根据需要画出任何离心率的椭圆，也可利用自带软尺直接得出所需圆半径画圆，亦可根据所需圆纸片的大小裁圆纸片；创新度高、实用性强，适于推广使用。

Description

一种椭圆规

技术领域

本发明涉及一种便利绘图工具领域，具体涉及一种椭圆规。

背景技术

当下的教学课堂中，借助圆规画个圆是轻而易举的事，然而要作一个大小合适的、离心率准确的椭圆是极不方便的。常见的椭圆规由十字形滑槽的底板和旋杆组成，是一种古老的绘画椭圆的简易工具，比较死板，进入到学生课堂是不现实的。目前比较先进的椭圆规是在圆规两脚的的基础上多加一脚借助闭合线绳来完成椭圆的表示图，并不能真正意义上的实现椭圆作图，要作一个大小合适的、离心率准确的椭圆几乎不可能实现，它也不能服务于学生。据目前了解到的椭圆规，国内外还没有一个较为合适的学生适用的画椭圆工具。而且，社会中各类工程师等作业人员要在草稿纸上作一个大小合适的、离心率准确的椭圆更是极为困难，缺乏一个得心应手的椭圆作图工具。因此，一种操作简单、性能优良，实用的椭圆规成为亟待研究解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决椭圆作图困难的问题，提供一种便捷，能够实现可方便画椭圆，也可夹上笔画圆，亦可夹上笔刀裁圆的椭圆规。

实现上述目的所解决的技术方案是：一种椭圆规，包括左支臂、螺杆、软尺盒、绘图笔、载笔槽、“X”型铰链架、右支臂、倒“V”型铰连杆、铰链滑块和紧固旋钮一；所述的左支臂与右支臂上部通过倒“V”型铰连杆相连接，左支臂下部设有左焦脚，右支臂的下部设有右焦脚；左焦脚的一侧设有软尺盒；右焦脚的一侧设有软尺压板，用于限定软尺盒内的软尺带，并通过紧固旋钮三进行固定；所述左支臂与右支臂的中部通过“X”型铰链架相连接；所述的“X”型铰链架的四个端点对称分成两组，每组分别通过铰链滑块与左支臂和右支臂相连接；所述的左支臂内侧设有第一滑行槽，第一滑行槽内还设有螺杆，螺杆下部设有驱动手轮，驱动手轮对应在左支臂的下部设有手轮旋转口，手轮旋转口将驱动手轮外露在左支臂外部，便于旋转螺杆控制左支臂 上部的铰链滑块在第一滑行槽内上下运动，进而通过“X”型铰链架的收缩控制调整右支臂与左支臂之间的距离；所述右支臂内侧设有第二滑行槽，右支臂与“X”型铰链架相连接的铰链滑块在第二滑行槽内上下从动滑动；右支臂下部通过载笔槽还固定着绘图笔，绘图笔的下部设有软尺限位部和限位顶针；载笔槽通过紧固旋钮一固定在右支臂上，所述的左支臂上端设有旋转手柄。

进一步的，所述的螺杆与左支臂平行设置；螺杆中部设有螺纹，两端分别设有安装头，第一滑行槽上下两端分别设有第一固定孔，第一固定孔与螺杆两端的安装头相连接，并且螺杆的上端通过旋转手柄穿过左支臂上端的第一固定孔对螺杆进行限制固定；所述右支臂的第二滑行槽的下端设有第二固定孔；所述载笔槽槽口呈“U”型状，槽口内上部设有绘图笔固定孔，下部设有绘图笔限位孔，用于限定绘图笔的位置，并通过紧固旋钮五穿过绘图笔固定孔进行固定；载笔槽的侧部还设有载笔槽固定孔，用于载笔槽与右支臂的连接固定。

进一步的，所述的螺杆下端的安装头将左支臂与“X”型铰链架下部相连接的铰链滑块限定在第一滑行槽下端位置；右支臂与“X”型铰链架下部相连接的铰链滑块通过固定螺栓固定在第二滑行槽下端的第二固定孔上，进而使得“X”型铰链架在收缩控制调整右支臂与左支臂之间距离时可保持平行移动，确保绘图笔在绘图作业时的准确性；“X”型铰链架交叉部位设有紧固旋钮二，用于固定和限制“X”型铰链架的连接和形状；旋转手柄与左支臂上端螺纹连接。

进一步的，所述的绘图笔上部设有安装孔，用于将绘图笔固定在载笔槽上，中部设有顶针滑槽，下方设有开口，便于设置在顶针滑槽内的顶针滑块在顶针滑槽内上下滑行，顶针滑块中部设有限位固定孔一，下方设有限位顶针；顶针滑槽侧部设有限位固定钉，用于限制绘图笔的安装位置；顶针滑槽下方的侧部设有软尺限位部，软尺限位部的下方设有笔尖固定头，笔尖固定头的中心设有笔尖固定孔，笔尖固定孔与限位顶针的中心在同一轴线上，笔尖固定孔内设有笔尖；笔尖固定头的一侧垂直笔尖固定孔设有紧固旋钮四，用于固定和调整笔尖在笔尖固定孔内的伸出位置；顶针滑槽后底部设有滑动限位孔，通过紧固旋钮六固定和限制顶针滑块在顶针滑槽内的运动，进而控制限位顶针在软尺限位部内的滑动配合软尺盒和绘图笔进行绘图作业。

进一步的，所述的右支臂上设置的载笔槽和绘图笔共同与左支臂保持在统一平面内并排设置，右支臂上还设有载笔槽对接固定孔，该孔通过固定螺钉与载笔槽固定孔相连接。

进一步的，所述的左支臂的上部设有连接耳一，右支臂的上部设有连接耳二；左支臂与右支臂分别通过连接耳一和连接耳二与倒“V”型铰连杆相连接。

进一步的，所述的软尺盒上表面设有连接耳三，用于与左支臂相连接；软尺盒的弧形端面上设有软尺输出口，顺着软尺输出口和软尺盒的内部盘旋设有软尺带，软尺带通过旋转弹片使得盘旋的软尺带具有向软尺盒内部旋转的拉力；垂直软尺输出口的端面上设有固定按钮，用于限定软尺带输出的长短进行固定。

进一步的，所述的左支臂下部设置左焦脚的端面上还设置有尺盒固定槽，尺盒固定槽与软尺盒上的连接耳三嵌套相连接。

进一步的，所述的铰链滑块的一端设有滑行部，滑行部的中间设有限位固定孔二，用于嵌套第一滑行槽或第二滑行槽内进行限位；铰链滑块另一端设有连接耳四，连接耳四上设有连接孔，该连接孔与“X”型铰链架的端头相连接；铰链滑块的中部设有卡耳，卡耳对称设置在铰链滑块中部的两侧，防止滑行部与第一滑行槽或第二滑行槽内壁产生摩擦。

进一步的，所述的笔尖也可替换成刀尖，用于板材上的圆和椭圆裁剪。

本发明结构简单、款式新颖，操作方便，解决了椭圆作图困难的问题。可以随意根据所需大小，所需离心率画椭圆。也可用来在书本以内任意画圆，更便捷的是，画圆时可根据软尺刻度，给出圆的半径。也可根据所需圆纸片的大小裁圆纸片；创新度高、实用性强，适于推广使用。

附图说明

图1为本发明第一实施例的整体结构示意图。

图2为本发明左支臂的整体结构示意图。

图3为本发明左支臂的俯视结构示意图。

图4为本发明右支臂的整体结构示意图。

图5为本发明铰链滑块的整体结构示意图。

图6为本发明绘图笔的分解结构示意图。

图7为本发明绘图笔的整体结构示意图。

图8为本发明载笔槽的整体结构示意图。

图9为本发明软尺盒的整体结构示意图。

图10为本发明螺杆的整体结构示意图。

图11为本发明画椭圆时的整体使用状态结构示意图。

图12为本发明画圆时的整体使用状态结构示意图。

图中：1.左支臂 101.旋转手柄 102.连接耳一 103.第一滑行槽 104.手轮旋转口105.左焦脚 106.尺盒固定槽107.第一固定孔 2.螺杆 201.驱动手轮 202.安装头 3.软尺盒 301.连接耳三 302.软尺输出口 303.软尺带 304.固定按钮 305.软尺端头 4.绘图笔401.笔尖 402.笔尖固定头 403.软尺限位部 404.紧固旋钮四 405.笔尖固定孔 406.紧固旋钮六407.限位固定钉 408.滑动限位孔 409.顶针滑槽 410.安装孔 411.限位顶针 412.限位固定孔一 413.顶针滑块 414.紧固旋钮五 5.载笔槽 501.槽口502.绘图固定孔 503.载笔槽固定孔 504.绘图笔限位孔 6.“X”型铰链架 601.紧固旋钮 602.铰接片7.右支臂701.右焦脚702.软尺压板固定孔 703.第二固定孔 704.载笔槽对接固定孔 705.第二滑行槽 706.连接耳二 707.软尺压板 708.紧固旋钮三 8.倒“V”型铰连杆 9.铰链滑块 901.滑块 902.卡耳 903.连接孔 904.连接耳四 905.限位固定孔二 10.紧固旋钮一。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明实施例作进一步的描述。

实施例一

如附图1-10所示的一种椭圆规，包括左支臂1、螺杆2、软尺盒3、绘图笔4、载笔槽5、“X”型铰链架6、右支臂7、倒“V”型铰连杆8、铰链滑块9和紧固旋钮一10；左支臂1与右支臂7上部通过倒“V”型铰连杆8相连接，进一步的，左支臂1的上部设有连接耳一102，右支臂7的上部设有连接耳二706；左支臂1与右支臂7分别通过连接耳一102和连接耳二706与倒“V”型铰连杆8相连接；左支臂1下部设有左焦脚105，右支臂7的下部设有右焦脚701；左焦脚105的一侧设有软尺盒3；右焦脚701的一侧设有软尺压板707，用于限定软尺盒3内的软尺带303，并通过紧固紧固旋钮三708进行固定；左支臂1与右支臂7的中部通过“X”型铰链架6相连接；“X”型铰链架6的四个端点对称分成两组，每组分别通过铰链滑块9与左支臂1和右支臂7相连接；左支臂1内侧设有第一滑行槽103，第一滑行槽103内还设有螺杆2，螺杆2下部设有驱动手轮201，驱动手轮201对应在左支臂1的下部设有手轮旋转口104，手轮旋转口104将驱动手轮201外露在左支臂1外部，便于旋转螺杆2控制左支臂1上部的铰链滑块9在第一滑行槽103内上下运动，进而通过“X”型铰链架6的收缩控制调整右支臂7与左支臂1之间的距离；右支臂7内侧设有第二滑行槽705，右支臂7与“X”型铰链架6相连接的铰链滑块9在第二滑行槽705内上下从动滑动；进一步的，铰链滑块9的一端设有滑行部901，滑行部901的中间设有限位固定孔二905，用于嵌套第一滑行槽103或第二滑行槽705内进行限位；铰链滑块9另一端设有连接耳四904，连接耳四904上设有连接孔903，该连接孔903与“X”型铰链架6的端头相连接；铰链滑块9的中部设有卡耳902，卡耳902对称设置在铰链滑块9中部的两侧，防止滑行部901与第一滑行槽103或第二滑行槽705内壁产生摩擦；右支臂7下部通过载笔槽5还固定着绘图笔4，绘图笔4的下部设有软尺限位部403和限位顶针411；载笔槽5通过紧固旋钮一10固定在右支臂7上，左支臂1上端设有旋转手柄101。

进一步的，螺杆2与左支臂1平行设置；螺杆2中部设有螺纹，两端分别设有安装头202，第一滑行槽103上下两端分别设有第一固定孔107，第一固定孔107与螺杆2两端的安装头202相连接，并且螺杆2的上端通过旋转手柄101穿过左支臂1上端的第一固定孔107对螺杆2进行限制固定；螺杆2下端的安装头202将左支臂1与“X”型铰链架6下部相连接的铰链滑块9限定在第一滑行槽103下端位置；右支臂7与“X”型铰链架6下部相连接的铰链滑块9通过固定螺栓固定在第二滑行槽705下端的第二固定孔703上，进而使得“X”型铰链架6在收缩控制调整右支臂7与左支臂1之间距离时可保持平行移动，确保绘图笔4在绘图作业时的准确性；“X”型铰链架6交叉部位设有紧固旋钮二601，用于固定和限制“X”型铰链架6的连接和形状；旋转手柄101与左支臂1上端螺纹连接；右支臂7的第二滑行槽705的下端设有第二固定孔703；载笔槽5槽口501呈“U”型状，槽口501内上部设有绘图笔固定孔502，下部设有绘图笔限位孔504，用于限定绘图笔4的位置，并通过紧固旋钮五414穿过绘图笔固定孔502进行固定；右支臂7上设置的载笔槽5和绘图笔4共同与左支臂1保持在统一平面内并排设置，右支臂7上还设有载笔槽对接固定孔704，该孔通过固定螺钉与载笔槽固定孔503相连接；载笔槽5的侧部还设有载笔槽固定孔503，用于载笔槽5与右支臂7的连接固定。

进一步的，绘图笔4上部设有安装孔410，用于将绘图笔4固定在载笔槽5上，中部设有顶针滑槽409，下方设有开口，便于设置在顶针滑槽409内的顶针滑块413在顶针滑槽409内上下滑行，顶针滑块413中部设有限位固定孔一412，下方设有限位顶针411；顶针滑槽409侧部设有限位固定钉407，用于限制绘图笔4的安装位置；顶针滑槽409下方的侧部设有软尺限位部403，软尺限位部403的下方设有笔尖固定头402，笔尖固定头402的中心设有笔尖固定孔405，笔尖固定孔405与限位顶针411的中心在同一轴线上，笔尖固定孔405内设有笔尖401；笔尖固定头402的一侧垂直笔尖固定孔405设有紧固旋钮四404，用于固定和调整笔尖401在笔尖固定孔405内的伸出位置；顶针滑槽409后底部设有滑动限位孔408，通过紧固旋钮六406固定和限制顶针滑块413在顶针滑槽409内的运动，进而控制限位顶针411在软尺限位部403内的滑动配合软尺盒3和绘图笔4进行绘图作业；软尺盒3上表面设有连接耳三301，用于与左支臂1相连接；进一步的，左支臂1下部设置左焦脚105的端面上还设置有尺盒固定槽106，尺盒固定槽106与软尺盒3上的连接耳三301嵌套相连接；软尺盒3的弧形端面上设有软尺输出口302，顺着软尺输出口302和软尺盒3的内部盘旋设有软尺带303，软尺带303通过旋转弹片使得盘旋的软尺带303具有向软尺盒3内部旋转的拉力；垂直软尺输出口302的端面上设有固定按钮304，用于限定软尺带303输出的长短进行固定。

在另一种实施例中，笔尖401也可替换成刀尖，用于板材上的圆和椭圆裁剪。

如图11所示，画椭圆时，先将软尺盒3上的固定按钮304打开，软尺带303拉出将软尺端头305固定在压板707下，转动驱动手轮201，软尺带303被拉出，软尺输出口302的软尺带303刻度读数，即为椭圆的焦距2c，也就是左焦脚105和右焦脚701之间的直线距离，此时保持驱动手轮201不动；然后继续拉出软尺带303，直至软尺输出口302的软尺带303刻度读数等于2a，此时将软尺盒3上的固定按钮304关闭，然后将绘图笔4下部的限位顶针411将软尺带303中部限制在软尺限位部403内，一只手固定在旋转手柄101上，另一只手拿绘图笔4安装紧贴在软尺带303上画一半椭圆弧，之后交换左焦脚105和右焦脚701的位置，在画好的一半椭圆弧的对称面，同样的方法画另一半椭圆弧即可；其作图原理遵循椭圆定义，椭圆离心率e=2c/2a=c/a。

如图12所示，画圆时，与普通圆规使用方法相同，先将软尺盒3上的固定按钮304打开，软尺带303拉出将软尺端头305固定在压板707下，转动驱动手轮201，软尺带303被拉出，软尺输出口302的软尺带303刻度读数加一 ，即为圆的半径r因为绘图笔4的笔尖401与右焦脚的固定距离为一厘米，且此时笔尖401的长度略长于右焦脚701，一只手固定在旋转手柄101上，以左焦脚105为圆心，旋转旋转手柄101，绘图笔4的笔尖401在纸上画出圆的一周，即得出所需圆；软尺带303起始刻度为“零”刻度。

以上，仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明实施范围；凡依本发明申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种椭圆规，包括左支臂（1）、螺杆（2）、软尺盒（3）、绘图笔（4）、载笔槽（5）、“X”型铰链架（6）、右支臂（7）、倒“V”型铰连杆（8）、铰链滑块（9）和紧固旋钮一（10）；所述的左支臂（1）与右支臂（7）上部通过倒“V”型铰连杆（8）相连接，左支臂（1）下部设有左焦脚（105），右支臂（7）的下部设有右焦脚（701）；其特征在于，左焦脚（105）的一侧设有软尺盒（3）；右焦脚（701）的一侧设有软尺压板（707），用于限定软尺盒（3）内的软尺带（303），并通过紧固旋钮三（708）进行固定；所述左支臂（1）与右支臂（7）的中部通过“X”型铰链架（6）相连接；所述的“X”型铰链架（6）的四个端点对称分成两组，每组分别通过铰链滑块（9）与左支臂（1）和右支臂（7）相连接；所述的左支臂（1）内侧设有第一滑行槽（103），第一滑行槽（103）内还设有螺杆（2），螺杆（2）下部设有驱动手轮（201），驱动手轮（201）对应在左支臂（1）的下部设有手轮旋转口（104），手轮旋转口（104）将驱动手轮（201）外露在左支臂（1）外部，便于旋转螺杆（2）控制左支臂（1）上部的铰链滑块（9）在第一滑行槽（103）内上下运动，进而通过“X”型铰链架（6）的收缩控制调整右支臂（7）与左支臂（1）之间的距离；所述右支臂（7）内侧设有第二滑行槽（705），右支臂（7）与“X”型铰链架（6）相连接的铰链滑块（9）在第二滑行槽（705）内上下从动滑动；右支臂（7）下部通过载笔槽（5）还固定着绘图笔（4），绘图笔（4）的下部设有软尺限位部（403）和限位顶针（411）；载笔槽（5）通过紧固旋钮一（10）固定在右支臂（7）上，所述的左支臂（1）上端设有旋转手柄（101）。

2.根据权利要求1所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的螺杆（2）与左支臂（1）平行设置；螺杆（2）中部设有螺纹，两端分别设有安装头（202），第一滑行槽（103）上下两端分别设有第一固定孔（107），第一固定孔（107）与螺杆（2）两端的安装头（203）相连接，并且螺杆（2）的上端通过旋转手柄（101）穿过左支臂（1）上端的第一固定孔（107）对螺杆（2）进行限制固定；所述右支臂（7）的第二滑行槽（705）的下端设有第二固定孔（703）；所述载笔槽（5）槽口（501）呈“U”型状，槽口（501）内上部设有绘图笔固定孔（502），下部设有绘图笔限位孔（504），用于限定绘图笔（4）的位置，并通过紧固旋钮五（414）穿过绘图笔固定孔（502）进行固定；载笔槽（5）的侧部还设有载笔槽固定孔（503），用于载笔槽（5）与右支臂（7）的连接固定。

3.根据权利要求2所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的螺杆（2）下端的安装头（203）将左支臂（1）与“X”型铰链架（6）下部相连接的铰链滑块（9）限定在第一滑行槽（103）下端位置；右支臂（7）与“X”型铰链架（6）下部相连接的铰链滑块（9）通过固定螺栓固定在第二滑行槽（705）下端的第二固定孔（703）上，进而使得“X”型铰链架（6）在收缩控制调整右支臂（7）与左支臂（1）之间距离时可保持平行移动，确保绘图笔（4）在绘图作业时的准确性；“X”型铰链架（6）交叉部位设有紧固旋钮二（601），用于固定和限制“X”型铰链架（6）的连接和形状；旋转手柄（101）与左支臂（1）上端螺纹连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的绘图笔（4）上部设有安装孔（410），用于将绘图笔（4）固定在载笔槽（5）上，中部设有顶针滑槽（409），下方设有开口，便于设置在顶针滑槽（409）内的顶针滑块（413）在顶针滑槽（409）内上下滑行，顶针滑块（413）中部设有限位固定孔一（412），下方设有限位顶针（411）；顶针滑槽（409）侧部设有限位固定钉（407），用于限制绘图笔（4）的安装位置；顶针滑槽（409）下方的侧部设有软尺限位部（403），软尺限位部（403）的下方设有笔尖固定头（402），笔尖固定头（402）的中心设有笔尖固定孔（405），笔尖固定孔（405）与限位顶针（411）的中心在同一轴线上，笔尖固定孔（405）内设有笔尖（401）；笔尖固定头（402）的一侧垂直笔尖固定孔（405）设有紧固旋钮四（404），用于固定和调整笔尖（401）在笔尖固定孔（405）内的伸出位置；顶针滑槽（409）后底部设有滑动限位孔（408），通过紧固旋钮六（406）固定和限制顶针滑块（413）在顶针滑槽（409）内的运动，进而控制限位顶针（411）在软尺限位部（403）内的滑动配合软尺盒（3）和绘图笔（4）进行绘图作业。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的右支臂（7）上设置的载笔槽（5）和绘图笔（4）共同与左支臂（1）保持在统一平面内并排设置，右支臂（7）上还设有载笔槽对接固定孔（704），该孔通过固定螺钉与载笔槽固定孔（503）相连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的左支臂（1）的上部设有连接耳一（102），右支臂（7）的上部设有连接耳二（706）；左支臂（1）与右支臂（7）分别通过连接耳一（102）和连接耳二（706）与倒“V”型铰连杆（8）相连接。

7.根据权利要求1所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的软尺盒（3）上表面设有连接耳三（301），用于与左支臂（1）相连接；软尺盒（3）的弧形端面上设有软尺输出口（302），顺着软尺输出口（302）和软尺盒（3）的内部盘旋设有软尺带（303），软尺带（303）通过旋转弹片使得盘旋的软尺带（303）具有向软尺盒（3）内部旋转的拉力；垂直软尺输出口（302）的端面上设有固定按钮（304），用于限定软尺带（303）输出的长短进行固定。

8.根据权利要求7所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的左支臂（1）下部设置左焦脚（105）的端面上还设置有尺盒固定槽（106），尺盒固定槽（106）与软尺盒（3）上的连接耳三（301）嵌套相连接。

9.根据权利要求1或3所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的铰链滑块（9）的一端设有滑行部（901），滑行部（901）的中间设有限位固定孔二（905），用于嵌套第一滑行槽（103）或第二滑行槽（705）内进行限位；铰链滑块（9）另一端设有连接耳四（904），连接耳四（904）上设有连接孔（903），该连接孔（903）与“X”型铰链架（6）的端头相连接；铰链滑块（9）的中部设有卡耳（902），卡耳（902）对称设置在铰链滑块（9）中部的两侧，防止滑行部（901）与第一滑行槽（103）或第二滑行槽（705）内壁产生摩擦。

10.根据权利要求4所述的一种椭圆规，其特征在于，所述的笔尖（401）也可替换成刀尖，用于板材上的圆和椭圆裁剪。

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