CN203780143U - 多功能平行圆规 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能平行圆规，包括自动平行圆规、虚线生成器、多芯铅笔，自动平行圆规的一个平行脚外侧通过连接插槽和连接插头可插连接虚线生成器，虚线生成器与多芯铅笔之间通过连接插槽和连接插头可插连接。自动平行圆规采用平行四连杆机构，保证针脚和笔始终保持平行并垂直于纸面。虚线生成器采用固定规格的凸轮机构，拖动过程中使笔产生周期性且具有一定规律的上下移动，从而画出固定规格的虚线，通过平行更换凸轮可以快速切换工作模式，实现画虚线或点划线。多芯铅笔采用平行四连杆机构，在一只笔内集成三种规格的自动铅笔，实现一键换芯。自动平行圆规，虚线生成器，多芯铅笔之间通过卡槽连接，组合便利，便于更换。

Description

多功能平行圆规

技术领域

本实用新型涉及一种机械制图工具，具体涉及一种多功能平行圆规。

背景技术

现在市场上的圆规有诸多问题：普通圆规通过双手扳开来调节半径，不能精确调节半径，而另一些螺杆调节的圆规只能通过转动螺杆来改变半径，不能快速调节半径。这些圆规在圆规脚张开时，笔尖和针尖都不是垂直于纸面。这样的缺点是：即使铅芯的粗细不变，但是由于铅芯和纸面接触有角度，所以实际画出的线宽不会等于铅芯直径且随着铅芯的磨损不断变化，画出的圆弧线条不均，时常发虚。同时针尖斜插入纸面，转动后将造成比针的横截面大得多的洞，破坏纸张，甚至在画大圆时，针尖接触纸面角度非常大，以至于可能会滑动，不仅影响作图而且有伤人伤纸的危险。这些圆规在画半径小于5mm左右的小圆时都显得相当吃力。制图要求严谨，准确，而在画虚线和点划线时，一般都是靠直尺手工画线，虚线的长度难以掌握，无法达到国标要求，如果要求严格，以国标来画则非常费时。与此同时制图时经常需要使用不同粗细的铅笔以表现不同的线宽。但是频繁地更换铅笔不仅麻烦，而且容易忙中出错。现在已有的多芯铅笔大多采用旋转加下压的方式更换笔芯，更换一次笔芯需要三次动作，尽管是一支笔，更换的过程依然十分麻烦。还有的多芯铅笔采用并联式，不同的铅芯处在不同的轴线上，显然这种偏心布局不利于使用时的手感，尤其是用在圆规上的时候，更换不同规格的笔芯即意味着半径也相应地在改变，为了达到精确制图的目标，需要重新调节圆规半径。此外有的多芯铅笔采用倾斜推出的方式，但是由于需要内部笔芯具有较大形变量，只能采用较短的铅芯。如果说依靠直尺和铅笔还有可能画出与国标接近的直线，那在画圆的时候，制图者对虚线及点划线的要求，只能降到最低了。一支圆规只能使用对应规格的笔芯，无法达到对于线宽的精确表达。

发明内容

本实用新型是要提供一种多功能平行圆规，用于有效克服现有市场上销售的圆规不能精确快速调节半径，不能画小圆，针尖笔尖不垂直于纸面，不能快速准确画出国标虚线点划线以及不能快速换笔芯等弊端。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种多功能平行圆规，包括自动平行圆规、 虚线生成器、多芯铅笔，其特点是：自动平行圆规的一个平行脚外侧通过连接插槽和连接插头可插连接虚线生成器，虚线生成器与多芯铅笔之间通过连接插槽和连接插头可插连接。

自动平行圆规和虚线生成器的滑块外侧分别安装有一个连接插槽；虚线生成器背面和多芯铅笔上分别设有一个连接插头。

自动平行圆规由平行四连杆机构构成圆规脚，两圆规脚中的笔和针始终保存平行并垂直于纸面。

虚线生成器包括两个凸轮、一个顶杆，两个凸轮和一个顶杆配合连接，顶杆与笔平行连接，凸轮与下端的滚轮通过皮带或齿轮传动连接。

多芯铅笔包括三个平行四连杆机构，三个平行四连杆机构上安装三只不同铅芯的自动铅笔，并且在外壳内壁互成120度。

连接插头横截面为一“T”字型，内部镶嵌有磁铁。连接插槽有一横截面为一“T”字型的槽，槽内镶嵌有一磁铁。

本实用新型的有益效果是：

自动平行圆规采用平行四连杆机构，保证针脚和笔始终保持平行并垂直于纸面。虚线生成器采用固定规格的凸轮机构，拖动过程中使笔产生周期性且具有一定规律的上下移动，从而画出固定规格的虚线，通过平行更换凸轮可以快速切换工作模式，实现画虚线或点划线。多芯铅笔采用平行四连杆机构，在一只笔内集成三种规格的自动铅笔，实现一键换芯。自动平行圆规，虚线生成器，多芯铅笔之间通过卡槽连接，组合便利，便于更换。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型的自动平行圆规结构立体示意图；

图3是本实用新型的虚线生成器结构示意图；

图4是本实用新型的多芯铅笔结构示意图；

图5是本实用新型的连接插槽结构示意图；

图6是本实用新型的连接插头结构示意图；

图7是本实用新型的虚线生成器结构分解示意图；

图8是本实用新型的多芯铅笔结构分解示意图；

图9是本实用新型的多芯铅笔的转移器结构分解示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

如图1所示，一种多功能平行圆规，包括自动平行圆规31、 虚线生成器32、多芯铅笔33。

自动平行圆规31的一个平行脚外侧通过连接插槽35和连接插头34可插连接虚线生成器32，虚线生成器32与多芯铅笔33之间通过连接插槽35和连接插头34可插连接。

自动平行圆规31和虚线生成器32的滑块外侧分别安装有一个连接插槽35（图5）；虚线生成器32背面和多芯铅笔33上分别设有一个连接插头34（图6）。连接插头34横截面为一“T”字型，内部镶嵌有磁铁。连接插槽35有一横截面为一“T”字型的槽，槽内镶嵌有一磁铁。

使用时先将虚线生成器32和自动平行圆规31通过连接插头34和连接插槽35连接，然后将虚线生成器32和多芯铅笔33用连接插头34和连接插槽35连接。如果不需要使用虚线生成器32，可以直接将自动平行圆规31和多芯铅笔33用连接插34头和连接插槽35连接。

如图2所示，自动平行圆规31，主要包含：支架1、外连杆2、螺母转块3、滑块4、平行连杆5、内连杆6、中心微调杆7、带手轮的螺杆8。

支架1中间连接中心微调杆7，支架1下端两侧和中心微调杆7下端两侧分别与两个外连杆2上端和两个内连杆6上端活动铰接，外连杆2和内连杆6下端分别与平行连杆5活动铰接，所述支架1、外连杆2、平行连杆5、内连杆6、中心微调杆7形成一个平行四边形，两个外连杆2之间通过螺母转块3、滑块4和带手轮的螺杆8可调连接，其中，滑块4与外连杆2的中心长滑槽配合滑动连接，并与螺母转块3转动连接，螺母转块3与带手轮的螺杆8螺纹连接。

两根外连杆2上端轴孔与支架1轴孔配合，外连杆2上端有齿啮合。外连杆2下端轴孔与笔/针脚连杆上端轴孔配合。左右两个平行连杆5分别安装针和笔。平行连杆5下端轴孔与内连杆6下端轴孔配合。内连杆6上端轴孔与中心微调杆7轴孔配合。中心微调杆7被夹在支架1中，可以选择固定于支架1上的初始位置或者向上微调，当中心微调杆7选择固定于支架1上时，支架1上的轴孔与中心微调杆7上的对应轴孔距离等于平行连杆5的上下两轴孔距离，可以构成平行四边形。滑块4安装在外连杆2的长滑槽内，可以沿长滑槽上下滑动或者固定。螺母转块3安装在滑块4内自由转动。带手轮的螺杆8通过螺纹分别与左右两个螺母转块3配合，手轮与两边螺母转块3等距。

支架1内侧设有夹住中心微调杆7并使中心微调杆7上、下滑动的凹槽，其下部设有两个用于安装外连杆2对称轴孔。外连杆2两端均设有轴孔，中心线处设有一长滑槽，靠近支架1的一端设有用于两个外连杆啮合同步旋转的半齿轮。螺母转块3为一圆柱体，在其垂直于轴线处有一个用于配合带手轮螺杆8的螺纹通孔。滑块4前端有一盒状结构，盒状结构与螺母转块3转动铰接，后端有一个与外连杆2上的长滑槽配合的滑块。平行连杆5上、下两端设有两轴孔，两轴孔之间的距离与中心微调杆7安装在支架1上的初始位置时，中心微调杆7的轴孔与对应的支架1上的轴孔距离相等且等于平行连杆5的上、下轴孔距离。内连杆6上有两个轴孔，轴孔距与外连杆2上的轴孔距相等，上轴孔连接中心微调杆7，下轴孔连接平行连杆5。中心微调杆7下端有两个轴孔，两个轴孔的孔距与支架1上的两孔孔距相等。带手轮的螺杆8为一根长螺杆，中间有一手轮，两边螺纹分别与左右两个螺母转块3配合连接。

当画小半径圆时，中心微调杆7由初始位置向上微调后，中心微调杆7的轴孔与对应的支架1上的轴孔之间的距离小于平行连杆5上、下两端上两轴孔之间的距离。

使用自动平行圆规时：

当需要快速改变半径时，向上或向下拉动手轮，带手轮的螺杆8带动两边的螺母转块3和滑块4沿外连杆2上的长滑槽上下滑动，圆规两脚随之张开或者收拢。当差不多达到所需半径时，锁定滑块4，此时通过转动手轮，对半径进行微调，直至精确达到所需半径，然后进行画圆。在整个调整半径的过程中，左右两个平行连杆5始终

保持平行关系。

当需要画小半径圆时。将手轮向下推到底，圆规腿随之快速收拢，然后再向上微调中心微调杆7，使圆规腿的平行四边形稍微变形，两边的平行连杆5会稍微向内收拢，以此调节到所需小半径，即可精确画出小圆。

如图3，7所示，虚线生成器32，主要包含：弹簧11、连接支架12、连接滑块13、凸轮轴14、滚轮15、凸轮A16、凸轮B17、夹块18、笔19、靠板20。

连接滑块13安装在连接支架12的滑轨内，弹簧11安装在滑轨上顶面和滑块13上顶面之间，弹簧11自动将连接滑块13下压直到限位器（图中未画出）位置。夹块18通过铰链安装在连接滑块13上，再加上紧固装置（图未画出）组成一个夹子，可以牢固地夹住笔19。凸轮轴14和滚轮15分别安装在连接支架12上对应轴孔中，凸轮轴14和滚轮15通过皮带或齿轮传动连接。凸轮A16和凸轮B17安装在凸轮轴14上，由于有键，所以凸轮轴14可以带动凸轮A16和凸轮B17转动。此时，连接滑块13下方的顶杆顶住其中一个凸轮。

使用虚线生成器时，先装上笔19，安装时，先将装置直立，滚轮15放在纸面上，将笔19直立用连接滑块13上的夹子夹住。如果需要画直虚线，就将凸轮B17推到顶杆下，安装好靠板20。将靠板20靠在直尺上，横向拉动整个装置，就可以画出直虚线了，画线过程中，只需稍微用力压住装置使滚轮可以在纸面上顺利滚动。如果要画点划线，只需将凸轮A16推到顶杆下，其余操作一样。当需要画圆时，将靠板20取下，将虚线生成器安装在圆规装笔的圆规腿上。再选择要画虚线还是点划线，选择对应的凸轮。转动圆规即可。

如图4，8，9所示，多芯铅笔33，主要包含：外壳21、定支架23、活动套筒24、短连杆25、按钮26、自动铅笔27、直线弹簧28、扭转弹簧29。

按钮26安装在定支架23上端，可以上下滑动，短连杆25和定支架23和活动套筒24组成一个平行四连杆机构，自动铅笔27安装在活动套筒24内部，其间有一直线弹簧28，短连杆25和定支架23之间有一扭转弹簧29，在不下压按钮26的时候，扭转弹簧29会自动使平行四连杆机构收缩，短连杆25与定支架23之间的夹角变小，直线弹簧28会使自动铅笔27在活动套筒24内向上移动。由定支架23、短连杆25、活动套筒24、直线弹簧27、扭转弹簧29、按钮26组成一个转移器30（图9）。转移器30通过定支架23背面与外壳21内面刚性连接，一个外壳21内部安装三个转移器30，相互呈120度安装。每个转移器30内部安装不同铅芯粗细的自动铅笔27。

使用多芯铅笔时： 

当需要使用某一根笔芯时，直接按下对应按钮。

当需要调整自动铅笔笔芯长度时，按下对应按钮至合适长度。

当需要切换其它笔芯时，直接按下对应按钮。

当需要收回使用状态下笔芯时，按下任意非使用状态的按钮。

Claims (7)

1.一种多功能平行圆规，包括自动平行圆规（31）、 虚线生成器（2）、多芯铅笔（33），其特征在于：所述自动平行圆规（31）的一个平行脚外侧通过连接插槽（35）和连接插头（34）可插连接虚线生成器（32），虚线生成器（32）与多芯铅笔（33）之间通过连接插槽（35）和连接插头（34）可插连接。

2.根据权利要求1所述的多功能平行圆规，其特征在于：所述自动平行圆规（31）和虚线生成器（32）的外侧分别安装有一个连接插槽（35）；所述虚线生成器（32）背面和多芯铅笔上分别设有一个连接插头（34）。

3.根据权利要求1所述的多功能平行圆规，其特征在于：所述自动平行圆规（31）由平行四连杆机构构成圆规脚，两圆规脚中的笔和针始终保存平行并垂直于纸面。

4.根据权利要求1所述的多功能平行圆规，其特征在于：所述虚线生成器（32）包括两个凸轮、一个顶杆，两个凸轮和一个顶杆配合连接，顶杆与笔平行连接，凸轮与下端的滚轮通过皮带或齿轮传动连接。

5.根据权利要求1所述的多功能平行圆规，其特征在于：所述多芯铅笔（33）包括三个平行四连杆机构，三个平行四连杆机构上安装三只不同铅芯的自动铅笔（27），并且在外壳内壁互成120度。

6.根据权利要求1所述的多功能平行圆规，其特征在于：所述连接插头（34）横截面为一“T”字型，内部镶嵌有磁铁。

7.根据权利要求1所述的多功能平行圆规，其特征在于：所述连接插槽（35）有一横截面为一“T”字型的槽，槽内镶嵌有一磁铁。