專利名稱：曲線規(guī)及其使用方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種曲線繪圖規(guī)，本發(fā)明還涉及到該曲線規(guī)的使用方法。
前蘇聯(lián)國家專利4144538/28-12/156606號特種圓規(guī)，公開其結構獨特之處是，裝有兩只拆裝式套管，每只套管內有一副齒輪，然而該特種圓規(guī)不能繪拋物線、雙曲線等圖形，且繪圖穩(wěn)定性不太理想，操作也不太方便。
中圍實用新型專利94243226.6曲線規(guī)，公開的結構是，和動輪共軸轉盤與滑塊導向連接，滑塊與繪筆連接，出現(xiàn)了動輪與繪筆之間的多級傳動，雖可作出有關曲線，但結構還是復雜，且在繪各種曲線時，操作步驟各不一樣。
本發(fā)明的目的是提供一種曲線規(guī)，結構更簡單，操作更方便，能繪出合符條件的圓、橢圓、拋物線、雙曲線及其許多圓內外旋輪線等各種曲線，且繪圖精確、穩(wěn)定性好。
本發(fā)明的另一個目的是提供使用該曲線規(guī)，繪出合符條件的上述各類曲線的統(tǒng)一操作方法。
為達到上述目的，本發(fā)明的曲線規(guī)，由規(guī)柄、軸腳、繪筆、定輪、動輪和中間輪組成，定輪、動輪、中間輪可以是嚙合傳動的齒輪，或磨擦傳動的磨擦輪；定輪、動輪也可以是傳動帶傳動的帶輪，上述有關零件通過支架進行如下組合裝有軸腳和固有規(guī)柄的支架與裝有定輪的座體活動連接，可彎折的繪筆與可在支架上移動的推桿活動連接，動輪與繪筆上端為可裝拆的卡式連接，一止動機構可將推桿和中間輪座固定在支架上。
上述規(guī)柄、定輪及軸腳的軸線相同，捏緊定輪座體不動，旋轉規(guī)柄，與規(guī)柄同體的支架帶著繪筆繞軸腳公轉，當繪筆上端的動輪(或通過中間輪，或傳動帶)與定輪連接，此時，繪筆在繞軸腳公轉的同時，進行自轉。
為了便于使用該曲線規(guī)，繪出有關各種圖形，要求將軸腳對準所繪圖形的旋轉中心，直立軸腳，捏緊曲線規(guī)定輪座體不動，旋轉規(guī)柄，本發(fā)明操作方法包括以下幾個步驟選擇該曲線規(guī)定輪配匹的動輪，使動輪半徑與定輪半徑之比等于一確定值(簡稱選輪)；移動該曲線規(guī)的推桿，確定動輪軸線與定輪軸線距離(簡稱定位)；彎折該曲線規(guī)的繪筆，確定繪筆端點到動輪軸線距離(簡稱調筆)。
采用這樣的結構，克服了動輪至繪筆的多級傳動，大大減少了組合零件的個數(shù)，使其結構更為簡單；以支架為主體，組合有關零件，其結構更穩(wěn)定，確保繪圖的穩(wěn)定，精確；傳動結構明了，使有關曲線形成的抽象原理，形象化、具體化，是關于曲線形成教學的有力教具。
實施這樣的使用方法，不但操作方便，而且開辟了挖掘有關曲線內涵的新途徑，有利于關于曲線的教學、研究及應用。
下面結合附圖和具體實施方式

對本發(fā)明作進一步詳細的說明。


圖1是本發(fā)明曲線規(guī)第一具體實施方式

結構圖(含第一個止動機構)；
圖2是本發(fā)明曲線規(guī)第二具體實施方式

結構圖(含第二個止動機構)；圖3是本發(fā)明曲線規(guī)的第三個止動機構俯視剖圖；圖4是本發(fā)明曲線規(guī)的第四個止動機構俯視剖圖；圖5是本發(fā)明曲線規(guī)的第五個止動機構俯視剖圖；圖6是繪橢圓曲線實例；圖7是繪拋物線實例；圖8是繪雙曲線實例。
圖1所示曲線規(guī)，由規(guī)柄8、軸腳1、繪筆15、定輪7、動輪13和中間輪12組成，其中規(guī)柄8與支架6連體，定輪7按直徑大小分層組成，且與座體9導鍵連接，規(guī)柄8與座體9活動連接，繪筆15可彎折，繪筆15上端與動輪13是能裝拆的卡式連接，套在繪筆15上的螺帽14與推桿5螺紋連接，旋松螺帽14繪筆15可在推桿5上轉動，旋緊螺帽14，繪筆15被固定在推桿5上，可將推桿5和中間輪座4固定在支架6上的止動機構是一個軸腳1頂著彈簧3，套接于其內的旋柄2，旋柄2穿過裝有中間輪12的中間輪座4的長形槽11和推桿5的長形槽10，旋入支架6，旋緊旋柄2，可將中間輪座4和推桿5固定在支架6上。
圖2給出本發(fā)明的另一個具體實施方式

。規(guī)柄8與支架6連體，按直徑大小分層組成的定輪7與座體9導鍵連接，定輪7與動輪13通過傳動帶17連接，扭裝傳動帶17，動輪13將產(chǎn)生反向轉動，可彎折的繪筆15，其上端與動輪13是能裝拆的卡式連接，套在繪筆15上的螺帽14與推桿5螺紋連接，旋松螺帽14，繪筆15可在推桿5上轉動，旋緊螺帽14，繪筆15被固定在推桿5上，可將推桿5固定在支架6上的止動機構是一旋在支架6上的螺釘16，旋松螺釘16，推桿5可在支架6上移動，旋緊螺釘16，可將推桿5固定在支架6上。
圖3所示為第三止動機構俯視剖圖，僅在支架6上轉動的螺桿18與推桿5螺紋連接，旋轉螺桿18，受螺紋的驅迫下推桿5可在支架6上移動，停轉螺桿18，推桿5受螺紋制約，固定在支架6上。
圖4為第四個止動機構俯視剖圖。一個旋在推桿5上的螺釘19，支架6與該螺釘19相應位置處，開有一條長形槽20，螺釘19從此長形槽20旋入推桿5，旋松螺釘19，推桿5在支架6上移動時，螺釘19可沿此長形槽20移動，旋緊螺釘19，可將推桿5固定在支架6上。
圖5表示第五個止動機構的俯視剖圖。支架6上開有一個與扣條21橫斷面大小相應的一個孔22，扣條21從此孔22穿入，里端可扣著推桿5的長形槽10邊緣，外端與壓板23連接，壓板23一端與彈簧24連接，另一端旋入調節(jié)螺釘25，按壓壓板23有彈簧24的一端，推桿5可在支架6上移動，不按壓壓板23，推桿5被扣條21卡住，而固定在支架6上。
現(xiàn)以下面數(shù)個繪圖實例，說明本發(fā)明曲線規(guī)的使用方法例1.繪出滿足方程x2/a2+y2/b2＝1或x＝acost；y＝bsint，的橢圓曲線。
繪圖步驟如下(圖6)選輪選擇動輪13使其半徑與定輪7半徑之比等于1/2；定位移動推桿5，使繪筆15與軸腳1間的距離等于OO1＝(a+b)/2，移動中間輪座4，使中間輪12與定輪7、動輪13嚙合，旋緊旋柄2，將推桿5和中間輪座4固定在支架6上；調筆彎折繪筆15，使繪筆15偏折距離為O1A＝(a-b)/2。
將軸腳1對準點O，直立軸腳1，捏緊定輪座體9不動，旋轉規(guī)柄8，使繪筆15在繪圖面上留下痕跡，所繪圖形為滿足上述方程的橢圓曲線。
例2.繪出拋物線圖形，使其滿足方程y2＝2px。
繪圖步驟如下(圖7)選輪選擇動輪13，使其半徑與定輪7半徑之比等于1/3；定位移動推桿5，使繪筆15與軸腳1間的距離等于OO1＝(9/4)p，移動中間輪座4，使中間輪12與定輪7、動輪13嚙合，旋緊旋柄2，將推桿5和中間輪座4固定在支架6上；調筆彎折繪筆15，使繪筆15偏折距離為O1A＝p/4。
將軸腳1對準點O，直立軸腳1，捏緊定輪座體9不動，旋轉規(guī)柄8，使曲線規(guī)繞OO1所在軸線上下各擺動72°，并讓繪筆15在繪圖面上留下痕跡，所繪圖形為滿足上述方程的拋物線。
例3.繪出滿足方程x2/a2-y2/b2＝1的雙曲線圖形。
首先，求出該雙曲線的離心率，根據(jù) 若求得e＝1.2，其次，求出c-a值，令c-a＝h。
繪圖步驟如下(圖8)選輪選擇動輪13，使其半徑與定輪7半徑之比等于13/45；定位移動推桿5，使繪筆15與軸腳1間的距等于OO1＝8.25h，移動中間輪座4，使中間輪12與定輪7、動輪13嚙合，旋緊旋柄2，將推桿5和中間輪座4固定在支架6上。
調筆彎折繪筆15，使繪筆15偏折距離為O1A＝c-a，將軸腳1對準點O，直立軸腳1，捏緊定輪座體9不動，旋轉規(guī)柄8，使曲線規(guī)繞OO1所在軸線上下各擺動72°，并讓繪筆15在繪圖面上留下痕跡，所繪曲線是滿足上述方程的雙曲線中的一支。
根據(jù)不同需要，選擇不同的與定輪配匹的動輪，仿上述作圖過程，可繪出許多圓內旋輪線若不用中間輪，讓動輪直接與定輪嚙合，可繪出許多圓外旋輪線。
本發(fā)明不僅適合于曲線規(guī)，對于其它類似的曲線形成裝置，只要其采用了上述結構和上述使用方法，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種曲線規(guī)，由規(guī)柄、軸腳、繪筆、定輪、動輪和中間輪組成，定輪、動輪、中間輪可以是嚙合傳動齒輪或磨擦傳動的摩擦輪；定輪、動輪也可以是傳動帶傳動的帶輪，本發(fā)明的特征是裝有軸腳和固有規(guī)柄的支架與裝有定輪的座體活動連接，可以彎折的繪筆與可在支架上移動的推桿活動連接，動輪與繪筆上端為能裝拆卡式連接，一止動機構可將推桿固定在支架上。
2.根據(jù)權利要求1所述的曲線規(guī)，其特征在于該定輪是按直徑大小分層組成，且定輪與座體導鍵連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的曲線規(guī)，其特征在于該軸腳頂著彈簧，套接于旋柄內，旋柄與支架連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的曲線規(guī)，其特征在于套在繪筆上的螺帽與推桿螺紋連接，旋松螺帽，繪筆可在推桿上轉動，旋緊螺帽，繪筆固定在推桿上。
5.根據(jù)權利要求1、3、4所述的曲線規(guī)，其特征在于該止動機構是一個所說的旋柄，推桿上開有長形槽，該旋柄從此長形槽旋入支架，推桿可在支架上移動，旋緊該旋柄，可將推桿固定在支架上。
6.根據(jù)權利要求1、4所述的曲線規(guī)，其特征在于該止動機構是一個旋在支架上的螺釘，旋松螺釘，推桿可在支架上移動，旋緊螺釘，推桿被固定在支架上。
7.根據(jù)權利要求1、4所述的曲線規(guī)，其特征在于；該止動機構是一個僅在支架上轉動的螺桿，該螺桿與推桿螺紋連接，旋轉該螺桿，推桿可在支架上移動，停轉該螺桿，推桿固定在支架上。
8.根據(jù)權利要求1、4所述的曲線規(guī)，其特征在于該止動機構是一個旋在推桿上的螺釘，支架上與此螺釘相應位置處，開有一條長形槽，該螺釘從此長形槽旋入推桿，推桿在支架上移動時，該螺釘可沿長形槽移動，旋緊該螺釘，可將推桿固定在支架上。
9.根據(jù)權利要求1、4、5所述的曲線規(guī)，其特征在于該止動機構是一個裝在支架上的彈簧夾，該彈簧夾由壓板、扣條、調節(jié)螺釘和彈簧組成，支架上開一個與扣條橫斷面大小相應的孔，扣條從此孔穿入，里端可扣著推桿長形槽邊緣，外端與壓板連接，壓板一端與彈簧連接，另一端旋入調節(jié)螺釘，按壓壓板有彈簧一端，推桿可在支架上移動，不按壓壓板，推桿被扣條卡住，固定在支架上。
10.根據(jù)權利要求1-3所述的曲線規(guī)，其特征在于該定輪、動輪為齒輪或磨擦輪時，裝有中間輪，其輪座開有長形槽，所說旋柄從此長形槽旋入支架，旋緊該旋柄，可將中間輪座固定在支架上。
11.一種使用權利要求1-10所述的曲線規(guī)的方法是，將軸腳對準所繪圖旋轉中心，直立軸腳，捏緊定輪座體不動，旋轉規(guī)柄，其特征在于，包括下述步驟選擇該曲線規(guī)定輪配匹的動輪，使動輪半徑與定輪半徑之比等于一確定值(簡稱選輪)；移動該曲線規(guī)的推桿，確定動輪軸線與定輪軸線距離(簡稱定位)；彎折該曲線規(guī)的繪筆，確定繪筆端點至動輪軸線的距離(簡稱調筆)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種曲線繪圖規(guī),由規(guī)柄8、軸腳1、繪筆15組成,支架6與裝有定輪7的座體9活動連接,繪筆15與可在支架6上移動的推桿5活動連接,動輪13與繪筆15上端為能裝拆的卡式連接,內套接軸腳1的旋柄2可將推桿5、中間輪座4緊固在支架6上。本發(fā)明還公開了該曲線規(guī)的使用方法,通過選輪、定位、調筆步驟,可繪出合符條件的圓、橢圓、拋物線、雙曲線等許多圖形,有利于關于曲線的教學、研究及應用。
文檔編號B43L11/00GK1389352SQ01114
公開日2003年1月8日 申請日期2001年5月31日 優(yōu)先權日2001年5月31日
發(fā)明者嚴吉瑞 申請人:嚴吉瑞