[实用新型]两脚椭圆规

说明书

本实用新型属于一种手工作图工具——椭圆规，特别是一种包括两个管脚，一个套筒，作图时两管脚有相对运动的两脚椭圆规。

现有技术画椭圆有许多不便之处。一般用圆规近似画，作图过程繁琐，精度不高。已有的十字形椭圆规使用携带不方便，不是很实用。

本实用新型的任务在于提供一种易于生产，使用携带方便的实用的椭圆规。

本实用新型采用两脚椭圆规方案。主要作图原理是：利用圆柱面与斜平面相交线为椭圆的性质，使铅笔头的运动同时受一定半径的圆柱面及纸平面的约束，画出椭圆。斜平面指与圆柱体轴线斜交的平面。纸平面相当于斜平面。

附图1为一优选实施例结构简图。

本实用新型结构参照附图1。两脚椭圆规由轴杆1，套筒2，作图杆3，“T”形针脚4，手持螺母5，螺套6、8，紧定螺母7、9，套筒上铰座中的铰销及齿条组成。其特殊之处在于：轴杆1为一表面光滑的细长圆柱杆，上端有一小段螺纹和手持螺母5连接，下端为一短针杆，其上有一小段螺纹与“T”形针脚4连接。套筒2结构参照附图2。套筒2上下端均有内螺纹与螺套6、8相连，筒壁对轴杆有一紧定螺母7，铰座中有一齿条在狭长区域10内，对齿条有一紧定螺母9。螺套6、8与轴杆1为光滑配合。套筒2套在轴杆1上可上下移动并旋转。作图杆3采用与上海中图实业公司“CG”圆规装铅笔的一脚相同的结构，只是上部稍短一点。作图杆3上端用铰销与套筒2上的铰座连接在一起。铰座中的齿条与作图杆3上端扇形齿轮啮合。通过旋紧紧定螺母9可固定齿条，从而固定作图杆3与套筒2的角度，也就是确定了作图杆3下端铅笔头到轴杆1轴线的距离。“T”形针脚4结构参照附图3。“T”形针脚4下端有四个针杆，中间一个针杆在其轴线上，周围三个针杆沿轴线投影成一个“T”。四个针尖点在同一个与针脚轴线垂直的平面上，三个针尖点在同一直线上。“T”形针脚4的作用是：中间一个针尖对正在椭圆中心保证轴线通过其中心：在同一直线上的另两个针尖对正在椭圆短轴线上时可使轴杆1投影在椭圆长轴线上。四个针尖均接触纸平面时可使轴杆垂直于纸平面。套筒2上部、“T”形针脚4上部、手持螺母5、螺套6、8、紧定螺母7、9均有直纹滚花。

用此两脚椭圆规画椭圆的几个关键问题是：(1)，铅笔头到轴杆1轴线的距离必须等于椭圆短半轴长，借助紧定螺母9可办到这一点。(2)，轴杆1必须投影在椭圆长轴线上，借助“T”形针脚4可作到这一点。(3)，轴杆1必须与纸平面保持一个固定角度不变，此角度的正弦值必须等于椭圆短半轴长与长半轴长的比值。在1、2条件下倾斜轴杆1并旋转套筒2，使铅笔头刚好位于椭圆一长半轴顶点，用一只手持住手持螺母5不动即可。(4)，作图范围受杆长限制。理论表明，套筒2在轴杆1上移动范围必须大于椭圆两焦点的距离，作图杆3的长度必须大于椭圆短半轴的长度。在此条件下再确定椭圆长半轴的作图范围。

画椭圆作图方法及过程如下：首先确定椭圆的坐标系。然后将“T”形针脚4中间的针尖对正椭圆的中心，将在同一直线上的另两个针尖对正椭圆短轴线，接着使铅笔头对正在一短轴顶点，旋紧紧定螺母9，上移套筒2并沿长轴线倾斜轴杆1，同时旋转套筒2直到铅笔头对正在一长半轴顶点，用一手持住螺母5不动，最后旋转套筒2使铅笔头在纸面上画出所需椭圆来。画圆有两种方法。第一种作图过程如下：使“T”形针脚4四个针尖均接触纸面，且中间一个针尖对正圆心，此时轴杆1垂直于纸面，按画椭圆同样的方法确定半径即可画圆。第二种方法：旋下“T”形针脚4，调整套筒2的位置，旋紧紧定螺母7即可使之成为一圆规。在画尺寸很小的点圆、点椭圆时应旋下“T”形针脚4，并适当弯曲作图杆3。

本实用新型结构简单，易于生产，使用携带方便，作图准确迅速，使用广泛，是一种实用的椭圆规。