一種學生用橢圓儀及使用方法
【專利摘要】一種學生用橢圓儀，屬于機構學范疇。使用時，先旋松壓緊螺母，松開儲帶輪中的尼龍帶，調整定儀上兩個定儀頭，使其距離為2c，c為橢圓焦點到圓心的距離；然后松開夾緊套，調整動儀伸縮桿的伸出長度，使動儀頭與定儀頭處在同一水平面上，然后旋緊夾緊套，使動儀伸縮桿固定；最后，旋轉調松螺釘，使動儀滑桿在旋轉橫臂上自由滑動，調整動儀頭頂端鉛芯與其相鄰定儀頭的距離為a-c，a為橢圓長軸長度的一半；然后旋緊壓緊螺母，調整完成；調整完畢后，尼龍帶長度不變且伸縮桿不再活動，然后將橢圓儀垂直于紙面放置，轉動旋轉橫臂180°后，完成半個橢圓，然后再調換兩個定儀頭的位置，旋轉180°，完成另外半個橢圓。
【專利說明】一種學生用橢圓儀及使用方法
【技術領域】
[0001]一種學生用橢圓儀，屬于機構學范疇，其能夠快速簡便地實現橢圓的畫法，可操作性強且經濟實用，屬于機械和設備領域。
【背景技術】
[0002]目前，圓規已普遍使用。不管是教師用圓規還是學生用圓規，其結構均較為簡單，操作方便，成為學習研究中必備的文具；然而，橢圓儀的發明使用卻有諸多限制，而橢圓又是學習和工程應用中較為常見的圖形，所以制造一種結構簡單，操作方便且精度適可的橢圓儀成為迫切需要；橢圓儀的成形原理主要有兩種，一種是根據橢圓定義“到兩焦點距離和為定值”的原理成形，另一種根據橢圓參數b2+c2 = a2的勾股弦關系來驅動分布于兩個垂直槽之間的滑塊實現，兩滑塊之間的距離保持不變，它們分別與連接桿用轉動鉸鏈連接，用此種方法亦可實現橢圓成形；前一種成型方法實現較為簡單，但缺乏必要的結構支撐，不易形成結構固定、調整方便且精度較高的機構，而后一種成形方法在目前存在的橢圓儀中使用廣泛，但其空間結構過于龐大，而且參數調整設置較為麻煩；本發明針對橢圓儀存在的局限，在普通圓規的基礎上進行改進，發明了一種新型的橢圓成型機構。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種結構簡單，經濟實用，且能夠快速簡便地實現橢圓作圖的橢圓儀機構。
[0004]本發明的目的是通過以下技術手段實現的:
定儀部分主要由定儀握桿、定儀壁、墊圈、上分度齒輪桿、緊固螺釘、下平行桿、垂直導向桿、壓緊螺母、儲帶輪、定儀頭組成。
[0005]定儀握桿連接固定在定義壁頂端；上分度齒輪桿和與之平行的下平行桿的上端通過銷軸固定在定義壁內側；緊固螺釘穿越定儀壁，另一端通過螺母連接，從而壓緊定儀壁，防止左右兩上分度齒輪桿之間齒輪嚙合接觸力過小，導致作圖時發生角度縮張；上分度齒輪桿和與之平行的下平行桿的下端通過垂直導向桿鉸鏈連接，垂直導向桿垂直于紙面；定儀頭上側分布有螺紋結構，下側布有階梯軸結構。壓緊螺母通過螺紋連接在定儀頭上；儲帶輪安裝在定儀頭上，下端受定儀頭階梯軸制約，因此不能下竄；同時其上側與壓緊螺母接觸，受壓緊螺母螺紋力的約束，故在橢圓規工作過程中不能上下竄動與左右旋轉，兩個儲帶輪之間通過纏繞在儲帶輪上的尼龍帶的連接。
[0006]進一步地，所述定儀握桿通過螺紋連接固定在定義壁頂端。
[0007]進一步地，所述銷軸兩側，即定儀壁內側均置有墊圈，可起到緩沖摩擦和放松作用。
[0008]進一步地，所述分度齒輪桿的上端具有3/5齒輪特征，在普通圓規中已有應用，為常規技術手段。
[0009]動儀部分主要由旋轉橫臂、調緊螺釘、彈簧預緊滑塊、彈簧、動儀滑桿、調松螺釘、夾緊套、動儀伸縮桿、動儀頭、儲帶輪、旋轉固定套和鉛芯組成。
[0010]動儀部分的旋轉橫臂與定儀握桿緊固連接；旋轉橫臂中間置有導向桿，彈簧預緊滑塊與動儀滑桿安裝在導向桿上，均能沿著旋轉橫臂滑動；彈簧也安裝在在導向桿上，兩端分別與彈簧預緊滑塊與動儀滑桿接觸；兩個調緊螺釘穿越旋轉橫臂并位于旋轉橫臂靠近定儀握桿的一端，起到壓緊彈簧預緊滑塊的作用，防止其在工作中發生滑動；兩個調松螺釘在旋轉橫臂的另一端并穿越旋轉橫臂，可起到調松動儀滑桿的作用，防止其在工作中發生卡死。
[0011]動儀滑桿的下端緊固在夾緊套其中的一個通孔內，動儀伸縮桿則固定在夾緊套的另一個通孔內，動儀頭通過螺紋與動儀伸縮桿下端連接，儲帶輪套在動儀頭上并且受動儀頭階梯軸限制；定儀頭階梯軸下側分布有螺紋結構，底端置有小孔，鉛芯放入動儀頭底部小孔后，旋轉固定套夾緊鉛芯，使其固定。
[0012]動儀部分的儲帶輪與相鄰的定儀部分的儲帶輪之間同樣通過纏繞在儲帶上的尼龍帶[23]的連接。
[0013]尼龍帶纏繞在三個儲帶輪上；工作時，定儀上的兩個儲帶輪固定，而動儀上的儲帶輪可以轉動。
[0014]本發明的優點和積極效果是:該機構結構簡單，制造容易，使用方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的三維立體圖。
[0016]圖2是本發明的定儀示意圖。
[0017]圖3是本發明的動儀示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖詳細敘述本發明的實施例；需要說明的是，本實施例是敘述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。
[0019]定儀部分主要由定儀握桿1、定儀壁2、墊圈3、上分度齒輪桿4、緊固螺釘5、下平行桿6、垂直導向桿7、壓緊螺母8、儲帶輪9和定儀頭10組成。
[0020]動儀部分主要由動儀橫臂11、調緊螺釘12、彈簧預緊滑塊13、彈簧14、動儀滑桿15、調松螺釘16、夾緊套17、動儀伸縮桿18、動儀頭19、儲帶輪20、旋轉固定套21和鉛芯22組成；另外，尼龍帶23纏繞在三個儲帶輪上；工作時，定儀上的兩個儲帶輪9固定，而動儀上的儲帶輪20可以轉動。
[0021]使用時，先旋松壓緊螺母8，松開儲帶輪9中的尼龍帶23，調整定儀上兩個定儀頭10，使其距離為2c，C為橢圓焦點到圓心的距離；然后松開夾緊套17，調整動儀伸縮桿18的伸出長度，使動儀頭19與定儀頭10處在同一水平面上，然后旋緊夾緊套17，使動儀伸縮桿固定；最后，旋轉調松螺釘16，使動儀滑桿15在旋轉橫臂上自由滑動，調整動儀頭19頂端鉛芯22與其相鄰定儀頭10的距離為a-c，a為橢圓長軸長度的一半，c為橢圓中心到焦點的距離；或調整鉛芯與另一端定儀頭的距離為a+c，然后旋緊壓緊螺母8，調整完成。
[0022]調整完畢后，尼龍帶23長度不變且伸縮桿不再活動，然后將橢圓儀垂直于紙面放置，轉動旋轉橫臂180°后，完成半個橢圓，然后再調換兩個定儀頭的位置，旋轉180°，完成另外半個橢圓。
[0023]橢圓儀工作時，彈簧一端緊抵動儀滑桿，使動儀滑桿具備向外側運動的趨向；但由于尼龍帶的限制，動儀滑桿在橢圓儀工作中始終保持緊繃狀態，而彈簧相應保持壓縮狀態；調整彈簧預緊滑塊在動儀橫臂槽中的位置可以設置彈簧預緊力；調緊螺釘可以確保彈簧預緊滑塊在橢圓規工作時保持緊固而不松動；調松螺釘則確保動儀滑桿在動儀橫臂槽中能夠自由移動而不卡死。
【權利要求】
1.一種學生用橢圓儀，其特征在于:所述橢圓儀由定儀部分和動儀部分組成； 定儀部分主要由定儀握桿、定儀壁、墊圈、上分度齒輪桿、緊固螺釘、下平行桿、垂直導向桿、壓緊螺母、儲帶輪、定儀頭組成； 定儀握桿連接固定在定義壁頂端；上分度齒輪桿和與之平行的下平行桿的上端通過銷軸固定在定義壁內側；緊固螺釘穿越定儀壁，另一端通過螺母連接，從而壓緊定儀壁，防止左右兩上分度齒輪桿之間齒輪嚙合接觸力過小，導致作圖時發生角度縮張；上分度齒輪桿和與之平行的下平行桿的下端通過垂直導向桿鉸鏈連接，垂直導向桿垂直于紙面；定儀頭上側分布有螺紋結構，下側布有階梯軸結構； 壓緊螺母通過螺紋連接在定儀頭上；儲帶輪安裝在定儀頭上，下端受定儀頭階梯軸制約，因此不能下竄；同時其上側與壓緊螺母接觸，受壓緊螺母螺紋力的約束，故在橢圓規工作過程中不能上下竄動與左右旋轉，兩個儲帶輪之間通過纏繞在儲帶輪上的尼龍帶的連接; 動儀部分主要由旋轉橫臂、調緊螺釘、彈簧預緊滑塊、彈簧、動儀滑桿、調松螺釘、夾緊套、動儀伸縮桿、動儀頭、儲帶輪、旋轉固定套和鉛芯組成； 動儀部分的旋轉橫臂與定儀握桿緊固連接；旋轉橫臂中間置有導向桿，彈簧預緊滑塊與動儀滑桿安裝在導向桿上，均能沿著旋轉橫臂滑動；彈簧也安裝在在導向桿上，兩端分別與彈簧預緊滑塊與動儀滑桿接觸；兩個調緊螺釘穿越旋轉橫臂并位于旋轉橫臂靠近定儀握桿的一端，起到壓緊彈簧預緊滑塊的作用，防止其在工作中發生滑動；兩個調松螺釘在旋轉橫臂的另一端并穿越旋轉橫臂，可起到調松動儀滑桿的作用，防止其在工作中發生卡死；動儀滑桿的下端緊固在夾緊套其中的一個通孔內，動儀伸縮桿則固定在夾緊套的另一個通孔內，動儀頭通過螺紋與動儀伸縮桿下端連接，儲帶輪套在動儀頭上并且受動儀頭階梯軸限制；定儀頭階梯軸下側分布有螺紋結構，底端置有小孔，鉛芯放入動儀頭底部小孔后，旋轉固定套夾緊鉛芯，使其固定。
2.如權利要求1所述的一種學生用橢圓儀，其特征在于:所述定儀握桿通過螺紋連接固定在定義壁頂端。
3.如權利要求1所述的一種學生用橢圓儀，其特征在于:所述銷軸兩側，即定儀壁內側均置有墊圈，可起到緩沖摩擦和放松作用。
4.如權利要求1所述的一種學生用橢圓儀，其特征在于:所述分度齒輪桿的上端具有3/5齒輪特征，在普通圓規中已有應用，為常規技術手段。
5.如權利要求1所述的一種學生用橢圓儀，其特征在于:動儀部分的儲帶輪與相鄰的定儀部分的儲帶輪之間同樣通過纏繞在儲帶上的尼龍帶的連接；即尼龍帶纏繞在三個儲帶輪上；工作時，定儀上的兩個儲帶輪固定，而動儀上的儲帶輪可以轉動。
6.如權利要求1所述的一種學生用橢圓儀的使用方法，其特征在于步驟如下:使用時，先旋松壓緊螺母，松開儲帶輪中的尼龍帶，調整定儀上兩個定儀頭，使其距離為2c，c為橢圓焦點到圓心的距離；然后松開夾緊套，調整動儀伸縮桿的伸出長度，使動儀頭與定儀頭處在同一水平面上，然后旋緊夾緊套，使動儀伸縮桿固定；最后，旋轉調松螺釘，使動儀滑桿在旋轉橫臂上自由滑動，調整動儀頭頂端鉛芯與其相鄰定儀頭的距離為a-c，a為橢圓長軸長度的一半，c為橢圓中心到焦點的距離；或調整鉛芯與另一端定儀頭的距離為a+c，然后旋緊壓緊螺母，調整完成；調整完畢后，尼龍帶長度不變且伸縮桿不再活動，然后將橢圓儀垂直于紙面放置，轉動旋轉橫臂180°后，完成半個橢圓，然后再調換兩個定儀頭的位置，旋轉180°，完成另外半個橢圓。
7.如權利要求6所述的一種學生用橢圓儀的使用方法，其特征在于:橢圓儀工作時，彈簧一端緊抵動儀滑桿，使動儀滑桿具備向外側運動的趨向；但由于尼龍帶的限制，動儀滑桿在橢圓儀工作中始終保持緊繃狀態，而彈簧相應保持壓縮狀態；調整彈簧預緊滑塊在動儀橫臂槽中的位置可以設置彈簧預緊力；調緊螺釘可以確保彈簧預緊滑塊在橢圓規工作時保持緊固而不松動；調松螺釘則確保動儀滑桿在動儀橫臂槽中能夠自由移動而不卡死。
【文檔編號】B43L11/04GK104275970SQ201410492426
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】朱偉, 姜桂林, 陳寧宇 申請人:常州大學