專利名稱：比例規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量繪圖工具，特別是能按比例分割線段的工具。 技術(shù)背景在平面連桿機(jī)構(gòu)中，放大尺能把給定的圖案按特定比例描出，但不適于按比例分割線段，俄羅斯專利 1 993年12月15曰《RU2004459C1》公布了一畫黃金分割線的.T.貝.，此裝置是7連桿機(jī)構(gòu)，較本實(shí)用新型復(fù)雜，但卻不能合攏，只能在較小的范圍內(nèi)活動(dòng)。發(fā)明內(nèi)容在一條線段上求特定的點(diǎn)，如黃金分割點(diǎn)，中點(diǎn)等，用尺規(guī)作圖法比較麻煩，木實(shí)用新型根據(jù)特定的 要求制造，共有三個(gè)指示點(diǎn)，不用時(shí)裝置可處于合攏狀態(tài)，便于存放，用的時(shí)候，打開裝置，讓兩個(gè)指示 點(diǎn)指示在線段的兩側(cè)，則第二個(gè)指示針就指示在特定的點(diǎn)上。技術(shù)方案由長桿(AI)，長桿(BK)，短桿(DJ)，短桿(EH)，通過軸(AB)，軸(CD)，軸(EF)，軸(GH)連接而成的平 面機(jī)構(gòu)，其連接關(guān)系是這樣的軸(AB)連接長桿(A1)和長桿(BK)，軸(CD)連接長桿(AI)和短桿(DJ)，軸(EF)連接長桿(BK)和短桿(EH)， 軸(GH)連接短桿(DJ)禾I I短桿(EH)。如圖l所示，A， B， C， D， E， F， G， H， I， J， K是各個(gè)連桿的中心線勾各軸的中心線的 交點(diǎn)，I ， J , K為指示點(diǎn)。在機(jī)構(gòu)中，我們首先設(shè)定桿的K度關(guān)系A(chǔ)I=BK， CI=DJ, AC = EH，再根據(jù)實(shí)際在DJ 上靈活的選取一點(diǎn)G，設(shè)定DG二BF，從而同時(shí)確定了G在DJ間的位置和F在BK間的位置。在機(jī)構(gòu)中，對(duì)于軸的長度.我們首先設(shè)定AB的長度，再根據(jù)AB與其它軸的長度關(guān)系，設(shè)定其它軸 的長度，軸長關(guān)系是AB = CD + GH + EF在本實(shí)用新型中，每一軸的作用是連接兩桿，使兩桿保持一定距離，并使兩桿可沿軸在一定范圍內(nèi)作 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，四桿分屬于四個(gè)不同的互相平行的平面，故四桿可以運(yùn)動(dòng)到彼此夾角為 零的位置，這就是合攏位置。如圖l所示，若桿均為直桿，我們對(duì)桿的長度關(guān)系作進(jìn)一步設(shè)置-CD IC AB IAW為桿與軸相互垂直，AI二BK， CI-DJ， AC = EH， DG = BF且，^-i^二定值M AB IAIC IJ所以^ = !=定值14IA IK在圖l，圖2中，連接I K的虛線表示要繪制或測(cè)量的一條線段，其余二條相互平行的虛橫線分別表 示比例規(guī)打開時(shí)I、 J、 K二點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。若用數(shù)學(xué)語言簡要地說明它的道理，那就是如圖l，作輔助線連接I B， 二角形A I B相似T二角 形C I D，三角形B I K相似于二角形D I K，從而很容易的得出這個(gè)關(guān)系。這就是本實(shí)用新型的功能和作用特點(diǎn)能在任意的線段IK上確定一分點(diǎn)J，使！-定值M。IK比例規(guī)存在的另一種形式，即若改變上述的短桿長度和軸孔的位置，使得同樣也能達(dá)到與上述比例規(guī)相同的效果。如果桿是曲桿，所謂曲桿，即桿AC在C點(diǎn)以下，桿DJ在G點(diǎn)以下，桿BK在F點(diǎn)以下，桿本身設(shè) 置為彎曲或錯(cuò)位的形狀，使I， J， K三個(gè)指示點(diǎn)沿AB方向上有一段位移，而且只在AB方向上有位移， 設(shè)置位移的原則是I, J, K王點(diǎn)的間距比不變，即與直桿裝置的間距比是相同的，這樣也就保持I，J， K二點(diǎn)繼續(xù)保持在一條直線上，且保持M不變，是使1二定值M。IK設(shè)置曲桿的好處是， 一是可以使I， J， K三點(diǎn)在本實(shí)用新型合攏時(shí)更接近，以至丁會(huì)與一點(diǎn)，從而 達(dá)到測(cè)量更短距離的目的，而且肉為I， J, K-點(diǎn)都能沿AB方向移動(dòng)，在此過程中只要求其間距比不 變就行了，從而軸長比有了靈活的選擇空間.即在一定的軸長比下，通過設(shè)置曲桿使I， J， K三點(diǎn)的間 距比使得M值不變。


圖1是桿與軸的長度關(guān)系及軸孔位置示意圖。 圖2是一種設(shè)置曲桿時(shí)的桿與軸的長度關(guān)系及軸孔位置示意圖。 圖3是一種軸與桿連接方式的剖面圖。 圖4是一種軸與桿連接方式的剖面圖。 圖5是一種軸與桿連接方式的剖面圖。 圖6是一種軸與桿連接方式的剖面圖。 圖7是一種軸與桿連接方式的剖面圖。 圖8是一種軸與桿連接方式的剖面圖。 圖9是一種軸與桿連接方式的剖面圖。 圖10是黃金規(guī)打開狀態(tài)示意圖。 圖11是黃金規(guī)合攏狀態(tài)示意圖。 圖12是中分規(guī)打開狀態(tài)示意圖。 圖13是中分規(guī)合攏狀態(tài)示意圖。 圖14是次級(jí)比例規(guī)打開狀態(tài)示意圖。 圖15是次級(jí)比例規(guī)合攏狀態(tài)示意圖。 圖16是組合式比例規(guī)打開狀態(tài)示意圖。 圖17是組合式比例規(guī)合攏狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
在本實(shí)用新型中，軸不但起連接兩桿的作用，軸本身也確定了兩桿中心線的距離，軸的兩端可設(shè)置為 鉚釘或嫘桿，通過鉚釘或螺母把桿連接在一起，軸與桿的連接至少要有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副，以使兩桿可沿軸在一 定的范圍內(nèi)作相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與桿的連接及形式是多種多樣的，現(xiàn)僅舉兒例以說明如圖3，軸中間較粗，以使兩桿保持一定的距離，兩端較細(xì)，可穿過桿孔，另一段用螺帽固定或者鉚 釘固定，固定的松緊程度以能用手輕松打開裝置為宜。如圖4，軸中間的較粗部分是一軸套，而軸實(shí)際是一穿釘。如圖5 ，軸實(shí)際是一穿釘，兩桿中心線的間距靠桿本身所帶的凸緣。如圖6,兩桿的形狀不冋。如圖7，兩桿的厚度均等于兩桿中心間距時(shí)，兩桿相貼。 如圖8，兩桿內(nèi)側(cè)有沉孔。如圖9，兩桿外側(cè)有沉孔，使外側(cè)螺帽或者鉚釘頭部外露。 在具體的實(shí)施過程中，我們一般作如下的具體設(shè)置設(shè)置桿和軸的基本尺寸從而確定具體實(shí)施例的應(yīng)用方向，反映具體實(shí)施例的性質(zhì)，尺寸反應(yīng)實(shí)用新 型的形狀大小及M值。設(shè)置三個(gè)指示點(diǎn)根據(jù)需要設(shè)置三個(gè)指示點(diǎn)分別是指針的針尖還是插件的針尖或插件的筆尖。設(shè)置直桿還是曲桿根據(jù)需要選擇直桿或者曲桿，從而進(jìn)一步設(shè)置桿的形狀、長度、厚度、寬度，設(shè) 置各軸的形狀、長度以及與軸的連接方式，選擇G點(diǎn)在DJ上的位置和F點(diǎn)在BK上的位置。下面給出兒個(gè)具體實(shí)施例例1 ，黃金規(guī)圖1 0是打開狀態(tài)示意圖，圖1 1是合攏狀態(tài)示意圖。M=^^，在此可選擇近似值M二O. 6 18，為了使裝置簡潔明快，我們?cè)僮魅缦碌脑O(shè)置 2三個(gè)指示點(diǎn)均與桿設(shè)置為一體，指示點(diǎn)由桿端變細(xì)而成。 桿均為—宵.桿。軸長及位置關(guān)系EF=GH， AC=EH 桿厚度均等丁EF，這樣使桿DJ、桿GH、桿BK相貼。軸及連接方式可參見圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9，在此我們?cè)O(shè)置桿孔兩端均有沉 孔，使螺帽不外露也使軸CD、軸GH、軸EF三軸的中部不外露，軸AB中間外露，它的直徑等于 桿的寬度，這樣看起來更和諧。規(guī)格以A I長度表示，可以有2 0厘米長，5 0厘米長，l米長等?，F(xiàn)以2 0厘米為例，可選擇桿寬均為l厘米，厚度O. 5厘米，軸為雙頭鉚釘，宵徑O. 5厘米，軸 AB外有一直徑為1厘米的軸套。材料一般用合金銅，不銹鋼等，也可用竹木塑料制造。在本實(shí)施例中，若改變上述的短桿長度和軸孔的位置，即N^^^同樣也能測(cè)畫黃金分割點(diǎn)，是2黃金規(guī)的另一種形式。 由于各實(shí)施例結(jié)構(gòu)等有諸多相似，故參照黃金規(guī)，再簡要敘述其它兒個(gè)實(shí)例。 例2 :中分規(guī)圖1 2是打開狀態(tài)示意圖，圖1 3是合攏狀態(tài)示意圖。M=i，為了使裝置簡潔明快，我們?cè)僮魅缦碌脑O(shè)置2三個(gè)指示點(diǎn)均與桿設(shè)置為一體，指示點(diǎn)由桿端變細(xì)而成。軸中間部分直徑等于桿寬。桿均為直桿。軸長長及位置關(guān)系CD=EF=GH AC=2BH，桿AI設(shè)置為曲桿。 桿厚度均等于EF,這樣使桿AI、桿DJ、桿EF、桿BK相貼。 例3:次級(jí)比例規(guī)圖l 4是打開狀態(tài)示意圖，圖l 5是合攏狀態(tài)示意圖。在此的裝置是復(fù)合型的比例規(guī)，即在一個(gè)四桿構(gòu)成的比例規(guī)的基礎(chǔ)上，以桿C I 、桿DJ為次級(jí)長桿， 在其間設(shè)置次級(jí)軸和兩個(gè)次級(jí)短桿，從而增加了一個(gè)新的指示點(diǎn)，以同樣的方法還能再增加次一級(jí)的 指示點(diǎn)，在理論上可增加很多這樣的指示點(diǎn)以致無窮，本例一共裝置有五個(gè)指示點(diǎn)，可以把一個(gè)線段 分出二分之一、三分之一、五分之一。例4:等方圓規(guī)閣l 6是打開狀態(tài)示意圖功能是畫一個(gè)圓，使圓的面積等于一個(gè)正方形的面積M = +， 二個(gè)指示點(diǎn)設(shè)置為三個(gè)可拆卸的插件，本例中的插件帶一爪形器，通過一內(nèi)部有錐度的螺母，固定相應(yīng)的物件，左右兩邊的插件固定一鋼針，中間的插件固定一鉛芯。 右端桿下端設(shè)置一偏心的鉸鏈，使其連接的插件可以在一定范圍轉(zhuǎn)動(dòng)。 左端桿上端設(shè)置一手柄，繪圖時(shí)捻動(dòng)手柄用以畫圓。使用情況是這樣的把右端插件順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到底，插件與桿成一直線，用手打開裝置，使左右兩鋼針 截取特定的距離，設(shè)以這段距離為邊長的正方形面積為S，把右端的插件逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，為的 是不影響以后的畫圓，畫圓時(shí)以左端鋼針為圓心，捻動(dòng)手柄，中間鉛芯便能畫出圓，這個(gè)圓的面積也 為S。例5,組合式比例規(guī)，圖17是合攏狀態(tài)示意圖。本實(shí)例的特點(diǎn)是有兩套或者兩套以上的不同長度的插件，插件指針在合攏狀態(tài)時(shí)交于一點(diǎn)，插件安裝 到桿上，可以看作是桿的延長，三個(gè)插件與桿以總體看待，其效果是，左右兩桿為曲桿，中間的為直桿，不同長度的插件分別與桿結(jié)合，分別可以把一線段分成不同的比例，如實(shí)線部分所繪裝置中M=l，拆下2實(shí)線部分所繪的插件，更換虛線部分所繪插件，則M二1。權(quán)利要求1、一種比例規(guī)，由長桿(AI)，長桿(BK)，短桿(DJ)，短桿(EH)，通過軸(AB)，軸(CD)，軸(EF)，軸(GH)連接而成的平面機(jī)構(gòu)，桿上軸孔的位置和桿的長度關(guān)系體現(xiàn)為AI＝BK，CI＝DJ，AC＝EH，BF＝DG，其中(I)、(J)、(K)為指示點(diǎn)，其特征是a軸(AB)連接長桿(AI)和長桿(BK)，軸(CD)連接長桿(AI)和短桿(DJ)，軸(EF)連接長桿(BK)和短桿(EH)，軸(GH)連接短桿(DJ)和短桿(EH)，軸的長度關(guān)系選取AB＝CD+EF+GHb桿上軸孔的位置和桿的長度關(guān)系選取不同的數(shù)值，會(huì)得到不同的比值M，其中<maths id="math0001" num="0001" ><math><![CDATA[ <mrow><mi>M</mi><mo>=</mo><mfrac> <mi>IJ</mi> <mi>IK</mi></mfrac><mo>=</mo><mfrac> <mi>IC</mi> <mi>IA</mi></mfrac> </mrow>]]></math> id="icf0001" file="Y2006201702740002C1.tif" wi="20" he="8" top= "58" left = "167" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/></maths>
2 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的比例規(guī)，其特征是指示點(diǎn)為指針的針尖或者筆尖。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比例規(guī)，其特征是機(jī)構(gòu)上端設(shè)置一手柄。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比例規(guī)，其特征是以桿(CI)、桿(DJ)為次級(jí)長桿，在其間設(shè)置次級(jí)短桿， 從而設(shè)置次級(jí)指示點(diǎn)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的比例規(guī)，其特征是M=^i
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的比例規(guī)，其特征是M=^~^
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的比例規(guī)，其特征是M=1
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的比例規(guī)，其特征是M=-2
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的比例規(guī)，其特征是M=I3
10、根據(jù)權(quán)利要求5所述的比例規(guī)，其特征是M=i
專利摘要比例規(guī)是一種繪圖工具，在一條線段上求特定的點(diǎn)，如黃金分割點(diǎn)，中點(diǎn)等，用尺規(guī)作圖法比較麻煩，本實(shí)用新型根據(jù)特定的要求制造，由長桿(AI)，長桿(BK)，短桿(DJ)，短桿(EH)，通過軸(AB)，軸(CD)，軸(EF)，軸(GH)連接而成的平面機(jī)構(gòu)，桿上軸孔的位置和桿的長度關(guān)系體現(xiàn)為AI＝BK，CI＝DJ，AC＝EH，BF＝DG，軸的長度關(guān)系選取AB＝CD+EF+GH，其中(I)、(J)、(K)為指示點(diǎn)，M=IJ/IK=IC/IA是一個(gè)定值。
文檔編號(hào)B43L9/00GK201172337SQ20062017027
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者王巖澤 申請(qǐng)人:王巖澤