[发明专利]一种可伸缩式多功能圆锥曲线规及绘图方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可伸缩式多功能圆锥曲线规及绘图方法，具体涉及一种集圆规、分规、椭圆规、双曲线规于一体的多功能圆锥曲线规。

背景技术

画圆、椭圆、双曲线是几何教师、学生、工程师经常遇到的事。而迄今为止，手工绘图仪器大多为圆规、两脚规、画线笔，其中圆规可以画出任意半径的圆或者圆弧，两脚规可以等分线段，模板可以描画出固定尺寸和固定曲率的椭圆、双曲线等图形。但是，现有绘图仪器无法绘制任意参数的椭圆、双曲线等圆锥曲线。传统画椭圆，双曲线的几何方法，费时费力，如传统的椭圆画法先确定长短半轴中心两点(焦点)，再确定轮廓线点，分段用圆规或曲线板连接，绘出的椭圆是近似椭圆，对于双曲线的绘制通常是通过使用直尺，圆规，通过描点画出曲线段近似做出双曲线，上述画法会使得作图效率和精度都较低。而市场上出现的圆规类绘图仪均存在功能单调的问题。

经检索，目前也已经存在较多能够实现多功能绘图的仪器，如专利申请号CN201210335173.X，公开了一种能够手工绘制椭圆、双曲线的曲规，该申请案由圆规支架、笔a、笔b组成。绘制椭圆或双曲线时，使用圆规支架和笔a或笔b，刻度带连接针头a，笔a或笔b、针头b，由拉环将刻度带固定在针头b上，笔a或笔b沿刻度带运动时，笔头a或笔头b即可绘制出部分椭圆或双曲线，同理，可绘制完整准确的目标椭圆或双曲线。

专利申请号CN01114757.1，公开了一种曲线规及其使用方法，该申请案规柄、轴脚、绘笔组成，支架与装有定轮的座体活动连接，绘笔与可在支架上移动的推杆活动连接，动轮与绘笔上端为能装拆的卡式连接，内套接轴脚的旋柄可将推杆、中间轮座紧固在支架上。该申请案通过选轮、定位、调笔步骤，可绘出合符条件的圆、椭圆、抛物线、双曲线等许多图形，有利于关于曲线的教学、研究及应用。

上述申请案均不失为一种实现多功能绘图的好方案，但上述申请案均存在结构复杂，制造成本高，且实际使用过程中，不便于调节的问题，仍需要进一步改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明为克服现有椭圆规、双曲线规使用不方便的问题，提供了一种可伸缩式多功能圆锥曲线规及绘图方法，本发明是一种操作简便、省时、省力的三脚两用多功能圆锥曲线规，结构简单，制作容易、使用方便，能准确绘制圆、椭圆、双曲线等曲线，还可作笔，量角器，直尺等使用。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种可伸缩式多功能圆锥曲线规，包括手柄、转轴、规腿一、规腿二、绘图杆和针脚杆，所述的绘图杆与规腿一活动连接，所述的针脚杆设置有两根，两根针脚杆均与规腿二活动连接；绘图杆的另一端设置有笔套，笔套与绘图杆活动连接，针脚杆的另一端设置有针套，针套与针脚杆活动连接。

作为本发明更进一步地改进，所述的绘图杆通过螺钉、螺帽与规腿一相连，该绘图杆包括中间杆、绘图杆上套杆和绘图杆下套杆，中间杆两端设置有外螺纹，绘图杆上套杆和绘图杆下套杆对应设置有内螺纹，绘图杆上套杆、绘图杆下套杆均与中间杆通过螺纹连接；所述的笔套与绘图杆下套杆也通过螺纹连接。

作为本发明更进一步地改进，所述的规腿二通过螺钉、螺帽与一连接件相连，该连接件上开设有弧形槽，两针脚杆的一端均通过螺钉、螺帽定位于该弧形槽中，两针脚杆能够沿弧形槽移动。

作为本发明更进一步地改进，所述的规腿二上开设有容纳槽，固定连接件的螺帽位于该容纳槽中，并能在容纳槽中旋转。

作为本发明更进一步地改进，两针脚杆的形状结构相同，均包括中间杆、针套、针脚杆上套杆和针脚杆下套杆，中间杆两端设置有外螺纹，针脚杆上套杆和针脚杆下套杆对应设置有内螺纹，针脚杆上套杆、针脚杆下套杆均与中间杆通过螺纹连接；所述的针套与针脚杆下套杆通过螺纹连接。

作为本发明更进一步地改进，所述的连接件为量角器，弧形槽沿量角器的圆周方向开设。

作为本发明更进一步地改进，沿量角器的直径方向开设有一矩形槽，该矩形槽的长度方向一侧设置有等毫米刻度。

作为本发明更进一步地改进，所述的曲线规还设置有软绳，该软绳可缠绕在绘图杆和/或针脚杆上，且绘图杆下套杆和笔套之间，针套和针脚杆下套杆之间设置有软绳缠绕凹槽。

本发明的一种可伸缩式多功能圆锥曲线规的绘图方法，利用上述的可伸缩式多功能圆锥曲线规，通过调节绘图杆和/或针脚杆伸缩，拆卸一根针脚杆；调换笔套、针套的位置，旋转量角器角度的随机组合操作，并利用有等毫米刻度的矩形槽和软绳，实现直线、角度、曲线、圆、椭圆、双曲线、等分线段的绘制。