[实用新型]可绘椭圆和圆的三角板

说明书

本实用新型，属于教学或绘图用的绘图三角板。就申请人所知，目前三角板品种很多，但都是利用三角板面的空间，刻出常用的几何图形，配以不同的刻度线，增加它的功能，这些都属于静态的、固定的绘图。

本实用新型的目的，是突破现有三角板的静态性，使之动态地绘出各种离心率的椭圆及不同半径的圆，实施“规、矩”统一，为绘图提供出较完整的、动静兼备的简易工具，以解决当前椭圆规缺乏、绘图工具功能单一、零散等带来的绘图工作困难。

本实用新型是由含60°和45°的两块直角三角板及其上的五个齿轮圆孔和可取下的五个吻合的齿轮盘组成（图1、图2）。含60°的直角三角板上有半径为4：2：1的三个齿轮圆孔及盘（图1），含45°的直角三角板上有半径为2：1的两个齿轮圆孔及盘（图2）。五个齿轮圆盘是本实用新型的动态部件，其中1号与4号齿轮盘结构相同，2号、3号与5号齿轮盘结构相同。它们皆以相应的结构和附件形成盘面的活动孔眼，供绘圆和椭圆曲线之用。现对照附图详细说明如下：

图1：含60°的直角三角板结构及附件

图1－1半径为R的1号齿轮孔

1－2半径为R／2的2号齿轮孔

1－3半径为R／4的3号齿轮孔

1－9比例尺为1：1的刻度线

1－10比例尺为／2：1的刻度线（A60尺）

1－11比例尺为／2：1的刻度线（B60尺）

图2：含45°的直角三角板结构及部件

2－4半径为3R／4的4号齿轮圆孔

2－5半径为3R／8的5号齿轮圆孔

2－6比例尺为10＋2  17／4：1＝1.068：1的刻度线（A45尺）

2－7比例尺为10＋2  17／4：1＝0.331：1的刻度线（B45尺）

2－8比例尺为1：2的刻度线

图3：半径为R的1号齿轮圆盘

3－1活动孔眼板

3－2孔眼

3－3紧固螺丝

3－4孔眼板承轴

3－5孔眼槽

3－6孔眼定位槽

3－7定位针

图4：半径为3R／4的4号齿轮圆盘（结构同图3的1号齿轮盘）

图5：半径为R／2的2号齿轮盘的面盘

5－1等进螺线槽

5－2定位顶针

5－3盘心柱筒、内弹簧

5－7离心率刻度线

图6：半径为R／2的2号齿轮圆盘底座

6－4正交曲线槽

6－5顶针槽

6－6紧固螺丝及紧固槽

利用本实用新型，可以绘出各种离心率的椭圆，及同一离心率的三个（大、中、小）不同椭圆（见实施例1）。本实用新型的齿轮圆孔和齿轮圆盘在结构上采用了2：1这一特殊的半径比率，使它由内摆线方程中派生出“双弧短（长）辐内摆线”这一椭圆曲线，又由于本实用新型在结构设计上安排了三个“2：1”（1号孔与2号盘，2号孔与3号盘，4号孔与5号盘），由此便有同一离心率的大、中、小三个不同椭圆。这对于制图和教学来说，极为适用。因为椭圆的大小可借助比例尺予以表达。

基于立体几何和机械图绘图需要，本实用新型，由圆的直观图方程。

出发，在三角板边缘上给出了，六种专用比例尺（见图1、图2），其中A60，A45可由R得半长轴a，B60，B45可由R得半短轴b。亦可逆用。这对于直观图的绘制和计算是十分重要的。由此，本实用新型不仅是立体几何和机械制图的专用工具，也是平面和空间解析几何的不可缺少的绘图工具。

本实用新型，结构简单，成本低谦，融三角板、量角器、圆规、椭圆规功能于一身。在实践中，它将给教师、学生、工程技术人员带来极大的方便。尤其可满足国内外众多的中、小学师生的迫切教学需要。

下面给出4个实施例，以供使用参考。

例1，绘制椭圆离心率（e＝0.951）的椭圆    以椭圆制作器（2号齿轮盘）为例。3号、5号齿轮盘  用法同理。

取出2号齿轮盘，转动面盘，上、下盘曲线槽交汇出孔眼。调整孔眼位置于面盘上e读数0.951处。将2号盘置于1号圆孔内，使之啮合后，将笔尖插入孔眼，固定1号孔，驱使2号盘滚动，则笔尖即画出离心率e＝0.951的椭圆曲线（图7）。

注1，若上例之椭圆长轴与水平线正向夹角7°，则此椭圆即为圆的斜二测画法水平面上直观图。