專利名稱：多功能圓規(guī)的制作方法
多功能圓規(guī)屬教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域。主要用于幾何地理教學(xué)、行軍作戰(zhàn)、技術(shù)訓(xùn)練、野外勘查、交通運(yùn)輸、設(shè)計(jì)繪圖，能進(jìn)行三角函數(shù)的直觀計(jì)算和地圖上各種線路的長度測(cè)定，亦可做直尺、角尺、水平尺、數(shù)軸尺、量角器、測(cè)傾器、方位測(cè)定和時(shí)間顯示用。
傳統(tǒng)圓規(guī)的用途只是用來畫圓、畫弧、做等分點(diǎn)、截取線段、做垂線和角的平分線，幾何教學(xué)中還需配合直尺、角尺、量角器和數(shù)學(xué)用表等。功能單一，實(shí)難滿足各層次的需要。如中學(xué)生的幾何教育、圓和三角形占有極大的比例，而長方形、正方形、梯形、平行四邊形，只要在適當(dāng)?shù)牟课蛔龃咕€和角的平分線，也就具備了三角形的性質(zhì)和特點(diǎn)。可以說，圓和三角形是幾何學(xué)中的重要基礎(chǔ)和精髓。多少年來，幾何教育中，總是先把圖形畫出來，再進(jìn)行講解授課，但這樣畫出來的圖形畢竟是極其有限的，而且呆板、枯燥，形成本該形象化教育的課程而缺乏形象化教育。結(jié)果是，在角、弧沒有注明度數(shù)的情況下，即使成績較好的學(xué)生，也難以有正確的判斷。還值得一提的是在軍事技術(shù)課中，瞄準(zhǔn)的目標(biāo)和出膛的子彈是通過標(biāo)尺來調(diào)角命中率的，標(biāo)尺缺口、準(zhǔn)星和目標(biāo)要三點(diǎn)連成一線，而子彈飛行卻是以弧形線方式向前運(yùn)行，子彈發(fā)射點(diǎn)、準(zhǔn)星與目標(biāo)就是一個(gè)帶有三角形性質(zhì)和弧性質(zhì)三角形。但教員常因缺乏形象化講解而使只有初中或初中以下文化的戰(zhàn)士似懂非懂而影響訓(xùn)練成績，是戰(zhàn)士素質(zhì)升華的一大障礙。
地理是人類了解自然、戰(zhàn)勝自然的一門重要學(xué)問，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、交通運(yùn)輸、軍事行動(dòng)有著舉足輕重的作用。而現(xiàn)在的教學(xué)，對(duì)山脈、河流、道路、城市的位置和走向只能從經(jīng)緯線上加以粗略確定，而兩地間的實(shí)際距離，雖有比例尺，但都因線路曲曲彎彎，缺乏得心應(yīng)手的測(cè)量工具而無法計(jì)算準(zhǔn)確的距離……等等。這種粗放形的教學(xué)和囫圇吞棗似的學(xué)習(xí)很難使學(xué)生掌握精確的地理知識(shí)，嚴(yán)重的削弱了地理課程的重要性。這往往需要付出血的代價(jià)！象在對(duì)越自衛(wèi)反擊戰(zhàn)中，我某部6人陷入敵人重圍，緊急關(guān)頭，確因無法確定自己所在的位置和指揮部距離難以請(qǐng)求炮火的有效支援而全部陣亡。這看出我國教育部門向中學(xué)生展示教訓(xùn)的用心良苦和殷切期望。
三角函數(shù)課程中，除了三邊關(guān)系，即勾股定理比較好記外，正弦、余弦、正切、余切角即可使用字母A、B、C、D，又可以使用E、F、G、O，又僅僅是針對(duì)哪個(gè)角而稱為對(duì)邊和鄰邊的，產(chǎn)生即易學(xué)、也易混淆的弊病。但其做為一門科學(xué)知識(shí)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和國防建設(shè)中，具有極大、極廣的實(shí)用價(jià)值而成為中學(xué)生的必修課程和各行各業(yè)工匠所必須掌握的知識(shí)，中學(xué)生是人生積累知識(shí)、掌握知識(shí)的重要階段，地理、幾何知識(shí)掌握的程度如何，對(duì)參加經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)有著非常重要的意義?？梢哉f關(guān)系到人民生命財(cái)產(chǎn)安全和民族的興衰榮辱。
例如在抗美援朝戰(zhàn)爭中，擔(dān)任防空任務(wù)的一一七師三七高炮某班，在只剩下一個(gè)戰(zhàn)士，且沒有觀測(cè)員提供數(shù)據(jù)的條件下，將撲向指揮部實(shí)施轟炸的敵機(jī)擊落。三七炮是一種在裝好航路(與飛機(jī)飛行方向平行裝置)、速度、距離、俯仰角后就能自動(dòng)計(jì)算出提前量(即瞄準(zhǔn)鏡瞄準(zhǔn)的目標(biāo)與實(shí)際目標(biāo)這段距離，也就是說瞄準(zhǔn)鏡瞄準(zhǔn)的目標(biāo)與實(shí)際目標(biāo)同火炮的發(fā)射點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)三角形)。這位沉著無畏的戰(zhàn)士就是靠著對(duì)這個(gè)三角形掌握的精確水平，不但贏得了自身的生存，為戰(zhàn)役勝利做出了重要貢獻(xiàn)，也為民族的榮譽(yù)增添了一縷絢麗的光彩。
可見，時(shí)代要求每一個(gè)參加經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)者，必須有良好的文化素質(zhì)，尤其是軍人，對(duì)幾何、地理知識(shí)必須達(dá)到相當(dāng)?shù)木_水平。顯然，目前教學(xué)、繪圖、生產(chǎn)中使用的功能單一的圓規(guī)，難以滿足時(shí)代的要求。
本發(fā)明是要提供一種教學(xué)形象化、使用靈活方便化、計(jì)算簡單化、掌握幾何、地理知識(shí)迅速化、精確化、功能多用化，用于幾何、地理教學(xué)，并能進(jìn)行三角函數(shù)的直觀計(jì)算，地圖各種線路長度測(cè)定和方位測(cè)定。亦可做直尺、角尺、三角尺、水平尺、數(shù)軸尺、量角器、測(cè)傾器、方位、度量測(cè)定、密位和度量關(guān)系轉(zhuǎn)換和時(shí)間顯示用。適用于行軍作戰(zhàn)、技術(shù)訓(xùn)練、野外勘查、旅游、工程設(shè)計(jì)、交通運(yùn)輸和各行各業(yè)工匠的需要。從宏觀上奠定青少年知識(shí)的基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)性和靈活性，能推動(dòng)幾何知識(shí)、地理知識(shí)普及和應(yīng)用的新型圓規(guī)。
本發(fā)明多功能圓規(guī)的目的是通過三個(gè)組成部分來實(shí)現(xiàn)的一、方位測(cè)定和地圖各種線路長度測(cè)定儀組成的。
二、是多功能圓規(guī)的主體部分，主要用于三角函數(shù)的直觀計(jì)算，完成圓規(guī)的職能，水平測(cè)量、時(shí)間顯示、與測(cè)傾器支架結(jié)合進(jìn)行高度測(cè)量等，亦可做直尺、角尺、量角器、數(shù)軸尺使用，主要有插隼、固定點(diǎn)、定位針、規(guī)腿、畫筆、滑動(dòng)尺、水平珠、液晶電子表、條形量角器等部分組成。
三、由測(cè)傾器支架和包裝盒等部分組成。
第一部分是由指南針針盒、指南針針座、V形齒輪、數(shù)據(jù)盤、數(shù)據(jù)指針、A形齒輪、A形齒輪固定座等部分組成。用十字凹槽結(jié)合在多功能圓規(guī)十字凸起螺母上，以安取方便、簡單、不錯(cuò)動(dòng)為宜，與規(guī)腿配合，用以對(duì)方位的測(cè)定和對(duì)地圖上各種線路的長度測(cè)定。
指南針針盒采用圓柱體，但頂部邊緣可用弧線形，分上下兩部，可采用絲扣銜接法，材料選用透明、耐磨、常溫下不易變形的有機(jī)玻璃或人工水晶制成。這樣在測(cè)量地圖甲乙兩地角度時(shí)，可以清楚觀察到規(guī)腿與指南針是否保持平行狀態(tài)，十字凹槽設(shè)在金底中央部位。
指南針針盒的下部分。在適當(dāng)部位，設(shè)有一個(gè)環(huán)形的立壁，上帶有珠套，如果能達(dá)到相當(dāng)?shù)墓饣潭纫部梢圆粠е樘?，然后安裝上外部是V形的齒輪，它與A形齒輪咬合并能較容易轉(zhuǎn)動(dòng)，以A形齒輪在紙上滾動(dòng)，稍用力即可帶動(dòng)V形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)為宜，齒的規(guī)格采用相同的標(biāo)準(zhǔn)。齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即可通過設(shè)在V形齒上的數(shù)據(jù)指示針，將A形齒輪滾動(dòng)的長度反映在數(shù)據(jù)盤上，然后將數(shù)據(jù)盤上的數(shù)據(jù)乘上比例尺的實(shí)際長度，即可得出兩地的實(shí)際距離。
數(shù)據(jù)盤采用圓環(huán)式的，在指南針的盒壁上留有凸起，凸起上帶有三個(gè)小缺口，當(dāng)上下兩部分合在一起時(shí)，正好起固定作用，圓環(huán)式數(shù)據(jù)盤又限制V形齒輪使之不易錯(cuò)位，滑動(dòng)齒輪的固定座也設(shè)在指南針盒上下結(jié)合部位。數(shù)據(jù)盤采用12cm制，因?yàn)閳A周是360度，每cm所對(duì)應(yīng)的弧是30度，每mm所對(duì)應(yīng)的弧是6度，能方便計(jì)算，數(shù)據(jù)盤上的刻度要清晰，著色鮮明，便于觀看。
指南針結(jié)合在指南針針座上，在一定部位標(biāo)明東南西北方位。
在圖紙上或材料上測(cè)圓弧或角時(shí)，應(yīng)按下定位針，將針尖對(duì)準(zhǔn)圓心和角的端點(diǎn)，然后放平規(guī)體，將一規(guī)腿與角的一邊或角的端點(diǎn)重合，即可利用數(shù)據(jù)盤上的數(shù)據(jù)得出答案，也可以通過設(shè)在一個(gè)腿上刻有180度和3000密位的條形量角器，得出精確的答案，并直接進(jìn)行度量和密位關(guān)系的直接轉(zhuǎn)換。在地圖上測(cè)甲乙兩地偏差度時(shí)、應(yīng)以甲地為參照點(diǎn)，以南為O，轉(zhuǎn)動(dòng)另一規(guī)腿，即可得出精確的偏差度。如果將一規(guī)腿與飛機(jī)、船舶、車輛運(yùn)行方向平行，即可測(cè)出精確的航路、航向，用此方法，亦可精確地測(cè)出山脈、河流和道路的走向及方位。
這無疑增加了地理課程的趣味性，加深了地理知識(shí)的深度和廣度，且容易掌握，以適應(yīng)行軍作戰(zhàn)、技術(shù)訓(xùn)練、野外勘查、交通運(yùn)輸、地理教學(xué)的需要，尤其對(duì)深入不熟地區(qū)進(jìn)行偵察、及大風(fēng)、雨雪、濃霧和黑夜中行動(dòng)，都是極其有利的。
第二部分是多功能圓規(guī)的主體，在刻有長度單位，起源于同一個(gè)固定點(diǎn)的兩條腿上，一條配有定位針，一條配有畫筆筆座，畫筆的結(jié)合部分采用凹型，當(dāng)凹型的凹槽卡入筆座上的緊定螺稈，擰緊螺母，在筆座前圓型孔抱合下，即有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)固性，畫筆分兩類一類是鉛筆芯式的，分自動(dòng)鉛筆和粗心筆式兩種；一類是蘸水式的，分圓珠筆尖式和鴨嘴筆式兩種。鉛筆用于繪圖起稿，錯(cuò)了易改，蘸水式筆用于描畫，能保證版面清潔，畫筆的長度和直徑均采用相同的規(guī)格，筆座和定位針要保持一定的傾斜度，最好能保證畫圓半徑小時(shí)不低于1mm。筆座和定位針最好采用插接式，這樣在完成圓規(guī)職能后，即可將定位針座、畫筆筆座拔下，即縮小了體積，又方便了操作，便于包裝和攜帶。
本發(fā)明多功能圓規(guī)的兩腿固定點(diǎn)采用空心螺絲串接法。螺絲一面有法蘭，法蘭一面與規(guī)面平行，正面用帶有十字凸起的螺母緊固，空心螺母里設(shè)有一個(gè)帶鋼針的鐵柱或類似物。用以測(cè)量角、圓弧度量和地圖上測(cè)兩地偏差時(shí)定位用。以使其準(zhǔn)確。鐵柱上有一個(gè)平頂，平頂下帶有彈簧，定位時(shí)用手指向下按平頂，針尖對(duì)準(zhǔn)定點(diǎn)后手指移開，針尖即可恢復(fù)原位。十字螺母用以結(jié)合指南針針盒上的十字凹槽，當(dāng)多功能圓規(guī)與支架結(jié)合，用以測(cè)量高低時(shí)，可將固定點(diǎn)鐵柱拔出，換上固定螺桿，用帶手柄的螺母固定相應(yīng)松緊度時(shí)即可。
多功能圓規(guī)頂部采用弧型插隼方式?；⌒颓安堪灿幸龑?dǎo)弧，閉合后兩弧相接，有穩(wěn)定規(guī)體作用，當(dāng)兩腿呈180度時(shí)，引導(dǎo)弧從兩腿內(nèi)側(cè)孔穿入，內(nèi)側(cè)孔要穿插得當(dāng)。兩腿刻度起點(diǎn)只刻半圓，當(dāng)兩腿平行后，正好合成一個(gè)完整的圓。
如果把組成多功能圓規(guī)的圓點(diǎn)看作是圓心或一個(gè)角的頂點(diǎn)，把呈開一定角度的兩腿看成是圓心或一個(gè)角引出的兩條射線A和B，我們就可以通過鉚在A腿上固定部位刻有180度，3000密位的條形量角器，清楚觀察到兩射線所形成的角度的大小和變化，亦可以完成度數(shù)和密位量關(guān)系的轉(zhuǎn)換，這樣就能滿足使用度量和密位不同層次的需要。同時(shí)，由于規(guī)腿可緊可松，轉(zhuǎn)動(dòng)自如，機(jī)動(dòng)靈活，數(shù)據(jù)一看便知，可用來進(jìn)行角度觀察訓(xùn)練。精確的角度觀察能力，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中具有相當(dāng)實(shí)用價(jià)值。在條形量角器末端有一個(gè)稍厚于條形量角器的柄，當(dāng)兩尺呈180度時(shí)，可以通過設(shè)在孔道里松漲片或類似物，使A腿和B腿更加穩(wěn)固形成一條直尺，直尺刻度以固定點(diǎn)O為中心，數(shù)字由小到大向左右延伸，這又是一條數(shù)軸尺，使數(shù)學(xué)中的有理數(shù)形象化，能有效的加深學(xué)生的理解能力和記憶力，提高學(xué)習(xí)成績。同時(shí)在B尺上還設(shè)有水平珠，可以用來進(jìn)行水平測(cè)量，這又是水平尺。觀察水平能力，是許多工作的基礎(chǔ)知識(shí)，有著極大的實(shí)用性，如器具擺放、工程建筑、工匠做工、炮兵陣地構(gòu)筑等等，看來比較簡單，實(shí)際上有很大的難度，本發(fā)明多功能圓規(guī)通過對(duì)學(xué)生早期培養(yǎng)和訓(xùn)練，使學(xué)生順利適應(yīng)各種需要。多功能圓規(guī)還可以固定各種角度，來滿足各行工匠的需要，不必再使用功能單一的圓規(guī)了。
本發(fā)明多功能圓規(guī)在水平珠側(cè)旁設(shè)有一個(gè)能安裝電子表的位置。因?yàn)殡娮颖碜邥r(shí)準(zhǔn)確，觀察方便，帶有日歷，能單分單秒計(jì)時(shí)，使學(xué)生和受訓(xùn)者培養(yǎng)相當(dāng)強(qiáng)的時(shí)間觀念，能有效的強(qiáng)化訓(xùn)練成績，比較全面的提高素質(zhì)，事實(shí)表明，掌握知識(shí)和知識(shí)的應(yīng)用，不但要求全面、準(zhǔn)確，更要求發(fā)揮在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，如學(xué)生考試，本來可以做好的題，因氣氛緊張，在單位時(shí)間內(nèi)沒有得到充分發(fā)揮，落榜者數(shù)不勝數(shù)，又如高炮兵，臨戰(zhàn)氣氛更加嚴(yán)峻，敵機(jī)剎時(shí)即過，瞬間即可將陣地夷平，勝敗只在剎那間，強(qiáng)化時(shí)間觀念，是取得勝利的重要因素之一。
把固定點(diǎn)設(shè)為O，一規(guī)腿設(shè)為射線A，一規(guī)腿設(shè)為射線B，在OA，OB兩條射線上，可以定出無數(shù)個(gè)點(diǎn)，OA、OA1、OA2、OA3……或OB、OB1、OB2、OB3……連結(jié)AB、A1B1、A2B2、A3B3、……就可以得到無數(shù)個(gè)△AOB、A1OB1、A2OB2、A3OB3……如果AB、A1B1、A2B2、A3B3……也能象OA、OB一樣顯示長度，并且能知道其中兩個(gè)角的度數(shù)，它就等于具備顯示三角形全部數(shù)據(jù)的功能了。這是因?yàn)椤魅齻€(gè)內(nèi)角和等于180°，以△AOB為例∠A+∠B+∠O=180°180°-∠A=∠B+∠O或180°-∠A-∠B=∠O。
在多功能圓規(guī)結(jié)構(gòu)上，由于安裝了條形量角器，只要兩規(guī)腿有變化，我們很容易知道∠AOB的度數(shù)，如果組成三角形，再知道∠A的度數(shù)，就很容易知道∠B的度數(shù)了。
為了解決AB邊的長度顯示和∠A的度量顯示，使三角函數(shù)得到直觀計(jì)算，本發(fā)明多功能圓規(guī)設(shè)計(jì)了一條末端O始終于A腿刻度吻合，并能沿著A腿穩(wěn)定滑動(dòng)，且?guī)в?0°條形量角器的滑動(dòng)尺，這個(gè)滑動(dòng)尺的長度采用OA+OB的長度，以保證一個(gè)角小于180°大于179°時(shí)組成任意三角顯示全部數(shù)據(jù)的功能。滑動(dòng)尺中間有合頁式的接頭，貼近B腿時(shí)能保持挺直，不用時(shí)向有數(shù)據(jù)方向折疊，且能收入A腿內(nèi)，不影響其它功能的發(fā)揮。
滑動(dòng)尺是直觀計(jì)算三角函數(shù)的重要部件，關(guān)系到函數(shù)值的正確與否，為了保證實(shí)用性，本發(fā)明多功能圓規(guī)是這樣設(shè)計(jì)的在A尺內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)平行滑道，滑道采用半圓或三角以及其它能夠保持平行穩(wěn)定滑行的形狀，用螺釘或其它方式銜接在規(guī)體內(nèi)的規(guī)體上，用兩個(gè)帶有半圓或三角及能夠抱合的體形且易于滑動(dòng)的滑塊，滑塊帶有連結(jié)板，連結(jié)板帶動(dòng)滑尺，連結(jié)板與滑尺是用鉚釘鉚接但又能折合，鉚釘直徑正好切于規(guī)腿邊緣，滑尺末端有一個(gè)90度條形量角器，滑塊由手柄制動(dòng)，手柄通過兩滑道中間的透槽，與規(guī)腿背部凹形組成手柄滑道，在規(guī)體后部制動(dòng)，滑道末端，設(shè)嵌有和滑道一樣規(guī)格，并能使滑塊平穩(wěn)過渡在上面，然后僅用手柄即可將帶有滑道的滑塊體一起，沿著設(shè)有橫向滑道做橫向運(yùn)動(dòng)，可將折疊的滑動(dòng)尺收入A腿內(nèi)部。
為了計(jì)算和使用上的方便，本發(fā)明多功能圓規(guī)對(duì)構(gòu)成三角形的三角位置字母做了統(tǒng)一規(guī)定刻在多功能圓規(guī)相應(yīng)位置上，固定點(diǎn)O是因?yàn)槠渑c阿拉伯?dāng)?shù)字0相似，又是數(shù)軸尺上的正負(fù)分界，因此規(guī)定為O，為了觀看方便，O應(yīng)比其它數(shù)字大些，學(xué)有理數(shù)時(shí)，它是正負(fù)分界點(diǎn)，數(shù)字0，學(xué)習(xí)幾何時(shí)，它又是字母O。將圓規(guī)放平，展開180度時(shí)，右邊是數(shù)軸的箭頭方，箭頭形狀前端與字母A相似，因此規(guī)定為A，另一端則為B，合成三角形時(shí)，就是△AOB。
在學(xué)習(xí)和應(yīng)用三角函數(shù)時(shí)，以構(gòu)成多功能圓規(guī)AOB為例，當(dāng)∠O等于90。時(shí)，習(xí)慣上把∠A的對(duì)邊和斜邊的比稱為正弦，鄰邊和斜邊的比稱為余弦，對(duì)邊和鄰邊的比稱為正切，鄰邊和對(duì)邊的比稱為余切。用多功能圓規(guī)上的字母寫出它們的計(jì)算公式是AB=OB2+OA2]]>sinA=OBABcosA=OAAB]]>tgA=OBOActg=OAOB]]>這些公式還只限于解直角△。而通常的解題步驟中，還必須查函數(shù)表，象sin45o=22cos30o=32]]>雖然是常見的比值，但又不是確切的值，而利用多功能圓規(guī)來計(jì)算，只要拔正角度，利用好比例關(guān)系，就很容易得出正確的結(jié)果，如果用百分尺或千分尺來做輔助，誤差也就更小。
可見，多功能圓規(guī)不僅對(duì)研究、學(xué)習(xí)、應(yīng)用三角函數(shù)有著積極作用，而且對(duì)解任意三角形同樣具有省時(shí)、省力的作用。它利用自身構(gòu)造的優(yōu)勢(shì)，不但使學(xué)生清楚三角函數(shù)的原始由來和計(jì)算方法，而且為初學(xué)者提供了靈活機(jī)動(dòng)而且極為形象化的教育，掌握了三角函數(shù)的規(guī)律。這就必然激發(fā)學(xué)習(xí)者對(duì)幾何知識(shí)的興趣和愛好，同時(shí)又得到了簡易的計(jì)算方法。能有效的減少減輕初學(xué)者的難度和疲勞程度及學(xué)習(xí)時(shí)間，對(duì)文化程度不高又涉獵幾何知識(shí)的人也是極大的幫助，這對(duì)于推廣、普及幾何知識(shí)的應(yīng)用，具有深遠(yuǎn)意義。
第三部分是與多功能圓規(guī)組成測(cè)傾囂用的支架和包裝盒，主要用與對(duì)高度的測(cè)定，這主要是考慮到中學(xué)生幾何課程中，常因缺乏實(shí)用工具而取消高度測(cè)量這一課，也有制成簡易測(cè)傾器上課的，但制作比較困難，數(shù)量又少，很多學(xué)生難以親自動(dòng)手而造成缺乏實(shí)踐、理論模糊的弊病。高度測(cè)量在生產(chǎn)和建設(shè)中有著極廣泛的用途。了解周圍的山高地勢(shì)、樹木、建筑物高低是軍事行動(dòng)中基本常識(shí)，而軍事行動(dòng)中，不可能每個(gè)指戰(zhàn)員都配有精確的小平板儀，而多功能圓規(guī)則以體積小、便于攜帶、使用方便靈活特點(diǎn)又能基本上達(dá)到要求需要將受到使用者的歡迎。
為此，本發(fā)明多功能圓規(guī)利用結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，再配有一個(gè)線墜和支架，支架的底盤部分是包裝盒，包裝金頂部中央部分釘有一個(gè)空心，一面帶有半圓缺口的鐵板或類似物，能將支架底部L型固定板插入，然后將另一部分帶有合頁有半圓缺口的鐵板或類似物翻轉(zhuǎn)，抱住支架，支架采用分段插接式。材料用不易彎曲和變形的鍍鉻鋼管或硬塑類制成。支架上部分用Γ形固定測(cè)傾器主體，為防止磨損，抽出固定點(diǎn)空心螺中的鐵柱體，換上固定螺稈時(shí)，固定點(diǎn)兩側(cè)可加軟墊予以保護(hù)。使用時(shí)系好線墜，放平放穩(wěn)支架，即可進(jìn)行高度測(cè)量，具體辦法老師都會(huì)教給學(xué)生。包裝盒、支架都有高度刻線，便于測(cè)量時(shí)計(jì)算，包裝盒內(nèi)部設(shè)有海綿軟墊和各部件的位置。
使用多功能圓規(guī)主要是注意比例尺，做為一種工具，它的體積不可能過大，當(dāng)然根據(jù)特殊作用，如老師授課，軍事訓(xùn)練等，也可制成大些的。
本發(fā)明多功能圓規(guī)最好采用不銹鋼或耐磨、耐壓，常溫下不易變形的不銹鋼、有機(jī)玻璃、鋼化玻璃或人工水晶之類物制成。螺絲螺母和滑動(dòng)部分最好采用銅制品?？紤]到電子表、線墜、百分尺、畫筆或保養(yǎng)物如細(xì)絨布，螺絲刀等都是成型產(chǎn)品，不把它們納入附圖中，也不做單獨(dú)說明，至于包裝盒內(nèi)部相當(dāng)簡單，也不把其中構(gòu)造納入附圖，但在盒內(nèi)可以刻畫出三角函數(shù)公式、度量與密位量的轉(zhuǎn)換，為初學(xué)者提供些方便。
附圖中考慮到《專利法》要求，線性縮小2／3時(shí)能保證線性的清晰度，固附圖中的長度刻線只保留到5mm以上的單位，密位與度量也只起畫龍點(diǎn)睛作用，制作時(shí)還需保留一般尺和量角器的基本單位。
本發(fā)明多功能圓規(guī)對(duì)提高人類的文化素質(zhì)、普及和推廣幾何、地理知識(shí)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用，具有相當(dāng)?shù)姆e極意義。
本發(fā)明多功能圓規(guī)的具體結(jié)構(gòu)由附

圖1-8給出，圖9是包裝盒與測(cè)傾器支架的示意圖。
權(quán)利要求
1.多功能圓規(guī)屬教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域。主要用于幾何、地理教學(xué)、行軍作戰(zhàn)、技術(shù)訓(xùn)練、野外勘查、交通運(yùn)輸、設(shè)計(jì)繪圖，亦可做直尺、角尺、水平尺、數(shù)軸尺、量角器、測(cè)傾器、方位測(cè)定和時(shí)間顯示用。能進(jìn)行三角函數(shù)的直觀計(jì)算及地圖上各種彎曲線路的長度測(cè)定，該多功能圓規(guī)主要有以測(cè)量定位針(24)為中心固定的帶有長度刻線(4)的A、B兩規(guī)腿，并在A腿相應(yīng)部位鉚有180°和3000密位雙重刻線(12)的條形量角器(11)A腿上設(shè)有畫圓的定位針座(18)，B腿上設(shè)有筆座(17)同時(shí)在A腿內(nèi)設(shè)有能收起、放出的滑尺(13)構(gòu)成多功能圓規(guī)主體部分。其特征在于多功能圓規(guī)測(cè)量定位針(24)必須在AB兩腿長度刻線(4)端點(diǎn)O的中心部位，兩腿表面平行，長度刻線(4)必須在AB兩腿平面內(nèi)側(cè)，長度刻線(4)線頭相接，不得錯(cuò)位。構(gòu)成測(cè)量定位針(24)組成部分有空心螺絲和十字凸起螺母，要求十字凸起部分必須能結(jié)合方位測(cè)定器指南針盒(1)底部的十字凹槽上。AB兩腿O部以上部分采用插隼(23)結(jié)合方式?；瑒?dòng)尺(13)采用合頁(15)一面折合式，規(guī)腿外側(cè)采用直邊，同時(shí)有一個(gè)坡角，可做直尺(7)用，或測(cè)水平時(shí)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)AB兩腿O部處各有圓環(huán)凸凹，1／2凹處在長度刻線(4)內(nèi)部，1／2凸處在長度刻線外，厚度占規(guī)腿的1／2，用空心螺絲串接，空心螺絲底部有小法蘭(36)要求與規(guī)面平行，圓規(guī)的正面由十字凸起螺母控制松緊?？招穆葜械臏y(cè)量定位針(24)是一個(gè)圓形的平頂，平頂下是一個(gè)小圓柱體，末尾帶有鋼針。在空心螺頂部與圓形平面下面，有一個(gè)固定在平頂上的彈簧。用手指下按平頂，測(cè)量定位針(24)即出規(guī)面，松開手指，針尖即可恢復(fù)原位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)的條形量角器(11)應(yīng)用三點(diǎn)法或一體澆鑄固定在A腿上，并能平穩(wěn)地通過設(shè)在B腿上的弧形孔，弧形孔中可設(shè)松漲片類似物，當(dāng)條形量角器(11)末端柄進(jìn)入弧形孔時(shí)，即有相當(dāng)緊固性，以做測(cè)傾器時(shí)保持穩(wěn)定。條形量角器(11)上的刻度(12)采用度量和密位制兩種。以完成度量與密位之間量的轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)A腿內(nèi)部，設(shè)有兩個(gè)平行滑道(27)，滑道(27)采用半圓或三角以及其它能夠保持平行穩(wěn)定滑行的形狀，用螺絲釘或其它方式銜接在規(guī)體內(nèi)的規(guī)體上，用兩個(gè)帶有半圓或三角及能夠抱合的體型且易于滑動(dòng)的滑塊，滑塊帶有連接板(35)，連接板(35)帶動(dòng)滑尺(13)，連接板(35)與滑尺(13)是用鉚釘且能折合鉚接的，鉚釘?shù)闹睆秸们杏谝?guī)腿長度刻線(4)邊緣，滑尺(13)末端有一個(gè)90°條形量角器(5)，滑尺(13)與量角器(5)最好是一體的?；瑝K由手柄(34)制動(dòng)，手柄(34)通過兩滑道(27)中間的透槽，與規(guī)腿背部凹形組成手柄滑道(29)在規(guī)體后部制動(dòng)，滑道(27)末端，設(shè)嵌有和滑道(27)一樣規(guī)格，并能使滑塊平穩(wěn)過渡在上面，然后僅用手柄(34)即可將帶有滑道的滑塊體一起，沿著設(shè)有的橫向滑道(31)做橫向運(yùn)動(dòng)，將滑尺(13)根部拉入A腿內(nèi)部，折疊后即可將滑尺(13)收入滑尺槽(33)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)的定位針座(8)和筆座(17)向內(nèi)側(cè)保持一定傾斜度，以保證取半徑范圍。定位針座(8)上有緊固輪(9)畫筆筆座(17)上也有緊固輪(18)，當(dāng)鴨嘴式、圓珠芯式畫筆(20)，自動(dòng)鉛筆(21)粗心鉛筆(22)在畫筆座(17)圓筒抱合下，其凹槽部分緊抵畫筆座(17)上的緊定螺稈，按順時(shí)針方向擰緊筆座上緊固輪(18)即可，畫筆長、徑都必須采用相同的規(guī)格。定位針座(8)和畫筆座(17)都采用凹形與凸形(19)插接方式。在相應(yīng)部位也可以用螺稈頂緊。這樣當(dāng)圓規(guī)履行其它使命時(shí)，可將筆座(17)定位針座(8)拔下，便于操作，包裝和攜帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)在B尺上設(shè)水平珠(14)一個(gè)，除水平珠(14)兩端嵌接外，其余四面都能觀察到水平珠(14)的變化狀態(tài)。在水平珠(14)一側(cè)，設(shè)有能安裝電子表(16)一塊地方，對(duì)電子表(16)要求顯示清楚、準(zhǔn)確，可以單分單秒計(jì)時(shí)，其體積、形態(tài)必須符合安裝在規(guī)體內(nèi)的要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)的方位測(cè)定部分是由指南針盒(1)，長度數(shù)據(jù)盤(2)和A形滑動(dòng)齒輪(3)等組成的，指南針盒(1)為圓柱體，但邊緣可采用弧型，中間可用絲扣或螺釘開啟，指南針盒(1)正中部位是指南針座，在指南針盒(1)底的相應(yīng)部位，有一個(gè)圓環(huán)似的立壁，上設(shè)有珠套，能保證相當(dāng)光滑度的也可不用珠套，珠套外是V型齒輪，V型齒輪在圓環(huán)似的長度數(shù)據(jù)盤(2)限制下不能上下串動(dòng)，在指南針盒(1)邊壁設(shè)有A型滑動(dòng)齒輪(3)，A型滑動(dòng)齒輪(3)與V型齒輪咬合，當(dāng)A型滑動(dòng)齒輪(3)在地圖上滑動(dòng)時(shí)，即帶動(dòng)V型齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，V型齒輪數(shù)據(jù)指針即可指明滑動(dòng)齒輪(3)所走過的距離，把數(shù)據(jù)盤(2)上反映的數(shù)據(jù)乘上地圖比例尺達(dá)到的實(shí)際長度，即可得到所要求的距離。指南針盒(1)要求用透明材料制成，指南針盒(1)底部設(shè)有能結(jié)合十字凸起螺母的十字凹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)規(guī)腿長度刻線(4)O以上部分，應(yīng)采用插隼(23)方式結(jié)合，插隼(23)為片狀，插隼(23)上部弧型邊緣處可設(shè)有引導(dǎo)部分，當(dāng)A、B兩腿呈180°狀態(tài)時(shí)，插隼(23)沿著插隼道(25)從設(shè)在規(guī)腿內(nèi)側(cè)引導(dǎo)孔(26)伸出，但不易過長，與規(guī)面平行即可，插隼(23)應(yīng)在相應(yīng)部位留有弧型缺口，使規(guī)腿張開180°時(shí)，缺口處正好扣在固定點(diǎn)的空心螺稈上。
9.根據(jù)權(quán)利1-8所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)應(yīng)采用耐磨、耐壓，常溫下不易變形，能抗老化的不銹鋼、硬塑，有機(jī)玻璃、鋼化玻璃或人工水晶制成，或混合制成，螺母、螺釘(37)最好采用銅質(zhì)材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的裝置，其特征在于該多功能圓規(guī)有一個(gè)能銜接專供測(cè)傾器支架用的包裝盒，包裝盒上部中央部分釘有一個(gè)空心，一面帶有半圓缺口的鐵板或類似物，能將支架底部L型固定部分插入，然后將包裝金上部帶有合頁，有半圓缺口的鐵板翻轉(zhuǎn)，與另一半圓缺口抱住支架，支架采用不易彎曲，挺直的鋼管或硬塑之類物制成，采用分段插接式，上部Г型用以固定測(cè)傾器，為防止磨損，測(cè)傾器兩面可配軟質(zhì)保護(hù)墊，螺稈兩側(cè)用帶手柄的螺母松緊。支架和包裝盒應(yīng)設(shè)長度刻度線，各部卸下后即可全部收入包裝盒。盒內(nèi)應(yīng)配有線墜，供測(cè)傾器用。螺刀，細(xì)絨布供修理和保養(yǎng)用。盒內(nèi)最好配用百分尺一條。因鴨嘴筆，圓珠式筆(20)，自動(dòng)鉛筆(21)粗心鉛筆(22)，水平珠(14)，電子表(16)百分尺都是成型產(chǎn)品，只在規(guī)格上做了要求。
全文摘要
多功能圓規(guī)屬教學(xué)儀器技術(shù)領(lǐng)域。適用于幾何、地理教學(xué),三角函數(shù)的直觀計(jì)算和地圖線路長度測(cè)定。亦可做直尺、角尺、水平尺、數(shù)軸尺、量角器、方位測(cè)定和時(shí)間顯示用。其特征為:在起源于同一個(gè)固定點(diǎn)的A、B兩規(guī)腿上,組裝了滑動(dòng)尺、量角器、水平珠、指南針和長度測(cè)量輪、電子表、畫筆等。為行軍作戰(zhàn)、技術(shù)訓(xùn)練、交通運(yùn)輸、野外勘查,把地理、幾何知識(shí)應(yīng)用于其它技術(shù)領(lǐng)域提供一種體小靈便的新式工具。
文檔編號(hào)B43L13/00GK1291554SQ99120268
公開日2001年4月18日 申請(qǐng)日期1999年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月6日
發(fā)明者遲毓君 申請(qǐng)人:遲毓君