一种自带刻度的圆规的制作方法

本实用新型涉及圆规领域，尤其涉及一种自带刻度的圆规。

背景技术：

圆规是用来绘制圆或圆弧的工具，常用于尺规作图，圆规通常包括圆规头、可转动地设于圆规头上的针脚和铅脚，圆规画圆时，用手拉开针脚和铅脚，通过卡尺测量，使得针脚和铅脚的长度为圆的半径，通过圆规在纸上画圆，在尺子上测量针脚和铅脚的距离，针脚和铅脚为倾斜状态，容易出现误差，导致画圆不准确，且有些尺子存在印刷不准确的情况，导致测量存在误差，难以画出精确的圆，且测量后的针脚和铅脚有可能会出现偏移的情况，容易出现在画图过程中画出的一个圆存在不同的半径的情况，即画的圆不够圆，且画较小的圆时，针脚和铅脚的距离难以达到精确，针脚和铅脚有可能受力改变距离，导致画出的圆不精确，这种方式画圆，需借助尺子，增加了测量的步骤，画圆效率低。有些圆规上设有刻度，可通过刻度定位针脚和铅脚的距离，然而带有刻度的圆规往往不精确。

中国专利申请号：201821370508.0，公开了一种圆规，包括圆规柄、圆规颈、定位脚、画脚，圆规柄连接在圆规颈上，定位脚的上部和画脚的上部枢轴连接且旋转轴沿水平方向延伸，定位脚的下端为圆规尖，画脚的下端为画笔，圆规颈固设在画脚的顶端，圆规颈的上端部为球头，圆规柄下部具有与球头相配合的球形内腔，球头能够万向转动地嵌设在球形内腔中，圆规柄能相对圆规颈万向地转动，使用时手指只要握住圆规柄，通过手腕的连续扭动，可以一次将圆画完整，相比于现有技术通过手指头的搓动画圆。该圆规画圆时，需采用尺子定位圆规尖和画笔的距离，携带量具不便，画圆速度慢，且有可能存在测量圆规尖和画笔的距离不准确的情况，画圆效率低。

中国专利申请号：201820773204.2，公开了一种带刻度的圆规，包括带有针尖的转轴、带有笔头的刻度盘，针尖的中部与刻度盘的中部通过铰链铰接在一起，刻度盘呈倒l形，刻度盘的上部设置有刻度，转轴对应刻度的位置设置有透明读数区，转轴的上部与刻度所在的刻度盘之间设置有连接机构。该圆规通过设置的带有刻度的刻度盘，便于通过在圆规上量取所需要的半径值，直接画出指定半径的圆。然而该圆规画圆时，转轴为倾斜的状态，手握转轴旋转不易旋转，且旋转时，转轴与刻度之间容易发生转动，容易导致画圆不准确的情况。

中国专利申请号：201620095082.7，提供了一种带刻度的圆规，包括圆规柄、圆规壳套，第一圆规支脚、第二圆规支脚、圆规尖和铅笔，所述圆规柄连接在圆规壳套顶壁的中央，第一圆规支脚的上端、第二圆规支脚的上端均连接圆规壳套，圆规尖连接第一圆规支脚的下端，铅笔连接第二圆规支脚的下端，所述圆规壳套内还包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一齿轮轴、第二齿轮轴、第三齿轮轴、第四齿轮轴和第五齿轮轴。该圆规设有第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮，五个齿轮相互配合结构较为复杂，不仅不易生产安装，生产成本高，且齿轮越多，多个齿轮之间的传动的误差越大，实际画圆的精度不高。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种自带刻度的圆规。其解决了圆规依赖量具测量半径进行画圆，画圆效率慢，携带量具不便，以及因量具误差造成画圆不准确的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种自带刻度的圆规，包括圆规头，圆规头上可转动地设有针脚和铅脚，所述针脚底部设有一圆规针，所述铅脚底部设有一铅芯，所述针脚顶部设有第一连接部，所述第一连接部上设有第一定位孔，所述铅脚顶部设有第二连接部，所述第二连接部上设有第二定位孔，所述第一连接部和所述第二连接部上分别设有凸点；所述圆规头上设有一安装口，所述安装口内水平旋转地设有刻度件，所述刻度件上标有刻度，所述圆规头上设有指向刻度的指示标识，所述刻度件螺纹连接一定位机构，所述定位机构包括螺纹连接于刻度件的螺杆、连接于螺杆底部的定位板，所述定位机构可做升降运动，所述定位板中部设有垂直设置的长孔，所述定位板上位于长孔两侧对立地设有小孔，两个所述凸点分别插设于两个所述小孔，两个所述凸点分别可转动且可横向移动的插设于两个所述小孔，所述第一连接部可转动的抵靠于定位板的其中一面，所述第二连接部可转动的抵靠于定位板的另一面，所述圆规头上设有固定件和至少一个固定孔，所述固定件穿过第一定位孔、长孔、第二定位孔和固定孔。

进一步的：

所述刻度件包括螺纹连接于螺杆的螺母、可转动套设于螺纹外侧壁的刻度圈。

所述刻度圈内侧壁设有至少一个筋条，所述螺母外侧壁上设有正整数个与筋条配合的防滑条。

所述螺母顶面为向上凸起弧面结构，所述螺母底部为向下凸起的弧面结构，所述安装口底部和顶部设有与螺母对应的弧槽。

所述小孔为长圆孔。

所述圆规头内位于安装口下方设有一开口向下的腔体，所述圆规头内设有导通于腔体和安装口的通口，所述定位板位于通口下方，所述螺杆贯穿通口连接于所述刻度件，所述固定孔导通于腔体。

所述圆规头顶部设有一手持部，所述手持部内垂直地设有升降槽，所述升降槽导通于安装口，所述螺杆延伸至升降槽内。

所述圆规头上位于安装口处设有一锁盖，所述锁盖上设有至少两个卡点，所述圆规头上设有与卡点对应的卡槽，所述卡点可拆卸地插设于卡槽。

所述固定件为螺钉，所述螺钉通过螺帽固定于圆规头。

所述铅脚上可拆卸地设有一自动出芯机构，所述铅芯设于自动出芯机构。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型圆规上设有刻度件，使用圆规时，拉动针脚和铅脚，第一连接部和第二连接部分别以第一定位孔(或第二定位孔)为圆心转动，第一连接部上的凸点转动且沿着小孔横向移动，第二连接部上的凸点转动且沿着小孔横向移动，两个凸点对立运动，两个凸点转动过程中分别向上顶起定位机构，定位机构向上移动，定位机构螺纹连接于刻度件，螺杆向上移动同时带动刻度件旋转，刻度件上的数值即为圆规针和铅芯之间距离的数值，这种方式，省略尺子测量圆规针和铅芯的步骤，提高了画圆的效率；定位机构上的长孔上穿设定位件，长孔可相对定位件上下移动，长孔具有限位的作用，同时，两个凸点分别可转动且可横向地移动于两个小孔，凸点也具有限位的作用，当刻度圈数值为零时，圆规两脚为闭合状态，定位件抵靠于长孔上端，两个凸点分别抵靠于小孔靠近长孔的一端，当圆规两脚打开时，定位件相对于圆规头向上移动，定位件带动两个针脚向上移动，同时，小孔旋转且沿着小孔朝远离长孔的方向横向移动，当刻度圈数值为最大值时，圆规两脚为张开最大角度，定位件抵靠于长孔下端，两个凸点分别抵靠于小孔远离长孔的一端，凸点也具有限位的作用，双重限位结构，可保护凸点和定位件，防止凸点和定位件受力过大变形或磨损；定位机构升降过程中，固定孔圆心(或第一定位孔圆心、或第二定位孔圆心)、两个凸点圆心的连接点始终形成等腰三角形的稳定结构，不仅使得定位机构垂直升降较为稳定，可实现针脚和铅脚对称的运动，圆规针和铅芯之间的距离与刻度圈的数值一致，画圆的误差小，且圆规画圆旋转的过程中，针脚和铅脚之间的角度不会发生变化，可画出较为精确的圆；只采用螺杆带动刻度件旋转的方式，一种传动方式，结构简单，且采用螺杆传动的方式不仅精确度高，且圆规画圆旋转的过程中，针脚和铅脚之间的角度不会发生变化，可画出较为精确的圆；第一连接部可转动的抵靠于定位板的其中一面，所述第二连接部可转动的抵靠于定位板的另一面，这种结构使得针脚和铅脚转动时，不容易发生偏移；进一步的，若刻度件在装配后不可调节刻度归零，在装配圆规时，螺杆与刻度件螺纹连接时，定位机构上升至第一定位孔和第二定位孔与固定孔重合时，需将固定件插入第一定位孔、第二定位孔和固定孔进行固定，此时，指示标识应指向刻度件的数值0，这种方式的装配难度较大，也可再装配完毕后，在圆规头上画出或贴上指示标识，这种装配方式指向0的指示标识难以在圆规的中线处，给使用者读数带来了不方便，容易产生误差，且影响圆规的美观，且这种调配方式有可能刻度件的角度偏移较大，人无法从安装口看到0刻度，此时需重新装配，给装配带来了不便，本实用新型的刻度件包括螺纹连接于螺杆的螺母、可转动套设于螺纹外侧壁的刻度圈，可在圆规装配后，保持针脚和铅脚为闭合状态，通过旋转刻度圈，使得刻度圈与螺母相对旋转运动，使得刻度圈的0刻度对准指示标识，手动归零，在使用时，当刻度圈不准确时，可手动进行归零，简单实用；进一步的，筋条和防滑条的配合，增加了刻度圈与螺母的摩擦力，使得刻度圈与螺母之间不容易发生相对运动，保证了测量的准确；螺母顶面为向上凸起弧面结构，所述螺母底部为向下凸起的弧面结构，螺母转动时，可减少螺母与弧槽之间的摩擦力；进一步的，小孔为长圆孔，有利于凸点横向移动于小孔，使得凸点相对于小孔横向水平运动，较少测量的误差；进一步的，螺杆可升降于升降槽和通口，升降槽和通口处的内壁不仅具有导向的作用，且升降槽和通口处的内壁对螺杆具有水平方向支撑的作用，可减少螺母与螺杆之间的作用力，降低螺母和螺杆之间的磨损，同时防止螺杆变形；进一步的，圆规头锁盖可通过卡点和卡槽固定，圆规整体结构简单，由圆规头、针脚、铅脚、刻度件、定位机构组成，易安装拆卸，当某个零部件坏时，可进行拆卸安装，生产成本低；进一步的，铅脚上可拆卸地设有一自动出芯机构，自动出芯机构可自动调节铅芯的长度，不需要人工手动调节铅芯的长度，提高了画圆的效率，且自动出芯机构，防止铅芯过长或者铅芯过短导致铅芯下端与圆规针下端的实际距离与刻度件上的距离产生一定的误差，自动出芯机构的设置使得圆规可画出更精确的圆。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是图1的后视图；

图4是圆规打开状态的结构示意图；

图5是图4的剖视状态结构示意图；

图6是本实用新型的分解状态结构示意图；

图7是本实用新型另一视角的分解状态结构示意图；

图8是刻度件俯视放大分解状态的俯视图；

图9是圆规上设有自动出芯机构的结构示意图；

图10是圆规和自动出芯机构的分解图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

参考图1至图8，本实施例提供一种自带刻度的圆规，包括圆规头1，圆规头1上可转动地设有针脚2和铅脚3，针脚2底部设有一圆规针20，铅脚3底部设有一铅芯30，针脚2顶部设有第一连接部21，第一连接部21上设有第一定位孔211，铅脚3顶部设有第二连接部31，第二连接部31上设有第二定位孔311，第一连接部21和第二连接部31上分别设有凸点4；圆规头1上设有一安装口11，圆规头1内位于安装口11下方设有一开口向下的腔体12，圆规头1内设有导通于腔体12和安装口11的通口13；圆规头1上位于安装口11处设有一锁盖10，锁盖10上设有至少两个卡点101，圆规头1上设有与卡点101对应的卡槽102，卡点101可拆卸地插设于卡槽102，锁盖10和圆规头1上分别对立地设有观察口100，观察口100导通于安装口11；安装口11内可水平旋转地设有刻度件5，刻度件5包括螺母51、可转动套设于螺纹外侧壁的刻度圈52，刻度圈52上标有刻度，圆规头1上设有指向刻度的指示标识14，刻度圈52内侧壁设有三个筋条521，螺母51外侧壁上设有正整数个与筋条521配合的防滑条511，螺母51顶面为向上凸起弧面结构，螺母51底部为向下凸起的弧面结构，安装口11底部和顶部设有与螺母51对应的弧槽111；刻度件5螺纹连接一定位机构6，定位机构6包括螺纹连接于螺母51的螺杆61、连接于螺杆61底部的定位板62，定位板62位于通口13下方，螺杆61贯穿通口13连接于刻度件5，圆规头1顶部设有一手持部15，手持部15内垂直地设有升降槽151，升降槽151导通于安装口11，螺杆61延伸至升降槽151内；定位板62中部设有垂直设置的长孔621，定位板62上位于长孔621两侧对立地设有小孔622，两个凸点4分别插设于两个小孔622，两个凸点4分别可转动且可横向移动的插设于两个小孔622，小孔622为长圆孔，第一连接部21可转动的抵靠于定位板62的其中一面，第二连接部31可转动的抵靠于定位板62的另一面，圆规头1上设有固定件16和两个固定孔17，固定孔17导通于腔体12，固定件16穿过第一定位孔211、长孔621、第二定位孔311和固定孔17，固定件16为螺钉，螺钉通过螺帽161固定于圆规头1。

小孔622为长圆孔，长圆孔为公知的结构，两个凸点4可相对于长圆孔左右运动，在此不再赘述。

上述固定件16也可为螺丝或其他部件，通过固定件16将第一定位孔211、第二定位孔311和固定孔17进行固定，为公知的部件，在此不再赘述。

上述刻度件5也可不设置刻度圈52，直接在螺母51上标有刻度，这种结构，圆规安装时，对刻度圈52的归零定位较为困难，具体根据情况设置。

上述螺杆61上的螺纹采用梯形螺纹，具有强度好、对中性也好、间隙可调、工艺性能好等特点，为公知的结构，在此不再赘述。

上述卡点101和上述卡槽102的配合固定为公知的技术，在此不再赘述。

上述小孔622的垂直尺寸略大于凸点4的直径，通常范围在0.1mm至0.2mm之间，具体根据情况设置；上述长孔621横向方向的尺寸略大于固定件16横向方向的尺寸，通常范围在0.1mm至0.2mm之间，具体根据情况设置；上述升降槽151为圆柱状，升降槽151的半径略大于螺杆61的半径，通常范围在0.1mm至0.2mm之间，具体根据情况设置。

上述卡点101与卡槽102的卡接配合为公知的技术手段，利用塑料的微弹性，可实现可拆卸连接，在此不再赘述。

通常圆规刻度圈52数值为零时，圆规两脚为闭合状态，定位件16抵靠于长孔621上端，两个凸点4分别抵靠于小孔622靠近长孔的一端；当刻度圈数值为最大值时，圆规两脚为张开最大角度，定位件16抵靠于长孔621下端，两个凸点4分别抵靠于小孔622远离长孔621的一端；圆规两脚从闭合状态张开至最大距离的过程中，刻度圈52旋转一周；圆规也可不采用上述方式，具体根据情况设置。

本实用新型的使用方式是：

圆规安装时，需将圆规头1、针脚2、铅脚3、刻度件5、定位机构6部件安装组合，圆规头1上的锁盖10为拆卸状态，将刻度件5放入安装口11内，然后将锁盖10上的卡点101插入圆规头1上的卡槽102进行固定；将第一连接部21的凸点4插设于定位板62上的其中一个小孔622，将第二连接部31的凸点4插设于定位板62上的另外一个小孔622，且第一连接部21抵靠于定位板62的其中一面，第二连接部31抵靠于定位板62的另一面，针脚2和铅脚3为闭合状态，将定位机构6从圆规头1下方插入腔体12内，使得定位机构6上的螺纹插入螺母51的螺孔，直到第一定位孔211、第二定位孔311和两个固定孔17重合，此时，针脚2和铅脚3为闭合状态，将螺钉插入第一定位孔211、长孔621、第二定位孔311和两个固定孔17，通过螺帽161锁紧固定，将针脚2和铅脚3保持闭合，通过手旋转刻度圈52，使得刻度圈52与螺母51相对旋转运动，使得刻度圈52的0刻度对准指示标识14，手动归零；整个装配过程中，针脚2和铅脚3保持闭合，可用手固定针脚2和铅脚3；这种方式，安装拆卸简单，易维护更换，刻度圈52可手动调节校准，且刻度圈52的刻度与指示标识14易通过肉眼定位，不容易出现偏差，使得画出的圆精确；使用时，用手拉动针脚2和铅脚3，针脚2和铅脚3分别以第一定位孔211(或第二定位孔311)为圆心转动，针脚2和铅脚3做对立的运动，第一连接部21上的凸点4转动且沿着小孔622横向移动，第二连接部31上的凸点4转动且沿着小孔622横向移动，两个凸点4对立运动，两个凸点4转动过程中分别向上顶起定位机构6，定位机构6向上移动，定位机构6螺纹连接于刻度件5，螺杆61向上移动同时带动刻度件5旋转，刻度件5上的数值即为圆规针20和铅芯30之间距离的数值，这种方式，省略尺子测量圆规针20和铅芯30的步骤，提高了画圆的效率。

参考图9和图10，本实用新型铅脚3上可设置一固定部71，固定部71上可拆卸地螺纹连接一自动出芯机构7，铅芯30设于自动出芯机构7，自动出芯机构7为公知的装置，可采用中国专利申请号：201620210748.9，公开的自动出铅智能铅笔；也可采用其他结构，在此不再赘述，采用自动出芯机构7，可自动调节铅芯30的长度，不需要人工手动调节铅芯30的长度，提高了画圆的效率，且可防止铅芯30过长或者铅芯30过短导致铅芯30下端与圆规针20下端的实际距离与刻度件5上的距离产生一定的误差，自动出芯机构7的设置使得圆规可画出更精确的圆。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

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