CN102022360B - 具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇 - Google Patents

Abstract

本发明为一种具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇，包含一主壳体、枢转件、一第一驱动马达、一摆动机构及一回转扇叶，其中，主壳体前端设有一贯通孔，内部侧端面各设有一定位件，而内部后端面设有一连接件；枢转件设有一中空状的枢转框架，并于两侧设有一枢接杆，另于上、下端对应处设置一枢接孔；第一驱动马达设有一第一旋转轴，并于对应枢转件的上、下两端设置一连接杆；摆动机构组接于第一驱动马达背面及主壳体后端面之间，其第一端驱使第二端进行偏转；而回转扇叶与第一旋转轴组接固定。本发明透过枢转件及摆动机构来定位第一驱动马达，让驱动马达得以360度循环旋转来改变送风方向，同时，主壳体内部的各构件受力平均负担，藉以达到平稳运作、减少摆动机构中的应力疲劳现象。

Description

具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇

技术领域

本发明关于一种具有摆动机构的旋转风扇，特别是指一种隐藏于风扇壳体内部且循环360度摆动扇叶的风扇结构。

背景技术

一般风扇是利用一驱动马达旋转来带动一组呈现弧曲状的扇叶，使空气由扇叶一侧被吸入，并由扇叶另一侧送出，藉此产生气流吹拂目标物体，然而扇叶只能产生直线移动的气流，若需要将风扇原本的直线送风变成广范围的送风面，则必须将风扇额外加装一组旋转机构。

就目前所知现有风扇的旋转机构，一般分成外罩旋转式风扇及摆头式风扇两种，所谓外罩旋转式风扇是在整个风扇结构前方设置一导引机构组，此一导引机构组通常是由多数平行间隔排列的斜向板片所构成，当导引机构旋转时，原本直线输送的气流接触到旋转中的斜向板片会改变其气流的流向，使风扇能产生广范围的送风面。

然而，此种风扇的导引机构为达到能改变气流方向，通常是将斜向板片密集的排列，如此，斜向板片之间的间隙容易有尘螨污物聚积，且密集排列的斜向板片会妨碍气流的流动范围，并导致送风效率降低，不适宜使用于大送风量的风扇系统。

所谓摆头式风扇是在其风扇座设置一可以产生来回摆动的回转机构，由回转机构旋转风扇主轴来改变送风方向，此种摆头式风扇作动时，整个风扇会以回转机构为摆动的支点，并以此进行大幅度的横向旋转位移。

然而，此种横向旋转位移无法将气流导引至风扇上、下方位，对于一些特殊使用需求的环境即不适用，此外，此种摆头式风扇最令人诟病的即在回转机构往往会因负荷不平衡的重量，进而使回转机构的齿轮组受到磨损，造成风扇旋转摆动时容易产生抖动、顿挫现象，同时影响运转效率并降低风扇的使用寿命。

目前大部分的工业用回转风扇为达到送风量的供应需求，其旋转扇叶通常是采用一金属叶片，并以一强力驱动马达将旋转扇叶快速转动，一般传统的摆头式及外罩旋转式结构无法使用在工业用风扇，因此，为了让此种工业用风扇能够改变送风方向，一般皆以人力操作移动居多，但通过人力手动方式改变风扇方向，容易有触碰到内部旋转扇叶而造成使用安全上的问题，且此种工业用风扇的适用性亦会因而降低。

已知风扇不论何种旋转机构，均有送风方向受限或是无法进行送风方向适当调整的缺点，因此，另有一种将气流导引至风扇上、下方位的风扇结构问世，已知美国公开专利号US2008/0304969中所揭示的一种回转式风扇的内建摇动机构，请参阅图1，其说明书揭露的一种摇动机构，上述摇摆机构设有一主壳体10，一设置于主壳体10内的内建摇动机构11，以及一风扇驱动马达12；上述内建摇动机构11包含一设置于主壳体10前壁101的球窝轴承机构13以及一设置于主壳体10后壁107的曲柄摆动机构14。

上述球窝轴承机构13包含一设置于主壳体10前壁101的球窝轴承支架102，该球窝轴承支架102上设有一球形支撑面103，以及位于其中心处的通孔104，该通孔104用以组接风扇驱动马达12的芯轴121；以及一具有球形接触面105的球形支撑座106，上述球型支撑座106的一端藉球形接触面105与球形支撑面103相组接，另一端则与上述风扇驱动马达12前端相连。

上述曲柄摆动机构14包含一曲柄连接件141，其组装于风扇驱动马达12以及主壳体10的后壁107之间，此一曲柄连接件141的第一端可驱使第二端进行偏转，上述曲柄连接件141的第二端组装于主壳体10后壁107上的枢接部142并可自由转动，第一端则包含一驱动板146以及一含有输出轴143的独立马达齿轮箱144，上述驱动板146上开有一轴孔145，并套接上述独立马达齿轮箱144的输出轴143，上述独立马达齿轮箱144则与上述风扇驱动马达12后端相连。

此一回转式风扇的内建摇动机构于操作时藉由独立马达齿轮箱144驱动曲柄摆动机构14带动风扇驱动马达12绕着主壳体10前端的球窝轴承机构13进行360度转动，而使风扇得以360度送风。

然而，此种摆头式风扇最令人诟病之处即在回转机构往往会因负荷不平衡的重量，进而使回转机构的齿轮组以及轴承部受到磨损，造成风扇旋转摆动时容易产生抖动、顿挫现象，影响整体运转的效率，并降低风扇的使用寿命。

发明内容

于是，本发明的主要目的在于提供一种具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇，透过风扇壳体内部枢转件及摆动机构来配合定位驱动马达，让回转扇叶及驱动马达得以360度循环旋转来改变送风方向，同时，驱动马达与摆动机构的各构件受力平均负担，达到平稳运作、减少摆动机构中的应力疲劳现象，藉以提升风扇的送风效率及减少产品损坏。

为达到上述目的，本发明具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇是由一主壳体、一位于上述主壳体内部的枢转件、一位于上述主壳体内部的第一驱动马达、一位于上述主壳体内部的摆动机构、以及一位于上述主壳体外部的回转扇叶所构成。

上述主壳体于前端设有一贯通孔，另于内部两相对应的侧端面各设有一定位件，而上述主壳体内部的后端面设有一连接件；上述枢转件设有一中空状的枢转框架，上述枢转框架两侧具有一配合上述定位件垂直枢转的枢接杆，另于上、下端对应位置分别设置一枢接孔；上述第一驱动马达，设有一由上述贯通孔向外延伸至主壳体外部的第一旋转轴，并于对应上述枢转件的上、下两端设置一连接杆，上述连接杆定位于上述枢接孔内水平枢转；上述摆动机构，组接于上述第一驱动马达背面及主壳体后端面之间，上述摆动机构第一端驱使其第二端进行偏转，上述摆动机构第二端组接于主壳体后壁的连接件；而上述回转扇叶与上述第一驱动马达的第一旋转轴组接固定。

其中，上述主壳体设有一相互配合组装的前盖体及后盖体，上述前盖体设有一组共同形成上述贯通孔结构的上盖及下盖；而上述摆动机构设有一第二驱动马达及一曲柄连接件，上述第二驱动马达连接于上述第一驱动马达后端，具有一平行于上述第一旋转轴的第二旋转轴，上述第二旋转轴与第一旋转轴呈现一偏心状态，上述曲柄连接件第一端与上述第二驱动马达的第二旋转轴连接，而第二端组接定位于上述连接件。

于一较佳实施例中，上述曲柄连接件于第一端开设一供上述第二旋转轴套接的轴孔，另于第二端设有一球状支撑架，而上述连接件设为一对应上述球状支撑架的圆形凹槽，由上述圆形凹槽配合球状支撑架共同形成一球窝轴承。

于另一较佳实施例中，上述曲柄连接件设为一弯曲的连杆件，上述连赶件第一端开设一供上述第二旋转轴套接的轴孔，另于上述连接杆第二端开设一连接轴孔，而上述连接件设为一配合上述连接轴孔的连接轴。

此外，上述旋转风扇设有一摆动控制开关，上述摆动控制开关与上述第二驱动马达电性连接，藉以操控上述第二驱动马达的运作状态，而上述旋转风扇另设有一风量控制开关，上述风量控制开关与上述第一驱动马达电性连接，藉以操控上述回转扇叶的旋转速度，于一较佳实施例中，上述摆动控制开关及风量控制开关设置于上述主壳体的后端面。

上述旋转风扇更包含一连设于上述主壳体的外罩结构以及一连设于上述外罩结构的支撑架；上述外罩结构配合固定于上述主壳体外周侧，并向前延伸出一摆动空间来包覆上述主壳体前端及回转扇叶，其中，上述外罩结构设有一第一罩壳及一第二罩壳，上述第一罩壳设有一配合上述主壳体的套合孔，由上述套合孔穿套并连接于上述主壳体，而上述第二罩壳设为对应上述第一罩壳的型态，与上述第一罩壳连接来形成上述摆动空间；上述支撑架于上述外罩结构两侧各自组接一支撑杆，并于上述两支撑杆底部延伸设置一与地面支撑定位的固定架，用以将旋转风扇定位使用。

本发明的特点在于透过主壳体内部枢转件及摆动机构来配合定位驱动马达，让回转扇叶及第一驱动马达得以360度循环旋转来改变送风方向，同时，由第一驱动马达外周的枢转件与摆动机构的支撑，让第一驱动马达于摆动旋转时的受力平均负担，达到平稳运作、减少摆动机构中的应力疲劳现象，藉以提升风扇的送风效率及减少产品损坏。

附图说明

图1是现有旋转风扇的断面图；

图2是本发明旋转风扇的立体图；

图3是本发明旋转风扇的分解图；

图4是本发明主壳体的分解图；

图5是本发明主壳体的断面剖视图；

图6是本发明主壳体的透视图；

图7是本发明主壳体内部组装另一曲柄连接件的断面图；

图8是本发明驱动马达配合枢转件逆时针转动的示意图；以及

图9A至图9D是本发明旋转风扇360度运转摆动的示意图。

具体实施方式

为了便于更进一步对本发明的构造、使用及其特征有更深一层明确、详实的认识与了解，现举出较佳实施例，配合附图详细说明如下：

首先请参阅图2及图3所示，于图示一较佳实施例中，本发明具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇包含：一回转扇叶20、一内部具有驱动结构的主壳体30、一外罩结构40以及一支撑架50，其中，上述回转扇叶20与上述主壳体30的驱动结构连接，上述主壳体30组装固定于上述外罩结构40，而外罩结构40外侧与上述支撑架50组接定位于地面使用。

请参阅图4至图6所示，上述主壳体30于前端设有一由内向外贯通的贯通孔31，另于内部两相对应的侧端面各设有一定位件32，而上述主壳体30内部的后端面设有一连接件33，于图示一较佳实施例中，上述主壳体30设有一相互配合组装的前盖体34及后盖体35，而上述前盖体34由一组共同形成上述贯通孔31结构的上盖341及下盖342所构成。

上述主壳体30内部的驱动结构包含一枢转件60、一第一驱动马达70以及一摆动机构80，上述枢转件60设有一中空状的枢转框架61，上述枢转框架61于两侧具有一配合上述定位件32垂直枢转的枢接杆62，另于上、下两端的对应位置分别设置一枢接孔63。

上述第一驱动马达70设置一具有由上述贯通孔31向外延伸出主壳体30外部的第一旋转轴71，并于对应上述枢转件60的上、下两端分别设置一连接杆72，上述连接杆72套接定位于上述枢转件60的枢接孔63内部，供上述第一驱动马达70左右水平枢转。

上述摆动机构80组接于上述第一驱动马达70背面及主壳体30后端面之间，上述摆动机构80第一端驱使其第二端进行偏转，上述摆动机构80第二端组接于主壳体30后壁的连接件33。

于图示一较佳实施例中，上述摆动机构80设有一第二驱动马达81及一曲柄连接件82；上述第二驱动马达81连接于上述第一驱动马达70后端，具有一平行于上述第一旋转轴71的第二旋转轴811，上述第二旋转轴811与第一旋转轴71呈现一偏心状态；上述曲柄连接件82第一端与上述第二驱动马达81的第二旋转轴811连接，而第二端组接定位于上述连接件33。

其中，上述曲柄连接件82于第一端开设一供上述第二旋转轴811套接的轴孔821，另于第二端设有一球状支撑架822，而上述连接件33设为一对应上述球状支撑架822的圆形凹槽331，由上述圆形凹槽331配合球状支撑架822共同形成一球窝轴承，藉由此一球窝轴承让上述曲柄连接件82得以360度旋转摆动。

请参阅图7所示，于另一较佳实施例中，上述曲柄连接件82设为一弯曲的连杆件823，上述连杆件823第一端开设一供上述第二旋转轴811套接的轴孔，另于上述连接杆72第二端开设一连接轴孔，而上述连接件33设为一配合上述连接轴孔的连接轴332，透过上述连接轴孔与连接轴332相互旋转，带动上述第二驱动马达81摆动旋转。

于一理想实施例中，上述旋转风扇设有一组摆动控制开关90，上述摆动控制开关90与上述第二驱动马达81电性连接，藉以操控上述第二驱动马达81的运作状态，而上述旋转风扇另设有一风量控制开关91，上述风量控制开关91与上述第一驱动马达70电性连接，藉以操控上述回转扇叶20的旋转速度，其中，上述摆动控制开关90及风量控制开关91是设置于上述主壳体30的后端表面上。

请参阅图2及图3，上述外罩结构40连设固定于上述主壳体30外周侧，并向前延伸出一摆动空间43来包覆上述主壳体30前端及回转扇叶20，于图示一较佳实施例中，上述外罩结构40设有一第一罩壳41及一第二罩壳42，上述第一罩壳41设有一配合上述主壳体30的套合孔411，由上述套合孔411穿套并连接于上述主壳体30，而上述第二罩壳42设为对应上述第一罩壳41的型态，并与上述第一罩壳41连接来形成上述摆动空间43。

上述旋转风扇更包含一连设于上述外罩结构40的支撑架50，上述支撑架50用以将旋转风扇定位使用，于图示一较佳实施例中，上述支撑架50于上述外罩结构40两侧各自组接一支撑杆51，并于上述两支撑杆51底部相互延伸出一配合地面支撑定位的固定架52；此一支撑架50用以将旋转风扇定位使用，然而上述支撑架50结构用为方便举例说明，并非加以限制，亦即，上述支撑架50亦可设置为垂挂天板的悬杆或吊挂于墙壁的定位托座等各种不同需求风扇的支撑架50。

请参阅图8所示，当第二驱动马达81带动第二旋转轴811驱转时，第二旋转轴811会带动曲柄连接件82产生圆周旋转运动，当曲柄连接件82摆动右方，则第一驱动马达70会因受到连接杆72受到枢转件60的枢接孔63限位，将第一旋转轴71旋转至左方，当曲柄连接件82摆动上方，则第一驱动马达70会因受到连接杆72受到枢转件60的枢接孔63限位，将第一旋转轴71旋转至下方，当曲柄连接件82摆动左方，则第一驱动马达70会因受到连接杆72受到枢转件60的枢接孔63限位，将第一旋转轴71旋转至右方，当曲柄连接件82摆动下方，则第一驱动马达70会因受到连接杆72受到枢转件60的枢接孔63限位，将第一旋转轴71旋转至上方，如此反复旋环转动，即可带动第一驱动马达70稳固地进行360度旋转。

请参阅图9A至图9D所示，如此，本发明旋转风扇可在外罩结构40不做任何移动的状态下，仅由第一驱动马达70于外罩结构40的摆动空间43带动回转扇叶20来回往复360度摆动旋转，藉此达到改变送风方向的目的。

综上所述，本发明具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇透过主壳体内部枢转件及摆动机构来配合定位驱动马达，让回转扇叶及第一驱动马达得以360度循环旋转来改变送风方向，同时，由枢转件配合曲柄连接件来支撑第一驱动马达旋转时的离心力，让旋转风扇达到平稳运作、减少摆动机构中的应力疲劳现象，藉以提升风扇的送风效率及减少产品损坏。

以上所举实施例，仅用为方便说明本发明并非加以限制，在不脱离本发明精神范畴，本领域技术人员依照本发明权利要求书及说明书所作的各种简易变形与修饰，均仍应含括于本发明权利要求的范围中。

主要符号名称列表

10——主壳体

101——前壁

102——球窝轴承支架

103——球形支撑面

104——通孔

105——球形接触面

106——球形支撑座

107——后壁

11——内建摇动机构

12——风扇驱动马达

121——芯轴

13——球窝轴承机构

14——曲柄摆动机构

141——曲柄连接件

142——枢接部

143——枢接轴

144——马达齿轮箱

145——轴孔

146——驱动板

20——回转扇叶

30——主壳体

31——贯通孔

32——定位件

33——连接件

331——圆形凹槽

332——连接轴

34——前盖体

341——上盖

342——下盖

35——后盖体

40——外罩结构

41——第一罩壳

411——套合孔

42——第二罩壳

43——摆动空间

50——支撑架

51——支撑杆

52——固定架

60——枢转件

61——枢转框架

62——枢接杆

63——枢接孔

70——第一驱动马达

71——第一旋转轴

72——连接杆

80——摆动机构

81——第二驱动马达

811——第二旋转轴

82——曲柄连接件

821——轴孔

822——球状支撑架

823——连杆件

90——摆动控制开关

91——风量控制开关

Claims (6)

1.一种具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇，包含：一主壳体，所述主壳体设有一相互配合组装的前盖体及后盖体，于所述主壳体前端设有一贯通孔，所述前盖体设有一组共同形成所述贯通孔的上盖及下盖，另于所述主壳体内部两相对应的侧端面各设有一由所述上盖与所述下盖共同形成的定位件，而所述主壳体内部的后端面设有一连接件；一枢转件，位于所述主壳体内部，设有一中空状的枢转框架，所述枢转框架两侧具有一配合所述定位件垂直枢转的枢接杆，另于上、下端对应位置分别设置一枢接孔；一第一驱动马达，位于所述主壳体内部，设有一由所述贯通孔向外延伸至主壳体外部的第一旋转轴，并于对应所述枢转件的上、下两端设置一连接杆，所述连接杆定位于所述枢接孔内水平枢转；一摆动机构，位于所述主壳体内部，组接于所述第一驱动马达背面及主壳体后端面之间，所述摆动机构第一端驱使其第二端进行偏转，所述摆动机构第二端组接于主壳体后壁的连接件，其中，所述摆动机构设有一第二驱动马达及一曲柄连接件，所述第二驱动马达连接于所述第一驱动马达后端，具有一平行于所述第一旋转轴的第二旋转轴，所述第二旋转轴与第一旋转轴呈现一偏心状态；所述曲柄连接件第一端与所述第二驱动马达的第二旋转轴连接，而第二端组接定位于所述连接件，且所述曲柄连接件于第一端开设一供所述第二旋转轴套接的轴孔，另于第二端设有一球状支撑架，而所述连接件设为一对应所述球状支撑架的圆形凹槽，由所述圆形凹槽配合球状支撑架共同形成一球窝轴承；以及一回转扇叶，设置于所述主壳体外部，并与所述第一驱动马达的第一旋转轴组接固定，其中，所述旋转风扇更包含一连设于所述主壳体的外罩结构，所述外罩结构配合固定于所述主壳体外周侧，并向前延伸出一摆动空间来包覆所述主壳体前端及回转扇叶，所述外罩结构设有一第一罩壳及一第二罩壳，所述第一罩壳设有一配合所述主壳体的套合孔，由所述套合孔穿套并连接于所述主壳体，而所述第二罩壳设为对应所述第一罩壳的型态，与所述第一罩壳连接来形成所述摆动空间。

2.如权利要求1所述的具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇，其中，所述旋转风扇设有一摆动控制开关，所述摆动控制开关与所述第二驱动马达电性连接，藉以操控所述第二驱动马达的运作状态。

3.如权利要求2所述的具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇，其中，所述旋转风扇进一步设有一风量控制开关，所述风量控制开关与所述第一驱动马达电性连接，藉以操控所述回转扇叶的旋转速度。

4.如权利要求3所述的具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇，其中，所述摆动控制开关及风量控制开关设置于所述主壳体的后端面。

5.如权利要求1所述的具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇，其中，所述旋转风扇更包含一连设于所述外罩结构的支撑架，所述支撑架用以将旋转风扇定位使用。

6.如权利要求5所述的具有隐藏式360度旋转机构的旋转风扇，其中，所述支撑架于所述外罩结构两侧各自组接一支撑杆，并于所述两支撑杆底部延伸设置一与地面支撑定位的固定架。