CN107676281A - 风扇头角度调整机构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提出一种风扇头角度调整机构，采用该调整机构可以很方便地调整风扇头仰俯角度及转动角度，并可靠地将风扇头固定在预定的仰俯角度。本发明的风扇头角度调整机构仅在传统的夹紧片、插入片上做了细微的改动，即可使风扇头的俯仰角度能够得到较好的固定，并可以很方便地调整风扇头的俯仰角度；本发明还通过实时检测风扇头的转动角度，并将该转动角度转化为电压值与预定的目标电压值进行对比，从而在风扇头转动到极限角度时通过顺逆开关控制风扇头反向转动，实现了风扇头在预定角度范围内往复转动的目的；综上所述，本发明同时实现了风扇头俯仰角度及转动角度的调整，具有很好的实用性。

Description

风扇头角度调整机构

技术领域

本发明属于风扇技术领域，具体涉及到一种风扇头角度调整机构。

背景技术

传统的落地式风扇的风扇头是单纯利用螺栓来调整其仰俯角度的，具体结构如下：支架的顶端设有两片垂直的夹紧片，风扇头底端的插入片插入到两片夹紧片之间，然后用螺栓依次穿过第一片夹紧片、插入片、第二片夹紧片，并在另一端旋上螺母，通过调整螺母的位置来使夹紧片松开或者夹紧插入片，当松开的时候，即可调整风扇头仰俯角度。

上述的风扇头角度调整机构存在下述弊端：由于插入片与夹紧片的接触面为平面，这样仅依靠螺母与螺栓的配合难以保证夹紧片夹紧插入片，在使用过程中，经常会出现风扇头从平吹或者仰吹的状态突然变成俯吹的状态。

另外，传统的落地式风扇的风扇头可以左右摆动，其摆动结构是一套涡轮蜗杆齿轮系统和连接片，涡轮蜗杆齿轮系统带动摆动的旋转，角度范围由连接片长度和偏心半径决定，连接片长度和偏心半径不可随意改变，所以角度不可调整。上述摆动结构在使用时不够灵活，有时只有一两个人吹风扇，但是风扇的摆动角度过大，较多的时候是在吹无人的地方，浪费了风力。

发明内容

本发明的目的是提出一种风扇头角度调整机构，采用该调整机构可以很方便地调整风扇头仰俯角度及转动角度，并可靠地将风扇头固定在预定的仰俯角度。

本发明的风扇头角度调整机构包括风扇支架及通过转轴安装于风扇支架上的风扇头，其特征在于所述风扇支架的顶端固定有电机，所述电机的电机轴通过齿轮副带动转轴及转轴上的风扇头转动；所述转轴上安装有水平的圆盘，所述圆盘的底面设有弧形的电阻片、圆形的第一金属片和圆形的第二金属片，所述电阻片、金属片均以转轴为圆心，且电阻片位于第一金属片与第二金属片之间；电阻片的一端与第一金属片电连接，另一端与第二金属片电连接；所述风扇支架上安装有第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子的顶端与第一金属片接触，第二端子的顶端与第二金属片接触，第三端子的顶端与电阻片接触，所述第一端子与电源连接，第二端子接地；所述调整机构还包括具有角度输入单元的控制器，所述控制器与第三端子相连，以获取第三端子的对地电压值；控制器通过顺逆开关与电机相连；所述控制器将所输入的角度转化为目标电压值，并将其与第三端子的实时的对地电压值进行比较，当第三端子的实时的对地电压值与目标电压值相等时，控制器通过顺逆开关控制电机反向转动；所述转轴的顶端设有两片夹紧片，风扇头底端设有插入片，所述夹紧片与插入片设有位置对应的通孔，夹紧片与插入片通过穿过通孔的螺栓与螺母配合而连接在一起；所述夹紧片、插入片在两者接触的端面设有相互配合的凸部、凹部，所述凸部、凹部有多个，并均匀分布于以所述通孔为中心的圆上。

本发明分别在风扇头俯仰角度和风扇头转动角度的调整上做了改进，其中：

风扇头俯仰角度的调整原理如下：

在松开螺栓时，夹紧片在自身弹力的作用下，向两侧张开，而使夹紧片、插入片的凸部、凹部脱离接触，此时可以随意调整风扇头的俯仰角度，待调整完毕后，再拧紧螺栓，利用螺栓、螺母使夹紧片夹紧插入片，此时夹紧片、插入片上的凸部插入到对应的凹部中，可以防止夹紧片、插入片相对转动，从而实现了将风扇头固定在预定的仰俯角度的目的。

进一步地，所述凸部、凹部为以所述通孔为中心，并呈放射状分布的线条结构，线条结构可以通过提供更多的阻力，从而增加夹紧片与插入片之间的相对移动的难度。

为方便调整风扇头的俯仰角度，所述凸部、凹部的两侧均设有倾斜的导向面，这样当螺栓松开一定程度后，即可转动风扇头，导向面可以使凸部很顺利地从凹部中移出而进入到下个凹部中。

另外，凸部、凹部还可以有下述结构：所述凸部为半球形凸点，所述凹部为半球形凹坑，采用半球形的结构来设计凸部与凹部，不仅实现了稳定风扇头俯仰角度的目的，还可以利用凸部与凹部的半球面的导向作用促使插入片、夹紧片的通孔中心对齐。

风扇头转动角度的调整原理如下：

在电机带动转轴（连同风扇头）转动的过程中，圆盘也随着风扇头同步转动，因此风扇头的转动角度与圆盘的转动角度是相同的。由于第一端子的顶端与第一金属片接触，第二端子的顶端与第二金属片接触，而第一端子与电源连接，第二端子接地，这样就在第一金属片、电阻片和第二金属片构成的串联电路中产生了电流，第三端子与电阻片接触，形成了分压电路，第三端子的电压与圆盘相对于第三端子的转动角度是相对应的，因此控制器获知第三端子的实时电压，即可获知风扇头的实时转动角度；控制器在风扇头转动到预定的角度（即第三端子的实时的对地电压值与目标电压值相等）时，通过顺逆开关控制电机反向转动，从而控制了风扇头的转动角度范围。上述预定的角度是利用角度输入单元设定的，可以设定为几挡（例如60度、90度、120度等），也可以直接用遥控器等输入最小角度和最大角度，控制器然后将输入的挡位或者具体的角度值转化为目标电压值以用于对比，此处不再赘述。

进一步地，为保证端子与金属片、电阻片之间保持良好的接触，所述第一端子、第二端子、第三端子均由弹性金属片制成，第一端子、第二端子、第三端子的顶部均为弧形结构。

进一步地，所述控制器为集成有电压检测模块的单片机，此种单片机已经广泛应用于电子控制，如freescale公司16位单片机MC9S12DG128等，此处不再赘述。

本发明的风扇头角度调整机构仅在传统的夹紧片、插入片上做了细微的改动，即可使风扇头的俯仰角度能够得到较好的固定，并可以很方便地调整风扇头的俯仰角度；本发明还通过实时检测风扇头的转动角度，并将该转动角度转化为电压值与预定的目标电压值进行对比，从而在风扇头转动到极限角度时通过顺逆开关控制风扇头反向转动，实现了风扇头在预定角度范围内往复转动的目的；综上所述，本发明同时实现了风扇头俯仰角度及转动角度的调整，具有很好的实用性。

附图说明

图1是本发明的风扇头转动角度调整机构的整体结构示意图。

图2是圆盘的仰视图（附有各个端子的位置）。

图3是端子的结构示意图。

图4是控制电路原理图。

图5是本发明中的风扇头俯仰角度调整部分的结构示意图。

图6是夹紧片的结构示意图。

附图标示：1、风扇支架；2、转轴；3、风扇头；4、圆盘；5、电阻片5；6、第一金属片6；7、第二金属片7；8、第一端子8；9、第二端子9；10、第三端子；11、控制器；12、顺逆开关；13、电机；14、螺栓；15、螺母；16、夹紧片；17、插入片；18、通孔；19、凸部；20、凹部。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1、2所示，本实施例的风扇头角度调整机构包括风扇支架1及通过转轴2安装于风扇支架1上的风扇头3（转轴2可在风扇支架1上转动），风扇支架1的顶端固定有电机13，所述电机13的电机轴通过齿轮副带动转轴2及转轴2上的风扇头3转动；所述转轴2上安装有水平的圆盘4，所述圆盘4的底面设有弧形的电阻片5、圆形的第一金属片6和圆形的第二金属片7，所述电阻片5、金属片均以转轴2为圆心，且电阻片5位于第一金属片6与第二金属片7之间；电阻片5的一端与第一金属片6电连接，另一端与第二金属片7电连接；所述风扇支架1上安装有第一端子8、第二端子9和第三端子10，所述第一端子8的顶端与第一金属片6接触，第二端子9的顶端与第二金属片7接触，第三端子10的顶端与电阻片5接触，所述第一端子8与电源连接，第二端子9接地；所述调整机构还包括具有角度输入单元的控制器11，所述控制器11与第三端子10相连，以获取第三端子10的对地电压值；控制器11通过顺逆开关12与电机13相连；所述控制器11将所输入的角度转化为目标电压值，并将其与第三端子10的实时的对地电压值进行比较，当第三端子10的实时的对地电压值与目标电压值相等时，控制器11通过顺逆开关12控制电机13反向转动。在本实施例中，第一端子8、第二端子9、第三端子10均由弹性金属片制成，第一端子8、第二端子9、第三端子10的顶部均为弧形结构。控制器11为集成有电压检测模块的单片机，具体采用freescale公司16位单片机MC9S12DG128。

转轴2的顶端设有两片夹紧片16，风扇头3底端设有插入片17，所述夹紧片16与插入片17设有位置对应的通孔18，夹紧片16与插入片17通过穿过通孔18的螺栓14与螺母15配合而连接在一起；所述夹紧片16、插入片17在两者接触的端面设有相互配合的凸部19、凹部20，所述凸部19、凹部20有多个，并均匀分布于以所述通孔18为中心的圆上。在本实施例中，凸部19、凹部20为以所述通孔18为中心，并呈放射状分布的线条结构，线条结构可以通过提供更多的阻力，从而增加夹紧片16与插入片17之间的相对移动的难度。为方便调整风扇头3的俯仰角度，所述凸部19、凹部20的两侧均设有倾斜的导向面，这样当螺栓14松开一定程度后，即可转动风扇头3，导向面可以使凸部19很顺利地从凹部20中移出而进入到下个凹部20中。

本发明分别在风扇头3俯仰角度和风扇头3转动角度的调整上做了改进，其中：

风扇头3俯仰角度的调整原理如下：

在松开螺栓14时，夹紧片16在自身弹力的作用下，向两侧张开，而使夹紧片16、插入片17的凸部19、凹部20脱离接触，此时可以随意调整风扇头3的俯仰角度，待调整完毕后，再拧紧螺栓14，利用螺栓14、螺母15使夹紧片16夹紧插入片17，此时夹紧片16、插入片17上的凸部19插入到对应的凹部20中，可以防止夹紧片16、插入片17相对转动，从而实现了将风扇头3固定在预定的仰俯角度的目的。

风扇头3转动角度的调整原理如下：

在电机13带动转轴2（连同风扇头3）转动的过程中，圆盘4也随着风扇头3同步转动，因此风扇头3的转动角度与圆盘4的转动角度是相同的。由于第一端子8的顶端与第一金属片6接触，第二端子9的顶端与第二金属片7接触，而第一端子8与电源连接，第二端子9接地，这样就在第一金属片6、电阻片5和第二金属片7构成的串联电路中产生了电流，第三端子10与电阻片5接触，形成了分压电路，第三端子10的电压与圆盘4相对于第三端子10的转动角度是相对应的，因此控制器11获知第三端子10的实时电压，即可获知风扇头3的实时转动角度；控制器11在风扇头3转动到预定的角度（即第三端子10的实时的对地电压值与目标电压值相等）时，通过顺逆开关12控制电机13反向转动，从而控制了风扇头3的转动角度范围。上述预定的角度是利用角度输入单元设定的，可以设定为几挡（例如60度、90度、120度等），也可以直接用遥控器等输入最小角度和最大角度，控制器11然后将输入的挡位或者具体的角度值转化为目标电压值以用于对比，此处不再赘述。

Claims (6)

1.一种风扇头角度调整机构，包括风扇支架及通过转轴安装于风扇支架上的风扇头，其特征在于所述风扇支架的顶端固定有电机，所述电机的电机轴通过齿轮副带动转轴及转轴上的风扇头转动；所述转轴上安装有水平的圆盘，所述圆盘的底面设有弧形的电阻片、圆形的第一金属片和圆形的第二金属片，所述电阻片、金属片均以转轴为圆心，且电阻片位于第一金属片与第二金属片之间；电阻片的一端与第一金属片电连接，另一端与第二金属片电连接；所述风扇支架上安装有第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子的顶端与第一金属片接触，第二端子的顶端与第二金属片接触，第三端子的顶端与电阻片接触，所述第一端子与电源连接，第二端子接地；所述调整机构还包括具有角度输入单元的控制器，所述控制器与第三端子相连，以获取第三端子的对地电压值；控制器通过顺逆开关与电机相连；所述控制器将所输入的角度转化为目标电压值，并将其与第三端子的实时的对地电压值进行比较，当第三端子的实时的对地电压值与目标电压值相等时，控制器通过顺逆开关控制电机反向转动；所述转轴的顶端设有两片夹紧片，风扇头底端设有插入片，所述夹紧片与插入片设有位置对应的通孔，夹紧片与插入片通过穿过通孔的螺栓与螺母配合而连接在一起；所述夹紧片、插入片在两者接触的端面设有相互配合的凸部、凹部，所述凸部、凹部有多个，并均匀分布于以所述通孔为中心的圆上。

2.根据权利要求1所述的风扇头角度调整机构，其特征在于所述凸部、凹部为以所述通孔为中心，并呈放射状分布的线条结构。

3.根据权利要求2所述的风扇头角度调整机构，其特征在于所述凸部、凹部的两侧均设有倾斜的导向面。

4.根据权利要求1所述的风扇头角度调整机构，其特征在于所述凸部为半球形凸点，所述凹部为半球形凹坑。

5.根据权利要求1所述的风扇头角度调整机构，其特征在于所述第一端子、第二端子、第三端子均由弹性金属片制成，第一端子、第二端子、第三端子的顶部均为弧形结构。

6.根据权利要求1所述的风扇头转动角度调整机构，其特征在于所述控制器为集成有电压检测模块的单片机。