CN107956728A - 一种摇头装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种摇头装置，其特征在于它包括圆柱套筒、圆弧形轨道、轴杆、圆弧形杆件、滚子、杆件、短杆；工作方法：（1）驱动装置启动，驱动轴杆绕自身轴线转动；（2）当轴杆在减速器带动下绕自身轴匀速转动时，圆弧形杆件4的顶端在垂直于轴杆轴线的平面内做匀速圆周运动；（3）由于圆弧形轨道固定，则滚子在圆弧形轨道中受到水平作用力，轴杆在通孔中亦受到一水平作用力，因此，滚子在圆弧形轨道中往复运动，带动轴杆绕杆件摆动。优越性：（1）本发明通过对摇头装置的改进，减少对齿轮的使用，使结构更简单、紧凑。（2）使用零件数目减少，提高系统的传递效率。（3）没有曲柄摇杆机构的死点问题，也没有急回运动，避免承受较大载荷。
Description
技术领域
本发明涉及电器领域，尤其是一种摇头装置及其工作方法。
背景技术
目前市场上摇头装置大多采用蜗轮蜗杆和离合器后带动齿轮转动，齿轮上的连杆的一端装在机头一侧，随着齿轮转动，连杆带动机头往复摆动，此类机构占用空间较大；或者采用曲柄摇杆机构，而曲柄摇杆机构由于存在死点，容易造成空间的浪费，增加设计成本。现有很多种摇头装置，都存在体积过大，结构复杂的情况。
中国专利文献CN2196197Y提供了一种新型的《电扇用摇头装置》，包括底座、风扇工作部、设置于底座和工作部之间的摇头部。摇头部的工作原理为：角度为90度的半型齿轮与一全型齿轮同轴安装，另有一对与之形制和安装完全相同的齿轮并列安装，并使两全型齿轮可以正确啮合。在两齿轮轴线连线的中垂线的方向安装另一齿轮，使该齿轮与两个半型齿轮正确啮合，该齿轮与风扇电机通过轴直接相连。直流电机驱动两个半型齿轮中的一个转动从而带动另一半型齿轮转动，在旋转的过程中，两个半型齿轮依次和与电机相连的齿轮啮合使其顺时针和逆时针旋转，从而实现风扇的摇头运动。但该方案仍存在不足之处，采用两个电机致使成本增加和安装精度要求较高，存在体积过大，结构复杂的情况。
中国专利文献 CN206487659U提供了《一种电风扇的复合摇头装置》，摆头支架固定于两只竖支板上，摆头支架一侧装有摆头电机，摆头电机连接有曲柄，两只竖支板之间设置有一水平轴，水平轴布置在摆头支架与竖支板铰接点的下方，水平轴上铰接有摆头连杆，摆头连杆另一端与曲柄铰接。摆动原理为摆头电机带动曲柄转动，曲柄在摆头连杆、固定不动的水平轴的限制下反作用力推动摆头支架、主电机在竖直方向上摇头。此设计消除了结构复杂的缺点，装配精度也有所降低，但还是没有摆脱两个电机的缺点，不仅增加了成本，同时造成了空间的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摇头装置及其工作方法，它能够解决现有技术的不足，通过一个圆形滑道与圆球的配合，实现装置的摇头功能，结构简单；并且装置体积小，空间占用小。
本发明的技术方案：一种摇头装置，其特征在于它包括圆柱套筒、圆弧形轨道、轴杆、圆弧形杆件、滚子、杆件、短杆；所述轴杆的一端连接驱动轴杆绕自身轴线转动的驱动装置，轴杆的另一端连接圆心角为定值的一段圆弧形杆件的一端，圆弧形杆件的另一端连接垂直于圆形杆件切线方向的短杆；所述轴杆、圆弧形杆件和短杆处于同一平面内；所述短杆顶端连接一个滚子；所述轴杆贯穿在杆件上面的通孔中；所述杆件限制在圆柱套筒中能够绕自身轴线转动；所述圆柱套筒相对地面静止，固定安装；所述圆柱套筒上固定连接圆弧形轨道，圆弧形轨道与圆弧形杆件曲率相同，圆弧形轨道半径大于圆弧形杆件的半径；所述圆弧形轨道开有对应圆心角不小于电扇摆动角度的沟槽，滚子限制在圆弧形轨道的沟槽中，并在沟槽中运动。
所述驱动装置采用双输出轴电动机，它的一端输出轴驱动扇叶转动，另一端输出轴通过减速器连接轴杆，驱动轴杆绕自身轴线转动。
所述圆柱套筒固定在相对地面静止的电扇支座架上。
所述通孔中安装滚动轴承，轴承外圈与通孔配合，内圈与轴杆配合。
所述圆弧形轨道半径大于圆弧形杆件的半径15%～25%。
所述减速器、电动机、扇叶与轴杆连接为相对静止的整体。
所述电动机固定在外壳上。
一种摇头装置的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
（1）驱动装置启动，驱动轴杆绕自身轴线转动；
（2）当轴杆在减速器带动下绕自身轴匀速转动时，圆弧形杆件4的顶端在垂直于轴杆轴线的平面内做匀速圆周运动；
（3）由于圆弧形轨道固定，则滚子在圆弧形轨道中受到水平作用力，轴杆在通孔中亦受到一水平作用力，因此，滚子在圆弧形轨道中往复运动，带动轴杆绕杆件摆动。
所述驱动装置采用双输出轴电动机，电动机的一端输出轴带动扇叶旋转，另一端输出轴通过减速器驱动轴杆绕自身轴线转动。
本发明的优越性：（1）本发明通过对摇头装置的改进，减少对齿轮的使用，使结构更简单、紧凑。（2）使用零件数目减少，提高系统的传递效率。（3）没有曲柄摇杆机构的死点问题，也没有急回运动，避免承受较大载荷。
附图说明
图1为本发明所涉一种摇头装置的结构示意图。
图2为本发明所涉一种摇头装置用于电扇的结构示意图。
其中，1为圆柱套筒，2为圆弧形轨道，2-1为沟槽，3为轴杆，4为圆弧形杆件，5为滚子，6为通孔，7为杆件，8为短杆，9为扇叶，10为外壳，11为电动机，12为减速器，13、14为安装座，15为电扇支座架。
具体实施方式
实施例：如图1所示，一种摇头装置，其特征在于它包括圆柱套筒1、圆弧形轨道2、轴杆3、圆弧形杆件4、滚子5、杆件7、短杆8；所述轴杆3的一端连接驱动轴杆3绕自身轴线转动的驱动装置，轴杆3的另一端连接圆心角为定值的一段圆弧形杆件4的一端，圆弧形杆件4的另一端连接垂直于圆形杆件4切线方向的短杆8；所述轴杆3、圆弧形杆件4和短杆8处于同一平面内；所述短杆8顶端连接一个滚子5；所述轴杆3贯穿在杆件7上面的通孔6中；所述杆件7限制在圆柱套筒1中能够绕自身轴线转动；所述圆柱套筒1相对地面静止，固定安装；所述圆柱套筒1上固定连接圆弧形轨道2，圆弧形轨道2与圆弧形杆件4曲率相同，圆弧形轨道2半径大于圆弧形杆件4的半径；所述圆弧形轨道2开有对应圆心角不小于电扇摆动角度的沟槽2-1，滚子5限制在圆弧形轨道2的沟槽2-1中，并在沟槽2-1中运动。
如图2所示，所述驱动装置采用双输出轴电动机11，它的一端输出轴驱动扇叶9转动，另一端输出轴通过减速器12连接轴杆3，驱动轴杆3绕自身轴线转动。
所述圆柱套筒1固定在相对地面静止的电扇支座架15上，所述电扇支座架15与外壳10上的安装座13、14配合。
所述通孔6中安装滚动轴承，轴承外圈与通孔6配合，内圈与轴杆3配合。
所述圆弧形轨道2半径大于圆弧形杆件4的半径20%。
所述减速器12、电动机11、扇叶9与轴杆3连接为相对静止的整体。
所述电动机11固定在外壳10上。
一种摇头装置的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
（1）驱动装置启动，驱动轴杆3绕自身轴线转动；
（2）当轴杆3在减速器带动下绕自身轴匀速转动时，圆弧形杆件4的顶端在垂直于轴杆3轴线的平面内做匀速圆周运动；
（3）由于圆弧形轨道2固定，则滚子5在圆弧形轨道2中受到水平作用力，轴杆3在通孔6中亦受到一水平作用力，因此，滚子5在圆弧形轨道2中往复运动，带动轴杆3绕杆件7摆动。
所述驱动装置采用双输出轴电动机11，电动机11的一端输出轴带动扇叶9旋转，另一端输出轴通过减速器12驱动轴杆3绕自身轴线转动。
减速器12、电动机11、外壳10、扇叶9与轴杆3固定连接相对静止的整体，因此他们相对于电扇底座架15左右摆动。通过设计圆弧形杆件4的圆心角大小即可设置电扇摆动幅度范围。
Claims (9)
1.一种摇头装置，其特征在于它包括圆柱套筒、圆弧形轨道、轴杆、圆弧形杆件、滚子、杆件、短杆；所述轴杆的一端连接驱动轴杆绕自身轴线转动的驱动装置，轴杆的另一端连接圆心角为定值的一段圆弧形杆件的一端，圆弧形杆件的另一端连接垂直于圆形杆件切线方向的短杆；所述轴杆、圆弧形杆件和短杆处于同一平面内；所述短杆顶端连接一个滚子；所述轴杆贯穿在杆件上面的通孔中；所述杆件限制在圆柱套筒中能够绕自身轴线转动；所述圆柱套筒相对地面静止，固定安装；所述圆柱套筒上固定连接圆弧形轨道，圆弧形轨道与圆弧形杆件曲率相同，圆弧形轨道半径大于圆弧形杆件的半径；所述圆弧形轨道开有对应圆心角不小于电扇摆动角度的沟槽，滚子限制在圆弧形轨道的沟槽中，并在沟槽中运动。
2.根据权利要求1所述一种摇头装置，其特征在于所述驱动装置采用双输出轴电动机，它的一端输出轴驱动扇叶转动，另一端输出轴通过减速器连接轴杆，驱动轴杆绕自身轴线转动。
3.根据权利要求1所述一种摇头装置，其特征在于所述圆柱套筒固定在相对地面静止的电扇支座架上。
4.根据权利要求1所述一种摇头装置，其特征在于所述通孔中安装滚动轴承，轴承外圈与通孔配合，内圈与轴杆配合。
5.根据权利要求1所述一种摇头装置，其特征在于所述圆弧形轨道半径大于圆弧形杆件的半径15%～25%。
6.根据权利要求2所述一种摇头装置，其特征在于所述减速器、电动机、扇叶与轴杆连接为相对静止的整体。
7.根据权利要求2或6所述一种摇头装置，其特征在于所述电动机固定在外壳上。
8.一种摇头装置的工作方法，其特征在于它包括以下步骤：
（1）驱动装置启动，驱动轴杆绕自身轴线转动；
（2）当轴杆在减速器带动下绕自身轴匀速转动时，圆弧形杆件4的顶端在垂直于轴杆轴线的平面内做匀速圆周运动；
（3）由于圆弧形轨道固定，则滚子在圆弧形轨道中受到水平作用力，轴杆在通孔中亦受到一水平作用力，因此，滚子在圆弧形轨道中往复运动，带动轴杆绕杆件摆动。
9.根据权利要求8所述一种摇头装置的工作方法，其特征在于所述驱动装置采用双输出轴电动机，电动机的一端输出轴带动扇叶旋转，另一端输出轴通过减速器驱动轴杆绕自身轴线转动。
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