CN1102209C - 曲柄摇杆机构的可调曲柄 - Google Patents

Abstract

常见的电风扇、取暖器的曲柄摇杆机构不能调节摆角，本发明提供一种偏心轮式可调曲柄以实现其摆角的调节。该可调曲柄包括可以兼作齿轮的偏心盘和与其配装的偏心轮、分别与偏心盘或偏心轮连体的曲柄轴和曲柄销，偏心盘与偏心轮彼此具有预定的结合力。用旋钮调节曲柄长度，调节后自行锁定。该曲柄可在0～120°内无极调节摆角，结构简单紧凑，可以注塑成型，成本低廉，调节简便，适于普遍推广应用。可用于电风扇、取暖器等。

Description

曲柄摇杆机构的可调曲柄

本发明涉及曲柄摇杆机构的曲柄。

台式、落地式以及壁挂式电风扇具有摇头功能，其摇头机构是一种演化的曲柄摇杆机构(曲柄双摇杆机构)，其中曲柄是作旋转运动的主动件，2摇杆受曲柄带动往复摆动一定角度。这种摇头机构已经沿用几十年，其缺点在于摆角不能调节，不能更好地满足使用者的需要。中国实用新型专利说明书CN2268134Y(1997年公告)和美国专利说明书US-5639213(1997年公告)详细描述了这种摇头机构。

一种现有的定长曲柄是由曲柄臂、位于曲柄臂一端的连体曲柄销、位于曲柄臂另一端的与曲柄轴配装的轴孔构成，曲柄受曲柄轴驱动以曲柄轴为轴作旋转运动。另一种现有的定长曲柄由兼作齿轮的曲柄臂、与曲柄臂连体的曲柄销和与曲柄臂连体的曲柄轴构成，该曲柄臂受另1齿轮驱动以曲柄轴为轴作旋转运动。2种现有的定长曲柄在曲柄摇杆机构中的运动作用相同。

中国实用新型专利说明书CN2231332Y(1996年公告)提出一种滑块式可调曲柄，使摆角可以调节。其不足之处在于结构比较复杂，调节不够方便(调节前先松动滑块，然后移动滑块，之后再固定滑块，比较繁琐，其移动量也难以掌握)，众多的其他改进方案也不同程度上存在结构复杂的缺陷。

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种结构简单紧凑、调节方便的可调曲柄以实现摆角的调节。

为了实现上述目的，本发明提供一种偏心轮式可调曲柄。它由可以兼作齿轮的曲柄臂、曲柄销、曲柄轴(或与曲柄轴配装的轴孔)组成。所述的曲柄臂至少由偏心盘和与其配装的偏心轮构成，还可以加装一个锁定装置，偏心盘和偏心轮具有预定的结合力以锁定相对位置和传递工作扭矩。所述的曲柄销、曲柄轴(或与曲柄轴配装的轴孔)分别与偏心盘或偏心轮整体构成，曲柄销和曲柄轴的轴线皆与偏心轮的轴线平行偏离。所述曲柄销的端头具有一个调节装置，用以使偏心轮和偏心盘相对转动以调节曲柄长度，调节后由所述的结合力自行锁定相对位置。

所述的偏心盘和偏心轮的配装面具有相互的压力，该压力可产生预定的结合力。

还可以在所述的偏心盘和偏心轮的配装面上分别设置多数凹形体和至少1个与之啮合的凸形体，其啮合可产生预定的结合力，调节曲柄长度时该凹形体与凸形体互相打滑；打滑时可发出手感信号或音响信号，兼有信号装置的作用。

所述的锁定装置可以是用金属线或金属带弯曲成的弹性圈，该弹性圈位于偏心盘与偏心轮的配装面上的环形室里，对偏心盘或偏心轮其中一件保持预定的压力，还可相对滑动，与另一件的相对位置被机械限定。

所述的锁定装置可以是用金属线或金属带以不同曲率弯曲成的弹性圈，或是用橡胶或塑料等弹性材料制成的弹性圈，该弹性圈位于偏心盘与偏心轮的配装面上的环形室里，对偏心盘和偏心轮都保持预定的压力，还可相对滑动。

所述的锁定装置可以是由位于偏心轮上的径向孔里的弹簧和钢球组成，钢球在弹簧推压之下对偏心盘保持预定的压力，还可相对滑动。

为使调节更加便捷，以上所述的可调曲柄还可以在所述曲柄销上安装一个调节旋钮，或将曲柄销的端头制成螺钉头形状。

为使调节更加便捷，以上所述的可调曲柄还可以附加一个限定偏心盘与偏心轮相对转动范围的周向限位装置，该装置或是包括在偏心盘和偏心轮上分别设置的相互限位的凸台，或是在偏心盘和偏心轮上分别设置的半圆弧形沟槽和伸入该沟槽之中的凸台。偏心盘与偏心轮相对转动的范围被该装置限定在2个极限位置之内，一个极限位置的曲柄长度最大，另一个极限位置的曲柄长度最小。

以上所述的可调曲柄还可以附加一个制止偏心盘与偏心轮相互脱离的轴向限位装置。该轴向限位装置可以是在偏心盘与偏心轮的配装面上分别设置的相互作用的台肩，或是分别设置的环形沟槽和与之相互作用的环形凸棱。

以上所述的偏心盘、偏心轮和旋钮可以是塑料注塑件。

本发明可在0～120°范围内无极调节摆角，也可以分档调节。调节摆角时改变偏心盘与偏心轮之间的相对位置，不同的相对位置对应不同的曲柄长度，即不同的摆角。可借助于旋钮、周向限位装置和信号装置便捷地选定摆角，调节后自行锁定。

本发明提出的可调曲柄可用于具有曲柄摇杆机构的摇头机构，如电风扇、取暖器等的摇头机构。其优点之一是结构简单紧凑，成本低廉，便于大量推广应用。优点之二是调节后自行锁定，调节方便，用1个旋转动作即可简便、迅速地完成调节。用于电风扇时，除曲柄以外的其他结构和外观一般可保持不变，便于现有电风扇升级换代，也便于用来对原有的摇头电风扇进行改造。

以下通过附图和优选实施例的描述对本发明进行更详细地说明。

图1是本发明可调曲柄实施例SA的剖视图；

图2是本发明可调曲柄实施例SB的剖视图；

图3是沿图2中A-A线的剖视图；

图4是沿图2中B-B线的剖视图；

图5是图3中的局部放大图；

图6是本发明可调曲柄实施例SC的剖视图；

图7是沿图6中C-C线的剖视图；

图8是本发明可调曲柄实施例SD的剖视图；

图9是沿图8中D-D线的剖视图；

图10是本发明可调曲柄实施例SE的剖视图；

图11是本发明可调曲柄实施例SF的剖视图；

图12是沿图11中F-F线的剖视图；

图13是本发明可调曲柄实施例SG的剖视图；

图14是本发明可调曲柄实施例SH的剖视图；

图15是沿图14中H-H线的剖视图；

图16是本发明可调曲柄实施例SJ的剖视图。

由图1所示的本发明实施例SA可看出，实施例SA的曲柄臂由偏心盘36A和与其配装的偏心轮38A组合而成，曲柄销40A与偏心盘36A连体，与曲柄轴配装的轴孔42A位于偏心轮38A上。曲柄销40A和轴孔42A的轴线皆与偏心轮38A的轴线平行偏离。偏心盘36A与偏心轮38A的配装面彼此之间保持预定的压力。由该压力所产生的结合力(摩擦力)可以锁定二者的相对位置，并能传递所需的工作扭矩(运动)，但是在大于结合力的扭矩作用下二者可以相对转动。曲柄销40A的端头具有一字形沟槽44A(或将端头制成其他螺钉头形状，如十字形沟槽或六角形头)，以便用工具调节曲柄长度。

调节曲柄长度时用工具(如螺丝刀)转动曲柄销40A，使偏心盘36A与偏心轮38A相对转动，从而改变曲柄的长度(曲柄销40A的轴线与轴孔42A的轴线之间的垂直距离)，调节后由所述的结合力自行锁定其相对位置。由此可见，本实施例所述的可调曲柄既可传递预定的扭矩，也可调节曲柄长度，并自行锁定调节后曲柄长度，以简单紧凑的结构达到简便调节摆角的目的。

由图2至图5所示的本发明实施例SB可看出，实施例SB的曲柄臂由偏心盘36B和与其配装的偏心轮38B组合而成，曲柄销40B与偏心盘36B连体，与曲柄轴配装的轴孔42B位于偏心轮38B上。曲柄销40B和轴孔42B的轴线皆与偏心轮38B的轴线平行偏离。在偏心盘36B与偏心轮38B的配装面上分别设置有多数轴向凹槽46B和2个与之啮合的轴向凸棱46B′，其啮合力所产生的结合力可以锁定二者的相对位置，并能传递所需的工作扭矩，但是在大于结合力的扭矩作用下啮合点产生较大变形，凹槽46B与凸棱46B′可以相互打滑。打滑时有手感信号和音响信号发出，因此还兼有信号装置的作用，便于掌握调节量大小。为使调节更加便捷，在曲柄销42B的端头装有调节用的旋钮48B。为使调节更加便捷，附加有圆周方向的限位装置。该装置是在偏心盘36B和偏心轮38B上分别设置的半圆弧形凹槽50B和伸入该凹槽50B之中的凸台50B′。偏心盘36B与偏心轮38B相对转动的范围被该装置限定在2个极限位置之内，一个极限位置的曲柄长度最大，另一个极限位置的曲柄长度最小。实施例SB还附加有制止相互脱离的轴向限位装置，该装置是在偏心盘36B与偏心轮38B的配装面上分别设置的环形凸棱52B和与之相互作用的环形凹槽52B′。

调节曲柄长度时，用手直接转动旋钮48B，使偏心盘36B与偏心轮38B相对转动，从而改变曲柄的长度，调节后由所述的结合力自行锁定其相对位置。

由图6和图7所示的本发明实施例SC可看出，实施例SC的曲柄臂由偏心盘36C、与其配装的偏心轮38C、以及弹性圈54C组合而成，曲柄销40C与偏心盘36C连体，与曲柄轴配装的轴孔42C位于偏心轮38C上。曲柄销40C和轴孔42C的轴线皆与偏心轮38C的轴线平行偏离。用金属线弯曲而成的弹性圈54C位于偏心盘36C与偏心轮38C的配装面上的环形室里，对偏心盘36C保持预定的压力，相对偏心轮38C的位置被机械锁定。由所述压力产生的结合力(摩擦力)可以锁定偏心盘36C与偏心轮38C的相对位置，起到锁定装置的作用，并能传递所需的工作扭矩，但是在大于结合力的扭矩作用下偏心盘36C可相对于偏心轮38C转动。曲柄销40C的端头装有调节用的旋钮48C。实施例SC附加有圆周方向的限位装置，该装置是在偏心盘36C与偏心轮38C上分别设置的半圆弧形凹槽50C和伸入该凹槽之中的凸台50C′。为使调节更加便捷，实施例SC还附加有信号装置，该装置是在偏心盘36C与偏心轮38C的配装面上分别设置的多数凹陷56C和2个可与之啮合的凸起56C′。调节曲柄长度时凹陷56C与凸起56C′相互打滑，有手感信号和音响信号发出。

由图8和图9所示的本发明实施例SD可看出，实施例SD的曲柄臂由偏心盘36D、与其配装的偏心轮38D、以及锁定装置组合而成，曲柄销40D与偏心盘36D连体，与曲柄轴配装的轴孔42D位于偏心轮38D上。曲柄销40D和轴孔42D的轴线皆与偏心轮38D的轴线平行偏离。所述的锁定装置包括位于偏心轮38D的径向孔里的弹簧58D和钢球60D，钢球60D在弹簧58D推压之下对偏心盘36D保持预定的压力，由该压力产生的结合力(摩擦力)可以锁定偏心盘36D与偏心轮38D的相对位置，起到锁定装置的作用，并能传递所需的工作扭矩，但是在大于结合力的扭矩作用下偏心盘36D可相对于偏心轮38D转动。曲柄销40D的端头装有调节用的旋钮48D。实施例SD附加有圆周方向的限位装置，该装置是在偏心盘36D和偏心轮38D上分别设置的半圆弧形凹槽50D和伸入该凹槽之中的凸台50D′。实施例SD还附加有信号装置，该装置是在偏心盘36D与偏心轮38D的配装面上分别设置的多数凹陷56D和2个与之相互啮合的凸起56D′。

由图10所示的本发明实施例SE可看出，实施例SE的曲柄臂由偏心盘36E、与其配装的偏心轮38E、以及弹性圈54E组合而成，曲柄销40E与偏心盘36E连体，与曲柄轴配装的轴孔42E位于偏心轮38E上。曲柄销40E和轴孔42E的轴线皆与偏心轮38E的轴线平行偏离。用金属线弯曲而成的弹性圈54E位于偏心盘36E与偏心轮38E的配装面上的环形室里。在曲柄销40E的端头装有调节用的旋钮48E。实施例SE附加有圆周方向的限位装置，该装置是在偏心盘36E和偏心轮38E上分别设置的半圆弧形凹槽50E和伸入该凹槽之中的凸台50E′。实施例SE也附加有信号装置，该装置是在偏心盘36E和偏心轮38E的配装面上分别设置的多数轴向凹槽46E和1个与之相互啮合的轴向凸棱46E′。由图可见，偏心轮38E具有径向螺钉孔60E，该孔用于安装固定曲柄轴的螺钉。

图11和图12所示是本发明可调曲柄的实施例SF。由附图可见实施例SF与实施例SE大部分相似，这些不再重复描述。变化在于其弹性圈54F是用金属带以不同曲率弯曲而成，该弹性圈54F位于偏心盘36F与偏心轮38F的配装面上的环形室里，对偏心盘36F和偏心轮38F都保持预定的压力。

图13所示是本发明可调曲柄的实施例SG。由附图可见实施例SG与实施例SE大部分相似，这些不再重复描述。变化在于其弹性圈54G是用橡胶或塑料等弹性材料制成，该弹性圈54G位于偏心盘36G与偏心轮38G的配装面上的环形室里，对偏心盘36G和偏心轮38G都保持预定的压力。

由图14和图15所示的本发明实施例SH可看出，实施例SH的曲柄臂由兼作齿轮的偏心盘36H和与其配装的偏心轮38H组合而成，曲柄销40H与偏心轮38H连体，曲柄轴42H与偏心盘36H连体。曲柄销40H和曲柄轴42H的轴线皆与偏心轮38H的轴线平行偏离。偏心盘36H与偏心轮38H的配装面彼此之间保持预定的压力。由该压力所产生的结合力(摩擦力)可以锁定二者的相对位置，并能传递所需的工作扭矩，但是在大于结合力的扭矩作用下可以相对转动。曲柄销40H的端头有紧配合装上的旋钮48H。实施例SH上附加有圆周方向的限位装置，该装置是在偏心盘36H和偏心轮38H上分别设置的相互限位的圆弧形凸台64H/64H′。实施例SH附加有信号装置，该装置是在偏心盘36H与偏心轮38H的配装面上分别设置的多数轴向凹槽46H和2个与之啮合的轴向凸棱46H′。实施例SH还设置有制止偏心盘36H与偏心轮38H相互脱离的的轴向限位装置，该装置是在偏心盘36H与偏心轮38H的另一对配装面上分别设置的相互作用的锥面66H/66H′，这一对配装面也与偏心轮38H同轴。调节曲柄长度时，用手直接转动旋钮48H，使偏心轮38H与偏心盘36H相对转动，调节后由所述的结合力自行锁定其相对位置。

由图16所示的本发明实施例SJ可看出，实施例SJ的曲柄臂由兼作齿轮的偏心盘36J、与其配装的偏心轮38J、以及弹性圈54J组合而成，用金属线以不同曲率弯曲而成的弹性圈54J位于偏心盘36J与偏心轮38J的配装面上的环形室里，对偏心盘36J和偏心轮36J都保持预定的压力。实施例SJ的其余部分与实施例SH类似，这些不再重复描述。

以上所述的仅是本发明的优选实施例。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变换和改进，例如将上述实施例的技术特征进行不同的组合，这些皆应视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种曲柄摇杆机构的可调曲柄，它由可以兼作齿轮的曲柄臂、曲柄销、曲柄轴(或与曲柄轴配装的轴孔)组成，其特征在于所述的曲柄臂至少由偏心盘和与其配装的偏心轮构成，还可以加装一个锁定装置，偏心盘和偏心轮具有预定的结合力，所述的曲柄销、曲柄轴(或与曲柄轴配装的轴孔)分别与偏心盘或偏心轮整体构成，曲柄销和曲柄轴的轴线皆与偏心轮的轴线平行偏离，所述曲柄销的端头具有一个调节装置，用以使偏心轮和偏心盘相对转动以调节曲柄长度，调节后自行锁定相对位置。

2.如权利要求1所述的可调曲柄，其特征在于所述的偏心盘和偏心轮的配装面可以具有相互的压力，该压力可产生预定的结合力。

3.如权利要求1所述的可调曲柄，其特征在于所述的偏心盘和偏心轮的配装面上可以分别设置多数凹形体和至少1个与之啮合的凸形体，该啮合可产生预定的结合力，调节曲柄长度时该凹形体与凸形体互相打滑，可发出手感信号或音响信号。

4.如权利要求1所述的可调曲柄，其特征在于所述的锁定装置包括至少1个弹性圈，该弹性圈位于偏心盘与偏心轮的配装面上的环形室里，至少可以相对于偏心盘或偏心轮其中一件相对滑动并保持预定的压力。

5.如权利要求4所述的可调曲柄，其特征在于所述的弹性圈是用金属线或金属带弯曲而成，或是用橡胶或塑料等弹性材料制成。

6.如权利要求1所述的可调曲柄，其特征在于所述的锁定装置可以是由位于偏心轮的径向孔里的弹簧和钢球组成，钢球在弹簧推压之下对偏心盘上的凹陷保持预定压力，调节曲柄长度时凹陷与钢球互相打滑，可发出手感信号或音响信号。

7.如权利要求1所述的可调曲柄，其特征在于所述调节装置是一个安装在所述曲柄销端头的旋钮，或是曲柄销端头的螺钉头形体。

8.如权利要求1至6中任何一项所述的可调曲柄，其特征在于它还包括一个限定偏心盘与偏心轮相对转动范围的周向限位装置。

9.如权利要求2、4、或5中任何一项所述的可调曲柄，其特征在于它还可以包括一个调节曲柄长度时能发出手感信号和音响信号的信号装置。

10.如权利要求2、4、或5中任何一项所述的可调曲柄，其特征在于它还可以包括一个制止偏心盘与偏心轮相互脱离的轴向限位装置。

11.如权利要求1或7中任何一项所述的可调曲柄，其特征在于所述的偏心盘、偏心轮和旋钮可以是塑料注塑件。

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