CN2065257U - 电风扇扇头摆动范围、摆动速度调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种电扇扇头摆动范围、摆动速度调节装置。它包括角度盘臂(2)，导杆(5)，摆杆(6)，回位弹簧(8)，软轴拉线(9)，其特征在于导杆通过导杆轴(1)，摆杆通过摆杆轴(7)与角度盘臂连接，通过操纵软轴拉线使摆杆摆动并带动导杆摆动，以此调节连杆支轴(4)至扇头摆轴(3)间的距离，此距离大，扇头摆动范围小，摆速慢；此距离小，扇头摆动范围大，摆速快。本实用新型不需对扇头内部结构做任何改动，可解决现有电扇摆动范围，摆动速度不能调节的问题。

Description

本实用新型涉及一种  使风扇扇头摆动范围、摆动速度可进行调节的装置。

目前，一般电扇有摆头、变速、定时等功能，高档的有遥控、无级变速、感应制动、感应变速等功能，看来电扇的功能已很齐全，但仔细分析似乎还有可进一步完善之处，如：电扇的摆动范围（摆角）是固定的，在扇叶转速不变的情况下，扇头摆动速度也是固定的，不能调节，但在日常生活中，人们往往需要不同的摆动范围、摆动速度来适应不同场合的需要，因而电扇的摆动范围、摆动速度的调节是正待解决的问题。

本实用新型的目的是要提供一种能使摆头电扇扇头摆动范围、摆动速度可按需调节的装置。

本实用新型的目的是这样实现的：在扇头与接头间的角度盘上朝后端方向加一臂，臂上装有摆动导杆机构，导杆朝前端立有一连杆支轴，后端通过导杆轴与角度盘臂连接，摆杆与软轴拉线连接，拉线通往开关板内的调节操纵机构，拉动软轴拉线，摆杆摆动并带动导杆内摆，放松拉线，摆杆在回位弹簧的作用下回摆，以此来调节连杆支轴与扇头摆轴间的距离，实现扇头摆动范围、摆动速度的调节。

本实用新型因为只需在扇头与接头间加一摆动导杆机构，使连杆支轴至扇头摆轴间的距离由原来的固定不变成为可调，其结构很简单，改装时不需对扇头内部结构做任何改动。扇头摆角、摆速调节操纵机构与摆头开关组合，开关板上不需增加旋钮，原摆头开关固定座改装上组合操纵机构，通过旋动同一旋钮可实现：（一）能使扇头摆角在30～90°（或更大）范围内无级调节；（二）、能使扇头摆动速度在一定范围内无级调节；（三）、控制扇头的摆动与停摆（摆头离合器的分离与结合）。以上功能体现有两种形式，一种是旋钮从停摆（0°）位置转过一角度后，随着旋钮转过角度的变化，扇头摆角在30～90°范围内任意调节。另一种是按需设档，如设0°、30°、50、70°、90°或设0°、30°、60°、90°，使用时旋动旋钮可任选一档，同时通过旋动此旋钮也可调节扇头摆速，非常方便。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

下面结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

本实用新型是通过对电扇原有的摆头机构进行改装实现的。一般电风扇摆头部份的动力取自电机，通过电机主轴尾部的蜗杆带动蜗轮、齿轮轴、曲柄齿轮，并通过连杆牵动扇头作低速摆动。曲柄齿轮牵动扇头摆动的传动机构如图1所示，实际上它是一曲柄连杆机构。图中AB为扇头（扇头中的曲柄齿轮轴心至扇头摆轴轴心），BC为与机身相连的角度盘（扇头摆轴中心至连杆支轴中心）DC为连杆，AD为曲柄。曲柄AD在电机带动下转动时，通过连杆CD的牵动，使扇头AB作往复摆动，曲柄齿轮转动一圈，扇头往复摆动一次。下面分析其工作过程。图2、图3为曲柄齿轮沿箭头所指方向每转45°，曲柄AD，连杆DC与扇头AB所产生的位置变化，其过程由1开始至8后又回到1的位置，由此往复。从图2、3中可以看出，扇头摆动一工作循环，曲柄与连杆两次共线，即在1的位置上AD、DC拉直共线，在5的位置上DA、DC重迭共线，连杆与曲柄共线后扇头便开始回摆，两共线位置为扇头摆动的极限位置。

本实用新型是要使扇头摆角大小可在30°～90°范围内任意调节，且其中间位置始终在同一轴线上（调节时不向单边增大或缩小摆角）。下面分析要在什么条件下才能满足以上要求。

以扇头摆轴中心（图1中的B点）为圆心，以扇头摆轴轴心至曲柄齿轮轴心之距离（图1中的AB）为半径，画出摆动时曲柄齿轮轴心（图1中的A点）所经过的轨迹。以所要求的扇头最大摆角90°，最小摆角30°以及在此范围内任选两个摆角70°和50°作图，且使各摆角的角平分线（扇头摆角的中间位置）在同一位置上。图4中A₁BA′₁＝90°、A₂BA′₂＝70°、A₃BA′₃＝50°A₄BA′₄＝30°，BE为以上各角的公共角平分线（扇头摆角的中间位置）。

前面已作图证明，扇头来回摆动的两极限位置是在连杆与曲柄的拉直共线和重迭共线位置上。根据这一点，图4中，以扇头在90°摆角时，曲柄齿轮轴心的极限位置A₁为圆心，以曲柄、连杆拉直共线之距离（图2中的DC＋AD）为半径画弧；以扇头90°摆角时曲柄齿轮轴心的另一极限位置A′₁为圆心，以曲柄、连杆重迭共线之距离（图3中的DC－AD）为半径画弧，两弧相交于C₁点，这点是扇头摆角范围90°时，连杆支轴所应处的位置。

以扇头摆角范围70°时，曲柄齿轮轴心的两极限位置A₂、A′₂为圆心，以曲柄、连杆的拉直共线、重迭共线的距离为半径分别画弧，两弧相交于图4中的C₂点，这点是扇头摆角70°范围时，连杆支轴所应处的位置。

根据以上方法还可分别找出扇头摆角50°及30°时，连杆支轴应处的位置是在图4的C₃、C₄两点。

圆滑地连接C₁、C₂、C₃、C₄各点，发现它们是在以E点为圆心，以EB为半径的弧上。C₁至B点的距离最小，C₂、C₃C₄依次增大。

综上所述，可得出如下结论（如图5所示）：1.要使扇头摆动范围大小可调，可通过调节扇头摆轴B至连杆支轴C间的距离来实现。2.要使调节（增大或缩小）扇头摆角范围后，其中间位置不变（摆角不向单边增大或减小），就必须使连杆支轴C点的调节轨迹在以曲柄齿轮轴心A点为圆心（扇头处于中间位置时），以曲柄齿轮轴心至扇头摆轴轴心之距离AB为半径所作的弧上。这两结论是实现本实用新型的基本条件。

目前，一般的摆头电扇有扇头水平转向调节机构，它由角度盘等组成，装在扇头与机身连接的连接头中，使用时只要用手轻推网罩，通过连杆推动连杆支轴使  角度盘转过一个角度，即可改变扇头的水平转向位置。由于连杆支轴是固定在角度盘上（如图6所示）连杆支轴2与扇头摆轴座孔1间的距离是固定的，故一般的摆头电扇的摆头角度是固定的（90°）。本实用新型是要使扇头摆角大小可按需调节，且各大小摆角的中间位置不变，那么就必须按前面已得出的结论。使连杆支轴与扇头摆轴座孔间的距离可按一定轨迹移动。如把角度盘改成如图7所示（府视），便能满足本实用新型的要求。图中3、摆杆轴、4、摆杆、5、扇头摆轴座孔、6、带臂角度盘、7、连杆支轴。操纵摆杆4，可使连杆支轴与扇头摆轴间的距离发生变化。这点满足前面证明的实现本实用新型的第一个条件。

图7中的角度盘臂处于扇头后端下方，在扇头摆至中间位置时扇头曲柄齿轮轴心与摆杆轴轴心成一直线，摆杆轴3至连杆支轴7的轴心距与摆杆轴至扇头摆轴的轴心距都等于扇头摆轴至曲柄齿轮轴之轴心距。这样，在操纵摆杆4摆动时，连杆支轴至扇头摆轴间的距离发生变化时，连杆支轴7所经过的轨迹满足前面证明的实现本实用新型的第二个条件。

本实用新型是以图7所示的机构为基础实现使扇头摆角大小可按需调节，且各大小摆角的中间位置始终不变。但在实际运用中还要考虑一般电扇的原有结构及如何操纵摆杆摆动，下面谈谈这方面问题。

图8中，8、曲柄、9、角度盘臂、10、扇头、11、连杆、12、扇头摆轴、13、连杆支轴、14、导杆、15、摆杆、16、回位弹簧、17、软轴拉线、18、导杆轴。

带臂角度盘与机架固定在一起，其臂朝扇头后端。由于需要操纵图7所示的摆杆4，故选用平面连杆机构中的摆动导杆机构，图7中的摆杆4改成图8中的导杆14、由摆杆15与导杆14组成摆动导杆机构，控制连杆支轴的移动。拉动软轴拉线，可使摆杆向左摆动，并带动导杆内摆，使连杆支轴13与扇头摆轴12间的距离减小；放松软轴拉线，摆杆在回位弹簧的作用下右摆，并带动导杆外摆，使连杆支轴13与扇头摆轴12间的距离增大。

图8中，连杆支轴13与扇头摆轴12间的距离越小，扇头摆角越大，连杆支轴所受的力也越大，但随着软轴拉线的拉紧，摆杆15左摆，导杆与摆杆的夹角α越大，摆杆15对导杆14的作用力也越大（α不能超过90°）。反之，连杆支轴与扇头摆轴间的距离增大时，扇头摆角变小，连杆支轴所受的作用力也越小，此时α角变小，导杆14对摆杆15的作用力也较小。

根据图8所示的机构及一般电扇的原有结构（参考浙江嘉兴产FS400C落地扇），图8所示的调节扇头摆角大小的机构做成实物如图10所示。图中22、软轴拉线外套头部固定座、23滚轮、24、导向板、25夹槽、26拉线接头。

有的厂家生产的摆头电扇，为了美观，通往电机的导线及离合器软轴拉线是通过连接头中间上至扇头的，角度盘臂也在此范围内，为不相互影响，角度盘臂及导杆应做成弓形（效果一样）。如导线及离合器软轴拉线从外侧引上的，角度盘臂及导杆就不必做成弓形。导杆接近连杆支轴一端应上弯，使得可调连杆支轴的高度与原固定式支轴高度一致。导杆在接近弯头处应设一导向板24，它的一端与角度盘臂固定在一起，其之间形成一夹槽25，导杆在其中来回移动，其作用是限制导杆在受力时上摆，稳定连杆支轴。

图10所示的扇头摆角调节机构安装方法如图9所示，带臂角度盘安装在扇头与接头之间。由于扇头与连接头间的间隙较小，故角度盘臂与导杆不可过厚。有的厂家生产的摆头电扇连接头与扇头间的间隙过小，扇头摆角调节机构无法装入，可在扇头摆轴平面轴承背面加垫，提高扇头。有的厂家生产的摆头风扇此间隙超过10mm，这种情况不必加垫。连接头部份应略作改动，把连接头后端凹槽与连杆支轴同侧的边略降低，如图11所示。使调节扇头水平转向时，角度盘臂可在小范围内活动。

有的摆头电扇无设计水平转向调节机构（无带角度盘等），这种情况，可把前面介绍的摆动导杆机构直接装在连接头后端上平面上，导杆轴轴心线位置仍在扇头摆至中间位置时，曲柄齿轮轴轴心延长线上。

在实际设计中，连杆支轴可按图10所示，设计在扇头摆轴左侧，也可按需设在右侧，其原理都是利用图8所示的摆动导杆机构调节连杆支轴与扇头摆轴间的距离实现扇头摆动范围的可调功能。

摆头角度大小的调节可单独在开关板上设一调节操纵装置，其工作原理如图12。图中27为与旋钮同轴固定的小轮，软轴拉线17的一端与小轮连接，另端与图8中的摆杆15连接。当顺时针旋动旋钮时，小轮27带动拉线17下移，并牵动图8中的摆杆15左摆，同时带动导杆14使连杆支轴与扇头摆轴间的距离变小，扇头摆角增大。当逆时针旋动旋钮时，拉线放松，图8中的摆杆15在回位弹簧的作用下右摆，同时带动导杆，使连杆支轴与扇头摆轴间的距离增大，扇头摆角减小。

摆头角度大小的调节操纵机构也可与原风扇摆头开关组合共同使用同一旋钮。图13a中，左软轴拉线28通往摆头离合器，右软轴拉线17通往摆角调节装置。图13a中，右拉线处于松驰弯曲状态，左拉线28被小轮缠绕拉紧，摆头离合器在左拉线的拉力作用下分离，此时扇叶虽转，但扇头不摆。

当旋动旋钮，使小轮由图13a位置顺时针转动，左拉线逐渐放松，右拉线逐渐拉直，至图13b位置时，左拉线全部放松但未弯曲，右拉线被拉直正要张紧。由于左拉线的放松，离合器在压缩弹簧的作用下结合，使扇头摆动。此时图8中的摆杆15在弹簧16的拉力作用下，在右侧极限位置上，连杆支轴至扇头摆轴间的距离最远，此时扇头在可调范围内的最小角度内摆动，如摆头角度设计在30～90°间可调，那么此时扇头在30°范围内摆动。

当旋动旋钮，使小轮由图13b位置继续沿顺时针方向转动时，左拉线松驰弯曲，右拉线下移（如图13C所示），并带动图8中的摆杆左摆，导杆内摆，使连杆支轴与扇头摆轴间的距离减小，扇头摆角增大，小轮转过的角度越大，扇头的摆角也越大，直至极限位置，扇头达到最大摆角（一般为90°）。

当旋动旋钮，使小轮由图13C位置逆时针转动时，左拉线逐渐拉直，左拉线放松，图8中的摆杆在回位弹簧作用下右摆，连杆支轴至扇头摆轴间的距离也随着增大，扇头摆角逐渐减小，当小轮转回至图13b位置时，左拉线刚要张紧，右拉线全部放松但未弯曲，此时扇头摆角最小。

当继续旋动旋钮，使小轮由图13b位置逆时针转动，左拉线被拉紧，右拉线松弛弯曲，小轮转至图13a位置时，摆头离合器在左拉线拉力下分离，扇头停摆。

图12、13所示的小轮，转至各有关位置时可通过弹性定位钢球定位（如分成各档位0°、30°、50°、70°、90°等）也可通过给予小轮一定的阻力，使其能在手离开旋钮后，小轮仍可在任何位置定位，这样对扇头摆角大小，可按需在一范围内任意调节，（如30～90°间的任意角度）。

扇头摆动速度的调节，也是通过摆头角度调节旋钮来调节。由于扇叶与曲柄齿轮的速比是固定的，在扇叶转速不变的情况下，曲柄齿轮的转速也是固定的。曲柄齿轮转动一圈，扇头来回摆动一次。在曲柄齿轮每转动一圈所用的时间相同的情况下，根据V＝ (S)/(t) ，距离S与速度V成正比，扇头摆角越大，其摆速V越快；扇头摆角越小，其摆速V越小。如调节至90°摆角时就比30°摆角时快两倍。故本实用新型既可调节扇头摆动范围，又可调节扇头的摆动速度。

根据以上原理，对浙江嘉兴产海鸥FS400C落地扇进行改装，经过几个月的试用，达到预定目的。

Claims (3)

1、一种摆头电风扇扇头摆动范围及摆动速度调节装置，包括角度盘、软轴拉线，其特征是：在角度盘上朝后端方向加一臂，臂与扇头轴心线摆动平面平行，臂上装有摆动导杆机构，导杆朝前端有一连杆支轴，后端通过导杆轴与角度盘臂连接，导杆轴轴心线位置在扇头摆至中间位置时，曲柄齿轮轴轴心延长线上，导杆轴至连杆支轴之轴心距、导杆轴至扇头摆轴之轴心距，都等于扇头摆轴至曲柄齿轮轴之轴心距；摆杆与软轴拉线连接并与回位弹簧连接。

2、根据权利要求1所述的扇头摆动范围、摆动速度调节装置其特征是：调节操纵机构与摆头离合器操纵机构组合，开关板内与旋钮同轴固定一圆周开有凹槽的小轮，小轮圆周径向两侧凹槽上各固定一软轴拉线，两拉线一条与摆头离合器连接，另条与摆动导杆机构中的摆杆连接，小轮端两拉线外套端部的固定点在小轮旁同侧方向。

3、根据权利要求1所述的摆头电风扇扇头摆动范围及摆动速度调节装置其特征是：在连接头后端上平面上立一导杆轴，其轴心线位置在扇头摆至中间位置时，曲柄齿轮轴轴心延长线上，导杆通过此轴与连接头连接，摆杆轴也立于连接头后端上平面上。

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