CN215595963U - 一种电动调节摆角范围的电风扇摇头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，由风扇摇头机构和电动摆角调节机构组成；风扇摇头机构是由摇头电机驱动连杆回转的双摇杆机构通用结构；而特制的电动摆角调节机构由摆角调节电机根据需要而驱动端面螺旋盘转动，继而推动传动销轴移动以改变风扇摇头机构的连杆长度，从而可调节风扇摆角范围；而当摆角调节好后，风扇摇头机构与电动摆角调节机构及时“脱耦”，此后风扇可顺利地按新的摆角范围正常循环摇头而不受电动摆角调节机构的阻碍；本实用新型采用电动方式调节风扇摆角范围，相比纯机械手动调节方式要方便准确；而由于该摆角调节电机只在调节摆角时短暂启动，相比依靠专用摆角调节步进电机频繁切换摆动方向长期运行的其它电动调节方式，整个风扇系统的可靠性明显增强。

Description

一种电动调节摆角范围的电风扇摇头装置

技术领域

本实用新型涉及一种电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，属于常用电器领域。

背景技术

目前市面上的落地式摇头电风扇的摇头装置的摆角范围一定且不可调节。导致用户不能根据周围环境的变化或个人喜好而灵活调整摆角，使用户的使用感受欠佳。

本实用新型设计了一种可通过电机驱动调节风扇摇头摆角范围的装置，以解决上述问题。

现有风扇摆角调节的相关专利主要分为两大类，第1类是纯机械控制，第2类主要以专用摇头控制电机频繁切换转向的电控方式调节。对于第2类专利，其机械结构比较简单，调整较灵活。但这类专利有一个基本共同点，就是主要调节摇头控制电机的电参数，而在风扇来回摆动的过程中，摇头控制电机始终处于长时间频繁切换摆动方向的循环工作状态，这必然对摇头控制电机的寿命乃至整个电扇的可靠性带来不利影响。

对于第1类纯机械调节，这类专利很多，实现的方式也有多种。概括起来，主要原理是调节图1中各连接杆长度。这类专利基本上是手动机械调节，但也有极少数专利（如申请号为92108304.1的专利），提到可以用辅助电机代替手工方式调节，不过主要局限于电动调节图1中的机架OA杆或者连架杆AB的长度，这些杆要么相对固定，要么摆动幅度不大，且相对较长，容易实现电动调节长度。但目前还未曾见用电机驱动调节连杆长度的专利或文献。

事实上，在纯机械摆角调节机构中，主要还是围绕调节连杆长度来实现。这是因为常用的风扇摇头四杆机构中，相对而言，调节最短杆——连杆引起的摇头摆角相对变化幅度最大（详见刘增华《家用电扇摇头角度可调性的研究》文献的分析），而且调节最短杆对于机械式调节机构而言结构会小巧、紧凑。

在现有的纯机械式摆角调节机构中，主要采用两种方式：第1种是通过螺杆螺母的相对旋转调节连杆长度；第2种是采用旋转端面螺旋盘，以类似于三爪卡盘松夹的方式来调节连杆的长度。这两种方式采用手动调节，机构都比较简单、可行。但要频繁通过手动调节，既不方便也不准确，制约了市场的推广应用。

但若采用辅助电机驱动则面临很大困难。对于第1种机械方式，虽可将螺杆的旋转由手动改为电机驱动，但由于连杆的尺寸很短（通常只有十几毫米），相对而言能带动这种螺杆旋转的常用微型电机尺寸明显偏大。而更大的困难是：这类风扇机构中连杆在工作中一般是不停地绕着一端旋转，如果采用电机驱动，则电机体及其电线会不停地绕着某点单向旋转，必然会缠绕电线而无法工作。当然，理论上可采用无线遥控或采用电刷供电的方式，但会在成本及可靠性方面带来很大的不利。

而对于第2种机械方式，如果将端面螺旋盘的驱动由手动改为摆角调节电机驱动，虽然该驱动电机可固定于某一连架杆上，并跟随其作一定幅度角度来回摆动而非单向不停地旋转，这样基本可避免电线缠绕的问题，但又面临一个新的大问题：当摆角调节电机停止角度调节后，如不及时脱离与端面螺旋盘的连接（也即“解除耦合”），那么风扇摇头电机或机构就会通过端面螺旋盘带着摆角调节电机的转子转，而此时由于摆角调节电机已停机，其阻力扭矩会使得摇头机构卡顿，摇不了头。由于存在上述一系列问题，至今未曾见用电机驱动调节风扇曲柄连杆长度的专利或文献。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型创新设计了一种电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，通过电机驱动端面螺旋盘转动以调节连杆长度，继而调节风扇摆角范围。该机构还可根据调节摆角的需要及时使摆角调节电机与端面螺旋盘“解耦”或“耦合”，从而有效解决电机驱动的问题，并可便捷、准确地调节风扇摆角范围。

为实现本实用新型目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，它由风扇摇头机构和电动摆角调节机构组成。

所述风扇摇头机构由机座、风扇电机、摇头电机座、摇头电机、连杆拨块、连杆拨盘、AB连架杆组成。其中风扇电机可绕机座的支轴O摆动。AB连架杆可绕机座的支轴A摆动。摇头电机通过一小销轴带动连杆拨块绕摇头电机轴C回转，连杆拨块嵌在所示带U形槽的连杆拨盘中并带动其绕AB连架杆的支轴B回转。从而构成以连杆为主动件的双摇杆机构OABC，实现基本的摇头运动。

所述电动摆角调节机构主要由摆角调节电机、端面凸轮盘、两端装有小尖拨片的拨杆、底部装有至少2个中间小挡片的端面螺旋盘、连杆拨盘、连杆拨块和传动销轴组成。

所述摆角调节电机竖直安装于AB连架杆的大底面。而所述端面凸轮盘紧贴于AB连架杆的大顶面，并套装在摆角调节电机输出轴的根部，它可相对该输出轴及AB连架杆自由回转。

D字形摆角调节电机输出轴的下半部分套装有一个带D字形内孔的轴承隔套，而该轴承隔套的左右两侧的键槽中分别镶装有1个平键。而两个平键与拨杆的两键槽之间为间隙配合。

所述拨杆的两端各装有一个小滚动轴承，依靠整个钢制材料的拨杆的重力作用始终与下方的端面凸轮面相接触并可作相对滚动。所述拨杆两端的上方各装有一个小尖拨片。

在所述轴承隔套的上方是1个内孔安装有大滚动轴承的端面螺旋盘。在一个实施例中，所述端面螺旋的下端面均匀镶嵌有5块底边很薄的中间小挡片。

所述端面螺旋盘的上方是一个连杆拨盘，连杆拨盘的U字槽中嵌有与摇头电机转轴固连的连杆拨块。所述连杆拨块下端孔中有一紧配合的传动销轴插在端面旋转盘上方的螺旋槽中。

所述摆角调节电机输出轴的最上端套装有一个异形衬套，二者通过一紧定螺钉锁紧。连杆拨盘的内孔与异形衬套的外圆为间隙配合。

本实用新型的有益效果：

1、可根据使用者的需要而电动或遥控电动启动摆角调节电机旋转，继而通过拨杆两侧轴承沿端面凸轮盘边沿滚动而抬升，并通过其两端的小尖拨片拨动端面螺旋盘旋转。同时通过端面螺旋盘上的螺旋槽与连杆拨块下面的传动销轴的相对运动又可使得摇头电机轴与端面螺旋盘的中心距产生变化，从而可相对于纯机械式调节装置更为方便地无级调节风扇的摆角范围。

2、当摆角范围调节到位之后，按下停止摆角调节开关，摆角调节电机按固定时间参数反方向转动一固定角度后停机，拨杆两侧轴承刚好沿端面凸轮盘边沿滚动而下降到最低处。此时拨杆两侧的小尖拨片与端面螺旋盘下的中间小挡片已脱离接触，从而实现位于上部的风扇摇头机构与下面的摆角调节机构及时“脱耦”，这样可顺利实现电风扇后续按新的摆角范围正常循环摇头。

3、由于该装置在调节摆角范围时摆角调节电机是短时间工作，无需频繁启动或频繁转向控制。而在摆角调节到位后的风扇正常工作状态，摆角调节电机处于长时间停机状态。而负责长期摇头工作的摇头电机依然是传统风扇中广泛应用的按固定速率单向旋转电机。因此，相对于其它依靠专用摆角调节步进电机在风扇正常工作状态一直频繁切换摆动方向的摆角调节方式，本实用新型的摆角控制电机寿命和整个风扇系统的可靠性大大增强。

附图说明

图1为本实用新型的双摇杆机构形式的风扇摇头机构原理图。

图2为本实用新型的风扇摇头机构的结构简图。

图3为本实用新型的结构总图。

图4为本实用新型的连杆拨盘零件结构图。

图5为处于与风扇摇头机构“脱耦”状态的电动摆角调节机构简图。

图6为本实用新型的轴承隔套零件结构图。

图7为本实用新型的异形衬套的安装示意图。

图8为本实用新型的电动摆角调节机构的拨杆组件及端面凸轮盘的结构图。

图9为处于与风扇摇头机构“耦合”状态的电动摆角调节机构简图。

附图标记说明：1、连杆；2、机座；3、风扇电机；4、摇头电机座；5、摇头电机；5a、摇头电机转轴；6、AB连架杆；6a、AB连架杆的大底面；6b、AB连架杆的大顶面；7、连杆拨块；8、连杆拨盘；8a、U形槽；8b、中空圆凸台；9、端面螺旋盘；9a、螺旋槽；10、拨杆；11、端面凸轮盘；11a、端面凸轮面；12、摆角调节电机；12a、摆角调节电机输出轴；13、传动销轴；14、异形衬套；15、大滚动轴承；16、中间小挡片；17、轴承隔套；17a、D字形内孔；17b、键槽；18、平键；19、小尖拨片；20、小滚动轴承；21、挡杆；22、紧定螺钉。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

本实用新型提供的一种电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，是由风扇摇头机构和电动摇头摆角调节机构组成。

本实用新型的风扇摇头机构基本原理采用如图1所示的以连杆1为主动件的双摇杆机构OABC的通用结构，其具体结构如图2及图3所示。风扇摇头机构由机座2、风扇电机3、摇头电机座4、摇头电机5、连杆拨块7、连杆拨盘8、AB连架杆6组成。其中风扇电机3可绕机座的支轴O摆动。AB连架杆6可绕机座的支轴A摆动。摇头电机5通过一小销轴带动连杆拨块7绕摇头电机轴C回转，连杆拨块7嵌在如图4所示带U形槽8a的连杆拨盘8中并带动其绕AB连架杆6的支轴B回转。从而构成以连杆1为主动件的双摇杆机构OABC，实现基本的摇头运动。

电动摆角调节机构外形结构如图3所示，其包含内部的详细结构如图5所示，主要由摆角调节电机12、端面凸轮盘11、两端装有小尖拨片19的拨杆10、底部装有至少2个中间小挡片16的端面螺旋盘9、连杆拨盘8、连杆拨块7和传动销轴13组成。

摆角调节电机12竖直安装于AB连架杆6的大底面6a。而端面凸轮盘11紧贴于AB连架杆6的大顶面6b，并套装在摆角调节电机输出轴12a的根部，它可相对该输出轴及AB连架杆6自由回转。

D字形摆角调节电机输出轴12a的下半部分套装有如图6所示的一个带D字形内孔17a的轴承隔套17，而轴承隔套17的左右两侧的键槽17b中分别镶装有1个平键18。而两个平键18与拨杆10中间两键槽之间为间隙配合并涂有润滑脂。这样，摆角调节电机输出轴12a可通过这两个平键18带动拨杆10回转，同时拨杆10也可相对调节电机输出轴12a上下滑动。

拨杆10的两端各装有一个小滚动轴承20，依靠整个钢制材料的拨杆10的重力作用始终与下方的端面凸轮盘11相接触，并可沿其端面凸轮面11a作滚动。

拨杆10两端的上方各装有一个小尖拨片19。

在轴承隔套17的上方是1个内孔安装有大滚动轴承15的端面螺旋盘9。在一个实施例中，端面螺旋盘9的下端面均匀镶嵌有5块底边很薄的中间小挡片16。

端面螺旋盘9的上方是一个连杆拨盘8，连杆拨盘8的U字槽8a中嵌有与摇头电机转轴5a固连的连杆拨块7。连杆拨块7下端孔中有一紧配合的传动销轴13插在端面旋转盘9上方的螺旋槽9a中。这样，当端面旋转盘9顺/逆时针转动时，可通过螺旋槽9a与传动销轴13的作用，推动摇头电机转轴5a沿连杆拨盘8的U字槽8a靠近/远离摆角调节电机输出轴，从而可调节风扇摆角的范围。

如图7所示，摆角调节电机输出轴12a的最上端套装有一个异形衬套14，二者通过一紧定螺钉22锁紧，以防止异形衬套14下面的端面螺旋盘9向上窜动。如图5所示，连杆拨盘8的内孔与异形衬套14的外圆为间隙配合，二者可相对自由转动。

调节风扇摆角范围的具体动作方式如下：

如图8所示，当需要调节风扇摆角范围时，通过电动或遥控电动控制摆角调节电机12顺/逆时针启动。此时摆角调节电机输出轴12a带动轴承隔套17转动，继而通过轴承隔套17的两个平键18带动拨杆10顺/逆时针旋转。由于拨杆10两端的小滚动轴承20与端面凸轮盘11的滚动摩擦力远小于端面凸轮盘11与AB连架杆6之间的滑动摩擦力，因此拨杆10的两个小滚动轴承20将沿着端面凸轮盘11的端面凸轮面11a滚动上升并达到如图8所示的最高位置。此时拨杆10将碰到与端面凸轮盘11固连的两根挡杆21，继而继续推动端面凸轮盘11顺/逆时针旋转，并继续保持在端面凸轮盘的最高面上。在这种状态下，如图9所示，拨杆两端的小尖拨片19顶部将高于其上部的端面螺旋盘9下底面上的中间小挡片16的最低端，因此拨杆10将顺/逆时针推动端面螺旋盘9旋转，继而通过螺旋槽9a与传动销轴13的作用，推动摇头电机转轴5a沿连杆拨盘8的U字槽8a靠近/远离摆角调节电机输出轴12a，这样即改变了如图1所示的连杆的长度，从而可调节风扇摆角的范围。

而当风扇摆角范围调节好后，按下停止摆角调节开关，此时摆角调节电机12没有立即停止，而是按设定的时间参数反方向转动一固定角度后停机。如图5所示，此时拨杆10两侧小滚动轴承20刚好沿端面凸轮面11a滚动而下降到最低处，拨杆10两侧的小尖拨片19与端面螺旋盘9下面的中间小挡片16这时已脱离接触，从而实现了最上面的风扇摇头机构与下面的电动摆角调节机构的及时“脱耦”，这样电风扇后续可顺利地按新的摆角范围正常循环摇头而不受电动摆角调节机构的阻碍。

Claims (4)

1.一种电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，其特征在于该装置由风扇摇头机构和电动摆角调节机构组成，所述风扇摇头机构是由摇头电机驱动连杆回转的双摇杆机构通用结构，所述电动摆角调节机构包括摆角调节电机、AB连架杆、端面凸轮盘、拨杆、端面螺旋盘、连杆拨盘、连杆拨块、轴承隔套、传动销轴、异形衬套，所述摆角调节电机竖直固定安装于AB连架杆的大底面，所述端面凸轮盘安装于AB连架杆的大顶面，并与摆角调节电机输出轴为孔轴间隙配合，所述摆角调节电机输出轴的下半部分装有一个与该轴固连的轴承隔套，所述轴承隔套通过两个轴对称布置的平键与所述拨杆相连，所述平键与拨杆的键槽之间为间隙配合，在所述轴承隔套的上方装设有一个端面螺旋盘，所述端面螺旋盘与摆角调节电机输出轴之间为转动副连接，所述端面螺旋盘的上方装设有一个连杆拨盘，所述连杆拨盘的一侧有一U字槽，所述U字槽中嵌有与摇头电机转轴固连的连杆拨块，所述连杆拨块下端孔中固连有一个传动销轴，所述传动销轴插在端面旋转盘上方的螺旋槽中，所述摆角调节电机输出轴的最上端套装有一个可以轴向锁紧的异形衬套，所述异形衬套与位于其上部的连杆拨盘之间为间隙配合。

2.按权利要求1所述的电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，其特征在于，所述端面凸轮盘的顶面边缘处有两个轴对称布置的端面凸轮面，所述端面凸轮盘上还固联有两根轴对称布置的挡杆。

3.按权利要求1所述的电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，其特征在于，所述拨杆的两端各装有一个小滚动轴承，所述拨杆两端的上方各装有一个小尖拨片。

4.按权利要求1所述的电动调节摆角范围的电风扇摇头装置，其特征在于，所述端面螺旋盘的下端面镶嵌有至少2块中间小挡片。

Images