CN216077656U - 摆头机构和电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摆头机构和电器，该摆头机构包括：驱动马达、滑环、控制板、摆头电机和至少一个齿轮；所述摆头电机的输出轴与所述齿轮连接；所述滑环包括相对设置的第一端和第二端，其中，所述第一端与所述驱动马达电性连接；所述第二端与所述控制板电性连接；所述滑环嵌合在所述齿轮内。这种摆头机构在摆动过程中，摆头电机旋转时，避免滑环与控制板之间的线产生缠绕，进而使得摆头机构能够沿单一方向无限循环旋转。

Description

摆头机构和电器

技术领域

本实用新型涉及一种摆头机构和电器。

背景技术

对于具有摆头机构的电器来说，摆头的运动方式直接关系到用户体验。以电风扇为例，其摆头方式决定风向进而实现不同的风感。循环扇是一种特殊的电风扇，其能够把气流送到比较远的地方，从而让室内空气形成对流循环。

但现有技术中的摆头机构通常都是左右或者上下，亦或者上下和左右往复循环，无法实现单一方向循环旋转。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出一种摆头机构和电器，以实现单一方向循环旋转。本实用新型提供如下技术方案：

一种摆头机构，包括：驱动马达、滑环、控制板、摆头电机和至少一个齿轮；所述摆头电机的输出轴与所述齿轮连接；所述滑环包括相对设置的第一端和第二端，其中，所述第一端与所述驱动马达电性连接；所述第二端与所述控制板电性连接；所述滑环嵌合在所述齿轮内。

可选地，所述至少一个齿轮包括一个主动齿轮和一个从动齿轮；所述摆头电机的输出轴与所述主动齿轮连接；所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；所述滑环嵌合在所述从动齿轮内。

可选地，该摆头机构，还包括一个或多个阻尼齿轮；所述阻尼齿轮与所述主动齿轮和/或所述从动齿轮连接。

可选地，所述摆头机构还包括齿轮盖、第一轴承、第二轴承，其中：第一轴承套在主动齿轮的轴上，第二轴承套在从动齿轮的轴上；齿轮盖由第一子盖体和第二子盖体二者连接构成，第一子盖体盖在第一轴承上，第二子盖体盖在第二轴承上。

一种电器，包括：摆头、立柱、底座和摆头机构；其中，所述摆头机构为本实用新型所述的摆头机构；所述摆头与所述摆头机构中的齿轮固定连接，所述摆头机构的滑环、摆头电机和齿轮设置在所述立柱内，所述摆头机构中的驱动马达设置在所述摆头中。

可选地，所述控制板设置在所述立柱或者底座中。

可选地，所述底座为圆形，具有上盖、下盖和底盘，其中：所述立柱的第一端与所述摆头旋转连接；所述立柱第二端固定于上盖的上表面；上盖和下盖扣合为盒体，盒体内部用于容纳电器的电子器件；下盖和底盘平行，二者之间夹持多个滚珠，盒体内设置有底座电机，该底座电机用于驱动所述盒体相对于底盘旋转。

可选地，所述底盘的圆心处设置有底盘转轴；底座电机与下盖连接；底座电机和底盘转轴之间设置有曲轴、连杆和摆杆，其中，曲轴用于接收底座电机的驱动，连杆两端分别与摆杆第一端和曲轴连接，摆杆第二端与底盘转轴连接；底盘连接有限位结构，使得摆杆第二端在该限位结构所限定的第一位置以及第二位置之间移动。

可选地，所述限位结构位于底盘下表面；所述底座具有孔，所述曲轴位于该孔中，所述连杆自该孔中伸出。

可选地，所述限位结构固定于底盘圆心处，并且具有至少两个沿底盘径向延伸并互相成夹角的限位臂，以限定所述第一位置以及第二位置。

可选地，所述电器为电扇，所述摆头还包括容纳槽。

可选地，该电器还包括功能模块，所述功能模块安装在所述容纳槽中。

可选地，所述电扇的摆头壳体呈圆柱形，所述容纳槽具有底面和连接于底面的一组对边，并向上延伸的一组侧壁，形成安装位的向上的开口，该开口内用于容纳所述功能模块。

可选地，所述侧壁由所述电扇的摆头进风端处的摆头壳体柱面一部分沿摆头壳体轴向向外延伸而成。

本实用新型提供的摆头机构中包括摆头电机、齿轮、滑环，滑环的一端与驱动马达电性相连，另一端与控制板电性连接，且滑环嵌合在齿轮内，从而使得摆头机构在摆动过程中，齿轮带动驱动马达旋转时，滑环随齿轮旋转，但滑环与控制板之间的线并不随齿轮旋转而旋转，从而避免滑环与控制板之间的线产生缠绕，进而使得摆头机构能够沿单一方向循环旋转。

附图说明

为了说明而非限制的目的，现在将根据本实用新型的优选实施例、特别是参考附图来描述本实用新型，其中：

图1A和图1B是根据本实用新型实施方式的电扇的外形的示意图；

图2是根据本实用新型实施方式的电扇的扇头传动机构的一种结构的示意图；

图3是根据本实用新型实施方式的扇头传动机构在支柱内的状态的示意图；

图4是根据本实用新型实施方式的电扇的底座的示意图；

图5是根据本实用新型实施方式的滚动结构的示意图；

图6是根据本实用新型实施方式的电扇的底座的下表面的示意图；

图7是根据本实用新型实施方式的电扇的功能模块的示意图。

具体实施方式

在本实用新型的实施方式中，提出采用滑环的方式使摆头机构能够沿单一方向无限循环旋转。这种摆头机构主要包括驱动马达、滑环、控制板、摆头电机和至少一个齿轮；该摆头电机的输出轴与上述齿轮连接；该滑环包括相对设置的第一端和第二端，其中，滑环的第一端与上述驱动马达电性连接；滑环的第二端与上述控制板电性连接；并且滑环嵌合在上述齿轮内。于是当摆头机构进行摆头运动时，由于滑环的特性，滑环第一端的连续转动并不会导致滑环第二端也发生转动，所以避免了驱动马达与控制板之间的电线发生绕线，进而使得摆头机构能够沿单一方向无限循环旋转。

本实施例中不限定上述至少一个齿轮的设置方式，可选的，至少一个齿轮可以是仅包括一个齿轮的结构，齿轮与摆头电机的输出轴连接，摆头电机驱动齿轮的旋转，且滑环内嵌在齿轮的内壁上，使得整个摆头机构的结构紧凑。

需要说明的是，本实施例中滑环包括内外两部分，内部旋转，外部固定不旋转。本实施例中，滑环整体内嵌在齿轮中，一端与驱动马达相连，另一端连接控制板。在齿轮在摆动电机的驱动下旋转时，带动摆头及其内部的驱动马达旋转，滑环旋转的一端跟着齿轮结构旋转，从而实现单一无限循环。

在本实用新型的另一实施例中，上述的至少一个齿轮，还可以是包括一个主动齿轮和一个从动齿轮的结构，主动齿轮和从动齿轮互相啮合，且主动齿轮与摆头电机的输出轴连接，滑环嵌合在从动齿轮中。同样的，滑环的定子内嵌在从动齿轮中，滑环的转子随驱动马达的旋转而旋转。主动齿轮和从动齿轮的组合是一种省力结构，能够节省摆头电机的驱动力。

另外，为了克服重力加速度，使得摆头机构旋转速度均匀，本实用新型实施例中的摆头机构还可包括一个或多个阻尼齿轮，当仅包括一个阻尼齿轮，且仅包括一个齿轮时，阻尼齿轮与齿轮啮合，以便降低齿轮的旋转速度，实现摆头低速稳定旋转，不会出现重力失步现象。

当仅包括一个阻尼齿轮，而至少一个齿轮为包括主动齿轮和从动齿轮的结构时，阻尼齿轮可以与主动齿轮啮合，也可以与从动齿轮啮合，都可以帮助降低摆头旋转时的转速以及提高转动平稳度。

在另一实施例中，包括多个阻尼齿轮，同样包括主动齿轮和从动齿轮时，多个阻尼齿轮可以仅设置在主动齿轮上，也可以仅设置在从动齿轮上；或者一部分设置在主动齿轮上，另一部分设置在从动齿轮上，阻尼齿轮的设置方式可以根据实际需求进行设置，本实施例中对此不做限定。

上述的摆头机构中，还可以设置有齿轮盖，以覆盖齿轮来避免杂物进入齿轮中。齿轮盖由第一子盖体和第二子盖体二者连接构成，第一子盖体盖在第一轴承上，第二子盖体盖在第二轴承上。此外还可以在齿轮中设置轴承，例如将第一轴承套在主动齿轮的轴上，第二轴承套在从动齿轮的轴上，以帮助提高齿轮旋转时的径向稳定性。

本实施例中驱动马达为驱动某单一结构旋转的驱动马达，例如在电扇中，驱动马达为驱动扇叶旋转的马达。而摆头电机为驱动扇头旋转的结构。而在空气净化器中，驱动马达同样为驱动进风或抽风的风扇扇叶旋转的马达，而摆头电机为驱动空气净化器整个外壳旋转的结构。

本实施方式中的上述摆头机构可以设置在具有摆头的电器中，该电器可以包括摆头、立柱、底座和上述的摆头机构。摆头与摆头机构中的齿轮固定连接，摆头机构的滑环、摆头电机和齿轮设置在该立柱内，摆头机构中的驱动马达可设置在摆头中。而摆头机构中的控制板，则可设置在上述底座中，并且可以与电器的其他电子元件集成在一个电路板中。需要说明的是，当立柱内部容纳空间足够时，控制板也可以设置在立柱内，本实施例中并不限定控制板的设置位置。

本实施例中不限定电器的具体结构，电器可以是电扇、空气净化器、空气加湿器等各种需要进行摆头旋转的电器，可选的，本实施例中以电扇为例，对应的摆头即为电扇的扇头，结合附图对本实用新型实施方式的技术方案作进一步说明。图1A和图1B是根据本实用新型实施方式的电扇的外形的示意图。本实用新型实施方式中的电扇可以是普通电扇，也可以是循环扇。

图1A和图1B是根据本实用新型实施方式的电扇的外形的示意图。如图1A和图1B所示，电扇1包括扇头11、立柱12、底座13。立柱12 内设置传动机构(图中未示出)。该传动机构是电扇1的摆头机构，扇头 11与传动机构连接，从而在传动机构的带动下实现扇头11整体连续单向旋转。传动机构的一种具体结构可参见图2和图3，图2是根据本实用新型实施方式的电扇的扇头传动机构的一种结构的示意图，图3是根据本实用新型实施方式的扇头传动机构在立柱内的状态的示意图。

如图2和图3所示，扇头传动机构2包括滑环21、摆头电机22、齿轮盖23、第二轴承24、从动齿轮25、阻尼齿轮(图中示出2个，分别为阻尼齿轮261、阻尼齿轮262，组装时阻尼齿轮261位于安装位264中，阻尼齿轮262位于安装位263中)、第一轴承27、主动齿轮28。主动齿轮 28的齿数小于从动齿轮25的齿数，以组成省力结构。摆头电机22驱动主动齿轮28，主动齿轮28再啮合从动齿轮25，从动齿轮25与一个或多个阻尼齿轮连接，用来降低从动齿轮转速以及提高转动平稳度。

齿轮盖23由第一子盖体231和第二子盖体232二者连接构成，第一子盖体231盖在第一轴承27上，第二子盖体232盖在第二轴承24上，并且第一轴承27套在主动齿轮28的轴上，第二轴承24套在从动齿轮25的轴上。第一轴承27和第二轴承24帮助齿轮盖遮挡齿轮内部并且有助于提高齿轮旋转时的径向稳定性。

滑环21插入从动齿轮25的齿轮轴252的内孔2521，并且滑环21外壁与该内孔2521的内壁固定配合。驱动马达的导线通过滑环21与外部连接，这样能够在扇头持续单向转动时避免绕线，也就是说实现了扇头的360 度连续旋转。也可采用多级齿轮，滑环设置在末级的齿轮内。

扇头传动机构2的上述结构中，只需采用一主一从两个齿轮即实现电机转动的输出，结构简单可靠。齿轮的平稳转动和较佳的径向稳定性有助于降低噪声和减少磨损。

从动齿轮25内的齿轮端面251具有螺孔，扇头11整体旋转的转轴(图中未示出)可采用螺丝固定在上述螺孔中，实现扇头11与扇头传动机构2 的连接。扇头11的一组相对的端面分别为进风端111和出风端112，侧面 113为圆柱面。扇头11与从动齿轮25的连接位置不在该圆柱面的轴线，这样有助于使扇头11转动时偏转范围更大。当底座13置于某个承载平面时，从动齿轮25的旋转平面与该承载平面呈45度角，那么扇头11可以旋转图1B所示状态，即扇头11的侧面13垂直于水平面。在本实用新型的其他实施例中，扇头11的侧面还可以不是圆柱面，可以是球形面或方形侧面，本实施例中对此不做限定。

图3是根据本实用新型实施方式的扇头传动机构在立柱内的状态的示意图。如图3所示，支架20的一端为连接板211，其可固定在立柱12的内壁。参见图2，第一安装位292用于安装固定主动齿轮28，第二安装位 291用于安装固定从动齿轮25。另外，摆头电机22也可与支架20连接。这样由1个支架承载了两个齿轮，并且可进一步连接电机，使得扇头传动机构2的结构紧凑，适合容纳于较小的空间，并且便于拆卸和维护。扇头传动机构2设置在立柱中而非底座13中，节约了底座的空间，有助于缩小整机的体积。

图4是根据本实用新型实施方式的电扇的底座的示意图。图4为爆炸图，示出了底座13所具有的三部分，即上盖131、下盖132和底盘133。上盖131连接立柱12，并且和下盖132扣合成盒体，电扇的电子器件主要设置在该盒体内。底盘133叠置在下盖132之下。

本实用新型的滚动结构设置在底盘133和下盖132之间，具体夹在底盘133的上表面和下盖132的下表面之间，使得滚珠承受下盖132以上所有部件的重量。图5是根据本实用新型实施方式的滚动结构的示意图。如图5所示，滚动结构5具有滚珠支架51和位于滚珠支架51中的滚珠52。滚珠支架51两端具有卡扣511、512，可以使滚珠支架51整体卡接在底盘133或下盖132的孔中。滚动结构5使得上盖131和下盖132扣合成的盒体能够相对于底盘133转动。

图6是根据本实用新型实施方式的电扇的底座的下表面的示意图。如图6所示，底座13的下表面即底盘133的下表面，从中可以看出圆形底盘133的圆心处示出了底盘转轴61的端部，底盘转轴61上活动地设置有摆杆65，其可以在底盘转轴61的端部的第一臂611和第二臂612之间摆动。摆杆65与连杆62的一端连接，连杆62从孔66中伸出，连杆62另一端与曲轴63连接。曲轴63与底座电机64(参见图4)直接连接，或者曲轴63也可以经由齿轮与底座电机64连接，以接受底座电机64的驱动。

底座13的这种结构使得上盖131、下盖132构成的盒体可以转动，从而带动立柱12转动，并且在转动过程中不影响扇头11在扇头传动机构2 驱动下的转动，因此使电扇具有更大的送风覆盖面，提供更好的风感。该转动具有一定的范围，从图中可以看出，当电机64的轴旋转时，曲轴63、连杆62带动摆杆65摆动，摆杆65在顶住第一臂611或第二臂612时，曲轴63、连杆62受反作用力推动从而移动，从而带动底座电机64移动，底座电机64又固定于下盖132，而上盖131、下盖132构成了盒体并且能够相对于底盘133转动，所以在底座电机64发生移动的情况下，上述盒体相对于底盘133转动。继而带动连接立柱12和扇头11转动，这种转动按图1A的视角是水平转动，由于第一臂611和第二臂612对于摆杆65的限位作用，因此该转动具有一定的范围。

从图6还可以看出，底盘转轴61的端部具有刚性连接的4个臂，第一臂611和第二臂612是其中2个，二者形成限位结构。在电扇使用时可以人工调整这4个臂的角度，从而使上述的按图1A的视角是水平转动在另一个角度范围中进行，或者出厂时做好调整并且固定。上述的限位结构也可以设置在底盘133下表面的其他位置，只要限定摆杆65具有一定距离的两个位置即可。

底盘133下表面的边缘具有突环67，其高度使滚珠不接触桌面或地面等电扇放置的平面，以免在滚珠滚动时受到磨损。

扇头11具有很大的运动自由度，从而能够有各种姿态。为了提高美观度，最好是使电扇在停机之后恢复到一个较为端正的姿态。为此，可以在扇头传动机构2中设置磁感应部件，其在扇头传动机构2使扇头11转到图1A所示位置时发出信号；另还可以在上盖131和下盖132构成的盒体中设置磁感应部件。当按下关闭电扇电源的按钮之后，并不立即断电，而是等待磁感应部件发出的信号，在接收到该信号之后再断电。可以设置磁感应部件的合适位置，使其在扇头11位于特定姿态时停机，例如在扇头11的圆柱面的轴线呈水平状态时，或者上盖131、下盖132构成的盒体带动立柱12转动到图1A所示的状态(即底座13的大部分以及出风端112 位于立柱12的同侧)时，或者同时处于上述两种状态时。

为使电扇具有更多的功能，本实用新型实施方式中，电扇具有可拆卸、替换的功能模块。功能模块可以具有空气净化或者除污染功能，除污染主要针对空气中的甲醛、苯等特定化学成份。图7是根据本实用新型实施方式的电扇的功能模块的示意图。如图7所示，功能模块70可以设置在进风端111处，此处扇头11的壳体的柱面的一部分向外(按图中视角为向右)延伸形成类似于U形面113，U形开口向上，底部为平面。功能模块 70与电扇本体能够配合使用，即二者在外形上能够适配，在各项功能上也互相匹配。

参见图7，功能模块70具有与U形相适配的外形，从而可以置于该U 形面内部，功能模块70位于U形面内部的状态如图1A和图1B所示。U 形面的端点处可以设置有磁铁71、72，U形面底部设置磁铁75，功能模块70相应位置有磁感应模块，使功能模块70在放置于U形面113内时磁感应模块与磁铁靠近，例如磁感应模块74与磁铁75靠近。这样功能模块 70置于U形面内部时，或者离开U形面内部时会产生信号，最好是在扇头的进风端处的扇头壳体的顶部也设置有磁铁73，相应功能模块70的顶部设置有磁感应模块76，以更准确地判断功能模块70的位置。

在上述结构下，当功能模块70置于U形面(即按虚线箭头所示方向放入)内部时产生信号，电扇开启功能模块70对应的工作模式，例如空气净化模式或者除污染模式，此时扇头11以及立柱12的运行，即转动速度、幅度等按照预设的对应于空气净化模式或者除污染模式；当功能模块 70置于U形面外部时也产生信号，电扇回到原始工作模式，相应调整扇头11以及立柱12的运行。

此外，上盖131、下盖132构成的盒体内可以有角度检测的元件，上盖131上表面可以设置旋钮，用户旋转该旋钮即选择了扇头11或立柱12 的最大转动角度，二者在该角度范围内旋转。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (14)

1.一种摆头机构，其特征在于，包括：驱动马达、滑环、控制板、摆头电机和至少一个齿轮；

所述摆头电机的输出轴与所述齿轮连接；

所述滑环包括相对设置的第一端和第二端，其中，所述第一端与所述驱动马达电性连接；所述第二端与所述控制板电性连接；

所述滑环嵌合在所述齿轮内。

2.根据权利要求1所述的摆头机构，其特征在于，所述至少一个齿轮包括一个主动齿轮和一个从动齿轮；

所述摆头电机的输出轴与所述主动齿轮连接；

所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；

所述滑环嵌合在所述从动齿轮内。

3.根据权利要求2所述的摆头机构，其特征在于，还包括一个或多个阻尼齿轮；

所述阻尼齿轮与所述主动齿轮和/或所述从动齿轮连接。

4.根据权利要求1所述的摆头机构，其特征在于，所述摆头机构还包括齿轮盖、第一轴承、第二轴承，其中：

第一轴承套在主动齿轮的轴上，第二轴承套在从动齿轮的轴上；

齿轮盖由第一子盖体和第二子盖体二者连接构成，第一子盖体盖在第一轴承上，第二子盖体盖在第二轴承上。

5.一种电器，其特征在于，包括：

摆头、立柱、底座和摆头机构；

其中，所述摆头机构为权利要求1至4中任意一项所述的摆头机构；

所述摆头与所述摆头机构中的齿轮固定连接，所述摆头机构的滑环、摆头电机和齿轮设置在所述立柱内，所述摆头机构中的驱动马达设置在所述摆头中。

6.根据权利要求5所述的电器，其特征在于，所述控制板设置在所述立柱或者底座中。

7.根据权利要求5或6所述的电器，其特征在于，所述底座为圆形，具有上盖、下盖和底盘，其中：

所述立柱的第一端与所述摆头旋转连接；

所述立柱第二端固定于上盖的上表面；

上盖和下盖扣合为盒体，盒体内部用于容纳电器的电子器件；

下盖和底盘平行，二者之间夹持多个滚珠，盒体内设置有底座电机，该底座电机用于驱动所述盒体相对于底盘旋转。

8.根据权利要求7所述的电器，其特征在于，

所述底盘的圆心处设置有底盘转轴；

底座电机与下盖连接；

底座电机和底盘转轴之间设置有曲轴、连杆和摆杆，其中，曲轴用于接收底座电机的驱动，连杆两端分别与摆杆第一端和曲轴连接，摆杆第二端与底盘转轴连接；

底盘连接有限位结构，使得摆杆第二端在该限位结构所限定的第一位置以及第二位置之间移动。

9.根据权利要求8所述的电器，其特征在于，

所述限位结构位于底盘下表面；

所述底座具有孔，所述曲轴位于该孔中，所述连杆自该孔中伸出。

10.根据权利要求9所述的电器，其特征在于，所述限位结构固定于底盘圆心处，并且具有至少两个沿底盘径向延伸并互相成夹角的限位臂，以限定所述第一位置以及第二位置。

11.根据权利要求5或6所述的电器，其特征在于，所述电器为电扇，所述摆头还包括容纳槽。

12.根据权利要求11所述的电器，其特征在于，还包括功能模块，所述功能模块安装在所述容纳槽中。

13.根据权利要求12所述的电器，其特征在于，

所述电扇的摆头壳体呈圆柱形，所述容纳槽具有底面和连接于底面的一组对边，并向上延伸的一组侧壁，形成安装位的向上的开口，该开口内用于容纳所述功能模块。

14.根据权利要求13所述的电器，其特征在于，所述侧壁由所述电扇的摆头进风端处的摆头壳体柱面一部分沿摆头壳体轴向向外延伸而成。

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