專利名稱：自由擺電風(fēng)扇的擺動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠進(jìn)行來回?cái)[動的電風(fēng)扇，具體涉及一種不僅能在90°～350°范圍內(nèi)進(jìn)行自由角度來回?cái)[動，而且還能進(jìn)行超過350°旋轉(zhuǎn)擺動的電風(fēng)扇。
背景技術(shù)：
目前，市場上的家用電風(fēng)扇絕大多數(shù)均具有一邊擺動一邊送風(fēng)的功能，但就其擺動功能來說，擺動角度一般不超過180°，而且是個(gè)固定值，因此在送風(fēng)范圍較大的場合，只能使用吊式風(fēng)扇或具有360°回轉(zhuǎn)功能的電風(fēng)扇。對具有360°回轉(zhuǎn)功能的電風(fēng)扇，其回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)多采用齒輪組合機(jī)構(gòu)或連桿機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作不方便，且容易發(fā)生故障；在角度控制上，其控制角度只固定在幾個(gè)角度上，比如180°、360°，仍不利于實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為解決上述這些問題，其目的在于提供一種自由擺電風(fēng)扇，這種自由擺電風(fēng)扇結(jié)構(gòu)簡單可靠，操作方便安全，并能在90°～350°范圍內(nèi)進(jìn)行任意角度來回?cái)[動，同時(shí)還能進(jìn)行超過350°旋轉(zhuǎn)擺動。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在普通風(fēng)扇的基礎(chǔ)上對風(fēng)扇的擺動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了全新的改進(jìn)，將風(fēng)扇頭連同仰俯角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在一個(gè)可自由旋轉(zhuǎn)的擺動臺5上，風(fēng)扇頭的來回?cái)[動和旋轉(zhuǎn)擺動分別通過擺動臺5的來回?cái)[動和旋轉(zhuǎn)擺動來實(shí)現(xiàn)，其仰、俯角仍通過普通風(fēng)扇的仰俯角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)。擺動臺5由擺動平臺11和轉(zhuǎn)軸8組成，擺動平臺11上的支座12用于安裝風(fēng)扇頭及仰俯角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸8起定軸轉(zhuǎn)動和支撐作用。轉(zhuǎn)軸8內(nèi)部設(shè)置一細(xì)長通孔21，并在適當(dāng)位置開有側(cè)孔9和橫孔7，細(xì)長通孔21和側(cè)孔9用于布置風(fēng)扇頭的電源線，橫孔7用于固定從動傳動齒輪39。
風(fēng)扇的固定架1根據(jù)轉(zhuǎn)軸8定軸轉(zhuǎn)動的需要，其外殼設(shè)計(jì)成長方體形，外殼內(nèi)部有加強(qiáng)肋板，并在其上設(shè)置有軸承孔(14，17)和通孔15，用于安裝擺動臺5上的轉(zhuǎn)軸8。為保證擺動臺5擺動的平穩(wěn)性，固定架1通過推力軸承24和普通軸承25與擺動臺5的轉(zhuǎn)軸8進(jìn)行裝配。固定架1外殼的其中一側(cè)為一活動側(cè)蓋，即風(fēng)扇控制面板6，便于安裝固定架1的內(nèi)部構(gòu)件；控制面板6可通過螺釘固定在固定架1上。固定架1底端的接孔18可連接臺式(或落地式)底座，構(gòu)成臺式(或落地式)自由擺風(fēng)扇。
風(fēng)扇的角度調(diào)節(jié)裝置4由旋鈕26、傘形齒輪組(27，28，33)、觸腳(29，32)和磁鐵塊(30，31)構(gòu)成，安裝于擺動臺5的轉(zhuǎn)軸8上，整體隨擺動臺5一起擺動。傘形齒輪組包括兩個(gè)角度齒輪(28，33)和一個(gè)旋鈕齒輪27，角度齒輪(28，33)通過軸承(22，23)安裝于擺動臺5的轉(zhuǎn)軸8上，相隔一定間距，并都可繞轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)；旋鈕齒輪27分別與兩角度齒輪(28，33)嚙合，在其旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制兩角度齒輪(28，33)沿相反方向等速旋轉(zhuǎn)。為便于在擺動臺5外罩的凸臺10上布置風(fēng)扇的擺動角度，旋鈕齒輪27與兩角度齒輪(28，33)的傳動比分別設(shè)為2∶1，保證旋鈕齒輪27旋轉(zhuǎn)一周時(shí)兩角度齒輪(28，33)各旋轉(zhuǎn)半周，則兩觸腳(29，32)之間的夾角θ最大可增為350°。根據(jù)觸腳上磁鐵塊(30，31)磁極的選用情況，觸腳可分為N極觸腳29和S極觸腳32，N極觸腳29上起作用的是磁鐵塊30的N極，而S極觸腳32上起作用的是磁鐵塊31的S極。兩觸腳(29，32)分別固定于兩角度齒輪(28，33)上，各自隨角度齒輪一起運(yùn)動，并根據(jù)磁鐵塊的同性相斥、異性相吸原理輪流控制安裝于固定架1上的同一擺動控制開關(guān)13上的磁鐵塊，使擺動控制開關(guān)13上、下滑動，進(jìn)而控制直流減速電機(jī)41的正、反轉(zhuǎn)。兩觸腳(29，32)間的夾角θ即為風(fēng)扇頭的擺動角，由于此夾角可任意調(diào)節(jié)，所以風(fēng)扇頭的擺動角可自由選擇，根據(jù)實(shí)際情況，此夾角設(shè)置為90°～350°。
風(fēng)扇的擺動功能由獨(dú)立于風(fēng)扇頭的擺動控制系統(tǒng)通過控制擺動臺5來實(shí)現(xiàn)。擺動控制系統(tǒng)由擺動驅(qū)動部分2和電路控制部分構(gòu)成。擺動驅(qū)動部分2包括直流減速電機(jī)41、主動傳動齒輪40和從動傳動齒輪39，直流減速電機(jī)41的轉(zhuǎn)速為10r/min，主動傳動齒輪40與從動傳動齒輪39的傳動比為5∶1，從動傳動齒輪39通過銷釘安裝在擺動臺5的轉(zhuǎn)軸8上，則可控制擺動臺5以2r/min的速度來回?cái)[動或旋轉(zhuǎn)擺動。從動傳動齒輪39由內(nèi)環(huán)43和齒輪(42)等構(gòu)成，內(nèi)環(huán)43上設(shè)置有弧形凸臺46，齒輪42內(nèi)部安裝有壓力彈簧45和小鋼球44，其目的是保證內(nèi)環(huán)43與齒輪42之間有一定的阻力，在小于一定轉(zhuǎn)距時(shí)，使內(nèi)環(huán)43與齒輪42相對不動，而在大于一定轉(zhuǎn)距時(shí)，使其可相對轉(zhuǎn)動。這樣可避免風(fēng)扇頭在擺動時(shí)由于某種原因被卡住而對傳動齒輪(39，40)和直流減速電機(jī)41所造成的損壞，即當(dāng)風(fēng)扇頭被卡住時(shí)，從動傳動齒輪39轉(zhuǎn)為繞內(nèi)環(huán)43旋轉(zhuǎn)，而不致于造成直流減速電機(jī)41也被卡??；同時(shí)，也可減緩風(fēng)扇頭在擺動時(shí)由于急回?cái)[動而對傳動齒輪(39，40)和電機(jī)41的慣性沖擊作用。電路控制部分包括擺動啟動開關(guān)20、旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)19、擺動控制開關(guān)13和電源適配器47等，擺動啟動開關(guān)20和旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)19安裝于風(fēng)扇控制面板6上并通過手動控制，擺動控制開關(guān)13由角度調(diào)節(jié)裝置4上的兩觸腳(29，32)自動控制，電源適配器47的作用是將220伏特的交流電壓降壓并整流成12伏特的直流電壓，供直流減速電機(jī)41使用。
風(fēng)扇頭與控制面板6之間的導(dǎo)線采用導(dǎo)電滑環(huán)3連接。導(dǎo)電滑環(huán)3由外環(huán)35和內(nèi)環(huán)36構(gòu)成，外環(huán)35布置有電刷38，內(nèi)環(huán)36布置有集流環(huán)37，外環(huán)35與內(nèi)環(huán)36可相對轉(zhuǎn)動，根據(jù)實(shí)際電路的要求導(dǎo)電滑環(huán)3可設(shè)成3線制或5線制。外環(huán)35固定于固定架1的肋板16上，內(nèi)環(huán)36固定于擺動臺5的轉(zhuǎn)軸8上。
風(fēng)扇的控制面板6是在現(xiàn)有風(fēng)扇控制面板的基礎(chǔ)上增加一個(gè)擺動啟動開關(guān)20和一個(gè)旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)19，其余功能有定時(shí)和調(diào)檔等。通過手動控制擺動啟動開關(guān)和旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)可選擇讓風(fēng)扇進(jìn)行90°～350°范圍內(nèi)的自由來回?cái)[動或超過350°的旋轉(zhuǎn)擺動，且來回?cái)[動和旋轉(zhuǎn)擺動互不影響。
本實(shí)用新型的有益效果是不僅能在90°～350°范圍內(nèi)進(jìn)行角度可自由選擇的來回?cái)[動，同時(shí)還能進(jìn)行超過350°的旋轉(zhuǎn)擺動，且結(jié)構(gòu)簡單可靠，操作方便安全。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明


圖1是本自由擺風(fēng)扇主要改進(jìn)部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖2、圖3是本自由擺風(fēng)扇主要改進(jìn)部分的整體外觀圖。
圖4是
圖1中擺動臺的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是
圖1中固定架的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是圖2中控制面板的外觀圖。
圖7是
圖1中擺動臺與固定架的裝配剖視圖。
圖8是
圖1中角度調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖9是圖8中觸腳與觸腳之間夾角θ的示意圖。

圖10是圖8中觸腳與擺動控制開關(guān)的作用原理圖。

圖11是圖8中旋鈕所指示擺動角度θ的示意圖。

圖12是
圖1中導(dǎo)電滑環(huán)的外觀圖。

圖13是
圖12中導(dǎo)電滑環(huán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖14是
圖1中擺動驅(qū)動部分的原理圖。

圖15是
圖14中從動傳動齒輪的剖視圖。

圖16是本自由擺風(fēng)扇中擺動控制系統(tǒng)電路控制部分的原理圖。
具體實(shí)施方式
在圖6、圖8、圖9、
圖10、
圖11、
圖14和
圖16的實(shí)例中，在風(fēng)扇工作時(shí)，按下控制面板6上的擺動啟動開關(guān)20，即可啟動風(fēng)扇的擺動功能。沿角度增大的方向(見
圖11)旋轉(zhuǎn)旋鈕26，角度齒輪33將沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)(見圖9)，而角度齒輪28將沿順時(shí)針方向以相同的角速度ω旋轉(zhuǎn)(見圖9)，從而使固定在角度齒輪(28，33)上的觸腳29和觸腳32之間的夾角θ增大，反之減小。θ即是風(fēng)扇的擺動角度。兩觸腳(29，32)之間的夾角θ直接標(biāo)在擺動臺5外罩的圓形凸臺10上，并由旋鈕26上的角度指示箭頭34指示。根據(jù)實(shí)際情況，擺動角θ設(shè)在90°～350°之間。兩觸腳(29，32)分別安裝有小磁鐵塊(30，31)，觸腳29上起作用的是磁鐵塊30的N極，觸腳32上起作用的是磁鐵塊31的S極。兩觸腳隨擺動臺5一起旋轉(zhuǎn)，當(dāng)觸腳29沿實(shí)線方向(見
圖10)旋轉(zhuǎn)至擺動控制開關(guān)13上方時(shí)，兩者在磁鐵塊的相互作用下互相吸引，則擺動控制開關(guān)13向上滑動，導(dǎo)通電路使直流減速電機(jī)41正轉(zhuǎn)，控制擺動臺5帶動兩觸腳(29，32)沿虛線方向(見
圖10)正旋轉(zhuǎn)。同理，當(dāng)觸腳32沿虛線線方向(見
圖10)旋轉(zhuǎn)至擺動控制開關(guān)13上方時(shí)，兩者在磁鐵塊的相互作用下互相排斥，則擺動控制開關(guān)13向下滑動，導(dǎo)通電路使直流減速電機(jī)41反轉(zhuǎn)，控制擺動臺5帶動兩觸腳(29，32)沿實(shí)線方向(見
圖10)反旋轉(zhuǎn)。如此反復(fù)，其效果即表現(xiàn)為風(fēng)扇的來回?cái)[動。當(dāng)按下旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)19時(shí)，將斷開擺動控制開關(guān)13控制的電路，而持續(xù)導(dǎo)通電機(jī)41使其正轉(zhuǎn)，帶動擺動臺5沿虛線方向(見
圖10)正旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)擺動。此時(shí)觸腳(29，32)與擺動控制開關(guān)13之間的相互作用仍繼續(xù)進(jìn)行，但由于擺動控制開關(guān)13控制的電路已斷開，對直流減速電機(jī)41不起作用。當(dāng)彈起旋轉(zhuǎn)控制19開關(guān)，換回讓風(fēng)扇來回?cái)[動時(shí)，風(fēng)扇將按原先選定的角度自動來回?cái)[動，即風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)擺動和來回?cái)[動互不影響。
權(quán)利要求1.一種自由擺電風(fēng)扇的擺動裝置，其特征在于構(gòu)成包括擺動部分和電路控制兩部分，擺動部分由擺動臺(5)、固定架(1)、角度調(diào)節(jié)裝置(4)、擺動驅(qū)動部分(2)和導(dǎo)電滑環(huán)(3)組成，其中擺動臺(5)由擺動平臺(11)和轉(zhuǎn)軸(8)組成，擺動平臺(11)上設(shè)置一可安裝風(fēng)扇頭及仰俯角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的支座(12)，轉(zhuǎn)軸(8)內(nèi)部設(shè)置一細(xì)長通孔(21)，并在適當(dāng)位置開有側(cè)孔(9)和橫孔(7)；固定架(1)外殼設(shè)計(jì)成長方體形，其內(nèi)部有加強(qiáng)肋板，并在肋板上設(shè)置有軸承孔(14、17)和通孔(15)，外殼的其中一側(cè)為一活動側(cè)蓋，即風(fēng)扇控制面板(6)，外殼底端的接孔(18)可連接臺式(或落地式)底座；角度調(diào)節(jié)裝置(4)由旋鈕(26)、傘形齒輪組(27，28，33)、觸腳(29，32)和磁鐵塊(30，31)構(gòu)成，安裝于擺動臺(5)的轉(zhuǎn)軸(8)上，整體隨擺動臺(5)一起擺動；傘形齒輪組包括兩個(gè)角度齒輪(28、33)和一個(gè)旋鈕齒輪(27)，角度齒輪通過軸承(22，23)安裝于擺動臺(5)的轉(zhuǎn)軸(8)上，旋鈕齒輪(27)分別與兩角度齒輪(28、33)嚙合，在其旋轉(zhuǎn)時(shí)，控制兩角度齒輪(28，33)沿相反方向等速旋轉(zhuǎn)，觸腳包括N極觸腳(29)和S極觸腳(32)，兩觸腳(29，32)分別固定于兩角度齒輪(28，33)上，各自隨角度齒輪一起轉(zhuǎn)動；擺動驅(qū)動部分(2)包括直流減速電機(jī)(41)、主動傳動齒輪(40)和從動傳動齒輪(39)，從動傳動齒輪(39)由齒輪(42)、內(nèi)環(huán)(43)、小鋼球(44)和壓力彈簧(45)構(gòu)成，齒輪(42)內(nèi)部安裝有小鋼球(44)和壓力彈簧(45)，內(nèi)環(huán)(43)上均勻布置有弧形凸臺(46)，保證齒輪(42)與內(nèi)環(huán)(43)之間有一定的阻力；導(dǎo)電滑環(huán)(3)由外環(huán)(35)和內(nèi)環(huán)(36)構(gòu)成，外環(huán)(35)布置有電刷(38)，內(nèi)環(huán)(36)布置有集流環(huán)(37)，外環(huán)(35)與內(nèi)環(huán)(36)可相對轉(zhuǎn)動；電路控制部分包括擺動啟動開關(guān)(20)、旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)(19)、擺動控制開關(guān)(13)和電源適配器(47)，擺動啟動開關(guān)(20)和旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)(19)安裝于風(fēng)扇控制面板(6)上并通過手動控制，擺動控制開關(guān)(13)安裝于固定架(1)上由角度調(diào)節(jié)裝置(4)上的兩觸腳(29、32)自動控制，電源適配器(47)為控制電路提供12伏特的直流電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由擺電風(fēng)扇的擺動裝置，其特征在于直流減速電機(jī)(41)的轉(zhuǎn)速為10r/min，主動傳動齒輪(40)與從動傳動齒輪(39)的傳動比為5∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自由擺電風(fēng)扇的擺動裝置，其特征在于旋鈕齒輪(27)分別與兩角度齒輪(28，33)嚙合，傳動比各為2∶1。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種自由擺電風(fēng)扇的擺動裝置，它是在普通電風(fēng)扇的基礎(chǔ)上對風(fēng)扇的擺動機(jī)構(gòu)進(jìn)行全新的改進(jìn)，風(fēng)扇頭的來回?cái)[動和旋轉(zhuǎn)擺動分別通過擺動臺的來回?cái)[動和旋轉(zhuǎn)擺動來實(shí)現(xiàn)的。擺動臺通過推力軸承和普通軸承裝配在固定架上，固定架上安裝有角度調(diào)節(jié)裝置、導(dǎo)電滑環(huán)、擺動控制系統(tǒng)和控制面板，通過手動控制擺動啟動開關(guān)和旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)可選擇讓風(fēng)扇進(jìn)行90°～350°范圍內(nèi)的自由來回?cái)[動或超過350°的旋轉(zhuǎn)擺動，且來回?cái)[動和旋轉(zhuǎn)擺動互不影響。
文檔編號F04D27/00GK2756874SQ20042001353
公開日2006年2月8日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者鐘玉青, 鄒本有 申請人:燕山大學(xué)