角度速度和方位任意可调的风扇摇头装置的制作方法

专利名称：角度速度和方位任意可调的风扇摇头装置的制作方法技术领域：本发明涉及一种风扇摇头装置。日常生活中，电风扇是使用十分广泛的。几乎所有的风扇都采用了摇头装置。这是由于它能使风在一定角度范围内变化方向，让人们吹到的风成为阵风，增加舒适感。现有的各种风扇，都采用蜗轮付传动的摇头装置，这种装置摇头的角度固定在90度～100度左右，摇头的方位和速度也是固定的。要改变风扇吹风，摇头的方位只有搬动整个风扇。这样做在许多场合都不方便。另一方面，蜗轮付制造、安装、维护都比较麻烦，同时，它还易于故障。要证实这一点并不困难。稍加留心，我们就会发现商店里出售的风扇配件大多是摇头机构的零件，常常看到的是各种蜗轮。在造价上，蜗轮付及附属装置也是较高的。近年来出现了一种不摇头，用转页导向来改变风向的转页式风扇。这种风扇的风向改变角度也不大。它的缺点还在于改变风向时，减小了风压，使风扇的风量下降。在87年1、2月刊的“发明与革新”上，介绍了一种“电扇调角器”。它在现有风扇摇头机构上增加部件，使风扇能在0～100度范围内改变摇头角度。但它不能在100度以上摇头，并不能改变方位和速度。现有各种风扇，对许多场合并不合适。如旅馆、会议室、办公室等公共场合，风扇摇头的范围就过小。又如在工厂车间使用的排风扇，一般只在车间一角，风量大而方向固定，使吹到风的人因风量过大而不适，另一些人却吹不到。缺乏一种简单有效的转动送风的装置。本发明的目的，是提供一种由新原理构成的摇头装置。使摇头角度扩展至360度，并在0～360度任意可调。在东、南、西、北全方位上，摇头的方位也任意可调。同时，摇头的速度(每分钟摇头的次数)也在一定范围内可调节。提供具有以上功能，并结构比传统机构简单，易于实施，造价大幅度降低的新机构。以下对本发明的原理及实施例作一说明图1是本发明的立体示意图。图中风扇头〔1〕通过下部的轴与连杆〔4〕上的孔滑连接。二者之间可自由转动，摩擦很小。连杆〔4〕的中部加工出一个轴承盒，使连杆〔4〕通过滚动轴承与座〔8〕相连故〔4〕和〔8〕之间可自由转动。在风扇头〔1〕的下部固定有导向块〔6〕。在摇头时，导向块〔6〕受档块〔7〕和碰杆〔5〕限制。档块〔7〕可沿连杆〔4〕前后移动，用以限制导向块〔6〕，从而决定扇头〔1〕轴线与连杆〔4〕中心线的夹角α的大小(该α角可从图2a中看到)。而碰杆〔5〕起限制风扇头〔1〕摇动角度和方位作用，并改变摇头方向。碰杆〔5〕下部有凸出部分插入定位盘〔2〕边缘的小孔中(插入情况由图2b可看到)，而〔5〕的另一端弯成一个圈，套在座〔8〕上部小轴上。这样，把碰杆〔5〕插入不同的孔，便可获得任意的摇头角度和方位。本发明机构的动作过程如下起动风扇，风产生对扇头的反作用力把扇头向后推。由图2a可见，导向块〔6〕在推力作用下其稳定位置应在档块〔7〕的两侧。(即如果〔6〕位于中部，受微小干扰后也会偏向一侧)。设这时〔6〕处于如图位置，则扇头〔1〕轴线与连杆〔4〕中心线夹角为α。α的存在使风的反作用力作用方向偏离连杆〔4〕的转动中心B。该力将对转动中心B形成一个力矩。对应力臂的长短与α角和风扇转动中心A到连杆转动中心B的距离有关。可表示为力臂＝ABsinα可见，只要调节档块〔7〕的前后位置(改变α)就可改变风力对中心B的力矩，也就改变了摇头速度的快慢。在风的反作用力推动下，一方面使导向块〔6〕以一定压力靠在档块〔7〕的一侧，保持扇头〔1〕和连杆〔4〕间的静止；另一方面使扇头〔1〕连杆〔4〕一起绕中心B转动，实现摇头。当摇头到达预定位置时，导向块〔6〕碰到对应的碰杆〔5〕(〔5〕共两根)，使α角逐渐减小，摇头力矩下降。但扇头已具一定速度，仍向前移动使碰杆〔5〕把导向块〔6〕拨过α＝0点，最终使〔6〕向档块〔7〕的另一侧靠扰。这将使扇头轴线与连杆轴线在另一侧形成夹角α，对B点构成反向摇头的力矩，当反向摇头至预定位置后，另一根碰杆又使扇头返回……如此往返，实现摇头。由于两根碰杆〔5〕互相独立，故可方便地改变二者的相对位置，实现任意角度和方位的选择。实际上，实现机构转动的主要部件连杆〔4〕，也可用具有转动中心的其它形状的元件代替，如转盘等。由图2b中可看出，摇头过程中，扇头〔1〕，连杆〔4〕导向块〔6〕及档块〔7〕一起绕中心B旋转，而定位盘〔2〕，碰杆〔5〕和机座〔8〕是静止的。为了使摇头装置在风扇安装不在水平位置时也能正常摇头，在连杆〔4〕尾端设置了配重块〔3〕。在使用中，人们会改变风速。这样，也将使摇头机构获得的摇头力矩改变。为了获得稳定而合适的摇动动作，可适当调节档块〔7〕。档块〔7〕的移动及固定机构没有在图中画出。具体方案可采用把档块〔7〕固定在一螺母上，转动螺母中的螺栓(该螺栓与连杆4相连，只能转动，不能前后移动)，使螺母带动〔7〕前后移动。也可采用其它方法使〔7〕移动和固定。在风扇高速档时，应用α较小，低速时α较大才能获得合适的力矩，形成各种令人满意的摇头速度。易于想到，当α减小到一定值时，扇头将停止摇动。对碰杆〔5〕的移动和固定，也可采用其它方式。例如不用定位盘〔2〕，而仅在碰杆〔5〕的中部，座〔8〕的顶部加一个蝴蝶螺母，就可以靠螺母的压紧力来固定碰杆〔5〕。松开螺母便可随意调节。也可把座〔8〕顶端中心开一园孔，让碰杆〔5〕制成可直通座底的长杆件，就可以在座上来操作，改变其位置、角度。当要求不摇头时，除把α调小外，还可把两根碰杆〔5〕合拢夹住导向块即可。本发明与现有摇头机构相比，有以下优越之处1、摇头角度大，并可任意调节。使风扇性能提高了档次。2、摇头速度可通过档块〔7〕调节。3、摇头方位可以任意改变。免去搬动风扇之苦。4、造价极低。按试作情况看，估计比传统摇头机构价格低5～10倍。实际上，新添的部件只有档块〔7〕、导向块〔6〕、定位盘〔2〕、碰杆〔5〕和配重〔3〕。这都是一些用材少，加工简单，价格低的部件。主要部件连杆〔4〕与传统风扇原有用来改变风扇俯仰角度的连杆尺寸类似，只比前者增加一孔、一轴承而已。故造价很低。而它们取代的是一套加工复杂，价格高的蜗轮付装置。5、投产容易。本发明除去掉原有摇头机构外，对风扇其它部分无大改动。所添的元件又多是非切削加工的冲压产品，故投产容易。对要求简单实用，牢固的排风扇等场合十分适用。6、和现有摇头机构共同使用，可组成立体通风系统。只要把现有蜗轮付摇头稍加改动，制成使风扇上下摇头的装置，再与本装置配用，就可形成在0～360度范围内立体送风。应该指出，以上仅是对摇头装置的原理结构作了说明。在形成产品时，应对其外观作相应设计。在试制样机上，本发明摇头机构完全置于风扇尾罩之下，也不影响美观。但在拆除原摇头机构后，便有更多余地把产品设计得更大方、美观。由于本发明具有结构简单，功能强的特点。可以预见它将在高档风扇，普级型风扇及对摇头要求高的特殊用途风扇等各方面得到广泛使用。以下对附图作一说明图1是摇头装置的原理示意立体图。图中〔1〕是风扇头，〔2〕是定位置，〔3〕是配重，〔4〕是连杆，〔5〕是碰杆，〔6〕是导向块，〔7〕是档块，〔8〕是机座。图中扇叶用双点画线示意画出，实际上要长大得多。图2是摇头机构的两个视图。图2a是俯视图。图中各零件的偏号与图1中完全相同。图中可以看到风扇头轴线与连杆轴线的夹角。为使连杆不被遮住，扇头〔1〕画为双点画线。图中没有画出档块〔7〕的控制机构，调节档块〔7〕的旋纽可设在连杆〔4〕的底部或侧部。图2b是侧视图。图中各零件编号与前图同。图中扇头〔1〕下部轴与连杆〔4〕通过一滑动轴承相连。这个地方也可采用滚动轴承，这将使该外摩擦减小，风扇慢速时摇头性能更好。图中可以看清，连杆〔4〕中部轴承盒，轴承、机座〔8〕、定位盘〔2〕几者的连接关系。定位盘与机座间由方孔及方轴配接，使盘〔2〕不能转动(也可用键连接)。图中还可看到碰杆5怎样插入小孔中。值得提出的是碰杆〔5〕的形状可按加工方便来选择，不一定采用图中形状。例如用园钢丝弯成。图中配重块〔3〕，原则上应产生与扇头相同的重力矩才能完全消除旋转面不平的影响。配重〔3〕与连杆〔4〕相接。权利要求1.一种可调节摇头角度，利用风的反作用力来驱动摇头，角度、速度和方位任意可调的风扇摇头装置，其特征在于风扇头[1]与转动部件(例如连杆[4])相连，风扇头[1]的轴线不通过转动部件的转动中心B。由此产生转矩。2.如权利要求1所述的装置，其特征是风扇头〔1〕在转动部件上能绕中心A转动，由转动来改变扇头〔1〕轴线与转动部件中心B的相对位置。获得不同的力矩。3.如权利要求2所述的装置，其特征是采用可以改变位置的档块〔7〕来改变扇头〔1〕轴线与转动中心B的相对位置。4.如权利要求1或2所述的装置，其特征是采用可任意改变位置的碰杆〔5〕来实现摇头角度、方位调节和正反向摇头的转换。5.如权利要求4所述的装置，其特征是采用定位盘〔2〕或蝴蝶螺母来固定碰杆〔5〕。6.如权利要求1所述的装置，其特征是在转动部件上设置配重块〔3〕。专利摘要本实用新型利用电风扇吹出风的反作用力，采用简单的结构，实现了风扇摇头。摇头时，通过简单调节，就可方便地在0～360度范围内任意选择摇头角度；在东西南北全方位任意确定风扇方向；在一定范围内无级调节摇头速度。本实用新型结构异常简单，元件很少。故造价只有现行摇头机构的几分之一。制造工艺简单，材料来源广，投产容易。由本实用新型还可派生发展出立体送风的摇头系统。文档编号F04D23/00GK2030669SQ8720573公开日1989年1月11日 申请日期1987年3月28日 优先权日1987年3月28日发明者黄永铭 申请人:黄永铭