专利名称：自由摆电风扇的摆动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能够进行来回摆动的电风扇，具体涉及一种不仅能在90°～350°范围内进行自由角度来回摆动，而且还能进行超过350°旋转摆动的电风扇。
背景技术：
目前，市场上的家用电风扇绝大多数均具有一边摆动一边送风的功能，但就其摆动功能来说，摆动角度一般不超过180°，而且是个固定值，因此在送风范围较大的场合，只能使用吊式风扇或具有360°回转功能的电风扇。对具有360°回转功能的电风扇，其回转机构多采用齿轮组合机构或连杆机构，结构复杂，操作不方便，且容易发生故障；在角度控制上，其控制角度只固定在几个角度上，比如180°、360°，仍不利于实际应用。
发明内容
本实用新型为解决上述这些问题，其目的在于提供一种自由摆电风扇，这种自由摆电风扇结构简单可靠，操作方便安全，并能在90°～350°范围内进行任意角度来回摆动，同时还能进行超过350°旋转摆动。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在普通风扇的基础上对风扇的摆动机构进行了全新的改进，将风扇头连同仰俯角调节机构安装在一个可自由旋转的摆动台5上，风扇头的来回摆动和旋转摆动分别通过摆动台5的来回摆动和旋转摆动来实现，其仰、俯角仍通过普通风扇的仰俯角调节机构来调节。摆动台5由摆动平台11和转轴8组成，摆动平台11上的支座12用于安装风扇头及仰俯角调节机构，转轴8起定轴转动和支撑作用。转轴8内部设置一细长通孔21，并在适当位置开有侧孔9和横孔7，细长通孔21和侧孔9用于布置风扇头的电源线，横孔7用于固定从动传动齿轮39。
风扇的固定架1根据转轴8定轴转动的需要，其外壳设计成长方体形，外壳内部有加强肋板，并在其上设置有轴承孔(14，17)和通孔15，用于安装摆动台5上的转轴8。为保证摆动台5摆动的平稳性，固定架1通过推力轴承24和普通轴承25与摆动台5的转轴8进行装配。固定架1外壳的其中一侧为一活动侧盖，即风扇控制面板6，便于安装固定架1的内部构件；控制面板6可通过螺钉固定在固定架1上。固定架1底端的接孔18可连接台式(或落地式)底座，构成台式(或落地式)自由摆风扇。
风扇的角度调节装置4由旋钮26、伞形齿轮组(27，28，33)、触脚(29，32)和磁铁块(30，31)构成，安装于摆动台5的转轴8上，整体随摆动台5一起摆动。伞形齿轮组包括两个角度齿轮(28，33)和一个旋钮齿轮27，角度齿轮(28，33)通过轴承(22，23)安装于摆动台5的转轴8上，相隔一定间距，并都可绕转轴8旋转；旋钮齿轮27分别与两角度齿轮(28，33)啮合，在其旋转时，控制两角度齿轮(28，33)沿相反方向等速旋转。为便于在摆动台5外罩的凸台10上布置风扇的摆动角度，旋钮齿轮27与两角度齿轮(28，33)的传动比分别设为2∶1，保证旋钮齿轮27旋转一周时两角度齿轮(28，33)各旋转半周，则两触脚(29，32)之间的夹角θ最大可增为350°。根据触脚上磁铁块(30，31)磁极的选用情况，触脚可分为N极触脚29和S极触脚32，N极触脚29上起作用的是磁铁块30的N极，而S极触脚32上起作用的是磁铁块31的S极。两触脚(29，32)分别固定于两角度齿轮(28，33)上，各自随角度齿轮一起运动，并根据磁铁块的同性相斥、异性相吸原理轮流控制安装于固定架1上的同一摆动控制开关13上的磁铁块，使摆动控制开关13上、下滑动，进而控制直流减速电机41的正、反转。两触脚(29，32)间的夹角θ即为风扇头的摆动角，由于此夹角可任意调节，所以风扇头的摆动角可自由选择，根据实际情况，此夹角设置为90°～350°。
风扇的摆动功能由独立于风扇头的摆动控制系统通过控制摆动台5来实现。摆动控制系统由摆动驱动部分2和电路控制部分构成。摆动驱动部分2包括直流减速电机41、主动传动齿轮40和从动传动齿轮39，直流减速电机41的转速为10r/min，主动传动齿轮40与从动传动齿轮39的传动比为5∶1，从动传动齿轮39通过销钉安装在摆动台5的转轴8上，则可控制摆动台5以2r/min的速度来回摆动或旋转摆动。从动传动齿轮39由内环43和齿轮(42)等构成，内环43上设置有弧形凸台46，齿轮42内部安装有压力弹簧45和小钢球44，其目的是保证内环43与齿轮42之间有一定的阻力，在小于一定转距时，使内环43与齿轮42相对不动，而在大于一定转距时，使其可相对转动。这样可避免风扇头在摆动时由于某种原因被卡住而对传动齿轮(39，40)和直流减速电机41所造成的损坏，即当风扇头被卡住时，从动传动齿轮39转为绕内环43旋转，而不致于造成直流减速电机41也被卡住；同时，也可减缓风扇头在摆动时由于急回摆动而对传动齿轮(39，40)和电机41的惯性冲击作用。电路控制部分包括摆动启动开关20、旋转控制开关19、摆动控制开关13和电源适配器47等，摆动启动开关20和旋转控制开关19安装于风扇控制面板6上并通过手动控制，摆动控制开关13由角度调节装置4上的两触脚(29，32)自动控制，电源适配器47的作用是将220伏特的交流电压降压并整流成12伏特的直流电压，供直流减速电机41使用。
风扇头与控制面板6之间的导线采用导电滑环3连接。导电滑环3由外环35和内环36构成，外环35布置有电刷38，内环36布置有集流环37，外环35与内环36可相对转动，根据实际电路的要求导电滑环3可设成3线制或5线制。外环35固定于固定架1的肋板16上，内环36固定于摆动台5的转轴8上。
风扇的控制面板6是在现有风扇控制面板的基础上增加一个摆动启动开关20和一个旋转控制开关19，其余功能有定时和调档等。通过手动控制摆动启动开关和旋转控制开关可选择让风扇进行90°～350°范围内的自由来回摆动或超过350°的旋转摆动，且来回摆动和旋转摆动互不影响。
本实用新型的有益效果是不仅能在90°～350°范围内进行角度可自由选择的来回摆动，同时还能进行超过350°的旋转摆动，且结构简单可靠，操作方便安全。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1是本自由摆风扇主要改进部分的内部结构图。
图2、图3是本自由摆风扇主要改进部分的整体外观图。
图4是
图1中摆动台的结构图。
图5是
图1中固定架的结构图。
图6是图2中控制面板的外观图。
图7是
图1中摆动台与固定架的装配剖视图。
图8是
图1中角度调节装置的结构图。
图9是图8中触脚与触脚之间夹角θ的示意图。
图10是图8中触脚与摆动控制开关的作用原理图。
图11是图8中旋钮所指示摆动角度θ的示意图。
图12是
图1中导电滑环的外观图。
图13是
图12中导电滑环的内部结构图。
图14是
图1中摆动驱动部分的原理图。
图15是
图14中从动传动齿轮的剖视图。
图16是本自由摆风扇中摆动控制系统电路控制部分的原理图。
具体实施方式
在图6、图8、图9、
图10、
图11、
图14和
图16的实例中，在风扇工作时，按下控制面板6上的摆动启动开关20，即可启动风扇的摆动功能。沿角度增大的方向(见
图11)旋转旋钮26，角度齿轮33将沿逆时针方向旋转(见图9)，而角度齿轮28将沿顺时针方向以相同的角速度ω旋转(见图9)，从而使固定在角度齿轮(28，33)上的触脚29和触脚32之间的夹角θ增大，反之减小。θ即是风扇的摆动角度。两触脚(29，32)之间的夹角θ直接标在摆动台5外罩的圆形凸台10上，并由旋钮26上的角度指示箭头34指示。根据实际情况，摆动角θ设在90°～350°之间。两触脚(29，32)分别安装有小磁铁块(30，31)，触脚29上起作用的是磁铁块30的N极，触脚32上起作用的是磁铁块31的S极。两触脚随摆动台5一起旋转，当触脚29沿实线方向(见
图10)旋转至摆动控制开关13上方时，两者在磁铁块的相互作用下互相吸引，则摆动控制开关13向上滑动，导通电路使直流减速电机41正转，控制摆动台5带动两触脚(29，32)沿虚线方向(见
图10)正旋转。同理，当触脚32沿虚线线方向(见
图10)旋转至摆动控制开关13上方时，两者在磁铁块的相互作用下互相排斥，则摆动控制开关13向下滑动，导通电路使直流减速电机41反转，控制摆动台5带动两触脚(29，32)沿实线方向(见
图10)反旋转。如此反复，其效果即表现为风扇的来回摆动。当按下旋转控制开关19时，将断开摆动控制开关13控制的电路，而持续导通电机41使其正转，带动摆动台5沿虚线方向(见
图10)正旋转，从而实现风扇的旋转摆动。此时触脚(29，32)与摆动控制开关13之间的相互作用仍继续进行，但由于摆动控制开关13控制的电路已断开，对直流减速电机41不起作用。当弹起旋转控制19开关，换回让风扇来回摆动时，风扇将按原先选定的角度自动来回摆动，即风扇的旋转摆动和来回摆动互不影响。
权利要求1.一种自由摆电风扇的摆动装置，其特征在于构成包括摆动部分和电路控制两部分，摆动部分由摆动台(5)、固定架(1)、角度调节装置(4)、摆动驱动部分(2)和导电滑环(3)组成，其中摆动台(5)由摆动平台(11)和转轴(8)组成，摆动平台(11)上设置一可安装风扇头及仰俯角调节机构的支座(12)，转轴(8)内部设置一细长通孔(21)，并在适当位置开有侧孔(9)和横孔(7)；固定架(1)外壳设计成长方体形，其内部有加强肋板，并在肋板上设置有轴承孔(14、17)和通孔(15)，外壳的其中一侧为一活动侧盖，即风扇控制面板(6)，外壳底端的接孔(18)可连接台式(或落地式)底座；角度调节装置(4)由旋钮(26)、伞形齿轮组(27，28，33)、触脚(29，32)和磁铁块(30，31)构成，安装于摆动台(5)的转轴(8)上，整体随摆动台(5)一起摆动；伞形齿轮组包括两个角度齿轮(28、33)和一个旋钮齿轮(27)，角度齿轮通过轴承(22，23)安装于摆动台(5)的转轴(8)上，旋钮齿轮(27)分别与两角度齿轮(28、33)啮合，在其旋转时，控制两角度齿轮(28，33)沿相反方向等速旋转，触脚包括N极触脚(29)和S极触脚(32)，两触脚(29，32)分别固定于两角度齿轮(28，33)上，各自随角度齿轮一起转动；摆动驱动部分(2)包括直流减速电机(41)、主动传动齿轮(40)和从动传动齿轮(39)，从动传动齿轮(39)由齿轮(42)、内环(43)、小钢球(44)和压力弹簧(45)构成，齿轮(42)内部安装有小钢球(44)和压力弹簧(45)，内环(43)上均匀布置有弧形凸台(46)，保证齿轮(42)与内环(43)之间有一定的阻力；导电滑环(3)由外环(35)和内环(36)构成，外环(35)布置有电刷(38)，内环(36)布置有集流环(37)，外环(35)与内环(36)可相对转动；电路控制部分包括摆动启动开关(20)、旋转控制开关(19)、摆动控制开关(13)和电源适配器(47)，摆动启动开关(20)和旋转控制开关(19)安装于风扇控制面板(6)上并通过手动控制，摆动控制开关(13)安装于固定架(1)上由角度调节装置(4)上的两触脚(29、32)自动控制，电源适配器(47)为控制电路提供12伏特的直流电压。
2.根据权利要求1所述的自由摆电风扇的摆动装置，其特征在于直流减速电机(41)的转速为10r/min，主动传动齿轮(40)与从动传动齿轮(39)的传动比为5∶1。
3.根据权利要求1所述的自由摆电风扇的摆动装置，其特征在于旋钮齿轮(27)分别与两角度齿轮(28，33)啮合，传动比各为2∶1。
专利摘要本实用新型公开一种自由摆电风扇的摆动装置，它是在普通电风扇的基础上对风扇的摆动机构进行全新的改进，风扇头的来回摆动和旋转摆动分别通过摆动台的来回摆动和旋转摆动来实现的。摆动台通过推力轴承和普通轴承装配在固定架上，固定架上安装有角度调节装置、导电滑环、摆动控制系统和控制面板，通过手动控制摆动启动开关和旋转控制开关可选择让风扇进行90°～350°范围内的自由来回摆动或超过350°的旋转摆动，且来回摆动和旋转摆动互不影响。
文档编号F04D27/00GK2756874SQ20042001353
公开日2006年2月8日 申请日期2004年12月29日 优先权日2004年12月29日
发明者钟玉青, 邹本有 申请人:燕山大学