專利名稱：能無級選擇轉(zhuǎn)向幅度的電風(fēng)扇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開了一種經(jīng)過改進的電風(fēng)扇，改進后的電風(fēng)扇能在0度至180度范圍內(nèi)無級選擇電風(fēng)扇的機身轉(zhuǎn)向(俗稱搖頭)輻度。
目前市場上出售的電風(fēng)扇的機身轉(zhuǎn)向裝置，由機身(1)、偏心推拉桿(2)、偏心軸桿(3)和主動旋臂(15)組成。電風(fēng)扇機身內(nèi)的電動機在帶動風(fēng)扇葉片送風(fēng)的同時，經(jīng)過減速裝置傳動到轉(zhuǎn)向主動軸Q3，轉(zhuǎn)向主動軸Q3的轉(zhuǎn)速約為每分鐘3至5周。轉(zhuǎn)向主動軸Q3帶動轉(zhuǎn)向主動旋臂(15)作圓周運動。主動旋臂(15)一端和主動軸Q3固接，另一端有一個轉(zhuǎn)向主動旋臂軸Q4，Q4能在偏心推拉桿(2)的外端軸套內(nèi)轉(zhuǎn)動。主動旋臂的長度為其二端的軸距LQ3Q4。偏心推拉桿(2)的另一端有一個軸孔Q2，此軸孔能套在偏心軸桿(3)的外端軸上轉(zhuǎn)動。為防止某些使用者用力過大推動電風(fēng)扇機身造成轉(zhuǎn)向裝置損壞，偏心軸桿(3)套在機身轉(zhuǎn)向軸Q1上的軸套在受到一定大的力的情況下能繞機身轉(zhuǎn)向軸Q1轉(zhuǎn)動。附


圖1上的半圓弧是轉(zhuǎn)向主動軸Q3在機身轉(zhuǎn)向時運動的軌跡，此運動軌跡半圓弧以機身轉(zhuǎn)向軸Q1為圓心，以機身轉(zhuǎn)向軸Q1至轉(zhuǎn)向主動軸Q3的距離LQ1Q3為半徑。
這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向裝置的工作原理是這樣的主動軸Q3帶動主動旋臂(15)逆時針轉(zhuǎn)動(順時針轉(zhuǎn)動時原理相同)時，不停地改變著轉(zhuǎn)向主動軸Q3至偏心軸Q2之間的距離。當(dāng)機身轉(zhuǎn)向到附
圖1所示的左端極限位置時，此刻主動旋臂(15)與偏心推拉桿(2)的延長線重合，主動軸Q3至偏心軸Q2之間的距離達到最長，機身與偏心軸桿(3)的夾角為α。主動軸Q3帶動主動旋臂(15)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此刻偏心推拉桿(2)受到拉力，此拉力傳至偏心軸Q3，在這樣的拉力作用下偏心軸桿(3)不會繞轉(zhuǎn)向軸Q1轉(zhuǎn)動，因此偏心軸Q2通過偏心推拉桿(2)，對轉(zhuǎn)向主動軸Q3產(chǎn)生反作用拉力，機身便順時針繞轉(zhuǎn)向軸Q1轉(zhuǎn)動。主動軸Q3帶動主動旋臂(15)轉(zhuǎn)過半圈后，機身(1)轉(zhuǎn)到右端極限位置，此刻主動旋臂(15)與偏心推拉桿(2)的外端部分重合，主動軸Q3至偏心軸Q2的距離達到最短，機身(1)與偏心軸桿(3)的夾角為β。主動軸Q3帶動主動旋臂(15)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此刻偏心推拉桿(2)受到推力，此力傳至偏心軸Q2，在這樣的推力作用下偏心軸桿(3)不會轉(zhuǎn)動，因此偏心軸Q2通過偏心推拉桿(2)對轉(zhuǎn)向主動軸Q3產(chǎn)生反作用推力，機身便逆時針繞轉(zhuǎn)向軸Q1轉(zhuǎn)動。主動旋臂(15)又轉(zhuǎn)過半周后，機身(1)轉(zhuǎn)回到左端極限位置。這時轉(zhuǎn)向主動軸Q3帶動主動旋臂(15)轉(zhuǎn)了一周電風(fēng)扇的機身(1)轉(zhuǎn)向完成一個循環(huán)。機身轉(zhuǎn)向完成一個循環(huán)后機身(1)轉(zhuǎn)到過的二個極限位置所形成的夾角γ即是機身轉(zhuǎn)向輻度。
這種電風(fēng)扇轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)簡單可靠，目前市售的電風(fēng)扇大都采用這種轉(zhuǎn)向裝置。但缺點是不能調(diào)節(jié)電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向輻度，無法充分發(fā)揮電風(fēng)扇的功能和作用。
目前電風(fēng)扇的生產(chǎn)和銷售行業(yè)以及使用者是不可缺少電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向功能的。本實用新型的目的就是對目前市售的普通電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向裝置通過結(jié)構(gòu)分析，分析出對其進行改進時能使電風(fēng)扇轉(zhuǎn)向輻度得到調(diào)節(jié)所應(yīng)采取的最有效的技術(shù)手段，達到能夠方便地調(diào)節(jié)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)向輻度的目的。
附
圖1是機身轉(zhuǎn)向裝置原理示意圖，附圖2是轉(zhuǎn)向輻度角γ＝180°時的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是轉(zhuǎn)向輻度角γ＝0°時的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)示意圖。
從附
圖1能夠得出轉(zhuǎn)向輻度角γ
γ＝180°－α－β①通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)，可得出Cosα＝〔(LQ2Q4＋LQ3Q4)2－(LQ1Q32＋LQ1Q22)〕／2×LQ1Q3×LQ1Q2 ②Cosβ＝〔(LQ1Q32＋LQ1Q22)－(LQ2Q4－LQ3Q4)2〕／2×LQ1Q3×LQ1Q2 ③②式和③式中LQ2Q4偏心推拉桿的二端軸距LQ3Q4主動軸至主動旋臂軸的水平距離LQ1Q3轉(zhuǎn)向軸至主動軸的水平距離LQ1Q2偏心軸桿的二端軸距從②式和③式中可以分析出當(dāng)減小主動旋臂(15)的二端軸距，也即是減小主動軸Q3至主動旋臂軸Q4的水平距離LQ3Q4時，Cosα和Cosβ的值同時減小，也就是角α和角β同時增大，代入①式，得出轉(zhuǎn)向輻度角γ隨減小LQ3Q4而減小。當(dāng)LQ3Q4減小到零時，此時主動軸Q3與主動旋臂軸Q4在同一垂直線。從②式和③式得出Cos(α＋β)＝－1，即α＋β＝180°，代入①式得出轉(zhuǎn)向輻度角γ＝0°。此時電風(fēng)扇機身停止轉(zhuǎn)向，主動軸Q3停留在其運動軌跡圓弧上的一個固定點上自轉(zhuǎn)，這個點到偏心軸Q2的距離等于偏心推拉桿(2)的二端軸距，此時主動軸停留的位置也就是轉(zhuǎn)向輻度中心位置。當(dāng)增大主動旋臂(15)二端軸距，也即是增大主動軸Q3至主動旋臂軸Q4的水平距離LQ3Q4時，Cosα和Cosβ的值同時增大，也就是角α和角β同時減小，代入①式，得出轉(zhuǎn)向輻度角γ隨增大LQ3Q4而增大。當(dāng)LQ3Q4增大到等于偏心軸桿(3)的二端軸距LQ1Q2時，從②式和③式得出Cos(α＋β)＝1，即α＋β＝0°，則轉(zhuǎn)向輻度角γ＝180°，也即轉(zhuǎn)向輻度為一個半圓。以上分析時的前提是假設(shè)偏心推拉桿(2)的二端軸距LQ2Q4等于轉(zhuǎn)向軸Q1至主動軸Q3的水平距離LQ1Q3。
再根據(jù)②式和③式對LQ1Q2和LQ2Q4的變化進行分析，都不能得到改變LQ3Q4的值時能產(chǎn)生那樣理想的效果。
通過以上分析能夠得出結(jié)論調(diào)節(jié)主動旋臂的長度(即是調(diào)節(jié)主動軸Q3至主動旋臂軸Q4的水平距離LQ3Q4)是能夠在0度至180度范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)向輻度的最有效的技術(shù)手段。
本實用新型采用的技術(shù)手段最好能用如附圖2所示的轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。附圖2是電風(fēng)扇機身轉(zhuǎn)向到附
圖1所示的右端極限位置時的局部側(cè)視圖。主動旋臂由主動定臂(7)、主動曲臂(9)、主動旋臂彈簧(8)及主動旋臂軸(14)四部分組成。主動定臂(7)的一端固接在主動軸(6)上，另一端與主動曲臂(9)的上端用一個水平軸聯(lián)接，主動定臂(7)與主動曲臂(9)之間的夾角可以在一個垂直面內(nèi)通過主動曲臂(9)的轉(zhuǎn)動而變化。主動旋臂彈簧(8)所產(chǎn)生的力可以增大主動定臂(7)與主動曲臂(9)之間的夾角。主動曲臂(9)的下端與主動旋臂軸(14)以一個水平軸聯(lián)接，以保證主動旋臂軸(14)始終垂直，主動旋臂軸(14)為一個空心軸并可套在偏心推拉桿(2)的外端軸上轉(zhuǎn)動，偏心推拉桿(2)的另一端與偏心軸桿(3)的外端用一個垂直軸聯(lián)接偏心軸桿(3)在受到一定大的力時會繞轉(zhuǎn)向軸轉(zhuǎn)動?？刂凭€(12)的一頭穿過控制線軸套(11)聯(lián)接控制線轉(zhuǎn)軸(10)，控制線轉(zhuǎn)軸(10)可以在被固定在主動軸(6)上的控制線軸套(11)內(nèi)轉(zhuǎn)動(以免主動軸(6)轉(zhuǎn)動時扭曲控制線(12))?？刂凭€(12)再穿過中空的主動旋臂軸(14)(以免主動旋臂軸(14)轉(zhuǎn)動時扭曲控制線(12))，穿過控制線套(13)再串聯(lián)一個預(yù)拉彈簧(5)與控制扭(4)聯(lián)接，控制線套(13)的一端固定在偏心推拉桿(2)上，另一端固定在控制扭(4)所處的電風(fēng)扇基座上。
此轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)裝配時要求當(dāng)控制線(12)最長時主動曲臂(9)垂直，此時主動旋臂的二端軸距(即是主動旋臂的長度)LQ3Q4必須等于偏心軸桿(3)的二端軸距LQ1Q2，這樣條件時機身轉(zhuǎn)向輻度為180度。當(dāng)控制線(12)最短時主動曲臂(9)與主動定臂(7)之間的夾角為零或近似為零，即主動軸(6)與主動旋臂軸(14)必須在同一垂直線上。制作主動曲臂(9)時其二端軸距LDQ最好等于主動定臂(7)的二端互相垂直軸的直線距離LDG減去主動旋臂軸(14)的二端互相垂直軸的直線距離LDZ的值的1至1.2倍，也即LDQ＝(LDG－LDZ)×(1～1.2)，這樣的條件時轉(zhuǎn)向輻度角為零度?？紤]到電風(fēng)扇轉(zhuǎn)向的平均送風(fēng)，制作偏心推拉桿(2)時其二端軸距最好等于轉(zhuǎn)向軸Q1至轉(zhuǎn)向主動軸(6)的長度LQ1Q3。
此轉(zhuǎn)向裝置在調(diào)節(jié)時，主動定臂(7)與主動曲臂(9)的夾角能變化的條件最好是機身(1)轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)向輻度中心位置附近，此時從附視角度看機身(1)和偏心推拉桿(2)與主動旋臂垂直，也同時與偏心軸桿(3)垂直。機身在別的位置時由于主動軸Q3至轉(zhuǎn)向軸Q1的長度與主動軸Q3至偏心軸Q2的長度不等，所以主動定臂(7)與主動曲臂(9)的夾角無法變化，但因為偏心軸桿(3)在一定力的作用下可以繞轉(zhuǎn)向軸Q1轉(zhuǎn)動，所以可用收短控制線(12)時的拉力和放松控制線(12)時的主動旋臂彈簧(8)的張力推動偏心軸桿(3)繞轉(zhuǎn)向軸Q1轉(zhuǎn)動，滿足偏心推拉桿(2)與主動旋臂、偏心軸桿(3)垂直的條件。當(dāng)機身轉(zhuǎn)到普通位置時，放松控制線(12)，如果主動旋臂彈簧(8)的張力不能帶動偏心軸桿(3)轉(zhuǎn)動，松動在控制線套(13)二端的控制線(12)也會等機身轉(zhuǎn)向至中心位置主動定臂(7)與主動曲臂(9)的夾角變大后而被主動旋臂彈簧(8)拉緊。為了防止某些使用者用力過大扭動控制扭(4)收短控制線(12)而機身正處在二個極限位置時因切向力不夠不能使偏心軸桿(3)轉(zhuǎn)動以致?lián)p壞部件，安裝時最好在控制線(12)的控制端串聯(lián)一個預(yù)拉彈簧(5)，當(dāng)出現(xiàn)上述情況時預(yù)拉彈簧(5)伸長，等機身轉(zhuǎn)到中心位置附近時，預(yù)拉彈簧(5)的拉力使主動定臂(7)與主動曲臂(9)的夾角變小，預(yù)拉彈簧(5)同時恢復(fù)原狀，預(yù)拉彈簧(5)的預(yù)拉力必須略大于主動旋臂彈簧(8)被壓緊時所產(chǎn)生的力。
當(dāng)轉(zhuǎn)向輻度角γ從大調(diào)至小時，主動軸(6)至主動旋臂軸(14)之間的軸距變小，此時偏心推拉桿(2)的外端升高。目前普通電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向裝置中偏心推拉桿(2)的長度約是主動旋臂兩端軸距的8～10倍。所以偏心推拉桿(2)外端升高的角度的輻度約在0°～6°之間，這可以通過制作偏心推拉桿(2)的內(nèi)端軸孔的孔徑略比偏心軸桿(3)外端軸徑稍大來實現(xiàn)。
控制扭(4)可以安裝在電風(fēng)扇開關(guān)控制臺上，可以和目前市售電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向主動軸離合控制扭合并為一個控制扭。主動定臂(7)和主動曲臂(9)的材料可以是鋼或鋁質(zhì)，其余零部件最好為鋼質(zhì)?？刂凭€(12)穿過主動旋臂軸(14)至控制線轉(zhuǎn)軸(10)的一段可以用較柔軟的鋼線或鋼鏈。
具有上述轉(zhuǎn)向裝置的電風(fēng)扇，能夠方便地通過調(diào)節(jié)開關(guān)控制面上的控制扭，在0度至180度范圍內(nèi)無級選擇電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向輻度。此轉(zhuǎn)向裝置結(jié)構(gòu)簡單可靠。而且只需更換幾個零件，花費極少的成本即能把一臺目前市售的電風(fēng)扇改進成具有能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向輻度的電風(fēng)扇。
權(quán)利要求1.一種具有普通功能和用途的電風(fēng)扇，其特征是電風(fēng)扇機身轉(zhuǎn)向裝置中主動旋臂由主動定臂(7)和主動曲臂(9)及主動旋臂軸(14)組成，主動定臂(7)和主動曲臂(9)之間的夾角可以通過調(diào)節(jié)控制線(12)的長度調(diào)節(jié)，主動曲臂(9)的二端軸距能滿足當(dāng)主動定臂(7)與主動曲臂(9)的夾角為0或近似為0時主動旋臂軸(14)能和主動軸(6)在同一垂直線上的要求，電風(fēng)扇機身轉(zhuǎn)向裝置中控制線(12)的控制端串聯(lián)有一個預(yù)拉彈簧，機身轉(zhuǎn)向裝置中主動定臂(7)和主動曲臂(9)的夾角最大時，主動軸(6)和主動旋臂軸(14)的軸距等于或小于偏心軸桿(3)的二端軸距。
專利摘要本實用新型公開了一種經(jīng)過改進完善的電風(fēng)扇，本實用新型在目前市售普通電風(fēng)扇的基礎(chǔ)上，對其轉(zhuǎn)向裝置進行了改進，使改進后的電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向裝置中主動旋臂的長度能夠被調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了能夠在0度至180度范圍內(nèi)無級選擇電風(fēng)扇轉(zhuǎn)向幅度的目的。
文檔編號F04D25/02GK2034632SQ87212070
公開日1989年3月22日 申請日期1987年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月20日
發(fā)明者楊宏偉 申請人:楊宏偉