多向摇头式风扇.pdf

一种多向摇头式风扇，包括底座(6)、支架(4)、风扇头(2)；驱动电机(7)、摆动系统(3)和风扇叶(1)。支架(4)下部突起的转轴(41)与底座(6)上的凹入的轴孔(61)构成一转动副；风扇头(2)通过突起的转轴(21)铰接于支架(4)上；所述风扇头(2)上还安装有从动齿轮(34)，该从动齿轮受驱动电机(7)的驱动而转动，连接片(5)一端铰接于齿轮(34)的端面上，另一端连接于底座(6)上。由于连接片(5)长度是固定的，当从动齿轮(34)转动时，使风扇产生纵向的摆动。而且支架(4)也产生以转轴(41)为轴心的左右摆动。本发明具有了三自由度同时工作的功能，使风扇的受风面积增大。

权利要求书
1.  一种多向摇头式风扇，包括底座(6)、风扇头(2)、风扇叶(1)和驱动电机(7)；其特征在于：所述风扇头(2)活动连接底座(6)，所述风扇头(2)与底座(6)之间设有摆动系统(3)。

2.  根据权利要求1所述的多向摇头式风扇，其特征在于：多向摇头式风扇还包括有U形的支架(4)，所述风扇头(2)通过U形的支架(4)连接底座(6)，所述风扇头(2)安装在支架(4)上；驱动电机(7)和摆动系统(3)安装在风扇头(2)内，风扇叶(1)固定在驱动电机(7)的输出轴上；所述支架(4)下部的轴孔(41)与底座(6)上的突起的转轴(61)构成一转动副；所述风扇头(2)通过突起的转轴(21)铰接于支架(4)上；所述风扇头(2)上还安装有从动齿轮(34)，该从动齿轮受驱动电机(7)的驱动而转动，多向摇头式风扇还包括有连接片(5)，该连接片(5)一端铰接于从动齿轮(34)的端面上，另一端连接于底座(6)上。

3.  根据权利要求2所述的多向摇头式风扇，其特征在于：所述连接片(5)的一端固定在底座(6)上。

4.  根据权利要求2所述的多向摇头式风扇，其特征在于：所述底座(6)上有凸起的转轴(62)，支架(4)的下部有一个可使转轴(62)穿过的转轴孔(43)，连接片(5)铰接于支架(4)的固定销(42)上。

5.  根据权利要求2至4中任一项所述的多向摇头式风扇，其特征在于：所述摆动系统(3)包括安装在驱动电机(7)输出轴上的蜗杆(31)，与其啮合的蜗轮(32)，该蜗轮连接有一个同轴的离合齿轮(321)，具有同轴双齿轮部的减速齿轮(33)以及从动齿轮(34)。

6.  根据权利要求5所述的多向摇头式风扇，其特征在于：所述蜗轮(32)与离合齿轮(321)为一体的。

7.  根据权利要求6所述的多向摇头式风扇，其特征在于：所述蜗轮(32)、离合齿轮(321)和减速齿轮(33)与其相啮合部分为直齿轮。

8.  根据权利要求5所述的多向摇头式风扇，其特征在于：所述蜗轮(32)与离合齿轮(321)是可分离的，离合齿轮(321)呈杆状，其中部沿轴向有至少一个凸起物(322)；蜗轮(32)的中部有可使离合齿轮(321)穿过的轴孔(326)，该轴孔的内圆表面有与凸起物(322)数量相适应、并且可容纳该凸起物(322)的凹槽(324)。

9.  根据权利要求1所述的多向摇头式风扇，其特征在于：所述风扇头(2)与底座(6)之间为万向球连接，所述底座(6)上延伸出支架(63)，所述摆动系统(3)包括设置于支架(63)上的控制电机(35)，连接控制电机(35)输出轴的内螺旋丝杆(36)，固定于支架(63)上的外螺旋丝杆套(37)，所述内螺旋丝杆(36)设于外螺旋丝杆套(37)的内孔内，所述摆动系统(3)还包括与内螺旋丝杆(36)配合的内丝母(38)以及与外螺旋丝杆套(37)配合的外丝母(39)；所述内丝母(38)外缘设有两个凸起的挡耳(381)，该挡耳(381)上套装有滚动轴承(382)；所述外螺旋丝杆套(37)轴向上开有两个长滑孔(371)，所述挡耳(381)在该两个长滑孔(371)内滑动；所述外丝母(39)的内孔壁上设有两个可嵌入挡耳(381)上滚动轴承(382)的滑槽(391)；所述多向摇头式风扇还包括有连接片(5)，该连接片(5)一端铰接外丝母(39)，另外一端通过万向球连接风扇头(2)的尾端。

10.  根据权利要求9所述的多向摇头式风扇，其特征在于：所述外螺旋丝杆套(37)的两端各设有一个微动开关，该两个微动开关连接控制电机(35)，所述控制电机(35)包括步进电机及控制器。

说明书多向摇头式风扇
技术领域
本发明涉及流体输送装置，特别涉及空气输送的电风扇。
背景技术
在现有技术中，风扇头部的摆动都是两个自由度的，而另一个自由度是靠螺丝来调整的。这样风扇只有左右来回摆动的功能，而无三自由度同时工作的功能，受风面积小。
发明内容
本发明的目的是为了避免上述现有技术的不足，提供一种具有三自由度同时工作功能，受风面积大的多向摇头式风扇。
本发明是通过实施以下技术方案来具体实现的：一种多向摇头式风扇，包括底座、风扇头、风扇叶和驱动电机；所述风扇头活动连接底座，所述风扇头与底座之间设有摆动系统。多向摇头式风扇还包括有U形的支架，所述风扇头通过U形的支架连接底座，所述风扇头安装在支架上；驱动电机和摆动系统安装在风扇头内，风扇叶固定在驱动电机的输出轴上；所述支架下部的轴孔与底座上的突起的转轴构成一转动副；所述风扇头通过突起的转轴铰接于支架上；所述风扇头上还安装有从动齿轮，该从动齿轮受驱动电机的驱动而转动，多向摇头式风扇还包括有连接片，该连接片一端铰接于从动齿轮的端面上，另一端连接于底座上。驱动电机在驱动风扇叶转动的同时也驱动安装在风扇头上的从动齿轮转动，由于连接片限定了底座上固定点与从动齿轮上铰接点之间的距离，所以，当从动齿轮转动时，风扇头就会以风扇头上的转轴为中心产生俯仰运动，支架产生以其下部的转轴为轴心的摆动，使风扇产生纵向和横向的摆动，所以，风扇实现了三自由度同时工作的功能。
所述风扇头与底座之间为万向球连接，所述底座上延伸出支架，所述摆动系统包括设置于支架上的控制电机，连接控制电机输出轴的内螺旋丝杆，固定于支架上的外螺旋丝杆套，所述内螺旋丝杆设于外螺旋丝杆套的内孔内，所述摆动系统还包括与内螺旋丝杆配合的内丝母以及与外螺旋丝杆套配合的外丝母；所述内丝母外缘设有两个凸起的挡耳，该挡耳上套装有滚动轴承；所述外螺旋丝杆套轴向上开有两个长滑孔，所述挡耳在该两个长滑孔内滑动；所述外丝母的内孔壁上设有两个可嵌入挡耳上滚动轴承的滑槽；所述多向摇头式风扇还包括有连接片，该连接片一端铰接外丝母，另外一端通过万向球连接风扇头的尾端。所述外螺旋丝杆套的两端各设有一个微动开关，该两个微动开关连接控制电机，所述控制电机包括步进电机及控制器。
本发明由于实施了上述技术方案，所以，具有了三自由度同时工作的功能，使风扇的受风面积增大。
附图说明
图1是本发明多向摇头式风扇的后视剖视示意图。
图2是图1的右视局部剖视示意图。
图3是支架连接方式的多向摇头式风扇的后视剖视示意图。
图4是图1中I部分局部放大示意图。
图5是本发明采用螺旋摆动控制的右视局部剖视示意图。
图6是图5中II部位的局部放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细说明本发明之最佳实施例。
如图1、图2所示，一种多向摇头式风扇，包括底座6、风扇头2、风扇叶1和驱动电机7；其特征在于：所述风扇头2活动连接底座6，所述风扇头2与底座6之间设有摆动系统3。多向摇头式风扇还包括有U形的支架4，所述风扇头2通过U形的支架4连接底座6，所述风扇头2安装在支架4上；驱动电机7和摆动系统3安装在风扇头2内，风扇叶1固定在驱动电机7的输出轴上；所述支架4下部的轴孔41与底座6上的突起的转轴61构成一转动副；所述风扇头2通过突起的转轴21铰接于支架4上；所述风扇头2上还安装有从动齿轮34，该从动齿轮受驱动电机7的驱动而转动，多向摇头式风扇还包括有连接片5，该连接片5一端铰接于从动齿轮34的端面上，另一端连接于底座6上，或将连接片5的一端固定在底座6上。驱动电机7在驱动风扇叶1转动的同时也驱动安装在风扇头2上的从动齿轮34转动，由于连接片5限定了底座6上固定点与从动齿轮34上铰接点之间的距离，所以，当从动齿轮34的转动使底座6上固定点与从动齿轮34上铰接点之间的水平距离发生变化时，连接片5将风扇头2向上推或向下拉，以补偿上述两点间水平距离的变化，使上述两点间的空间距离仍保持恒定，风扇头2以转轴21为轴产生俯仰运动；又由于连接片5是固定在底座6上的，在从动齿轮34转动时，为适应连接片5保持的固定状态，支架4就要随着摆动一定角度，这样支架4也会产生以其下部的转轴41为轴心的左右摆动。所以，风扇实现了三自由度同时工作的功能。
从图3中可看出，本发明的另外实施例是在底座6上设计有凸起的转轴62，支架4的下部有一个可使转轴62穿过的转轴孔43，连接片5铰接于支架4的固定销42上。本实施例除与上述实施例不同的是将连接片5铰接于转轴62上，同样的道理可以产生俯仰运动，此外，当从动齿轮34转动时，使连接片5与底座6的产生相对的转动，由于连接片5同时铰接于固定销42上，所以，连接片5就会拨动支架4摆动一定的角度，使其产生以其下部的转轴41为轴心的左右摆动。
从图1、图3中可看出，所述摆动系统3包括驱动电机7的输出轴上安装的蜗杆31，与其啮合的蜗轮32，该蜗轮连接有一个同轴的离合齿轮321，具有同轴双齿轮部的减速齿轮33以及从动齿轮34。驱动电机7上的蜗杆31转动，驱动与其啮合的蜗轮32转动，这组蜗轮、蜗杆机构不但改变了力的传递方向，而且还起到了减速的作用，再通过减速齿轮33的进一步减速，驱动从动齿轮34转动，并且达到合理的转速。
从图3中可看出，所述蜗轮32与离合齿轮321为一体的，并且蜗轮32、离合齿轮321和减速齿轮33与其相啮合部分为直齿轮。当不需要风扇摇头时，将蜗轮32拔起，使离合齿轮321与减速齿轮33脱离，从动齿轮34不动，风扇在固定的一个位置上。需要风扇摇头时，按下蜗轮32，使离合齿轮321与减速齿轮33啮合，风扇开始摇头，可以满足使用者不同的要求。
从图1、图4中可看出，另外一种离合方式是：所述蜗轮32与离合齿轮321是可分离的，离合齿轮321呈杆状，其中部沿轴向有至少一个凸起物322；蜗轮32的中部有可使离合齿轮321穿过的轴孔326，该轴孔的内圆表面有与凸起物322数量相适应、并且可容纳该凸起物322的凹槽324。当不需要风扇摇头时，将离合齿轮321拔起，使离合齿轮321上的凸起物322脱离蜗轮32上的凹槽324，这样离合齿轮321与蜗轮32和减速齿轮33均脱离，从动齿轮34不动，风扇在固定的一个位置上。需要风扇摇头时，按下离合齿轮321，使离合齿轮321上的凸起物322插入蜗轮32上的凹槽324内，并且离合齿轮321与减速齿轮33啮合，风扇开始摇头。
由图5和图6中可知，这种多向摇头式风扇另外一种控制方案：即所述风扇头2与底座6之间为万向球连接，所述底座6上延伸出支架63，所述摆动系统3包括设置于支架63上的控制电机35，连接控制电机35输出轴的内螺旋丝杆36，固定于支架63上的外螺旋丝杆套37，所述内螺旋丝杆36设于外螺旋丝杆套37的内孔内，所述摆动系统3还包括与内螺旋丝杆36配合的内丝母38以及与外螺旋丝杆套37配合的外丝母39；所述内丝母38外缘设有两个凸起的挡耳381，该挡耳381上套装有滚动轴承382；所述外螺旋丝杆套37轴向上开有两个长滑孔371，所述挡耳381在该两个长滑孔371内滑动；所述外丝母39的内孔壁上设有两个可嵌入挡耳381上滚动轴承382的滑槽391；所述多向摇头式风扇还包括有连接片5，该连接片5一端铰接外丝母39，另外一端通过万向球连接风扇头2的尾端。所述外螺旋丝杆套37的两端各设有一个微动开关，该两个微动开关连接控制电机35，所述控制电机35包括步进电机及控制器。当控制电机35转动时，通过内螺旋丝杆36带动内丝母38做轴向移动，而内丝母38通过两个挡耳381同时带动外丝母39也产生轴向移动，由于外丝母39与外螺旋丝杆套37为螺旋配合，故此，外丝母39在做轴向移动的同时，还会产生旋转动作，这时，外丝母39通过连接片5也会带动风扇头2做旋转运动。由于支架63与风扇头2支撑点之间的距离是固定的，故此，外丝母39在做轴向移动的同时，还会控制风扇头2旋转运动直径不断发生变化，使得风扇产生螺旋线状的运动轨迹，从而实现了三自由度同时工作的功能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。