搖頭吊扇屬于照明、通風(fēng)int·CL3·F24F領(lǐng)域。
本發(fā)明涉及的搖頭吊扇，其上部有一吊桿，其下部有一帶扇葉的電機(jī)。在與電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸所夾功能角的吊桿上，安裝一個(gè)包含電刷、滑動(dòng)軸承、彈簧在內(nèi)的功能元件。功能角的大小是可調(diào)的，平時(shí)用鎖緊零件鎖緊。彈簧是用帶有鎖緊零件的螺紋零件來調(diào)節(jié)彈力大小的。電刷的兩個(gè)電極是互相絕緣的，它們與功能元件所包含的各個(gè)構(gòu)造件之間都絕緣。
為在夏季悶熱的工作間里取得涼風(fēng)，至今仍使用著一種吊扇，它能以幾種速度吹風(fēng)。另外還有一種能反轉(zhuǎn)的吊扇，它能以反轉(zhuǎn)進(jìn)行吹風(fēng)調(diào)節(jié)。如日本三洋電機(jī)的專利JP58-24737的吊扇就具有反轉(zhuǎn)的功能。這些吊扇都不能向工作間里的其它方向直接吹風(fēng)。
吊扇的定義應(yīng)理解為吊掛的電扇，即：通過吊掛點(diǎn)和電扇重心的直線也應(yīng)通過地心。吊扇電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸位于通過電扇吊掛點(diǎn)的地垂線上，其轉(zhuǎn)軸與地垂線間的夾角為零。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種搖頭吊扇，首先使吊扇的吹風(fēng)方向向下吹改為向旁側(cè)吹。即電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸與地垂線夾角不等于零，成為歪頭吊扇。然后再使吊桿帶著歪了頭的吊扇繞著垂線轉(zhuǎn)動(dòng)，稱做吊扇的方位轉(zhuǎn)動(dòng)，它的快慢稱做搖頭速度ω，這個(gè)方位轉(zhuǎn)動(dòng)就是把涼風(fēng)吹到各個(gè)方向上去的搖頭吊扇的發(fā)明目的。
其解決方案是把吊扇電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的反作用力矩做為主動(dòng)力矩，去推動(dòng)吊扇做方位轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣轉(zhuǎn)動(dòng)的吊扇需要被掛在功能元件之下，而功能元件再吊掛在天花板上。功能元件包含著滑動(dòng)軸承、彈簧、電刷。其中彈簧的力是可調(diào)的，它能改變搖頭吊扇對天花板的作用力矩，從而選擇搖頭吊扇的方位轉(zhuǎn)動(dòng)速度ω。功能角是電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸與地垂線間的夾角。它的功能是使扇葉指向所需的俯角位置。功能角的頂點(diǎn)位于電機(jī)扇葉組合重心上。
其它優(yōu)點(diǎn)是搖頭速度是無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)簡單。
附圖描述了本發(fā)明的原理、結(jié)構(gòu)、方案。
圖1是功能角α＝0、功能元件中的彈簧壓力p最大時(shí)，搖頭吊扇的力矩作用圖。
電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M〔15〕同反力矩M〔16〕在通過電機(jī)扇葉組合重心〔9〕的地垂線上平衡。
圖2是功能角α＞0、功能元件中的彈簧壓力p處于工作壓力時(shí)，搖頭吊扇的力矩作用圖。
電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩M〔15〕與反力矩M〔16〕偏離開當(dāng)?shù)氐牡卮咕€，出現(xiàn)了反力矩的地垂分量M〔18〕和地平分量M〔17〕。地平分量M〔17〕被吊扇電機(jī)重量G所平衡。吊扇重量G、彈簧正壓力p這兩個(gè)同方向的力通過滑動(dòng)軸承的摩擦系數(shù)f，產(chǎn)生了方位阻抗摩擦力矩M〔19〕，這個(gè)力矩一出現(xiàn)就會一直被天花板所平衡。所有的力、力矩，都通過吊扇的電機(jī)扇葉組合重心〔9〕。推動(dòng)搖頭吊扇做方位轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩是反力矩M〔16〕的地垂分量M〔18〕、摩擦力矩M〔19〕、電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)量矩H乘搖頭速度ω的向量和。其方向與電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩在地垂線上的分量方向相反。其中摩擦力矩M〔19〕是彈簧正壓力的函數(shù)。所以只需調(diào)節(jié)彈簧壓力p，就可以得到任意大小的方位轉(zhuǎn)速ω或稱搖頭速度ωo也就是說，搖頭的速度的調(diào)解屬于無級調(diào)速。由于功能角α的存在，出現(xiàn)了復(fù)雜的陀螺力矩一起作用在吊扇電機(jī)上，進(jìn)一步的力矩分析與本發(fā)明方案無關(guān)緊要，力矩分析只能為止。
圖3是搖頭吊扇的一個(gè)實(shí)施例。
功能元件〔1〕包含內(nèi)容是電刷〔2〕、滑動(dòng)軸承〔3〕、彈簧〔4〕?；瑒?dòng)軸承〔3〕依靠功能元件〔1〕的支持，吊起吊桿〔7〕?；瑒?dòng)軸承的正壓力由帶有螺紋零件〔5〕的彈簧〔4〕進(jìn)行調(diào)節(jié)。平時(shí)這個(gè)螺紋零件〔5〕用鎖緊零件〔6〕鎖緊。電源電壓通過電刷〔2〕加在電機(jī)〔8〕上。
電機(jī)定子〔12〕通過鎖緊零件〔10〕掛鎖在吊桿〔7〕的下端。電機(jī)轉(zhuǎn)子〔11〕通過電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸〔13〕帶動(dòng)扇葉〔14〕旋轉(zhuǎn)。電機(jī)〔8〕扇葉〔14〕組合重心〔9〕始終處在通過功能元件〔1〕頂點(diǎn)〔29〕的地垂線上。如果電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸〔13〕與地垂線重合，其工作特征將與Jp58-24737型吊扇相同，如果電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸〔13〕與地垂線之間存在功能角α，其工作特征便是本發(fā)明的目的。
圖4的功能元件〔24〕為功能元件〔1〕的簡化結(jié)構(gòu)圖。
由于搖頭吊扇的技術(shù)特征，可能出現(xiàn)Jp58-24737型吊扇的生產(chǎn)轉(zhuǎn)型問題及出廠產(chǎn)品的滯銷問題。為緩和這些矛盾，遵守獨(dú)立權(quán)利要求的原則下，把功能元件〔1〕簡化成功能元件〔24〕。它包含了滑動(dòng)軸承〔21〕、鎖緊零件〔31〕、帶調(diào)節(jié)螺紋〔23〕的彈簧〔22〕及傳輸電源電壓的電刷〔20〕。這種簡化形式的功能元件〔24〕有緩和購銷矛盾的功能。
圖5是一臺Jp58-24737型吊扇與功能元件〔24〕相結(jié)合的方案實(shí)施例。這個(gè)方案能使Jp58-24737型吊扇具備搖頭吊扇的功能。吊鏈〔25〕的一端有配重〔26〕。
圖6是兩臺Jp58-24737型吊扇與功能元件〔24〕相結(jié)合的方案實(shí)施例。這個(gè)方案能使兩臺Jp58-24737型吊扇同時(shí)具有搖頭吊扇的功能。撐桿〔27〕撐起兩臺吊扇的吊桿〔7〕。此方案可以減少天花板上的吊掛位置，更適合大工作間的吹風(fēng)。請注意的是兩臺吊扇電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向需要一致。
圖7是一臺吊桿變形的Jp58-24727型吊扇與功能元件〔24〕相結(jié)合的方案實(shí)施例。吊桿〔30〕繞地垂線公轉(zhuǎn)，稍有離心力，能被吊扇電機(jī)重量平衡。其優(yōu)點(diǎn)是無需配重。
圖5、圖6、圖7中的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸都與當(dāng)?shù)氐牡卮咕€構(gòu)成了α≠0的功能角，所以搖頭吊扇的方位轉(zhuǎn)動(dòng)得到保證。
1、搖頭吊扇屬于照明通風(fēng)int·CL3·F24F領(lǐng)域。該扇的上部有一吊桿，其下部有一帶扇葉的電機(jī)，本發(fā)明的特征是：在與電機(jī)[8]的電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸[13]所夾功能角α[28]的吊桿[7]上，安裝一個(gè)包含電刷[2]、[20]、滑動(dòng)軸承[3]、[21]、彈簧[4]、[22]在內(nèi)的功能元件[1]、[24]。
2、按權(quán)利要求1的搖頭吊扇，其特征是功能角α〔28〕的大小是可調(diào)的，平時(shí)用鎖緊零件〔10〕鎖緊。
3、按權(quán)利要求1的搖頭吊扇，其特征是彈簧〔4〕、〔22〕是用帶有鎖緊零件〔6〕、〔31〕的螺紋零件〔5〕、〔23〕來調(diào)節(jié)彈簧壓力的。