本發(fā)明涉及家用電器技術領域，具體涉及一種塔扇搖頭機構及具有其的塔扇。

背景技術：

塔扇是目前市場上的一種新型風扇，由于其獨特的柱式造型且使用過程中占地面積較小等優(yōu)點，受到消費者的青睞。為實現(xiàn)搖頭送風的功能，塔扇的機身需要相對于其底座轉動，因此塔扇的機身與底座之間需要設置搖頭機構。

現(xiàn)有技術中，塔扇的搖頭機構一般采用平面四連桿機構，如曲柄搖桿機構，這種搖頭機構存在裝配效率低下、以及長期運動后曲柄搖桿的死點位置容易卡死等缺陷。

另外，由于塔扇本身的瘦高特點，且一般的塔扇都采用一端固定的懸臂形式，而由于機身的高度尺寸明顯大于底座的高度尺寸，使得整機在搬動后及工作過程中容易出現(xiàn)機身相對于底座晃動的情況，給消費者造成產品不穩(wěn)固的感覺?，F(xiàn)有的搖頭機構無法克服這一缺陷。

技術實現(xiàn)要素：

基于上述現(xiàn)狀，本發(fā)明的主要目的在于提供一種塔扇搖頭機構及塔扇，其能解決上述問題中的至少一個。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種塔扇搖頭機構，用于使塔扇的機身相對于底座轉動，所述搖頭機構包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪、以及用于驅動所述第一齒輪旋轉的驅動裝置，其中，所述驅動裝置相對于所述機身固定，所述第二齒輪相對于所述底座固定，所述第一齒輪在所述驅動裝置的作用下旋轉，并圍繞所述第二齒輪公轉，從而帶動所述驅動裝置和所述機身一起相對于所述底座轉動。

優(yōu)選地，所述第二齒輪為內齒圈或外齒輪。

優(yōu)選地，所述驅動裝置包括電機。

優(yōu)選地，所述電機為步進電機或伺服電機。

優(yōu)選地，還包括固定于所述機身底部的電機支架，所述電機支架的一側用于安裝塔扇的主電機，所述驅動裝置固定至所述電機支架的另一側。

優(yōu)選地，所述電機支架與所述底座之間為滾動接觸。

優(yōu)選地，所述電機支架的下端面設有第一滾道，所述底座的上端面設有第二滾道，所述第一滾道與所述第二滾道相對，并且所述第一滾道與所述第二滾道之間容納有滾動體。

優(yōu)選地，所述電機支架與所述底座之間還設有保持架，以用于保持所述滾動體之間的相對位置；

和/或，所述滾動體為球體或圓錐滾子；

和/或，所述第二滾道設置在所述第二齒輪的上端面上。

優(yōu)選地，還包括轉軸構件，所述底座具有中心孔，所述轉軸構件穿過所述中心孔，并與所述電機支架相固定。

優(yōu)選地，所述電機支架上設有朝向所述底座凸伸的第一套筒，所述轉軸構件為筒狀結構，所述轉軸構件套設于所述第一套筒外側。

優(yōu)選地，所述第一套筒的外壁面和所述轉軸構件的內壁面中的一者上設有凸耳，另一者上設有凹槽，以用于容納所述凸耳。

優(yōu)選地，所述凸耳設置在所述第一套筒上，所述凸耳中設有緊固孔，以用于將所述轉軸構件與所述第一套筒相固定。

優(yōu)選地，所述轉軸構件的下端設有徑向凸緣，以用于在軸向上抵接所述底座。

優(yōu)選地，所述第二齒輪一體形成于所述底座上。

一種塔扇，包括底座和機身，其特征在于，所述底座和所述機身通過前面所述的搖頭機構進行連接，使得所述機身能夠相對于所述底座轉動。

本發(fā)明的搖頭機構采用齒輪機構，其具有裝配簡單、運動順暢、換向容易等優(yōu)點，特別地，由于齒輪機構在運動過程中不存在死點位置，因此不會出現(xiàn)如現(xiàn)有技術中采用曲柄搖桿機構時容易卡死的問題。在其優(yōu)選方案中，由于滾動體的存在，可大大減小整機的晃動，改善用戶體驗，提升用戶對產品的認可。

附圖說明

以下將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的塔扇搖頭機構及塔扇的優(yōu)選實施方式進行描述。圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的塔扇的整體結構示意圖；

圖2為圖1中a區(qū)域的局部放大視圖，示出了搖頭機構的優(yōu)選結構；

圖3為圖2中的電機支架的背面結構示意圖；

圖4為圖3的電機支架的正視剖視示意圖；

圖5為圖4中b區(qū)域的局部放大視圖

圖6為圖2中的底座的正面結構示意圖；

圖7為圖6的底座的正視剖視示意圖；

圖8為圖7中c區(qū)域的局部放大視圖；

圖9為滾動體與保持架組成的組件示意圖；

圖10為電機支架與底座處于裝配狀態(tài)的示意圖；

圖11為圖10中d區(qū)域的局部放大視圖。

具體實施方式

參見圖1-11，本發(fā)明提供了一種塔扇搖頭機構，用于使塔扇的機身相對于底座轉動，并且提供了一種塔扇，其機身和底座通過本發(fā)明提供的搖頭機構實現(xiàn)連接，使得機身能夠相對于底座轉動。

首先參見圖1，其示出了本發(fā)明的塔扇的一種優(yōu)選結構。該塔扇包括底座100和機身200，其中，底座100用于放置在支承面(如地面等)上，并優(yōu)選相對于該支承面固定不動，機身200安置于底座100上，其例如包括操作面板201、顯示板202、殼體203、風葉組件204、風道構件205(例如包括蝸殼與蝸舌)、主電機206(用于帶動風葉組件204轉動以產生風)等，本發(fā)明中，這些部件視為一個整體，即為機身200。為實現(xiàn)機身200相對于底座100的轉動，塔扇還需設置搖頭機構。

如圖2所示，本發(fā)明的塔扇搖頭機構包括相互嚙合的第一齒輪101和第二齒輪102、以及用于驅動所述第一齒輪101旋轉的驅動裝置103，其中，所述驅動裝置103相對于所述機身200固定，所述第二齒輪102相對于所述底座100固定。由于底座100固定，因而第二齒輪102是固定的；而由于驅動裝置103被固定至機身200，機身200未被固定，因而第一齒輪101的軸線也是未被固定的。于是，當驅動裝置103驅動所述第一齒輪101旋轉時，由于第一齒輪101與第二齒輪102處于嚙合狀態(tài)，第一齒輪101只能在自身旋轉的同時，圍繞所述第二齒輪102公轉，從而帶動所述驅動裝置103和所述機身200一起相對于所述底座100轉動。

由于本發(fā)明的搖頭機構采用齒輪機構，其除了具有裝配簡單的優(yōu)點外，還具有運動順暢、換向容易等優(yōu)點，特別地，由于齒輪機構在運動過程中不存在死點位置，因此不會出現(xiàn)如現(xiàn)有技術中采用曲柄搖桿機構時容易卡死的問題。

優(yōu)選地，所述第二齒輪102可以為內齒圈，如圖2和圖6所示，這種情況下，第一齒輪101在第二齒輪102的內部與其嚙合，可以獲得更大的減速比，從而使機身200的轉動速度(即搖頭速度)更低，甚至可以取消驅動裝置103處的減速器；另外，當?shù)诙X輪102為內齒圈時，塔扇內的空間利用率更高。替代地，第二齒輪102也可以為外齒輪。

第一齒輪101和第二齒輪102優(yōu)選均采用直齒圓柱齒輪，如圖2和圖6所示，或者均采用直齒圓錐齒輪，都可以使得裝配過程更加簡單易行。

優(yōu)選地，所述驅動裝置103包括電機，必要時還可以包括減速器。

為了實現(xiàn)機身200相對于底座100的往復轉動(即來回搖頭)，優(yōu)選可以設置行程開關，以控制電機的正反轉，從而當機身200轉動到相應的角度位置時通過碰觸行程開關而控制電機正向或反向轉動。

優(yōu)選地，所述電機可以為步進電機或伺服電機，此時，無須設置行程開關，也能容易地實現(xiàn)電機的正反轉，從而使機身200的往復轉動更易于實現(xiàn)，同時也使得機身200的轉動范圍可調節(jié)，只需要控制步進電機或伺服電機的轉動角度大小即可。電機的轉速、轉向和轉動角度的大小都容易通過程序實現(xiàn)控制。

優(yōu)選地，該搖頭機構還包括固定于所述機身200底部的電機支架104，所述電機支架104的一側(例如正面)用于安裝塔扇的主電機206，所述驅動裝置103固定至所述電機支架104的另一側(即背面)。當塔扇放置在水平面上時，電機支架104的正面向上，背面向下。電機支架104的優(yōu)選結構如圖3-4所示。

優(yōu)選地，所述電機支架104與所述底座100之間為滾動接觸，可以使機身200的轉動更為順暢，并能有效避免長時間使用后的磨損。

具體地，為了實現(xiàn)電機支架104與底座100之間的滾動接觸，所述電機支架104的下端面設有第一滾道1041，具體參見圖3-5；所述底座100的上端面設有第二滾道1021，具體參見圖6-8；所述第一滾道1041與所述第二滾道1021相對，并且所述第一滾道1041與所述第二滾道1021之間容納有滾動體105，具體參見圖10-11。

第一滾道1041和第二滾道1021優(yōu)選均為圓環(huán)形凹槽，其橫截面形狀與相應的滾動體105的形狀相適應。例如，滾動體105可以為球體，如鋼球，則第一滾道1041和第二滾道1021的橫截面形狀為圓弧形?；蛘撸瑵L動體105可以為圓錐滾子，則第一滾道1041和第二滾道1021的橫截面形狀為梯形或三角形。

優(yōu)選地，第一滾道1041靠近電機支架104下端面的徑向外邊緣，第二滾道1021靠近底座100上端面的徑向外邊緣，從而可獲得盡可能大的支承面積，使機身200不容易晃動。

優(yōu)選地，如圖10-11所示，所述電機支架104與所述底座100之間還設有保持架106，以用于保持所述滾動體105之間的相對位置。滾動體105和保持架106組成的組件的優(yōu)選結構如圖9所示。保持架106優(yōu)選為圓環(huán)形片狀結構，其上均勻設置有多個通孔，以容納滾動體105，并將各個滾動體105隔開。

如前所述，第二齒輪102相對于所述底座100固定，優(yōu)選地，底座100上的第二滾道1021可以直接設置在所述第二齒輪102的上端面上。

第二齒輪102可以與底座100分體形成并組裝到一起。作為優(yōu)選方案，第二齒輪102可以一體形成于底座100上，從而進一步簡化裝配工作。

本發(fā)明中，電機支架104優(yōu)選可以采用耐磨塑膠原料制成，滾動體105優(yōu)選采用耐磨不銹鋼材料制成，第一齒輪101、底座100和第二齒輪102優(yōu)選采用耐磨塑膠原料制成，保持架106優(yōu)選采用耐磨塑膠原料制成。

滾動體105的作用包括：一方面，在整機轉動過程中避免電機支架104的下端面與底座100的上端面發(fā)生摩擦，特別是干摩擦，從而使轉動過程平穩(wěn)；另一方面，當整機繞機身軸線晃動時，能夠及時提供支承和反作用力，減少晃動，使整機快速恢復原始狀態(tài)。而保持架106的作用在于，保持各個滾動體105的相對位置，使它們均勻地間隔開并分布在整個圓周上，從而使整機的質量均勻地分布在各個滾動體上。

優(yōu)選地，如圖2所示，本發(fā)明的搖頭機構還包括轉軸構件107，所述底座100具有中心孔1022(示于圖6中)，所述轉軸構件107穿過所述中心孔1022，并與所述電機支架104相固定。轉軸構件107與中心孔1022形成軸孔配合，以限定機身200相對于底座100轉動的軸線位置。

轉軸構件107優(yōu)選自下而上地從底座100的下方插入中心孔1022中，并與電機支架104實現(xiàn)連接固定。

由于底座100和機身200之間主要靠滾動體105承受整個機身的重量，因而轉軸構件107和底座100之間無需承受軸向力，只需要在轉軸構件107的底部設置必要的止擋結構，防止轉軸構件107和底座100相互脫開即可，這樣便可以將底座100和機身200連接成一個不開分離但可相對轉動的整體。

優(yōu)選地，如圖2-4所示，所述電機支架104上設有朝向所述底座100凸伸的第一套筒1042，所述轉軸構件107為筒狀結構，所述轉軸構件107套設于所述第一套筒1042的外側。第一套筒1042可以用于穿設電源線，能夠保證機身200旋轉時電源線不打結。

優(yōu)選地，為保證轉軸構件107與底座100的中心孔1022之間的配合面積，底座100上設有朝向機身200凸伸的第二套筒1023，該中心孔1022由該第二套筒1023限定出。

優(yōu)選地，如圖3所示，所述第一套筒1042的外壁面上設有凸耳1043，所述轉軸構件107的內壁面上設有凹槽(未示出)，以用于容納所述凸耳1043。凸耳1043和凹槽可以用于傳遞扭矩，從而使轉軸構件107能夠可靠地與機身200一起轉動。凸耳1043優(yōu)選設置有一對。替代地，凸耳也可以設置在所述轉軸構件107的內壁面上，而凹槽則相應地設置在第一套筒1042的外壁面上。

優(yōu)選地，如圖3所示，當在所述第一套筒1042的外壁面上設有凸耳1043時，所述凸耳1043中還可以設有緊固孔1044，以用于將所述轉軸構件107與所述第一套筒1042相固定，例如借助于螺釘108(示于圖2中)進行緊固。也即，凸耳1043增大了第一套筒1042筒壁的局部厚度，從而可以保證緊固連接的強度。

優(yōu)選地，如圖2和圖10所示，所述轉軸構件107的下端設有徑向凸緣1071，以用于在軸向上抵接所述底座100的下端面，從而可防止二者之間在軸向(即上下方向)上相互脫開。

如圖2所示，本發(fā)明的塔扇還包括底板109，其位于底座100的下方，例如借助于螺釘110固定至底座100，一方面起外觀裝飾作用，另一方面還與底座100配合后承載整機的質量，以及用于遮住塔扇底部的其他元器件，保證電氣安全。

以圖2的優(yōu)選實施方式為例，本發(fā)明的塔扇搖頭機構及塔扇的具體工作原理如下：電機支架104和機身200的其他組成部分通過螺釘、卡扣等連接方式組合在一起，在整個運動過程中可看作一個整體，該部分是在搖頭過程中一體轉動的。驅動裝置103(以步進電機為例)固定在電機支架104上，第一齒輪101安裝于步進電機軸上，轉軸構件107也通過螺釘與電機支架104連接。當步進電機按一定的方向轉動時，帶著第一齒輪101也一起按相同方向轉動，由于第一齒輪101(作為主動齒輪)與第二齒輪102(內齒圈，作為從動齒輪)嚙合(嚙合條件為公知內容，此不再贅述)，兩者之間即會相對運動，由于轉軸構件107這一零件的存在，實際情況是底座100(也即第二齒輪102)不動，表現(xiàn)出來的效果是底座100不動，機身200與步進電機的轉動方向相反，當步進電機轉至一定的角度時(按照標準或需求設定角度)，步進電機反轉，機身200即反向運行，通過上述動作即可實現(xiàn)機身200的搖頭換向功能。由于齒輪的裝配無需考慮方向，相比于現(xiàn)有技術的曲柄搖桿機構，裝配零件減少，可以大大提高裝配效率。

同時，由于滾動體105的存在，第一滾道1041和第二滾道1021也可涂抹潤滑用的硅脂油，從而可以保證機身200搖頭時更加平穩(wěn)。

當機身200受到某一方向(如水平方向)的外力時，機身200勢必會在外力的作用下沿該外力的方向傾斜，機身200對滾動體105產生擠壓，由于滾動體105的剛性特性，滾動體105的彈性形變較小，因此傾斜的角度會相應較小，表現(xiàn)出來的整機晃動也就小。

本發(fā)明的搖頭機構能夠實現(xiàn)塔扇的搖頭換向功能，裝配零件少，可大大提高裝配效率；同時，由于滾動體的存在，可大大減小整機的晃動。因此，本發(fā)明的搖頭機構能實現(xiàn)塔扇在搬動后及運動時平穩(wěn)換向，減小晃動，改善用戶體驗，提升用戶對產品的認可。另外，用齒輪機構替代常用的曲柄搖桿機構，提升了裝配效率，解決了易卡死的問題。

本領域的技術人員容易理解的是，在不沖突的前提下，上述各優(yōu)選方案可以自由地組合、疊加。

應當理解，上述的實施方式僅是示例性的，而非限制性的，在不偏離本發(fā)明的基本原理的情況下，本領域的技術人員可以針對上述細節(jié)做出的各種明顯的或等同的修改或替換，都將包含于本發(fā)明的權利要求范圍內。