电风扇机头组件及电风扇的制作方法

本发明涉及风机技术领域，具体而言，涉及一种电风扇机头组件及电风扇。

背景技术：

目前，在国内外的电风扇产品中，都会出现风扇机头左右摆动和上下抖动情况，严重影响运转平稳性。在风扇的品类中，普通落地扇、直流落地扇、台地扇、方形扇，不同机型都出现过这种共振问题。

目前，风扇的轴孔装配结构如下图所示。由于加工误差的存在，风叶轴套内孔和电机轴的配合间隙较大。由于配合间隙始终存在，轴孔配合容易出现安装偏心的问题，出现如图2所示的情况。

目前，部分产品针对装配风叶偏心，导致的风扇不平衡质量增大的振动问题，采用提高加工精度，缩小装配间隙的方法，不但极大的增加了生产加工的成本，并且给用户装拆风叶增加了困难。

如图1至3所示，现有电风扇机头组件结构是由风叶旋钮1、风叶2、轴套3、垫片4、卡簧5和电机6组成。

如图2所示，现有的技术方案是轴套3和电机6对电机轴均采用直面配合，该方案如果采用较大的配合间隙，容易发生装配偏心，导致不平衡质量增加，电风扇机头抖动严重，影响运转平稳性。此外，图2中的方案如果采用较小的配合间隙，使得加工难度增大，提高了加工成本，并且导致用户装拆困难，影响用户使用体验。

轴套3与电机6对电机轴配合偏心，就会增加旋转不平衡质量，也就是振动激励力增大。激励力增大，就会导致风扇在共振区间内振动幅值和区间增大，影响机头运转的平稳性。现在大多数产品采用在摆动区间和抖动区间不设置档位的方法，但是严重影响档位之间转速跨度均匀性，影响用户体验，降低产品市场竞争力，减弱品牌影响力。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种电风扇机头组件及电风扇，以解决现有技术中的电风扇的风叶装配容易偏心，导致的风扇机头左右摆动和上下抖动的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电风扇机头组件，包括：风叶，所述风叶的中央设置有安装孔；轴套，所述轴套固定安装在所述安装孔内，所述轴套的轴孔内设置第一防偏心部；旋钮，所述旋钮可拆卸地安装在所述轴套的顶部；内嵌件和电机，所述内嵌件固定安装在所述电机的输出轴上，所述电机的输出轴穿过所述内嵌件后与所述旋钮固定连接，所述内嵌件上设置有与所述第一防偏心部配合的第二防偏心部。

进一步地，所述第一防偏心部为形成在所述轴孔的内壁面上的第一锥面；所述第二防偏心部为形成在所述内嵌件外表面并与所述第一锥面配合的第二锥面。

进一步地，所述第一锥面包括沿所述轴孔的轴向间隔设置、且斜度一致的第一锥面段和第二锥面段；第二锥面包括沿所述内嵌件的轴向间隔设置、且斜度一致的第三锥面段和第四锥面段；所述第一锥面段与所述第三锥面段配合，所述第二锥面段与所述第四锥面段配合。

进一步地，所述第三锥面段和所述第四锥面段之间具有圆柱面和第五锥面段，所述圆柱面连接在所述第三锥面段的底部，所述第五锥面段连接在所述圆柱面和第四锥面段之间，且所述第五锥面段的斜度大于所述第四锥面段的斜度。

进一步地，所述旋钮上设置有内螺纹，所述电机的输出轴的顶端设置有与所述内螺纹相适配的外螺纹。

进一步地，所述轴孔的顶部设置有环形内凸缘，所述第一锥面段形成在所述环形内凸缘的内壁面上，所述第二锥面段形成在所述轴孔位于所述环形内凸缘底部的内壁面上。

进一步地，所述环形内凸缘的底部具有第一限位台阶面，所述圆柱面和所述第三锥面段之间具有第二限位台阶面，所述第一限位台阶面与所述第二限位台阶面相适配。

进一步地，所述内嵌件的轴向上设置有定位孔，所述定位孔的顶部设置有缩孔段，所述电机的输出轴穿设在所述定位孔内，且所述输出轴的顶部与所述缩孔段过盈配合；所述缩孔段的底部具有第一止挡台阶面，所述输出轴上设置有与所述第一止挡台阶面配合的第二止挡台阶面。

进一步地，所述定位孔远离所述旋钮的一端设置有紧配合段，所述电机的输出轴上设置有与所述紧配合段过盈配合的第一台阶段。

进一步地，所述定位孔位于所述缩孔段与所述紧配合段之间的部位为间隙配合段，所述间隙配合段与所述电机的输出轴之间具有第二预定间隙。

进一步地，所述内嵌件的底端设置有第一径向销孔，所述电机的输出轴上设置有与所述第一径向销孔对应的第二径向销孔，所述内嵌件和所述电机的输出轴通过穿设在所述第一径向销孔和所述第二径向销孔内的定位销固定连接。

进一步地，所述定位销的两端凸出于所述内嵌件的外边缘，所述轴套的底部设置有与所述定位销配合的开口部。

进一步地，所述风叶的中部设置有限位凹槽，所述安装孔位于所述限位凹槽的底部中央，所述轴套的外周设置有与所述限位凹槽相适配的外凸缘。

根据本发明的另一方便，提供了一种电风扇，包括机头组件，所述机头组件为上述的电风扇机头组件。

应用本发明的技术方案，实际组装本发明中的电风扇机头组件时，首先将轴套固定在安装孔内，然后将内嵌件固定安装在电机的输出轴上，最后使得装好内嵌件的输出轴安装在轴套内，并通过旋钮与输出轴固定连接。在此过程中，通过轴孔的内壁面上的第一防偏心部和内嵌件上的第二防偏心部的配合作用，能够防止轴套与内嵌件之间发生装配偏心，减小电风扇机头组件不平衡质量，进而减小风叶及电风扇机头组件的抖动，提高电风扇机头组件的运行平稳性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有的电风扇机头组件的分解图；

图2示意性示出了现有的电风扇机头组件的轴套处的局部放大剖视图；

图3示意性示出了现有的电风扇机头组件出现偏心情况时局部剖切开后的视图；

图4示意性示出了本发明的电风扇机头组件的分解图；

图5示意性示出了本发明的电风扇机头组件的剖视图；

图6示意性示出了本发明的电风扇机头组件轴套处的局部放大剖视图；

图7示意性示出了本发明的电风扇机头组件的内嵌件的立体图；

图8示意性示出了本发明的电风扇机头组件的轴套的立体图；以及

图9示意性示出了本发明的电风扇机头组件的电机的立体图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、风叶；11、安装孔；12、限位凹槽；20、轴套；21、轴孔；212、第一防偏心部；2121、第一锥面段；2122、第二锥面段；222、开口部；23、外凸缘；24、环形内凸缘；25、第一限位台阶面；30、内嵌件；32、第二防偏心部；321、第三锥面段；322、第四锥面段；323、圆柱面；324、第五锥面段；33、第一径向销孔；35、定位孔；351、缩孔段；352、间隙配合段；353、紧配合段；37、第二限位台阶面；38、第一止挡台阶面；40、电机；41、输出轴；411、第一台阶段；413、外螺纹；414、第二止挡台阶面；42、第二径向销孔；50、定位销；60、旋钮；61、内螺纹。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参见图4至图9所示，根据本发明的实施例，提供了一种电风扇机头组件，该电风扇机头组件包括风叶10、轴套20、旋钮60、内嵌件30以及电机40。

其中，风叶10的中央设置有安装孔11；轴套20固定安装在安装孔11内，轴套20的轴孔21内设置第一防偏心部212；旋钮60可拆卸地安装在轴套20的顶部；内嵌件30固定安装在电机40的输出轴41上，电机40的输出轴41穿过内嵌件30后与旋钮60固定连接，内嵌件30上设置有与第一防偏心部212配合的第二防偏心部32。

实际组装本实施例中的电风扇机头组件时，首先将轴套20固定在安装孔11内，然后将内嵌件30固定安装在电机40的输出轴41上，最后使得装好内嵌件30的输出轴41安装在轴套20内，并通过旋钮60与输出轴41固定连接。在此过程中，通过轴孔21的内壁面上的第一防偏心部212和内嵌件30上的第二防偏心部32的配合作用，能够防止轴套20与内嵌件30之间发生装配偏心，减小电风扇机头组件不平衡质量，进而减小风叶10及电风扇机头组件的抖动，提高电风扇机头组件的运行平稳性。

本实施例中的电机40可以是直流电机，还可以是交流电机。风叶10的扇叶不限于七扇叶，也可以是其他任何形式的扇叶。

优选地，本实施例中的风叶10的中部设置有限位凹槽12，安装孔11位于限位凹槽12的底部中央，轴套20的外周设置有与限位凹槽12相适配的外凸缘23，便于对轴套20进行限位。实际安装时，轴套20可以粘接固定在安装孔11内，还可以通过螺栓或者螺钉等结构固定安装在安装孔内，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

优选地，本实施例中的第一防偏心部212为形成在轴孔21的内壁面上的第一锥面；对应地，第二防偏心部32为形成在内嵌件30外表面并与第一锥面配合的第二锥面，所述第一锥面的斜度与第二锥面的斜度相等。通过第一锥面和第二锥面的配合作用，能够实现轴套20与内嵌件30的无间隙接触，减小了电风扇机头组件装配的偏心可能。

结合图5和图7所示，本实施例中的第一锥面包括沿轴孔21的轴向间隔设置、且斜度一致的第一锥面段2121和第二锥面段2122；第二锥面包括沿内嵌件30的轴向间隔设置、且斜度一致的第三锥面段321和第四锥面段322；实际组装时，第一锥面段2121与第三锥面段321配合，第二锥面段2122与第四锥面段322配合。

通过间隔设置的第一锥面段2121和第二锥面段2122与间隔设置的第三锥面段321和第四锥面段322配合连接的形式，能够减小内嵌件30和轴套20之间的接触面积，避免拆装电风扇机头组件的过程中出现卡死现象。

实际设计时，本实施例中的第三锥面段321和第四锥面段322之间具有圆柱面323和第五锥面段324，圆柱面323连接在第三锥面段321的底部，第五锥面段324连接在圆柱面323和第四锥面段322之间，且第五锥面段324的斜度大于第四锥面段322的斜度。通过圆柱面323与第五锥面段324的作用，能够在组装过程中起到导向作用，还能够使得圆柱面323和第五锥面段324与轴孔21的内壁之间形成间隙配合的形式，减少内嵌件30和轴套20之间的接触面积，避免拆装电风扇机头组件的过程中出现卡死现象。

再次结合图4至图9所示，轴孔21的顶部设置有环形内凸缘24，第一锥面段2121形成在环形内凸缘24的内壁面上，第二锥面段2122形成在轴孔21位于环形内凸缘24底部的内壁面上，结构简单，便于加工。

环形内凸缘24的底部具有第一限位台阶面25，圆柱面323和第三锥面段321之间具有第二限位台阶面37，第一限位台阶面25与第二限位台阶面37相适配，便于对内嵌件30的上端进行限位。

为了便于将电机40的输出轴41与旋钮60连接在一起，本实施中的旋钮60上设置有内螺纹61，输出轴41的顶端设置有与内螺纹61相适配的外螺纹413，便于拆装。当然，在本发明的其他实施例中，内嵌件30与旋钮60之间还可以通过螺钉或者螺栓等结构固定，只要是在本发明的构思下的其他变形方式，均在本发明的保护范围之内。

为了便于将内嵌件30安装在电机40的输出轴41上，本实施例中的内嵌件30的轴向上设置有定位孔35，该定位孔35的顶部设置有缩孔段351，安装时，使得电机40的输出轴41传输在定位孔35内，电机40的输出轴41的顶部设置有与缩孔段351过盈配合，便于实现输出轴41与内嵌件30的无间隙配合。缩孔段351的底部具有第一止挡台阶面38，输出轴41上设置有与第一止挡台阶面38配合的第二止挡台阶面414，将内嵌件30组装在输出轴41时，便于对内嵌件30进行限位。

对应地，本实施例中的定位孔35远离旋钮60的一端设置有紧配合段353，电机40的输出轴41上设置有与紧配合段353过盈配合的第一台阶段411，进一步保证输出轴41与内嵌件30的无间隙配合。

组装时，定位孔35位于缩孔段351与紧配合段353之间的部位为间隙配合段352，间隙配合段352与电机40的输出轴41之间具有第二预定间隙，能够减少内嵌件30与输出轴41接触面积，方式拆装过程中出现卡死现象。

为了将内嵌件30与电机40的输出轴41固定连接在一起，内嵌件30的底端设置有第一径向销孔33，电机40的输出轴41上设置有与第一径向销孔33对应的第二径向销孔42，内嵌件30和电机40的输出轴41通过穿设在第一径向销孔33和第二径向销孔42内的定位销50固定连接。

定位销50的两端凸出于内嵌件30的外边缘，轴套20的底部设置有与定位销50配合的开口部222。组装时，定位销50卡设置在开口部222内，便于对组装在一起的风叶10和轴套20的下端进行限位，能够防止内嵌件30与轴套20发生相对位移，便于旋拧旋钮60，进而快速将旋钮60拧紧固定在内嵌件30的顶端。

如图5、图6、图7所示，本发明组装时，首先，轴套20粘接在风叶10上的安装孔11中，再将内嵌件30装配到电机40的输出轴41上，通过第一止挡台阶面38和第一台阶段411实现内嵌件30的轴向限位，在第一径向销孔33和第二径向销孔42中插入定位销50，实现完全限位。然后将风叶10装配到内嵌件30上，风叶10下端通过轴套20上的开口部222和定位销50配合，上端通过旋紧旋钮60限位，实现轴向和周向限位。

电机40的输出轴41上端和内嵌件30上的缩孔段351过盈配合，内嵌件30的上的缩孔段351可以减小配合间隙，增加锁紧力，电机40的输出轴41上的第一台阶段411与内嵌件30的紧配合段353形成过盈配合，间隙配合段352与输出轴41采用小间隙配合。这种配合方式可以有效的保证内嵌件30和输出轴41之间无间隙配合，便于拆装。

内嵌件30和轴套20第一锥面和第二锥面形成斜面配合，这种配合相对于现有的配合相比，保证装配间隙较小和减少轴孔配合装配偏心情况，减小了不平衡质量的，有效的减小机头振动的幅值。第一锥面和第二锥面配合面之间中间的部分不与轴套接触，第五锥面段324的斜度大于配合面斜面的斜度，主要起到装配导向的作用，便于用户装配到位并且防止第一锥面和第二锥面形接触面积太大，导致的卡死的问题。内嵌件30上的第二限位台阶面37和轴套20上的第一限位台阶面25的台阶结构，可以起到限位的作用，使得用户安装风叶10时，不会出现接触面之间压力过大，难以拆卸的问题。

本发明通过第一锥面和第二锥面配合的形式代替了原有的轴套和输出轴直面配合的形式，可以有效的避免装配不正的问题，可以有效的解决风叶和电机装配轴孔装配存在间隙的问题，减小不平衡质量，提高风扇运转的平稳性。另外，内嵌件和电机的输出轴配合采用了过盈配合的形式，并且在内嵌件配合表面增加内缩孔段，增加锁紧力和无间隙配合。内嵌件和轴套采用斜面配合的形式，保证了无间隙配合。通过增加内嵌件的方式，解决了直接在电机的输出轴上加工斜面难以加工的问题。并且斜面接触与直面接触相比，用户安装更加容易，斜面接触采用局部接触的方式，可以防止装配卡死，拆卸困难的问题。

改进后结构和现有结构在相同的样机上验证，现有结构振动区间有120rpm，改进结构振动区间有80rpm，效果明显，如表1所示。

表1：

根据本发明的另一方面，提供了一种电风扇，包括机头组件，机头组件为上述实施例中的电风扇机头组件。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的内嵌件和风叶轴套采用斜面接触的形式，有效的避免风叶安装偏心，导致的不平衡质量增加，在共振区间内机头振动严重的问题。内嵌件和电机轴采用局部过盈配合的形式，并且在接触表面增加凸点，可以实现内嵌件和电机轴的无间隙配合和提高锁紧力。内嵌件和风叶轴套局部斜面和台阶限位结构可以方便装配风叶，并且有效解决风叶卡死，难以拆卸的问题。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。