专利名称：叶片结构及具有该叶片结构的吊扇的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种吊扇及其叶片结构，特别是一种具有不同弯曲弧度的镂空结构，同时兼顾调节气流与独特造型的叶片结构及具有该叶片结构的吊扇。
背景技术：
现代人所居住的房子中，吊扇因具有送风面积大的特性，可以有效调节大气中的气流与温度，使其成为在商业及住家建筑物中受欢迎的用以产生空气流动的辅助装置。然而在吊扇的结构中，叶片是组成吊扇中一项不可缺少的构件，如果叶片的构造不佳极有可能会因为叶片的风阻过大而影响吊扇的转速及风量、于转动过程中产生噪音，甚至于影响整个吊扇运转时的稳定度，除此之外，安装在建筑物内的吊扇，除了被要求具备 有空气流通的主要功能外，亦被消费者要求须兼具整体造型及美观，因此如何达到风阻小、转速高、噪音低且兼具美观的设计，即成为吊扇制造厂商最想克服的瓶颈以及其发展应用上的重要课题。例如，在中国台湾新式样专利第D139690号所述的吊扇叶片中，并未考虑到叶片的风阻、应有的风量、稳定度及合理噪音值等需求，无法应用于实际产品之中。本实用新型同时考虑外形、风量、稳定度、噪音值等多方面的需求，提出合理且实际可行的方案。
实用新型内容本实用新型的目的在提供一种叶片结构及具有该叶片结构的吊扇，其包含同时具备有水平方向以及垂直方向不同弯曲弧度且呈现镂空结构的叶片，不仅可达成风阻小、转速高、噪音低等特性更可兼具美观及造型，以大幅提升整体的效能与视觉美感。本实用新型提供一种叶片结构，其具有一叶片根部、一叶尖末端以及介于该叶片根部以及该叶尖末端间的一第一顶点以及一第二顶点，该叶片自叶片根部弯曲至第一顶点后再弯曲至叶尖末端，并且自叶尖末端弯曲至第二顶点后再弯曲至叶片根部而形成一镂空结构，其中位于一第一轴向的一第一侧上，叶片根部与第一顶点之间具有一第一节点以及一第二节点，该叶片于第一节点处的切线与第一轴向两者之间具有最大斜率，第二节点是介于第一顶点于第一节点之间，位于该叶片与一第二轴向两者之间具有最大水平夹角处，而该第二轴向是垂直于该第一轴向。通过上述特殊的叶片结构达成一种可兼顾调节空气及造型美观的吊扇。本实用新型另提供一种吊扇，其具有一主体、多个叶片以及一主体下壳。主体用以提供一旋转动力。多个叶片是透过主体下壳固定于该主体上。其特征在于每个叶片包含有一叶片根部、位于该叶片根部另一侧的一叶尖末端以及介于该叶片根部以及该叶尖末端之间的一第一顶点以及一第二顶点，其中该叶片是自该叶片根部弯曲至该第一顶点后再弯曲至该叶尖末端，并且自该叶尖末端弯曲至该第二顶点后再弯曲至该叶片根部而形成一镂空结构，其中位于一第一轴向的一第一侧上，叶片根部与第一顶点之间具有一第一节点以及一第二节点，该叶片于第一节点处的切线与第一轴向两者之间具有最大斜率，第二节点是介于第一顶点于第一节点之间，位于该叶片与一第二轴向两者之间具有最大水平夹角处，而该第二轴向是垂直于该第一轴向。
图I为本实用新型的叶片结构的一实施例的示意图。图2为本实用新型的叶片结构的一实施例的仰视图。图3为图I的本实用新型的叶片结构沿着切面L N2-L N2'的剖面图。图4A为图2的本实用新型的叶片结构沿着切面J-J’的剖面图。图4B为图4A中圆圈C处的局部放大图。图5为图2的本实用新型的叶片结构的固定部的示意图。图6为本实用新型的具有叶片结构的吊扇的一实施例的俯视图。图7A为图6沿G-G’切面的剖视图。图7B为图7A中圆圈H处的局部放大图。主要组件符号说明20叶片22叶片根部24叶尖端点30主体下壳50吊扇52主体221、223连接件225卡榫227第一固定部229第二固定部301螺丝302螺栓303垫片S1、S2顶点N1、N2、N3、N4、N5节点D1、D2、D3、DN1、DN2、DN3、DS1 距离SD1、SD2侧边SF第一表面M中心点Θ夹角C、Cl、H圆圈Ho镂空结构X、Y、Z轴向Χ1、Χ2侦 IjLI切线[0043]LNl-LNl'、LN2_LN2'、LN3_LN3'、切面LN4-LN4'、LSI-LSI'、J_J'、G_G'
具体实施方式
请参阅图1，图I为本实用新型的叶片结构的一实施例的示意图。图2为本实用新型的叶片结构的一实施例的仰视图。如图I及图2所示，本实用新型提供一种叶片结构20，其具有一叶片根部22、一叶尖末端24位于该叶片根部22另一侧以及介于叶片根部22及叶尖末端24之间的一第一顶点SI以及一第二顶点S2，其中该叶片20是自叶片根部22弯曲至第一顶点SI后再弯曲至叶尖末端24，并且自叶尖末端24弯曲至第二顶点S2后再弯曲至叶片根部22而形成一镂空结构Ho。本实用新型的叶片结构20的材质可例如，但不限于，聚碳酸酯(PC)、塑合弯曲木料、金属板材、ABS,或AS。 叶片20具有一第一侧边SDl以及一第二侧边SD2。第一顶点SI与第二顶点S2是位于叶片20的一第一侧边SDl，且分别处于自该叶片根部22水平延伸的一第一轴向X上的一第一侧(如箭头Xl所示)以及一第二侧(如箭头X2所示)，第一顶点SI与第一轴向X两者之间的距离Dl为叶片20的第一侧边SDl于第一轴向X的第一侧Xl与第一轴向X两者之间的最大距离，叶片20的第一侧边SDl与第一轴向X两者之间的最大距离，而第二顶点S2与第一轴向X两者之间的距离D2则为叶片20的第一侧边SDl于第一轴向X的第二侧X2与第一轴向X两者之间的最大距离。请参阅图I至图3，图3为图I的本实用新型的叶片结构沿着切面LN2-LN2'的剖面图。如图I至图3所示，首先定义立体空间上的X、Y、Z三个坐标轴向，其中X坐标轴为本实用新型所述的第一轴向X，Z坐标轴为本实用新型所述的第二轴向Ζ，而Y坐标轴即为本实用新型所述的第三轴向Y，其中第一轴向X、第二轴向Z以及第三轴向Y彼此之间相互垂直。其中叶片20的镂空结构Ho是沿着第三轴向Y穿透镂空，如图所示。在一实施例中，位于第一轴向X的第一侧Xl上，叶片20的第一侧边SDl上的叶片根部22与第一顶点SI的间是具有一第一节点NI、一第二节点Ν2以及一第三节点Ν3。以下就第一节点NI、一第二节点Ν2以及一第三节点Ν3做进一步的定义。在一实施例中，叶片20在第一节点NI处的切线LI与第一轴向X两者之间具有最大斜率；第二节点Ν2是介于第一顶点SI于第一节点NI之间，第二节点Ν2位于叶片20与第二轴向Z两者之间具有最大水平夹角Θ处，于一具体实施例中Θ约为18至25度；第三节点Ν3是位于叶片根部22与第一轴向X两者之水平夹角为零度处。叶片20的第二顶点S2与第一顶点SI是位于第三轴向Y的相同切面。此外，叶片20第一侧边SDl上叶尖末端24另包含有一第四节点Ν4，第四节点Ν4位于叶尖末端24其切面LN4-LN4’与第一轴向X两者相互垂直之处。除了上述四个节点NI Ν4外，叶片20的第二侧边SD2位于第二节点Ν2沿着一第三轴向Y的切面(LN2-LN2’)处是具有一第五节点Ν5，叶片20第二侧边SD2上的第五节点Ν5沿着第三轴向Y的切面与叶片20沿着第二轴向Z的一中心点M沿着第三轴向Y的切面两者间是具有第一轴向X的第一侧Xl上，该叶片20的第二侧边SD2与该中心点M两者之间的最大水平距离D3。在一具体实施例中，上述叶片20与第二轴向Z两者之间的最大水平夹角9，是叶片20的第二节点Ν2沿着第五节点Ν5与第三轴向Z两者间的交角。本实用新型的叶片结构的叶片20在第一侧边SDl与第二侧边SD2之间具有一第一表面SF，第一表面SF于叶尖末端24具有最大宽度，并且在第一侧边SDl上于第一节点NI与第三节点N3之间，叶片20的第一表面SF具有最小宽度。根据上述各个节点NI N5的定义，在第一轴向X的第一侧Xl上本实用新型的叶片结构的叶片20是自第三节点N3开始渐增弯曲至第一节点NI，如上述第一节点NI与第一轴向X两者之间具有最大斜率，接着叶片20会由第一节点NI渐减弯曲至第二节点N2，再弯曲至与第一轴向X的水平角为O度也是与第一轴向X距离最大的第一顶点SI后，再弯曲至叶尖末端24的第四节点N4，在第四节点N4处，叶片20与第一轴向X的水平夹角为90度。其中上述渐增弯曲是指以叶片根部22水平延伸的第一轴向X为基准弯曲的幅度逐渐增大，渐减弯曲则是指弯曲的幅度逐渐减小。而于第一轴向X的第二侧X2上，叶片20沿着第一轴向X的第二侧X2是自叶尖末端24的第四节点N4开始弯曲至第二顶点S2后再弯曲至位于叶片根部22的第三节点N3。在一实施例中，叶片20的第一节点NI沿着一第三轴向Y的切面(LNl-LNli )与第三节点N3沿着第三轴向Y的切面(LN3-LN3')两者间的水平距离DNl约为第三节点N3 沿着第三轴向Y的切面(LN3-LN3')与叶尖末端24的第四节点N4沿着第三轴向Y的切面(LN4-LN4/ )两者间的水平距离DN3的O. 38至O. 42倍。叶片20的第二节点N2沿着一第三轴向Y的切面(LN2-LN2')与第三节点N3沿着第三轴向Y的切面(LN3-LN3')两者间的水平距离DN2约为第三节点N3沿着第三轴向Y的切面(LN3-LN3/ )与叶尖末端24的第四节点N4沿着第三轴向Y的切面(LN4-LN4')两者间的水平距离DN3的O. 55至O. 59倍。叶片20的第一顶点SI沿着一第三轴向Y的切面(LS1-LS1')与第三节点N3沿着第三轴向Y的切面两者间的水平距离DSl约为第三节点N3沿着第三轴向Y的切面(LN3-LN3')与叶尖末端24的第四节点N4沿着第三轴向Y的切面(LN4-LN4')两者间的水平距离DN3的O. 7至O. 75倍。请参阅下列表一，表一为第二节点N2的水平夹角Θ与风量、转速及噪音的关系表。如表一所示，在使用相同输出功率的动力源的条件下，以第二节点N2与第五节点N 5沿着第三轴向Y的切面(LN2-LN2,)为基准，变化其与第二轴向Z的水平夹角Θ的角度，保持其余几何关系模式不变，第二节点N2的水平夹角Θ与叶片20所产生的风量、转速及噪音的关系表何详细的测量数值。表一
水平夹角Θ I 18度20度25度
风量(CF!) 438569566278
转速(rpm) 260250240
噪音(dB) 556062经由实际的观测与验证，在水平夹角Θ小于18度时，风量会开始骤减，而水平夹角Θ大于25度时，转速与风量会开始降低，且叶片20的垂直摆动幅度增加至影响吊扇运转的稳定度。由上述关系图可知，第二节点N2沿着第五节点N 5与第二轴向Z两者间的水平夹角Θ在18至25度的范围内，为较佳的实施例。[0056]请参阅图4A以及图4B，图4A为图2的本实用新型的叶片结构沿着切面J-J’的剖面图。图4B为图4A中圆圈C处的局部放大图。在一实施例中，叶片根部22具有一第一连接件221以及一第二连接件223，第一连接件221与第二连接件223是通过一卡榫225相互接合。在第4A及4B所示的实施例中，卡榫225是设置在第一连接件221上，于其它实施例亦可设置在第二连接件223上，只要能靠紧密的接合第一连接件221以及第二连接件223的各种卡榫的实施形状，都能成为本实用新型叶片结构所述的卡榫的实施形状。此外第一连接件221以及第二连接件223在远离叶尖末端24的一侧，两者是紧密接合(如图4A中圆圈Cl处所示)。请参阅图2、图4A、图4B以及图5，图5为图2的本实用新型的叶片结构的固定部的示意图。如图2、图4A、图4B以及图5所示，叶片根部22的第一连接件221以及第二连接件223上具有一第一固定部227以及一第二固定部229，第一固定部227是通过一螺丝301将叶片20的第一连接件221以及第二连接件223固定于一吊扇(图未示)所包含的一 主体下壳30上，而第二固定部229则是通过一螺栓302将叶片20固定于主体下壳30上，通过上述的固定方式，可以将叶片20透过主体下壳30固定于吊扇(图未示)上。 在一实施例中，第一连接件221与第二连接件223先通过一卡榫225使得叶片根部22得以相互接合，其后以第二固定部229将叶片20固定于主体下壳30上，而后再通过第一固定部227以一螺丝301将叶片20的第一连接件221以及第二连接件223固定于主体下壳30上。因本实用新型的叶片系为复层结构，组装上的误差容易影响吊扇运转时的稳定度，因此，依此次序固定除了组装容易之外，吊扇运转时叶片的稳定度也较佳。请参阅图6、图7A以及图7B，图6为本实用新型的具有叶片结构的吊扇的一实施例的俯视图。图7A为图6沿G-G’切面的剖视图。图7B为图7A中圆圈H处的局部放大图。在图6所示的实施例中，吊扇50具有四个叶面20，透过主体下壳30与螺丝301及螺栓302将四个叶片20固定于吊扇50的主体52，其中每个叶片20的结构是如上述各个的实施例所述，在此不再赘述。吊扇50的主体52是用以提供一旋转动力，通过该旋转动力带动每个叶片20进行转动而达成调节气流的功效。每个叶片20彼此之间是设置有至少一垫片303，而每个叶片20所包含的第一连接件221以及一第二连接件223之间亦设置有至少一垫片303，垫片303可用以防止第一连接件221与第二连接件223或者叶片20与叶片20之间相互摩擦，而发出噪音或者产生彼此相互磨损的问题。本实用新型的叶片结构是在叶片根部与叶尖末端之间产生同时兼具水平方向以及垂直方向不同弯曲弧度的特殊镂空结构，透过精确的计算与验证，对于叶片上各个节点的位置以及角度皆具有最佳的规范，此外叶片的连接件以及叶片彼此间皆设置有软质垫片，藉以隔绝叶片因为动态变形时不同连接件或者不同叶片相互之间的磨擦进而产生的噪音或者磨损等问题，据上所述本实用新型的叶片结构不仅可以具备提升吊扇风量、降低噪音、提升稳定度等效果并且兼顾造型特殊及美观的附加价值。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的变更与润饰，因此本实用新型的保护范围当视权利要求所界定的范围为准。
权利要求1.一种叶片结构，其具有一叶片根部、位于该叶片根部另一侧的一叶尖末端以及介于该叶片根部以及该叶尖末端之间的一第一顶点以及一第二顶点，其特征在于，该叶片是自该叶片根部弯曲至该第一顶点后再弯曲至该叶尖末端，并且自该叶尖末端弯曲至该第二顶点后再弯曲至该叶片根部而形成一镂空结构，位于一第一轴向的一第一侧上，该叶片根部与该第一顶点之间具有一第一节点以及一第二节点，该叶片于该第一节点处的切线与该第一轴向两者之间具有最大斜率，该第二节点介于该第一顶点于该第一节点之间，位于该叶片与一第二轴向两者之间具有最大水平夹角处，其中该第二轴向垂直于该第一轴向。
2.如权利要求I所述的叶片结构，其特征在于，该第一顶点与该第二顶点位于该叶片的一第一侧边，且分别处于自该叶片根部水平延伸的该第一轴向上的该第一侧以及一第二侦牝该第一顶点与该第一轴向两者的间的距离为该叶片的该第一侧边于该第一轴向的该第一侧与该第一轴向两者之间的最大距离，该第二顶点与该第一轴向两者之间的距离为该叶片的该第一侧边于该第一轴向的该第二侧与该第一轴向两者之间的最大距离。
3.如权利要求I所述的叶片结构，其特征在于，该叶片还包含有一第三节点以及一第四节点，该第三节点位于该叶片根部与该第一轴向两者之水平夹角为零度处，该第四节点位于该叶尖末端其切线与第一轴向两者相互垂直处。
4.如权利要求3所述的叶片结构，其特征在于，该叶片的该第一节点沿着一第三轴向的切面与该第三节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离约为该第三节点沿着该第三轴向的切面与该第四节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离的0. 38至0. 42倍，其中该第三轴向是垂直于该第一轴向以及该第二轴向。
5.如权利要求3所述的叶片结构，其特征在于，该叶片的该第二节点沿着一第三轴向的切面与该第三节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离约为该第三节点沿着该第三轴向的切面与该第四节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离的0. 55至0. 59倍，其中该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向。
6.如权利要求3所述的叶片结构，其特征在于，该叶片的该第一顶点沿着一第三轴向的切面与该第三节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离约为该第三节点沿着该第三轴向的切面与该第四节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离的0.7至0. 75倍，其中该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向。
7.如权利要求2所述的叶片结构，其特征在于，该叶片的一第二侧边位于该第二节点沿着一第三轴向的切面处具有一第五节点，该叶片的该第五节点沿着该第三轴向的切面与该叶片沿着该第二轴向的一中心点沿着该第三轴向的切面两者间具有该第一轴向的该第一侧上该叶面的该第二侧边与该中心点的最大水平距离，其中该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向，该第二侧边位于该叶面的该第一侧边沿着该第二轴向的另一侧。
8.如权利要求7所述的叶片结构，其特征在于，该叶片的该第二节点沿着该第五节点与该第二轴向两者间的交角约为18至25度。
9.如权利要求I所述的叶片结构，其特征在于，该叶片根部具有一第一连接件以及一第二连接件，第一连接件与该第二连接件是通过一卡榫相互接合。
10.如权利要求9所述的叶片结构，其特征在于，该叶片根部的该第一连接件以及该第二连接件上具有一第一固定部以及一第二固定部，该第一固定部是通过一螺丝将该叶片固定在一吊扇所包含的一主体下壳上，该第二固定部是通过一螺栓将该叶片固定在该主体下壳上。
11.如权利要求9所述的叶片结构，其特征在于，该叶片的该第一连接件以及该第二连接件之间具有至少一垫片。
12.如权利要求9所述的叶片结构，其特征在于，该第一连接件以及该第二连接件远离该叶尖末端的一侧，两者相互接合。
13.一种吊扇，其具有一主体、多个叶片以及一主体下壳，该主体是用以提供一旋转动力，该多个叶片是透过该主体下壳固定于该主体上，其特征在于该多个叶片中每个叶片包含有一叶片根部、位于该叶片根部另一侧的一叶尖末端以及介于该叶片根部以及该叶尖末端之间的一第一顶点以及一第二顶点，其中该叶片是自该叶片根部弯曲至该第一顶点后再弯曲至该叶尖末端，并且自该叶尖末端弯曲至该第二顶点后再弯曲至该叶片根部而形成一镂空结构，位于一第一轴向的一第一侧上，该叶片根部与该第一顶点之间具有一第一节点以及一第二节点，该叶片于该第一节点处的切线与该第一轴向两者之间具有最大斜率，该第二节点介于该第一顶点于该第一节点之间，位于该叶片与一第二轴向两者之间具有最大水平夹角处，其中该第二轴向垂直于该第一轴向。
14.如权利要求13所述的吊扇，其特征在于，该第一顶点与该第二顶点位于该叶片的一第一侧边，且分别处于自该叶片根部水平延伸的该第一轴向上的该第一侧以及一第二侦牝该第一顶点与该第一轴向两者之间的距离为该叶片的该第一侧边于该第一轴向的该第一侧与该第一轴向两者之间的最大距离，该第二顶点与该第一轴向两者之间的距离为该叶片的该第一侧边于该第一轴向的该第二侧与该第一轴向两者之间的最大距离。
15.如权利要求13所述的吊扇，其特征在于，该叶片还包含有一第三节点以及一第四节点，该第三节点是位于该叶片根部与该第一轴向两者的水平夹角为零度处，该第四节点位于该叶尖末端其切线与第一轴向两者相互垂直处。
16.如权利要求15所述的吊扇，其特征在于，该叶片的该第一节点沿着一第三轴向的切面与该第三节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离约为该第三节点沿着该第三轴向的切面与该第四节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离的0. 38至0. 42倍，其中该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向。
17.如权利要求15所述的吊扇，其特征在于，该叶片的该第二节点沿着一第三轴向的切面与该第三节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离约为该第三节点沿着该第三轴向的切面与该第四节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离的0. 55至0. 59倍，其中该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向。
18.如权利要求15所述的吊扇，其特征在于，该叶片的该第一顶点沿着一第三轴向的切面与该第三节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离约为该第三节点沿着该第三轴向的切面与该第四节点沿着该第三轴向的切面两者间的水平距离的0.7至0. 75倍，其中该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向。
19.如权利要求14所述的吊扇，其特征在于，该叶片的一第二侧边位于该第二节点沿着一第三轴向的切面处具有一第五节点，该叶片的该第五节点沿着该第三轴向的切面与该叶片沿着该第二轴向的一中心点沿着该第三轴向的切面两者间具有该第一轴向的该第一侧上该叶面的该第二侧边与该中心点的最大水平距离，其中该第三轴向垂直于该第一轴向以及该第二轴向，该第二侧边位于该叶面的该第一侧边沿着该第二轴向的另一侧。
20.如权利要求19所述的吊扇，其特征在于，该叶片的该第二节点沿着该第五节点与该第二轴向两者间的交角约为18至25度。
21.如权利要求13所述的吊扇，其特征在于，该叶片根部具有一第一连接件以及一第二连接件，第一连接件与该第二连接件是通过一卡榫相互接合。
22.如权利要求21所述的吊扇，其特征在于，该第一连接件以及该第二连接件上具有一第一固定部以及一第二固定部，该第一固定部是通过一螺丝将该叶片固定在该主体下壳，该第二固定部是通过一螺栓将该叶片固定在该主体下壳。
23.如权利要求21所述的吊扇，其特征在于，该第一连接件以及该第二连接件之间具有至少一垫片，且该第一连接件以及该第二连接件远离该叶尖末端的一侧，两者相互接合。
专利摘要本实用新型提供一种叶片结构及具有该叶片结构的吊扇，该叶片结构具有一叶片根部、一叶尖末端以及介于该叶片根部及该叶尖末端的间的一第一顶点以及一第二顶点，该叶片自该叶片根部弯曲至该第一顶点后再弯曲至该叶尖末端，并且自该叶尖末端弯曲至该第二顶点后再弯曲至该叶片根部而形成一镂空结构，通过上述特殊的叶片结构达成一种可兼顾调节空气及造型美观的吊扇。
文档编号F04D29/34GK202612203SQ20122012939
公开日2012年12月19日 申请日期2012年3月30日 优先权日2011年10月21日
发明者陈垂元, 刘怡欣 申请人:立原家电股份有限公司