專利名稱：軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，更詳細(xì)地說(shuō)是關(guān)于一種軸與軸之間的角差可隨軸的轉(zhuǎn)速而自動(dòng)調(diào)整的軸間連接裝置及其控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種軸與軸間的連接裝置，以消除現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，該連接裝置可使連接之兩軸間的角差可隨軸的轉(zhuǎn)速自動(dòng)加以調(diào)整，而調(diào)整的角變量大小則可事先予以設(shè)定;并且，進(jìn)一步地，在調(diào)整后更可確認(rèn)所調(diào)整之角差是否即為預(yù)先所設(shè)定的。
本發(fā)明的應(yīng)用范圍甚廣，其中最重要的一項(xiàng)即為引掣中主軸與凸輪軸(控制進(jìn)氣或點(diǎn)火或排氣時(shí)間之用)間的角差可依轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)整的調(diào)整裝置，且所調(diào)整的新角度差都是經(jīng)事先試驗(yàn)過(guò)的最佳工作效率角差，因此可使引掣的工作效率達(dá)于百分之百燃油可完全燃燒，幾乎為零污染，此為現(xiàn)有的引掣所無(wú)法達(dá)成的。
至于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，主要由下列諸裝置所組成(一)兩個(gè)被連接的第一軸與第二軸;其中第一軸為基準(zhǔn)軸，第二軸則為角差可調(diào)的可調(diào)軸;第一軸(基準(zhǔn)軸)在與第二軸(角差可調(diào)的被調(diào)軸)靠近之一端外側(cè)軸面(或內(nèi)側(cè)軸面)上，預(yù)備有一段多條與軸心線平行的“直形槽溝”;第二軸在與第一軸靠近的一端軸面上，則預(yù)鑄有一段多條與軸心線成一角度之螺旋狀槽溝;
(二)一個(gè)可銜套在上述第一軸與第二軸之待銜接處的“調(diào)角帽”;該“調(diào)角帽”在套于第一軸部分的內(nèi)側(cè)面(或外側(cè)面)上，預(yù)鑄有多條可與上述第一軸上之“直形槽溝”相互嵌合的“直形槽溝”，該槽溝亦與軸心線平行，而在套于第二軸部分的內(nèi)側(cè)面上，則凸設(shè)有多個(gè)可嵌入于第二軸的螺旋狀槽溝中的凸塊，以便當(dāng)“調(diào)角帽”沿軸心線方向左右移動(dòng)時(shí)，可迫使第二軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度;
(三)一個(gè)或多個(gè)套在“調(diào)角帽”上，而與“調(diào)角帽”連成一體之“調(diào)角永久磁鐵”;
(四)一個(gè)或多個(gè)被固定(不旋轉(zhuǎn))，可控制使吸引或排斥“調(diào)角永久磁鐵”的“調(diào)角電磁鐵”，以使當(dāng)該電磁鐵供電時(shí)，可視其供電電壓的方向及電能的多少，而決定吸引或排斥“調(diào)角永久磁鐵”及吸引或排斥之力的大小，以決定“調(diào)角帽”左移或右移及所移動(dòng)的距離，最后再進(jìn)一步地決定所調(diào)的第二軸與第一軸間的角差;
(五)一個(gè)可測(cè)定第一軸或第二軸之轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速測(cè)定器;
(六)一個(gè)“角差測(cè)定器”，該測(cè)定器由下列三項(xiàng)裝置所組成一個(gè)“基準(zhǔn)時(shí)間測(cè)定器”，該測(cè)定器包括一個(gè)邊緣挖有一個(gè)圓孔而裝在第一軸上或與第一軸連動(dòng)之軸上的轉(zhuǎn)盤，與一組設(shè)在該轉(zhuǎn)盤邊緣兩側(cè)的光源和光接收器，以使之可測(cè)定轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，其圓孔經(jīng)過(guò)光源時(shí)的可測(cè)基準(zhǔn)時(shí)間;
一個(gè)“被調(diào)時(shí)間測(cè)定器”，該測(cè)定器包括一個(gè)邊緣挖有一圓孔而裝在第二軸上或與第二軸連動(dòng)之軸上的轉(zhuǎn)盤，與一組設(shè)在該轉(zhuǎn)盤邊緣兩側(cè)的光源的接收器，以使之可測(cè)定轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，其圓孔經(jīng)過(guò)光源時(shí)的被調(diào)整后的時(shí)間;和一個(gè)可預(yù)先測(cè)定上述基準(zhǔn)時(shí)間與被調(diào)時(shí)間的時(shí)間差距后，再將之轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)之角差的“時(shí)差/角差轉(zhuǎn)換器”;
(七)一組可預(yù)存事先設(shè)定好的轉(zhuǎn)速與角差間關(guān)系的“轉(zhuǎn)速/角差存儲(chǔ)裝置”;
(八)一個(gè)可自動(dòng)調(diào)整供給“調(diào)角電磁鐵”的電能多少的“電能自動(dòng)調(diào)整裝置”，該裝置包括
一個(gè)可比較“轉(zhuǎn)速/角差存儲(chǔ)裝置”中所指示，在此則為轉(zhuǎn)速測(cè)定器所測(cè)得的轉(zhuǎn)速應(yīng)有之“正規(guī)角差”，與“角差測(cè)定器”所測(cè)得之“實(shí)際角差”間的大小關(guān)系的“角差比較器”;
一個(gè)與“調(diào)角電磁鐵”的負(fù)載串聯(lián)的阻抗可被調(diào)整的“阻抗裝置”;和一個(gè)可調(diào)整上述“阻抗裝置”中之阻抗大小的“阻抗調(diào)整裝置”，該裝置在上述“角差比較器”比較出“正規(guī)角差”等于“實(shí)際角差”時(shí)使阻抗穩(wěn)定，大于時(shí)使阻抗?jié)u增(或漸減)，小于時(shí)使阻抗?jié)u減(或漸增)。
以上為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)。
此外，我們可令上述第二軸再與多個(gè)軸連接，而每個(gè)被連接之軸的角差(與第二軸的角差)可各異，如此利用上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，去使第一軸與第二軸間之角差因轉(zhuǎn)速之增減而改變時(shí)，第二軸所連接的多個(gè)軸的角差便可一次同時(shí)被調(diào)整。


圖1是本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的剖面圖;
圖2是圖1的2-2剖面的斷面圖;
圖3、圖4為本發(fā)明的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)的脈波示意圖;及圖5為本發(fā)明電子電路方塊圖。
以下，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明。
(一)首先，請(qǐng)參閱圖1及圖2，其中本發(fā)明具有下列的特點(diǎn)(1)圖中01為第一軸，02為第二軸，這兩個(gè)軸即為被連接的軸。
(2)第一軸01上裝設(shè)一個(gè)齒輪27，它可以與如圖所示的另一齒輪010連動(dòng)而構(gòu)成“第一軸系統(tǒng)”;同樣的，第二軸可以與另軸連動(dòng)而構(gòu)成“第二軸系統(tǒng)”。
(3)第二軸02軸面上的020為呈螺旋狀的槽溝(圖中以兩條為例)。第一軸01的內(nèi)側(cè)面上有多條與軸心線平行的直形槽溝(圖中未標(biāo)示出)。
(4)03為調(diào)角螺帽，其中的030為直形槽溝，031則為凸塊。上述兩軸01及02由數(shù)只軸承20-26支撐。
(5)由圖中的結(jié)構(gòu)，我們可以明顯地看出，如果使調(diào)角螺帽03左右移動(dòng)，則第二軸便被迫旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，而第一軸01與調(diào)角螺帽03因在同一個(gè)角度位置上，因此，當(dāng)迫使調(diào)角螺帽03左右移動(dòng)時(shí)，第一軸01與第二軸02間之角差便被迫調(diào)整。
(6)04為與調(diào)角螺帽03連成一體的永久磁鐵;05為電磁鐵，050為其鐵心，051為線圈。而且當(dāng)電磁鐵05的磁力線與永久磁04的磁力線相反時(shí)，則永久磁鐵被推擠而迫使調(diào)角螺帽03向左移動(dòng)，此一結(jié)果將迫使第一軸01與第二軸02間之角差進(jìn)行調(diào)整。
(7)06為支架;07為調(diào)整裝置的殼壁。
(8)08為與第一軸01同軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤;09則為與第二軸02同軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤。該二轉(zhuǎn)盤圓周邊緣預(yù)挖有相同數(shù)目的圓孔080與090，且在它的兩側(cè)均設(shè)有一組光檢測(cè)器081、082及091、092(081、091為光源，082、092為光接收晶體管)。
(9)其他的，將在圖3以后說(shuō)明。
(二)圖3及圖4為轉(zhuǎn)盤08與09在旋轉(zhuǎn)時(shí)，光接收晶體管082與092因光源081與091的斷續(xù)被遮斷，所產(chǎn)生的脈波圖示。
我們事先設(shè)定轉(zhuǎn)盤08與09之角差等于0時(shí)，光接收晶體管082與092所提供之脈波，由圖示可知彼此的相位差為0。
如此，當(dāng)轉(zhuǎn)盤08與09之角差不等于0時(shí)，如圖4所示，0800與0900之相位差也不等于0(圖示為△t)。
事實(shí)上，轉(zhuǎn)盤08與09的角差即為第一軸01與第二軸02的角差。因此，利用現(xiàn)行的電子技術(shù)去計(jì)算0800與0900的相位差便可換算出第一軸01與第二軸02的角差;而計(jì)算0800或0900的頻率則可換算出軸的轉(zhuǎn)速。
(三)圖5為本發(fā)明的電子電路的方塊圖?，F(xiàn)再以下列數(shù)點(diǎn)來(lái)說(shuō)明它(1)電路方塊10為轉(zhuǎn)速測(cè)定器，它通過(guò)計(jì)算0800的頻率而換算出轉(zhuǎn)速，并將測(cè)得的結(jié)果由D1輸出。
(2)電路方塊11為角差測(cè)定器，它通過(guò)計(jì)算0800與0900的相位差△t而換算出角差，并將測(cè)得的結(jié)果由D3輸出。
(3)電路方塊12為“轉(zhuǎn)速/角差存儲(chǔ)裝置”，其中所預(yù)存的資料即為每一種轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的角差資料，這些資料都是預(yù)先試驗(yàn)所得的最佳角差。現(xiàn)在，如果將每一種不同的轉(zhuǎn)速視為存儲(chǔ)裝置的每一個(gè)位址，而每一位址所存儲(chǔ)的即為該轉(zhuǎn)速的角差，當(dāng)D1提供一個(gè)轉(zhuǎn)速后，存儲(chǔ)裝置便可將所對(duì)應(yīng)的角差讀出而由D2輸出。
(4)D3上的資料是目前第一軸01與第二軸02間之實(shí)際角差，而D2則是事先試驗(yàn)預(yù)存的最佳角差?，F(xiàn)在，將D2與D3引入比較器13中進(jìn)行比較，比較器13的功能為①如果D2＝D3，則c＝0、a＝0、b＝0②如果D2＞D3，則c＝1、a＝1、b＝0③如果D2＜D3，則c＝1、a＝0、b＝1(5)14是一個(gè)可產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈波的振蕩器;15為“與”門;16為作遞增計(jì)數(shù)和遞減計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，當(dāng)a＝1、b＝0時(shí)遞增計(jì)數(shù)，當(dāng)a＝0、b＝1時(shí)遞減計(jì)數(shù)，當(dāng)a＝0、b＝0時(shí)則不動(dòng)作。
(6)如果D2＝D3，則因a＝0、b＝0，故計(jì)數(shù)器16不動(dòng)作;且因c＝0，故振蕩器14所提供的脈波無(wú)法進(jìn)入計(jì)數(shù)器16的時(shí)鐘脈沖(CLock)端。
(7)如果D2＞D3，則因a＝1、b＝0，故計(jì)數(shù)器16遞增計(jì)數(shù);且因c＝1，故振蕩器14的脈波可經(jīng)“與”門15而進(jìn)入16使它作遞增計(jì)數(shù)，使D4的資料漸增。17是一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，因此D4漸增時(shí)17所輸出的電壓亦漸增，使晶體管19的電阻漸減而使線圈051所獲得的電壓漸增。
(8)18為可調(diào)電阻，19為可耐高電流的晶體管。由上述(7)可知，D4漸增將使線圈051的電壓漸增。現(xiàn)在，如果設(shè)計(jì)時(shí)電磁鐵05(在圖1及圖2中)的磁力一方向恒與永久磁鐵04的磁力線方向相反，則051兩端電壓愈高，04被推擠的力量便愈大，如此第一軸01與第二軸02的角差便也跟著愈大，此角差將再度由D3進(jìn)入13而與D2比較，直至比較結(jié)果相等時(shí)a與b等于0，此時(shí)16不動(dòng)作，D4穩(wěn)定，051電壓也跟著穩(wěn)定;如此，第一軸01與第二軸02之角差便被調(diào)到預(yù)先所試驗(yàn)的最佳值。
(9)同理，如果D2＜D3，則16將遞減計(jì)數(shù)，使051兩端的電壓漸減，直至D2＝D3時(shí)止。此部分的詳細(xì)原理恕不累述。本發(fā)明亦可應(yīng)用在無(wú)滑動(dòng)差速器上。
進(jìn)一步地，我們可使上述第二軸再連接多個(gè)軸，如此，利用本發(fā)明的連接裝置的控制方法，便可使第二軸所連接的多個(gè)軸，在一組本發(fā)明的軸間的連接裝置的控制下，同時(shí)調(diào)整各軸與第一軸間的角差變量。
以上所述是本發(fā)明的較佳實(shí)施例之一種，舉凡局部的變更或修改而源于本案的技術(shù)構(gòu)思且為本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所易于推知者，都不脫離本案的專利權(quán)范圍。
權(quán)利要求
1.一種軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于包括兩個(gè)被連接的第一軸(即基準(zhǔn)軸)與第二軸(即被調(diào)軸)；其中，第一軸在與第二軸靠近而待銜接的一端軸面上，預(yù)鑄有一段含多條與軸心線平行的“直形槽溝”；第二軸在與第一軸靠近而待銜接的一端軸面上，則預(yù)鑄有一段多條與軸心線成一角度之螺旋狀的“螺形槽溝”(或預(yù)設(shè)有多個(gè)“調(diào)角凸塊”)；一個(gè)可銜套在第一軸與第二軸的待接處的“調(diào)角帽；該“調(diào)角帽”在套于第一軸部分的內(nèi)側(cè)面上，預(yù)鑄有多條可與第一軸上的“直形槽溝”相互嵌合的“直形槽溝，而套于第二軸部分的內(nèi)側(cè)面上，則預(yù)設(shè)有多條可嵌入于第二軸上的“螺形槽溝”的調(diào)角凸塊”(或預(yù)備有多個(gè)可被第二軸上的“調(diào)角凸塊”嵌入的”螺形槽溝”)；一個(gè)或多個(gè)裝在“調(diào)角帽”上，而與“調(diào)角帽”連成一體的“調(diào)角永久磁鐵”；一個(gè)可測(cè)定被固定，可控制使之吸引或排斥“調(diào)角永久磁鐵”的“調(diào)角電磁鐵”；一個(gè)可測(cè)定第一軸或第二軸之轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速測(cè)定器；一個(gè)“角差測(cè)定器”；該測(cè)定器包括一個(gè)“基準(zhǔn)時(shí)間測(cè)定器”；該測(cè)定器包括一個(gè)邊緣挖有圓孔而裝在第一軸上或與第一軸連動(dòng)之軸上的轉(zhuǎn)盤，與一組設(shè)在該轉(zhuǎn)盤邊緣兩側(cè)之光源和光接收器，以使之可測(cè)定轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)圓孔經(jīng)過(guò)光源的基準(zhǔn)時(shí)間；一個(gè)“被調(diào)時(shí)間測(cè)定器”；該測(cè)定器包括一個(gè)邊緣挖有圓孔而裝在第二軸或與第二軸連動(dòng)之軸上的轉(zhuǎn)盤，與一組設(shè)在該轉(zhuǎn)盤邊緣兩側(cè)之光源和光接收器，以使之可測(cè)定轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)圓孔經(jīng)過(guò)光源時(shí)之被調(diào)整后的被調(diào)時(shí)間；與一個(gè)可先測(cè)定基準(zhǔn)時(shí)間與被調(diào)時(shí)間的時(shí)間差距后，再將之轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的角差的“時(shí)差/角差轉(zhuǎn)換器”；一組可預(yù)存事先設(shè)定好之轉(zhuǎn)速與角差間關(guān)系的“轉(zhuǎn)速/角差存儲(chǔ)裝置”；一個(gè)可自動(dòng)調(diào)供給“調(diào)角電磁鐵”的電能量的“電能自動(dòng)調(diào)整裝置”，該裝置包括一個(gè)可比較在“轉(zhuǎn)速測(cè)定器”所測(cè)得的轉(zhuǎn)速下，“轉(zhuǎn)速/角差存儲(chǔ)裝置”所指示的“正確角差”，與“角差測(cè)定器”所測(cè)得的“實(shí)際角差”間之大小關(guān)系的“角差比較器”；一個(gè)與“調(diào)角電磁鐵”的負(fù)載串聯(lián)，而可控制“調(diào)角電磁鐵”所獲得的電能量大小的“阻抗裝置”；和一個(gè)可隨“角差比較器”的比較結(jié)果，而不調(diào)整或調(diào)整上述“阻抗裝置”中的阻抗大小的“阻抗調(diào)整裝置”。
2.如權(quán)利要求1所述之軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，其進(jìn)一步的特征在于令第二軸再與多個(gè)不同或相同角差(與第一軸或第二軸間的角差)的軸相連接，以便當(dāng)?shù)谝惠S與第二軸間之角差因轉(zhuǎn)速的不同而隨之改變時(shí)，與第二軸所連接之多個(gè)軸的角差，亦同時(shí)隨之改變。
3.如權(quán)利要求1所述之軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步含有增加的第三、四、……第n軸，而所增加的軸其地位與第二軸相當(dāng)，第一軸與第三軸間、第一軸與第四軸間、……第一軸與第n軸間等之角差的自動(dòng)調(diào)整裝置，則與第一軸與第二軸間的相同;如此，以便當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，第一軸可以以并聯(lián)的方式同時(shí)使第二、第三、第四、……第n軸之角差亦隨之改變。
4.如權(quán)利要求1所述之軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于又進(jìn)一步含有取n個(gè)軸，第一軸與第二軸間、第二軸與第三軸間、……第n-1軸與第n軸間，均以如權(quán)利要求1所述之連接裝置連接，如此，以便當(dāng)轉(zhuǎn)速改變時(shí)，第一軸可以以串聯(lián)的方式同時(shí)使第二、第三、第四、……第n軸的角差亦隨之改變。
5.如權(quán)利要求1所述之軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于藉由測(cè)定軸的轉(zhuǎn)速，與事先儲(chǔ)存在“轉(zhuǎn)速/角差存儲(chǔ)裝置”中所指示之該轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)之正確角差資料，以做為第二軸角差的調(diào)整依據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述之軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于第二軸的角差在依“轉(zhuǎn)速/角差存儲(chǔ)裝置”中所存儲(chǔ)的該轉(zhuǎn)速下所對(duì)應(yīng)的正確角差資料而進(jìn)行調(diào)整時(shí)，利用一個(gè)由該正確角差資料所控制的“電能自動(dòng)調(diào)整裝置”，去供給“調(diào)角電磁鐵”電能。
7.如權(quán)利要求1、5、6所述的軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于，在對(duì)第二軸進(jìn)行調(diào)角動(dòng)作的程序中，藉由“基準(zhǔn)時(shí)間測(cè)定器”、“被調(diào)時(shí)間測(cè)定器”、和“可將基準(zhǔn)時(shí)間與被調(diào)時(shí)間”間的時(shí)差轉(zhuǎn)換為角差之“時(shí)差/角差轉(zhuǎn)換器”所組成，以進(jìn)行測(cè)定角差。
8.如權(quán)利要求7所述的軸間的連接裝置及其控制系統(tǒng)，其特征在于軸與軸間的角差在隨轉(zhuǎn)速的改變而調(diào)整時(shí)，按照“轉(zhuǎn)速/角差存儲(chǔ)裝置”的指示而調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明的軸間的連接裝置的主要特征是(一)事先做一系列的試驗(yàn)，并存儲(chǔ)第一軸與第二軸間在不同轉(zhuǎn)速下的最佳角差值。(二)用轉(zhuǎn)速測(cè)定器隨時(shí)追蹤軸的轉(zhuǎn)速；及用角差測(cè)定器隨時(shí)檢測(cè)其角差。(三)在測(cè)知某一轉(zhuǎn)速下之角差后，將此角差與所預(yù)存的資料比較，比較結(jié)果如不同則進(jìn)行調(diào)整，直至相同為止。進(jìn)一步地，可令上述第二軸再連接多個(gè)軸，在一組本發(fā)明之軸間的連接裝置的控制下，同時(shí)調(diào)整各軸與第一軸間的角差變量。
文檔編號(hào)F16H59/00GK1095806SQ9310605
公開(kāi)日1994年11月30日 申請(qǐng)日期1993年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月15日
發(fā)明者張炳龍 申請(qǐng)人:張炳龍