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)，更詳細地說是關(guān)于一種軸與軸之間的角差可隨軸的轉(zhuǎn)速而自動調(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，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，進一步地，在調(diào)整后更可確認所調(diào)整之角差是否即為預先所設(shè)定的。
本發(fā)明的應(yīng)用范圍甚廣，其中最重要的一項即為引掣中主軸與凸輪軸(控制進氣或點火或排氣時間之用)間的角差可依轉(zhuǎn)速自動調(diào)整的調(diào)整裝置，且所調(diào)整的新角度差都是經(jīng)事先試驗過的最佳工作效率角差，因此可使引掣的工作效率達于百分之百燃油可完全燃燒，幾乎為零污染，此為現(xiàn)有的引掣所無法達成的。
至于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，主要由下列諸裝置所組成(一)兩個被連接的第一軸與第二軸;其中第一軸為基準軸，第二軸則為角差可調(diào)的可調(diào)軸;第一軸(基準軸)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，則預鑄有一段多條與軸心線成一角度之螺旋狀槽溝;
(二)一個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)有多個可嵌入于第二軸的螺旋狀槽溝中的凸塊，以便當“調(diào)角帽”沿軸心線方向左右移動時，可迫使第二軸旋轉(zhuǎn)一個角度;
(三)一個或多個套在“調(diào)角帽”上，而與“調(diào)角帽”連成一體之“調(diào)角永久磁鐵”;
(四)一個或多個被固定(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”，以使當該電磁鐵供電時，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的距離，最后再進一步地決定所調(diào)的第二軸與第一軸間的角差;
(五)一個可測定第一軸或第二軸之轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速測定器;
(六)一個“角差測定器”，該測定器由下列三項裝置所組成一個“基準時間測定器”，該測定器包括一個邊緣挖有一個圓孔而裝在第一軸上或與第一軸連動之軸上的轉(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，以使之可測定轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時，其圓孔經(jīng)過光源時的可測基準時間;
一個“被調(diào)時間測定器”，該測定器包括一個邊緣挖有一圓孔而裝在第二軸上或與第二軸連動之軸上的轉(zhuǎn)盤，與一組設(shè)在該轉(zhuǎn)盤邊緣兩側(cè)的光源的接收器，以使之可測定轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時，其圓孔經(jīng)過光源時的被調(diào)整后的時間;和一個可預先測定上述基準時間與被調(diào)時間的時間差距后，再將之轉(zhuǎn)換為對應(yīng)之角差的“時差/角差轉(zhuǎn)換器”;
(七)一組可預存事先設(shè)定好的轉(zhuǎn)速與角差間關(guān)系的“轉(zhuǎn)速/角差存儲裝置”;
(八)一個可自動調(diào)整供給“調(diào)角電磁鐵”的電能多少的“電能自動調(diào)整裝置”，該裝置包括
一個可比較“轉(zhuǎn)速/角差存儲裝置”中所指示，在此則為轉(zhuǎn)速測定器所測得的轉(zhuǎn)速應(yīng)有之“正規(guī)角差”，與“角差測定器”所測得之“實際角差”間的大小關(guān)系的“角差比較器”;
一個與“調(diào)角電磁鐵”的負載串聯(lián)的阻抗可被調(diào)整的“阻抗裝置”;和一個可調(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“實際角差”時使阻抗穩(wěn)定，大于時使阻抗?jié)u增(或漸減)，小于時使阻抗?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軸連接，而每個被連接之軸的角差(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，第二軸所連接的多個軸的角差便可一次同時被調(diào)整。


圖1是本發(fā)明的機械結(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)合附圖對本發(fā)明的一實施例加以詳細說明。
(一)首先，請參閱圖1及圖2，其中本發(fā)明具有下列的特點(1)圖中01為第一軸，02為第二軸，這兩個軸即為被連接的軸。
(2)第一軸01上裝設(shè)一個齒輪27，它可以與如圖所示的另一齒輪010連動而構(gòu)成“第一軸系統(tǒng)”;同樣的，第二軸可以與另軸連動而構(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，則第二軸便被迫旋轉(zhuǎn)一個角度，而第一軸01與調(diào)角螺帽03因在同一個角度位置上，因此，當迫使調(diào)角螺帽03左右移動時，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。而且當電磁鐵05的磁力線與永久磁04的磁力線相反時，則永久磁鐵被推擠而迫使調(diào)角螺帽03向左移動，此一結(jié)果將迫使第一軸01與第二軸02間之角差進行調(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以后說明。
(二)圖3及圖4為轉(zhuǎn)盤08與09在旋轉(zhuǎn)時，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，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，當轉(zhuǎn)盤08與09之角差不等于0時，如圖4所示，0800與0900之相位差也不等于0(圖示為△t)。
事實上，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)點來說明它(1)電路方塊10為轉(zhuǎn)速測定器，它通過計算0800的頻率而換算出轉(zhuǎn)速，并將測得的結(jié)果由D1輸出。
(2)電路方塊11為角差測定器，它通過計算0800與0900的相位差△t而換算出角差，并將測得的結(jié)果由D3輸出。
(3)電路方塊12為“轉(zhuǎn)速/角差存儲裝置”，其中所預存的資料即為每一種轉(zhuǎn)速所對應(yīng)的角差資料，這些資料都是預先試驗所得的最佳角差?，F(xiàn)在，如果將每一種不同的轉(zhuǎn)速視為存儲裝置的每一個位址，而每一位址所存儲的即為該轉(zhuǎn)速的角差，當D1提供一個轉(zhuǎn)速后，存儲裝置便可將所對應(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間之實際角差，而D2則是事先試驗預存的最佳角差。現(xiàn)在，將D2與D3引入比較器13中進行比較，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是一個可產(chǎn)生計數(shù)脈波的振蕩器;15為“與”門;16為作遞增計數(shù)和遞減計數(shù)的計數(shù)器，當a＝1、b＝0時遞增計數(shù)，當a＝0、b＝1時遞減計數(shù)，當a＝0、b＝0時則不動作。
(6)如果D2＝D3，則因a＝0、b＝0，故計數(shù)器16不動作;且因c＝0，故振蕩器14所提供的脈波無法進入計數(shù)器16的時鐘脈沖(CLock)端。
(7)如果D2＞D3，則因a＝1、b＝0，故計數(shù)器16遞增計數(shù);且因c＝1，故振蕩器14的脈波可經(jīng)“與”門15而進入16使它作遞增計數(shù)，使D4的資料漸增。17是一個D/A轉(zhuǎn)換器，因此D4漸增時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?，F(xiàn)在，如果設(shè)計時電磁鐵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進入13而與D2比較，直至比較結(jié)果相等時a與b等于0，此時16不動作，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)到預先所試驗的最佳值。
(9)同理，如果D2＜D3，則16將遞減計數(shù)，使051兩端的電壓漸減，直至D2＝D3時止。此部分的詳細原理恕不累述。本發(fā)明亦可應(yīng)用在無滑動差速器上。
進一步地，我們可使上述第二軸再連接多個軸，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軸，在一組本發(fā)明的軸間的連接裝置的控制下，同時調(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被連接的第一軸(即基準軸)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”(或預設(shè)有多個“調(diào)角凸塊”)；一個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”(或預備有多個可被第二軸上的“調(diào)角凸塊”嵌入的”螺形槽溝”)；一個或多個裝在“調(diào)角帽”上，而與“調(diào)角帽”連成一體的“調(diào)角永久磁鐵”；一個可測定被固定，可控制使之吸引或排斥“調(diào)角永久磁鐵”的“調(diào)角電磁鐵”；一個可測定第一軸或第二軸之轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速測定器；一個“角差測定器”；該測定器包括一個“基準時間測定器”；該測定器包括一個邊緣挖有圓孔而裝在第一軸上或與第一軸連動之軸上的轉(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，以使之可測定轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時圓孔經(jīng)過光源的基準時間；一個“被調(diào)時間測定器”；該測定器包括一個邊緣挖有圓孔而裝在第二軸或與第二軸連動之軸上的轉(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，以使之可測定轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時圓孔經(jīng)過光源時之被調(diào)整后的被調(diào)時間；與一個可先測定基準時間與被調(diào)時間的時間差距后，再將之轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的角差的“時差/角差轉(zhuǎn)換器”；一組可預存事先設(shè)定好之轉(zhuǎn)速與角差間關(guān)系的“轉(zhuǎn)速/角差存儲裝置”；一個可自動調(diào)供給“調(diào)角電磁鐵”的電能量的“電能自動調(diào)整裝置”，該裝置包括一個可比較在“轉(zhuǎn)速測定器”所測得的轉(zhuǎn)速下，“轉(zhuǎn)速/角差存儲裝置”所指示的“正確角差”，與“角差測定器”所測得的“實際角差”間之大小關(guān)系的“角差比較器”；一個與“調(diào)角電磁鐵”的負載串聯(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)，其進一步的特征在于令第二軸再與多個不同或相同角差(與第一軸或第二軸間的角差)的軸相連接，以便當?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，與第二軸所連接之多個軸的角差，亦同時隨之改變。
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，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調(diào)整裝置，則與第一軸與第二軸間的相同;如此，以便當轉(zhuǎn)速改變時，第一軸可以以并聯(lián)的方式同時使第二、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)，其特征在于又進一步含有取n個軸，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，以便當轉(zhuǎn)速改變時，第一軸可以以串聯(lián)的方式同時使第二、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)，其特征在于藉由測定軸的轉(zhuǎn)速，與事先儲存在“轉(zhuǎn)速/角差存儲裝置”中所指示之該轉(zhuǎn)速所對應(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/角差存儲裝置”中所存儲的該轉(zhuǎn)速下所對應(yīng)的正確角差資料而進行調(diào)整時，利用一個由該正確角差資料所控制的“電能自動調(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，在對第二軸進行調(diào)角動作的程序中，藉由“基準時間測定器”、“被調(diào)時間測定器”、和“可將基準時間與被調(diào)時間”間的時差轉(zhuǎn)換為角差之“時差/角差轉(zhuǎn)換器”所組成，以進行測定角差。
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，按照“轉(zhuǎn)速/角差存儲裝置”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，并存儲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)速測定器隨時追蹤軸的轉(zhuǎn)速；及用角差測定器隨時檢測其角差。(三)在測知某一轉(zhuǎn)速下之角差后，將此角差與所預存的資料比較，比較結(jié)果如不同則進行調(diào)整，直至相同為止。進一步地，可令上述第二軸再連接多個軸，在一組本發(fā)明之軸間的連接裝置的控制下，同時調(diào)整各軸與第一軸間的角差變量。
文檔編號F16H59/00GK1095806SQ9310605
公開日1994年11月30日 申請日期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 申請人:張炳龍