JPH0472981B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タービンエンジン、殊に制限部材で
タービンエンジンを作動せしめる燃料を予定供給
するようにした動力レバー機構に関するものであ
る。

ガスタービンエンジンの制御には、エンジン作
動中、操縦者が自分の動きすなわち動力要求入力
の位置決めに特別の注意をはらうことを要しない
ようにすべきである。プライマリコントロール作
動の間，たとえば速度、圧縮機圧力、空気温度、
タービン温度等のいくつかのエンジンパラメータ
が通常検知され、これらを使つて燃料の流れのレ
ベルおよび変化率さらには可変面積位置の計算を
なして、これによりエンジンの過速度およびまた
は過温度を防止し、エンジン速度の加減速時にお
けるエンジン失速をさけるようにしている。この
ようなプライマリコントロールシステムの複雑さ
はこの技術分野にくわしい者であればよく理解し
ているところであり、かつこれは現在用いられて
いるガスタービンエンビンコントロールの大多数
にとつて典型的なことである。

多くの場合、たとえば単一エンジンの航空機の
場合、プライマリコントロールシステムが故障し
た時エンジンを作動せしめるバツクアツプコント
ロールが要求される。コストと重量を最小限にお
さえるため、このバツクアツプコントロールはで
きるだけ構造簡単であることが望ましく、従つて
検知すべきエンジンパラメータの数もたとえば空
気温度と圧力だけというように最小限にとどめる
ことが望ましい。現在の慣行において簡素化を計
るために、燃料の流れおよび可変面積（バリアブ
ルジエオメトリ）は操縦者により動力レバー入力
の関数として直接に予定を定められる。このこと
はたとえば米国特許第4245462号明細書に記載さ
れているように作動中動力レバーの入力率および
位置を定めるよう操縦者に制約を与える。

この米国特許に記載の装置では、動力レバーへ
印加される操縦者からの入力は直接に作動燃料コ
ントロールへ伝えられる。各タービンエンジン
は、タービンの過熱およびまたはエンジンの過速
度を生ずることなく航空機フライトエンベロープ
内で作動させなければならない。

全フライトエンベロープゆえに、最大入力は燃
料の流れがフライトエンベロープの或る領域内に
おいて不必要に制約されるように定められてしま
う。従つて、動力レバー位置が最大出力位置にあ
るとしても、ガスゼネレータはタービンエンジン
の全能力以下の推力レベルで作動することとな
る。航空機搭載のタービンエンジンでは、離陸時
にタービンエンジンがその最大推力で作動するこ
とが重要である。

本発明において対象とするような、排気弁とタ
ービンエンジンに供給する燃料の流量を調節する
作動制御部材に応答する可変面積（バリアブルジ
エオメトリ）装置とを有する圧縮機を有するター
ビンエンジンにおいては、動力レバーはインジケ
ータ部材を有し、このインジケータ部材が、作動
コントロールに作動的にリンク接続したホロワ部
材に流体的に接続されている。この流体接続は、
第１の圧力の圧力源と、オリフイスを流れる流体
の流れを制約することで生成せしめた作動流体圧
力との間の圧力差に応答するピストンを有する。
第１の作動流体を受ける第１の弁はスイツチに接
続される。このスイツチはタービンエンジンの作
動パラメータ、たとえば温度、圧力、マツハ数等
をあらわす入力信号を受け取る。これらの作動パ
ラメータが設定限界外となると、第１の弁は開い
て戻り導管に通ずる。その後、もしインジケータ
レバーが最大出力位置へと動かされると、第１の
弁およびスイツチは圧力差の増大を制限して、タ
ービンへの燃料の流れが過大速度およびまたは過
高温度の状態を生じないようなレベルとする。も
しこれらのパラメータが設定限界内であれば、第
１の弁は閉じたままで戻し導管に通じない。従つ
て、もしインジケータレバーが最大出力位置へと
動かされると、作動圧力差は増大してホロワ部材
がその最高位置へと回転し最大の燃料の流れがタ
ービンエンジンに与えられる。

本発明の利点は、タービンエンジンを保護し、
これによりインジケータの位置決めで操縦者が要
求した燃料の流れを或る作動状態の下では制限し
て過速度およびまたは過温度状態を防止すること
にある。

本発明の他の利点は、タービンエンジンの作動
中動力レバーに課せられるすべての運動および位
置の制約を除くことにある。

本発明の目的は、流体的にホロワ部材に接続し
たインジケータ部材を有する動力レバーを備えた
タービンエンジン用の作動コントロールを提供す
ることにある。この流体接続はタービンエンジン
の作動パラメータに応答して、タービンエンジン
の設定作動パラメータの範囲内においてはインジ
ケータ部材とホロワ部材との間に実質的に同一の
動きを与えるが、この作動パラメータをこえた時
にはホロワ部材の動きに制限を与えてタービンエ
ンジンへの燃料の流れをインジケータの位置に関
係なく設定パラメータ内にとどめるようにするも
のである。

本発明の他の目的は制御部材用の動力レバーを
提供し、これによりインジケータ部材およびホロ
ワ部材をそなえたタービンエンジンへの燃料の流
れを制御することにある。このホロワ部材は流体
接続および制御部材によりインジケータ部材に接
続されている。タービンエンジンへの燃料の流れ
が過速度または過温度状態を引きおこそうとする
ときは、作動信号がでてスイツチを作動させて流
体接続を、燃料の流れが、インジケータ部材の位
置に関係なく、許容レベルに制限されるようにす
る。

本発明のさらに他の目的は、離陸時およひこれ
に続く初期上昇時にこのフライトエンベロープ領
域およびすべての他のフライトエンベロープ領域
においてバツクアツプ燃料コントロールをもつて
作動するタービンエンジンから最大出力に近い出
力を得る装置を提供するにある。

本発明のまた別の目的は、動力レバーに与えら
れる入力に関係なく、エンジン始動時には制御部
材への入力をそのアイドルリミツト位置に制限
し、始動後は動力レバーの位置に対応する燃料流
れとする装置を提供することにある。

以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例
について詳述する。

第１図において、航空機において使用するため
のタービンエンジン１０は、空気入口１４を具備
するハウジング１２と、第１段の空気圧縮機１６
と、第２段の空気圧縮機１８と、第１段の空気圧
縮機１６にシヤフト２２により接続した第１のタ
ービン２０と、第２段の空気圧縮機１８にシヤフ
ト２６により接続した第２のタービン２４と、ジ
エツトノズル（排気ノズル）２８とを包含する。
燃焼室３２内に配置されている複数の燃料ノズル
３０は、操縦者が動力レバー機構３６を投入する
ことに応答して、燃料制御機構３４から燃料を受
け入れる。燃料制御機構３４は、米国特許第
4245462号明細書に詳細に開示されているタイプ
のものである。これら燃料ノズル３０により燃焼
室３２内に噴出された燃料と第１及び２段の空気
圧縮機１６及び１８により供給された空気とは、
混合されて燃焼され、この燃焼により発生した推
力がジエツトノズル２８を通過する。

燃焼室３２に供給される空気の量は、第２段の
空気圧縮機１８に関してのベーン３８の位置によ
り決定される。なぜなら、これらベーン３８はシ
ユラウド４０と第２段の空気圧縮機１８との間に
可変の流れ通路を形成するからである。過剰の空
気は、ハウジング１０の後方へ流れダクト４３を
通して排出される。

ノズル３０に供給される燃料は、容積移送式ポ
ンプ４２からの流量を計測される。このポンプ４
２は、タービンエンジンの分野で非常によく知ら
れている方法で、タービン２４の出力によつて駆
動される。

空気に対する燃料の割合により、燃焼室３２か
らタービンに入つてくる熱ガスの温度が決定され
る。もし燃料ノズル３０を通過する燃料の流量が
増加された場合には、燃焼室３２を通過する空気
の温度も比例して増加し、これによりタービン２
０及び２４を回転させる熱及び空気エネルギを増
大して供給することができ、また同時にジエツト
ノズル２８を通しての排気ガスの推力も増大する
ことができる。

最適な熱効率及び最大の推力を得るために、タ
ービン入口温度は許容範囲にできる限り接近して
維持される。このために、温度プローブ４４が空
気入口１４の中に配置され、第１及び２段の空気
圧縮機１６及び１８に供給される空気の温度を監
視している。この温度プローブ４４の出力は前述
した米国特許第4245462号明細書に開示されてい
るタイプの燃料制御機構３４の燃料流量スケジユ
ーリングカムに伝達される。

タービン速度又はエンジン推力を増加又は加速
するためには、エンジンを定速で回転させるのに
要求される量以上の過剰の燃料流量を与えること
が必要である。多くの航空機においては、種々の
理由から、その飛行速度を操縦者の要求にできる
限り迅速に応答して増加することが必要である。
しかしながら、エンジン速度を安全に増加させる
ことができる割合は、エンジン作動因子すなわち
最大許容タービン入口温度及び圧縮機失速により
制限される。

定常状態での最大タービン入口温度は、燃料流
量スケジユーリングカム部材により制限される。
フライトエンベロープに関連する予定燃料により
タービンエンジン１０の作動に課される温度及
び／又は超過速度の制限のために、離陸状態中最
大出力を得ることはできない。動力レバー機構３
６は、操縦者がエンジン温度制限を越えることな
しにタービンエンジン１０に燃料を追加させるよ
う操作することを許容する。更に、動力レバー機
構３６は、燃料流量及び可変面積状態の変化の割
合を制限し、加速及び減速中におけるエンジンの
圧縮機失速を除去する。圧縮機失速の状態は、幾
つかの要因により生じる。その一つの要因は、圧
縮機速度が非常に迅速に加速されたときである。
圧縮機の加速を増大するときには、第１及び２段
の圧縮機１６及び１８を通過する空気の重量流量
もまた増大しなければならない。しかしながら、
気流を増大することができる割合には制限があ
る。圧縮機１６及び１８は、幾つかのブレード６
１及び６３により空気を吐出する。これらブレー
ドは、好適に機能するために、各ブレードの回り
のなめらかな空気力学的気流中に垂下されてい
る。もし、圧縮機の回転速度が気流が加速される
よりも速く加速される場合には、なめらかな気流
はしや断され、乱流が生じる。この乱流により、
その後の燃焼室３２への気流が減少され、このた
め燃焼室内の燃料の量が非常に多くなつてしま
う。

第２〜６図に詳細に示されている動力レバー機
構３６は、予定燃料流量により過度の温度又は失
速状態が生じるたびに、燃料制御機構への入力を
自動的に補償するためのものである。

また、この動力レバー機構３６は、要求燃料流
量を適正にするのを助長するために、インジケー
タレバー６６の位置とは無関係に始動を連続して
いる間のアイドル状態での予定燃料流量を維持す
る。

更に詳述すれば、第２図にしや断状態が示され
ている動力レバー機構３６は、目盛６８のところ
に配置されて操縦者にタービンエンジンの所望す
る作動状態を視覚表示させることができるインジ
ケータレバー６６を包含する。

このインジケータレバー６６は、リンク７２に
よりシヤフト７０に接続されている。シヤフト７
０は、動力レバー機構３６のハウジング７６の軸
受７４及び７７により支持されている。インジケ
ータレバー６６を動かすことにより、それに対応
してシヤフト７０を回転運動させることができ
る。しかしながら、シヤフト７０は、燃料制御機
構３４のシヤフト８０に連結されているホロワ機
構７８に流体的に接続されている。

ホロワ機構７８は、ハウジング７６の軸受８４
内に保持されているスリーブ８２を包含する。シ
ヤフト７０を囲繞するこのスリーブ８２は溝又は
スロツト８６を有し、このスロツト８６を通して
流体がスリーブ８２の内面に形成されている通路
８８に供給される。

スリーブ８２に取付けた第１の端板９０は、シ
ヤフト７０にシールされている。この端板９０は
オリフイス９２を有し、このオリフイス９２を通
して通路８８がハウジング７６の内部９４に接続
されている。シヤフト７０に取付けたデイスク又
は絞り板又は板７１は面７３を有し、この面７３
はオリフイス９２に関して動いて通路８８から流
体の流れを制限し、これにより操縦者によるシヤ
フト７０の動きに応答して通路内の流体圧力を変
えることができる。

スリーブ８２に取付けた第２の端板９６は、シ
ヤフト７０にシールされている。この端板９６に
取付けたリンク又はバー９８は、燃料制御機構３
４のシヤフト８０にヨーク１００を通して接続さ
れている。端板９６のカム面１０２は、複数の異
なる刻み目を有して、タービンエンジン１０の作
動に対してしや断（カツトオフ）、アイドル、中
間およびオーバーブースト又は最大出力を限定す
る。

スリーブ８２に取付けたピニオンギヤ１０４
は、ラツク１０６からの入力を受ける。ラツク１
０６は、流体接続機構のピストン１０８から伸び
て、燃料制御機構３４が目盛６８上のインジケー
タレバー６６の位置に対応する入力を持つように
している。

流体接続機構は、空所を第１の室１１０と第２
の室１１２とに分割するピストン１０８を包含す
る。第１の室１１０は、燃料制御機構３４の作動
流体源に導管１１４により接続されている。他の
導管１１６は、第１の室１１０を溝８６に接続し
て、作動流体が通路８８に流れることができるよ
うにしている。絞り１１８は、作動流体の流れを
制限し、室１１０内の流体と溝８６に供給された
流体との間に圧力降下を確立する。

溝８６を第２の室１１２に接続する導管１２０
は、第１の分岐路１２２と第２の分岐路１２４と
を有する。

第１の分岐路１２２に配置した第１の絞り構体
１２６は、逆止弁１３０に隣接して配置された一
例の多孔デイスク１２８を有する。逆止弁１３０
内のプランジヤ１３２は、ばね１３６によつて弁
座１３４に向かつて付勢されている。分岐路１２
２からの作動流体は多孔デイスク１２８及び逆止
弁の弁座１３４を通つて室１１２に流れる。同様
に、第２の分岐路１２４に配置した第２の絞り構
体１４０は一連の多孔デイスク１３８を有し、こ
れらデイスクは室１１２から導管１２０に向かう
流体の流れを制限する。第２の絞り構体１４０の
逆止弁１４１はプランジヤ１４２を有し、このプ
ランジヤ１４２はばね１４６により弁座１４４に
向かつて付勢される。

絞り構体１２６及び１４０の多孔デイスク１２
８及び１３８の各穴の数及び大きさを適当に選択
することにより、それぞれ、加速及び減速中にお
いて、室１１２に流入する流体量及び室１１２か
ら流出する流体量を制御することができる。この
ような制御した室１１２内の作動流体はピストン
１０８の大きな面１１３に作用し、一方高い圧力
を有する導管１１４からの作動流体は小さな面１
１５に作用する。この小さな面１１５に作用する
室１１２内の流体圧力により生じた力が大きな面
１１３に作用する室１１２内の流体圧力により生
じた力と等しくなつたときに、ピストン１０８は
静止した状態のままとなる。

室１１２は、しや断弁１５０に導管１５２によ
り接続され、室１１２内の流体をすぐに解放し
て、インジケータレバー６６が第２図に示される
しや断位置に動かされるようになつている。

しや断弁１５０は、スプール１５４を有する。
このスプール１５４は、導管１５２のポート１５
６と導管１１６の一部分１６０のポート１５８と
を、ハウジング７６の内部９４に接続しているポ
ート１６２から分離する。通路１７０は、ポート
１７２をポート１５８に接続して、導管部分１６
０からの流体を供給室１７４に供給する。ばほ１
６４の力と面１７６に作用する室１７２内の流体
圧力により生じた力とは、インジケータレバー６
６がしや断位置から動かされたときに、スプール
１５４を弁座１６６に向つて付勢し，これにより
導管１５２からの流体連通をしや断する。更に、
孔１６８は室１１０又は導管１１４に接続されて
いるポート１７８を有し、これにより孔１６８へ
高い圧力の流体を供給して、内部９４へと流体漏
れを生じさせるような寸法公差を補償し、ポート
１５６，１５８及び１６２間を有効に密封する。

ゼネバ型ギヤ１８０は、シヤフト７０に取付け
られているカム部材１８２と、ピン１８６により
ハウジング７６に枢軸自在に固定されているアー
ム１８４とを有する。アーム１８４は、一端にス
ロツト１８８をまた地端に突起１９０を有する。
カム部材１８２のピン１９２は、スロツト１８８
内で動き、アーム１８４をピン１８６を中心とし
て枢動させて、突起１９０を直線運動させる。こ
の突起１９０の直線運動によりスプール１５４が
ポペツト１５５を弁座１６６から外して、しや断
中におけるポート１５６及び１５８からの連通を
自由にして、室１１０内の流体圧力がピストン１
０８及びスリーブ８２をオフ位置に迅速に動か
し、これによりインジケータレバー６６のオフ位
置への動きによつて直ちにタービン１０への燃料
流れをしや断する。

導管１１６は、また、第１の弁１９１に導管１
９３により接続されている。この第１の弁１９１
は、孔１９６を通しての流体流れを制御するため
に一連のランド１９８，２００，２０２を具備す
るスプール１９４を有する。導管１９３内の流体
は、ポート２０４を通して孔１９６に供給され、
それからこの孔１９６に保有されるか又はポート
２０６及び２０８を通して導管２１０及び２１２
にそれぞれ供給される。

ホロワ機構７８は、ハウジング７６内の軸受８
４及び２１８により保持されているシヤフト２１
６を有する。シヤフト２１６は、その一端に固定
した第１のアーム２２０と、その他端に固定した
第２のアーム２２２とを有する。ばね２２６が、
アーム２２２に取付けたヨーク２２４に作用し、
このアーム２２２を付勢してカム面１０２に接触
させている。従つて、スプール１９４の運動は、
カム面１０２により制御される。

導管２３１を通して温度感応弁３３０又は圧力
感応弁３３２からの入力信号を受けるスイツチ２
２８は、導管２１２を通してのポート２０８から
の流体連通を制御する。米国特許第3833200号明
細書に記載されているものと同様なスナツプアク
シヨン型式であるこのスイツチ２２８は孔２２９
を有し、この孔２２９はその内部に配置した段付
ピストン２３２を有する。段付ピストン２３２
は、孔２２９の内部を第１の室２３４と第２の室
２３６とに分離する。第１の室２３４は、導管２
３８により燃料制御機構３４に接続されている。
始動中、導管２３８内の流体圧力はわずかであ
り、一方タービンが始動された後では、導管２３
８内の流体圧力は導管１１４内の流体圧力と等し
くなる。

通路２４０は、室２３４を第１の分岐路２４
２、第２の分岐路２４４及び第３の分岐路２４６
に接続する。これら分岐路は、異なる位置で、室
２３６に接続されている。ばね２４８は、段付ピ
ストン２３２に作用して、この段付ピストンを第
１の室２３４に向かつて付勢する。通路２４０か
らの作動流体は、分岐路２４２，２４４及び２４
６の３つの平行な通路に流れる。絞り２４１，２
４３及び２４５は、室２３６へ流れる流体の流量
を制御する。温度感応弁３３０及び圧力感応弁３
３２を閉じることによつて、室２３６に生成され
る流体圧力により段付ピストン２３２がストツプ
部２５０に対して動かされる。

第７図は、空気速度（マツハ数）及び高度の作
動パラメータを示す航空機用フライトエンベロー
プ３００を表す。予定エンベロープ３０４は代表
的な領域であり、この場合には、フライトエンベ
ロープ３００のすべての他の領域において許され
る燃料流量よりも高い燃料流量でタービンエンジ
ン１０を作動させることができる。燃料制御機構
３４に結合される動力レバー機構３６は、一定作
動状態の下で操縦者による入力に応答してエンベ
ロープ３０４によつて命令されるよりも燃料流量
を超過することを許容することにより、タービン
エンジン１０に対してオーバーブースト能力を提
供する。

動力レバー機構３６は、次に述べるような方法
で作動して、燃料をタービンエンジン１０のノズ
ル３０に供給させる燃料制御機構３４の入力を制
御する。

第２図に示すしや断位置において、インジケー
タレバー６６はデイスク又は絞り板７１を動かし
てオリフイスを９２を開くと同時に、カム部材１
８２のピン１９２がアーム１８４に係合してスプ
ール１５４を動かし導管部分１６０と導管１５２
をハウジング７６の内部９４に開口させる。室１
１２が内部９４に開口されることにより、燃料源
からの流体は面１１５に作用し、ピストン１０８
を室１１２に向けて動かしてラツク１０６及びピ
ニオンギヤ１０４を介してスリーブ８２を回転さ
せ、そして燃料制御機構３４のシヤフト８０を動
かし、この結果燃料ノズル３０への燃料流れが直
ちにしや断されることとなる。

タービンエンジンの始動時、第１図及び第３図
に示されているように、インジケータレバー６６
が少なくともアイドル位置へあるいはこの位置を
超えて動かされる。

インジケータレバー６６がこのような位置へ動
かされると、リンク７２がシヤフト７０及びデイ
スク又は絞り板７１を回転させて、オリフイス９
２を通る通路８８から内部９４への流路を閉鎖す
る。同時に、ゼネバ型ギヤ１８０のカム部材１８
２上のピン１９２がアーム１８４との係合から外
れ、ばね１６４がスプール１５４の面１５５を弁
座１６６に係合せしめて、導管１５２からポート
１５６及び孔１６８を経てポート１６２を通る流
体連通をしや断する。

始動中、作動流体は燃料制御機構３４に連通さ
れ、同流体の一部は導管１１４を経て室１１０に
連通される。室１１０内の流体圧力は面１１５に
作用してピストン１０８を室１１２に向けて押圧
する。オリフイス９２を通る流体流れがしや断さ
れていることによつて、絞り１１８より下流側の
導管１２０内には流体圧力が発生する。この発生
された流体圧力は導管１２０の分岐路内の絞り構
体１２６を経て室１１２に連通される。発生又は
調整された流体圧力が面１１３に作用し、第３図
に示されているようにピストン１０８をアイドル
位置へ動かす。

始動中、導管２１０内の流体圧力は本質的に内
部９４と同圧であり、弁１９１のスプール１９４
は、発生された圧力が導管１９３、ポート２０
４、孔１９６及びポート２０６を経て逆止弁２０
９に連通されるような位置にある。導管２１０内
の流体圧力が内部９４内の流体圧力に等しい間は
導管１２０内に発生した流体圧力は逆止弁２０９
によつて制御される。もし、導管１２０内に発生
した流体圧力が所定レベルに達する場合には、ば
ね２０７が克服され、流体はポペツト２０３及び
弁座２０５を通つて流れて、インジケータレバー
６６の位置にかかわりなく、導管１２０内に発生
した圧力を制限する。従つて始動中には、逆止弁
２０９はピストン１０８を動かす圧力差を、ラツ
ク１０６がピニオンギヤ１０４及び燃料制御機構
３４のヨーク１００をアイドル位置へ回転させる
ような値に制限するのである。

一度タービンエンジンが始動されると、導管１
１４内の圧力に等しい作動流体圧力が導管２１０
に連通されて、逆止弁２０９を通過する作動流体
の流れをしや断する。その後、導管２１０内に流
体圧力が発生し、リミツタ又は絞り構体１２６を
経て室１１２に連通されて面１１３に作用しピス
トン１０８を室１１０に向けて動かす。その後、
ピストン１０８が動くにつれて、ピニオンギヤ１
０４に係合しているラツク１０６はスリーブ８２
及びヨーク１００を回転させて、燃料制御機構３
４に、インジケータレバー６６を第３図に示され
ているような最大位置へ動かすことによる操縦者
の指示に対する、この場合最大である燃料流量要
求に一致した入力を与えることとなる。室１１２
内の変更された流体圧力によつて生起される力が
面１１５に作用する作動流体圧力によつて生起さ
れる力と釣合うようになるまで、スリーブ８２は
回転される。その後、流体は、導管９９（第１
図）を経て燃料制御機構３４へ戻る以前に、通路
８８を通りオリフイス９２（第２図）を経てハウ
ジング７６の内部９４へ流れて、ピストン１０８
を静止状態に保つに必要な変更された流体圧力を
保持する。

始動操作状態の間、スイツチ２２８は導管１９
３内に流体圧力を発生させるようには作用しな
い。第４図に示されている状態では、インジケー
タレバー６６がアイドル位置を越えているが、最
初はスプール１９４のランド２００が孔１９６を
介するポート２０４からポート２０６への燃料の
流れを阻止すようにレバー２２２によつて位置せ
しめられている。しかしながら、始動後スプール
１９４がアーム２２２を介して作用するカム面１
０２のフイードバツク制御により中間に到達せし
められると、導管１９３は導管２１２を介してス
イツチ２２８に連結される。

スイツチ２２８の室２３６内の流体は導管２１
０の流体圧力に直接依存している。導管２１０内
の流体圧力が内部９４内の圧力から導管１１４内
の作動流体圧力まで上昇すると、室２３６内の流
体圧力はばね２４８と一緒になつて段付ピストン
２３２をストツプ部２５０に対し保持する。段付
ピストン２３２がストツプ部２５０に当接してい
ることにより、同段付ピストンの面２３５がポー
ト２１３を確実に密封する。段付ピストン２３２
が静止状態を保つ間は、絞り１１８より下流側で
の流体圧力の発生はデイスク又は絞り板７１の面
７３とオリフイス９２との間の流量関係によつて
制御されている。

タービンエンジン１０及び動力レバー機構３６
を装備した航空機は通常第４図示されているよう
な中間の燃料流量要求状態で運転している。或る
運転条件のもとでは、操縦者は最大出力を必要と
し、インジケータレバー６６を第５図及び第６図
に示されているような位置へ動かすことがある。
もし、タービンエンジンの作動パラメータが設定
限界範囲外にある場合には、第５図に示されてい
るように付加的な出力要求は阻止される。もし、
タービンエンジン１０の作動パラメータが設定限
界を越えていない場合には、第６図に示されてい
るように付加的な出力要求が受入れられこととな
る。

第５図において、温度感応弁３３０が開いた状
態で示されており、これは、もし最大燃料流量を
タービンエンジン１０に供給するとこのタービン
エンジン１０を破損させ得るような感知された温
度状態を指示している。温度感応弁３３０が開い
ていることにより、室２３６内の流体は導管２３
１内を内部９４に向かつて流れ、燃料制御機構３
４を経て燃料源４１へ戻る。室２３４内の流体は
室２３６内の流体よりも高い圧力にあるので、面
２３７に作用する室２３４内の流体圧力によつて
生起される力が段付ピストン２３２をストツプ部
２３３に向けて押圧する。通路２４０のポート３
４２（第４図）を通過する段付ピストン２３２の
初期移動により、ポート３４４と３４６そして室
２３６への流体の流れが減少する。しかしなが
ら、流体は室２３６からポート３４８を経て導管
２３１を流れ前述のようなハウジング７６の内部
９４に導かれて、段付ピストン２３２の面３３３
（第４図）に作用する力を低下させることとなる。
この力の低下により、室２３４の流体圧力による
段付ピストン２３２を直ちに分岐路２４４のポー
ト３４４の通過させてストツプ部２３３に係合さ
せ、室２３６への流体の流れを更に減少させる。
流体はポート３４８、導管２３１及び開いている
温度感応弁３３０を経て内部９４へ自由に流入し
続け、室２３４への流体圧力による段付ピストン
の移動に対する抵抗が更に減少される。実際に
は、一度段付ピストン２３２がストツプ部２３３
に向かつて動き始めると、分岐路２４２，２４４
及び２４６を通る流体流路の並列配置関係及びポ
ート３４２と３４４を通る流体流れが連続してし
や断されることにより、断付ピストンの急速移動
が起こる。流体は、分岐路２４６内の絞り２４５
のため制限された流量ではあるが、ポート３４６
を経て室２３６内へ流入し続ける。

段付ピストン２３２がストツプ部２３３に当接
していることにより、導管２１２はポート２１３
及び孔２２９を経て内部９４に開口される（第５
図）。インジケータレバー６６が最大出力又は燃
料流量位置に動かされていても、アーム２２２が
カム面１０２に沿つて動きヨーク２２４に作用し
てスプール１９４を動かして、孔１９６を介して
導管１９３と導管２１２との連通を順次開いて行
くので、ピストン１０８は中間位置からの移動を
制約されている。導管２１２は本質的に戻り圧力
にある内部９４に徐々に連通され、従つて絞り１
１８より下流側の作動流体圧力は減少される。こ
の結果、室１１２内の流体は絞り構体１４０を通
つて流れる。絞り構体１４０を通る流量は多孔デ
イスク１３８の数及びその穴の寸法によつて制御
される。室１１２から流体が流れると、同室内の
流体圧力は減少されて、面１１５に作用する室１
１０内の流体圧力によつて生起された力がピスト
ン１０８を室１１２に向けて動かすこととなる。
ピストン１０８が移動するとピニオンギヤ１０４
に係合しているラツク１０６がスリーブ８２を回
転させてリンク９８に燃料流量信号又は入力を与
える。

アーム２２０はカム面１０２に追従して、ラン
ド２００を動かしてポート２０４を通る作動流体
を導管２１２から内部９４へ流通させるような入
力をヨーク２２４に与える。この移動中の或る地
点では、ポート２０４を通る流体流れは絞り１１
８下流側の導管１２０内の変更された流体圧力を
十分に低下させて、ピストン１０８を横切る力の
バランス状態を生じさせる。従つて、インジケー
タレバー６６が最大出力位置に位置されていて
も、スリーブ８２の応答がタービンエンジン１０
の作動パラメータに対する流体的連結の反作用に
よつて条件付けられているため、タービンエンジ
ン１０への燃料流量流力は中間位置に制限される
こととなる。

動力レバー機構３６の作動を、開状態又は作動
状態にある温度感応弁３３０に関して説明した
が、作動状態にある圧力感応弁３３２に関しても
その作動は同一である。

タービンエンジンの作動パラメータが許容し得
るレベルにある場合、温度感応弁３３０は閉じて
室２３６からの流体流れを遮断する。流体は通路
２４０から第１分岐路２４６を経て室２３６へ流
入し続ける。室２３６内に流体圧が発生すると、
段付ピストン２３２は室２３４に向かつて動く。
段付ピストン２３２が分岐路２４４のポート３４
４を通過すると、分岐路２４４を経て連通する流
体に更に流体が追加される。同様に、段付ピスト
ン２３２が分岐路２４２のポート３４２を通過す
ると、室２３６内には流体が更に追加される。分
岐路２４４及び２４２からの流体連通が追加され
るので、段付ピストン２３２は本質的には急速に
動き、ポート２１３を閉じる位置を保つこととな
る。導管２１２が内部９４に対し閉鎖されること
により、絞り１１８下流側の導管１２０内の流体
圧力の発生は、デイスク又は絞り板７１とオリフ
イス９２との間の流量関係によつて再び制御され
るようになる。

インジケータレバー６６によつてシヤフト７０
が最大出力位置へ回転されると、デイスク又は絞
り板７１はオリフイス９２を覆つて、通路８８を
通る流体連通を直ちにしや断する。通路８８が閉
じられることにより、絞り１１８より下流側の導
管１２０内の流体圧力が急上昇する。この導管１
２０内の上昇した流体圧力は分岐路１２２内の絞
り構体１２６を経て連通される。絞り構体１２６
の多孔デイスク１２８の穴の数及び寸法によつ
て、上昇した流体圧力を室１１２に伝達してピス
トン１０８を室１１０に向けて動かし、燃料制御
機構３４に許容し得る割合の加速に一致する入力
を与えるようにするように、流体圧力の上昇率が
制御されている。

この最大出力位置において、流体は通路８８か
らのオリフイス９２を通つて内部９４へ流れ、面
１１３に作用する室１１２内の変更された流体圧
力による力が面１１５に作用す室１１０内の作動
流体圧力による力とバランスするようになる。

この最大出力位置では、ホロワ機構７８のアー
ム２２０がカム面１０２に係合し、孔１９６を介
し導管１９３と導管２１２との間で流体の自由連
通が可能となる位置へスプール１９４を動かして
も、ピストン２３２の面２３５はポート２１３を
確実に閉じている。

従つて第６図に示されているように、スリーブ
８２が流体連結よつて最大出力位置へ回転されて
いるので、タービンエンジン１０で最大出力を得
るのに必要な燃料流量要求が得られることとな
る。

その後、インジケータレバー６６が静止状態を
保つている間は、タービンエンジン１０への最大
燃料流量が維持される。最大出力運転中に温度感
応弁３３０又は圧力感応弁３３２が開く場合、作
動制御スイツチ２２８の室２３６内の流体圧力
は、導管２３１を通つて流れて段付ピストン２３
２を動かし、ポート２１３を内部９４に開口する
ことによつて、直ちに減少される。その後、導管
１２０内の作動流体圧力が減少され、ピストン１
０８が第５図に示されている中間位置へ動かされ
こととなる。操縦者が減少された燃料流量要求位
置へインジケータレバー６６を動かすと、オリフ
イス９２が全開にされ、流体は通路８８から内部
９４へ流れる。流体が通路８８から自由に流れる
ことにより、絞り１１８下流側の導管１２０内の
流体圧力が低下する。導管１２０内の流体圧力の
低下によつて、流体は室１１２から絞り構体１４
０を通つて流れるようになる。この結果、室１１
０と１１２との間で流体圧力差が発生してピスト
ン１０８を室１１２に向けて動かす。ピストン１
０８が室１１２に向かつて動くと、ピニオンギヤ
１０４に係合しているラツク１０６がスリーブ８
２を回転させ、オリフイス９２を通る流体流れを
再び制限することとなる。導管１２０及び室１１
２内の流体圧力が室１１０内の流体圧力とで力の
バランス状態になると、ピストン１０８は静止状
態を保ち、燃料制御機構３４への燃料流量入力
が、インジケータレバー６６の位置によつて指示
されている操縦者による燃料流量要求と一致する
ようになる。

操縦者がタービンエンジン１０を停止させよう
とする場合、インジケータレバー６６が第２図に
関して説明したしや断位置へ動かされ、室１１２
内の流体は導管１５２及び導管１６０を経て内部
９４へ解放されて、室１１０内の流体圧力により
ピストン１０８を室１１２内の停止部１１１（第
５図）に向けて急速に動かす。ピストン１０８が
動くと、ピニオンギヤ１０４に係合しているラツ
ク１０６はスリーブ８２を回転させてリンク９８
に入力を与え、燃料制御機構３４を非作動にしタ
ービンエンジン１０への燃料流れを直ちに終止す
る。

このように、上述した動力レバー機構３６は、
タービンエンジン１０に供給される燃料流量率を
制御することによつてタービンエンジンのオーバ
ースピードあるいはオーバーヒートを防止する一
方、始動時に操縦者が適正な燃料流量を得ること
ができるようにすると共に、操縦者の入力に応じ
て燃料制御機構３４へ伝えられる入力率を制限で
きるようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にしたがつて作つた動力レバー
機構を具備するタービンエンジンの一例を示す
図、第２図は動力レバー機構をしや断位置にした
状態を示す図、第３図は動力レバー機構を最大出
力位置にして、制御部材への入力かそのアイドル
燃料流量位置に制限されている状態を示す図、第
４図は動力レバー機構を中間位置にした状態を示
す図、第５図は動力レバー機構を最大燃料流量位
置にした状態を示す図、第６図は動力レバー機構
を最大位置にした状態を示す図、第７図はタービ
ンエンジンにおける高度、マツハ数及び燃料流量
エンベロープの間の関係を示す図である。 １０……タービンエンジン、１２……ハウジン
グ、１４……空気入口、１６，１８……空気圧縮
機、２０……タービン、２２……シヤフト、２４
……タービン、２６……シヤフト、２８……ジエ
ツトノズル、３０……燃料ノズル、３２……燃焼
室、３４……燃料制御機構、３６……動力レバー
機構、３８……ベーン、４０……シユラウド、４
１……燃料源、４２……容積移送式ポンプ、４３
……ダクト、４４……温度プローブ、６１，６３
……ブレード、６６……インジケータレバー、６
８……目盛、７０……シヤフト、７１……デイス
ク又は絞り板又は板、７２……リンク、７３……
面、７４……軸受、７６……ハウジング、７７…
…軸受、７８、ホロワ機構、８０……シヤフト、
８２……スリーブ、８４……軸受、８６……スロ
ツト、８８……通路、９０……端板、９２……オ
リフイス、９４……内部、９６……端板、９８…
…リンク、９９……導管、１００……ヨーク、１
０２……カム面、１０４……ピニオンギヤ、１０
６……ラツク、１０８……ピストン、１１０，１
１１……停止部、１１２……室、１１３……面、
１１４……導管、１１５……面、１１６……導
管、１１８……絞り、１２０……導管、１２２，
１２４……分岐路、１２６……絞り構体、１２８
……多孔デイスク、１３０……逆止弁、１３２…
…プランジヤ、１３４……弁座、１３６……ば
ね、１３８……多孔デイスク、１４０……絞り構
体、１４１……逆止弁、１４２……プランジヤ、
１４４……弁座、１４６……ばね、１５０……し
や断弁、１５２……導管、１５４……スプール、
１５５……ポペツト、１５６，１５８……ポー
ト、１６０……導管部分、１６２……ポート、１
６４……ばね、１６６……弁座、１６８……孔、
１７０……通路、１７２……ポート、１７４……
供給室、１７６……面、１７８……ポート、１８
０……ゼネバ型ギヤ、１８２……カム部材、１８
４……アーム、１８６……ピン、１８８……スロ
ツト、１９０……突起、１９１……弁、１９２…
…ピン、１９３……導管、１９４……スプール、
１９６……孔、１９８，２００，２０２……ラン
ド、２０３……ポペツト、２０４，２０６，２０
８……ポート、２０５……弁座、２０７……ば
ね、２０９……逆止弁、２１０，２１２……導
管、２１６……シヤフト、２１８……軸受、２２
０，２２２……アーム、２２４……ヨーク、２２
６……ばね、２２８……スイツチ、２２９……
孔、２３１……導管、２３２……段付ピストン、
２３３……ストツプ部、２３４，２３６……室、
２３５，２３７……面、２３８……導管、２４０
……通路、２４１，２４３，２４５……絞り、２
４２，２４４，２４６……分岐路、２４８……ば
ね、２５０……ストツプ部、３００……航空機用
フライトエンベロープ、３０４……予定エンベロ
ープ、３３０……温度感応弁、３３２……圧力感
応弁、３３３……面、３４２，３４４，３４６，
３４８……ポート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 抽気弁装置を有する圧縮機と、作動制御部材
   に応答し、タービンエンジンの所望作動に対応す
   る位置に操縦者により動かされる動力レバーの動
   きに応答して前記圧縮機に供給される空気の温度
   と大気圧との関数として導管を介してタービンエ
   ンジンへ供給される燃料の流量を調節する可変面
   積装置とを有するタービンエンジンにおいて、前
   記動力レバーが前記操縦者による入力に直接応答
   して動く入力部材と前記作動制御部材にリンクし
   たホロワ部材とを有し、前記ホロワ部材をタービ
   ンエンジン作動パラメータに応答する流体接続に
   よつて前記入力部材に接続して加減速時に当つて
   燃料の流量を制限し実質的に失速を防止し作動温
   度が受け入れられない程に上昇するのを防止する
   ようにしたことを特徴とするタービンエンジン。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のタービンエンジ
   ンにおいて、前記入力部材が、所望作動位置へ操
   縦者により動かされるインジケータレバーとこの
   インジケータレバーをシヤフトへ取付けるリンケ
   ージとを包含し、前記シヤフトが前記作動位置に
   対応する固定位置へと回転せしめられここに保留
   されるようにしたタービンエンジン。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のタービンエンジ
   ンにおいて、前記ホロワ部材が、前記シヤフトの
   回りに設けられたスリーブと、前記シヤフトと前
   記スリーブとの間に形成され流体源に接続された
   通路と、前記スリーブに固定され前記シヤフトと
   協同して前記通路を密封すると共に前記作動制御
   部材に接続された第１の端板と、前記スリーブに
   固定され前記通路に接続されたオリフイスを有す
   る第２の端板と、前記シヤフトに取付けられ前記
   オリフイスに隣接して位置して前記通路からの流
   体の流れを制限して作動流体圧力を確立せしめる
   板とを包含するタービンエンジン。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のタービンエンジ
   ンにおいて、前記流体接続が孔内に配置したピス
   トンを包含し、このピストンが前記孔を第１の室
   と第２の室とに分離し、第１の室を前記流体源
   に、第２の室を前記通路に接続して前記作動流体
   圧力を受けさせ、前記ピストンを前記スリーブに
   接続し、前記作動流体圧力および前記流体源の流
   体圧力で前記ピストンを横切る圧力差を生成せし
   め、この圧力差を前記ピストンに作用させてこれ
   を動かして前記スリーブを回転させ前記オリイス
   を流れる流体の流れを前記圧力差がなくなる時ま
   で変更させ、前記スリーブの回転を前記制御部材
   に移して燃料を前記インジケータレバーの位置に
   対応する流量で供給するようにしたタービンエン
   ジン。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のタービンエンジ
   ンにおいて、前記流体接続が、前記作動流体圧力
   の流体を受ける前記孔内に配置したスプールと、
   このスプールに取付けられた第１の端部と前記ス
   リーブのカム面に係合する第２の端部とを有する
   アーム部材とを包含し、前記アーム部材が、前記
   孔を流れる制御流体の流れによる前記スリーブの
   回転に際し前記スプールを動かすようにしたター
   ビンエンジン。 ６ 特許請求の範囲第５項記載のタービンエンジ
   ンにおいて、前記流体接続がタービンエンジン設
   定作動パラメータをあらわす信号に応答し前記第
   １の弁の孔を燃料戻し導管に接続するスイツチを
   包含するタービンエンジン。 ７ 特許請求の範囲第６項記載のタービンエンジ
   ンにおいて、前記スイツチが流体を前記第１の弁
   から流れさして作動流体圧力を減じさせ、この結
   果前記ピストンを横切る前記圧力差を減じさせ、
   これに対応して前記スリーブを回転せしめて前記
   アーム部材が前記スプールを動かして前記第１の
   弁内で前記孔からの燃料の流れを制限しかつ前記
   インジケータレバーの位置とは無関係に作動流体
   圧力を再確立して燃料の流れを制限するようにし
   たタービンエンジン。 ８ 特許請求の範囲第６項記載のタービンエンジ
   ンにおいて、前記スイツチが前記第１の弁からの
   流体の流れを禁止して前記作動流体圧力を増大せ
   しめ前記ピストンを、前記アーム部材が前記第１
   の弁内の前記スプールを開放位置に動かした時で
   あつても、前記インジケータレバーに対応する位
   置へ動かすようにしたタービンエンジン。 ９ 特許請求の範囲第８項記載のタービンエンジ
   ンにおいて、前記スイツチがオン位置、オフ位置
   間を急速に動いて前記作動流体圧力が前記タービ
   ンエンジン設定パラメータと一致するようにした
   タービンエンジン。 １０ 特許請求の範囲第３項記載のタービンエン
   ジンにおいて、前記シヤフトの前記板が半径方向
   の突起を有し、この突起が動いて前記オリフイス
   を覆い流体の流れを制限するようにしたタービン
   エンジン。