JPH076784B2 - タービンの制御装置に使用される燃料計量装置 - Google Patents

タービンの制御装置に使用される燃料計量装置

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JPH076784B2
JPH076784B2 JP62034363A JP3436387A JPH076784B2 JP H076784 B2 JPH076784 B2 JP H076784B2 JP 62034363 A JP62034363 A JP 62034363A JP 3436387 A JP3436387 A JP 3436387A JP H076784 B2 JPH076784 B2 JP H076784B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、タービンの制御装置に使用される燃料計量装
置に関する。この分野で使用されていた昔の装置は完全
に流体圧式であったが、その後、電気流体圧式調整装置
が注目されるようになり、制御自体を完全にエレクトロ
ニクス化し、電気流体圧間のインタフェースを介して流
体圧部材の制御、又はこれら流体圧部材からの電気的情
報、例えば圧力、流量、移動等に関する情報の伝達を行
うようになった。本明細書では燃料計量ピストン、即ち
その線形位置変化によってエンジンのインゼクタに供給
される燃料量を随時指示するピストンに関連する。
この種の装置における現在の傾向は、制御装置の電気的
部分を優勢にすることにあり、調整全てを制御用電子計
算機に任せるところまできている。これらの計算機の信
頼性に間違いが生じないように該計算機の計算システム
は重複して動作するように構成されている。又、測定自
体も検出器の一つが何等かの理由で機能しなくなった場
合に情報が別の検出器よって計算機に伝達されるように
重複して行なわれる。
このような冗長多重機能装置の一例は米国特許第3,688,
495号公報に記載されている。この公知装置では、ピン
が一列に配置されかつ交互に又は差動式で同時に作動す
るような二つの誘導コイルによって制御される軟鉄鉄心
によって移動する。
このタイプの装置は軸方向に大きなスペースを要すると
いう欠点を有する。
その他、一方の検出器を移動測定用すべり弁の片側に配
置し、他方の検出器をその反対側に配置するような別タ
イプの二重検出器も知られているが、これも同様の欠点
を有する。
この問題を解決すべく、本発明では二つの移動検出器を
横に並べて単一ブロック内に配置することを提案する。
ただしこの場合には、各検出器のロッドがすべり弁の長
手方向移動軸上に位置しなくなり、一方、これらロッド
がその中を摩擦なしに移動しなければならない誘導コイ
ルは固定されているので、これらの検出器のロッドに接
続されたすべり弁が回転してもこれらロッドがその回転
作用を受けてはならない。そうでなければ、ロッドがコ
イルに対して偏心することになり、摩擦が生じて検出器
の機能が劣化することになる。
本発明の目的は、位置センサ機構が多重系であり、かつ
装置本体を小型化し得る、タービンの制御装置に使用さ
れる燃料計量装置を提供することにある。
本発明によれば、前述の目的は、計量すべき燃料の入口
及び出口、並びに圧力流体用の二つのポートを有してお
り、内部に円筒状空間を画定するハウジングと、ハウジ
ングに収容されており、二つのポートを介して導入され
る圧力流体の差圧によって円筒状空間の長手軸方向に関
して往復移動自在な円筒状ピストンと、ピストンに固定
されると共に外周面がハウジングの内周面に対して密封
的に摺動自在であり、入口から供給される燃料を計量す
るためにピストンの移動に従って変化する流路断面を画
定する流路をハウジングの内周面と協働して形成するス
リーブと、長手軸方向に関するピストンの位置を検出す
べくスリーブの一端側に収容されるようにハウジングに
固定された環状のセンサ本体と一端がセンサ本体に往復
移動自在に収容されるロッドとを各々が含んでおり、長
手軸方向に関して並列に配置された少なくとも二つの位
置センサと、位置センサにピストンの並進運動のみを伝
達すべくロッドの各他端を固定すると共に外周縁がピス
トンに回転自在に支承された円板とを備えている、ター
ビンの制御装置に使用される燃料計量装置によって達成
される。
本発明のタービンの制御装置に使用される燃料計量装置
によれば、ハウジングに収容された円筒状ピストンがハ
ウジングの二つのポートを介して導入される圧力流体の
差圧によって長手軸方向に関して移動すると、該ピスト
ンに固定されたスリーブの外周面がハウジングの内周面
に対して密封的に摺動し、スリーブとハウジングの内周
面とが協働して形成する流路の断面を変化させ、この流
路を介してハウジングの入口から出口に流れる燃料を計
量する。このスリーブの一端側には、ハウジングに固定
された環状のセンサ本体と一端がセンサ本体に往復移動
自在に収容されるロッドとを含む位置センサの少なくと
も二つが長手軸方向に関して並列に配置されており、長
手軸方向に関するピストンの位置を夫々検出している。
この検出されたピストンの位置情報に従って該ピストン
の移動を制御することにより適切な計量が実行される。
このピストンは、流体圧機構及び製造上、円筒状に形成
されており、長手軸まわりの回転が制限されていないた
め、長手軸方向及び円周方向の二つの自由度を有してお
り、ハウジングに設けられた入口及び出口並びに二つの
ポートの位置に起因して圧力流体及び燃料の流れによっ
て生起される流体圧の時間的あるいは場所的なばらつ
き、各構成部材の形状、組み合わせ条件等によってスリ
ーブ及びピストンに長手軸まわりの回転トルクが発生し
得るが、位置センサのロッドの他端はピストンに対して
回転自在に支承された円板に固定されているため、前記
回転トルクによってスリーブ及びピストンが回転しても
ピストンと円板との間で相対移動して回転トルクを位置
センサのロッドに伝達しない。従って、位置センサのロ
ッドにスリーブ及びピストンの並進運動のみを伝達させ
得、センサ本体に対するロッドの偏倚、接触及び摩擦を
回避し得、位置センサの感度低下を防止してピストン位
置の検出精度を向上させ得る。しかも、少なくとも二つ
の位置センサをスリーブ及びピストンにおける回転運動
の影響を受けないように長手軸方向に関して並列に配置
できるため、装置本体の外形寸法を大きくすることなく
位置センサ機構を多重系とし得、電気部品の故障による
事故を防止して航空機等において最も要求される安全性
の確保を達成し得る。
本発明による燃料計量装置の好ましい特徴によれば、円
板は、ボールベアリングによってピストンに連結されて
いるのがよい。
本発明による燃料計量装置の他の好ましい特徴によれ
ば、円板とピストンとの間には、ボールベアリングの軸
方向間隙を調整すべく円板をピストンに対して円板の軸
方向に付勢する付勢手段が設けられているのがよい。
本発明による燃料計量装置の更に他の好ましい特徴によ
れば、ピストンがスリーブの内部空間を二つのチャンバ
に仕切っているのがよい。
本発明による燃料計量装置の更に他の好ましい特徴によ
れば、二つのポートは夫々チャンバの一方に第１の圧力
流体を導入するための第１のポートとチャンバの他方に
第２の圧力流体を導入するための第２のポートとである
のがよい。
本発明による燃料計量装置の更に他の好ましい特徴によ
れば、位置センサが誘導式線形型であるのがよい。
以下、本発明を図面に示す好ましい実施例を用いて詳述
する。
この実施例の計量ピストンは主として全体的にスリーブ
１からなり、スリーブ１は、ケーシング20とハウジング
を構成する外側円筒体２の中で回転しかつ往復移動し得
る。外側円筒体２は両端が二つの側板３及び４で閉鎖さ
れる。スリーブ１には中央ボア５が設けられており、ボ
ア５は内部ショルダ６によって二つの部分5a、5bに分離
される。スリーブ１はピストン７に固定される。ピスト
ン７はボア5bの内部に適合する円筒支承面８を有し、ボ
ア5bの先端にはピストン７及び円筒支承面８をスリーブ
１に固定させるためのねじ付きリング10と係合するねじ
山部分９が設けられる。
ピストン７の両側には二つのチャンバが形成される。一
方のチャンバ11は側板３とスリーブ１の一端と外側円筒
体２の一端とによって画定され、他方のチャンバ12は側
板４とスリーブ１の他端と外側円筒体２の他端とによっ
て画定される。チャンバ11及びチャンバ12には外側円筒
体２のポート11a及び12aを介して夫々圧力Pmod1及びPmo
d2の流体が供給され、その結果、スリーブ１に固定され
たピストン７が圧力Pmod1及びPmod2の流体の差圧的作用
下で移動する。
一方、チャンバ11内で側板３とスリーブ１のボア5aの内
部ショルダ14との間に配置されたバネ13が、スリーブ１
を支承部材15の方向に押し戻す。この支承部材15はねじ
付き収容部材17内を移動するねじ16によって調整するこ
とができ、収容部材17は側板４を気密的に貫通しかつそ
の突出部分19を貫通するねじ18によって側板４に固定さ
れる。
円筒体２はケーシング20内に配置される。ケーシング20
の中には二つの環状チャンバ21,22が設けられており、
第１のチャンバ21にはケーシング20の筒口23を介して容
積形ポンプ又は遠心ポンプから流体の供給が行なわれ、
第２のチャンバ22は制御システムによって制御されるエ
ンジンのインゼクタ方向への出口24を有する。第１のチ
ャンバ21から第２のチャンバ22への流体の部分的供給
は、ここでは説明しない公知の方法によって、流出流量
の変化がピストン７すなわちスリーブ１の軸方向移動に
比例するように実施される。
スリーブ１の運動に関する情報は、電気的に並列接続さ
れかつ移動情報を同時にキャッチする二つの位置センサ
としての誘導式線形検出器によって外部の制御手段、例
えば電子計算機に伝達される。前記検出器は制御システ
ムの主コネクタ25に電気的に接続される。
前記二つの検出器はセンサ本体としてのケーシング26内
で互いに平行に配置される。ケーシング26はチャンバ11
内に配置されて、側板３の軸方向ボアを気密的に貫通
し、側板３にねじ28でねじ止めされるフランジ27によっ
て側板３に固定される。
前記二つの検出器のロッド29,30は同一平面上でスリー
ブ１の長手軸に対して互いに対称的にかつ当該長手軸に
平行に配置され、各検出器の誘導コイルの中を滑動す
る。これらコイル（点線で図示）はケーシング26内に配
置される。
スリーブ１の移動情報をこのスリーブ１の回転によって
阻止されることなく同時にキャッチできるようにするた
めに、二つのロッド29,30を円板31によって互いに固定
する。円板31は各ロッドのショルダ32に当接し、かつス
リーブ１の長手軸に対して互いに対称的に配置された二
つのボアを有する。
円板31はショルダ33を有し、ボールベアリング34の内側
リングがショルダ33に当接する。ボールベアリング34は
保持プレート35によって定位置に維持される。円板31及
びプレート35はロッド29,30のねじ付き先端部にねじ止
めされるナット36を介してショルダ32に押し付けられ固
定される。
ベアリング34の外側リングはスリーブ１のショルダ６と
ピストン７の先端8aとの間でスリーブ１の内側円筒支承
面と協働する。
ベアリングに必ず伴う間隙に起因する測定誤りを回避す
べく、軸方向間隙を調整するための付勢手段を円板31と
ピストン７との間で圧縮されるバネ37の形態で具備す
る。
このようにすれば、回転し得るスリーブ1/ピストン７の
アセンブリがその並進移動時に回転してもベアリング34
の外側リングが回転するだけであり、この自由度がベア
リング34の内側リングに伝達されることはない。従って
入、円板31の角度位置が変化することはなく、検出器の
ロッド29,30も影響を受けない。ロッド29,30に伝達され
る唯一の自由度はスリーブ１及びピストン７の並進移動
だけである。
前述のように、本実施例によれば、検出器とその連結手
段とがスリーブ１の中に配置されるため、装置本体の大
きさも必要なスペースも大幅に縮小され、従って、調整
の信頼性を向上させながら製造コストを低下させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明の装置の一実施例の長手方向断面図で
ある。 １……スリーブ、７……ピストン、29,30……ロッド、3
1……円板、34……ボールベアリング、37……付勢手
段。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】計量すべき燃料の入口及び出口、並びに圧
    力流体用の二つのポートを有しており、内部に円筒状空
    間を画定するハウジングと、 前記ハウジングに収容されており、前記二つのポートを
    介して導入される前記圧力流体の差圧によって前記円筒
    状空間の長手軸方向に関して往復移動自在な円筒状ピス
    トンと、 前記ピストンに固定されると共に外周面が前記ハウジン
    グの内周面に対して密封的に摺動自在であり、前記入口
    から供給される燃料を計量するために前記ピストンの移
    動に従って変化する流路断面を画定する流路を前記ハウ
    ジングの内周面と協働して形成するスリーブと、 前記長手軸方向に関する前記ピストンの位置を検出すべ
    く前記スリーブの一端側に収容されるように前記ハウジ
    ングに固定された環状のセンサ本体と一端が該センサ本
    体に往復移動自在に収容されるロッドとを各々が含んで
    おり、前記長手軸方向に関して並列に配置された少なく
    とも二つの位置センサと、 前記位置センサに前記ピストンの並進運動のみを伝達す
    べく前記ロッドの各他端を固定すると共に外周縁が前記
    ピストンに回転自在に支承された円板とを備えている、
    タービンの制御装置に使用される燃料計量装置。
  2. 【請求項２】前記円板は、ボールベアリングによって前
    記ピストンに連結されている特許請求の範囲第１項に記
    載の装置。
  3. 【請求項３】前記円板と前記ピストンとの間には、前記
    ボールベアリングの軸方向間隙を調整すべく前記円板を
    前記ピストンに対して前記円板の軸方向に付勢する付勢
    手段が設けられている特許請求の範囲第２項に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】前記ピストンが前記スリーブの内部空間を
    二つのチャンバに仕切っている特許請求の範囲第１項か
    ら第３項のいずれか一項に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記二つのピストンは夫々前記チャンバの
    一方に第１の圧力流体を導入するための第１ポートと前
    記チャンバの他方に第２の圧力流体を導入するための第
    ２のポートとである特許請求の範囲第４項に記載の装
    置。
  6. 【請求項６】前記位置センサが誘導式線形型である特許
    請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に記載の装
    置。
JP62034363A 1986-02-19 1987-02-17 タービンの制御装置に使用される燃料計量装置 Expired - Fee Related JPH076784B2 (ja)

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FR8602220 1986-02-19

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JPS62215161A JPS62215161A (ja) 1987-09-21
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EP (1) EP0237386B1 (ja)
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