JPH02181036A

JPH02181036A - 燃料制御リンク装置

Info

Publication number: JPH02181036A
Application number: JP1313107A
Authority: JP
Inventors: Michael A Gillott; ミカエル　エイ．ギロット; Kenneth F Vosseller; ケニス　エフ．ボッシラー; Robert Sherman; ロバート　シェアマン; Kenneth P Hansen; ケニス　ピー．ハンセン
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1989-12-01
Publication date: 1990-07-13
Also published as: US5154206A; CA2003810A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、燃料制御リンク装置（ｆｕｅｌ　ｃｏｎｔｒ
ｏｌｌｉｎｋａｇｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ）に関し、詳しく
は、燃料制御リンク装置を、過度の振動から保護する手
段に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ハイブ
リッド又は監視燃料制御システム（ｈｙｂｒｉｄ　ｏｒ
　５ｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ　ｆｕｅｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ
　ｓｙｓｔｅｍｓ）などの場合のように、ガスタービン
・エンジンの燃料制御は、燃料制御の油圧機械部と電子
制御装置との間のインターフェイス（接合部）を必要と
する。電子制御装置は、インターフェイスを介して、燃
料制御の油圧機械部を流れる燃料の重量流量（質量流量
）を連続的に認識することができ、これによって、ガス
タービン・エンジンへの燃料流量を正確に制御すること
が出来る。

典型的に、リンク装置は、油圧機械式流量調整バルブ（
ｍｅｔｅｒｉｎｇ　ｖａｌｖｅ）とポジション・センサ
との間のインターフェイスを提供する。ポジション・セ
ンサは、リンク装置を介して、電子制御袋置に、流量調
整バルブの位置に関するフィードバックを供給し、その
後、電子制御装置により、エンジンへの燃料の重量流量
が算出される。

リンク・スプリング（即ち、バックラッシュ・スプリン
グ）は、一般に、リンク装置内において、その中のバッ
クラッシュを最小にするために利用される。バックラッ
シュは、一般に、機械加工公差、材料振動などによって
引き起こされる、隣接する可動部品間のあそびとして定
義されている。

リンク装置のバックラッシュを最小にすることによって
、制御装置は、燃料流量調整バルブの位置を、常に正確
に認識することが出来る。

ガスタービン・エンジンの燃料制御は、振動領域（ｖｉ
ｂｒａｔｏｒｙ　ｆｉｅｌｄ）にさらされ易い。振動領
域は、多数の共鳴モードを誘発して、リンク・スプリン
グ内に大きな振幅の偏向を生じさせることが出来る。振
動領域により、リンク・スプリング内におけるこのよう
な偏向が誘発されると、スプリングは、疲労し、その後
、破損（破壊）してしまう。このような疲労の結果、電
子制御装置に、燃料流量調整バルブの正確な位置に関す
る正確なフィードバックが供給されなくなる。そのため
、エンジンの運転停止又は超過回転数が起こる。

［課題を達成するための手段及び作用］従って、本発明
は、振動領域に遭遇した場合にも、燃料制御の電子制御
装置に、燃料流量調整バルブの位置に関する正確なフィ
ードバックを供給することを目的とする。

また、本発明は、燃料制御リンク装置への振動領域の影
響を最小にすることを目的とする。

さらに、本発明は、燃料制御リンク装置によって使用さ
れるバックラッシュ・スプリングへの振動領域の影響を
最小にすることを目的とする。

本発明によれば、燃料制御リンク装置に使用されるバッ
クラッシュ・スプリングを、エラストマーのスリーブで
緊密に取り囲み、このエラストマーのスリーブが、振動
領域によってスプリング内で誘発される多数の共鳴モー
ドのエネルギーを吸収する。これによって、スプリング
内の大きな振幅の偏向を最小にする。

スリーブは、その内部に、軸線方向に延在する多数のリ
ブを有し、このリブが、締まりばめにスプリングのコイ
ルを供給する。スリーブのリブは、できる限り多くのス
プリングコイルと接触するが、その通常の接合（ａｒｔ
ｉｃｕｌａｔｉｏｎ）中に、スリーブがスプリングの動
きを妨げるのを最小限にする。

本発明によれば、フィードバック装置が、燃料流量調整
バルブの位置に関する情報を電子制御装置に供給できる
ように、燃料流量調整バルブとフィードバック装置との
間を接合する燃料制御リンク装置は、燃料流量調整バル
ブの位置をフィードバック装置に送る伝達手段と、リン
ク装置内のバブクラッシュを最小にするために、燃料流
量調整バルブに抗して伝達手段を付勢するスプリングと
、スプリングの回りに配置するとともに、直径方向の締
りばめを有し、振動領域によってスプリング内で誘発さ
れる共鳴モードのエネルギーを吸収するスリーブとから
構成される。

スリーブは、スプリングの静的形状に適合するとともに
、内径が前記スプリングの外径よりも大きい中空体と、
この中空体の内径の長さ方向に沿って配置され、スプリ
ング外径の締めしろとして作用する多数のリブとから構
成することが出来る。

また、スリーブは、エラストマー材料から作ることが出
来る。スリーブの長さは、スプリングの最小の動作長さ
よりも短いものが好ましい。また、スプリングに対する
振動領域の作用を最小にする装置は、好ましくは、スプ
リングの回りに配置するとともに、直径方向の締りばめ
を有するスリーブから成り、このスリーブが、振動領域
によってスプリング内で誘発される共鳴モードのエネル
ギーを吸収することが出来る。

［実施例］以下、添付図面を参照して、本発明の一実施例を説明す
る。

第１図において、参照符号ＩＯは、燃料流量調整バルブ
の一部を示す。電子制御装置（図示しない）は、燃料流
量調整バルブ１０の現在の位置のフィードバックを入力
し、ガスタービン・エンジン（図示しない）への燃料の
供給を正確に調整する。典型的には、リンク装置１２は
、燃料流量調整バルブｌＯとリゾルバ１４との間に配置
されている。リンク装置１２は、燃料流量調整バルブの
現在の位置をリゾルバ１４に伝え、リゾルバ１４が、順
次、制御装置に電気信号を送る。これによって、制御装
置は、燃料流量調整装置１０の現在の位置に関して、連
続的にアップディトする。

リンク装置１２は、ハウジング１６内に配置され、幾つ
かの部品、即ち、シャフト１８、フォロア・アーム２０
、セグメントギア２２、調整レバー２４、バックラッシ
ュ・スプリング２６及びスリーブ２８により構成されて
いる。

シャフト１８は、第１の端部３０と第２の端部３２を有
し、ハウジング１６内に回動可能に取り付けられている
。フォロア・アーム２０は、シャフト１８の第１の端部
３０に固定されている。後述するように、シャフト１８
の第２の端部３２には、セグメントギア２２と調整レバ
ー２４が取り付けられている。

セグメントギア２２は、略円筒形の中空体３６と、この
中空体３６から延在する第１のスプリングシート・アー
ム３８と、中空体３６に固定された第１のセグメント４
０、中空体３６の回りに回動可能に取り付けられた第２
のセグメント４２とを有する。二つのセグメント４０及
び４２の間の内部のチャンバ（図示しない）内には、ス
プリング（図示しない）が配置されており、スプリング
は、第２のセグメント４２が、第１のセグメント４０に
対して、第２の端部３２の回りを回動するように、第２
のセグメント４２を付勢している。

各々のセグメント４０又は４２は、それぞれ、リゾルバ
１４に取り付けられたギア４６と噛合する多数の歯を有
する。

調整レバー２４は、略円筒形の中空体４８を有し、その
中空体４８は、それを横切って延在する開口部５０を有
する。開口部５０は、シャフト１８の第２の端部３２を
貫通する貫通孔３４と一直線に配置するようになってい
る。ビン５２を開口部５０と貫通孔３４に挿通して、調
整レバー２４をシャフトＩ８に固定する。また、コツタ
ービン５４により、ピン５２が開口部５０及び貫通孔３
４から外れるのを防止している。

調整レバー２４は、アーム５６を有し、後述するように
、アーム５６には、目盛定めネジ５８が挿通して係合し
ている。調整レバー２４は、セグメントギア２２が、シ
ャフト１８の第２の端部３２から外れるのを防止してい
る。

ハウジング１６は、リゾルバ１４を収容する略円筒形の
開口部６０と、シャフトＩ８を収容する円筒形の第２の
開口部６２を有する。ハウジング１６の上面６６には、
セグメントギア２２の第１のスプリングシート・アーム
３８に接近して、第２のスプリングシート・アーム６４
が、ネジ６８で固定されている。

第２図に示すように、バックラッシュ・スプリング２６
の第１の端部７０は、第１のスプリングシート・アーム
３８に配置され、第２の端部７２は、第２のスプリング
シート・アーム６４に配置される。バックラッシュ・ス
プリング２６は、アームコ１７−７　ＰＨスヂールで作
られ、約４゜５±１ポンドのばね力と、０５４５±０．
０１．０インチの外径を有する。

スリーブ２８は、バックラッシュ・スプリング２６の外
径に適合する大きさの内径を有する。スリーブ２８は、
比較的薄い本体７４から成り、本体７４には、その長手
方向の軸線方向に沿って延在する多数のリブ７６が設け
られている。本体７４及びリブ７６は、フルオロシリコ
ーンのような耐熱性のエラストマー材料から作られてい
る。

第１図に示すように、動作中、燃料流微調整バルブ１０
は、ハウジング１６内及びその外に向かって、平行移動
する。フォロア・アーム２０は、燃料流量調整バルブ１
０を押し付けるシャフト１８とともに動き、ハウジング
１６内で回転する。シャフトＩ８の回動により、セグメ
ント４０及び４２が回転し、それによって、リゾルバ１
４のギア４６が回転する。セグメント４０及び４２は、
スプリングによって互いに付勢されているので、ギア４
６の歯は、セグメント４０及び４２の歯によって締め付
けられる。ギア４６の歯を締め付けることによって、セ
グメント４０及び４２の歯４４と、ギア４６の歯の間の
公差を最小にすることが出来る。バックラッシュ・スプ
リング２６は、その全ストローク中に、シャフト１８を
介して、燃料流量調整バルブ１０に抗して、フォロア・
アーム２０を付勢する。燃料流量調整バルブＩＯに当接
して付勢することによって、リンク装置１２のバックラ
ッシュが最小になる。

スリーブ２８のリブ７６は、スプリング２６の外径に対
する直径方向の締めしろ（１ｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）
を提供する。締めじろは、最小的０．００５インヂから
最大０．０６０インチまでの高さである。

スリーブ２８の軸線方向の長さは、バックラッシュ・ス
プリング２６の圧縮された最小の動作長さ（ｏｐｅｒａ
ｔｉｎｇ　Ｉｅｎｇｉｔｈ）よりも短い。最小の動作長
さは、第２図において点線７８で示す第１のスプリング
シート・アームによって示唆される。スリーブ２８は、
最小の動作長さ内で、できる限り多くのスプリングコイ
ルと接触する。バックラッシュ・スプリング２６に対す
るリブ７６の直径力向の締めじろは、バックラッシュ・
スプリング７６に当接して、バックラッシュ・スプリン
グ２６の隣接するコイル間でスリーブ２８の本体７４を
挟み込むのを防ぐ。

リブ７６は、局部的にスリーブ２８の堅さを増加させる
が、バックラッシュ・スプリング２６の曲げることによ
ってスリーブ２８の接合状態が悪くなる程、堅くはない
。リブの位置の内径は、広範囲な大きさのバックラッシ
ュ・スプリングに適用して、スプリング／スリーブ間の
接触力の変動を最小限にすることが出来る。バックラッ
シュ・スプリング２６は、スリーブ２８のリブ７６に接
触し、一般に、スリーブ２８の本体７４に接触していな
いので、挟み込みによるスリーブ２８への損傷の可能性
は最小限になる。

一方のスプリングシートが、他方のスプリングシートの
方へ、及び他方のスプリングシートから離れる方向に移
動するので、スリーブ２８の比較的薄い本体７４により
、バックラッシュ・スプリング２６の取り付は中、及び
接合中に、スリーブ２８をバックラッシュ・スプリング
２６に適合させることが出来る。スリーブ材料は可撓性
であるので、スリーブ２８を、バックラッシュ・スプリ
ング２６の自然な静的形状に適合させることができ、バ
ックラッシュ・スプリング２６がその動作範囲内で移動
するときに、スプリング機能に対する妨害を最小限にす
ることが出来る。円筒形のスリーブ２８は、その構成が
簡単であり、製造コストが安く、取り付けも簡単である
。

スリーブ２８は、振動領域によってスプリングコイルに
与えられるエネルギーの大部分を吸収する作用をする。

バックラッシュ・スプリング２６の振幅を全体的に減少
させることによって、対応するバックラッシュ・スプリ
ング２６の繰り返しの応力（ｃｙｃｌｉｃ　ｓｔｒｅｓ
ｓｉｎｇ）を減少させる。それによって、スプリングの
寿命が長くなり、より長い期間に渡って、燃料流量調整
バルブＩＯの位置に関する正確なフィードバックを制御
装置に送ることが出来る。

［発明の効果］上述したように、本発明によれば、燃料制御リンク装置
への振動領域の影響を少なくして、電子制御装置に、燃
料流量調整バルブの位置に関する正確なフィードバック
を供給することが出来る。

また、本発明によれば、リンク装置に使用するバックラ
ッシュ・スプリングへの振動領域の影響を少なくして、
スプリングの寿命を長くすることができ、それによって
、より長い期間に渡って、燃料流量調整バルブの位置に
関する正確なフィードバックを制御装置に供給すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による燃料制御リンク装置の部分分解
斜視図、第２図は、第１図のリンク装置の平面図である
。ＩＯ・・・燃料流量調整装置１２・・・リンク装置１４・・リゾレバ１６・・・ハウジング８・・・シャフト０・・・フォロア゛・アーム２・・・セグメント・アーム４・・・調整レバー６・・・プラッシュ・スプリング８・・・スリーブ］

Claims

【特許請求の範囲】

（１）フィードバック装置が、燃料流量調整バルブの位
置に関する情報を電子制御装置に供給できるように、燃
料流量調整バルブとフィードバック装置との間を接合す
る燃料制御リンク装置において、前記燃料流量調整バルブの位置を前記フィードバック装置に送る伝達手段と、前記リンク装置内のバックラッシュを最小にするために、前記燃料流量調整バルブに抗して前
記伝達手段を付勢するスプリングと、前記スプリングの
回りに配置するとともに、直径方向の締りばめを有し、振動領域によってス
プリング内で誘発される共鳴モードのエネルギーを吸収
するスリーブとから成る燃料制御リンク装置。
（２）前記スリーブが、前記スプリングの静的形状に適合するとともに、内径が前記スプリングの外径よりも大きい中
空体と、前記中空体の内径の長さ方向に沿って配置され、前記スプリング外径の締めしろとして作用す
る多数のリブとから成ることを特徴とする請求項１項に
記載のリンク装置。
（３）前記スリーブが、エラストマー材料から成ること
を特徴とする請求項２項に記載のリンク装置。
（４）前記スリーブの長さが、前記スプリングの最小の
動作長さよりも短いことを特徴とする請求項２項に記載
のリンク装置。
（５）前記スリーブの長さが、前記スプリングの最小の
動作長さよりも短いことを特徴とする請求項１項に記載
のリンク装置。
（６）スプリングに対する振動領域の作用を最小にする
装置において、前記スプリングの回りに配置するとともに、直径方向の締りばめを有するスリーブから成り、
該スリーブが、振動領域によってスプリング内で誘発さ
れる共鳴モードのエネルギーを吸収することを特徴とす
る装置。
（７）前記スリーブが、前記スプリングの静的形状に適合するとともに、内径が前記スプリングの外径よりも大きい中
空体と、前記中空体の内径の長さ方向に沿って配置され、前記スプリング外径の締めしろとして作用す
る多数のリブとから成ることを特徴とする請求項６項に
記載の装置。
（８）前記スリーブが、エラストマー材料から成ること
を特徴とする請求項７項に記載の装置。
（９）前記スリーブの長さが、前記スプリングの最小の
動作長さよりも短いことを特徴とする請求項７項に記載
の装置。
（１０）前記スリーブの長さが、前記スプリングの最小
の動作長さよりも短いことを特徴とする請求項６項に記
載の装置。