JPH02306898A - 飛行機エンジン推進機のブレードピッチ角の検出機構 - Google Patents
飛行機エンジン推進機のブレードピッチ角の検出機構Info
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- JPH02306898A JPH02306898A JP2115692A JP11569290A JPH02306898A JP H02306898 A JPH02306898 A JP H02306898A JP 2115692 A JP2115692 A JP 2115692A JP 11569290 A JP11569290 A JP 11569290A JP H02306898 A JPH02306898 A JP H02306898A
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- 239000000411 inducer Substances 0.000 claims abstract description 5
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/30—Blade pitch-changing mechanisms
- B64C11/301—Blade pitch-changing mechanisms characterised by blade position indicating means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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。
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、飛行機エンジン推進機のブレードピッチの検
出に係り、特に、推進機に電子／電気機械装置を採用す
ることなく、飛行機エンジン推進機のブレードピッチを
検出する機構に関する。
出に係り、特に、推進機に電子／電気機械装置を採用す
ることなく、飛行機エンジン推進機のブレードピッチを
検出する機構に関する。
飛行機エンジンの推進機は、ノ１ブに接続されている多
数のブレードから構成されている。その推進機の回転に
よって、気体がハブの回転面に垂直な方向に送られる。
数のブレードから構成されている。その推進機の回転に
よって、気体がハブの回転面に垂直な方向に送られる。
発生する推進機の推力は、推進機の回転速度とブレード
のピッチの関数である。
のピッチの関数である。
大底の型の飛行機エンジン推進機は、推進機の推力量を
変化させる間に最も効率的な推進回転速度が得られる様
に、推進機ブレードのピッチが調節可能な様になってい
る。
変化させる間に最も効率的な推進回転速度が得られる様
に、推進機ブレードのピッチが調節可能な様になってい
る。
推進機のブレードのピッチを調節するためには、ブレー
ドのピッチを常に測定する必要がある。
ドのピッチを常に測定する必要がある。
推進機のブレードのピッチを測定するために、リゾルバ
、ポテンショメータ等の多くの電子機器が高振動、高重
力加速度荷重、高温、及び動作中の推進機可動部品の潤
滑材である微細油ミストを受ける場所にある推進機に利
用されている。しかしんこれらの装置は、すべて、こわ
れ易い電子及び／若しくは電気機械装置を設置する必要
がある。
、ポテンショメータ等の多くの電子機器が高振動、高重
力加速度荷重、高温、及び動作中の推進機可動部品の潤
滑材である微細油ミストを受ける場所にある推進機に利
用されている。しかしんこれらの装置は、すべて、こわ
れ易い電子及び／若しくは電気機械装置を設置する必要
がある。
装置ξを頑強にし、推進機内側の悪環境に対して損傷を
受けないようにすることも可能であるが、その様にする
ことは非常に高価なものとなる。さらに、頑強の確実性
を保証するものらない。従って、作動中に主素子がこわ
れた場合を想定して、素子をバックアップする設計を行
う必要がある。
受けないようにすることも可能であるが、その様にする
ことは非常に高価なものとなる。さらに、頑強の確実性
を保証するものらない。従って、作動中に主素子がこわ
れた場合を想定して、素子をバックアップする設計を行
う必要がある。
これは、さらに高価なものとなる。
本発明の目的は、こわれ易い電子及び／若しくは電気機
械装置を推進機内に設置する必要のない信頼性の高いか
つ経済的な飛行機エンノンの推進機ブレード角測定装置
を提供することにある。
械装置を推進機内に設置する必要のない信頼性の高いか
つ経済的な飛行機エンノンの推進機ブレード角測定装置
を提供することにある。
〔課題を解決しようとするための手段及び作用〕本発明
によれば、飛行機エンジン推進機のブレードピッチが、
上記推進機に隣接している飛行機エンジン部分に配置さ
れた磁界一信号交換器によって発生される信号パルス間
の時間を測定することによって、求められる。パルス間
の時間は、上記推進機上の磁界変動誘導器の相対位置に
よって求められる。上記相対位置は、推進機ブレードに
対する機械的結合手段によって制御される。
によれば、飛行機エンジン推進機のブレードピッチが、
上記推進機に隣接している飛行機エンジン部分に配置さ
れた磁界一信号交換器によって発生される信号パルス間
の時間を測定することによって、求められる。パルス間
の時間は、上記推進機上の磁界変動誘導器の相対位置に
よって求められる。上記相対位置は、推進機ブレードに
対する機械的結合手段によって制御される。
第１図を参照する。二重推進プロップファンエンジン５
は、非回転部分６、フロント推進機８、及びアフト推進
機ＩＯから構成されている。フロント推進機８及びアフ
ト推進機ＩＯは、共通推進機軸１１回りに反対方向に回
転する。推進機の回転面（図示されていない）は、推進
機軸１１に垂直である。フロント推進機８は、フロント
ハブＩ４に取り付けられた多数のブレード１２から構成
されている。同様に、アフト推進機ＩＯは、アフトハブ
Ｉ８に取り付けられた多数のブレード！６から構成され
ている。
は、非回転部分６、フロント推進機８、及びアフト推進
機ＩＯから構成されている。フロント推進機８及びアフ
ト推進機ＩＯは、共通推進機軸１１回りに反対方向に回
転する。推進機の回転面（図示されていない）は、推進
機軸１１に垂直である。フロント推進機８は、フロント
ハブＩ４に取り付けられた多数のブレード１２から構成
されている。同様に、アフト推進機ＩＯは、アフトハブ
Ｉ８に取り付けられた多数のブレード！６から構成され
ている。
第２図において、ブレード１２は、そのブレード１２に
接続されている歯車箱（図示されていない）に接続され
ているピッチ制御シャフト２０によって制御されるピッ
チである。周知手段によるピッチ制御シャフト２０の回
転は、ブレード軸２１回りにブレード１２の回転を起こ
させる。他のブレードＩ２も、同様に回転させられ（図
示されていない）、すべてのブレード１２が常に同じピ
ッチ角にある。ブレード１２の回転変位は約１００度に
制限されている。
接続されている歯車箱（図示されていない）に接続され
ているピッチ制御シャフト２０によって制御されるピッ
チである。周知手段によるピッチ制御シャフト２０の回
転は、ブレード軸２１回りにブレード１２の回転を起こ
させる。他のブレードＩ２も、同様に回転させられ（図
示されていない）、すべてのブレード１２が常に同じピ
ッチ角にある。ブレード１２の回転変位は約１００度に
制限されている。
ブレード角シャフト２２は、直接ブレード１２に接続さ
れかつ整合されている、従って、ブレード軸２１は、直
接ブレード角シャフト２２の中心を通過する。全てのブ
レード１２が、常に同じピッチ角にあるので、フロント
推進機１４に対しては、唯一のブレード角シャフト２２
が必要とされる。
れかつ整合されている、従って、ブレード軸２１は、直
接ブレード角シャフト２２の中心を通過する。全てのブ
レード１２が、常に同じピッチ角にあるので、フロント
推進機１４に対しては、唯一のブレード角シャフト２２
が必要とされる。
ブレード角シャフト２２の端部に配置されたかさ歯車２
３は、ブレード１２がブレード軸２１回りに回転すると
きはいつでも、ピッチホイール２４を推進機軸１１回り
に回転せしめる。ピッチホイール２４の角度変位は、ブ
レードＩ２の角度変位に比例はしているが、同一ではな
い。上記比例は、ピッチホイール２４の歯数によって割
算されたかさ歯車２３の歯数に等しい。
３は、ブレード１２がブレード軸２１回りに回転すると
きはいつでも、ピッチホイール２４を推進機軸１１回り
に回転せしめる。ピッチホイール２４の角度変位は、ブ
レードＩ２の角度変位に比例はしているが、同一ではな
い。上記比例は、ピッチホイール２４の歯数によって割
算されたかさ歯車２３の歯数に等しい。
第３図を参照する。ピッチホイール２４は、固定ホイー
ル２７上の多数の固定タブすなわち歯２６とかみ合って
いる多数のピッチタブすなわち歯２５をａする。推進機
１４が回転すると、タブ２５．２６は推進！１１１＋１
回りに回転することによって円周−路を形成する。
ル２７上の多数の固定タブすなわち歯２６とかみ合って
いる多数のピッチタブすなわち歯２５をａする。推進機
１４が回転すると、タブ２５．２６は推進！１１１＋１
回りに回転することによって円周−路を形成する。
固定ホイール２７は、推進機１４に関して一定の角度変
位を維持し、ブレード１２のピッチ変化によって影響を
受けない。従って、ブレードＩ２がピッチを変化させる
と、ピッチタブ２５及び固定タブ２６間の円周路に沿う
距離（円周距離）もまた、変化する。すべての新しいブ
レード１２の角度変位に対して、ピッチタブ２５及び固
定タブ２６間に新しい相対的円周距離が存在する。
位を維持し、ブレード１２のピッチ変化によって影響を
受けない。従って、ブレードＩ２がピッチを変化させる
と、ピッチタブ２５及び固定タブ２６間の円周路に沿う
距離（円周距離）もまた、変化する。すべての新しいブ
レード１２の角度変位に対して、ピッチタブ２５及び固
定タブ２６間に新しい相対的円周距離が存在する。
例えば、コイル２８等の磁界一信号変換器が、プロップ
ファンエンジン５の非回転部に配置されている。コイル
２８は、コイル軸２９を持っている。そのコイル軸２９
は、タブ２５．２６によって作られる円周通路を通過す
る。
ファンエンジン５の非回転部に配置されている。コイル
２８は、コイル軸２９を持っている。そのコイル軸２９
は、タブ２５．２６によって作られる円周通路を通過す
る。
ピッチホイール２４及び固定ホイール２７は共に、磁界
変動誘導器として作用する様に、強磁性材料から作られ
ている。コイル２８は、タブ２５．２６に充分近接して
置かれている。その結果、コイル２８の中心にある磁界
性２８ａによって発生される磁界が、タブ２５．２６に
よって変動させられる。この磁界変動は、コイル２８に
交流電圧を発生させる。その交流電圧のパルスは、ブレ
ード１２のピッチを決めるために用いられる。
変動誘導器として作用する様に、強磁性材料から作られ
ている。コイル２８は、タブ２５．２６に充分近接して
置かれている。その結果、コイル２８の中心にある磁界
性２８ａによって発生される磁界が、タブ２５．２６に
よって変動させられる。この磁界変動は、コイル２８に
交流電圧を発生させる。その交流電圧のパルスは、ブレ
ード１２のピッチを決めるために用いられる。
コイル２８に係る電圧対時間のグラフ説明が、第４図に
示されている。ここで、グラフの水平軸は、時間を表し
、縦軸は電圧を表している。水平軸と交差する縦軸上の
点は、零ボルトに対応する。
示されている。ここで、グラフの水平軸は、時間を表し
、縦軸は電圧を表している。水平軸と交差する縦軸上の
点は、零ボルトに対応する。
波形３０は、水平軸を数回横切っている。負電圧から正
電圧に移行（正のクロスオーバ）することによって生ず
る水平軸を横切る波形３０の連続発生間の時間が、２個
の連続するタブ２５．２６がコイル軸２９を通過するの
に要する時間に対応する。さらに、ピッチタブ２５と固
定タブ２６の入れ替わりは、ピッチタブ２５によって発
生する正のクロスオーバの後に、常に固定タブ２６によ
って発生する正のクロスオーバが続き、固定タブ２６に
よって発生する正のクロスオーバの後に、常にピッチタ
ブ２５によって発生する正のクロスす−バが続くことを
保証する。
電圧に移行（正のクロスオーバ）することによって生ず
る水平軸を横切る波形３０の連続発生間の時間が、２個
の連続するタブ２５．２６がコイル軸２９を通過するの
に要する時間に対応する。さらに、ピッチタブ２５と固
定タブ２６の入れ替わりは、ピッチタブ２５によって発
生する正のクロスオーバの後に、常に固定タブ２６によ
って発生する正のクロスオーバが続き、固定タブ２６に
よって発生する正のクロスオーバの後に、常にピッチタ
ブ２５によって発生する正のクロスす−バが続くことを
保証する。
第４図において、時間ｊ＋、ｊｔ及びＬ３は、３つの連
続する正のクロスオーバ時間を表している。
続する正のクロスオーバ時間を表している。
ＴＡはｔ、からｔ、までの時間間隔である。かさ歯車２
３とピッチホイール２４の歯車比は、ピッチタブ２５が
決して固定タブ２６間の道程の半分以上進行しない様に
選ばれている。従って、時間間隔ＴＡは、時間間隔ＴＢ
よりら短いので、１＋及びり、での正のクロスオーバは
、コイル軸２９を横切る固定タブ２６に対応し、ａｔは
そのコイル軸を横切るピッチタブ２５の１つを表す。
３とピッチホイール２４の歯車比は、ピッチタブ２５が
決して固定タブ２６間の道程の半分以上進行しない様に
選ばれている。従って、時間間隔ＴＡは、時間間隔ＴＢ
よりら短いので、１＋及びり、での正のクロスオーバは
、コイル軸２９を横切る固定タブ２６に対応し、ａｔは
そのコイル軸を横切るピッチタブ２５の１つを表す。
ブレード１２のピッチは次の式によって与えられる。
ブレードピッチ＝Ｃ＊（（ＴＢ−ＴＡ）／ （ＴＢ＋Ｔ
Ａ）） ここで、Ｃは定数であり、その値は、かさ歯車の歯数の
歯数、ピッチホイールの歯数、並びにピッチタブ２５及
び固定タブ２６の数によって決まる。
Ａ）） ここで、Ｃは定数であり、その値は、かさ歯車の歯数の
歯数、ピッチホイールの歯数、並びにピッチタブ２５及
び固定タブ２６の数によって決まる。
ＴＡ及びＴＢは、ハブ１４の回転速度の変かと同じ割合
で変化するので、ハブ１４のいかなる回転速度に対して
も仔効である。
で変化するので、ハブ１４のいかなる回転速度に対して
も仔効である。
アフトハブ１８上のブレードＩ６のピッチを検出する機
構は、ピッチ角シヤフト３２、かさ歯車３３、ピッチホ
イール３４、及びコイル３８から構成されている。ブレ
ードＩ６は軸３１回りに回転する。その機構の作用は、
コイル３８がフロント推進機ハブ１４の部分であって、
誘導性結合器４２がコイル３８で発生された交流電圧信
号を非回転部６に伝送するためにしようされていること
を除いて、これまでに述べたものと同じである。
構は、ピッチ角シヤフト３２、かさ歯車３３、ピッチホ
イール３４、及びコイル３８から構成されている。ブレ
ードＩ６は軸３１回りに回転する。その機構の作用は、
コイル３８がフロント推進機ハブ１４の部分であって、
誘導性結合器４２がコイル３８で発生された交流電圧信
号を非回転部６に伝送するためにしようされていること
を除いて、これまでに述べたものと同じである。
さらに、フロントハブ８及びアフトハブ１０が反対方向
に回転するため、信号周波数が２倍になっている。
に回転するため、信号周波数が２倍になっている。
この発明は、二重推進機プロップファンジンに関して説
明されたが、往復機関あるいは変化するピッチブレード
を有する推進機を用いている他の型の飛行機エンジンに
対しても全く同じ様に作用する。飛行機エンジンにおい
て採用された推進機数は、この発明にとって重要なこと
ではない。
明されたが、往復機関あるいは変化するピッチブレード
を有する推進機を用いている他の型の飛行機エンジンに
対しても全く同じ様に作用する。飛行機エンジンにおい
て採用された推進機数は、この発明にとって重要なこと
ではない。
第４図の波形３０の局せい及び正確な物質は、（コイル
２８の巻線方向等の）外部パラメータを操作するか、磁
界変動を異なる型の信号に（例えば、電流信号）に変換
することによって、変えることができる。
２８の巻線方向等の）外部パラメータを操作するか、磁
界変動を異なる型の信号に（例えば、電流信号）に変換
することによって、変えることができる。
本発明のこの特定の実施例では、２個の連動する強磁性
ホイール２４．２７を用いて説明したが、本発明イカナ
ル強磁性物体の円周距離を変えることによっても実施さ
れ得る。この実施例では、コイル２８が磁気コアを持っ
ているが、本発明にとって特定の磁界源は重要ではない
。装置の種々の部分にうず電流を発生させるに充分な磁
界発生させるための外部電源を用いることによって、強
磁性料を採用することなく本発明を実施することができ
る。
ホイール２４．２７を用いて説明したが、本発明イカナ
ル強磁性物体の円周距離を変えることによっても実施さ
れ得る。この実施例では、コイル２８が磁気コアを持っ
ているが、本発明にとって特定の磁界源は重要ではない
。装置の種々の部分にうず電流を発生させるに充分な磁
界発生させるための外部電源を用いることによって、強
磁性料を採用することなく本発明を実施することができ
る。
本発明によれば、こわれ易い電子及び／若しくは電気機
械装置を推進機内に設置する必要がなく、信頼性の高い
かつ経済的な飛行機エンノンの推進機ブレード角測定装
置が得られる。
械装置を推進機内に設置する必要がなく、信頼性の高い
かつ経済的な飛行機エンノンの推進機ブレード角測定装
置が得られる。
５・・・二重推進プロペラファンエンジン１２．１６・
・・ブレード、 ２４・・・ピッチホイール２５．２６
・・・ピッチ歯、 ２７・・・固定ホイール２８・・・
コイル
・・ブレード、 ２４・・・ピッチホイール２５．２６
・・・ピッチ歯、 ２７・・・固定ホイール２８・・・
コイル
Claims (4)
- （１）磁界を発生する手段、 上記磁界の変動を引き起こすために推進機に設置されて
いるものであって、上記推進機の回転軸回りに回転する
第１及び第２磁界変動誘導器、上記磁界の変動に応答し
て、上記変動を表す信号を与えるためのものであって、
上記推進機に隣接するエンジン部に置かれた磁界一信号
変換器、及び ブレードのピッチ角の変化に応答して、上記第１及び第
２磁界変動誘導器の間の相対円周距離を変えるための機
械的結合手段、 から構成され、上記相対円周距離が、ブレードのピッチ
角の単調関数であり、それによって、上記変動が上記ブ
レードのピッチ角の単調関数として変化することを特徴
とする飛行機エンジン推進機のブレードピッチ角の検出
機構。 - （２）請求項（１）記載の機構において、上記磁界が磁
極片によって発生されることを特徴とするブレードピッ
チ角の検出機構。 - （３）請求項（１）記載の機構において、上記磁界変動
誘導器が、上記推進機と同軸に配置されている第１強磁
性ホイールと第２強磁性ホイールから成り、第１組の歯
が上記第１ホイールの円周回りに配置されかつ第２組の
歯が上記第２ホイールの円周回りに配置され、さらに、
上記第１組の歯が、第２組の歯とかみ合っていることを
特徴とするブレードピッチ角の検出機構。 - （４）請求項（１）記載の機構において、上記磁界一信
号変換器がコイルであることを特徴とするブレードピッ
チ角の検出機構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US345,938 | 1989-05-01 | ||
| US07/345,938 US4948337A (en) | 1989-05-01 | 1989-05-01 | Aircraft engine propulsor blade pitch sensing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306898A true JPH02306898A (ja) | 1990-12-20 |
Family
ID=23357184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2115692A Pending JPH02306898A (ja) | 1989-05-01 | 1990-05-01 | 飛行機エンジン推進機のブレードピッチ角の検出機構 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4948337A (ja) |
| EP (1) | EP0396496B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02306898A (ja) |
| BR (1) | BR9001992A (ja) |
| CA (1) | CA2015530C (ja) |
| DE (2) | DE69005020T2 (ja) |
| ES (1) | ES2018768A4 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015500933A (ja) * | 2011-11-24 | 2015-01-08 | イスパノ・シユイザ | 非接触作動による回転機械システム |
| JP2017008935A (ja) * | 2015-06-23 | 2017-01-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 相対位置の測定 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| GB2260821B (en) * | 1991-10-25 | 1995-01-04 | United Technologies Corp | Pitch change system |
| US5715162A (en) * | 1992-10-13 | 1998-02-03 | United Technologies Corporation | Correlative filter for a synchrophaser |
| US5865599A (en) * | 1997-03-11 | 1999-02-02 | United Technologies Corporation | System and process for direct blade angle measurement in propulsion systems |
| US9821901B2 (en) * | 2013-11-21 | 2017-11-21 | Pratt & Whitney Canada Corp. | System and method for electronic propeller blade angle position feedback |
| US10435140B2 (en) | 2016-08-17 | 2019-10-08 | Pratt & Whitney Canada Corp. | System and method for electronic propeller blade angle position feedback with angled pairs of teeth |
| US10486827B2 (en) | 2016-08-17 | 2019-11-26 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Apparatus and methods for aircraft propeller control |
| EP3354561A1 (en) | 2017-01-30 | 2018-08-01 | Ge Avio S.r.l. | System and method of locating feathering propeller blade angular position |
| US10577078B2 (en) | 2017-04-24 | 2020-03-03 | General Electric Company | Systems and methods for electronic measurement of propeller blade angle |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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