JPH0326830A - 振動インシュレータ装置 - Google Patents

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】 ［産業上の技術分野］ この発明は、燃料制御フィードバックシステムに関する
もので、特に、フィードバック系を振動より保護するた
めの振動減衰技術に関するものである。

［従来の技術］ ガスタービンエンジン中には、電子匍１御装置（ＥＥＣ
：以下「電子燃料制御装置コと称す）６こよって燃料を
制御するものがある。この電子燃料匍ｊ御装置は、燃料
制御系に設ける燃料制御弁１こ湘１御信号を供給する。

燃料制御弁は、このＩＩ御信号ζこ応じてガスタービン
エンジンへの燃料流量を調整する。

上記した燃料制御弁と電子制御装置の間１こ（ま、これ
らを接続するためのインターフエイス（ま必要である。

このインターフエイスＣよ、上記した燃料制御弁と電子
制御装置の接続して、燃料郵１御弁（こ制御信号を供給
するととも：こ、燃料闇１御弁の弁位置を示すフイード
ノくツク信号を電子節１御装置：こ供給する。このフイ
ーダノク・ノク信号１こより電子ＩＪ御装置は、燃料制
御弁の弁位置をフイードノくツク匍１御して、ガスター
ビンエンジンへの燃料供給量を高精度に制御する。

通常、このインターフエイスは、電子郡１御装置と燃料
制御井間に配設されたリンク機構６こよって構成されて
いる。このリンク機構Ｃ′！、燃料郡１御井の端部に取
り付けられたリンクと、このリンクの位置を検出してフ
ィードバック信号を発生する位置検出センサと、この位
置センサとリンク間に介在するギア機構によって構成さ
れている。この位置センサは、例えば、リゾルバによっ
て構成される。リゾルバには、ロータと、このロー夕に
付設されたギアとによって構成されている。リゾルノく
のギアは、ギア機構に連結され、このギア機構の回転位
置に応じて回転位置を変化させる。

この場合、リゾルバは、出力可変変換器として機能をし
ており、リンク位置に対応したロー夕の回転位置に応じ
て変化する弁位置検出信号をフィードバック信号として
、電子制御装置に供給する。

［発明の解決しようとする課題コ この種のガスタービンエンジンの燃料制御系には、種々
の振動が作用する。これらの振動の内、前記した位置セ
ンサの配設位置の共振周波数域の振動は、ロー夕のギア
及びギア機構に摩耗を生じさせる。ギア等の摩耗は、バ
ックラッシュを大きくするため、センサによる燃料制御
弁の弁位置検出精度が劣化して、燃刺のフイードノく・
７ク制御の精度を低下させる。この結果、ガスタービン
エンジンの回転数が、異常に高回転となったり、異常に
低下してエンジン停止となる危険を存して０る。

そこで、本発明の目的は、振動がセンサ配設部に作用し
た場合においても、電子制御装置による燃料制御弁のフ
ィートバック制御の精度を十分１こ高く維持すること力
咄来るようにすることにある。

また、本発明の、もう一つの目的は、燃料制御リンク機
構及びセンサにおける振動の影響を最小とすることの出
来る構造を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記及び上記以外の目的を達戊するために、本発明の第
一の構成によれば、／Ｘウジングの軸線と同一線上に軸
線設定して配設される装置を、前記ハウジング内におい
て支承するとともに、前記／％ウジングに入力される振
動エネルギを吸収して、前記装置の軸線の変位を抑制す
るインシュレータ装置において、 前記ハウジングの内周面と前記装置の外周面間に配設さ
れ、前記ハウシングに作用する放射方向の振動エネルギ
を吸収する第一の手段と、前記ハウジングと前記装置の
一側軸方向端部間に配設され、前記ｌ）ウジングに作用
する軸線方向の振動エネルギを吸収する第二の手段と、
前記ハウジングと前記装置の他側軸方向瑞部間に配設さ
れ、前記ハウジングに作用する軸線方向の振動エネルギ
を吸収する第三の手段とよって構成され、 前記第二及び第三の手段が相互に作用して前記装置に所
定の初期弾性負荷を付与するようにしたことを特徴とす
る振動インシュレータ装置が提供される。

なお、前記第三の手段が、前記装置を第二の手段に対し
てクランプする手段と、前記クランプ手段による前記装
置のクランプ時に生じる側方に向かう負荷を分散する手
段とを設けることが出来る。

また、前記の負荷分散手段が前記軸線を中心として配設
されたヨークを設けることも可能である。

さらに、前記ヨークを、基部と、該基部より延長形１戊
された一対の顎部とを有１〜、該顎部が、前Ｊ己軸線に
対（７で対称に配設ずることも出来る。

なお、前Ｓ己第三の手段が、６１記第二及び第三のの手
段に対する初期負荷状態を示す手段を設けることも可能
であり、また、前記第一の手段は、前記装置の上方に配
設された第−のリングと、前記装置の下方に記設された
第二のリングとによっ丁構成することも可能である。さ
らに、前記第二の手段は、断面視′ｒ字状に形成され、
Ｔ字基部は、ハウシングとの間に間隙を持て対向するよ
うに構成する，：．とも出来る。

またさらに、前記第一の手段に、金属製の支持リングを
設けることｔ，可能である。また面記装置のハ・シジン
グに対する角度変位を規制する手段を設けることも出来
る。

また、本発明の第二の構成によれば、ガスタービンエン
ジンへの燃料供給啜を制御する燃料制御弁を含む燃料制
御装置のハつシングの軸線２７同一・線上に軸線設定し
て配設されるとともに前記燃料制御弁と機械的な伝達機
構を介して接続された井位ＩＫ検出装置を、前記ハウシ
ング内において支承するとともに、前記ハウジングに人
力される振動エネルギを吸収しで、前記弁位置検出装置
の軸線の変位を抑制するインシュレ・一夕装置において
、前記ハウジングの内周面と前記井位置検出装置の外周
面間に配設され、前記ハウジングに作用する叙射方向の
振動丁一ネルギを吸収する第一の手段と、 前記ハウシングと鋪記弁位置検出袋置の−・側軸方向瑞
部間に配設され、前記ハウシングに作用する軸線方向の
振動ｙ．ネルギを吸奴する第二の手段と、 前記ハウジングと前記弁位置検出装置の他側軸方向端部
間に配設され、前記ハウシングに作用する軸線方向の振
動エネルギを吸収する第三の手段とよって構成され、 ］１１ｉ記第二及び第モー、の手段が相互に作用して前
記弁位置検出装置に所定の初１１Ｊｌ弾性負荷を付与す
るようにしたことを特徴とする振動インシｊレータ装置
が提供される。

「実　施　例１ 以下に、本発明の好適実施例を、添付する図面を参照し
ながら説明する。

第１−図は、本発明の実施例による燃料制御装置■２の
ハウシング１０を示している。このハウシング１０には
、リンク１４、リゾルバ等によって構威されろ泣置セン
サ１６及び燃ネ４制御井１８か収容されている。ハウシ
ング１−０には、第一の孔２０、第二の孔２２及び第三
の孔２４が形成されている。円筒状の第一の孔２０には
、位置センサ１−６か、収容されている。この第一の孔
２０に沿って、略矩形状のキー溝２６は形成されている
。略円筒状の第二の孔２２には、リンク｛４が収容され
ている。また、第三の孔２４には、燃料制御井１８が収
容されている。

リンク１４は、軸２８と、フｆロアアーム３０及びギア
機構３２によって構成されている。軸２８は、第二の孔
２２内に、回転可能に配設されており、第一の端部３４
と第二の福部３６とを有している。フＡ一ロアアーム３
０は、第一の端部３４１こ固定されている。−・方、軸
２８の第二の瑞部３６には、ギア機構３２が、軸の回転
に伴って同転ずるように連結されている。

第１図及び第４図に示すように、ギア機構３２は、略円
筒状の中空体３８と、この中空体３８に挿入されたスプ
リングシー１・部材４０と、バックラッシュ除去用の抑
圧スプリング４２と、第−のギ７４４と、第二のギア４
６とによって構成されている。この第ｌ二のギア４６は
、軸２８の第二の端部３６に対して回転可能に支持され
ている。また、第二のギア４６は、図示しないスプリン
グによって、第一のギア４４に対して軸２８の第二の端
部３６を中心にｔ目対回動ずるように構成されている。

各ギアには、それそれ複数のギア歯４８か形成されてお
り、これらのギア歯４８は、位置センザ１６に設けたギ
ア５０に噛合する。図示し，なスプリングの付勢力によ
って、第二のギアは、第一のギアに向かつて付勢されて
おり、第一及び第二のギアのギア歯間に、ギア５０のギ
ア歯５２を捕捉する。

位置センサ１６は、第一の孔２０内において中心軸線５
４に沿って配設されている。この位置センサ■６は、セ
ンサ軸５６を有しており、このセンサ軸５６は中心軸線
５４に沿って配設されている。位置センサ１６は、この
センサ軸５６の回転位置に応じて、燃料制御におけるフ
ィードバック信号として機能するセンサ出力を発生する
。センサ出力は、キー孔に配設された信号線５８を介し
て電子燃料制御装置ＥＥＣ　（図示せず）に供給される
。位置センサ１６には、板部材６０が設けられており、
この板部材６０は、ネジ６２により固定されている。板
部材６０には、舌片６４は、突出して形成されている。

位置センサ↓６は、第一の孔２０内において、振動減衰
機構によって、振動入力が最小となるように支持されて
いる。

振動減衰機構は、少なくとも一つの放射方向インシュレ
ー夕と、下側軸線方向減衰部材６６と、上側軸線方向イ
ンシュレータ６８とによって構成されている。　放射方
向インシュレー夕は、上部インシュレー夕７０と下側イ
ンシュレータ７２で構成されており、これらのインシュ
レー夕はバネレートを低く設定されており、ハウジング
に伝達されるリゾルバの軸線に対して直交する方向の振
動を減衰する。

第２図に示すように、下部インシュレータ７２は、リン
グ状で、かつ断面視Ｔ字状に形成されている。この下部
インシュレータ７２は、第一の孔２０の底部より略１／
３の高さ位置に形成された溝７４に嵌合している。Ｔ字
状に形成された下部インシュレータ７２は、Ｔ字基部に
上下の空隙７６は形成しており、放射方向の振動負荷入
力によってインシュレー夕に生じる膨山部は、この空隙
内に収容される。なお、この下部インシュレー夕は、例
えばエラストマのように弾性係数が小さく、耐久性に優
れた材料で形成することが望ましい。

第３図に示すように、上部インシュレー夕７０は、その
弾性係数を比較的低く設定されており、下部インシュレ
ー夕７２と同様に、ハウシングに軸線５４に直交する方
向の加振入力があった場合に、これを減衰する。上部イ
ンシュレータ７０は、溝７■内に収容される。この上部
インシュレータ７０は、断面視略矩形状の弾性リング７
８とこの弾性リングの外周に配設される金属リング８０
とによって構成され、金属リング８０には、第５図に示
すように、放射方向外向きに突出する一対の顎部８２が
設けられている。金属リング８０は、第ｌ図に示すよう
に、キー溝２６を横切って設けられ、その内周面に弾性
リング７８を支持している。前記の下部インシュレータ
７２と同様に、上部インシュレー夕の弾性リング７８は
、エラストマ等の低弾性係数の耐久性のある材料で形成
することが望ましい。なお、上部及び下部インシュレー
夕の構成材料としては、フルオロシリコン（ｆｌｕｏｒ
ｏｓｉｌｉｃｏｎｅ）等が特に好ましい。

第２図に示すように、下部軸線方向インシュレータ６６
は、第一の孔２０の底部８４と位置センサ１６の間に配
設されている。なお、第一の孔２０内には、センサの高
さ調整用にシム部材８８が、設けられており、このシム
部材８８によって、位置センサ１６の上面の高さが、第
一の孔の上端に一致するように配設高さが調整される。

下部軸線方向インシュレータ６６及び上部軸線方向イン
シュレータ６８は、それぞれ比較的低い弾性係数を有し
ており、軸線に平行な加振方向の加振入力を減衰する。

このため、この下部インシュレータ６６も、上下の放射
方向インシュレータ７０、７２と同様に、フルオロシリ
コン等のエラストマによって形成される。さらに、上部
軸線方向インシュレータ６８は、横方向の負荷を生じる
ことなく、位置センサ１６を第一の孔２０内に保持する
。

上部軸線方向インシュレータ６８は、第３図、第４図及
び第５図に示すように、支持ブラケット９０と、加圧ネ
ジ９２と、回転止めネジ部材９４及びヨーク９６によっ
て構威されている。ヨーク９６は、略Ｙ字状に形成され
、基部１００より延長形成された一対の顎部９８を有し
ている。各顎部９８は、下方に延長形成されたフランジ
１０２を有している。このフランジ１０２の下端部には
パッド↓０４が添着されている。パッド１０４は、好ま
しくは、エラストマ壽の比較的弾性係数が小さく、耐久
性のある材料で形成される。なお、パッド１　０　．４
の、形成材料としては、フルオロシリコン等が、特に望
ましい。基部｛００には、回転止めネシ部材９４が挿通
する貫通孔１０６が形成されている。なお、貫通孔１０
６の径は、これに貫通する回転止めネジ部材の外径より
も若干大きく形成され、この遊びによって、燃料制御に
おける公差を吸収することが出来るように構成される。

また、基部１００の上面には、加圧ネジ９２か嵌合する
円錐形状の凹部１０８が形成されている。

加圧ネジ９２は、上部のネジ部１１０と下部の大径部１
１２とを有している。この下部の大径部１１−２の下端
には、ボール１１４が固定取り付けされている。このボ
ーノレ１１４は、前Ｊ己したヨーク９６の円錐形状凹部
１０８に嵌入する。また、加圧ネジ９２のネジ部１１０
は、支持ブラケッ１・９０に係合する。

支持ブラケット９０は、ネジ孔１１８を貫通形威した上
側部１１６と、一対の支持脚１２０と、基部】、２２と
によって構成されている。基部１２２は、支持脚１．２
０とヨーク９６の基部１００の上側平面１２４間に介在
して、これらを接合している。

平而１２４には、円弧状の端部１２８を持つ放射方向溝
１２６が形成されている。この溝１２６は、位置センサ
１，６と緊密に接合され、センサの放射方向の動作を規
制する。また、舌片６４は、この放射方向溝１２６内に
嵌入する。なお、上記の構成において、平面１−２４は
、上下の軸線方向インシュレータ６８、６６に所定の初
期負荷を与えるためのゲージとして機能する。

基部１２２は、第一の孔２０に収容された位置センサ１
６を跨ぐ二つの部分１３０を有しており、これらの部分
１３０は、位置センサ１６を第一の孔２０内に保持する
。基部１２２には、一対の貫通孔１３２が形成されてお
り、この貫通孔に挿通するボルト｛５２によって支持ブ
ラケット９０はハウジングｌＯに固定されている。基部
１２２にはさらに、第３図に示すように、ロツカボタン
１３８の軸部】−３６が挿通する貫通孔１３６か形成さ
れている。ロツカボタン１３８は、円弧表面を持つ頭部
１４０を有しており、この頭部１４０は、回転止めネジ
部材９４と連関されている。

第３図に示すように、回転止めネジ部材９４は、ネシ軸
部１４２と、基部１４４と、大径部１４６とを有してお
り、大径部１４６には、前記したロツカボタン１３８の
頭部１４０が嵌人する凹部が形成されている。この回転
止めネシ部材９４は、ワッシャ１５０及び口ックナット
１５２によって、ヨーク９６にクランプされている。

振動減衰機構は、Ｊ：記のように下部軸線方向インシュ
レータ６６を第一の孔２０内に配設し、下部放射方向イ
ンシュレー夕７０をＩＲ７４内に収容した構成となって
いる。また、上部放射方向インシュレータ７０は、位置
センサ１６の上方に配設される。上部放射方向インシュ
レータ７０の金属リング８０に付設する顎部８２は、位
置センサ１６の上端を押圧して、これを第一の孔２０内
に保持するとともに、上部放射方向インシュレータを溝
７１内に保持する。位置センサ１６は、リング状の下部
放射方向インシュレータ７２に貫通して、第一の孔２０
の底部に配設された下部軸線方向インシュレータ６６に
当接している。

前述のように、位置センサ１６の出力用信号線５８は、
キー溝２Ｇに挿通されており、上部放射方向インシュレ
ータ７０の金属リング８０は、このキー溝２６を横断し
て配設されている。上部軸線方向インシュレータ６８は
、位置センサｔ６の上方に、貫通孔｛３２に係合する係
止ボルト１５２によって固定される。このとき、位置セ
ンサは、舌片６４を、溝１２６内に嵌大した状態で位置
決めされて、燃料制御弁の弁位置を検出する。

上部軸線方向インシュレータ６８のヨーク９６は、第４
図に示すように軸５４を中心に回動自在ろなっている。

加圧ネジ９２の締め込みによって位置センサ１６はフラ
ンジ１０２に付設したバッド１０４と下部軸線方向イン
シュレータ６６間で加圧される。なお、本実施例におい
て、位置センサ１６に付与する好適な加圧力は、約０．
００５インチ乃至０．００９インチの圧縮量となる加圧
力である。なお、本実施例においては、位置センサ１６
の上面が、面１２４と同一平面上に位置している場合に
は、上記の圧縮量及び加圧力となるように設定される。

上記の初期加圧量において、インシュレー夕の振動減衰
性能は、最大となり、インシュレー夕やパッド等の摩耗
は最小となる。

なお、位置センサ１６が、第一の孔２０に正しく挿入さ
れていない場合には、センサのハウジングとハウジング
１０または支持ブラケット９０の面１２４間に金属接触
を生じたり、ギア間の噛合不良を生じるが、本実施例に
おいては、ヨーク９６が側方への偏寄力を最小とするの
で、位置センサ■６の第一の孔２０に対する挿入不良は
、未然に防止される。

なお、放射方向インシュレー夕は、この中心位置調整を
正確に行うことによって、弾性変形時の断面形状が均一
化出来るほか、第一の孔２０への挿入も正確に出来、さ
らに、キア機構とセンサのギアのかみ合いも正確とする
ことが出来る。また、放射方向インシュレー夕の中心調
整を正確にすることによって、位置センサとハウジング
の金属部の干渉も未然に防止出来るものとなる。

［発明の効果コ 上記のように、本発明によれば、ガスタービンエンジン
の燃料制御装置におけるフィードバック系の位置センサ
における摩耗、疲労等を、振動減衰機構を用いて外部よ
り入力される振動を吸収、減衰することによって、最小
限とすることが出来る。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載した要件を満足するいかなる
！Ｒ成をも包含するものである。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は、本発明の好適実施例による燃料制御リンク機
構を含むガスタービンエンジンの燃料制御装置を一部切
り欠いて示す図、 第２図は、第Ｉ図の要部の拡大断面図、第３図は、第１
図の他の要部切り欠いて示す部分断面図、 第４図は、第１図の構成の一部を除去して示す平面図、 第５図は、第３図の５−５線断面図である。 ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ハウジングの軸線と同一線上に軸線設定して配設
   される装置を、前記ハウジング内において支承するとと
   もに、前記ハウジングに入力される振動エネルギを吸収
   して、前記装置の軸線の変位を抑制するインシュレータ
   装置において、前記ハウジングの内周面と前記装置の外
   周面間に配設され、前記ハウジングに作用する放射方向
   の振動エネルギを吸収する第一の手段と、 前記ハウジングと前記装置の一側軸方向端部間に配設さ
   れ、前記ハウジングに作用する軸線方向の振動エネルギ
   を吸収する第二の手段と、 前記ハウジングと前記装置の他側軸方向端部間に配設さ
   れ、前記ハウジングに作用する軸線方向の振動エネルギ
   を吸収する第三の手段とよって構成され、 前記第二及び第三の手段が相互に作用して前記装置に所
   定の初期弾性負荷を付与するようにしたことを特徴とす
   る振動インシュレータ装置。 （２）前記第三の手段が、前記装置を第二の手段に対し
   てクランプする手段と、前記クランプ手段による前記装
   置のクランプ時に生じる側方に向かう負荷を分散する手
   段とを有している請求項第１項に記載の振動インシュレ
   ータ装置。 （３）前記の負荷分散手段が前記軸線を中心として配設
   されたヨークを有している請求項第２項に記載の振動イ
   ンシュレータ装置。 （４）前記ヨークが、基部と、該基部より延長形成され
   た一対の顎部とを有し、該顎部が、前記軸線に対して対
   称に配設されていることを特徴とする請求項第３項に記
   載の振動インシュレータ装置。 （５）前記第三の手段が、前記第二及び第三のの手段に
   対する初期負荷状態を示す手段を有していることを特徴
   とする請求の範囲第１項の装置。 （６）前記第一の手段は、前記装置の上方に配設された
   第一のリングと、前記装置の下方に配設された第二のリ
   ングとによって構成されたことを特徴とする請求項第１
   項に記載の振動インシュレータ装置。 （７）前記第二の手段は、断面視Ｔ字状に形成され、Ｔ
   字基部は、ハウジングとの間に間隙を以て対向すること
   を特徴とする請求項第６項に記載の振動インシュレータ
   装置。 （８）前記第一の手段が、金属製の支持リングを有して
   いることを特徴とする請求項第６項に記載した振動イン
   シュレータ装置。 （９）前記装置のハウジングに対する角度変位を規制す
   る手段を有している請求項第１項乃至第５項のいずれか
   に記載した振動インシュレータ装置。 （１０）ガスタービンエンジンへの燃料供給量を制御す
   る燃料制御弁を含む燃料制御装置のハウジングの軸線と
   同一線上に軸線設定して配設されるとともに前記燃料制
   御弁と機械的な伝達機構を介して接続された弁位置検出
   装置を、前記ハウジング内において支承するとともに、
   前記ハウジングに入力される振動エネルギを吸収して、
   前記弁位置検出装置の軸線の変位を抑制するインシュレ
   ータ装置において、 前記ハウジングの内周面と前記弁位置検出装置の外周面
   間に配設され、前記ハウジングに作用する放射方向の振
   動エネルギを吸収する第一の手段と、 前記ハウジングと前記弁位置検出装置の一側軸方向端部
   間に配設され、前記ハウジングに作用する軸線方向の振
   動エネルギを吸収する第二の手段と、 前記ハウジングと前記弁位置検出装置の他側軸方向端部
   間に配設され、前記ハウジングに作用する軸線方向の振
   動エネルギを吸収する第三の手段とよって構成され、 前記第二及び第三の手段が相互に作用して前記弁位置検
   出装置に所定の初期弾性負荷を付与するようにしたこと
   を特徴とする振動インシュレータ装置。 （１１）前記第三の手段が、前記弁位置検出装置を第二
   の手段に対してクランプする手段と、前記クランプ手段
   による前記弁位置検出装置のクランプ時に生じる側方に
   向かう負荷を分散する手段とを有している請求項第１０
   項に記載の振動インシュレータ装置。 （１２）前記の負荷分散手段が前記軸線を中心として配
   設されたヨークを有している請求項第１１項に記載の振
   動インシュレータ装置。 （１３）前記ヨークが、基部と、該基部より延長形成さ
   れた一対の顎部とを有し、該顎部が、前記軸線に対して
   対称に配設されていることを特徴とする請求項第１２項
   に記載の振動インシュレータ装置。 （１４）前記第三の手段が、前記第二及び第三のの手段
   に対する初期負荷状態を示す手段を有していることを特
   徴とする請求の範囲第１０項の装置。 （１５）前記第一の手段は、前記弁位置検出装置の上方
   に配設された第一のリングと、前記弁位置検出装置の下
   方に配設された第二のリングとによって構成されたこと
   を特徴とする請求項第１０項に記載の振動インシュレー
   タ装置。 （１６）前記第二の手段は、断面視Ｔ字状に形成され、
   Ｔ字基部は、ハウジングとの間に間隙を以て対向するこ
   とを特徴とする請求項第１５項に記載の振動インシュレ
   ータ装置。（１７）前記第一の手段が、金属製の支持リ
   ングを有していることを特徴とする請求項第１５項に記
   載した振動インシュレータ装置。 （１８）前記装置のハウジングに対する角度変位を規制
   する手段を有している請求項第１０項乃至第１４項のい
   ずれかに記載した振動インシュレータ装置。