(57)【要約】【課題】液圧あるいは油圧エネルギーよりもむしろ電気エネルギーで作動する燃料流体噴射回路のための直接制御燃料バルブを提供する。【解決手段】バルブ胴体７に収容されたスライドバルブの位置を調節するための手段を備えていることを特徴とし、ブラシレス電気モーター５を備え、このモーター５が減速歯車アセンブリ４を回転駆動し、減速歯車アセンブリ４が入力シャフト１６とピニオンあるいは出力シャフト１７とを含み、スライドバルブ３が減速歯車アセンブリ出力ピニオン１７のスプラインに係合する歯付き部分１８を備えており、それによって、モーターが回転すると、スライドバルブが同様に回転する。【選択図】図２
2008025586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・燃料入口開口（１）、
・第１開口（２３）を備えたブッシング（２）、
・前記ブッシング内で回転軸のまわりを回転しかつ第２開口（１９）を備えているプラグ（３）、
・ブッシング（２）の第１開口（２３）とプラグの第２開口（１９）との重なり領域によって決まる開口断面を有する燃料出口、
を備えた燃料分配アセンブリと、
第１開口（２３）と第２開口（１９）との重なり領域の値を変化させるためにプラグの位置を調節する手段とを備えており、
プラグの位置を調節する手段が、前記分配アセンブリに連通するバルブ本体（７）に収容された次のようなブラシレス電気モーター（５）を備えており、
前記ブラシレス電気モーター（５）が、軸ＡＡ’のまわりを回転し、このモーターが、歯車減速装置アセンブリ（４）を駆動し、このアセンブリが、入力シャフト（１６）と、減速歯車アセンブリ（４）からの出力ピニオンあるいは出力シャフト（１７）とを備えており、それによって、モーター回転運動が、プラグの回転運動を駆動し、かつ、第１開口（２３）および第２開口（１９）の重なり領域を変化させ、燃料入口開口は、プラグの回転軸に垂直である一定断面を備えている、直接制御燃料バルブ。
【請求項２】
電気モーター（５）に、２つの切換可能な重複するステーター（９、１０）が嵌め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の燃料バルブ。
【請求項３】
モーターが、ローターの軸方向に沿って配置された平坦な側部を有する単一体ローター（１１）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料バルブ。
【請求項４】
モーター（５）が、そのモーターの角位置を得るための手段（２８、２９）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料バルブ。
【請求項５】
角位置を得るための手段が、ローターの平坦な側部のそれぞれに配置された磁石（２９）とホール効果センサー（２８）とからなることを特徴とする請求項４に記載の燃料バルブ。
【請求項６】
胴体（７）が、軸方向ＡＡ’に沿った頂部から底部の方へ進んで、まず頂部端（３６）、その後に上方中央部（３７）、下方中央部（３８）および底部端（４９）からなり、頂部端（３６）が、モーター（５）を含んでいる上方中央部（３７）を密封する上部ベアリングブロック支持体（４３）に嵌め込まれており、下方中央部（３８）が、減速歯車（４）と底部端とを収容しており、そこに、燃料分配アセンブリが密封状態で嵌められていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項７】
上部ベアリングブロック支持体（４３）に、モーター（５）のローター（１１）の軸の上端を案内するベアリング（１４）が嵌め込まれ、この軸の下端が、胴体（７）の下方中央部（３８）に収容された中間ベアリングブロック支持体（３０）のベアリング（１５）の中に嵌め込まれていることを特徴とする請求項６に記載のバルブ。
【請求項８】
モーター（５）のローター（１１）の軸の頂部端および底部端の案内ベアリング（１４、１５）に軸方向スラストを加えるための手段（３９）が設けられていることを特徴とする請求項７に記載のバルブ。
【請求項９】
中間ベアリングブロック支持体（３０）もまた、減速歯車（４）のピニオンあるいは軸の上端を案内する一組のベアリング（４５、４７）を収容しており、これらのピニオンの下端が、ベアリングブロック支持体（４８）に収容されたベアリング（５４、３５）の中に案内されることを特徴とする請求項７に記載のバルブ。
【請求項１０】
減速歯車が、クリアランス減少手段（５０、５３）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１１】
プラグ（３）が、ブッシング（２）とプラグ（３）との間に配置されたベアリング（２４）のブッシング（２）に組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１２】
ブッシング（２）の外側に円筒状ベアリング（６０、６１）があり、その一方（６０）が胴体（７）に近く、その他方（６１）が胴体（７）から遠く、胴体から遠いベアリング（６１）が、胴体に近いベアリング（６０）よりも小さい直径を有することを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１３】
ボールスラストベアリング（５７）が、ブッシング（２）に接して軸方向ＡＡ’にあるプラグ（３）を支持することを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１４】
プラグ（３）が、下部ベアリングの支持体（４８）に収容されたストッパ（５５、６６）に接して停止するように設計されたスラストベアリング（５２）を装備することを特徴とする請求項９に記載のバルブ。
【請求項１５】
モーター（５）のトルクが、数ミリニュートンメートルであり、減速歯車（４）を介して１５〜２０デカニュートンメートルのトルクが生じることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１６】
ローターの位置を検知する手段（２８）が、モーターのステーター巻線（９、１０）の切換手段と、プラグ（３）の位置を検知する手段とに連結されていることを特徴とする請求項４に記載のバルブ。
【請求項１７】
プラグ（３）の開口（２３）が、プラグ（３）の外壁に切り抜かれたスリットから構成され、その開口が、プラグの回転軸について回転対称であることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１８】
各スリットは、プラグの回転軸に垂直な基準平面までの距離が、プラグ軸のまわりの角度回転の値に対して指数関数的に増大する縁部を有していることを特徴とする請求項１７に記載のバルブ。
【請求項１９】
差込み式の電気コネクター（８）を備えていることを特徴とする請求項１６に記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボジェットへの、より一般的には航空機エンジンへの燃料噴射回路のための燃料バルブに関するものである。このバルブは、航空機エンジンの噴射器の方に向けられた燃料流を制御するためのサーボ制御ループの中に挿入されるようになっている。
【背景技術】
【０００２】
燃料バルブは、最新の技術分野において周知であり、また、燃料通路の断面積を調節することができ、したがってエンジンの方へ向かう流量を加減することができる。たとえば、この種のバルブは、サム（ＳＡＭＭ）（ソシエテ  ドゥアプリカシオン  デ  マシーヌ  モトリス（Ｓｏｃｉｅｔｅ  ｄ’Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｄｅｓ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ  Ｍｏｔｒｉｃｅｓ））に付与された、航空機のサーボ制御のための油圧分配器に関するフランス特許第２７４７１７４号で既知である。この特許に記載されたバルブ型の分配器には、胴体に収容されて固定されたブッシングの中に回転自在に取り付けられたプラグが備わっている。この胴体には、そのプラグとそのブッシングとの間に環状要素が挿入されている。このプラグには、それが回転自在であるブッシングにおける開口に多かれ少なかれ重なる開口がある。このプラグを回転させることで燃料通路の断面積が調節され、それゆえ、燃料の流量が調節される。電気油圧式サーボ制御送出ポンプによって制御されるバルブでは、プラグは、調節流体が加圧燃料からなる油圧調節装置によって回転させられる。
【０００３】
この種の燃料バルブの利点については周知であり、また、とりわけ、それが使用されてきた年数を考慮してその信頼性を実証する必要は今やまったくない。しかしながら、電気油圧式サーボ制御送出ポンプによって調節されるバルブには欠点がある。それはとりわけ、特に調節制御装置は流量がその最低レベルにあるときに作動しなければならないという事実に起因して、調節制御装置に供給を行うために、ポンプにより多くの燃料が必要であるからである。このような大きすぎるポンプ、燃料の重量および各調節装置は重量の点で不経済である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの装置は、燃料が汚染されており、故障のおそれが増すと、焼け付くことになるかもしれない。航空機が高高度にあるときに調節装置における燃料凍結のおそれを避けるために、燃料は、それがその調節装置に入るようになる前に加熱しなければならない。したがって、調節装置のための充分な流量を維持するためにそのポンプが必要以上に大きくされると、その燃料を加熱するための熱交換器は、その重量が増すような寸法に作らなければならない。そのバルブは、航空機エンジンが始動することを意味する加圧を受けない限り、試験することができない。結局、バルブを交換するときには、異物がバルブに入るのを防止するために、作業場において特別な注意が必要になるが、このことは、バルブをライン（現場）で迅速に交換することができないことを実際には意味している。
【０００５】
１９７１年１２月１５日に出願された米国特許出願第２０８２４９号を優先権主張の基礎にして１９７２年９月１３日に出願されたフランス特許出願第７２  ３２４１１号には、球状の栓２０が記載されている。この栓２０は、貫通シリンダーが形成されている球からなる。
【０００６】
バルブ本体１２の外側に配置されたエンジン８４によって、モーター軸８６、本体１２の外部における減速歯車、および出力ピニオン７８を介して、栓２０が回転駆動される。出力ピニオン７８は、その栓に連結された歯付きセクタ６０に係合する。その液体がバルブを通り抜ける通路は、その栓の回転軸に垂直な平面に配置された管路に沿う軌道に従っている。このバルブの外側は、シール２６、２８およびテフロン（登録商標）付加部３０によって密封されている。
【０００７】
圧力が可動部に印加されない限り、互いに関して動く２つの部分の間に密封を行うことができず、これによって、その可動部においていっそう大きいトルクが必要になるということは周知である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るバルブは、液圧あるいは油圧エネルギーよりもむしろ電気エネルギーで作動する。
【０００９】
したがって、故障が引き起こされる燃料汚染のおそれが今やまったくないうえ、燃料加熱の必要もまったくなく、これにより、交換器の重量は減りかつ本発明に係る装置の信頼性が全体的に改善される。駆動ベクトルとしての燃料を排除すると、バルブ調節装置によって達成される機能のために必要な重量を減らすことができ、したがって、ターボジェットの重量を減らすことができる。重量の減少は、ターボジェット燃料回路におけるポンプ装置の寸法をいっそう小さくすることによっても達成される。上で言及したように、この寸法は、ターボジェットがきわめて低い速度で作働状態にあり、それゆえ、ポンプによって低流量が出力されるときに、油圧式サブアセンブリが作動するのに必要な流量に左右される。それゆえ、本発明によるバルブを駆動するのに必要などのような流れも無いことは、そのポンプ装置の大きさを重量の点で改善することができる。したがって、そのターボジェット全体の重量は減少する。本発明に係るバルブは、それがターボジェットの点火流量を正確に出力（排出）するように、あるいは、そのジェットエンジンにたとえば空軍機のエンジンのような加熱装置があるときには燃料がバルブを通過する前であっても加熱流量を正確に出力するように、あらかじめ調節することができる。その結果、そのターボジェットの性能は、容量および点火速度の点でいちじるしく改善される。本発明に係るバルブは、どのような油圧エネルギーも入力することなく試験することができるが、これは、そのターボジェットを回転させる必要なく試験することができるということを意味する。それゆえ、そのターボジェットの維持管理はきわめて大きく改善される。結局、上記のように、本発明に係るバルブは、そのジェットを始動させる必要なく、交換しかつ試験することができるので、本発明に係るバルブはライン交換可能な要素になる。
【００１０】
要するに、本発明に係るバルブは、使用および修理の点で利用可能性がより良好であり、より安全かつ信頼性がよりよく、維持管理費および所有費がより低く、維持管理が改善され、性能が改善され、さらにバルブ制御機能の重量がより低く、またよりコンパクトである。
【００１１】
本発明によれば、バルブは、電気モーターアセンブリと大きい減速比のある歯車減速装置とを用いて制御されるが、電気モーターの出力シャフトは、その減速歯車の一方端部に入力されており、その減速歯車の出力によって、歯車装置を通して分配器プラグの位置とその分配器とが制御される。要するに、本発明は、電気直接制御の備わった燃料バルブに関するものであり、
・燃料入口開口、
・第１開口を備えたブッシング、
・第２開口を備える、ブッシング内の可動プラグ、
・ブッシングの第１開口とプラグの第２開口との重なり領域によって決まる開口断面を有する燃料出口、
を備えた燃料分配アセンブリと、
−第１開口と第２開口との重なり領域の値を変化させるためにプラグの位置を調節する手段とを備えており、
プラグの位置を調節する手段が、前記燃料分配アセンブリに連通するバルブ本体に収容された次のようなブラシレス電気モーターを備えており、
ブラシレス電気モーターが、軸ＡＡ’のまわりを回転し、このモーターが、歯車減速装置アセンブリを駆動し、このアセンブリが、入力シャフトと、減速歯車アセンブリからの出力ピニオンあるいは出力シャフトとを備えており、それによって、モーター回転運動が、プラグの運動を駆動し、かつ、第１開口および第２開口の重なり領域を変化させる。
【００１２】
その燃料入口開口は、一定面積を有する断面により作られており、かつ、そのプラグの回転軸に垂直である。したがって、その燃料入口は、そのプラグの回転軸に平行である。その結果、開口が、プラグの軸に心合わせされたプラグの円筒状壁部に位置することになる。それゆえ、燃料出力（出口）はプラグの軸に垂直である。
【００１３】
開口は壁におけるいくつかの孔あるいはスリットから構成することができることに留意すべきである。そのプラグ開口を形成するように組み合わされる、プラグにおけるすべての孔は、そのプラグの回転軸に関してその開口の回転対称性を満たすようにされているのが好ましい。
【００１４】
ブッシングにおける開口についても同様のことが当てはまる。それゆえ、一般に、少なくとも２つの開口があるであろう。
【００１５】
次のような例では、モーターは回転モーターであり、プラグが回転プラグであるが、モーターがプラグを軸方向運動あるいは回転運動させる軸方向運動のモーターであってはいけない理由はない。このモーターは、操作がいっそう安全であるように、重複したステーターが装備されているのが好ましい。モーターのローターは、ローター軸に平行な側面、たとえば六角形断面あるいは八角形断面の６つあるいは８つの側面を有する単一体のローターであるのが好ましい。モーターには、そのローターの軸まわりの角位置をいつでも決定する手段が装備されているのが好ましく、たとえば、これは、それぞれの側に配置され、磁束が１個あるいは数個のホール効果センサーを介して送られる信号を変化させる磁石であり、ホール効果センサーは、たとえばその磁石と同じ高さで軸方向に据え付けられている。
【００１６】
分配アセンブリと連通するバルブ本体に収容されたステーターモーターおよびローターは、高温の加圧燃料の中に浸されており、プラグとモーターとの間の密封漏れの問題を取り除く。
【００１７】
本発明の他の利点および特徴は、添付された図面に関して、本発明の例示的実施形態の詳細な説明を読むことで、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下の説明において、同様の機能の備わった要素には同様の符号が付されている。図１によれば、本発明に係るバルブには、燃料入口１とブッシング２とが嵌め込まれており、ブッシング２の内側には、図１に示されていない開口が形成され、プラグ３が回転自在に嵌め込まれている。プラグ３は、大きい減速比の備わった歯車減速装置４によって回転する。この歯車減速装置はそれ自体、重複した（冗長な）電気モーターアセンブリ５によって回転するように駆動される。重複した手段である電気モーター５には、２つのステーターが設けられ、たとえば電源異常あるいは他種類の異常の場合にその一方のステーターから他方のステーターへ切り換わることができるであろう。モーター５には、モーター５の位置に関する情報、それゆえプラグに関する情報をすべての時点でもたらすための位置決めセンサー６が備わっている。モーター５と減速歯車４のアセンブリは胴体７の内部に収容されている。胴体７には、図１に示さない手段が設けられており、この手段によって、第１にブッシング２がその胴体の上に密封（シール）状態に固定され、第２に電気モーターのための複数の差込み式電力供給コネクター８がその胴体の上に密封状態に固定されている。差込み式コネクター８は、第１モーターステーターおよび第２モーターステーターに電力を供給するために必要なコネクターが備わっているという意味で重複している。差込み式コネクターには、後に述べるモーター位置信号を発生させることのできるプリント回路のために必要な接続もまた備わっている。図１に示された諸要素は、本発明に係るバルブを通る長手方向断面図である図２にいっそう詳しく示されている。
【００１９】
図２によれば、たとえばアルミニウム合金などの軽合金から作ることのできる胴体７には、胴体７の軸方向ＡＡ’において頂部から底部まで進む次のような構成要素が備わっている。それらは、まず頂部端３６、上方中央部３７、下方中央部３８および底部端４９である。上方中央部３７および下方中央部３８には、モーター５および減速歯車４がそれぞれ収容されている。
【００２０】
上部端３６によって、たとえばチタンあるいはチタン合金などの硬質金属から作られたベアリングブロック支持体４３が保持されている。ベアリングブロック支持体としての機能とは別に、ベアリングブロック支持体４３は、前記胴体の内側に配置されたＯリングと協働して、燃料シール部を形成する。
【００２１】
胴体７の下部端４９には、分配器のブッシング２が含まれている。ブッシング２と胴体７との密封は、前記ＡＡ’軸に垂直な平面に配置されたＯリングによってなされている。
【００２２】
胴体７とブッシング２との密封は、バルブ本体の内側と外側との間の密封を指す。しかしながら、本質的にブッシング２とプラグ３とが備わっている分配アセンブリと、減速モーターアセンブリが含まれている胴体７とは、まったく密封されていない。これによる有利な特性は、回転シール部の存在によって漏れの問題が防止されることである。
【００２３】
上記のように、モーター５はブラシレス直流モーターである。このモーターには、胴体７の上方中央部に３７における孔４１に摺動自在に取り付けられた重複する２つのステーター９および１０が備わっている。ステーター９および１０は、位置決めされて、スペーサー４４によって互いから分離されている。スペーサー４４は、せん孔４１に当接して径方向仕切りの内側に向かって突出する環状仕切りから形成されている。
【００２４】
この径方向仕切りによって、ステーター巻線９および１０の間における隔離が形成されている。
【００２５】
スペーサー４４は、後に説明する中間ベアリングブロック支持体３０のめくら穴に少なくとも一部が収容された軸方向ばね３４によって軸方向に当接した状態に保持されている。２つのステーター９および１０は、ピンによって互いに関して一致した状態に置かれている。
【００２６】
電力がコネクター８からステーター９および１０の巻線へ送られる電気的交差部は、部分４６に形成された穴の中に注ぎ込まれたガラスビーズ１３からなる胴体７の２つの密封交差部１３を介して作られている。
【００２７】
この部分４６は、前記ＡＡ’軸に垂直な軸のあるせん孔外側胴体７に取り付けられている。その密封は、Ｏリング２５を用いることでなされており、部分４６は、鋼から作られているのが好ましく、ねじによって取り付けられている。
【００２８】
モーター５には、単一体のローター１１も備わっている。このローターには八角形を形成する平坦な８つの側部があり、これらの側部の平坦面は前記ＡＡ’軸に平行である。ローター１１のブレードを形成する磁石６５は、８つの側部のそれぞれの上に固定されている。これらの磁石は、接着、研削および締まりばめ（で嵌合）されているのが好ましい。これらの磁石は、その重量を軽くするために、たとえばサマリウムコバルトなどの希土類から作られているのが好ましい。ローター軸は胴体の前記ＡＡ’軸に心合わせされている。ローター軸の上部はベアリングブロック支持体４３の中に圧着（クリンプ）されたボールベアリング１４の中に締まりばめされている。切換（スイッチング）用および検知用磁石２９もまた、このローターの前記上部に近いローターにおける８つの平坦面のそれぞれに固定されている。ローター１１の軸における下部は、中間ベアリングブロック支持体３０の中に圧着されたボールベアリング１５の中に締まりばめされている。ローター軸１１のベアリング１４および１５は、これらのベアリングの内側リングに軸方向スラストを加えるスラストばね３９によって加圧される。この圧力によって変動（ディファレンシャル）クリアランスが減少し、かつ、温度差によって生じる変動クリアランスが補正される。
【００２９】
モーターによって、プラグ３が減速歯車アセンブリ４を通して駆動される。減速歯車４には直歯のピニオン（小歯車）がある。減速歯車４には３つの減速段階があり、それらのうち初めの２つはクリアランスの補正（補償）のために用いられる。
【００３０】
ローター軸の下端におけるベアリング１５に加えて、中間ベアリングブロック支持体３０には、減速歯車のピニオンあるいは軸の上端が案内されるベアリング４５、４７が収容されている。これらのピニオンあるいは歯車軸の下端は下部ベアリングブロック支持体４８に収容されたベアリング５４、３５によって案内される。
【００３１】
減速歯車の第３段階では、ベアリング４７および３５によって案内された２つのピニオン１７によって、プラグ３に固定された歯付きセクタ１８が駆動される。
【００３２】
クリアランスを補正するように設計された弾性要素５０、５３によって、第２減速段階および第３減速段階を形成する歯車同士あるいはセクタ同士の間におけるクリアランスは、既知の方法で減らされる。
【００３３】
中間ベアリングブロック支持体３０および下部ベアリングブロック支持体４８は、このような目的のために胴体７の下方中央部３８に設けられた凹所に収容されたアルミニウム部品である。後に説明されるように、支持体４８にも、プラグ３の移動を制限するための弾性ストッパが収容されている。
【００３４】
全てのピニオン案内ベアリングは、ベアリングブロック支持体３０および４８におけるボールによって圧着されている。
【００３５】
図３に示されているように、プラグ３の雄スプラインにねじによって固定されたストッパ５２は、下部ベアリング支持体４８に収容されかつ可動ピン、保持用ナットおよび弾性ワッシャーによって形成された弾性ストッパ５５、５６に接触することで、プラグ３の角運動の範囲が定められる。
【００３６】
ブッシング２およびプラグ３からなる液圧式分配アセンブリは、ねじ２１を用いて、胴体７の下端４９にねじ止めされている。プラグ３は、ブッシング２およびプラグ３の間に挿入されたニードルベアリング２４によって心合わせされているのが好ましい。プラグ３は、プラグ３とブッシング２との間の摩擦トルクを減らすために、ボールスラストベアリング５７によって軸方向の位置に保持されているのが好ましい。ブッシングは、図示しない受入キャビティを含むように設計されているのが好ましい。このような受入部は、ブッシング２における２つの外側円筒状ベアリング（支承部）６０、６１の組によって作られている。これらのベアリングにはＯリング６３が取り付けられている。好ましくは、接続キャビティの中へもっとも遠く先まで貫通しているベアリング６１は、胴体７にいっそう近く配置されかつ最後に挿入されるベアリング６０よりも直径が小さい。このようにして、受入キャビティは、Ｏリング６３を損なうおそれがまったくなしに、組み立てることができる。
【００３７】
燃料は、プラグの軸ＡＡ’について対称にブッシング２に設けられた指数関数形状の２つのスリット２３によって分配される。プラグ３には２つの三角形スリット１９がある。燃料通路の断面は、これらのスリット１９および２３の重なり領域の関数である。
【００３８】
ブッシング２における指数関数形スリット２３の形状は図４に示されている。このスリットの形状は、横座標がプラグ３の軸についての回転角の値を示し、縦座標ＹがＡＡ’軸に垂直なスリット２３の対称面から測定されたスリットの長さの値を示すグラフの形態で示されている。指数関数形に形成された開口２３があることの利点は、位置決め誤差による相対流量誤差を一定に維持することができるということである。
【００３９】
スリットが電食によって作られ、また、ブッシング２およびプラグ３がステンレス鋼のベアリング鋼から作られているのが好ましい。
【００４０】
例で示され、スリットの対称面である、プラグの中心線に垂直な基準面と、そのスリットの端との距離が、円弧状セクタの大部分にわたり開口の円弧状セクタの値とともに指数関数的に増大するので、このスリットは指数関数形と称されている。図４に示された例では、開口２３は、０°と５８°との間で指数関数形であり、５８°と６０°との間で長方形である。
【００４１】
切換用および検知用磁石２９と同様な水準で軸方向に配置されたホール効果センサー２８からは、このセンサーにもっとも近い磁石２９の相対位置とともに変化する信号が送り出される。ローター１１における８つの面のそれぞれに配置された８つの磁石２９に関連した３つのセンサー２８の組によって、２４個のモーター位置が決められる。したがって、モーターの位置は、３６０°／２４°＝１５°内で分かる。モーターとプラグの減速比Ｎが既知であるとすると、そのプラグの位置は１５°／Ｎ内で分かる。たとえば、Ｎが５００〜１０００の間にあれば、そのプラグの位置は０．０１５°〜０．０３°の精度で分かる。したがって、プラグの絶対位置決め精度は、一定であり、知ることのできるモーターの位置の数と、一定である減速比とだけに左右される。プラグの位置決め誤差の絶対値が一定であるこれらの条件下では、開口の指数関数的形状は、燃料流量における相対誤差が一定に維持されるということを意味している。センサー２８は、燃料を含む胴体７の一部の外側に配置される。これらのセンサーは、後方のベアリング支持体４３によって保護されている。それらは、センサープリント回路２２の上に取り付けられる。
【００４２】
カバー４０によって、上部ベアリング支持体４３を収容するための胴体７の上部区画と、ホール効果センサー２８を支持するための回路２２とが密閉されている。上方部３６および上方中央部３７において胴体７の外側に固定された別のカバー４２によって、プラグ８と回路ピン２２とステーター巻線９および１０との間の電気的接続が閉じ込められている。
【００４３】
本発明に係る装置の動作はこれから説明される。
【００４４】
モーター５の位置によって、プラグ３の位置が減速歯車４を介して決められる。上記のように、モーターの位置が１５°内にあるということを知れば、大きい減速歯車比のために、プラグ位置の精度が１００分の１度程度で可能になる。このような減速歯車と、ボールスラストベアリングの系統的な使用とによれば、摩擦は低く、また、バルブを励起するのに必要な電力は５ワットよりも小さい。
【００４５】
モーター５のローターについての位置情報は、磁石２９とセンサー２８とから知られ、また、作動しているステーター９あるいは１０の巻線の切換を制御するのに充分である。したがって、同様のセンサーを用いて、ステーター巻線の切換機能を達成することができるとともに、プラグ位置を決めることができる。その結果、これらのセンサーは、作動しているステーター９および１０の巻線を切り換えるための図示しない手段と、燃料流量調節ループに用いられるプラグ３の位置を検知するためのやはり図示しない手段とに連結される。
【００４６】
モーターの電力供給が中断すると、プラグはそれが切断時にあったときの位置に維持される。これは、分配される燃料の流量による反力で引き起こされるトルクが次の抵抗トルクの合計よりも小さいという事実による。
【００４７】
・減速歯車モーターの乾燥摩擦トルク、
・その減速歯車の弾性クリアランス補正手段５０、５３によるトルク、
・モーターヒステリシスによる鉄損に起因するトルク。
【００４８】
制御がなくなってもプラグの位置を不変のまま維持するというこのような容易さは、制御がなくなってもエンジンへの供給の不連続性が起きないので、きわめて重要である。
【００４９】
別の安全面は、プラグに利用できる高いモータートルク値によっている。モータートルクは低い値である（数ミリニュートンメートルのオーダー）ものの、大きい減速比によってプラグで１５〜２０デカニュートンメートルのトルクを利用することができる。このトルクは、ブッシングとプラグとの間に導入されるかもしれないどのような金属粉をも取り去るのに充分である。したがって、どのような金属粉もバルブの動作を妨害することができないであろう。
【００５０】
最後に、モーターがブラシレスであるので、ローターに配されたブラシとコレクターとの間の接触による問題はすべて防止される。したがって、これにより、バルブの動作の安全性と信頼性とが増大する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の概略説明を示す。
【図２】図１に示されたバルブ状の例示的実施形態における長手方向断面を示す。
【図３】図２におけるＢＢ線に沿う断面を示す。
【図４】ブッシングにおける開口の実施形態を示す。
【図１】
2008025586.tif 000003
【図２】
2008025586.tif 000004
【図３】
2008025586.tif 000005
【図４】
2008025586.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月5日(2007.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
・燃料入口開口（１）、
・第１開口（２３）を備えたブッシング（２）、
・前記ブッシング内で回転軸のまわりを回転しかつ第２開口（１９）を備えているプラグ（３）、
・ブッシング（２）の第１開口（２３）とプラグの第２開口（１９）との重なり領域によって決まる開口断面を有する燃料出口、
を備えた燃料分配アセンブリと、
第１開口（２３）と第２開口（１９）との重なり領域の値を変化させるためにプラグの位置を調節する手段とを備えており、
プラグの位置を調節する手段が、前記分配アセンブリに連通するバルブ本体（７）に収容された次のようなブラシレス直流電気モーター（５）を備えており、
前記ブラシレス直流電気モーター（５）が、軸ＡＡ’のまわりを回転し、このモーターが、歯車減速装置アセンブリ（４）を駆動し、このアセンブリが、入力シャフト（１６）と、減速歯車アセンブリ（４）からの出力ピニオンあるいは出力シャフト（１７）とを備えており、それによって、モーター回転運動が、プラグの回転運動を駆動し、かつ、第１開口（２３）および第２開口（１９）の重なり領域を変化させ、燃料入口開口は、プラグの回転軸に垂直である一定断面を備えており、
胴体（７）が、軸方向ＡＡ’に沿った頂部から底部の方へ進んで、まず頂部端（３６）、その後に上方中央部（３７）、下方中央部（３８）および底部端（４９）からなり、頂部端（３６）が、モーター（５）を含んでいる上方中央部（３７）を密封する上部ベアリングブロック支持体（４３）と嵌合しており、下方中央部（３８）が、減速歯車（４）と、燃料分配アセンブリが密封状態で嵌め込まれた底部端とを収容していることを特徴とする、直接制御燃料バルブ。
【請求項２】
電気モーター（５）に、２つの切換可能な重複するステーター（９、１０）が嵌め込まれていることを特徴とする請求項１に記載の燃料バルブ。
【請求項３】
モーターが、ローターの軸方向に沿って配置された平坦な側部を有する単一体ローター（１１）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料バルブ。
【請求項４】
モーター（５）が、そのモーターの角位置を得るための手段（２８、２９）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料バルブ。
【請求項５】
角位置を得るための手段が、ローターの平坦な側部のそれぞれに配置された磁石（２９）とホール効果センサー（２８）とからなることを特徴とする請求項４に記載の燃料バルブ。
【請求項６】
上部ベアリングブロック支持体（４３）に、モーター（５）のローター（１１）の軸の上端を案内するベアリング（１４）が嵌め込まれ、この軸の下端が、胴体（７）の下方中央部（３８）に収容された中間ベアリングブロック支持体（３０）のベアリング（１５）の中に嵌め込まれていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項７】
モーター（５）のローター（１１）の軸の頂部端および底部端の案内ベアリング（１４、１５）に軸方向スラストを加えるための手段（３９）が設けられていることを特徴とする請求項６に記載のバルブ。
【請求項８】
中間ベアリングブロック支持体（３０）もまた、減速歯車（４）のピニオンあるいは軸の上端を案内する一組のベアリング（４５、４７）を収容しており、これらのピニオンの下端が、ベアリングブロック支持体（４８）に収容されたベアリング（５４、３５）の中に案内されることを特徴とする請求項６に記載のバルブ。
【請求項９】
減速歯車が、クリアランス減少手段（５０、５３）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１０】
プラグ（３）が、ブッシング（２）とプラグ（３）との間に配置されたベアリング（２４）のブッシング（２）に組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１１】
ブッシング（２）の外側に円筒状ベアリング（６０、６１）があり、その一方（６０）が胴体（７）に近く、その他方（６１）が胴体（７）から遠く、胴体から遠いベアリング（６１）が、胴体に近いベアリング（６０）よりも小さい直径を有することを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１２】
ボールスラストベアリング（５７）が、ブッシング（２）に接して軸方向ＡＡ’にあるプラグ（３）を支持することを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１３】
プラグ（３）が、下部ベアリングの支持体（４８）に収容されたストッパ（５５、６６）に接して停止するように設計されたスラストベアリング（５２）を装備することを特徴とする請求項８に記載のバルブ。
【請求項１４】
モーター（５）のトルクが、数ミリニュートンメートルであり、減速歯車（４）を介して１５〜２０デカニュートンメートルのトルクが生じることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１５】
ローターの位置を検知する手段（２８）が、モーターのステーター巻線（９、１０）の切換手段と、プラグ（３）の位置を検知する手段とに連結されていることを特徴とする請求項４に記載のバルブ。
【請求項１６】
プラグ（３）の開口（２３）が、プラグ（３）の外壁に切り抜かれたスリットから構成され、その開口が、プラグの回転軸について回転対称であることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項１７】
各スリットは、プラグの回転軸に垂直な基準平面までの距離が、プラグ軸のまわりの角度回転の値に対して指数関数的に増大する縁部を有していることを特徴とする請求項１６に記載のバルブ。
【請求項１８】
差込み式の電気コネクター（８）を備えていることを特徴とする請求項１５に記載のバルブ。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の燃料バルブを備える燃料流体噴射回路。
【請求項２０】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の燃料バルブを備えるターボジェット。