(57)【要約】【課題】速度センサの設置を簡便にする。【解決手段】速度センサモジュール（１０５）のインサートカバー（２００）は、長手方向軸（２０２）に沿った長さを有し、凸状の頂面および長さに沿って均一な幅を備える細長い本体と、細長い本体の第１の端部で頂面から延在する第１の部分と、細長い本体の反対側の第２の端部で頂面から延在する第２の部分と、第１の部分と第２の部分との間で頂面から延在する第３の部分と、を有し、第１の部分、第２の部分および第３の部分は、長手方向軸（２０２）と直交している。【選択図】図２
2013142404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸に沿った長さを有し、凸状の頂面および前記長さに沿った均一な幅を備える細長い本体と、
前記細長い本体の第１の端部において前記頂面から延在する第１の部分と、
前記細長い本体の反対側の第２の端部において前記頂面から延在する第２の部分と、
第１の部分と第２の部分との間で前記頂面から延在する第３の部分と、を有し、
第１の部分、第２の部分および第３の部分は、それぞれ前記長手方向軸と直交していることを特徴とする速度センサモジュールのインサートカバー。
【請求項２】
第３の部分は、前記細長い本体の幅を実質的に横切る溝を含むことを特徴とする請求項１記載のインサートカバー。
【請求項３】
前記溝は、速度センサモジュールの相補的な溝と整列していることを特徴とする請求項２記載のインサートカバー。
【請求項４】
第１の部分は、速度センサモジュールの相補的な端部と実質的に同じ高さに設けられた第１の高さを有することを特徴とする請求項１記載のインサートカバー。
【請求項５】
第２の部分は、速度センサモジュールの相補的な端部と実質的に同じ高さに設けられた第２の高さを有することを特徴とする請求項１記載のインサートカバー。
【請求項６】
前記本体は、速度センサモジュールに設けられた少なくとも１つのエアフォイルに選択的に取り付けられるように設けられていることを特徴とする請求項１記載のインサートカバー。
【請求項７】
シャフト軸に沿って設けられ、第１のボアを有する外側部分と、
前記シャフト軸に沿って設けられ、第２のボアを有する中間部分と、
前記シャフト軸に沿って設けられ、シャフトの回転速度を検知する速度センサを含む内側部分と、
外側部分、中間部分および内側部分のそれぞれを横切る少なくとも１つのエアフォイルと、
前記少なくとも１つのエアフォイルに選択的に取り付けられるように設けられたインサートカバーと、を有し、
外側部分は、第１のボア内に中間部分および内側部分をそれぞれ収容するように設けられていることを特徴とする環境制御システムの速度センサモジュール。
【請求項８】
中間部分は、第２のボア内に内側部分を収容するように設けられていることを特徴とする請求項７記載の速度センサモジュール。
【請求項９】
前記少なくとも１つのエアフォイルは、外側部分、中間部分および内側部分のそれぞれの対応する面の接線と直交していることを特徴とする請求項７記載の速度センサモジュール。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのエアフォイルは、該少なくとも１つのエアフォイルの本体部分と同じ長手方向長さを有する開口部を備えていることを特徴とする請求項７記載の速度センサモジュール。
【請求項１１】
前記開口部は、速度センサの電気接続機器を収容するように設けられていることを特徴とする請求項１０記載の速度センサモジュール。
【請求項１２】
速度センサモジュールは、内側部分に設けられた内部キャビティ内に速度センサを収容するように設けられていることを特徴とする請求項７記載の速度センサモジュール。
【請求項１３】
前記インサートカバーは、
長手方向軸に沿った長さを有し、凸状の頂面と前記長さに沿って均一な幅を備える細長い本体と、
前記細長い本体の第１の端部において前記頂面から延在する第１の部分と、
前記細長い本体の反対側の第２の端部において前記頂面から延在する第２の部分と、
第１の部分と第２の部分との間で前記頂面から延在する第３の部分と、をさらに有し、
第１の部分、第２の部分および第３の部分は、それぞれ前記長手方向軸と直交していることを特徴とする請求項７記載の速度センサモジュール。
【請求項１４】
第３の部分は、前記細長い本体の幅を実質的に横切る溝を含むことを特徴とする請求項１３記載の速度センサモジュール。
【請求項１５】
前記溝は、速度センサモジュールに設けられた相補的な溝と整列していることを特徴とする請求項１４記載の速度センサモジュール。
【請求項１６】
第１の部分は、速度センサモジュールに設けられた相補的な端部と実質的に同じ高さに設けられた第１の高さを有することを特徴とする請求項１３記載の速度センサモジュール。
【請求項１７】
第２の部分は、速度センサモジュールに設けられた相補的な端部と実質的に同じ高さに設けられた第２の高さを有することを特徴とする請求項１３記載の速度センサモジュール。
【請求項１８】
前記細長い本体は、前記少なくとも１つのエアフォイルに選択的に取り付けられるように設けられていることを特徴とする請求項１２記載の速度センサモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に、環境制御システム（ＥＣＳ）のエアサイクルマシンに関し、特に、速度センサモジュールに選択的に取付可能なカバー部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の航空機の環境制御システム（ＥＣＳ）には、乗員の快適さのために航空機の機室に供給される空気の冷却および除湿に使用されるエアサイクル冷却機とも呼ばれるエアサイクルマシンが組み込まれている。このようなエアサイクルマシンは、共通のシャフトに沿って軸方向に離間された間隔で配置された２つ以上のホイールを含みうる。ホイールは、例えば、圧縮機ロータ、タービンロータ、ファンロータ、または追加のタービンロータや追加の圧縮機ロータの一部である。いくつかの例では、１つまたは複数のタービンが圧縮機とファンの両方を駆動する。
【０００３】
タービンエンジン駆動の航空機では、エアサイクルマシンで調和される空気は、タービンエンジンの１つまたは複数の圧縮段から抽気された圧縮空気である。従来のシステムでは、この抽気がエアサイクルマシンの圧縮機に通されてさらに圧縮される。圧縮空気は、圧縮空気を十分に冷却するとともに水分を取り除いて空気を除湿するように凝縮熱交換器に通される。除湿された圧縮空気は、圧縮空気からエネルギを抽出するとともに膨張したタービン排気を冷却するために、エアサイクルマシンのタービンで膨張される。抽出されたエネルギは、機室に調和された冷却空気として冷却空気が供給される間シャフトの駆動に使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
故障や動作不良を診断するために、速度センサがシャフトの回転速度の測定に一般に使用される。しかし、速度センサをエアサイクルマシン内に設置することは、関連する速度センサの接続機器を連結されたダクト構造やハウジングに通すことを要するので、設置プロセスが複雑になってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一形態によれば、速度センサモジュールのインサートカバーは、長手方向軸に沿った長さを有し、凸状の頂面および長さに沿って均一な幅を備える細長い本体と、細長い本体の第１の端部で頂面から延在する第１の部分と、細長い本体の反対側の第２の端部で頂面から延在する第２の部分と、第１の部分と第２の部分との間で頂面から延在する第３の部分と、を有し、第１の部分、第２の部分および第３の部分は、長手方向軸と直交している。
【０００６】
本発明の他の形態によれば、環境制御システムにおける速度センサモジュールは、シャフト軸と一致して設けられた第１のボアを有する外側部分と、シャフト軸と一致して設けられた第２のボアを有する中間部分と、シャフト軸と一致し、シャフトの回転速度を検知する速度センサを含む内側部分と、各々の外側部分、中間部分および内側部分を横切って設けられた少なくとも１つのエアフォイルと、少なくとも１つのエアフォイルに選択的に取り付けられるように設けられたインサートカバーと、を有し、外側部分は、第１のボア内に中間部分と内側部分とを収容するように設けられている。
【０００７】
本発明の他の形態、特徴および技術は、以下の図面を参照する詳細な説明によってさらに明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に係る、ファン入口／ディフューザアセンブリに連結された速度センサモジュールを含むエアサイクルマシンの一部断面を示す側面図である。
【図２】本発明の実施例に係る、インサートカバー部を有する図１の速度センサモジュールの透視図である。
【図３】本発明の実施例に係る、インサートカバー部を含まない図１，２の速度センサモジュールの正面図である
【図４】本発明の実施例に係る、図２のインサートカバー部の透視側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
速度センサモジュールの実施例は、エアサイクルマシンのエアフォイルに取り付けられた選択的に取外し可能なカバー部を含み、以下に実施例を詳細に説明する。速度センサモジュールは、全体として円筒形であり、速度センサモジュール内で軸に沿って設けられた下に延びる溝の上に選択的に取り付けられる細長いインサートカバー部を含む。下に延びる溝は、溝の長さにわたって延びる速度センサケーブルを収容するように設けられている。
【００１０】
図面を参照すると、図１は、本発明の実施例による、速度センサモジュール１０５およびファン入口／ディフューザアセンブリ１１０に連結された例示的なエアサイクルマシン１００を示している。特に、エアサイクルマシン１００は、シャフト１２５を介して圧縮機（図示省略）およびタービン１２０に取り付けられたファン１１５を含み、シャフト１２５は、エアサイクルマシン１００の中心軸１３０に沿って延在する。一実施例では、ファン１１５と圧縮機（図示省略）は、エアサイクルマシン１００を通過するときに調和される圧縮空気の膨張に応じてシャフト１２５を回転駆動するタービンによって駆動される。また、図示のように、エアサイクルマシン１００は、シャフト１２５の回転速度を測定する速度センサ１３５を含む速度センサモジュール１０５に連結されている。速度センサモジュール１０５は、全体として円筒形であり、一実施例では、近位端部１４０でエアサイクルマシン１００に連結されており、遠位端部１４５でディフューザアセンブリ１１０に連結されている。
【００１１】
さらに、速度センサモジュール１０５は、環境制御システム（図示省略）の熱交換器１０２を通ってガス状の冷却ラム空気を循環させるためにディフューザアセンブリ１１０に連結されている。特に、ディフューザアセンブリ１１０は、軸方向に延在する内側ハウジング１５５に連結された軸方向に延在する外側ハウジング１５０を含み、これらのハウジングは共に中心軸１３０に沿って長手方向に設けられている。ディフューザアセンブリ１１０は、近位端部１６０で速度センサモジュール１０５の中間円筒形部分２１０（図２参照）を囲む周辺部を有する全体として円筒形のアセンブリ１６５に連結されており、これにより、中間円筒形部分２１０（図２参照）と円筒形アセンブリ１６５との間にエジェクタギャップ１８５が形成されている。円筒形アセンブリ１６５は、ディフューザアセンブリ１１０から離れるように方向１９５に軸方向に延在し、アセンブリ１６５の近位端部１６０に連結される。他の実施例では、ディフューザアセンブリ１１０は、円筒形アセンブリ１６５を含まない形で提供され、近位端部１６０でディフューザアセンブリ１１０の遠位端部に直接連結される。また、外側ハウジング１５０は、空気流がファン１１５の入口側に近接する入口流路１７０を通って半円環状のダクト１７５，１７６に流入するのを容易にし、内側ハウジング１５５は、入口流路１７０，１７２からの空気流がエジェクタギャップ１８５を通って外側流路１８０に出入りするのを容易にする。
【００１２】
図２は、本発明の実施例に係る、インサートカバー部２００を含む速度センサモジュール１０５の詳細説明図である。特に、速度センサモジュール１０５は、一実施例では以下で説明するように長手方向軸２０２に沿って延在するエアフォイル２３０に選択的に取り付けられる全体として細長いカバー部２００を含む。また、速度センサモジュール１０５は、全体として円筒形であり、外側円筒形部分２０５、中間円筒形部分２１０および内側円筒形部分２１５を含み、これらの円筒形部分は全て軸２０４に沿って設けられている。外側円筒形部分２０５は、端部２０６から端部２０７まで延在する全体として円筒形の本体部分を有し、軸２０４に沿って設けられたボアすなわちキャビティ２０８を含む。また、外側円筒形部分２０５は、ボア２０８内に中間円筒形部分２１０と内側円筒形部分２１５を含む。
【００１３】
中間円筒形部分２１０も、端部２１１から端部２１２まで延在する全体として円筒形の本体を有し、軸２０４に沿って設けられたボア２１３を含む。また、端部２１１は、複数の突出した周方向端部２１７，２１９を含み、これらの周方向端部は協働してチャネルすなわち溝２２１を画成する。周方向端部２１７，２１９は、高さが異なってもよく、ファン１１５（図１参照）のハウジングに接触あるいは接続されるように設けられている。さらに、ボア２１３は、内側円筒形部分２１５を含む。内側円筒形部分２１５は、実質的に円筒形であり、開口端部２１６から反対側の閉鎖端部（図示省略）まで延在する。一実施例では、部分２１５の反対側の閉鎖端部は半球形である。円筒形部分２１５は、軸２０４に沿ったキャビティ２１８を含む。部分２１５は、キャビティ２１８の容積を画成し、この容積は、速度センサ（図示省略）を収容するように設けられている。さらに、各々の部分２０５，２１０，２１５は、一実施例では複数のエアフォイル２２０，２２５，２３０に連結されており、これらのエアフォイルは、各々の部分２０５，２１０，２１５に対称に連結され、軸から外向きに延在して外側円筒形部分２０５の内側面で終端となる。他の実施例では、エアフォイル２３０などの追加のエアフォイルを速度センサモジュール１０５のために設けることができる。各々のエアフォイル２２０，２２５，２３０は、対応する長手方向軸上にあり、これらの軸は、部分２０５，２１０，２１５の軸２０４と直交する。
【００１４】
一実施例では、エアフォイル２３０は、全体として細長いインサートカバー部２００を含み、このインサートカバー部は、長手方向軸２０２に沿ってエアフォイル２３０に選択的に取り付けられている。インサートカバー部２００は、エアフォイル２３０に連結されると端部２０６から延在して開口端部２１６で終端となる長さを有する。また、インサートカバー部２００は、エアフォイル２３０に取り付けられると、エアフォイル２３０をエアフォイル２２０，２２５と実質的に同じに見せる特徴部を表面（ｆａｃｉａ）に有する。他の実施例では、エアフォイル２２０，２２５の一方または両方も、インサートカバー部２００などのインサートカバー部を含みうる。インサートカバー部は、速度センサ１３５（図１参照）の組立を容易にするために設けられている。速度センサ１３５は、インサートカバー部２００を速度センサ１３５上に選択的に取り付けることによって内部キャビティすなわち開口部３００（図３参照）に収容され、速度センサ１３５（図１参照）を設置するために速度センサモジュールに追加の孔をあけなくて済む。
【００１５】
図３に示すように、速度センサモジュール１０５は、軸２０２に沿って設けられた内部キャビティすなわち開口部３００を有するエアフォイル２３０を含む。開口部３００は、エアフォイル２３０の長さにわたって、内部キャビティ２１８から各々の部分２０５，２１０，２１５を横切って延び、キャビティ２１８内の速度センサ１３５（図１参照）を航空機（図示省略）に電気的に結合するように、電気ハーネスなどの１つまたは複数の接続線（図示省略）を収容するチャネルすなわち溝を提供する。
【００１６】
図４は、本発明の実施例に係るインサートカバー部２００の透視側面図である。特に、インサートカバー部２００は、第１の端部４０２から反対側の第２の端部４０４までの長さ４０６を有する全体として細長い本体部分４００を含む。本体部分４００は、全体として弓形であり、凸状の頂面４１６と凸状の底面４１８を有する。さらに、本体４００は、本体部分４００の長手方向長さに直交するとともに対応する端部２０６，２１６，２１１と一致する複数の部分４０８，４１０，４１２を含む。本体部分４００の長さ４０６は、実質的に溝３００（図３参照）の長さであり、インサートカバー部２００がエアフォイル２３０（図２参照）に連結されると、部分４０８が端部２０６（図２参照）と一致し、部分４１０が端部２１６（図２参照）と一致し、部分４１２が端部２１１（図２参照）と一致するような寸法に設けられている。また、部分４０８，４１０は、インサートカバー部２００がエアフォイル２３０（図２参照）に連結されると、対応する端部２０６，２１６と実質的に同じ高さとなる寸法に設けられている。さらに、部分４１２は、チャネル４１４が溝２２１と一致する寸法となっている。よって、インサートカバー部２００が取り付けられたエアフォイル（図２参照）は、エアフォイル２２０，２２５（図２参照）の表面と実質的に同様の表面を有する。
【００１７】
実施例の技術的な効果および利点は、エアサイクルマシンのエアフォイルに取り付けられる選択的に取外し可能なカバー部を有する速度センサモジュールを含む。インサートカバー部は、全体として細長く、速度センサモジュール内で軸に沿って下に延びる溝の上に選択的に取り付けることができる。下に延びる溝は、この溝の長さにわたって延びる速度センサケーブルを収容するように設けられている。
【００１８】
本明細書で使用する用語は、特定の実施例を説明するためだけのものであり、本発明を限定することを意図していない。例証および説明のために本発明を説明したが、本発明は開示された形態によって網羅あるいは限定されるものではない。当業者には、本明細書で説明していない多くの改良、変形、変更、代用や同等の構成が明らかであり、これらは本発明の範囲および趣旨から逸脱しない。さらに、本発明の種々の実施例を説明したが、本発明の形態は、説明された実施例のいくつかのみを含むことができる。よって、本発明は、上述の説明によって限定されず、添付の請求の範囲のみによって限定されるものである。
【符号の説明】
【００１９】
１０５…速度センサモジュール
２００…インサートカバー部
２０２…長手方向軸
２０４…軸
２０５…外側円筒形部分
２０６，２０７…端部
２０８…キャビティ
２１０…中間円筒形部分
２１１，２１２…端部
２１３…ボア
２１５…内側円筒形部分
２１６…開口端部
２１７，２１９…周方向端部
２１８…キャビティ
２２０，２２５，２３０…エアフォイル
２２１…溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013142404.tif 000006