(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ機械の少なくとも２つの可変ジオメトリ装置を制御するための制御システムであって、２つの装置（２２、１１０、２１０）を駆動するアクチュエータ（２４）を備え、前記２つの装置（２２、１１０、２１０）が、可変ピッチ静翼（１４）の少なくとも１つの段（１０）を有する翼装置である１つの装置と、ターボ機械の本体用の空気抜き弁（１３６）を構成する弁装置である１つの装置とからなり、
制御システムは、アクチュエータの駆動パラメータが増加するにつれて、翼段の漸進的な開口および空気抜き弁の漸進的な閉鎖を制御するように配置されることを特徴とする、制御システム。
【請求項２】
前記アクチュエータの駆動パラメータの漸進的な増加につれて、可変ピッチ静翼（１４）が前記空気抜き弁の閉鎖の間に開き始めるように、前記空気抜き弁を閉鎖するように配置されることを特徴とする、請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記空気抜き弁が実質的に閉鎖されるときに、制御システムが、可変ピッチ静翼の段の翼の開口の主要な一部分を実行する、請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項４】
翼段（１０）が、ターボ機械のケーシング（１２）で枢動するようにそれぞれ取り付けられる複数の翼（１４、１４’）と、ケーシングを取り囲み、かつそれぞれのレバー（１８）を介して段の翼（１４）のそれぞれに接続される制御リング（２２）とから成り立っており、アクチュエータが、段（１０）の制御リング（２２）をケーシング（１２）に枢支された可動ドライバ部材（２６）によって回転させるのに適している、請求項１から３のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項５】
アクチュエータが、可動ドライバ部材（２６）を含み、それの動作が両方の装置に指令を伝達する、請求項１から４のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項６】
アクチュエータ（２４）が、駆動範囲（Ｄ）の外側でアクチュエータが第１の装置に作用することができない第１の装置の駆動範囲（Ｄ）にわたってパラメータを変化させることによって、前記２つの装置のうちの第１の装置を駆動するように配置され、アクチュエータ（２４）が、駆動範囲（Ｃ）の外側でアクチュエータが第２の装置に作用することができない第２の装置の駆動範囲（Ｃ）にわたってパラメータを変化させることによって、第２の装置を駆動するように配置され、第１の装置の駆動範囲（Ｄ）の少なくとも一部分が、第２の装置の駆動範囲（Ｃ）の外側にある、請求項１から５のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項７】
第２の装置の駆動範囲（Ｃ）が、第１の装置の駆動範囲の範囲内に含まれる、請求項６に記載の制御システム。
【請求項８】
アクチュエータ（２４）と装置（１１０）のうちの１つとの間の接続が、クラッチ遮断装置（１２０）を含み、このクラッチ遮断装置（１２０）が、アクチュエータの駆動パラメータ（ｘ）の値の範囲にわたってアクチュエータ（２４）によって前記装置（１１０）の駆動装置のクラッチを遮断するのに適している、請求項１から７のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項９】
クラッチ遮断装置が、第２の制御部材（１２６）の空き空間内で可動である第１の制御部材（１１５）を備え、したがって、この空間が、第２の装置（１１０）に対してロストモーションを可能にする、請求項８に記載の制御システム。
【請求項１０】
少なくとも駆動パラメータ（ｘ）が装置（１１０、２１０）の駆動範囲（Ｃ）の外側にある範囲にわたって変化するときに、装置（１１０、２１０）のうちの１つの制御部材（１１５）を所定の位置に維持する復帰手段（１１２、２１２）をさらに含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項１１】
アクチュエータと装置のうちの１つとの間の接続に配置される駆動スケーリング装置（２０）をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項１２】
アクチュエータ（２４）から前記弁装置まで制御を伝達するために、駆動スケーリング装置が、ケーシングに枢支されたフォロア部材（２６’）と、前記弁装置との間に挿入される追加の枢動部材（４４）とを備え、前記追加の枢動部材（４４）が、ケーシング（１２）とフォロア部材（２６’）の両方で枢動するように取り付けられる、請求項４および１１に記載の制御システム。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載の制御システムを含む、ターボ機械。
【請求項１４】
翼装置が、ターボ機械の高圧スプールの一部であり、弁装置が、ターボ機械の低圧スプールの一部である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の制御システム。
【請求項１５】
高圧スプールおよび低圧スプールを備えるターボ機械であって、請求項１４に記載の制御システムを含み、制御システムの翼装置が、前記高圧スプールの一部であり、制御システムの弁装置が、前記低圧スプールの一部である、ターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ機械の可変ジオメトリ装置を制御する一般分野に関する。より詳細には、本発明は、複数のターボ機械装置の制御を最適化しようとするものである。
【背景技術】
【０００２】
用語「可変ジオメトリ装置」は、本明細書において、ターボ機械の動作に影響を及ぼすために、検出された事象に応じてまたはターボ機械の速度に応じて修正され、または修正され得るサイズ、形状、位置、および／または速度についての制御部材を含む任意の装置を意味するように使用される。このような装置の可変ジオメトリの例には、圧縮機の空気抜き弁の位置、タービン翼の先端の隙間、燃料ポンプの速度等がある。
【０００３】
用語「本体」は、本明細書において、共通軸で組み立てられる圧縮機とタービンの両方を主要部材として備えるターボ機械サブアセンブリを意味するように使用される。このような本体の特別な事例は、ラムジェットで使用されるように、圧縮機が収束ノズルによって単独で作られる燃焼後の本体である。ターボ機械の別個の本体の典型的な例は、ターボジェットの低圧および高圧スプールによって構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ターボ機械のスプールは、互いに無関係に作動することができるように設計される。これらの回転速度は、たとえこれらがある作動速度の下で繋がれ、または相互に関連される場合があっても独立している。
【０００５】
また、従来、ターボ機械のさまざまなスプール間のこの独立のゆえに、異なるスプールと関連する可変ジオメトリ装置を制御するために、それぞれの別個の制御システムによって制御されるべきこれらの装置の用意がされる。これが、２つの別個のスプールと関連する２つの可変ジオメトリ装置を制御することがこのように通常２つの制御回路、２つのアクチュエータ、２つの動力源等を必要とする理由である。
【０００６】
このことは、比較的大きなこのような制御システムの重量、コスト、およびサイズを生じさせる。特に、これは、小さい飛行機に適合されるターボ機械に対して問題を生じさせ、これらの問題は、特に深刻である。
【０００７】
したがって、本発明の第１の目的は、ターボ機械の少なくとも２つの可変ジオメトリ装置を制御するための制御システムを画定することであり、システムは、可変ピッチ静翼の少なくとも１つの段を有する装置を備える２つの装置を駆動するアクチュエータを備え、装置は、ターボ機械の本体用の空気抜き弁でありまたは少なくともこれを備え、制御システムは、無駄、コスト、サイズという上述の問題を少なくとも一部分改善する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、制御システムが、アクチュエータの駆動パラメータが増加するにつれて翼段の漸進的な開口および空気抜き弁の漸進的な閉鎖を制御するように配置されるということによって達成される。
【０００９】
ある実施形態では、制御システムは、単一のアクチュエータを用いて３つ、またはさらに４つの可変ジオメトリ装置を制御するのに適している。
【００１０】
ある実施形態では、可変ジオメトリ装置は、複数のターボ機械のスプールに共通であり、特に２つのスプールに共通である。
【００１１】
複数の（少なくとも２つの）可変ジオメトリ装置を制御するためにただ１つのアクチュエータを用いることによって、制御システムは、ターボ機械の部品の数を減少させ、したがって、本発明の目的を達成する働きをする。第２の可変ジオメトリ装置についての第２の制御システムの重量、容積、およびコストの発生が少なくとも大幅に防止される。
【００１２】
本発明は、特に２つのスプール、すなわち高圧スプールおよび低圧スプールを有するターボ機械で実施されるのに適している。可変ピッチ翼段（複数可）は、通常、高圧スプールの一部である。この場合には、制御システムによって制御される第１の装置は、ターボ機械の低圧スプールの一部であることができ、一方、可変ピッチ翼段（複数可）を備える第２の被制御装置は、高圧スプールの一部である。
【００１３】
ターボ機械の高圧スプールの可変ピッチ翼段は、これらが高圧スプールの周囲に（かつ、比較的上流に）配置される場合、特に、低圧スプールの装置と共に制御されるのに適しており、したがって、これらは、高圧スプールの近くに設置される。この接近により、翼段について、および低圧スプールの可変ジオメトリ装置について共通の制御システムを実施することがより容易になる。
【００１４】
ある実施形態では、第２の装置において、翼段は、ターボ機械のケーシングのピボットにそれぞれが取り付けられる複数の翼と、ケーシングを取り囲み、かつそれぞれのレバーを介して段の翼のそれぞれに接続される制御リングとから成り立っており、アクチュエータは、段の制御リングをケーシングに枢支されたドライバ部材によって回転させるのに適している。
【００１５】
ある実施形態では、可変ジオメトリ装置は、ターボ機械の少なくとも１つの空気抜き弁であり、または少なくともこれを備え、かつ空気を排出しまたは抽気するための単一の弁、または同様の一組の弁であることができる。
【００１６】
さまざまな他の実施形態では、少なくとも１つの空気抜き弁でありまたは少なくともこれを備える可変ジオメトリ装置は、次の要素のうちの任意の１つ、または次の装置のうちの１つについての要素であり、またはこれを備えており：
ブースタ可変ブリード弁（ＶＢＶ）と、
高圧圧縮機から空気を抽気し、比例的な開口を与えるための過渡ブリード弁（ＴＢＶ）または開始ブリード弁（ＳＢＶ）と、
オン／オフベースで高圧圧縮機から空気を抽気するための操作ブリード弁（ＨＢＶ）と、
隙間の制御に寄与する空気の流れを調整するための低圧タービンアクティブ隙間制御（ＬＰＴＡＣＣ）または高圧タービンアクティブ隙間制御（ＨＰＴＡＣＣ）弁とである。
【００１７】
さらに、本発明の制御システムは、特に、さまざまな次の改善を含むことができる：
ある実施形態では、制御システムにおいて、アクチュエータは、両方の装置に指令を伝達する動作を行う可動制御部材を含んでいる。たとえば、制御部材は、アクチュエータのアームであることができる。
【００１８】
この実施形態の変形例では、アクチュエータは、その外側でこれが第１の装置に作用することができない第１の装置の駆動範囲にわたってパラメータを変化させることによって前記装置のうちの第１のものを駆動するように配置され、アクチュエータは、その外側でこれが第２の装置に作用することができない第２の装置の駆動範囲にわたって同じパラメータを変化させることによって第２の装置を駆動するように配置され、第１の装置の駆動範囲の少なくとも一部分は、第２の装置の駆動範囲の外側にある。
【００１９】
上述のアクチュエータパラメータは、通常、アクチュエータの駆動部材の位置パラメータである。たとえば、このパラメータは、アクチュエータのアームの端部の位置である。このパラメータを変化させることは、アクチュエータの端部を移動させること、またはアクチュエータの作動端部の位置を移動させることと等価である。
【００２０】
この制御システムにおいて、２つの可変ジオメトリ装置を制御するように単一のアクチュエータを用いることは、２つの装置の駆動範囲が対応せず、それらのうちの一方（第１の装置）の駆動範囲が、他方（第２の装置）の範囲の一部を構成しない部分を含むということによってより容易になる。
【００２１】
通常、制御システムの作動は、装置のそれぞれについて、装置の駆動範囲の境界の間のアクチュエータパラメータの変化が、十分な振幅を通して前記範囲にわたってその装置を駆動することで足りるように、設計される。
【００２２】
さらに、アクチュエータパラメータが装置のうちの１つの駆動範囲の外側にある範囲にわたって変化するとき、その装置はアクチュエータによって駆動されない。いかなる動作も装置のうちの１つに有効に加えられないアクチュエータパラメータの値のこのような範囲は、「ロストモーション」を構成する。この範囲では、いかなるパラメータの変化にかかわらず、アクチュエータは、問題の装置に対していかなる（意味のある）動作もとらない。
【００２３】
この制御システムを用いることと関連する制御の困難さは、アクチュエータがそれらのそれぞれの駆動範囲の一方または他方または両方に位置するかどうかに応じて、アクチュエータのそれぞれの動作が、装置の一方および／または他方に伝達される、または伝達され得ることである。
【００２４】
特に、駆動パラメータが、両方のアクチュエータの両方の駆動範囲に共通である範囲にわたって変化させられる場合、両方の装置に同時に動作が行われる。
【００２５】
たとえば、アクチュエータパラメータが、第１の装置の駆動範囲にわたって変化させられる場合、また、この変化が他方の装置の駆動範囲内にある場合、２つの指令が同じパラメータ、すなわち駆動パラメータの変化によって決定されるとすれば、新しい指令が、両方の装置に同時に伝達されることになる。
【００２６】
２つの装置の駆動範囲の間の重なり合う部分が十分に小さいとき、および／または駆動パラメータが他の装置の全駆動範囲にわたって変化するが、装置のうちの少なくとも１つについての制御変化の振幅が、小さいままであることができ、または制限され得るときには、本発明の制御システムを用いる困難さは、それにもかかわらず許容可能なものとして考えられることができ、無視してよく、またはさらに存在しないことがある。
【００２７】
したがって、使用の際のこの困難さにもかかわらず、２つの制御システムを有するための重量、サイズ、コストによる難点を有することなく、ターボ機械で同時に２つの可変ジオメトリ装置を制御できる可能性によって達成される節約は、有利なものである。
【００２８】
また、この制御システムを用いる困難さは、適切な実施形態を選択することによって最小限にされ得る。
【００２９】
ある実施形態では、第２の装置の駆動範囲が、第１の装置の駆動範囲内に含まれる。このことにより、第１の装置について大きな駆動振幅を有することができ、それによって、それの機械的実装を容易にし、制御部材および／または被制御要素によって受け取られる機械的応力を制限する。
【００３０】
ある実施形態では、第２の装置の駆動範囲が、第１の装置の駆動範囲の全振幅の２０％未満、または１０％未満である振幅を有する。したがって、第２の装置の駆動範囲の振幅は、減少される。結果として、第２の装置の範囲が第１の装置の範囲内に含まれるとき、第２の装置の制御動作は、ほとんど認知できない第１の装置の制御においてほとんど変化を生じさせないだけである。このことにより、２つの被制御装置を制御するために単一の制御システムを用いることが容易になる。次いで、第１の装置の制御は、実質的に一定のままであり、または少なくともその変化は、小さいまたは取るに足らないままであるが、第２の装置は、その装置に与えられる全制御振幅にわたって制御されている。
【００３１】
ある実施形態では、アクチュエータと装置のうちの１つとの間の接続が、クラッチ遮断装置を含み、このクラッチ遮断装置は、駆動パラメータの値の範囲にわたってアクチュエータによって前記装置の駆動装置のクラッチを遮断するのに適している。したがって、パラメータのこの範囲は、問題の装置についての駆動範囲の外側にある。したがって、クラッチ遮断装置は、考慮下の装置以外の１つまたは複数の装置を制御するだけのために駆動範囲の一部を残しておく働きをする。このことは、たとえ他の装置のうちの１つに与えられる制御が変化しても、考慮下の装置が影響を及ぼされてはならない場合に不可欠であり得る。
【００３２】
この実施形態の変形例では、クラッチ遮断装置は、第２の制御部材の空き空間内で可動である第１の制御部材を備え、したがって、この空間は、第２の装置に対してロストモーションを可能にする。この可動制御部材によって与えられるロストモーションでは、その制御が第２の装置にいかなる影響を及ぼすこともなく、自由に第１の装置を制御することができる。
【００３３】
ある実施形態では、制御システムは、アクチュエータと装置のうちの１つとの間の接続に配置される駆動スケーリング装置を含んでいる。したがって、小さな振幅であるこの装置の駆動範囲の場合でさえも、駆動スケーリング装置によって与えられるスケーリングの結果として、大きな振幅によって装置を制御することができる。このようなスケーリング装置の例は、レバーである。
【００３４】
ある実施形態では、また、制御システムは、少なくともアクチュエータパラメータが装置の駆動範囲の外側にある範囲にわたって変化しているが、装置のうちの１つの制御部材を所定の位置に維持するための復帰手段を含んでいる。
【００３５】
本発明の第２の目的は、ターボ機械の２つの可変ジオメトリ装置を制御するのに適しているアクチュエータを含む制御システムに装着されるターボ機械を画定することであり、前記装置は、２つの異なる本体の部分を形成し、小さな重量、コスト、および／またはサイズを与える。
【００３６】
この目的は、ターボ機械が、上で画定されたような制御システムに装着されるということによって達成される。
【００３７】
本発明は、非限定的な例示として示される実施形態についての次の詳細な説明を読むと、十分に理解されることができ、その利点がよりよく明らかになる。説明には添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の制御システムの斜視図である。
【図２】アクチュエータの最小伸長位置の場合に示される図１のシステムの平面図である。
【図３】アクチュエータの中間伸長位置の場合に示される図１のシステムの平面図である。
【図４】アクチュエータの最大伸長位置の場合に示される図１のシステムの平面図である。
【図５】可変ジオメトリ装置が高圧スプール用の空気抜きハッチである特定の環境の場合の、図１から図４に示される制御システムの長手方向断面図である。
【図６】ある量の「ロストモーション」が与えられること可能にするクラッチ遮断装置の変形例を示す図である。
【図７】図６に示されるクラッチ遮断装置を組み込んだ本発明の制御システムによって制御される装置の動作を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１から図４を参照すると、本発明の制御システム１の実施形態が、下に説明されている。
【００４０】
制御システム１は、可変ピッチ翼の段１０（第１の装置１０）を制御するための制御リング２２の回転と、第２の装置１１０のための制御部材１１５の動作との両方を制御する働きをする。
【００４１】
第２の可変ジオメトリ装置１１０は、たとえば、これがターボ機械の空気抜き弁であり得るさまざまなタイプからなることができる。
【００４２】
例示として、可変ピッチ翼段１０は、ターボ機械の圧縮機の一部を形成している。圧縮機は、ターボ機械の軸Ｘ−Ｘに中心を合わせられる環状ステータシュラウド１２（またはケーシング）を備える。
【００４３】
段１０は、ターボ機械の軸Ｘ−Ｘを中心に半径方向に配置される複数の翼１４を備えている。翼１４のそれぞれは、ケーシング１２を通過するピン１６（またはピボット）を中心に枢動する。
【００４４】
可変ピッチ翼１４の各ピボット１６は、制御レバーまたはリンク１８の１つの端部に接続され、この制御レバーまたはリンク１８は、制御リング２２に半径方向に延在するぺグ１９を中心に蝶着される他方の端部を有する。
【００４５】
制御リング２２は、ケーシング１２を取り囲み、ターボ機械の軸Ｘ−Ｘに中心を合わせられる。したがって、翼１４の角度位置は、ターボ機械の軸Ｘ−Ｘを中心に制御リング２２を回転させることによって同期して修正される。
【００４６】
さらに、制御システムは、ターボ機械ケーシング１２のユニット２８に枢支されたクランク型ドライバ部材２６を介して段１０の制御リング２２の回転駆動するために、ケーシング１２に固締されたシリンダ型アクチュエータ２４を含んでいる。
【００４７】
アクチュエータ２４は、電子制御ユニット１００によって制御される（図２から図４に示される）。
【００４８】
ターンバックル型の制御コネクティングロッド３２が、ドライバクランク２６からリング２２まで動作を伝達する。このコネクティングロッドは、これが接続フォーク２７を介して固締されるリング２２まで接線方向に延在する。フォーク２７と反対のその端部で、コネクティングロッド３２は、それに蝶着されている、ドライバクランク２６のアーム（または分岐）３４のうちの１つに固締される。
【００４９】
クランク２６およびコネクティングロッド３２は、アクチュエータ２４から制御リング２２までの駆動伝達システムを構成する。
【００５０】
指令は、同期バー３０を介して最初は第２の被制御装置１１０に伝達される。
【００５１】
同期バー３０は、同じようにケーシング１２のユニット２８に枢支されたクランク型フォロア部材２６’を介して第２の装置１１０までアクチュエータ２４の動作を伝達する。
【００５２】
したがって、制御システムの同期バー３０は、それに蝶着されることによってドライバクランク２６およびフォロアクランク２６’の２つのそれぞれのアーム３８およびアーム４０を一体化させる。アクチュエータ２４は、コネクティングロッド３２が固締されるアーム３４と反対のドライバクランク２６の第３のアーム４２に蝶着される。
【００５３】
さらに、図１から図４に示される制御システムは、駆動スケーリング装置２０（本発明に不可欠ではない）を含み、この駆動スケーリング装置２０は、アクチュエータ２４と可変ジオメトリ装置１１０との間の接続に挿入される。
【００５４】
この装置は、特に、フォロア部材２６’と可変ジオメトリ装置１１０との間に挿入される追加の枢動部材４４（または、追加のクランク）を備えている。この追加のクランク４４は、フォロア部材２６’と、ガイドロッド５０および枢動支持体５４を介して間接的にケーシング１２との両方に枢支される。
【００５５】
この追加のクランク４４は、可変ジオメトリ装置１１０の制御ケーブル６０の１つの端部６２に接続される第１の端部のあるアーム４６を有し、それに蝶着され、かつフォロアクランク２６’のアーム３６の端部に枢支されたその第２の端部を有する。アーム４６のこの第２の端部において、追加のクランク４４はまた、フォロア部材２６’の追加のクランク４４のピボット軸Ｚに沿って第１のアーム４６に直角に延在するピボットピン４８も含む。ガイドロッド５０は、このピボットピン４８を通過する。ガイドロッド５０は、ケーシングにろう付けされる枢動支持体５４を介してケーシング１２に枢支された摺動リング５２に摺動可能に取り付けられる。
【００５６】
駆動スケーリング装置２０と可変ジオメトリ装置１１０との間の接続は、遠隔的に、すなわち（たとえば、「Ｂｏｗｄｅｎ」ケーブル型の）プッシュプルケーブル６０および摺動接合部材１２０を介して行われる。
【００５７】
クランク２６、同期バー３０、フォロアクランク２６’を介して伝達され、次いで駆動スケーリング装置２０（この装置の動作は、下で説明される）によって増幅されるようなアクチュエータ２４からの駆動は、プッシュプル制御ケーブル６０に伝達される。
【００５８】
制御ケーブル６０の端部６４は、Ｕ字状のヨーク１２６の中間部分に接続される。ヨーク１２６の２つの分岐は、可変ジオメトリ装置１１０の制御部材１１５の両側を通過し、矢印Ａで示される方向に沿って装置１１０の動作を制御する働きをする。この制御部材１１５は、長孔１２４によって貫通される長方形の板からなる。ヨーク１２６の２つの分岐は、長孔１２４を通過するロッド１２２によって一緒に接続される。
【００５９】
長孔１２４内を摺動するヨーク１２６およびロッド１２２は、摺動接合部材１２０を構成する。アクチュエータ２４は、この摺動接合部材１２０を介して第２の装置１１０を駆動し、それの摺動は、ある一定量のロストモーションを画定する。ロッド１２２が、長孔１２４の端部のうちの１つと当接することなく長孔１２４の内部を移動している限り、その場合は制御部材１１５のいかなる動作もなく、換言すれば、アクチュエータ２４の動作は、装置１１０のための制御部材１１５のいかなる動作も生じさせない。
【００６０】
他の実施形態（図示せず）では、制御ケーブル６０の端部６２が、フォロアクランク２６’のアーム３６の端部に直接接続されることもでき（図１）、それによって、第１の制御装置１０（可変ピッチ翼の段１０の制御リング２２）の行程と同一の行程を得ることができるようになることを観察すべきである。このような実施形態は、第２の装置の制御が駆動行程のいかなるスケーリングも必要としないときに適切である。
【００６１】
制御システム１の動作を理解するために、図２から図４は、アクチュエータ２４の最小伸長、中間伸長、および最大伸長位置に対応する３つの位置におけるシステムの動作を示している。制御システム１では、本発明２４の伸長は、アクチュエータの駆動パラメータを構成する。
【００６２】
例示として、図２は、装置の動作の開始を示している。初期の状況（図２）では、アクチュエータは、その最小伸長位置にあり、可変ピッチ翼１４は、それらの開いた位置にある。
【００６３】
この位置から開始すると、アクチュエータ２４を駆動することより、ドライバクランク２６は回転し、また、フォロアクランク２６’は同期バー３０からの駆動を受けて回転する。ユニット２８のそのピボット点を中心としたクランク２６の回転は、順番にコネクティングロッド３２を駆動する働きをし、次いでこのコネクティングロッド３２により、リング２２はターボ機械の軸Ｘ−Ｘを中心とした一方の方向に、または他方の方向に回転する。上述したように、リング２２を回転すると、段１０の翼１４の角度位置は、制御レバー１８によって同期して修正される。
【００６４】
さらに、クランク２６’を回転すると、初期のクランク４４は、それによってクランク２６’が回転する角度に対して一定に割合で決められる角度によって回転する。角度スケーリングは、フォロアクランク２６’の枢動により追加のクランク４４のピボットピン（アーム４８）がケーシングのピボット点（枢動支持体５４）の非常に近くで通過するということと関連する。このような環境の下で、フォロアクランク２６’の非常に小さな量の回転が、追加のクランク４４の比較的大きな量の回転を生じさせる。
【００６５】
追加のクランク４４の回転は、そのシース内の摺動時に制御ケーブル６０を駆動し、したがってヨーク１２６を駆動し、そのケーブルおよびヨークは、追加のクランク４４のアーム４６によって押し戻される。
【００６６】
図３は、アクチュエータ２４の伸長中の特定の位置に対応している。
【００６７】
アクチュエータ２４が伸長すると、制御ケーブル６０は、矢印Ａの方向に長孔１２４内のロッド１２２と一緒にヨーク１２６を押し戻す。図３に示される位置は、ヨーク１２６に固定されるロッド１２２が矢印Ａの方向（これは、制御部材１５５についての駆動方向である）に孔１２４に対して当接するときの特定の瞬間に対応し、その位置から、ロッド１２２は、可変ジオメトリ装置１１０の制御部材（プレート１１５）を駆動し始めるという点で特殊である。逆に言えば、アクチュエータ２４の伸長の開始から、かつこの位置まで、制御部材１５５は、ヨーク１２６の動作にかかわらずその初期位置（図２）から移動しない。したがって、その初期位置（図２）と図３の特定の中間位置との間のアクチュエータ２４の駆動範囲は、第２の被制御装置１１０についてのロストモーションを構成する。
【００６８】
これと対照的に、図３に示されるように、特定の位置、または駆動開始位置から開始すると、アクチュエータ２４の任意の追加の伸長により、ヨーク１２６に固定されるロッド１２２は、矢印Ａの方向に制御部材１５５を押し戻し、それによって、これを駆動する。この位置よりも大きい、またはこれに等しいアクチュエータ２４の位置が、第２の装置１１０についての駆動範囲を構成する。
【００６９】
また、アクチュエータ５４がこの駆動の開始位置を越えて動くとすぐ、ばね１１２が、制御部材１５５をロッド１２２と永続的に接触した状態に保つための復帰手段として働くことを観察すべきである。このように、次いで、制御部材１５５は、矢印Ａの方向に、およびまた反対方向にロッド１２２の任意の動作にあらゆる場合に追従する。逆に言えば、摺動接合部材１２０のロストモーションにおいては、制御部材１５５は、図２および図３のその「低い」位置にブロックされたままである。
【００７０】
最後に、制御システムは、前記可変ジオメトリ装置の近くに配置され、かつ可変ジオメトリ装置１１０の位置に関係する情報を中継するのに適切な位置センサ１１４を含んでいる。図示された実施形態では、センサ１１４は、可変ジオメトリ装置１１０の制御部材１５５の位置を決定するように、および電子制御ユニット１００にこれを中継するように設計される。
【００７１】
図５を参照して与えられる、本発明の制御システム２の実施形態の説明が次に続く。この図は、第２の可変ジオメトリ装置が一組の空気抜きハッチ１３６を含む空気抜きシステム２１０である、特定の環境を示す。
【００７２】
この制御システム２は、図１から図４を参照して説明されたシステムと非常に類似しており、対応する要素は、同じ参照符号を保有している。
【００７３】
図５は、バイパスターボジェットであるターボ機械１５０の部分断面図である。ターボ機械１５０の上流部分では、ターボ機械によって吸い込まれる空気流が、主流１４６および二次流１４８に分離される。主流は、燃焼室に注入される燃料の燃焼を可能にするための酸化剤を構成する。
【００７４】
燃焼によって放出されるエネルギーの第１の一部分が、ターボ機械の第１の主サブアセンブリ、すなわち高圧スプール１５１によって第１のタービン（高圧タービン）を使って回収される。高圧スプールは、燃焼室に注入される前に主流のガスが、その一部が図５で見られ得る高圧圧縮機と呼ばれる圧縮機１５２によって高圧に圧縮されるので、「高圧」であると言われる。
【００７５】
燃焼によって放出されるエネルギーの第２の一部分は、ターボ機械の第２の主サブアセンブリ、すなわち低圧スプール１５３によって第２のタービンを使って回収される。この低圧スプールは、反作用によってターボ機械１５０によって伝えられる推力の大部分を発生するように、回転駆動される翼（ファン翼）の少なくとも１つの段を含む。
【００７６】
この設計の結果として、高圧および低圧スプールは、特に回転速度の点から見ると互いから相対的に独立している。これらの装置に適用される指令は、環境に応じて完全に異なり、または独立した考慮すべき事項によって支配されることがあることになる。
【００７７】
知られている方法で、およびターボ機械を通る上流から下流への二次空気流に続いて、二次空気流は、最初は、低圧圧縮機によってまた次に高圧圧縮機によって圧縮され、次いで、これは、燃焼室の中に進み、次いで膨張し、引き続いて高圧および低圧タービンを通過する。したがって、高圧圧縮機は、低圧圧縮機から下流に設置される。
【００７８】
主流１４６および二次流１４８は、それぞれの同心環状通路１５６および１５８によりターボ機械１５０を通過する。主流の通路１５６は、外部整形板１３８と内部整形板１４０との間を延在する。二次流の通路１５８は、ナセルの内部整形板を構成する外部整形板（図示せず）と内部整形板１４２との間に延在する。
【００７９】
制御システム２は、整形板１３８と整形板１４２との間に配置され、主流と二次流との間にある。
【００８０】
従来の方法では、可変ピッチ翼段の翼の位置は、周囲圧力の、および高圧スプールの回転速度に応じて制御される。
【００８１】
さらに、従来の方法では、空気抜きハッチ１３６が、周囲圧力の、および出口の空気流量に応じて開かれ、低圧圧縮機を形成する。したがって、空気は、圧縮機の運転速度を変えるために、低圧圧縮機から下流の二次流から抽気される。
【００８２】
上で概略が述べられたように、可変ピッチ翼段および空気抜きハッチを制御するための通常のパラメータは異なるが、制御システム２により、２つの装置、すなわちまず第１に可変ピッチ翼段１０、１０’、１０’’、および第２に一組の空気抜きハッチ１３６によって構成される可変ジオメトリ装置２１０を制御することができる。
【００８３】
可変ピッチ翼段１０、１０’、および１０’’は、それぞれのピボット１６、１６’、および１６’’を中心に枢動するのに適した３つのそれぞれの一連の翼１４、１４’、および１４’’を有する。動翼１７、１７’を担持する２つの翼付きホイール１５、１５’が、段１０および１０’と段１０’および１０’’との間に挿入される。
【００８４】
簡潔さの理由で、第１の翼段１０ついての制御だけが示されているが、他の翼段１０’および１０’’についての制御は示されていない。段の制御は、図１から図４を参照して説明されたものと同一である。第２の被制御装置は、空気抜きハッチ１３６の組である。下記の説明では、１つのハッチだけが説明されており、それにもかかわらず実際には、ターボ機械は、整形板１３８にターボ機械の周囲の全周にわたって分布される一組の同一のハッチを有し、これらのすべてが、説明されるハッチ１３６と同じ方法で制御される。
【００８５】
ハッチ１３６は、いくつかの機能を有する。その機能のうちの１つは、ターボ機械によって吸い込まれる空気が大量の水（雨、雪、またはひょう）を有するときに、多過ぎる水が燃焼混合気に含まれることになれば別様に燃焼を起こすことになる乱れを回避するために、主流からこの空気の一部を排出することである。他の機能は、高レベルの減速中に、または低速で主流回路をオフロードすることである。アクチュエータ２４によって出される指令は、プッシュプルケーブル６０、ヨーク１２６、および制御部材１１５を介してハッチ１３６に伝達される。プッシュプルケーブルは、支持体１３０および１３２によって整形板１３８、１４２に固締される。また、支持体１３０は、ヨーク１２６の、および制御部材１１５の動作を案内するための手段として働く。
【００８６】
ハッチ１３６の制御は、復帰手段（ばね２１２）が図１から図４のバネ１１２とは異なって配置されるという点で、図１から図４に示される装置とは少し異なる。
【００８７】
ハッチ１３６は、（矢印Ｉの方向に）ピボット軸１３４を中心に枢動するのに適している。一般に、ハッチ１３６は、閉鎖され、ばね２１２によって閉鎖位置へと押しやられている。ばね２１２の一方の端部は、整形板１４２に固定される支持体１６０に取り付けられ、一方、他方の端部は、ハッチ１３６に固定され、かつハッチ１３６を閉鎖する働きをする駆動アーム１４４に復帰力を伝える。
【００８８】
ハッチ１３６を開くために、アクチュエータ２４は、ハッチ１３６の制御部材１１５を移動させるように十分な伸長の位置をとるように（すなわち、図３を参照して説明された特定の位置を越えて）制御される必要がある。この特定の位置、または駆動開始位置から、およびこれを越えて、アクチュエータパラメータ２４は、ハッチ駆動範囲にわたって変化する。第１の結果は、これにより、ハッチ１３６を開くことが望まれるときは必ず翼１４が、大きく収縮されているアクチュエータ２４に対応するピッチ角度をとることである。
【００８９】
この駆動範囲にわたって、ヨーク１２６は、ハッチ１３６の制御部材１１５を移動させる。制御部材１１５は、ロッド１１９によって延在される板からなる。ロッド１１９の端部は、駆動アーム１４４に当たっている。制御部材１１５の動作は、駆動アーム１４４を押し、それによって、ハッチ１３６は枢動し、開く。
【００９０】
ハッチ１３６によって主流から抽気される空気は、その後、二次流の中に放出される（このステップは、図５には示されていない）。この空気は、ファン翼によって加速される空気の二次流に加わる。
【００９１】
アクチュエータが伸ばされ、または伸長されるとき、すなわちハッチ１３６を再閉鎖することが望まれるとき、ヨーク１２６および制御部材１１５は、制御ケーブル６０によって後方へ引っ張られる。次いで、ハッチ１３６は、ばね２１２の作用を受けて閉鎖する。
【００９２】
図６は、２つの異なる本体に対応する２つの可変ジオメトリ装置を制御するための制御システムの一部を構成するクラッチ遮断システム２２０を示し、第２の装置は、装置３１０である。クラッチ遮断システム２２０は、摺動接合部材１２０で構成される、図１から図４に示される実施形態のクラッチ遮断システムに匹敵する。また、同様にして、クラッチ遮断システム２２０は、「ロストモーション」を可能にする働きをする。
【００９３】
クラッチ遮断システム２２０は、プッシュプル制御ケーブル６０の端部に配置されるように設計される。プッシュプルケーブル６０の端部は、ケーブルの軸Ｂに直角に延在する、駆動バー２２２に固締される。
【００９４】
また、クラッチ遮断システム２２０は、制御部材２１５も含んでいる。制御部材は、軸Ｂの方向に細長い長孔２２４を有し、これを通してバー２２２が通過する。したがって、バー２２２は、いったん長孔２２４の端部と当接すると並進運動で制御部材２１５を駆動するのに適している。
【００９５】
圧縮時に作動する復帰ばね３１２は、制御部材２１５の第１の端部２１７とターボ機械の固定部３６２に固定される支持体３６０との間に配置される。このばね３１２は、制御部材２１５の端部２１７に力を働かせることによって、プッシュプルケーブル６０の動作の第１の方向に対応する方向に軸Ｂに沿って制御部材を押しやる（矢印Ｃ）。
【００９６】
したがって、クラッチ遮断システムの動作は次のようである：
プッシュプル制御ケーブル６０に作用するアクチュエータの値の第１の範囲にわたって、ロッド２２２は、長孔２２４の端部に当接し、ばね３１２は、圧縮される。したがって、制御部材２１５の動作は、ロッド２２２の動作と同一である。
【００９７】
アクチュエータの値の第２の範囲にわたって、いったんばね３１２が伸長され、その最高伸長に達すると、これはいかなる機能も果たさない。ロッド２２２は、プッシュプルケーブル６０からの推力を受けてさらに移動することができるが、制御部材２１５は移動しない。したがって、駆動パラメータの値のこの第２の範囲は、第２の被制御装置３１０の「ロストモーション」を構成する。
【００９８】
制御部材２１５は、第２の被制御装置３１０に直接作用しない。制御部材２１５の第１の端部２１７と反対側の制御部材２１５の第２の端部２１９は、レバー２３０の一方の端部２３２に蝶着されるように接続される。レバー２３０の他方の端部２３４は、被制御装置３１０に蝶着されるように接続される。したがって、レバー２３０は、１よりも大きい、これに等しい、またはこれよりも小さい場合がある係数により、制御部材２１５の動作をスケーリングする働きをし、または実際に、これにより、駆動の方向を変えることができる。
【００９９】
図７は、２つの装置が、図６に示される装置２２０などのクラッチ遮断装置を含む制御システムによっていかに制御されるかをより理論的な方法で示している。
【０１００】
この図は、第１の被制御装置が可変ピッチ静翼ＶＳＶの段であり、第２の装置が一組の可変空気抜き弁ＶＢＶである状況を指している。
【０１０１】
アクチュエータパラメータの変化は、横座標軸ｘに沿って描かれており、すなわち、この軸は、アクチュエータ２４が延在されるより大きな、またはより小さな範囲を示している。このパラメータｘは、ターボ機械のアイドリングまたは低速運転に対応する初期位置と、ターボ機械の高速運転に対応する最終位置との間を変化する。
【０１０２】
縦座標軸は、可変静翼ＶＳＶのピッチ角度、および可変ブリード弁ＶＢＶの開口角度に対応する。これらの２つの装置のそれぞれについて、これらの角度は、「開」に対してＯ、および「閉鎖」に対してＣで標示される２つに位置の間を変化することができる。
【０１０３】
翼段ＶＳＶについての制御関係は、下方の曲線によって表わされている。これは、翼が駆動範囲Ｅにわって次第に開かれていることを示す。制御システムの配置に応じて、開口は、幾分急峻な傾斜を有するこの曲線により表わされるように、幾分突然に生じることがある。
【０１０４】
空気抜き弁ＶＢＶについての制御関係は、上方の曲線によって表わされている。空気抜き弁ＶＢＶは、対応する駆動範囲Ｄの範囲内で、駆動パラメータｘが増加するにつれて（アクチュエータ２４が延在するにつれて）次第に閉鎖する。
【０１０５】
図７で分かるように、ターボ機械の比較的低速に対応する、空気抜き弁ＶＢＶを閉鎖している範囲では、可変ピッチ翼ＶＳＶは、実質的に閉鎖されたままであり、空気抜き弁ＶＢＶが大部分閉鎖されて初めて、可変ピッチ翼ＶＳＶが開き始める。
【０１０６】
同様に、いったん空気抜き弁ＶＢＶが大部分閉鎖されると、可変ピッチ翼ＶＳＶは開き始める。したがって、可変ピッチ翼の位置にわたって、および空気抜き弁にわたっての両方の微細な制御が、本発明の制御システムに含まれるように単一のアクチュエータを用いて達成され得ることを理解することができる。
【０１０７】
図１から図５に示されるクラッチ遮断装置１２０は、駆動パラメータの変化の範囲の始めにロストモーションを与える。
【０１０８】
これと対照的に、図７が言及する制御システムで使用されるクラッチ遮断装置２２０では、ロストモーションは、駆動パラメータが変化する範囲の終わりに置かれる（大きな横座標値ｘについて）。
【０１０９】
制御システムは、弁ＶＢＶが閉鎖しながら翼ＶＳＶが開き始めるように（すなわち、翼ＶＳＶが開き始め、かつ５０％より十分下の、たとえば２０％未満の開口に部分的に開くように）、空気抜き弁ＶＢＶを閉鎖するように配置される。この配置は、駆動スケーリング装置によって容易にされ、これにより、弁ＶＢＶの完全な閉鎖が、小さな振幅ではあるが駆動範囲Ｈにわたって得ることができるようになる。したがって、適切なスケーリング装置を用いることによって、たとえば使用されるアクチュエータの全駆動範囲の２０％または１０％、またはさらに５％を占める小さな駆動範囲にわたって、可変ジオメトリ装置３１０を制御することができる。
【０１１０】
その後、空気抜き弁ＶＢＶは、閉鎖され、または少なくとも実質的に閉鎖され、制御システムは、達成するのに適切であり、可変ピッチ翼の段の翼の閉鎖の主要な一部分を達成する働きをする。したがって、弁ＶＢＶが閉鎖され、したがってもはやアクチュエータによって駆動されないときに、アクチュエータは、他の装置、すなわち可変ピッチ翼段の翼に作用し、これを調節するように完全に動作中のままである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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