(57)【要約】【課題】ブレードのピッチを制御するためのシステムの欠点を克服することを目的とする。【解決手段】回転支持体によって回転を制限されるセットの可変ピッチ回転ブレードを有するターボプロップ。このピッチを変更するために、上記セットの各ブレード（１４）が回転支持体により支持される特定の油圧アクチュエータ（２２）に連結されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転支持体（１６ａ、１６ｂ）により回転を制限される少なくとも１セットの可変ピッチ回転ブレード（１４）を含むターボプロップであって、
ブレードのピッチを変更するために、前記セットの各ブレードが前記回転支持体により支持される特定の油圧式回転アクチュエータ（２２）に連結されていることを特徴とする、ターボプロップ。
【請求項２】
前記回転アクチュエータ（２２）がデュアル制御型であり、２つの加圧された作動油の回路（Ｃ１、Ｃ２）により制御され、各回路の作動油の圧力が調整可能であることを特徴とする、請求項１に記載のターボプロップ。
【請求項３】
前記回転アクチュエータ（２２）が前記ブレードのスイベルピンに固定された回転シャフト（２１）を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のターボプロップ。
【請求項４】
前記回転アクチュエータ（２２）が、前記シャフト周りで円周方向に分散されている複数の隣接する空洞（３０）を有し、各空洞が前記シャフトに固定され、および２つのチャンバに前記空洞を細分するピストン（３６）を含み、全ての空洞内の類似チャンバが２つの加圧された作動油の回路（Ｃ１、Ｃ２）のそれぞれ１つに接続されることを特徴とする、請求項３に記載のターボプロップ。
【請求項５】
前記回転アクチュエータのシャフト（２１）が自己ブロッキング保持機構に連結されていることを特徴とする、請求項２から４のいずれか一項に記載のターボプロップ。
【請求項６】
前記保持機構が、２つの上述の回路（Ｃ１、Ｃ２）内の作動油の圧力の間の差により制御されるアンブロッキング手段（３８）を備えることを特徴とする、請求項５に記載のターボプロップ。
【請求項７】
前記保持機構が２つの直線ストロークアクチュエータ（４２、４４）間に挿入されたディスクを備える二重クラッチ解除装置（４０）を備え、
各アクチュエータが前記回転アクチュエータに対して静止したシリンダ（４６）と、２つの上述の回路に接続された２つのチャンバとを備え、
二重クラッチ解除装置、直線ストロークアクチュエータおよび回転アクチュエータが共通軸上に配置されることを特徴とする、請求項６に記載のターボプロップ。
【請求項８】
前記クラッチ解除装置が、平行移動を防止される中央の二重摩擦ディスク（５０）と、前記中央ディスクの両側上で平行移動が可能であり、２つの直線ストロークアクチュエータのピストン（６７、６８）にそれぞれ連結されている２つのディスク（５７、５８）とを備えることを特徴とする、請求項７に記載のターボプロップ。
【請求項９】
各直線ストロークアクチュエータのピストンが、前記シリンダ（４６）の内部でスライド可能である空洞（７０）と、中央二重ディスクに固定され、前記空洞の内部にスライド可能なように取り付けられている端壁（７２）とを含むことを特徴とする、請求項８に記載のターボプロップ。
【請求項１０】
ばね（７８）が、各直線ストロークアクチュエータの前記シリンダ内に取り付けられて、対応する移動ディスクに固定された前記ピストンを前記中央二重ディスクの方向に押し付けることを特徴とする、請求項９に記載のターボプロップ。
【請求項１１】
前記二重クラッチ解除装置（４０）には摩擦ディスクが取り付けられていることを特徴とする、請求項７から１０のいずれか一項に記載のターボプロップ。
【請求項１２】
前記二重クラッチ解除装置には、例えば半径方向リブなどの相互係合形状によって共働するディスクが取り付けられていることを特徴とする、請求項７から１０のいずれか一項に記載のターボプロップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボプロップのスラストを制御するのに役立つパラメータの１つを構成するブレードの可変ピッチを備える、セットの制御可変ピッチブレードから形成される少なくとも１つのプロペラを有するターボプロップに関する。さらに詳細には、本発明はこのようなブレードのピッチを制御するための新規のシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つのプロペラを備えるターボプロップは、例えば、ＵＳ４７５８１２９から知られており、このターボプロップは、２つのプロペラのそれぞれ１つを駆動する２つの逆回転ロータを備えるタービンを備え、プロペラのそれぞれはセットの可変ピッチブレードにより形成される。詳細には、本発明はこのタイプの航空機のターボプロップに適用する。さらに、様々なブレードピッチ制御機構が知られている。例えば、知られている１つのシステムは環状流路タービンの中心に形成される内部空間に軸方向に配置される従来のアクチュエータを備える。機械的連結は、半径方向へのアクチュエータロッドの運動を可変ピッチブレードに伝達する。
【特許文献１】米国特許第４７５８１２９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの連結要素は複雑で、形が大きく、重く、高価である。さらに、単一アクチュエータは、所与のセット内のブレードのすべてのピッチを変更するために伝達される必要がある力を供給することを要求され、これにより、このような軸方向に取り付けられたアクチュエータのピストンが小さい面積である場合、アクチュエータに高圧アクチュエータを要求する。この高い制御圧力は、アクチュエータの長寿命を実現するのに不利である。
【０００４】
これに加えて、極めて重要な構成要素がケーシングの内部に、さらに詳細には、場合によってはタービンの内部に位置するため、メンテナンスが複雑になる。これらを交換するにはタービンを分解する必要がある。
【０００５】
本発明はこれらの欠点を克服することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の概念は各ブレードの根元部に回転アクチュエータを使用することを基本とし、上記回転アクチュエータはプロペラを構成するセットのブレードを支持する回転支持体上に取り付けられている。
【０００７】
さらに正確には、本発明は、回転支持体により回転を制限される少なくとも１つのセットの可変ピッチ回転ブレードを含むターボプロップを提供し、ターボプロップは、それのピッチを変更するために、上記セットの各ブレードが上記回転支持体により支持される特定の油圧回転アクチュエータに連結されていることを特徴とする。回転支持体はタービンロータに固定されている。タービンは好ましくは２つの逆回転するロータを有する。
【０００８】
有利には、回転アクチュエータはデュアル制御型であって、２つの加圧された作動油の回路により制御され、各回路の作動油の圧力は調整可能である。
【０００９】
このように、上記回転アクチュエータの回転シャフトは、対応するブレードのスイベルピンに固定できる。通常、ブレードのピンはアクチュエータのシャフトに位置合わせされる。
【００１０】
例えば、上記回転アクチュエータはシリンダを備え、このシリンダ内には上記シャフト周りの円周方向に分散された複数の隣接する空洞が配置されている。各空洞は、シャフトに固定され、上記空洞を２つのチャンバに細分するピストンを含む。全ての空洞内の類似チャンバはそれぞれ、２つの加圧された作動油の回路に接続される。類似チャンバは、加圧された作動油を充填されると、様々なピストンに作用してシャフトを同一方向に回転させる空洞内のチャンバを意味する。
【００１１】
有利には、上記回転アクチュエータのシャフトは自己ブロッキング保持機構に連結されている。
【００１２】
保持機構は、２つの上述の回路内の作動油の圧力の間の差により制御されるアンブロッキング手段を備える。
【００１３】
例えば、上記保持機構は２つの直線ストロークアクチュエータ間に挿入されるディスクを有する二重クラッチ解除装置を備え、各アクチュエータは上記回転アクチュエータに対して静止したシリンダと、２つの上述の回路に接続された２つのチャンバとを備える。二重クラッチ解除装置、直線ストロークアクチュエータおよび回転アクチュエータは、有利には共通軸上に配置される。好ましくは、これらは回転支持体の共通ハウジング内に組み込まれている。
【００１４】
１つの構成では、上記二重クラッチ解除装置には摩擦ディスクが取り付けられている。
【００１５】
別の構成では、上記二重クラッチ解除装置には、例えば、一種のかみ合いクラッチを形成する半径方向リブなどの相互係合形状体によって共働するディスクが取り付けられている。
【００１６】
単なる例の目的で与えられ、添付図面に関連してなされる、本発明の原理に従うターボプロップの以下の説明を参照することにより、本発明は詳細に理解でき、および本発明の他の利点はより明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図面においては、この実例では、ターボプロップ１１が２つのプロペラ１３ａ、１３ｂを含み、各プロペラはセットの可変ピッチブレード１４により構成されていることを見ることがきる。各セット内のブレード１４は、例えば、環状プラットフォーム形状の、回転支持体１６ａ、１６ｂに取り付けられており、この回転支持体自体は静止ケーシング１８の表面の近傍で回転するように装着されている。各セット内のブレード１４は円周周りに一定の間隔を空けて置かれ、回転支持体の表面から略半径方向に延びる。静止ケーシング１８は燃焼室および２つの逆転ロータを有するタービンを収納する。各ロータは、可変ピッチブレードを有するプロペラ１３ａ、１３ｂが取り付けられている、回転支持体１６ａ、１６ｂの１つを保持して回転させる。ブレードのピッチを変更することはターボプロップからのスラストを制御するのに役立つ。上述の構造は、機能的には、米国特許第４７５８１２９号明細書に開示された構造と同等である。この知られている態様は以下では詳細に説明されない。
【００１８】
本発明は本質的に、少なくとも１つのプロペラ１３ａ、１３ｂのブレード１４のピッチを制御する手段に関する。通常、各プロペラにはこのような可変ピッチブレードが取り付けられている。
【００１９】
さらに詳細には、各ブレードは、個々の回転アクチュエータ２２の回転シャフト２１に固定され、シャフトから延びているピッチまたはスイベルピン２０を有する。図２に示されるとおり、回転アクチュエータは自己ブロッキング保持機構２４に連結されている。例えば、回転アクチュエータ２２および自己ブロッキング保持機構２４は共通の円筒形ハウジング２６の同一軸上に取り付けられ、ハウジング自体は対応するプロペラの回転支持体１６ａ、１６ｂにより支持される。言い換えると、各可変ピッチブレードは、回転支持体により支持されるこのような１つの円筒形ハウジング２６を超えて半径方向に延びる。
【００２０】
回転アクチュエータ２２はデュアル制御型であり、２つの加圧される作動油の回路Ｃ１およびＣ２により駆動される。各作動油の回路における作動油の圧力Ｐ１またはＰ２は各回路において調整可能である。正圧力の差Ｐ１−Ｐ２がアクチュエータを一方の方向に回転し、正圧力の差Ｐ２−Ｐ１がアクチュエータを他の方向に回転することが理解されるであろう。図３は回転アクチュエータの構造を示している。アクチュエータは、ハウジング２６の一部を形成する円筒体２８の内部に、中心シャフト周りに円周方向に隣接する複数の空洞３０を備える。この実例では、４つの空洞が設けられており、各空洞は９０°のセクタを占めている。これらの４つの空洞は、円筒体内部の静止壁３２により画定され、壁の半径方向内側端は中心シャフト２１上を漏れ防止方式でスライドするように装着されている。
【００２１】
さらに、各空洞３０は、シャフトに固定され、かつ２つのチャンバＣＰ１、ＣＰ２に上記空洞を細分するピストン３６を含む。ピストン３６の半径方向外側端は、アクチュエータのエンクロージャ２８の円筒壁に接して漏れ防止方式でスライドする。全ての空洞内の類似チャンバＣＰ１、ＣＰ２はそれぞれ、２つの加圧される作動油の回路Ｃ１、Ｃ２に接続されている。
【００２２】
自己ブロッキング保持機構２４は、２つの上述の回路Ｃ１、Ｃ２の作動油の回路の間の圧力差により制御されるアンブロッキング手段３８を含む。この機構は、回転アクチュエータのシリンダ２８に隣接したハウジング２６の残余部分上に取り付けられている。アセンブリは、可変ピッチブレード１４の根元部において回転支持体上に取り付けられる小型制御ユニットを形成する。保持機構は２つの直線ストロークアクチュエータ４２と４４との間に挿入される二重ディスククラッチ解除装置４０を備える。各アクチュエータ４２、４４は、回転アクチュエータに対して静止するシリンダ４６と、２つの上述の回路Ｃ１、Ｃ２に接続されている２つのチャンバとを備える。図示されるとおり、二重クラッチ解除システム、直線ストロークアクチュエータおよび回転アクチュエータは、ブレード１４のスイベル軸でもある共通の軸上に配置されている。
【００２３】
クラッチ解除装置４０は、中間コア５２の両側に摩擦パッド５１を備え、および中間コアの軸方向の移動を静止状態に維持するための手段５４と関連する二重摩擦ディスク５０と、平行移動可能であり、二重ディスク５０の両側に位置する２つの摩擦ディスク５７、５８とを備える。平行移動可能であるディスク５７、５８は、それぞれ２つの直線ストロークアクチュエータ４２、４４のピストン６７、６８に連結されている。これらのピストンのそれぞれは空洞７０を含み、アクチュエータのシリンダ内部をスライドする。上記中央二重ディスクに固定されている端壁７２は、空洞７０内部にスライド可能に取り付けられている。
【００２４】
回転アクチュエータ２２に最も近接しているアクチュエータ４２のシリンダ４６は、自己ブロッキング保持機構２４から回転アクチュエータを分離するハウジング２６の壁に固定されている。対向するアクチュエータ４４のシリンダ４６は、ハウジングの対向壁に固定されている。溝付き滑斜面７４は、ピストン６７の横壁を、回転アクチュエータのシャフト２１を内側方向に延びるシャフトに接続する。同様の溝付き滑斜面７６は、他方のアクチュエータ４４のピストンの横壁をハウジング２６の壁に接続する。したがって、ブレードはアクチュエータ４２のピストン６７に連結されたディスク５７により回転でき、一方、他方のアクチュエータ４４のピストン６８に連結されたディスク５８は回転を防止される。
【００２５】
最終的に、各アクチュエータのシリンダ内に取り付けられたばね７８が、対応して移動するディスク５７または５８に固定されたピストン６７または６８を、中央二重ディスク５０の方向に押し付ける。
【００２６】
このように、各アクチュエータ４２、４４は２つの可変容積のチャンバを有することが理解されるであろう。一方のチャンバ８０は、アクチュエータのシリンダ４６およびピストンの横壁により画定され、他方ャンバ８２は、ピストン自体の空洞７０および中央二重ディスク５０に固定された端壁７２により画定される。
【００２７】
図２に示されるとおり、ばね７８を含むアクチュエータ４２のチャンバ８０は圧力Ｐ１で作動油の回路Ｃ１に接続され、同じアクチュエータのチャンバ８０は圧力Ｐ２の作動油の回路Ｃ２に接続されている。これに反して、ばね７８を含むアクチュエータ４４のチャンバ８０は圧力Ｐ２の作動油の回路Ｃ２に接続され、他方のチャンバ８２は圧力Ｐ１の作動油の回路Ｃ１に接続されている。
【００２８】
このように、ばね７８は２つのアクチュエータの対応するシリンダ内に取り付けられ、ディスク５７または５８に固定されている上記対応するピストン６７または６８を、中央二重ディスク５０の方向に押し付ける。ディスクは摩擦パッドを備えているため、圧力Ｐ１およびＰ２が等しい場合、ばね７８はピストンを介してディスク５７、５８を上記中央二重ディスクに押し付けて保持するように作用する。アクチュエータ４４のピストン６８は回転を防止されるため、ブレード１４は回転できない。これは図２に示された状態である。
【００２９】
動作は以下のとおりである。圧力Ｐ１およびＰ２が等しい場合、自己ブロッキング保持機構はばね７８の力で静止状態を保たれ、回転アクチュエータ２２内では圧力差は作用しない。これにより、ブレードのピッチは安定化される。
【００３０】
圧力差Ｐ１＞Ｐ２が加わる場合、ディスク５７は中央二重ディスク５０に押し付けられた状態を維持するが、他方のアクチュエータ４４のピストン６８が移動し、ばねを圧縮し、これにより中央二重ディスク５０からディスク５８を分離する。結果として、ピストン６７、ディスク５７および中央二重ディスク５０は一緒に回転でき、一方で、同じ圧力差が回転アクチュエータ２２のシャフト２１の回転運動（図３に見られる左回りで）を生成して、これによりブレードのピッチを変更する。
【００３１】
これに反して、圧力差Ｐ２＞Ｐ１が加わる場合、アクチュエータ４２のチャンバ８０は容積が増え、これにより、上記中央二重ディスク５０からディスク５７を分離する。同時に、同じ圧力差は回転アクチュエータのシャフト２１の回転移動（図３で見られる右回りで）を生成する。したがって、ブレードは反対方向に回転する。
【００３２】
上述のとおり、ディスクの摩擦パッドを半径方向リブなどの相互係合形状に置き換えることにより、ばねの駆動力でディスクの回転を防止するのと同一効果を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明によるターボプロップの全体斜視図である。
【図２】ブレードの１つのピッチを制御する装置の原理を示す図である。
【図３】図２の回転アクチュエータの原理を示す図である。
【図４】図２の装置の原理を示す図であり、自己ブロッキング保持機構がクラッチ解除されると自己ブロッキング保持機構が作動して、ブレードを一方の方向に回転可能にする方法を示している。
【図５】図２の装置の原理を示す図であり、自己ブロッキング保持機構がクラッチ解除されると自己ブロッキング保持機構が作動して、ブレードを他方の方向に回転可能にする方法を示している。
【符号の説明】
【００３４】
１１  ターボプロップ
１３ａ、１３ｂ  プロペラ
１４  可変ピッチ回転ブレード
１６ａ、１６ｂ  回転支持体
２０  スイベルピン
２１  回転シャフト
２２  回転アクチュエータ
２４  自己ブロッキング保持機構
２６  ハウジング
２８  エンクロージャ
３０、７０  空洞
３２  静止壁
３６、６７、６８  ピストン
３８  アンブロッキング手段
４０  二重クラッチ解除装置
４２、４４  アクチュエータ
４６  シリンダ
５０  二重摩擦ディスク
５１  摩擦パッド
５２  中間コア
５４  静止状態維持手段
５７、５８  摩擦ディスク
７２  端壁
７４、７６  溝付き滑斜面
７８  ばね
８０、８２、ＣＰ１、ＣＰ２  チャンバ
Ｃ１、Ｃ２  作動油の回路
Ｐ１、Ｐ２  圧力
【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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【外国語明細書】
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