(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の速度で回転する少なくとも１つの第１の本体と第２の速度で回転する第２の本体とを備えるガスタービンエンジンの少なくとも２つの可変ジオメトリ装置部品（１０、１１０）、つまりアイドリング時の閉鎖位置と高速時の開放位置との間で可動である第１の本体の圧縮機の可変角度ステータ翼段である第１の装置部品（１０）と、アイドリング時の開放位置と高速時の閉鎖位置との間で可動である第２の本体の圧縮機の少なくとも１つの排気弁である第２の装置部品（１１０）とを制御するシステムであって、両方の装置部品を作動させるアクチュエータ（２４）を含み、案内軌道（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）に沿って移動するピン（１１１Ｐ１、１４１Ｐ１、１４１’Ｐ１）を備える機械的伝動手段によって、前記装置部品（１０、１１０）に連結された軸（１００Ｄ）を中心として回転するディスク（１００）を備え、アクチュエータ（２４）によってディスクがその軸を中心として回転駆動されると、軌道の形状が２つの装置部品の作動法則を定義することを特徴とする、制御システム。
【請求項２】
第１の本体が高圧本体であり、第２の本体が低圧本体である、請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
アクチュエータ（２４）が、エンジンの本体の１つの回転速度に応じて制御される、請求項１または２に記載の制御システム。
【請求項４】
アクチュエータ（２４）が、高圧本体の回転速度によって制御される、請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
機械的伝動手段が、前記装置部品を作動するためのロッド（１４１、１４１’、１１１）を備え、案内軌道（１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ）が、回転ディスク（１００）上に形成され、ピン（１１１Ｐ１、１４１Ｐ１、１４１’Ｐ１）が、前記装置部品を作動するためのロッド（１４１、１４１’、１１１）に固着される、請求項１に記載の制御システム。
【請求項６】
前記装置部品を作動するためのロッド（１４１、１４１’、１１１）が、並進移動可能である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
回転ディスク（１００）が、第１の本体の圧縮機のケーシングに取り付けられる、請求項１に記載の制御システム。
【請求項８】
アクチュエータ（２４）が電気モータである、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
アクチュエータ（２４）が、油圧モータまたは空気モータである、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
装置部品（１０、１１０）の作動法則が、それぞれが作動帯域を備え、装置部品のうちの一方の作動帯域が他方の装置部品の作動帯域内に含まれる、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】
装置部品（１０、１１０）の作動法則は、それぞれが作動帯域を備え、第２の装置部品（１１０）の作動帯域が第１の装置部品（１０）の完全に作動帯域の外にある、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１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載の制御システムを備える、ガスタービンエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンエンジン、特に、ジェットエンジンの可変ジオメトリ装置部品の制御の一般分野に関する。より詳細には、本発明は、ガスタービンエンジンの複数の本体の一部を形成する複数の装置部品の制御の最適化に関する。
【背景技術】
【０００２】
「可変ジオメトリ装置部品」という表現は、本明細書では、制御部材に連結される装置部品を指し、その寸法、形状、位置および／または速度は、エンジンの動作に作用するように、検知された事象または規定のパラメータに基づいて変更される可能性があることを理解すべきである。可変ジオメトリ装置部品の例として、圧縮機の排気弁（可変開放部を有する）、可変設定角度を有する圧縮機固定翼、先端に可変間隙を有するタービン翼、可変流量燃料ポンプなどが挙げられる。
【０００３】
用語「本体」は、従来、ガスタービンエンジンのサブセットを指し、主部材として、同軸に組み立てられる圧縮機とタービンとを備える。本体は、マルチボディとしてもよい。２本体式エンジンは、いわゆる高圧本体と、いわゆる低圧本体とを備える。各本体は、圧縮機とタービンとを備え、圧縮機およびタービンの翼は、取り付けられるシャフトの軸を中心として回転駆動される。
【０００４】
一般に、ガスタービンエンジンの種々の本体は、互いに独立して動作するように設計される。これらの回転速度は、一定の動作速度において関連付けられていても、または相関性があっても、独立している。
【０００５】
異なる本体の一部を形成する可変ジオメトリ装置部品を制御するためには、これらの別個の装置部品に対して別個の制御システム、つまり、２つの制御回路と、２つのアクチュエータと、２つの動力源などが設けられる。当然、このような装置の制御システムの重量、コスト、容積は比較的増大する。このような構造は、本出願人の欧州特許出願公開第１７２４４７４号明細書に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１７２４４７４号明細書
【特許文献２】仏国特許第２４４５４３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、低圧本体の圧縮機は１つまたは複数の排気弁（「可変抽気弁」、ＶＢＶと略記されることが多い）を備え、高圧本体の圧縮機は１つまたは複数の可変角度ステータ翼段（「可変ステータ翼」、ＶＳＶと略記されることが多い）を含むことができる。これらの装置部品およびこれらの制御部材の重量を低減するためには、ＶＢＶを全く設置しないことを想定することができる。このようにして得られる重量節減は大きい（このために、ＶＢＶに関連するアクチュエータ、サーボ弁、配管、ハーネスなどが省略される）が、特に、アイドリング速度において、水またはひょうがエンジン内に入り込んだ場合、問題は大きく、このことがエンジンの消炎という大きなリスクにつながる可能性がある。
【０００８】
仏国特許第２４４５４３９号明細書（出願人Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙ）は、低圧段の排気弁と高圧段の可変角度ステータ翼段とを制御する単一の手段を記載しているが、この手段は、基本的には連続して両方の装置部品を制御し、ステータ翼のみがタービンエンジンの通常動作（すなわち、アイドリング速度より高い速度）で作動される。
【０００９】
本発明は、タービンエンジンの異なる本体に属する可変ジオメトリ装置部品および最適化されたこれらの装置部品の制御システムを備えるタービンエンジンを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の速度で回転する少なくとも１つの第１の本体と第２の速度で回転する第２の本体とを備えるガスタービンエンジンの少なくとも２つの可変ジオメトリ装置部品、つまり、アイドリング時の閉鎖位置と高速時の開放位置との間で可動である第１の本体の圧縮機の可変角度ステータ翼段である第１の装置部品と、アイドリング時の開放位置と高速時の閉鎖位置との間で可動である第２の本体の圧縮機の少なくとも１つの排気弁である第２の装置部品を制御するシステムであって、両方の装置部品を作動させるアクチュエータを含むことを特徴とするシステムに関する。
【００１１】
複数（少なくとも２つ）の可変ジオメトリ装置部品を制御するために単一のアクチュエータを使用することによって、制御システムは、エンジンの部品数を低減し、ひいては、本発明の目的を達成することができる。第１および第２の本体の装置部品が同一のアクチュエータによって作動されるので、第２の制御システムの重量、容積、コストは、少なくとも大幅に削減される。
【００１２】
一実施形態によれば、制御システムは、単一のアクチュエータを使用して３つ以上の可変ジオメトリ装置部品を制御することができる。
【００１３】
一実施形態によれば、アクチュエータは、第１の本体の回転速度によって制御される。
【００１４】
したがって、第２の本体の装置部品は、アクチュエータを介して第１の本体の回転速度によって制御される。
【００１５】
特定の実施形態によれば、第１の本体は高圧本体であり、第２の本体は低圧本体である。
【００１６】
特に、低圧圧縮機と高圧圧縮機とを備えるガスタービンエンジンでは、低圧圧縮機の可変ジオメトリ装置部品は、高圧圧縮機の回転速度によって制御される。
【００１７】
一実施形態によれば、高圧本体と低圧本体とを有するガスタービンエンジンの場合、高圧本体の可変ジオメトリ装置部品は、低圧本体の近く（例えば、高圧本体の上流側近く）に配置される。
【００１８】
この場合の特定の実施形態によれば、ガスタービンエンジンは、高圧本体と低圧本体とを有する２本体式タービンエンジンである。好ましくは、この場合、可変角度ステータ翼段（単数または複数）が高圧本体の一部を形成し、第１の装置部品は、低圧本体の一部を形成する制御システムによって制御される。
【００１９】
この場合の特定の実施形態によれば、ステータ翼段は、各々がエンジンのケーシングに枢動可能に取り付けられる複数の翼を備え、ケーシングを囲む制御リングは、レバーを介してステータ翼段の翼の各々に連結され、アクチュエータがケーシングに取り付けられた駆動部材を介してステータ翼段の制御リングを回転駆動することができる。
【００２０】
一実施形態によれば、可変ジオメトリ装置部品は、エンジンの排気弁である。この装置部品は、１つの弁または複数の排気弁を備えることができる。例えば、低圧圧縮機の下流側にあるＶＢＶタイプの排気弁である。
【００２１】
この特定の形態の場合、本発明は、以下の利点を有する。
【００２２】
つまり、アクチュエータおよびそれに関連する設備手段、つまり、配管、サーボ弁、ＨＭＵの出口、電気モータなどの手段は２組でなく１組のみが必要である。
【００２３】
ブースター性能に関する自由度は、完全な可変ジオメトリにしなくても保持される。
【００２４】
メンテナンス量を節減できる。実際に、ＶＢＶ作動を省略することで、この可変ジオメトリの不具合のリスクを低減する。
【００２５】
低速で水またはひょうを抜く能力が保持される。このことにより、ＶＢＶを持たないブースター構造に比べて、アイドリング時のチャンバの消炎に対する高いロバスト性が得られる。
【００２６】
電気系統は簡略化される。局所サーボ制御ループ、つまり、コンピュータ出力部、ハーネス、位置復帰センサ（ＴＢＣ）、小型コンピュータなどは省かれる。
【００２７】
本発明の制御システムはまた、種々のタイプの装置部品を制御するように構成可能である。上述した以外に、可変ジオメトリ装置部品は、特に、１つまたは複数の以下の機器の要素を備えるまたは形成する：
比例開放する高圧圧縮機の排気弁（「一時的抽気弁」（ＴＢＶ）または「抽気開始弁」（ＳＢＶ）と呼ばれることが多い）、
高圧圧縮機のオンオフ排気弁（「抽気処理弁」（ＨＢＶ）と表されることが多い）、
低圧タービン内の間隙の制御（「低圧タービンアクティブ間隙制御」（ＬＰＴＡＣＣ）と表されることが多い）または高圧タービン内の間隙の制御（「高圧タービンアクティブ間隙制御」（ＨＰＴＡＣＣ）と表されることが多い）に寄与する流量調整弁。
【００２８】
一実施形態によれば、制御システムにおいて、アクチュエータは可動制御部材を備え、可動制御部材の変位が可変ジオメトリ装置部品に制御を伝達する。制御部材は、例えば、シリンダのアームを含む場合がある。
【００２９】
一実施形態によれば、アクチュエータは、第１の可変ジオメトリ装置部品の作動帯域内でパラメータを変化させることによって、第１の可変ジオメトリ装置部品を作動させるように配置され、第２の可変ジオメトリ装置部品の作動帯域内で同じパラメータを変化させることによって、第２の可変ジオメトリ装置部品を作動させるように配置される。
【００３０】
上述のアクチュエータのパラメータは、例えば、アクチュエータの作動部材の位置とすることができる。したがって、このパラメータは、シリンダのアーム端の位置とすることができる。したがって、この場合、このパラメータを変化させるということは、シリンダのアーム端またはアクチュエータの動作端の位置を変位させるということを意味する。
【００３１】
好適な実施形態によれば、制御システムは、案内軌道に沿って移動するピンを備える機械的伝動手段によって前記装置部品に連結された軸を中心として回転するディスクを備え、軌道の形状は、アクチュエータによってディスクがその軸を中心として回転駆動されるときに、２つの装置部品の作動法則を定義する。
【００３２】
より詳細には、機械的伝動手段は、前記装置部品を作動するためのロッドを備え、案内軌道は回転ディスク状に形成され、ピンが前記装置部品を作動するためのロッドに固着される。前記装置部品を作動するためのロッドは、別の特性に従って並進移動可能である。
【００３３】
ＶＳＶとＶＢＶとの複合制御の場合、回転ディスクは、第１の本体の圧縮機のケーシングに取り付けられる。
【００３４】
アクチュエータは、電気モータ、油圧モータ、または空気モータとしてもよい。
【００３５】
作動パラメータが装置部品の作動帯域外の範囲内で変化する場合、装置部品はアクチュエータによって作動されない。アクチュエータのパラメータの値のこのような範囲では、実際に、関係する装置部品に作用が加えられず、この範囲は前記装置部品にとって「デッドトラベル」となる。このような帯域では、パラメータの変動に関係なく、アクチュエータは関係する装置部品に作用しない（またはあまり作用しない）。
【００３６】
特定の実施形態によれば、第１の装置部品の作動帯域の少なくとも一部は、第２の装置部品の作動帯域の外にある。
【００３７】
単一のアクチュエータによる２つの可変ジオメトリ装置部品の制御は、２つの装置部品の作動帯域が完全に一致するわけではなく、そのことが共通領域外では１つの装置部品のみを作動させることができるということによって容易になり得る。
【００３８】
別の特定の実施形態によれば、第１の装置部品の作動帯域と第２の装置部品の作動帯域とは別個である、すなわち、第１の装置部品の作動帯域は、完全に第２の装置部品の作動帯域の外にある（プレートは公差しない）。
【００３９】
したがって、装置部品は、順次作動され得る。実際に、アクチュエータのパラメータが第１の装置部品の作動帯域内で変化されると、これらの変動はほとんど運動を誘発せず、第２の装置部品に影響を与えない。その逆の同様のことが言える。
【００４０】
特定の実施形態によれば、第１および第２の装置部品のうちの一方の作動帯域は、他方の装置部品の作動帯域内に完全に含まれる。
【００４１】
この場合、装置部品は共通の領域内で同時に作動され、このことで装置部品の性質に応じて利点が得られる。このような実施形態により、より大きい作動振幅を提供することができる。
【００４２】
この場合の特定の実施形態によれば、装置部品のうちの一方の作動帯域は、他方の装置部品の作動帯域の全体振幅よりかなり小さい振幅を有し、例えば、他方の作動帯域の２０％未満または１０％未満の振幅を示す場合がある。このように、作動帯域が低減された装置部品の帯域が他方の装置部品の帯域内に含まれる場合、装置部品の制御動作は、他方の装置部品の制御をほんの少し変化させるおよび／またはほとんど変化させない。この構造により、単一の制御システムによる２つの装置部品の制御が容易になる。
【００４３】
制御システムは、好ましくは、十分な振幅で装置を作動させるのに十分な作動帯域の範囲内でアクチュエータのパラメータが変動するように設計される。
【００４４】
一実施形態によれば、アクチュエータと装置部品の１つとのリンクは、作動パラメータの帯域の値を越えるとアクチュエータによって装置部品の駆動を解除することができるクラッチ解除装置を備える。したがって、この値の帯域は、関係する装置部品の作動帯域の外にある。したがって、クラッチ解除装置により、他の装置部品（複数可）の制御のためだけの作動帯域の範囲を確保することができる。このことは、関係する装置部品が影響を受けてはならない場合、さらに他の制御される装置部品の１つの制御が変化する場合に重要となる場合がある。
【００４５】
一実施形態によれば、制御システムはさらに、少なくともアクチュエータのパラメータが装置部品の作動帯域外にある範囲内で変化するときに、装置部品の１つの制御部材を所定位置で維持する戻し手段を含む。
【００４６】
本発明はさらに、上述した制御システムを備えるガスタービンエンジンに関する。
【００４７】
本発明は、添付図面を参照して、以下の本発明のエンジンおよびシステムの好適な実施形態の記述からより十分に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】排気弁ＶＢＶと可変ステータフィンとを備える先行技術のジェットエンジンの一部の軸方向断面図である。
【図２】先行技術のＶＳＶ制御システムの斜視図である。
【図３】２つの装置部品の位置を制御するための装置の平面図である。
【図４】エンジンの速度に応じたステータ翼の位置および排気弁の位置を示す曲線であって、２つの装置部品の開放帯域と閉鎖帯域との重複がある場合を示す図である。
【図５】エンジンの速度に応じたステータ翼の位置および排気弁の位置を示す曲線であって、２つの装置部品の開放帯域と閉鎖帯域との重複がない場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
知られているように、図１および図２に示されるように、ジェットエンジンのような航空分野に適用可能なガスタービンエンジンは、軸Ｘ−Ｘに関して、上流側から下流側に向かって、ファン、低圧圧縮機２、高圧圧縮機４、燃焼チャンバ、高圧タービン、低圧タービン、ガスを噴出するノズル（図示せず）を備える。高圧圧縮機と高圧タービンとは、高圧シャフトと呼ばれる同じシャフトに固着されて、したがってエンジンの高圧本体または第１の速度で回転する第１の本体に属し、低圧圧縮機と低圧タービンとは、低圧シャフトと呼ばれる同じシャフトに固着されて、したがってエンジンの高圧本体または第２の速度で回転する第２の本体に属する。
【００５０】
以下では、低圧および高圧をそれぞれ略語ＬＰおよびＨＰを使用して説明する。
【００５１】
ＨＰ圧縮機４は、可動翼のホイールと固定翼（ステータ翼とも呼ばれる）のホイールとによって形成される少なくとも１つの段を備える。各段は、ガスタービンエンジンのＸ−Ｘ軸を中心として半径方向に位置決めされた複数の翼によって形成される。適例においては、ＨＰ圧縮機は、可動翼のホイールと固定翼のホイールとを交互に有する複数の段１０、１０’などを備える。翼は、エンジンの軸Ｘ−Ｘを中心とした円筒状ケーシング１２内に囲まれている。
【００５２】
固定翼のホイールの中で、少なくとも１つの段１０は、いわゆる可変角度翼１４を含む。各翼１４は、ケーシング１２を貫通する軸１６（またはピボット）を中心として枢動可能に取り付けられる。各翼１４の角度位置は、ピボット１６を回転駆動することによって調節可能である。
【００５３】
可変角度翼段１０は、ＨＰ本体に属する（ＨＰ圧縮機に属するため）第１の可変ジオメトリ装置部品を形成する。この装置部品の可変パラメータは、翼１４の角度であり、適例においては、翼１４の段１０の制御リング２２によって全ての翼１４が同時に回転駆動される。
【００５４】
制御リング２２は、全体が円形のリングで、ケーシング１２を囲撓し、エンジンの軸Ｘ−Ｘを中心とする。したがって、知られている方法で、エンジンの軸Ｘ−Ｘを中心とした制御リング２２の回転によって、翼１４の角度位置の同期変更が得られる。
【００５５】
図２は、先行技術の２つのステータ翼段１０、１０’の同期制御機構を示す。
【００５６】
制御システムは、可変角度翼段１０、１０’の制御リング２２、２２’の回転を制御するように構成される。
【００５７】
制御システムは、アクチュエータ２４、この場合は、シリンダを備える。アクチュエータ２４は、段１０に機械的に連結されてステータ翼を回転駆動する。
【００５８】
このためには、可変翼１４、１４’の各ピボット１６、１６’は制御コネクティングロッド１８、１８’の一端に連結され、そのロッドの他端は、制御リング２２、２２’に固定され、かつリング２２、２２’に対して半径方向に伸びるトラニオン２０、２０’を中心として連接される。
【００５９】
リングは、伸縮ねじ式で、ほぼリング２２、２２’の接線方向に伸びる制御ロッド３２、３２’の一端が固定される少なくとも１つの端部結合金具２７、２７’を備える。制御ロッド３２の他端は、圧縮機のケーシング１２のモジュール２８上で枢動可能に取り付けられた戻し部材２６、２６’に固着される。駆動戻し部材２６は、Ｔ字形である。制御ロッド３２は、駆動戻し部材２６の第１の枝部３４の一端に固定され、シリンダ２４のロッドの端部は、関節式に、第１の枝部３４のほぼ延長上に位置する第２の枝部４２の端部に固定される。
【００６０】
従動戻し部材２６’は、ロッド３２’に連結される枝部３６とＴ字の第３の枝部３８に同期バーを介して連結される枝部４０とを有するＬ字型である。アクチュエータ（シリンダ）２４は、駆動戻し部材２６を介して、可変角度翼段１０の制御リング２２を回転駆動し、駆動戻し部材２６がシリンダ２４の運動を制御ロッド３２に伝達し、次に、制御ロッド３２は、ロッド３２が並進に（曲線状に）固着されたリング２２に運動を伝達する。
【００６１】
アクチュエータは、同期バー３０を介して、制御リング２２’を回転駆動する。
【００６２】
シリンダ２４は、電子制御ユニットによって制御される。シリンダ２４の運動は、ＨＰ圧縮機の回転速度Ｎ２によって決まる。
【００６３】
図１に示されるように、エンジンは、第２の可変ジオメトリ装置部品１１０を備える。適例においては、第２の可変ジオメトリ装置部品は、ＶＢＶタイプの排気弁である。この装置部品１１０の可変パラメータは、排気弁１１０の開放角度である。この装置部品１１０は、ＬＰ圧縮機の下流側に位置決めされる。ＶＢＶ弁１１０の機能は、所定の動作条件に応じてＬＰ圧縮機２の出口で排気することである。第２の装置部品１１０は、一般に、複数のこのような弁を含む。
【００６４】
先行技術によれば、装置部品１１０は、装置部品１１０に固有のシステムによって制御される。図１は、連結システムＴを介してＶＢＶ弁に作用するアクチュエータＡを示す。
【００６５】
本発明によれば、２つの装置部品を協働して制御するシステムが提供される。したがって、ＶＳＶ翼を制御するアクチュエータ２４は、特定の装置を使用して第２の装置部品１１０の制御部材１１５の変位も制御する。
【００６６】
一実施形態の制御システムを示す図３を参照すると、１組のＶＳＶ可変角度翼段１０、１０’らなる第１の装置部品と、１つの弁または複数の排気弁ＶＢＶからなる第２の装置部品１１０との両方に作用するアクチュエータ２４が示されている。
【００６７】
翼１０、１０’の制御リングは、それぞれ枢動レバー１４２、１４２’によって、エンジンの軸Ｘ−Ｘを中心として回転するように取り付けられる。制御リング２２、２２’とレバー１４２、１４２’とのリンクは、図示されていない。
【００６８】
排気弁１１０は、枢動レバー１１５によって移動するように取り付けられる。
【００６９】
３つのレバー１４２、１４２’、１１５はそれぞれ、ロッド、すなわちレバー１４２、１４２’の場合にはロッド１４１、１４１’、レバー１１５の場合にはロッド１１１によって制御される。
【００７０】
ロッドは、ケーシング１２に固着されたガイド内を並進移動可能である。ロッド１１１は、その軸に沿ってガイド１２Ｃ内を移動できる。同様に、ロッド１４１、１４１’は、それぞれのガイド１２Ａ、１２Ｂ内を軸方向に移動できる。ロッドの並進運動は、リンクを介してレバーに伝達され、レバーでは、ロッドに固着されたピン１４１Ｐ２、１４１’Ｐ２、１１１Ｐ２が、ピンが制御するレバーのスロット１４２Ｆ、１４２’Ｆ、１１５Ｆ内を自由に摺動する。スロットによって、レバーがその回転中心を枢動するときに、レバーアームの長さ変動を吸収することができる。
【００７１】
ロッド１４１、１４１’、１１１は、他端にそれぞれ、ロッドの軸に対して横断する別のピン、１４１Ｐ１、１４１’Ｐ１、１１１Ｐ１を備える。これらのピンは、ディスク１００内に形成された案内軌道１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ内を摺動することができる。ディスク１００は、ケーシング１２に固着された軸１００Ｄを中心として回転するように取り付けられる。軸１００Ｄは、３つのロッドによって形成される面に垂直である。
【００７２】
したがって、回転ディスク１００は、案内軌道１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃに沿って移動するピン１１１Ｐ１、１４１Ｐ１、１４１’Ｐ１を備える機械的伝動手段によって、前記装置部品１０、１０’、１１０に連結される。アクチュエータ２４によってディスク１００が軸１００Ｄを中心として回転駆動すると、案内軌道の形状が装置部品の作動法則を定義する。
【００７３】
ピンとそれぞれの軌道とのリンクは、機械損失を低減するように最適化される。ピンは、ピンが摩擦せずに軌道内を転がるようにリニア軸受の形としてもよい。軌道を形成するために、ディスク内に形成されたスロットはピンの幅のスロットである。
【００７４】
好ましくは、２つのステータ翼段１０、１０’の制御アームは、ディスク１００の回転軸１００Ｄにかかる力を低減するために互いの延長上にある。したがって、軸１００Ａにかかる摩擦力とロッドを作動するのに必要な動力は低減される。装置は、可変角度ステータ翼段の２つのアームの制御に限定されない。装置は、それより多いアームにも容易に適応できる。
【００７５】
ディスク１００は、アクチュエータ２４によって、軸１００Ｄを中心として回転駆動される。この場合、アクチュエータは、ロッド２４１およびディスクの中心に連結されるアーム２４２によってディスクに連結される。アクチュエータによる軸に沿ったロッドの変位が、アーム２４２を介してディスクを回転駆動する。アクチュエータ２４のロッド２４１が伸長されるか、または収縮されるかに応じて、ディスクは時計回りに、またはその逆回りに回転する。
【００７６】
したがって、ディスク１００がその軸を中心として回転すると、ピンのそれぞれの軌道内のピンの位置に従って、ディスクの回転運動はロッドの並進運動に変換される。ディスクの各々の角度位置は、ピンのそれぞれの軌道内のピンの正確な対応位置を有する。ピンの位置は、ロッドが取り付けられているレバーの角度位置を決定する。
【００７７】
ディスクがその軸１００Ｄを中心として回転すると、ディスク内に形成された軌道の形状によってレバーの各々の角度位置が決定される。
【００７８】
つまり、ディスクがその軸を中心として回転すると、ディスク上のピンの軌跡によってレバーの枢動法則が決定される。この軌跡は、軌道の形状によって決まる。
【００７９】
したがって、本発明の解決策によって、ディスクのそれぞれの角度位置のステータ翼および排気弁の開放位置または閉鎖位置を定義することができる。
【００８０】
図４および図５を参照すると、ＨＰ本体の回転速度Ｎ２に応じた可変角度翼（ＶＳＶ）および排気弁（ＶＢＶ）の相対開放法則が示されている。速度Ｎ２が０では、排気弁は開放されており、可変角度翼はいわゆる閉鎖位置にある。速度が増加すると、排気弁は次第に閉鎖するが、翼は開放する。図４に示されているバージョン１では、速度が増加すると、可変角度翼ＶＳＶの開放は排気弁ＶＢＶの閉鎖と同時に始まるが、閉鎖後に開放が終了する。一方、図５に示されたバージョン２では、ＶＳＶの開放はＶＢＶが閉鎖した後にのみ始まる。バージョンの選択と、排気弁の閉鎖が始まる正確な瞬間とは、軌道の形状を変更することによって定義される。
【００８１】
本発明は多数の特定の実施形態に関して説明されているが、全くこれらに限定されないこと、さらに本発明の範囲内であれば記載した手段の全ての技術的等価物およびそれらの組み合わせを含むことは明らかである。
【図１】
0005364166.tif 000002
【図２】
0005364166.tif 000003
【図３】
0005364166.tif 000004
【図４】
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【図５】
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