(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンク（３０）と、前記リンクの第１の端部（３２）と制御リング（２０）の間にヒンジを形成する連結手段（２４、２６）と、制御されるベーン（１０）ピボット（１２）に前記リンクの第２の端部（３４）を固定する固定手段（４０）とを具備する、ターボ機械圧縮機の固定子用可変角度ベーンを制御する装置において、
さらに、前記ベーンピボットに形成され、前記リンクの前記第２の端部（３４）を受けるための径方向リセス（１６）であって、このリセスの長手方向中心平面（Ｐ）に対して傾斜するとともに前記リンクの前記第２の端部の対応する傾斜縁部（３４ａ、３４ｂ）と協働する少なくとも１つの平面縁部（１６ａ、１６ｂ）を有する該リセスと、
前記リンクの前記第２の端部と衝合し、前記固定手段（４０）が作用するクランピングキャップ（４４）であって、前記傾斜縁部間の接触により前記リンク（３０）の前記第２の端部（３４）を前記ベーンピボット（１２）に対してゆるみなく維持するために、前記クランピングキャップが衝合する前記リンクの前記第２の端部の外側面（３６）の隣接部分と相補的な形状である溝（４８）を含む、内側表面（４８ａ）を有する該クランピングキャップと
を具備することを特徴とする、ターボ機械圧縮機の固定子用可変角度ベーンを制御する装置。
【請求項２】
前記ベーンピボット（１２）に形成された前記径方向リセス（１６）は、前記リセスの前記長手方向中心平面（Ｐ）に関して対称な２つの傾斜した平面縁部（１６ａ、１６ｂ）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ベーンピボット（１２）に形成された前記径方向リセス（１６）は、前記リセスの前記長手方向中心平面（Ｐ）に関して非対称な２つの傾斜した平面縁部（１６ａ、１６ｂ）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記リンク（３０）は、その第２の端部（３４）で、その第１の端部（３２）の厚さを超える厚さ部分を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
さらに、ケーシング（２２）内の開口部に前記ベーンピボットを心合わせするために、前記ベーンピボット（１２）周りに配置されたブシュ（５０）を具備することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
さらに、前記クランピングキャップ（４４）と前記ブシュ（５０）の間に挿入されたシム（５４）を具備することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記クランピングキャップ（４４）はまた、その周面で前記シム（５４）と衝合することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の可変角度ベーンを制御する装置を複数含む、ターボ機械圧縮機固定子。
【請求項９】
請求項１から７の可変角度ベーンを制御する装置を少なくとも１つ備える、ターボ機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、設定角度が可変なベーンの制御に関する。本発明の詳細な応用は、航空分野におけるものであり、さらに詳細には、飛行機のターボ機械などターボ機械の圧縮機内の空気入口案内ベーンの角位置を制御するためのものである。
【０００２】
【従来の技術】
ターボ機械内の可変設定ベーンを制御するための知られている装置は通常、ターボ機械のケーシングを囲むリングの形態をした制御部材と、複数のレバーまたはリンクとを具備し、各リンクはヒンジにより制御リングに連結された第１の端部、およびそれぞれのベーンのピボットに取り付けられた第２の端部を有する。
【０００３】
リングをターボ機械の軸回りに回転させることにより、ベーンの角位置は同期的に変更される。リングの回転動作に追従できるように、各リンクとリングの間の連結は、リングに対してほぼ径方向に延びる軸回りでの回転における少なくともある自由度を有する。それにもかかわらず、リンクは対応するベーンのピボットに堅固に取り付けられているので、リングを回転させることによりリングとベーンピボットに取り付けられたリンクの部分との間に別の相対運動が誘発される。これらの別の運動、または少なくともそのいくつかを受けとめる（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅ）ために、ボール−ソケットジョイントまたは類似する部品の形態で連結を行うことが知られており、リングに対してほぼ径方向である軸回りの回転に加えて、この連結によりリングに対してほぼ円周方向である軸回りの回転が可能になる。また、リングに対してほぼ径方向である方向に平行移動する際に追加の自由度を提供する連結が提案されている。とりわけ仏国特許出願公開第ＦＲ−Ａ−２６０８６７８号明細書または仏国特許出願公開第ＦＲ−Ａ−２７４６１４１号明細書を参照できる。
【０００４】
米国特許第６，０１９，５７４号明細書は、ベーンピボットとほぞ−ほぞ穴システムによって取り付けられたリンクの端部との間の機械ヒンジを開示しており、ベーンピボットは、制御リンクを貫通するオリフィスを挿通するねじ山付き端部を有する。ピボットのねじ山付き端部上に締め付けられたナットにより、この部品アセンブリが共に回転することができるようになる。同様に、欧州特許出願公開第１，０１０，８６２号明細書には、ベーンピボットに固定され、ピボットに取り付けられたリンクの端部に形成されたスロットを挿通する駆動スタッドによって得られるヒンジが記載されている。このアセンブリは同様に、ベーンピボットのねじ山付き端部にねじ込まれたナットにより全体的に回転される。
【０００５】
それにもかかわらず、これらの文献では、制御リンクがベーンピボットに対して相対的に回転する精度には、通常の実施において０．４°〜０．６°の範囲の誤差が残る。この低レベルの精度は、制御装置のアセンブリの公差により種々の部品間に間隙が存在する事実に由来する。特に、ピボットとその上に取り付けられたリンクの端部の間にゆるみが発生する。これにより、アセンブリの適切な操作に対して特に有害なリンクを回転させる際の精度の不足が生じる。
【０００６】
【特許文献１】
仏国特許出願公開第ＦＲ−Ａ−２６０８６７８号明細書
【特許文献２】
仏国特許出願公開第ＦＲ−Ａ−２７４６１４１号明細書
【特許文献３】
米国特許第６０１９５７４号明細書
【特許文献４】
欧州特許出願公開第１，０１０，８６２号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明はリンクをベーンピボット上にゆるみなく保持することができる、リンクのための固定手段を使用する制御装置を提案することにより、このような不都合を軽減することを目的とする。本発明の別の目的は、回転の精度の不足をなくすことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明は、リンクと、リンクの第１の端部と制御リングの間にヒンジを形成する連結手段と、制御されるベーンのピボットにリンクの第２の端部を固定する固定手段とを具備する装置において、さらに、ベーンピボットに形成され、リンクの第２の端部を受けるための径方向リセスであって、リセスの長手方向中心平面に対して傾斜するとともにリンクの第２の端部の対応する傾斜縁部と協働する少なくとも１つの平面縁部を有するリセスと、リンクの第２の端部と衝合し、固定手段がそれに作用するクランピングキャップであって、前記傾斜縁部間の接触によりリンクの第２の端部をベーンピボットに対してゆるみなく維持するために、前記クランピングキャップが衝合するリンクの第２の端部の外側面と面接触をする内側表面を有するクランピングキャップとを具備することを特徴とする、ターボ機械圧縮機の固定子用の可変角度ベーンを制御する装置を提供する。
【０００９】
その結果、リンクの第２の端部が、径方向リセスおよびリンクの第２の端部に形成された傾斜平面により、ベーンピボット上にゆるみなく位置決めされる。リンクの第２の端部は、クランピングキャップによりベーンピボット上での移動が防止され、固定手段によりそれに対する相対回転が防止される。従って、リンクによってベーンピボットに伝達される回転駆動の精度が改善される。
【００１０】
有利には、クランピングキャップの内側表面に形成され、リンクの第２の端部の一部がその中で係合する溝が、クランピングキャップが別の部品に対して相対回転するのを防止する働きをする。
【００１１】
有利には、ベーンピボットに形成された径方向リセスは、リセスの長手方向中心平面に関して対称であり、リンクが確実にベーンピボット上に対称的に保持されるようにする、２つの傾斜平面を有する。２つの傾斜した平面縁部はまた、リンクの前縁部と後縁部を区別するキーとなる効果をもたらすために、リセスの中心平面に関して非対称であってもよい。
【００１２】
本発明の別の特徴および利点は、限定的な性格のものではない実施形態を示す添付の図面を参照して行う以下の説明から分かる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、設定角度が可変のベーン１０を備えた、ターボ機械、例えば飛行機のターボジェットの小部分を示す。例を挙げると、このベーンはターボ機械の圧縮機への入口にある案内ベーンであり、ターボ機械の軸の回りに配置される。図１では、１つのベーンのみを示す。
【００１４】
よく知られる方法では、ベーン１０の角位置はターボ機械（図１には、部分的にのみ示す）のケーシング２２を囲む制御リング２０と複数のリンク３０とによって制御される。各リンク３０は、ヒンジ形成連結手段によって制御リング２０に連結された第１の端部３２を有する。例を挙げると、ヒンジはリンク３０の第１の端部３２を挿通するピンまたはフィンガ２４によって構成され、制御リング２０のハウジング２６に係合される。
【００１５】
リンク３０の第２の端部３４は、固定手段４０によってベーン１０のピボット１２に取り付けられる。図１に示す固定手段４０は、従来通り、ベーンのピボット１２に固定された軸方向のねじ山付きロッド１４と、クランピングナット４２とを具備する、ねじ−ナットシステムによって形成される。固定手段はまた、ベーンピボットの軸方向広さが、ブシュが嵌合することができるようなものである場合、独立ねじおよびベーンのピボット１２に埋め込まれた自己制動ブシュ（図示せず）の形態でもよい。このような状況で、オリフィスが、独立ねじを受けるために、ベーンピボット内に軸方向に形成される。
【００１６】
図２、３は、本発明によるリンクとベーンピボットの間の連結の実施形態をさらに詳細に示す。
【００１７】
径方向リセス１６が、ベーン１０のピボット１２の上部面１２ａに形成され、そこから軸方向のねじ山付きロッド１４が突出する。径方向リセス１６は、リンク３０および径方向リセス１６の長手方向中心平面Ｐに対して傾斜した平面縁部１６ａ、１６ｂによって、横方向に画定される。傾斜角度は、例えば、３５°〜５５°の範囲内にある。
【００１８】
軸方向のねじ山付きロッド１４（または、独立ねじ）を通すためのオリフィス３５を備えたリンク３０の第２の端部３４は、リンクの長手方向中心平面Ｐに対して傾斜した、２つの側縁部３４ａ、３４ｂで決まる厚さ部分で、径方向リセス１６に係合する。側縁部３４ａ、３４ｂの傾斜角度は、これらが衝合する径方向リセス１６の平面縁部１６ａ、１６ｂの傾斜角度に対応する。
【００１９】
軸方向のねじ山付きロッド１４（または、独立ねじ）を通すための穴４６を備えたクランピングキャップ４４が、リンクの第２の端部３４の平外側面３６と衝合する。示した例において、この衝合は、クランピングキャップ４４に径方向に形成され、リンクの第２の端部３４の形状と平外側面３６に隣接する部分で合致する、溝４８の平面底部４８ａによって生じる。
【００２０】
クランピングナット４２により（または、独立ねじにより）クランピングキャップ４４に対して加えられる軸方向締め付け力は、平表面３６、４８ａ間の面接触を通して伝達され、径方向リセス１６の傾斜縁部１６ａ、１６ｂに対してリンク３０の傾斜縁部３４ａ、３４ｂを維持するように働き、従って回転の際にゆるみのない連結が、リンク３０とベーンのピボット１２との間に確立される。
【００２１】
ここに示す例では、側縁部３４ａ、３４ｂは、平面縁部１６ａ、１６ｂと同様に、長手方向中心平面Ｐに関して対称的に傾斜する。このことは、必ずしもそうであるというわけではない。具体的には、２つの接触する縁部、例えば、縁部３４ａ、１６ａのみが傾斜する必要があり、他方の縁部３４ｂ、１６ｂは傾斜する必要はない。
【００２２】
さらに、リンク３０の前縁部と後縁部を区別するキーとなる効果をもたらすように、傾斜した平面縁部１６ａ、１６ｂの位置が、径方向リセス１６の長手方向中心平面Ｐに関して非対称とするのが有利かもしれない。「非対称」という用語は、平面縁部の位置に関して使用され、平面縁部１６ａ、１６ｂの一方と長手方向中心平面Ｐの間の距離Ｄ１が、他方の平面縁部１６ｂ、１６ａと長手方向中心平面Ｐの間の距離Ｄ２の間の距離を上回る、または下回ることを意味する。
【００２３】
また、第２の端部３４の付近で、リンク３０は第１の端部３２の部分の厚さより大きな厚さの部分を存することも認められるはずである。この特徴により、リンクの第２の端部３４がベーンのピボット１２に形成された径方向リセス１６によく係合することが可能になる。
【００２４】
本発明の制御装置はまた、ベーン１０が取り付けられたターボ機械のケーシング２２の開口部のリップ５２と、クランピングキャップ４４との間で、ベーンのピボット１２の周りに配置されたブシュ５０を具備することができる。このブシュ５０は、ケーシング内の開口部とベーンピボットの間に挿入された減摩材料によりベーンのピボット１２を心合わせする目的で設けられる。その後、間隙調節シム５４を有利にはクランピングキャップ４４とブシュ５０の間に配置して、これらの部品間に存在しうるあらゆる軸方向の間隙を取り除く。このような状況で、クランピングキャップ４４はまた、その周面によりシム５４と衝合する。さらに、減摩座金５６を、ケーシング２２の開口部のリップ５２とベーンのピボット１２の基部との間に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の制御装置の長手方向断面図である。
【図２】図１の制御装置の面ＩＩ−ＩＩに沿った断面図である。
【図３】図１の制御装置の切開斜視図である。
【符号の説明】
１０  ベーン
１２  ピボット
１２ａ  上部面
１４  軸方向のねじ山付きロッド
１６  径方向リセス
１６ａ、１６ｂ  平面縁部
２２  ケーシング
２０  制御リング
２４、２６  連結手段
３０  リンク
３２  第１の端部
３４  第２の端部
３４ａ、３４ｂ  傾斜縁部、側縁部
３５  オリフィス
３６  外側面、平外側面
４０  固定手段
４２  クランピングナット
４４  クランピングキャップ
４６  穴
４８ａ  内側表面
４８  溝
５０  ブシュ
５２  リップ
５４  シム、間隙調節シム
５６  減摩座金
Ｄ１、Ｄ２  距離
Ｐ  長手方向中心平面
【図１】
0004073794.tif 000002
【図２】
0004073794.tif 000003
【図３】
0004073794.tif 000004