JPH07197852A - 動翼ピッチ変更制御の方法及び装置 - Google Patents

動翼ピッチ変更制御の方法及び装置

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JPH07197852A
JPH07197852A JP6303020A JP30302094A JPH07197852A JP H07197852 A JPH07197852 A JP H07197852A JP 6303020 A JP6303020 A JP 6303020A JP 30302094 A JP30302094 A JP 30302094A JP H07197852 A JPH07197852 A JP H07197852A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 タービンエンジンの動翼ピッチ変更制御及び
装置を提供することを目的とする。 【構成】 電動機の固定子（５）は不動であり、また回
転子（７）は、好ましくは永久磁石式または非同期式で
あって、タービンエンジンのシャフト（２）に固定さ
れ、また歯車（８）と一体となっており、その歯車には
扇形ピニオン（９）が噛み合っており、扇形ピニオン
（９）は各羽根（１）の付け根（４）と一体となってい
る。羽根（１）の付け根（４）を拘束する手段は電気機
械式アクチュエータ（１３）によって位置決めされ、ア
クチュエータ（１３）はシャフト（２）と一体となって
おり、また回転変圧器（２５）を通じて電力の供給を受
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は動翼の向きを制御する方
法および装置に関するものである。本発明は、ガスター
ビンエンジンまたはターボジェットエンジンのうち、と
りわけ複数の羽根を備えた送風機を装備し、それらの羽
根はそれ自身の縦軸の回りに回転でき、それによって羽
根のピッチを調整できるようなエンジンに適用される。
【０００２】送風機の羽根ピッチを飛行の変動条件に合
わせて調整することで、エンジンの最適性能や逆推力を
得ることは特に有益である。動作中、羽根のピッチを変
更して、特定の運転条件に合致させることで、エンジン
のエネルギー効率を最適にすることができる。
【０００３】
【従来の技術】羽根ピッチ変更制御装置は一般に油圧式
アクチュエータを備えており、その油圧式アクチュエー
タが歯車を駆動して羽根を希望の位置に設定している。
こうした装置は複雑で、場所をとり、しかも信頼性の問
題を呈している。
【０００４】同じく、動翼ピッチを制御するのに電気的
な方式も存在する。それらの方式は一般に直流電動機を
使用し、その直流電動機はリレーによって動作および停
止し、そのリレーは航空機の直流電源バスから電力の供
給を受けている。またそれらの電気的方式は電力伝送手
段を備えており、その電力伝送手段は集電環とブラシと
の間の電気的接触を利用しているので摩耗を生じ、また
信頼性の問題を呈している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は既存装
置の不都合を軽減し、また単純で、信頼でき、軽く、し
かも余り場所をとらない動翼ピッチ変更制御装置を実現
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのために、この制御装
置は電動機と、扇形ピニオンと、羽根の付け根を拘束す
るための手段とを備えており、電動機の固定子は固定さ
れているが、回転子は固定子と電気的接続を持っておら
ず、また歯車と一体となっており、また扇形ピニオンは
各羽根の付け根と一体となっており、またその歯車と噛
み合っており、また羽根の付け根を拘束する手段は電気
機械式アクチュエータによって位置決めされ、電気機械
式アクチュエータはジェットエンジンのシャフトと一体
となっており、回転変圧器を介して電力の供給を受けて
いる。
【０００７】本発明によれば、タービンエンジンの動翼
ピッチ変更制御装置において、それらの動翼はディスク
に植え込まれ、そのディスクはタービンエンジンのシャ
フトによって回転駆動され、またそれぞれの動翼は付け
根を持っており、その付け根は動翼の縦軸の回りに回転
することができるが、そのピッチ変更制御装置は羽根ピ
ッチ変更作動手段と、羽根の付け根を拘束する手段とを
備えており、その作動手段は電動機を備え、電動機はコ
イルを巻いた固定子と、タービンエンジンのシャフトに
固定された回転子を持っており、回転子は固定子との間
に電気的接続を持っておらず、また歯車と一体となって
おり、扇形ピニオンがその歯車と噛み合っており、扇形
ピニオンは各羽根の付け根と一体となっており、また拘
束手段は電気機械式アクチュエータを備え、その電気機
械式アクチュエータはシャフトと一体となっており、ま
た回転変圧器を介して電力の供給を受けていることを特
徴としている。
【０００８】本発明は同じく、前記特許請求範囲のいず
れか一項によるタービンエンジンについて、その動翼ピ
ッチの変更を制御する方法に関するものであって、第１
のストッパ上の拘束位置から第２のストッパ上の拘束位
置へ移行するために、この動翼ピッチ変更制御方法にお
いて、 − タービンエンジンのシャフトの回転速度を測定し、
また拘束金具の位置を監視する工程と、 − 電動機に電力を投入する工程と、 − 電動機の固定子と回転子との間に回転磁界を発生さ
せ、その回転磁界はシャフトの回転速度とは異なった速
度で回転し、また必然的に磁気モーメントをもたらす
が、その磁気モーメントによって、拘束解除が円滑に行
えるようシャフトを第１のストッパ上にロックし、また
拘束解除操作中はシャフトを同じ位置に保持することが
できるようにする工程と、 − 拘束金具のアクチュエータに電力を投入して羽根の
付け根を自由にする工程と、 − 回転磁界の速度を変更することで、磁気モーメント
の向きを反転し、また各羽根をそれ自身の縦軸の回り
に、第１のストッパから第２のストッパまで回転させる
工程と、 − 回転磁界の速度を変更することで、磁気モーメント
の向きを反転させ、また各動翼を、それ自身の縦軸の回
りに第１ストッパから第２ストッパまで回転させる工程
と、 − 拘束機構への電力を遮断する工程と からなることを特徴としている。
【０００９】本発明のその他の特徴および利点は、次に
非限定的な例として示す、添付の図面に関する説明から
明らかになるであろう。
【００１０】
【実施例】図１は、ターボジェットエンジン前部の軸方
向部分断面を表しており、このエンジンは本発明による
送風機の動翼ピッチ変更制御装置を備えている。このタ
ーボジェットエンジンは送風機を備えており、その送風
機は複数の羽根１を備えており、羽根１はディスクに植
え込まれ、そのディスクはターボジェットエンジンのメ
インシャフト２によって回転駆動され、このシャフト２
はそれ自身が、図示されていないガス発生機によって、
減速機３を介して駆動されている。送風機の各羽根は付
け根４を備えており、この付け根４はそれ自身の縦軸Ｚ
Ｚ’の回りに旋回して、羽根のピッチを変更できるよう
になっている。
【００１１】羽根ピッチ変更制御装置は、羽根ピッチを
変更するための作動手段と、羽根の付け根を所定の位置
に拘束する手段を備えている。
【００１２】この羽根ピッチ変更作動手段は図２ａ、図
２ｂ、図２ｃに概略図で示されている。この作動手段は
電動機を備えており、その電動機はコイルを巻いた固定
子５と、回転子７とを持っており、固定子５はターボジ
ェットエンジンの固定構造６と一体となっており、また
回転子７は、軸受に取り付けられ歯車８と一体となって
おり、またメインシャフト２を取り囲んでいる。歯車８
は、送風機の各羽根１の付け根４に固定された扇形ピニ
オン９と噛み合っており、各羽根をそれ自身の縦軸Ｚ
Ｚ’の回りに回転できるようにしている。扇形ピニオン
９と、歯車８と、電動機の回転子７から構成される集合
体の最大回転角は、図２ｂに概略を示したとおり、二つ
の固定ストッパ１０、１１によって区切られている。こ
の２つの固定ストッパは、ターボジェットエンジンの順
方向噴射運転と逆噴射運転に対応している。一つまたは
複数の中間羽根位置を得るために、図２ｃに示すよう
に、固定ストッパを補足するものとして、例えば電磁石
による可動ストッパ１２を装備することができる。
【００１３】図３に、本発明による可動ストッパの実施
例の概略を示す。
【００１４】複数の異なった角度位置を得るために、二
つの固定ストッパ１０、１１の間で、羽根４の付け根と
結合した扇形ピニオン９の角方向軌跡上に補完ストッパ
を配置することができる。とりわけ、三つの異なった角
度位置を配置して、羽根の第１位置を離陸用とし、第２
位置を巡航用とし、また第３位置を逆噴射用とすること
は特に有益である。
【００１５】各可動ストッパ２０は電磁石１２によって
実現することができる。電磁石１２は、ターボジェット
エンジンのシャフト２と一体となったケース内にコイル
を含んでおり、そのコイルの内部では、可動金属ロッド
２２が磁界の作用を受けて並進運動できるようになって
いる。羽根ピッチ変更制御装置の信頼性と安全性を増す
ため、金属ロッド２２の周りには戻りばね２３が配置さ
れており、電磁石１２が励磁されていないとき、ロッド
を突き出た位置、いわゆる行程端位置に保持するように
なっている。可動ストッパの位置は、自動的に絶えず、
例えば行程端接点型の位置検出器２４によって監視され
ている。
【００１６】羽根４の付け根は扇形ピニオン９を介して
歯車で機械的に保持されているので、羽根の中間位置を
得るには、ただ一つの羽根に可動ストッパを配置するだ
けで、すべての羽根をその中間位置に位置させるのに十
分である。
【００１７】しかしながら、羽根定位装置の信頼性を高
めるため、所定の中間位置に対して、複数の異なった羽
根に可動ストッパを配置したほうが有利である。とりわ
け図４においては、所定の中間位置に対して、等間隔に
ある三つの羽根に可動ストッパが装着されている。
【００１８】同じように、扇形ピニオン９を基準とする
異なった角度位置に複数の可動ストッパを配置すること
で、複数の中間位置を得ることが可能である。扇形ピニ
オンを基準とする異なった角度位置に配置された可動ス
トッパは、必ずしも同じ羽根の付け根に置かれるとは限
らない。
【００１９】可動ストッパ２０を作動させる電磁石１２
は、機械的接触を伴わずに、回転変圧器を介して励磁さ
せることができる。
【００２０】使用する電動機は永久磁石型または非同期
型とすることで、回転部と固定部の間の摩擦や摩滅の問
題を排除することができる。固定子コイルは固定されて
おり、図示されていない既知の手段から交流電流の供給
を受けるが、この電源は、例えば交流発電機か、あるい
は整流器および逆用回転変流器に接続された発電機にお
いて、制御された周波数を持った交流電流が得られるよ
うにしたものである。永久磁石式回転子の場合でも、事
情によってはその回転子に閉回路コイルを装着すること
で、電動機の動力を高めたり、あるいはそれの寸法を減
少させることができるが、その場合でもこのコイルは、
固定子コイルと接続されていない。
【００２１】羽根拘束手段を図４ａおよび図４ｂに概略
的に示す。この羽根拘束手段は電気機械式アクチュエー
タ１３、例えば電磁石を備えており、アクチュエータ１
３は拘束金具１４と結合しており、拘束金具１４は羽根
の付け根４を所定の位置に保持するためのものである。
羽根の付け根は、複数の面を呈するように加工されてお
り、それらの面が、予め決められた異なった可能な位置
に対応している。電気機械式アクチュエータ１３は、ジ
ェットエンジンのシャフト２と一体となったケースの中
にコイルを備えており、そのコイルの内部に並進運動可
能なロッド１５が配置されている。拘束金具１４はロッ
ド１５と一体となっており、ロッドが並進運動すると
き、ロッドは移動中に拘束金具１４を駆動する。羽根の
付け根を所定の位置に保持するため、拘束金具１４は羽
根の付け根に対応したスロット１６を備えている。拘束
位置において、羽根の付け根は拘束金具のスロット内に
ロックされる。拘束機構の安全性を高めるため、拘束位
置は自動的に絶えず、例えば行程端検出型の検出器に１
７によって監視されている。
【００２２】すべての羽根は扇形ピニオンを備えてお
り、またすべての扇形ピニオンは同じ歯車と噛み合って
いるので、すべての羽根は互いに機械的につながってい
ることになる。従って、拘束金具がすべての羽根の付け
根を保持する必要はなく、一つの羽根を保持するだけ
で、他のすべての羽根を同じ位置にロックするのに十分
である。
【００２３】しかしながら信頼性と安定性の理由から、
拘束金具が直径上の反対位置にある２つの羽根、または
図４ｂに示すように、等間隔に位置する三つの羽根を保
持するのが好ましい。
【００２４】可動ストッパ２０を作動させる電磁石１２
と同じように、アクチュエータ１３は機械的接触を伴わ
ずに、回転変圧器を介して電力の供給を受ける。
【００２５】図５に、本発明による電気機械式アクチュ
エータを電気的に制御および監視する装置の第１の実施
例を示す。
【００２６】アクチュエータ１３の制御は第１の回転変
圧器２５を介して行われ、回転変圧器２５は一次コイル
１８と二次コイル１９を備えており、一次コイル１８は
ターボジェットエンジンの固定構造と一体となってお
り、また二次コイル１９はターボジェットエンジンのシ
ャフト２に固定されている。回転変圧器２５の入力点で
は、一次コイル１８が電力供給装置２６に接続されてい
る。回転変圧器２５の出力点では、二次コイル１９がア
クチュエータ１３の制御に必要な電力を、ダイオードブ
リッジ２７内で整流したのち伝送している。アクチュエ
ータ制御用電力は、アクチュエータの慣性に打ち勝ち、
また可動ロッド１５の移動を可能にするのに十分な大き
さでなければならない。
【００２７】アクチュエータ１３の可動ロッド１５の位
置は位置検出器１７によって信号化され、この位置検出
器１７は、例えば電気開閉器を構成している行程端検出
型のものであり、またこの信号は第２の回転変圧器２９
を通して位置監視装置２８に伝送される。この第２の回
転変圧器２９は一次コイル３０と二次コイル３１を備え
ており、一次コイル３０はターボジェットエンジンのシ
ャフト２に固定され、また第１の回転変圧器２５の二次
コイル１９の端子に接続されており、また二次コイル位
置監視装置２８の入力点に接続されている。位置検出器
１７の開閉器が閉じているとき、第２の回転変圧器２９
は第１の回転変圧器２５を通じて電力の供給を受け、ま
た受け取った電力を位置監視装置２８に伝送する。
【００２８】電気機械式アクチュエータを制御および監
視する電気式装置について、この第１の実施例は、温度
上の制約が重要であるような環境に特によく適してい
る。なぜならこれは、電子部品をほんのわずかしか含ん
でいないからである。しかしながら、回転変圧器が二つ
も存在することで、羽根拘束装置は質量が増大し、多く
の場所をとるという不都合を呈している。
【００２９】図６に、本発明による電気機械式アクチュ
エータを制御および監視する電気式装置の第２の実施例
を示す。
【００３０】アクチュエータ１３の制御は回転変圧器３
２を介して行われ、回転変圧器３２は２つの独立した巻
線を備え、それぞれの巻線は一次コイルと二次コイルを
備えている。
【００３１】一次コイル３３と二次コイル３４は、電源
装置２６から供給され、またアクチュエータ１３の制御
に必要な電力を伝送し、また行程端検出型の位置検出器
１７を越えて、発振器３７に電力を供給するためのもの
であり、発振器３７は供給電力の周波数およびレベルと
比べて高い周波数ｆと低いレベルを持っている。発振器
の出力信号は、図示されていない内部電圧調整器によっ
て電圧調整される。一次コイル３５と二次コイル３６は
数回の巻数しか持っておらず、位置監視装置２８に向け
て、発振器３７から出された信号を伝送するためのもの
であり、その信号の周波数ｆがアクチュエータ１３の位
置を表している。
【００３２】電気機械式アクチュエータを制御および監
視する電気式装置について、この第２の実施例では質量
および占有空間が減少しており有利である。なぜなら、
これはただ一つの回転変圧器しか含んでいないのに、独
立した巻線によって、固定部から回転部へ電力と、アク
チュエータの位置を表す電気信号とを同時に伝送するか
らである。しかしながら、発振器が存在することで、こ
れの利用は温度変化が発振器の動作範囲に入っているよ
うな環境に限られる。
【００３３】アクチュエータの制御は以下のように行わ
れる。
【００３４】拘束期間中、アクチュエータ１３のロッド
１５は行程端位置にあり、位置検出器を構成している開
閉器は開いているので、監視装置２８に向けて何の信号
も伝送されない。
【００３５】拘束解除動作の作用で、アクチュエータ１
３は電力の供給を受け、その電力は可動ロッド１５を動
かすのに十分な大きさとする。アクチュエータ１３のコ
イルの内部に磁束が発生し、その磁力の作用で可動ロッ
ド１５は拘束解除位置に向けて並進運動を行う。移動時
に、ロッドは位置検出器１７を作動させて開閉器を閉じ
させる。このとき電気信号が位置監視装置２８に伝送さ
れる。
【００３６】図７に、アクチュエータの供給電流の振幅
を拘束期間中と拘束解除期間中の間で比較した例を示
す。
【００３７】拘束解除期間中、ロッドがまさに拘束解除
位置にあるとき、アクチュエータのロッド１５の位置監
視は電気信号を位置監視装置２８に伝送することで行わ
れる。電気信号が伝送されないならば、それはアクチュ
エータの故障を知らせている。
【００３８】拘束期間中、アクチュエータのロッド１５
の位置監視は、電気信号をアクチュエータ１３に供給す
ることで行うが、その信号の振幅は可動ロッド１５を動
かすのに必要な振幅より小さくする。電気信号が位置監
視装置２８に伝送されなければ、それはアクチュエータ
が正しく働いていることを知らせている。
【００３９】可動ストッパ２０のアクチュエータ１２の
制御は、羽根拘束用アクチュエータ１３の制御と同じよ
うに行われる。従って、図５、図６、図７に関する上記
の説明は、アクチュエータ１２の制御に対しても同じよ
うに当てはまる。
【００４０】図８ａ、図８ｂ、図８ｃに、本発明による
回転変圧器の三つの実施例を示す。
【００４１】回転変圧器は固定磁気回路８０を備えてお
り、固定磁気回路８０はターボジェットエンジンの固定
構造と一体となっており、またエアギャップ８２、８３
によって回転磁気回路８１から隔てられている。回転磁
気回路はターボジェットエンジンのシャフト２に固定さ
れている。
【００４２】図８ａの形態において、回転変圧器は固定
一次コイル８４と回転二次コイル８５から構成される巻
線を備えており、これによって接触を伴わずに固定部か
ら回転部への電力の伝送を可能にしている。
【００４３】図８ｂの形態において、回転変圧器は第１
の巻線と第２の巻線とを備えており、第１の巻線は接触
を伴わずに固定部から回転部への電力の伝送を可能に
し、また第２の巻線は数回の巻数（たとえばひと巻きま
たはふた巻き）しか持っておらず、第１の巻線から独立
しており、また電気信号の伝送を可能にしている。
【００４４】図８ｃの形態においては、三つの回転変圧
器が図示されている。それらは積み重なって配置されて
おり、互いに独立した磁気的に隔離された三つの巻線を
構成している。これらにより、三つの電力を互いに独立
に伝送することが可能となっている。
【００４５】他の形態も可能である。特に、一方では送
風機の羽根の同一中間位置に対応する可動ストッパのア
クチュエータ１２に電力を供給するため、他方では羽根
拘束機構のアクチュエータ１３に電力を供給するための
２つの回転変圧器が必要である。この２つの回転変圧器
はそれぞれが、該当するアクチュエータの制御に必要な
電力を供給するための巻線と、該当するアクチュエータ
のロッド位置監視信号を伝送するための巻線を備えてい
る。
【００４６】送風機の羽根に対して複数の中間位置が用
意されているような場合には、対応する可動ストッパの
アクチュエータと同数の回転変圧器を配置することが必
要となる。
【００４７】送風機の羽根ピッチ変更制御装置の働きは
次のとおりである。
【００４８】羽根が順方向噴射または逆噴射において所
定の位置にあり、固定ストッパまたは可動ストッパ上に
留められているとき、減速機３がターボジェットエンジ
ンのシャフト２を駆動し、またシャフト２は拘束金具１
４のアクチュエータ１３と羽根１を駆動する。羽根は拘
束金具１４の働きにより、それ自身の縦軸を中心として
回転しないように留められ、また拘束金具１４はアクチ
ュエータ１３によって位置決めされている。羽根１の動
きは、歯車８と電動機の回転子７に伝えられる。電動機
の固定子５は電力の供給を受けていない。
【００４９】ターボジェットエンジンの動作状態を変更
するには、まず羽根の位置の変更を行ってから、その羽
根を別の固定ストッパまたは可動ストッパ上に留める。
羽根の位置を三つ配置し、二つの位置は順方向噴射の２
つの動作モードに割り当て、３番目の位置は逆噴射の動
作モードの割り当てるのが特に有益である。
【００５０】順方向噴射の二つの動作モードを、例えば
離陸段階と巡航段階に対応させ、それらの段階に対して
羽根をそれぞれ、一方の端の第１固定ストッパ上と、中
間の可動ストッパ上に留めてもよい。逆噴射の動作モー
ドでは、羽根は他方の端の第２固定ストッパ上に留めら
れる。羽根の位置変更は、順方向噴射段階から逆噴射段
階への移行に対し、図９に示したタイムチャートに従っ
て行われる。
【００５１】順方向噴射段階から逆噴射段階への移行
は、本発明に従って、以下の方法で行われる。
【００５２】（ａ）ターボジェットエンジンのシャフト
２の回転速度測定を実行し、（ｂ）可動ストッパの位置
と、（ｃ）拘束金具の位置を確認し、（ｄ）電動機に電
源を投入し、（ｅ）固定子と回転子の間に磁界を発生さ
せるが、その磁界はターボジェットエンジンのシャフト
の回転速度とは異なった速度で回転し、従って必然的に
磁気モーメントを生じるが、その磁気モーメントは、順
方向噴射動作に割り当てられた固定ストッパ上に羽根を
ロックすることで拘束解除を手助けし、また拘束解除操
作中、羽根を順方向噴射位置に保持することができるも
のとし、（ｆ）磁気モーメントの測定を行って電動機が
正しく運転されていることを確認し、（ｇ）可動ストッ
パ２０のアクチュエータ１２に電源を投入することで、
可動ストッパ２０を引っ込め、（ｈ）拘束金具１４のア
クチュエータ１３に電源を投入することで、アクチュエ
ータ１３はロッド１５を引っ込め、また拘束金具１４は
羽根１の付け根４を自由にし、（ｉ）回転磁界の速度を
変更して磁気モーメントの向きを反転させ、それにより
羽根がそれ自身の縦軸の回りに、順方向噴射位置から逆
噴射位置に対応する固定ストッパまで、歯車８と扇形ピ
ニオン９との噛み合いによって回転するようにし、
（ｊ）羽根の位置を確認し、（ｋ）可動ストッパへの電
源を遮断することで、拘束装置が破損した場合に羽根が
順方向噴射位置に不適時に復帰するのを禁止し、（ｌ）
拘束機構への電源を遮断して羽根の付け根を逆噴射位置
に拘束し、（ｍ）電動機への電源を遮断する。
【００５３】離陸段階から巡航段階に移行するための羽
根位置変更に関するタイムチャートを図１０に示す。こ
れは図９のチャートと似ているが、ただしステップ
（ｇ）とステップ（ｋ）は削除されており、これらのス
テップは可動ストッパ２０のアクチュエータ１２に電源
を投入、並びに遮断するための手順を構成している。こ
の可動ストッパ２０はその場所に静止していなければな
らない。なぜなら、羽根を位置決めするのはこのストッ
パに対してだからである。
【００５４】順方向噴射位置に戻すとき、その手順は類
似している。唯一の変更は回転磁界の回転速度と、その
回転磁界によって生じる磁気モーメントの向きに関する
ものであり、拘束金具に電源を投入する前は、逆噴射位
置に対応するストッパに押しつけられた羽根の付け根を
保持しておき、また拘束金具に電源を投入したのち、羽
根を逆噴射位置から順方向噴射に対応する固定ストッパ
まで回転させる。
【００５５】電動機への電源は原理上、羽根位置変更に
必要な時間に対応して数秒しか必要でない。しかしなが
ら、追加安全手段を配置して、拘束機構に故障が同時発
生した場合に、羽根を機械的ストッパ上にロックできる
ようにするのが特に有利である。この安全手段は、同時
故障の問題が検出されたとき、電動機への通電を開始す
ることで回転磁界を発生させ、羽根を機械的ストッパ上
に恒久的にロックすることで得られる。
【００５６】このように、拘束機構は三つの安全レベル
を備えている。すなわち、それ自身の縦軸の回りに回転
する羽根をロックすることのできる拘束金具と、羽根が
順方向噴射位置から逆噴射位置に向けて移行するのを防
ぐ駆動ストッパと、拘束金具と可動ストッパが同時に破
損した場合に、羽根をロックすることのできる回転磁界
である。
【００５７】本発明は上で説明した実施例に限られるの
ではなく、とりわけ羽根の中間位置の数は限定されてお
らず、複数の可動ストッパを配置し、それぞれを異なっ
た羽根位置に割り振ることも可能である。さらに、拘束
機構は、要求される信頼性に応じて、一つまたは複数の
羽根の付け根を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タービンエンジン前部の軸方向部分断面図であ
り、このエンジンは本発明による送風機の動翼ピッチ変
更制御装置を備えている。
【図２ａ】本発明による動翼ピッチ変更作動装置の透視
図である。
【図２ｂ】本発明による動翼ピッチ変更作動装置の断面
図である。
【図２ｃ】本発明による動翼ピッチ変更作動装置の断面
図である。
【図３】本発明による可動ストッパの実施例の概略図で
ある。
【図４ａ】本発明による羽根植込みディスクに対する拘
束機構の配置を表す概略図である。
【図４ｂ】羽根の付け根を拘束するメカニズムを表す概
略図である。
【図５】本発明による電気機械式アクチュエータを制御
および監視するための電気装置の第１の実施例を示す図
である。
【図６】本発明による電気機械式アクチュエータを制御
および監視するための電気装置の第２の実施例を示す図
である。
【図７】拘束期間中と、拘束解除期間中の電気機械式ア
クチュエータへの供給電流振幅を比較した例を示す図で
ある。
【図８ａ】本発明による回転変圧器の例を示す図であ
る。
【図８ｂ】本発明による回転変圧器の例を示す図であ
る。
【図８ｃ】本発明による回転変圧器の例を示す図であ
る。
【図９】順方向噴射段階から逆噴射段階への移行時にお
ける動翼ピッチ変更制御装置の働きを表すグラフの例で
ある。
【図１０】離陸段階から巡航段階への移行時における動
翼ピッチ変更制御装置の働きを表すグラフの例である。
【符号の説明】
１ 羽根 ２ シャフト ３ 減速機 ４ 付け根 ５ 電動機の固定子 ６ エンジンの固定構造 ７ 電動機の回転子 ８ 歯車 ９ 扇形ピニオン １３ アクチュエータ ２５ 回転変圧器

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 動翼がディスクに植え込まれ、ディスク
    がタービンエンジンのシャフトによって回転駆動され、
    また各動翼がそれ自体の縦軸の回りに旋回可能な付け根
    を持っているような、タービンエンジンの動翼ピッチ変
    更制御装置であって、動翼ピッチ変更装置が動翼ピッチ
    変更を作動させる手段と、動翼の付け根を拘束する手段
    とを備えており、動翼ピッチ変更作動手段が電動機を備
    えており、電動機がコイルを巻いた固定子（５）と、タ
    ービンエンジンのシャフト（２）に固定された回転子
    （７）とを持ち、回転子（７）は固定子との間に電気的
    接続を持っておらず、かつ歯車（８）と一体となってお
    り、その歯車（８）は扇形ピニオン（９）と噛み合って
    おり、扇形ピニオン（９）は各動翼（１）の付け根
    （４）と一体となっており、また付け根拘束手段は電気
    機械式アクチュエータ（１３）を備えており、そのアク
    チュエータ（１３）はシャフト（２）と一体となってお
    り、また回転変圧機（２５）を介して電力の供給を受け
    ていることを特徴とする動翼ピッチ変更制御装置。
  2. 【請求項２】 ピニオン（９）と、歯車（８）と、電動
    機の回転子（７）から構成される集合体が、二つの固定
    ストッパ（１０、１１）によって区切られた最大角度行
    程を持ち、それらの固定ストッパが動翼の二つの限界位
    置に対応していることを特徴とする請求項１に記載の動
    翼ピッチ変更制御装置。
  3. 【請求項３】 動翼ピッチ変更制御装置が、少なくとも
    一つ以上の可動ストッパ（２０）を備え、可動ストッパ
    （２０）が、動翼の二つの限界位置の間にある少なくと
    も一つ以上の中間位置に対応していることを特徴とする
    請求項２に記載の動翼ピッチ変更制御装置。
  4. 【請求項４】 可動ストッパ（２０）が、回転変圧器を
    介して電流の供給を受ける電磁石（１２）であることを
    特徴とする請求項３に記載の動翼ピッチ変更制御装置。
  5. 【請求項５】 可動ストッパ（２０）を構成している電
    磁石（１２）が、シャフト（２）と一体となったケース
    の中にコイルを備えており、そのコイルの内部において
    金属ロッド（２２）が並進運動可能であることを特徴と
    する請求項４に記載の動翼ピッチ変更制御装置。
  6. 【請求項６】 戻しバネがロッド（２２）の周りに配置
    されていることを特徴とする請求項５に記載の動翼ピッ
    チ変更制御装置。
  7. 【請求項７】 電気機械式アクチュエータ（１３）が、
    動翼の付け根を所定の位置に保持するための拘束金具
    （１４）と結合していること、および電気機械式アクチ
    ュエータ（１３）が、シャフト（２）と一体となったケ
    ースの中にコイルを備えており、そのコイルの内部に
    は、並進運動が可能な金属ロッド（１５）が配置されて
    おり、その金属ロッド（１５）が拘束金具（１４）と一
    体となっていることを特徴とする請求項１から請求項６
    のいずれか一項に記載の装置。
  8. 【請求項８】 動翼ピッチ変更制御装置がさらに、可動
    ストッパ（２０）を構成している電磁石（１２）の金属
    ロッド（２２）の位置を監視する手段、または拘束金具
    （１４）のアクチュエータ（１３）の金属ロッド（１
    ５）の位置を監視する手段、あるいはその両方を備えて
    おり、それらの位置監視手段はそれぞれの金属ロッド
    （２２、１５）用の位置検出器（１７）を備えており、
    位置検出器（１７）は位置監視装置（２８）と接続され
    ており、位置監視装置（２８）は、金属ロッド（２２、
    １５）が引っ込んでいるときに少なくとも一つ以上の回
    転変圧器を介して電力の供給を受けることを特徴とする
    請求項７に記載の動翼ピッチ変更制御装置。
  9. 【請求項９】 位置検出器（１７）が行程端接点である
    ことを特徴とする請求項８に記載の動翼ピッチ変更制御
    装置。
  10. 【請求項１０】 位置監視装置（２８）への電力供給
    が、２つの回転変圧器（２５、２９）を介して行われて
    おり、そのうち第１の回転変圧器（２５）は、電力供給
    装置（２６）につながれた固定一次コイル（１８）と、
    シャフト（２）に固定された二次コイル（１９）とを備
    えており、また第２の回転変圧器（２９）は一次コイル
    （３０）と二次コイル（３１）とを備えており、一次コ
    イル（３０）はシャフト（２）に固定され、また位置検
    出器（１７）を経由して第１の回転変圧器（２５）の二
    次コイル（１９）のケースにつながれ、また二次コイル
    （３１）は位置監視装置（２８）につながっていること
    を特徴とする請求項９に記載の動翼ピッチ変更制御装
    置。
  11. 【請求項１１】 位置監視装置（２８）への電力供給
    が、二つの独立した巻線を備えたただ一つの回転変圧器
    （３２）を介して行われ、そのうち第１の巻線は電力供
    給装置（２６）につながれた一次コイル（３３）と、位
    置検出器（１７）を経由して発振器（３７）につながれ
    た二次コイル（３４）とを備えており、また第２の巻線
    は数回の巻数しか持っておらず、また発振器（３７）に
    つながれた一次コイル（３５）と、位置監視装置（２
    ８）につながれた二次コイルとを備えていることを特徴
    とする請求項９に記載の動翼ピッチ変更制御装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１から請求項１１のいずれか一
    項に対応したタービンエンジンの動翼ピッチ変更制御方
    法であって、第１ストッパ上の拘束位置から第２ストッ
    パ上の拘束位置に移行するために、 − ターボエンジンのシャフト（２）の回転速度測定を
    行い、また拘束金具（１４）の位置を監視する工程と、 − 電動機に電力を投入する工程と、 − 電動機の固定子（５）と回転子（７）の間に回転磁
    界を発生させ、その回転磁界はシャフト（２）の速度と
    は異なった速度で回転し、また必然的に磁気モーメント
    をもたらし、その磁気モーメントによって、拘束解除を
    円滑に行えるよう動翼を第１ストッパ上にロックし、ま
    た拘束解除操作中は動翼を同じ位置に保持するようにす
    る工程と、 − 拘束金具（１４）のアクチュエータ（１３）に電力
    を投入することで、動翼（１）の付け根（４）を自由に
    する工程と、 − 回転磁界の速度を変更することで、磁気モーメント
    の向きを反転させ、また各動翼を、それ自身の縦軸の回
    りに第１ストッパから第２ストッパまで回転させる工程
    と、 − 拘束機構への電力を遮断し、動翼の付け根を第２ス
    トッパ上に拘束する工程と、 − 電動機への電力を遮断する工程と からなることを特徴とする動翼ピッチ変更制御方法。
  13. 【請求項１３】 動翼ピッチ変更制御方法において、第
    １固定ストッパ上の拘束位置から、第２固定ストッパ上
    の拘束位置に移行するため、さらに − 電動機へ電力を投入する前に、可動ストッパ（２
    ０）の位置を監視する工程と、 − 拘束金具（１４）のアクチュエータ（１３）へ電力
    を投入する前に、可動ストッパ（２０）のアクチュエー
    タ（１２）に電力を投入する工程と、 − 第２固定ストッパ上まで動翼を回転したのち、可動
    ストッパ（２０）への電力を遮断することで、拘束機構
    が破損した場合に動翼が不適切な時に元の位置に戻るこ
    とを禁止する工程と からなることを特徴とする請求項１２に記載の動翼ピッ
    チ変更制御方法。
  14. 【請求項１４】 拘束金具（１４）と可動ストッパ（２
    ０）が同時に壊れた場合に、電動機に電力を投入するこ
    とで回転磁界を発生させ、動翼を恒久的に機械的ストッ
    パ上にロックする工程からなることを特徴とする請求項
    １２または請求項１３に記載の動翼ピッチ変更制御方
    法。
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