スワッシュプレート

スワッシュプレートは、傾斜ディスクとも呼ばれ、回転軸の動きを往復運動に変換する機械工学装置です。その動作原理は、エンジン設計におけるクランクシャフト、スコッチヨーク、ウォブル、ナット、Zクランクドライブに似ています。もともとはクランクシャフトの代わりとして発明され、クランクレスエンジンで使用される最も人気のあるコンセプトの1つです。1917年にアンソニー・ミッシェルによって発明されました。 ^{[1] [2]}

スワッシュプレートは、シャフトに取り付けられたディスクで構成されています。ディスクがシャフトに対して垂直に配置されている場合、シャフトを回転させると、往復運動 (またはスワッシュプレート) 効果がなく、ディスクが回転するだけです。しかし、ディスクは斜めの角度で取り付けられているため、シャフトから離れた非回転視点から見ると、ディスクのエッジがシャフトの長さに沿って振動する経路を描いているように見えます。シャフトに対するディスクの角度が大きいほど、この見かけの直線運動は顕著になります。見かけの直線運動は、スワッシュプレートと一緒に回転するのではなく、ディスクの円周近くの 2 つの表面の 1 つを押すフォロワーによって、実際の直線運動に変換できます。このデバイスは、カムと多くの類似点があります。

スワッシュプレートは、ピストンの動きを回転運動に変換するために、クランクシャフトの代わりに軸流エンジンで使用できます。このようなエンジンは、カムエンジンの唯一の成功したバリエーションです。内燃機関とスターリングエンジンは、このメカニズムを使用して構築されています。デュークエンジンは、1993年からこのようなプラットフォームに取り組んでいます。^[3]

アキシャルピストンポンプは、シャフトと平行に並んだ一連のピストンを斜板を介して駆動し、流体を送り出します。^[4]流体ポンプにおける斜板の一般的な応用例は、現代の自動車エアコンシステムのコンプレッサーです。斜板の角度を変えることで、ピストンのストローク（したがって、コンプレッサーの冷却能力）を動的に調整できます。

ヘリコプターのスワッシュプレートは、メインローターシャフトの中心に位置する、回転プレートと固定プレートのペアです。回転プレートはローターヘッドにリンクされ、固定プレートはオペレーターコントロールにリンクされています。固定プレートの配置の変位は回転プレートに伝達され、ローターブレードリンクの往復運動になります。サイクリックピッチと呼ばれるこのタイプの差動ピッチ制御により、ヘリコプターのローターは任意の方向に選択的な揚力を提供できます。スワッシュプレートは、コレクティブピッチと呼ばれる、すべてのローターブレードに静的ピッチの増加を結合して伝達することもできます。

章動型流量計とポンプは、斜板の揺れに似た動きをしますが、必ずしもその動きを往復運動に変換するわけではありません。

アクティブ電子走査アレイ（AESA）レーダーは、正面から任意の方向に最大60度までスキャンできる平板です。AESAレーダーをスワッシュプレートに取り付けると、スワッシュプレートの角度が電子スキャン角度に追加されます。この用途で選択される典型的なスワッシュプレート角度は40度で、レーダーは360度のうち合計200度の角度をスキャンできます。^[5]

• YouTubeでのベルト CP スワッシュ プレート メカの動作– スワッシュ プレートの動作のビデオ