(57)【要約】アキシャルピストンコンプレッサ、特に自動車の空調システムのためのコンプレッサであって、ハウジングと、冷却剤を吸引および圧縮するため、前記ハウジング内に配置されドライブシャフト（１０４）を用いて駆動される圧縮ユニットとを有し、前記圧縮ユニットは、シリンダブロック内を軸方向へ前後に動くピストン（１１８）と、前記ピストンを駆動し前記ドライブシャフト（１０４）と共に回転する傾斜プレート（スワッシュプレートまたは揺動板、もしくは傾斜リング（１０７）を備える。一方では、アキシャルピストン（１１８）、ピストン棒またはスライドブロック（１２１、１２２）等、平行移動するすべての部分の、他方では、傾斜プレート（１０７）、共同運動のための部材等、回転移動するすべての形状および寸法決定が、所定の最小傾斜角（αｍｉｎ）と所定の最大傾斜角（αｍａｘ）との間の、前記傾斜プレート（１０７）の任意の望ましい傾斜角（α）に対して、ピストン（１１８）、スライドブロック（１２１、１２２）ピストン棒等の平行移動する質量によるモーメントＭｋ．ｇｅｓが偏差のモーメントによるモーメントＭｓｗ、すなわち傾斜プレート（１０７）の質量慣性によるモーメントとほぼ等しくなっている。【選択図】    図１０
2007508490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキシャルピストンコンプレッサ、特に自動車の空調システムのためのコンプレッサであって、ハウジングと、冷却剤を吸引および圧縮するため、前記ハウジング内に配置されドライブシャフト（１０４）を用いて駆動される圧縮ユニットとを有し、前記圧縮ユニットは、シリンダブロック内を軸方向へ前後に動くピストン（１１８）と、前記ピストンを駆動し前記ドライブシャフト（１０４）と共に回転する傾斜プレート（スワッシュプレートまたは揺動板、もしくは傾斜リング（１０７）を備え、
一方では、アキシャルピストン（１１８）、ピストン棒またはスライドブロック（１２１、１２２）等、平行移動するすべての部分、他方では、前記傾斜プレート（１０７）、共同運動のための部材等、回転移動するすべての部分の形状および寸法決定が、特に所定の最小傾斜角（αｍｉｎ）と所定の最大傾斜角（αｍａｘ）との間の、前記傾斜プレート（１０７）の任意の望ましい傾斜角（α）に対して、平行移動する質量、特に、場合によってはスライドブロック（１２１、１２２）を含む前記ピストン（１１８）、ピストン棒等の質量によるモーメントＭｋ．ｇｅｓが、偏差のモーメントによるモーメントＭｓｗ、すなわち前記傾斜プレート（１０７）の質量慣性によるモーメントとほぼ等しくなっていることを特徴とする、アキシャルピストンコンプレッサ、特に自動車の空調システムのためのコンプレッサ。
【請求項２】
モーメントＭｋ．ｇｅｓ＝Ｍｓｗの釣り合いが、所定の傾斜角（α）、特に以下の傾斜角：
α＝（αｍａｘ−αｍｉｎ）／２、または
α＝αｍａｘ、
もしくはさらに所定の仮想傾斜角
α＞αｍａｘ・
に対して設定されることを特徴とする、請求項１に記載のコンプレッサ。
【請求項３】
前記傾斜プレート（１０７）の重力中心が、その斜面軸（ｘ）上に位置することを特徴とする、請求項１または２に記載のコンプレッサ。
【請求項４】
前記ドライブシャフトおよび前記傾斜プレートの周囲にある空間を４つの四分円（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）に分割すると、前記傾斜プレート（１０７）の前記重力中心が、前記ドライブシャフト（１０４）およびピストン支持材を含みピストンに面する前記傾斜プレート（１０７）の前面により範囲を定められた第一の前方四分円（Ｑ１）、または、前記ドライブシャフト（１０４）に対して前記第一の四分円（Ｑ１）と反対側に位置する第二の前方四分円（Ｑ２）、または、前記傾斜プレート（１０７）に対して相対的に前記第二の四分円（Ｑ２）の高さで前記傾斜プレート（１０７）の後ろ、すなわち前記ピストンから離れた前記傾斜プレート（１０７）側に配置された第三の後方四分円（Ｑ３）、前記傾斜プレート（１０７）に対して相対的に前記第一の四分円（Ｑ１）の高さで前記傾斜プレート（１０７）の後ろ、すなわち前記ピストンから離れた前記傾斜プレート（１０７）側に配置された第四の四分円（Ｑ４）のいずれかの中に偏ることを特徴とする、請求項１または２に記載のコンプレッサ。
【請求項５】
比較的高速の回転範囲においてはダウンレギュレーション可能であり、比較的低速の回転範囲においてはアップレギュレーション可能である（図１５ａ、１６、１７、１８）ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のコンプレッサ。
【請求項６】
前記重力中心の位置が、前記傾斜プレート（１０７）の傾斜角の変化に伴って、アップレギュレーションしている四分円（Ｑ２、Ｑ４）からダウンレギュレーションしている四分円（Ｑ１、Ｑ３）へ、またはその逆に移動することを特徴とする、請求項４または５に記載のコンプレッサ。
【請求項７】
ピストンストロークおよび／または前記傾斜プレート（１０７）の傾斜角が、回転速度に変化があった場合にも実質上一定であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のコンプレッサ。
【請求項８】
吸気圧力と相対的な駆動機構燃焼室圧力差異（ｐ）の回転速度依存特性曲線が、傾斜プレート（１０７）の傾斜角（α）に対して一点で交差するか一点に集中するかいずれかであるように設定されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載コンプレッサ。
【請求項９】
特性曲線の交差点が、アップレギュレーションしている回転速度範囲とダウンレギュレーションしている回転速度範囲との分岐点である、請求項８に記載のコンプレッサ。
【請求項１０】
異なる回転速度を表す前記特性曲線（調整曲線）が互いにほぼ平行であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載のコンプレッサ。
【請求項１１】
前記傾斜プレート（例えば傾斜リング１０７）の前記傾斜角（α）が、回転速度で最小から最大の変化があった場合、特に駆動機構燃焼室においてほぼ一定の条件の下では、約２°から４°変化することを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載のコンプレッサ。
【請求項１２】
前記傾斜プレート（例えば、傾斜リング１０７）上で作動する復元スプリング（１１７）のバネ定数が約４０から９０Ｎ／ｍｍ、特に約４０から７０Ｎ／ｍｍの間であり、前記選択されたバネ定数は調整特性曲線の一群のために最適化されたものであることを特徴とする、請求項１から１１に記載のコンプレッサ。
【請求項１３】
前記偏差のモーメントが、いわゆるシュタイナー成分を考慮して、アップレギュレーション期間およびダウンレギュレーション期間の両方を含み、これらの期間は、前記傾斜プレート（１０７）の閾値傾斜角（αＧ）を超過した後のいずれの場合にも、特に
アップレギュレーション方式においてα＜αＧであり、
ダウンレギュレーション方式においてα＞αＧである場合、
支配的であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アキシャルピストンコンプレッサ、特に自動車の空調システムのためのコンプレッサであって、ハウジングと、冷却剤を吸引および圧縮するため、前記ハウジング内に配置されドライブシャフトを用いて駆動される圧縮ユニットとを有し、前記圧縮ユニットは、シリンダブロック内を軸方向へ前後に動くピストンと、前記ピストンを駆動し前記ドライブシャフトと共に回転する傾斜プレート（スワッシュリング、傾斜リングまたは揺動板）を備えるアキシャルピストンコンプレッサ、特に自動車の空調システムのためのコンプレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような種類のアキシャルピストンコンプレッサとしては、例えばＤＥ１９７  ４９  ７２７  Ａ  １が知られている。当該コンプレッサは、環状構成において、複数の軸方向ピストンが回転ドライブシャフトの周囲に配置されたハウジングを備えている。駆動力はドライブシャフトから共同運動のための部材を経由して環状の傾斜プレートへ順に伝達され、ここからドライブシャフトに対し平行に移動可能なピストンに伝達される。環状の傾斜プレートは、軸方向に移動可能となるようにドライブシャフト上に装着されたスリーブ上に旋回可能に装着されている。スリーブ内には長穴が形成され、これを通し上記共同運動のための部材が嵌合している。そこで、ドライブシャフトにおける軸方向移動のためのスリーブの機能は、長穴の大きさにより制限される。組み立ては共同運動のための部材を長穴に通すことによって行われる。ドライブシャフト、共同運動のための部材、スライディングスリーブおよび傾斜プレートは、コンプレッサの気体の作動媒体が特定の圧力下で存在する、いわゆる駆動機構燃焼室に配置されている。コンプレッサの吐出容積つまり吐出性能は、ピストンの吸い込み側と吐き出し側の間の圧力比、換言すれば一方のシリンダ内と他方の駆動機構燃焼室内の圧力に依存する。
【０００３】
やや異なる種類の構造を持つアキシャルピストンコンプレッサ、例えばＤＥ  １９８  ３９  ９１４  Ａ１に記載のコンプレッサについて説明する。傾斜プレートは揺動板状で、揺動板とピストンの間に配置されているので、回転していない巻き取り板は揺動板の反対側に装着される。
【０００４】
さらに、以下の従来技術について述べる。
ＤＥ  ２  ５２４  １４８
ＵＳ  ４  ８１５  ３５８
ＵＳ  ４  ８３６  ０９０
ＵＳ  ４  ０７７  ２６９
ＵＳ  ５  １０５  ７２８
【０００５】
これらの公告に記載されたコンプレッサの場合、目的は、とりわけ使用中における駆動機構の不均衡を防止または軽減するための対策をとることである。そうしなければ、既知の構成においては、一般に回転部品が比較的大きく、またその結果として、平行移動する部分すなわちピストン、ピストン棒等と比較して重い構造になってしまう。さらに、既知の構成では、実際の傾斜プレート装置が、適切な連接機構を用い、追加のプレートによって作用する。それぞれの回転部品は最小ピストンストロークの方向における傾斜プレート装置の復原力をもたらすことを目的としており、制御挙動への影響力を有している。
【０００６】
上記構成はすべて比較的複雑で高価な上にコンパクト性が低く、このために現在自動車業界より空調システムのために求められているコンプレッサには不適切である。
また現在自動車業界で使用されているような連続生産されるコンプレッサの場合、求められる制御挙動を実現するために、移動する部品（特にその質量）が適切な寸法となるようにすることが目的となる。例えばＤＥＮＳＯによって連続生産されているコンプレッサ６ＳＥＵ１２Ｃは、制御挙動に対して以下の質量を有する駆動機構を備えている。
【０００７】
【表１】
2007508490.tif 000003
【０００８】
上記の図表から、回転移動部品に対して非常に大きな部品質量が規定されていることがわかる。このように、平行移動質量に対して十分な反対力もしくは逆モーメントを生み出す試みが行われている。同様の基本概念がＤＥ  １９８  ３９  ９１４  Ａ１の根底にもあり、ここでは実際に、ドライブプレートの回転時に発生する遠心力が所定の調整を可能にし、それによってピストンストロークおよびそれに伴う吐出量に影響を与える、すなわち減少または制限する、あるいは特に一定に保つように、スワッシュプレートの旋回運動を十分に妨げるように、傾斜プレートもしくはその回転軸となる部分の回転質量の大きさが調整されている。
【０００９】
傾斜プレート装置の斜面中央付近でモーメントとしての役割を果たす影響変数について詳しく述べると、ブラケット内においてモーメントの特定の方向が与えられており、ダウンレギュレーション（最小ストロークの方向）を意味する（−）とアップレギュレーション（最大ストロークの方向）を意味する（＋）を有する以下のモーメントが存在する。
【００１０】
シリンダスペース内の気体力によるモーメント（＋）
駆動機構燃焼室からの気体力によるモーメント（−）
復元スプリングによるモーメント（−）
アドバンススプリングによるモーメント（＋）
回転質量によるモーメント（−）。重心位置によるモーメントを含む（例えば傾斜プレート：斜面位置≠重心質量）。（＋）または（−）可。
平行移動質量によるモーメント（＋）
【００１１】
上記ＤＥＮＳＯコンプレッサ６ＳＥＵ１２Ｃに関して、これは傾斜プレートコンプレッサの典型的な構造様式を代表するものであり、このような傾斜プレートの質量は結果的に制御挙動を修正する目的で任意に増加することができないことにも注意すべきである。これは、記述したような種類のコンプレッサの場合、傾斜プレートの重心質量が傾斜プレートの斜面を形成する連接部から概して十分に離れた距離にあるという事実による。このような配置とする基本的な根拠は、傾斜プレートが、ドライブシャフト上にそれ自体が保有する軌道に加え、位置決め機構によりドライブシャフトまたはドライブシャフトに結合している部品に連結している必要があるということである。
【００１２】
上記した傾斜プレートの重心とその斜面を形成する連接部の間の距離は、結果として駆動機構の不均衡が特に傾斜プレートの斜面角度に基づいて発生し（重力中心は「旋回の方式で」斜面を形成する連接部の真下に移動する）、最悪の場合にはアップレギュレーションの特性が生じる（いわゆる「重心位置」）。
【００１３】
結果として、従来技術によるコンプレッサの場合、また公告され実際に施行された従来技術による場合、傾斜プレートの規定質量が平行移動質量に対して逆モーメントを生み出すために利用可能となるように調整する必要があるが、一方で傾斜プレートの質量は、駆動機構の不均衡が過剰になるため、容量を超過してはならない。そうでなければ、傾斜プレートが傾斜リングの形で構成される場合、その質量増加は利用可能空間により制限される。
【００１４】
この問題に取り組むため、ピストンすなわち平行移動質量は控えめに、すなわちできる限り軽く、例えばアルミニウムやその他の比較的低比重の材料を扱うように組み立てられる必要があるということも既に提案されている。その点から、中空のピストンを使用することも提案されている。
【００１５】
ドライブシャフトおよび傾斜プレート装置の間にある連接機構の特定の配置に関するＥＰ０  ８０９  ０２７  Ａ１に記載のコンプレッサについてさらに説明する。連接機構は、例えばＲ７４４が冷却剤として使用される場合など、高圧のために設計されている。また先ほど述べた従来技術における重要点は、吐出容積のいわゆる恒常的調整である。コンプレッサの運動学が、傾斜プレート上で作用するダウンレギュレーションの傾斜モーメントが明らかにアップレギュレーションの傾斜モーメントを支配するように設計されることが提案されている。これに関連して、「吐出容量」という語句は比較的不明確であると言わなければならない。例えば回転速度を二倍にした場合、傾斜プレート装置の傾斜角が半分となると、吐出容量は一定と考えられうる。結果として吐出容量は、幾何学的に一定ということになる。当然ながら、傾斜プレートの傾斜角が変化した場合、その他のパラメータ、例えば体積効率、オイル開始等も影響をもたらすであろう。
【００１６】
回転速度が変化する場合の吐出量の恒常的調整のために傾斜プレート装置の復元トルクが利用されているが、これは傾斜プレートが共回転板部分における動力によりその傾斜位置に対抗するためである。この過程は、回転速度が上昇している場合に、吐出量の増加が傾斜プレートの傾斜位置または回転位置の復元によって少なくとも部分的に補われるよう、スプリング力により支援されることが可能である。
【００１７】
以上で既に述べたとおり、このような挙動は基本的に、例えば駆動機構への追加的な質量の統合や、質量が連接機構を経由して傾斜プレート装置に作用する慣性によって得られる。またこれも説明したように、現在自動車に使用されているようなコンプレッサの場合、他の不利点を受け入れることなく傾斜プレートの質量を任意に増加することはできない。これは特にＤＥ１９８  ３９  ９１４  Ａ１およびＥＰ出願番号９９  ９５３  ６１９に記載されている教示にも当てはまる。その中で提案されている調整は、回転部品の質量を利用することにより制御挙動を成し、その結果吐出容量が十分に回転速度から独立するものとなっているが、必ずしもそうなるとは限らない。過剰補償が生じることもある。寸法決定基準はきわめて不鮮明である。その理由は、傾斜プレートの復原力は、回転部品の質量からは単に比例的に影響されるが、回転速度（ω）からは二次関数的に影響を受ける、すなわち吐出容量は比較的高速の回転範囲においてのみ（この場合動力学が関与する）、そして正確に２つの回転速度に対して補償がなされる、という事実にある。
【００１８】
さらに、コンプレッサは、特にＲ１３４ａのような大量生産のコンプレッサが知られており、１回排出量は単に作用するアップレギュレーションおよびダウンレギュレーション質量力のモーメントにより増加する傾向にある。場合によっては、これは使用される調整バルブの適切な調整介入によって補われなくてはならない。比較的新しい開発、特にＣＯ２コンプレッサの場合、これらの挙動を無効にする試みが行われている。必要な調整介入はそれにより削減されるか、または免除される。
【００１９】
理解を深めるため、回転速度の変化による傾斜挙動の説明を図２および３に示す。図２は、吸気圧力に対する駆動機構燃焼室圧力差の、傾斜プレートの傾斜角αまたは「アルファ」に対する依存を示す。例として、高圧１２０バールおよび吸気圧力３５バールに対して計算を実行した。
また、計算した回転速度は、６００ｒｐｍ、１２００ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍ、および１１，０００ｒｐｍであった。
【００２０】
しかしながら、図２には計算された６つのプロットのうち５つしか示されていない。これは、回転速度６００ｒｐｍおよび１２００ｒｐｍを示すプロットは実質上完全に重なり合っており（動力学的不足による）、従って、従来技術において要求される「回転速度とは独立した吐出量」はむしろ、説明した方法を使用して実践できない希望的概念であるという事実による。
【００２１】
図２に示される図表を参照すると、回転速度が上昇した際に、傾斜プレートの傾斜角を大きくするようなプロットが得られることが明らかに分かる。所定の内径および外径、ならびに所定の高さを有する傾斜リングに基づいて計算を行った。
また基準となるのはピストン質量、ピストンが位置する基準直径、およびピストンの数である。
【００２２】
傾斜リング１０７は、質量慣性モーメントＪ２＝ＪηすなわちＪ＝ｍ／４（ｒａ２＋ｒｉ２＋ｈ２／３）を有しており、これが１００，０００ｇｍｍ２より大きいことが好ましい。質量慣性モーメントは、Ｊ＝２００，０００−２５０，０００ｇｍｍ２より大きいことが好ましい。
さらに、傾斜リングはＪ３＝Ｊζ＝ｍ／２（ｒａ２＋ｒｉ２）の質量慣性モーメントを有しており、これが２００，０００ｇｍｍ２より大きく、好ましくは４００，０００〜５００，０００ｇｍｍ２の範囲である。
【００２３】
以下にいわゆる偏差のモーメントの導出を説明するが、これは傾斜プレートまたは傾斜リングの傾斜を左右し、さらに詳しく述べると、示すような場合には、傾斜プレートまたは傾斜リングの質量重心が傾斜点と傾斜プレートまたは傾斜リングの幾何学的中心点の両方に位置するように定められた傾斜プレートまたは傾斜リングの傾斜にのみ関与している。これは、望まれる配置の理想的な状況を表している。偏差のモーメントの導出を表すには、図１３に示すように下記のものが一般的に適用される。
【００２４】
【数１】
2007508490.tif 000004
偏差のモーメント
【数２】
2007508490.tif 000005
【００２５】
図１３とは関係なく下記が当てはまる。
ピストンの質量力によるモーメント
【数３】
2007508490.tif 000006
偏差のモーメントによるモーメントＭｓｗ
【数４】
2007508490.tif 000007
または
【数５】
2007508490.tif 000008
【００２６】
上記で使用した変数記号の意味は下記の通りである。
θ     シャフトの回転角（上下の条件は
便宜上、θ＝０を基準にして行われる）
η     ピストンの数
Ｒ     ピストン軸からシャフト軸までの距離
ω     シャフト回転速度
α     傾斜リング／傾斜プレートの傾斜角
ｍｋ   複数または一組のスライディングブロックを含む一個あたりのピストン質量
ｍｋ，ｇｅｓ  複数のスライディングブロックを含むピストン総質量
ｒａ   傾斜リングの外側半径
ｒｉ   傾斜リングの内側半径
ｈ     傾斜リングの高さ
ρ     傾斜リングの密度
Ｖ     傾斜リングの体積
βｉ   ピストンｉの角位置
ｚｉ   ピストンｉの加速度
Ｆｍｉ ピストンｉの質量力（一組のスライディングブロックを含む）
Ｍ（Ｆｍｉ）  ピストンｉの質量力によるモーメント
Ｍｋ，ｇｅｓ  ピストン総質量によるモーメント
Ｍｓｗ 偏差のモーメント（Ｊｙｚ）による傾斜リング／傾斜プレートの復原力によるモーメント
Ｊ＝ｆ（ρ，ｒ，ｈ）質量慣性モーメント
【００２７】
特に、図２は下記の傾斜プレートまたはスワッシュプレートの傾斜モーメント測定に基づいており、ここでαは０°から１６°で変化している。
【００２８】
スワッシュプレート傾斜モーメントの測定
【表２】
2007508490.tif 000009
【００２９】
ピストン質量の影響が優位を占め、結果として、回転速度が上昇しているスワッシュプレートまたは傾斜プレートのアップレギュレーション挙動が起こることがわかる。
この場合、従って、Ｍｋ，ｇｅｓ＞Ｍｓｗである。
【００３０】
図３は、ほぼ同一の機構を表す図であり、この図は以下の計算スキームの結果得られ、αはこの場合も０°から１６°で変化している。
【００３１】
スワッシュプレート傾斜モーメントの測定
【表３】
2007508490.tif 000010
この場合、Ｍｋ，ｇｅｓ＜Ｍｓｗである。
【００３２】
この計算スキームが示すのは、図２に関連する計算と比較して、スワッシュプレートまたは傾斜プレートの厚さまたは高さが１０ｍｍ（図２）から１８ｍｍ（図３）に増加したことである。その結果、関連する質量慣性モーメントＪ２は、その値の約２倍に増加している。図３において、傾斜プレート駆動機構のダウンレギュレーション挙動が見られる。この傾向は、図３の矢印「ｎ」によって示され、「ｎ」は傾斜プレートおよびドライブシャフトの回転速度を意味する。当然ながら図２の矢印「ｎ」も同様の意味を持っているが、この場合は矢印が逆の方向を指しており、これは回転速度の上昇に伴うアップレギュレーションを示すことを意図したものである。
【００３３】
図２および図３は従来技術を反映している。これについて、図２に相当するアップレギュレーション挙動は現在の大量生産型Ｒ１３４ａコンプレッサにおいてよく見られる。一方、より最近の開発の場合は、この傾向を反対に変えようとする、すなわち図３に相当する試みが行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３４】
上記の従来技術を根幹として、本発明の課題は、冒頭で述べた、回転速度の変化がコンプレッサの傾斜プレート装置に与える影響が最小の、アキシャルピストンコンプレッサ、すなわち、吐き出しアウトプットではなく回転速度によりできるだけ少ない影響を受けるべき傾斜プレートの傾斜角を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
この課題は請求項１を特徴付ける発明に従って解決され、以下従属項にてさらなる有益な進歩および発明の詳細について説明する。
本発明の主要概念は、従って一方では平行移動する部分、他方では回転移動する部分の形状および寸法決定を、それにより発生するモーメントが常にほぼ等しい大きさであり、傾斜プレート角が回転速度の変化した場合でも実質上一定であるように互いに一致させることにある。
【００３６】
結果として、以下の利点が得られる。
有利な動的挙動：バルブによる乱調削減およびカウンターレギュレーション。
特性曲線間の広がり減少：結果として、各作用点は設計および特性図への配置時に任意に検討されることができる（Ｒ１３４ａコンプレッサと比較して、ＡＣ（空調）作用点に加えてＨＰ（ヒートポンプ）作用点が考慮されるため、特にＣＯ２コンプレッサに関心がある場合）。
重心の位置によるモーメントを付加することにより、調整された特性曲線のプロットを得ることおよび要求される方法でそれらを移動させることがほぼ可能である。
【００３７】
従って本発明に基づく目的は、平行質量および回転質量の合計を「ゼロ」に調整することである。（偏差のモーメント）によるＭｓｗおよびＭｋ，ｇｅｓを表す上述の等式から、２つのモーメントが等しいとき回転速度の影響「ω２」は相殺されることが明らかである。
【００３８】
さらに発明者は、いずれにせよ傾斜プレートの傾斜角の影響を避けることは不可能であると認識してきた。このことは、ｔａｎαおよびｓｉｎ２αのプロットより明らかである。それらの角のプロットが持つ機能を図１に示す。そこから、小さい傾斜角における影響は極めて小さいが、比較的大きい傾斜角の場合には大幅に増加することが推定できる。通常、傾斜プレート傾斜角は最小値αｍｉｎおよび最大値αｍａｘにより限定されている。一方の限界を０°、他方を３０°に想定することが可能である。実際には、最小値および最大値は約０．６°から１８°の間である。それに基づいて、図１から、後者の範囲においては１３％の偏差が予想されるはずであるとわかる。このことは、アップレギュレーションおよびダウンレギュレーションの質量の釣り合いが最小傾斜角のための構造上の手段によって得られたものである場合、傾斜プレートの反対側の限界において望ましくない傾斜挙動（傾斜角により影響された回転速度）が予想されるべきであることを意味する。
本発明に従って、駆動機構は、異なる傾斜角における回転速度の変化に関連する上述の望ましくない挙動が少なくともほぼ大幅に削減されるように設計されるべきである。
【００３９】
図４は、傾斜角１°において質量力／モーメントが構造上の手段によってアップレギュレーションおよびダウンレギュレーションの傾斜モーメントが互いにほぼ相殺されるように調整されている、駆動機構のための傾斜プレートの傾斜特性を示す。対応する計算スキームは、以下のとおりである。
【００４０】
スワッシュプレート傾斜モーメントの測定
【表４】
2007508490.tif 000011
【００４１】
図４に示される傾斜特性は、回転速度が６００ｒｐｍ、１２００ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍおよび１１，０００ｒｐｍ時の高圧側の圧力１２０バールおよび吸気圧力側の圧力３５バールに基づいている。上記の計算スキームにおいて、モーメントのバランスシートは最小傾斜角１°で計算され、傾斜プレート形状の適切な選択により調整された。さらに計算を行っても、傾斜プレートの内側および外側の直径は変化しないままであり、傾斜プレートの高さのみが適応目的のために変化した。ピストンに関しては、質量を一定の４５ｇに設定し、さらに計算を行った。第一に、モーメントのバランスシートを単純化する目的で、傾斜プレートの重心は、直接傾斜プレートの斜面を形成する連接部に位置させる。ピストンの位置は、関係式（ｒａ＋ｒｉ）／２を使用して傾斜プレート形状によりほぼ決定される。与えられる数字および詳細は一例としてのみ使用されるとみなされるものであるが、質的に、その関係はその他の仮定の典型でもある。本明細書で扱われる例は、ＣＯ２利用のコンプレッサに関する。
【００４２】
図４中の図は、比較的大きな傾斜角におけるあまり十分でない調整挙動結果を示す。コンプレッサは平行移動するピストンによる傾斜モーメントだけのため、高度なアップレギュレーションを見せている。上述した目的の観点から、この結果は厳密に言うと適切ではない。最小傾斜角α＝１°における傾斜モーメントの釣り合いは、傾斜角Ｍｋ，ｇｅｓはＭｓｗとほぼ等しいという事実により実証される。
【００４３】
図５に示す図は、以下の計算および結果に基づく。
【００４４】
スワッシュプレート傾斜モーメントの測定
【表５】
2007508490.tif 000012
【００４５】
図５から、アップレギュレーション効果はわずかに減っているものの、図４と同様の挙動が見られる。この計算において、図４に関連する計算に基づき以下の修正を行った。
基準モーメントのバランスシートをゼロに設定するための傾斜角として中間傾斜角α＝８°を選択した。
それに応じて傾斜の慣性モーメントを変更するため、傾斜プレートの高さをほんのわずかに大きくし、より具体的には１３．１３０ｍｍから１３．４０４ｍｍとした。
【００４６】
計算スキームにおけるモーメントのバランスシートは、傾斜角８°におけるモーメントの釣り合いを示す。また、比較的回転速度が遅い範囲の各特性曲線が互いに密接しており、ダウンレギュレーション効果もわずかに有していることがわかる。これらの曲線は傾斜角約α＝８°において交差し、その後再びアップレギュレーション挙動を伴って分離する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明および本発明の目的を、さらに図面を参照し詳しく説明する。図は以下を詳しく示すものである。
図６は、本発明に従って設計された傾斜プレートの調整挙動を示すものである。
図７は、本発明に従って設計されたものであるが図６と異なる傾斜プレートの調整挙動を示すものである。
図８は、本発明に従って、さまざまな作用点を持つ（高圧および吸気圧力が異なるように設定された）単一の回転速度ｎ＝５０００ｒｐｍを表す傾斜プレートの調整挙動を示すものである。
図９は、アキシャルピストンコンプレッサの傾斜リング駆動機構の好適な配置を斜視図で示すものである。
図１０は、図９に記載の傾斜リング駆動機構を図１３のラインＩＩ−ＩＩで切断した断面図で示すものである。
図１１は、図１及び図２に記載の傾斜リング駆動機構を分解組立図で示すものである。
図１２は、図９に記載の駆動機構を４つの四分円Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４に分割したものを示すものである。
図１３は、質量慣性モーメントの計算のための傾斜プレート機構の座標を図式的に示すものである。
図１４ａ−図２１は、傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示すものであり、この傾斜軸はｙおよびｘ座標のゼロ点を定義する。
【００４８】
図６および以下の計算スキームは、傾斜角１６°においてモーメント釣り合いが発生し、傾斜角１６°はαｍａｘと等しいはずであるように寸法決定された傾斜リング駆動機構の調整挙動を示すものである。傾斜プレートの高さは１４．２９２ｍｍに調整した。この点において、当然ながらその他の傾斜プレートパラメータも質量慣性モーメントの調整に使用可能であることを述べる必要がある。しかし「傾斜プレート高さ」のパラメータは、比較の準備手段を提供するための例としてのみ選択されたものである。
【００４９】
スワッシュプレート傾斜モーメントの測定
【表６】
2007508490.tif 000013
【００５０】
図６に記載の傾斜プレートの調整挙動は、特に望ましい結果を示すものである。傾斜プレートの作用範囲全体、すなわちαｍｉｎからαｍａｘにおいて、質量移動のモーメントのアップレギュレーション効果は感知できるほど見られず、より具体的には、最大傾斜角すなわちαmaxにおいて特性曲線の交差点または集中があることから、分散した特性曲線は回避される。
【００５１】
中間傾斜角と最大傾斜角の間の範囲において、特に最大傾斜角において、アップレギュレーションおよびダウンレギュレーションの質量力のモーメント合計は、ほぼゼロである。
【００５２】
この点において、本明細書は傾斜プレートの傾斜に影響し、傾斜プレートおよびピストン、ならびに使用可能な追加の構成要素による質量力、慣性力および結果として生じるモーメントのみに関することも述べる必要がある。本事例においては、わずかな構成要素部分のみを有する駆動機構が使用される。本明細書が基づく傾斜プレート、スライディングブロックおよびピストンを有する例を根幹として、当然ながらより複雑な設計、たとえば揺動板コンプレッサなども想定される。原理上、本明細書で述べられることはより複雑な配置にも有効である。
【００５３】
さらに、本明細書に記載されているモーメントの釣り合いは、コンプレッサを作動させる必要なく確認できる。上述したモーメントの釣り合いを表す基本等式を根幹とすると、特性曲線が計測された形状および計測された構成要素質量から計算され得ることは明白である。必要に応じて、傾斜プレートの重心も測定される必要がある。
【００５４】
図７および８は、図６に記載した配置の変形を示すものである。とりわけ図７および８はモーメントの釣り合いが仮想傾斜角、例えば値がαｍａｘを超える傾斜角にも可能であることを示す。例えば傾斜プレート傾斜角の作用点を１°から１６°に拡張した場合、駆動機構はモーメントの合計が仮想傾斜角２２°においてゼロになるように設計されることもできる。図７は、そのような場合において望ましい目的にきわめて近づく調整挙動も得られることを示す。図７では、すべての特性曲線、より具体的には異なる回転速度を表す特性曲線が、仮想傾斜角α＝２２°において集中することを示す。
【００５５】
図８は、単一の回転速度ｎ＝５０００ｒｐｍであるが異なる作用点における特性曲線を示し、これは高圧および吸気圧力の異なる比率により特徴付けられ、ここで高圧は６５バールから１２０バールの間、吸気圧力は２５バールから５０バールの間である。図８から、作用点により、特性曲線は比較的高圧またはいくぶん低圧の際に曲線図内に位置する傾向があるということがわかる。すべてのグラフにおいて、６０Ｎ／ｍｍの復元スプリング（最小ストロークの方向における復元）について、バネ定数を用いて特性曲線を計算した。選択されたバネ定数が低くなれば、曲線は高い傾斜角の方向へ落ちる程度が少なくなるであろう。選択されたバネ定数が高くなれば、曲線はさらに高い傾斜角の方向へ落ちるであろう。
【００５６】
５０００ｒｐｍを示す各曲線は、特定の作用点を表す曲線の一群を代表するものとして考えられるものである。上記少なくとも２‐３バールの特定の調整圧力が要求されることを考慮に入れた場合、都合のよい調整挙動は可能な限り広範囲にわたって線状に伸びる一定の勾配を有するプロットにより実現される。結果として、すべての作用範囲について、互いに近くに位置する曲線の一群が、図２および３に示すような互いに比較的大きく離れていく調整曲線に比べて、より望ましいプロット図の範囲に位置することが明らかになる。
【００５７】
このような負の事例、例えば図２に基づくアップレギュレーション挙動の場合においては、調整曲線の各部はきわめて容易に吸気圧力より下の範囲に位置することがわかる（当然ながらこれは望ましくない―この場合、コンプレッサは最大ストロークで動作することができない）。それを回避するためには、もっと弱い復元スプリングを使用しなければならないであろう。しかし、そうすると特に高速の回転速度において、低速の回転速度における特性低下とは対照的に、特性の上昇が生じることが可能となる。経験によりそのような場合にはかなり望ましくない調整効果が生じることが分かっている。特に、定義された傾斜角が個々の圧力に割り当てられなくなる（極大および極小の発生、および／または、勾配または変曲点がないまたは不十分）。
【００５８】
図９から１２は、好都合な傾斜プレートまたは傾斜リング機構の好適な配置を示すものである。この機構、すなわち対応する傾斜リング駆動機構は、参照番号１００によって参照される。これには、本事例においては環状の傾斜プレート、または傾斜リング１０７が含まれ、これはドライブシャフト１０４に関連するその傾斜に関して修正可能であり、ドライブシャフトによって回転駆動し、この傾斜リングは軸方向に移動可能となるようドライブシャフト１０４上に装着されたスライディングスリーブ１０８および指示要素１０９の両方と間接結合しており、これはドライブシャフト１０４から間隔をあけて配置され、後者とともに回転する。この間接結合は軸方向支持の形で、特に図１０および１１からよくわかる。軸方向ピストンを有する傾斜リング１０７は、従来技術、例えばＤＥ  １９７  ４９  ７２７  Ａ１に従うものに対応する。
【００５９】
傾斜リング１０７の軸取り付け金具はドライブシャフト１０４に対し横軸の方向へ伸びた回転軸１０１を定める。回転軸は、さらに、スライディングスリーブ１０８の両側において同軸上に装着された２本の取り付けピン１０２、１０３によって定められる（図１１参照）。取り付けピン１０２、１０３は、傾斜リング１０７内のラジアルボアに装着されている。その目的のため、スライディングスリーブ１０８は、スライディングスリーブ１０８と傾斜リング１０７の間の環状スペース１１９にかかる取り付けスリーブ１０５、１０６をさらに両側に有することができる（図１１参照）。
【００６０】
重要なのは、ドライブシャフト１０４とともに回転するために配置された支持要素１０９における傾斜リングの軸方向の支持である。この支持は傾斜リング１０７と有効に結合された支持円弧１１０を用いることにより提供される。支持円弧１１０は、ピストンと傾斜リングの間の連接構成にうまく重なるよう構成されており、この方法についてさらに詳しく述べると、一方では、傾斜リング１０７の傾斜に関係なく傾斜リング１０７と支持円弧１１０の間に衝突の余地を与えず、他方ではブリッジ状のピストン足部１１１が前述の連接構成を包囲している（その点に関しては図１０参照）。ピストン足部１１１と関連するピストンは、参照番号１１８で参照される。支持要素１０９はドライブシャフト１０４とともに回転するディスク１１２の不可欠な部分である。
【００６１】
弧１１０の支持面はピストン１１８と傾斜リング１０７の間で有効な連接配置の中心とほぼ同心円上にある。軸方向支持は結果として前述の連接構成の外側に有効であり、その結果、ピストンと傾斜リングの間で有効な連接構成は、軸方向支持の方法により損なわれることがない。これは特に前述した連接構成の寸法決定のために重要である。従来技術と同様、連接構成は、球体断片の形をした２つの連接型ブロック１２１、１２２（図１０参照）により定まり、その間に傾斜リング１０７が滑り込むように嵌合する。球状ベアリング面に関連する連接型ブロック１２１、１２２は、互いに向き合っているピストン足部１１１の端面上にある球体陥凹に対応する。
【００６２】
さらに、示した配置においては、傾斜リング１０７の軸方向取り付け金具は伝達トルクだけのために役立ち、支持部材１０９はピストン１１８の軸方向への支持および／または気体力の支持だけのために役立つということがわかる。トルクの伝達は結果として傾斜リング１０７の軸方向支持から分断される。
【００６３】
また興味深いのは、支持要素１０９上の支持弧１１０のための支持面である。当該支持面は弓形または円筒型のベアリング面１２３である。傾斜リング１０７の勾配が変化した際の支持線の位置ずれ、すなわちピストン１１８の中心からの位置ずれを回避するため、支持弧１１０は傾斜リング１０７に対して半径方向に移動可能なように装着されている。
【００６４】
そのほかの点では、出願者が提出したドイツ特許出願番号１０３  ３５  １５９．０にこの駆動機構の設計に関して述べられている。
【００６５】
図１２によると、説明した駆動機構はドライブシャフト１０４および傾斜リング１０７について４つの領域または四分円Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４に分割されていた。第一の四分円Ｑ１はドライブシャフト１０４およびピストン支持を含む傾斜リング１０７の前面、すなわちピストンに面している面により境界付けられている。その他の四分円は四分円Ｑ１から反時計回りに傾斜リング１０７の軸または傾斜軸沿いをたどっている。
【００６６】
これまでの例において、傾斜リング１０７の重心は実質上、ドライブシャフトの中央軸に対し垂直に伸びる傾斜軸と一致することが想定されてきた。しかしその後、従来技術によるコンプレッサは頻繁に重心を傾斜プレートの領域に有しており、その傾斜プレートの重心は傾斜軸と一致しない。本発明によると、「オフセット」が意図的に組み入れられることを予想することができる。この場合、四分円Ｑの重心は以下の効果を有する。
Ｑ１（正のｚおよびｙ座標）：ダウンレギュレーション
Ｑ３（負のｚおよびｙ座標）：ダウンレギュレーション
Ｑ２（正のｚ座標および負のｙ座標）：アップレギュレーション
Ｑ４（負のｚ座標および正のｙ座標）：アップレギュレーション
【００６７】
ｚ座標はドライブシャフトの中央軸に対して平行に、好ましくはそれに沿って伸びる。
ｙ座標はそこへ垂直に伸びる。
【００６８】
追加で質量の補正が提供されない場合、従来技術による配置の重心は結果として、きわめて頻繁に、第四の四分円Ｑ４内に位置する。
【００６９】
当然ながら、任意の特定四分円に配置された重心は、例えばスワッシュプレート傾斜が、アップレギュレーション挙動がダウンレギュレーション挙動に変換されるという結果を伴う場合、シャフトの中央軸に対し、シャフト側を変更することが可能である。しかし、当然ながら、シャフト軸の領域内において遠心力およびそこから生じる可能性のある傾斜モーメントは、それら自体を適度に保つということもわかった。
【００７０】
概して、一定の傾斜角で補える記述した２つのモーメントＭｋ，ｇｅｓおよびＭｓｗに関連して、さらに遠心力による傾斜モーメントが効力を生じ、これはＭｓｗまたはｍｓｗ内に構成要素として含まれ、これは偏差のモーメントＪｙｚに含まれ、これは同様にＭｓｗ（Ｍｓｗ＝ｊｙｚ・ω２）にも含まれる。
【００７１】
以下、傾斜プレートの重心位置に関連する特定の配置についても説明する。
【００７２】
「オフセット」は、アップレギュレーション効果を持つものが提供される。このことは、傾斜プレートの重心が第二の四分円もしくは第四の四分円、すなわちＱ２またはＱ４のいずれかに位置することを意味する。
各種の事例を図１４ａから１９に示す。
【００７３】
図１４ａは、傾斜軸と一致する重心のための調整挙動を示すものである。図１５ａにおいて、重心は移動しており、さらに具体的には第二の四分円または第四の四分円内にそれぞれｙ＝３／ｚ＝−２またはｙ＝−３／ｚ＝２という座標を持って移動した。この重心の移動の結果、アップレギュレーション効果を持つ追加の（部分的な）モーメントが生じる。選択された重心の場合、例えば１°から１６°の傾斜角範囲内のモーメントにおける変化は、特性曲線が大きい圧力、高速の回転速度のほうへ平行にシフトするといえるほど大きくない。その結果、原理上は狭帯域において互いに幾分近い曲線をもたらすことが可能である。しかし図１によると、大きな傾斜角についてはたいてい釣り合ったモーメントのバランスシートが得られ、結果として変動は少ない（約１０−１６％のスワッシュプレート傾斜角）。比較的小さい範囲内の中間傾斜角、特に小さい傾斜角において、アップレギュレーションモーメントが得られる。低速の回転速度範囲におけるアップレギュレーション傾斜モーメントは、例えば消費電力をできる限り少なくするための空調システムの「オフ」操作状態における連結なしの動作に関連して、傾斜角を調整することが望ましいため、魅力的となり得る。しかし、より大きいストロークへ調整するためにコンプレッサが常に小さな圧力差異を確立することが可能でなければならないことにより、傾斜角の最小化には限界が設けられている。傾斜角および結果としてストロークの設定が低すぎる場合、コンプレッサはアップレギュレーションが困難となる。この場合、動力学がコンプレッサをより大きなストロークに調整する助けとなる。図１４ｂおよび１５ｂでは、重心位置の影響を比較により示している。この機能の結果として、特性曲線がより大きい圧力のほうへほぼ平行にシフトできることは利点であると考えられる。コンプレッサが比較的高速の回転速度範囲ではダウンレギュレーションを、比較的低速の回転速度範囲ではアップレギュレーションを行うことが望ましい。これは逆方向を指す矢印「ｎ」によって図１５ａに示されている。図１４ｂおよび１５ｂは、図１４ａおよび１５ｂに対応しており、より具体的にはいずれの場合も小さい傾斜角の範囲内にあり、スケールを大きくしたものである。
【００７４】
圧縮中不可避かつ深く関連する実質的なガスプロセスおよび隙間容積のため、圧力および回転速度の間に明らかなつながりがない低傾斜角の範囲において、最大値のような、すなわち水平状態が生じ、調整問題が生じるという結果をもたらす。
本発明の結果として、その影響は削減できる、つまり特性曲線の傾きは幾分増大する傾向にある。
【００７５】
図１５ｂにおいて、回転速度は、６００ｒｐｍ、１２００ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、８０００ｒｐｍおよび１１，０００ｒｐｍというように順に上がっていき、６００ｒｐｍおよび１２００ｒｐｍを表す特性曲線はほぼ一致する。最小傾斜角において回転速度を６００ｒｐｍまたは１２００ｒｐｍから約２５００ｒｐｍに上昇させたとき、傾斜角は２．５°に増大する。
【００７６】
現在の設計の場合、既に述べたとおり最小傾斜角を最小化するように試みがなされている。従って、例えば最小傾斜角はわずか約０．６°ということもあり得る。しかし、そのような範囲は問題なくコンプレッサを作動させるにはきわめて危機的である。回転速度の上昇による最小傾斜角の増大は、従ってたとえそれが１０分の何度であろうとも、きわめて有効である。
【００７７】
図１６から１９は、異なる重心位置の例をさらに示すものであり、そこから以下の結論が導かれる。
傾斜角に応じて、駆動機構はアップレギュレーションまたはダウンレギュレーション挙動を提供する。
一部の領域において、特性曲線は互いにきわめて接近し、重なることもある。
特性曲線は常に一点で交差する。
【００７８】
図２０および２１を参照し、ダウンレギュレーション効果を持つ適切な重心位置によりモーメントが追加で生じる場合について、例を用いて説明することもできる。重心は第一の四分円または第三の四分円のいずれかに位置する。回転速度が上昇するにつれ、そのような重心位置の結果として特性曲線は低圧力の方向へ移動する。このような構成要素の寸法決定は、コンプレッサの回転速度が上昇した場合に、アクティブなモーメントの合計の結果としてのみダウンレギュレーションを生じさせるために好都合である。
【００７９】
低速の回転速度において傾斜角は一定に保たれているため、示されている調整特性は質量力の補正と一見関係がない。従って、第一に質量力の補正は、所定の傾斜角におけるモーメントＭｋ，ｇｅｓおよびＭｓｗの釣り合いにのみ関係する。説明した「重心位置によるダウンレギュレーションモーメント」の事例も、その範疇内に収まる。
【００８０】
それを受けて、本発明はモーメントＭｋ，ｇｅｓおよびＭｓｗ、また重心位置による追加のモーメント（アップレギュレーション）をも釣り合わせることに関係する。
【００８１】
再度要約すると、説明した実施形態の例の利点は、例えば図３に記載の従来技術と比較して、実質上モーメントの釣り合いが生じるひとつの傾斜角が存在するという事実にある。
【００８２】
結果として、駆動機構の回転速度は、仮に何らかの影響があったとしても、角度関数ｔａｎ（α）およびｓｉｎ（２α）が適切な効果を持つ限りにおいて各回転速度と関連する特性曲線に対し適度な影響を与えるにすぎない。
【００８３】
加えて、重心位置の結果として、異なる挙動が設定され得る。しかし、概して回転速度の影響は大幅に削減される。
【００８４】
多くの作用点における回転速度に関連する特性曲線の近接集合の結果として、例えば望ましい方法における復元スプリングの寸法決定はより容易である。
【００８５】
図１３は、本明細書で問題となる傾斜モーメントの計算のための冒頭で述べた公式について、いっそうの理解に役立つことを意図するものである。その点において、類似の公式および個々の変数の上記説明について述べる。
【００８６】
上述の特性および調整曲線に関連して、本発明に記載のコンプレッサの特性には、異なる回転速度を表す特性および調整曲線は互いにほぼ平行になっていることがきわめて重要な点であり認識でもあることを再度指摘する必要がある。特性曲線プロットがそのような種類のものである場合、本発明に記載の条件を満たす。
【００８７】
さらに、回転速度が最小から最大に上昇した場合、より具体的には、特に駆動機構においてほぼ一定の圧力条件下で、傾斜プレートまたは傾斜リング１０７の傾斜角は約２°から４°変化することを指摘する必要がある。この変化は、ある条件下では傾斜角が実際に一定であることを意味する。同様に、ピストンストロークもまた実際に一定である。
【００８８】
傾斜プレート上で作用する復元スプリングのバネ定数は、通常特定の回転速度に合わせて最適化される。回転速度の変化が大きい場合、より具体的には最小および最大回転速度の間で調整特性曲線が比較的大きく分散することによって、従来型のコンプレッサの不利な効果がもたらされる。
【００８９】
しかし、本発明によると、調整特性曲線は互いにきわめて近くに位置し、互いにほぼ平行である。従って、最適なバネ定数は、比較的近い群の特性曲線に合わせて設定することができ、それには最小と最大回転速度間のすべての回転速度に対しほぼ最適であるバネ定数が設定されるまたは設定され得るという結果を伴う。バネ定数は約４０から９０Ｎ／ｍｍ、特に約４０から７０Ｎ／ｍｍである。
【００９０】
最後に、以上で説明した質量慣性モーメントの計算において、特に偏差のモーメントのそれにおいて、好ましくはいわゆるシュタイナー成分（ｙｓ・ｚｓ・ｍ）も考慮に入れられるべきであることも指摘する必要があり、これを考慮に入れると偏差のモーメントは以下のように説明される。
【００９１】
【数６】
2007508490.tif 000014
【００９２】
傾斜プレート、例えば傾斜リングの小さい傾斜角について、Ｊｙｚ構成要素はシュタイナー成分ｙｓ・ｚｓ・ｍより小さい。構成要素Ｊｙｚが常にコンプレッサをダウンレギュレーションする一方で、構成要素ｙｓ・ｚｓ・ｍは常にアップレギュレーションする（図１２に記載の四分円Ｑ２、Ｑ４内の位置に設定される）。
【００９３】
上記の考察より、偏差のモーメントは反対の影響を持つ２つの構成要素、すなわちアップレギュレーションおよびダウンレギュレーションの構成要素を有することが明らかになる。
【００９４】
問題の構成要素は閾値傾斜角αＧが超えられた後にそれぞれの場合において効力を生じ、以下はα＜αＧを求めるものである。
ｙｓ・ｚｓ・ｍ＞Ｊｙｚ  （アップレギュレーション）
また逆はα＞αＧ（すなわち、ダウンレギュレーション）を求めるものである。
【００９５】
出願書類に開示されたすべての特徴は、それ自体または組み合わせが、従来技術に比べ新しいものである限り、本発明において重要であるとして請求される。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】傾斜プレートの傾斜角の影響を説明するための特性線図である。
【図２】吸気圧力に対する駆動機構燃焼室圧力差の傾斜プレートの傾斜角に対する依存を示す線図であり、スワッシュプレートまたは傾斜プレートの厚さまたは高さが１０ｍｍである場合を示す。
【図３】吸気圧力に対する駆動機構燃焼室圧力差の傾斜プレートの傾斜角に対する依存を示す線図であり、スワッシュプレートまたは傾斜プレートの厚さまたは高さが１８ｍｍである場合を示す。
【図４】駆動機構のための傾斜プレートの傾斜特性を示す図である。
【図５】駆動機構のための傾斜プレートの傾斜特性を示す図である。
【図６】本発明に従って設計された傾斜プレートの調整挙動を示す線図である。
【図７】本発明に従って設計された傾斜プレートの調整挙動を示す線図である。
【図８】さまざまな作用点を持つ（高圧および吸気圧力が異なるように設定された）単一の回転速度ｎ＝５０００ｒｐｍを表す傾斜プレートの調整挙動を示す線図である。
【図９】アキシャルピストンコンプレッサの傾斜リング駆動機構の好適な配置を示す斜視図である。
【図１０】図９に記載の傾斜リング駆動機構を図９のラインＩＩ−ＩＩで切断した断面図で示すものである。
【図１１】図９に記載の傾斜リング駆動機構を分解組立図で示すものである。
【図１２】図９に記載の駆動機構を４つの四分円Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４に分割したものを示すものである。
【図１３】質量慣性モーメントの計算のための傾斜プレート機構の座標を図式的に示すものである。
【図１４】傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示す線図である。
【図１５】傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示す線図である。
【図１６】傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示す線図である。
【図１７】傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示す線図である。
【図１８】傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示す線図である。
【図１９】傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示す線図である。
【図２０】傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示す線図である。
【図２１】傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示す線図である。
【図１】
2007508490.tif 000015
【図２】
2007508490.tif 000016
【図３】
2007508490.tif 000017
【図４】
2007508490.tif 000018
【図５】
2007508490.tif 000019
【図６】
2007508490.tif 000020
【図７】
2007508490.tif 000021
【図８】
2007508490.tif 000022
【図９】
2007508490.tif 000023
【図１０】
2007508490.tif 000024
【図１１】
2007508490.tif 000025
【図１２】
2007508490.tif 000026
【図１３】
2007508490.tif 000027
【図１４】
2007508490.tif 000028
【図１５】
2007508490.tif 000029
【図１６】
2007508490.tif 000030
【図１７】
2007508490.tif 000031
【図１８】
2007508490.tif 000032
【図１９】
2007508490.tif 000033
【図２０】
2007508490.tif 000034
【図２１】
2007508490.tif 000035
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月20日(2006.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
以下、本発明および本発明の目的を、さらに図面を参照し詳しく説明する。図は以下を詳しく示すものである。
図６は、本発明に従って設計された傾斜プレートの調整挙動を示すものである。
図７は、本発明に従って設計されたものであるが図６と異なる傾斜プレートの調整挙動を示すものである。
図８は、本発明に従って、さまざまな作用点を持つ（高圧および吸気圧力が異なるように設定された）単一の回転速度ｎ＝５０００ｒｐｍを表す傾斜プレートの調整挙動を示すものである。
図９は、アキシャルピストンコンプレッサの傾斜リング駆動機構の好適な配置を斜視図で示すものである。
図１０は、図９に記載の傾斜リング駆動機構を図９のラインＩＩ−ＩＩで切断した断面図で示すものである。
図１１は、図９に記載の傾斜リング駆動機構を分解組立図で示すものである。
図１２は、図９に記載の駆動機構を４つの四分円Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４に分割したものを示すものである。
図１３は、質量慣性モーメントの計算のための傾斜プレート機構の座標を図式的に示すものである。
図１４ａ‐図２１は、傾斜軸に対する傾斜プレートの重心位置の影響を示すものであり、この傾斜軸はｙおよびｘ座標のゼロ点を定義する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
図１４ａは、傾斜軸と一致する重心のための調整挙動を示すものである。図１５ａにおいて、重心は移動しており、さらに具体的には第二の四分円または第四の四分円内にそれぞれｙ＝３／ｚ＝−２またはｙ＝−３／ｚ＝２という座標を持って移動した。この重心の移動の結果、アップレギュレーション効果を持つ追加の（部分的な）モーメントが生じる。選択された重心の場合、例えば１°から１６°の傾斜角範囲内のモーメントにおける変化は、特性曲線が大きい圧力、高速の回転速度のほうへ平行にシフトするといえるほど大きくない。その結果、原理上は狭帯域において互いに幾分近い曲線をもたらすことが可能である。しかし図１によると、大きな傾斜角についてはたいてい釣り合ったモーメントのバランスシートが得られ、結果として変動は少ない（約１０−１６％のスワッシュプレート傾斜角）。比較的小さい範囲内の中間傾斜角、特に小さい傾斜角において、アップレギュレーションモーメントが得られる。低速の回転速度範囲におけるアップレギュレーション傾斜モーメントは、例えば消費電力をできる限り少なくするための空調システムの「オフ」操作状態における連結なしの動作に関連して、傾斜角を調整することが望ましいため、魅力的となり得る。しかし、より大きいストロークへ調整するためにコンプレッサが常に小さな圧力差異を確立することが可能でなければならないことにより、傾斜角の最小化には限界が設けられている。傾斜角および結果としてストロークの設定が低すぎる場合、コンプレッサはアップレギュレーションが困難となる。この場合、動力学がコンプレッサをより大きなストロークに調整する助けとなる。図１４ｂおよび１５ｂでは、重心位置の影響を比較により示している。この機能の結果として、特性曲線がより大きい圧力のほうへほぼ平行にシフトできることは利点であると考えられる。コンプレッサが比較的高速の回転速度範囲ではダウンレギュレーションを、比較的低速の回転速度範囲ではアップレギュレーションを行うことが望ましい。これは逆方向を指す矢印「ｎ」によって図１５ａに示されている。図１４ｂおよび１５ｂは、図１４ａおよび１５ａに対応しており、より具体的にはいずれの場合も小さい傾斜角の範囲内にあり、スケールを大きくしたものである。
【国際調査報告】
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