(57)【要約】【課題】油圧機器を設計する際熟練度の相違を少なくして設計を短時間にしかも精度よく行うことができるようにする。【解決手段】支援装置１１には油圧機器に関する３次元ＣＡＤデータに基づいた油圧機器に関する主要寸法データが与えられ、複数の設計手順ステップが規定された設計フローに応じて主要寸法データに基づいて油圧機器の設計を支援する。そして、支援装置は設計手順ステップ毎に得られた設計結果を、設計手順ステップ毎に設定された評価規定値に基づいて評価して全ての設計結果について適合すると、設計結果を保存する。この際、メイン画面として、設計フローが表示され、設計フロー中で設計手順ステップの一つが選択設計手順ステップとして選択されると、選択設計手順ステップを示す設計画面に遷移して、選択設計手順ステップにおける処理サブステップを表す設計処理フロー図を画面表示する。【選択図】　　　図１
2004054623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧機器の設計を行う際に用いられる設計支援システムであって、前記油圧機器に関する３次元ＣＡＤデータに基づいた前記油圧機器に関する主要寸法データを受け、複数の設計手順ステップが規定された設計フローに応じて前記主要寸法データに基づいて前記油圧機器の設計を支援する設計支援手段と、前記設計手順ステップ毎に得られた設計結果を前記設計手順ステップ毎に設定された評価規定値に基づいて評価して全ての設計結果について適合すると前記設計結果を保存する評価手段とを有することを特徴とする油圧機器設計支援システム。
【請求項２】
設計すべき油圧機器についてそのピストンに関するデータがピストンパラメータとして入力されると、前記設計支援手段は前記ピストン関してその押しのけ容積比を求めて、前記油圧機器の機種に対応する３次元ＣＡＤデータで示される寸法データを前記押しのけ容積比に応じて修正して前記主要寸法データとするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器設計支援システム。
【請求項３】
前記評価手段は前記評価の結果を画面表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器設計支援システム。
【請求項４】
前記油圧機器に関する過去の設計事例及び不適合事例が前記油圧機器の機種毎に格納されたデータベースを備え、ユーザから前記データベースを参照する旨のアクセスがあると、前記設計支援手段は現在実行中の設計手順ステップに関する前記設計事例及び前記不適合事例を前記油圧機器の機種毎に参考事例として画面表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器設計支援システム。
【請求項５】
前記設計支援手段は前記設計手順ステップ毎にその設計手順ステップにおける処理サブステップを表す設計処理フロー図を画面表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器設計支援システム。
【請求項６】
前記設計支援手段はメイン画面として前記設計フローを表示し、前記設計フロー中で設計手順ステップの一つが選択設計手順ステップとして選択されると該選択設計手順ステップを示す設計画面に遷移して、前記選択設計手順ステップにおける処理サブステップを表す設計処理フロー図を画面表示するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器設計支援システム。
【請求項７】
前記設計支援手段は前記設計画面に前記設計処理フロー図を示すとともに実行中の前記処理サブステップに係る処理結果を表示するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の油圧機器設計システム。
【請求項８】
前記設計支援手段には前記３次元ＣＡＤデータを管理する３次元ＣＡＤシステムに接続されており、前記評価手段は前記評価の結果適合すると判定すると前記設計結果を前記３次元ＣＡＤシステムに送付するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の油圧機器設計システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、油圧機器の設計を支援するためのシステムに関し、特に、３次元ＣＡＤデータを用いて油圧機器の設計支援を行う油圧ポンプ設計支援システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧ポンプ（又はモータ：以下油圧機器と総称する）を設計・製造する際には、過去の設計資料を参照しつつ、油圧ポンプの設計を行う必要があり、設計に当たっては、各種強度計算等も行う必要がある。例えば、油圧機器の設計に当たっては、シャフト・軸受設計、バルブプレート・シリンダブロック設計、ピストン・シュー設計、リテーナバルブ設計、及び斜板・制御器設計等があり、シャフト・軸受設計では、軸受荷重計算、軸受型式型番選定、軸受寿命計算、シャフト剛性強度計算、及びスプライン仕様計算等がある。
【０００３】
また、バルブプレート・シリンダブロック設計では、バルブ球面半径計算、油圧バランス比計算、モーメントバランス比計算、摺動面ＰＶ値計算、隙間漏れ量計算、シリンダ内圧解析、吐出圧脈動解析、自吸性能解析、及び剛性強度解析等がある。
【０００４】
以下同様に、ピストン・シュー設計では、ピストン軸受負荷解析、油圧バランス比解析、摺動面ＰＶ値計算、隙間漏れ量計算、及び剛性強度解析等があり、リテーナバルブ設計においては、ピストン慣性力計算、シュー離反力計算、及びバネ仕様計算（振動・疲労・応力）等がある。そして、斜板・制御器設計では、斜板軸受け荷重計算、斜板操作力計算、及び剛性強度解析等がある。
【０００５】
油圧機器の設計に当たっては、上述のような設計項目について検討しつつ、設計を行い、設計が完了すると、検図等を行って、検図の結果問題がないとなると、所謂出図が行われて、例えば、油圧機器に関する図面が出図済であるか否かを管理する作業日程管理表に出図済であることが記入される。
【０００６】
上述のように、油圧機器を設計する際には、各種専門的な計算及び解析を行う必要があり、設計が完了した後には、チェック項目に応じてチェックを行い、検図の結果問題がないということであれば、出図される。出図の際には、出図を作業日程管理に反映させる必要がある。このように、油圧機器を設計する過程においては、種々の作業を行う必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、油圧機器を設計する際には、各構成品について上述のような各種専門的な計算及び解析が必要であるにもかかわらず、設計者毎に単にＣＡＤ等を用いて設計しているにすぎない。そのため、設計に当たって、統一的な基準が設けられておらず、設計者自身の熟練度に左右されてしまうことが多い。その結果、油圧機器の設計に当たっては、熟練度に応じて設計に要する時間に大きな差が生じてしまうことになる。つまり、熟練度の低い設計者は油圧機器の設計に長時間を要してしまうという課題がある。
【０００８】
加えて、油圧機器設計の後、試作品を製造して試験を行うことになるが、この段階で始めて各種不具合（不適合）が発見されることもある。そして、このような不適合があると、再び設計のやり直しを行わなければならず、設計の段階でこのような不適合が発見できれば、設計のやり直しを少なくすることができることになるが、設計者の熟練度に差がある現状では、設計の段階で不適合を見いだすことは難しい。
【０００９】
さらに、検図等のチェックを行っているものの、熟練度の相違によって設計品質に差が生じてしまうという課題もある。
【００１０】
いずれにしても、従来、油圧機器を設計する際には、設計に長時間かかり、しかも設計者によってその精度にばらつきが存在する。このため、短時間にしかも精度よく設計を行うことが難しく、結果的に油圧機器を統一的に（画一的に）高品質とするが難しいという課題がある。つまり、設計者によって設計にばらつきが存在する結果、設計毎にその品質が異なることもある。
【００１１】
本発明の目的は、油圧機器の設計を短時間にしかも精度よく行うことのできる油圧機器設計支援システムを提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は熟練度による品質の差を少なくして容易に油圧機器の設計を行うことのできる油圧機器設計支援システムを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、油圧機器の設計を行う際に用いられる設計支援システムであって、前記油圧機器に関する３次元ＣＡＤデータに基づいた前記油圧機器に関する主要寸法データを受け、複数の設計手順ステップが規定された設計フローに応じて前記主要寸法データに基づいて前記油圧機器の設計を支援する設計支援手段と、前記設計手順ステップ毎に得られた設計結果を前記設計手順ステップ毎に設定された評価規定値に基づいて評価して全ての設計結果について適合すると前記設計結果を保存する評価手段とを有することを特徴とする油圧機器設計支援システムが得られる。
【００１４】
このようにして、油圧機器に関する３次元ＣＡＤデータに基づいた油圧機器に関する主要寸法データを受けて、複数の設計手順ステップが規定された設計フローに応じて主要寸法データに基づいて油圧機器の設計を支援して、設計手順ステップ毎に得られた設計結果を、設計手順ステップ毎に設定された評価規定値に基づいて評価して全ての設計結果について適合すると、設計結果を保存するようにすれば、油圧機器の設計を短時間にしかも精度よく行うことができるばかりでなく、熟練度による品質の差を少なくして容易に油圧機器の設計を行うことができることになる。
【００１５】
例えば、設計すべき油圧機器についてそのピストンに関するデータがピストンパラメータとして入力されると、前記設計支援手段は前記ピストンに関してその押しのけ容積比を求めて、前記油圧機器の機種に対応する３次元ＣＡＤデータで示される寸法データを前記押しのけ容積比に応じて修正して前記主要寸法データとする。また、前記評価手段は前記評価の結果を画面表示する。このようにすれば、簡単に設計すべき油圧機器について主要寸法データを得られる。しかも設計結果に対する評価を直ちに確認できる。
【００１６】
本発明では、前記油圧機器に関する過去の設計事例及び不適合事例が前記油圧機器の機種毎に格納されたデータベースを備え、ユーザから前記データベースを参照する旨のアクセスがあると、前記設計支援手段は現在実行中の設計手順ステップに関する前記設計事例及び前記不適合事例を前記油圧機器の機種毎に参考事例として画面表示する。
【００１７】
このようにして、ユーザ（例えば、設計者）がデータベースを参照しようとすると、設計者が現在実行中の設計手順ステップに関する設計事例及び不適合事例が自動的に検索されて画面表示されることになり、設計者は設計に当たって容易に設計手順ステップ毎に過去の設計事例及び不適合事例を参照して設計に利用できることになる。
【００１８】
本発明では、前記設計支援手段は前記設計手順ステップ毎にその設計手順ステップにおける処理サブステップを表す設計処理フロー図を画面表示しており、例えば、前記設計支援手段はメイン画面として前記設計フローを表示し、前記設計フロー中で設計手順ステップの一つが選択設計手順ステップとして選択されると該選択設計手順ステップを示す設計画面に遷移して、前記選択設計手順ステップにおける処理サブステップを表す設計処理フロー図を画面表示する。この際、前記設計支援手段は前記設計画面に前記設計処理フロー図を示すとともに実行中の前記処理サブステップに係る処理結果を表示する。
【００１９】
このようにすれば、大まかな設計フローから詳細な設計フローまで確認でき、しかも、現在どの処理サブステップをおこなっているかが非熟練者でも容易に判断できる。さらに、設計者は処理サブステップにおける処理結果を確認しつつ、設計を行うことができる。
【００２０】
本発明では、前記設計支援手段には前記３次元ＣＡＤデータを管理する３次元ＣＡＤシステムに接続されており、前記評価手段は前記評価の結果適合すると判定すると前記設計結果を前記３次元ＣＡＤシステムに送付する。このようにすれば、設計結果を３次元ＣＡＤデータ（図面）に反映させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明について図面を参照して説明する。なお、図示の例における構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００２２】
図１を参照して、図示の油圧機器設計支援システムは、油圧ポンプ（例えば、アキシャルピストンポンプ）の設計を支援する際に用いられる。この設計支援システムは油圧ポンプ設計支援サーバ（以下単に支援装置と呼ぶ）１１を備えており、この支援装置１１には複数のユーザ装置（例えば、パソコン）１２がネットワーク（例えば、ＬＡＮ）１３によって接続されている。
【００２３】
さらに、ネットワーク１３には３次元ＣＡＤシステム１４が接続されており、この３次元ＣＡＤシステム１４には３次元ＣＡＤデータが格納された３Ｄ−ＣＡＤデータベース１４ａが備えられている。さらに、支援装置１１には各種設計仕様等が格納されたデータベース１５が接続されている。
【００２４】
なお、３次元ＣＡＤシステム１４はネットワーク１３に接続するようにしてもよく、この際は、ネットワーク１３を介して支援装置１１は３次元ＣＡＤシステム１４と連絡することになり、ユーザ装置１２からネットワーク１３を介して３次元ＣＡＤシステム１４を用いることができる（ここでは、３次元ＣＡＤシステム１４自体は本発明と直接的には関係ないので、説明を省略することする）。
【００２５】
ところで、油圧ポンプを設計する際には、少なくともピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算、スラストプレート・リテーナ・リテーナボール設計計算、シリンダバレル・バルブプレート設計計算、シャフトベアリング設計計算、ソリッドカム・カムベアリング設計計算、及びフロントプレート・ケーシング・エンドプレート・シールボックス・取り付けボルト設計計算を行う必要がある。
【００２６】
このため、図示のように、支援装置１１には設計演算装置２１が備えられ、この設計演算装置２１には基本諸元寸法決定部２１ａ、ポンプ基本項目演算部２１ｂ、設計演算部２１ｃ（基本諸元寸法決定部２１ａ、ポンプ基本項目演算部２１ｂ、設計演算部２１ｃは設計支援手段として機能する）、及び評価演算部２１ｄが備えられており、設計演算部２１ｃでは、後述するように、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算、スラストプレート・リテーナ・リテーナボール設計計算、シリンダバレル・バルブプレート設計計算、シャフトベアリング設計計算、ソリッドカム・カムベアリング設計計算、及びフロントプレート・ケーシング・エンドプレート・シールボックス・取り付けボルト設計計算を実行する。
【００２７】
なお、支援装置１１には別に解析ツール部３１を備えるようにしてもよく、この解析ツール部３１によって後述するように油圧ポンプについて各種解析をシミュレーションすることができる。
【００２８】
３Ｄ−ＣＡＤデータベース１４ａには、３次元ＣＡＤシステム１４で作成された油圧ポンプに関する図面等（寸法を含む）が油圧ポンプ毎に３Ｄ−ＣＡＤデータとして格納されている。なお、３次元ＣＡＤシステム１４において油圧ポンプに関する３Ｄ−ＣＡＤデータが生成される都度、３Ｄ−ＣＡＤデータベース１４ａにはこの３Ｄ−ＣＡＤデータが格納されることになる。
【００２９】
一方、データベース１５には油圧ポンプに関する各種設計仕様等が機種毎に格納されており、例えば、ＭＳ／ＭＭデータ、実績データ（例えば、実際に油圧ポンプを駆動して得られた評価データ：設計事例）、技術メモ（例えば、設計者らが設計に当たって考慮すべき点をコメントしたデータ）、油圧ポンプに関する各種規格値、及び不適合事例（失敗事例）等がデータベース１５に格納されている。なお、これらデータを参考事例データと呼ぶことにする。
【００３０】
いま、ユーザ装置１２の一つから支援装置１１をアクセスすると、トップ画面が現れる。このトップ画面には、ユーザＩＤ等の識別符号を入力するためのＩＤ入力欄があり、このＩＤ入力欄に予め付与されたＩＤを入力してログインする。支援装置１１では、このＩＤが登録されたＩＤでないと、ログインを受け付けない。
【００３１】
ログインを受け付けると、支援装置１１では図２に示すメイン画面をユーザ装置１２に表示する。このメイン画面は、機種選択画面であり、ユーザ（例えば、設計者）はメイン画面において、設計する油圧ポンプの機種を選択する。具体的には、メイン画面の左側には油圧ポンプ設計概要フロー図（以下メイン画面に表示された油圧ポンプ設計概要フロー図をメイン設計概要フロー図と呼ぶことにする）が表示されており、このメイン設計概要フロー図の機種管理をクリックすると、支援装置１１は機種管理画面（図示せず）をユーザ装置１２に表示する（メイン画面の右側に表示する。この際、メイン設計概要フロー図は表示されたままである）。そして、設計者は機種管理画面において機種を選択することになり、この選択機種は支援装置１１に送られる。
【００３２】
このようにして、機種選択をした後、メイン画面において、メイン設計概要フロー図中の設計フローステップをクリックすると、支援装置１１は図３に示す設計フロー画面をユーザ装置１２に表示する。この設計フロー画面の左側には、設計詳細フロー図（設計フロー図）が表示される。そして、設計者はこの設計詳細フロー図に基づいて順次各種設計計算を実行することになる。
【００３３】
例えば、設計詳細フロー図には、▲１▼基本諸元寸法決定（第１の設計手順ステップ）、▲２▼ポンプ基本項目計算（第２の設計手順ステップ）、▲３▼ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算（第３の設計手順ステップ）、▲４▼スラストプレート・リテーナ・リテーナボール設計計算（第４の設計手順ステップ）、▲５▼シリンダバレル・バルブプレート設計計算（第５の手順ステップ）、▲６▼シャフトベアリング設計計算（第６の手順ステップ）、▲７▼ソリッドカム・カムベアリング設計計算（第７の手順ステップ）、▲８▼フロントプレート・ケーシング・エンドプレート・シールボックス・取り付けボルト設計計算（第８の設計手順ステップ）、及び▲９▼シリンダ内圧変化設計計算（第９の設計手順ステップ）がある。
【００３４】
まず、設計者が設計詳細フロー図中の”第１の設計手順ステップ（基本諸元寸法決定）”をクリックすると、支援装置１１では、基本諸元寸法決定部２１ａが起動されて、図４に示す基本諸元寸法決定画面をユーザ装置１２に表示する。この基本諸元寸法決定画面の左側には、基本諸元寸法決定フロー図（設計処理フロー図）が表示され、この基本諸元寸法決定フロー図には、第１〜第４の処理サブステップＳ１〜Ｓ４が表示され、基本諸元寸法決定部２１ａはこの第１〜第４の処理サブステップＳ１〜Ｓ４に応じて基本諸元寸法を決定することになる。
【００３５】
なお、基本諸元寸法決定フロー図の上側には、設計詳細フロー図におけるステップの番号（▲１▼〜▲９▼）が示されており、現在実行中のステップの色を他のステップの色と異ならせて表示する。
【００３６】
図４には示されていないが、押しのけ容積（理論値）算出及びピストン穴占有率算出を行うため、設計者が基本諸元寸法決定画面の左側に表示されるピストン径、ピストンＰ．Ｃ．Ｄ、及びピストン本数等（以下ピストンパラメータと呼ぶ）の入力欄に数値を入力して、計算ボタンをクリック（プッシュ）すると、基本諸元寸法決定部２１ａでは、ピストンパラメータに応じて第１の処理サブステップＳ１を実行して、押しのけ容積比を算出する。そして、第２の処理サブステップＳ２において、押しのけ容積（理論比）／ピストン穴占有率を算出して、第３の処理サブステップＳ３で押しのけ容積及びピストン穴占有率がそれぞれ予め規定された規定値に適合するか否かを判定する。
【００３７】
さらに、基本諸元寸法決定部２１ａでは、その判定結果を基本諸元寸法決定画面の右側に表示する。なお、押しのけ容積及びピストン穴占有率の少なくとも一方が適合しないと判定すると、その旨基本諸元寸法決定画面の右側に表示される。これによって、再び、第２の処理サブステップＳ２が実行されることになる（この際には、ピストン径及びピストンＰ．Ｃ．Ｄ）が調整される。
【００３８】
上述のようにして、設計者が設計すべき油圧機器についてそのピストンに関するデータをピストンパラメータとして入力すると、ピストンにおける押しのけ容積比が求められることになる。
【００３９】
ここで、図５も参照して、上述のようにして、判定結果が適合すると、つまり、図５において、目標押しのけ容積比を求めると（ステップＰ１）、図４に示す第４の処理サブステップＳ４において、押しのけ容積比が目標押しのけ容積比として前述の選定機種とともに３次元ＣＡＤシステム１４に送られる（図５のステップＰ２）。３次元ＣＡＤシステム１４では選定機種に応じて３Ｄ−ＣＡＤデータベース１４ａを検索して該当する機種の３Ｄ−ＣＡＤデータを取得する（ステップＰ３）。
【００４０】
そして、この３Ｄ−ＣＡＤデータを押しのけ容積比に基づいて修正する（ステップＰ４）。例えば、押しのけ容積比がα倍であるとすると、選定機種に係る３Ｄ−ＣＡＤデータ（図面）をα倍して主要寸法データとして基本諸元寸法決定部２１ａに送る（ステップＰ５）。そして、基本諸元寸法決定部２１ａはこの主要寸法データを基本諸元寸法とする。
【００４１】
なお、基本諸元寸法決定部２１ａが選定機種に応じて直接的に３Ｄ−ＣＡＤデータベース１４ａを検索するようにしてもよい。この場合には、基本諸元寸法決定部２１ａは押しのけ容積比に基づいて選定機種に係る３Ｄ−ＣＡＤデータ（図面）を修正して主要寸法データとする。また、基本諸元寸法決定フロー図の進行に応じて、実行中のサブ処理ステップが、例えば、点灯表示される。これによって、設計者は現在どのサブステップが実行されているかを目視によって確認することができる。
【００４２】
次に、設計者が設計詳細フロー図中の”第２の設計手順ステップ（ポンプ基本項目計算）”をクリックすると、支援装置１１では、ポンプ基本項目演算部２１ｂが起動されて、ポンプ基本項目計算が実行される。図示はしないが、このポンプ基本項目計算においても、ユーザ装置１２にはポンプ基本項目計算画面が表示され、その左側には、ポンプ基本項目計算フロー図（設計処理フロー図）が表示される。
【００４３】
このポンプ基本項目計算においては、例えば、前述の押しのけ容積（理論値）が用いられ、定格圧力及び定格回転速度を画面上から入力すると、ポンプ基本項目演算部２１ｂでは、速度係数を求めて、この速度係数が予め定められた規定速度係数に適合するか（規定速度係数以下であるか）を判定する。そして、適合すれば、定格トルク値、定格ポンプ入力、及び吐出流量を求めて、ポンプ基本項目とする。ポンプ基本項目計算フロー図においても、実行中の処理サブステップが点灯表示される。
【００４４】
このようにして、主要寸法データ及びポンプ基本項目を得た後、設計者が設計詳細フロー図中の”第３の設計手順ステップ（ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算）”をクリックすると、支援装置１１では、設計演算部２１ｃが起動されて、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算画面をユーザ装置１２に表示する。
【００４５】
図示はしないが、このピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算画面においても、第１の設計手順ステップである基本諸元寸法決定と同様に、画面左側にはピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算に係るフロー図（設計処理フロー図）が表示されており、設計演算部２１ｃではこのフロー図に応じてピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算を実行する。
【００４６】
この際には、画面上から、例えば、ピストン型式及び斜板傾斜角度が入力され、さらに、前述のピストン径及び定格圧力が用いられるとともに主要寸法データ中のピストン主要寸法が用いられる。ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算によって得られた結果（ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計結果）は評価演算部２１ｄに与えられる。
【００４７】
そして、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計結果はピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算画面に表示される。なお、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計結果としては、例えば、ピストン胴部曲げ応力、ピストン首部曲げ応力、ピストン速度・片当たり面圧・ＰＶ値、ピストン寸法、ピストン隙間漏れ量、スリッパ油圧バランス比、スリッパランド面圧・摺動速度・ＰＶ値、スリッパ球部面圧・摺動速度・ＰＶ値、コンロッド球部面圧・摺動速度・ＰＶ値、ピストン組立品質量、ピストンバネ仕様、スリッパ離反力、及びリテーナ押えばね仕様等である。ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算に係るフロー図においても、実行中の処理サブステップが点灯表示される。
【００４８】
評価演算部２１ｄはピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計結果を受けると、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計について予め規定された各種設計規定値（ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計規定値）と比較して、適合するか否かを評価する。つまり、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計結果がピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計規定値からみて適切でないと判断すると、その旨、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算画面に表示する（不適切表示）。
【００４９】
そして、設計者が入力条件を変更すると、設計演算部２１ｃでは再びピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算を行って、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計結果を評価演算部２１ｄに与えることになる。
【００５０】
一方、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計結果が適切であると判定すると、評価演算部２１ｄではその旨ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算画面に表示する（適切表示）。適切表示があると、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算画面を終了して、図２に示すメイン画面に戻ることなる。
【００５１】
なお、設計者は油圧ポンプ設計中にデータベース１５中の参考事例データを参照することができる。例えば、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計中において、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計計算画面中のナレッジボタンをクリックすると、支援装置１１はデータベース１５をアクセスして、ピストン・スリッパ・リテーナ押えばね設計に係る参考事例データをユーザ装置１２に表示する。そして、設計者はこの参考事例データを参照して、入力条件等を変更することができ、設計における失敗等を少なくすることができる。
【００５２】
つまり、支援装置１１では、設計者からデータベース１５を参照する旨のアクセスがあると、現在実行中の設計手順ステップに関する参考事例データを油圧機器の機種毎に画面表示する。このようにすれば、設計者がデータベースを参照しようとすると、設計者が現在実行中の設計手順ステップに関する設計事例及び不適合事例が自動的に検索されて画面表示されることになり、設計者は設計に当たって容易に設計手順ステップ毎に過去の設計事例及び不適合事例を参照して設計に利用できることになる。
【００５３】
その後、順次、メイン画面上でスラストプレート・リテーナ・リテーナボール設計計算、シリンダバレル・バルブプレート設計計算、シャフトベアリング設計計算、ソリッドカム・カムベアリング設計計算、及びフロントプレート・ケーシング・エンドプレート・シールボックス・取り付けボルト設計計算をクリックして、各設計計算を行う。これら設計計算においても該当する設計計算画面がユーザ装置に表示され、その左側にはフロー図が表示される。
【００５４】
なお、各設計計算画面に表示されるフロー図の上側には、設計詳細フロー図におけるステップの番号（▲１▼〜▲９▼）が示されており、現在実行中のステップの色を他のステップの色と異ならせて表示する。
【００５５】
スラストプレート・リテーナ・リテーナボール設計計算においては、前述の押しのけ容積（理論値）、定格圧力、定格回転速度が用いられ、スラストプレート・リテーナ・リテーナボール設計結果には、例えば、スラストプレート寸法、リテーナ球部面圧・摺動速度・ＰＶ値、リテーナ寸法、リテーナ曲げ応力・撓み、リテーナボール寸法、及びスラストプレート・リテーナ・リテーナボール質量がある。そして、スラストプレート・リテーナ・リテーナボール設計結果についても、予め規定されたスラストプレート・リテーナ・リテーナボール規定値と比べて評価される。
【００５６】
以下同様にして、シリンダバレル・バルブプレート設計計算においては、バルブプレート球面径（Ｒ）、バルブプレート油圧バランス比、バルブプレートモーメントバランス比、バルブプレート球面反力、バルブプレート面圧・摺動速度・ＰＶ値、バルブプレート吐出ポートリブ応力・疲労安全率、バルブプレート寸法、バルブプレート質量、シリンダバレルシリンダ穴フープ応力、シリンダバレルポート穴フープ応力、シリンダバレルポート穴流速、シリンダバレル首部曲げ応力・捩じり応力・合成応力・疲労安全率、シリンダバレルスプライン仕様、シリンダバレルスプライン面圧、シリンダバレル寸法、シリンダバレル質量、及び自吸限界が計算される。
【００５７】
シャフトベアリング設計計算においては、例えば、シャフト曲げ応力・捩じり応力・合成応力・疲労安全率、シャフト撓み量・撓み角度・最大撓み位置、シャフト寸法、シャフト質量、フロント・リア軸受反力、フロント・リア軸受寿命、フロント・リア軸受すきま、フロント・リア軸受スパン、フロント・リア軸受仕様、及びオイルシール仕様が求められる。
【００５８】
ソリッドカム・カムベアリング設計計算においては、例えば、ピストン反力、ソリッドカム曲げモーメント、ソリッドカム断面２次モーメント、ソリッドカム曲げ応力・疲れ安全率、ソリッドカムヒンジ部強度、ソリッドカム寸法、ソリッドカム質量、カムベアリング面圧・摺動速度・ＰＶ値、カムベアリング静圧負荷容量、ソリッドカム操作力、リンク強度、及びリンクピン強度が求められる。
【００５９】
フロントプレート・ケーシング・エンドプレート・シールボックス・取り付けボルト設計計算においては、フロントプレート取付ボルト及びボルト穴強度、フロントプレート取付ボルト締付力及び締付トルク、ケーシング引張応力・フープ応力、エンドプレート吐出ポートフープ応力、エンドプレート取付ボルト及びボルト穴強度、エンドプレート取付ボルト締付力及び締付トルク、エンドプレート付加容積、シールボックス引張応力・フープ応力・剪断応力、フロントプレート寸法、ケーシング寸法、エンドプレート寸法、及びシールボックス寸法が求められる。
【００６０】
このようにして、各設計計算に関して、設計演算部２１ｃで設計結果を求め（図５のステップＰ６）、前述のようにして、評価演算部２１ｄで評価した後（図５のステップＰ７）、適切であると判定されると、評価演算部２１ｄでは全ての設計計算が終了したか否かを調べる（図５のステップＰ８）。その後、必要に応じて解析が行われる。つまり、メイン画面において、設計者がシリンダ内圧変化設計計算をクリックすると（図５のクリックＰ９）、支援装置１１では解析ツール部３１が起動されて、解析画面をユーザ装置１２に表示する。この解析画面においても、その左側にはフロー図が表示される。
【００６１】
例えば、このフロー図には、インプットデータ入力、計算実行、及び結果表示のサブステップがあり、インプットデータ入力をクリックすると、入力画面が右側に現れる。そして、作動油の物性値、ポンプ仕様（シリンダ及びバルブプレート等の形状）等を入力して、計算実行をクリックすると、解析ツール部３１はシリンダ内圧の動的変化を計算する（シミュレーションする：図５のステップＰ１０）。そして、結果表示をクリックすると、その結果が図表等で画面右側に表示される。
【００６２】
上述のようにして得られた設計結果（設計寸法データ）は記憶装置等に保存される（例えば、データベース１５に設計事例として格納される：図５のステップＰ１１）。この寸法データは３次元ＣＡＤシステム１４に渡すようにしてもよい（ステップＰ１２）。
【００６３】
３次元ＣＡＤシステム１４では設計寸法データを受けると、当該設計寸法データに係る選定機種にその設計寸法データを当てはめて、新たに３Ｄモデル（図面）を生成する（３Ｄモデルへの反映：ステップＰ１３）。この３Ｄモデルを画面上に表示して評価を行い（ステップＰ１４）、設計者らが評価を行って問題がなければ、３Ｄ−ＣＡＤデータベース１４ａに保存する（ステップＰ１５）。一方、問題があると、前述の寸法データを修正するようにして、再び、設計が行われることになる。
【００６４】
なお、上述の例では油圧機器として油圧ポンプを例に挙げて説明したが、他の油圧機器についても同様にして本発明を適用することができる。また、設計フローの全ての設計手順ステップを行う必要はなく、設計者が適宜選択した設計手順ステップのみを行うようにしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、油圧機器に関する３次元ＣＡＤデータに基づいた油圧機器に関する主要寸法データを受けて、複数の設計手順ステップが規定された設計フローに応じて主要寸法データに基づいて油圧機器の設計を支援して、設計手順ステップ毎に得られた設計結果を、設計手順ステップ毎に設定された評価規定値に基づいて評価して全ての設計結果について適合すると、設計結果を保存するようにしたので、油圧機器の設計を短時間にしかも精度よく行うことができるばかりでなく、熟練度による品質の差を少なくして容易に油圧機器の設計を行うことができるという効果がある。
【００６６】
本発明では、設計すべき油圧機器についてそのピストンに関するデータがピストンパラメータとして入力されると、ピストン関してその押しのけ容積比を求めて、油圧機器の機種に対応する３次元ＣＡＤデータで示される寸法データを押しのけ容積比に応じて修正して主要寸法データとするようにしたので、簡単に設計すべき油圧機器について主要寸法データを得られるという効果がある。
【００６７】
本発明では、評価の結果を画面表示するようにしたので、設計結果に対する評価を直ちに確認できるという効果がある。
【００６８】
本発明では、油圧機器に関する過去の設計事例及び不適合事例が油圧機器の機種毎に格納されたデータベースを備え、ユーザからデータベースを参照する旨のアクセスがあると、現在実行中の設計手順ステップに関する設計事例及び不適合事例を油圧機器の機種毎に参考事例として画面表示するようにしたので、ユーザがデータベースを参照しようとすると、現在実行中の設計手順ステップに関する参考事例が自動的に検索されて画面表示されることになり、ユーザは設計に当たって容易に設計手順ステップ毎に過去の参考事例を参照して設計に利用できるという効果がある。
【００６９】
本発明では、設計手順ステップ毎にその設計手順ステップにおける処理サブステップを表す設計処理フロー図を画面表示するようにしたので、現在どの処理サブステップをおこなっているかが非熟練者でも容易に判断できるという効果がある。
【００７０】
本発明では、メイン画面として設計フローを表示し、設計フロー中で設計手順ステップの一つが選択設計手順ステップとして選択されると、選択設計手順ステップを示す設計画面に遷移して、選択設計手順ステップにおける処理サブステップを表す設計処理フロー図を画面表示するようにしたので、大まかな設計フローから詳細な設計フローまで確認でき、しかも、現在どの処理サブステップをおこなっているかが非熟練者でも容易に判断できるという効果がある。
【００７１】
本発明では、設計画面に設計処理フロー図を示すとともに実行中の前記処理サブステップに係る処理結果を表示するようにしたので、設計者は処理サブステップにおける処理結果を確認しつつ、設計を行うことができるという効果がある。
【００７２】
本発明によれば、評価の結果適合すると判定すると設計結果を３次元ＣＡＤシステムに送付するようにしたので、設計結果を３次元ＣＡＤデータ（図面）に反映させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による油圧機器設計支援システムの一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すユーザ装置に表示されるメイン画面の一例を示す図である。
【図３】図１に示すユーザ装置に表示される設計フロー画面の一例を示す図である。
【図４】図１に示すユーザ装置に表示される基本諸元寸法決定画面の一例を示す図である。
【図５】図１に示す設計支援システムの動作を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
１１　油圧ポンプ設計支援サーバ（支援装置）
１２　ユーザ装置
１３　ネットワーク
１４　３次元ＣＡＤシステム
１４ａ　３Ｄ−ＣＡＤデータベース
１５　データベース
【図１】
2004054623.tif 000003
【図２】
2004054623.tif 000004
【図３】
2004054623.tif 000005
【図４】
2004054623.tif 000006
【図５】
2004054623.tif 000007