(57)【要約】【課題】  開発効率が良好で且つ熟練者の知識・経験に頼ることなく圧縮機及び該圧縮機の製造に用いられる金型を設計する設計支援システムを提供する。【解決手段】  コンピュータを用いて圧縮機の設計を支援する設計支援システムにおいて、圧縮機設計ルール１３及び金型設計ルール１６を記憶したルール記憶手段４と、圧縮機の設計諸元を入力する入力手段５と、入力手段で入力された設計諸元１２及びルール記憶手段に記憶されている圧縮機設計ルール１３に基づき圧縮機構造データ１４を生成する圧縮機構造データ生成手段１１と、ルール記憶手段４に記憶されている金型設計ルール１６と前記圧縮機構造データ１４に基づき金型設計データ１７を生成する金型設計データ生成手段１５とを備えた【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いて圧縮機の設計を支援する設計支援システムにおいて、
圧縮機設計ルール及び金型設計ルールを記憶したルール記憶手段と、
圧縮機の設計諸元を入力する入力手段と、
入力手段で入力された設計諸元及びルール記憶手段に記憶されている圧縮機設計ルールに基づき圧縮機構造データを生成する圧縮機構造データ生成手段と、
ルール記憶手段に記憶されている金型設計ルール及び前記圧縮機構造データ生成手段で生成された圧縮機構造データに基づき、該圧縮機構造データによる圧縮機の製造に必要な金型設計データを生成する金型設計データ生成手段とを備えた
ことを特徴とする圧縮機の設計支援システム。
【請求項２】
圧縮機設計データ生成手段により生成された圧縮機構造データ、及び、金型設計データ生成手段により生成された金型設計データを３次元表示する表示手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮機の設計支援システム。
【請求項３】
前記圧縮機構造データ生成手段は、入力された設計諸元では圧縮機設計ルールを満たす圧縮機構造データを作成できない場合には、設計諸元の少なくとも一部を変更し、変更後の設計諸元及び圧縮機設計ルールに基づき圧縮機構造データを生成する
ことを特徴とする請求項１又は２何れか１項記載の圧縮機の設計支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエアコンや自動販売機等の冷却システムなどで用いられる圧縮機の設計を支援する設計支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、圧縮機の製品設計は、製品そのものの設計（構造設計）と製品製造時に用いる金型設計に大別される。構造設計は、顧客からの要求（製品仕様）を基にして、必要とされる機能・コストの作り込みを行うとともに、設計可否の判定を行う。具体的な構造設計の業務フローは、仕様確認、能力計算、基本設計、性能確認、詳細設計という手順により構成される。また、金型設計は、先に完成させた構造設計データを基にして、必要とされる形状や精度を実現するものである。金型設計の業務フローは、金型仕様確認、加工諸元計算、方案設計、型設計という手順により構成される。このような構造設計業務及び金型設計業務は、コンピュータ上で三次元ＣＡＤソフトを利用して行われることが一般的である。    
【特許文献１】特開平１０−２７５１６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の圧縮機設計業務では、構造設計業務と金型設計業務とではそれぞれ作業に必要な知識・経験が異なることから、各業務はそれぞれ異なる作業者によって独立して行われていた。このため、構造設計業務と金型設計業務で重複した作業が発生したり、後段の金型設計業務において不都合が発生した場合などに前段の構造設計業務から後戻り作業を行う必要があるなど、全体としての作業効率が良好でなく、圧縮機設計に長期間要するという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、開発効率が良好で且つ熟練者の知識・経験に頼ることなく圧縮機及び該圧縮機の製造に用いられる金型を設計する設計支援システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本願では、コンピュータを用いて圧縮機の設計を支援する設計支援システムにおいて、圧縮機設計ルール及び金型設計ルールを記憶したルール記憶手段と、圧縮機の設計諸元を入力する入力手段と、入力手段で入力された設計諸元及びルール記憶手段に記憶されている圧縮機設計ルールに基づき圧縮機構造データを生成する圧縮機構造データ生成手段と、ルール記憶手段に記憶されている金型設計ルール及び前記圧縮機構造データ生成手段で生成された圧縮機構造データに基づき、該圧縮機構造データによる圧縮機の製造に必要な金型設計データを生成する金型設計データ生成手段とを備えたことを特徴とするものを提案する。
【０００６】
本発明によれば、圧縮機の構造データと、該構造データによる圧縮機の製造に必要な金型設計データとの双方が１つのシステムで得られるので、開発効率が向上する。また、圧縮機の構造データ及び金型設計データは、予め蓄積・記憶しておいた圧縮機設計ルール及び金型設計ルールに基づき生成されるので、熟練者の知識・経験に頼ることなく、設計業務を行うことが可能となる。
【０００７】
また、本願では、上記設計支援システムにおいて、圧縮機設計データ生成手段により生成された圧縮機構造データ、及び、金型設計データ生成手段により生成された金型設計データを３次元表示する表示手段を備えたことを特徴とするものを提案する。
【０００８】
本発明によれば、圧縮機の金型データや金型設計データを３次元で確認できるので操作性が良好なものとなる。
【０００９】
また、本願では、上記設計支援システムにおいて、前記圧縮機構造データ生成手段が、入力された設計諸元では圧縮機設計ルールを満たす圧縮機構造データを作成できない場合には、設計諸元の少なくとも一部を変更し、変更後の設計諸元及び圧縮機設計ルールに基づき圧縮機構造データを生成することを特徴とするものを提案する。
【００１０】
本発明によれば、入力した設計諸元では圧縮機設計ルールを満たす圧縮機構造データを作成できない場合であっても、少なくとも一部が変更された設計諸元に基づいて圧縮機構造データが生成されるので、利便性が向上する。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明によれば、圧縮機の構造データと、該構造データによる圧縮機の製造に必要な金型設計データとの双方が１つのシステムで得られるので、開発効率が向上する。また、圧縮機の構造データ及び金型設計データは、予め蓄積・記憶しておいた圧縮機設計ルール及び金型設計ルールに基づき生成されるので、熟練者の知識・経験に頼ることなく、設計業務を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の一実施の形態に係る設計支援システムについて図面を参照して説明する。図１は設計支援システムの構成図である。
【００１３】
この設計支援システム１は、パーソナルコンピュータやワークステーションと呼ばれるコンピュータにより実現されており、図１に示すように、主演算装置（ＣＰＵ）２と、主記憶装置３と、ハードディスク装置などの補助記憶装置４と、キーボード，マウスなどの入力装置５と、ＣＲＴやＬＣＤなどの表示装置６とを備えている。
【００１４】
補助記憶装置４には、圧縮機の構造データの生成を行う圧縮機構造データ生成プログラムと、圧縮機構造データの生成に必要な圧縮機設計ルールと、金型設計データ生成プログラムと、金型設計データの生成に必要な金型設計ルールとを備えている。各プログラムはＣＰＵ２によって実行されることにより、そのプログラムに従った機能を実現する。
【００１５】
図２に各プログラム及びデータの相関関係を示す。図２に示すように、圧縮機構造データ生成プログラム１１は、入力装置５から入力された設計諸元１２及び圧縮機設計ルール１３とに基づいて圧縮機の構造設計処理を行い、処理結果である圧縮機構造データ１４を補助記憶装置４に書き出す。金型設計データ生成プログラム１５は、前記圧縮機構造データ生成プログラム１１の処理結果である圧縮機構造データ１４及び金型設計ルール１６とに基づいて鋳造モデル及び金型モデルの設計処理を行い、処理結果である金型設計データ１７を補助記憶装置４に書き出す。
【００１６】
圧縮機設計ルール１３は、圧縮機の製品モデルの設計に必要な諸条件を蓄積したものであり、具体的には設計の基礎となるベースモデルの各種情報、シリンダヘッドについての各種情報、シリンダブロックについての各種情報、クラッチ耐久計算に係る各種情報などを備えている。金型設計ルール１６は、鋳造モデル及び金型モデルの生成に必要な諸条件を蓄積したものであり、具体的には設計の基礎となるベースモデルの各種情報、鋳造モデルの形状や鋳造方案についての各種情報、金型モデルについての各種情報などを備えている。
【００１７】
圧縮機構造データ生成プログラム１１の処理について図３のフローチャートを参照して説明する。圧縮機構造データ生成プログラム１１は、まず、ユーザが入力装置５からベースモデルを選択し（ステップＳ１）、さらにシリンダヘッドの設計諸元を入力すると（ステップＳ２）、選択したベースモデルに対応する各種情報及びシリンダヘッドの設計に必要な各種情報を圧縮機設計ルール１３から取得してシリンダヘッダの設計処理を行う（ステップＳ３）。後述するように、このシリンダヘッドの設計処理では１つ以上の設計案が提示されるので、ユーザは１つ以上の設計案を選択する（ステップＳ４）。次に、ユーザが入力装置５からシリンダブロックの設計諸元を入力すると（ステップＳ５）、前記ステップＳ１で選択されたベースモデルに対応する各種情報及びシリンダブロックの設計に必要な各種情報を圧縮機設計ルール１３から取得してシリンダブロックの設計処理を行う（ステップＳ６）。次に、圧縮機設計ルール１３から取得した情報に基づいてフロントハウジングを選択する（ステップＳ７）。前記ステップＳ６のシリンダブロックの設計処理ではシリンダヘッドの設計処理と同様に１つ以上の設計案が提示されるので、ユーザは１つ以上の設計案を選択する（ステップＳ８）。次に、ユーザが入力装置５からクラッチ耐久計算に必要な設計諸元を入力すると（ステップＳ９）、前記ステップＳ１で選択されたベースモデルに対応する各種情報及びクラッチ耐久計算に必要な各種情報を圧縮機設計ルール１３から取得して、ベアリング寿命計算，リブ強度計算などのクラッチ耐久計算処理を行う（ステップＳ１０）。以上で圧縮機の構造データが全て揃い、ユーザが入力装置５から当該構造データを承認する入力があると（ステップＳ１１）、当該圧縮機構造データ１４を補助記憶装置４に書き出す。
【００１８】
次に、前記ステップＳ３のシリンダヘッド設計処理の詳細について図４を参照して説明する。まず、吐出ポートの設計処理を行い（ステップＳ２１）、次に吸入ポートの設計処理を行う（ステップＳ２２）。各処理では、吐出経路偏心量，吐出経路角度，吸入経路内径，吸入経路偏心量，吸入経路角度等のパラメータを変更させながら、圧縮機設計ルール１３に基づき所定の制約を満たすようなデータを設計案として生成する。上記処理により設計案が作成された場合（ステップＳ２３）、圧縮機設計ルール１３に基づき当該設計案を推奨するか否かを判定し（ステップＳ２４）、当該設計案を推奨すると判定された場合（ステップＳ２５）、当該設計案を表示する（ステップＳ２６）。一方、当該設計案を推奨しないと判定された場合（ステップＳ２５）、設計案の他に１つ以上の代替案を作成する。具体的には、各種パラメータを所定のルールで補正変更し（ステップＳ２７）、吐出ポートの設計処理（ステップＳ２８），吸入ポートの設計処理（ステップＳ２９）を行う。そして、前記設計案とともにステップＳ２８，Ｓ２９で導出した代替案を表示する（ステップＳ３０）。他方、前記ステップＳ２１，Ｓ２２の処理において設計案が作成不可であった場合（ステップＳ２３）、複数の代替案を作成する。具体的には、各種パラメータを所定のルールで補正変更し（ステップＳ３１）、吐出ポートの設計処理（ステップＳ３２），吸入ポートの設計処理（ステップＳ３３）を行う。そして、ステップＳ３２，Ｓ３３で導出した複数の代替案を表示する（ステップＳ３４）。
【００１９】
次に、前記ステップＳ６のシリンダブロックの設計処理の詳細について説明する。シリンダブロックの設計処理では、耳と呼ばれる取付片のレイアウト設計処理と、オイルプラグ座の設計処理を行う。また、このシリンダブロックの設計処理では、前記シリンダヘッドの設計処理と同様に、必要に応じて設計案の他に代替案を作成する。なお、シリンダブロックの設計処理の結果に応じて、シリンダヘッドの再設計処理を行うと好適である。
【００２０】
次に、金型設計データ生成プログラム１５の処理について図５のフローチャートを参照して説明する。金型設計データ生成プログラム１５は、まず、圧縮機構造データ１４を補助記憶装置４から読み出し（ステップＳ４１）、鋳造モデルの設計に必要な各種情報を金型設計ルール１６から取得して鋳造モデルの設計処理を行う（ステップＳ４２）。次に、金型モデルの設計に必要な各種情報を金型設計ルール１６から取得して金型モデルの設計処理を行う（ステップＳ４３）。以上の処理により生成された金型設計データ１６は、補助記憶装置４に書き出される。
【００２１】
前記鋳造モデル設計処理及び金型モデル設計処理は、必要に応じて表示装置６に各モデルを三次元表示可能となっており、また必要に応じて入力装置５から各種パラメータの補正などデータ編集が可能となっている。なお、本実施の形態では、このような処理として周知の三次元ＣＡＤソフトを用いた。前記鋳造モデル設計処理では、例えば、金型天地方向，オイルプラグ座形状，抜き勾配の抜き方向，鋳造外形形状等の設計データを導出する。また、前記金型モデル設計処理では、例えば、パーティングライン，オーバーフロー形状，湯口経路形状等の設計データを導出する。
【００２２】
本実施の形態に係る圧縮機の設計支援システムによれば、圧縮機の構造データと、該構造データによる圧縮機の製造に必要な金型設計データとの双方が１つのシステムで得られるので、開発効率が向上する。また、圧縮機の構造データ及び金型設計データは、予め蓄積・記憶しておいた圧縮機設計ルール及び金型設計ルールに基づき生成されるので、熟練者の知識・経験に頼ることなく、設計業務を行うことが可能となる。
【００２３】
以上本発明の一実施の形態について詳述したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では１つのコンピュータでシステムを構築したが、複数のコンピュータによりシステムを構築するようにしてもよい。例えば、圧縮機構造データ生成プログラムの実行マシンと、金型設計データ生成プログラムの実行マシンとをネットワークで接続し、各プログラム間で受け渡される圧縮機構造データは何れか一方のマシン或いは他のマシンの補助記憶装置に記憶するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】圧縮機設計支援システムの構成図
【図２】圧縮機設計支援システムのプログラム及びデータの相関図
【図３】圧縮機構造データ生成プログラムの動作を説明するフローチャート
【図４】シリンダヘッド設計処理を説明するフローチャート
【図５】金型設計データ生成プログラムの動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
【００２５】
１…設計支援システム、２…ＣＰＵ、３…主記憶装置、４…補助記憶装置、５…入力装置、６…表示措置、１１…圧縮機構造データ生成プログラム、１２…設計諸元、１３…圧縮機設計ルール、１４…圧縮機構造データ、１５…金型設計データ生成プログラム、１６…金型設計ルール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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