可变容量齿轮泵及其设计方法、设计支援程序、设计支援装置的制造方法

可变容量齿轮泵及其设计方法、设计支援程序、设计支援装置的制造方法
【专利摘要】本发明的可变容量齿轮泵设计方法在计算机上构筑可变容量齿轮泵的数值运算模型（步骤1），在外圈上设置一个或者两个以上的暂设杆，在该暂设杆上设想前述压缩弹簧的抵接点（步骤2），定义出前述外圈的移动规则（步骤3、步骤4、步骤5），基于前述移动规则使前述外圈移动，作为前述抵接点的位置坐标值的集合（步骤6、步骤7、步骤8、步骤9），基于对该坐标值集合进行了统计处理的统计量（步骤10），判定前述暂设杆位置是否合适（步骤11、步骤12、步骤13）。
【专利说明】
可变容量齿轮泵及其设计方法、设计支援程序、设计支援装置
技术领域
[0001] 本发明涉及内切齿轮类型的可变容量齿轮栗设计方法、设计支援程序、设计支援 装置、以及可变容量齿轮栗。
【背景技术】
[0002] 内切齿轮类型的可变容量齿轮栗用于向汽车的发动机或变速箱等供给润滑油。这 种栗是通过由在栗壳内旋转的内转子的外齿，和以一定的偏心量与其嗤合的外转子的内齿 形成的啮合空间的扩大和缩小，从吸引端口向排出端口输送油。而且，能够通过使前述外转 子的位置移动，使偏心方向变化而调节油的输送量。
[0003] 前述内转子具有相对于前述栗壳固定的旋转轴，以该旋转轴作为中心旋转。另一 方面，前述外转子是由外圈保持而旋转自如的圆板，为将前述内转子收容在其内齿的内部 的结构。而且，前述外圈的位置调整成前述外转子的旋转中心距前述内转子旋转轴维持一 定的偏心量e。前述外圈在上述制约下进行合成了平移和旋转的动作。而且该动作通过向设 在该外圈上的杆外加的压缩弹簧力和通过流路等外加的油压的平衡而被自动地调整。例 如，在专利文献1中记载了上述这种可变容量齿轮栗。
[0004] 【专利文献1】:W02010/013625号公报。
[0005] 但是，前述杆因前述杆与前述压缩弹簧端部的抵接位置不同而不直线地移动。因 此，存在压缩弹簧的反弹力未高效率地向杆传递，不能够按照设计实现送油量的课题。这是 因设在前述外圈上的杆的位置以及压缩弹簧的朝向是否合适而产生的课题。

【发明内容】

[0006] 为此，本发明的目的在于提供一种可变容量齿轮栗设计方法、设计支援程序、以及 设计支援装置，对压缩弹簧向设在外圈上的杆的抵接点的移动进行数值计算，基于该运算 结果，输出前述杆的合适的位置和前述压缩弹簧的合适的方向。
[0007] 本发明的目的通过下述的可变容量齿轮栗设计方法而达成，其特征在于，在计算 机上的存储器中构筑数值运算模型，该数值运算模型计算具有内转子，外转子，收容保持该 外转子旋转自如的外圈，以及控制该外圈的移动的压缩弹簧的可变容量齿轮栗的动作，在 该数值运算模型中，在前述外圈上设置一个或者两个以上的暂设杆，在该暂设杆上设想前 述压缩弹簧的抵接点，定义出使前述外圈平移移动、旋转移动、或者平移移动和旋转移动的 移动规则后保持在前述计算机上的存储器中，通过前述计算机的运算，基于前述移动规则 使前述外圈移动，遍及该移动的范围地计算出前述抵接点的位置坐标值并作为坐标值集 合，基于对该坐标值集合进行了统计处理的统计量，判定前述暂设杆位置是否合适。
[0008] 本发明的可变容量齿轮栗设计方法具有计算出在改变偏心轴线方向之际弹簧向 该外圈外缘、或者前述暂设杆的抵接点的移动轨迹，能够发现产生接近直线的移动轨迹的 弹簧向前述外圈外缘、或者前述暂设杆的抵接点的效果。
[0009] 通过实际上在产生接近直线的移动轨迹的前述外圈外缘部分设置杆，在前述接近 直线的轨迹上配置前述压缩弹簧，具有能够将该压缩弹簧的反弹力高效率地向前述实际的 杆传递，按照设计实现送油量的效果。
【附图说明】
[0010] 图1是表示本发明的可变容量齿轮栗设计方法的流程图的例子的附图； 图2是表示本发明的可变容量齿轮栗设计方法中的坐标系向外圈上的设定例的附图； 图3是本发明的可变容量齿轮栗设计方法中的弹簧的设想抵接点的轨迹的表的例子； 图4A是表示本发明的可变容量齿轮栗设计方法中的轨迹的具体例子的附图，图4B是表 示其它的外圈移动规则形成的皮尔森相关系数平方的直线性指标的曲线的附图； 图5是表示本发明的可变容量齿轮栗设计方法中的外圈的移动规则的例子的附图； 图6A是将本发明的可变容量齿轮栗的主要部分单纯化的附图，是偏心轴线La处于初期 位置的附图，图6B是同一图中偏心轴线La处于90度的位置的附图； 图7A是将本发明的可变容量齿轮栗的主要部分单纯化的附图，是外圈移动前的附图， 图7B是同一图中以内转子中心Pa作为中心旋转的附图，图7C是同一图中外圈以外转子中心 Pb作为中心旋转的附图； 图8A是将本发明的可变容量齿轮栗的主要部分单纯化的附图，是表示使偏心轴线La旋 转的例子的附图，图8B是表示同一图中使偏心轴线La旋转时的暂设杆的移动轨迹的例子的 附图； 图9是表示本发明的可变容量齿轮栗设计支援装置的结构例的附图； 图10A是可变容量齿轮栗中偏心轴线La处于初期位置的附图，图10B是同一栗中偏心轴 线La处于90度的角度的附图。
[0011] 附图标记说明 1:栗壳，11:顶封，12:外圈支撑齿部，Pa:内转子2的旋转轴，2:内转子，21:内转子外齿， 3:外转子，31:外转子内齿，？13:外转子3的中心，4:外圈，41:杆，42、43、44、45、46、47 :暂设 杆，48:外圈外周，Fp:弹簧设想抵接点列，e:偏移量，La:偏心轴线，5 :油盘，51:吸入端口， 52:排出端口，53:间隔壁，60、61、62:轨迹，7:压缩弹簧，71 :活塞，￡1:控制部42:数据和命 令输入部，E3:存储部，E4:运算部，E5:输出部。
【具体实施方式】
[0012][可变容量齿轮栗] 首先说明可变容量齿轮栗。图10A和图10B是表示可变容量齿轮栗要部的例子的附图。 可变容量齿轮栗具有以相对于栗壳1固定的旋转轴Pa作为中心旋转的内转子2，和收容该内 转子2且旋转自如的外转子3。外转子3不是被轴支撑，而是由外圈4从周围保持而旋转自如。 外圈4以能够进行规定的移动的方式由外圈支撑齿部12支撑。
[0013] 而且，外转子3的中心Pb始终相对于旋转轴Pa偏移固定量e。进而，设在外转子3上 的内齿31与设在内转子2上的外齿21啮合，内转子2的旋转使外转子3旋转。
[0014] 在外齿21与内齿31的啮合的间隙中充满油。此外，在外齿21与内齿31的切点处油 不能够通过。而且，将连结旋转轴Pa和中心Pb的线段作为偏心轴线La。处于偏心轴线La下的 一方的间隙持有各间隙中最大的间隙容积(斜线部Sa)，另一方成为最小的间隙容积。在图 10A中，Sa的间隙容积最大，图面最上方的间隙容积最小，几乎为零。
[0015]通过这些配置，若内转子2逆时针转动，则外转子3也啮合地逆时针转动。这样，形 成两齿轮的间隙的间隙空间从图面上部逆时针地容积增加，在最下方成为最大后再减小。 此时，内部的油在前述最下方间隙的左侧产生负压，在右侧产生正压。
[0016]隔着外转子3设有吸入端口 51和排出端口 52。在两者之间设有间隔壁53,油不能够 在吸入端口 51与排出端口 52之间直接来往。两端口之间的油能够经由前述两齿轮的间隙空 间来往。
[0017]在此，如果通过与左侧的间隙连通的吸入端口 51与油盘5(未图示)连接，则油通过 吸入端口 51向前述左侧的间隙流入。此外，如果通过与右侧的间隙连通的排出端口 52与油 盘5相连，则油通过排出端口 52从前述右侧的间隙流出。
[0018] 如前所述，在吸入端口 51与排出端口 52之间没有直接的油通路。油通过前述齿轮 之间的间隙，两端□与其连接。通过以上的结构，若内转子2和外转子3逆时针旋转，则油从 吸入端口 51向排出端口 52流动。而且，经由油盘5形成油的循环回路。将此时的外转子3的偏 移称为初期偏移位置。或者称为偏心轴线La处于初期位置。或者称为偏心轴线La的角度为 0〇
[0019] 在图10 B中，表示偏心轴线L a以旋转轴P a作为中心顺时针旋转了 9 0度的情况。此 时，在最左方产生最大的间隙空间S a，最右方的间隙空间为最小。在该状态下使内转子2和 外转子3逆时针旋转。于是，在图面左侧，间隙空间容积随着逆时针转动而增大，在成为最大 容积后减小，在行到最下方时返回最初的容积。
[0020] 另一方面，在图面右侧，间隙空间容积随着逆时针转动而减小，在成为最小容积后 增大，在行到最上方时返回最初的容积。也就是说，在左侧和右侧，各间隙空间的容积是变 动的，但每旋转180度则返回原来的容积。
[0021] 根据该结构，从吸入端口 51-度吸入的油再次通过吸入端口 51流出，从排出端口 52吸入的油再次通过排出端口 52流出。由于每旋转180度则重复进行该动作，结果是即便使 内转子2和外转子3逆时针旋转，油也不会如图10A那样向一定方向流动。
[0022] 如前所述，内转子2的旋转轴Pa的位置相对于栗壳1不变。为此，偏心轴线La的朝向 通过使外圈4旋转移动、平移移动或者这些的组合移动，移动外转子3的中心Pb来决定。偏心 轴线La为初期位置的情况下的送油量最有效，内转子2旋转一圈期间的送油量最多。另一方 面，偏心轴线La为90度的情况下的送油量为零。偏心轴线La的方向由以旋转轴Pa为起点的 旋转角度限定。一般来说，通过使偏心轴线La在0~90度之间变化，可变容量齿轮栗能够使 内转子2每次旋转的送油量变化。
[0023] 为了使外圈4进行上述那样所希望的移动，必须要对该外圈4的移动进行限制。因 此，如图10A、图10B所示，在栗壳1的内部设有由凸部构成的外圈支撑齿部12,对外圈4的移 动进行限制。为了在发出这些指示后控制外圈4的动作，重要的是设在适当位置的杆41和对 其施力的压缩弹簧7。另外，为了对油进行密封，也配置有具有压缩弹簧的顶封11。
[0024][可变容量齿轮栗的主要部分的单纯化标识] 以下，随着外圈4的移动，设在其上的杆41的移动轨迹如何成为讨论的中心。为此，将可 变容量齿轮栗的主要部分如图6那样进行单纯化标识。此外，由于设置杆41的位置基于之后 进行说明的解析的结果决定，所以在此设定了暂设杆42、43、44、45、46。此外，内转子2省略 了外齿21的记载，用作为该外齿21之间的齿底部的最低部分彼此的包络线的圆进行标识。 外转子3省略了内齿31的记载，用作为该内齿31之间的齿顶部的最高部分彼此的包络线的 圆进行标识。
[0025]图6A表示偏心轴线La处于初期位置时的内转子2和外转子3与外圈4的位置关系。 在图面最下方产生最大容积的间隙Sa(未图示）。虽然在该配置中未图示，但从左侧的吸入 端口 51到右侧的排出端口 52为每次旋转的最大送油量。图6B表示偏心轴线La与初期位置成 90度的配置。在这种情况下，最大容积的间隙Sa产生在图面左侧。在该配置中，从吸入端口 51向排出端口 52的送油量为零。
[0026][外转子和外圈的移动例子的说明] 接着说明经由外圈4的外转子3的移动。如上所述，内转子2仅以旋转轴Pa为中心旋转， 没有伴随平移的动作。另一方面，外转子3在保持了中心Pb与前述旋转轴Pa的偏心量e的条 件后，能够进行旋转运动和平移运动。
[0027] 基于图7说明外转子3和外圈4的移动的一例。图7A为偏心轴线La移动前的状态。例 如，在使偏心轴线La从初期位置顺时针旋转30度的情况下，首先，若认为以内转子2的旋转 轴Pa为中心使外转子3和外圈4旋转则容易理解。通过该移动，如图7B所示，偏心轴线La旋转 了 30 度。
[0028] 在此，外圈4相对于外转子3旋转自如。因此，即便前述外转子3与内转子2啮合，限 制了旋转，外圈4也以Pb为中心旋转自如。为此，若外圈4逆时针旋转25度则成为图7C的状 态。也就是说，表示了在使外圈4以旋转轴Pa作为中心顺时针旋转了 30度后，以Pb作为中心 逆时针旋转了25度的例子。即便在这种状态下，偏心轴线La的角度也保持在30度。
[0029] 为了说明而将外圈4的移动分为两阶段进行了说明，但实际上这些移动也可以同 时进行。根据这种动作，通过仅以旋转轴Pa为中心的旋转移动的移动，也能够将外圈4的移 动量收敛得较小，在可变容量齿轮栗的紧凑设计上有利。当然，外圈4的移动并不仅限于此， 也可以是其它的移动方式。
[0030] [外圈的暂设杆的轨迹] 对外圈4的暂设杆的轨迹进行说明。图8A表示偏心轴线La从0度(初期位置)每次30度地 旋转到120度的样子。在图8B中，重合上这些0~120度的外圈4,用箭头表示移动轨迹。根据 同一图中所示的箭头的朝向、长度、曲线形状的不同，可知前述暂设杆因场所的不同而在动 作方式上有差异。
[0031] 在此，每隔一定间隔表示暂设杆42~46的5处的轨迹。但是，能够同样地在外圈4的 周围部连续地设置暂设杆，并计算其移动轨迹。如果沿着这些轨迹使外圈4连续地移动，则 不是以上述所例示的〇、30、60、120度等的离散值，而能够以连续的角度改变偏心轴线1^的 角度。
[0032]例如，为了实现图8A所示的外圈4的移动，只要设置暂设杆42~46,该外圈4的周围 部随着图8B所示的移动轨迹移动即可。因此，将制成齿形形状的限制壁等外圈支撑齿部在 栗壳1的内部设置成前述外圈4在栗壳1的内部沿着前述移动轨迹移动。图10A、图10B所示的 外圈支撑齿部12也是该外圈支撑齿部的例子。
[0033]外圈4的周围部的移动轨迹中的一处或者两处以上被压缩弹簧施力，或者被与压 缩弹簧7抵抗的油压施力，能够控制该外圈4的移动。设置这种压缩弹簧7等形成的施力部的 部位优选是前述移动轨迹中具有直线的轨迹的部分。这是由于直线的部分能够高效率地使 前述压缩弹簧7的反弹力发挥作用的缘故。
[0034] 为此，本发明提供一种计算出按照外圈4的移动规则移动的外圈4的周围部的移动 轨迹，判定该移动轨迹的直线性，判定应安装对前述外圈4施力的弹簧的位置是否合适并进 行输出的可变容量齿轮栗设计方法、设计支援程序以及设计支援装置。
[0035] 图1表示在计算机上执行的本发明的可变容量齿轮栗设计方法的一实施例的流程 图。在处理流程开始后设定偏移量e(步骤1)。该偏移量e如前所述是Pb自Pa的偏移量。由于 前述内转子2的旋转轴Pa相对于栗壳1是固定的，所以通过设定该偏移量e，限定了外转子3 的中心Pb (也是外圈的旋转中心）的移动范围。
[0036] 接着设定外圈参数(步骤2)。外圈参数是假想地暂设在外圈4的周围部的杆上的假 想的抵接点的坐标。该抵接点是设想前述压缩弹簧7所抵接的地点。设定的具体例子后述。 前述暂设杆既可以设置一个，也可以设置多个。
[0037] 接着设定外圈移动规则（步骤3)。该移动规则是为了使偏心轴线La仅旋转规定的 角度而限定使外圈4移动之际的移动的方式。该移动规则的具体例子后述。
[0038]接着设定使偏心轴线La旋转的角度范围（步骤4)。一般来说为0~90度，但并不仅 限于此，例如也可以是0~120度。
[0039] 接着设定表示直线性的指标的阈值(步骤5)。作为轨迹数据是否为直线的数值化 的指标能够使用皮尔森的相关系数。此外能够用最小平方法进行直线近似，将该直线与前 述轨迹数据的误差作为指标。将作为与适用的直线性评价指标相对应的值、相当于在本发 明所涉及的可变容量齿轮栗的设计上能够允许的直线性的下限的数值设定为阈值。以上步 骤1~5是用户经由设在前述计算机中的用于数据输入的图形用户界面等进行输入的步骤。 或者也可以将这些数值文档化并保存在磁盘等上的数据读入运算装置。
[0040] 存储将外圈4设置在初期位置时，即偏心轴线La的角度为0度时的压缩弹簧7的前 述抵接点的坐标值(步骤6)。如前所述，前述抵接点是设想前述压缩弹簧7所抵接的地点。
[0041] 步骤7是条件分支处理。在步骤4中设定的偏心轴线La的角度范围的运算全部完成 的情况下进入步骤10,如果尚未完成则进入步骤8。在此，由于尚未完成，所以进入步骤8。
[0042] 根据在步骤3所确定的移动规则，使外圈4移动而使前述偏心轴线La仅旋转规定间 距(步骤8)。前述规定间距例如既可以是每次1度，也可以是其以上或以下。能够在步骤3或 者步骤4的设定处理之际选择。
[0043]存储在之前的步骤仅旋转了规定间距后的前述抵接点的坐标值（步骤9)。前述抵 接点是前述压缩弹簧7的设想抵接位置，存储该坐标值。之后，如果在步骤7的条件分支中满 足条件、即'真'则进入步骤10。
[0044] 在前述设定范围的运算完成，前述抵接点的所有的坐标值存储后，根据这些坐标 值计算出前述设想的抵接点的轨迹。并且将该轨迹从直线脱离了何种程度或者在直线上为 何种程度近似作为直线性的指标计算出（步骤10)。作为直线性的指标计算出的具体例子后 述。
[0045] 步骤11是条件分支处理。如果在步骤10计算出的直线性指标在步骤5预定的阈值 范围内，则作为满足直线性条件而进入步骤12。否则、即如果为'伪'则进入步骤13。
[0046] 步骤12是前述轨迹的直线性在范围内的情况。在这种情况下，作为该暂设杆的位 置为适合设置杆41的场所进行输出。可以将前述轨迹的近似直线的方向作为恰当的弹簧的 方向进行输出。将以上输出并结束处理流程。
[0047] 步骤13是前述轨迹的直线性在范围外的情况。在这种情况下，作为该暂设杆的位 置为不适合设置杆41的场所进行输出，结束全部处理流程。
[0048] [外圈参数] 接着进行外圈参数的说明。外圈参数是限定假想地暂设在外圈4的周围部的杆上的假 想的抵接点的坐标的参数。首先，图2是表示本发明的可变容量齿轮栗设计方法所涉及的外 圈坐标系的例子的附图。暂设杆既可以设置一个，也可以设置多个。
[0049] 在图2中记载了简略化的内转子2，外转子3，和外圈4。Pa是内转子的旋转中心，Pb 是外转子3和外圈4的旋转中心。省略了外齿21和内齿31的记载。外齿21的齿底部的最低处 彼此的包络线为圆，同一图的内转子2的轮廓表示了该圆。内齿31的齿顶的最高处彼此的包 络线为圆，同一图的外转子3的轮廓表示了该圆。这些齿的齿底部的最低部分彼此的包络线 为圆。
[0050] 外圈的坐标系将Pa作为原点，将初期位置、即角度为0度时的偏心轴线La的方向取 为Y轴。朝向为从Pb到Pa的朝向（图面上方向）为正。X轴通过Pa，与Y轴正交，图面右方为正。 由于外圈4的外周48并不限于正圆，所以在此用大致椭圆形状标识。
[0051]但是，在外圈4的外周部设置杆41，用压缩弹簧7进行施力的情况下，该压缩弹簧7 与前述杆41的抵接点为更外侧。向外侧取其距离量，将其作为弹簧设想抵接点列Fp。该Fp是 设想的杆的弹簧设想抵接点的点列。外圈4处于初期位置时的前述弹簧设想抵接点列Fp中 设置了暂设杆的位置的(X，Y)坐标是外圈参数。由于暂设杆可以设置多个，所以该外圈参数 也可以是多组的(X，Y)坐标。
[0052]外圈参数也可以是基于极坐标的参数。以Pa为原点，用自X轴的偏角0决定动径方 向，Fp上的点用动径的距离ARr (0 )决定。也可以用该ARr (0 )表现外圈参数。但是为0 S 0 < 360度。
[0053][外圈4的移动规则] 说明外圈4的移动规则的例子。作为外圈4的移动规则的例子列举出以下的例子。能够 指定使外圈4以Pa为中心旋转移动的角度，和接着以Pb为中心旋转的角度，作为移动规则。 进而也能够作为以Pb为中心的旋转角度和以Pa为中心的旋转角度的比率。
[0054]图5是表示外圈4的移动规则的例子的附图。另外，在此，将逆时针作为正的旋转方 向，将顺时针作为负的旋转方向。图5A是处于初期位置的外圈4的附图，记载了省略了外齿 21的记载的内转子2,省略了内齿31的记载的外转子3,以及外圈4。虚线是弹簧设想抵接点 列Fp。将偏心轴线La旋转一a度的情况是以内转子2的旋转轴Pa为中心旋转一a度(图5B)。 [0055]接着，以外转子3的中心Pb为中心旋转0度（图5C)。图5C是根据前述移动规则完成 了外圈4的移动的附图。可以在a和之间确定一定的比。例如在a = 60、一定比为5/6的情况 下，0 = 50。包括符号在内，a'= 一60,根据比率=一5/6,将前述移动规则确定成=50。以 上是用于使偏心轴线La旋转a度的外圈4的移动规贝lj。根据该规则，如果使外圈4移动，则能 够使前述偏心轴线La旋转所希望的角度。
[0056][计算出抵接点的轨迹] 如前所述，抵接点是压缩弹簧7的设想抵接位置，处于弹簧设想抵接点列Fp上。例如，若 在图5A中设想暂设杆47，则抵接点为点F。将该坐标作为(X，Y )，将以Pa为中心旋转了一 a后 的坐标作为(X'，Y'）。从(X，Y)向(X'，Y'）的变换能够通过乘以旋转矩阵进行变换。
[0057]如前所述，由于Pb从Pa仅偏移了e，所以在初期状态下，Pb的坐标为(0，一e)。而且， 上述旋转一 a后的坐标也通过乘以上述旋转矩阵得到。这是图5B的状态。
[0058]接着，以Pb为中心旋转。但是，之前必须向将Pb作为原点的坐标系变换。变换只要 减去Pb的坐标值即可。接着，以Pb为中心旋转了 0后的抵接点F的坐标乘以旋转矩阵得到。将 该坐标值作为F(X''，Y''）。
[0059] 但是，？《''，￥''）是以？13为原点。为此，必须返回原来的原点、即以？&为原点的坐 标系。这只要将坐标值的原点从Pa向Pb变换之际减去的值加上符号添加即可。这样得到的 坐标值为图5C所示的抵接点F的最终的坐标F(X' ' '，Y' ' '）。
[0060] 以上，表示了为了使偏心轴线La旋转a度而根据外圈4的移动规则使外圈4移动前 后的抵接点F的坐标。在图1所示的流程图的步骤6中，存储初期状态下的抵接点F的坐标F (X，Y)。而且，在步骤9中，存储用于仅旋转规定的角度的移动后的坐标、即F(X' ' '，Y' ' '）的 坐标值。
[0061] [轨迹数据] 若如图1流程图的步骤7分支条件那样完成设定范围的运算、即外圈4移动后的抵接点 的坐标算出和存储，则得到该抵接点的轨迹数据(步骤10)。该轨迹数据例如能够示于图3的 表中。
[0062]图3是表示弹簧的设想抵接点的轨迹的表，最左的纵栏表示偏心轴线La的角度。在 图3中，以1度间隔表示了0~120度的范围。当然，角度范围和间隔可以适当决定。同一表中 的第1行表示了外圈4的初期位置、即偏心轴线La的角度为0时的弹簧设想抵接点的位置。在 同一表中，从 9 = 〇~359度，以1度间隔表示了360个弹簧设想抵接点的位置。这也是以1度间 隔设想了 360个暂设杆。轨迹也产生了 0~359这360个。
[0063] 在图3中，最左栏和第1行以外的□□记载了坐标值。该坐标值是正交坐标系的值。 各轨迹数据的最初的坐标是初期位置的弹簧设想抵接点的位置，但若用极坐标表示坐标， 则如第1行的记载那样为9 = 〇、1、2、，_ _ _、358、359。
[0064][直线性指标] 接着表示在步骤10进行的根据前述轨迹数据计算出直线性指标的例子。在此之前，将 轨迹的具体例子示于图4A。图4A是在为了使偏心轴线La旋转0~120度而使外圈4移动时产 生的抵接点的轨迹。轨迹60是在外圈4的0 = 0度的部分设置了暂设杆的情况下的轨迹，迹61 是在同一外圈4的9 = 30度的部分设置了暂设杆的情况下的轨迹，轨迹62是在同一外圈4的0 = 217度的部分设置了暂设杆的情况下的轨迹。但是，外圈4的移动规则也可以说是以Pa作 为中心旋转了 y后、以PM乍为中心反方向仅旋转y X2/3。
[0065] 该轨迹数据的直线性指标能够适用皮尔森的相关系数。皮尔森的相关系数根据下 述公式计算出。上部带横杠的X和Y分别表示平均值。
[0066] 【公式1】
前述轨迹数据能够看做与X轴相关的坐标值和与Y轴相关的坐标值的集合。为此，将X坐 标值和Y坐标值代入公式1中，求出各轨迹数据的相关系数r，以此作为直线性的指标。由于 相关系数具有正负的符号，所以在本发明的可变容量齿轮栗的设计法中，能够将相关系数 r 的平方作为轨迹数据的直线性的指标使用。
[0067]将上述的直线性指标取为0~1的值，直线性越好越接近1。例如，图4A的轨迹60、轨 迹61、轨迹62的皮尔森相关系数平方形成的直线性指标分别为0.982、0.997、0.268。根据前 述指标，轨迹61为0.997,最接近1，评价为直线性良好。此外，轨迹62为0.268,评价为直线性 最差。轨迹60为0.982，评价为直线性的良好性次于轨迹61。这样，皮尔森相关系数的平方形 成的直线性评价与基于外观的直线性评价相一致，其效果明显。
[0068] 作为轨迹数据的X，Y坐标值集合的直线性指标，可相对于该X，Y坐标值通过最小平 方法求出近似直线，将用数据数量除以该直线上的坐标值和轨迹数据的坐标值的误差绝对 值或误差平方的总和后的值作为直线性的指标。在这种情况下，总和少则直线性良好。例 如，轨迹60、轨迹61、轨迹62用数据数量除以自近似直线的误差平方总和后的值分别为 0.923、0.215、36.38。因此，可知直线性越好的轨迹数值越小。
[0069] 在图4B中，表示其它的外圈移动规则，表示皮尔森相关系数平方的直线性指标的 曲线。横轴表示暂设杆的位置(角度），纵轴是作为直线性评价指标的皮尔森相关系数平方。 例如，在本发明的可变容量齿轮栗设计方法中，能够将皮尔森相关系数平方的数值取为〇. 9 以上的值的暂设杆的位置作为适合设置杆41的场所进行输出。以上，对在步骤10中进行的 设想抵接点的轨迹的直线性指标的算出例进行了说明。
[0070] 步骤12是该轨迹数据的直线性在能够允许的阈值范围内的情况下的处理。在这种 情况下，能够相对于该轨迹用最小平方法等求出近似直线，并输出能够沿该方向设置压缩 弹簧7的信息。
[0071] 本发明的可变容量齿轮栗设计方法具有计算出改变偏心轴线La的方向之际弹簧 向暂设在该外圈外缘上的杆的设想抵接点的移动轨迹，能够通过计算发现产生接近直线的 移动轨迹的前述暂设杆的设置位置的效果。通过在产生接近直线的移动轨迹的前述暂设杆 安装位置设置杆，在前述接近直线的轨迹上配置前述压缩弹簧，具有能够将该压缩弹簧的 反弹力高效率地向前述杆传递，能够按照设计实现送油量的效果。
[0072] 本发明的可变容量齿轮栗设计方法能够通过图9所示的可变容量齿轮栗设计支援 装置实现。本发明的可变容量齿轮栗设计支援装置至少具有数据和命令输入部E2,存储部 E3,运算部E4,以及输出部E5。此外，具有控制这些要素的控制部E1。控制部E1也可以兼用作 运算部E4。此外，数据、命令输入部E2，存储部E3，运算部E4，以及输出部E5之间的数据输入 和输出经由数据总线进行。处理按照图1所示的流程图进行。
[0073]本发明的可变容量齿轮栗的设计支援装置从数据和命令输入部E2输入应在步骤1 ~步骤5设定的数据。即、输入偏移量e、外圈参数、外圈移动规则、应计量的偏心轴线La的角 度范围和角度间距、直线性指标的选择，以及作为"有直线性"而能够允许的阈值。这些数据 存储在存储部E3中。
[0074]若用户从数据和命令输入部E2输入应开始运算的命令，则该命令经由控制部E1向 运算部E4传递。该运算部E4根据前述命令开始运算处理，对偏心轴线La旋转规定角度时的 弹簧设想抵接点的移动轨迹进行运算处理。
[0075]在运算部E4的运算之际，使用预先存储在存储部E3中的外圈参数，外圈移动规则， 和偏心轴线La的角度计量范围的信息。由于通过运算部E4的处理计算出前述弹簧设想抵接 点的移动轨迹，所以作为移动轨迹数据存储在存储部E3中。作为移动轨迹数据，例如由之前 使用图3进行了说明的弹簧设想抵接点的轨迹表构成。
[0076] 在移动轨迹数据完成后，由运算部E4进行该轨迹数据的直线性判定处理。在处理 中当然使用存储在存储部E3中的移动轨迹数据，但也使用预先存储在存储部E3中的直线性 评价指标的算出法以及作为直线性的允许范围的直线性指标的阈值信息。通过该处理，如 果移动轨迹数据的直线性在允许范围，则从输出部E5输出该移动轨迹数据所涉及的暂设杆 的位置也能够作为设置杆41的场所，并且将该移动轨迹数据的近似直线的方向作为能够设 置压缩弹簧7的方向从输出部E5输出。输出形式能够经由文本数据文档、显示器、其它一般 的输出设备输出。
[0077] 本发明的可变容量齿轮栗设计支援装置能够构筑可变容量齿轮栗设计支援装置。 该可变容量齿轮栗设计支援装置通过计算在改变偏心轴线La的方向之际的弹簧向暂设在 该外圈外缘上的杆的设想抵接点的移动轨迹，具有能够通过计算发现产生接近直线的移动 轨迹的前述暂设杆的设置位置的效果。通过在产生接近直线的移动轨迹的前述暂设杆安装 位置设置杆，在前述接近直线的轨迹上配置前述压缩弹簧7，具有能够将该压缩弹簧7的反 弹力高效率地向前述杆传递，能够按照设计实现送油量的效果。
[0078] 本发明的可变容量齿轮栗设计支援装置能够作为在计算机上动作的程序实现。本 发明的可变容量齿轮栗的设计支援程序按照图1所示的流程图在计算机上动作。该计算机 至少具有数据和命令输入部E2,存储部E3,运算部E4,以及输出部E5。此外，具有控制这些要 素的控制部E1。控制部E1也可以兼用作运算部E4。此外，数据、命令输入部E2,存储部E3,运 算部E4，以及输出部E5之间的数据输入和输出经由数据总线进行。
[0079] 本发明的可变容量齿轮栗设计支援程序能够仅通过将该程序安装在身旁的计算 机中而构筑可变容量齿轮栗设计支援装置。该可变容量齿轮栗设计支援装置计算出改变偏 心轴线La的方向之际的弹簧向暂设在该外圈外缘上的杆的设想抵接点的移动轨迹，具有通 过计算发现产生接近直线的移动轨迹的前述暂设杆的设置位置的效果。通过在产生接近直 线移动的轨迹的前述暂设杆安装位置设置杆41，在前述接近直线的轨迹上配置前述压缩弹 簧7,具有能够将该压缩弹簧7的反弹力高效率地向前述杆41传递，能够按照设计实现送油 量的效果。
[0080] 另外，暂设杆与压缩弹簧7的抵接点以及杆41与压缩弹簧7的抵接点意味着前述杆 (暂设杆或者杆41)与前述压缩弹簧7直接相接的情况。进而，如图10A、图10B所示，也包括压 缩弹簧7经由活塞71等间接地向杆41作用的情况。
【主权项】
1. 一种可变容量齿轮栗设计方法，其特征在于，在计算机上的存储器中构筑数值运算 模型，该数值运算模型计算具有内转子，外转子，收容保持该外转子旋转自如的外圈，以及 控制该外圈的移动的压缩弹簧的可变容量齿轮栗的动作，在该数值运算模型中，在前述外 圈上设置一个或者两个以上的暂设杆，在该暂设杆上设想前述压缩弹簧的抵接点，定义出 使前述外圈平移移动、旋转移动、或者平移移动和旋转移动的移动规则后保持在前述计算 机上的存储器中，通过前述计算机的运算，基于前述移动规则使前述外圈移动，遍及该移动 的范围地计算出前述抵接点的位置坐标值并作为坐标值集合，基于对该坐标值集合进行了 统计处理的统计量，判定前述暂设杆位置是否合适。2. 如权利要求1所述的可变容量齿轮栗设计方法，其特征在于， 将前述坐标值集合作为移动轨迹，根据前述移动轨迹计算出直线性指标值，基于前述 直线性指标值是否属于预定的直线性指标值范围内，判定前述暂设杆位置是否合适。3. 如权利要求2所述的可变容量齿轮栗设计方法，其特征在于， 前述直线性指标值是作为前述坐标值的变量之间的直线近似误差的绝对值的总和或 者平均值。4. 如权利要求2所述的可变容量齿轮栗设计方法，其特征在于， 前述直线性指标值是作为前述坐标值的变量之间的直线近似误差的平方值的总和或 者平均值。5. 如权利要求2所述的可变容量齿轮栗设计方法，其特征在于， 前述直线性指标值是作为前述坐标值的变量之间的相关系数平方值。6. 如权利要求5所述的可变容量齿轮栗设计方法，其特征在于， 前述预定的直线性指标值范围内是前述相关系数平方值为0.9以上。7. 如权利要求2或6所述的可变容量齿轮栗设计方法，其特征在于， 在前述直线性指标值属于前述预定的直线性指标值范围内的情况下，将作为前述坐标 值的变量之间的近似直线的方向作为前述压缩弹簧的方向。8. -种可变容量齿轮栗设计支援程序，其特征在于， 使计算机运算如下的功能:在计算具有内转子，外转子，收容保持该外转子旋转自如的 外圈，以及控制该外圈的移动的压缩弹簧的可变容量齿轮栗的动作的数值运算模型中，在 前述外圈上设置一个或者两个以上的暂设杆，在该暂设杆上设想前述压缩弹簧的抵接点， 定义出使前述外圈平移移动、旋转移动、或者平移移动和旋转移动的移动规则，基于该移动 规则使前述外圈移动，遍及该移动的范围地计算出前述抵接点的位置坐标值并作为移动轨 迹，根据前述移动轨迹计算出直线性指标值，基于前述直线性指标值是否属于预定的直线 性指标值范围内，判定前述暂设杆位置是否合适。9. 一种可变容量齿轮栗设计支援装置，具有控制部，数据、命令输入部，存储部，运算 部，以及输出部，其特征在于， 在前述存储部中构筑数值运算模型，该数值运算模型计算具有内转子，外转子，收容保 持该外转子旋转自如的外圈，以及控制该外圈的移动的压缩弹簧的可变容量齿轮栗的动 作，在该数值运算模型中，在前述外圈上设置一个或者两个以上的暂设杆，在该暂设杆上设 想前述压缩弹簧的抵接点，定义出使前述外圈平移移动、旋转移动、或者平移移动和旋转移 动的移动规则后保持在前述存储部中，通过前述运算部，基于前述移动规则使前述外圈移 动，遍及该移动的范围地计算出前述抵接点的位置坐标值并作为移动轨迹，通过前述运算 部根据前述移动轨迹计算出直线性指标值，基于前述直线性指标值是否属于预定的直线性 指标值范围内，判定前述暂设杆位置是否合适。10. -种可变容量齿轮栗，具有内转子，外转子，收容保持该外转子旋转自如的外圈，以 及对设在该外圈上的杆施力而控制该外圈的移动的压缩弹簧，其特征在于， 在前述外圈的移动范围中，作为构成前述杆与前述压缩弹簧的抵接点的轨迹的位置坐 标的变量之间的相关系数的平方值为0.9以上，前述压缩弹簧设在前述轨迹上并且与前述 轨迹的方向相一致。11. 一种可变容量齿轮栗，具有内转子，外转子，收容保持该外转子旋转自如的外圈，以 及对设在该外圈上的杆施力而控制该外圈的移动的压缩弹簧，其特征在于， 在计算具有前述内转子，前述外转子，前述外圈，以及前述压缩弹簧的可变容量齿轮栗 的动作的数值运算模型中，使前述外圈为在前述外圈上设置一个或者两个以上的暂设杆， 在该暂设杆上设想前述压缩弹簧的抵接点，定义出使前述外圈平移移动、旋转移动、或者平 移移动和旋转移动的移动规则，基于该移动规则使前述外圈移动，遍及该移动的范围地计 算出前述抵接点的位置坐标值并构成移动轨迹，在为满足作为前述位置坐标值的变量之间 的相关系数的平方值为0.9以上的条件的前述轨迹所涉及的暂设杆的位置设置了前述杆的 结构，前述压缩弹簧设在前述轨迹上并且与前述轨迹的方向相一致，前述压缩弹簧与前述 杆抵接。
【文档编号】G06F17/50GK105893652SQ201610081579
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】井筒正人, 渡边贵俊, 宫岛淳, 宫岛淳一, 小河原正树
【申请人】株式会社山田制作所