(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチューブパーツからチューブフレームをデザインするための方法であって、
上記方法は、コンピュータが、
各々が少なくとも１つの取り付け領域を有する所定のチューブパーツのセレクションを提供するステップと、
上記所定のチューブパーツのセレクションからの第１チューブパーツの選択を受け付けるステップと、
上記第１チューブパーツを画面に表示するステップと、
上記画面上で、上記選択された第１チューブパーツの取り付け領域の選択を受け付けるステップと、
上記選択された取り付け領域に接続するため、上記所定のチューブパーツのセレクションからの第２チューブパーツの選択を受け付け、上記選択された取り付け領域で上記第２チューブパーツを上記第１チューブパーツに接続し画面に表示するステップと、
上記選択された取り付け領域における上記第１チューブパーツおよび上記第２チューブパーツ両方の局所形状を計算するステップと、
チューブフレームをデザインするために、チューブパーツの取り付け領域の選択を受け付ける上記ステップおよび更なるチューブパーツの選択を受け付ける上記ステップを繰り返すステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
上記各々のチューブパーツは、少なくとも、パラメータ化された長さと、パラメータ化された断面とにより画定され、上記画面に表示されるときに、有色の中心線を有することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
取り付け領域で２つのチューブパーツを接続するとき、少なくとも一方のチューブパーツの上記中心線の端部が、他方のチューブパーツの上記中心線に接続されていることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
上記取り付け領域において、上記２つのチューブパーツの局所形状を調節するために、所定のトランジションのセレクションからのトランジションの選択を受け付けるステップをさらに備え、
上記所定のトランジションには、
一方のチューブパーツの端部に設けられた空洞が、他方のチューブパーツの外壁の形状と一致している、第１トランジションと、
一方のチューブパーツが、他方のチューブパーツに設けられたホールに広がる、第２トランジションと、が含まれていることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の方法において、
取り付け領域の選択を受け付けるときに、チューブパーツが取り付け領域に取り付けられる少なくとも１以上の方向の選択を受け付けるステップをさらに備えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の方法において、
上記チューブフレームのチューブパーツの面の選択を受け付けるステップと、
設計されたホールまたは所定のホールのセレクションからのホール形状の選択を受け付けるステップと、
上記選択された面に上記選択されたホールを配置するステップと
を備えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
上記選択されたホール形状のパラメータを調節するステップを備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の方法をコンピュータに実行させるためのソフトウェアプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野および背景技術】
【０００１】
本発明は、複数のチューブパーツからチューブフレームをデザインするための方法に関し、特に、コンピュータに実施されることに適している。技術構造をデザインするための一般的なコンピュータプログラムは、昔から知られている。これらのプログラムは、ベクターオリエンテッドまたはソリッドオリエンテッドにすることができる。ベクターオリエンテッドのデザインプログラムは、一般に、簡単な２次元の製図に用いられる。ベクターオリエンテッドのデザインプログラムは、所望の構造表現を合わせて形成する線に基づいたデザイン方法を用いる。ソリッドオリエンテッドのデザインプログラムは、一般に、３次元構造に対して用いられる。この種のデザインプログラムは、３次元ソリッド要素を備える方法を用い、所望の構造の３次元ソリッド表現を得るために、３次元ソリッド要素を互いに統合する、または、互いから取り去る。
【０００２】
上述のデザインプログラムの不利益は、幅広い種類の構造に適合していることである。結果的に、上述のプログラムは多くの実行可能な手段を有し、デザインプログラムが有効に使用され得る前に、長期の学習を要求する。
【０００３】
これら従来技術のデザインプログラムを用いてチューブフレームをデザインすることは可能である。また一方、このデザインプログラムは多くの実行可能な手段を有するので、多くの方法で特定のチューブフレームをデザインすることが可能である。
【０００４】
特定のチューブフレームを多数の方法でデザインすることができるので、どのような方法でチューブフレームを作る必要があるか、予測することが困難である。これは、従来技術のデザイン方法でデザインされたチューブフレームの自動製作を妨げる。
【発明の概要】
【０００５】
チューブフレームをデザインするための方法を提供することが本発明の目的であり、従来技術のデザインプログラムの不利益を有さず、デザインされたチューブフレームの自動製作を可能にする。
【０００６】
この目的は、本発明による方法で達成され、この方法は、
各々が少なくとも１つの取り付け領域を有する所定のチューブパーツのセレクションを提供するステップと、
上記所定のチューブパーツのセレクションから第１チューブパーツを選択するステップと、
上記選択されたチューブパーツの取り付け領域を選択するステップと、
上記選択された取り付け領域に接続するため、上記所定のチューブパーツのセレクションから第２チューブパーツを選択し、上記選択された取り付け領域で上記第２チューブパーツを第１チューブパーツに接続するステップと、
チューブフレームをデザインするために、チューブパーツの取り付け領域を選択する上記ステップおよび更なるチューブパーツを選択する上記ステップを繰り返すステップと
を備える。
【０００７】
本発明による方法によれば、所望のチューブフレームをデザインできる限定数のチューブパーツが提供される。この限定された選択肢は、本発明による方法を使用することをより簡単にする。
【０００８】
各々のチューブパーツの取り付け領域は、デザインプロセスにおける実現性を提供し、２つのチューブパーツの接続の選択肢を限定する。それはまた、実現性に対して、製造プロセスに対して要求されるデザインプロセスに多少の制限を課す。例えば、第１チューブパーツを第２チューブパーツに接続できる角度は、チューブパーツに対して取り付け領域を画定することによって限定し得る。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態において、各々のチューブパーツが、少なくとも、有色の中心線と、長さと、パラメータ化された断面とにより画定される。上記中心線によってチューブパーツの方向が画定され、一方、パラメータ化された断面は、本体をチューブパーツに提供する。これらのパラメータにより製造制限を考慮に入れることもできる。例えば、使用できるチューブ長さ、チューブ径、壁厚のパラメータを組み込むことである。
【００１０】
本発明の方法のさらに別の好ましい実施形態において、２つのチューブパーツを接続するとき、少なくとも一方のチューブパーツの上記中心線の端部が、他方のチューブパーツの上記中心線に接続されている。接続されたチューブパーツの中心線を接続することによって、チューブフレーム構造の有色の中心線フレームを実現する。この中心線フレームは、２つのチューブパーツの接続をどのように具体化するべきかを計算するための基準を提供する。
【００１１】
好ましくは、本発明による方法が、上記取り付け領域において、上記２つのチューブパーツの局所形状を調節するために、所定のトランジションのセレクションからトランジションを選択するステップを備える。これらのトランジションによれば、２つのチューブパーツが互いにどのように接続されるかを画定することができる。トランジションによって、例えば、第２チューブパーツの端部を第１チューブパーツに設けられたホールに挿入することを画定することができる。これらのトランジションによれば、さらに、チューブフレームを本発明による方法でデザインすると同時に、製造制約を考慮することができる。本発明は、デザイナーが、自分好みの所定のトランジションを事前に画定することができ、使用されたチューブおよび角度に従って、完全に、自動的に、チューブデザインに挿入できるのが好ましい。
【００１２】
本発明による別の実施形態において、取り付け領域が、チューブパーツを接続するために、少なくとも１以上の方向を画定する。
【００１３】
本発明のさらに別の実施形態において、取り付け領域が、実行できる上記所定のトランジションを画定する。
【００１４】
さらに好ましい実施形態において、本発明による方法は、
上記チューブフレームのチューブパーツの面を選択するステップと、
設計されたホールまたは所定のホールのセレクションからホール形状を選択するステップと、
上記選択された面に上記選択されたホールを配置するステップと
を備える。
【００１５】
いくつかのチューブの一部分を接続することに加えて、本発明による方法で、チューブパーツの表面上にホールを画定することもできる。特に、チューブパーツがレーザー、または、他の切断方式により製造されるとき、チューブにホールを設けることができる。また一方、のこぎりで切る、穴を開ける、すりつぶす、臼でひく等の他の製造プロセスが、ホールを提供するために用いられ得る。
【００１６】
チューブフレームをデザインするために本発明による方法を用いるとき、上記選択されたホール形状のパラメータを調節することができる。
【００１７】
本発明は、さらに、本発明による方法を実装するソフトウェアプログラムに関する。本発明の方法は、特に、ソフトウェアプログラムに実装されることに適している。
【００１８】
本発明はまた、本発明によるソフトウェアプログラムを実行するコンピュータに関する。
【００１９】
本発明のこれらの特性および他の特性は、添付の図面とともに説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態が実装されているコンピュータプログラムのスクリーンショットの略図を示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態が実装されているコンピュータプログラムのスクリーンショットの略図を示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態が実装されているコンピュータプログラムのスクリーンショットの略図を示す。
【図４】図４は、本発明の実施形態が実装されているコンピュータプログラムのスクリーンショットの略図を示す。
【図５】図５は、本発明の実施形態が実装されているコンピュータプログラムのスクリーンショットの略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１には、左側に３つのタブ２，３，４を有するメニューを備える第１スクリーンが示されている。この図１において、第１タブ２が選択されている。この第１タブ２は、４つの異なるチューブパーツ５を表示していて、チューブフレームをデザインするために用いることができる。４つの異なるチューブパーツ５の断面の下に、選択されたチューブパーツの所望の長さ（length）を入力するためのインプットボックス６と、選択されたチューブパーツの所望のプロファイルサイズ（size）を入力するためのインプットボックス７とが存在している。チューブフレームのデザインにおいて、溶接線を含むチューブの側面をいつでも事前に画定することができる。
【００２２】
形状が選択され、チューブパーツの長さとサイズが入力されるとき、チューブパーツ８をワークスペース９に配置することができる。このワークスペース９は、スクリーンの右側に存在し、有色の中心線を含む。
【００２３】
第１チューブパーツ８をワークスペース９に配置した後、チューブパーツ８の取り付け領域１０が選択される（図２参照）。チューブパーツ８は、長さが１００で、かつ、サイズが４０の円形断面を有する。取り付け領域１０を選択するとき、実行可能な方向１１，１２，１３，１４が、第２チューブを取り付けるために表示される。チューブパーツ８の場所、方向、角度は、自由に実施できる。同時に、取り付け領域１０に接続可能なチューブパーツ５がメニュー１に表示される。この例において、すべてのチューブパーツの形状が実行可能であるが、場合によっては、例えば、製造制約および／またはデザイン制約が原因で、自動的に形状を除外することが必要になることもあり得る。
【００２４】
次に、第２チューブパーツ１５がメニューで選択され、第１チューブパーツ８の取り付け領域１０の方向１１に取り付けられる。第２チューブパーツ１５は、長さが７０で、かつ、サイズが３０の正方形断面を有する。チューブフレームのデザインにおいて、溶接線を含むチューブの側面をいつでも事前に画定することができる。
【００２５】
それぞれのチューブパーツ８，１５は、有色の中心線１６，１７をそれぞれに有する。これらの中心線１６，１７は、チューブパーツ８，１５間の相互作用に対する基準を提供する。これらの中心線１６，１７に関して、断面のサイズを画定する。第２チューブパーツ１５が、取り付け領域１０で第１チューブパーツ８に取り付けられるとき、中心線１７の端が、接続点１８で中心線１６に接続される。
【００２６】
チューブパーツ８，１５の中心線１６，１７が、接続点１８で接続されているので、コンピュータプログラムは、第２チューブパーツ１５が第１チューブパーツ８に隣接するトランジション領域で、どのような局所形状が必要か計算することができる。
【００２７】
この段階で、メニュー１の第２タブ３が、所望のトランジションを選択するために選択される。図４において、２つの異なるトランジション１９，２０が表示されている。トランジション１９では、第２チューブ１５の端部に空洞２１が設けられ、この空洞２１は、第１チューブ８の外壁の形状と一致している。トランジション２０では、ホール２２が第１チューブ８に設けられる。第２チューブパーツ１５が、第１チューブパーツ８の上記ホール２２に広がる。
【００２８】
ここでは、第２トランジション２０が、チューブパーツ８およびチューブパーツ１５のデザインされたチューブフレームに対して選択されている。この第２トランジション２０のセレクションおよび接続点１８に基づいて、コンピュータプログラムは、このトランジションにおける第１チューブパーツ８および第２チューブパーツ１５両方の局所形状を計算することができる。
【００２９】
本発明による実施形態の例における最終ステップとして、メニュー１の第３タブ４が選択される。この第３タブ４は、複数の実行可能なホール２３を表示していて、チューブパーツ８，１５の所望の表面に配置することができる。
【００３０】
ホール形状２３を選択し、この形状のサイズおよび基準（reference）点を入力した後、ホール２３を第２チューブパーツ１５の表面２４上に配置することができる。
【００３１】
目的のものを製造するために、ホール２３に対して基準を画定する必要がある。例えば、２つの同じホール形状を、正方形断面を有するチューブパーツの対向する面に配置し、一直線に並べようとするとき、両方のホール形状が同じ基準点を持つことが必要である。
【００３２】
チューブの一側面に配置されたすべてのホールパターンにおいて、理論上のチューブの中心、あるいは、理論上のチューブの全側面のうちの１つに関連している基準点を接続することが可能である。これは、チューブの切断プロセス中に重要である。理論上のチューブおよび現実のチューブの形状の偏差は、切断プロセス中に考慮することができる。
【００３３】
本発明による方法でデザインされたチューブフレームを製造するための好ましい方法は、チューブ長さをレーザー切断すること、あるいは、他の切断方法による。
【図１】
0005414809.tif 000002
【図２】
0005414809.tif 000003
【図３】
0005414809.tif 000004
【図４】
0005414809.tif 000005
【図５】
0005414809.tif 000006