(57)【要約】【課題】所要絶縁距離を離して設置する必要のある電気部品を有する電気的装置を３次元ＣＡＤを用いて設計する際に、電気部品の空間距離がＣＡＤ画面を目視により所要絶縁距離を確保されているか否かを直ちに判断がつくようにした設計支援方法を提供する。【解決手段】予め前記所要絶縁距離が必要な電気部品の所要絶縁距離を示す仮想パーツの３次元情報を用意し、前記電気部品の３次元情報と前記仮想パーツの３次元情報とを組み合わせて電気部品を模擬した３次元モデルを作成し、この模擬した３次元モデルを３次元ＣＡＤ画面上に表示することにより、他の部品との空間距離の有無によって所要絶縁距離の確保を目視により確認可能としたものである。【選択図】図１
2006302089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の部品に対して所要絶縁距離が必要な電気部品を含む装置の３次元ＣＡＤによる設計方法において、予め前記所要絶縁距離が必要な電気部品の所要絶縁距離を示す仮想パーツの３次元情報を用意し、前記電気部品の３次元情報と前記仮想パーツの３次元情報とを組み合わせて電気部品を模擬した３次元モデルを作成し、この模擬した３次元モデルを３次元ＣＡＤ画面上に表示することにより、他の部品との空間距離の有無によって所要絶縁距離の確保を目視により確認可能としたことを特徴とする３次元ＣＡＤによる設計支援方法。
【請求項２】
他の部品に対して所要絶縁距離が必要な電気部品を含む装置の３次元ＣＡＤによる設計方法において、予め前記所要絶縁距離が必要な電気部品の所要絶縁距離を示す仮想パーツの３次元情報を用意し、前記電気部品の３次元情報とこの仮想パーツの３次元情報を組み合わせて電気部品を模擬した３次元モデルを作成し、この模擬した３次元モデルを３次元ＣＡＤ画面上に表示し、他の部品との空間距離の有無を３次元ＣＡＤの干渉チェック機能を用いて確認することにより所要絶縁距離を確認可能としたことを特徴とする３次元ＣＡＤによる設計支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、他の部品との間に所要値以上の絶縁距離を必要とする電気部品を用いた電気的装置の設計を３次元ＣＡＤにより行う際に、この電気部品と他の部品との間に確実に所要絶縁距離を確保するための３次元ＣＡＤによる設計支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気的装置のＣＡＤを用いた設計において、電気部品間の絶縁距離確保を容易にするための設計支援方法は、従来から例えば特許文献１により示されるような方法が知られている。
【０００３】
この特許文献１に示された従来の方法は、３次元ＣＡＤにより銅帯などの電気部品の空間距離および沿面距離を測定する３部品の次元モデル情報を用いて測定し、３次元ＣＡＤと連携して、銅帯などの電気部品に供給される電圧量と電気部品の種類とから決定される所要絶縁距離を絶縁情報として登録したデータベースを用意し、銅帯などの電気部品に供給される電流量または電圧量を絶縁物の特性または属性として絶縁情報を入力し、３次元モデル情報から得られた銅帯などの電気部品の空間距離をデータベースに登録された所要絶縁距離と照合して空間距離が所要絶縁距離を確保しているか否かを判定するようにしたものである。
【特許文献１】特開２００３-２５６４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の方法によれば、２次元の設計図面から計算によって３次元の空間距離を求めるよりは、空間距離が容易に求められかつ、予め登録された所要絶縁距離との照合によって所要絶縁距離の確保ができたか否かの判定が簡単で確実となるので設計者の作業負担軽減の目的がある程度は達成できる。
【０００５】
しかし、この従来方法においては、ＣＡＤ画面から目視できる電気部品の空間距離から直ちに所要絶縁距離が確保されているか否かの判断はできず、必ず空間距離と登録された所要絶縁距離との照合作業を行わなければならないという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、所要絶縁距離を離して設置する必要のある電気部品を有する電気的装置を３次元ＣＡＤを用いて設計する際に、前記のような照合作業を行うことなく、電気部品の空間距離がＣＡＤ画面から目視により所要絶縁距離を確保されているか否かを直ちに判断がつくようにした設計支援方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するため、この発明の第１の発明は、  他の部品に対して所要絶縁距離が必要な電気部品を含む装置の３次元ＣＡＤによる設計方法において、予め前記所要絶縁距離が必要な電気部品の所要絶縁距離を示す仮想パーツの３次元情報を用意し、前記電気部品の３次元情報と前記仮想パーツの３次元情報とを組み合わせて電気部品を模擬した３次元モデルを作成し、この模擬した３次元モデルを３次元ＣＡＤ画面上に表示することにより、他の部品との空間距離の有無によって所要絶縁距離の確保を目視により確認可能としたものである。
【０００８】
また、第２の発明は、他の部品に対して所要絶縁距離が必要な電気部品を含む装置の３次元ＣＡＤによる設計方法において、予め前記所要絶縁距離が必要な電気部品の所要絶縁距離を示す仮想パーツの３次元情報を用意し、前記電気部品の３次元情報とこの仮想パーツの３次元情報を組み合わせて電気部品を模擬した３次元モデルを作成し、この模擬した３次元モデルを３次元ＣＡＤ画面上に表示し、他の部品との空間距離の有無を３次元ＣＡＤの干渉チェック機能を用いて確認することにより所要絶縁距離を確認可能としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、電気部品情報にこの電気部品の所要絶縁距離を示す仮想パーツの３次元情報を組み合わせて１つの電気部品を模擬した３次元モデルとして３次元ＣＡＤ画面上に表示することにより、この電気部品の他の部品に対する間隔を目視することにより設計者が直感的にこの間隔が所要絶縁距離を確保しているか否かを判別することができ、絶縁距離を必要とする電気部品の配置の設計作業が容易となり、設計者の作業負担を大幅に軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下にこの発明の実施の形態を図に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】
図１に、この発明による３次元ＣＡＤによる設計支援方法の実施例を説明するための説明図を示す。
【００１２】
この図１は、電力変換装置に使用するプリント回路ユニットの３次元ＣＡＤ画面上に表示された３次元モデル設計図である。この図において、１はプリント基板で、この上にスイッチング半導体素子モジュール２、電解コンデンサ３１、３２、コンデンサ素子４、抵リレー素子５、トランス６および端子盤７などを取り付けて電力変換装置の主回路が構成される。
【００１３】
プリント基板１上に取り付けられる種々の電気部品は、それぞれ他の部品との間に所要の絶縁距離を必要とする。
【００１４】
この発明においては、各電気部品についてその３次元モデル情報とともにその電気的仕様に応じて所要絶縁距離を示す仮想パーツの３次元モデル情報をＣＡＤデータとして予め登録しておく。この仮想パーツは、図１に点線で示すように電気部品の外表面から所要絶縁距離分だけ膨らませた形状となる。
【００１５】
図1には、図を見やすくするために、２個の電解コンデンサ３１ａ、３１ｂについてだけそれぞれの所要絶縁距離を示す仮想パーツ（点線で表示）３２ａ、３２ｂを組み合わせて示している。電解コンデンサ３１a、３１ｂのプリント基板１上での配置を検討するとき、電解コンデンサの３次元モデル情報とその仮想パーツの３次元モデル情報とを組み合わせて電解コンデンサを模擬した３次元モデル３ａ、３ｂとして取り扱うようにする。
【００１６】
２つの電解コンデンサを模擬した３次元モデル３ａと３ｂを予定の場所に配置する際、お互いに仮想パーツ３１ａ、３１ｂが接触しない間隔で配置するようにすれば両者間の間隔が所要絶縁距離を確保したことになるので、ＣＡＤ画面上で目視により互いに接触しない位置を確かめながら配置位置を決めるようにすると自動的に所要絶縁距離が確保されるようになる。３次元表示画面で他の部品によって相互の間隔の確認が困難な場合は、図２に示すように、２次元表示に切り替えて目視することにより相互の間隔の確認が容易に行える。
【００１７】
図２から明らかなように、点線で示す仮想パーツ３２ａ、３２ｂの外周は、互いに入り組んでいるが、仮想パーツ３２ａ、３２ｂの外周が電解コンデンサ３１ａ、３１ｂの外周と接触していないことが目視で確認きる。これにより電解コンデンサ３１ａと３１ｂの離間距離が所要絶縁距離を確保していることが保証される。また、電解コンデンサの仮想パーツ３２ａ、３２ｂの外周は他のコンデンサ素子４などの電気部品とも接触していないので、これとの間隔も所要絶縁距離を確保できていることが目視により確認することができる。
【００１８】
仮に、仮想パーツ３２ａが電解コンデンサ３１ｂと接触していることが目視により確認された場合は、この接触が解除されるまで模擬した３次元モデル３ａまたは３ｂのいずれかを移動させて配置位置を決めるようにすることにより、特別な計算または照合なしに際舞えて簡単に所要絶縁距離を確保することができることになる。
【００１９】
このようにしてすべての電気部品の配置が決定され、プリント回路ユニット１０の設計が完成したところで、ＣＡＤ画面上で図３に示すように、このプリント回路ユニット１０を箱型の金属製支持ケース２０と組み合わせて、プリント基板１の上面から最も突出している電解コンデンサ３１ａと３１ｂがこのケース内の底壁面に対して所要絶縁距離を確保しているかの目視確認を行う。しかしこの場合は、プリント回路ユニット１０とケース２０との隙間が狭いため、電解コンデンサ３１ａ、３１ｂとケース１０の底壁面との間隔の確認がしにくい。
【００２０】
このように、部品の配置などにより間隔の目視による確認が困難な場合は、３次元ＣＡＤシステムの相互干渉チェック機能により、ケース２０の底壁面と電解コンデンサを模擬した３次元モデル３ａ、３ｂとが干渉（接触）しているか否かのチェックを行うことによりケースと電解コンデンサ間の間隔が所要絶縁距離を確保しているか否かの確認ができる。干渉が確認された場合は、ケース２０の底壁の深さ寸法を干渉が生じなくなるまで拡大するなどの設計変更作業を行うことで、所要絶縁距離を確保することができるようになる。
【００２１】
このように３次元ＣＡＤシステム上で、電気部品と所要絶縁距離を示す仮想パーツを組み合わせた３次元の模擬電気部品を形成して、この部品の配置をＣＡＤ画面上で決めることにより、所要絶縁距離を確保できたかどうかを直接的に目視により確認することができるので、設計者の作業負担を著しく軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施例を説明するために用いる説明図である。
【図２】図１の一部を２次元の図に展開して示す図である。
【図３】この発明の他の実施例を説明するために用いる説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１：プリント基板
２：スイッチング半導体素子モジュール
３ａ，３ｂ：模擬電解コンデンサ
３１ａ、３１ｂ：電解コンデンサ
３２ａ，３２ｂ：所要絶縁距離を示す仮想パーツ
４：コンデンサ素子
５：リレー素子
６：トランス
７：端子盤
１０：プリント回路ユニット
２０：支持ケース
【図１】
2006302089.tif 000003
【図２】
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【図３】
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