(57)【要約】【課題】線要素や梁要素のモーフィングにおいて形状の連続性を保つための技術を提供する。【解決手段】本発明のある態様のコイル形状部品のモーフィング法は、コイルのモデルから中心線又は中心軸を抽出して線要素又は梁要素に変換し、変換した線要素又は梁要素から板要素又は面要素を自動生成してモーフィングを実施する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルのモデルから中心線又は中心軸を抽出して線要素又は梁要素に変換し、変換した線要素又は梁要素から板要素又は面要素を自動生成してモーフィングを実施することを特徴とするコイル形状部品のモーフィング法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル形状部品のモーフィング法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、自由曲面が二つのパラメータで表される場合に、二つのパラメータを０、１区間に正規化し、正規化された二つのパラメータにより表現される２方向の等パラメータ曲線を取得し、取得された２方向の等パラメータ曲線のいずれかが螺旋曲面の等パラメータ曲線あるか否かを判定する自由曲面判定方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、立体モデルの少なくとも一部分を被覆する面要素の組合せによって、立体モデルの表面を形成する、そのような設計支援装置によって作成された面要素の歪みを検出する面要素の歪み検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５４８４９号公報
【特許文献２】特開２００８−３３６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
面要素あるいは板要素であれば、従来技術のモーフィングにおいても歪を検出して修正することが可能であった。しかしながら、線要素あるいは梁要素の場合は、従来技術のモーフィングでは歪を検知することや自動的につじつまを合わせることが困難であった。このため既存ツールでは、例えば梁の１点を引っ張って形状変更を加えると、不連続性が生じるという課題があった。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、線要素や梁要素のモーフィングにおいて形状の連続性を保つための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のコイル形状部品のモーフィング法では、コイルのモデルから中心線又は中心軸を抽出して線要素又は梁要素に変換し、変換した線要素又は梁要素から板要素又は面要素を自動生成してモーフィングを実施する。この態様によれば、線要素や梁要素のモーフィングにおいて形状の連続性を保つことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、線要素や梁要素のモーフィングにおいて形状の連続性を保つための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｄ）は、実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法を説明するための図である。
【図２】実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法を実行するモーフィング装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４（Ａ）は、コイル中心線及びコイル軸線の抽出例を説明するための図である。図４（Ｂ）は、本実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１１】
図１（Ａ）〜図１（Ｄ）は、実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法を説明するための図である。図１（Ａ）は、リボン状板要素を生成した状態を示す図であり、図１（Ｂ）は、コイルモデルから抽出した線要素の中央付近を２０ｍｍ押し出した状態を示す図である。図１（Ｃ）は、螺旋状板要素を生成した状態を示す図であり、図１（Ｄ）は、コイルモデルから抽出した線要素の中心軸を２０ｍｍ押し出した状態を示す図である。
【００１２】
本実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法は、コイルのモデルから中心線又は中心軸を抽出して線要素又は梁要素に変換し、変換した線要素又は梁要素から板要素又は面要素を自動生成してモーフィングを実施するものである。
【００１３】
具体的には、コイル巻き形状をモーフィングする場合、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、まずコイルのモデルを中心線のみの線要素１０（あるいは梁要素）に変更する。次いで、変更した線要素１０の形状に、リボン状の板要素２０を自動で生成する。そして、得られた板要素２０に対して形状変更、すなわちモーフィングを実施する。このモーフィングは、既存ツールを用いて実施することができる。このように、コイル形状からリボン状の板要素を自動で生成してモーフィングを実施することで、形状の連続性を保てず歪となることを抑制することができる。すなわち、既存の板要素や面要素のモーフィングにおいても、形状の連続性を保つことができる。
【００１４】
また、図１（Ｃ）及び図１（Ｄ）に示すように、まずコイルのモデルを中心線のみの線要素１０（あるいは梁要素）に変更する。次いで、変更した線要素１０の形状に、巻き形状の中心軸１２を通る螺旋状の板要素３０を自動で生成する。そして、得られた板要素３０に対してモーフィングを実施する。このモーフィングは、既存ツールを用いて実施することができる。このように、コイル形状の中心軸を通る螺旋状の板要素を自動で生成してモーフィングを実施することで、形状の連続性を保てず歪となることを抑制することができる。すなわち、既存の板要素や面要素のモーフィングにおいても、形状の連続性を保つことができる。また、巻き形状の中心軸を通る板要素を形状変更することにより、コイル軸線の変更も可能となる。
【００１５】
図２は、本実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法を実行するモーフィング装置の構成を示す機能ブロック図である。モーフィング装置１００は、コイルモデル保持部１１０、中心線・軸抽出部１２０、線・梁要素置換部１３０、板・面要素生成部１４０、変形条件保持部１５０、モーフィング実行部１６０、コイル線抽出部１７０、及びコイル形状作成部１８０を備える。
【００１６】
コイルモデル保持部１１０は、コイルのモデルを記憶して保持する。中心線・軸抽出部１２０は、コイルモデル保持部１１０に保持されているコイル形状から、コイルの中心線や中心軸を抽出する。線・梁要素置換部１３０は、中心線・軸抽出部１２０が抽出したコイルの中心線あるいは中心軸を、線要素あるいは梁要素に置き換える。板・面要素生成部１４０は、線・梁要素置換部１３０が生成した線要素あるいは梁要素から、板要素あるいは面要素を生成する。変形条件保持部１５０は、モーフィングにおける変形条件を記憶して保持する。モーフィング実行部１６０は、変形条件保持部１５０に保持されている変形条件を取得して、板・面要素生成部１４０が生成した板要素あるいは面要素のモーフィングを実行する。コイル線抽出部１７０は、モーフィング後の板要素あるいは面要素からコイル線部分を抽出する。コイル形状作成部１８０は、コイル線抽出部１７０が抽出したコイル線部分から、変形後のコイル形状を作成する。
【００１７】
図３は、本実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法を説明するためのフローチャートである。図４（Ａ）は、コイル中心線及びコイル軸線の抽出例を説明するための図である。処理が開始されると、まず中心線・軸抽出部１２０が、コイルモデル保持部１１０に保持されているコイル形状のＣＡＤデータやＦＥＭデータからコイル中心線、及びコイル軸線を抽出する（Ｓ１０１）。得られる中心線及び軸線は、図４（Ａ）に例示される。続いて、線・梁要素置換部１３０が、抽出したコイル中心線及びコイル軸線を線要素あるいは梁要素に置き換える（Ｓ１０２）。これにより、形状データ（ＧＲＩＤ）が得られる（Ｓ１０３）。
【００１８】
続いて、板・面要素生成部１４０が、得られた形状データの初期状態から三角パッチ面を作成し、この三角パッチ面から板要素あるいは面要素を生成する（Ｓ１０４）。生成される板要素あるいは面要素は、例えばリボン形状や螺旋形状である。そして、モーフィング実行部１６０が、変形条件保持部１５０に保持されている変形条件を取得して（Ｓ１０５）、既存機能によるモーフィングを実行する（Ｓ１０６）。その後、コイル線抽出部１７０が板要素あるいは面要素からコイル線部分を抽出し（Ｓ１０７）、コイル形状作成部１８０が変形後のコイル形状を作成する（Ｓ１０８）。
【００１９】
図４（Ｂ）は、本実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法の実施例を示す図である。図４（Ｂ）に示すように、本実施の形態に係るモーフィング法によれば、コイル中心線間を板要素あるいは面要素で繋ぎ合わせた形状を形成することができる。
【００２０】
以上説明したように、本実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法では、コイルのモデルから中心線又は中心軸を抽出して線要素又は梁要素に変更し、変更した線要素又は梁要素から板要素又は面要素を自動生成してモーフィングを実施する。線要素や梁要素では、連続性を判断するために必要な法線ベクトルを決定することが難しかったために、従来のモーフィングでは不連続性が生じていた。これに対し、本実施の形態に係るコイル形状部品のモーフィング法によれば、上述の構成を備えることで形状の連続性を保つことができる。また、コイルのモデルから抽出した中心線に基づき板要素又は面要素を自動生成してモーフィングを実施するため、モーフィングによる形状の不連続性を容易に判定することができる。したがって、例えばコイルスプリングなどのコイル形状の部品で、容易かつスムーズに、すなわち連続性を保ちながら、巻形状を変更することが可能である。
【００２１】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態に変形を加えて生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【符号の説明】
【００２２】
１０  線要素、  １２  中心軸、  ２０，３０  板要素。
【図２】
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【図３】
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【図１】
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【図４】
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