(57)【要約】【課題】  従来、複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置の任意の部分品又は機械機構の配置や作動状況を模型を用いて確認することは、他の部分品等の視覚的な干渉により困難であり、その部分のみの模型を作成するなどの限定的な方法でしか行うことができないという問題点があった。【解決手段】  複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置の精密模型であって、機械装置の精密模型を構成する部分品又は機械機構のうち少なくとも１点以上は実際の機械装置で用いる実物を含み、機械装置ケースを含むその他の部分品又は機械機構は、実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構と同等程度に精密に透明物質から加工された模擬物であり、それら全体が組み立てられ、外表側から実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構の配置や作動状況を視覚的に確認できることを特徴とする機械装置の精密模型を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置の精密模型であって、機械装置の精密模型を構成する部分品又は機械機構のうち少なくとも１点以上は実際の機械装置で用いる実物を含み、機械装置ケースを含むその他の部分品又は機械機構は、実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構と同等程度に精密に透明物質から加工された模擬物であり、それら全体が組み立てられ、外表側から実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構の配置や作動状況を視覚的に確認できることを特徴とする機械装置の精密模型。
【請求項２】
複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置を構成する部分品又は機械機構の配置や作動状況の精密模型を用いた視覚的な確認方法であって、機械装置の精密模型は、視覚的に配置や動作を確認する部分品又は機械機構は実際の機械装置で用いる実物とし、機械装置ケースを含むその他の部分品又は機械機構は、実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構と同等程度に精密に透明物質から加工された模擬物として、それら全体が組み立てられたものであって、外表側から実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構の配置や作動状況を視覚的に確認することを特徴とする部分品又は機械機構の配置や作動状況の確認方法。
【請求項３】
前記精密模型の透明物質からなる部分品又は機械機構は、その設計のためのＣＡＤデータに基づいて生成された制御データにより数値制御加工機械を制御して、透明物質の塊を切削あるいは研磨して加工したものからなることを特徴とする請求項１に記載の機械装置の精密模型あるいは請求項２に記載の部分品又は機械機構の配置や作動状況の確認方法。
【請求項４】
前記透明物質は、透過性を有する樹脂又はガラスからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の機械装置の精密模型あるいは部分品又は機械機構の配置や作動状況の確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置の精密模型、及び、複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置を構成する部分品又は機械機構の配置や作動状況の精密模型を用いた視覚的な確認方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置についての、部分品又は機械機構の配置や作動状況を確認する方法あるいは、そのための模型については、機械装置の外表を覆う機械装置ケース（ケーシング）の全部又は一部を透過性のあるガラス等とし、機械装置の外表側から視覚的に観察可能とするものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、３次元構造の複雑性などから視覚的な確認の困難な構造モデルをガラス等の透過性のある物質の塊の内部にレーザ光を照射し、光学的損傷を与え構造モデルの外表面を造形するものがある（例えば、特許文献２参照。）。さらに、意匠上の工夫として、時計や家庭用電子機器の装置ケースの全部又は一部を透明あるいは半透明の素材で形成した、いわゆる「スケルトンモデル」は数多く市場に登場している。
【特許文献１】特開２００２−１４９０５０（請求項８）
【特許文献２】特開２００２−１７８１７５（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  前記、特許文献１にあるような技術によれば、通常は視覚的に確認することができない機械装置の内部を、その装置ケースの全部又は一部を透過性のあるガラス等として、機械装置の外部から、内部の部分品や機械機構を見ることができるようにするものであった。これらは、機械装置の操作方法の研修や機械装置内部の展示を目的とするものであるため、主には機械装置ケースを透明素材とすればよく、可視化された機械装置内部の部分品又は機械機構は実物もしくは実物のように装飾された模擬品が使用されるため、機械装置内の任意の部分品又は機械機構の配置や作動状況は、その他の部分品が視覚的に干渉してしまい、確認できる方向や部分が限定的なものとなっていた。【０００４】  また、機械装置の部分品の確認のために、前記、特許文献２にあるような技術を利用した場合、複数の部分品の形状を物質中に造形した場合、実際装置と同様に部分品形状が相互に視覚的に干渉するために、その効果は限定的なものとなる上に、作動状況など動的な確認や、実物を用いた確認は当然に不可能となっていた。【０００５】  さらに、既に市場に出回っている「スケルトンモデル」のいずれもが、前記、特許文献１の技術にあるように、外装ケースの透明化により機械内部が見えることが「面白み」や「希少性」などその商品の商品性を構成するようにしているに過ぎず、機械装置を構成する部分品又は機械機構の配置や作動状況の確認のための技術といえるものではなかった。【０００６】  したがって、従来技術では、複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置の任意の部分品又は機械機構の配置や作動状況を模型を用いて確認することは、他の部分品等の視覚的な干渉により困難であり、その部分のみの模型を作成するなどの限定的な方法でしか行うことができないという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本願発明者は、数値データを用いた精密加工による機械装置などの試作品開発の業務を通じて、顧客よりこうした問題点に対する需要を把握し、鋭意研究開発を行うことで上記の課題を解決するための手段を見出すにいたった。【０００８】  すなわち、本願請求項１の発明は、複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置の精密模型であって、機械装置の精密模型を構成する部分品又は機械機構のうち少なくとも１点以上は実際の機械装置で用いる実物を含み、機械装置ケースを含むその他の部分品又は機械機構は、実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構と同等程度に精密に透明物質から加工された模擬物であり、それら全体が組み立てられ、外表側から実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構の配置や作動状況を視覚的に確認できることを特徴とする機械装置の精密模型を提供する。【０００９】  また、本願請求項２の発明は、複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置を構成する部分品又は機械機構の配置や作動状況の精密模型を用いた視覚的な確認方法であって、機械装置の精密模型は、視覚的に配置や動作を確認する部分品又は機械機構は実際の機械装置で用いる実物とし、機械装置ケースを含むその他の部分品又は機械機構は、実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構と同等程度に精密に透明物質から加工された模擬物として、それら全体が組み立てられたものであって、外表側から実際の機械装置で用いる部分品又は機械機構の配置や作動状況を視覚的に確認することを特徴とする部分品又は機械機構の配置や作動状況の確認方法を提供する。【００１０】  さらに、本願請求項３の発明は、精密模型の透明物質からなる部分品又は機械機構は、その設計のためのＣＡＤデータに基づいて生成された制御データにより数値制御加工機械を制御して、透明物質の塊を切削あるいは研磨して加工したものからなることを特徴とする請求項１に記載の機械装置の精密模型あるいは請求項２に記載の部分品又は機械機構の配置や作動状況の確認方法を提供する。【００１１】  加えて、本願請求項４の発明は、透明物質は、透過性を有する樹脂又はガラスからなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の機械装置の精密模型あるいは部分品又は機械機構の配置や作動状況の確認方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】  本願請求項１から請求項４の発明によれば、機械装置ケースにとどまらず、必要に応じて部分品又は機械機構を透明物質で作成し、確認を行いたい部分品又は機械機構は実物を用いることで視覚的な確認を可能とするものである。当然に、模擬的に作成される透明物質の部分品は、実際の機械同様な機械作動条件（温度耐性、摩擦耐性、強度）は期待できないために、作動状況などの動的な確認を行うときは、実物及び模擬物の固定性や潤滑性などの作動条件が許す範囲のものとなるが、より複雑な３次元形状を有する部分品の配置（収まり具合、部品間相互位置関係等）や複雑な機械機構の作動状況の確認が可能となることは、従来技術の限界性を克服して極めて有効な効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  本願請求項１の発明によれば、複数の部分品からなる機械機構を有する機械装置における部分品などの配置や作動状況（例えば、自動車用エンジンの吸気バルブ機構におけるバルブの実物の配置や作動状況等。）を視覚的に確認することができる。確認の対象となる部分品又は機械機構は、実際の機械装置で用いる実物とし、その他の部分品又は機械機構は本願請求項４の発明のように透過性を有するアクリル樹脂やガラスなどの透明物質により精密に作成した模擬物を用いる。このとき、確認の対象の部分品又は機械機構以外の全てを透明物質とすることもできるし、確認など目的に支障をきたさない限りにおいて、実物を用いることもできる。このとき、実物の部分品又は機械機構は、検討のために試作されたものでよく、厳密に実際の機械装置に装着するときの仕様（設計、材質）である必要はない。【００１４】  本願発明における機械機構は、機械装置の中の一部分の機械機構（例えば、自動車エンジンの吸気バルブ機構等）だけに限らず、機械装置の実質的な全体部分の機械機構（例えば、ミッション装置の自動変速機構）であってもよい。また、機械機構は複数の部分品からなる構成を有する限り、精密模型においては配置を確認するのみで、実際に作動しないものでもよい。【００１５】  機械装置の部分品又は機械機構の透明物質からなる模擬物は、本願請求項３の発明のように、その設計のためのＣＡＤデータに基づいて生成された制御データにより数値制御（ＮＣ）加工機械を制御して加工されたものを用いることができる。複数軸ＮＣマシニングセンタ等を制御して切削加工した上で、透明性を向上するための研磨加工を施すなど、複数工程を経て模擬物を加工してもよい。また、加工する透明物質の塊は予め模擬物の大まかな形状に形成されたものを用いてもよい。また、本発明に用いる部分品又は機械機構の実物も、その設計のためのＣＡＤデータに基づいて生成された制御データにより数値制御（ＮＣ）加工機械を制御して試作されたものでよい。【００１６】  本願請求項２の発明は、請求項１の発明による精密模型を用いた機械装置の部分品又は機械機構の配置や作動状況の確認方法である。この確認方法によれば、予め確認の対象となる部分品等を定めておいて、その視覚的な確認のために必要な範囲においてその他の部分品を模擬物として透明物質で製作し、全体を実際の機械装置と同様に組み立てて、機械装置の精密模型の外表面から確認することができる。【００１７】  本願発明における視覚的な確認は、その目的により任意の方向から行えばよく、そのために実際の機械装置の設置方法に関わらず、精密模型を任意の角度で配置して確認してもよい。また、確認は直接肉眼による確認でもよいし、ビデオカメラ等の撮像機により撮像された映像によるものでもよい。【００１８】  本願発明は、上記の説明に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本願発明の範囲内に包含されることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１９】  本願発明は、近年その発達が著しいＣＡＤ／ＣＡＭシステムによる部分品等の設計やその設計データに基づいたＮＣ加工機による加工指示、さらにはＣＡＥあるいはＣＡＴといわれる設計データに基づいた各種のデジタル・シミュレーションなど、コンピュータ上での検討機会が増大する中で、２次元的なコンピュータ・モニターの表示だけでは把握しきれない部分品等の実際の配置や作動状況を実際物を対象として確認したいという試作開発段階の需要に対応するものである。とりわけ、複雑な３次元曲面を有する部分品の収まり方や複雑な機械機構については、コンピュータによるデジタル化が進展した現在においても、実際物をさまざまな角度から視覚的に確認することが最も優れた方法であり、本願発明は有効性が高い。【００２０】  さらに、本願発明を利用することで、複雑な構造を有する部分品や機械機構について、優れた経験とノウハウを有する設計・試作開発当事者だけでなく、経験の浅い技術者に対する研修や、顧客等に対する展示など、確認を行う者の経験やノウハウによらず容易にその配置や作動状況を確認させることができるなど、本願発明の産業上の利用機会には多種多様なものが予想される。