(57)【要約】【課題】設計ミスによる後戻り工数を削減することである。【解決手段】板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計する設計方法であって、入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算する工程（ステップＡ２）と、入力指定された、ネジ穴の位置と、板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、曲げ部分からネジ穴中心までの距離を測定する工程（ステップＡ３）と、測定された曲げ部分からネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定する工程（ステップＡ４）と、所定の距離以上である場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、計算されたネジ穴径に対応するネジ穴に係る３次元モデルを、板金に係る３次元モデルにおける入力指定されたネジ穴の位置に埋め込む工程（ステップＡ７）と、を含む。【選択図】図２
2009110059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計する演算処理部を有する設計装置であって、
前記演算処理部は、
入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算する計算処理部と、
入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定する処理部と、
測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定する処理部と、
前記所定の距離以上である場合、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込む処理部と、
を有することを特徴とする設計装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、
前記所定の距離以上でない場合、前記板金に係る３次元モデルにおいて、ネジ穴が配置できない領域、又はネジ穴が配置できる領域を算出して表示させる処理部と、
新たなネジ穴の位置が入力指定されると、前記曲げ部分から前記新たなネジ穴中心までの距離を測定する処理部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の設計装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、板金にネジ穴を埋め込んだ３次元モデル、又は、当該３次元モデルから展開した２次元図面を出力させる処理部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の設計装置。
【請求項４】
前記演算処理部は、前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルに埋め込む際、前記ネジ穴に係る３次元モデルに応じて、前記板金にバーリング部分の高さを付加する処理部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の設計装置。
【請求項５】
前記演算処理部は、前記ネジ穴を加工する工具の材質、前記板金の材質を入力することにより、最適なネジの材質を自動設定する処理部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の設計装置。
【請求項６】
板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計する設計方法であって、
入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算する工程と、
入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定する工程と、
測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定する工程と、
前記所定の距離以上である場合、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込む工程と、
を含むことを特徴とする設計方法。
【請求項７】
前記所定の距離以上でない場合、前記板金に係る３次元モデルにおいて、ネジ穴が配置できない領域、又はネジ穴が配置できる領域を算出して表示する工程と、
新たなネジ穴の位置が入力指定されると、前記曲げ部分から前記新たなネジ穴中心までの距離を測定する工程と、
を含むことを特徴とする請求項６記載の設計方法。
【請求項８】
板金にネジ穴を埋め込んだ３次元モデル、又は、当該３次元モデルから展開した２次元図面を出力させる工程を含むことを特徴とする請求項６又は７記載の設計方法。
【請求項９】
前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルに埋め込む際、前記ネジ穴に係る３次元モデルに応じて、前記板金にバーリング部分の高さを付加する工程を含むことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一に記載の設計方法。
【請求項１０】
前記ネジ穴を加工する工具の材質、前記板金の材質を入力することにより、最適なネジの材質を自動設定する工程を含むことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一に記載の設計方法。
【請求項１１】
板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計するためのプログラムであって、
入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算するステップと、
入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定するステップと、
測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定するステップと、
前記所定の距離以上である場合、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込むステップと、
を設計装置に実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
前記所定の距離以上でない場合、前記板金に係る３次元モデルにおいて、ネジ穴が配置できない領域、又はネジ穴が配置できる領域を算出して表示させるステップと、
新たなネジ穴の位置が入力指定されると、前記曲げ部分から前記新たなネジ穴中心までの距離を測定するステップと、
を前記設計装置に実行させることを特徴とする請求項１１記載のプログラム。
【請求項１３】
板金にネジ穴を埋め込んだ３次元モデル、又は、当該３次元モデルから展開した２次元図面を出力させるステップを前記設計装置に実行させることを特徴とする請求項１１又は１２記載のプログラム。
【請求項１４】
前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルに埋め込む際、前記ネジ穴に係る３次元モデルに応じて、前記板金にバーリング部分の高さを付加するステップを前記設計装置に実行させることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一に記載のプログラム。
【請求項１５】
前記ネジ穴を加工する工具の材質、前記板金の材質を入力することにより、最適なネジの材質を自動設定するステップを前記設計装置に実行させることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジ穴を設計する設計装置、設計方法、及びプログラムに関し、特に、板金に対してネジ穴を設計する設計装置、設計方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＡＤシステムを用いてネジ穴を設計する手法として、ネジとネジ穴に関するデータを予め用意しておき、所定の設計条件に応じて、被加工体に対するネジとネジ穴を配置するものがある。例えば、特許文献１では、完全雄ネジ部の範囲内にタップ穴と螺合するネジ有効掛代を所定の設計条件に応じて確保し、且つ該ネジ有効掛代の後端位置にボルト配置基準点を配設してなるボルト図形と、完全雌ネジ部の範囲内に前記ボルト図形のネジ有効掛代と同寸法のネジ有効掛代を確保し、且つ該ネジ有効掛代の後端位置に前記ボルト配置基準点に対応するタップ穴配置基準点を配設してなるタップ穴図形とを、予め複数作図しておき、前記所定の設計条件に応じてネジ有効掛代の適合した前記ボルト図形及び前記タップ穴図形を自動的に決定する方法が開示されている。これによれば、ボルト図形とタップ穴図形とをネジ有効掛代が適合した位置に速やかに配置できる上、ネジ有効掛代の計算に要する工数を削減でき、ひいては作図効率を大幅に向上するというものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４５７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、板金に対してネジ穴を設計する場合には、板金厚さやネジ径の大きさにより、設計に適さない場合がある。特に、板金に曲げ部分がある場合、当該曲げ部分とネジの頭部が抵触しないように曲げ部分からネジ穴までの距離に制限があるが、特許文献１に記載の発明は、このような場合には対応しきれない。つまり、特許文献１に記載の発明は、被加工体の形状が考慮されていないので、ネジ穴の位置決めに設計ミスがあると後戻り工数がかかるおそれがある。
【０００５】
本発明の主な課題は、設計ミスによる後戻り工数を削減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の視点においては、板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計する演算処理部を有する設計装置であって、前記演算処理部は、入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算する処理部と、入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定する処理部と、測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定する処理部と、前記所定の距離以上である場合、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込む処理部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の視点においては、板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計する設計方法であって、入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算する工程と、入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定する工程と、測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定する工程と、前記所定の距離以上である場合、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込む工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の視点においては、板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計するためのプログラムであって、入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算するステップと、入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定するステップと、測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定するステップと、前記所定の距離以上である場合、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込むステップと、を設計装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、単純な設計ミスによる設計後戻り工数などを削減できる。つまり、ネジ径、ネジ長さ、板金の形状を考慮し、ネジ穴が適正なネジ径、ネジ穴位置にして出力できるので、単純な設計ミスによる設計後戻り工数などを削減できる。また、板金にネジ穴を埋め込む際、バーリング部分の必要性の有無、板金曲げからの必要距離などを加味したネジ穴位置を入力指定することができる。ネジ穴の位置・深さなどを設計者がその都度計算しなくても即座に適度な設計値が算出されるため、設計作業効率化も実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係る設計装置では、板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計する演算処理部（図１の１４）を有する設計装置（図１の１０）であって、前記演算処理部（図１の１４）は、入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算する処理部と、入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定する処理部と、測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定する処理部と、前記所定の距離以上である場合、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込む処理部と、を有する。
【００１１】
本発明の実施形態に係る設計方法では、板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計する設計方法であって、入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算する工程（図２のステップＡ２）と、入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定する工程（図２のステップＡ３）と、測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定する工程（図２のステップＡ４）と、前記所定の距離以上である場合（図２のステップＡ４のＹＥＳ）、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込む工程（図２のステップＡ７）と、を含む。
【００１２】
本発明の実施形態に係るプログラムでは、板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを設計するためのプログラムであって、入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さに応じて、ネジ穴の径を計算するステップ（図２のステップＡ２）と、入力指定された、前記ネジ穴の位置と、前記板金に係る３次元モデルの曲げ部分と、に応じて、前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離を測定するステップ（図２のステップＡ３）と、測定された前記曲げ部分から前記ネジ穴中心までの距離が、所定の距離以上であるか否かを判定するステップ（図２のステップＡ４）と、前記所定の距離以上である場合（図２のステップＡ４のＹＥＳ）、計算された前記ネジ穴径に対応する前記ネジ穴に係る３次元モデルを、前記板金に係る３次元モデルにおける入力指定された前記ネジ穴の位置に埋め込むステップ（図２のステップＡ７）と、を設計装置（図１の１０）に実行させる。
【実施例１】
【００１３】
本発明の実施例１に係る設計装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る設計装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【００１４】
実施例１に係る設計装置１０は、ネジ穴設計プログラムに基づいて、入力指定されたネジ径、ネジ長さ、板金厚さ、ネジ穴位置、板金の曲げ部分等に応じて、板金に対してネジ穴を埋め込んだ３次元モデルを作成する機能を有するコンピュータシステムであり、３次元ＣＡＤシステムである。設計装置１０は、主な構成として、入力部１１と、出力部１２と、記憶部１３と、演算処理部１４と、を有する。
【００１５】
入力部１１は、所定の情報を入力するための部分であり、例えば、マウス、キーボード、入力ペン等を用いることができる。所定の情報は、ネジの径・長さ、板金厚さ、ネジ穴位置、板金の曲げ部分等である。
【００１６】
出力部１２は、３次元モデルを出力（表示、印刷）する部分であり、例えば、ディスプレイ、プリンタ等を用いることができる。
【００１７】
記憶部１３は、データベース、プログラム等の情報を記憶するための部分である。記憶部１３は、板金に係る３次元モデルに対してネジ穴に係る３次元モデルを埋め込むためのネジ穴設計プログラムを記憶している。
【００１８】
演算処理部１４は、ネジ穴設計プログラムに基づいて、板金に係る３次元モデルに対してネジ穴に係る３次元モデルを埋め込むための所定の演算処理を行う部分である。演算処理部１４は、所定の演算処理に応じた所定の処理部を有する。演算処理部１４の動作は、以下の設計装置の動作を参照されたい。
【００１９】
次に、本発明の実施例１に係る設計装置の動作について図面を用いて説明する。図２は、本発明の実施例１に係る設計装置の動作を模式的に示したフローチャートである。図３は、本発明の実施例１に係る設計装置によってネジ穴設計する前の板金に係る３次元モデルを模式的に示した斜視図である。図４は、本発明の実施例１に係る設計装置によってネジ穴設計した後の板金に係る３次元モデルを模式的に示した斜視図である。図５は、本発明の実施例１に係る設計装置によってネジ穴設計した後の板金に係る３次元モデルを模式的に示した断面図である。
【００２０】
ネジ穴設計されていない板金に係る３次元モデル（図３参照）を設計した後、設計装置１０は、設計者の操作により、ネジ穴設計プログラムを立ち上げる（ステップＡ１）。
【００２１】
次に、設計装置１０は、設計者によってネジ径（図５のＲ１）、ネジ長さ（図５のＨ１）、板金厚さ（図５のＤ）が入力指定されると、ネジ径（図５のＲ１）、ネジ長さ（図５のＨ１）、板金厚さ（図５のＤ）に応じて、ネジ穴（図５の２２）の径を計算する（ステップＡ２）。なお、ネジ穴（図５の２２）の径の計算は、ネジ穴設計プログラム上の所定の計算式を用いて行われる。
【００２２】
次に、設計装置１０は、設計者によってネジ穴（図５の２２）の位置と、板金（図５の２０）に係る３次元モデルの曲げ部分（図５の２１）とが入力指定されると、曲げ部分（図５の２１）からネジ穴（図５の２２）中心までの距離Ａ（最短距離）を測定する（ステップＡ３）。
【００２３】
ステップＡ３又はステップＡ６の後、設計装置１０は、測定された曲げ部分（図５の２１）からネジ穴（図５の２２）中心までの距離Ａが、所定の距離以上であるか否かを判定する（ステップＡ４）。なお、所定の距離は、ネジ（図５の３０）、ネジ穴（図５の２２）の径に応じて決まる距離である。
【００２４】
所定の距離以上でない場合（ステップＡ４のＮＯ）、設計装置１０は、板金に係る３次元モデルにおいてネジ穴が配置できない領域を算出して表示する（ステップＡ５）。これにより、設計者は、ネジ穴が配置できない領域以外の領域でネジ穴の位置を入力指定することが可能になる。なお、ここでは、ネジ穴が配置できない領域を表示するようにしているが、ネジ穴が配置できる領域を表示するようにしてもよい。
【００２５】
ステップＡ５の後、設計装置１０は、設計者によってネジ穴の位置が入力指定されると、曲げ部分からネジ穴中心までの距離Ａを測定する（ステップＡ６）。その後、ステップＡ４に進む。
【００２６】
所定の距離以上である場合（ステップＡ４のＹＥＳ）、設計装置１０は、計算されたネジ穴径に対応するネジ穴に係る３次元モデルを、板金に係る３次元モデルにおける入力指定されたネジ穴の位置に埋め込む（ステップＡ７）。この際、ネジ穴に係る３次元モデルに応じて、バーリング部分（図５の２３）の高さ（図５のＨ２）も自動的に与えられる。
【００２７】
ステップＡ７の後、設計装置１０は、板金にネジ穴を埋め込んだ３次元モデル（図４参照）を出力する（ステップＡ８）。３次元モデルを出力する際、部品発注などに用いる２次元図面に展開して出力することができ、その際、先に入力された内容を自動的に表示（印字）させることも可能である。
【００２８】
以上説明したように、実施例１においては、以下に記載するような効果を奏する。
【００２９】
第１の効果は、単純な設計ミスによる設計後戻り工数などを削減できることである。ネジ径、ネジ長さ、板金の形状を考慮し、ネジ穴が適正なネジ径、ネジ穴位置にして出力できるので、単純な設計ミスによる設計後戻り工数などを削減できる。また、板金にネジ穴を埋め込む際、バーリング部分の必要性の有無、板金曲げからの必要距離などを加味したネジ穴位置を入力指定することができる。
【００３０】
第２の効果は、ネジ穴の位置・深さなどを設計者がその都度計算しなくても即座に適度な設計値が算出されるため、設計作業効率化も実現できることである。
【実施例２】
【００３１】
本発明の実施例２に係る設計装置について説明する。実施例２では、実施例１において、ネジ穴を加工する工具（ネジ切りなど）の材質（例えば、ステンレス）、板金の材質（例えば、アルミニウム）を入力することにより、最適なネジの材質（例えば、黄銅）を自動設定する機能を有する。これにより、材質に応じたネジ穴の設計が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施例１に係る設計装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る設計装置の動作を模式的に示したフローチャートである。
【図３】本発明の実施例１に係る設計装置によってネジ穴設計する前の板金に係る３次元モデルを模式的に示した斜視図である。
【図４】本発明の実施例１に係る設計装置によってネジ穴設計した後の板金に係る３次元モデルを模式的に示した斜視図である。
【図５】本発明の実施例１に係る設計装置によってネジ穴設計した後の板金に係る３次元モデルを模式的に示した断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  設計装置
１１  入力部
１２  出力部
１３  記憶部
１４  演算処理部
２０  板金
２１  曲げ部分
２２  ネジ穴
２３  バーリング部分
３０  ネジ
【図１】
2009110059.tif 000003
【図２】
2009110059.tif 000004
【図３】
2009110059.tif 000005
【図４】
2009110059.tif 000006
【図５】
2009110059.tif 000007