JPH03279091A - 自動車のモデル作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車のモデル作成方法に関する。

（従来の技術） 自動車開発過程においてクレイ（粘土）で作成したタレ
イモデルからプレス金型に至るまでの車体開発プロセス
におけるコンピュータの利用はＣＡＤ／ＣＡＭと呼ばれ
、デザイン関係のＣＡＤは一般に３次元測定機によって
タレイモデルの表面形状を測定することにより形状を数
値データとして得ている。そのデータは設計、生産準備
部門に至るプロセスで幅広く利用されている（昭和６２
年６月２０日社団法人自動車技術会編集・発行「新編自
動車工学便覧」第４章第４−３３〜４−３５頁参照）。

この形状数値データを用いて精巧な実車と同寸法のフル
スケールモデルを作成するには、形状数値データをコン
ピュータで演算処理してなめらかな形状数値データに編
集及び修正して３軸や５軸のモデルミラーによるＮＣ切
削加工装置によって作成している。また最近では光硬化
樹脂をモデルの形状に従って移動するレーザ装置によっ
て車体形状に合せて硬化させることによりプラスチック
モデルを作成している。

（発明が解決しようとする課！り 上記従来技術におけるＮＣ切削加工装置によるモデル作
成にあっては、形状数値データに基づいて往復移動する
カッタによって小量づつ表面を切削加工して成形してい
る。従って型板等でチエツクしながら切削する手作業に
比べて作成に要する時間の短縮が得られる。しかし加工
には依然として多大な時間を要し、また被切削材のセッ
トや加工速度の選定には作業者の熟練を要し、高寸法精
度な高品質のモデルを得るのは困難であり、かつ設備費
の高騰を招く等の不具合がある。またレーザ装置を用い
て光硬化樹脂を硬化させるプラスチックモデルの作成方
法にあっては、更に光硬化樹脂を収容する槽の大型化を
来たし、その設備が膨大となり、フルスケールモデルの
成作には好ましいものではない等の不具合がある。

従って本発明の目的は、モデルの製作に要する時間の短
縮が得られ、かつ作業者の熟練を要することなく高精度
でしかも安価なフルスケールモデルが得られる自動車の
モデル作成方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
する本発明における自動車のモデル作成方法は、ＣＡＤ
で作成した車体形状数値データに基づいて該データによ
って表わされる車体形状における特定の基準軸線と直交
する平面に平行でかつ所望間隔を隔てた前記車体形状に
おける複数の断面形に対応する各々の車体輪郭線と対応
する輪郭データ及び前記車体輪郭線内に位置し、前記特
定基準線と平行な集成基準軸線と対応する集成基準デー
タを求め、前記間隔に対応する板厚の板状素材を切断装
置によって前記輪郭データに基づいて車体輪郭線状に切
断し、かつ集成基準データによって集成基準軸線に対応
する位置に基準孔を穿設して切断片を製作し、各車体輪
郭線状に切断して製作した切断片を積層し、かつ各切断
片の基準孔に基準棒を挿通して一体に集成結合するもの
である。

（実施例） 以下、本発明における自動車のモデル作成方法の一実施
例を図面によって説明する。

自動車の開発過程においてクレイ（粘土）で作成された
タレイモデルの表面形状を３次元測定機で測定し、デー
タ化された数値を第１図ａに符号１で示すＣＡＤに入力
する。ＣＡＤｌにおいて入力された数値に基づいてＣＡ
Ｄｌの図形表示装置２へ車体形状数値モデル３を表示し
ながら編集、修正を行い、なめらかな車体形状数値デー
タを作成し、データによって表わされる車体形状におけ
る特定基準軸線、例えば車体幅方向に沿う基準軸線と直
交する平面で、所望間隔を隔てた複数の断面形における
各々の車体輪郭線に対応する輪郭データ及び車体輪郭線
内であって前記特定基準線と平行な集成基準軸線に対応
する集成基準データを求める。

次に最初に加工しようとする断面に対応する前記輪郭デ
ータ及び集成基準データを第１図すに示す切断装置、例
えばカッティングプロッタ５に入力し、前記間隔寸法に
対応するフルスケールモデルにおける板厚を有する紙、
粘着シート、プラスチック、木材等の板状素材６をカッ
ティングプロッタ５により前記輪郭データに基づいて車
体輪郭線７に沿って切断し、また集成基準データに基づ
いて所定位置に２つの基準孔９．９を穿孔して第１図Ｃ
に示す切断片８を作成する。同様にして各断面形に対応
する車体輪郭及び断面部間の間隔寸法に対応した板厚を
有する切断片８を製作する。

次に以上の車体形状数値モデルに基づいて各切断片８を
作成するＣＡＤｌ及び切断装置５におけるプログラムを
第２図のフローチャートに従って詳細に説明する。

ＣＡＤｌ内の表示装置２へ表示される車体形状数値モデ
ルは例えば第３図に示す車体前部の図形のように表示さ
れる。説明の便宜上車体の前後方向の基準で車体中心に
平行な任意な座標線をＸ軸、車体の幅方向の基準で車体
中心に垂直な座標線をＹ軸、車体の上下方向の基準で水
平な座標線をＺ軸と仮定する。

最初にステップ１１においてＣＡＤｌ内で第３図に示す
車体形状数値モデル３によって表示される任意の位置を
基準点０と定め、その基準点０を通る特定の基準線、本
実施例ではＹ軸と直交する基準面、Ｚ−Ｘ面を決定する
。

次にステップ１２において製作しようとするモデルの表
面の一部となる面、例えば曲面Ａ、及びＺ−Ｘ面に平行
な断面αと、断面αより板状素材６の板厚に相当する寸
法！だけ車幅方向であるＹ軸方向へ変位した断面βの各
々の形状数値データを決定し、これら形状数値データか
らステップ１３において断面αと曲面Ａとの交線Ｐに対
応する第４図に示す輪郭データＰ′を求める。同様にし
て各曲面Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ・・・と断面αの交線Ｑ、
Ｒ，Ｓ、Ｔ、Ｕ・・・に対応する輪郭データＱ′Ｒ’、
Ｓ’、Ｔ’、Ｕ’・・・を求め、ステップ１４によって
これら輪郭データＰ’、Ｑ’、　　　Ｒ’Ｓ’、Ｔ’、
Ｕ’・・・をパラメータとして出力する。

また同時にステップ１３において断面αにおける特定基
準線であるＹ軸と平行なＸ−２座標によって任意に決定
される２本の集成基準、ｌｉ！（図示せず）に相当する
集成基準データを求め、ステップ１４において前記輪郭
データＰ’、Ｑ・　Ｒ・Ｓ’、Ｔ’、Ｕ’・・・のパラ
メータと共に出力する。

各パラメータに基づいてステップ１５において、切断す
べき車体輪郭線全周に亘る輪郭データＰ′Ｑ’、Ｒ’、
Ｓ’、Ｔ’、Ｕ’・・・が完備しているか否かを判断し
、不備がある場合は、ステップ１２へ戻り、不備なデー
タを補完する。

各データが充分である場合は、ステップ１６において輪
郭データＰ’、Ｑ’　　Ｓ’、Ｔ’　　Ｕ’・・・及び
集成基準データをパラメータとして切断装置であるカッ
ティングプロッタ５へ入力する。

次にステップ１７によってカッティングプロッタ５にお
ける切断すべき切断線を輪郭データＰ′Ｑ’、Ｒ’、Ｓ
’、Ｔ’、Ｕ’・・・及び集成基準データによって決定
し、ステップ１８においてカッティングブロック５にセ
ットした板状素材６をカッティングプロッタ５により車
体輪郭線状に切断し、かつ集成基準データに基づいて集
成基準軸線に対応する基準孔を穿孔して切断片８を作成
する。

次にステップ１９において断面αを板状素材６の板厚に
相応する寸法ｌだけＹ軸方向、即ち断面βの位置まで移
動し、上記のステップ１２〜１９を繰り返すことにより
次の板状素材６から切断片８を成作する。同様にステッ
プ１２〜１９を繰り返し、全モデル分の切断片８を作成
する。全モデル分の切断片８を作成したことをステップ
２０において判断し、停止する。

このようにして作成された全モデル分の切断片８をモデ
ルに対応する順番に積層して貼り合せ、第１図ｄに示す
ように各基準孔９，９に基準棒１０．１０を嵌挿して固
定する。

次に積層された各切断片８間の凹凸部にパテの塗布、ま
たは切削仕上げを施してモデルを完成させる。

また板状素材６から切断片８を切り離す際、板状素材６
の両面間をモデルの曲面に合せて斜めに切断する５軸加
工の切断装置を使用することにより、更に加工精度の向
上を図り、各切断片８間の凹凸部に塗布するパテの塗布
作業、または切削による仕上げ加工の省略または軽減を
図ることもできる。

また板状素材として発泡スチロール材を用い、かつ切断
装置の刃をニクロム線等のヒータにより構成することに
より加工速度の調整を可能にして、任意の板厚の板状素
材の切断を容易にして加工時間の短縮を図ることも可能
である。更に板状素材の板厚を大とすることにより加工
時間の短縮が得られ、板厚を小にすることにより精度向
上が得られることから、加工時間及びモデル寸法精度の
要求に応じて任意の板厚の板状素材を選択し得る。

（効果） 以上説明した本発明による自動車のモデル作成方法によ
れば、ＣＡＤで作成した車体形状数値データに基づいて
切断装置により各断面における車体輪郭線状に切断して
作成した複数の切断片を積層し、かつ各切断片の基準孔
に基準棒を挿通して一体に集成してモデルを作成するよ
うにしたので、従来のモデル作成に比べ、安価な設備に
より短時間に作成でき、更に板状素材の板厚を大にする
ことにより加工時間の短縮、及び板厚を小にすることに
よりモデル寸法精度の向上が得られ、加工時間及び精度
の要求に応じてた自動車のモデルを提供できる等の効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるモデル作成方法の一実施例を示す
工程説明図、第２図は同じく板状素材の切断プログラム
を説明するフローチャート、第３図は同じく車体形状数
値データの説明図、第４図は同じく輪郭データの説明図
である。 １・・・ＣＡＤ、３・・・車体形状数値データ、５・・
・カッティングプロッタ（切断装置）、６・・・板状素
材、８・・・切断片、９・・・基準孔、１０・・・基準
棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＣＡＤで作成した車体形状数値データに基づいて該デー
   タによって表わされる車体形状における特定の基準軸線
   と直交する平面に平行でかつ所望間隔を隔てた前記車体
   形状における複数の断面形に対応する各々の車体輪郭線
   と対応する輪郭データ及び前記車体輪郭線内に位置し、
   前記特定基準線と平行な集成基準軸線と対応する集成基
   準データを求め、前記間隔に対応する板厚の板状素材を
   切断装置によって前記輪郭データに基づいて車体輪郭線
   状に切断し、かつ集成基準データによって集成基準軸線
   に対応する位置に基準孔を穿設して切断片を製作し、各
   車体輪郭線状に切断して製作した切断片を積層し、かつ
   各切断片の基準孔に基準棒を挿通して一体に集成結合す
   ることを特徴とする自動車のモデル作成方法。