車両設計の原則とプロセスの説明

車両設計

自動車は発売前に、設計から製造まで数多くの段階を経ます。その中でも、車両設計は最も複雑で、多くの労力を要する段階です。この段階でミスをすると、非常に大きな損失につながる可能性があるため、完璧な設計が求められます。 

車両設計とは、車両の機能的要素と美的要素を形作ることです。これは車両開発プロセス全体の中核を成す部分です。アイデア創出、スケッチ、3Dモデリング、そしてプロトタイピングはすべて、自動車設計プロセスの一部です。 

表面の曲率からホイールの機能、曲面の形状からパッケージングに至るまでの設計原則に従わなければ、すべてをまとめることは混沌とした困難な作業になる可能性があります。

そして、ラピッドプロトタイピング、金型製作、カスタム製造の時期が来たら、CNC加工サービスよりも優れたソリューションはありません。 プロリーンテック当社のサービスの柔軟性、スピード、精度は他に類を見ないもので、お客様の次の車両設計プロジェクトにとって価値のあるものとなります。

車両デザインとは何かを詳しく説明しましょう。 

 

車両デザインの意味とは？

車両設計は、音響、美観、耐久性、安全性、持続可能性、空力など、様々な要素を網羅する多分野にわたるプロセスです。世界各地にまたがる多くのエンジニアが関わる複雑なプロジェクトです。 

多くの人が車両の設計と製造を混同しがちですが、これらは全く異なる概念です。設計は製造に先行し、最適化された製品を実現するための指針となる要素を提供します。 

車両のデザイン承認は、多くの段階を経る大変な作業です。内外装のデザインが潜在顧客のニーズを反映したものであることを確認するために、改訂は避けられません。また、流行の機能や技術的ソリューションを取り入れることで、他のブランドとの競争力も求められます。 

これは、あらゆる車両設計における多くの中核的な目的を物語っています。他に考慮すべき要素としては、性能とエネルギー効率が挙げられます。 

したがって、このプロセスに機械工学、工業デザイン、電子工学などの多くの分野が関係していることは驚くことではありません。 

このプロセスは複雑で多くの関係者が関与するため、ツールは作業を効率化しコストを削減するのに役立ちます。シミュレーション用のCFDや設計用のCADは、車両設計者にとって業務ツールのほんの一例です。

車両設計の主要原則

あらゆる車両の設計は、最終製品の安全性、効率性、機能性を最大限に高めるために、いくつかのルールや原則に従う必要があります。ここでは、表面曲率、ショルダー、平面曲率、パッケージングといった原則を用いて、どのように自動車を設計するかについて説明します。

自動車の設計に関連する試作やカスタム加工は、特にこれらのサービスが車両部品の製造をサポートするためのものである場合は、これらの原則に準拠している必要があります。 

最も重要な車両設計原則は次のとおりです。 

• 表面の曲率

人間の体型は、その健康状態を偽るものではありません。同じことは車にも当てはまります。車の場合、曲線は美しいフォルムの証です。車のあらゆるパーツや特徴は、動きを支えるために曲線を描いているべきです。 

最初はそうではありませんでした。80年代は箱型の車が主流でしたが、90年代以降は劇的に変化しました。 

80年代と90年代の自動車デザイン

曲線の導入は、主に空気力学の向上を目的とした世界中の設計要件に基づいて行われました。 

路上を走る現代の車はどれも特徴的な曲面を持っています。曲線的なデザインを作るのはずっと簡単です。よく見てみると、曲線的なデザインだと思われる車でさえ、実際には曲線を描いているのです。良い例として、下の写真のサイオンxBが挙げられます。

2008年式サイオンxB

• 肩

自動車のデザインにおいて、キャットウォークまたはショルダーとは、車の側面窓のすぐ下にある表面またはラインを指します。自動車のデザイン原則としては、この部分を可能な限り水平にすることが挙げられますが、車体後部ではわずかに上向きに走ることもあります。 

• 平面図の曲率

平面図も、すべての車両に共通の外観または曲率を持っています。今日ではスタイリングが大きな役割を果たしていますが、その根本的な機能は空力性能の向上です。 

車の平面曲率

湾曲は主に車体上部、つまりフロントガラスと窓ガラスに覆われた部分で顕著です。車体後部では、湾曲が徐々に小さくなることがよくあります。 

フロントガラスに関しては、メーカーは水平に対する推奨角度（少なくとも 30 度）に従わなければなりません。 

• ウェッジ・アンド・ジェリービーン 

車両設計におけるウェッジコンセプトは、車両の断面をナイフの刃のような形状にするべきであることを示唆しています。この設計基準には、空気抵抗を低減する空力特性を改善するという大きな目的がありました。 

ウェッジコンセプトは 1980 年代に非常に人気がありましたが、その XNUMX 年間の終わりに向けて衰退していったようです。 

くさび型デザイン

そこで登場したのがジェリービーンズ車両のデザインです。これは車両の断面がジェリービーンズのように見えることを意味します。 

ジェリービーンズデザイン

Kia EV6 や BMW i4 に見られるように、現代のデザインは主にこの XNUMX つを組み合わせたものです。 

• 梱包 – 指定された寸法内のコンポーネント

自動車の設計上の制約として、パッケージングとは、すべてのコンポーネントが定められた寸法内に収まらなければならないことを意味します。設計者は、乗員やエンジンをはじめ、すべての重要なコンポーネントを慎重に検討する必要があります。 

包装の原則

これらのコンポーネントの統合は、安全性をはじめ、多くの要素によって左右されます。そのため、自動車はパッケージングが最も複雑な製品の一つであり、特に新モデルを導入する際には、多くのメーカーにとって途方もない課題となります。 

• ホイール

ホイールは、安全性、快適性、機能性に疑いの余地のない影響を与えるため、車両の設計において重要な考慮事項です。サイズに加え、バネ下重量も設計者にとって非常に重要です。

どのように車両を設計するか？その手順

車両設計には原則があり、従うべき標準的な設計手順があります。設計プロセスは車両のスケッチまたは図面から始まります。その後、パッケージング、3Dモデリング、クレイモデリング、材料選定などの検討が続きます。 

このプロセスでは通常、多くのフィードバック メカニズムが実行されるため、手順が複数回繰り返される可能性があることに注意することが重要です。 

基本的な車両設計手順を詳しく説明します。 

市場調査 

メーカーは、新車の最初のスケッチや図面を作成する前に、多額の費用をかけて新車のマーケティング活動を行います。この段階では、多くの疑問が生じ、それらに答える必要があります。

この製品は人々に新しく、魅力的に感じられるだろうか？セールスポイントは何だろうか？次のステップに進む前に、こうした疑問に答えなければなりません。

スケッチと絵

アーティストは様々なアイデアを思いつき、それを紙に書き留めます。その数は数百に及ぶこともあります。最終的に、こうしたアイデアの相互作用によって、実に魅力的でユニークな作品が生まれ、それが次のステップへの道を開くのです。 

車両のスケッチ

モデリングステップ

今日のモデリング工程には、従来の手作業と最新のデジタル手法の両方が用いられています。自動車デザインのモデリングにテクノロジーが浸透してきたとはいえ、人間の手による意図や感情に勝るものはありません。そのため、多くの企業はこの2つを融合させようとしています。 

車の3Dモデル

エンジニアリングの改良とプロトタイピング 

デジタルモデルが完成すると、車両設計プロセスはエンジニアリング出力、そして試作へと進みます。エンジニアは、構想した車両の実現可能性や実用性を確認する必要があります。 

彼らは、車両の空力、安全性、人間工学など、様々な側面を徹底的にチェックします。車両のプロトタイプもこの段階で作成される場合があります。 

テスト 

すべての新車は試作段階で多くの試験を受けます。完全な適合性を保証するために、ブレーキ試験、衝突試験、登坂試験など、一般的な試験が実施されます。 

自動車衝突試験

製造業 

これらの設計プロセスが承認されると、メーカーは車両の本格的な製造に移行できます。このプロセスには、さまざまな部品サプライヤーが関与します。これには以下が含まれます。 自動車部品製造：初期の自動車向けソリューションコンセプトカーのデザインに古い時代の雰囲気が漂っている場合。 

このプロセスは、多くの場合、すべてが正常に機能することを確認するために、少量の車両製造から始まります。その後、製造が継続され、完成した車両は国内外のそれぞれの顧客に納品されます。 

自動車工場

 

高品質でコスト効率の高い車両設計結果を得るためのヒント

本文でも既に述べたように、コンセプトカーのデザインは、時間と費用がかかる困難なプロセスです。すべてのメーカーの目標はコスト削減であるため、プロセスを最適化する方法を理解することが不可欠です。 

プロセスの自動化、検査の強化、顧客の適切な識別、そして頻繁な設計テストは、メーカーにとって常に効果的なアプローチです。自動車設計を成功に導くこれらの秘訣について、さらに詳しくご紹介します。

コンセプトカーの設計プロセスの自動化

自動化は、プロセスにおける人的ミスを最小限に抑え、あらゆる作業をスピードアップさせる優れた方法です。CNC加工と製品組立の精度を確保し、信頼性の高い結果をもたらします。 

異なるがあります。 CNCマシンの種類 このプロセスに適用可能です。 

適切な材料の選択

材料はプロセス全体のコストに影響を与える可能性があるため、これも重要なポイントです。美しさ、機能性、コスト、耐久性のバランスが最適な材料を探しましょう。 

顧客の特​​定

ターゲット顧客とその意見を理解することは、最高の車両デザインを生み出すのに役立ちます。最高の自動車デザインのアイデアをデザインする際には、常にユーザーを念頭に置いてください。 

強化されたプロセス検査

設計上の欠陥は様々な段階で発生することが予想されますが、自動車のコンセプト設計の各段階で検査を強化することで、その発生を最小限に抑えることができます。これは、多くの作業が既に完了した後に発生する製品リコールよりも容易で、コストも抑えられます。 

車検

費用対効果の高いプロトタイピング

試作コストは高額になりがちですが、メーカーはここでコストを削減できます。例えば、高品質のコンピュータ支援設計（CAD）ツールがあれば、物理的な試作機を作成する必要はありません。 

物理的なプロトタイプを使用しなければならない場合でも、コストを最小限に抑える方法はあります。例えば、3Dプリントは費用対効果の高い方法の一つです。 

自動車業界には、高品質でコスト効率の高い製品設計のためのツールが数多く存在します。さらに詳しいアイデアについては、Bodaの優秀なチームにご相談ください。 

もう一つ興味深い記事: 専門家が設計した部品で車の燃料システムを最適化

Bodaによるトップクラスの車両設計プロトタイプと部品

自動車設計におけるCNC加工では、この記事で強調した原則を考慮する必要があります。これは試作、部品製作、そして実機生産にも当てはまります。車両の部品やコンポーネントは、特に曲率、パッケージング、ウェッジといった設計原則に沿っていなければなりません。 

たとえば、CNC 製造サービスでは、エンジン、サスペンション システム、車内内装、トランスミッション システムの部品が梱包要件に準拠していることを確認する必要があります。 

車のシステムの詳細については、以下の記事をご覧ください。 

専門家が設計した部品で車の燃料システムを最適化, 

フライホイールが車をスムーズに動かす仕組みを探る

Bodaは、これらの原則のいずれかが当てはまる部品の設計とCNC加工において、特定の要件を厳守するよう細心の注意を払っています。当社のチームは、 CNC機械加工サービス 車両の設計プロセスも徹底的に理解しています。 

当社の試作品と部品が常に車両設計基準に適合していることを保証することで、道路上の安全性と車両の全体的な完全性が確保され、コストパフォーマンスが向上します。 

いつでもご連絡ください。 カスタム価格見積もり CNC加工の試作品や部品の製作も承ります。 CNC加工完全ガイド 当社のサービス内容の詳細については、こちらをご覧ください。 

 

要約すれば 

自動車の設計は、消費者の自動車デザインのアイデア、エンジニアリングの要件、そして最新の技術革新を組み合わせた多面的なプロセスです。自動車の製造工程は、ユーザーの感情を捉えるだけでなく、視覚的に魅力的で機能的である必要があります。

最高の自動車部品およびプロトタイプ製造業者はこれを理解しており、最初から最後まで車両設計の原則を厳守しています。 

Bodaは、市場とユーザー中心のプロトタイプとCNC加工ソリューションを競争力のある価格で継続的に提供しています。 専門家に問い合わせる 詳細については！

 

よくあるご質問

自動車の設計プロセスにはどれくらいの時間がかかりますか?

車の設計には長い時間がかかり、数年かかることもあります。 

自動車のデザインにおいて重要な要素は何でしょうか?

自動車のデザインにおいて重要な要素は、安全性、人間工学、燃費、そして市場の要求です。そして、車の美しさや実現可能性も重要な要素です。 

自動車におけるCCCとはどういう意味ですか?

自動車におけるCCCは、「中国強制認証」を意味する品質マークです。中国で販売されるすべての製品に取得が義務付けられています。 

車を設計するには何人必要ですか?

自動車の設計には、機械工学からデザインまで、複数の分野が関わってくるため、関わる人の数は膨大になる可能性があります。ただし、具体的な人数は設計プロジェクトの規模によって異なります。