Autodesk Inventor アセンブリ・Content Center・配管/ハーネス

Inventor · Assembly & Content Center

概要

Inventorのアセンブリ(.iam)はパート同士の関係(Constraint・Joint)と階層構造(Sub-Assembly)を扱う空間である。ここにContent Centerの標準部品ライブラリ、Tube & Pipeの配管、Cable & Harnessの電装配線モジュールが載れば、大型設備設計に必要なほとんどの構成要素が揃う。

1. Constraint vs Joint

Inventor 2014から導入されたJoint(機械ジョイント)は、複数のAssembly Constraintを一度にまとめて定義する。自由度を明示的に扱うためソルバーが速く管理が単純になる。

基準	Constraint	Joint
アクセス	Assemble → Relationships → Constrain (`C`)	Assemble → Relationships → Joint (`J`)
定義方式	自由度を個別拘束	自由度 + 動きを一度に定義
個数	一対に2~3個必要	通常1個で済む
パフォーマンス	ソルバー負担大	高速、明示的DOF
リミット	別オプション	ダイアログ内統合

一般原則は可能な限りJointを先に。ただし複数の面を一度にMate/Flushする場合はConstraintの方が直感的なこともある。

Constraint種類

Mate: 面-面一致 (Flushオプションで同方向整列)
Angle: 角度
Tangent: 接線
Insert: 円筒軸整列 + 面Mate同時(ボルト挿入に最適)
Symmetry: 基準平面対称

Joint種類

Rigid: 固定(自由度0)
Rotational: 1軸回転(ヒンジ、軸)
Slider: 1軸並進(リニアガイド)
Cylindrical: 回転 + 並進同軸(ピストン・回転)
Planar: 平面上移動 + 回転
Ball: 3軸回転(球面ジョイント)

ヒント: Jointを作る際、二つのOrigin座標系を合わせる必要がある。「Origin 1 → Origin 2」順序を逆にすると部品が裏返って入る。

注意: 既存IAMをJointベースにマイグレーションする際は、Inventor 2024のConstraint → Joint自動変換ツールが便利。ただし変換結果がおかしければDOF表示をオンにして手動で再度かける。

2. Sub-Assembly戦略

機能単位でまとめる: 一緒に動くパートは一つのSub-Assemblyへ。例: シリンダ+ピストン、モーター+ギアボックス。
Flexible Sub-Assembly: Sub内部のConstraint/Jointを上位から駆動可能。Flexible ON/OFFでパフォーマンスを調整する。
Grounded Part必須: Sub-Assembly内にGrounded Partが一つは必要。ないと基準点がなく「漂う」。

注意: Flexible Sub-Assemblyは大型アセンブリ性能低下の第1要因。本当に動かす必要があるSubだけFlexibleをオンにする。

3. Adaptive (適応型)

一パートのサイズや位置が他パートによって決まる関係。例: ピン長が穴深さに合わせて伸びるケース。

注意: Adaptiveは維持コストが大きい。多くはParameter LinkやiLogicで同じ効果をはるかに軽く実現できる。本当に必要な時だけ、最小個数で維持する。

4. Contact Solver

物理的接触をシミュレーションする。メニュー経路: Inspect → Activate Contact Solver。

リアルタイム移動中の干渉を防ぐ(ギア・カム駆動確認)
Contact Setを必ず指定する。指定なしにアセンブリ全体を対象にするとソルバーが非常に遅くなる
単純ギア連動はMotion Constraint(Rack&Pinionなど)が圧倒的に速い

5. 大型アセンブリのパフォーマンス

Inventorは数千個のパートを扱う設備設計が主力領域。その分「どう開いてどう見せるか」を調整するオプションが豊富。

Express Mode: 大型アセンブリ閲覧専用。編集不可だがOpen速度が数倍~10倍速い
Level of Detail (LOD): アセンブリRepresentation。Master / Primary / All Suppressed / Custom定義
Custom LODに不要SubをSuppressしておくとOpen・計算速度が急激に上がる
Visibility Only: 単純非表示はメモリをそのまま使う。パフォーマンス目的ならSuppressかLODを選ぶ
Design View Representation (DVR): ビュー・カラー・Zoom状態を保存。Drawingビューに連結可能
Position Representation: 機構の複数ポーズ(開/閉など)保存

ヒント: Openダイアログの「Options」ボタンで特定LODまたはDVRを選んで開く。遅いアセンブリをMasterの代わりにExpressやCustom LODで開けば体感速度が一変する。

→ 詳細: /cad-tips/inventor/ilogic-vault-troubleshoot (Shrinkwrap・Simplify)

6. Content Center

Inventor内蔵の標準部品ライブラリ。ANSI・ISO・DIN・JIS・GB規格のBolt, Nut, Washer, Bearing, Profileなど数万個の部品が入っている。

有効化

Inventor Options → Content Centerで使うライブラリだけチェック
プロジェクト(.ipj)でContent Center Filesパスを指定
Vault連動: ユーザー全員が同一CCライブラリを共有

Place from Content Center

メニュー経路: Assemble → Place → Place from Content Center。

カテゴリツリーで部品検索
As Standard: 共有ライブラリから参照のみ(修正不可)
As Custom: コピー生成。社内Part Numberで保存・修正可能

Family Table

一部品のサイズバリエーションをスプレッドシートで管理する。iPartに似ているがContent Center専用構造。

Key Columns: 最大8個。検索・フィルター基準(例: M6, M8 Size)
Booleanカラム: Feature可視性/Suppression制御
iPropertyマッピング: 行ごとにPart Number, Mass, Materialを自動指定
Edit via Spreadsheet: Excelにエクスポートして一括編集 → 保存時に反映

注意: Excel編集時、最初の行と先頭二列は内部メタデータ。触らないこと。

ユーザー定義CCパート追加

IPT開く → Manage → Author → Content Center Part
テンプレートプロパティ(カテゴリ・パラメータマッピング)設定
Publish Part → 対象ライブラリ選択
iPart Factoryがあれば複数メンバーを一度にPublish

実務推奨

Read-Onlyライブラリ: 会社標準ライブラリは全ユーザーにRead-Only。管理者のみPublish
ユーザーライブラリ分離: プロジェクト専用CCは別ライブラリへ。検索速度確保
Uncheck Unused: 使わないライブラリは必ずチェック解除。全体パフォーマンスに大きな影響

7. Tube & Pipe (配管)

Inventor Professional専用モジュール。剛体配管(Rigid Pipe), ベントチューブ(Bent Tube), 柔軟ホース(Flexible Hose) 3種をサポート。

ワークフロー

Create Pipe Run: アセンブリ内部にRun Sub-Assembly生成 (Design → Tube & Pipe → Create Pipe Run)
Style選択: Rigid Welded / Bent Tubing / Flexible Hoseなど。材質・規格Styleが事前定義されている必要がある
Route生成: Auto Route(二点間自動), Sketch Route(3D Sketchベース), Derived Route(既存スケッチから)
Populate: 経路にFittingとパイプを自動配置
AutoDrop: Content CenterからFittingをドラッグ → 経路に自動Snap

Pipe Style管理

メニュー経路: Design → Tube & Pipe → Styles → Tube & Pipe Styles。

Pipe: Size, Material, Schedule
Fitting: エルボ(90°・45°), ティー, カプラー, レデューサー, フランジ
Connection Type: Welded / Threaded / Socket / Flanged
Bend Radius Rule: ベントチューブ最小/最大半径
Round-off Increment: パイプ長さ丸め単位(現場切断許容値)

Auto Routeのコツ

Node Points: 始点・終点FittingのConnection Point。すでに配置されたFittingを選択して開始
Obstacle Avoidance: 自動障害物回避。複雑配置では手動調整を併用
3D Orthogonal: 直交経路のみ許可。現場施工が容易

実務のコツ

パイプ端は必ずConnection Pointが定義されたFittingで終端する。未終端状態ではPopulateが失敗する
溶接配管はStyleの「Engagement」(挿入深さ)を実測と合わせる
Isometric Drawing: 配管図面はIDWのBase Viewで生成後、Auto-dimension Pipe Runで寸法化

8. Cable & Harness (電装ハーネス)

電線配線・ハーネス設計専用モジュール。Inventor Professional専用。

構成要素

Harness Assembly: ハーネス専用サブアセンブリ(.iam)
Connector: コネクタパート。Pin定義がAuthoringされている必要がある
Pin: Connector内部接点。Work PointでAuthoring
Wire / Cable: 電線、複数Wireの束
Segment: ハーネスが通る空間経路
Splice: 接点・分岐点

ワークフロー

Authoring: コネクタIPTにPin Work PointとConnector Propertiesを指定
Place Connectors: Harness Assemblyに配置
Create Segments: 3D Sketchで経路定義
Add Wires/Cables: Pin-to-Pin配線
Route Wires: Segmentに沿って自動配線
Report: Wire ListをCSV/XMLで出力

RefDes (Reference Designator)

すべてのConnectorインスタンスにRefDes値が必須。Wire List Import時にキーとして使われる。同じConnectorを複数配置する場合、インスタンスごとに固有のRefDes(J1, J2, …)を付与する必要がある。

注意: RefDesが欠落するとWire List Importが丸ごと失敗する。Connector配置直後にすぐRefDesを入力する習慣をつける。

実務のコツ

Bundle Diameter: 複数Wire束の実直径。Segment Propertyに指定しなければ干渉・曲げ半径計算が正確にならない
Minimum Bend Radius: Wireごとに定義。Route生成時に自動チェック
Harness内で一般コマンド禁止: Harnessオブジェクトに通常のExtrude/Sweepを使うとデータが破損する
Wire List Import: Excel/CSVで事前に配線表を作成してImportすればWireが一括生成される

→ 詳細: /cad-tips/inventor/sheetmetal-frame (Frame Generatorでフレームベース設計)

9. アセンブリ設計戦略

Top-Down: Layout Sketch → Skeleton → 個別パート。大型機構・カスタム設備に適合
Bottom-Up: パート先 → 組立。標準品ベース設計に適合
Hybrid: 実務のほとんどは混用
Grounded First Part: 最初の部品はOriginにGround。基準点は必ず必要

実務チェックリスト

可能な限りConstraintよりJointを先に使っている
各Sub-AssemblyにGrounded Partが一つずつ存在する
Flexible Subは本当に動かす必要がある場所だけオンになっている
Adaptiveの代わりにParameter Link/iLogicで置き換え可能な関係を整理した
Contact SolverはContact Setを指定して範囲を限定した
大型アセンブリはExpress Mode・LODで開いてメモリを節約している
Content Centerライブラリは使用項目のみチェックされ、標準ライブラリはRead-Only
Tube & Pipeのパイプ端はConnection Pointが定義されたFittingで終端した
すべてのHarness ConnectorにRefDesが付与され、Wire Listが正常生成される