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現在位置 : ホームの中の帆船模型プラスの中の構造模型へのアプローチの中のデータ利用ガイド6






      目  次
第5章. データの利用方法
第6章. 製作上の留意点
第7章. おわりに
 


第6章 製作上の留意点

 何隻かの作図をしてきた過程で、当初想定していなかったいくつかの事実がわかってきた。自分は製作経験がないので解釈を間違えている部分もあるかも知れないが、これらは作図上の解釈事項として理解しておいていただきたい。

1)
ファトックのバットラインとダイアゴナルライン 【図11】参照
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  a.
フレームは何本かのファトック(フロアー、ティンバーなどを含む)を規則的に継ぎ合わせて1本のフレームにしている。そのため、船体側面から見るとその継ぎ目位置が連続して見え、その包絡線は美しいシアーカーブになるといわれている。そしてフレーム毎の継ぎ目位置はボディプランに描かれたダイアゴナルラインとフレーム縁線の交点として求められると聞いた。現に、アナトミーシリーズでのフレーム配列を見ると、それを裏付けるように滑らかなつながりになっているように見える。

  b.
しかし、それではアナトミーに示されたバットラインから改めてダイアゴナルラインを生成しようと、代表的な位置の継ぎ目位置(高さ)をピックアップしてボディプランのステーション位置にプロットしてみると、それらを結んだ線は直線にはならず、概して上側に膨らんだ曲線になってしまった。逆の手順ではどうかと、出来上がった曲線に近似した直線を先にボディプラン上に引き、そこから得たポイントをシアープラン上にプロットしてみると、それらを結んだバットラインは船体中央部が変化の少ない割と平らなカーブになってしまった。

  c.
改めてそうなる原因を考えてみて理由は判明した。ダイアゴナルはボディプランにのみ表示されるため、線という感覚でとらえていたが実際は船体の前方から後方へ斜めの角度を持って渡されている平面である。この平面が船体表面と交差する部分がファトックの継ぎ目に相当し、平面の傾斜具合と中心から交点までの距離に応じて側面から見た交点の高さ位置が変化する。

  d.
船体は中央部がほぼ円筒状で半径変化が少ないため、ダイアゴナルと交差する点の高さ変化は少ない。中央部から両端にかけて等比的に変化するシアーカーブの予測からすればよりフラットなカーブとなる。一方で船の両端部は球面状で、交差するポイントまでの距離は急速に短くなるので、中央部の変化に比較するとより大きな変化で反り上がっていくことになる。

  e.
さらに細かくいえば、船尾下部の部分は極端な凹面状に切り上がっているためバットラインはさらに急速に上方に反り上がることになる。

  f.
以上のことから、ダイアゴナルを基にして継ぎ目位置を決める方法では、バットラインは滑らかな曲線は形成できるが完全なシアーカーブになるとはいえず、船体の曲面変化に依存する規則性のない曲線であるといえる。ダイアゴナル本来の目的である船体の滑らかさチェックも、主として船体中央部分について行われていたようである。
しかし、模型的にはこのバットラインを他のウェールラインなどと同じように何とかきれい(円滑)な曲線にしたいという願望があり、そのための工夫として、ダイアゴナルが逆に特別な規則がないことを利用して、側面から見える普通4本のバットライン同志ができるだけバランスのとれた曲線になるようにダイアゴナルの傾きやMidshipの交点位置を設定していくことで、曲線の位置と変化をある程度制御することは可能である。

  g.
帆船模型製作において、ダイアゴナルの利用は非常に重要な条件のようである。ハーン方式においては、ファトックの板材を何本かのフレームで共有するため端面をダイアゴナルに合わせることが必須である。一方でフレーム(ファトック)を形状に合わせて個別に切り抜く方式ではダイアゴナルを使用する必然性はないようにも思われるが、接合面をきれいに仕上げるために治具を作成することなどを考慮すると接合部のダイアゴナルはやはり大切な基準線となる。

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2)
ファトック接合面の切断角度 【図12】参照
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  a.
フレーム外面におけるファトックの接合位置は1)項により特定できたが、そこを起点とした切断角度はどのように決めるべきであろうか。その角度もフレームの幅方向(Sided Direction:船体長手方向)と厚み方向(Molded Direction:半径方向)の両方を決める必要がある。当初は参考にした文献にいずれの方向にも直角にと記載してあったので疑いなくそれに従うつもりだった。幅方向は材料でいうと厚み方向の切断なので一般的には直角に切り落とすのが常識である。しかし、厚み方向については、ハーン方式ではダイアゴナルに沿って切断するのがピースの共有上絶対条件となる。そこで厚み方向の切断角度の違いが出来栄えにどのような違いとして表れるのか考察してみることにした。
  注)幅方向の切断角度も、カントフレームで傾斜角が大きくなった場合にはある角度を    付けて切断、接合する必要のあることがわかったが、それについては後述する。

  b.
ファトックの接合線はフレーム外面でしか見えないので、そこから内部に伸びる切断の傾斜は関係ないように思われる。確かにベベルのない船体中央部は切り方に関係なく接合線はほぼ水平な線として見えるだけである。しかし、船体前後方向に向かってベベルがついてくるのに伴って切断方法の違いが顕著に表れ、場合によってはバットラインとしての連続性に違和感を与えるかもしれないことが判明した。

  c.
【図12】はベベルを有するフレームの部分において、代表的な厚み方向における切断方法の違いによる接合線の傾斜の違いを表したものである。両極端の切断方法として水平並びに垂直の切断例を合わせて表示した。作図に基づいてそれぞれの場合を比較すると

   
水平カット
・ベベル量に関係なく接合線は常に水平線として表れる。
・船央下部のフロアとセカンドファトック間のような位置では切断面が非 常に大きくなり、また、フレーム内面まで突き抜けない可能性もある。
・これによってできるバットラインを、船体斜め下方より見た場合、目の 錯覚でバットラインが下方向に曲がったように見えることがある。
   
垂直カット
・切断方法の中で接合線の傾斜がもっともきつく表れる。
・船腹最大幅近辺から上の位置では、切断面が非常に大きくなり、また フレーム内面まで突き抜けない可能性もある。
・これによってできるバットラインを、船体斜め下方より見た場合、目の 錯覚でバットラインが下方向に曲がったように見えることがある。
   
面直カット
・オーソドックスな構造、すなわち、チョックを入れたり、Zスカーフ結合 をしたりする場合には接合部の対称性が得やすいので適している。
・接合線の傾斜はその位置のダイアゴナルラインの角度と面直線の角 度の大小関係によって変化し、低い位置では傾斜がきつく、高い位置 ではより水平カットに近くなる。
   
ダイアゴナルカット
・フレーム外面の接合線は、ベベル量に関係なく幅方向のどの位置を とっても常にダイアゴナルライン上にある。
・これは言い換えれば隣接するフレームの接合線との延長線上でもっ とも円滑なつながりを得ることができ、バットラインと完全に一致する 理想的な線が得られる。
・ハーン方式では必然的にこの方法がとられるが、一つ注意が必要な のは、折角ダイアゴナルに沿って切り出した台形ピースを貼り合わせ るとき、板材の両端がやはり完全にダイアゴナル線上にくるようにす ることである。両端を接合する相手側ファトックと位置決めガイドなど で規制して整形、接合をするなどして比較的容易に作業できるが、板 材を共有したいためこの約束を破ると線の傾斜はともかく線の位置 が上下に変動してしまい、滑らかなバットライン形成以前の問題となっ てしまう。

  d.
尚、断るまでもないが側面から見た接合線の傾斜は、意図して付けるものではなく、フレームのベベル加工によって自然に発生するものである。船体が滑らかに整形されれば自ずと連続したバットラインが生成される筈である。

  e.
以上の結果から、ファトック接合部の半径方向の切断は面直カットかダイアゴナルカットのいずれかを採用するのが適当である。面直カットで個々の接合線の傾斜が本来のバットラインからずれるとはいえ、その差は僅かであり、それよりもチョックやZスカーフ形状の対称性を維持した方が製作はやり易くなる。


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3)
カントフレームにおけるファトック接合面の切断位置
  a.
当初から漠然と認識はしていたのであるが、カントフレームではそのカント角に応じてファトック接合面の高さ位置がオリジナルのダイアゴナル線上からずれることがわかっており、その位置は船体のすぼまり方からしてオリジナルより高い位置になる筈である。

  b.
【図13】にその作図上の関係を示すが、展開したカントフレーム位置はカント角分戻って実際の位置A1よりも前位置A2になる。その線のダイアゴナルとの交点はP1からP2に移動するためダイアゴナルを点線のように引き直す必要があることがわかる。
この実際の交点は手書きの作図上では特定が難しく、昔なら三角関数などを駆使して苦労しながら一点一点特定するところだが、本方式では3次元ソフト側の船体角度をゼロに戻すことで、実線で示す本来の透視線形状をいつでも表示することができるので、それとダイアゴナルとの交点H2寸法を展開図に適用すればP2点の高さ寸法となる。そこで、最近のモデルからはその位置を明確にフレーム図に表示することにした。
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  c.
もう一つの留意点としては、フレーム前面を基準として作図した図13をフレーム後面に適用してみるとわかるとおり、ダイアゴナルとの交点P2の、フレーム前面とフレーム後面での高さの違いがカント角度によっては無視できない大きさになることで、これは長手方向では常に面と直角に切断すればいい直交フレームと異なりカントフレームではフレーム面に対して直角に切断できないことを意味している。しかし、最初からその角度通りに切断することは難しいので、長さに余裕を見て直角に切断後、二次加工でこの角度に整形することになる。また、この方法に従うとすれば、ダイアゴナル角度の変化と併せてハーン方式でカントフレームを加工する場合には、1本ごとに台形ピースの長さ寸法や台形の角度を変える必要があることになる。

  d.
作図理論上からいえば以上のようになるが、模型製作上ここまで適用するかどうかは理論を理解していただいた上で製作側の判断に任せたい。前に説明したとおり、ダイアゴナルに基づくバットラインは船の前後で予想よりも急激に上方に反り上がることがわかっているので、その傾斜を抑えるためあえてオリジナルのダイアゴナル線上の位置でファトックに切断することも選択肢の一つであると思われる。但し、この場合でもフレーム前後面での高さの違いは適用した方がよりスムーズなバットラインを得ることができる。


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4)
カントフレームの形状とその作図
  a.
カントフレーム、特に船尾のカントフレームはいろいろな意味で直交フレームと異なる部分がある。その主たる理由は、クォーターデッキ周辺の船尾収斂形状とカント角の関係、船尾下部スターンポスト部分の急激な中心部への収斂(凹み)、それとカントフレーム本数に応じたカント角そのものの変化などの相乗によるものと思われる。

  b.
先ずカントフレームの上部であるが、クォーターデッキ部分の船体幅はなだらかに且つほぼ直線的にギャラリーに向かって狭くなっている。一方カントフレームは一本ごとにカント角が増加し、最大では30°前後になる場合がある。この形状を展開状態(カント角に正対)で見ると、フレームの後面が前面より外側に位置する形となる。他のあらかたのフレームは、後面が前面の同位置よりも常に内側に位置しているのに対し、いわゆる捩れた形となっている。
  c.
一方、カントフレームの下部は、船体が凸面から凹面へ、さらにはギャラリー下部へ向かって急激に収斂する形になっているので、大きなベベル量と最下部の急峻な立ち上がりが特長となる。

  d.
もう一つは、フレーム最下部のいわゆるカント角を付けてデッドウッドと接する部分の形状である。展開して描いている関係でこの部分も後面が前面より外側に位置した形状となるが、これらを総合すると展開図においてはベベルの方向が外側―内側―外側と3回反転する形状となる。
それ以外に上面図、側面図並びに正面図に描いたキール部品の断面形状などを総合してできあがりの形状がどのようになるかを理解してから作業を進めていただきたい。

  e.
上記に関連して、フレーム最下端は非常に薄くなって強度的に問題が出るため、一部分をデッドウッドが分担する方法がとられ、フレーム最下端は高さ方向の原点位置から徐々に上に上がっていく。この最下端位置をフレームユニット毎に階段状に変化させる場合(Stepping Line)と、連続的に滑らかな曲線で変化させる場合(Bearding Line)とがある。この違いは側面図のフレーム下端が水平か傾斜を持っているかで判断できる。

  f.
出入りの激しい形状ではあるが、実際の加工上の留意点は、
 ・線の入り組みに関係なく常に最外側の線に基づいて切り抜くこと。
 ・ベベル加工をするときに線の交差関係をしっかり確認してベベルの方向(前方向または
 後方向)を決めること。
 ・スカーフまたはチョック用の切り欠き加工を丁寧に行うこと。
などである。以上を加味したカントフレーム図の例を【図14】に示す。

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5)
ラベット後部の形状変化
  a.
作図をしていて奇異に思った以外に根拠はないのであるが、参照したアナトミーや文献ではラベットの後端がステップ状にいきなり途切れてしまっている。【図15参照】
ご承知の通り、この部分にはガーボードストレイクが、船央のほぼ水平な状態からスターンポスト部との垂直な結合までプロペラのように捻れて張られるわけであるが、途中に切り欠きがあるとは聞いたことがない。構造強度面からもそのような無駄な切り欠きはないと思われる。
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  b.
そこで、仮に解釈が違っていたとしても修正は可能な方向で、この部分は高さゼロ位置まで滑らかにラベット高さをテーパー状に変化させる前提で描画している。その変化はキール図と、該当する位置のフレーム図におけるキール断面の変化で表している。
ちなみに、この変化はフレーム形状そのものには何ら影響を与えてはいないので、ラベットの形状は自由に選択することができる。もし、ラベットのステップ状変化が正当な理由を持っているのであれば改めてこのテーパー部をフラットに加工していただきたい。(c項補記参照)
  c.
補記:その後、手持ちの資料を改めて比較してみると、ベローナ、エグモントなどは図15-Aのようにラベットは途中で途切れているが、ヴィクトリー、エセックス、バウンティなどはBのようにL型断面の部分が最後尾のスターンポスト部分まで伸びていた。途中で途切れている方式を採用した模型製作の資料には、その理由としてガーボードストレイクの幅の広がりを抑えること、キールの後部はテーパー状に幅が狭くなるので強度を弱めないようにすることを挙げていた。いずれにしても実船においてはAかBの方法であり、本書の解釈のようにラベットの後部がテーパー状に浅くなるような作り方はないようである。以後のキール作図にあたってはそれぞれの解説図に基づくようにしたいと思うが、模型製作上はCの方法もあってもいいのではないかと思う。


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6)
フレーム上縁の段付き部
  a.
通常、船体上縁の手すりが付く部分は、船央を初めとしていくつかの段が形成されている。最初はそれを忠実に再現するべく、船体曲面の作画方法まで検討して対応をしたが、特にハーン方式でエクステンションを使用する場合にはそれが邪魔になってその部分の船体整形が十分にできないことがわかった。エクステンションを削除後に整形する方法もあるが、削除前に塗装したりする場合は未整形部分があるのは好ましくない。

  b.
そこで、最近の作図モデルからはあえてこの段付き部をなくして船体上部を単調な変化でフレーム図を作成するようにした。この場合は最終段階でエクステンションを切り離すときなどに該当する部分のフレーム上部を切り取り、本来の段差を付けることになる。その位置はフレーム図面に明記してある。



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