JP4418501B2 - なし地状表面構造およびなし地状表面構造の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、金型鋳造法によって成形された構造物の表面構造、特に、表面に凹凸が成形されたなし地状表面構造およびなし地状表面構造の製造方法に関する。

消費者の嗜好が多様化し、例えば自動二輪車業界では、レース専用の車両を模した市販車両が好まれる傾向がある。

このレース専用の自動二輪車に備えられたエンジンの多くは、アルミニウム合金またはマグネシウム合金を材料とし、砂型鋳造法によって成型されたシリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッド、クランクケースなどによって構成される。すなわち、レース専用の自動二輪車に備えられたエンジンの外観面、意匠面は、砂型鋳造法によって成型されたなし地仕上げを呈し、独特な鈍い金属光沢を放ち、沈んだねずみ色の外観になる。

他方、一般に市販用の自動二輪車に備えられたエンジンは、アルミニウム合金またはマグネシウム合金を材料とし、大量生産に適したダイカスト法によってと成型されたシリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッド、クランクケースなどによって構成される。

ダイカスト法によって成型された構造物の素地は、平坦でつやがあり、また湯流れ模様が見られることもあり、レース専用の自動二輪車に備えられたエンジンを構成する構造物の外観とは異なる。

そこで、ダイカスト法などの金型鋳造法によって鋳造された従来の構造物の表面構造では、基材の素地を研磨して鏡面状で反射率の高い金属光沢を得たのち透明な艶のある塗料で塗装したり、シルバー塗装や黒色塗装などの不透明な塗料で着色したりしていた。

また、ダイカスト法などの金型鋳造法によって鋳造された従来の構造物の素地には、鋳造の際に生じるバリの除去のため、あるいは不透明な着色塗装の密着性を向上させるためにショットブラストが行われていた。

さらに、特許文献１に記載の表面構造では、金属材料などの基材の表面に、基材表面に近い方から順に、下地層と、光輝性粉末材料と樹脂成分とを含む光輝層と、金属を含むドライプレーティング層と、トップコート層とを形成し、ドライプレーティング層での鏡面反射光と光輝層での散乱反射光とが観察されるようにすることで、金属光沢となし地感が得られ、奥行き感のある落ち着いた印象のなし地状光輝性外観を得る。
特開２００６−３５１６０号公報

特許文献１に記載の表面構造では、なし地状光輝性外観を得るために多層の表面構造を必要とし、生産性が悪く安価な大量生産品には不向きである。また、ダイカスト法によって成型された構造物の素地を研磨したり不透明な塗料で着色したりしてもなし地状の外観を得ることはできない。さらに、ショットブラストが行われた構造物の素地は、金属光沢を有する凹凸な表面に形成され、つやの消えたなし地状の外観にはならない。

ここで、自動二輪車の市場では、レースにおいて活躍した専用車両を模した市販車両が好まれる傾向がある。また、二輪自動車では、エンジン部分の外観が車両全体の外観に与える影響が大きい。

すなわち、市販車両のエンジン部を構成するダイカスト法によって成型された構造物の外観は、市販車両の全体の外観に与える影響が大きく、その外観が砂型鋳造法によって成型された構造物の外観と大きく異なると、市販車両の全体の外観はレース専用車両の外観を十分に再現できず、大きく異なった印象を消費者に与えることになる。

本発明は、金型鋳造法によって成型された構造物の表面に、砂型鋳造法によって成形された構造物の意匠面を模した独特な鈍い金属光沢を放つ表面構造を、簡易に形成できるなし地状表面構造およびなし地状表面構造の製造方法を提案する。

前記の課題を解決するため本発明のなし地状表面構造は、アルミニウム合金、亜鉛合金およびマグネシウム合金のいずれかを材料に金型鋳造法によって成型され表面に直径０．６ｍｍ以下の凹みが形成された基材と、前記基材の表面に形成され前記基材の表面が透けて見えるとともにつや消しされたコート層と、を備え、前記基材の表面からの散乱反射光が観察可能なことを特徴とする。
また、本発明のなし地状表面構造の製造方法は、アルミニウム合金、亜鉛合金およびマグネシウム合金のいずれかを材料に金型鋳造法によって成型した基材の表面に直径０．６ｍｍ以下の凹みを形成し、前記凹みが形成された基材の表面につや消しされた塗料を塗装して前記基材の表面が透けて見えるコート層を形成し、前記基材の表面からの散乱反射光が観察可能なことを特徴とする。

本発明によれば、金型鋳造法によって成型された構造物の表面に、砂型鋳造法によって成形された構造物の意匠面を模した独特な鈍い金属光沢を放つ表面構造を、簡易に形成できる。

以下、本発明に係るなし地状表面構造およびなし地状表面構造の製造方法の実施の形態について、図１から図２を参照して説明する。

図１は、本発明に係るなし地状表面構造の部分的な断面図である。

図１に示すように、なし地状表面構造１は、構造物３を構成し、表面４に凹凸５が形成された基材６と、凹凸５が形成された基材６の表面４に形成され、所望につや消しされた透明または半透明なコート層７とから構成される。

構造物３は、ダイカスト法などの金型鋳造法によって鋳造されたものであり、例えば、自動車のホイールや、自動二輪車のシリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッド、クランクケースなどのエンジン部品、船外機のケーシング、ＡＶ機器のフレーム、カメラのボディ、リールのボディ、顕微鏡のアームベース、ミシンのベースなどのアルミニウム合金ダイカストである。また、マグネシウム合金ダイカスト、亜鉛合金ダイカストによる構造物３であってもよい。

基材６の材料はアルミニウム合金、亜鉛合金、マグネシウム合金などの金属材料である。基材６は、ダイカスト法によって鋳造された自動二輪車のシリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッド、クランクケースなどの構造物３を構成する。ダイカスト法によって鋳造された基材６の素地は、平坦でつやがあり、また湯流れ模様が見られる。この基材６の素地には、ショットピーニングやショットブラストが行われる。そうすると、基材６の素地が研削されて、基材６の表面４には金属光沢のある一様な凹凸５が形成される。

コート層７は、基材６の保護膜として機能するものであり、透明な、または所望に着色された半透明な樹脂膜である。コート層７に着色する場合は、基材６の意匠面ｆが透過するように透過率を確保する。コート層７には、つや消し塗料が用いられ、５０％から８０％程度のつや消しであることが好適である。コート層７は、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、メラミン系などの樹脂塗料、またはこれらを混合した樹脂塗料を用いて、エアー吹き付け塗装や静電塗装など公知の方法によって形成される。また、コート層７は、水性塗料、粉体塗料、合成樹脂塗料などの塗料を用いることができる。コート層７の膜厚は、基材６を保護できる厚さであればよく、好適には５μｍから３０μｍの膜厚に塗装される。コート層７によって基材６の腐食が防止され、構造物３の耐候性が確保される。

本実施形態に係るなし地状表面構造１は、凹凸５が形成された基材６の表面４に、所望につや消しされた透明または半透明なコート層７が形成された構造物３の意匠面ｆを構成する。なし地状表面構造１の意匠面ｆでは、入射光Ｃ_ｉｎの一部がコート層７に吸収されるとともに、コート層７および基材６のそれぞれの表面で散乱反射光Ｃ_ｃａが観察される。そうすると、なし地状表面構造１の意匠面ｆは、砂型鋳造法によって成形された構造物の意匠面に近い、独特な鈍い金属光沢を放つ沈んだねずみ色のなし地状の外観を有することができる。

したがって、本実施形態に係るなし地状表面構造１によれば、ダイカスト法によって成型された構造物３の意匠面ｆは、砂型鋳造法によって成型された構造物の外観を十分に模したものになる。

図２は、本発明に係るなし地状表面構造の製造方法を示すフローチャートである。

図２に示すように、まず、ステップＳ１では、ダイカスト法などの金型鋳造法によって成型された構造物３について、基材６の素地にショットピーニングやショットブラスト等を行い、基材６の表面４に一様な凹凸５を形成する。例えば、構造物３がアルミニウム合金ダイカスト材ＡＤＣ１０、ＡＤＣ１０Ｚ、ＡＤＣ１２、ＡＤＣ１２Ｚ（ＪＩＳＨ５３０２）やマグネシウム合金ダイカスト材ＭＤＣ１Ｂ、ＭＤＣ１Ｄ、ＭＤＣ２Ｂ、ＭＤＣ３Ｂ、ＭＤＣ４（ＪＩＳＨ５３０３）などを用いた自動二輪車のシリンダ・ブロック、シリンダ・ヘッド、クランクケースなどのエンジン部品の場合、φ０．４からφ０．６ｍｍ程度のステンレス材の投射材を使用し、１００ｋｇ／ｍｉｎから２００ｋｇ／ｍｉｎ程度の投射量で、３０ｓｅｃから６０ｓｅｃ間程度のショットブラストを行うと好適である。なお、投射材にはステンレス材の他に、アルミナ、特殊鋼、鉄、ＳｉＯ_２、亜鉛、アルミニウムおよびアルミニウム合金などの材料を用いることができる。

次に、ステップＳ２では、凹凸５が形成された基材６の表面４に、所望につや消しされた透明または半透明な塗料を塗装してコート層７を形成する。使用する塗料の性質によって、自然乾燥や、強制乾燥、加熱乾燥（焼付け）などの乾燥が行われる。なお、塗料を塗装する前に、基材６の表面４を脱脂や、化成皮膜処理を行うことで、基材６の耐食性をさらに向上させることができる。また、塗料を塗装する前に、基材６の表面にプライマを塗布してもよい。

本実施形態に係るなし地状表面構造の製造方法によれば、ダイカスト法によって成型された構造物３には、極めて簡易な製造方法によってなし地状表面構造１が形成される。そうすると、なし地状表面構造１の意匠面ｆは砂型鋳造法によって成型された構造物の外観を十分に模したものになる。

したがって、本実施形態に係るなし地状表面構造１およびなし地状表面構造の製造方法によれば、金型鋳造法によって成型された構造物３の表面に、砂型鋳造法によって成形された構造物の意匠面に近い独特な鈍い金属光沢を放つ沈んだねずみ色のなし地状の表面構造を、極めて簡易に形成することができる。

本実施形態に係るなし地状表面構造１およびなし地状表面構造の製造方法を、例えば自動二輪車のエンジン部を構成するダイカスト法によって成型された構造物に適用すれば、レース専用車両の外観を十分に模した印象を消費者に与えることができる。

本発明に係るなし地状表面構造の部分的な断面図。 本発明に係るなし地状表面構造の製造方法を示すフローチャート。

符号の説明

１ なし地状表面構造
３ 構造物
４ 表面
５ 凹凸
６ 基材
７ コート層

Claims (5)

1. アルミニウム合金、亜鉛合金およびマグネシウム合金のいずれかを材料に金型鋳造法によって成型され表面に直径０．６ｍｍ以下の凹みが形成された基材と、
   前記基材の表面に形成され前記基材の表面が透けて見えるとともにつや消しされたコート層と、を備え、
   前記基材の表面からの散乱反射光が観察可能なことを特徴とするなし地状表面構造。
2. 前記コート層は、５０％以上のつや消しであることを特徴とする請求項１に記載のなし地状表面構造。
3. 前記凹みは、金型鋳造法によって成型された前記基材の素地に投射材を衝突させて形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のなし地状表面構造。
4. 前記コート層は、樹脂塗料を前記基材の表面に塗装して形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のなし地状表面構造。
5. アルミニウム合金、亜鉛合金およびマグネシウム合金のいずれかを材料に金型鋳造法によって成型した基材の表面に直径０．６ｍｍ以下の凹みを形成し、
   前記凹みが形成された基材の表面につや消しされた塗料を塗装し前記基材の表面が透けて見えるコート層を形成し、
   前記基材の表面からの散乱反射光が観察可能なことを特徴とするなし地状表面構造の製造方法。

Images