JP6715102B2 - 車両用ホイールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、意匠面における光輝感を高めるようにした光輝面を有する車両用ホイールの製造方法に関するものである。

従来、車両用ホイールにおいては、意匠性を高めるために意匠面の塗装及び母材金属を切削等で削って金属面を露出させた光輝面を形成することが行われている。例えば、スポーク全体が第１の色で塗装されたスポーク側面の一部を削って金属面を露出させ、更に第２の色のカラークリヤー塗料を前記金属面を含むスポーク全体に塗布して第１の色の部位では第１の色が略そのまま現れるが金属面では第２の色が明らかに現れるようにして、スポーク部分に斬新な感覚が盛り込まれて見た目に美しい車両用ホイールとすることが提案されている（特許文献１）。

特許第４８９６１６３号公報 特許第５６１００４９号公報 特開２０１５−６７１１３号公報

従来の光輝面を有する車両用ホイールでは、光輝面がスポークの天面又は側面、またリムフランジ内側面等のような特定の一面内に形成されたものであり、すなわち意匠面の２次元表面に光輝面が形成されたものである。そのため、光輝面からの光の反射は、概ね一方向に指向し、この光の反射方向以外の方向から眺めると、さほど光輝感が得られないものであった。例えば、複数のスポークの全てに対してその天面又は側面に光輝面を設けた場合でも、意匠面を斜め方向等から見たときには１本程度のスポークの光輝面が輝いて見えるに過ぎなかった。従って、車両取付状態の車両用ホイールを、車両の斜め前方、斜め後方、斜め上方等の様々な方向から眺めても意匠面における光輝面が輝いて見えるようにすることが困難であった。

なお、意匠面の一部に母材金属の金属面を露出させた車両用ホイールとして、例えば、１ピースホイールでありながらディスク部とリム部とが分割構成されているような外観が得られるようにする目的で、カラー塗装を施した意匠面に、リム部とスポーク部との境界に沿って境界溝を形成するとともに、スポーク部の天面又は側面に切削により金属面を露出させ、この金属面に複数の細条溝を形成したものが提案されている（特許文献２）。また、表示部におけるロゴ部の立体感を強調することを目的に、ディスク部又はリム部の塗装面の一部に切削により金属面を露出させたロゴ部を形成し、このロゴ部の金属面に機械工具の刃物目を残して凹凸筋が連続する彫刻加工を施し、更にこの彫刻加工部に凹凸筋の凹凸を均すように透明層を形成した車両用ホイールが提案されている（特許文献３）。
しかしながら、これらの技術は、露出した金属面からの光の反射を様々な方向から見えるように工夫するものではなく意匠面の光輝感を高めるものではなかった。

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、様々な方向から意匠面を眺めても光輝面が輝いて見え、意匠面の光輝感が高い車両用ホイールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用ホイールの製造方法は、
円筒状のリム部と、複数のスポーク及びスポーク間の飾り穴を有するディスク部とを備え、意匠面に母材金属の金属光沢が外観される光輝面を有する車両用ホイールの製造方法において、
ホイール本体の全面にプライマー塗料を塗布してプライマー層を形成し、このプライマー層の上に溶剤塗料を塗布してカラーコート層を形成した後、上記飾り穴を囲む２本のスポークの天面と当該２本のスポーク間のリムフランジ内側面とが連続する連続面に対して、機械加工により、上記カラーコート層、上記プライマー層及び上記ホイール本体の母材金属表面に切削加工を施して上記光輝面を形成し、
上記光輝面は、上記切削加工の際、上記ホイール本体の母材金属を露出させるように上記連続面の３次元形状に沿って切削工具を同一ピッチで同一方向に移動させ、この切削工具の刃物目による細凹溝を１本ずつ形成し、刃物目を残した複数の細凹溝が同一方向に延びて平行且つ等間隔に配列されることにより、上記連続面に連続する複数の細凹溝により形成されるものである。

上記構成より、意匠面の３次元形状表面に対して複数の細凹溝で形成した光輝面が形成されているので、この光輝面を様々な方向から眺めてもその光輝面のどこかの部分が光の反射により光って見えるようにすることができる。すなわち、細凹溝の１つ１つがその内面に沿って光の反射を複数方向に向かわせ、比較的広範囲に光を反射させることができる。また、複数の細凹溝が３次元形状表面において同一方向に延びて平行且つ等間隔に配列されているので、細凹溝の長さ方向及び配列方向に沿った広範囲な光反射とすることができる。つまり、細凹溝の形成部分が３次元形状表面となっているから、細凹溝が長さ方向に湾曲する箇所では細凹溝の長さ方向に対しても光反射させることができ、また、細凹溝が３次元形状表面の湾曲する方向に複数並べられている箇所ではそれら細凹溝の配列方向に沿って更に広範囲に光反射させることができる。従って、光輝面が光って見える範囲を広範囲とすることができる。よって、様々な方向から意匠面を眺めても光輝面が全体的又は部分的に輝いて見えるようにすることができる。また、このような光輝面を意匠面の複数個所に設ける場合は、様々な方向から意匠面を眺めても多くの光輝面が部分的であっても輝いて見えるようにすることができる。

上記スポークの天面が一方の側面側にひねられたひねり面とされた場合はこのひねり面に上記光輝面を形成することができる。

以上のように、本発明によれば、意匠面を様々な方向から眺めてもそこに有する光輝面が全体的に又は部分的に輝いて見えるようになり、その結果、光輝感が高まり意匠性を一層高めることができる。

実施形態による車両用ホイールを示す斜視図である。 実施形態による車両用ホイールを示す正面図である。 光輝面の部分を拡大して示す部分斜視図である。 光輝面を形成する細凹溝の光の反射を示す模式図である。 光輝面及び着色面の形成過程を示す断面模式図である。

以下に、本発明の実施形態について添付図面を用いて説明する。
図１、図２に示す車両用ホイール１は、リム部２とディスク部３とから構成されている。車両用ホイール１は、軽合金製、例えばアルミニウム合金からなり、鍛造・スピニングにより成形されるが、本発明は、これに限らず、車両用ホイール１の製法や材質を問わず適用可能であり、また、リム部２とディスク部３とが一体構造か分割構造かのいずれのタイプにも適用可能である。

リム部２は、円筒部２１と、円筒部２１の両端部に設けられているリムフランジ２２（アウター側とインナー側）とを備えている。ディスク部３は、車両ハブと嵌合するハブ穴４１を有するハブ取付部４と、ハブ取付部４からリム部２へ延設される複数のスポーク５と、スポーク５間の飾り穴６とを備えている。この車両用ホイール１の表面側がホイールの意匠面となる。すなわち、意匠面は、車両用ホイール１の車両取付状態で外側から見えるリム部２及びディスク部３の表面であり、スポーク５の天面５１及び側面５２やアウター側のリムフランジ２２の内側面２３などを含む。意匠面は、３次元形状を有し、例えば、丸みのあるＲ状、丸みのない角状、凸状、凹状等の様々な立体形状を有している。

車両用ホイール１の意匠面は、基調色のカラー塗装が施されている着色面７と、切削により母材金属を露出させて金属光沢が外観される光輝面８とを有する。着色面７は、ホイール本体の金属素地上にプライマー層７１、基調色のカラーコート層７２、クリアコート層７３が形成されているが（図５（ｃ）参照）、このような層構造に限らず、様々な層構造とすることができる。光輝面８は、カラーコート層７２を形成した後に、カラーコート層７２、プライマー層７１及び母材金属の表面を切削して母材金属面を露出させることにより形成され、この金属面上にクリアコート層７３が形成されている（図５（ｃ）参照）。なお、光輝面８は、母材金属の金属光沢が外観される限り、その金属面上にはクリアコート層７３だけでなく様々なクリア層を形成するようにしてもよい。

光輝面８は、意匠面における３次元形状表面となっている部分に形成されている。３次元形状表面とは、ＸＹ方向に延在する第１の面部分と、この第１の面部分と交差する方向（ＸＹ方向と交差するＺ方向等）に延在する第２の面部分とが連続している連続面をいい、この連続面として、例えば、天面５１及び側面５２のような境界が明瞭な面のみならず、ひねり面、曲面、球面等の面も含む。実施形態における光輝面８は、飾り穴６を囲むように２本のスポーク５の表面とこれら２本のスポーク５間のリムフランジ２２（アウター側）の内側面２３とに連続する連続面である３次元形状表面に形成されている。

図３に具体的に示すように、隣り合った２本のスポーク５の天面５１が互いに向かい合うようにひねり面５１ａとなっており、これら２つのひねり面５１ａとリムフランジ２２内側面２３部分の傾斜面２３ａとが連続する連続面を光輝面８としている。すなわち、スポーク５の天面５１は、中心側端部から外周側端部に向かって略上向きの状態から連続的に一方の側面５２側にひねられたひねり面５１ａとされ、このひねり面５１ａの全体が光輝面８の一部となっている。このスポーク５のひねり面５１ａは、隣接する一方のスポーク５のひねり面５１ａと向き合うように形成されている。また、リムフランジ２２の内側面２３は、内径側から外径側に向かって徐々に拡径する円錐状の傾斜面２３ａとされ、この傾斜面２３ａにおいて飾り穴６を挟んで隣り合った２本のスポーク５間に位置する部分にあって２本のスポーク５の各ひねり面５１ａと連続する傾斜面２３ａ部分が光輝面８の一部となっている。そして、このような光輝面８は、周方向に並ぶ複数の飾り穴６の１つ置きに設けられている。

なお、光輝面８は、このような飾り穴６を囲む２本のスポーク５とリムフランジ２２とに連続する連続面に形成することに限らず、意匠面における３次元形状表面のとこかに形成されていればよく、例えば、スポーク５の天面５１、スポーク５の側面５２、リム部２の内側面、及びリムフランジ２２の内側面２３のうちの少なくとも隣接する２面に連続する連続面に形成するものや、上記のスポーク５のひねり面５１ａに独立して形成するもの等でもよい。

そして、光輝面８は、複数の細凹溝８１により形成されている。複数の細凹溝８１は、すべてが同一方向に延びて平行且つ等間隔に配列されている。このような複数の細凹溝８１は、例えば、切削加工の際に機械工具の刃物目を等間隔に平行に残すようにして形成することができる。実施形態では、複数の細凹溝８１は、すべてが周方向に延びる横縞型のパターンに配列されているが（図３参照）、このパターンに限らず、細凹溝８１のすべてが径方向に延びる縦縞型のパターンや、細凹溝８１のすべてが斜め方向に延びる斜め縞型のパターン等のように、細凹溝８１のすべてが同一方向に延びて平行且つ等間隔に配列される様々なパターンとすることができる。細凹溝８１は、断面Ｕ字状の凹曲面に形成されているが、Ｕ字状に限らず、Ｖ字状、台形状等のように様々な断面形状とすることができる。

以上の構成を備える実施形態の車両用ホイール１によれば、意匠面の３次元形状表面に対して複数の細凹溝８１により形成されている光輝面８が形成されているので、様々な方向から光輝面８を眺めてもその光輝面８のどこかの部分が光の反射により光って見えるようになる。すなわち、図４に示すように、細凹溝８１の１つ１つが断面Ｕ字状の凹曲面となった内面に沿って光の反射を複数方向に向かわせ、比較的広範囲に光を反射させることができる（図４（ａ）参照）。また、複数の細凹溝８１が３次元形状表面において同一方向に延びて平行且つ等間隔に配列されているので、細凹溝８１の長さ方向及び配列方向に沿った広範囲な光反射とすることができる。つまり、細凹溝８１の形成部分が３次元形状表面となっているから、細凹溝８１が長さ方向に湾曲する箇所では細凹溝８１の長さ方向に対しても光反射させることができ（図４（ｂ）参照）、また、細凹溝８１が３次元形状表面の湾曲する方向に複数並べられている箇所ではそれら細凹溝８１の配列方向に沿って更に広範囲に光反射させることができる。従って、光輝面８が光って見える範囲を広範囲とすることができる。よって、意匠面の複数個所に設ける光輝面８により、様々な方向から意匠面を眺めても多くの光輝面８が部分的又は全体的に輝いて見えるようにすることができる。その結果、光輝感が高く意匠性が一層高まった車両用ホイール１が提供される。実施形態の車両用ホイール１では、車両取付状態で、車両の斜め前方、斜め後方、斜め上方等の様々な方向から見ても、例えば、多くのスポーク５においてその光輝面８であるひねり面５１ａ（天面５１）の全体又は一部が輝いて見え、高い光輝感を有するものとなる。

次に、図５に基づいて、上記光輝面８を有する意匠面の形成方法の一例を説明する。
まず、成形後に前処理が施されたホイール本体の全面に、プライマー塗料を塗布してプライマー層７１を形成し、このプライマー層７１の上に所定の色彩、例えば、白色や黒色等の顔料を含む溶剤塗料を塗装することでカラーコート層７２を形成する（図５（ａ）参照）。このカラーコート層７２により車両用ホイール１のベース色となる着色面７が形成される。

このカラーコート層７２を形成した後、マシニングセンターの機械加工により、意匠面の光輝面８を形成する部位に対して、カラーコート層７２、プライマー層７１及びホイール本体の母材金属の表面を切削する（図５（ｂ）参照）。このとき、切削工具を３軸又は５軸に移動制御して、母材金属を露出させるように意匠面の３次元形状に沿って同一ピッチで同一方向に切削工具を移動させ、切削工具の刃物目による細凹溝８１を１本ずつ形成していく。これにより、刃物目を残した複数の細凹溝８１が同一方向に延びて平行且つ等間隔に配列された光輝面８が形成される。

その後、カラーコート層７２及び光輝面８の保護ないしカバーリング等のためにホイール本体の全体に無色又は有色のクリア塗料を塗装して無色透明又は有色透明のクリアコート層７３を形成する（図５（ｃ）参照）。以上より車両用ホイール１において、着色面７と、複数の細凹溝８１により構成する光輝面８とを有する意匠面が形成される。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で各種の変更を施すことが可能である。

１ 車両用ホイール
２ リム部
３ ディスク部
４ ハブ取付部
５ スポーク
６ 飾り穴
７ 着色面
８ 光輝面
２１ 円筒部
２２ リムフランジ
２３ 内側面
２３ａ 傾斜面
４１ ハブ穴
５１ 天面
５１ａ ひねり面
５２ 側面
７１ プライマー層
７２ カラーコート層
７３ クリアコート層
８１ 細凹溝

Claims (2)

1. 円筒状のリム部と、複数のスポーク及びスポーク間の飾り穴を有するディスク部とを備え、意匠面に母材金属の金属光沢が外観される光輝面を有する車両用ホイールの製造方法において、
   ホイール本体の全面にプライマー塗料を塗布してプライマー層を形成し、このプライマー層の上に溶剤塗料を塗布してカラーコート層を形成した後、上記飾り穴を囲む２本のスポークの天面と当該２本のスポーク間のリムフランジ内側面とが連続する連続面に対して、機械加工により、上記カラーコート層、上記プライマー層及び上記ホイール本体の母材金属表面に切削加工を施して上記光輝面を形成し、
   上記光輝面は、上記切削加工の際、上記ホイール本体の母材金属を露出させるように上記連続面の３次元形状に沿って切削工具を同一ピッチで同一方向に移動させ、この切削工具の刃物目による細凹溝を１本ずつ形成し、刃物目を残した複数の細凹溝が同一方向に延びて平行且つ等間隔に配列されることにより、上記連続面に連続する複数の細凹溝により形成される車両用ホイールの製造方法。
2. 請求項１に記載の車両用ホイールの製造方法において、
   上記スポークの天面が一方の側面側にひねられたひねり面とされ、このひねり面に上記光輝面が形成されている車両用ホイールの製造方法。