JP6914207B2 - 魚釣用リールの構成部材の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えばスピニングリール等の様々なタイプの魚釣用リールの構成部材の製造方法に関し、特に、表面処理を改善した魚釣用リールの構成部材の製造方法に関する。
一般に、魚釣用リールは、海水、水、異物等が付着し易い厳しい屋外で使用されるため、耐久性を備える必要があるとともに、保持・携帯に適するような軽量化も要求される。そのため、従来においては、リール本体等の外部に露出される構成部材を、アルミニウム合金等のダイキャスト素材を溶融して金型に流し込んで高い圧力をかけて鋳造するダイキャスト法により所望形状に成型することも提案されている（例えば、特許文献１参照）。この場合、アルミニウムダイキャスト成型品は、洗浄前処理されて研磨処理が施された後、アルマイト処理（アルミニウムの陽極酸化処理）、染色処理、封孔処理が施されて仕上げられ、或いは、洗浄前処理後に、アンダー塗装処理（下地塗装処理）や下地アルマイト処理が施されて、装飾用のトップ塗装（外観塗装）が施される表面処理が行なわれる。
また、不純物の多いダイキャスト素材をアルマイト処理して、外観を装飾処理（染色）しても、いわゆるメタリック感のある重厚な光輝外観を実現することが困難である上、耐食性が劣るという不都合も生じ得ることから、例えば特許文献２では、ダイキャスト素材上に、このダイキャスト素材のアルミニウム純度に比して高純度なアルミニウムのコーティング層を形成するとともに、このコーティング層上に、陽極酸化処理による防食層を形成することで、メタリック感のある重厚な光輝外観及び耐食性を得るようにすることも提案されている。
ところで、魚釣用リールのリール本体等の構成部材においては、外部環境に対して露出する外表面部位（外装部位）や、所定の高い仕上げ寸法精度が要求される軸受、ネジ穴等の精密仕上げ部位など、様々な部位が存在することから、このような様々なダイキャスト素材の部位の全てに一様にコーティング層と防食層とを形成すると、１つの問題が生じる。
すなわち、前記精密仕上げ部位は、一般に、寸法公差が厳しく形状が細かいことから、コーティング層を形成し難く、コーティング作業に手間がかかる。その上、このような精密仕上げ部位にコーティング層を形成すると、高い寸法精度を得ることが難しくなり、所望の精密仕上げを実現することが困難になる。一方、前記外表面部位は、外部に露出することから、全体にわたってメタリック感のある重厚な光輝外観及び耐食性が要求される。そのため、このように精密仕上げ部位と外表面部位とが混在するダイキャスト素材の全ての部位に一様にコーティング層と防食層とを形成しようとすると、表面処理全体の作業効率が低下するとともに、寸法精度を高く維持することも難しくなる。
このように、タイプの異なる前述した部位が混在する魚釣用リールのリール本体等の構成部材の表面処理においては、メタリック感のある重厚な光輝外観及び耐食性を確保しつつ、いかにして、高精度な仕上げ寸法を実現して表面処理の作業性を向上させるかが、早急の課題である。
本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、メタリック感のある重厚な光輝外観及び耐食性を確保しつつ、高精度な仕上げ寸法を実現して表面処理全体の作業性を向上できる魚釣用リールの構成部材の製造方法を提供することを目的とする。
上記した目的を達成するために、本発明は、ダイキャスト素材により形成される魚釣用リールの構成部材の製造方法であって、前記ダイキャスト素材上にこのダイキャスト素材のアルミニウム純度に比して高純度なアルミニウムにより形成されるコーティング層と、このコーティング層上に陽極酸化処理により形成される防食層とを有する第１の表面処理領域を形成するとともに、前記ダイキャスト素材上に陽極酸化処理により形成される防食層を有する第２の表面処理領域を形成し、前記第２の表面処理領域は、前記コーティング層を形成した後に切削して陽極酸化処理することにより形成し、前記切削により精密仕上げ部位を形成することを特徴とする。
上記構成によれば、第１の表面処理領域では、純度の高いアルミニウムのコーティング層の作用により、陽極酸化処理して形成したコーティング層上の防食層の防食性及び防錆性が高められるとともに、メタリック感のある重厚な光輝外観性が得られ、しかも、表面硬度が高められる。一方、第２の表面処理領域では、メタリック感のある重厚な光輝外観性が第１の表面処理領域と比べて劣るものの、十分な耐食性が得られ、傷等に対する耐摩耗性が高められて耐久性の向上が図られるとともに、コーティング層を形成しないため、表面処理が簡略化され、しかも、高精度な仕上げ寸法を容易に実現できる。
特に上記構成では、所定の仕上げ寸法精度が要求されるリール構成部材（ダイキャスト素材）の精密仕上げ部位が第２の表面処理領域として形成され、精密仕上げ部位を除くリール構成部材の表面部位が第１の表面処理領域として形成されることが好ましい。前述したように、精密仕上げ部位は、一般に、寸法公差が厳しく形状が細かいことから、コーティング層を形成し難く、コーティング作業に手間がかかり、また、このような精密仕上げ部位にコーティング層を形成すると、高い寸法精度を得ることが難しくなり、所望の精密仕上げを実現することが困難になるため、この精密仕上げ部位をコーティング層が省かれた第２の表面処理領域に対応させることで、メタリック感のある重厚な光輝外観及び耐食性は表面部位（第１の表面処理領域）で確保しつつ、精密仕上げ部位で高精度な仕上げ寸法を実現し、結果として、表面処理全体の作業性を向上できる。この場合、コーティング層の形成時には精密仕上げ部位をマスキングする（或いは、第１及び第２の表面処理領域で同時にコーティング層の形成を行なった後に精密仕上げ部位のコーティング層を切削する）とともに、第１及び第２の表面処理領域で防食層の形成工程を共通化する（防食層の形成工程を第１及び第２の表面処理領域で同時に行なう）ことにより、表面処理全体の作業効率を更に高めることができる。
ここで、「精密仕上げ部位」とは、魚釣用リールの構成部材の部位のうち、所定の（一般に高い）仕上げ寸法精度が要求される部位のことであり、例えば、歯車を有する駆動回転軸を支持する軸受の部位、或いは、回転支持部又は摺動支持部、証穴などを挙げることができる。また、「表面部位」とは、前記精密仕上げ部位を除く魚釣用リールの構成部材の表面部位のことであり、外部環境に露出される外表面部位は勿論のこと、外部環境に晒されない内側の表面（内面）部位も含み、例えば、リール本体の内外面や、リール本体に取り付けられるカバー部材、スプール、ロータの内外面、或いは、ベールの外表面、ハンドルの内外面、ドラグ調整部品など挙げることができる。
本発明は、このように魚釣用リールの構成部材である単一の部材（リール本体、カバー部材、ロータ、ハンドル、外装部材等）に施される表面処理を、要求される機能（駆動部の高精度支持、重厚な光輝外観色調、耐食性）に応じて適所の部位に、異なる特性の防食層を形成することで効果的に使い分けることが可能となり、実用性が格別に向上する。
本発明は、このように魚釣用リールの構成部材である単一の部材（リール本体、カバー部材、ロータ、ハンドル、外装部材等）に施される表面処理を、要求される機能（駆動部の高精度支持、重厚な光輝外観色調、耐食性）に応じて適所の部位に、異なる特性の防食層を形成することで効果的に使い分けることが可能となり、実用性が格別に向上する。
本発明によれば、メタリック感のある重厚な光輝外観及び耐食性を確保しつつ、高精度な仕上げ寸法を実現して表面処理全体の作業性を向上できる魚釣用リールの構成部材が得られる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る魚釣用リールの構成部材について説明する。
まず最初に、この発明の一実施形態に係る魚釣用リールの構成部材を説明するのに先立ち、本発明が適用される魚釣用リールの概略構成についてスピニングリールを例にとって図１を参照して説明する。
まず最初に、この発明の一実施形態に係る魚釣用リールの構成部材を説明するのに先立ち、本発明が適用される魚釣用リールの概略構成についてスピニングリールを例にとって図１を参照して説明する。
図１に示されるように、魚釣用リールとしてのスピニングリールはリール本体１０を有し、このリール本体１０には、図示しない釣竿に取り付けられる竿取付部１１１を有する脚部１１が延出されて形成されるとともに、その一部にカバー部材１２が着脱自在に被着される。これらの脚部１１及びカバー部材１２を含むリール本体１０は、例えば後述するようにダイキャスト素材を用いて形成される。
リール本体１０には、オシレーション機構等を含む図示しないリール駆動機構が内装されて配置され、このリール駆動機構には、リール本体１０に組付け配置されるロータ１４及びスプール１５が駆動可能に連結される。また、リール本体１０には操作ハンド１３が回転操作自在に取り付けられ、この操作ハンドル１３は、ハンドル軸１３ａを介して前記リール駆動機構に連結され、その回転操作により前記リール駆動機構を介してロータ１４及びスプール１５を駆動させる。
すなわち、操作ハンドル１３を回転操作すると、それに連動して、前記リール駆動機構によりスプール１５が図示しないスプール軸に沿って一定のストロークで前後方向に往復動されるとともに、前記リール駆動機構によりロータ１４が回転駆動される。
なお、ロータ１４には釣糸案内用のベール１４１が設けられ、ロータ１４の回転に連動してベール１４１が釣糸（図示せず）をスプール１５の周囲に均等に案内してスプール１５に巻き付ける。
次に、この発明の一実施形態に係る魚釣用リールの構成部材を、リール本体１０に適用した場合について説明する。
脚部１１を含むリール本体１０は、前述したようにダイキャスト素材により形成されるとともに、図２及び図３に示されるように、ダイキャスト素材上にこのダイキャスト素材のアルミニウム純度に比して高純度なアルミニウムにより形成されるコーティング層と、このコーティング層上に陽極酸化処理により形成される防食層とを有する第１の表面処理領域Ｒ１と、ダイキャスト素材上に陽極酸化処理による形成される防食層を有する第２の表面処理領域Ｒ２の異なる特性の防食層を有する領域が、単一の部材であるリール本体１０の適所に設けられている。
また、リール本体１０は、所定の仕上げ寸法精度が要求される精密仕上げ部位Ｐと、該精密仕上げ部位を除く表面部位Ｓとを有し、表面部位Ｓが第１の表面処理領域Ｒ１に対応し、精密仕上げ部位Ｐが第２の表面処理領域Ｒ２に対応する。ここで、精密仕上げ部位Ｐは、リール本体１０の部位のうち、所定の（一般に高い）仕上げ寸法精度が要求される部位のことであり、組み込み・加工証及びネジ穴Ｐ１やハンドル軸１３ａ（駆動軸）を支持する軸受設置部位Ｐ２、歯車の支持部Ｐ３等、軸受部を介して回転可能に駆動軸を支持する支持部を含む。また、表面部位Ｓは、精密仕上げ部位Ｐを除くリール本体１０の表面部位あり、外部環境に露出される外表面部位Ｓ１、外部環境に晒されない内側の表面（内表面）部位Ｓ２を含む。
リール本体１０の第１の表面処理領域Ｒ１は、図４に示されるように、ダイキャスト成型した成型品２０上に、アルミニウムのコーティング層２１と、防食層であるアルマイト層２２とが順に積層されて形成される。一方、リール本体１０の第２の表面処理領域Ｒ２は、図５に示されるように、ダイキャスト成型した成型品２０上にアルマイト層２２が積層されて形成される。
具体的には、リール本体１０の第１の表面処理領域Ｒ１の形成では、図６に示されるように、最初に、ダイキャスト成型工程Ｓ１において、例えば珪素（Ｓｉ）が７％以上含まれるアルミニウム合金（例えばＡＤＣ１，ＡＤＣ３，ＡＤＣ１０，ＡＤＣ１２等）等のダイキャスト素材を溶融して金型に流し込んで高い圧力をかけて鋳造する周知のダイキャスト法により、所望形状の成型品２０を形成する。続いて、このダイキャスト成型した成型品２０は、洗浄工程Ｓ２において、周知の脱脂、化学研磨処理が施されて、その後、アルミニウムのコーティング層形成工程Ｓ３に移行される。
コーティング層形成工程Ｓ３においては、ダイキャスト素材に比して高純度、例えば９９パーセント以上の高純度のアルミニウム（純Ａｌ）の粉末粒子を成型品２０の表面に吹き付けて膜厚が１０μｍ〜１００μｍのコーティング層２１を形成する。このアルミニウム粉末粒子の吹き付け手法としては、表面の平滑性・均一性を考慮すると、周知のコールドスプレー法と称する衝撃被膜形成処理が望ましい。このコーティング層２１は、例えば構成部材の配置部位等に応じて選択的に成型品の全面（内外表面部位Ｓ１，Ｓ２）、或いは、露出される外表面部位Ｓ１のみ、或いは、外部側の表面の一部のみに吹き付けて形成される。また、コーティング層２１が蒸着、特に枚葉式にて物理蒸着により形成されてもよい。このようにすると、コーティング層２１の膜厚を大きく確保できる。その場合、成型品２０の表面に微細な凹凸を予め形成してコーティング層２１を積層すると、成型品２０に対するコーティング層２１の付着力が高まるため有益である。そして、この成型品２０に形成されたコーティング層２１は、例えばその表面にバレル、ショット、バフ等の研磨処理が施される。
また、コーティング層２１としては、例えば１０μｍ〜１００μｍとすることにより、アルミニウ粉末粒子を成型品２０上に吹き付ける際、ダイキャスト素材の影響を受けることがなく、しかも、被覆むらを最小限に保つことが可能となり、所望の製品寸法精度を確保することが可能となる。そして、このコーティング層２１は、例えば成型品２０の必要最小限の範囲だけに形成して、その他の範囲に形成しないようにする（すなわち、精密仕上げ部位Ｐに対応する第２の表面処理領域Ｒ２でコーティング層２１を形成しないようにする）ことにより、そのコーティング層形成における容易性の向上を図ることが可能となるとともに、製品寸法精度への影響も殆ど及ぼすことがない。
次に、コーティング層２１を形成した成型品２０は、陽極酸化処理工程Ｓ４において、そのコーティング層２１を含む全表面に陽極酸化処理、例えばアルマイト処理が施されて、コーティング層２１を含む表面上に防食層であるアルマイト層２２が形成される。
ここで、コーティング層２１を含む表面にアルマイト層２２が形成された成型品２０は、そのコーティング層２１上のアルマイト層２２の硬度が、該コーティング層２１の作用により、高硬度（例えば、ビッカース硬さＨｖ８００程度）となる。また、この成型品２０のコーティング層２１上のアルマイト層２２は、その耐摩耗性が、同様にコーティング層２１の作用により、ダイキャスト素材上に直接に形成した場合に比して高められるとともに、その外観が、いわゆるメタリック感のある光輝な状態に設定される。
これにより、コーティング層２１上のアルマイト層２２は、傷等が付きずらく、しかも、光輝性を有することにより、汚れ等の防止か図れ、腐食、錆等の発生の防止が図れて、耐久性の向上が図れる。
また、陽極酸化処理によりアルマイト層２２を形成した成型品２２は、必要に応じて染色工程Ｓ５において、例えば所望の周面に染色処理が施され、その後、封孔工程Ｓ６において、封孔処理が施されてリール本体１０として完成品が製作される。
一方、リール本体１０の第２の表面処理領域Ｒ２の形成工程は、図７に示されるように、図６のコーティング層形成工程Ｓ３がマスキング又は切削の工程Ｓ３’に取って代えられるにすぎず、したがって、コーティング層２１の形成工程以外の全ての工程が第１の表面処理領域Ｒ１の形成工程と共通化される。すなわち、第２の表面処理領域Ｒ２の形成工程では、第１の表面処理領域Ｒ１のコーティング層２１の形成時に第２の表面処理領域Ｒ２に対応する精密仕上げ部位Ｐをマスキングする、或いは、第１及び第２の表面処理領域Ｒ１，Ｒ２で同時にコーティング層の形成を行なった後に精密仕上げ部位Ｐのコーティング層を切削することにより、陽極酸化処理工程Ｓ４へ移行される。この場合には、コーティング層を切削することなくアルマイト層を形成し、その後、切削加工して更にアルマイト層を形成してもよく、具体的には、図８に示されるように、封孔工程Ｓ６の後に、精密仕上げ部位Ｐの加工（精度部加工Ｓ７）を行ない、その後再び、陽極酸化処理工程Ｓ４、染色工程Ｓ５、及び、封孔工程Ｓ６を行なってもよい。或いは、図９に示されるように、精度部加工Ｓ７以降の処理を化成処理Ｓ８に置き換えてもよい。
ここで、陽極酸化処理後に、光輝性、耐食性、耐摩耗性、耐傷付き性の何れかに特化した表面特性を得るためには、コーティング層２１の厚み及びアルマイト層２２の厚みを制御することが重要である。例えば、光輝性等を高めるために、コーティング層２１の厚さを１０μｍ以下にするとともに、アルマイト層２２の厚さを５μｍ以下としてもよい。ここで、コーティング層２１が薄ければ薄いほどコーティング層２１の表面は平滑になる。また、アルマイト層２２が薄ければ薄いほど、耐食性は低くなるが、高い光沢性が得られる。また、この場合、コーティング層２１の形成後に物理研磨（バフ）や化学研磨を施し、その後、アルマイト層２２を５μｍ以下の厚さで形成してもよい。或いは、コーティング層２１の厚さを３０μｍ以上とし、アルマイト層２２の厚さを５μｍ以下としても、高い光沢性を得ることができる。
また、耐食性に特化した表面特性を得るためには、コーティング層２１の厚さを１５μｍ以下にして、アルマイト層２２の厚さを１０μｍ以上にすることが好ましい。また、耐食性に加えて、耐摩耗性及び耐傷付き性を得るためには、コーティング層２１の厚さを１５μｍ以下にして、アルマイト層２２は厚さが１０μｍ以上の硬質アルマイトにすることが好ましい。
また、ＡＤＣ以外のダイキャスト素材でも輝度の高いアルマイト外観を得ることができる。例えば、マグネシウム合金素材上にコーティング層２１及びアルマイト層２２を形成してもよい。この場合、マグネシウム専用の処理液で陽極酸化処理を行なった後、コーティング層を形成してアルマイト処理してもよい。これは、電着塗装の代替であるとともに、装飾外観にもなる（すなわち、装飾用の塗装が不要になる）。また、樹脂部品に純Ａｌをコーティングしてアルマイト処理してもよい。この場合、樹脂は、アルマイト処理が行なえるように非導電性の樹脂とする。
以上説明したように、本実施形態によれば、第１の表面処理領域Ｒ１では、純度の高いアルミニウム（純Ａｌ）のコーティング層２１の作用により、陽極酸化処理して形成したコーティング層２１上の防食層（アルマイト層）２２の防食性及び防錆性が高められるとともに、メタリック感のある重厚な光輝外観性が得られ、しかも、表面硬度が高められる。一方、第２の表面処理領域Ｒ２では、メタリック感のある重厚な光輝外観性が第１の表面処理領域Ｒ１と比べて劣るものの、十分な耐食性が得られ、傷等に対する耐摩耗性が高められて耐久性の向上が図られるとともに、コーティング層２１を形成しないため、表面処理が簡略化され、しかも、高精度な仕上げ寸法を容易に実現できる。
特に本実施形態では、所定の仕上げ寸法精度が要求されるリール構成部材（ダイキャスト素材）の精密仕上げ部位Ｐが第２の表面処理領域Ｒ２として形成され、精密仕上げ部位Ｐを除くリール構成部材の表面部位Ｓが第１の表面処理領域Ｒ１として形成される。精密仕上げ部位Ｐは、一般に、寸法公差が厳しく形状が細かいことから、コーティング層２１を形成し難く、コーティング作業に手間がかかり、また、このような精密仕上げ部位Ｐにコーティング層２１を形成すると、高い寸法精度を得ることが難しくなり、所望の精密仕上げを実現することが困難になるため、この精密仕上げ部位Ｐをコーティング層２１が省かれた第２の表面処理領域Ｒ２に対応させることで、メタリック感のある重厚な光輝外観及び耐食性は表面部位Ｓ（第１の表面処理領域Ｒ１）で確保しつつ、精密仕上げ部位Ｐで高精度な仕上げ寸法を実現し、結果として、表面処理全体の作業性を向上できる。とりわけ、本実施形態では、コーティング層２１の形成時には精密仕上げ部位Ｐをマスキングする（或いは、第１及び第２の表面処理領域Ｒ１，Ｒ２で同時にコーティング層２１の形成を行なった後に精密仕上げ部位Ｐのコーティング層を切削する）とともに、第１及び第２の表面処理領域Ｒ１，Ｒ２で防食層２２の形成工程を共通化する（防食層２２の形成工程を第１及び第２の表面処理領域Ｒ１，Ｒ２で同時に行なう）ため、表面処理全体の作業効率を更に高めることができる。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。例えば、前述した実施形態では、内表面部位Ｓ２を第１の表面処理領域Ｒ１として形成したが、外部に露出されない内表面部位Ｓ２は、メタリック感のある重厚な光輝外観及び耐食性を必ずしも確保する必要がないため、精密仕上げ部位Ｐと同様に第２の表面処理領域Ｒ２として形成されてもよい。また、前述した実施形態では、本発明がスピニングリールの構成部材に適用されたが、本発明は、両軸受型リール等の他のタイプの魚釣用リールの構成部材にも適用可能である。また、前述した実施形態では、魚釣用リールの構成部材として、リール本体１０に適用した場合を代表して説明したが、これに限ることなく、その他、カバー部材１２、ハンドル１３、ロータ１４、スプール１５等においても適用可能で、いずれの場合も略同様の効果を期待することができる。また、前述の実施形態では、アルミニウムのコーティング層２１をダイキャスト素材の成型品２０に形成する手法として、ショットコーティング法を用いて吹き付け形成するように構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、蒸着法、溶射法、溶融メッキ法等を用いて形成するように構成することも可能である。
１０ リール本体（魚釣用リールの構成部材）
１１ 脚部（魚釣用リールの構成部材）
１２ カバー部材（魚釣用リールの構成部材）
１３ ハンドル（魚釣用リールの構成部材）
１４ ロータ（魚釣用リールの構成部材）
１５ スプール（魚釣用リールの構成部材）
２０ 成型品（ダイキャスト素材）
２１ コーティング層
２２ アルマイト層（防食層）
１４１ ベール（魚釣用リールの構成部材）
Ｒ１ 第１の表面処理領域
Ｒ２ 第２の表面処理領域
Ｐ 精密仕上げ部位
Ｓ 表面部位
１１ 脚部（魚釣用リールの構成部材）
１２ カバー部材（魚釣用リールの構成部材）
１３ ハンドル（魚釣用リールの構成部材）
１４ ロータ（魚釣用リールの構成部材）
１５ スプール（魚釣用リールの構成部材）
２０ 成型品（ダイキャスト素材）
２１ コーティング層
２２ アルマイト層（防食層）
１４１ ベール（魚釣用リールの構成部材）
Ｒ１ 第１の表面処理領域
Ｒ２ 第２の表面処理領域
Ｐ 精密仕上げ部位
Ｓ 表面部位
Claims (3)
- ダイキャスト素材により形成される魚釣用リールの構成部材の製造方法であって、
前記ダイキャスト素材上にこのダイキャスト素材のアルミニウム純度に比して高純度なアルミニウムにより形成されるコーティング層と、このコーティング層上に陽極酸化処理により形成される防食層とを有する第１の表面処理領域を形成するとともに、前記ダイキャスト素材上に陽極酸化処理により形成される防食層を有する第２の表面処理領域を形成し、
前記第２の表面処理領域は、前記コーティング層を形成した後に切削して陽極酸化処理することにより形成し、前記切削により精密仕上げ部位を形成することを特徴とする魚釣用リールの構成部材の製造方法。 - 前記魚釣用リールの前記構成部材が前記精密仕上げ部位を除く表面部位を有し、前記表面部位が前記第１の表面処理領域に対応することを特徴とする請求項１に記載の魚釣用リールの構成部材の製造方法。
- 前記魚釣用リールの前記構成部材の少なくとも外部に露出する外表面部が前記第１の表面処理領域に対応することを特徴とする請求項２に記載の魚釣用リールの構成部材の製造方法。
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