JP7351424B2 - 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体 - Google Patents

気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体 Download PDF

Info

Publication number
JP7351424B2
JP7351424B2 JP2022577415A JP2022577415A JP7351424B2 JP 7351424 B2 JP7351424 B2 JP 7351424B2 JP 2022577415 A JP2022577415 A JP 2022577415A JP 2022577415 A JP2022577415 A JP 2022577415A JP 7351424 B2 JP7351424 B2 JP 7351424B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
width
convex
moving body
parts
concave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022577415A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2022260181A5 (ja
JPWO2022260181A1 (ja
Inventor
豪 千葉
文裕 荒川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Publication of JPWO2022260181A1 publication Critical patent/JPWO2022260181A1/ja
Publication of JPWO2022260181A5 publication Critical patent/JPWO2022260181A5/ja
Priority to JP2023114252A priority Critical patent/JP2023145515A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7351424B2 publication Critical patent/JP7351424B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D35/00Vehicle bodies characterised by streamlining
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15DFLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00Influencing flow of fluids
    • F15D1/10Influencing flow of fluids around bodies of solid material
    • F15D1/12Influencing flow of fluids around bodies of solid material by influencing the boundary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/42Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15DFLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00Influencing flow of fluids
    • F15D1/002Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer
    • F15D1/0025Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply
    • F15D1/003Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply comprising surface features, e.g. indentations or protrusions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15DFLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00Influencing flow of fluids
    • F15D1/002Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer
    • F15D1/0025Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply
    • F15D1/003Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply comprising surface features, e.g. indentations or protrusions
    • F15D1/0035Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply comprising surface features, e.g. indentations or protrusions in the form of riblets
    • F15D1/0045Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply comprising surface features, e.g. indentations or protrusions in the form of riblets oriented essentially perpendicular to the direction of flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15DFLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00Influencing flow of fluids
    • F15D1/002Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer
    • F15D1/0025Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply
    • F15D1/003Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply comprising surface features, e.g. indentations or protrusions
    • F15D1/005Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply comprising surface features, e.g. indentations or protrusions in the form of dimples
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15DFLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00Influencing flow of fluids
    • F15D1/002Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer
    • F15D1/0085Methods of making characteristic surfaces for influencing the boundary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2027/00Use of polyvinylhalogenides or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2027/06PVC, i.e. polyvinylchloride
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2029/00Use of polyvinylalcohols, polyvinylethers, polyvinylaldehydes, polyvinylketones or polyvinylketals or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2029/04PVOH, i.e. polyvinyl alcohol
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2033/00Use of polymers of unsaturated acids or derivatives thereof as moulding material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

本開示は、気体抵抗を低減する気体抵抗低減構造体、気体抵抗を低減することが可能な樹脂成型品およびその製造に用いられる賦形型、ならびに気体抵抗を低減する気体抵抗低減構造体を有する移動体に関する。
近年、流体中を移動する移動体や流体移送等の分野において、省エネルギーおよび二酸化炭素排出量削減の実現のために、流体抵抗低減技術に関する研究が盛んに行われている。具体的には、近年、自動車、鉄道車両、航空機等の移動体の分野において、燃費向上および二酸化炭素排出量削減の実現のために、流体抵抗低減技術に関する研究が盛んに行われている。
従来、流体抵抗低減技術としては、例えば物体の表面に凹凸を設けることが知られている。例えば、流体抵抗のうち、摩擦抵抗を低減させる手法としてリブレットが知られており、圧力抵抗を低減させる手法としてディンプルが知られている(例えば特許文献1)。また、特許文献2には、粗面および滑面を配置して、粗面および滑面の境界において縦渦を生成して流れの剥離を抑制する技術思想が開示されている。
国際公開第2010/29844号 特開2013-57390号公報
しかし、リブレットやディンプル等の凹凸のサイズがミリメートルオーダーである場合には、例えばフィルム等、気体抵抗低減構造体の形態によっては形成が困難である場合がある。
また、特許文献2には、粗面および滑面の具体的な形状や構成については詳しく言及されていない。
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、凹凸構造を有する気体抵抗低減構造体において、所定の移動体や流体移送等に用いられる場合に、流れの剥離を抑制し、気体抵抗を低減することが可能な気体抵抗低減構造体を提供することを第一の目的とする。
また、本開示は、所定の移動体や流体移送等に用いられる場合に、流れの剥離を抑制し、気体抵抗を低減することが可能な樹脂成形品を提供することを第二の目的とする。
さらに、本開示は、凹凸構造を有する気体抵抗低減構造体を備える移動体において、流れの剥離を抑制し、気体抵抗を低減することが可能な移動体を提供することを第三の目的とする。
本開示の一実施形態は、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、第2方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、上記第2方向に交差する第1方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である、気体抵抗低減構造体を提供する。
本開示の他の実施形態は、表面に凹凸構造を有する樹脂成形品であって、上記凹凸構造では、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、第2方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、上記第2方向に交差する第1方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である、樹脂成形品を提供する。
本開示の他の実施形態は、表面に凹凸構造を有する賦形型であって、上記凹凸構造では、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、第4方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、上記第4方向に交差する第3方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である、賦形型を提供する。
本開示の他の実施形態は、表面に気体抵抗低減構造体を有する移動体であって、上記気体抵抗低減構造体では、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、移動体の進行方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、上記移動体の進行方向に交差する方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である、移動体を提供する。
本開示においては、凹凸構造を有する気体抵抗低減構造体において、所定の移動体や流体移送等に用いられる場合に、流れの剥離を抑制し、気体抵抗を低減することが可能であるという効果を奏する。
また、本開示の樹脂成形品および賦形型においては、所定の移動体や流体移送等に用いられる場合に、流れの剥離抑を制し、気体抵抗を低減することが可能であるという効果を奏する。
本開示においては、凹凸構造を有する気体抵抗低減構造体を備える移動体において、流れの剥離を抑制し、気体抵抗を低減することが可能であるという効果を奏する。
本開示の気体抵抗低減構造体を例示する概略平面図および断面図である。 本開示の気体抵抗低減構造体を例示する概略斜視図である。 本開示の気体抵抗低減構造体において、気体の流れを例示する模式図である。 気体抵抗低減構造体において、気体の流れを例示する模式図である。 本開示の気体抵抗低減構造体を例示する概略断面図である。 本開示の気体抵抗低減構造体を例示する概略斜視図である。 本開示の気体抵抗低減構造体を例示する概略平面図および断面図である。 本開示の気体抵抗低減構造体を例示する概略平面図および断面図である。 本開示の気体抵抗低減構造体を例示する概略平面図である。 本開示の気体抵抗低減構造体の凹凸部を例示する概略断面図である。 本開示の気体抵抗低減構造体の凹凸部における凸部を例示する概略断面図である。 本開示の気体抵抗低減構造体を例示する概略平面図である。 本開示の気体抵抗低減構造体の適用例を例示する概略側面図である。 本開示のフィルム状の気体抵抗低減構造体の製造方法を例示する模式図である。 他のフィルム状の気体抵抗低減構造体の製造方法を例示する模式図である。 本開示のフィルム状の気体抵抗低減構造体を例示する概略斜視図である。 他のフィルム状の気体抵抗低減構造体を例示する概略斜視図である。 本開示の樹脂成形品を例示する概略平面図および断面図である。 本開示の樹脂成形品を例示する概略斜視図である。 本開示の賦形型を例示する概略断面図である。 本開示の賦形型における凹凸構造を例示する概略平面図および断面図である。 本開示の賦形型における凹凸構造を例示する概略斜視図である。 本開示の賦形型における凹凸構造を例示する概略斜視図である。 本開示の賦形型の凹凸部における凹部を例示する概略断面図である。 本開示の移動体を例示する概略側面図および正面図である。 本開示の移動体における気体抵抗低減構造体を例示する概略平面図および断面図である。 本開示の移動体における気体抵抗低減構造体を例示する概略斜視図である。 本開示の移動体における気体抵抗低減構造体において、気体の流れを例示する模式図である。 本開示の移動体における気体抵抗低減構造体を有する凹凸樹脂フィルムを例示する概略断面図である。 本開示の移動体における気体抵抗低減構造体を有する凹凸樹脂フィルムを例示する概略断面図である。 本開示の移動体を例示する概略斜視図である。 トラック形状の模型を示す概略上面図、側面図および背面図である。
下記に、図面等を参照しながら本開示の実施の形態を説明する。ただし、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、下記に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の形態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表わされる場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本明細書において、ある部材の上に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」、あるいは「下に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含む。また、本明細書において、ある部材の面に他の部材を配置する態様を表現するにあたり、単に「面に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある部材に接するように、直上、あるいは直下に他の部材を配置する場合と、ある部材の上方、あるいは下方に、さらに別の部材を介して他の部材を配置する場合との両方を含む。
また、本明細書において、「フィルム」、「シート」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されない。例えば、「フィルム」には、シートや板も含まれる。
以下、本開示における気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体について詳細に説明する。
A.気体抵抗低減構造体
本開示の気体抵抗低減構造体においては、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、第2方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、上記第2方向に交差する第1方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である。
本開示は、粗面および滑面の境界において渦を生成して、流れの剥離を抑制する技術を利用している。粗面および滑面に沿って気体が流れるとき、粗面の摩擦抵抗は、滑面の摩擦抵抗よりも大きくなる。そのため、滑面では気体の流速が速く、粗面では気体の流速が遅くなり、滑面と粗面とで気体の流速に差が生じる。その結果、粗面および滑面の境界で渦が発生する。本開示において、第1部は、複数の凸部および凹部を有しており、気体の摩擦抵抗が大きい部分である。一方、第2部は、気体の摩擦抵抗が小さい部分である。そのため、気体抵抗低減構造体の第1面に沿って気体が流れると、第1部と第2部との境界に渦が発生する。
ここで、上述したように、第2部は、第1部と比較して、気体の摩擦抵抗が小さい部分である。第2部は、例えば、凸部および凹部を有さず、平坦な面を有する。また、第2部は、例えば、凸部または凹部を有していてもよく、その場合、第2部における凸部の高さまたは凹部の深さが、第1部における凸部の高さまたは凹部の深さよりも小さい。
なお、以下、「A.気体抵抗低減構造体」の項において、「第1部」は「凹凸部」と称し、「第2部」は「平坦部」と称する場合がある。
図1(a)~(c)および図2は、本開示の気体抵抗低減構造体の一例を示す概略平面図、断面図および斜視図であり、図1(b)は図1(a)のA-A線断面図、図1(c)は図1(a)のB-B線断面図であり、図2は図1(a)の斜視図である。図1(a)~(c)および図2に示すように、気体抵抗低減構造体1においては、複数の凸部11および凹部12を有する凹凸部2と平坦部3とが第1方向d1に交互に配置されている。凹凸部2の高さH1は所定の範囲内であり、第1方向d1に直交する第2方向d2における凹凸部2の長さL1が所定の値以上であり、第1方向d1における凹凸部2の幅W1および平坦部3の幅W2が所定の範囲内である。
図3(a)、(b)は、本開示の気体抵抗低減構造体において、気体の流れを例示する模式図であり、図3(b)は図3(a)のA-A線断面図である。図3(a)に示すように、気体抵抗低減構造体1の表面に沿って気体Fが流れると、図3(b)に示すように、凹凸部2と平坦部3との気体Fの流れ方向dに平行な境界近辺において、二次流れ、すなわち渦Vが生じる。
一方、第2方向における凹凸部の長さが短すぎると、凹凸部と平坦部との境界付近において渦が発生しない可能性がある。これに対し、本開示の気体抵抗低減構造体においては、第2方向d2における凹凸部2の長さL1が所定の値以上であることにより、凹凸部2と平坦部3との境界近辺において渦Vを効率的に発生させることができる。
ここで、気体の流れの中に物体を置いた場合、物体に作用する抗力には、例えば摩擦抵抗および圧力抵抗等がある。摩擦抵抗は、気体と表面の摩擦で発生する。また、圧力抵抗は、前方と後方の圧力差で発生する。言い換えると、圧力抵抗は、流れの剥離によって発生する。本開示においては、気体抵抗のうち、圧力抵抗の低減に着目している。圧力抵抗が問題となるのは、例えば、自動車、電車、航空機等の移動体;ダクト、ガス管等の管;風車;空調設備;等である。これらの物体に流れる気体の流速は、例えば3m/s以上250m/s以下程度(10km/h以上900km/h以下程度)である。
本開示の気体抵抗低減構造体においては、例えば物体に流れる気体の流速が上記範囲内である場合に、凹凸部2の高さH1を所定の範囲内で適宜調整することにより、凹凸部2と平坦部3との境界近辺において渦Vを発生しやすくできる。そのため、気体抵抗低減構造体の表面からの流れの剥離を抑制し、圧力抵抗を低減できる。一方、凹凸部の高さが高すぎると、凹凸部によって、摩擦抵抗が大きくなる可能性がある。この場合、圧力抵抗が小さくなったとしても、摩擦抵抗が大きくなるため、結果として、気体抵抗が小さくならない可能性がある。これに対し、本開示の気体抵抗低減構造体においては、凹凸部2の高さH1が所定の範囲内であることにより、凹凸部による摩擦抵抗の増大を抑えつつ、圧力抵抗を低減できる。つまり、凹凸部による摩擦抵抗の増加よりも、圧力抵抗低減の利幅を大きくすることができる。
ここで、物体まわりの流れにおいて、物体表面のごく薄い層では粘性の影響を強く受ける。この粘性による影響を強く受ける層を境界層と呼ぶ。
図4(a)~(c)は、気体抵抗低減構造体において、第1方向における凹凸部および平坦部の幅と、凹凸部および平坦部の境界付近で発生する渦との関係を示す模式図である。例えば図4(a)に示すように、第1方向における凹凸部2の幅W1および平坦部3の幅W2が大きすぎる場合には、凹凸部2および平坦部3の境界付近では大きな渦Vが発生するものの、凹凸部2の中央部分および平坦部3の中央部分までは渦Vが回り込まない。また、例えば図4(c)に示すように、第1方向における凹凸部2の幅W1および平坦部3の幅W2が小さすぎる場合には、凹凸部2および平坦部3の境界付近にて発生する渦Vが小さく、境界層外縁まで渦Vが到達しない。これらの場合、流れの剥離を十分に抑制できない。なお、図4(a)~(c)中、δは境界層厚さを示す。
これに対し、本開示の気体抵抗低減構造体においては、第1方向d1における凹凸部2の幅W1および平坦部3の幅W2が所定の範囲内であることにより、例えば図4(b)に示すように、凹凸部2および平坦部3の境界付近にて大きな渦Vが発生し、境界層の全体で渦Vを生成させることができる。
なお、凹凸部および平坦部の境界付近にて渦が発生するため、気体抵抗低減構造体においては、少なくとも1つの凹凸部と、少なくとも1つの平坦部とが配置されていればよい。
したがって、本開示の気体抵抗低減構造体においては、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが配置されており、第2方向における凹凸部の長さが所定の値以上であり、凹凸部の高さが所定の範囲内であり、第2方向に交差する第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が所定の範囲内であることにより、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を効率的に発生させることができる。さらに、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を発生させ、凹凸部および平坦部の境界線が延びる方向に渦を大きくすることができる。そのため、気体抵抗低減構造体の表面からの流れの剥離を効果的に抑制できる。よって、本開示の気体抵抗低減構造体を物体の表面に適用することにより、気体抵抗のうちの圧力抵抗を低減できる。そして、上記構成とすることにより、凹凸部による摩擦抵抗の増加よりも、圧力抵抗低減の利幅を大きくすることができる。したがって、気体抵抗を低減できる。その結果、省エネルギーおよび二酸化炭素排出量削減を実現できる。
以下、本開示の気体抵抗低減構造体の各構成について説明する。
1.凹凸部
本開示において、第2方向における凹凸部の長さは、30mm以上であり、50mm以上であることが好ましい。第2方向における凹凸部の長さが短すぎると、凹凸部と平坦部との境界近辺において渦が発生せず、流れの剥離を抑制する効果が得られない可能性がある。また、第2方向における凹凸部の長さが上記範囲であることにより、凹凸部と平坦部との境界近辺において渦を効率的に発生させることができる。また、第2方向における凹凸部の長さは、例えば、1000mm以下であることが好ましく、200mm以下であることがより好ましい。第2方向における凹凸部の長さが長すぎると、圧力抵抗を減らすことができたとしても、摩擦抵抗が増えてしまい、気体抵抗を十分に低減できない可能性があり、また製造コストが増大する場合がある。よって、第2方向における凹凸部の長さは、30mm以上1000mm以下であることが好ましく、50mm以上1000mm以下であることがより好ましく、50mm以上200mm以下であることがさらに好ましい。
ここで、第2方向d2における凹凸部2の長さL1は、例えば図1(a)に示すような、第2方向d2における凹凸部2の一方の端部から他方の端部までの距離をいう。具体的には、後述するように、凹凸部において、凸部が平坦部の面に対して突出している場合、第2方向における凹凸部の長さは、第2方向における凹凸部の、一方の端に位置する凸部の端部から、他方の端に位置する凸部の端部までの距離をいう。一方、後述するように、凹凸部において、凹部が平坦部の面に対して凹んでいる場合、第2方向における凹凸部の長さは、第2方向における凹凸部の、一方の端に位置する凹部の端部から、他方の端に位置する凹部の端部までの距離をいう。また、例えば図1(c)に示すように、気体抵抗低減構造体1の表面が平面である場合には、第2方向における凹凸部の長さは、例えば図1(a)に示すように、第2方向d2における平面上の凹凸部2の長さL1をいう。また、例えば図5(a)に示すように、気体抵抗低減構造体1の表面が曲面である場合には、第2方向における凹凸部の長さは、第2方向d2における曲面上の凹凸部2の長さL1をいう。
また、本開示において、凹凸部の高さは、10μm以上であり、20μm以上であることが好ましく、50μm以上であることがより好ましい。一方、凹凸部の高さは、1000μm以下であり、800μm以下であることが好ましく、500μm以下であることがより好ましく、200μm以下であることが特に好ましい。また、凹凸部の高さは、10μm以上1000μm以下であり、15μm以上800μm以下であることが好ましく、20μm以上500μm以下であることがより好ましく、20μm以上200μm以下であることがさらに好ましく、50μm以上200μm以下であることが特に好ましい。上述したように、例えば、自動車、電車、航空機等の移動体;ダクト、ガス管等の管;風車;空調設備;等の物体において、物体に流れる気体の流速は3m/s以上250m/s以下程度、つまり10km/h以上900km/h以下程度である。流速が上記範囲内である場合に、凹凸部の高さを上記範囲内で適宜調整することにより、凹凸部と平坦部との境界近辺において渦を発生しやすくできる。また、例えば自動車の速度は10km/h以上120km/h以下程度であり、この場合に自動車に流れる空気の流速は3m/s以上33m/s以下程度、つまり10km/h以上120km/h以下程度である。流速が上記範囲内である場合に、凹凸部の高さを20μm以上500μm以下の範囲内で適宜調整することにより、凹凸部と平坦部との境界近辺において渦を発生しやすくできる。さらに、凹凸部の高さが上記範囲内であることにより、凹凸部による摩擦抵抗の増加よりも、圧力抵抗低減の利幅を大きくすることができる。
凹凸部の高さは、境界層厚さの1/100以上1/10以下程度であることがより好ましい。また、気体の流速が速いほど、境界層厚さは薄くなることから、気体の流速が速いほど、凹凸部の高さは上記範囲内で低いことが好ましい。
ここで、凹凸部2の高さH1は、例えば図1(c)に示すような、凹凸部2の凹部12の底部から凸部11の頂部までの高さをいう。具体的には、凹凸部において、凸部が平坦部の面に対して突出している場合、凹凸部の高さは、隣接する2つの凸部の間に位置する凹部の底部から、凸部の頂部までの高さをいう。また、凹凸部において、凹部が平坦部の面に対して凹んでいる場合、凹凸部の高さは、凹部の底部から、隣接する2つの凹部の間に位置する凸部の頂部までの高さをいう。
また、本開示において、第1方向における凹凸部の幅は、0.2mm以上であり、1mm以上であることが好ましい。一方、第1方向における凹凸部の幅は、50mm以下であり、25mm以下であることが好ましい。また、第1方向における凹凸部の幅は、0.2mm以上50mm以下であり、1mm以上25mm以下であることが好ましい。第1方向における凹凸部の幅が上記範囲内であることにより、例えば図4(b)に示すように、凹凸部2および平坦部3の境界付近にて大きな渦Vが発生し、境界層の全体で渦Vを生成させることができる。
第1方向における凹凸部の幅は、境界層厚さと同じであることがより好ましい。また、気体の流速が速いほど、境界層厚さは薄くなることから、気体の流速が速いほど、第1方向における凹凸部の幅は上記範囲内で小さいことが好ましい。
第1方向における凹凸部の幅は、上記範囲内であれば、後述の第1方向における平坦部の幅と同じであってもよく異なっていてもよい。中でも、第1方向における凹凸部の幅と第1方向における平坦部の幅とは、同じであることが好ましい。この場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦をより効率的に発生させることができる。
ここで、第1方向d1における凹凸部2の幅W1は、例えば図1(a)、(b)に示すような、第1方向d1における凹凸部2の一方の端部から他方の端部までの距離をいう。また、例えば図1(b)に示すように、気体抵抗低減構造体1の表面が平面である場合には、第1方向における凹凸部の幅は、第1方向d1における平面上の凹凸部2の幅W1をいう。また、例えば図5(b)に示すように、気体抵抗低減構造体1の表面が曲面である場合には、第1方向における凹凸部の幅は、第1方向d1における曲面上の凹凸部2の幅W1をいう。
また、第1方向は、第2方向に交差する。中でも、第1方向は、第2方向に直交することが好ましい。第1方向と第2方向とのなす角度は、例えば、85°以上95°以下であることが好ましく、90°であることがより好ましい。
また、凹凸部においては、凸部が平坦部の面に対して突出していてもよく、凹部が平坦部の面に対して凹んでいてもよい。例えば、図2および図7(b)は凹凸部2の凸部11が平坦部3の面に対して突出している例であり、図6、図7(c)および図8(b)は凹凸部2の凹部12が平坦部3の面に対して凹んでいる例である。
中でも、凸部が平坦部の面に対して突出していることが好ましい。このような場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成しやすくできる。
凸部が平坦部の面に対して突出している場合、通常、例えば図2に示すように、凹部12の底部は、平坦部3の面と同一平面上に位置する。また、凹部が平坦部の面に対して凹んでいる場合、通常、例えば図6に示すように、凸部11の頂部は、平坦部3の面と同一平面上に位置する。
凹凸部は複数の凸部および凹部を有する。凹凸部においては、複数の凸部および凹部が一様に分布するように配置されていればよい。
凸部および凹部の平面視のパターン形状は、例えば、規則パターンであってもよく、ランダムパターンであってもよい。規則パターンの場合、例えば、ライン状、ドット状、格子状等のパターンが挙げられる。
ライン状のパターンとしては、例えば、直線状;正弦波、三角波等の波線状;等のパターンが挙げられる。中でも、ライン状のパターンは、直線状のパターンであることが好ましい。
また、ドット状のパターンにおいて、ドットの配列としては、例えば、正方格子配列、矩形格子配列、三角格子配列、六角格子配列、菱形格子配列、平行四辺形格子配列等が挙げられる。中でも、凸部または凹部の平面視のパターン形状がドット状である場合、ドットの配列は、三角格子配列、菱形格子配列であることが好ましい。このようなドットの配列の場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成しやすくできる。
また、格子状のパターンとしては、例えば、正方格子状、矩形格子状、三角格子状、六角格子状、菱形格子状、平行四辺形格子状等のパターンが挙げられる。
例えば、図2および図6は、凸部11および凹部12の平面視のパターン形状が直線状である例である。図7(a)~(c)は、凸部11の平面視のパターン形状がドット状であり、三角格子配列である例である。図8(a)~(b)は、凹部12の平面視のパターン形状がドット状であり、三角格子配列である例である。なお、図7(b)、(c)はそれぞれ図7(a)のA-A線断面図であり、図8(b)は図8(a)のA-A線断面図である。また、図9は、凸部11の平面視のパターン形状が格子状であり、矩形格子状である例である。
凸部および凹部の平面視のパターン形状がライン状である場合、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向は、第2方向に対して交差していることが好ましく、第2方向に対して略垂直である、つまり第1方向に対して略平行であることがより好ましい。具体的には、凸部および凹部のパターン形状が直線状である場合、凸部および凹部の直線状のパターンの長手方向は、第2方向に対して交差していることが好ましく、例えば図2および図6に示すように第2方向に対して略垂直である、つまり第1方向に対して略平行であることが好ましい。すなわち、凹凸部は、第1方向に沿って直線状に延びる複数の凸部および凹部を有することが好ましい。後述するように、本開示の気体抵抗低減構造体は、例えば図3(a)に示すように、気体Fの流れ方向dに対して、凹凸部2および平坦部3の境界線が略平行になるように配置されて用いられることが好ましい。すなわち、本開示の気体抵抗低減構造体は、例えば図3(a)に示すように、気体Fの流れ方向dに対して第1方向d1が略垂直になるように、つまり、気体Fの流れ方向dに対して第2方向d2が略平行になるように、配置されて用いられることが好ましい。そのため、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向が、第2方向に対して交差している場合には、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向を、気体の流れ方向に対して交差させることができる。このような場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成しやすくできる。また、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向が、第2方向に対して略垂直である場合には、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向を、気体の流れ方向に対して略垂直にできる。このような場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦をさらに生成しやすくできる。
よって、例えば図2に示すように、凹凸部2が、第1方向d1に沿って直線状に延びる複数の凸部11および凹部12を有し、凸部11が平坦部3の面に対して突出していることが特に好ましい。このような場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において効率良く渦を生成させることができる。
また、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向が、第2方向に対して交差している場合、ライン状のパターンの長手方向と第2方向とのなす角度は、例えば、90°±45°である、つまり45°以上135°以下であることが好ましい。同様に、凸部および凹部の直線状のパターンの長手方向が、第2方向に対して交差している場合、直線状のパターンの長手方向と第2方向とのなす角度は、例えば、90°±45°である、つまり45°以上135°以下であることが好ましい。
すなわち、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向が、気体の流れ方向に対して交差している場合、ライン状のパターンの長手方向と気体の流れ方向とのなす角度は、例えば、90°±45°である、つまり45°以上135°以下であることが好ましい。同様に、凸部および凹部の直線状のパターンの長手方向が、気体の流れ方向に対して交差している場合、直線状のパターンの長手方向と気体の流れ方向とのなす角度は、例えば、90±45°である、つまり45°以上135°以下であることが好ましい。
ここで、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向が、第1方向に対して略平行であるとは、ライン状のパターンの長手方向と第1方向とのなす角度が、0°±5°である、つまり-5°以上5°以下であることをいう。同様に、凸部および凹部の直線状のパターンの長手方向が、第1方向に対して略平行であるとは、直線状のパターンの長手方向と第1方向とのなす角度が、0°±5°である、つまり-5°以上5°以下であることをいう。
また、凸部および凹部のライン状のパターンの長手方向が、気体の流れ方向に対して略垂直であるとは、ライン状のパターンの長手方向と気体の流れ方向とのなす角度が、90°±5°である、つまり85°以上95°以下であることをいう。同様に、凸部および凹部の直線状のパターンの長手方向が、気体の流れ方向に対して略垂直であるとは、直線状のパターンの長手方向と気体の流れ方向とのなす角度が、90°±5°である、つまり85°以上95°以下であることをいう。
なお、ライン状のパターンの長手方向とは、例えば、直線状のパターンの場合には直線状のパターンが延びる方向をいい、波線状のパターンの場合には波線状のパターンが延びる方向をいう。
よって、ライン状のパターンの長手方向と第2方向とのなす角度は、例えば、45°以上135°以下であることが好ましく、80°以上100°以下であることがより好ましく、85°以上95°以下であることがさらに好ましい。また、ライン状が直線状である場合、直線状のパターンの長手方向と第2方向とのなす角度は、例えば、45°以上135°以下であることが好ましく、80°以上100°以下であることがより好ましく、85°以上95°以下であることがさらに好ましい。
また、ライン状のパターンの長手方向と気体の流れ方向とのなす角度は、例えば、45°以上135°以下であることが好ましく、80°以上100°以下であることがより好ましく、85°以上95°以下であることがさらに好ましい。また、ライン状が直線状である場合、直線状のパターンの長手方向と気体の流れ方向とのなす角度は、例えば、45°以上135°以下であることが好ましく、80°以上100°以下であることがより好ましく、85°以上95°以下であることがさらに好ましい。
凸部および凹部の平面視のパターン形状がライン状である場合、ライン状の凸部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上2倍以下であることが好ましい。具体的には、凸部および凹部のパターン形状が直線状である場合、直線状の凸部の幅は、凹凸部の高さに対して、1倍以上2倍以下であることが好ましい。ライン状の凸部の幅が小さすぎると、凹凸部の形成が困難になる可能性がある。また、ライン状の凸部の幅が大きすぎると、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。
ここで、ライン状の凸部の幅は、例えば図10(a)~(i)に示すような、凸部11の幅W3であり、凸部11の幅のうち最も大きい幅をいう。
また、凸部および凹部の平面視のパターン形状がライン状である場合、ライン状の凹部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上であることが好ましく、4倍以上であることがより好ましい。一方、ライン状の凹部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、12倍以下であることが好ましく、10倍以下であることがより好ましい。また、ライン状の凹部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上12倍以下であることが好ましく、4倍以上10倍以下であることがより好ましい。具体的には、凸部および凹部の平面視のパターン形状が直線状である場合、直線状の凹部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上であることが好ましく、4倍以上であることがより好ましい。一方、直線状の凹部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、12倍以下であることが好ましく、10倍以下であることがより好ましい。また、直線状の凹部の幅は、凹凸部の高さに対して、1倍以上12倍以下であることが好ましく、4倍以上10倍以下であることがより好ましい。ライン状の凹部の幅が小さすぎると、凸部の密度が高くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、ライン状の凹部の幅が大きすぎると、凸部の密度が低くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、ライン状の凹部の幅が凹凸部の高さの4倍以上10倍以下である場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成させ、流れの剥離を効果的に抑制できる。
ここで、ライン状の凹部の幅は、例えば図10(a)~(i)に示すような、凹部12の幅W4であり、凹部12の幅のうち最も小さい幅をいう。例えば図10(d)、(g)~(i)では、凹部12の幅はゼロとなる。
また、凸部および凹部の平面視のパターン形状がライン状である場合、ライン状の凸部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、2倍以上であることが好ましく、5倍以上であることがより好ましい。一方、ライン状の凸部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、14倍以下であることが好ましく、12倍以下であることがより好ましい。また、ライン状の凸部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、2倍以上14倍以下であることが好ましく、5倍以上12倍以下であることがより好ましい。具体的には、凸部および凹部の平面視のパターン形状が直線状である場合、直線状の凸部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、2倍以上であることが好ましく、5倍以上であることがより好ましい。一方、直線状の凸部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、14倍以下であることが好ましく、12倍以下であることがより好ましい。また、直線状の凸部のピッチは、凹凸部の高さに対して、2倍以上14倍以下であることが好ましく、5倍以上12倍以下であることがより好ましい。ライン状の凸部のピッチが小さすぎると、凸部の密度が高くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、ライン状の凸部のピッチが大きすぎると、凸部の密度が低くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。
ここで、ライン状の凸部のピッチは、例えば図10(a)~(i)に示すような、凸部11のピッチP1であり、隣接する凸部11間の距離をいう。
また、凸部の平面視のパターン形状がドット状である場合、ドット状の凸部の平面視の大きさは、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上2倍以下であることが好ましい。ドット状の凸部の大きさが小さすぎると、凹凸部の形成が困難になる可能性がある。また、ドット状の凸部の大きさが大きすぎると、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。
また、凹部の平面視のパターン形状がドット状である場合、ドット状の凹部の平面視の大きさは、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上であることが好ましく、4倍以上であることがより好ましい。一方、ドット状の凹部の平面視の大きさは、例えば、凹凸部の高さに対して、12倍以下であることが好ましく、10倍以下であることがより好ましい。また、ドット状の凹部の平面視の大きさは、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上12倍以下であることが好ましく、4倍以上10倍以下であることがより好ましい。ドット状の凹部の大きさが小さすぎると、凸部の密度が高くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、ドット状の凹部の大きさが大きすぎると、凸部の密度が低くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、ドット状の凹部の大きさが凹凸部の高さの4倍以上10倍以下である場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成させ、流れの剥離を効果的に抑制できる。
ここで、ドット状の凸部または凹部の平面視の大きさは、例えば、凸部または凹部の平面視形状が円形状である場合には直径をいい、凸部または凹部の平面視形状が楕円形状である場合には長径をいい、凸部または凹部の平面視形状が矩形である場合には対角線の長さをいう。
また、凸部または凹部の平面視のパターン形状がドット状である場合、ドット状の凸部または凹部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、2倍以上であることが好ましく、5倍以上であることがより好ましい。一方、ドット状の凸部または凹部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、14倍以下であることが好ましく、12倍以下であることがより好ましい。また、ドット状の凸部または凹部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、2倍以上14倍以下であることが好ましく、5倍以上12倍以下であることがより好ましい。ドット状の凸部または凹部のピッチが小さすぎると、凸部の密度が高くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、ドット状の凸部または凹部のピッチが大きすぎると、凸部の密度が低くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。
ここで、ドット状の凸部または凹部のピッチは、隣接する凸部間または凹部間の距離をいう。
また、凸部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凸部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上2倍以下であることが好ましい。格子状の凸部の幅が小さすぎると、凹凸部の形成が困難になる可能性がある。また、格子状の凸部の幅が大きすぎると、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。
また、凸部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凸部の間隔は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上であることが好ましく、4倍以上であることがより好ましい。一方、格子状の凸部の間隔は、例えば、凹凸部の高さに対して、12倍以下であることが好ましく、10倍以下であることがより好ましい。また、格子状の凸部の間隔は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上12倍以下であることが好ましく、4倍以上10倍以下であることがより好ましい。格子状の凸部の間隔が小さすぎると、凸部の密度が高くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、格子状の凸部の間隔が大きすぎると、凸部の密度が低くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、格子状の凸部の間隔が凹凸部の高さの4倍以上10倍以下である場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成させ、流れの剥離を効果的に抑制できる。
また、凹部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凹部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上であることが好ましく、4倍以上であることがより好ましい。一方、格子状の凹部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、12倍以下であることが好ましく、10倍以下であることがより好ましい。また、格子状の凹部の幅は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上12倍以下であることが好ましく、4倍以上10倍以下であることがより好ましい。格子状の凹部の幅が小さすぎると、凸部の密度が高くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、格子状の凹部の幅が大きすぎると、凸部の密度が低くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、格子状の凹部の幅が凹凸部の高さの4倍以上10倍以下である場合には、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成させ、流れの剥離を効果的に抑制できる。
また、凹部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凹部の間隔は、例えば、凹凸部の高さに対して、1倍以上2倍以下であることが好ましい。格子状の凹部の間隔が小さすぎると、凹凸部の形成が困難になる可能性がある。また、格子状の凹部の間隔が大きすぎると、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。
また、凸部または凹部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凸部または凹部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、2倍以上であることが好ましく、5倍以上であることがより好ましい。一方、格子状の凸部または凹部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、14倍以下であることが好ましく、12倍以下であることがより好ましい。また、格子状の凸部または凹部のピッチは、例えば、凹凸部の高さに対して、2倍以上14倍以下であることが好ましく、5倍以上12倍以下であることがより好ましい。格子状の凸部または凹部のピッチが小さすぎると、凸部の密度が高くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。また、格子状の凸部または凹部のピッチが大きすぎると、凸部の密度が低くなり、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を十分に生成させることが困難になる可能性がある。
なお、凹凸部、凹部および凸部の寸法は、レーザー変位センサにより気体抵抗低減構造体の表面または厚さ方向の断面を観察することにより測定できる。
また、凸部および凹部の断面形状は、特に限定されず、例えば、矩形状、台形状、三角形状、半円形状、半楕円形状等が挙げられる。例えば、図10(a)は凸部11および凹部12の断面形状が矩形状である例であり、図10(b)は凸部11および凹部12の断面形状が台形状である例であり、図10(c)~(e)は凸部11の断面形状が三角形状である例であり、図10(f)は凸部11の断面形状が半楕円形状である例であり、図10(g)~(h)は凹部12の断面形状が三角形である例であり、図10(i)は凹部12の断面形状が半円形状である例である。
中でも、凸部または凹部の断面形状は、台形状、半円形状、半楕円形状であることが好ましい。これらの形状の場合、凹凸部の形成が容易であり、また凹凸部の耐久性を高めることができる。
また、凸部は、凸部の頂部から側部に至る部位であって、頂部につながる部位に、丸みを有する、つまり曲面を有することが好ましい。
図11(a)および図11(b)は、本開示の気体抵抗低減構造体における凸部を例示する概略断面図である。なお、図11(a)は第1方向における凸部の概略断面図であり、図11(b)は第2方向における凸部の概略断面図である。
図11(a)および図11(b)に例示するように、凸部11が、凸部11の頂部11Tから側部11Sに至る部位であって、頂部11Tにつながる部位11Rに、丸みを有している。すなわち、凸部11が、上記部位11Rに曲面を有している。このように、凸部11が上記部位11Rに丸みを有する場合、凸部11の耐擦傷性および耐摩耗性を向上できる。また、第1部と第2部との境界で発生する渦に対して、凸部11の境界側の上記部位11Rにおける摩擦抵抗を抑制できる。そのため、渦の効果、すなわち、気体が表面から剥離するのを抑制する効果が、より高まることも期待される。
凸部の上記部位において、上記曲面の曲率半径は、例えば、10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましい。一方、上記曲面の曲率半径は、例えば、400μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましい。また、上記曲面の曲率半径は、10μm以上400μm以下が好ましく、20μm以上200μm以下がより好ましい。曲面の曲率半径が過度に小さい場合は、気体抵抗低減構造体の耐擦傷性および耐摩耗性を向上させることが困難になる可能性がある。また、曲面の曲率半径が過度に大きい場合は、凹凸部の高さも大きくせざるを得なくなる。凹凸部の高さが気体抵抗を低減するのに適した大きさを超えてしまうと、気体抵抗低減効果が不十分になる可能性がある。
ここで、凸部の上記部位における曲面の曲率半径とは、気体抵抗低減構造体の厚さ方向の断面において、凸部の上記部位における曲線の曲率半径をいう。例えば図11(a)は、気体抵抗低減構造体の厚さ方向の断面図であって、凸部の第1方向の断面図である。また、例えば図11(b)は、気体抵抗低減構造体の厚さ方向の断面図であって、凸部の第2方向の断面図である。図11(a)および図11(b)において、凸部11の上記部位11Rにおける曲面の曲率半径は、凸部11の上記部位11Rにおける曲線の曲率半径r1である。
また、凹凸部において、凸部の数および凹部の数はそれぞれ、複数であり、上記の凹凸部、凹部および凸部の寸法を満たすように適宜設定される。具体的には、凹凸部における凸部の数および凹部の数はそれぞれ、14以上であり、83以上であってもよく、181以上であってもよい。一方、凸部の数および凹部の数はそれぞれ、例えば、1500以下であり、714以下であってもよく、200以下であってもよい。また、凸部の数および凹部の数はそれぞれ、例えば、14以上1500以下であり、83以上714以下であってもよく、181以上200以下であってもよい。凸部の数および凹部の数がそれぞれ上記範囲であることにより、圧力抵抗の低減を最大化できるとともに、摩擦抵抗の増大を最小化できる。これにより、空気抵抗低減効果の最大化が可能となる。
凹凸部の平面視の形状は、凹凸部と平坦部との境界付近において渦を生成させることができる形状であれば特に限定されず、例えば、矩形状、円弧状等が挙げられる。例えば、図1(a)は凹凸部2の平面視の形状が矩形状である例であり、図12は凹凸部2の平面視の形状が矩形状および円弧状である例である。中でも、凹凸部の平面視の形状は、矩形状であることが好ましい。
本開示の気体抵抗低減構造体においては、凹凸部と平坦部とが配置されている。本開示においては、少なくとも1つの凹凸部と、少なくとも1つの平坦部とが配置されていればよい。中でも、凹凸部と平坦部とが第1方向に交互に配置されていることが好ましい。
凹凸部および平坦部は第1方向に交互に配置されている場合、例えば、凹凸部および平坦部は、第1方向に交互に平行に配置されていてもよく、第1方向に交互に非平行に配置されていてもよい。例えば、図1(a)は凹凸部2および平坦部3が第1方向d1に交互に平行に配置されている例であり、図12は凹凸部2および平坦部3が第1方向d1に交互に非平行に配置されている例である。例えば、物体の三次元曲面に気体抵抗低減構造体を適用する場合には、凹凸部および平坦部が第1方向に交互に非平行に配置される場合もある。中でも、凹凸部および平坦部は、第1方向に交互に平行に配置されていることが好ましい。
2.平坦部
本開示において、第1方向における平坦部の幅は、0.2mm以上であり、1mm以上であることが好ましい。一方、第1方向における平坦部の幅は、50mm以下であり、25mm以下であることが好ましい。また、第1方向における平坦部の幅は、0.2mm以上50mm以下であり、1mm以上25mm以下であることが好ましい。第1方向における平坦部の幅が上記範囲内であることにより、例えば図4(b)に示すように、凹凸部2および平坦部3の境界付近にて大きな渦Vが発生し、境界層の全体で渦Vを生成させることができる。
第1方向における平坦部の幅は、境界層厚さと同じであることがより好ましい。また、気体の流速が速いほど、境界層厚さは薄くなることから、気体の流速が速いほど、第1方向における平坦部の幅は上記範囲内で小さいことが好ましい。
ここで、第1方向d1における平坦部3の幅W2は、例えば図1(a)、(b)に示すような、隣接する凹凸部2の間に位置する平坦部3において、第1方向d1における平坦部3の一方の端部から他方の端部までの距離をいう。また、例えば図1(b)に示すように、気体抵抗低減構造体1の表面が平面である場合には、第1方向における平坦部の幅は、第1方向d1における平面上の平坦部3の幅W2をいう。また、例えば図5(b)に示すように、気体抵抗低減構造体1の表面が曲面である場合には、第1方向における平坦部の幅は、第1方向d1における曲面上の平坦部3の幅W2をいう。
3.製造方法
本開示の気体抵抗低減構造体において、凹凸部の形成方法としては、例えば、紫外線硬化性樹脂組成物や電子線硬化性樹脂組成物等の電離放射線硬化性樹脂組成物または熱硬化性樹脂組成物等の硬化性樹脂組成物を用い、基板上に硬化性樹脂組成物を所定のパターン状に塗布し、硬化させる方法;紫外線硬化性樹脂組成物を用い、基板上に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布し、塗膜に金型を押し当て、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させた後、金型から剥離する、いわゆるフォトポリマー法(2P法);熱可塑性樹脂フィルム、ゴムシート、金属板等の基板の表面にエンボス加工する方法;等が挙げられる。基板上に硬化性樹脂組成物を所定のパターン状に塗布する場合、硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、所望のパターン状に塗布できる方法であれば特に限定されず、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。また、エンボス加工の方法の場合、片面エンボス加工を行ってもよく、両面エンボス加工を行ってもよい。
また、本開示の気体抵抗低減構造体を物体の表面に適用する場合、例えば、フィルム状の気体抵抗低減構造体を物体の表面に配置してもよく、あるいは、物体の表面に直に気体抵抗低減構造体を形成してもよい。
4.用途
本開示の気体抵抗低減構造体は、凹凸部および平坦部の境界線と、気体の流れ方向とのなす角度が、例えば0°±15°になるように、つまり-15°以上15°以下になるように配置されて用いられることが好ましい。すなわち、本開示の気体抵抗低減構造体は、第2方向と、気体の流れ方向とのなす角度が、例えば0°±15°になるように、つまり-15°以上15°以下になるように配置されて用いられることが好ましい。さらに言い換えると、本開示の気体抵抗低減構造体は、第1方向と、気体の流れ方向とのなす角度が、例えば90°±15°になるように、つまり75°以上105°以下になるように配置されて用いられることが好ましい。
中でも、本開示の気体抵抗低減構造体は、例えば図3(a)に示すように、凹凸部2および平坦部3の境界線が、気体Fの流れ方向dに対して略平行になるように配置されて用いられることがより好ましい。すなわち、本開示の気体抵抗低減構造体は、例えば図3(a)に示すように、気体Fの流れ方向dに対して、第2方向d2が略平行になるように、つまり、第1方向d1が略垂直になるように、配置されて用いられることがより好ましい。これにより、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成しやすくでき、流れの剥離を抑制できる。
ここで、凹凸部および平坦部の境界線が、気体の流れ方向に対して略平行であるとは、凹凸部および平坦部の境界線と気体の流れ方向とのなす角度が、0°±5°である、つまり-5°以上5°以下であることをいう。また、第2方向が、気体の流れ方向に対して略平行であるとは、第2方向と気体の流れ方向とのなす角度が、0°±5°である、つまり-5°以上5°以下であることをいう。また、第1方向が、気体の流れ方向に対して略垂直であるとは、第1方向と気体の流れ方向とのなす角度が、90°±5°である、つまり85°以上95°以下であることをいう。
よって、本開示の気体抵抗低減構造体は、第2方向と、気体の流れ方向とのなす角度が、例えば-15°以上15°以下、中でも-10°以上10°以下、特に-5°以上5°以下になるように、配置されて用いられることが好ましい。
言い換えると、本開示の気体抵抗低減構造体は、第1方向と、気体の流れ方向とのなす角度が、例えば75°以上105°以下、中でも80°以上100°以下、特に85°以上95°以下になるように、配置されて用いられることが好ましい。
本開示の気体抵抗低減構造体は、物体の表面に適用できる。具体的には、本開示の気体抵抗低減構造体は、乗用車、トラック、バス等の自動車;電車、新幹線、機関車等の鉄道車両;飛行機、ヘリコプター、ドローン等の航空機;自転車;等の気体中を移動する移動体の筐体や部品の表面に適用できる。また、本開示の気体抵抗低減構造体は、例えば、ダクト、ガス管等の管の内面;風車の羽根の表面;エアコン等の空調設備の吹き出し口やルーバー等の表面;等に適用することもできる。中でも、本開示の気体抵抗低減構造体は、移動体の筐体や部品の表面に適用することが好ましく、非流線形物体、具体的には鈍頭物体(bluff body)である移動体の表面に適用することが好ましい。鈍頭物体(bluff body)では、気体抵抗のうち、圧力抵抗の寄与が大きく、本開示の効果が顕著に発揮されるからである。鈍頭物体(bluff body)である移動体としては、例えば、好ましくはトラック、バス等が挙げられる。
また、本開示の気体抵抗低減構造体を物体の表面に適用する場合において、物体の表面は、平面であってもよく、曲面であってもよい。
また、本開示の気体抵抗低減構造体は、気体抵抗を低減できるが、気体としては、特に限定されない。気体の密度は、例えば、0.08kg/m以上10kg/m以下であることが好ましい。中でも、気体は、空気であることが好ましい。
5.フィルム状の気体抵抗低減構造体
本開示の気体抵抗低減構造体が、上述したようにフィルムである場合、フィルム状の気体抵抗低減構造体において、第1面における第1方向の伸びが、第1面における第2方向の伸びよりも小さいことが好ましい。言い換えれば、フィルム状の気体抵抗低減構造体において、第1面における第1方向の伸びが、第1面における他のいずれの方向の伸びよりも小さいことがより好ましい。
フィルム状の気体抵抗低減構造体がこのような物性を有する場合、物体の表面に追従して、第2方向に引き伸ばされても、気体抵抗低減構造体を構成する凹凸構造が損傷を受けるのを抑制できる。そのため、フィルム状の気体抵抗低減構造体を、物体の表面、特に曲面を有する物体の表面に適用することによって、気体抵抗を効果的に低減できる。
例えば図1および図2に示すように、凸部11が第1方向d1に沿って直線状に延びる形態を有する場合、フィルム状の気体抵抗低減構造体は、第1方向d1の伸びが小さいことが好ましい。凸部11が伸びに対して柔軟性を有さない材料から構成されている場合、フィルム状の気体抵抗低減構造体が第1方向d1に引き伸ばされると、凸部11が引き伸ばしに耐えきれず、倒壊や剥離が生じる可能性がある。
一方、第1方向d1に交差する方向、例えば第2方向d2については、フィルム状の気体抵抗低減構造体が第2方向d2に引き伸ばされても、複数配列されている凸部11の間の凹部12が伸びるため、第1方向d1に引き伸ばされる場合に比べて、凸部11の倒壊や剥離が生じる可能性は低い。
それゆえ、フィルム状の気体抵抗低減構造体においては、第1面における第1方向の伸びが、第1面における第2方向の伸びよりも小さいことが好ましい。
また、例えば、多くのトラック、バス、電車等では、地面に対して略垂直な平面状の前面部分から、同様に地面に対して略垂直な平面状の側面部分につながる角部を有しており、この角部は通常小さい曲率半径を有している。このような角部を含む部分では、前面部分から側面部分に向かって、気体である空気が流れる。そのため、上述したように、フィルム状の気体抵抗低減構造体は、第2方向と気体の流れ方向とが略平行になるように貼付け等を行うことが好ましい。例えば、フィルム状の気体抵抗低減構造体は、第2方向が、角部の小さい曲率半径の曲面に沿って前面部分から側面部分に向かう方向となるように貼付けられる。例えば、図13に、トラック50Aにおける上記の該当箇所にフィルム状の気体抵抗低減構造体1を適用する例を示す。
この際、フィルム状の気体抵抗低減構造体は、角部の小さい曲率半径の曲面に沿って、第2方向に引き伸ばされることがある。それゆえ、貼り付けを容易とする点からフィルム状の気体抵抗低減構造体は、第2方向に、ある程度の伸びを有することが好ましい。
一方、上記の際、第1方向については、フィルム状の気体抵抗低減構造体が第1方向に引き伸ばされることはないため、特に伸びが大きいことは要求されない。
よって、フィルム状の気体抵抗低減構造体を、曲面を有する物体の表面に適用する場合、第1面における第1方向の伸びが、第1面における第2方向の伸びよりも小さいことにより、気体抵抗を効果的に低減できる。
また、フィルム状の気体抵抗低減構造体の製造方法においては、円筒版を用いて、凹凸部を形成してもよい。例えば、上述のフォトポリマー法やエンボス加工の方法に円筒版を用いることができる。円筒版を用いることは、大量生産に好ましい。
中でも、図1および図2に示すように、凸部11が第1方向d1に沿って直線状に延びる形態を有する場合、第1方向d1に沿って回転する円筒版を用いて、凸部11を形成することが好ましい。円筒版の回転方向を、凸部11の長手方向と同じ方向にする、つまり第1方向と同じ方向にすることで、形成された凸部11が円筒版から離型する際に、凸部11が破壊されるのを抑制できる。すなわち、不良の凸部11が形成されるのを低減できる。
例えば、図14に示すように、第2方向d2に沿って回転する円筒版110Aを用いて、第1方向d1に沿って直線状に延びる形態を有する凸部11を形成する場合、円筒版110Aの回転によってフィルムが流れる方向(第2方向d2)と凸部11の長手方向(第1方向d1)とは異なる。そのため、形成された凸部11が円筒版110Aから離型する際に円筒版110Aから受ける抵抗は大きい。それゆえ、円筒版110Aによって凸部11が破壊される可能性がある。なお、図14に示す例において、フィルム状の気体抵抗低減構造体1は、第2方向d2に沿って長尺である形態を有している。
一方、図15に示すように、第1方向d1に沿って回転する円筒版110Bを用いて、第1方向d1に沿って直線状に延びる形態を有する凸部11を形成する場合、円筒版110Bの回転によってフィルムが流れる方向と凸部11の長手方向(第1方向d1)とは同じである。そのため、形成された凸部11が円筒版110Bから離型する際に円筒版110Bから受ける抵抗は小さい。それゆえ、円筒版110Bによって凸部11が破壊されるのが抑制される。なお、図15に示す例においては、フィルム状の気体抵抗低減構造体1は、第1方向d1に沿って長尺である形態を有している。
よって、フィルム状の気体抵抗低減構造体が、第1方向に沿って長尺である形態を有しており、第1方向に沿って回転する円筒版を用いて、凸部を形成することにより、凸部の形成不良を抑制できる。
このように第1方向に沿って回転する円筒版を用いて凸部を形成する場合、上述したように、フィルム状の気体抵抗低減構造体は、第1方向に沿って長尺である形態を有する。一般に、フィルムを大量生産するには、ロールtoロール方式で生産することが好ましい。そのため、フィルム状の気体抵抗低減構造体も、ロール体として巻き取られた形態であることが、製造時や搬送時において、好ましい。そして、その巻き取り方向は、フィルム状の気体抵抗低減構造体の特徴に合わせた方向であることが好ましい。巻き取り方向は、フィルム状の気体抵抗低減構造体に引張力が作用しても悪影響を受けないように、フィルム状の気体抵抗低減構造体の巻き取り方向の伸びは小さい方が好ましい。
例えば図16に示すロール体100Aは、巻き芯101の周りにフィルム状の気体抵抗低減構造体1が巻き取られたロール体である。ロール体100Aにおいて、フィルム状の気体抵抗低減構造体1は、第1方向d1に沿って巻き取られている。フィルム状の気体抵抗低減構造体において、第1面における第1方向d1の伸びが、第1面において第1方向d1に交差する方向、例えば第2方向d2の伸びよりも小さい場合、ロール体100Aとする際に、フィルム状の気体抵抗低減構造体1を第1方向d1に沿って巻き取ることで、フィルム状の気体抵抗低減構造体1が過度に伸びるのを抑制できる。なお、図16に示す例においては、フィルム状の気体抵抗低減構造体1は、第1方向d1に沿って長尺である形態を有している。
一方、例えば図17に示すロール体100Bは、フィルム状の気体抵抗低減構造体1が、第2方向d2に沿って巻き取られたロール体である。フィルム状の気体抵抗低減構造体において、第1面における第1方向d1の伸びが、第1面において第1方向d1に交差する方向、例えば第2方向d2の伸びよりも小さい場合、フィルム状の気体抵抗低減構造体1を第2方向d2に沿って巻き取ると、フィルム状の気体抵抗低減構造体1が過度に伸びてしまう可能性がある。なお、図17に示す例においては、フィルム状の気体抵抗低減構造体1は、第2方向d2に沿って長尺である形態を有している。
さらに、フィルム状の気体抵抗低減構造体1がロール体100Bの状態で保持される、すなわち、フィルム状の気体抵抗低減構造体1が第2方向d2に過度に伸びた状態で保持されることにより、ロール体100Bから巻き出したフィルム状の気体抵抗低減構造体1においては、もはや第2方向d2の伸びが小さくなってしまっているという可能性がある。そして、第2方向d2の伸びが小さくなってしまったフィルム状の気体抵抗低減構造体1においては、上述したトラック、バス、電車等の、前面部分から側面部分につながる角部に適用する際の効果が小さくなる。
よって、フィルム状の気体抵抗低減構造体をロール体とする場合において、第1面における第1方向の伸びが、第1面における第2方向の伸びよりも小さい場合、フィルム状の気体抵抗低減構造体を第1方向に沿って巻き取ることにより、巻き取り時のフィルム状の気体抵抗低減構造体の過度の伸びを抑制できる。
したがって、フィルム状の気体抵抗低減構造体は、第1方向に沿って長尺である形態を有しており、第1面における第1方向の伸びが、第1面における第2方向の伸びよりも小さいことが好ましい。これにより、円筒版を用いて凸部を形成する際の凸部の形成不良を抑制できるとともに、巻き取り時のフィルムの過度の伸びを抑制できる。
ここで、上記の「伸び」とは、材料に引張力を加えたときの変形量をいう。具体的には、元の長さをLとし、伸びた変形量をΔLとするとき、このΔLを「伸び」という。
例えば、フィルム状の気体抵抗低減構造体の各方向の「伸び」の大小の比較は、引張試験機等を用いて、各方向に対して同じ引張力および同じ速度で引張試験を行い、伸びた変形量の大小を比較することで得ることができる。この「伸び」の大小の比較においては、試料(フィルム状の気体抵抗低減構造体)を破断させる必要はなく、破断する前の伸びによる変形量の大小比較で十分である。
また、フィルム状の気体抵抗低減構造体の各方向の「伸び」の大小は、引張弾性率により評価してもよい。引張弾性率は、JIS K7161-1:2014(プラスチック-引張特性の求め方-第1部:通則)およびJIS K7127:1999(プラスチック-引張特性の試験方法-第3部:フィルム及びシートの測定条件)に準拠して測定される。この場合、例えば、引張試験機を用いて、試料(フィルム状の気体抵抗低減構造体)の各方向に対して引張試験を行うことにより、各方向の引張弾性率を測定する。引張試験の条件および引張試験の詳細については、後述の実施例の項に記載する。
なお、引張弾性率は、応力/ひずみ曲線における、ひずみ0.05%および0.25%の2点間の傾きである。
このようなフィルム状の気体抵抗低減構造体とするために、フィルム状の気体抵抗低減構造体を構成する基板、熱可塑性樹脂フィルムまたは樹脂基材においても、特定方向の伸びが、その特定方向に交差する方向の伸びよりも小さいことが好ましい。このような基板、熱可塑性樹脂フィルムおよび樹脂基材としては、例えば、一軸延伸された樹脂基材を挙げることができる。例えば、一軸延伸された樹脂基材においては、延伸された方向の伸びが、延伸された方向に交差する方向の伸びよりも小さい。
また、樹脂基材の材料にもよるが、一軸延伸に限らず二軸延伸であっても、通常、製造工程においてMD(Machine Direction)方向の伸びは、TD(Transverse Direction)方向の伸びに比べて小さくなる。例えば、このような樹脂基材として、二軸延伸されたPET(ポリエチレンテレフタレート)基材がある。それゆえ、二軸延伸された樹脂基材であっても、例えば、MD方向の伸びがTD方向の伸びに比べて小さい等、一方向の伸びが、一方向に交差する他方向の伸びに比べて小さい樹脂基材であれば用いることができる。
6.フィルム状の気体抵抗低減構造体の他の実施形態
本開示のフィルム状の気体抵抗低減構造体の他の実施形態においては、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、第1部および第2部が、第2方向に帯状に延びており、第1面における第2方向に交差する第1方向の伸びが、第1面における第2方向の伸びよりも小さい。
第1面における第1方向の伸びが、第1面における第2方向の伸びよりも小さいことによる効果については、上記「5.フィルム状の気体抵抗低減構造体」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。
本実施形態のフィルム状の気体抵抗低減構造体において、凹凸部(第1部)、平坦部(第2部)、製造方法、用途は、上述の気体抵抗低減構造体における凹凸部、平坦部、製造方法、用途と同様である。
また、本実施形態のフィルム状の気体抵抗低減構造体において、フィルム状の気体抵抗低減構造体を構成する部材、各部材の材料および厚さ、ならびにフィルム状の気体抵抗低減構造体の製造方法は、後述の移動体における凹凸樹脂フィルムを構成する部材、各部材の材料および厚さ、ならびに凹凸樹脂フィルムの製造方法と同様である。
B.樹脂成形品
本開示の樹脂成形品は、表面に凹凸構造を有する樹脂成形品であって、上記凹凸構造では、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、第2方向における上記凹凸部の長さが30mm以上であり、上記第2方向に交差する第1方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である。
なお、以下、「B.樹脂成形品」の項において、「第1部」は「凹凸部」と称し、「第2部」は「平坦部」と称する場合がある。
図18(a)~(c)および図19は、本開示の樹脂成形品の一例を示す概略平面図、断面図および斜視図であり、図18(b)は図18(a)のA-A線断面図、図18(c)は図18(a)のB-B線断面図であり、図19は図18(a)の斜視図である。図18(a)~(c)および図19に示すように、樹脂成形品10は、表面に凹凸構造4を有しており、凹凸構造4では、複数の凸部11および凹部12を有する凹凸部2と平坦部3とが第1方向d1に交互に配置されている。凹凸部2の高さH1は所定の範囲内であり、第1方向d1に直交する第2方向d2における凹凸部2の長さL1が所定の値以上であり、第1方向d1における凹凸部2の幅W1および平坦部3の幅W2が所定の範囲内である。
本開示の樹脂成形品は、上述の気体抵抗低減構造体と同様の効果を奏する。すなわち、本開示の樹脂成形品においては、表面に凹凸構造を有しており、凹凸構造では、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが配置されており、第2方向における凹凸部の長さが所定の値以上であり、凹凸部の高さが所定の範囲内であり、第2方向に交差する第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が所定の範囲内であることにより、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を効率的に発生させることができる。さらに、凹凸部および平坦部の境界近辺において、気体の流れ方向に軸をもつ縦渦を発生させ、大きくすることができる。そのため、気体抵抗低減構造体の表面からの流れの剥離を効果的に抑制できる。よって、本開示の樹脂成形品を用いることにより、気体抵抗のうちの圧力抵抗を低減できる。そして、上記構成とすることにより、凹凸部による摩擦抵抗の増加よりも、圧力抵抗低減の利幅を大きくすることができる。したがって、気体抵抗を低減できる。その結果、省エネルギーおよび二酸化炭素排出量削減を実現できる。
以下、本開示の樹脂成形品の各構成について説明する。
1.凹凸構造
本開示の樹脂成形品における凹凸構造では、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と、平坦部とが配置されている。
凹凸部および平坦部は、上述の気体抵抗低減構造体における凹凸部および平坦部とそれぞれ同様である。
また、第1方向と第2方向との関係は、上述の気体抵抗低減構造体における第1方向と第2方向との関係と同様である。
2.樹脂成形品の構成
樹脂成形品の材料としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、例えば、汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチックの中から適宜選択して用いることができる。中でも、耐候性および耐擦り性の観点から、アクリル樹脂、ポリカーボネートが好ましい。
また、樹脂成形品は、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、安定剤、滑剤、充填剤、着色剤、加工助剤、帯電防止剤、難撚剤等の添加剤を含有してもよい。樹脂成形品が紫外線吸収剤を含有する場合には、耐候性を高めることができる。
樹脂成形品は、透明であってもよく、不透明であってもよい。
樹脂成形品の形状としては、成形可能な形状であればよく、単純な形状から複雑な形状まで多様な形状とすることができる。
樹脂成形品の厚さは、成形可能な厚さであればよく、例えば、0.35mm以上100mm以下であることが好ましく、0.40mm以上75mm以下であることがより好ましく、0.50mm以上50mm以下であることがさらに好ましい。
3.樹脂成形品の製造方法
樹脂成形品の製造方法としては、表面に凹凸構造を有する樹脂成形品を製造することが可能な成形方法であれば特に限定されず、例えば、射出成形法、押出成形法等が挙げられる。
4.用途
本開示の樹脂成形品において、凹凸部および平坦部の境界線と気体の流れ方向との関係、第2方向と気体の流れ方向との関係、および、第1方向と気体の流れ方向との関係はそれぞれ、上述の気体抵抗低減構造体における、凹凸部および平坦部の境界線と気体の流れ方向との関係、第2方向と気体の流れ方向との関係、および、第1方向と気体の流れ方向との関係と同様である。
本開示の樹脂成形品は、物体の表面に適用する、あるいは、それ自体を部品として用いることができる。具体的には、本開示の樹脂成形品は、移動体の筐体や部品の表面に適用したり、移動体の部品として用いたりできる。移動体は、上述の気体抵抗低減構造体の用途の項に記載した移動体と同様である。また、本開示の樹脂成形品は、例えば、ダクト、ガス管等の管の内面;風車の羽根の表面;エアコン等の空調設備の吹き出し口やルーバー等の表面;等に適用したり、ダクト、ガス管等の管;エアコン等の空調設備の吹き出し口やルーバー;等として用いたりすることもできる。中でも、本開示の樹脂成形品は、移動体の筐体や部品の表面に適用する、あるいは、移動体の部品として用いることが好ましく、非流線形物体、具体的には鈍頭物体(bluff body)である移動体の表面に適用する、または、鈍頭物体である移動体の部品として用いることが好ましい。
本開示の樹脂成形品を物体の表面に適用する場合において、物体の表面は、平面であってもよく、曲面であってもよい。
樹脂成形品を物体の表面に配置する方法としては、例えば、粘着剤や接着剤を用いて接着する方法、かしめ加工、ねじ止め等が挙げられる。
また、気体については、上述の気体抵抗低減構造体の用途の項に記載した気体と同様である。
C.賦形型
本開示における賦形型は、表面に凹凸構造を有しており、上記凹凸構造では、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、第4方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、上記第4方向に交差する第3方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である。
なお、以下、「C.賦形型」の項において、「第1部」は「凹凸部」と称し、「第2部」は「平坦部」と称する場合がある。
図20(a)、(b)は、本開示の賦形型の一例を示す概略断面図であり、射出成形用金型の例である。図20(a)、(b)において、射出成形用金型20は、キャビティ金型21およびコア金型22を有する。射出成形用金型20の場合、図20(a)に示すように、キャビティ金型21が表面に凹凸構造34を有していてもよく、図20(b)に示すように、コア金型22が表面に凹凸構造34を有していてもよい。
図21(a)~(c)および図22は、本開示の賦形型における凹凸構造の一例を示す概略平面図、断面図および斜視図であり、図21(b)は図21(a)のA-A線断面図、図21(c)は図21(a)のB-B線断面図であり、図22は図21(a)の斜視図である。図21(a)~(c)および図22に示すように、凹凸構造34では、複数の凸部41および凹部42を有する凹凸部32と平坦部33とが第3方向d3に交互に配置されている。凹凸部32の高さH11は所定の範囲内であり、第3方向d3に直交する第4方向d4における凹凸部32の長さL11が所定の値以上であり、第3方向d3における凹凸部32の幅W11および平坦部33の幅W12が所定の範囲内である。
本開示の賦形型を用いることにより、上述の樹脂成形品を製造することが可能であり、流れの剥離を抑制し、気体抵抗を低減することが可能な樹脂成形品を得ることができる。
以下、本開示の賦形型の各構成について説明する。
1.凹凸構造
本開示の賦形型における凹凸構造では、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが配置されている。
(1)凹凸部
本開示の賦形型の凹凸構造において、第4方向における凹凸部の長さは、上記樹脂成形品の凹凸構造での第2方向における凹凸部の長さと同様である。
ここで、第4方向d4における凹凸部32の長さL11は、例えば図21(a)に示すような、第4方向d4における凹凸部32の一方の端部から他方の端部までの距離をいう。具体的には、後述するように、凹凸部において、凸部が平坦部の面に対して突出している場合、第4方向における凹凸部の長さは、第4方向における凹凸部の、一方の端に位置する凸部の端部から、他方の端に位置する凸部の端部までの距離をいう。一方、後述するように、凹凸部において、凹部が平坦部の面に対して凹んでいる場合、第4方向における凹凸部の長さは、第4方向における凹凸部の、一方の端に位置する凹部の端部から、他方の端に位置する凹部の端部までの距離をいう。また、賦形型の表面が平面である場合には、第4方向における凹凸部の長さは、例えば図21(a)に示すように、第4方向d4における平面上の凹凸部32の長さL11をいう。また、賦形型の表面が曲面である場合には、第4方向における凹凸部の長さは、第4方向における曲面上の凹凸部の長さをいう。
また、本開示の賦形型の凹凸構造において、凹凸部の高さは、上記樹脂成形品の凹凸構造での凹凸部の高さと同様である。
ここで、凹凸部32の高さH11は、例えば図21(c)に示すような、凹凸部32の凹部42の底部から凸部41の頂部までの高さをいう。具体的には、凹凸部において、凸部が平坦部の面に対して突出している場合、凹凸部の高さは、隣接する2つの凸部の間に位置する凹部の底部から、凸部の頂部までの高さをいう。また、凹凸部において、凹部が平坦部の面に対して凹んでいる場合、凹凸部の高さは、凹部の底部から、隣接する2つの凹部の間に位置する凸部の頂部までの高さをいう。
また、本開示の賦形型の凹凸構造において、第3方向における凹凸部の幅は、上記樹脂成形品の凹凸構造での第1方向における凹凸部の幅と同様である。
ここで、第3方向d3における凹凸部32の幅W11は、例えば図21(a)、(b)に示すような、第3方向d3における凹凸部32の一方の端部から他方の端部までの距離をいう。また、賦形型の表面が平面である場合には、例えば図21(b)に示すように、第3方向における凹凸部の幅は、第3方向d3における平面上の凹凸部32の幅W11をいう。また、賦形型の表面が曲面である場合には、第3方向における凹凸部の幅は、第3方向における曲面上の凹凸部の幅をいう。
また、凹凸部においては、凸部が平坦部の面に対して突出していてもよく、凹部が平坦部の面に対して凹んでいてもよい。例えば、図23は凹凸部32の凸部41が平坦部33の面に対して突出している例であり、図22は凹凸部32の凹部42が平坦部3の面に対して凹んでいる例である。
中でも、凹部が平坦部の面に対して凹んでいることが好ましい。このような賦形型を用いることにより、凸部が平坦部の面に対して突出している樹脂成形品を製造でき、得られる樹脂成形品では、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成しやすくできる。
凹凸部は複数の凸部および凹部を有する。凸部および凹部の配置、凸部および凹部の平面視のパターン形状は、上記樹脂成形品の凹凸部における、凸部および凹部の配置、凸部および凹部の平面視のパターン形状と同様である。
よって、例えば図22に示すように、凹凸部32が、第3方向d3に沿って直線状に延びる複数の凸部41および凹部42を有し、凹部42が平坦部33の面に対して凹んでいることが特に好ましい。このような賦形型を用いて製造される樹脂成形品では、凹凸部および平坦部の境界近辺において効率良く渦を生成させることができる。
凸部および凹部の平面視のパターン形状がライン状である場合、ライン状の凸部の幅およびライン状の凹部の幅は、上記樹脂成形品の凹凸構造でのライン状の凸部の幅および凹部の幅と同様である。
また、凸部および凹部の平面視のパターン形状がライン状である場合、ライン状の凹部のピッチは、上記樹脂成形品の凹凸構造でのライン状の凸部のピッチと同様である。
また、凸部の平面視のパターン形状がドット状である場合、ドット状の凸部の平面視の大きさは、上記樹脂成形品の凹凸構造でのドット状の凹部の平面視の大きさと同様である。
また、凹部の平面視のパターン形状がドット状である場合、ドット状の凹部の平面視の大きさは、上記樹脂成形品の凹凸構造でのドット状の凸部の平面視の大きさと同様である。
ここで、ドット状の凸部または凹部の平面視の大きさは、例えば、凸部または凹部の平面視形状が円形状である場合には直径をいい、凸部または凹部の平面視形状が楕円形状である場合には長径をいい、凸部または凹部の平面視形状が矩形である場合には対角線の長さをいう。
また、凸部または凹部の平面視のパターン形状がドット状である場合、ドット状の凸部または凹部のピッチは、上記樹脂成形品の凹凸構造でのドット状の凸部または凹部ピッチと同様である。
ここで、ドット状の凸部または凹部のピッチは、隣接する凸部間または凹部間の距離をいう。
また、凸部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凸部の幅は、上記樹脂成形品の凹凸構造での格子状の凹部の幅と同様である。
また、凸部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凸部の間隔は、上記樹脂成形品の凹凸構造での格子状の凹部の間隔と同様である。
また、凹部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凹部の幅は、上記樹脂成形品の凹凸構造での格子状の凸部の幅と同様である。
また、凹部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凹部の間隔は、上記樹脂成形品の凹凸構造での格子状の凸部の間隔と同様である。
また、凸部または凹部の平面視のパターン形状が格子状である場合、格子状の凸部または凹部のピッチは、上記樹脂成形品の凹凸構造での格子状の凸部または凹部のピッチと同様である。
なお、凹凸部、凹部および凸部の寸法は、レーザー変位センサにより賦形型の表面または厚さ方向の断面を観察することにより測定できる。
凸部および凹部の断面形状は、上記樹脂成形品の凹凸部における凸部および凹部の断面形状と同様である。
また、凹部は、凹部の底部から側部に至る部位であって、底部につながる部位に、丸みを有する、つまり曲面を有することが好ましい。
図24(a)および図24(b)は、本開示の賦形型の凹凸構造における凹部を例示する概略断面図である。なお、図24(a)は第3方向における凹部の概略断面図であり、図24(b)は第4方向における凹部の概略断面図である。
図24(a)および図24(b)に例示するように、凹部42が、凹部42の底部42Bから側部42Sに至る部位であって、底部42Bにつながる部位42Rに、丸みを有している。すなわち、凹部42が、上記部位42Rに曲面を有している。このように、凹部42が上記部位42Rに丸みを有する場合、凹部42の耐擦傷性および耐摩耗性を向上できる。また、このような賦形型を用いて樹脂成形品を製造する場合、図11(a)および図11(b)に例示するように、凸部11が部位11Rに丸みを有するように凸部を形成できる。そのため、樹脂成形品において、凸部11の耐擦傷性および耐摩耗性を向上できる。さらに、樹脂成形品においては、第1部と第2部との境界で発生する渦に対して、凸部11の境界側の部位11Rにおける摩擦抵抗を抑制できる。よって、渦の効果、すなわち、気体が表面から剥離するのを抑制する効果が、より高まることも期待される。
凹部の上記部位において、曲面の曲率半径は、例えば、10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましい。一方、上記曲面の曲率半径は、例えば、400μm以下が好ましく、200μm以下がより好ましい。また、上記曲面の曲率半径は、10μm以上400μm以下が好ましく、20μm以上200μm以下がより好ましい。曲面の曲率半径が過度に小さい場合は、賦形型の耐擦傷性および耐摩耗性を向上させることが困難になる可能性がある。また、賦形型を用いて製造される樹脂成形品の耐擦傷性および耐摩耗性を向上させることが困難になる可能性がある。一方、曲面の曲率半径が過度に大きい場合は、凹凸部の高さも大きくせざるを得なくなる。凹凸部の高さが気体抵抗を低減するのに適した大きさを超えてしまうと、賦形型を用いて製造される樹脂成形品の気体抵抗低減効果が不十分になる可能性がある。
ここで、凹部の上記部位における曲面の曲率半径とは、気体抵抗低減構造体の厚さ方向の断面において、凹部の上記部位における曲線の曲率半径をいう。例えば図24(a)は、賦形型の厚さ方向の断面図であって、凹部の第3方向の断面図である。また、例えば図24(b)は、賦形型の厚さ方向の断面図であって、凹部の第4方向の断面図である。図24(a)および図24(b)において、凹部42の上記部位42Rにおける曲面の曲率半径は、凹部42の上記部位42Rにおける曲線の曲率半径r2である。
また、凹凸部において、凸部の数および凹部の数はそれぞれ、複数であればよい。凸部の数および凹部の数はそれぞれ、上述の気体抵抗低減構造体における凸部の数および凹部の数と同様である。
凹凸部の平面視の形状は、上記樹脂成形品の凹凸構造での凹凸部の平面視の形状と同様である。
本開示の賦形型の凹凸構造において、凹凸部および平坦部の配置は、上記樹脂成形品の凹凸構造での凹凸部および平坦部の配置と同様である。
(2)平坦部
本開示の賦形型の凹凸構造において、第3方向における平坦部の幅は、上記樹脂成形品の凹凸構造での第1方向における平坦部の幅と同様である。
ここで、第3方向d3における平坦部33の幅W12は、例えば図21(a)、(b)に示すような、隣接する凹凸部32の間に位置する平坦部33において、第3方向d3における平坦部33の一方の端部から他方の端部までの距離をいう。また、賦形型の表面が平面である場合には、例えば図21(b)に示すように、第3方向における平坦部の幅は、第3方向d3における平面上の平坦部33の幅W12をいう。また、賦形型の表面が曲面である場合には、第3方向における平坦部の幅は、第3方向における曲面上の平坦部の幅をいう。
2.賦形型の構成
本開示の賦形型としては、凹凸形状を賦形することが可能な賦形型であれば特に限定されず、例えば、射出成形用金型、押出成形用金型(ダイ)等の金型;賦形ロール;挙げられる。
射出成形用金型は、例えば、キャビティ金型とコア金型とを有することができる。射出成形用金型においては、キャビティ金型が表面に凹凸構造を有していてもよく、コア金型が表面に凹凸構造を有していてもよい。中でも、実用的には、キャビティ金型が表面に凹凸構造を有することが好ましい。射出成型用金型を用いて製造された樹脂成形品は、使用時に、樹脂成形品のキャビティ金型に接する面が空気との接触面になるように配置される場合が多いためである。
押出成形用金型(ダイ)としては、例えば、Tダイ、ストレートダイ、クロスヘッドダイ、フラットダイ、ソリッド用ダイ、フィルム用ダイ、パイプ用ダイ、被覆用ダイ等が挙げられる。
賦形ロールとしては、例えば、エンボスロールが挙げられる。また、賦形ロールは、例えば押出成形等に用いられる冷却ロールであってもよい。
賦形型の材料としては、賦形型の種類等に応じて適宜選択され、例えば、鋼等の金属材料、樹脂材料、セラミック材料、ゴム材料等を用いることができる。
3.賦形型の製造方法
賦形型の製造方法は、表面に凹凸構造を有する賦形型を製造することが可能な製造方法であれば特に限定されない。例えば、賦形型が金型である場合は、一般的な方法に従って金型を作製した後、金型の表面に凹凸構造を形成する方法が挙げられる。金型の表面に凹凸構造を形成する方法としては、例えば、プレス加工(エンボス加工)、レーザー加工、エンドミル加工、リソグラフィ法等が挙げられる。また、金属3Dプリンターによる造形によって、表面に凹凸構造を有する金型を作製してもよい。
4.用途
本開示の賦形型は、例えば、上述の樹脂成形品の製造;樹脂フィルムや金属シート等への凹凸形状の賦形;等に用いることができる。中でも、本開示の賦形型は、上述の樹脂成形品の製造に好ましく用いられる。
D.移動体
本開示の移動体は、表面に気体抵抗低減構造体を有する移動体であって、上記気体抵抗低減構造体では、第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、上記移動体の進行方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、上記移動体の進行方向に交差する方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である。
なお、以下、「D.移動体」の項において、「第1部」は「凹凸部」と称し、「第2部」は「平坦部」と称する場合がある。
図25(a)、(b)はそれぞれ本開示の移動体の一例を示す概略側面図および正面図であり、移動体がトラックである例である。図25(a)、(b)に示すように、移動体であるトラック50Bは、表面に気体抵抗低減構造体1Aを有しており、具体的には、キャビン51の前方サイド、荷台52の後方サイド、およびキャビン51の上部に位置するエアデフレクター53の表面に、気体抵抗低減構造体1Aが配置されている。なお、移動体における気体抵抗低減構造体の配置についてはこの限りではない。
図26(a)~(c)および図27は、本開示における気体抵抗低減構造体の一例を示す概略平面図、断面図および斜視図であり、図26(b)は図26(a)のA-A線断面図、図26(c)は図26(a)のB-B線断面図であり、図27は図26(a)の斜視図である。図26(a)~(c)および図27に示すように、気体抵抗低減構造体1Aにおいては、複数の凸部11および凹部12を有する凹凸部2と平坦部3とが移動体の進行方向D1に直交する方向D2に交互に配置されている。凹凸部2の高さH1は所定の範囲内であり、移動体の進行方向D1における凹凸部2の長さL1が所定の値以上であり、移動体の進行方向D1に直交する方向D2における凹凸部2の幅W1および平坦部3の幅W2が所定の範囲内である。
図28(a)、(b)は、本開示の移動体における気体抵抗低減構造体において、気体の流れを例示する模式図であり、図28(b)は図28(a)のA-A線断面図である。図28(a)に示すように、移動体が進行方向D1に移動すると、気体Fは移動体の気体抵抗低減構造体1Aの表面を矢印D3方向に流れる。そうすると、図28(b)に示すように、凹凸部2と平坦部3との気体Fの流れ方向D3に平行な境界近辺において、二次流れ、すなわち渦Vが生じる。
本開示の移動体は、気体抵抗低減構造体を有するため、上述の気体抵抗低減構造体と同様の効果を奏する。すなわち、本開示の移動体においては、気体抵抗低減構造体において、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが配置されており、移動体の進行方向における凹凸部の長さが所定の値以上であり、凹凸部の高さが所定の範囲内であり、移動体の進行方向に交差する方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が所定の範囲内であることにより、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を効率的に発生させることができる。さらに、凹凸部および平坦部の境界近辺において、気体の流れ方向に軸をもつ縦渦を発生させ、大きくすることができる。そのため、気体抵抗低減構造体の表面からの流れの剥離を効果的に抑制できる。よって、本開示の移動体においては、気体抵抗のうちの圧力抵抗を低減できる。そして、上記構成とすることにより、凹凸部による摩擦抵抗の増加よりも、圧力抵抗低減の利幅を大きくすることができる。したがって、気体抵抗を低減できる。その結果、燃費向上および二酸化炭素排出量削減を実現できる。
ここで、移動体の進行方向とは、移動体の進行に伴い、移動体の表面に沿って気体が移動する方向をいう。例えば移動体が自動車、鉄道車両、自転車等である場合には、前進、後退、右折、左折等が可能であるが、この場合の移動体の進行方向とは、移動体が前進する方向をいう。また、例えば移動体が航空機である場合には、移動体の進行方向とは、飛行時に移動体が進行する方向をいう。
以下、本開示の移動体の各構成について説明する。
1.気体抵抗低減構造体
本開示における気体抵抗低減構造体においては、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが配置されている。
(1)凹凸部
凹凸部は、上述の気体抵抗低減構造体における凹凸部と同様である。なお、上述の気体抵抗低減構造体における第2方向は、本開示における移動体の進行方向に読み替える。また、上述の気体抵抗低減構造体における第1方向は、本開示における移動体の進行方向に交差する方向に読み替える。
(2)平坦部
平坦部は、上述の気体抵抗低減構造体における平坦部と同様である。なお、上述の気体抵抗低減構造体における第2方向は、本開示における移動体の進行方向に読み替える。また、上述の気体抵抗低減構造体における第1方向は、本開示における移動体の進行方向に交差する方向に読み替える。
(3)気体抵抗低減構造体の構成
本開示の移動体においては、その表面に気体抵抗低減構造体が配置されていればよく、例えば、気体抵抗低減構造体は、移動体と別体として構成されていてもよく、あるいは、移動体と一体として構成されていてもよい。
以下、気体抵抗低減構造体が移動体と別体である場合および気体抵抗低減構造体が移動体と一体である場合に分けて説明する。
(a)気体抵抗低減構造体が移動体と別体である場合
気体抵抗低減構造体が移動体と別体として構成されている場合、例えば、表面に気体抵抗低減構造体を有する部材を用い、移動体の表面にその部材を配置することができる。
表面に気体抵抗低減構造体を有する部材としては、例えば、表面に気体抵抗低減構造体を有する樹脂部材、表面に気体抵抗低減構造体を有する金属部材、表面に気体抵抗低減構造体を有するセラミック部材等が挙げられる。
後述するように、樹脂部材が樹脂フィルムである場合、および、金属部材が金属シートである場合、これらの部材は、通常、移動体の表面に貼り付けられる。この場合、移動体は、気体抵抗低減構造体が取り付けられた移動体となる。
また、後述するように、樹脂部材が樹脂成形品である場合、金属部材が金属パーツである場合、および、セラミック部材がセラミック成形品である場合、これらの部材は、通常、移動体の表面に、貼り付けられたり、かしめやねじ等により機械的に接合されたりする。この場合、移動体は、気体抵抗低減構造体を備える移動体となる。
(i)樹脂部材
表面に気体抵抗低減構造体を有する樹脂部材としては、例えば、表面に気体抵抗低減構造体を有する樹脂フィルム、表面に気体抵抗低減構造体を有する樹脂成形品等が挙げられる。
(i-1)樹脂フィルム
樹脂フィルムは、表面に気体抵抗低減構造体を有する。
(i-1-1)凹凸樹脂フィルム
樹脂フィルムは、表面に気体抵抗低減構造体を有する凹凸樹脂フィルムを少なくとも有することができる。
凹凸樹脂フィルムは、少なくとも樹脂基材を有することができる。凹凸樹脂フィルムは、表面に気体抵抗低減構造体を有していればよく、例えば、凹凸樹脂フィルム60において、図29(a)~(b)に示すように、凹凸部2は樹脂基材61と一体に構成されていてもよく、図29(c)~(f)に示すように、凹凸部2は樹脂基材61と別体で構成されていてもよい。また、凹凸部が樹脂基材と別体で構成されている場合には、例えば、図29(c)~(d)に示すように、凹凸部2の凹部12の底部および平坦部3が樹脂基材61の面であってもよく、図29(e)~(f)に示すように、樹脂基材61の一方の面に樹脂層13が配置されており、樹脂層13が凹凸部2および平坦部3を有していてもよい。
凹凸部は、透明であってもよく、不透明であってもよい。
凹凸部の材料としては、樹脂を用いることができる。凹凸部が樹脂基材と一体で構成されている場合、凹凸部の材料は、後述の樹脂基材の材料と同様である。また、凹凸部が樹脂基材と別体で構成されている場合、凹凸部の材料としては、例えば、紫外線硬化性樹脂組成物や電子線硬化性樹脂組成物等の電離放射線硬化性樹脂組成物または熱硬化性樹脂組成物等の硬化性樹脂組成物の硬化物;熱可塑性樹脂;等が挙げられる。
また、凹凸部は、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、安定剤、滑剤、充填剤、着色剤、加工助剤、帯電防止剤、難撚剤等の添加剤を含有してもよい。凹凸部が紫外線吸収剤を含有する場合には、耐候性を高めることができる。
凹凸部の形成方法としては、例えば、樹脂基材上に凹凸部を形成する方法であってもよく、樹脂基材の一方の面に凹凸形状を賦形する方法であってもよい。
樹脂基材上に凹凸部を形成する方法としては、例えば、硬化性樹脂組成物を用い、樹脂基材上に硬化性樹脂組成物を所定のパターン状に塗布し、硬化させる方法;紫外線硬化性樹脂組成物を用い、樹脂基材上に紫外線硬化性樹脂組成物を塗布し、塗膜に金型を押し当て、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂組成物を硬化させた後、金型から剥離する、いわゆるフォトポリマー法(2P法);電離放射線硬化性樹脂組成物を用い、樹脂基材上に電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布し、紫外線や電子線等の電離放射線をパターン状に照射し、現像する、いわゆるリソグラフィ法;樹脂基材上に樹脂層を形成し、樹脂層の表面をエンボス加工する方法;等が挙げられる。また、表面がエンボス加工された樹脂層を別途作製し、その樹脂層を樹脂基材上にラミネートしてもよい。
樹脂基材上に硬化性樹脂組成物を所定のパターン状に塗布し、硬化させる方法の場合、硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、所望のパターン状に塗布できる方法であれば特に限定されず、例えば、インクジェット法、スクリーン印刷法等が挙げられる。また、2P法やリソグラフィ法の場合、硬化性樹脂組成物の塗布方法としては、一様に塗布できる方法であれば特に限定されず、公知の塗布方法を適用できる。
また、エンボス加工の方法の場合、樹脂層の材料としては、エンボス加工が可能なものであれば特に限定されず、熱可塑性樹脂を用いることができる。この場合、樹脂層の厚さとしては、凹凸部の高さよりも大きければ特に限定されず、用途等に応じて適宜選択される。例えば、樹脂フィルムを、自動車、電車、航空機等の移動体のラッピングフィルムやマーキングフィルムとして用いる場合には、樹脂層の厚さは、30μm以上300μm以下程度である。
また、樹脂基材の一方の面に凹凸形状を賦形する方法としては、例えば、片面エンボス加工や両面エンボス加工等のエンボス加工、レーザー加工等が挙げられる。
樹脂基材が凹凸部と一体に構成されている場合、樹脂基材の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂を用いることができ、汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチックの中から適宜選択して用いることができる。中でも、耐候性および耐擦り性の観点から、塩化ビニル樹脂が好ましい。
また、樹脂基材は、必要に応じて、可塑剤、安定剤、滑剤、充填剤、着色剤、加工助剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難撚剤等の添加剤を含有してもよい。樹脂基材が凹凸部と一体に構成されている場合であって、樹脂基材が紫外線吸収剤を含有する場合には、耐候性を高めることができる。
樹脂基材は、透明であってもよく、不透明であってもよい。
樹脂基材の厚さは、特に限定されず、用途等に応じて適宜選択される。例えば、樹脂フィルムを、自動車、電車、航空機等の移動体のラッピングフィルムやマーキングフィルムとして用いる場合には、樹脂基材の厚さは、80μm以上350μm以下程度である。
また、凹凸樹脂フィルムにおいては、移動体の進行方向に交差する方向の伸びが、移動体の進行方向の伸びよりも小さいことが好ましい。言い換えれば、凹凸樹脂フィルムにおいて、移動体の進行方向に交差する方向の伸びが、他のいずれの方向の伸びよりも小さいことがより好ましい。移動体の進行方向に交差する方向の伸びが、移動体の進行方向の伸びよりも小さいことによる効果については、上述の気体抵抗低減構造体がフィルムである場合に、第1方向の伸びが、第2方向の伸びよりも小さいことによる効果と同様であるので、ここでの説明は省略する。
移動体の進行方向に交差する方向の伸び、および、移動体の進行方向の伸びはそれぞれ、上述の気体抵抗低減構造体がフィルムである場合の、第1方向の伸び、および、第2方向の伸びと同様である。
(i-1-2)樹脂フィルムの他の構成
樹脂フィルムは、凹凸樹脂フィルム以外に、他の構成をさらに有していてもよい。
(粘着層)
樹脂フィルム70は、例えば図30(a)に示すように、凹凸樹脂フィルム60の凹凸部2とは反対側の面に粘着層62を有していてもよい。粘着層は、樹脂フィルムを移動体の表面に貼付するための層である。樹脂フィルムが粘着層を有することにより、移動体の表面に樹脂フィルムを容易に貼付できる。
粘着層に用いられる粘着剤としては、樹脂フィルムの用途等に応じて適宜選択され、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルエーテル系粘着剤等が挙げられる。
また、粘着層は、再剥離性を有していてもよく、有していなくてもよいが、中でも、剥離性を有することが好ましい。粘着層が再 離性を有する場合には、移動体の表面に樹脂フィルムを貼付する際に貼り直しが可能であり、また樹脂フィルムを貼り替えたり除去したり場合には糊残りを生じることなく移動体から樹脂フィルムを剥離することが可能である。
なお、「再剥離性」とは、移動体の表面に樹脂フィルムを貼付した後で、移動体を破壊せず、かつ移動体表面に粘着剤を残さずに容易に剥離できる性質をいう。
また、粘着層は着色剤を含有していてもよい。粘着層が着色剤を含有することにより、遮蔽性を付与できる。例えば、移動体の表面に意匠が施されている場合において、粘着層が着色剤を含有し、後述するように樹脂フィルムが印刷層をさらに有する場合には、移動体の表面に樹脂フィルムを貼付することで、その意匠を隠し、新たな意匠を施すことができる。
粘着層の厚さは、特に限定されず、用途等に応じて適宜選択される。例えば、樹脂フィルムを、自動車、電車、航空機等の移動体のラッピングフィルムやマーキングフィルムとして用いる場合には、粘着層の厚さは、5μm以上50μm以下程度である。粘着層の厚さが薄すぎると、移動体への密着性が不十分になる可能性がある。
粘着層の形成方法としては、例えば、粘着剤組成物を塗布する方法や、粘着フィルムを貼合する方法等が挙げられる。
(印刷層)
樹脂フィルムは、凹凸樹脂フィルムの凹凸部とは反対側の面に印刷層を有していてもよい。樹脂フィルムが印刷層を有することにより、意匠性を付与できる。
印刷層は、例えば、文字、数字、記号、絵柄、模様、マーク等の情報を表示できる。
また、印刷層の形成方法としては、例えば、凹凸樹脂フィルムの樹脂基材に直に印刷を施すことにより印刷層を形成してもよく、あるいは、例えば図30(b)に示すように、支持層63上に印刷を施すことにより印刷層64を形成してもよい。印刷層は、樹脂基材または支持層上にパターン状に配置されていてもよく、樹脂基材または支持層の全面に配置されていてもよい。また、印刷方法としては、特に限定されない。
支持層としては、印刷を施すことが可能であれば特に限定されず、例えば樹脂基材を用いることができる。
また、支持層は着色剤を含有していてもよい。支持層が着色剤を含有することにより、遮蔽性を付与できる。例えば、移動体の表面に意匠が施されている場合において、樹脂フィルムが印刷層を有し、支持層が着色剤を含有する場合には、移動体の表面に樹脂フィルムを貼付することで、その意匠を隠し、新たな意匠を施すことができる。
支持層の厚さは、特に限定されず、用途等に応じて適宜選択される。
また、支持層上に印刷を施すことにより印刷層を形成する場合、例えば図30(b)に示すように、支持層63と、支持層63の一方の面に配置された印刷層64とを有する印刷シートを別途作製し、この印刷シートを第2の粘着層65を介して凹凸樹脂フィルム60に貼合してもよく、あるいは、支持層上に印刷層、樹脂基材、樹脂層を順に形成してもよい。
(保護層)
樹脂フィルムは、凹凸樹脂フィルムの凹凸部側の面に保護層を有してもよい。保護層により、凹凸部を保護でき、耐擦り性を高めることができる。
凹凸樹脂フィルムの凹凸部側の面に保護層が配置されている場合には、樹脂フィルムの保護層側の面における凹凸の寸法が、上述の凹凸樹脂フィルムの凹凸構造の寸法を満たすことが好ましい。
保護層の材料としては、例えば、樹脂を用いることができる。中でも、耐候性および耐擦り性の観点から、電子線硬化性樹脂、フッ素樹脂が好ましい。
また、保護層は、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、安定剤、滑剤、充填剤、着色剤、加工助剤、帯電防止剤、難撚剤等の添加剤を含有してもよい。保護層が紫外線吸収剤を含有する場合には、耐候性を高めることができる。
保護層の厚さとしては、例えば、0.01μm以上10μm以下であることが好ましい。
(i-1-3)樹脂フィルムの配置方法
移動体の表面に樹脂フィルムを配置する方法としては、例えば、粘着剤や接着剤を用いて接着する方法が挙げられる。
(i-2)樹脂成形品
樹脂成形品は、表面に気体抵抗低減構造体を有する。
樹脂成形品の材料としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、例えば、汎用プラスチックやエンジニアリングプラスチックの中から適宜選択して用いることができる。中でも、耐候性および耐擦り性の観点から、アクリル樹脂、ポリカーボネートが好ましい。
樹脂成形品の製造方法としては、表面に気体抵抗低減構造体を有する樹脂成形品を製造することが可能な方法であれば特に限定されず、例えば、射出成形法、押出成形法等が挙げられる。
移動体の表面に樹脂成形品を配置する方法としては、例えば、粘着剤や接着剤を用いて接着する方法、かしめ加工、ねじ止め等が挙げられる。
(ii)金属部材
表面に気体抵抗低減構造体を有する金属部材としては、例えば、表面に気体抵抗低減構造体を有する金属シート、表面に気体抵抗低減構造体を有する金属パーツ等が挙げられる。
(ii-1)金属シート
金属シートは、表面に気体抵抗低減構造体を有する金属層を少なくとも有することができる。
金属層の材料としては、表面に気体抵抗低減構造体を有する金属層を得ることが可能な材料であれば特に限定されず、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、銅、鉄、ステンレス鋼等が挙げられる。
金属層表面に凹凸部を形成する方法としては、例えば、プレス加工(エンボス加工)、圧延加工、エンドミル加工、レーザー加工、リソグラフィ法等が挙げられる。
金属層の厚さは、特に限定されず、用途等に応じて適宜選択される。
(ii-1-2)金属シートの他の構成
金属シートは、金属層以外に、他の構成をさらに有していてもよい。
(粘着層)
金属シートは、金属層の凹凸部とは反対側の面に粘着層を有していてもよい。粘着層は、金属シートを移動体の表面に貼付するための層である。金属シートが粘着層を有することにより、移動体の表面に金属シートを容易に貼付できる。
粘着層は、上記樹脂フィルムに用いられる粘着層と同様である。
(ii-1-3)金属シートの配置方法
移動体の表面に金属シートを配置する方法としては、例えば、粘着剤や接着剤を用いて接着する方法等が挙げられる。
(ii-2)金属パーツ
金属パーツは、表面に気体抵抗低減構造体を有する。
金属パーツの材料としては、表面に気体抵抗低減構造体を有する金属パーツを得ることが可能な材料であれば特に限定されず、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン、チタン合金、銅、鉄、ステンレス鋼等が挙げられる。
金属パーツの表面に凹凸部を形成する方法としては、例えば、プレス加工(エンボス加工)、エンドミル加工、レーザー加工、金属3Dプリンターによる造形等が挙げられる。
移動体の表面に金属パーツを配置する方法としては、例えば、溶接方法、粘着剤や接着剤を用いて接着する方法、かしめ加工、ねじ止め等が挙げられる。
(iii)セラミック部材
表面に気体抵抗低減構造体を有するセラミック部材としては、例えば、表面に気体抵抗低減構造体を有するセラミック成形品等が挙げられる。
セラミック成形品の材料としては、例えば、ファインセラミックスを用いることができる。
セラミック成形品の製造方法としては、表面に気体抵抗低減構造体を有するセラミック成形品を製造することが可能な方法であれば特に限定されず、例えば、射出成形法、押出成形法等が挙げられる。
移動体の表面にセラミック成形品を配置する方法としては、例えば、粘着剤や接着剤を用いて接着する方法、かしめ加工、ねじ止め等が挙げられる。
(b)気体抵抗低減構造体が移動体と一体である場合
気体抵抗低減構造体が移動体と一体として構成されている場合、移動体の表面に直に気体抵抗低減構造体が形成される。移動体の表面に直に気体抵抗低減構造体が形成されている場合には、例えば、自動車、鉄道車両、自転車等の車体や部品;航空機の機体や部品の表面に直に気体抵抗低減構造体を形成できる。
気体抵抗低減構造体を構成する材料としては、気体抵抗低減構造体が形成される車体やその部品または機体やその部品等に応じて適宜選択され、例えば、金属、合金等の金属材料;樹脂、繊維強化樹脂等の樹脂材料;ガラス、ファインセラミックス等のセラミック材料等を挙げることができる。
移動体の表面に直に気体抵抗低減構造体を形成する方法としては、材料等に応じて適宜選択される。
例えば、金属材料の場合、エンドミル加工、レーザー加工、金属3Dプリンターによる造形等を挙げることができる。また、金属材料の場合、まず、原版として上記凹凸樹脂フィルムを用い、凹凸樹脂フィルム(原版)の凹凸構造側の面に水溶性樹脂組成物を塗布し、乾燥固化させた後、凹凸樹脂フィルム(原版)から剥離し、水溶性樹脂フィルムからなるスタンパを作製し、次に、移動体の表面に表面コーティング剤を塗布し、塗膜に水溶性樹脂フィルム(スタンパ)を押し当て、表面コーティング剤を硬化させた後、水で水溶性樹脂フィルム(スタンパ)を溶解除去する方法を用いてもよい。この方法の場合、表面コーティング剤としては、例えば、自動車、鉄道車両、航空機、自転車等の塗装に用いられる一般的な塗料を使用できる。また、金属材料の場合、移動体の表面に紫外線硬化塗料を塗布し、塗膜にスタンパを押し当て、紫外線を照射して紫外線硬化塗料を硬化させた後、スタンパを剥離することで、凹凸形状を賦形する方法を用いることもできる。この方法の場合、スタンパとしては、紫外線を透過するものであればよく、例えば、樹脂製スタンパを用いることができる。
また、例えば、樹脂材料の場合、片面エンボス加工や両面エンボス加工等のエンボス加工、レーザー加工等が挙げられる。また、例えば、セラミック材料の場合、レーザー加工等が挙げられる。
(4)気体抵抗低減構造体の配置
本開示の移動体においては、気体抵抗低減構造体が、凹凸部および平坦部の境界線と、移動体の進行方向、つまり気体の流れ方向とのなす角度が、例えば0°±15°になるように、つまり-15°以上15°以下になるように配置されて用いられることが好ましい。
本開示の移動体においては、中でも、気体抵抗低減構造体が、例えば図28(a)に示すように、移動体の進行方向D1、つまり気体Fの流れ方向D3に対して、凹凸部2および平坦部3の境界線が略平行になるように配置されていることが好ましい。これにより、凹凸部および平坦部の境界近辺において渦を生成しやすくでき、流れの剥離を抑制できる。
ここで、凹凸部および平坦部の境界線が、移動体の進行方向、つまり気体の流れ方向に対して略平行であるとは、凹凸部および平坦部の境界線と、移動体の進行方向、つまり気体の流れ方向とのなす角度が、0°±5°である、つまり-5°以上5°以下であることをいう。
よって、本開示の移動体においては、気体抵抗低減構造体が、凹凸部および平坦部の境界線と、移動体の進行方向、つまり気体の流れ方向とのなす角度が、例えば-15°以上15°以下、中でも-10°以上10°以下、特に-5°以上5°以下になるように配置されて用いられることが好ましい。
また、本開示の移動体においては、気体抵抗低減構造体が、移動体の表面の全体に配置されていてもよく、移動体の表面の一部に配置されていてもよい。
中でも、気体抵抗低減構造体は、流れの剥離が生じやすい位置に配置されていることが好ましい。流れの剥離が生じやすい位置としては、移動体の種類や形状等に応じて異なる。
例えば移動体が自動車である場合、流れの剥離が生じやすい位置としては、自動車の前方サイド、後方サイド、ルーフ、前方上部、後方上部等が挙げられる。具体的には、移動体が乗用車である場合、流れの剥離が生じやすい位置としては、乗用車の前方サイド、後方サイド、ルーフ、後方上部等が挙げられる。例えば図31は、移動体がセダンタイプの乗用車50Cである例であり、セダンタイプの乗用車50Cにおいて、前方サイド、後方サイド、ルーフ、および後方上部の表面に、気体抵抗低減構造体1Aが配置されている。また、移動体がトラックである場合、流れの剥離が生じやすい位置としては、例えば、前方サイド、後方サイド、前方上部、後方上部等が挙げられる。例えば図25(a)、(b)は、移動体がトラック50Bである例であり、トラック50Bにおいて、キャビン51の前方サイド、荷台52の後方サイド、およびキャビン51の上部に位置するエアデフレクター53の表面に、気体抵抗低減構造体1Aが配置されている。また、移動体がバスである場合、流れの剥離が生じやすい位置としては、例えば、前方サイド、後方サイド、前方上部、後方上部等が挙げられる。中でも、自動車の前方に、具体的には、自動車の前方サイドや前方上部に、気体抵抗低減構造体が配置されていることが好ましい。流れの剥離の抑制効果が顕著に発揮されるからである。
また、例えば移動体が鉄道車両である場合、流れの剥離が生じやすい位置としては、鉄道車両の前方サイド、後方サイド、ルーフ、前方上部、後方上部等が挙げられる。中でも、鉄道車両の前方に、具体的には、鉄道車両の前方サイドや前方上部に、気体抵抗低減構造体が配置されていることが好ましい。流れの剥離の抑制効果が顕著に発揮されるからである。
また、例えば移動体が航空機である場合、流れの剥離が生じやすい位置としては、例えば翼が挙げられる。
2.移動体
本開示の移動体は、上述の気体抵抗低減構造体の用途の項に記載した移動体と同様である。
また、本開示の移動体において、気体抵抗低減構造体が配置される表面は、平面であってもよく、曲面であってもよい。
また、気体については、上述の気体抵抗低減構造体の用途の項に記載した気体と同様である。
なお、本開示は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
以下、実施例および比較例を示し、本開示をさらに説明する。
[実施例1-1~1-6および比較例1-2~1-4]
Avery Dennison社製の印刷原反(MPI1105)に絵柄を印刷し、その上にAvery Dennison社製のラミネートフィルム(DOL1460)をラミネートした。(具体的には、まず、塩化ビニル樹脂フィルムと粘着層と剥離紙とをこの順に有する印刷原反(Avery Dennison社製「MPI1105」)を用い、印刷原反の塩化ビニル樹脂フィルム上に、絵柄を印刷して印刷層を形成した。次いで、塩化ビニル樹脂フィルムと粘着層と剥離紙とをこの順に有するラミネートフィルム(Avery Dennison社製「DOL1460」)を用い、ラミネートフィルムから剥離紙を剥がした後、上記印刷層上にラミネートフィルムをラミネートした。)
次に、ラミネートフィルム上に、つまり上記ラミネートフィルムの塩化ビニル樹脂フィルム上に、UVインクジェット装置を用いて、UV硬化型インク(大日精化社製「セイカビームHT509」)を吐出および硬化させ、直線状の複数の凸部および凹部を有する凹凸部を形成した。また、凹凸部は、図1(a)に示すように、凹凸部および平坦部がストライプ状に交互に配置されるように形成した。凹凸部および平坦部の寸法は、表1に示す通りとした。これにより、ラッピングフィルムを作製した。ラッピングフィルムは、A4サイズ(210mm×297mm)であった。
[評価1]
実施例1-1~1-6および比較例1-2~1-4のラッピングフィルムを、トラック形状の模型(長さ1250mm、幅260mm、高さ387mm)に貼付け、風洞実験を行い、風速25m/sの条件で空気抵抗係数(Cd値)を計測した。図32に、トラック形状の模型を示す。図32(a)は模型の上面図であり、図32(b)は模型の側面図であり、図32(c)は模型の背面図である。このトラック形状の模型は、10トントラックの1/10の大きさの簡易模型である。また、ラッピングフィルムは、トラック形状の模型の前方サイドおよび前方上部に貼り付けた。また、風洞実験は下記条件にて行った。
(風洞実験条件)
・吹出し口寸法:幅1.0m、高さ0.7mの長方形
・測定部長さ:1.45m
・風速:25m/s
・フィルムサイズ:210mm×297mm
・貼り付け箇所:トラック形状の模型の前方サイドおよび前方上部
・貼り付け方法:トラック形状の模型の前方のR開始部を先端として、後方に向けて、フィルムを貼り付けた。
なお、Cd値は、下記式により求めた。
Cd=D/(ρUS×1/2)
(上記式において、D:抗力(N)、ρ:密度(kg/m)、U:代表速度(m/s)、S:代表面積(m)である。)
本実験では、抗力Dは、トラック形状の模型に取り付けたワイヤ付属のロードセルから計測した。密度ρは1.124kg/m、代表速度Uは風速と同じ、代表面積Sは0.101mとした。
また、ラッピングフィルムを貼り付けない場合を比較例1-1とした。
Figure 0007351424000001
実施例1-1~1-6では、凹凸部の高さ、第2方向における凹凸部の長さ、第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅がいずれも所定の範囲内であるため、比較例1-1に対して、Cd値が小さくなり、気体抵抗が低減されたことが確認された。一方、比較例1-2では、第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が小さいため、気体抵抗低減効果が小さかった。また、比較例1-3では、第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が大きいため、気体抵抗低減効果が小さかった。また、比較例1-4では、第2方向における凹凸部の長さが短いため、気体抵抗低減効果が小さかった。
[実施例2-1~2-6および比較例2-1~2-3]
まず、キャビティ金型およびコア金型を有する射出成形用金型を作製した。次いで、キャビティ金型の表面に、レーザー加工により、直線状の複数の凸部および凹部を有する凹凸部を形成した。また、図21(a)に示すように、凹凸部および平坦部がストライプ状に交互に配置されるように形成した。キャビティ金型において、凹凸部および平坦部の寸法は、下記表2に示す通りであった。
次に、上記射出成形用金型を用いてアクリル樹脂を射出成形し、厚さ2mmの板状の樹脂成形品を作製した。樹脂成形品において、凹凸部および平坦部の寸法は、下記表3に示す通りであった。
次に、上記樹脂成形品を、トラック形状の模型(長さ1250mm、幅260mm、高さ387mm)の前方サイドおよび前方上部に、両面粘着テープを介し貼り付け、トラックのモデルを作製した。トラック形状の模型は、上記の図32に示す模型を用いた。
[評価2]
実施例および比較例のトラックのモデルについて、風洞実験を行い、風速25m/sの条件で空気抵抗係数(Cd値)を計測した。風洞実験の条件およびCd値の求め方は、評価1と同様とした。
Figure 0007351424000002
Figure 0007351424000003
実施例2-1~2-6では、凹凸部の高さ、第2方向における凹凸部の長さ、第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅がいずれも所定の範囲内であるため、比較例1-1に対して、Cd値が小さくなり、気体抵抗が低減されたことが確認された。一方、比較例2-1では、第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が小さいため、気体抵抗低減効果が小さかった。また、比較例2-2では、第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が大きいため、気体抵抗低減効果が小さかった。また、比較例2-3では、第2方向における凹凸部の長さが短いため、気体抵抗低減効果が小さかった。
[実施例3-1~3-6および比較例3-1~3-3]
まず、厚さ75μmのPETフィルム(東洋紡社製「コスモシャインA4360」)上に、UVインクジェット装置を用いて、UV硬化型インク(大日精化社製「セイカビームHT509」)を吐出および硬化させ、直線状の複数の凸部および凹部を有する凹凸部を形成した。また、凹凸部および平坦部がストライプ状に交互に配置されるように形成した。凹凸部および平坦部の寸法は、下記表4に示す通りとした。これにより、凹凸構造付きPETフィルムを得た。
次に、凹凸構造付きPETフィルムの凹凸部側の面に、ポリビニルアルコールを含む水溶性樹脂組成物を塗布し、乾燥固化させて、厚さ200μmの水溶性樹脂層を形成した。その後、水溶性樹脂層を剥離することで、凹凸構造付きPETフィルムの凹凸構造の形状が反転した凹凸構造を有する水溶性樹脂層からなる水溶性樹脂フィルムを得た。
次に、評価1で用いたトラック形状の模型の前方サイドおよび前方上部の表面に、ウレタン樹脂を含む表面コーティング剤を塗布し、塗膜に上記水溶性樹脂フィルムの凹凸部側の面を密着させ、その状態で表面コーティング剤を硬化させた。続いて、水洗により上記水溶性樹脂フィルムを除去した。これにより、トラック形状の模型の表面に、水溶性樹脂フィルムの凹凸構造が転写されたコーティング剤層を形成した。トラック形状の模型の表面の凹凸構造において、凹凸部および平坦部の寸法は、下記表4に示す通りであった。
[実施例4-1~4-6および比較例4-1~4-3]
まず、射出成形用金型を作製した。次いで、射出成形用金型の表面に、彫刻加工により、直線状の複数の凸部および凹部を有する凹凸部を形成した。また、凹凸部および平坦部がストライプ状に交互に配置されるように形成した。凹凸部の寸法は、下記表5に示す凹凸部の形状を反転した凹凸部の寸法とした。また、平坦部の寸法は、下記表5に示す通りとした。
次に、上記射出成形用金型を用いてアクリル樹脂を射出成形し、厚さ2mmの板状の樹脂成形品を作製した。樹脂成形品において、凹凸部および平坦部の寸法は、下記表5に示す通りであった。
次に、上記樹脂成形品を、評価1で用いたトラック形状の模型の前方サイドおよび前方上部に、両面粘着テープを介し貼り付け、トラックのモデルを作製した。
[評価3]
実施例および比較例のトラックのモデルについて、風洞実験を行い、風速25m/sの条件で空気抵抗係数(Cd値)を計測した。風洞実験の条件およびCd値の求め方は、評価1と同様とした。
Figure 0007351424000004
Figure 0007351424000005
実施例1-1~1-6、3-1~3-6、4-1~4-6では、凹凸部の高さ、移動体の進行方向における凹凸部の長さ、移動体の進行方向に直交する方向における凹凸部の幅および平坦部の幅がいずれも所定の範囲内であるため、比較例1-1に対して、Cd値が小さくなり、気体抵抗が低減されたことが確認された。一方、比較例1-2、3-1、4-1では、移動体の進行方向に直交する方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が小さいため、気体抵抗低減効果が小さかった。また、比較例1-3、3-2、4-2では、移動体の進行方向に直交する方向における凹凸部の幅および平坦部の幅が大きいため、気体抵抗低減効果が小さかった。また、比較例1-4、3-3、4-3では、移動体の進行方向における凹凸部の長さが短いため、気体抵抗低減効果が小さかった。
[実施例5-1~5-6および比較例5-2]
透明基材を有する印刷原反(3M社製「IJ180 mc-114」)を用いた。また、塩化ビニル樹脂フィルムと粘着層と剥離紙とをこの順に有するラミネートフィルム(Avery Dennison社製「DOL1460Z」)を用いた。ラミネートフィルムから剥離紙を剥がした後、印刷原反上にラミネートフィルムをラミネートした。次に、上記ラミネートフィルムの塩化ビニル樹脂フィルム上に、UVインクジェット装置を用いて、UV硬化型インク(大日精化社製「セイカビームHT509」)を吐出および硬化させ、直線状の複数の凸部および凹部を有する凹凸部を形成した。また、凹凸部は、図1(a)に示すように、凹凸部および平坦部がストライプ状に交互に配置されるように形成した。凹凸部および平坦部の寸法は、下記表6に示す通りとした。これにより、A4サイズのラッピングフィルムを作製した。
[評価4]
実施例5-1~5-6および比較例5-2のラッピングフィルムを、評価1で用いたトラック形状の模型の前方サイドおよび前方上部に貼り付けた。そして、下記の条件で風洞実験を行い、空気抵抗係数(Cd値)を計測した。Cd値の求め方は、評価1と同様とした。
(風洞実験条件)
・吹出し口寸法:幅1.0m、高さ0.7mの長方形
・測定部長さ:1.45m
・風速:10m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/sの5水準
・フィルムサイズ:210mm×297mm
・貼り付け箇所:トラック形状の模型の前方サイドおよび前方上部
・貼り付け方法:トラック形状の模型の前方のR開始部を先端として、後方に向けて、フィルムを貼り付けた。
また、ラッピングフィルムを貼り付けない場合を比較例5-1とした。
Figure 0007351424000006
実施例5-1~5-6では、凹凸部の高さ、第2方向における凹凸部の長さ、第1方向における凹凸部の幅および平坦部の幅がいずれも所定の範囲内であるため、比較例5-1に対して、Cd値が小さくなり、気体抵抗が低減されたことが確認された。一方、比較例5-2では、凹凸部の高さが高いため、比較例5-1よりもCd値が大きくなり、気体抵抗低減効果が得られなかった。
また、実施例5-1~5-6より、凹凸部の高さが低い場合、風速が大きくなるにつれて、Cd値が小さくなった。このことから、凹凸の高さが低い場合は、風速が大きいときに有効であることが示された。
[実施例6-1]
凹凸部の高さを140μm、凹凸部の幅および平坦部の幅をそれぞれ7mm、凹凸部の凸部のピッチを1120μmとしたこと以外は、実施例5-1~5-6と同様にして、フィルムを作製した。
[実施例6-2]
透明基材を有する印刷原反(3M社製「IJ180 mc-114」)を用いた。また、塩化ビニル樹脂フィルムと粘着層と剥離紙とをこの順に有するラミネートフィルム(Avery Dennison社製「DOL1460Z」)を用いた。ラミネートフィルムから剥離紙を剥がした後、印刷原反上にラミネートフィルムをラミネートした。次に、上記ラミネートフィルムの塩化ビニル樹脂フィルム上に、UV硬化性樹脂組成物(大日精化社製「セイカビームHT509」)を塗布した。続いて、UV硬化性樹脂組成物の膜に、所望の凹凸構造の形状を反転させた金型を押し当て、UV照射によってUV硬化性樹脂組成物の膜を硬化させた。これにより、直線状の複数の凸部および凹部を有する凹凸部を形成した。凹凸部の高さは140μm、凹凸部の幅および平坦部の幅はそれぞれ7mm、凹凸部の凸部のピッチは1120μmとした。
[比較例6-1]
透明基材を有する印刷原反(3M社製「IJ180 mc-114」)を用いた。また、塩化ビニル樹脂フィルムと粘着層と剥離紙とをこの順に有するラミネートフィルム(Avery Dennison社製「DOL1460Z」)を用いた。ラミネートフィルムから剥離紙を剥がした後、印刷原反上にラミネートフィルムをラミネートし、フィルムを得た。
[評価5]
実施例6-1~6-2および比較例6-1のフィルムについて、引張試験機としてインストロンジャパン社製「インストロン5565」を用いて、JIS K7161-1:2014に準拠し、下記条件にて各方向の引張弾性率を測定した。
(測定条件)
・試験片:長さ150mm、幅25mm
・標線間距離:75mm
・引張速度:50mm/min
・ロードセル:1kN
・測定数:3
Figure 0007351424000007
実施例6-1~6-2と比較例6-1との比較から、凹凸部および平坦部を有する気体抵抗低減構造体を備える場合、TD方向の引張弾性率に比べてMD方向の引張弾性率が高くなり、MD方向に伸びにくい傾向にあることが示された。
本開示は、以下の[1]~[30]を提供する。
[1]
第1面に、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、
上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
第2方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、
上記第2方向に交差する第1方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である、気体抵抗低減構造体。
[2]
上記第1部と上記第2部とが上記第1方向に交互に配置されている、[1]に記載の気体抵抗低減構造体。
[3]
上記第1部は、上記第1方向に沿って直線状に延びる複数の上記凸部および上記凹部を有する、[1]または[2]に記載の気体抵抗低減構造体。
[4]
直線状の上記凹部の幅が、上記第1部の高さの1倍以上12倍以下である、[3]に記載の気体抵抗低減構造体。
[5]
直線状の上記凸部の幅が、上記第1部の高さの1倍以上2倍以下である、[3]または[4]に記載の気体抵抗低減構造体。
[6]
上記第1部の上記凸部が、上記第2部の面に対して突出している、[1]から[5]までのいずれかに記載の気体抵抗低減構造体。
[7]
上記凸部が、上記凸部の頂部から側部に至る部位であって、上記頂部につながる部位に、曲率半径10μm以上400μm以下の曲面を有する、[1]から[6]までのいずれかに記載の気体抵抗低減構造体。
[8]
上記気体抵抗低減構造体がフィルムであり、
上記第1方向の伸びが、上記第2方向の伸びよりも小さい、[1]から[7]までのいずれかにに記載の気体抵抗低減構造体。
[9]
表面に凹凸構造を有する樹脂成形品であって、
上記凹凸構造では、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、
上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
第2方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、
上記第2方向に交差する第1方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である、樹脂成形品。
[10]
上記凹凸構造では、上記第1部と上記第2部とが上記第1方向に交互に配置されている、[9]に記載の樹脂成形品。
[11]
上記第1部は、上記第1方向に沿って直線状に延びる複数の上記凸部および上記凹部を有する、[9]または[10]に記載の樹脂成形品。
[12]
直線状の上記凹部の幅が、上記第1部の高さの1倍以上12倍以下である、[11]に記載の樹脂成形品。
[13]
直線状の上記凸部の幅が、上記第1部の高さの1倍以上2倍以下である、[11]または[12]に記載の樹脂成形品。
[14]
上記第1部の上記凸部が、上記第2部の面に対して突出している、[9]から[13]までのいずれかに記載の樹脂成形品。
[15]
上記凸部が、上記凸部の頂部から側部に至る部位であって、上記頂部につながる部位に、曲率半径10μm以上400μm以下の曲面を有する、[9]から[14]までのいずれかに記載の樹脂成形品。
[16]
表面に凹凸構造を有する賦形型であって、
上記凹凸構造では、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、
上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
第4方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、
上記第4方向に交差する第3方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である、賦形型。
[17]
上記凹凸構造では、上記第1部と上記第2部とが上記第3方向に交互に配置されている、[16]に記載の賦形型。
[18]
上記第1部は、上記第3方向に沿って直線状に延びる複数の上記凸部および上記凹部を有する、[16]または[17]に記載の賦形型。
[19]
直線状の上記凸部の幅が、上記第1部の高さの1倍以上12倍以下である、[18]に記載の賦形型。
[20]
直線状の上記凹部の幅が、上記第1部の高さの1倍以上2倍以下である、[18]または[19]に記載の賦形型。
[21]
上記第1部の上記凹部が、上記第2部の面に対して凹んでいる、[16]から[20]までのいずれかに記載の賦形型。
[22]
上記凹部が、上記凹部の底部から側部に至る部位であって、上記底部につながる部位に、曲率半径10μm以上400μm以下の曲面を有する、[16]から[21]までのいずれかに記載の賦形型。
[23]
表面に気体抵抗低減構造体を有する移動体であって、
上記気体抵抗低減構造体では、複数の凸部および凹部を有する第1部と、第2部とが配置されており、
上記第1部の上記凹部の底部から上記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
移動体の進行方向における上記第1部の長さが30mm以上であり、
上記移動体の進行方向に交差する方向における上記第1部の幅および上記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下である、移動体。
[24]
上記気体抵抗低減構造体では、上記第1部と上記第2部とが上記移動体の進行方向に交差する方向に交互に配置されている、[23]に記載の移動体。
[25]
上記第1部は、上記移動体の進行方向に交差する方向に沿って直線状に延びる複数の上記凸部および上記凹部を有する、[23]または[24]に記載の移動体。
[26]
直線状の上記凹部の幅が、上記第1部の高さの1倍以上12倍以下である、[25]に記載の移動体。
[27]
直線状の上記凸部の幅が、上記第1部の高さの1倍以上2倍以下である、[25]または[26]に記載の移動体。
[28]
上記第1部の上記凸部が、上記第2部の面に対して突出している、[23]から[27]までのいずれかに記載の移動体。
[29]
上記凸部が、上記凸部の頂部から側部に至る部位であって、上記頂部につながる部位に、曲率半径10μm以上400μm以下の曲面を有する、[23]から[28]までのいずれかに記載の移動体。
[30]
上記移動体が、表面に上記気体抵抗低減構造体を有する樹脂フィルムを有し、
上記樹脂フィルムが、表面に上記気体抵抗低減構造体を有する凹凸樹脂フィルムを少なくとも有し、
上記凹凸樹脂フィルムにおいて、上記移動体の進行方向に交差する方向の伸びが、上記移動体の進行方向の伸びよりも小さい、[23]から[29]までのいずれかに記載の移動体。
本開示は、以下の[1-1]~[1-5]を提供する。
[1-1]
複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが第1方向に交互に配置されており、
上記凹凸部の高さが20μm以上200μm以下であり、
上記第1方向に直交する第2方向における上記凹凸部の長さが30mm以上であり、
上記第1方向における上記凹凸部の幅および上記平坦部の幅が0.2mm以上50mm以下である、気体抵抗低減構造。
[1-2]
上記凹凸部は、上記第1方向に沿って直線状に延びる複数の上記凸部および上記凹部を有する、[1-1]に記載の気体抵抗低減構造。
[1-3]
直線状の上記凹部の幅が、上記凹凸部の高さの1倍以上12倍以下である、[1-2]に記載の気体抵抗低減構造。
[1-4]
直線状の上記凸部の幅が、上記凹凸部の高さの1倍以上2倍以下である、[1-2]または[1-3]に記載の気体抵抗低減構造。
[1-5]
上記凹凸部の上記凸部が、上記平坦部の面に対して突出している、[1-1]から[1-4]までのいずれかに記載の気体抵抗低減構造。
本開示は、以下の[2-1]~[2-10]を提供する。
[2-1]
表面に凹凸構造を有する樹脂成形品であって、
上記凹凸構造では、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが第1方向に交互に配置されており、
上記凹凸部の高さが20μm以上200μm以下であり、
上記第1方向に直交する第2方向における上記凹凸部の長さが30mm以上であり、
上記第1方向における上記凹凸部の幅および上記平坦部の幅が0.2mm以上50mm以下である、樹脂成形品。
[2-2]
上記凹凸部は、上記第1方向に沿って直線状に延びる複数の上記凸部および上記凹部を有する、[2-1]に記載の樹脂成形品。
[2-3]
直線状の上記凹部の幅が、上記凹凸部の高さの1倍以上12倍以下である、[2-2]に記載の樹脂成形品。
[2-4]
直線状の上記凸部の幅が、上記凹凸部の高さの1倍以上2倍以下である、[2-2]または[2-3]に記載の樹脂成形品。
[2-5]
上記凹凸部の上記凸部が、上記平坦部の面に対して突出している、[2-1]から[2-4]までのいずれかに記載の樹脂成形品。
[2-6]
表面に凹凸構造を有する賦形型であって、
上記凹凸構造では、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが第3方向に交互に配置されており、
上記凹凸部の高さが20μm以上200μm以下であり、
上記第3方向に直交する第4方向における上記凹凸部の長さが30mm以上であり、
上記第3方向における上記凹凸部の幅および上記平坦部の幅が0.2mm以上50mm以下である、賦形型。
[2-7]
上記凹凸部は、上記第3方向に沿って直線状に延びる複数の上記凸部および上記凹部を有する、[2-6]に記載の賦形型。
[2-8]
直線状の上記凸部の幅が、上記凹凸部の高さの1倍以上12倍以下である、[2-7]に記載の賦形型。
[2-9]
直線状の上記凹部の幅が、上記凹凸部の高さの1倍以上2倍以下である、[2-7]または[2-8]に記載の賦形型。
[2-10]
上記凹凸部の上記凹部が、上記平坦部の面に対して凹んでいる、[2-6]から[2-9]までのいずれかに記載の賦形型。
本開示は、以下の[3-1]~[3-5]を提供する。
[3-1]
表面に気体抵抗低減構造を有する移動体であって、
上記気体抵抗低減構造では、複数の凸部および凹部を有する凹凸部と平坦部とが上記移動体の進行方向に直交する方向に交互に配置されており、
上記凹凸部の高さが20μm以上200μm以下であり、
上記移動体の進行方向における上記凹凸部の長さが30mm以上であり、
上記移動体の進行方向に直交する方向における上記凹凸部の幅および上記平坦部の幅が0.2mm以上50mm以下である、移動体。
[3-2]
上記凹凸部は、上記移動体の進行方向に直交する方向に沿って直線状に延びる複数の上記凸部および上記凹部を有する、[3-1]に記載の移動体。
[3-3]
直線状の上記凹部の幅が、上記凹凸部の高さの1倍以上12倍以下である、[3-2]に記載の移動体。
[3-4]
直線状の上記凸部の幅が、上記凹凸部の高さの1倍以上2倍以下である、[3-2]または[3-3]に記載の移動体。
[3-5]
上記凹凸部の上記凸部が、上記平坦部の面に対して突出している、[3-1]から[3-4]までのいずれかに記載の移動体。
1、1A … 気体抵抗低減構造体
2 … 凹凸部
3 … 平坦部
4 … 凹凸構造
11 … 凸部
12 … 凹部
10 … 樹脂成形品
20 … 射出成形用金型
32 … 凹凸部
33 … 平坦部
34 … 凹凸構造
41 … 凸部
42 … 凹部
50A、50B … トラック(移動体)
50C … 乗用車(移動体)
60 … 凹凸樹脂フィルム
70 … 樹脂フィルム
d1 … 第1方向
d2 … 第2方向
d3 … 第3方向
d4 … 第4方向
D1 … 移動体の進行方向
D2 … 移動体の進行方向に直交する方向
H1 … 凹凸部の高さ
H11 … 凹凸部の高さ
L1 … 第2方向における凹凸部の長さ
L11 … 第4方向における凹凸部の長さ
L21 … 移動体の進行方向における凹凸部の長さ
W1 … 第1方向における凹凸部の幅
W2 … 第1方向における平坦部の幅
W11 … 第3方向における凹凸部の幅
W12 … 第3方向における平坦部の幅
W21 … 移動体の進行方向に直交する方向における凹凸部の幅
W22 … 移動体の進行方向に直交する方向における平坦部の幅

Claims (32)

  1. 第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部は、前記第2方向に交差する方向に沿ってライン状に延びる複数の前記凸部および前記凹部を有し、
    前記第2方向が気体の流れ方向である、気体抵抗低減構造体。
  2. 第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部は、前記第2方向に交差する方向に沿って直線状に延びる複数の前記凸部および前記凹部を有し、
    前記第2方向が気体の流れ方向である、気体抵抗低減構造体。
  3. 前記第2方向における直線状の前記凹部の幅が、前記第1部の高さの1倍以上12倍以下である、請求項2に記載の気体抵抗低減構造体。
  4. 前記第2方向における直線状の前記凸部の幅が、前記第1部の高さの1倍以上2倍以下である、請求項2に記載の気体抵抗低減構造体。
  5. 第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部では、前記凸部または前記凹部の平面視のパターン形状がドット状であり、ドット状の前記凸部または前記凹部が、前記第1方向および前記第2方向に複数配列されている、気体抵抗低減構造体。
  6. 第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部では、前記凸部または前記凹部の平面視のパターン形状が格子状である、気体抵抗低減構造体。
  7. 前記第1部の前記凸部が、前記第2部の面に対して突出している、請求項1、請求項2、請求項5または請求項6に記載の気体抵抗低減構造体。
  8. 前記第1方向における前記凸部の断面形状および前記第2方向における前記凸部の断面形状が、前記凸部の頂部から側部に至る部位であって、前記頂部につながる部位に、曲率半径10μm以上400μm以下の曲面を有する、請求項1、請求項2、請求項5または請求項6に記載の気体抵抗低減構造体。
  9. 前記気体抵抗低減構造体がフィルムであり、
    前記第1面における前記第1方向の伸びが、前記第1面における前記第2方向の伸びよりも小さい、請求項1、請求項2、請求項5または請求項6に記載の気体抵抗低減構造体。
  10. 第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離である、気体抵抗低減構造体であって、
    前記気体抵抗低減構造体がフィルムであり、
    前記第1面における前記第1方向の伸びが、前記第1面における前記第2方向の伸びよりも小さい、気体抵抗低減構造体。
  11. 表面に凹凸構造を有する樹脂成形品であって、
    前記凹凸構造では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部は、前記第2方向に交差する方向に沿ってライン状に延びる複数の前記凸部および前記凹部を有し、
    前記第2方向が気体の流れ方向である、樹脂成形品。
  12. 表面に凹凸構造を有する樹脂成形品であって、
    前記凹凸構造では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部は、前記第2方向に交差する方向に沿って直線状に延びる複数の前記凸部および前記凹部を有し、
    前記第2方向が気体の流れ方向である、樹脂成形品。
  13. 前記第2方向における直線状の前記凹部の幅が、前記第1部の高さの1倍以上12倍以下である、請求項12に記載の樹脂成形品。
  14. 前記第2方向における直線状の前記凸部の幅が、前記第1部の高さの1倍以上2倍以下である、請求項12に記載の樹脂成形品。
  15. 表面に凹凸構造を有する樹脂成形品であって、
    前記凹凸構造では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部では、前記凸部または前記凹部の平面視のパターン形状がドット状であり、ドット状の前記凸部または前記凹部が、前記第1方向および前記第2方向に複数配列されている、樹脂成形品。
  16. 表面に凹凸構造を有する樹脂成形品であって、
    前記凹凸構造では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第2方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第2方向に交差する第1方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第2方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第1方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第1方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第1方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部では、前記凸部または前記凹部の平面視のパターン形状が格子状である、樹脂成形品。
  17. 前記第1部の前記凸部が、前記第2部の面に対して突出している、請求項11、請求項12、請求項15または請求項16に記載の樹脂成形品。
  18. 前記第1方向における前記凸部の断面形状および前記第2方向における前記凸部の断面形状が、前記凸部の頂部から側部に至る部位であって、前記頂部につながる部位に、曲率半径10μm以上400μm以下の曲面を有する、請求項11、請求項12、請求項15または請求項16に記載の樹脂成形品。
  19. 表面に凹凸構造を有する賦形型であって、
    前記凹凸構造では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第4方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第4方向に交差する第3方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第4方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第3方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第3方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第3方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第3方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第3方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部では、前記凸部または前記凹部の平面視のパターン形状がドット状であり、ドット状の前記凸部または前記凹部が、前記第3方向および前記第4方向に複数配列されている、賦形型。
  20. 表面に凹凸構造を有する賦形型であって、
    前記凹凸構造では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが第4方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記第4方向に交差する第3方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記第4方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記第3方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記第3方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記第3方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第3方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記第3方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部では、前記凸部または前記凹部の平面視のパターン形状が格子状である、賦形型。
  21. 前記第1部の前記凹部が、前記第2部の面に対して凹んでいる、請求項19または請求項20に記載の賦形型。
  22. 前記第3方向における前記凹部の断面形状および前記第4方向における前記凹部の断面形状が、前記凹部の底部から側部に至る部位であって、前記底部につながる部位に、曲率半径10μm以上400μm以下の曲面を有する、請求項19または請求項20に記載の賦形型。
  23. 表面に気体抵抗低減構造体を有する移動体であって、
    前記気体抵抗低減構造体では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが移動体の進行方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記移動体の進行方向に交差する方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記移動体の進行方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部は、前記移動体の進行方向に交差する方向に沿ってライン状に延びる複数の前記凸部および前記凹部を有し、
    前記移動体の進行方向は、前記移動体が前進する方向または飛行時に前記移動体が進行する方向である、移動体。
  24. 表面に気体抵抗低減構造体を有する移動体であって、
    前記気体抵抗低減構造体では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが移動体の進行方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記移動体の進行方向に交差する方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記移動体の進行方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部は、前記移動体の進行方向に交差する方向に沿って直線状に延びる複数の前記凸部および前記凹部を有し、
    前記移動体の進行方向は、前記移動体が前進する方向または飛行時に前記移動体が進行する方向である、移動体。
  25. 前記移動体の進行方向における直線状の前記凹部の幅が、前記第1部の高さの1倍以上12倍以下である、請求項24に記載の移動体。
  26. 前記移動体の進行方向における直線状の前記凸部の幅が、前記第1部の高さの1倍以上2倍以下である、請求項24に記載の移動体。
  27. 表面に気体抵抗低減構造体を有する移動体であって、
    前記気体抵抗低減構造体では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが移動体の進行方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記移動体の進行方向に交差する方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記移動体の進行方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部では、前記凸部または前記凹部の平面視のパターン形状がドット状であり、ドット状の前記凸部または前記凹部が、前記移動体の進行方向および前記移動体の進行方向に交差する方向に複数配列されており、
    前記移動体の進行方向は、前記移動体が前進する方向または飛行時に前記移動体が進行する方向である、移動体。
  28. 表面に気体抵抗低減構造体を有する移動体であって、
    前記気体抵抗低減構造体では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが移動体の進行方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記移動体の進行方向に交差する方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記移動体の進行方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記第1部では、前記凸部または前記凹部の平面視のパターン形状が格子状であり、
    前記移動体の進行方向は、前記移動体が前進する方向または飛行時に前記移動体が進行する方向である、移動体。
  29. 前記第1部の前記凸部が、前記第2部の面に対して突出している、請求項23、請求項24、請求項27または請求項28に記載の移動体。
  30. 前記移動体の進行方向における前記凸部の断面形状および前記移動体の進行方向に交差する方向における前記凸部の断面形状が、前記凸部の頂部から側部に至る部位であって、前記頂部につながる部位に、曲率半径10μm以上400μm以下の曲面を有する、請求項23、請求項24、請求項27または請求項28に記載の移動体。
  31. 前記移動体が、表面に前記気体抵抗低減構造体を有する樹脂フィルムを有し、
    前記樹脂フィルムが、表面に前記気体抵抗低減構造体を有する凹凸樹脂フィルムを少なくとも有し、
    前記凹凸樹脂フィルムにおいて、前記移動体の進行方向に交差する方向の伸びが、前記移動体の進行方向の伸びよりも小さい、請求項23、請求項24、請求項27または請求項28に記載の移動体。
  32. 表面に気体抵抗低減構造体を有する移動体であって、
    前記気体抵抗低減構造体では、第1面に、領域である第1部と、前記第1部と比較して気体の摩擦抵抗が小さい領域である第2部とが配置されており、
    前記第1部が複数の凸部および凹部を有し、
    前記第1部と前記第2部とが移動体の進行方向に帯状に延びており、
    前記第1部と前記第2部とが前記移動体の進行方向に交差する方向に交互に配置されており、
    前記第1部の前記凹部の底部から前記凸部の頂部までの高さが10μm以上1000μm以下であり、
    前記移動体の進行方向における前記第1部の長さが30mm以上であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅および前記第2部の幅が0.2mm以上50mm以下であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の幅は、隣接する前記第2部の間に位置する前記第1部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第1部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の幅は、隣接する前記第1部の間に位置する前記第2部において、前記移動体の進行方向に交差する方向における前記第2部の一方の端部から他方の端部までの距離であり、
    前記移動体が、表面に前記気体抵抗低減構造体を有する樹脂フィルムを有し、
    前記樹脂フィルムが、表面に前記気体抵抗低減構造体を有する凹凸樹脂フィルムを少なくとも有し、
    前記凹凸樹脂フィルムにおいて、前記移動体の進行方向に交差する方向の伸びが、前記移動体の進行方向の伸びよりも小さく、
    前記移動体の進行方向は、前記移動体が前進する方向または飛行時に前記移動体が進行する方向である、移動体。
JP2022577415A 2021-06-10 2022-06-10 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体 Active JP7351424B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023114252A JP2023145515A (ja) 2021-06-10 2023-07-12 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021097164 2021-06-10
JP2021097165 2021-06-10
JP2021097165 2021-06-10
JP2021097162 2021-06-10
JP2021097164 2021-06-10
JP2021097162 2021-06-10
PCT/JP2022/023544 WO2022260181A1 (ja) 2021-06-10 2022-06-10 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023114252A Division JP2023145515A (ja) 2021-06-10 2023-07-12 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2022260181A1 JPWO2022260181A1 (ja) 2022-12-15
JPWO2022260181A5 JPWO2022260181A5 (ja) 2023-05-24
JP7351424B2 true JP7351424B2 (ja) 2023-09-27

Family

ID=84425247

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022577415A Active JP7351424B2 (ja) 2021-06-10 2022-06-10 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体
JP2023114252A Pending JP2023145515A (ja) 2021-06-10 2023-07-12 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023114252A Pending JP2023145515A (ja) 2021-06-10 2023-07-12 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240280122A1 (ja)
EP (1) EP4353977A1 (ja)
JP (2) JP7351424B2 (ja)
WO (1) WO2022260181A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001050215A (ja) 1999-08-11 2001-02-23 浩伸 ▲黒▼川 カルマン渦低減体
JP2010007846A (ja) 2008-06-30 2010-01-14 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology 流動抵抗低減構造
JP2013057390A (ja) 2011-09-09 2013-03-28 Yamaguchi Univ 壁面上の流れに対する渦発生器
US20140318657A1 (en) 2013-04-30 2014-10-30 The Ohio State University Fluid conveying apparatus with low drag, anti-fouling flow surface and methods of making same
JP2016114203A (ja) 2014-12-17 2016-06-23 株式会社東芝 流体摩擦抵抗低減皮膜および水力発電システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5361828A (en) * 1993-02-17 1994-11-08 General Electric Company Scaled heat transfer surface with protruding ramp surface turbulators
JPH1047315A (ja) * 1996-07-29 1998-02-17 Junichi Hirata 流体抵抗低減用品
JP2010065841A (ja) 2008-09-12 2010-03-25 Toshikatsu Tanaka 物体表面に凹凸を付ける事による流体抵抗の軽減技術

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001050215A (ja) 1999-08-11 2001-02-23 浩伸 ▲黒▼川 カルマン渦低減体
JP2010007846A (ja) 2008-06-30 2010-01-14 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology 流動抵抗低減構造
JP2013057390A (ja) 2011-09-09 2013-03-28 Yamaguchi Univ 壁面上の流れに対する渦発生器
US20140318657A1 (en) 2013-04-30 2014-10-30 The Ohio State University Fluid conveying apparatus with low drag, anti-fouling flow surface and methods of making same
JP2016114203A (ja) 2014-12-17 2016-06-23 株式会社東芝 流体摩擦抵抗低減皮膜および水力発電システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023145515A (ja) 2023-10-11
US20240280122A1 (en) 2024-08-22
WO2022260181A1 (ja) 2022-12-15
JPWO2022260181A1 (ja) 2022-12-15
EP4353977A1 (en) 2024-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8141936B2 (en) Method of reducing drag on the outer surface of a vehicle
KR101739145B1 (ko) 무정형 금속 리블렛
US20170266691A1 (en) Drag reduction riblets integrated in a paint layer
EP2464512B1 (en) Elastomeric riblets
JP2012516267A (ja) 形状記憶リブレット
JP2005530637A (ja) 複合微細構造フィルム
WO2012082667A2 (en) Article including airfoil or hydrofoil and method of making the same
JP7351424B2 (ja) 気体抵抗低減構造体、樹脂成形品、賦形型、および移動体
WO2019117051A1 (ja) 空気流用の貼付シート状部材及びそれを用いた走行車両
EP3974173A1 (en) Laminate, method for manufacturing intermediate sheet, and method for manufacturing composite material
JP6277200B2 (ja) 透明ノートシート及び透明ノートシート製造方法
AU2013352267A1 (en) Transparent note sheet and method for manufacturing the same
JP2022188898A (ja) 凹凸樹脂フィルムおよび積層フィルム
JP2023145307A (ja) 流体抵抗低減フィルム、ロール体、および、流体抵抗低減フィルムの製造方法
JP2024081497A (ja) 流体抵抗低減構造、流体抵抗低減フィルム、および、移動体
JP2023147813A (ja) 流体抵抗低減構造、フィルム、樹脂成型品、および、移動体
JP2023156903A (ja) 気体抵抗低減構造、フィルム、および、移動体
WO2023191004A1 (ja) 構造体及び構造体を備える物体
JP2023147656A (ja) 流体抵抗低減構造およびフィルム
JP2009062454A (ja) 易貼付性粘着シート及びその製造方法
Ortega et al. Investigation of tractor base bleeding for heavy vehicle aerodynamic drag reduction
KR20120086128A (ko) 이동체의 성능향상을 위한 접착성 플라스틱 필름
JP7406735B2 (ja) 加飾フィルム、加飾成形品、加飾表示部品、加飾表示システム、加飾表示部品の製造方法
TWM614034U (zh) 高消光型預塗膜及包含其的高消光型印刷品
JP2018126984A (ja) 多面付け部分凹凸転写シートの中間基材及びこれを用いた離型シート、並びに、多面付け部分凹凸転写シート及びこれを用いた加飾成形品の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221215

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221215

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20221215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230327

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230712

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230815

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230828

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7351424

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150