JP7724136B2 - 装飾体 - Google Patents

Description

本発明は、有色透明の樹脂材料で形成された板状の装飾体に関する。

従来、エンブレム等の車両外装部品に用いられる板状の装飾体として、透明樹脂部材の裏面に塗装や印刷等で模様や色を付したものが知られている。この種の装飾体は、＜１＞金型による表面意匠の成形、＜２＞黒部の塗装（又は印刷）、＜３＞めっき部のシルバーメタリック塗装（又は蒸着）の工程により製造される。

その他、例えば特許文献１に開示された車両の外装部品は、黒色系のベース部材の表面部分に透明な樹脂材料で構成された意匠部材が固定されている。

特開第２００８－１９５１６１号公報

黒部塗装及びめっき部塗装の両工程を行って意匠の色の差を出す従来品の製法では、工程が多くなるという問題がある。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、少ない工程で意匠の色の差を出すことが可能な装飾体を提供することにある。

本発明による装飾体は、有色透明の樹脂材料で成形された有色透明材（３）で意匠面（Ｓｆ）が構成され、且つ、有色透明材の意匠面とは反対側の面である裏面（Ｓｒ）にめっき部処理が施されている。

有色透明材は、裏面の一部のみに、板厚方向の断面が鋸歯状であるセレーションカットが施されている。

鋸歯の溝底を結ぶ仮想面を基準面（Ｓｏ）とする。一つの鋸歯を構成する二面のうち、基準面に対する仰角が相対的に小さい側の面をダーク面（Ｓａ）、基準面に対する仰角が相対的に大きい側の面を遮面（Ｓｂ）と定義する。ダーク面の仰角（θａ）は４３°以上５０°以下であり、遮面の仰角（θｂ）は８５°以上８７°以下である。

好ましくは、セレーションカットにおける基準面からの鋸歯の高さ（Ｈ）は、０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である。また、好ましくは、有色透明材の板厚（Ｔ）は５ｍｍ以下であり、意匠面から基準面までの距離である基礎厚さ（Ｔｏ）は２ｍｍ以上である。

本発明では、有色透明材の裏面に、好適条件のセレーションカットを施すことで、成形及びめっき部処理の２工程で意匠の色の差を出すことができる。よって、従来品の製法に比べ工程を減らすことができる。

第１実施形態による装飾体の（ａ）正面図、（ｂ）Ｉｂ－Ｉｂ線断面の模式図。 比較例の装飾体の（ａ）正面図、（ｂ）ＩＩｂ－ＩＩｂ線断面の模式図。 図１のセレーションカット部の断面模式図。 （ａ）図３の拡大図、（ｂ）ＩＶｂ部拡大図。 正面からの光に対する作用を説明する図。 正面上方からの光に対する作用を説明する図。 ダーク面に対し直角に入射する光に対する作用を説明する図。 ダーク面の面直方向から少し外れた角度で入射する光に対する作用を説明する図。 有色透明材の板厚と透過率との関係を示す図。 セレーションカットを施した有色透明材のＬ値測定方法を示す図。 セレーションカットの高さとＬ値測定結果との関係を示す図。 第２実施形態による装飾体の（ａ）正面図、（ｂ）ＸＩＩｂ－ＸＩＩｂ線断面の模式図。 ダイヤカット形状Ａの（ａ）正面図、（ｂ）ＸＩＩＩｂ－ＸＩＩＩｂ線断面の模式図。 ダイヤカット形状Ａの斜視図。 ダイヤカット形状Ｂの（ａ）正面図、（ｂ）ＸＶｂ－ＸＶｂ線断面の模式図。 ダイヤカット形状Ｂの斜視図。

以下、本発明の実施形態による装飾体を図面に基づいて説明する。この装飾体は、有色透明の樹脂材料で板状に形成され、エンブレム等の車両外装部品として用いられる。図１に示す第１実施形態と、図１２に示す第２実施形態とはセレーションカットの鋸歯の方向のみが異なり、基本的な作用効果は同じである。

（第１実施形態）
図１、図２を参照し、車両のエンブレムを想定した装飾体として、第１実施形態と比較例とを対比して説明する。この比較例は一般的な従来品に相当する。以下の明細書中、一部を除き第１実施形態を「本実施形態」と記す。図１（ａ）に本実施形態の装飾体１０１の正面図を示し、図２（ａ）に比較例の装飾体１０９の正面図を示す。図１（ｂ）及び図２（ｂ）に各図（ａ）の縦断面を示す。なお、図２（ｂ）では裏面Ｓｒのセレーションカット部４の詳細な図示を省略し、図３に断面模式図を示す。

一般に樹脂部材の断面図には樹脂ハッチングを付すところ、本願の図面では有色透明材の断面図における樹脂ハッチングを省略する。これは、例えば図５～図８で光の線がハッチングの線と重なって見にくくなることを防ぐ等の理由による。そこで、［図面の説明の欄］には「断面図」ではなく「断面を示す模式図」と記す。

本実施形態及び比較例の装飾体１０１、１０９はいずれも、有色透明の樹脂材料で成形された有色透明材３で意匠面Ｓｆが構成されている。有色透明材３はＰＭＭＡ（アクリル）材やＰＣ（ポリカーボネート）材で成形される。また、本実施形態で有色とは暗色系のスモーク色を意味する。

また、本実施形態及び比較例の装飾体１０１、１０９はいずれも、有色透明材３の意匠面Ｓｆとは反対側の面である裏面Ｓｒに「めっき部処理」としてめっき部塗装が施されている。正面図にて白抜きされた部分がめっき部５を表す。めっき部塗装は、具体的にはシルバーメタリック塗装である。なお、「めっき部処理」は蒸着により行われてもよい。

さらに比較例の装飾体１０９では、めっき部５に加えて黒部６が塗装（又は印刷）されている。エンブレムでは黒部６とめっき部５との意匠の色の差を出すことが求められる。しかし、黒部塗装及びめっき部塗装の両工程を行って意匠の色の差を出す比較例の製法では、工程が多くなるという問題がある。

これに対し本実施形態の装飾体１０１では、黒部塗装を廃止し、有色透明材３の裏面Ｓｒに板厚方向の断面が鋸歯状であるセレーションカットが施されている。第１実施形態ではセレーションカット部４の鋸歯が縦方向に形成されている。比較例の黒部６に代えて、光が減衰されたセレーションカット部４で暗さを表現することで、成形及びめっき部塗装の２工程で意匠の色の差を出すことができる。よって、比較例の製法に比べ工程を減らすことができる。

本実施形態の技術的特徴は次の通りである。

１．スモーク色を呈する有色透明材３を使用することで、スモーク効果により無色透明材と比較して光を減衰させるため、より暗く見える。

２．需要者が観察する意匠面Ｓｆが有色透明材３で構成されている。塗装面を意匠面にしてしまうと、乱反射した全ての光がそのまま目に入ってしまうため、明るいままで暗くならない。

３．有色透明材３の裏面Ｓｒに施されるセレーションカットの形状及び角度等の寸法の条件を指定することにより、色の差を明確に出すことが可能になる。詳細は後述する。

４．裏面Ｓｒのめっき部５の塗装は主にメタリック塗装を使用する。メタリック塗装部で乱反射を起こさせ明るく見せることで、セレーションカットによる暗い部分とのコントラスト効果が生じる。

［セレーションカットの条件］
次に図３、図４を参照し、本実施形態のセレーションカットにおける形状、及び、角度や板厚等の寸法に関する好適条件について説明する。有色透明材３は、裏面Ｓｒの少なくとも一部に、板厚方向の断面が鋸歯状であるセレーションカットが施されている。鋸歯の溝底を結ぶ仮想面を基準面Ｓｏとする。一つの鋸歯を構成する二面のうち、基準面Ｓｏに対する仰角θａが相対的に小さい側の面を「ダーク面Ｓａ」、基準面Ｓｏに対する仰角θｂが相対的に大きい側の面を「遮面Ｓｂ」と定義する。

図３に示すように、有色透明材３の板厚Ｔは５ｍｍ以下とする。一般に自動車外装部品では、板厚が５ｍｍを超えるものは厚すぎるためである。また成形品質の確保の点から、基準面Ｓｏからの鋸歯の高さＨは０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下とし、意匠面Ｓｆから基準面Ｓｏまでの距離である基礎厚さＴｏは２ｍｍ以上とする。

図４（ａ）に示すように、ダーク面Ｓａの仰角θａは４３°以上５０°以下とする。下限値は、有色透明材３を構成する樹脂材料の臨界角、すなわち、「光の入射角がその角度を超えると反射する最小の角度」を根拠とする。有色透明材３の樹脂材料として使用されるＰＭＭＡ材の臨界角は４２．２°であり、ＰＣ材の臨界角は３９．１２°である。そのため、より大きいＰＭＭＡ材の臨界角４２．２°に基づき４３°を下限値とすることで、ＰＭＭＡ材、ＰＣ材の両方に対して臨界角より大きい角度範囲が設定される。

上限値は一般的な金型強度、成形条件により決まる。一般に凹凸形状を有する成形品では、幅対高さ比（Ｈ／Ｗ）が１を上限とするのが好ましく、それより大きいと強度が保てなくなり、製品として成り立たない。ここで、図４（ｂ）に示すように、金型製作上、鋸歯の先端は、エンドミルの先端Ｒに倣ってＲ０．１～０．３の角丸め形状となっている。角Ｒが無いと仮定すると、θａ＝５０°での幅対高さ比（Ｈ／Ｗ）は１より少し大きいが、角Ｒが有る分だけ高さＨが低くなる。したがって、θａ＝５０°を上限値とすることで幅対高さ比（Ｈ／Ｗ）を１以内に抑えることができる。なお、図４（ｂ）以外の図では角Ｒの図示を省略する。

また、図４（ａ）に示すように、遮面Ｓｂの仰角θｂは８５°以上８７°以下とする。理論的には遮面Ｓｂの仰角θｂは９０°であってもよいが、実際には成形時の抜き勾配を３～５°確保する必要があるためである。

以上をまとめると、セレーションカットの好適な条件は次の通りである、
Ｔ≦５ｍｍ
０．５ｍｍ≦Ｈ≦２ｍｍ
２ｍｍ≦Ｔｏ
４３°≦θａ≦５０°
８５°≦θｂ≦８７°

［光の入射方向と暗さの維持との関係］
図５～図８を参照し、各方向から入射する光をセレーションカット部４で減衰して暗さを維持する作用について説明する。この説明では、入射角が臨界角以上のとき、光が有色透明材３の表面で正反射することを前提とする。

（１．正面光）
図５に示すように、意匠面Ｓｆの正面から入射した光は、ダーク面Ｓａで反射して遮面Ｓｂに当たって減衰される。したがって意匠面Ｓｆは暗く見える。

（２．正面上方からの光）
図６に示すように、意匠面Ｓｆの正面上方から入射した光も、ダーク面Ｓａで反射して遮面Ｓｂに当たって減衰される。したがって意匠面Ｓｆは暗く見える。

（３．ダーク面に対し直角に入射する光）
図７に示すように、ダーク面Ｓａに対し光が直角に入射する場合を考える。このとき、意匠面Ｓｆへの入射角度はダーク面Ｓａの仰角θａに等しい。光の一部はダーク面Ｓａで正反射し、有色透明材３の内部で意匠面Ｓｆに向かう。反射光の意匠面Ｓｆへの入射角度はダーク面Ｓａの仰角θａに等しく、有色透明材３の臨界角より大きいため、反射光は外部に透過せず再反射する。こうして、有色透明材３の内部で光が反射を繰り返すため暗さが維持される。反射を繰り返した光は、最終的に遮面Ｓｂに当たって減衰する。

（４．ダーク面の面直方向から少し外れた角度で入射する光）
図８に示すように、ダーク面Ｓａの面直方向から少し外れた角度で入射する光の一部はダーク面Ｓａで反射する。反射光の意匠面Ｓｆへの入射角度（例えば４０°程度）は臨界角より小さいため、外部に透過する。しかし、意匠面Ｓｆから基準面Ｓｏまでの距離は２ｍｍ以上であるため、光が有色透明材３の内部を往復する距離は５ｍｍ以上となり、光はその間に減衰する。また、本実施形態では暗色系（スモーク色）の有色透明材３が用いられるため、光の減衰効果と併せて暗さが維持される。

以上のように、どのような角度から入射した光も、スモーク色の有色透明材３の内部で一回から複数回反射して減衰される。また、正反射光よりも弱い拡散反射光はスモーク色の効果により更に暗くなる。よって本実施形態では、条件を満たしたセレーションカットにより、好適に意匠の色の差を出すことができる。

［有色透明材の仕様例］
本実施形態の効果検証に使用した有色透明材は「コモグラス／５３０ｋ／グレースモーク」である。図９に、この材料の板厚と透過率との関係を示す。使用した可視光線透過測定器は、ＴＩＮＴ ＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ２０００ＪＰである。板厚が２ｍｍから５ｍｍまで厚くなるにしたがって、透過率は約５０から約２０まで単調に減少する。この材料と同等の透過率特性を有する材料を用いれば、上記の作用効果は再現可能である。

［セレーションカットを施した有色透明材の明度（Ｌ値）測定結果］
図１０、図１１を参照し、セレーションカットにおける鋸歯の高さと明度との関係について説明する。図１０に示すように、共通の条件として、セレーションカット部４を除く基礎厚さＴｏは２ｍｍとし、ダーク面Ｓａの仰角θａは５０°とする。有色透明材３の裏面Ｓｒには、めっき部処理５としてシルバーメタリック塗装が施されている。使用した測定器は、ＫＯＮＩＣＡ ＭＩＮＯＬＴＡ ＣＭ－７００ｄである。

図１１に測定結果を示す。セレーションカット無しでのＬ値は約５３であり、ダーク３価めっきに相当する数値範囲５０～６０に含まれる。セレーションカットが有る場合に鋸歯の高さＨを０．２ｍｍから２．０ｍｍまで変化させると、鋸歯の高さＨが０．４ｍｍ以上のときＬ値は３０～３２となり、「ほぼ黒に近い」と判断される。この結果から、セレーションカットを設けることにより、有色透明材３の暗い部分とめっき部５の明るい部分との色の差の表現が可能であることが検証できた。

（第２実施形態）
図１２に示す第２実施形態の装飾体１０２では、セレーションカット部４の鋸歯が横方向に形成されている。セレーションカット部４の寸法が上記条件を満たせば、鋸歯の方向によらず同様の効果が得られる。

［応用形状］
セレーションカットの応用形状例として図１３、図１４にダイヤカット形状Ａを示し、図１５、図１６にダイヤカット形状Ｂを示す。ダイヤカット形状Ａ、Ｂのいずれも略長方形の単位ブロックが縦横に規則的に配置されている。ダイヤカット形状Ａの単位ブロックは、左上及び右上の角から内向きに下がる傾斜ラインが左右対称に形成されている。ダイヤカット形状Ｂの単位ブロックは、ダイヤカット形状Ａと同様の傾斜ラインが下辺の中点に向かってＶ字状に形成されている。

ダイヤカット形状Ａ、Ｂのいずれも、縦断面に沿って設けられたセレーションカット部４の寸法が上記条件を満たしている。上記条件を満たすセレーションカット部４を設けることで、意匠の色の暗さを出すことが可能な形状バリエーションを広げることが可能となる。

（他の実施形態）
本発明の装飾体は、エンブレム等の車両外装部品に限らず、暗い部分と明るい部分との意匠の色の差が要求されるあらゆる物品に適用可能である。

以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１０１、１０２・・・装飾体、
３ ・・・有色透明材、
４ ・・・セレーションカット部、 ５ ・・・めっき部、
Ｓｆ・・・意匠面、 Ｓｒ・・・裏面、
Ｓｏ．．．基準面、
Ｓａ・・・ダーク面、 θａ・・・ダーク面の仰角、
Ｓｂ・・・遮面、 θｂ・・・遮面の仰角。
Ｈ ・・・鋸歯の高さ、
Ｔ ・・・有色透明材の板厚、 Ｔｏ・・・基礎厚さ。

Claims (3)

1. 有色透明の樹脂材料で成形された有色透明材（３）で意匠面（Ｓｆ）が構成され、且つ、前記有色透明材の意匠面とは反対側の面である裏面（Ｓｒ）にめっき部処理が施された装飾体であって、
   前記有色透明材は、前記裏面の一部のみに、板厚方向の断面が鋸歯状であるセレーションカットが施されており、
   鋸歯の溝底を結ぶ仮想面を基準面（Ｓｏ）とし、一つの鋸歯を構成する二面のうち、前記基準面に対する仰角が相対的に小さい側の面をダーク面（Ｓａ）、前記基準面に対する仰角が相対的に大きい側の面を遮面（Ｓｂ）と定義すると、
   前記ダーク面の仰角（θａ）は４３°以上５０°以下であり、
   前記遮面の仰角（θｂ）は８５°以上８７°以下である装飾体。
2. 前記セレーションカットにおける前記基準面からの鋸歯の高さ（Ｈ）は０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項１に記載の装飾体。
3. 前記有色透明材の板厚（Ｔ）は５ｍｍ以下であり、
   前記意匠面から前記基準面までの距離である基礎厚さ（Ｔｏ）は２ｍｍ以上である請求項１または２に記載の装飾体。