(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リム、及び複数のスポークを有するディスクを備える車両用ホイールにおいて車両に装着した状態で外側から見える３次元形状のホイール意匠面を加飾する方法であって、
ホイール意匠面となるスポークに沿って塗布面と一定のクリアランスを保持して相対的にディスペンサーをＮＣプログラムに従って３軸又は５軸の各方向に移動させて送り速度と塗料吐出量の双方を制御しながら溶剤塗料で線や点を描くように吐出塗布して前記スポークに描画で表現可能なタイプの加飾層を形成する車両用ホイールの加飾方法。
【請求項２】
リム、及び複数のスポークを有するディスクを備える車両用ホイールにおいて車両に装着した状態で外側から見える３次元形状のホイール意匠面を加飾する方法であって、
防食及びレベリングを兼ねた下地塗装を施した後のホイール意匠面の全体に第１の色の溶剤塗料を塗装して第１の色のベース色層を形成した後に、このベース色層上の一部において第１の色とは異なる第２の色の溶剤塗料を吐出塗布して第２の色の加飾層を形成する工程においてホイール意匠面となるスポークに沿って塗布面と一定のクリアランスを保持して相対的にディスペンサーをＮＣプログラムに従って３軸又は５軸の各方向に移動させて送り速度と塗料吐出量の双方を制御しながら溶剤塗料を吐出塗布して前記スポークに加飾層を形成する車両用ホイールの加飾方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両用ホイールの加飾方法において、
前記ディスペンサーにより塗料溜りや液だれが抑制される高い粘度の溶剤塗料を吐出塗布して前記加飾層を形成する車両用ホイールの加飾方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用ホイールの加飾方法において、
前記スポークの天面と側面との境界の尖り部に対してディスペンサーにより溶剤塗料を吐出塗布して前記加飾層を形成する車両用ホイールの加飾方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ホイールにおける３次元形状のホイール意匠面に多彩な加飾を簡易に施すことを可能とする車両用ホイールの加飾方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用ホイールのホイール意匠面を加飾する場合、テープをフロントリムフランジ表面に円周状に貼り付けてライン模様を付けたり（特許文献１）、また、転写シールによりディスク面に模様を転写する（特許文献２）等の手段が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３１４９５９２号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０３７６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら従来の手段では、３次元形状のホイール意匠面のような立体的な複合曲面に対してテープや転写シールをしわが出来ずに、また位置ずれを生じさせずに設計寸法どおりに貼り付けることが難しく、作業性にも劣るものであった。例えば、細線で形成する精細なデザインを施すことは非常に困難であった。また、テープや転写シールは、予め用意する必要があることから、デザインの意匠バリエーションも限定的であった。さらに、ホイール意匠面に貼り付けたテープや転写物等は、車両走行時の飛び石等によって剥がれ易いため、定着性のよい加飾の実現が望まれている。
【０００５】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、ホイール意匠面において簡易に且つ定着性のよい加飾を施すことができ、また、多様な意匠バリエーションのデザインにも容易に対応することができる車両用ホイールの加飾方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両用ホイールの加飾方法は、
リム、及び複数のスポークを有するディスクを備える車両用ホイールにおいて車両に装着した状態で外側から見える３次元形状のホイール意匠面を加飾する方法であって、
ホイール意匠面となるスポークに沿って塗布面と一定のクリアランスを保持して相対的にディスペンサーをＮＣプログラムに従って３軸又は５軸の各方向に移動させて送り速度と塗料吐出量の双方を制御しながら溶剤塗料で線や点を描くように吐出塗布して前記スポークに描画で表現可能なタイプの加飾層を形成する。
【０００７】
また、本発明に係る車両用ホイールの加飾方法は、
リム、及び複数のスポークを有するディスクを備える車両用ホイールにおいて車両に装着した状態で外側から見える３次元形状のホイール意匠面を加飾する方法であって、
防食及びレベリングを兼ねた下地塗装を施した後のホイール意匠面の全体に第１の色の溶剤塗料を塗装して第１の色のベース色層を形成した後に、このベース色層上の一部において第１の色とは異なる第２の色の溶剤塗料を吐出塗布して第２の色の加飾層を形成する工程においてホイール意匠面となるスポークに沿って塗布面と一定のクリアランスを保持して相対的にディスペンサーをＮＣプログラムに従って３軸又は５軸の各方向に移動させて送り速度と塗料吐出量の双方を制御しながら溶剤塗料を吐出塗布して前記スポークに加飾層を形成する。
前記ディスペンサーは、溶剤塗料をドット噴射して吐出塗布することが望ましい。
また、前記ディスペンサーにより形成した加飾層の上にクリア塗料の塗装を行い、その後、焼入れ乾燥を行うことが望ましい。
さらに、前記ディスペンサーにより塗料溜りや液だれが抑制される高い粘度の溶剤塗料を吐出塗布して前記加飾層を形成すること、前記スポークの天面と側面との境界の尖り部に対してディスペンサーにより溶剤塗料を吐出塗布して前記加飾層を形成することが望ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ディスペンサーを用いて送り速度と塗料吐出量の双方を制御しながら溶剤塗料を吐出塗布するから、３次元形状のホイール意匠面に対して簡易に加飾層を形成することができ、例えば、線で形成する繊細な加飾層も容易に形成することができる。ディスペンサーをＮＣプログラムに従って３軸又は５軸の各方向に移動させることにより、ホイール意匠面の複合曲面であっても設計寸法どおりに加飾層を形成することができる。しかも、自由なデザインの加飾層を施すことも可能であるから、多様な意匠バリエーションのデザインにも容易に対応することができる。また、第１の色のベース色層上の一部に第２の色の加飾層をディスペンサーで形成する場合、ディスペンサーによれば、第２の色の塗料を第１の色の塗料と同種の溶剤塗料を用いることができるから、溶剤塗料同士の結合によりベース色層上に定着性のよい加飾層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態による車両用ホイールの外観を示す正面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】第２の色の加飾層形成に使用されるディスペンサーの構成を示す模式図である。
【図４】ホイール意匠面における塗膜形成過程を示す模式図である。
【図５】スポーク天面の加飾層を細線で形成した一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態を添付図面を用いて説明する。
なお、本実施形態では、鍛造・スピニングにより成形された軽合金製の車両用ホイールでの塗装工程に適用されるが、本発明は、これに限らず、車両用ホイールの製法や材質を問わず適用可能であり、また、リムとディスクとが一体構造か分割構造かのいずれのタイプにも適用可能である。
【００１１】
図１、図２に示す車両用ホイール１は、軽合金製、例えばアルミニウム合金からなり、ディスク部３とリム部２とから構成されている。ディスク部３は、車両ハブと嵌合するハブ穴４と、該ハブ穴４から外周方向に放射状に設けられた複数のスポーク５とを備えている。この車両用ホイール１のホイール意匠面は、基調色のベース色部６とベース色以外の色で着色を施した加飾部７とを有して多色に塗り分けられている。ホイール意匠面は、車両用ホイール１を車両に装着した状態で外側から見えるリム部２及びディスク部３の表面であり、スポーク５の天面及び側面を含む。ホイール意匠面は、３次元形状を有し、例えば、丸みのあるＲ状、丸みのない角状、凸状、凹状等のような立体的な曲面を有している。このホイール意匠面における塗膜構成として、図４（ｄ）に示すように、ベース色部６では、プライマー層１１、ベース色層１２、トップコート層１４を備え、加飾部７では、ベース色部６でのベース色層１２とトップコート層１４との間に加飾層１３を備えている。これらの塗膜は、それぞれの目的等に対応する溶剤塗料を塗装することによって形成され、溶剤塗料としては、一般的には焼付け塗料が好ましく使用される。
【００１２】
以上の塗膜構成は、次のようにして形成される。
なお、これら塗膜形成前における金属素材のホイール本体１０は、表面全体に防食性を高める等のための前処理としてアルカリ脱脂及びクロメート処理等の化成処理が施される。化成処理後のホイール本体１０は、水洗い、乾燥される。
この後、ホイール本体１０の全面に、防食ならびにレベリング目的にプライマー塗料を塗装してプライマー層１１を形成し、このプライマー層１１の上から第１の色、例えば白色や黒色の溶剤塗料を塗装することで第１の色のベース色層１２を形成する（図４（ａ）参照）。この第１の色が車両用ホイール１におけるホイール意匠面の基調色たるベース色となる。第１の色の溶剤塗料は、第１の色となる顔料を含む各種の溶剤樹脂塗料を使用することができる。第１の色としては、上述の白色や黒色の他に、赤色、青色、黄色、緑色等の各種の色を選択することができる。
【００１３】
第１の色のベース色層１２上の一部において第１の色とは異なる色である第２の色の溶剤塗料をディスペンサー８によって吐出塗布して描画することにより第２の色の加飾層１３を形成する（図４（ｂ）参照）。この第２の色の加飾層１３は、リム部２のフランジ表面、スポーク５の天面及び側面を含むディスク部３の表面等のようにホイール意匠面の立体的な曲面全体における任意の位置、範囲に施すことができ、ホイール意匠面の立体曲面においてベース色部６と塗り分けられた加飾部７となって装飾効果を発揮させる。図４では、スポーク５側面に第２の色の加飾層１３を形成する例を示している。第２の色の溶剤塗料は、第２の色となる顔料を含む各種の溶剤樹脂塗料を使用することができる。第２の色としては、白色、黒色、赤色、青色、黄色、緑色等の各種の色とすることができるが、第１の色とは異なる色が選択される。第２の色としては、第１の色と混色が生じ難い色を選択するのが好ましい。また、第２の色の溶剤樹脂塗料には、所望の発色剤を含有させて第２の色が基調色の第１の色に対して一層際立つようにすることができる。
なお、第１の色のベース色層１２の一部範囲を削り取ってホイール本体１０の金属面を露出させ、この一部範囲の金属露出面上にもディスペンサー８によって第２の色の溶剤塗料を吐出塗布して描画して加飾層１３を形成することも可能である。
【００１４】
その後、ベース色層１２及び加飾層１３の上からクリア塗料を塗装して最上層にトップコート層１４を形成する（図４（ｃ）参照）。これにより、ベース色部６のみならず加飾部７の耐候性をも向上することができる。クリア塗料は、溶剤樹脂塗料が使用され、ベース色層１２（第１の色）や加飾層１３（第２の色）を色調変化させないように無色のクリア塗料を使用するのが好ましいが、有色のクリア塗料を用いてベース色層１２（第１の色）や加飾層１３（第２の色）を色調変化させるようにしてもよい。また、艶消しを行う場合は、艶消しクリア塗料を用いることができる。
なお、加飾層１３形成前のベース色層１２の上にも無色又は有色のクリア塗料を塗装するようにしてもよい。この場合、ベース色層１２の耐候性をさらに向上することができる。
【００１５】
次に、加飾層１３の形成方法について説明する。
第２の色の加飾層１３は、上述のとおり、ディスペンサー８を用いて第２の色の溶剤塗料を吐出塗布して描画することにより、第１の色のベース色層１２上の一部に形成される。
ディスペンサー８は、例えば、ホイール本体１０の仕上げ加工等に使用される加工機９に取り付けて使用することができ、図３に示すように、加工機９において工具ホルダー９１に取り付けられている切削工具（図示せず）をディスペンサーノズル８１と取り替えて使用される。この加工機９は、ディスペンサーノズル８１を、前後方向（Ｘ軸）、左右方向（Ｙ軸）、上下方向（Ｚ軸）の３軸に移動可能であるか、これに加えてＸ軸周りの旋回（Ａ旋回）及びＹ軸周りの旋回（Ｂ旋回）も可能な５軸に移動可能なものが使用される。なお、３軸又は５軸の移動は、ディスペンサーノズル８１だけによる移動に限らず、ワークＷとなるホイール本体１０を固定するワークテーブル９２の移動と合せて実現されることでもよい。そして、ディスペンサーノズル８１を取り付けた加工機９では、ＮＣプログラムに基づいてディスペンサーノズル８１を３軸又は５軸に動かし、ワーク（ベース色層１２形成後のホイール本体１０）Ｗの塗布面と一定のクリアランスを保持してディスペンサーノズル８１の移動ならびに塗布範囲を制御しながら、塗布面に第２の色の溶剤塗料を吐出塗布して描画することにより第２の色の加飾層１３を形成する。
【００１６】
このように、ディスペンサー８を用いて第２の色の溶剤塗料を吐出塗布して描画する構成とすることにより、テープや転写シールやデカール等で加飾する場合と比べ、ホイール意匠面の立体的な曲面に対して簡易に加飾部７を形成することができる。ディスペンサー８をＮＣプログラムに従って３軸又は５軸の各方向に移動させることにより、デカール等ではしわが出来たりして綺麗に貼り付けるのが難しかったホイール意匠面の複合曲面であっても設計寸法どおりに綺麗な加飾部７を形成することができる。マスキングや切削加工を行ってホイール意匠面を塗り分けて加飾する場合と比べても、簡易に且つ綺麗な加飾部７を形成することができる。しかも、自由なデザインの加飾部７を施すことが可能であるから、様々な意匠バリエーションのデザインにも容易に対応することができる。
また、ベース色層１２と加飾層１３とが溶剤塗料同士の結合によるから、ベース色層１２と加飾層１３との間の密着性に優れ、定着性のよい加飾部７をホイール意匠面の立体的な曲面に形成することができる。トップコート層１４に用いるクリア塗料も溶剤樹脂塗料であるから、溶剤樹脂塗料同士の結合により、トップコート層１４とベース色層１２及び加飾層１３との間の密着性に優れ、トップコート層１４による保護耐久性が優れたものとなる。これらの場合、ベース色層１２、加飾層１３、トップコート層１４のそれぞれの溶剤樹脂塗料に含む主成分樹脂が同種の樹脂であることが好ましい。また、各層１２，１３，１４の形成をウエット・オン・ウエット塗装で行うことができ、焼付け乾燥により、各層１２，１３，１４間の結合をより強固にすることができる。
【００１７】
ディスペンサー８は、ディスペンサーノズル８１のノズル径、ディスペンサーノズル８１と塗装面とのクリアランス、溶剤塗料の吐出量、及びＮＣプログラムの座標データ等を適宜に設定して第２の色の溶剤塗料を吐出塗布して描画させる。そして、ディスペンサー８により第２の色の溶剤塗料で線や点を描くように吐出塗布する構成とすれば、線や点で形成する繊細な加飾部７でもホイール意匠面の立体的な曲面全体にわたって容易に形成することができる。例えば、図５に示すように、スポーク５の天面に径方向に沿って複数の線状の加飾部７であっても容易に形成することができる。また、ディスペンサー８により第２の色の溶剤塗料を一定範囲にわたって吐出塗布することで、ベタ塗りの加飾部７も容易に形成することができる。
【００１８】
このように、ディスペンサー８の設定次第で点や線、一定範囲の吐出塗布が可能であるから、ロゴマーク、文字、記号、図形、模様、柄等の描画で表現可能な様々なタイプの加飾部７や、ベタ塗りの加飾部７、その他にも様々な形態の加飾部７を形成することができ、ホイール意匠面の立体的な曲面に対して多彩な塗り分けを簡単に実現することができる。また、第２の色の溶剤塗料の使用量を必要最低限にして余剰な塗料使用を抑えることができ、コスト、作業環境面にも優れた塗装が実現される。
【００１９】
ディスペンサーノズル８１からは、第２の色の溶剤塗料を連続的に吐出塗布する構成でもよいし、溶剤塗料をドット噴射して間欠的に吐出塗布する構成でもよい。溶剤塗料をドット状に噴射して吐出塗布する場合は、ディスペンサーノズル８１と塗布面との間のクリアランス（距離）を比較的大きくしても、塗料溜りが出来ずにディスペンサーノズル８１の軌跡に従って綺麗に描画することができる。従って、前記クリアランスを大きく設定することにより、ディスペンサーノズル８１とワークＷとの衝突が確実に回避され、ディスペンサーノズル８１の可動範囲を広げることができる。その結果、様々な形態の加飾部７を容易に描画形成することができ、また、ホイール意匠面の複雑な曲面であっても設計寸法どおりに加飾部７を容易に描画形成することができる。また、ディスペンサーノズル８１から第２の色の溶剤塗料を連続吐出する場合でも間欠吐出する場合でも、ディスペンサーノズル８１の送り速度や塗料吐出量を制御することにより、加飾層１３の色の濃さや線の太さ等を設定することができる。さらに、ディスペンサーノズル８１から第２の色の溶剤塗料を連続吐出する場合でも間欠吐出する場合でも、例えば、描画ラインのコーナー部では、ディスペンサーノズル８１の移動速度の低下に伴って塗料吐出量を減少させることで、線幅が太くならず直線部での線幅と均一に揃えること等も容易に行える。
【００２０】
ディスペンサー８は、単一のディスペンサーノズル８１により単一色の第２の色の溶剤塗料を吐出塗布する構成に限らず、第２の色の溶剤塗料として異なる色の溶剤塗料をそれぞれ吐出塗布する複数のディスペンサーノズル８１を用いて色替え可能に構成することができる。これにより、複数の色を組み合わせた加飾部７も簡単に形成することができ、カラーバリエーションが豊富な加飾部７によってホイール意匠面の装飾効果をさらに向上することができる。従って、ホイール意匠面を構成するリム部２やディスク部３の立体的な曲面全体における任意の位置に任意の範囲で自由なデザインの加飾部７を単色のみならず多色に施すことができる。
【００２１】
ディスペンサー８により粘度の高い第２の色の溶剤塗料を吐出塗布する構成とすることができる。粘度の高い溶剤塗料を用いることにより、塗料溜りや液だれ、さらには見切り等を抑制することができる。これにより、３次元形状を有するホイール意匠面の傾斜面や曲面等に第２の色の溶剤塗料を吐出塗布したときでも塗料が液だれや溜り等とならず保持性に優れた塗装を実現することができる。また、１回の塗布で高膜厚の塗装も実現可能であり、重ね塗りを最小限に止めるか無くすことができる。従って、第２の色の溶剤塗料の塗装作業を効率的に行うことができる。
【００２２】
加飾層１３及びトップコート層１４の形成をウエット・オン・ウエット塗装で行い、最後にこれら塗装を焼付け乾燥する構成とすることができる。これにより、ディスペンサーノズル８１より吐出塗布後の加飾層１３がトップコート層１４で覆われた状態で焼付け乾燥されるから描画された加飾層１３が焼付け乾燥による変形等を抑えることができ、また、塗装工程を簡略且つ効率的に行うことができる。なお、プライマー層１１からトップコート層１４までの各層の形成、又はベース色層１２からトップコート層１４までの各層の形成をウエット・オン・ウエット塗装で行い、その後に焼付け乾燥を行うようにしてもよい。
【００２３】
また、スポーク５の天面と側面との境界、リム部２の段差の凸角等のようにホイール意匠面におけるエッジや稜線等の尖り部１０ｋでは、プライマー層１１やベース色層１２の塗膜が薄くなる傾向となる（図４（ａ）参照）。従って、このような尖り部１０ｋに対してディスペンサー８により第２の色の溶剤塗料を吐出塗布して加飾層１３を形成する構成とすれば、尖り部１０ｋでの塗膜厚みを増加させることができ（図４（ｃ）参照）、この尖り部１０ｋでの防食性、保護性を向上することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々変更を施すことが可能である。
例えば、上記実施形態では、ディスペンサー８を加工機９に取り付ける構成とするが、ディスペンサー８を多関節ロボット又は多軸アームを備える機械等によりＮＣプログラムに基づいて３次元的に移動可能な構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  車両用ホイール
２  リム部
３  ディスク部
４  ハブ穴
５  スポーク
６  ベース色部
７  加飾部
８  ディスペンサー
９  加工機
１０  ホイール本体
１０ｋ  尖り部
１１  プライマー層
１２  ベース色層
１３  加飾層
１４  トップコート層
８１  ディスペンサーノズル
９１  工具ホルダー
９２  テーブル
Ｗ  ワーク
【図１】
0006417131.tif 000002
【図２】
0006417131.tif 000003
【図３】
0006417131.tif 000004
【図４】
0006417131.tif 000005
【図５】
0006417131.tif 000006