JP2005140282A - 頭部色付ボルトの製造方法並びにその製造方法によって製造された頭部色付ボルト - Google Patents

Abstract

【課題】 高温環境での使用でもボルト頭部に付された色が変化しない頭部色付ボルトの提供。
【解決手段】 エンジン部などの高温部品付近で用いられる純チタン製のボルトの製造方法であって、前記ボルトのねじ部を治具内に完全に埋め込み、該ボルト頭部のみを治具の作業面上に露出させ、ボルトの頭部を２００℃以上の温度で焼き付け、色付けをしたことを特徴とする頭部色付ボルトの製造方法である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、エンジン部などの高温部品付近で用いられるボルトであって、高温環境での使用でもボルト頭部に付された色が変化しない頭部色付ボルトに関する。

バイクやスクータなどの自動二輪車において、エンジン部などの高温部付近でボルト頭部が視認できる位置に配置されている場合が多い。エンジン部などの高温部品を取付けるにあたって、従来は防錆用に黒染めされたボルトが用いられ、該黒色のボルト頭部によって、自動二輪車に施された色的デザインを損なうものであった。
特許文献１や特許文献２には頭部にのみ色及び模様を施したボルトが開示されている。これらの特許文献に開示されるボルトは、その頭部に施された色や模様によって、そのボルトが使用される周囲の色彩と調和を図ることが可能であるが、このようなボルトをエンジン部付近など高温環境下で使用すると、塗料や鍍金等での色を付したものは、その塗装膜が剥離するという問題があった。
また焼付けで色を付したものであっても、焼付け塗装における焼付け温度が、エンジン部などの高温部品付近の温度よりも低温であるため、エンジン部などの高温部品の付近で使用すると、酸化現象によって変色してしまうという問題があった。

実用新案登録第２５３０６７９号公報 実開平４−６４６１１号公報

本発明は上記実情を鑑みてなされたものであって、高温環境での使用でもボルト頭部に付された色が変化しない頭部色付ボルトを提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、エンジン部などの高温部品付近で用いられる純チタン製のボルトの製造方法であって、前記ボルトのねじ部を治具内に完全に埋め込み、該ボルト頭部のみを治具の作業面上に露出させ、ボルトの頭部を２００℃以上の温度で焼き付け、色付けをしたことを特徴とする頭部色付ボルトの製造方法である。
請求項２記載の発明は、前記治具が埋め込まれたボルトの軸を中心として回転することを特徴とする請求項１記載の頭部色付ボルトの製造方法である。
請求項３記載の発明は、前記ボルトの頭部を焼付・色付をする手段が、バーナの炎をボルト頭部上面から吹き付けるものであって、前記治具が、埋め込まれた前記ボルトの頭部側面近傍に、前記バーナの炎を遮るための突起状の遮炎部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の頭部色付ボルトの製造方法である。
請求項４記載の発明は、前記ボルトのねじ部を治具内に完全に埋め込んだ後に、前記ボルトの頭部上面近傍に細棒形状の遮炎棒を配置することを特徴とする請求項３記載の頭部色付ボルトの製造方法である。

請求項５記載の発明は、エンジン部などの高温部品付近で用いられる純チタン製のボルトであって、前記ボルトの頭部が２００℃以上の温度で焼付けされ、頭部に色付されたことを特徴とする頭部色付ボルトである。

請求項１記載の発明によれば、純チタン製のボルトの頭部のみを２００℃以上の温度で焼き付けることにより、ボルトの頭部に鮮やかな青色発色を得ることができる。
請求項２記載の発明によれば、ボルトが埋め込まれた治具が該ボルト軸を中心に回転するので、焼付け工程中のボルト頭部の温度を均一化でき、ボルト頭部の色むらをなくすことができる。
請求項３記載の発明によれば、埋め込まれたボルトの頭部近傍に配置される遮炎部が、バーナの炎を遮り、ボルトの頭部の側面において局所的に低い温度となるため、該部分は他の部分よりも淡い発色となり、ボルト頭部側面の所定の場所に淡い発色箇所を作ることができる。
請求項４記載の発明によれば、ボルト頭部上面近傍に配設された遮炎棒がバーナの炎を遮るので、ボルト頭部上面において局所的に低い温度となるため、該部分は他の部分よりも淡い発色となり、ボルト頭部上面の所定の場所に淡い発色箇所を作ることができる。

請求項５記載の発明によれば、頭部が青く発色し、エンジン部などの高温部に使用してもその発色が変色しないボルトを得ることができる。

以下、本発明に係る頭部色付ボルトの実施形態について、図を参照しつつ説明する。
図１は本発明に係る頭部色付ボルトを示す図であり、図１（ａ）は頭部色付ボルトの正面図であり、図１（ｂ）は頭部色付ボルトの平面図である。
頭部色付ボルト（１）はボルト頭部（２）とねじ部（３）からなる。ボルト頭部（２）は後述する工程によって青色に発色している。
ボルトはチタン純度９９．５％以上の純チタンから製造されている。
尚、図１においては、六角穴付ボルトが示されているが、本発明はこれに限られるものではなく、キャップボルト、フランジ付六角ボルト、ボタンキャップボルト、低頭キャップボルト、超低頭キャップボルト、テーパキャップボルト、フランジ付キャップボルト、皿キャップボルト、１２ポイントプラスなべねじ、マイナスなべねじなど各種ボルト及びねじに適用可能である。

次に、本発明に係るボルトの頭部色付け方法について述べる。図２に本発明に係る頭部色付けの第一実施形態を示す。
まず、頭部色付ボルト（１）のねじ部（３）より長く形成された雌ねじ部を有する治具（４）に、頭部色付ボルト（１）のねじ部を完全に埋め込む。そして、頭部色付ボルト（１）のボルト頭部（２）上面にバーナ（５）の噴射口を向け、バーナ（５）から噴射される炎（Ｆ）でボルト頭部（２）を焼き付ける。バーナ（５）の炎（Ｆ）は、ボルト頭部（２）の上部及び側面を包み、ボルト頭部（２）は加熱される。このようにして、ボルト頭部（２）を２００℃以上の温度で２〜４分程度加熱すると、ボルト頭部（２）が青色に発色する。尚、２００℃以上の温度で１分以内の短い時間で加熱すると金色の発色が得られる。
上記のような実施形態において、バーナ（５）のボルト頭部（２）への噴射角度やこの工程周囲の大気の流れ等によって、ボルト頭部（２）の温度分布にばらつきを生じ、低温部では淡い青色、高温部では濃い青色が発色され、ボルト頭部（２）に濃淡が形成され、手作り風の趣のある発色模様が形成される。
尚、このような自然な趣の濃淡をさらに形成するならば、ねじ部（３）を長い柄を有するペンチ等を用いて手で保持し、バーナ（５）の炎（Ｆ）をボルト頭部（２）に当てればよい。このようにすれば、ねじ部（３）が機械的に保持されていないので、よりボルト頭部（２）内で温度差が生じやすくなり、濃淡が形成されやすくなる。

ボルト頭部（２）の青色発色に濃淡を生じさせず、均一な色合いを得たいならば、治具（４）を一定速度（例えば、１０ｒｐｍ程度）で、埋め込まれた頭部色付ボルト（１）の軸中心に回転させればよい。バーナ（５）の炎（Ｆ）が揺らがない程度の低い回転速度で治具（５）を回転させることによって、ボルト頭部（２）の温度分布を一様にでき、ボルト頭部（２）に濃淡のない均一な青色発色を得ることができる。

尚、本発明において、ボルト頭部（２）への加熱手段はバーナ（５）に限られるものではなく、ボルト頭部（２）の温度を２００℃以上に加熱可能な加熱手段であればよい。
例えば、レーザを用いて加熱する手段を用いてもよい。レーザを用いて加熱するならば、レーザの焦点が微小であるため、細やかな模様を付すことが可能となる。
或いは、赤外線を用いて加熱してもよい。赤外線により加熱するならば、ボルト頭部（２）を比較的均一に加熱可能であるため、発色むらの比較的少ない青色のボルト頭部を作り出すことができる。

図３に、ボルト頭部（２）の側面の所定の部分に青色発色の濃淡を形成する実施形態を示す（第二実施形態）。図３は、頭部色付ボルト（１）が治具（４）に埋め込まれた状態を上方から見た図である。図３（ａ）においては、ボルト頭部（２）の側面近傍に４つの円柱形状の遮炎部（４１）が配置されている。図３（ｂ）においては、４つの三角柱形状の遮炎部（４１）が、その角部をボルト頭部に近接させて配置されている。尚、これらの遮炎部（４１）の高さは、ボルト頭部（２）の高さと等しい若しくは若干高く形成されている。その他の部分については、第一実施形態と同様である。
図３（ａ）に示す実施形態において、円柱形状の遮炎部（４１）とボルト頭部（２）の側面部との近接部分（Ｃ）においては、バーナ（５）からの炎（Ｆ）が回り込みにくく（図２参照）、ボルト頭部（２）の近接部分（Ｃ）における温度は他の部分と比較して、低温となる。したがって、近接部分（Ｃ）においては、ボルト頭部（２）における青色発色は他の部分と比べて淡くなる。また、遮炎部（４１）が円柱形状であるので、ボルト頭部（２）側面との最近接点を中心に、遮炎部（４１）の周面はボルト頭部（２）側面から徐々に離れていくので、ボルト頭部（２）の青色発色も最近接点を中心に徐々に濃くなっていく。このような青色発色のグラデーションは、遮炎部（４１）の直径を変更することで調整可能である。例えば、遮炎部（４１）の直径を大きくすれば、青色発色のグラデーションは緩やかなものとなり、小さくすれば、グラデーションは急激に変化する。
尚、遮炎部（４１）とボルト頭部（２）側面との最短距離は２〜３ｍｍ程度であることが好ましい。

図３（ｂ）には、円柱形状の遮炎部（４１）に代えて、三角柱形状の遮炎部（４１）が配置されている。三角形状の遮炎部（４１）の角部は、ボルト頭部（２）の側面に向いている。
このような形態においては、角部付近にのみバーナ（５）の炎（Ｆ）が回り込みにくくなっており、ボルト頭部（２）側面軸方向に線状の淡い青色発色が得られる。線状の青色発色部分の回りには、徐々に濃くなっていく青色発色のグラデーション部分が得られる。該グラデーション部分を広くしようとすれば、ボルト頭部（２）に近接する角部の角度を鈍角に形成すればよく、グラデーション部分を狭くしようとすれば、ボルト頭部（２）に近接する角部の角度を鋭角に形成すればよい。
この実施形態においては、ボルト頭部（２）側面と近接する角部とは２〜３ｍｍ程度離れていることが好ましい。
尚、この実施形態においては、角部を有する任意の形状の遮炎部（４１）が採用でき、図示される三角柱形状に限られるものではなく、四角柱形状、六角柱形状等の遮炎部が用いられてもよい。

図４に、ボルト頭部（２）上面の所定部分に青色発色の濃淡を得る実施形態を示す（第三実施形態）。
この実施形態においては、頭部色付ボルト（１）のねじ部を治具（４）に埋め込んだ後、細棒形状の遮炎棒（４２）がボルト頭部（２）上面に配置される。図４においては、遮炎棒（４２）は十文字状に配置されている。
この状態で遮炎棒（４２）の上方からバーナ（５）の炎（Ｆ）をボルト頭部（２）に向けて噴射させると、遮炎棒（４２）の下方には、炎（Ｆ）が回り込まず（図１参照）、遮炎棒（４２）の下方に位置するボルト頭部（２）の上面部分は、その他の部分と較べて低温となる。このようにして、ボルト頭部（２）上面部分に、青色発色の濃淡を設けることができる。
尚、遮炎棒（４２）はボルト頭部（２）上面から２〜３ｍｍ程度離して設置されることが好ましい。
また、淡い青色発色部分を広く得ようとすれば、遮炎棒（４２）の太さを太くしたり、或いは、ボルト頭部（２）上面からの距離を長くすればよい。
図４において、遮炎棒（４２）は十文字状に配置されているが、これに限られるものではなく、任意の配置を施すことができる。更に、遮炎棒（４２）の形状を変更することによって、淡い青色発色部分の所望の形状を変更することも可能である。

上述のような方法で製造された頭部色付ボルト（１）は、２００℃以上の高温で焼付け、色付けされており、また車両の視認可能な部分における温度は２００℃以下の温度であるので、エンジン部などの高温部品付近に使用しても、色付けされたボルト頭部（２）の色が高温によって変色することはない。
尚、第二、第三の実施形態においては、焼き付けるバーナ（５）の炎を一部遮るので、該遮られ、淡い青色に発色された部分の変色を防ぐために２２０℃以上の温度で焼き付けることが好ましい。
上述の遮炎部（４１）や遮炎棒（４２）を組合わせることで、様々な濃淡模様を創出することができる。
更には、上述の如く、１分以内の加熱時間においては、金色の発色を得ることが出来るので、上記組み合わせに加えて、加熱時間を適宜変更することによって、濃淡青色発色及び金色発色を組合わせた模様を得ることもできる。

図５に、本発明に係る頭部色付ボルト（１）をバイクに取り付けた図を示す。一般にバイクはタンク部（Ｔ）やシート部（Ｓ）には、運転者の好みに合うように色や模様が付されている。しかしながら、タンク部（Ｔ）やシート部（Ｓ）の下方においては、エンジン部（Ｅ）やエンジン部（Ｅ）から排気ガスを排出するための排気管（Ｐ）が延出し、排気管（Ｐ）はマフラー部（Ｍ）に接続している。またエンジン部（Ｅ）の近くには放熱のためのラジエータ（Ｒ）が配設されている。これらエンジン部（Ｅ）、排気管（Ｐ）、マフラー部（Ｍ）やラジエータ（Ｒ）の取付は、従来、防錆用に黒染めされたボルトが使用されていた。したがって、黒色のボルト頭部によって色彩的デザインを損なっていた。
上記特許文献に開示されるような頭部に色彩や模様を付されたボルトを用いて、ボルト頭部に色彩や模様を付されたボルトを用いて、色彩的デザイン価値を高めようとしても、これらの部品は高温であるため、長期の使用によって、ボルト頭部に施された色や模様は変色し、経時的に車両のデザイン的価値が失われることとなっていた。
本発明に係る頭部色付ボルト（１）によって、これらのエンジン部（Ｅ）、排気管（Ｐ）、マフラー部（Ｍ）やラジエータ（Ｒ）を車体に固定すると（図５中、頭部色付ボルト（１）は黒丸で示される）、ボルト頭部（２）は鮮やかな青色を有し、かつ所定の濃淡で形成される模様を有するものであるので、車両のデザイン的価値を高めることができる。
更に本発明に係る頭部色付ボルト（１）をブレーキ部（Ｂ）に用いてもよい。ブレーキ部（Ｂ）では摩擦を生じ、また摩擦によって高温となる。更にはブレーキオイルによって、従来のボルトは腐食してしまうことがあった。頭部色付ボルト（１）は純チタン製であって、且つ２００℃以上の高温で焼付・色付されたものであるので、このような摩擦及び高温を伴う環境で使用しても、ボルト頭部（２）に施された青色の発色を損なうことがなく、またブレーキオイルによって腐食し、変色することもない。また、その他摩擦を生ずる部品（例えば、サスペンション）の取り付けに、頭部色付ボルト（１）が用いられてもよい。
上記以外の部分（例えば、ハンドル周り、ヘッドライトのステー、ウィンカー周辺等）にも、頭部色付ボルト（１）を使用することはもちろん可能である。頭部色付ボルト（１）はその頭部（２）が鮮やかな青色の発色を有しているので、このような場所に用いると、より消費者の好みに合うバイクの色的デザインを構築することができる。

本発明は、高温環境で使用されるボルトに好適に適用される。

本発明に係る頭部色付ボルトを示す図である。（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。 本発明に係る頭部色付ボルトの第一実施形態示す図である。 本発明に係る頭部色付ボルトの第二実施形態を示す図である。 本発明に係る頭部色付ボルトの第三実施形態を示す図である。 本発明に係る頭部色付ボルトをバイクに使用した実施形態を示す図である。

符号の説明

１・・・・・頭部色付ボルト
２・・・・・ボルト頭部
３・・・・・ねじ部
４・・・・・治具
４１・・・・遮炎部
４２・・・・遮炎棒
５・・・・・バーナ
Ｆ・・・・・炎

Claims (5)

1. エンジン部などの高温部品付近で用いられる純チタン製のボルトの製造方法であって、
   前記ボルトのねじ部を治具内に完全に埋め込み、
   該ボルト頭部のみを治具の作業面上に露出させ、
   ボルトの頭部を２００℃以上の温度で焼き付け、色付けをしたことを特徴とする頭部色付ボルトの製造方法。
2. 前記治具が、埋め込まれた前記ボルトの軸を中心として回転することを特徴とする請求項１記載の頭部色付ボルトの製造方法。
3. 前記ボルトの頭部を焼付・色付をする手段が、バーナの炎をボルト頭部上面から吹き付けるものであって、
   前記治具が、埋め込まれた前記ボルトの頭部側面近傍に、前記バーナの炎を遮るための突起状の遮炎部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の頭部色付ボルトの製造方法。
4. 前記ボルトのねじ部を治具内に完全に埋め込んだ後に、
   前記ボルトの頭部上面近傍に細棒形状の遮炎棒を配置することを特徴とする請求項３記載の頭部色付ボルトの製造方法。
5. エンジン部などの高温部品付近で用いられる純チタン製のボルトであって、
   前記ボルトの頭部が２００℃以上の温度で焼付けされ、頭部に色付されたことを特徴とする頭部色付ボルト。

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