JP5165464B2 - 塗装用マスキング冶具 - Google Patents

Description

この発明は、複数個のボルト孔を有する金属製のカバー部材の表面に電着塗装によって絶縁塗膜を施す際に、カバー部材の表面の各ボルト孔の周囲に非塗装部を設けるための塗装用マスキング冶具に関する。

電着塗装（カチオン電着塗装又はアニオン電着塗装）によって表面に絶縁塗膜が施された金属製のカバー部材を有するインバータケースやコンバータケースにおいては、電気部品を収容し、内部において電圧の昇圧機能や電流の整流機能を果たす。このため、ケース内では常に発生しつづけている電流が充満し、ケース周辺で静電気が生じ易くなる。これを防止するためには充満した電流を逃がす必要があり、これをカバー部材のボデーアースによって対処している。
従来、金属製のカバー部材の表面のボルト孔の周囲に非塗装部を設けるために、耐熱シリコーンゴムからなるマスキング部品を使用することが知られている。
このマスキング部品は、ボルト孔に差し込むアンカー部と、ボルト孔の周囲に接触するシール部とを有する。
そして、カバー部材の電着塗装に先立ってカバー部材を回転式の作業テーブルにセットし、この作業テーブルを回転させながらマスキング部品のアンカー部を個々のボルト孔に順次差し込み、反対側からアンカー部の端部をプライヤーなどの工具によって引っ張る。これにより、シール部をボルト孔の周囲に密着させる。そして、カバー部材に対する電着塗装の処理が完了した後は、作業テーブルを回転させながら各マスキング部材を個々のボルト孔から順次取り外すようにしていた。
なお、カバー部材の表面に電着塗装によって絶縁塗膜を施す際に、カバー部材の一側面のボルト孔の周囲をマスキングし、当該マスキング部に非塗装部を設ける点については、例えば、特許文献１に開示されている。
特開２００５−３２７９９１号公報

ところで、カバー部材の複数個のボルト孔に対し、プライヤーなどの工具を用いてマスキング部品を一つずつ着脱する作業は厄介であり、多くの手間と時間が必要となる。また、シリコーンゴムなどから制作されるマスキング部品は、自身の柔軟性からボルト孔に対する位置ずれが生じやすく、非塗装部がボルト孔の周囲からずれる場合もある。
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、カバー部材の複数個のボルト孔に対する着脱を容易に手早く行うことができる塗装用マスキング治具を提供することである。

前記課題を解決するために、この発明の請求項１に係る塗装用マスキング治具は、複数個のボルト孔を有する金属製のカバー部材の表面に電着塗装によって絶縁塗膜を施す際に、前記カバー部材の表面の前記各ボルト孔の周囲に非塗装部を設けるための塗装用マスキング冶具であって、
有底筒状のホルダと、
前記ホルダの開口部から挿入されて収納されかつ中心孔が貫設された永久磁石と、
前記ホルダに嵌込まれかつ前記ホルダの開口部を覆蓋する有蓋筒状のキャップと、
前記キャップの蓋板部の貫通孔を通して前記永久磁石の中心孔に挿通される軸部と、この軸部の先端に設けられ、かつ前記ボルト孔に嵌挿される嵌合頭部を有するガイドピンと、
前記ホルダの底板部の貫通孔を通して前記ガイドピンの軸部にねじ込まれることで前記ガイドピンを前記ホルダに保持する締付ねじとを備え、
前記ホルダ及び前記ガイドピンは絶縁材によって形成され、
前記キャップは、前記ホルダよりも軟質の絶縁弾性体によって形成され、
前記キャップの蓋板部の表面には、前記カバー部材の一側面の前記ボルト孔の周囲に密着するマスキング面が形成されていることを特徴とする。

前記構成によると、カバー部材の複数個のボルト孔に対し、これと同数の塗装用マスキング治具の各ガイドピンの嵌合頭部を嵌込むことで、永久磁石の磁力によって、カバー部材の複数個のボルト孔に各塗装用マスキング治具が取り付けられる。
この取付状態において、塗装用マスキング治具のキャップの蓋板部のマスキング面がカバー部材の一側面のボルト孔の周囲に密着する。これによって、カバー部材の表面の各ボルト孔の周囲の非塗装部に対応する領域がキャップの蓋板部のマスキング面によって良好にマスキングされる。
その後、カバー部材が電着塗装される。この電着塗装の際、塗装用マスキング治具のキャップの蓋板部のマスキング面によってマスキングされた領域（カバー部材の表面の複数個のボルト孔の周囲）には絶縁塗膜が付着されない非塗装部が設けられる。
その後、カバー部材の複数個のボルト孔に対し永久磁石の磁力に抗して塗装用マスキング治具を引き上げることで、塗装用マスキング治具が取り外される。

前記したようにして、カバー部材の複数個のボルト孔に対し、これと同数の塗装用マスキング治具を工具などを用いることなく容易にかつ手早く着脱することができる。
また、ホルダ、キャップ及びガイドピンは、絶縁材によってそれぞれ形成されているため、電着塗装の際に、ホルダ、キャップ及びガイドピンに絶縁塗膜が付着することを防止でき、カバー部材のボルト孔からガイドピンの嵌合頭部を引き抜く操作を軽快に行うことができると共に、カバー部材に対しマスキング治具を絶縁状態に保つことが可能となり、治具内部に塗料が染み込む不具合を防止することができる。
さらに、ホルダに有蓋筒状のキャップを嵌込んでホルダの開口部を覆蓋することによって、治具内部を良好に密封して、塗料の染み込みをより一層良好に防止することができる。この結果、マスキング治具の保守・管理が容易となり、数多くの繰り返し使用において効果が大きい。

請求項２に係る塗装用マスキング治具は、請求項１に記載した塗装用マスキング治具であって、
締付ねじの頭部とホルダの底板部との間には、前記底板部の貫通孔をシールする絶縁弾性体よりなるパッキンが介在されていることを特徴とする。

前記構成によると、締付ねじの頭部とホルダの底板部との間に介在された絶縁弾性体よりなるパッキンによって貫通孔をシールすることができ、貫通孔からの塗料の染み込みを防止することができる。

この発明を実施するための最良の形態について実施例にしたがって説明する。

〔実施例１〕
この発明の実施例１を図１〜図８にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る塗装用マスキング治具をカバー部材の複数個のボルト孔に取り付ける前の状態を示す斜視図である。図２は塗装用マスキング治具の構成部品を分離して示す斜視図である。図３は塗装用マスキング治具の構成部品を組み付けた状態を示す斜視図である。図４は塗装用マスキング治具の縦断面図である。図５はホルダ、キャップ、永久磁石、ガイドピン及び締付ねじを分離した状態を示す縦断面図である。図６はカバー部材のフランジ部のボルト孔とガイドピンの嵌合頭部との関係を示す平面図である。図７はカバー部材のボルト孔に塗装用マスキング治具を取り付けた状態を示す断面図である。図８はカバー部材を電着塗装した状態を示す断面図である。

図１に示すように、塗装用マスキング治具１０は、インバータケースあるいはコンバータケースなどの金属製（主として鉄板製）のカバー部材１の表面に電着塗装（カチオン電着塗装又はアニオン電着塗装）によって絶縁塗膜を施す際に、カバー部材１のフランジ部２に形成された複数個のボルト孔３の周囲の所定領域をマスキングし、当該マスキング領域６ａに非塗装部６を設けるために用いられる。

図２と図３に示すように、塗装用マスキング治具１０は、ホルダ２０と、キャップ３０と、永久磁石４０と、ガイドピン５０とを備えている。

図４と図５に示すように、ホルダ２０は、耐熱性及び絶縁性を有する合成樹脂材（例えば、３００℃前後の熱に耐え得る４６ナイロン）よりなり、底板部２１と筒状部２４とを一体に有して有底筒状に形成されている。
また、ホルダ２０の底板部２１の外面（下面）には締付ねじ６０の頭部６１が突出することなく収納される大きさ並びに深さをもつ凹部２２が形成され、この凹部２２の中心部には、ガイドピン５０の軸部５１の先端部が嵌挿される貫通孔２３が形成されている。
また、ホルダ２０の筒状部２４の外周面は、底板部２１側よりも開口側が小径に形成された段差状に形成され、その開口側の小径部を嵌合筒部２６としている。

図４と図５に示すように、ホルダ２０内に収納される永久磁石４０は、耐熱性の永久磁石によって形成され、中心部には中心孔４１が貫設されている。例えば、永久磁石４０としてサーマルコバルトマグネットと呼ばれている超強力永久磁石を用いることが望ましい。
また、永久磁石４０は、その外径寸法がホルダ２０の内径寸法と同じ又は若干小さく形成され、長さ寸法がホルダ２０の収納部の深さ寸法と同等に設定されている。

図４と図５に示すように、キャップ３０は、ホルダ２０の筒状部２４の嵌合筒部２６の外周面に圧入されて嵌込まれてホルダ２０の開口部を密閉状に覆蓋する。このキャップ３０は、耐熱性、絶縁性及び弾性を有するシリコーン、発泡エプトシーラ（フッ素ゴムの発泡材）等の弾性体よりなり、マスキング用蓋板部３１とシール筒部３５とを一体に有して有蓋筒状に形成されている。
また、マスキング用蓋板部３１の表面には、カバー部材１のフランジ部２のボルト孔３の周囲のマスキング領域６ａに非塗装部６を設ける大きさの円形状のマスキング面３２が形成されると共に、そのマスキング面３２の周縁部には、所定の傾斜角度をもって外周縁に向けて下傾する段差部３３が形成されている。
また、マスキング用蓋板部３１のマスキング面３２の外径寸法は、ホルダ２０の嵌合筒部２６の外径寸法よりも僅かではあるが小さく設定されており、これによって、マスキング面３２の外周縁の浮き上がりを防止するようになっている。
さらに、キャップ３０の蓋板部３１の中心部にはガイドピン５０の軸部５１が嵌挿される貫通孔３４が形成されている。

図５に示すように、自由状態におけるキャップ３０のシール筒部３５の内径寸法Ａは、ホルダ２０の嵌合筒部２６の外径寸法Ｂよりも僅かに小さく設定されると共に、シール筒部３５の筒長寸法Ｃは、ホルダ２０の嵌合筒部２６の筒長寸法Ｄよりも僅かに小さく設定されている。
そして、ホルダ２０の嵌合筒部２６にキャップ３０のシール筒部３５が弾性的に拡開されて圧入されることで、シール筒部３５自身の弾性縮小力によってホルダ２０の嵌合筒部２６の外周面に密着するようになっている。
また、この実施例１において、ホルダ２０の嵌合筒部２６の外周面に、キャップ３０のシール筒部３５の先端側内周面が良好に密着するように、キャップ３０のシール筒部３５の内周面の筒方向中央部寄り部分から根元部に向けてしだいに大径に形成されたテーパ部３５ａが形成されている。
また、図４に示すように、ホルダ２０の嵌合筒部２６にキャップ３０のシール筒部３５が弾性的に拡開されて圧入された状態において、シール筒部３５の外径寸法は、ホルダ２０の筒状部（嵌合筒部２６を除く部分）２４の外径寸法とほぼ同じ大きさになるように設定されている。

図４と図５に示すように、ガイドピン５０は、耐熱性及び絶縁性を有する合成樹脂材、例えば、３００℃前後の熱に耐え得る４６ナイロンによって形成されると共に、永久磁石４０の中心孔４１に移動可能に挿通される軸部５１と、この軸部５１の先端に設けられ、かつカバー部材１のボルト孔３に嵌挿される大径の嵌合頭部５３とを一体状に有している。
また、ガイドピン５０は、その軸部５１の長さ寸法（嵌合頭部５３下面から軸部５１先端までの長さ寸法）がホルダ２０の底板部２１の下面（外面）から嵌合筒部２６の先端面までの寸法にキャップ３０の蓋板部３１の厚さ寸法を加えた寸法と略同じ又は若干大く設定されている。
また、この実施例１において、ガイドピン５０の嵌合頭部５３は、カバー部材１のボルト孔３の内周面に当接可能な接触点を外周面の複数箇所に有して非円形されている。例えば、図６に示すように、ガイドピン５０の嵌合頭部５３は略三角形（楕円形、長円形、四角形等でもよい）に形成され、嵌合頭部５３とボルト孔３の内周面との間に隙間を設定するようになっている。

また、ガイドピン５０の軸部５１先端面の中心部には、ねじ孔５２が形成されている。そして、ホルダ２０の内部に永久磁石４０が収納され、ホルダ２０の嵌合筒部２６にキャップ３０が圧入された状態で、キャップ３０の蓋板部３１の貫通孔３４を通してガイドピン５０の軸部５１が挿通され、軸部５１の先端部がホルダ２０の底板部２１の貫通孔２３に嵌合される。この状態で、軸部５１の先端面のねじ孔５２に、耐熱性、絶縁性を有する硬質樹脂製の締付ねじ６０が、パッキン６５及び座板６６を挟んでねじ込まれることによって、ホルダ２０、永久磁石４０、ガイドピン５０及びキャップ３０が相互に組み付けられ、これによって塗装用マスキング治具１０が構成される。
ホルダ２０の底板部２１と締付ねじ６０の座板６６との間に介在されるパッキン６５は、耐熱性、絶縁性及び弾性を有するシリコーン、発泡エプトシーラ（フッ素ゴムの発泡材）等の弾性体よりなり、座板６６は締付ねじ６０の頭部６１に一体に形成されてもよく、又締付ねじ６０とは別体で耐熱性、絶縁性を有する硬質樹脂材によって形成されてもよい。
なお、塗装用マスキング治具１０は、カバー部材１の面精度やボルト孔３の孔径等に対応した磁力や大きさをもつ多種類の塗装用マスキング治具１０が制作される。

この実施例１に係る塗装用マスキング治具１０は上述したように構成される。
したがって、まず、カバー部材１のフランジ部２における複数個ボルト孔３と同数の塗装用マスキング治具１０を用意する（図１参照）。
このとき、カバー部材１のフランジ部２の面精度やボルト孔３の孔径等に対応した磁力や大きさをもつ塗装用マスキング治具１０が選定される。

次に、カバー部材１の複数個のボルト孔３に対し、各塗装用マスキング治具１０のガイドピン５０の嵌合頭部５３を嵌込む。すると、図７に示すように、永久磁石４０の磁力によって、カバー部材１の複数個のボルト孔３に各塗装用マスキング治具１０が取り付けられる（セットされる）。そして、各塗装用マスキング治具１０のホルダ２０の嵌合筒部２６の先端面とカバー部材１のフランジ部２の一側面との間に配設されたキャップ３０の蓋板部３１のマスキング面３２がフランジ部２の一側面のボルト孔３の周囲に密着する。
この際、フランジ部２のボルト孔３の周縁にバリ等があったとしても、永久磁石４０の磁力による押圧力によってキャップ３０の蓋板部３１を弾性圧縮させボルト孔３の周囲に密着させることができる。

また、この実施例１において、マスキング用蓋板部３１のマスキング面３２の外径寸法は、ホルダ２０の嵌合筒部２６の外径寸法よりも僅かではあるが小さく設定されているため、蓋板部３１のマスキング面３２の外周縁の浮き上がりを防止することができる。この結果、フランジ部２の各ボルト孔３の周囲のマスキング領域６ａを良好にマスキングすることができる。
そして、カバー部材１の複数個のボルト孔３に対し、各塗装用マスキング治具１０がセットされた状態のもとでアルカリ洗浄液によってカバー部材１が脱脂処理された後、カバー部材１及びマスキング治具１０に付着しているアルカリ洗浄液が水洗い等によって洗浄される。

その後、カバー部材１が電着塗装（カチオン電着塗装又はアニオン電着塗装）の水溶液内に浸けられ、一方の電極に接続された状態で電着塗装される。この電着塗装の際、各塗装用マスキング治具１０のキャップ３０の蓋板部３１のマスキング面３２によってマスキングされたマスキング領域６ａには絶縁塗膜５が付着されない非塗装部６が設けられる（図８参照）。
カバー部材１が電着塗装され、電着塗装用水溶液から引き上げられた後、焼き付け処理がなされる。
その後、カバー部材１のフランジ部２の複数個のボルト孔３に対し永久磁石４０の磁力に抗して各塗装用マスキング治具１０を引き上げることで、各塗装用マスキング治具１０が取り外される。
前記したようにして、複数個のボルト孔３に対し、これと同数の塗装用マスキング治具１０を、工具などを用いることなく容易にかつ手早く着脱することができる。

ホルダ２０、キャップ３０及びガイドピン５０は、それぞれ絶縁材によって形成されているため、電着塗装の際にホルダ２０、キャップ３０及びガイドピン５０に絶縁塗膜が付着することを防止できる。このため、カバー部材１のボルト孔３からガイドピン５０の嵌合頭部５３を引き抜く操作を軽快に行うことができる。
さらに、カバー部材１に対しマスキング治具１０を絶縁状態に保つことが可能となり、マスキング治具１０の内部に塗料が染み込む不具合を防止することができる。
さらに、ホルダ２０の外周面に有蓋筒状のキャップ３０を嵌込んでホルダ２０の開口部を密閉状に覆蓋することによって、マスキング治具１０の内部を良好に密封することができるため、塗料の染み込みをより一層良好に防止することができる。この結果、マスキング治具１０の保守・管理が容易となり、数多くの繰り返し使用において効果が大きい。

また、この実施例１において、図７に示すように、締付ねじ６０の頭部６１の座板６６とホルダ２０の底板部２１との間に介在された絶縁弾性体よりなるパッキン６５によって底板部２１の貫通孔２３をシールすることができるため、貫通孔２３からの塗料の染み込みを防止することができる。

また、この実施例１において、図５に示すように、自由状態におけるキャップ３０のシール筒部３５の内径寸法Ａは、ホルダ２０の嵌合筒部２６の外径寸法Ｂよりも僅かに小さく設定されると共に、シール筒部３５の筒長寸法Ｃは、ホルダ２０の嵌合筒部２６の筒長寸法Ｄよりも僅かに小さく設定されている。そして、図４に示すように、ホルダ２０の嵌合筒部２６にキャップ３０のシール筒部３５が弾性的に拡開されて圧入されることで、シール筒部３５自身の弾性縮小力によってホルダ２０の嵌合筒部２６の外周面に密着することによって、マスキング治具１０の内部をより一層良好に密封することができる。この結果、塗料の染み込み防止に効果が大きい。

また、この実施例１において、キャップ３０の蓋板部３１のマスキング面３２の周縁部には段差部３３が形成されている。
さらに、ガイドピン５０の嵌合頭部５３がカバー部材１のボルト孔３の内周面に当接可能な接触点を外周面の複数箇所に有して非円形に形成されている。
このため、カバー部材１の複数個のボルト孔３に、それぞれガイドピン５０の嵌合頭部５３を嵌込んでセットした状態で、電着塗装に先立ってアルカリ洗浄液によってカバー部材１を脱脂処理した後、カバー部材１及び塗装用マスキング治具１０に付着しているアルカリ洗浄液を水洗い等によって洗浄する際に、カバー部材１のフランジ部２とキャップ３０の蓋板部３１の段差部３３との間、及びカバー部材１のフランジ部２のボルト孔３とガイドピン５０の嵌合頭部５３との間に染み込んだアルカリ洗浄液を、各部材の間の隙間によって良好に洗い落とすことができる。
さらに、キャップ３０の蓋板部３１の周縁部に形成された段差部３３は、所定の傾斜角度をもって外周縁に向けて下傾する傾斜面に形成されているため、カバー部材１のフランジ部２とキャップ３０の蓋板部３１の段差部３３との間に侵入した塵、気泡等の異物をアルカリ洗浄液と共に良好に洗い落とすことができる。
この結果、各部材の間に残留するアルカリ洗浄液の成分や異物が原因となる塗装不良を防止することができる。
例えば、各部材間にアルカリ洗浄液の成分や異物が残留すると、その後の電着塗装において、アルカリ洗浄液の成分や異物がが各部材間ににじみ出て塗装不良が発生する恐れがあるが、前記したように、各部材の間に染み込んだアルカリ洗浄液や異物を良好に洗い落とすことで、塗装不良を防止することができる。

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない領域内において、種々なる形態で実施することもできる。
例えば、前記実施例１においては、ホルダ２０の筒状部２４の外周面の底板部２１側よりも開口側が小径に形成された段差状に形成され、その開口側に形成された小径の嵌合筒部２６の外周面にキャップ３０のシール筒部３５を圧入して装着するように構成したが、図９に示すように、ホルダ１２０の筒状部１２４全体を同径に形成し、その開口側外周面にキャップ１３０のシール筒部１３５を圧入して装着するように構成してもこの発明を実施することができる。
また、前記実施例１においては、ガイドピン５０の軸部５１の先端面のねじ孔５２に締付ねじ６０がねじ込まれることによって、ホルダ２０、永久磁石４０、ガイドピン５０及びキャップ３０が相互に組み付けられる構成にしたが、締付ねじ６０に換え、クリップ等を用いてもよい。

この発明の実施例１に係る塗装用マスキング治具をカバー部材の複数個のボルト孔に取り付ける前の状態を示す斜視図である。 同じく塗装用マスキング治具の構成部品を分離して示す斜視図である。 同じく塗装用マスキング治具の構成部品を組み付けた状態を示す斜視図である。 同じく塗装用マスキング治具の縦断面図である。 同じくホルダ、キャップ、永久磁石、ガイドピン及び締付ねじを分離した状態を示す縦断面図である。 同じくカバー部材のフランジ部のボルト孔とガイドピンの嵌合頭部との関係を示す平面図である。 同じくカバー部材のボルト孔に塗装用マスキング治具を取り付けた状態を示す断面図である。 同じくカバー部材を電着塗装した状態を示す断面図である。 ホルダ及びキャップの他の実施態様を示す縦断面図である。

符号の説明

１ カバー部材
２ フランジ部
３ ボルト孔
５ 絶縁塗膜
６ 非塗装部
１０ 塗装用マスキング治具
２０ ホルダ
２１ 底板
３０ キャップ
４０ 永久磁石
４１ 中心孔
５０ ガイドピン
５１ 軸部
５３ 嵌合頭部
６０ 締付ねじ
６５ パッキン

Claims (2)

1. 複数個のボルト孔を有する金属製のカバー部材の表面に電着塗装によって絶縁塗膜を施す際に、前記カバー部材の表面の前記各ボルト孔の周囲に非塗装部を設けるための塗装用マスキング冶具であって、
   有底筒状のホルダと、
   前記ホルダの開口部から挿入されて収納されかつ中心孔が貫設された永久磁石と、
   前記ホルダに嵌込まれかつ前記ホルダの開口部を覆蓋する有蓋筒状のキャップと、
   前記キャップの蓋板部の貫通孔を通して前記永久磁石の中心孔に挿通される軸部と、この軸部の先端に設けられ、かつ前記ボルト孔に嵌挿される嵌合頭部を有するガイドピンと、
   前記ホルダの底板部の貫通孔を通して前記ガイドピンの軸部にねじ込まれることで前記ガイドピンを前記ホルダに保持する締付ねじとを備え、
   前記ホルダ及び前記ガイドピンは絶縁材によって形成され、
   前記キャップは、前記ホルダよりも軟質の絶縁弾性体によって形成され、
   前記キャップの蓋板部の表面には、前記カバー部材の一側面の前記ボルト孔の周囲に密着するマスキング面が形成されていることを特徴とする塗装用マスキング治具。
2. 請求項１に記載した塗装用マスキング治具であって、
   締付ねじの頭部とホルダの底板部との間には、前記底板部の貫通孔をシールする絶縁弾性体よりなるワッシャーが介在されていることを特徴とする塗装用マスキング治具。

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