JPH11200094A - マスキング用治具の補助具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスキング用治具を繰り返し使用するといず
れ弾性劣化が起こり、ピストンＰに対する圧着力が弱ま
って間から酸性溶液が侵入し、酸化被膜を形成するべき
でない部分にまで酸化被膜が形成されてしまう恐れがあ
る。 【解決手段】 ピストンＰに被着させたマスキング用治
具１をその底部から挿入配置することが可能な空間１０
が設けられた円筒体２０と、ピストンＰを円筒体２０の
内部にさらに押し込む方向に付勢する拘束体３０とを備
え、円筒体２０の両端に半径方向外方に張出すフランジ
部２２が形成され、フランジ部２２の側面にはピストン
Ｐを円筒体２０の内部に押し込むことで被把持部５の周
縁近傍をピストンクラウンＡに向けて押圧し筒状壁部２
の内面をピストンＰの周面Ｃに圧接させる凸部２３が形
成された補助具を採用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円柱状に形成され
た試料の一部を被覆するマスキング用治具に関し、特に
エンジンを構成するピストンの製造工程においてピスト
ンの一部に陽極酸化処理被膜を形成する際に用いられる
マスキング用治具のピストンに対する被着状態を良好に
保持する補助具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エンジン等に広く用いられてい
るレシプロエンジンのピストンには、近年アルミニウム
製のものが採用されている。このアルミニウム製のピス
トンは鉄製のものに比べて耐摩耗性に劣るため、そのピ
ストンの頭頂面にあたるピストンクラウンとピストンリ
ングが嵌着されるリング溝を含むピストンの周面とに、
耐摩耗性の向上を目的として酸化被膜を形成することが
既に実施されている。

【０００３】この酸化被膜を形成する手段としては、一
般に陽極酸化処理が採用されている。陽極酸化処理と
は、金属を適当な酸性溶液に浸漬して陽極処理を施し、
多孔質の酸化被膜を生成させるものである。この陽極酸
化処理により生成された酸化被膜は硬くて耐摩耗性に富
み緻密で密着性に優れ、アルミニウム製ピストンの耐摩
耗性を向上させるに非常に有効である。

【０００４】そこで、従来の陽極酸化処理技術として
は、図４に示すように、ピストンクラウンＡと周面Ｃと
を除く酸化処理を施さない部分にマスキング用治具１を
被着してマスキングを施し、ピストンクラウンＡに陽極
の外部端子を接触させ、陰極の外部端子が入れられた酸
の溶液にマスキング用治具１ごとピストンＰを浸漬する
ことで、溶液中に露出させた部分、すなわちピストンク
ラウンＡと周面Ｃとにのみ酸化被膜を形成することが既
に実践されている。

【０００５】マスキング用治具１は、筒状壁部２と、こ
の筒状壁部２の一端を閉塞する底壁部３とからなる有底
円筒状であり、酸性溶液に侵されにくいゴム素材により
一体成形されたものである。筒状壁部２の外面には、開
口部４を拡径する際に把持される被把持部５が設けられ
ている。また、筒状壁部２の外面には、開口部４に近接
させて周溝６が形成され、この周溝６にはマスキング用
治具１の弾性を補うゴム製のＯリング７が嵌着されてい
る。開口部４をなす筒状壁部２の角部分は、ピストンＰ
に密着するべく僅かに開口部４を縮径させるように内方
に向けて突出した状態に形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】マスキング用治具１に
は酸性溶液に侵されにくい弾性素材が採用されており、
開口部を弾性に抗して拡径することによってピストンＰ
に対する被着または離脱を行っている。ところで、マス
キング用治具１を繰り返し使用するといずれ弾性劣化が
起こり、ピストンＰに対するマスキング用治具１の圧着
力が弱まってピストンＰとマスキング用治具１との間に
酸性溶液が侵入し、酸化被膜を形成するべきでない部分
にまで酸化被膜が形成されてしまう恐れがある。

【０００７】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、マスキング用治具のピストンに対する被着状態
を補助し、マスキング用治具を長期にわたって使用する
ことを可能とするマスキング用治具の補助具の提供を目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構成を有するマスキング用
治具の補助具を採用する。この補助具は、筒状壁部と該
筒状壁部の一端を閉塞する底壁部とからなる有底円筒状
に形成され、筒状壁部の外面には外方に向けて鍔状に張
出して一体に形成された張出し部を有し、前記ピストン
等の略円柱状の試料の非酸化処理部分に被着されるマス
キング用治具について、該マスキング用治具の試料に対
する被着状態を補助するもので、被把持部の外径よりも
小さくかつ筒状壁部の外径よりも大きな径を有し試料に
被着させたマスキング用治具をその底部から挿入配置す
ることが可能な凹所が設けられた治具受け部材と、試料
を凹所の内部にさらに押し込む方向に付勢することで凹
所の開口部を被把持部の側面に圧接させた状態に保つ拘
束体とを備えることを特徴としている。

【０００９】さらに、この補助具は、凹所の開口部に凹
所の半径方向外方に張出すフランジ部が形成され、該フ
ランジ部の側面には前記試料を凹所の内部に押し込むこ
とで被把持部の周縁近傍を試料の頭頂面に向けて押圧し
筒状壁部の内面を試料の周面に圧接させる凸部が形成さ
れることを特徴としている。

【００１０】この補助具を使用すると、試料が拘束体に
付勢されて凹所の内部に押し込まれたとき、被把持部が
凸部から拘束体の付勢力に抗する反力を受けて試料の頭
頂面に向けて押圧された状態となり、被把持部が反力を
受けて変形するとともに基端付近を中心としてモーメン
トを生じ、開口部の内面が試料の周面に圧接される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係るマスキング用治具の
補助具の一実施形態を図１ないし図３に示して説明す
る。本発明に係るマスキング用治具の補助具は、図１に
示すように、ピストン（試料）Ｐに被着させたマスキン
グ用治具１を内部の空間（凹所）１０に配置して保持す
る円筒体（治具受け部材）２０と、円筒体２０に保持さ
れたピストンＰを円筒体２０の内部に押し込む方向に付
勢する拘束体３０とから構成されている。

【００１２】円筒体２０は、内径が筒状壁部２の外径よ
りも僅かに大きく、ピストンＰに被着させたマスキング
用治具１を両端から内部に別々に配置できるもので、両
端の開口部２１には、円筒体２０の半径方向外方に張出
すフランジ部２２が形成されている。フランジ部２２の
側面には、マスキング用治具１をその底部から円筒体２
０の内部に配置したとき、被把持部５に向けて突出する
凸部２３が形成されている。

【００１３】凸部２３は、フランジ部２２からなる円筒
体２０の端面上の最外周部分に周方向に沿って環状に形
成されており、被把持部５の周縁近傍に当接されるよう
になっている。

【００１４】円筒体２０には、ピストンＰに被着させた
マスキング用治具１が両端にそれぞれ配置されたとき、
双方が円筒体２０の内部で近接した位置にあるも当接す
ることがないよう隙間ｄを空けて配置されるように、適
当な長さが与えられている。また、円筒体２０には、マ
スキング用治具１が両端にそれぞれ配置されることで内
部に空気が閉じ込められる可能性があるため、空気抜き
用の貫通孔２４が側面に設けられている。

【００１５】拘束体３０は、円筒体２０の両端に配置さ
れて相反する方向を向くピストンクラウンにそれぞれ当
接する一対の爪３１を有している。この拘束体３０は金
属製の棒材からなり、内側に屈曲されて対向する爪の先
端の間隔はピストンクラウンＡの間隔よりも狭くされ、
ピストンＰを両側から挟むように取付けられることでピ
ストンＰを円筒体２０の内部に押し込む方向に付勢する
ようになっている。さらに、拘束体３０はピストンＰへ
の通電端子を兼用しており、図２に示すようにマスキン
グ用治具に装着された２個１組とされたピストンＰを酸
化処理槽Ｓに浸漬するための専用の枠体Ｗに取付けられ
ている。枠体Ｗにはその他にも拘束体３０が取付けられ
ており、多数のピストンＰを一度に酸化処理できるよう
になっている。

【００１６】上記のように構成された補助具を使用する
と、図３に示すように、ピストンＰが拘束体３０に付勢
されて円筒体２０の端部から内部に押し込まれる。この
とき、フランジ部２２に設けられた凸部２３が被把持部
５の周縁近傍に圧接され、被把持部５は凸部２３から拘
束体３０の付勢力Ｆ_iに抗する反力Ｆ_oを受けてピストン
クラウンＡに向けて押圧された状態となる。

【００１７】被把持部５は、反力Ｆ_oを受けて変形する
とともに基端付近を中心としてモーメントＭを生じ、開
口部４の内面をピストンＰの周面Ｃに圧接させる。これ
により、開口部４は、補強用のＯリング７の締め付け力
に加え、反力Ｆ_oを受けて生じるモーメントによってピ
ストンＰに対してより強力に圧着される。

【００１８】マスキング用治具が装着されたピストンＰ
については、枠体Ｗごと酸化処理槽Ｓに浸漬したうえ
で、枠体Ｗに設けられた陽極の外部端子と、枠体Ｗとは
別に酸の溶液Ａ中に入れられた陰極の外部端子との間に
電源装置Ｔによって通電を行う。所定の時間をかけて通
電を行えばピストンクラウンＡと周面Ｃとに酸化被膜が
形成されるので、枠体Ｗを酸化処理槽Ｓから引き上げ、
マスキング用治具１が被着されたピストンＰを枠体Ｗか
ら取り外し、さらにピストンＰからマスキング用治具１
を取り外して洗浄する。

【００１９】上記のようにマスキング用治具１に対して
補助具を使用すれば、被把持部５が凸部２３から拘束体
３０の付勢力Ｆ_iに抗する反力Ｆ_oを受けてピストンクラ
ウンＡに向けて押圧された状態となり、反力Ｆ_oを受け
て変形するとともに基端付近を中心としてモーメントを
生じ、開口部４の内面をピストンＰの周面Ｃに圧接させ
るので、マスキング用治具１の弾性が衰えたとしてもピ
ストンＰに対する開口部４の圧着力を強く保つことがで
きる。これにより、マスキング用治具１を従来よりも長
期間に渡って使用することができる。

【００２０】円筒体２０の両端にはフランジ部２２がそ
れぞれ形成されているので、ピストンＰに被着させたマ
スキング用治具１をひとつずつに配置でき、ひとつの治
具に２個のピストンＰを取り付けた状態とすることで酸
化処理作業を行い易くすることができる。

【００２１】円筒体２０には、内部でマスキング用治具
１どうしが隙間ｄをもって配置される長さが与えられて
いることにより、マスキング用治具１どうしを離間させ
て配置することでピストンＰに作用する拘束体３０の付
勢力Ｆ_iを被把持部５に作用する反力Ｆ_oとして、ピスト
ンＰに対して開口部４を強力に圧着させることができ
る。

【００２２】ところで、本実施形態においては円筒体２
０の両端に、マスキング用治具１の台座となるフランジ
部２２を設けたが、これに限らず、一端にのみフランジ
部２２を設けたものであってもよい。また、フランジ部
を設けなくてもよい。

【００２３】また、拘束体３０には金属製の棒材を曲げ
加工して金属の弾性を利用する形態のものを採用した
が、例えば両ピストンクラウンＡを側方から挟んでその
距離を徐々に詰めることができる構造を有するものを採
用してもよい。

【００２４】さらに、酸化被膜の形成域をピストンＰの
周面Ｃのみとする場合にはピストンクラウンＡを覆うヘ
ッドカバーを用い、このヘッドカバーの上から拘束体３
０を装着してもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るマス
キング用治具の補助具によれば、被把持部の外径よりも
小さくかつ筒状壁部の外径よりも大きな径を有し略円柱
状の試料に被着させたマスキング用治具をその底部から
挿入配置することが可能な凹所が設けられた治具受け部
材と、前記試料を凹所の内部にさらに押し込む方向に付
勢することで凹所の開口部を被把持部の側面に圧接させ
た状態に保つ拘束体とを備えることから、マスキング用
治具の弾性が衰えたとしても試料の側面に対する開口部
の圧着力を強く保つことができ、これによってマスキン
グ用治具を従来よりも長期間に渡って使用することが可
能となる。

【００２６】また、本発明に係るマスキング用治具の補
助具によれば、凹所の開口部に凹所の半径方向外方に張
出すフランジ部が形成され、該フランジ部の側面には試
料を凹所の内部に押し込むことで被把持部の周縁近傍を
試料の頭頂面に向けて押圧し筒状壁部の内面を試料の周
面に圧接させる凸部が形成されていることから、試料が
拘束体に付勢されて凹所の内部に押し込まれたとき、被
把持部は凸部から拘束体の付勢力に抗する反力を受けて
試料の頭頂面に向けて押圧された状態となり、反力を受
けて変形するとともに基端付近を中心としてモーメント
を生じ、開口部の内面を試料の周面に圧接させるので、
マスキング用治具の弾性が衰えたとしても試料に対する
開口部の圧着力を強く保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るマスキング用治具の補助具の一
実施形態を示す側方断面図である。

【図２】 図１に示したマスキング用治具が装着された
ピストンに対して酸化処理を施すためにピストンが装着
される枠体を示す平面図である。

【図３】 図１に示したマスキング用治具のピストンに
対する圧着の状態を示す説明図である。

【図４】 従来のマスキング用治具の一例を示す側方断
面図である。

【符号の説明】

１ マスキング用治具 ４ 開口部 ５ 被把持部 ２０ 円筒体 ２２ フランジ部 ２３ 凸部 ３０ 拘束体 Ｐ ピストン（試料） Ａ ピストンクラウン Ｃ 周面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状壁部と該筒状壁部の一端を閉塞する
   底壁部とからなる有底円筒状に形成され、筒状壁部の外
   面には外方に向けて鍔状に張出して一体に形成された張
   出し部を有し、略円柱状の試料の非酸化処理部分に被着
   されるマスキング用治具について、該マスキング用治具
   の試料に対する被着状態を補助する補助具であって、 前記被把持部の外径よりも小さくかつ筒状壁部の外径よ
   りも大きな径を有し前記試料に被着させたマスキング用
   治具をその底部から挿入配置することが可能な凹所が設
   けられた治具受け部材と、 前記試料を凹所の内部にさらに押し込む方向に付勢する
   ことで凹所の開口部を前記被把持部の側面に圧接させた
   状態に保つ拘束体とを備えていることを特徴とするマス
   キング用治具の補助具。
2. 【請求項２】 前記凹所の開口部に凹所の半径方向外方
   に張出すフランジ部が形成され、 該フランジ部の側面には前記試料を凹所の内部に押し込
   むことで被把持部の周縁近傍を試料の頭頂面に向けて押
   圧し筒状壁部の内面を試料の周面に圧接させる凸部が形
   成されていることを特徴とする請求項１記載のマスキン
   グ用治具の補助具。