(57)【要約】【課題】ばね圧を利用して比較的小物の被塗装物を確実に把持し、所定の領域への塗装ミストの付着をなくすことができる安価なマスキング治具を提供する。【解決手段】中央に開口部３を有するとともに長手方向の両端部に背面側へ突出する側壁４ａ、４ｂを有する被塗装物１のための塗装マスキング治具で、一端に側壁４ａ内面に当接するばね部２０を有し、他方の端部に側壁４ｂに当接する部分を有する略長方形のばね板からなる。ばね部２０は、ばね板の長手方向に並んだ２つの区画２１および２２を有し、区画２１と２２はその断面が三角形の二辺を構成するように山形に屈曲されている。このばね部のばね圧で被塗装物を把持する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の両端部に後方へ突出する側壁を有する被塗装物のための塗装マスキング治具であって、一端に前記被塗装物の一方の端部の側壁内面に当接するばね部を有し、他方の端部に前記被塗装物の他方の端部の側壁に当接する部分を有する略長方形のばね板からなり、前記ばね部がばね板の長手方向に並んだ２つの区画を有し、前記２つの区画はその断面が三角形の二辺を構成するように山形に屈曲されている塗装マスキング治具。
【請求項２】
前記ばね部の長手方向に働くばね圧が２〜１２Ｎである請求項１記載の塗装マスキング治具。
【請求項３】
前記ばね板の厚さが０．３〜０．８ｍｍ、前記２つの区画の長さが各々８〜１５ｍｍであり、全体の長さが１５０ｍｍ以下である請求項２記載の塗装マスキング治具。
【請求項４】
前記ばね板が、ばね部の長手方向に働く１８０℃におけるばね圧が常温におけるばね圧の１／３以上を有する金属材料からなる請求項１記載の塗装マスキング治具。
【請求項５】
前記ばね部の側部に、ばね部から独立して設けられたマスキング片を有し、このマスキング片により、前記被塗装物の一方の端部側内面に位置する、塗装ミストから遮蔽すべき領域を覆うようにした請求項１記載の塗装マスキング治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装マスキング治具に関するもので、さらに詳細には被塗装物の背面に回り込む塗装ミストが開口部内面に付着するのを防止するとともに被塗装物を安定に保持することができるマスキング治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塗装のマスキング治具は、一般に、１）塗装時に所定の領域への塗料の付着を防止する、２）塗装時、およびその後工程において１５０〜１８０℃などの高温で乾燥する時、被塗装物を安定に把持する、３）塗装装置への取り付けおよび取り外しが容易である、４）複数回の使用に耐える、５）塗装物に損傷を与えない、などの機能が要求される。
【０００３】
従来のマスキング治具は、上記のような機能を満足させるため、複数の部品から構成されていた（例えば、特許文献１、２参照）。後述の実施例に示すような被塗装物を対象とするマスキング治具では、剛性を有する本体、塗料を遮蔽するための遮蔽板、被塗装物を把持するためのばね、塗装装置へ取り付け・取り外しをするためのフック部品などの複数の部品からなり、スポット溶接やかしめなどにより接合されていた。これら複数の部品は、必要な機能に応じて板厚、ばね圧およびコスト面から選定されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−７５８０４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３３４１８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のマスキング治具は、複数の機能を満足させるために複数の部品を組み合わせて構成されていた。そのため制作費が高価となっていた。また、高価なため、数回の塗装に使用した後、再使用されていた。再使用に際しては、付着した塗膜を薬液を用いて剥離する必要があった。そのため制作費というイニシャルコストと塗膜剥離というランニングコストが必要で、コストが大きな課題であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の塗装マスキング治具は、略長方形のばね板からなり、その両端部を被塗装物の背面側の両端部に設けられた側壁の内面に当接させ、ばね板のばね圧により被塗装物を把持するものである。
さらに詳しくは、本発明は、長手方向の両端部に背面側へ突出する側壁を有する被塗装物のための塗装マスキング治具に関するものであって、一端に前記被塗装物の一方の端部の側壁内面に当接するばね部を有し、他方の端部に前記被塗装物の他方の端部の側壁に当接する部分を有する略長方形のばね板からなる。そして、前記ばね部は、ばね板の長手方向に並んだ２つの区画を有し、前記２つの区画はその断面が三角形の二辺を構成するように山形に屈曲されている。
【０００７】
本発明のマスキング治具は、全体の長さが１５０ｍｍ程度以下であり、従って比較的小型の被塗装物に適用するのに適したもので、前記ばね部の長手方向に働くばね圧は２〜１２Ｎであることが好ましい。
前記のようなばね圧を発揮するマスキング治具を構成するには、厚さが０．３〜０．８ｍｍのばね板材を用い、前記２つの区画の長さが各々８〜１５ｍｍのばね部をつくるのが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のマスキング治具は、上記のようにその長手方向のばね圧によって被塗装物を把持するものであり、一方の端部には、断面が三角形の二辺を構成するように山形に屈曲されたばね部を有する。このばね部により、長手方向に２〜１２Ｎのばね圧を有する。このようなばね圧を発揮させるために、前記のようなばね部をさらに付加してもよい。ばね部を複数設ける場合、長手方向に直列に配しても並列に配しても良い。
【０００９】
本発明のマスキング治具は、１枚の金属ばね板を素材とし、これをプレスによる打ち抜き、曲げなどの加工を施す工程だけで製作を完了することができる。従って、初期製作コストを大幅に削減することができ、そのため約５回の使用で使い切りとし、再使用のための塗膜の剥離を不要とすることができる。これにより総コストを従来例の約１／２に削減でき、塗膜剥離のための薬液を使用しないので、環境にも優しいマスキング製造工程とすることができる。
【００１０】
本発明のマスキング治具に必要な機能、すなわち塗装ミストからの遮蔽、被塗装物を把持する力の確保とその安定性、塗料の高温における被塗装物を把持する力、塗装装置への取り付け・取り外しなどを考慮して、マスキング治具を構成する金属板材の材質、板厚、形状などを適宜選択する。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳しく説明する。
図１は被塗装物の斜視図、図２はマスキング治具の斜視図である。図１に示す被塗装物１は、折りたたみ式携帯電話の上部ケースに組み合わされる上蓋である。この上蓋１は、マグネシウム合金を射出成形したもので、開口部３を有する平板部２、平板部２の周縁部から後面に立ち上がる側壁部４からなる。側壁部４は、外面に上ケース（図示しない）と突き合わされる段部５、上ケースの内面と係合する係合部６などを有する。上蓋１は、さらに、下ケースと結合するためのヒンジ部７を有する。
【００１２】
上蓋１の内側には、一方の端の平板部２ａに２個のねじ座８ａを有し、他方の端の平板部２ｂに同じく２個のねじ座８ｂを有する。これらのねじ座のねじ穴には、回路基板を上蓋へ固定するためのねじが螺合される。
この上蓋は、図１で下側となっている前面部側に塗装を施す。その際、開口部３から背面側へ回り込む塗装ミストがねじ座のねじ穴に付着すると、絶縁材の塗料により回路基板とねじ部でアースをとるのに支障を来す。また、機械的にも寸法精度に支障がでる。したがって、マスキング治具は、それらの部分へ塗装ミストが付着するのを完全に防止するようなものでなければならない。
【００１３】
図２は、上蓋１に塗装する際に、上蓋を把持するとともにねじ座などの塗装ミストを付着させてはならないところを遮蔽するためのマスキング治具１０を示す。
このマスキング治具１０は、１枚のばね板から作製したもので、本体１１の中央には一対の切り起こし片１２からなるフック部、およびそのフック部を挟むように段押し加工により治具に剛性を付与するためのリブ１３を有する。フック部は、マスキング治具を塗装機に取り付け、取り外しするためのものである。マスキング治具１０は、さらに、本体１１の一方の端には、断面が略三角形となるように折り曲げ加工されたばね部２０、その両側に切り離して形成されたマスキング片１４を有する。
【００１４】
このマスキング治具１０は、一方の端のばね部２０を被塗装物１のこれに対応する側壁４ａの内側に当て、ばね部のばね圧に抗してこれを変位させながら、他方の端を被塗装物のこれに対応する側壁４ｂの内側へ入れることにより、被塗装物１をばね圧によって把持することができる。すなわち、マスキング治具１０は、ばね部２０の中央部Ａ１と、本体１１の他方の端部のＡ２およびＡ３の３点のバランスによって、被塗装物１を安定に把持し、塗装時はもとより乾燥工程において、振動や回転などの外力が加わった場合にも被塗装物を脱落させない把持力を有する。
上記のようにしてマスキング治具１０が被塗装物１を把持しているとき、平板部２ａ上のねじ座８ａはマスキング片１４で覆われ、平板部２ｂのねじ座８ｂは本体１１の端部で覆われる。これによって被塗装物１の前面から開口部３をとおて背面に回り込む塗装ミストがねじ座に付着するのを防止する。
【００１５】
マスキング治具１０のばね部２０は、図３（ａ）に示すように、曲げ加工により本体１１の長手方向に直角の方向の折れ線によって２１、２２および２３の３つの区画に区分されている。区画２３は必ずしも必要ではないが、被塗装物に接触するところに曲面部を形成して被塗装物への損傷を無くすにはこれを設けるのがよい。三角形の隣接する２辺を形成する区画２１および２２の構成により、マスキング治具による被塗装物の把持力が変わる。その詳細を以下に説明する。
図５はばね部２０の変位Ｘ（ｍｍ）とばね圧の関係を示す。ここで、ばね部の変位は、図３（ａ）のようにフリーの状態におけるマスキング治具の長さと、図３（ｂ）のように、マスキング治具をそのＡ１およびＡ２、Ａ３の部分がそれぞれ被塗装物の側壁４ａおよび４ｂの内面に圧接するようにして被塗装物を把持したときの長さとの差で表される。
【００１６】
図５の斜線部は、適正なばね圧が得られる領域を示す。すなわち、実用的なばねの変位点に対し、２〜１２Ｎの把持力が得られる領域を示す。適正範囲が図の斜線部のようになるのは次の理由による。
ばね圧と変位の関係が図５の直線イで表される場合、マスキング治具を被塗装物に取りつけたときのばね圧を小さくしようとすると、マスキング治具のばね部２０の変位を小さくする必要がある。この変位が小さい場合、マスキング治具と被塗装物の熱膨張差で、高温乾燥時に被塗装物が外れやすくなるなどの不安定化につながることになる。逆に変位を大きくすると、イの直線の関係では、ばね圧が大きくなるため、被塗装物に過大な力が生じ、変形につながる。図５の斜線部で説明すると、ばね圧が小さいときや変位が小さいときは、必然的にマスキング治具が外れやすくなり、ばね圧が大きいと、被塗装物に過大な力がかかり変形につながる。変位量を大きくしてばね圧を適正な範囲に入れるには、マスキング治具のばね部２０を大きくすることになり、マスキング治具の材料使用量が増えてしまう。このようにばね圧と変位の関係が、マスキング治具の外れやすさや被塗装物へ過大な力がかかることにつながるので、前記の斜線部の適正範囲が重要になる。
【００１７】
マスキング治具を構成するばね板は、ステンレス鋼ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４などが好適に用いられる。これらの材料は、塗膜の乾燥温度１５０〜１８０℃においても、ばね圧が常温時の１／３以上を有し、被塗装物の把持力を保持し、安定した乾燥工程とすることができる。実施例に示すような被塗装物に対するマスキング治具を前記の材料からなるばね板で構成する場合、その厚みを０．３〜０．８ｍｍとすることにより、前記の適正なばね圧を実現することができる。また、ばね部２０の区分２１および２２の長さを各々８〜１５ｍｍとすることにより、所定のばね圧を実現し、しかも板材の利用効率を上げることができる。
【００１８】
図３は本発明によるマスキング治具の動作を示すための縦断面略図であり、被塗装物およびマスキング治具のサイズは必ずしも図１および図２に示すものとは一致していない。（ａ）はフリーの状態におけるマスキング治具を示し、（ｂ）はマスキング治具が被塗装物を把持している状態を示す。マスキング治具１０のばね部２０の先端部、すなわち区分２２と２３とを連結する角部のＡ１点が被塗装物に対して把持力を発生する点である。言い換えると、Ａ１点は、被塗装物から反力を受ける点である。マスキング治具のＡ１点が反力を受けて後方に、即ち図３（ａ）の矢印Ｘ方向に変位すると、Ａ１点と、ねじ座８ａを遮蔽するマスキング片１４のＣ１点の高さ関係が少し変化する。マスキング治具を被塗装物に装着する前に、Ａ１点とＣ１点が同一高さであっても、マスキング治具を被塗装物に装着して、反力によりＡ１点が変位すると、Ｃ１点がＡ１点より高くなる。そのため、Ｃ１点が遮蔽すべきねじ座から離れる傾向となる。従って、取り付け前のマスキング治具のＡ１点の高さとＣ１点の高さとの関係が、被塗装物に対するマスキング性能に影響することになる。
【００１９】
この影響を示したのが図３（ｂ）と図４（ｂ）である。図３（ｂ）は、Ａ１点とＣ１点がほぼ同一高さである図３（ａ）のマスキング治具を被塗装物に取りつけた状態を示す。Ａ１点の変位によりＣ１点はＡ１点より高くなる方に動くが、Ａ１の変位量がある所定の範囲においては、マスキング治具のＣ１点にあるマスキング片１４はねじ座８ａの頂部Ｅ１に略密着し、マスキング能が発揮される。一方、図４（ａ）のように、取り付け前に、Ａ１点がＣ１点より下にあるマスキング治具の場合、被塗装物に取りつけたとき、図４（ｂ）に示すように、Ｃ１点はＥ１点から離れてしまい、塗装ミストの遮蔽が不完全となるのである。前記のようなサイズのマスキング治具の場合、ばね部の区分２１および２２はほぼ同じ長さとし、従って、区分２１および２２はばね板本体の延長線とともに略二等辺三角形を構成するように設計するのが好ましい。
上記の実施例においては、被塗装物のマスキング治具の当接する部分は、上蓋の全周にわたって形成された側壁を利用したが、別途その側壁の内側に、マスキング治具を当接するために、前記側壁と同様な壁面をつくっても良い。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ばね圧を利用して比較的小物の被塗装物を確実に把持し、所定の領域への塗装ミストの付着をなくすことができる。本発明のマスキング治具は、安価に製作することができるので、塗装のイニシャルコストおよびランニングコストを低減するのみならず、塗膜の除去のための薬液を使用する必要がないので、環境にもやさしい技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における被塗装物の斜視図である。
【図２】本発明の実施例におけるマスキング治具の斜視図である。
【図３】実施例のマスキング治具の動作を示す縦断面略図である。
【図４】比較例のマスキング治具の動作を示す縦断面略図である。
【図５】マスキング治具のばね部の変位とばね圧の関係を示す。
【符号の説明】
１  被塗装物
２  平板部
３  開口部
４  側壁部
８ａ、８ｂ  ねじ座
１０  マスキング治具
１１  本体
１２  フック部を構成する切り起こし片
１４  マスキング片
２０  ばね部
２１、２２  区分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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