(57)【要約】【課題】部品の部分表面処理後，その部品からマスキング治具を離脱するとき，そのマスキング治具がマスキング層を伴なって部品から剥離させ，部品にマスキング層が残留しないようにする。【解決手段】部品Ｐに部分表面処理を施す際，表面処理を禁止する部分に間隙１１を存して対向配置され，その間隙１１に合成樹脂のマスキング層２１を含浸成形させるためのマスキング治具であって，マスキング治具Ｊのマスキング層２１との密着面に，マスキング層２１の含浸成形時，その一部を食い込ませるアンカ凹部１２を形成した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品（Ｐ）に部分表面処理を施す際，表面処理を禁止する部分に間隙（１１）を存して対向配置され，その間隙（１１）に合成樹脂のマスキング層（２１）を含浸成形させるためのマスキング治具であって，
該マスキング治具（Ｊ）の前記マスキング層（２１）との密着面に，該マスキング層（２１）の含浸成形時，その一部を食い込ませるアンカ凹部（１２）を形成したことを特徴とするマスキング治具。
【請求項２】
請求項１記載の部品のマスキング治具において，
該マスキング治具（Ｊ）の前記マスキング層（２１）との密着面が円筒面であり，その円筒面に，前記アンカ凹部として環状のアンカ溝（１２）を形成したことを特徴とするマスキング治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，各種機械部品に部分表面処理を施す際，表面処理を禁止する部分に間隙を存して対向配置され，その間隙に合成樹脂のマスキング層を含浸成形させるためのマスキング治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，例えばＡｌ合金鋳造部品の表面に陽極酸化処理により酸化膜を形成して，その鋳造品の耐食性の向上を図ることが知られている（特許文献１参照）。また部品の一部のみに表面処理を施す際，表面処理を禁止する部分をマスキングテープやマスキング治具により被覆することも知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３５９００１号公報
【特許文献２】特公平６−１０４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで，部品の表面処理を禁止する部分をマスキングテープで被覆する方法では，そのテーピング作業には熟練と多くの時間を要するので，作業性が悪い上，特に，表面処理を禁止したい部分が孔の内周面である場合には，そのためのテーピング作業に多大の労力を要する。しかも表面処理後，剥離したマスキングテープは破棄せざるを得ないので，不経済である。またマスキング治具で被覆する方法では，マスキング治具の装着が比較的容易であり，またマスキング治具の再度の使用が可能で経済的である利点はあるが，表面処理を禁止したい部分が孔の内周面である場合には，孔の内周面とマスキング治具の外周面との間には，マスキング治具装着のための不可避の間隙が存在するため，その間隙に処理液が多少とも浸入してしまい，所期のマスキングを達成することが極めて困難である。
【０００５】
そこで，本出願人は，部品の表面処理を禁止する部分とマスキング治具との間に積極的に間隙を設け，その間隙に合成樹脂よりなるマスキング層を含浸成形し，その後の部品の表面処理において，部品の表面処理を禁止する部分への表面処理を防ぐようにした部品の部分表面処理方法を開発した。
【０００６】
ところで，部品の部分表面処理後，その部品からマスキング治具を離脱するとき，マスキング層が部品側に残留することがあり，それを破壊して部品から剥離させるには，部品を損傷させないよう充分に配慮しなければならず，その剥離作業にかなりの労力と時間を要する。
【０００７】
本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，部品の部分表面処理後，その部品からマスキング治具を離脱するとき，そのマスキング治具がマスキング層を伴なって部品から剥離させ，部品にマスキング層が残留しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために，本発明は，部品に部分表面処理を施す際，表面処理を禁止する部分に間隙を存して対向配置され，その間隙に合成樹脂のマスキング層を含浸成形させるためのマスキング治具であって，該マスキング治具の前記マスキング層との密着面に，該マスキング層の含浸成形時，その一部を食い込ませるアンカ凹部を形成したことを第１の特徴とする。
【０００９】
また本発明は，第１の特徴に加えて，該マスキング治具の前記マスキング層との密着面が円筒面であり，その円筒面に，前記アンカ凹部として環状のアンカ溝を形成したことを第２の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の特徴によれば，部品の部分表面処理後，その部品からマスキング治具を離脱させるとき，マスキング治具のアンカ凹部に食い込んだマスキング層の食い込んだ部分のアンカ効果により，マスキング治具がマスキング層を伴なって部品から剥離させることができて，部品の損傷を防ぐことができる。
【００１１】
本発明の第２の特徴によれば，表面処理後の部品から円筒状のマスキング治具を離脱させるべく，部品あるいはマスキング治具に軸方向荷重を加えたとき，円筒状のマスキング治具の，マスキング層の一部が食い込んだ環状のアンカ溝は，その軸方向荷重の方向に対して直交する方向に配置されていて，大なるアンカ効果を発揮することができて，円筒状のマスキング治具がマスキング層を伴なって部品から剥離させることができて，部品の損傷を防ぐことができる。その上，環状のアンカ溝１２，１２…の加工は極めて容易であるから，その加工によるマスキング治具のコストアップを極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のマスキング治具を使用して行う部品の部分表面処理方法の工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
【００１４】
図１の（Ａ）中，符号Ｐは，エンジンピストンや船外機ケーシング等のＡｌ合金鋳造部品を示し，この鋳造部品Ｐは孔１０を有しており，その孔１０の内周面を表面処理禁止領域とし，その他の表面に耐摩耗性，耐熱性，耐食性等のための表面処理を次のように行う。例えば鋳造部品Ｐがエンジンピストンであれば，上記孔１０はピストンピン孔に対応し，鋳造部品Ｐが船外機ケーシングであれば，上記孔１０は軸受孔に対応する。
【００１５】
先ず，図１の（Ｂ）工程において，上記鋳造部品Ｐの孔１０に円筒形のマスキング治具Ｊを装着して，孔１０の内周面にマスキング治具Ｊの外周面を対向させる。マスキング治具Ｊの外周面は，前記孔１０の内周面との間に円筒状の間隙１１ができるように形成されている。またマスキング治具Ｊの上端には，孔１０より僅かに大径で鋳造部品Ｐの上端面に対向するフランジＪａが設けられており，このフランジＪａと鋳造部品Ｐの上端面との間にも環状の間隙１１′が形成されるようになっている。上記間隙１１，１１′は，０．２〜１．０ｍｍの範囲で設定することが望ましい。
【００１６】
またマスキング治具Ｊの外周には，複数条の環状のアンカ溝１２，１２…及び環状のシール溝１３が形成されており，シール溝１３には，孔１０の内周面に弾性的に圧接するＯリング１４がスペーサとして装着されており，これにより孔１０とマスキング治具Ｊとの同心性を確保して，前記円筒状の間隙１１を各部均一にしている。
【００１７】
次いで，図１の（Ｃ）工程において，第１容器１５に前記鋳造部品Ｐ及びマスキング治具Ｊのセットを収めて，第１容器１５の開口部を蓋体１５ａで閉鎖した後，蓋体１５ａに真空導管２７を介して接続した真空ポンプ１７を作動して第１容器１５内を真空にする。このとき，真空導管２７の途中に接続される大気導入管２８は，弁２９により閉鎖しておく。而して，第１容器１５内を真空状態にすることにより，前記円筒状の間隙１１及びアンカ溝１２，１２…内も，また鋳造部品Ｐに，その表面に開口する微細な巣が存在する場合には，その巣の内部も真空状態となる。
【００１８】
前記第１容器１５の下部には，樹脂供給管３１を介して樹脂貯留タンク３０が接続されており，この（Ｃ）工程では，樹脂供給管３１は弁３２により閉じておく。樹脂貯留タンク３０には，熱硬化性の合成樹脂液１６，例えばアクリル系樹脂液が貯留してある。
【００１９】
次いで，図１の（Ｄ）工程において，前記真空ポンプ１７を作動した状態で，即ち前記第１容器１５内の真空状態を維持した状態で，樹脂供給管３１の弁３２を開くことにより，第１容器１５内の真空圧を利用して，樹脂貯留タンク３０の合成樹脂液１６を第１容器１５内に流入させ，その合成樹脂液１６で第１容器１５を満たして，前記鋳造部品Ｐ及びマスキング治具Ｊのセットを浸漬状態にする。その結果，既に真空状態となっている鋳造部品Ｐ及びマスキング治具Ｊ間の間隙１１，１１′，アンカ溝１２，１２…及び鋳造部品Ｐの巣の内部に上記合成樹脂液１６が含浸することになる。
【００２０】
その後，樹脂供給管３１の弁３２を閉じ，真空ポンプ１７の作動を停止させると共に，大気導入管２８の弁２９を開く。すると，大気導入管２８から第１容器１５内に大気が導入され，大気圧が第１容器１５内の合成樹脂液１６を加圧するので，鋳造部品Ｐ及びマスキング治具Ｊ間の間隙１１，１１′，アンカ溝１２，１２…及び鋳造部品Ｐの巣の内部へ合成樹脂液１６を，より強く含浸させることができる。
【００２１】
その際，前記間隙１１，１１′は０．２ｍｍ以上に設定されているので，前記孔１０とマスキング治具Ｊとの同心精度に多少の狂いがあっても，孔１０の内周面にマスキング治具Ｊが接触することを防ぎ，前記間隙１１，１１′に合成樹脂液１６を確実に含浸させることができる。
【００２２】
次いで，図１の（Ｅ）工程において，前記第１容器１５から取り出した前記鋳造部品Ｐ及びマスキング治具Ｊのセットを，例えば水洗ノズル１９からのシャワー水の吹きつけにより洗浄する。その際，マスキング治具Ｊの上端のフランジＪａ周りにはシャワー水が直接当たるので，フランジＪａと鋳造部品Ｐの上端面との間の環状の間隙１１′に含浸した合成樹脂液１６は洗浄されていくが，そのシャワー水は，前記円筒状の間隙１１のところまでは届き難く，しかもその間隙１１は１．０ｍｍ以下に設定されていて，円筒状の間隙１１には合成樹脂液１６が毛細管現象により保持されるため，前記セットの円筒状の間隙１１を除く部分に付着した合成樹脂液１６のみが綺麗に水洗，除去されることになる。
【００２３】
勿論，鋳造部品Ｐの前記巣に含浸した合成樹脂液１６も，水洗，除去されることなく，その含浸状態が保持される。
【００２４】
次いで，図１の（Ｆ）工程において，第２容器１８に貯留した，約９０°の熱湯２０に前記洗浄後の鋳造部品Ｐ及びマスキング治具Ｊのセットを浸漬して，８〜１０分間加熱することにより，前記円筒状の間隙１１に含浸した合成樹脂液１６を硬化させて，孔１０の内周面に密着したマスキング層２１となす。こうして鋳造部品Ｐの孔１０の内周面は，合成樹脂のマスキング層２１により確実に被覆されることになる。
【００２５】
また鋳造部品Ｐの前記巣に含浸した合成樹脂液１６も同時に硬化して，前記巣を埋める充填物となり，鋳造部品Ｐの気密性を確保して，その品質向上に貢献することができる。
【００２６】
次いで，図１の（Ｅ）工程において，第３容器２２に貯留した表面処理液２３に，マスキング層２１形成後の鋳造部品Ｐ及びマスキング治具Ｊのセットを浸漬して鋳造部品Ｐに表面処理を施して，特に鋳造部品Ｐの，マスキング層２１で被覆された部分以外の表面に処理層２４を形成する。その際，鋳造部品Ｐの孔１０の内周面には，前記（Ｆ）工程で形成されたマスキング層２１が密着形成されているので，表面処理液２３の浸入を許さず，処理層２４の形成を確実に防ぐことができる。
【００２７】
鋳造部品Ｐがエンジンピストンであれば，上記処理層２４は，例えば耐熱性を付与するためのニッケルメッキ層であり，そのピストンピン孔内周面へのニッケルメッキ層の形成を防ぎ，鋳造部品Ｐが船外機ケーシングであれば，例えば耐蝕性を付与するための陽極酸化皮膜であり，その軸受孔内周面への陽極酸化皮膜の形成を防ぐことができる。
【００２８】
次いで，図１の（Ｋ）工程において，表面処理後の鋳造部品Ｐあるいはマスキング治具Ｊに軸方向の荷重２５を加えて，鋳造部品Ｐからマスキング治具Ｊを離脱させる。その際，マスキング治具Ｊの外周面に形成されている環状のアンカ溝１２，１２…には，硬化したマスキング層２１が食い込んでおり，その食い込んだ部分のアンカ効果により，マスキング層２１のマスキング治具Ｊに対する密着力は，マスキング層２１の鋳造部品Ｐに対する密着力より大となっているため，前記軸方向荷重２５によれば，マスキング治具Ｊがマスキング層２１を伴なって，鋳造部品Ｐの孔１０の内周面から剥離させることになり，これにより孔１０の内周面を損傷させることなく綺麗にすることができる。しかも，環状のアンカ溝１２，１２…は，前記軸方向荷重２５の方向に対して直交する方向に配置されていて，大なるアンカ効果を発揮でき，その上，環状のアンカ溝１２，１２…の加工は極めて容易であるから，その加工によるマスキング治具Ｊのコストアップは無視し得る程，少ない。
【００２９】
こうして，鋳造部品Ｐには，孔１０の内周面への表面処理を確実に禁止しながら，その他の部分に表面処理層２４を的確に形成することができる。
【００３０】
鋳造部品Ｐから離脱させたマスキング治具Ｊには，振動等の機械的衝撃を付与して，それに付着したマスキング層２１を破壊，剥離させた後，そのマスキング治具Ｊを，上記と同様の要領で再度使用する。マスキング層２１を破壊，剥離時，マスキング治具Ｊが多少とも傷ついても，マスキング治具Ｊの機能に全く支障はない。
【００３１】
本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，本発明は，鋳造部品に限らず，鍛造部品，プレス部品機械加工部品等にも適用可能である。また部品の表面処理を禁止したい面は，平坦面，円筒面（部品の内周面あるいは外周面）であるを問わない。また前記アンカ溝１２に代えて，ディンプル，その他の形状のアンカ凹部とすることもできる。
【符号の説明】
【００３２】
Ｐ・・・・・部品
Ｊ・・・・・マスキング治具
１０・・・・表面処理禁止面としての内周面を持つ部品の孔
１１・・・・間隙
１２・・・・アンカ凹部（環状のアンカ溝）
【図１】
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