(57)【要約】【課題】マスキング材の着脱が簡単でかつ繰返し使用可能な、スパッタから部材を保護するマスキング材およびマスキング方法を提供する。【解決手段】マスキング材１０は、溶接が行われる基材１００に取り付けられた部材２００を覆うマスキング材であり、磁性体を含むとともに、部材が収まる凹部１１を有する。マスキング材は、凹部によって部材を覆うように部材に被さり、そのまま磁性体の磁力によって基材および部材の少なくとも一方と着脱自在に吸着する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接が行われる基材に取り付けられた部材を覆うマスキング材であって、
磁性体を含むとともに、前記部材が収まる凹部を有し、
当該凹部によって前記部材を覆うように前記部材に被さり、そのまま前記磁性体の磁力によって前記基材および前記部材の少なくとも一方と着脱自在に吸着する、マスキング材。
【請求項２】
前記磁性体および樹脂を含む材料によって形成されている、請求項１に記載のマスキング材。
【請求項３】
前記樹脂は、１５０℃以上の融点を有する、請求項２に記載のマスキング材。
【請求項４】
複数の前記凹部を有する、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１つに記載のマスキング材。
【請求項５】
溶接が行われる基材に取り付けられた部材をマスキング材によって覆うマスキング方法であって、
前記マスキング材に備えられた凹部に前記部材が収まるように前記部材に前記マスキング材を被せ、その後、当該マスキング材が前記基材および前記部材の少なくとも一方と着脱自在に吸着した状態を、前記マスキング材に含まれる磁性体の磁力によって維持する、マスキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスキング材およびマスキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
部材同士を接合する溶接ではスラグや溶融金属が飛散するが、このようなスパッタが部材に付着して製品外観が損なわれたり、部材の機能が損なわれたりしないようにするため、従来、様々な提案がなされている。
【０００３】
例えば特許文献１では、部材表面に形成された被膜によって、部材を保護することが開示されている。
【０００４】
部材表面に被膜を形成する方法は、マスキング材によって部材を保護する従来の方法ではマスキング材の着脱に手間がかかることに鑑みてなされており、被膜によって部材を保護することによってそのような手間を省き、作業効率の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２９１９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マスキング材による部材の保護も更なる改善によって、より実用性に優れたものになり得る。そこで、本発明者らは、マスキング材による部材の保護をより実用性に優れたものにすべく鋭意検討した。
【０００７】
本発明は、このような検討の結果なされたものであり、マスキング材の着脱が簡単でかつ繰返し使用可能な、スパッタから部材を保護するマスキング材およびマスキング方法を提供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の本発明のマスキング材は、溶接が行われる基材に取り付けられた部材を覆うマスキング材であり、磁性体を含むとともに、前記部材が収まる凹部を有する。本発明のマスキング材は、前記凹部によって前記部材を覆うように前記部材に被さり、そのまま前記磁性体の磁力によって前記基材および前記部材の少なくとも一方と着脱自在に吸着する。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明のマスキング方法は、溶接が行われる基材に取り付けられた部材をマスキング材によって覆うマスキング方法である。本発明のマスキング方法では、前記マスキング材に備えられた凹部に前記部材が収まるように前記部材に前記マスキング材が被せられ、その後、当該マスキング材が前記基材および前記部材の少なくとも一方と着脱自在に吸着した状態が、前記マスキング材に含まれる磁性体の磁力によって維持される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、溶接が行われる基材に取り付けられた部材が、マスキング材の凹部に収まることによって露出しないように覆われるため、スパッタから部材を確実に保護できる。また、本発明によれば、マスキング材の着脱が、マスキング材を部材に被せる、部材から引き離すという単純な作業によって行われるため、マスキング材を簡単に着脱できる。また、本発明によれば、マスキング材は磁力によって他のものと吸着し、着脱を繰り返しても吸着力が低下し難いため、マスキング材を繰り返し使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のマスキング材、基材、および被マスキング部材としてのボルトを示す図である。
【図２】実施形態のマスキング材によってボルトを覆った状態を示す図である。
【図３】変形例のマスキング材、基材、および被マスキング部材としての複数のボルトを示す図である。
【図４】他の変形例のマスキング材、基材、および被マスキング部材としてのナットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる。
【００１３】
図１を参照して概説すると、実施形態のマスキング材１０は、溶接が行われる基材１００に取り付けられたボルト２００（部材）を、スパッタから保護するために用いられる。
【００１４】
実施形態の基材１００は、板形状を有するが、これに限定されず、例えば角柱形状や円柱形状等の他の形状を有するものであってもよい。基材１００は、溶接可能な材料によって形成されている。基材１００を形成する材料は、例えば強磁性体（本明細書では強磁性体を単に磁性体と称す）からなる鋼であるが、これに限定されない。基材１００は、例えば、自動車のボディー、シャーシ、サスペンション等の形成に用いられるが、基材１００がどのような用途に用いられるものであるかは特に限定されない。本発明は、自動車の製造以外で行われる溶接に対しても適用可能である。
【００１５】
ボルト２００は、溶接によって基材１００に取り付けられているが、ボルト２００がどのようにして基材１００に取り付けられているかは特に限定されない。例えば、ボルト２００は、基材１００に形成されたネジ穴（不図示）に締結されることによって基材１００に取り付けられていてもよい。ボルト２００は、例えば磁性体を含む材料によって形成されているが、これに限定されず、非磁性体によって形成されていてもよい。
【００１６】
マスキング材１０は、ボルト２００が収まる凹部１１を有する。マスキング材１０は、円筒形状を有し、軸方向Ｄ１における一方の端部に、ボルト２００が挿入される開口部１２が形成されている。
【００１７】
マスキング材１０の全体は、磁性体と樹脂とが混合された材料によって形成されている。例えば、粉末状の磁性体、樹脂、および適宜に添加物を溶融混合し、その後、溶融混合したものを成形することによって、マスキング材１０は形成される。溶融混合は、例えば、単軸もしくは二軸押出機、バンバリーミキサー、またはロール等を用いて行われる。成形は、例えば、カレンダー成形、押し出し成形、または射出成形等であり、好ましくは射出成形である。
【００１８】
マスキング材１０に含まれる磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属、それらの合金（例えばステンレススチール）もしくは酸化物、または、ストロンチウムフェライト、バリウムフェライト、マンガン亜鉛フェライト、ニッケル亜鉛フェライト、銅亜鉛フェライト等のフェライト系、アルミニウム−ニッケル−コバルト合金のようなアルニコ系、希土類−遷移金属系（例：ＳｍＣｏ系，ＳｍＦｅＮ系，ＮｂＦｅＢ系）等の希土類系等の磁性体が挙げられる。これらの中でも、磁力を調整することが容易という観点から、フェライト系が好ましく、中でもストロンチウムフェライトおよびバリウムフェライトがより好ましい。また、マスキング材１０に含まれる磁性体は、例えば２００℃以上のキュリー温度を有することが好ましい。磁性体が高いキュリー温度を有すれば、溶接の熱によって磁力が低下することを防止できる。
【００１９】
マスキング材１０に含まれる磁性体は磁化されている。磁性体は、例えば公知の着磁・脱磁装置等を用いて磁化させることができる。マスキング材１０とマスキング材１０が磁気的に吸着する部材との間に作用する磁力による吸着力は、好ましくは３〜２０Ｎであり、より好ましくは４〜１５Ｎであるが、これらに限定されない。このような磁力による吸着力は、磁性体の種類、磁性体の含有量等によって調整できる。
【００２０】
マスキング材１０に含まれる樹脂としては、例えば、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６９、ナイロン６１２、ナイロン１２１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロンＭＸＤ６、ナイロン６Ｔ等のポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリベンズオキサゾール樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等が挙げられ、１種を単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
【００２１】
マスキング材１０に含まれる樹脂の融点は、スパッタに対する耐熱性の観点から、好ましくは、１５０℃以上３００℃以下である。
【００２２】
マスキング材１０に含まれる磁性体および樹脂それぞれの含有量は、スパッタに対する耐熱性、磁力、および成形のし易さ等を考慮して、適宜調整される。例えば、マスキング材１０に含まれる磁性体の含有量は、マスキング材１０に含まれる樹脂が１００質量部であるのに対し、３００〜１０００質量部である。
【００２３】
また、例えば、マスキング材１０が、磁性体としてストロンチウムフェライトを含み、樹脂としてポリアミド樹脂を含む場合、これらの質量比は、例えば、ストロンチウムフェライト：ポリアミド樹脂＝約９０：１０である。
【００２４】
凹部１１は、本実施形態ではボルト２００が収まるように中空な円柱形状を有するが、凹部１１の形状はこれに限定されない。凹部１１の形状および寸法は、基材１００に取り付けられている所定の部材が収まるものであればよく、その部材の形状に合わせて適宜設計できる。また、マスキング材１０の外形形状および寸法も適宜設計できる。
【００２５】
次に、本実施形態のマスキング方法について述べる。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態のマスキング方法では、マスキング材１０がボルト２００に被せられ、その後、マスキング材１０が基材１００およびボルト２００の少なくとも一方と着脱自在に吸着した状態が、マスキング材１０の磁力によって維持される。
【００２７】
マスキング材１０は、凹部１１内にボルト２００が収まるように、ボルト２００に被せられる。ボルト２００は凹部１１内に収まって全体が覆われる。
【００２８】
マスキング材１０は、ボルト２００を覆ったまま、磁力によって、基材１００およびボルト２００の少なくとも一方と着脱自在に吸着し、その状態を維持する。
【００２９】
マスキング材１０は、基材１００およびボルト２００のうち、いずれか一方とだけ磁気的に吸着してボルト２００を覆った状態を維持してもよいし、それら両方と磁気的に吸着してボルト２００を覆った状態を維持してもよい。
【００３０】
マスキング材１０とマスキング材１０が磁気的に吸着する部材との間に作用する磁力による吸着力は、特に限定されないが、４Ｎ以上であれば、基材１００である例えば自動車用鋼板に対して、マスキング材１０が確実に保持される。
【００３１】
ボルト２００がマスキング材１０によって覆われた後、基材１００で溶接が行われる。例えばボルト２００と異なる他のボルトまたはナットが基材１００に溶接されるが、基材１００に溶接されるものは特に限定されない。また、基材１００でどのような溶接が行われるかも特に限定されないが、例えばアーク溶接が基材１００で行われる。
【００３２】
溶接が行われる間、マスキング材１０はボルト２００を覆った状態を維持する。基材１００で溶接が行われると、その溶接個所からスパッタが飛散するが、マスキング材１０がボルト２００を覆って保護するため、ボルト２００へのスパッタの付着が防止される。
【００３３】
溶接後、マスキング材１０はボルト２００から外される。作業者は、磁力による吸着力に抗しつつ手作業によって、マスキング材１０をボルト２００から引き抜くようにして外す。マスキング材１０とマスキング材１０が磁気的に吸着する部材との間に作用する磁力による吸着力は特に限定されないが、例えば２０Ｎ以下であれば、マスキング材１０の取り外しが容易である。
【００３４】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００３５】
本実施形態によれば、ボルト２００がマスキング材１０の凹部１１に収まることによって露出しないように覆われるため、ボルト２００をスパッタから確実に保護できる。
【００３６】
また、本実施形態によれば、マスキング材１０は、ボルト２００に被せる、ボルト２００から引き離すという単純な作業によって着脱されるため、マスキング材１０の着脱が簡単である。
【００３７】
また、本実施形態によれば、マスキング材１０は、基材１００およびボルト２００の少なくとも一方と磁力によって吸着し、着脱を繰り返しても粘着テープの接着力のように吸着力が低下しない。このため、マスキング材１０を繰り返し使用できる。
【００３８】
本実施形態と異なり、マスキング材１０が磁性体だけからなる場合、高温で成形しなければならず、作製が難しい。一方、本実施形態のマスキング材１０は、磁性体の他に樹脂を含む材料によって形成されており、磁性体だけの場合に比べて比較的低温で成形されるため、作製が容易である。
【００３９】
また、マスキング材１０に含まれる樹脂が、例えば１５０℃以上の高い融点を有するようにすれば、マスキング材１０の耐熱性が向上し、マスキング材１０はスパッタが付着しても劣化し難くなるため、マスキング材１０の耐用回数を増やすことができる。
【００４０】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変できる。
【００４１】
例えば、図３に示すように、複数の凹部２１を有するマスキング材２０を本発明は含む。この変形例では、マスキング材２０の着脱によって、複数のボルト２００（部材）が一度に覆われる、または複数のボルト２００から一度にマスキング材２０が外されるため、複数のボルト２００に対して、効率的にマスキングおよびその解除を行うことができる。
【００４２】
マスキング材２０は、複数の凹部２１を有する点で、上記実施形態と異なるが、それ以外の他の特徴については上記実施形態と略同様であり、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。また、基材１００および各ボルト２００は、上記実施形態と同様である。
【００４３】
また、上記実施形態では、マスキング材１０の全体に磁性体が含まれるが、本発明はこの形態に限定されない。本発明は、磁性体を全体ではなく一部に有するマスキング材を含む。このようなマスキング材では、磁気的に吸着する箇所が限定され、マスキング材は、着脱の際、むやみに他のものに吸着しないため、マスキング材を円滑に着脱することができる。
【００４４】
また、このように磁性体を一部に含むマスキング材は、磁性体が含まれるその一部分で基材および部材の少なくとも一方と磁気的に吸着すればよく、磁性体をどの箇所に有するかは特に限定されない。
【００４５】
例えば、上記実施形態のマスキング材１０において一部だけに磁性体を含ませると仮定した場合、ボルト２００を覆った際に基材１００と当接する端部（図１の開口部１２が形成されている端部）に磁性体を含ませてマスキング材１０と基材１００とを磁気的に吸着させるようにしてもよいし、凹部１１の内周に磁性体を含ませてマスキング材１０とボルト２００とを磁気的に吸着させるようにしてもよい。
【００４６】
また、本発明によってスパッタから保護される部材は、上記実施形態のようにボルト２００に限定されない。
【００４７】
例えば図４に示すように、本発明は、基材１００に取り付けられたナット３００（部材）を保護するマスキング材３０を含む。マスキング材３０に形成された凹部３１は、ナット３００が収まるように、中空で扁平な円筒形状を形成している。ナット３００は、例えば溶接によって基材１００に取り付けられている。
【００４８】
さらに、本発明を適用してスパッタから保護される部材は、例えば、上記実施形態のボルト２００の外周からネジ溝を取り除いたような、平滑な外周面を有する軸状の部材であってもよい。
【００４９】
このような軸状の部材に対して他の部材を嵌合させて組み付ける場合、軸状の部材の表面にスパッタが付着していると、部材同士の嵌合が妨げられる虞がある。しかし、本発明を適用してスパッタの付着を防止すれば、部材同士の嵌合が妨げられず、部材同士を円滑に嵌合させることができる。
【００５０】
また、上記実施形態では、マスキング材１０は、磁性体および樹脂を含む材料によって形成されているが、本発明は、これに限定されず、樹脂を含まず磁性体だけからなるマスキング材を含む。
【符号の説明】
【００５１】
１０、２０、３０    マスキング材、
１１、２１、３１    凹部、
１２    開口部、
１００    基材、
２００    ボルト（部材）、
３００    ナット（部材）、
Ｄ１    軸方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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