DE112007002468T5

DE112007002468T5 - Platierungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112007002468T5
Application number: DE112007002468T
Authority: DE
Inventors: Nobuhiko Yoshimoto; Hitoshi Karasawa; Koji Kobayashi; Mizuho Doi; Hitoshi Harata
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2027-08-23
Also published as: CN101517132A; JP2008101243A; CA2662464A1; DE112007002468B4; CA2662464C; GB2454141A; GB2454141A9; CN101517132B; WO2008047509A1; GB0902826D0; US7966897B2; US20090229380A1; GB2454141B; JP4684979B2

Abstract

Plattierungsvorrichtung, welche einen Plattierungstank zur Aufbewahrung einer Plattierungsflüssigkeit umfasst und welche eine Magnetlegierungsplattierung an einem in die Plattierungsflüssigkeit eingetauchten wellenförmigen Element anbringt, indem das wellenförmige Element als eine Kathode verwendet wird, wobei die Plattierungsvorrichtung umfasst:
ein Drehmittel, welches dazu konfiguriert ist, das wellenförmige Element als eine Drehwelle zu drehen;
ein ringförmiges Abschirmungswerkzeug, welches an der Außenumfangsfläche von dem wellenförmigen Element angebracht ist;
eine Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse, welche eine Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung umfasst, welche derart angeordnet ist, dass sie zu dem wellenförmigen Element weist, um das Abschirmungswerkzeug zu vermeiden; und
eine Anode, welche um das wellenförmige Element und die Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse herum vorgesehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Platierungsvorrichtung.
Technischer Hintergrund
Ein Drehmomentsensor vom Magnetostriktionstyp ist weithin bekannt als ein Messgerät zur Erfassung eines auf eine Drehwelle ausgeübten Drehmoments. Der Drehmomentsensor vom Magnetostriktionstyp ist so konfiguriert, dass er zwei obere und untere ringförmige magnetostriktive Schichten hat, welche auf der Außenumfangsfläche der Drehwelle ausgebildet sind, und ist dazu ausgelegt, ein Drehmoment der Drehwelle zu erfassen, indem eine Änderung in der magnetostriktiven Charakteristik von den oberen und unteren magnetostriktiven Schichten erfasst wird, welche Veränderung verursacht wird, wenn die Drehwelle torsionsmäßig verformt wird. Um die Erfassungsgenauigkeit des Drehmoments sicherzustellen, ist es notwendig, dass die Dicke von der magnetostriktiven Schicht in der Achsrichtung gleichmäßig ist und dass die Legierungszusammensetzung von der magnetostriktiven Schicht gleichmäßig ist.
Generell ist ein in 5 gezeigtes Verfahren bekannt als ein Verfahren zum Anbringen einer Platierung an der Oberfläche eines wellenförmigen Elements, welches als eine Drehwelle verwendet wird ( japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-3622 ).
Bei einer in dem Patentdokument 1 offenbarten Platierungsvorrichtung 101 werden ein wellenförmiges Element 104, welches als eine Kathode dient, und eine Ni-Fe-Platte 105, welche als eine Anode dient, in eine Plattierungsflüssigkeit 103 eingetaucht, welche in einem Plattierungstank 102 aufbewahrt ist.
Drei zylindrische Abschirmungswerkzeuge 106a, 106b und 106c sind an der Außenumfangsfläche von dem wellenförmigen Element 104 angebracht. Ferner ist ein Abdeckband 107 um Abschnitte herumgewickelt, welche jeweils an der Oberseite von dem oberen Endabschirmungswerkzeug 106a und der Unterseite von dem unteren Endabschirmungswerkzeug 106c angeordnet sind, und in welchen die Außenumfangsfläche von dem wellenförmigen Element 104 freiliegt.
Wenn hier ein Strom zwischen dem wellenförmigen Element 104 und der Ni-Fe-Platte 105 fließen gelassen wird, werden Ni-Ionen und Fe-Ionen in die Plattierungsflüssigkeit 103 von der Ni-Fe-Platte 105 gelöst. Durch die Ni-Ionen und Fe-Ionen in der Plattierungsflüssigkeit 103 wird eine Ni-Fe-Legierungsplattierung 108 auf den Abschnitten von dem wellenförmigen Element 104 (schraffierte Abschnitte in der Figur) angebracht, welche Abschnitte nicht mit dem Abschirmungswerkzeug 106 und dem Abdeckband 107 abgedeckt sind. Dabei werden zwei magnetostriktive Schichten 108 an den oberen und unteren Seiten auf der Außenumfangsfläche von dem wellenförmigen Element 104 ausgebildet.
Jedoch gibt es bei der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Plattierungsvorrichtung 101 keine Flüssigkeitsströmung in der Plattierungsflüssigkeit 103 in dem Plattierungstank 102. Somit ist die Fähigkeit zur Zufuhr der in der Plattierungsflüssigkeit 103 gelösten Ni-Ionen und Fe-Ionen zu dem wellenförmigen Element 104 reduziert und dadurch kann keine hohe Stromdichte beibehalten werden. Dies resultiert in einem Nachteil, dass die Plattierungsrate nicht erhöht werden kann. Ferner werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche, welche nicht zu der Ni-Fe-Platte 105 weist, des wellenförmigen Elements 104 verringert. Dies resultiert in einem Nachteil, dass dort eine abnormale Abscheidung bzw. Ablagerung auftritt, in welcher die Zusammensetzung und dgl. von der magnetostriktiven Schicht 108 ungleichmäßig gebildet ist.
Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Um die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen, ist es somit möglich, die Plattierungsrate in einer solchen Weise zu erhöhen, dass dort ferner ein Propeller (nicht gezeigt) an der Bodenfläche des Plattierungstanks 102 vorgesehen ist und dass die Plattierungsflüssigkeit 103 gerührt wird, indem der Propeller gedreht wird, sodass die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 gleichmäßig gehalten werden. Wenn die Rührintensität niedrig ist, wird jedoch nur die Plattierungsflüssigkeit 103 nahe der Bodenfläche des Plattierungstanks 102 gerührt und die Plattierungsflüssigkeit 103 an der Oberfläche von dem wellenförmigen Element 104 wird nicht ausreichend gerührt. Dadurch werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 an den oberen und unteren Seiten des wellenförmigen Elements 104 unleichmäßig gemacht. Dies führt zu Nachteilen, dass das Fe/Ni-Zusammensetzungsverhältnis in der magnetostriktiven Schicht 108, welche auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 ausgebildet ist, in der vertikalen Richtung der magnetostriktiven Schicht 108 ungleichmäßig gemacht ist und dass die Dicke der magnetostriktiven Schicht 108 in der vertikalen Richtung der magnetostriktiven Schicht 108 ungleichmäßig gemacht ist. Da ferner die Plattierungsflüssigkeit 103 nicht ausreichend gerührt wird, werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 herabgesetzt. Dies resultiert in einem Nachteil, dass eine abnormale Abscheidung in der magnetostriktiven Schicht 108 verursacht wird.
Um die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen, ist es somit denkbar, dass die Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 gerührt wird, indem das wellenförmige Element 104 gedreht wird, anstelle die Plattierungsflüssigkeit 103 durch eine Drehung des Propellers (nicht gezeigt) zu rühren. Wenn jedoch das wellenförmige Element 104 mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, wird die Plattierungsflüssigkeit 103 nicht nur durch das wellenförmige Element 104, sondern auch durch die Abschirmungswerkzeuge 106 gerührt. Somit unterscheiden sich die Rührgeschwindigkeit und die Rührrichtung von der Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 zwischen der Position nahe dem Abschirmungswerkzeug 106 und der Position entfernt von dem Abschirmungswerkzeug 106. Dadurch werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionenkonzentration in der Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 ungleichmäßig gemacht. Dies führt zu Nachteilen, dass das Fe/Ni-Zusammensetzungsverhältnis in der magnetostriktiven Schicht 108, welche auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 ausgebildet wird, in der vertikalen Richtung der magnetostriktiven Schicht 108 ungleichmäßig gemacht wird und dass die Dicke der magnetostriktiven Schicht 108 in der vertikalen Richtung der magnetostriktiven Schicht 108 ungleichmäßig gemacht wird.
Somit ist es denkbar, dass die Plattierungsflüssigkeit 103 strömen gelassen wird und gerührt wird, indem die Plattierungsflüssigkeit 103 vom Boden parallel zu der Wellenrichtung des wellenförmigen Elements 104 nach oben strömen gelassen wird, anstelle die Plattierungsflüssigkeit 103 durch eine Drehung des wellenförmigen Elements 104 zu rühren. Da jedoch die Abschirmungswerkzeuge 106 dazu ausgebildet sind, in der radialen Richtung von dem wellenförmigen Element 104 vorzustehen, wird die Strömung der Plattierungsflüssigkeit 103 durch die Abschirmungswerkzeuge 106 behindert und folglich ist es nicht möglich, eine gleichmäßige Flüssigkeitsströmung auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 zu erhalten. Dadurch werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 ungleichmäßig gemacht. Dies führt zu Nachteilen, dass das Fe/Ni-Zusammensetzungsverhältnis in der magnetostriktiven Schicht 108, welche auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 ausgebildet ist, in der vertikalen Richtung der magnetostriktiven Schicht 108 ungleichmäßig gemacht ist und dass die Dicke der magnetostriktiven Schicht 108 in der vertikalen Rich tung der magnetostriktiven Schicht 108 ungleichmäßig gemacht ist. Da ferner die Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 nicht ausreichend gerührt wird, werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 103 auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 104 reduziert. Dies führt zu einem Nachteil, dass eine abnormale Ablagerung bzw. Abscheidung in der magnetostriktiven Schicht 108 verursacht wird.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, solche Nachteile zu beseitigen und eine Plattierungsvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, eine Magnetlegierungsplattierung mit einer gleichmäßigen Dicke und Zusammensetzung auf der Oberfläche eines wellenförmigen Elements mit einer hohen Geschwindigkeit anzubringen.
Mittel zur Lösung der Probleme
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Plattierungsvorrichtung vorgesehen, welche einen Plattierungstank zur Aufbewahrung einer Plattierungsflüssigkeit umfasst und welche eine Magnetlegierungsplattierung an einem in die Plattierungsflüssigkeit eingetauchten wellenförmigen Element anbringt, indem das wellenförmige Element als eine Kathode verwendet wird, wobei sich die Plattierungsvorrichtung dadurch auszeichnet, dass sie umfasst: ein Drehmittel, welches dazu konfiguriert ist, das wellenförmige Element als eine Drehwelle zu drehen; ein ringförmiges Abschirmungswerkzeug, welches an der Außenumfangsfläche des wellenförmigen Elements angebracht ist; eine Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse, welche eine Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung umfasst, welche derart vorgesehen ist, dass sie zu dem wellenförmigen Element weist, um das Abschirmungswerkzeug zu vermeiden; und eine Anode, welche um das wellenförmige Element und die Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse herum vorgesehen ist.
Bei der Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Plattierungsflüssigkeit in dem Plattierungstank aufbewahrt und das wellenför mige Element, welches als eine Kathode dient, und die Anode sind in die Plattierungsflüssigkeit eingetaucht. Wenn ein Strom zwischen dem wellenförmigen Element und der Anode angelegt wird, wird die Oberfläche von einem zu plattierenden Abschnitt des wellenförmigen Elements, welche Oberfläche nicht durch das Abschirmungswerkzeug abgedeckt ist, der Magnetlegierungsplattierung durch die elektrolytische Reduktion der in der Plattierungsflüssigkeit gelösten Metallionen unterzogen.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Plattierungsflüssigkeit von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung in Richtung auf den zu plattierenden Abschnitt von dem drehenden wellenförmigen Element abgegeben. Dadurch wird die Plattierungsflüssigkeit gleichmäßig der gesamten Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts zugeführt und eine gleichmäßige Strömung der Plattierungsflüssigkeit kann über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts erreicht werden. Da ferner das wellenförmige Element gedreht wird, wird die Plattierungsflüssigkeit gleichmäßig in der Umfangsrichtung über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts zugeführt und ebenso wird die Plattierungsflüssigkeit ausreichend gerührt. Da die Konzentration der jeweiligen Metallionen in der Plattierungsflüssigkeit über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts konstant gehalten wird, ist es daher möglich, die Magnetlegierungsplattierung mit einer gleichmäßigen Zusammensetzung und Dicke auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements in einer kurzen Zeit auszubilden. Es kann auch verhindert werden, dass eine abnormale Ablagerung bzw. Abscheidung verursacht wird.
Ferner ist es bei der Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass eine Mehrzahl von den Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen jeweils auf wenigstens zwei virtuellen geraden Linien angeordnet sind, welche an der Außenumfangsfläche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse parallel zu der Achsrichtung des wellenförmigen Elements angeordnet sind und dass die jeweiligen Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen derart angeordnet sind, dass dann, wenn das wellenförmige Element gedreht wird, die Plattierungsflüssigkeit, welche von der Plattierungs flüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, welche auf der einen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, und die Plattierungsflüssigkeit, welche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, welche auf der anderen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, einander auf dem wellenförmigen Element in der Achsrichtung desselben überlappen. Wenn bei dieser Konfiguration das wellenförmige Element gedreht wird, überlappen einander die Plattierungsflüssigkeit, welche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, welche auf der einen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, und die Plattierungsflüssigkeit, welche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, welche auf der anderen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, auf dem wellenförmigen Element in der Achsrichtung, um der Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts von dem wellenförmigen Element zugeführt zu werden. Dadurch wird die Plattierungsflüssigkeit gleichmäßig der gesamten Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts in der Achsrichtung zugeführt und die Konzentration der jeweiligen Metallionen in der Plattierungsflüssigkeit kann über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts konstant gehalten werden. Es ist somit möglich, die Zusammensetzung und Dicke der ausgebildeten Magnetlegierungsplattierung insgesamt gleichmäßig zu machen.
Ferner kann die Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auch derart konfiguriert sein, dass das wellenförmige Element vertikal in die Plattierungsflüssigkeit eingetaucht ist, dass eine Mehrzahl von den Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen auf wenigstens zwei virtuellen geraden Linien angeordnet sind, welche auf der Außenumfangsfläche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse parallel zu der Achsrichtung von dem wellenförmigen Element angeordnet sind, und dass das obere Ende von der ersten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung, welche auf der einen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, höher positioniert ist als das untere Ende der zweiten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung, welche auf der anderen virtuellen geraden Linie benachbart der einen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, und ebenso das untere Ende der ersten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung niedriger positioniert ist als das obere Ende der dritten Plattierungsflüs sigkeitsabgabeöffnung, welche unmittelbar unterhalb der zweiten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung angeordnet ist. Mit dieser Konfiguration überlappen die Plattierungsflüssigkeit, welche von der ersten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, die Plattierungsflüssigkeit, welche von der zweiten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, und die Plattierungsflüssigkeit, welche von der dritten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, einander in der Achsrichtung, um der Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts des drehenden wellenförmigen Elements zugeführt zu werden, welches vertikal in die Plattierungsflüssigkeit eingetaucht ist. Dadurch wird die Plattierungsflüssigkeit gleichmäßig der gesamten Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts in der Achsrichtung zugeführt und die Konzentration der jeweiligen Metallionen in der Plattierungsflüssigkeit kann über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts konstant gehalten werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Zusammensetzung und Dicke der ausgebildeten Magnetlegierungsplattierung insgesamt gleichmäßig zu machen.
Ferner ist es bei der Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass eine Mehrzahl von den Plattierungsflüssigkeitsabgabedüsen um das wellenförmige Element herum vorgesehen sind. Dadurch wird die Plattierungsflüssigkeit der gesamten Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts in der Achsrichtung gleichmäßig zugeführt und die Konzentration der jeweiligen Metallionen in der Plattierungsflüssigkeit kann über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts konstant gehalten werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Zusammensetzung und Dicke der ausgebildeten Magnetlegierungsplattierung insgesamt gleichmäßig zu machen.
Unterdessen hat der Strom ein Merkmal, dass er dazu neigt, sich leicht auf einen vorstehenden Abschnitt und einen Endabschnitt zu konzentrieren und dazu neigt, kaum in einem zurückgesetzten Abschnitt zu fließen. Wenn somit der Durchmesser von den Abschirmungswerkzeugen, welche an beiden Enden vorgesehen sind, dem Durchmesser des Abschirmungswerkzeugs entspricht, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, wird die Stromdichte auf der Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts von dem wellenförmigen Element erhöht in der Reihenfolge von dem zu plattierenden Abschnitt entfernt von den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden und dem Abschirmungswerkzeug, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, dem zu plattierenden Abschnitt nahe dem Abschirmungswerkzeug, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, und dem zu plattierenden Abschnitt nahe den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden. Dies kann einen Fall ergeben, wo die Dicke der ausgebildeten Magnetlegierungsplattierung ungleichmäßig gemacht ist. Somit ist es bei der Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass das Abschirmungswerkzeug eine zylindrische Form hat und an wenigstens drei Stellen in der Achsrichtung angebracht ist und dass der Durchmesser von den Abschirmungswerkzeugen, welche an beiden Enden vorgesehen sind, von dem Durchmesser des Abschirmungswerkzeugs, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, verschieden ist, um die Stromdichtenverteilung auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements gleichmäßig zu machen. Ferner ist es bevorzugt, dass das Abschirmungswerkzeug, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, derart ausgebildet ist, dass es einen Durchmesser hat, welcher kleiner als der Durchmesser der Abschirmungswerkzeuge an beiden Enden ist. Mit dieser Konfiguration kann die Stromdichteverteilung auf der gesamten Oberfläche von dem zu plattierenden Abschnitt des wellenförmigen Elements gleichmäßig gemacht werden und folglich kann die Dicke der ausgebildeten Magnetlegierungsplattierung insgesamt gleichmäßig gemacht werden.
Bei der Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das wellenförmige Element eine Lenkwelle ist.
Beste Art zur Durchführung der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrie ben. 1 ist eine erläuternde Vorderansicht, welche ein Konfigurationsbeispiel einer Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 2 ist eine erläuternde Schnittansicht, welche eine innere Konfiguration eines Plattierungstanks der in 1 gezeigten Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 3 ist eine erläuternde Draufsicht, welche eine innere Konfiguration des Plattierungstanks der in 1 gezeigten Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 4 ist eine erläuternde perspektivische Ansicht, welche eine Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse der in 1 gezeigten Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Es ist anzumerken, dass in der 4 der von dem Kreis A umgebene Abschnitt in einem vergrößerten Maßstab gezeigt ist.
Die Plattierungsvorrichtung 1 umfasst einen Plattierungstank 3, welcher eine Plattierungsflüssigkeit 2 aufbewahrt, einen Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4, um die Temperatur und dgl. von der Plattierungsflüssigkeit 2 einzustellen, und eine Drehhaltevorrichtung 6, um ein zu plattierendes wellenförmiges Element 5 drehbar zu halten.
Wie in 2 gezeigt, ist der Plattierungstank 3 ein zylindrischer Harztank oder ein zylindrischer Metalltank, dessen Innenfläche mit einer Isolationsbeschichtungsschicht beschichtet ist. Eine Flüssigkeitskammer 7 ist auf der unteren Außenseite des Plattierungstanks 3 vorgesehen. Ein Rückgewinnungsabschnitt 8 ist an der oberen Außenseite des Plattierungstanks 3 vorgesehen. Eine Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse 9 und eine Anode 10 sind in dem Plattierungstank 3 vorgesehen.
Der Plattierungstank 3 ist derart konfiguriert, dass die Plattierungsflüssigkeit 2 der Innenseite des Plattierungstanks 3 von der Innenseite der Flüssigkeitskammer 7 über die Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse 9 zugeführt wird und dass die Plattierungsflüssigkeit 2 dazu veranlasst wird, von dem oberen Endabschnitt des Plattierungstanks 3 in den Rückgewinnungsabschnitt 8 überzulaufen, um in den Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 zurückgewonnen zu werden, über ein Plattierungsflüssigkeitsrückgewinnungsrohr 11, welches an dem Boden von dem Rückgewinnungsabschnitt 8 derart vorgesehen ist, dass es mit dem Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 in Verbindung steht.
Die Plattierungsflüssigkeit 2 ist eine Legierungsplattierungsflüssigkeit, welche wenigstens Ni-Ionen und Fe-Ionen in einem vorbestimmten Verhältnis enthält, und ist in dem Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 bei einer vorbestimmten Temperatur aufbewahrt. Das wellenförmige Element 5 ist in die Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungstank 3 eingetaucht.
Das wellenförmige Element 5 ist eine Lenkwelle, welche beispielsweise aus einem Chrom-Molybdän-Stahlmaterial mit einem Durchmesser von 20 mm besteht und ist in der Mitte des Plattierungstanks 3 in der vertikalen Richtung durch ein Halteelement 12 von der Drehhaltevorrichtung 6 gehalten, welche in dem außenliegenden oberen Abschnitt von dem Plattierungstank 3 vorgesehen ist.
An der Außenumfangsfläche von dem wellenförmigen Element 5 sind Abschirmungswerkzeuge 13, 14 und 15 angebracht, welche beispielsweise aus einem Harz hergestellt sind. Die Abschirmungswerkzeuge 13, 14 und 15 sind in einer zylindrischen Form mit einer Länge von 8 mm in der Achsrichtung von dem wellenförmigen Element 5 ausgebildet und können in der Durchmesserrichtung derart geteilt sein, dass sie von dem wellenförmigen Element 5 gelöst werden können. Die Abschirmungswerkzeuge 13 und 15 an beiden Enden sind auf einen Durchmesser von 40 mm eingestellt. Andererseits ist das Abschirmungswerkzeug 14, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen 13 und 15 an beiden Enden vorgesehen ist, derart ausgebildet, dass es einen Durchmesser von 34 mm hat, was kleiner als der Durchmesser der Abschirmungswerkzeuge 13 und 15 ist.
Ferner ist ein Abdeckband 16 um die Außenumfangsfläche von dem wellenförmigen Element 5 an einem höheren Abschnitt als das obere Endabschirmungswerkzeug 13 und an einem tieferen Abschnitt als das untere Endab schirmungswerkzeug 15 gewickelt. Daher sind zu plattierende Abschnitte 17 von dem wellenförmigen Element 5 als Abschnitte gesetzt, welche nicht durch die Abschirmungswerkzeuge 13, 14 und 15 und das Abdeckband 16 abgedeckt sind.
Die Drehhaltevorrichtung 6 umfasst eine metallische Drehwelle 18, welche in der vertikalen Richtung vorgesehen ist, einen Auf-/Abbewegungsmechanismus 19, welcher in dem Zwischenabschnitt von der Drehwelle 18 vorgesehen ist, Lager 20, welche an Verbindungsabschnitten zwischen der Drehwelle 18 und dem Auf-/Abbewegungsmechanismus 19 vorgesehen sind, das Halteelement 12, welches an einem Ende von der Drehwelle 18 vorgesehen ist, einen Motor 21, welcher an dem anderen Ende von der Drehwelle 18 vorgesehen ist, eine Energiezufuhrbürste 23, welche nahe dem Motor 21 vorgesehen ist und welche elektrisch mit einer negativen Elektrode von einer Stromquelle 22 verbunden ist. Die Drehhaltevorrichtung 6 ist derart konfiguriert, dass sie das wellenförmige Element 5 in die Plattierungsflüssigkeit 2 eintaucht und aus dieser herauszieht, indem die Drehwelle 18 vertikal durch den Auf-/Abbewegungsmechanismus 19 bewegt wird. Ferner ist die Drehhaltevorrichtung 6 derart konfiguriert, dass sie das wellenförmige Element 5 dreht, indem die Drehwelle 18 durch den Motor 21 drehen gelassen wird.
Wie in 3 gezeigt, sind vier Plattierungsflüssigkeitsabgabedüsen 9 am Umfang eines Kreises vorgesehen, welcher um das wellenförmige Element 5 zentriert ist. Wie in 4 gezeigt, umfasst jede der Plattierungsflüssigkeitsabgabedüsen 9 eine Mehrzahl von Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen 26 an Positionen, welche auf zwei virtuellen geraden Linien 24 und 25 angeordnet sind, welche auf der Außenumfangsfläche von den Plattierungsflüssigkeitsabgabedüsen 9 parallel zu der Achsrichtung des wellenförmigen Element 5 angeordnet sind und welche zu dem zu plattierenden Abschnitt 17 von dem wellenförmigen Element 5 weisen. Der Durchmesser von jeder der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen 26 ist auf 2 mm eingestellt.
Das obere Ende von einer Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26a, welche auf der virtuellen geraden Linie 24 angeordnet ist, ist an einer Position vorgesehen, welche um 0,5 mm höher ist als das untere Ende einer Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26b, welche auf der virtuellen geraden Linie 25 angeordnet ist, und das untere Ende der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26a ist an einer Position vorgesehen, welche um 0,5 mm niedriger ist als das obere Ende einer Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26c, welche unmittelbar unter der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26b angeordnet ist. Ferner sind die Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen 26, welche andere als die Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen 26a, 26b und 26c sind, in derselben Weise konfiguriert.
Die Anode 10 ist von einem zylindrischen Metallkorb 27 gebildet, welcher ein offenes oberes Ende und ein geschlossenes unteres Ende hat, und einer Mehrzahl von Metall-Kügelchen bzw. Pellets bzw. Granulat 28, welche in dem Metallkorb 27 aufbewahrt sind. Der Metallkorb 27 ist derart angeordnet, dass er mit seiner Innenumfangsfläche die Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse 9 umgibt, und ist von einem Metalldraht (nicht gezeigt) getragen, dessen Oberfläche mit einer Isolationsbeschichtung beschichtet ist, um nicht mit der Innenumfangsfläche und der Bodenfläche des Plattierungstanks in Kontakt zu gelangen. Der Metallkorb 27 ist aus einem Drahtnetz ausgebildet, welches aus einem Material, wie z. B. Ti, hergestellt ist, welches sich nicht in der Plattierungsflüssigkeit 2 auflöst, wenn es unter Spannung gesetzt wird, und ist elektrisch mit der positiven Elektrode der Stromquelle 22 verbunden. Andererseits ist das Metall-Kügelchen bzw. Pellet bzw. Granulat 28 aus einer Ni-Fe-Legierung hergestellt.
Der Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 umfasst einen Rührer 29, einen Temperaturregler 30 und eine Heizeinrichtung 31 und bevorratet die Plattierungsflüssigkeit 2 darin. Der Rührer 29 rührt die Plattierungsflüssigkeit 2, um dadurch zu ermöglichen, dass die Metallionen in der Plattierungsflüssigkeit 2 und die Temperatur der Plattierungsflüssigkeit 2 gleichmäßig verteilt werden. Der Temperaturregler 30 steuert/regelt die Heizeinrichtung 31, indem er die Temperatur der Plattierungsflüssigkeit 2 misst, um auf diese Weise die Temperatur der Plattierungsflüssigkeit 2 auf einer vorbestimmten Temperatur zu halten.
Die Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 wird in die Flüssigkeitskammer 7 über ein Plattierungsflüssigkeitszuleitungsrohr 32 eingeleitet, welches die Innenseite des Plattierungsflüssigkeitseinstelltanks 4 mit der Innenseite der Flüssigkeitskammer 7 verbindet. In der Mitte des Plattierungsflüssigkeitszuleitungsrohrs 32 sind eine Pumpe 33, ein Sieb oder Filter 34 und ein Durchflussmessgerät 35 vorgesehen. Ferner ist eine Steuer/Regeleinrichtung 36 vorgesehen, um die Durchflussrate der Plattierungsflüssigkeit 2 einzustellen, und die Steuer/Regeleinrichtung 36 ist mit der Pumpe 33 über einen Wechselrichter 37 verbunden. Die Durchflussrate der durch die Innenseite des Plattierungsflüssigkeitszuleitungsrohrs 32 passierenden Plattierungsflüssigkeit 2 wird von dem Durchflussmessgerät 35 gemessen. Die Steuer/Regeleinrichtung 36 vergleicht den Messwert mit einem voreingstellten Wert und steuert/regelt den Wechselrichter 37. Der Wechselrichter 37 stellt die Pumpendurchflussrate der Pumpe 33 derart ein, dass die Durchflussrate der Plattierungsflüssigkeit 2, welche in die Flüssigkeitskammer 7 eingespeist wird, d. h. die Durchflussrate der von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26 abgegebenen Plattierungsflüssigkeit 2 eingestellt wird. Ferner werden Fremdkörper, wie z. B. Staub, in der Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitszuleitungsrohr 2 durch den Filter 34 gefiltert.
Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform die vier Plattierungsflüssigkeitsabgabedüsen 9 als in dem Plattierungstank 3 vorgesehen angenommen werden, aber dass die Anzahl der Plattierungsflüssigkeitsabgabedüsen 9 eine andere Mehrzahl als vier oder auch eins sein kann.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 als die Anode 10 verwendet. Jedoch kann als die Anode 10 irgendeine Form, wie z. B. eine sphärische Form, verwendet werden, solange sie eine Größe hat, welche in dem Metallkorb 27 aufbewahrt werden kann und welche nicht durch das Netz des Metallkorbs 27 passieren kann.
Ferner wird in der vorliegenden Ausführungsform die Plattierungsflüssigkeit, welche wenigstens Ni-Ionen und Fe-Ionen in einem vorbestimmten Verhältnis enthält, als die Plattierungsflüssigkeit 2 verwendet und ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einer Ni-Fe-Legierung hergestellt ist, wird als das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 verwendet. Jedoch kann irgendeine Plattierungsflüssigkeit verwendet werden, solange sie Ni-Ionen und Fe-Ionen in einem vorbestimmten Verhältnis enthält. Ebenso kann ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Ni hergestellt ist und ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Fe hergestellt ist, in einem vorbestimmten Verhältnis verwendet werden. Ferner kann die vorliegende Ausführungsform auch derart konfiguriert sein, dass eine Plattierungsflüssigkeit, welche wenigstens Fe-Ionen enthält, als die Plattierungsflüssigkeit 2 verwendet wird, und dass ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Ni hergestellt ist, als das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat verwendet wird.
Als Nächstes wird eine Funktionsweise der Plattierungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben, welche, wie oben beschrieben, konfiguriert ist. Als Erstes speist ein Arbeiter die Plattierungsflüssigkeit 2 in den Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 ein und schaltet den Rührer 29, den Temperaturregler 30 und die Heizeinrichtung 31 ein, um dadurch die Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 auf eine vorbestimmte Temperatur einzustellen. Zu diesem Zeitpunkt sind Ni-Ionen und Fe-Ionen in der Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 gelöst.
Als Nächstes, wenn der Arbeiter die Pumpe 33 einschaltet, wird die Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 über das Plattierungsflüssigkeitszuleitungsrohr 32, die Kammer 7 und die Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse 9 in den Plattierungsflüssigkeitstank 3 geleitet. Ebenso wird die Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitstank 3 dazu gebracht, in den Rückgewinnungsabschnitt 8 überzufließen, um über das Plattierungsflüssigkeitsrückgewinnungsrohr 11 in dem Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 zurückerhalten zu werden. Dadurch wird die Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitseinstelltank 4 zirkuliert, sodass die Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitstank 3 auf die vorbestimmte Temperatur eingestellt ist.
Als Nächstes senkt der Arbeiter das wellenförmige Element 5 ab, indem er die Rotationshaltevorrichtung 6 betätigt, um das wellenförmige Element 5 in die Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitstank 3 eintauchen zu lassen. Ebenso lässt der Arbeiter die Drehwelle 18 durch den Motor 21 drehen.
Als Nächstes schaltet der Arbeiter die Stromquelle 22 ein. Dadurch wird ein Strom von dem Metallkorb 27 und dem Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 zu dem wellenförmigen Element 5 in der Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungstank 3 strömen gelassen, sodass die Ni-Fe-Legierungsplattierung auf dem zu plattierenden Abschnitt 17 des wellenförmigen Elements 5 durch die Ni-Ionen und Fe-Ionen in der Plattierungsflüssigkeit 2 aufgebracht wird. Ferner werden die Ni-Ionen und die Fe-Ionen von dem Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 durch den Strom in die Plattierungsflüssigkeit 2 gelöst.
Zum Schluss schaltet der Arbeiter die Stromquelle 22 aus und zieht das wellenförmige Element 5, welches der Ni-Fe-Legierungsplattierung von der Plattierungsflüssigkeit 2 in dem Plattierungsflüssigkeitstank 3 unterzogen wurde, durch eine Betätigung der Rotationshaltevorrichtung 6 nach oben.
In der vorliegenden Ausführungsform wird dann, wenn die Stromquelle 22 eingeschaltet wird, die Plattierungsflüssigkeit 2 von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26 an den zu plattierenden Abschnitt 17 des drehenden wellenförmigen Elements 5 abgegeben. Dadurch wird die Plattierungsflüssig keit 2 der gesamten Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 zugeführt und eine gleichmäßige Flüssigkeitsströmung kann auch über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 erhalten werden.
Ferner sind die jeweiligen Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen 26 in einer solchen Weise angeordnet, dass das obere Ende der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26a auf der virtuellen geraden Linie 24 an einer Position angeordnet ist, welche höher als das untere Ende der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26b auf der virtuellen geraden Linie 25 ist, und dass das untere Ende von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26a auf der virtuellen geraden Linie 24 an einer Position angeordnet ist, welche niedriger als das obere Ende der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26c ist, welche unmittelbar unterhalb der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26b angeordnet ist. Ferner sind die jeweiligen Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen 26 in dieser Weise angeordnet und das wellenförmige Element 5 wird gedreht, sodass die von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26a abgegebene Plattierungsflüssigkeit und die von den Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen 26b und 26c abgegebene Plattierungsflüssigkeit zugeführt werden, indem sie miteinander auf der Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 von dem wellenförmigen Element 5 in der Achsrichtung desselben überlappt werden. Dadurch wird die Plattierungsflüssigkeit 2 der gesamten Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 in der Achsrichtung gleichmäßig zugeführt, sodass die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration der Plattierungsflüssigkeit 2 über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 konstant gehalten werden.
Da ferner das wellenförmige Element 5 gedreht wird, wird die von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26 abgegebene Plattierungsflüssigkeit 2 der gesamten Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 in der Umfangsrichtung desselben gleichmäßig zugeführt. Dadurch werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 2 über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 konstant gehalten.
Wie oben beschrieben, werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 2 über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 konstant gehalten und folglich werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 2 auf der Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 konstant gehalten und verhindert, dass sie abgesenkt werden. Als Ergebnis ist es möglich, eine hohe Stromdichte beizubehalten und dadurch kann die Ni-Fe-Legierungsplattierung im Vergleich zu der Plattierungsvorrichtung 101 vom Stand der Technik mit einer höheren Geschwindigkeit angebracht werden.
Ferner wird die Plattierungsflüssigkeit 2 von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung 26 zu dem zu plattierenden Abschnitt 17 abgegeben und ebenso wird das wellenförmige Element 5 gedreht. Dadurch wird die Plattierungsflüssigkeit 2 vollständig über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 gerührt. Daher werden die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 2 nicht über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 abgesenkt im Vergleich zu dem Fall, wo die Plattierungsflüssigkeit 2 nicht gerührt wird. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass die abnormale Ablagerung bzw. Abscheidung in der Ni-Fe-Legierungsplattierung verursacht wird.
Ferner ist das Abschirmungswerkzeug 14, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen 13 und 15 an beiden Enden vorgesehen ist, dazu ausgebildet, einen Durchmesser zu haben, welcher kleiner als der Durchmesser der Abschirmungswerkzeuge 13 und 15 ist, und dadurch wird die Stromdichteverteilung über die gesamte Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 gleichmäßig gemacht.
Daher ist es mit der Plattierungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, die Ni-Fe-Legierungsplattierung mit einer gleichmäßigen Di cke und Zusammensetzung auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements 5 mit einer hohen Geschwindigkeit anzubringen.
Ferner ist die Plattierungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung derart konfiguriert, dass die Plattierungsflüssigkeit 2 in den Plattierungstank 3 von der Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse 9 zugeführt wird und dazu veranlasst wird, von dem oberen Endabschnitt des Plattierungstanks 3 in den Rückgewinnungsabschnitt 8 überzufließen. Als Ergebnis wird das Flüssigkeitsniveau der Plattierungsflüssigkeit 2 auf einem festen Niveau gehalten. Daher wird die Stromdichte auf der Oberfläche des zu plattierenden Abschnitts 17 konstant gehalten, ohne durch die Änderung der Menge der Plattierungsflüssigkeit 2 beeinflusst zu werden.
Ferner wird die Legierungsplattierungsflüssigkeit, welche wenigstens Ni-Ionen und Fe-Ionen in einem vorbestimmten Verhältnis enthält, als die Plattierungsflüssigkeit 2 verwendet und das Metallkügelchen/Pellets/Granulat 28, welches Ni und Fe enthält, wird als die Anode 10 verwendet. Somit werden selbst dann, wenn die Ni-Ionen und die Fe-Ionen durch die Durchführung der Ni/Fe-Legierungsplattierung verbraucht werden, die Ni-Ionen und die Fe-Ionen elektrolytisch in die Plattierungsflüssigkeit 2 von dem Metallkügelchen/Pellets/Granulat 28 gelöst, sodass die Ni-Ionen-Konzentration und die Fe-Ionen-Konzentration in der Plattierungsflüssigkeit 2 konstant gehalten werden. Dadurch ist es möglich, die Plattierungsflüssigkeit 2 leicht zu handhaben.
Ferner ist sie derart konfiguriert, dass das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 in dem Metallkorb 27 aufbewahrt ist. Somit kann selbst in der Mitte der Plattierung das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 leicht in den Metallkorb 27 zugeführt werden.
Ferner ist die vorliegende Ausführungsform derart konfiguriert, dass die Ni-Fe-Legierungsplattierung an dem wellenförmigen Element 5 angebracht wird. Jedoch kann die vorliegende Ausführungsform auch derart konfiguriert sein, dass eine Fe-Ni-Co-Legierungsplattierung an dem wellenförmigen Element 5 angebracht wird. In diesem Fall kann irgendeine Plattierungsflüssigkeit als die Plattierungsflüssigkeit 2 verwendet werden, solange die Plattierungsflüssigkeit wenigstens Ni-Ionen, Fe-Ionen und Co-Ionen in einem vorbestimmten Verhältnis enthält. Ferner kann auch ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einer Fe-Ni-Co-Legierung hergestellt ist, als das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 verwendet werden. Ebenso kann auch ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Ni hergestellt ist, ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Fe hergestellt ist, und ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Co hergestellt ist, in einem vorbestimmten Verhältnis verwendet werden. Ferner kann es auch derart konfiguriert sein, dass eine Plattierungsflüssigkeit, welche wenigstens Fe-Ionen enthält, als die Plattierungsflüssigkeit 2 verwendet wird, und dass ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Ni hergestellt ist, und ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Co hergestellt ist, als das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 in einem vorbestimmten Verhältnis verwendet werden. Ferner kann die vorliegende Ausführungsform auch derart konfiguriert sein, dass die Ni-Co-Legierungsplattierung an dem wellenförmigen Element 5 aufgebracht wird. In diesem Fall kann irgendeine Plattierungsflüssigkeit als die Plattierungsflüssigkeit 2 verwendet werden, solange die Plattierungsflüssigkeit wenigstens Ni-Ionen und Co-Ionen in einem vorbestimmten Verhältnis enthält. Ferner kann eine Ni-Co-Legierung als das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 verwendet werden. Ebenso kann ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Ni hergestellt ist, und ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Co hergestellt ist, in einer vorbestimmten Rate verwendet werden. Ferner kann sie auch derart konfiguriert sein, dass die Plattierungsflüssigkeit, welche wenigstens Ni-Ionen enthält, als die Plattierungsflüssigkeit 2 verwendet wird, und dass ein Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat, welches aus einem einzigen Metall von Co hergestellt ist, als das Metall-Kügelchen/Pellet/Granulat 28 verwendet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine erläuternde Vorderansicht, welche ein Konfigurationsbeispiel einer Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
2 ist eine erläuternde Schnittansicht, welche eine innere Konfiguration eines Plattierungstanks von der in 1 gezeigten Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
3 ist eine erläuternde Draufsicht, welche die innere Konfiguration des Plattierungstanks der in 1 gezeigten Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt;
4 ist eine erläuternde perspektivische Ansicht, welche eine Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse der in 1 gezeigten Plattierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt; und
5 ist eine bildliche Darstellung, welche eine Plattierungsvorrichtung vom Stand der Technik zeigt.
Zusammenfassung
Um eine Plattierungsvorrichtung bereitzustellen, welche eine Magnetlegierungsplattierung mit einer gleichmäßigen Dicke und Zusammensetzung an der Oberfläche eines wellenförmigen Elements in einer hohen Geschwindigkeit anbringen kann. Die Plattierungsvorrichtung 1 umfasst einen Plattierungstank 3 zur Aufbewahrung einer Plattierungsflüssigkeit 2 und bringt die Magnetlegierungsplattierung an dem in die Plattierungsflüssigkeit eingetauchten wellenförmigen Element 5 unter Verwendung des wellenförmigen Elements 5 als einer Kathode an. Die Plattierungsvorrichtung 1 umfasst: ein Drehmittel 6, welches dazu ausgebildet ist, das wellenförmige Element 5 als eine Drehwelle zu drehen; ringförmige Abschirmungswerkzeuge 13, 14 und 15, welche an der Außenumfangsfläche von dem wellenförmigen Element 5 angebracht sind; eine Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse 11, welche Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen 27 umfasst, welche derart vorgesehen sind, dass sie zu dem wellenförmigen Element 5 weisen, um die Abschirmungswerkzeuge 13, 14 und 15 zu vermeiden; und eine Anode 10, welche um das wellenförmige Element 5 und die Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse 9 herum vorgesehen ist.
Beschreibung von Symbolen

1 ... Plattierungsvorrichtung, 2 ... Plattierungsflüssigkeit, 3 ... Plattierungstank, 5 ... wellenförmiges Element, 6 ... Drehmittel, 9 ... Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse, 10 ... Anode, 13, 15 ... Abschirmungswerkzeuge an beiden Enden, 14 .... Abschirmungswerkzeug, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, 24 ... eine virtuelle gerade Linie, 24 ... eine andere virtuelle gerade Linie, 26 ... Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung, 26a ... erste Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung, 26b zweite Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung, 26c ... dritte Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-3622 [0003]

Claims

Plattierungsvorrichtung, welche einen Plattierungstank zur Aufbewahrung einer Plattierungsflüssigkeit umfasst und welche eine Magnetlegierungsplattierung an einem in die Plattierungsflüssigkeit eingetauchten wellenförmigen Element anbringt, indem das wellenförmige Element als eine Kathode verwendet wird, wobei die Plattierungsvorrichtung umfasst: ein Drehmittel, welches dazu konfiguriert ist, das wellenförmige Element als eine Drehwelle zu drehen; ein ringförmiges Abschirmungswerkzeug, welches an der Außenumfangsfläche von dem wellenförmigen Element angebracht ist; eine Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse, welche eine Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung umfasst, welche derart angeordnet ist, dass sie zu dem wellenförmigen Element weist, um das Abschirmungswerkzeug zu vermeiden; und eine Anode, welche um das wellenförmige Element und die Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse herum vorgesehen ist.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von den Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen jeweils auf wenigstens zwei virtuellen geraden Linien angeordnet sind, welche auf der Außenumfangsfläche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse parallel zu der Achsrichtung des wellenförmigen Elements angeordnet sind, und wobei jede der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen derart angeordnet ist, dass dann, wenn das wellenförmige Element gedreht wird, die Platierungsflüssigkeit, welche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, welche auf der einen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, und die Plattierungsflüssigkeit, welche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung abgegeben wird, welche auf der an deren virtuellen geraden Linie angeordnet ist, einander auf dem wellenförmigen Element in der Achsrichtung überlappen.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das wellenförmige Element vertikal in die Plattierungsflüssigkeit eingetaucht ist, wobei eine Mehrzahl der Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnungen jeweils auf wenigstens zwei virtuellen geraden Linien angeordnet sind, welche auf der Außenumfangsfläche von der Plattierungsflüssigkeitsabgabedüse parallel zu der Achsrichtung von dem wellenförmigen Element angeordnet sind, und wobei das obere Ende von der ersten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung, welche auf der einen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, höher positioniert ist als das untere Ende von der zweiten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung, welche auf der anderen virtuellen geraden Linie benachbart der einen virtuellen geraden Linie angeordnet ist, und auch das untere Ende der ersten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung niedriger positioniert ist als das obere Ende der dritten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung, welche unmittelbar unter der zweiten Plattierungsflüssigkeitsabgabeöffnung angeordnet ist.
Plattierungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Mehrzahl der Plattierungsflüssigkeitsabgabedüsen um das wellenförmige Element herum vorgesehen sind.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das wellenförmige Element eine Lenkwelle ist.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das Abschirmungswerkzeug eine zylindrische Form hat und an wenigstens drei Stellen in der Achsrichtung des wellenförmigen Elements angebracht ist, und wobei der Durchmesser der Abschirmungswerkzeuge an beiden Enden von dem Durchmesser des Abschirmungswerkzeugs verschieden ist, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, sodass die Stromdichteverteilung auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements gleichmäßig gemacht wird.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Abschirmungswerkzeug, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, dazu ausgebildet ist, einen Durchmesser zu haben, welcher kleiner als der Durchmesser von den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden ist.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das Abschirmungswerkzeug eine zylindrische Form hat und an wenigstens drei Stellen in der Achsrichtung des wellenförmigen Elements angebracht ist, und wobei der Durchmesser der Abschirmungswerkzeuge an beiden Enden von dem Durchmesser des Abschirmungswerkzeugs verschieden ist, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, sodass die Stromdichteverteilung auf der Oberfläche von dem wellenförmigen Element gleichmäßig gemacht wird.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Abschirmungswerkzeug, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, dazu ausgebildet ist, einen Durchmesser zu haben, welcher kleiner als der Durchmesser der Abschirmungswerkzeuge an beiden Enden ist.
Plattierungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wellenförmige Element eine Lenkwelle ist.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei das Abschirmungswerkzeug eine zylindrische Form hat und an wenigstens drei Stellen in der Achsrichtung des wellenförmigen Elements angebracht ist, und wobei der Durchmesser der Abschirmungswerkzeuge an beiden Enden von dem Durchmesser des Abschirmungswerkzeugs, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, verschieden ist, sodass die Stromdichteverteilung auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements gleichmäßig gemacht wird.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das Abschirmungswerkzeug, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, dazu ausgebildet ist, einen Durchmesser zu haben, welcher kleiner als der Durchmesser von den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden ist.
Plattierungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Abschirmungswerkzeug eine zylindrische Form hat und an wenigstens drei Stellen in der Achsrichtung des wellenförmigen Elements angebracht ist, und wobei der Durchmesser von den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden von dem Durchmesser des Abschirmungswerkzeugs verschieden ist, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, sodass die Stromdichteverteilung auf der Oberfläche des wellenförmigen Elements gleichmäßig gemacht wird.
Plattierungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das Abschirmungswerkzeug, welches zwischen den Abschirmungswerkzeugen an beiden Enden vorgesehen ist, dazu ausgebildet ist, einen Durchmesser zu haben, welcher kleiner als der Durchmesser der Abschirmungswerkzeuge an beiden Enden ist.