JP2005105313A

JP2005105313A - Plating structure and plating method for sliding member

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Publication number: JP2005105313A
Application number: JP2003337728A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Akai; 育夫赤井; Yuichi Kobayashi; 裕一小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2005-04-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a plating structure for a sliding member having characteristics satisfactory not only in terms of corrosion resistance, wear resistance and sliding characteristics but in dimensional accuracy as well. <P>SOLUTION: A piston rod 6 having a sliding section 1 and non-sliding sections (including threaded portions) 3, 4 and 5 is suspended and supported as a subject, to a hanger 14 and is immersed into a plating bath 10 within a conductor case 12. Pulse currents are first supplied from a current rectifier 17 and a first chromium layer having no crack and having excellent corrosion resistance is thinly formed over the entire part of the piston rod 6. Next, a masking tool 23 is risen to mask the non-sliding sections 3, 4 and 5 and in such a state, a DC current is supplied from the current rectifier 17 to form a second chromium layer having the cracks and having the excellent wear resistance and sliding characteristics is thickly formed on the first chromium layer of the sliding section 1, The non-sliding sections 3, 4 and 5 assure the desired dimensional accuracy by the first chromium layer. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、摺動部材のめっき構造およびめっき方法に関する。 The present invention relates to a plating structure and a plating method for a sliding member.

表面に硬質のクロム層を析出させる汎用の硬質クロムめっき処理によれば、得られるクロム層に金属素地に達するクラックが多数存在し、そのままでは、腐食原因となる媒体が金属素地に到達して腐食が発生するようになる。そこで従来、腐食環境で使用される摺動部材に対しては、一般に前処理としてニッケルめっきや銅めっきを施してクロムめっき層と同程度の膜厚の下地を形成し、この下地の上に硬質クロムめっきを施すようにしていた。しかし、このような対策によれば、めっき処理を工程を変えて２回行わなければならないため、工程増加による製造コストの上昇が避けられないようになる。 According to the general-purpose hard chromium plating process that deposits a hard chromium layer on the surface, there are many cracks that reach the metal substrate in the resulting chromium layer, and as it is, the medium that causes corrosion reaches the metal substrate and corrodes it. Will occur. Therefore, conventionally, for sliding members used in corrosive environments, nickel plating or copper plating is generally applied as a pretreatment to form a base with a film thickness comparable to that of the chromium plating layer, and hard on this base Chrome plating was applied. However, according to such a countermeasure, since the plating process must be performed twice while changing the process, an increase in manufacturing cost due to an increase in the process cannot be avoided.

一方、パルス電流を利用して、いわゆるパルスめっき処理を行うことで、クラックのないクロム層を形成できることが既に確認されており（例えば、特許文献１参照）、この方法によれば、耐食性に優れた摺動部材を１工程処理で得ることができるようになる。しかしながら、このパルスめっき処理によれば、熱履歴を受けるとクロム層に大きなクラック（マクロクラック）が発生し易いという問題があり、熱履歴を受ける部品への適用は断念せざるを得ないものとなっていた。 On the other hand, it has already been confirmed that a chromium layer without cracks can be formed by performing a so-called pulse plating process using a pulse current (see, for example, Patent Document 1). According to this method, the corrosion resistance is excellent. The sliding member can be obtained in a single process. However, according to this pulse plating treatment, there is a problem that a large crack (macro crack) is likely to occur in the chromium layer when it receives a thermal history, and application to a component that receives the thermal history must be given up. It was.

そこで、本発明者等は、上記マクロクラック発生について鋭意検討した結果、パルス条件を調整して、クロム層に１００ＭＰａ以上の圧縮残留応力を付与することで、上記した熱履歴に起因するクラック発生を防止できることを見出し、既に、特許文献２で明らかにしている。この特許文献２に記載される発明では、クラックのない（クラックフリー）クロム層を下地として、該クロム層上にクラックを有する上クロム層を設けてもよいとしている。この場合、下クロム層の硬さを最大限に高くして耐摩耗性の向上を図ることができることに加え、上クロム層に存在するクラックを油溜りとして機能させて摺動抵抗の低減を図ることができ、耐食性に優れた下地クロム層（クラックフリー）と相俟って、耐久性に富む摺動部材が得られるようになる。 Therefore, as a result of intensive studies on the occurrence of macro cracks, the present inventors have adjusted the pulse conditions and applied a compressive residual stress of 100 MPa or more to the chromium layer, so that cracks caused by the thermal history described above can be generated. It has been found that it can be prevented and has already been clarified in Patent Document 2. In the invention described in Patent Document 2, an upper chromium layer having cracks may be provided on the chromium layer with a crack-free (crack-free) chromium layer as a base. In this case, the hardness of the lower chrome layer can be maximized to improve the wear resistance, and the crack existing in the upper chrome layer can function as an oil reservoir to reduce sliding resistance. In combination with a base chromium layer (crack-free) excellent in corrosion resistance, a sliding member having high durability can be obtained.

特開平３−２０７８８４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-207884 特開２０００−１９９０９５号公報JP 2000-199095 A

しかしながら、上記特許文献２に記載されるようにクラックフリーのクロム層上にクラックを有するクロム層を積層形成した摺動部材によれば、摺動部材の全体にわたってめっき層の厚さを均一にすることが困難で、寸法精度の厳しい部分が存在する場合には、要求される寸法精度を満足できない虞があった。 However, according to the sliding member in which the chromium layer having cracks is formed on the crack-free chromium layer as described in Patent Document 2, the thickness of the plating layer is made uniform over the entire sliding member. However, when there is a portion with strict dimensional accuracy, the required dimensional accuracy may not be satisfied.

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、耐食性、耐摩耗性および摺動特性はもちろん寸法精度の面でも十分満足する特性を有する摺動部材のめっき構造を提供し、併せてこのめっき構造を効率よくかつ安定して得ることができるめっき方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to provide a sliding member having sufficiently satisfactory characteristics in terms of dimensional accuracy as well as corrosion resistance, wear resistance and sliding characteristics. It is another object of the present invention to provide a plating method capable of efficiently and stably obtaining this plating structure.

上記課題を解決するため、本発明に係る摺動部材のめっき構造は、摺動部および非摺動部を有する摺動部材のめっき構造であって、前記摺動部および非摺動部を含む全体にめっき処理を施すことにより形成された、クラックのない第１クロム層と、前記摺動部にめっき処理を施すことにより前記第１クロム層上に形成された、クラックを有する第２クロム層とを備えていることを特徴とする。この場合、前記めっき層の厚さは、第１クロム層よりも第２クロム層の方が厚いことが望ましい。このように構成しためっき構造によれば、クラックのない第１クロム層が全体に設けられているので、耐食性は十分となる。また、摺動部には、前記第１クロム層上にクラックを有する第２クロム層が設けられているので、耐摩耗性も十分となりかつ摺動特性も満足する。しかも、非摺動部はクラックのない第１クロムのみが設けられているので、寸法精度の保証も十分となる。 In order to solve the above-described problems, a sliding member plating structure according to the present invention is a sliding member plating structure having a sliding portion and a non-sliding portion, and includes the sliding portion and the non-sliding portion. A crack-free first chromium layer formed by plating the whole and a cracked second chromium layer formed on the first chromium layer by plating the sliding portion. It is characterized by having. In this case, it is desirable that the plating layer is thicker in the second chromium layer than in the first chromium layer. According to the plating structure configured in this way, the first chromium layer without cracks is provided on the entire surface, so that the corrosion resistance is sufficient. Further, since the second chromium layer having cracks is provided on the first chromium layer, the sliding portion has sufficient wear resistance and also satisfies the sliding characteristics. In addition, since the non-sliding portion is provided with only the first chrome without cracks, the dimensional accuracy is sufficiently guaranteed.

本めっき構造において、上記摺動部材の種類は任意であり、例えば、シリンダ装置用のピストンロッドである構成とすることができる。この場合、上記非摺動部は組付相手に対する取付用ねじ部を含むものとなる。 In the present plating structure, the type of the sliding member is arbitrary, and for example, it can be configured as a piston rod for a cylinder device. In this case, the non-sliding portion includes a mounting screw portion for the assembly counterpart.

上記課題を解決するため、本発明に係る摺動部材のめっき方法は、摺動部および非摺動部を有する摺動部材のめっき方法であって、めっき浴中で電気めっきを行って、前記摺動部および非摺動部の全体に第１クロム層を形成する第１めっき工程と、該第１めっき工程後、前記非摺動部をマスキングして、同じめっき浴中で電気めっきを行って、前記摺動部の第１クロム層上に第２クロム層を形成する第２めっき工程とからなることを特徴とする。本めっき方法において、第１めっき工程をパルス電流を利用して行い、第２めっき工程をパルス条件を変えてまたは直流電流を利用して行うことことができる。 In order to solve the above problems, a plating method for a sliding member according to the present invention is a plating method for a sliding member having a sliding portion and a non-sliding portion, wherein electroplating is performed in a plating bath, A first plating step for forming a first chromium layer on the entire sliding portion and non-sliding portion, and after the first plating step, the non-sliding portion is masked and electroplated in the same plating bath. And a second plating step of forming a second chromium layer on the first chromium layer of the sliding portion. In the present plating method, the first plating step can be performed by using a pulse current, and the second plating step can be performed by changing a pulse condition or by using a direct current.

本発明に係る摺動部材のめっき構造によれば、耐食性、耐摩耗性および摺動特性はもちろん寸法精度の面でも十分満足する特性を有する摺動部材が得られる。
また、本発明に係る摺動部材のめっき方法によれば、同じめっき浴を用いて効率よくかつ安定してめっき処理を行うことができる。 According to the plating structure of the sliding member according to the present invention, a sliding member having characteristics sufficiently satisfactory not only in terms of corrosion resistance, wear resistance and sliding characteristics but also in terms of dimensional accuracy can be obtained.
Moreover, according to the plating method of the sliding member which concerns on this invention, it can plate-process efficiently and stably using the same plating bath.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面も参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

本実施形態においては、摺動部材として、油圧緩衝器（シリンダ装置）用のピストンロッドを選択している。このピストンロッドは、図２に示すように、ロッドガイドおよびシール部材（オイルシール、Ｏリング等）を摺動可能に挿通する摺動部１の一端側にピストンを嵌合保持するためのピストン嵌合部２を備えると共に、この摺動部１の他端側にアウタシェル（組付相手）を取付けるための中間ねじ部３と、外部に曝される小径軸部４と車体（組付相手）への取付用先端ねじ部５とを順に備えている。このようなピストンロッド６において、その摺動部１は耐摩耗性および耐食性に優れていることに加え、良好な摺動特性を有することが、ピストン嵌合部２は寸法精度の高いことが、小径軸部４は耐食性に優れていることが、中間ねじ部３と先端ねじ部５とは耐食性に優れかつ寸法精度の高いことがそれぞれ要求される。なお、ピストン嵌合部２には、ピストンを締付け固定するためのナットを螺着させるねじ部２ａが付設されている。 In this embodiment, a piston rod for a hydraulic shock absorber (cylinder device) is selected as the sliding member. As shown in FIG. 2, the piston rod has a piston fitting for fitting and holding the piston on one end side of a sliding portion 1 through which a rod guide and a seal member (oil seal, O-ring, etc.) are slidably inserted. An intermediate screw portion 3 for attaching an outer shell (an assembly partner) to the other end side of the sliding portion 1, a small-diameter shaft portion 4 exposed to the outside, and a vehicle body (an assembly partner) are provided. Are attached in order. In such a piston rod 6, the sliding portion 1 has excellent wear resistance and corrosion resistance, and also has good sliding characteristics, and the piston fitting portion 2 has high dimensional accuracy. The small diameter shaft portion 4 is required to have excellent corrosion resistance, and the intermediate screw portion 3 and the tip screw portion 5 are required to have excellent corrosion resistance and high dimensional accuracy. The piston fitting portion 2 is provided with a screw portion 2a for screwing a nut for tightening and fixing the piston.

そこで、本実施形態においては、先ず、ピストン嵌合部２を除く全体に後述のめっき処理を施すことにより、図１に示すように、基材（鋼材）Ｍの表面に、クラックＦを有しない（クラックフリーの）第１クロム層Ｓ₁ を形成し、その後、摺動部１に対してのみ後述のめっき処理を施すことにより、同じく図１に示すように、前記第１クロム層Ｓ₁ 上にクラックＦを有する第２クロム層Ｓ₂ を形成している。すなわち、非摺動部である中間ねじ部３、小径軸部４および先端ねじ部５はクラックフリーの第１クロム層Ｓ₁ のみを有するめっき構造となっているのに対し、摺動部１はクラックフリーの第１クロム層Ｓ₁ 上にクラックを有する第２クロム層Ｓ₂ を積層しためっき構造となっている。ここで、クラックフリーの第１クロム層Ｓ₁ の厚さｔ₁ は２〜５μｍ程度、クラックを有する第２クロム層Ｓ₂ の厚さｔ₂ は２０〜４０μｍ程度となっている。また、第１クロム層Ｓ₁ は、望ましくは１００ＭＰa 以上の圧縮残留応力を有し、かつその結晶子の大きさが９ｎｍ以上、１６ｎｍ未満の範囲に収まる構成とし、第２クロム層Ｓ₂ は、望ましくは１００ＭＰa 未満の圧縮残留応力または引張残留応力を有し、かつその結晶子の大きさが９ｎｍ未満となるように形成されている。 Therefore, in the present embodiment, first, the entire surface excluding the piston fitting portion 2 is subjected to a plating process to be described later, so that the surface of the base material (steel material) M does not have cracks F as shown in FIG. (crack-free) first forming a chromium layer S _1, followed by performing a plating process described later only with respect to the sliding unit 1, as also shown in FIG. 1, the first chromium layer S ₁ above A second chromium layer S ₂ having cracks F is formed. That is, the intermediate threaded portion 3 is a non-sliding portion, while the small diameter shaft portion 4 and a distal threaded portion 5 has a plated structure having only the first chrome layer S ₁ of the crack-free, sliding part 1 It has a plating structure in which a second chromium layer S ₂ having cracks is laminated on the crack-free first chromium layer S ₁ . The thickness t ₁ of the first chrome layer S ₁ of the crack-free about 2 to 5 [mu] m, the thickness t ₂ of the second chromium layer S ₂ having a crack is around 20 to 40 [mu] m. The first chromium layer S ₁ is preferably has a higher compressive residual stress 100 MPa, and is 9nm or size of the crystallites, and the configuration within the range of less than 16 nm, the second chromium layer S ₂ is Desirably, it has a compressive residual stress or tensile residual stress of less than 100 MPa, and its crystallite size is less than 9 nm.

上記しためっき構造を有するピストンロッド（摺動部材）６は、クラックフリーの第１クロム層Ｓ₁ がその全体に設けられているので、摺動部１、小径軸部４およびねじ部３、５を含むほぼ全体の耐食性は十分となる。また、この第１クロム層Ｓ₁ は圧縮残留応力が付与され、かつ結晶子も小さいので、広範な熱履歴を経てもクラック発生が防止され、優れた耐食性を維持する。しかも、この第１クロム層Ｓ₁ は比較的薄く形成されているので、非摺動部である中間ねじ部３および先端ねじ部５の寸法精度は交差内に収まり、組付相手（アウタシェル側、車体側）におけるボルト（図示せず）との組付けに不具合が生じることはない。一方、摺動部１は、前記第１クロム層Ｓ₁ 上にクラックを有する比較的厚い第２クロム層Ｓ₂ を設けためっき構造となっているので、前記第１クロム層Ｓ₁ によって耐摩耗性は十分となり、かつ前記第２クロム層Ｓ₂ のクラックによ油溜機能によって摺動特性も満足する。 Since the piston rod (sliding member) 6 having the above-described plating structure is provided with the crack-free first chromium layer S ₁ , the sliding portion 1, the small-diameter shaft portion 4, and the screw portions 3, 5 are provided. The overall corrosion resistance including is sufficient. In addition, since the first chromium layer S ₁ is provided with compressive residual stress and has a small crystallite, cracks are prevented from occurring even after a wide thermal history, and excellent corrosion resistance is maintained. Moreover, since the first chrome layer S ₁ is formed to be relatively thin, the dimensional accuracy of the intermediate screw portion 3 and the tip screw portion 5 which are non-sliding portions is within the intersection, and the assembly counterpart (outer shell side, There is no problem in assembling with a bolt (not shown) on the vehicle body side). On the other hand, the sliding unit 1, since a relatively thick second chromium layer S ₂ and provided the plating structure having cracks in the first on the chromium layer S _1, the wear by the first chrome layer S ₁ sex becomes sufficient, and also to satisfy sliding property by by oil reservoir function in the second cracked chromium layer S _2.

本実施形態において、上記しためっき構造を得るには、後述のめっき装置（図５および６）を用い、先ず、有機スルフォン酸を含むめっき浴中で、パルス電流を利用しためっき処理（以下、これをパルスめっき処理という）を行い、続いて、同じめっき浴内で直流電流を利用しためっき処理（以下、これを汎用めっき処理という）を行うようにする。この場合、前記有機スルフォン酸を含むめっき浴としては、図３に示す成分組成のものを用いるのが望ましい。このめっき浴は、特公昭６３−３２８７４号公報に記載されたものと実質同じものであり、クロム酸と硫酸根とをベースとして有機スルフォン酸を１〜１８ｇ/Ｌ好適には１.５〜１２ｇ/Ｌ含んでいる。 In this embodiment, in order to obtain the above-described plating structure, a plating process using a pulse current (hereinafter referred to as “this”) is first used in a plating bath containing organic sulfonic acid using a plating apparatus (FIGS. 5 and 6) described later. Is referred to as pulse plating treatment), and subsequently, plating treatment using direct current (hereinafter referred to as general-purpose plating treatment) is performed in the same plating bath. In this case, as the plating bath containing the organic sulfonic acid, it is desirable to use the component composition shown in FIG. This plating bath is substantially the same as that described in Japanese Patent Publication No. 63-32874, and based on chromic acid and sulfate radicals, 1-18 g / L, preferably 1.5-12 g of organic sulfonic acid. / L included.

また、パルスめっき処理に際して印加するパルス電流の波形としては、図４に示すように最大電流密度Ｉ_Uと最小電流密度Ｉ_Lとの間を交番し、かつ最大電流密度Ｉ_Uと最小電流密度Ｉ_Lとに所定時間Ｔ₁、Ｔ₂保持する形態となっている。最小電流密度Ｉ_Lは、ここではゼロ（オフ）に設定しているが、最大電流密度Iuとゼロとの間の任意の値に設定してもよいことはもちろんである。また、保持時間Ｔ₁およびＴ₂については、同一の値に設定しても異なる値に設定してもよい。 As the waveform of the pulse current applied during pulse plating process, alternating between a maximum current density I _U and the minimum current density I _L as shown in FIG. 4, and the maximum current density I _U and the minimum current density I _The predetermined time T ₁ and T _{2 are} held at _L. Here, the minimum current density I _L is set to zero (off), but may be set to any value between the maximum current density Iu and zero. Also, the holding times T ₁ and T ₂ may be set to the same value or different values.

ここで、上記めっき処理を行うためのめっき装置は、図５および６に示すように、上記した有機スルフォン酸を含むめっき浴１０を収容したバッチ処理槽１１を備えている。このバッチ処理槽１１内には、円筒状の導体ケース１２が紙面垂直方向へ配列して複数設置され、一方、このバッチ処理槽１１の上方には、下端部に上記ピストンロッド６（図２）を吊下支持する導体吊具１３を備えたハンガー１４が各導体ケース１２に対向して複数配設されている。バッチ処理槽１１の上方にはまた、陰極ブスバ１５と陽極ブスバ１６とが配設されており、陰極ブスバ１５には前記ハンガー１４の導体吊具１３が、陽極ブスバ１６には前記導体ケース１２がそれぞれ連結されている。ハンガー１４は、図示を略す昇降手段により昇降動作するようになっており、この動きに陰極ブスバ１５も追従する。１７は、パルス電流と直流電流とを切替可能な整流器であり、この整流器１７と前記陰極ブスバ１４および陽極ブスバ１５との間は配線１８、１９により接続されている。 Here, as shown in FIGS. 5 and 6, the plating apparatus for performing the plating treatment includes a batch treatment tank 11 that accommodates the plating bath 10 containing the organic sulfonic acid described above. In the batch processing tank 11, a plurality of cylindrical conductor cases 12 are arranged in the direction perpendicular to the paper surface. On the other hand, above the batch processing tank 11, the piston rod 6 (FIG. 2) is disposed at the lower end. A plurality of hangers 14 each having a conductor hanger 13 that supports and suspends the conductor hanger 14 are arranged facing each conductor case 12. A cathode bus bar 15 and an anode bus bar 16 are also disposed above the batch processing tank 11, the conductor hanger 13 of the hanger 14 is disposed on the cathode bus bar 15, and the conductor case 12 is disposed on the anode bus bar 16. Each is connected. The hanger 14 is moved up and down by lifting means (not shown), and the cathode bus bar 15 follows this movement. Reference numeral 17 denotes a rectifier capable of switching between a pulse current and a direct current. The rectifier 17 and the cathode bus bar 14 and the anode bus bar 15 are connected by wirings 18 and 19.

上記ハンガー１５の下の導体吊具１３は、ここでは、その下端部に前記ピストンロッド６のピストン嵌合部２を収納可能な収納穴２０を有する構造となっている。ピストンロッド６は、そのピストン嵌合部２を前記収納穴２０内に納めた状態で、該収納穴２０の周りの壁を通してねじ込んだねじ部材２１により、導体吊具１６に脱着可能に吊下支持されるようになっている。 Here, the conductor hanger 13 below the hanger 15 has a structure having a storage hole 20 in the lower end portion thereof that can store the piston fitting portion 2 of the piston rod 6. The piston rod 6 is suspended and detachably attached to the conductor suspension 16 by a screw member 21 screwed through a wall around the accommodation hole 20 in a state where the piston fitting portion 2 is accommodated in the accommodation hole 20. It has come to be.

本めっき装置において、上記バッチ処理槽１１の底部には、その底面を一段下げた溝部２２が形成されており、この溝部２２内には、ピストンロッド６の非摺動部である中間ねじ部３、小径軸部４および先端ねじ部５をマスキングするための円筒状マスキング治具２３が直立して配置されている。マスキング治具２３は、図６に示すように、前記ピストンロッド６の非摺動部を完全に覆うに足る十分な長さを有しており、図示を略す駆動手段により昇降動作する昇降板２４の上に、ハンガー１４に吊下されたピストンロッド６と同心をなすように該ピストンロッド６と同じ数だけ配置されている。マスキング治具２３は、図５に示すように、常時はピストンロッド６に干渉しない待機位置に位置決めされており、昇降板２４の上昇に応じて前記ピストンロッド６の非摺動部に嵌合される。 In the present plating apparatus, a groove 22 having a bottom lowered by one step is formed at the bottom of the batch processing tank 11, and an intermediate thread portion 3 that is a non-sliding portion of the piston rod 6 is formed in the groove 22. A cylindrical masking jig 23 for masking the small diameter shaft portion 4 and the tip screw portion 5 is arranged upright. As shown in FIG. 6, the masking jig 23 has a length sufficient to completely cover the non-sliding portion of the piston rod 6 and is moved up and down by driving means (not shown). The same number of piston rods 6 are arranged so as to be concentric with the piston rod 6 suspended on the hanger 14. As shown in FIG. 5, the masking jig 23 is normally positioned at a standby position where it does not interfere with the piston rod 6, and is fitted to the non-sliding portion of the piston rod 6 as the elevating plate 24 rises. The

上記しためっき装置によりめっき処理を行うには、予めハンガー１４を上昇端に位置決めし、この状態で、その導体吊具１３の収納穴２０にピストンロッド６のピストン嵌合部２を差込み、ねじ部材２１をねじ込んで各ハンガー１４にピストンロッド６を吊下支持させる。次に、図示を略す昇降手段の作動により各ハンガー１４を陰極ブスバ１５と一体的に下降させ、図５に示すように各ピストンロッド６を対応する導体ケース１２内に挿入させる。この時、マスキング治具２３は待機位置に位置決めされており、ピストンロッド６は、ピストン嵌合部２を除く全体がめっき浴１０中に浸漬され、これにてピストンロッド６のセットは完了する。 In order to perform the plating process by the above-described plating apparatus, the hanger 14 is positioned at the rising end in advance, and in this state, the piston fitting portion 2 of the piston rod 6 is inserted into the storage hole 20 of the conductor hanging tool 13, and the screw member The piston rod 6 is suspended and supported on each hanger 14 by screwing 21. Next, each hanger 14 is lowered integrally with the cathode bus bar 15 by operating an elevating means (not shown), and each piston rod 6 is inserted into the corresponding conductor case 12 as shown in FIG. At this time, the masking jig 23 is positioned at the standby position, and the piston rod 6 is entirely immersed in the plating bath 10 except for the piston fitting portion 2, thereby completing the setting of the piston rod 6.

上記ピストンロッド６のセット完了により、先ず、陰極ブスバ１５が正極、陽極ブスバ１６が負極となるように整流器１７を切替え、所定の直流電流をピストンロッド１と導体ケース１２との間に流し、いわゆる電解エッチング（逆電解）を行ってピストンロッド６の表面を洗浄する。次に、陰極ブスバ１５が負極、陽極ブスバ１６が正極となるように整流器１７を切替え、前記図４に示したパルス電流の波形でパルスめっき処理（第１めっき工程）を行う。このパルスめっき処理により、ピストン嵌合部２を除くピストンロッド６の全体に、クラックフリーの第１クロム層Ｓ₁ （図１）が所定の厚さに形成される。 When the piston rod 6 is set, first, the rectifier 17 is switched so that the cathode bus bar 15 becomes the positive electrode and the anode bus bar 16 becomes the negative electrode, and a predetermined DC current is passed between the piston rod 1 and the conductor case 12, so-called Electrolytic etching (reverse electrolysis) is performed to clean the surface of the piston rod 6. Next, the rectifier 17 is switched so that the cathode bus bar 15 is a negative electrode and the anode bus bar 16 is a positive electrode, and a pulse plating process (first plating process) is performed with the waveform of the pulse current shown in FIG. By this pulse plating process, a crack-free first chromium layer S ₁ (FIG. 1) is formed to a predetermined thickness on the entire piston rod 6 excluding the piston fitting portion 2.

そして、上記パルスめっき処理が終了したら、一旦、整流器１７からの電流供給を遮断し、昇降板２４を上昇させて各マスキング治具２３により、ピストンロッド６の非摺動部である中間ねじ部３、小径軸部４および先端ねじ部５をマスキングする。その後、整流器１７を直流側に切替え、直流電流により汎用めっき処理（第２めっき工程）を行う。すると、ピストンロッド６の摺動部１には、上記クラックフリーの第１クロム層Ｓ₁ 上にクラックを有する第２クロム層Ｓ₂ （図１）が所定の厚さに積層形成され、これにより、摺動部１のみに２層のめっき構造を有し、非摺動部にクラックフリーの１層のめっき構造を有するピストンロッド６が完成する。 When the pulse plating process is completed, the current supply from the rectifier 17 is temporarily interrupted, the lifting plate 24 is raised, and the intermediate screw portion 3 that is the non-sliding portion of the piston rod 6 is lifted by each masking jig 23. The small diameter shaft portion 4 and the tip screw portion 5 are masked. Thereafter, the rectifier 17 is switched to the direct current side, and a general-purpose plating process (second plating process) is performed with a direct current. Then, on the sliding portion 1 of the piston rod 6, a second chromium layer S ₂ (FIG. 1) having a crack is laminated and formed on the crack-free first chromium layer S ₁ so as to have a predetermined thickness. The piston rod 6 having a two-layer plating structure only on the sliding portion 1 and a crack-free one-layer plating structure on the non-sliding portion is completed.

なお、上記実施形態においては、第２クロム層Ｓ₂の形成に直流電流を用いたが、クラックを有するクロム層は、図２に示したパルス条件（電流値、時間等）を変えても形成できるので、この第２クロム層Ｓ₂の形成には、汎用めっき処理に代えてパルスめっき処理を行うようにしてもよい。
また、めっき方法としては、上記図５に示しためっき装置によるバッチ式処理に代えて、同じめっき浴中でピストンロッド（摺動部材）を連続に移動させて行う連続処理を採用してもよいことはもちろんである。 In the above embodiment, a direct current is used to form the second chromium layer S _2. However, the chromium layer having cracks is formed even if the pulse conditions (current value, time, etc.) shown in FIG. 2 are changed. Therefore, the second chromium layer S ₂ may be formed by pulse plating instead of general-purpose plating.
In addition, as a plating method, instead of the batch processing by the plating apparatus shown in FIG. 5, a continuous processing in which the piston rod (sliding member) is continuously moved in the same plating bath may be adopted. Of course.

本発明に係る摺動部材のパルスめっき構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pulse plating structure of the sliding member which concerns on this invention. 摺動部材の一つである油圧緩衝器用ピストンロッドの構造示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the piston rod for hydraulic shock absorbers which is one of the sliding members. 本発明に係るめっき方法で用いるめっき浴の成分組成の一例を示す図表である。It is a graph which shows an example of the component composition of the plating bath used with the plating method which concerns on this invention. 本めっき方法におけるパルスめっき処理で用いるパルス波形の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the pulse waveform used by the pulse plating process in this plating method. 本めっき方法を実行するめっき装置の構造を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the plating apparatus which performs this plating method. 本めっき方法で用いるマスキング治具の構造とその使用態様とを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the masking jig | tool used with this plating method, and its usage condition.

Explanation of symbols

Ｓ₁ 第１クロム層（クラックなし）
Ｓ₂ 第２クロム層（クラックあり）
Ｆクラック
１摺動部
３中間ねじ部（非摺動部）
４小径軸部（非摺動部）
５先端ねじ部（非摺動部）
６ピストンロッド（摺動部材）
１０めっき浴
１１バッチ処理槽
１２導体ケース
１３ハンガー
１７整流器

S ₁ 1st chrome layer (no crack)
S _2nd chrome layer (with cracks)
F crack 1 sliding part 3 intermediate screw part (non-sliding part)
4 Small-diameter shaft (non-sliding part)
5 Tip screw part (non-sliding part)
6 Piston rod (sliding member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plating bath 11 Batch processing tank 12 Conductor case 13 Hanger 17 Rectifier

Claims

A plating structure of a sliding member having a sliding part and a non-sliding part, wherein the first chrome layer without cracks is formed by plating the entire surface including the sliding part and the non-sliding part And a second chromium layer having cracks formed on the first chromium layer by plating the sliding portion.

The plating structure for a sliding member according to claim 1, wherein the plating layer is thicker in the second chromium layer than in the first chromium layer.

The sliding member plating structure according to claim 1 or 2, wherein the sliding member is a piston rod for a cylinder device, and the non-sliding portion includes a screw portion for attachment to an assembly counterpart.

A method of plating a sliding member having a sliding portion and a non-sliding portion, wherein electroplating is performed in a plating bath to form a first chromium layer on the entire sliding portion and non-sliding portion. 1 plating step and after the first plating step, the non-sliding portion is masked and electroplating is performed in the same plating bath to form a second chromium layer on the first chromium layer of the sliding portion. And a second plating step. A method for plating a sliding member, comprising:

The sliding member plating method according to claim 4, wherein the first plating step is performed using a pulse current, and the second plating step is performed using a pulsed current or a direct current.