JP2011219858A

JP2011219858A - 部分表面処理装置

Info

Publication number: JP2011219858A
Application number: JP2010287495A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kobayashi; 大之小林; Kazuhiro Tatsumoto; 和宏龍本
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2011-11-04
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: JP5768995B2; US20110233053A1

Abstract

【課題】被処理物の外周面に対する弾性シール材のシール性も、表面処理の処理効率も低下し難い部分表面処理装置を提供する。
【解決手段】外周面Ｂに周溝Ａ１を形成した被処理物Ａに電気的に接続される第１電極部材と、外周面及び周溝に対して間隔を隔てて対向する内周面３１を環状に形成した第２電極部材１７と、周溝の両側夫々において外周面と内周面との隙間Ｃをシール可能な非導電性の環状の弾性シール材４０と、弾性シール材を外周面に対して全周に亘って間隔を隔てて装着可能な装着部４１と、装着された弾性シール材の外周側に加圧流体を供給することにより、当該弾性シール材の内周側を全周に亘って外周面に圧接し、かつ、圧接を解除自在な加圧機構５１とを備え、周溝に電解液を供給する供給流路を内周面に開口させてある。
【選択図】図５

Description

本発明は、外周面に周溝を形成した金属製の被処理物に電気的に接続される第１電極部材と、前記外周面及び前記周溝に対して間隔を隔てて対向する内周面を環状に形成した第２電極部材と、前記周溝の両側夫々において前記外周面と前記内周面との隙間をシール可能な非導電性の環状の弾性シール材とを備え、前記周溝に電解液を供給する供給流路を前記内周面に開口させてある部分表面処理装置に関する。

上記部分表面処理装置は、被処理物の外周面と第２電極部材の内周面との隙間のうちの、周溝の両側夫々に設けた弾性シール材でシールされた隙間部分に電解液を供給することができる。このため、被処理物の外周面のうちの、周溝を形成してある外面部分に対して例えば陽極酸化処理などの表面処理を効率良く実施することができる。
上記部分表面処理装置では、従来、第２電極部材の側に設けた弾性シール材を周溝の幅方向から圧縮して変形させることにより、弾性シール材の内周側を被処理物の外周面に圧接させて、被処理物と第２電極部材との隙間をシールする（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１１３４９６号公報

このために、被処理物が、第２電極部材の内側に、その外周面と第２電極部材の内周面との隙間が全周に亘って所定間隔になるようにセットされていないときは、被処理物の外周面に対する弾性シール材の圧接力にバラツキが生じ、被処理物の外周面に対するシール性が低下するおそれがある。
また、弾性シール材の圧縮量が変動すると、被処理物の外周面に対する弾性シール材の圧接位置も圧接幅（周溝の幅方向における圧接長さ）も変動する。
つまり、図１１に例示するように、圧縮量が小さい弾性シール材４０ａによる圧接位置の中心Ｐ１が、圧縮量が大きい弾性シール材４０ｂによる圧接位置の中心Ｐ２よりも周溝Ａ１から離れており、かつ、圧縮量が小さい弾性シール材４０ａによる圧接幅Ｄ１が、圧縮量が大きい弾性シール材４０ｂによる圧接幅Ｄ２よりも狭い。
したがって、弾性シール材４０の圧縮量が変動すると、電解液が被処理物Ａの外周面Ｂに対して接触する領域（以下、電解液接触領域という）を所定の領域になるように設定し難く、所定の電解液接触領域を越えて表面処理が実施されて、処理効率が低下し易い欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、被処理物の外周面に対する弾性シール材のシール性も、表面処理の処理効率も低下し難い部分表面処理装置を提供することを目的とする。

本発明による部分表面処理装置の特徴構成は、外周面に周溝を形成した金属製の被処理物に電気的に接続される第１電極部材と、前記外周面及び前記周溝に対して間隔を隔てて対向する内周面を環状に形成した第２電極部材と、前記周溝の両側夫々において前記外周面と前記内周面との隙間をシール可能な非導電性の環状の弾性シール材と、前記弾性シール材を前記外周面に対して全周に亘って間隔を隔てて装着可能な装着部と、前記装着部に装着された弾性シール材の外周側に加圧流体を供給することにより、当該弾性シール材の内周側を全周に亘って前記外周面に圧接し、かつ、圧接を解除自在な加圧機構とを備え、前記周溝に電解液を供給する供給流路を前記内周面に開口させてある点にある。

本構成であれば、被処理物の外周面に対して全周に亘って間隔を隔てて装着部に装着された弾性シール材を、その外周側に供給した加圧流体で加圧して、その内周側を全周に亘って被処理物の外周面に対して圧接させることができる。
このために、被処理物が、第２電極部材の内側に、その外周面と第２電極部材の内周面との隙間が全周に亘って所定間隔になるようにセットされていないときでも、被処理物の外周面に対する弾性シール材の圧接力にバラツキが生じ難い。
また、仮に加圧流体の流体圧が変動しても、被処理物の外周面に対する弾性シール材の圧接位置も圧接幅も変動し難く、電解液接触領域を所定の領域になるように設定し易い。
したがって、本構成の部分表面処理装置であれば、被処理物の外周面に対する弾性シール材のシール性も、表面処理の処理効率も低下し難い。

また、前記弾性シール材に、その外周側に向けて開口する凹部を全周に亘って形成してあると好適である。

このような構成であれば、弾性シール材の外周側に供給した加圧流体が凹部に入り込むので、装着部に装着された弾性シール材に対して、流体圧を被処理物に向けた方向だけでなく、周溝の幅方向に沿う方向にも作用させることができる。
したがって、弾性シール材の密着性を高めることができると共に、装着部に装着された弾性シール材の姿勢を安定させ易い。

また、前記弾性シール材の外周縁部及び内周縁部の双方が、前記加圧流体の供給に応じて前記弾性シール材の径方向中央側に縮径すると好適である。

このような構成とすれば、弾性シール材が径方向内側に配置される被処理物に対して縮径するので、弾性シール材自体がスライドする構成とすることができる。したがって、弾性シール材の位置ずれの発生を抑制することができると共に、密着力を高めてシール性を向上することができる。また、弾性シール材全体で縮径するので、伸縮に係る応力が一点に集中することを防止できる。したがって、弾性シール材の劣化を抑制することができるので、繰り返し使用回数を増やすことが可能となる。

また、前記弾性シール材の内周面が前記弾性シール材の軸方向に平行な面からなると好適である。

このような構成とすれば、弾性シール材と被処理物との密着面積を大きくすることができるので、弾性シール材と被処理物との間のシール性を高めることが可能となる。このため、電解液を大量に供給することが可能となる。また、軸方向に平行な面の面積を調整することにより、表面処理を行う面積を所望の大きさにすることが可能となる。例えば、表面処理を行う面積を低減させるのに好適となる。

また、前記弾性シール材が前記装着部及び前記第２電極部材で形成された溝部に挿入され、前記溝部に挿入される前の弾性シール材の外周縁部の軸方向長が前記溝部の開口幅よりも長く設定されていると共に、前記溝部に挿入される前の弾性シール材の内周縁部の軸方向長が前記溝部の開口幅よりも短く設定されていると好適である。

このような構成とすれば、弾性シール材を溝部に嵌め込むことにより弾性シール材に付勢力が働くので、当該付勢力により密着力を高めてシール性を向上することができる。

また、前記弾性シール材における前記凹部の開口側部分が前記外周面の側に移動するのを規制する移動規制部を、前記開口側部分の全周に亘って設けていても良い。

このような構成であれば、弾性シール材の外周側に供給した加圧流体が、開口側部分の外周面の側への移動が規制されている凹部に入り込む。これにより、弾性シール材のうちの開口側部分よりも凹部の奥側の部分を外周面の側に弾性変形させて、被処理物の外周面に圧接させることができる。
凹部の奥側の部分は全周に亘って外周面の側に均等に弾性変形させることができる。このため、被処理物が第２電極部材の内側に全周に亘って等間隔でセットされていないときには、弾性シール材の弾性変形に伴う被処理物との接触により当該被処理物が押圧されて、等間隔になるように被処理物の位置が修正される。
したがって、被処理物と第２電極部材との間における電解液の流動条件を全周に亘って均一化することができ、被処理物の全周に亘って表面処理を均一に行うことができる。
また、表面処理の終了時に、弾性シール材の開口側部分よりも凹部の奥側の部分を移動規制部の側に弾性的に復帰変形させて、次回の表面処理時に、被処理物を弾性シール材に接触しないようにセットし易い。

また、前記弾性シール材に、前記外周面に接触させる接触面と、前記周溝の側において前記外周面に対して交差する方向に沿う側面とに屈曲させる角部が全周に亘って環状に形成されていると好適である。

このような構成であれば、電解液接触領域の境界を、弾性シール材に全周に亘って環状に形成されている角部に沿って設定することができる。
したがって、電解液接触領域を所定の領域になるように一層設定し易い。

部分表面処理装置（陽極酸化処理装置）の概略図である。図１のII−II線矢視における第２電極部の平面図である。第２電極部材の電解液供給ノズル部分を示す断面図である。第２電極部材の電解液供給ノズル部分における内周側を示す側面図である。第２電極部材の弾性シール材がピストンの外周面から離間している状態を示す断面図である。第２電極部材の弾性シール材がピストンの外周面に圧接されて状態を示す断面図である。弾性シール材の拡大断面図である。第２実施形態の部分表面処理装置（陽極酸化処理装置）における第２電極部材の内周側を示す断面図であり、（ａ）は弾性シール材がピストンの外周面から離間している状態を示し、（ｂ）は弾性シール材がピストンの外周面に圧接されて状態を示す。第３実施形態に係る弾性シール材を模式的に示した図である。第３実施形態に係る弾性シール材の凹部に、加圧空気を供給する前後の状態を示す図である。従来技術における弾性シール材のシール状態を示す断面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
〔第１実施形態〕
本発明に係る部分表面処理装置は、金属製の被処理物の表面処理を行うことが可能である。本実施形態では、金属製の被処理物がアルミニウム合金製ピストンＡのピストンリング溝Ａ１であり、表面処理が陽極酸化処理であるとして説明する。したがって、部分表面処理装置が陽極酸化処理装置である場合の例を挙げて説明する。図１〜図６には、アルミニウム合金製ピストンＡのピストンリング溝Ａ１の陽極酸化処理を行うための陽極酸化処理装置が示されている。なお、「アルミニウム合金製ピストンＡのピストンリング溝Ａ１」、「陽極酸化処理」、及び「陽極酸化処理装置」は一例であり、他のものに適用することは当然に可能である。

具体的には、ピストンＡの頂部からスカート部にかけて形成された３個のピストンリング溝Ａ１，Ａ２，Ａ３のうちの、頂部側のピストンリング（コンプレッションリング）溝Ａ１を含む外周面（以下、ピストン外周面という）Ｂに対して陽極酸化処理を実施する。
ピストンリング溝Ａ１が、ピストン外周面Ｂに形成した周溝に相当している。

陽極酸化処理装置は、電解液槽１と電解液供給部２と酸化処理部３と通電部４とを有する。

電解液槽１は、図１，図２に示すように、塩化ビニル製又はＳＵＳ３１６製で、上端が開口する容器状のものであり、酸化処理部３を通過した電解液を受け止めて回収するとともに、電解液供給部２に還流するための還流路５が設けられている。

電解液供給部２は、電解液槽１から還流された電解液を冷却するための冷却槽６と、冷却槽６の電解液を酸化処理部３に供給するための供給路７と、供給路７に設けてある供給ポンプ８と、電解液が所定のタイミングで酸化処理部３に供給されるように供給ポンプ８の運転を制御する供給制御部９とを有している。

冷却槽６には、回収された電解液を冷却するための冷却機１０と、電解液が所定温度に冷却されるように、温度センサ１１による電解液温度の検出情報に基づいて、冷却機１０の運転を制御する冷却制御部１２とが設けられている。

通電部４は、酸化処理部３に通電するものである。この通電部４は電流密度を調整できるように電流制御手段を持つものとするのが好ましい。電流制御手段は電流計、電圧計、整流器等で構成された従来公知のものを用いることができる。

酸化処理部３は、第１電極（陽極）部１３と第２電極（陰極）部１４とを有する。
第１電極部１３は、導電性を備えた銅やＳＵＳ３１６などの金属製の第１電極部材１５と、第１電極部材１５を第２電極部１４に対して昇降させる昇降装置１６とを備えている。
第１電極部材１５はピストンＡを保持する保持具で兼用され、通電部４の陽極端子４ａに電気的に接続されている。

保持具（第１電極部材）１５は、ピストンＡの内周面に係脱自在な係止爪（図示せず）をその下端部に備えている。この係止爪をピストンＡの内周面に係止することにより、ピストンＡをその軸芯が垂直方向に沿う姿勢で、かつ、電気的に接続した状態で保持する。

第２電極部１４は、図２に示すように、外形が平面視で円形に形成され、ピストンＡをその軸芯を上下方向に沿わせた姿勢で入り込ませる平面視で円形のピストン挿入孔２５が同芯状に形成されている。

第２電極部１４は、図１に示すように、導電性を備えた銅やＳＵＳ３１６などの金属製の第２電極部材１７と、第２電極部材１７の上下に配置した塩化ビニル樹脂などの非導電性材料（絶縁体）で形成された固定板１８，１９と、支持基盤２０とを有し、互いにボルト連結してある。

第２電極部材１７は、上側固定板１８の下面外周側を上向きに凹入させてある環状の上向き凹面部２１と、下側固定板１９の上面外周側を下向きに凹入させてある環状の下向き凹面部２２との間に嵌合されて、互いにボルト連結してある。

第２電極部材１７は、図１に示すように、上側の第１電極板２３と、下側の第２電極板２４との二枚の電極板をボルト連結することにより構成してあり、通電部４の陰極４ｂに電気的に接続されている。

各電極板２３，２４のピストン挿入孔２５の側には、図３〜図６に示すように、外周寄りの部分２６よりも薄肉の薄肉板部２７，２８と、薄肉板部２３，２４の内周側に沿ってピストン挿通孔２５の側に突出する鍔板部２９，３０とを環状に形成してあり、各鍔板部２９，３０の内周面（以下、電極内周面という）３１の内側がピストン挿通孔２５として形成されている。
したがって、各鍔板部２９，３０の電極内周面３１が、ピストン外周面Ｂに対して全周に亘って一定間隔を隔てて対向する円環状の内周面として形成されている。

下側固定板１９には、ピストン挿通孔２５と同径で、かつ、同芯の円形凹面部３２と、軸芯を上下方向に沿わせた姿勢のピストンＡの頂面を載置支持する円形凸面部３５と設けてある。
下側固定板１９と支持基盤２０とに亘って、電解液の供給路７に接続される接続流路３３と、円形凹面部３２に溜まった電解液を自然流下により電解液槽１に排出する排出孔３４とが設けられている。

したがって、図１に示すように、軸芯が垂直方向に沿う姿勢で電気的に接続した状態で保持具（第１電極部材）１５に保持されたピストンＡが、ピストン挿通孔２５に挿通されて、その頂面が円形凸面部３５に載置され、図３に示すように、ピストン外周面Ｂと電極内周面３１との間に全周に亘って一定間隔の隙間Ｃを有する同芯状に位置決めされる。

第１電極板２３における薄肉板部２７及び鍔板部２９と、第２電極板２４における薄肉板部２８及び鍔板部３０との間には、図２〜図４に示すように、電解液供給ノズル３６の複数が周方向に一定間隔を隔てて配設されている。

各電解液供給ノズル３６は、電極内周面３１の接線に対して傾斜する方向からピストン外周面Ｂと電極内周面３１との間に電解液を供給できるように配設されている。

各電解液供給ノズル３６は、図３，図４に示すように、接続流路３３に接続されているとともに、ピストン外周面Ｂと電極内周面３１との間に電解液を供給する供給流路３７を備え、この供給流路３７が電極内周面３１に開口している。

図１，図４に示すように、周方向で隣り合う電解液供給ノズル３６の間における上下の薄肉板部２７，２８の間の空間及び上下の鍔板部２９，３０の間の空間が電解液の排出流路３８として設けられている。

図２に示すように、周方向で隣り合う電解液供給ノズル３６の間の位置に、下側の薄肉板部２８，下側固定板１９及び支持基盤２０に亘って貫通する貫通孔３９が形成され、排出流路３８の電解液はこれらの貫通孔３９から自然流下して電解液槽１に排出される。

第２電極部材１７における電極内周面３１の側には、図１，図３〜図６に示すように、上下二個の非導電性の環状の弾性シール材４０と、各弾性シール材４０をピストン外周面Ｂに対して全周に亘って間隔を隔てて装着可能な装着部４１（４１ａ，４１ｂ）とを設けてある。

各弾性シール材４０は、ゴムなどの非導電性材料（絶縁体）で円環状に形成してあり、周溝Ａ１の両側夫々において、ピストン外周面Ｂと電極内周面３１との隙間Ｃをシール可能である。

各弾性シール材４０は、図７にも示すように、その外周側に向けて開口する凹部４２を全周に亘って一連に形成して、上下の側壁部４３と、ピストン外周面Ｂに対して接触させる先端部４４とを一体に備えた横向きＵ字状の横断面形状に形成してある。

装着部４１は、上側の弾性シール材４０が、上下の側壁部４３の外周面を第１電極板２３の鍔板部２９の上面と上側固定板１８の下面との間に嵌合して装着される第１装着部４１ａと、下側の弾性シール材４０が、上下の側壁部４３の外周面を第２電極板２４の鍔板部３０の下面と下側固定板１９の上面との間に嵌合して装着される第２装着部４１ｂとからなる。
各装着部４１ａ，４１ｂには、先端部４４が電極内周面３１よりもピストン外周面Ｂの側に突出しないように、弾性シール材４０が装着される。

図３，図７に示すように、各弾性シール材４０における凹部４２の開口側部分が、ピストン外周面Ｂの側に移動するのを規制する移動規制部４５を、開口側部分の全周に亘って環状に設けてある。

移動規制部４５は、各弾性シール材４０の凹部４２の開口側を挟む両側に一体に設けてある環状の係止鍔４６を装着部４１ａ，４１ｂの側に係止して、凹部４２の開口側部分のピストン外周面Ｂの側への移動を規制する。

係止鍔４６は、第１装着部４１ａにおいては、鍔板部２９の上面側に形成した係止溝４７と、薄肉板部２７と上側固定板１８との間に形成した係止溝４８とに係止され、第２装着部４１ｂにおいては、鍔板部３０の下面側に形成した係止溝４９と、薄肉板部２８と下側固定板１９との間に形成した係止溝５０とに係止される。

図１，図５，図６に示すように、第１装着部４１ａと第２装着部４１ｂに装着された各弾性シール材４０の外周側に加圧流体としての加圧空気を同時に供給することにより、これら弾性シール材４０の内周側（先端部４４）を全周に亘ってピストン外周面Ｂに圧接し、かつ、圧接を解除自在な加圧機構５１を設けてある。

加圧機構５１は、加圧空気の供給及び排出が自在な空気給排装置５２と、空気給排装置５２の空気給排動作を制御する給排制御部５３と、第１装着部４１ａ及び第２装着部４１ｂに装着された弾性シール材４０の凹部４２の夫々に連通する空気給排路５４と、空気給排装置５２の空気給排管５５と空気給排路５４とを接続する管継手５６とを有する。

空気給排路５４は、第２電極部１４の周方向三箇所に設けられ、各空気給排路５４毎に空気給排管５５に接続して、各弾性シール材４０の凹部４２に対して周方向の三箇所から加圧空気を給排自在である。

加圧機構５１の動作を説明する。
図５に示すようにピストンＡがピストン挿通孔２５に挿通されて円形凸面部３５に載置されると、給排制御部５３は、空気給排路５４を通して各弾性シール材４０の凹部４２の夫々に加圧空気が供給されるように、空気給排装置５２を作動させる。

弾性シール材４０の凹部４２に加圧空気が供給されると、当該弾性シール材４０の上下の側壁部４３がピストン外周面Ｂの側に向けて弾性的に伸長すると共に、先端部４４がピストン外周面Ｂに向けて弾性的に膨出移動して、図６に示すように当該先端部４４がピストン外周面Ｂに圧接される

このとき、上下の側壁部４３が加圧空気で鍔板部２９，３０と固定板１９，２０とに押し付けられ、弾性シール材４０の姿勢が安定するとともに、加圧空気のピストン外周面Ｂの側への漏れ出しが防止される。

弾性シール材４０の先端部４４がピストン外周面Ｂに圧接されることにより、周溝Ａ１を挟む両側夫々においてピストン外周面Ｂと電極内周面３１との隙間Ｃがシールされ、電解液を供給流路３７から電極内周面３１と周溝Ａ１との間を経由して排出流路３８から排出されるように循環させながら、周溝Ａ１に対する陽極酸化処理が実施される。

陽極酸化処理が終了すると、給排制御部５３は、各弾性シール材４０の凹部４２から加圧空気が空気給排路５４及び空気給排管５５を通して強制的に排出されるように、つまり、弾性シール材４０のピストン外周面Ｂに対する圧接が解除されるように空気給排装置５２を作動させる。

弾性シール材４０の凹部４２から加圧空気が排出されるに伴い、上下の側壁部４３と先端部４４が弾性的に復帰変形して、図５に示すようにピストン外周面Ｂに圧接されていた先端部４４が電極内周面３１から離間し、電極内周面３１よりも内側に引退するが、加圧空気が強制的に排出されるので、先端部４４を電極内周面３１よりも内側に確実に引退させることができる。

〔第２実施形態〕
図８は、本発明の別実施形態の要部を示す。
本実施形態では、陽極酸化処理装置に装着される弾性シール材４０が、その先端部４４に、ピストン外周面Ｂに接触させる接触面５７と、周溝Ａ１の側においてピストン外周面Ｂに対して交差する直角の方向に沿う側面５８とに屈曲させる角部５９が全周に亘って環状に形成されている。

この弾性シール材４０を装着部４１（４１ａ，４１ｂ）に装着することにより、図８（ｂ）に示すように、電解液接触領域の境界を、先端部４４に全周に亘って環状に形成されている角部５９に沿って設定することができ、電解液接触領域を所定の領域になるように設定し易い。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、陽極酸化処理装置に装着される弾性シール材４０が、上記第１実施形態と異なる。それ以外の構成については、第１実施形態と同様であるので、以下では第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図９には、本実施形態に係る弾性シール材４０が示される。図９（ａ）は弾性シール材４０の斜視図である。この図では、構造を理解し易くするために、一部が断面視で描かれている。また、図９（ｂ）は断面を拡大した図である。図９（ａ）に示されるように、弾性シール材４０は環状に形成され、外周側（径方向外側）に向けて開口する凹部４２が全周に亘って形成される。

ここで、図９（ｂ）には、理解を容易にするために、ピストン外周部Ｂ、装着部４１、及び第２電極部材１７が二点鎖線で示される。図９（ｂ）に示されるように、ピストン外周面Ｂに接触させる弾性シール材４０の接触面Ｚは、弾性シール材４０の軸方向に平行な面から構成される。弾性シール材４０の接触面Ｚとは、環状に形成される弾性シール材４０の内周面、すなわちピストン外周面Ｂに対向する面である。弾性シール材４０の軸方向とは、環状の中心において当該環状を貫通して延在する方向である。弾性シール材４０の接触面Ｚは、このような方向に平行な面で構成される。したがって、弾性シール材４０の内周面により、軸方向に沿った円筒が形成されていることになる。

また、弾性シール材４０は、装着部４１及び第２電極部材１７で形成された溝部７１に挿入して用いられる。図９（ｂ）は、当該溝部７１に挿入前の弾性シール材４０を示している。図９（ｂ）に示されるように、溝部７１に挿入される前の弾性シール材４０の外周縁部８１の軸方向長８１ｃが溝部７１の開口幅７１ａよりも長く設定されている。弾性シール材４０の外周縁部８１とは、外周の縁部分である。図９（ｂ）に示される例では、外周縁部８１ａ，８１ｂが相当する。このため、外周縁部８１の軸方向長８１ｃとは、外周縁部８１ａ及び外周縁部８１ｂの間隔が相当する。弾性シール材４０は、このような外周縁部８１の軸方向長８１ｃが、装着部４１及び第２電極部材１７で形成された溝部７１の開口幅７１ａよりも長くなるように設定される。

また、溝部７１に挿入される前の弾性シール材４０の内周縁部の軸方向長８２ｃが溝部７１の開口幅７１ａよりも短く設定される。弾性シール材４０の内周縁部８２とは、内周の縁部分である。図９（ｂ）に示される例では、内周縁部８２ａ，８２ｂが相当する。このため、内周縁部８２の軸方向長８２ｃとは、内周縁部８２ａ及び内周縁部８２ｂの間隔が相当する。弾性シール材４０は、このような内周縁部８２の軸方向長８２ｃが、装着部４１及び第２電極部材１７で形成された溝部７１の開口幅７１ａよりも短くなるように設定される。

特に、凹部４２を形成する上下の側壁部４３の夫々が、弾性シール材４０の接触面Ｚに直交する直交面に対して３．５〜１０度で形成すると好適である。また、上下の側壁部４３の肉厚は、１．５〜２．５ｍｍで形成すると好適である。このように弾性シール材４０を構成することにより、装着部４１及び第２電極部材１７との密着性を高めることが可能となる。もちろん、上下の側壁部４３の一方又は双方を、弾性シール材４０の径方向に対して３．５度未満とすることも可能であるし、１０度より大きくすることも可能である。また、上下の側壁部４３の一方又は双方の肉厚を、１，５ｍｍ未満とすることも可能であるし、２．５ｍｍより大きくすることも可能である。

次に、弾性シール材４０の凹部４２に加圧空気を供給した場合の形態について説明する。図１０（ａ）には弾性シール材４０の凹部４２に加圧空気を供給する前の状態が示され、図１０（ｂ）には弾性シール材４０の凹部４２に加圧空気（加圧流体）を供給した場合の状態が示される。図１０（ａ）に示されるように、弾性シール材４０の凹部４２に加圧空気が供給されると、弾性シール材４０の外周縁部８１及び内周縁部８２の双方が、加圧空気の供給に応じて弾性シール材４０の径方向中央側に縮径する。これにより、先端部４４がピストン外周面Ｂに向けて移動して、図１０（ｂ）に示すように当該先端部４４がピストン外周面Ｂに圧接される。したがって、適切にピストン外周面Ｂと電極内周面３１との隙間Ｃを適切にシールすることが可能となる。

また、加圧空気の供給に応じて、弾性シール材４０の上下の側壁部４３も、ピストン外周面Ｂに向けてスライド（移動）する。これにより、弾性シール材４０の上下の側壁部４３が装着部４１及び第２電極部材１７に押し付けられ、弾性シール材４０と、装着部４１及び第２電極部材１７との密着性が高められる。したがって、陽極酸化処理に用いられる電解液がピストン外周面Ｂの側へ漏れ出すことを防止できる。

このように、加圧空気の供給に応じて、弾性シール材４０の先端部４４がピストン外周面Ｂに圧接されることにより、周溝Ａ１を挟む両側夫々においてピストン外周面Ｂと電極内周面３１との隙間Ｃがシールされる。このような状態で、陽極酸化処理に用いられる電解液を供給流路３７から電極内周面３１と周溝Ａ１との間を経由し、排出流路３８から排出させて循環させることにより、周溝Ａ１に対する陽極酸化処理が実施される。

なお、上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
（付記項１）本発明による部分表面処理装置は、弾性シール材を、装着部及び第２電極部材で形成された内径方向に開口Ｘを有する環状の溝部に対して内径方向に出没可能に設けても良い。このような構成とすれば、ピストン外周面と内周面との間の隙間を狭くすることができる。よって、この狭い隙間に大量に電解液を供給することが可能となる。したがって、表面処理速度を向上させるのに好適である。
（付記項２）本発明による部分表面処理装置は、弾性シール材が、凹部を形成する側壁部を有し、当該側壁部の厚みを凹部の軸方向長よりも薄く設けても良い。このような構成とすれば、側壁部が弾性変形しやすくなるため、加圧流体により側壁部が溝部の壁面に押圧されやすくなることから、シール性を高めることができる。また、加圧が解除された場合、壁部の押圧力が弱められた状態で、弾性シール材が外径方向に拡径する。そのため、拡径時に弾性シール材に掛かる力が緩和され、弾性シール材の耐久性を向上させるのに好適である。
（付記項３）本発明による部分表面処理装置は、凹部が、弾性シール材の内周縁部側に底面（底部）Ｙを有し、当該底面が、弾性シール材の外周縁部と内周縁部との中間位置よりも内周縁部側にあっても良い。このような構成とすれば、弾性シール材の縮径方向の弾性変形が容易となり、ピストン外周面に対して弾性シール材を圧接させやすくなることから、シール性を高めることができる。
（付記項４）本発明による部分表面処理装置は、凹部が、弾性シール材の内周縁部側に底面（底部）Ｙを有し、当該底部が被処理物の外周面に接触させる弾性シール材の接触面に沿って、弾性シール材の軸方向に平行な面であっても良い。このような構成とすれば、凹部の底部となる底面が、被処理物の外周面に接触させる弾性シール材の接触面Ｚと平行な面となる。よって、加圧流体により、弾性シール材の被処理物との接触面を均一に押圧させやすくなることから、シール性を高めることができる。
（付記項５）本発明による部分表面処理装置は、弾性シール材が、縮径する際に、溝部の壁面を押圧しながら内径方向に摺動されても良い。このような構成とすれば、加圧流体の漏れが抑制され、ピストン外周面に対して弾性シール材を圧接させる力が高まることから、シール性を高めることができる。よって、この狭い隙間に大量の電解液を供給することが可能となる。したがって、表面処理速度を向上させるのに好適である。
（付記項６）本発明による部分表面処理装置は、凹部が、弾性シール材が溝部に挿入された際、凹部の底面Ｙよりも開口Ｘの軸方向長が長く設けられても良い。この場合、加圧流体により溝部に対して弾性シール材を押圧させつつ、縮径させやすくなり、シール性を高めることができる。

〔その他の実施形態〕
１．本発明による部分表面処理装置は、加圧流体としての作動油などの加圧液体を供給する加圧機構を備えていてもよい。
２．本発明による部分表面処理装置は、弾性シール材に、被処理物の外周面に接触させる接触面と、周溝の側において被処理物の外周面に対して交差する斜め方向に沿う側面とに屈曲させる角部が全周に亘って環状に形成されていてもよい。
３．本発明による部分表面処理装置は、表面処理としての電気メッキ処理を行うための電気メッキ処理装置であってもよい。

Ａ被処理物
Ａ１周溝
Ｂ外周面
Ｃ隙間
Ｘ開口
Ｙ底面（底部）
Ｚ接触面
１５第１電極部材
１７第２電極部材
３１内周面
３７供給流路
４０弾性シール材
４１装着部
４２凹部
４５移動規制部
５１加圧機構
５７接触面
５８側面
５９角部

Claims

外周面に周溝を形成した金属製の被処理物に電気的に接続される第１電極部材と、
前記外周面及び前記周溝に対して間隔を隔てて対向する内周面を環状に形成した第２電極部材と、
前記周溝の両側夫々において前記外周面と前記内周面との隙間をシール可能な非導電性の環状の弾性シール材と、
前記弾性シール材を前記外周面に対して全周に亘って間隔を隔てて装着可能な装着部と、
前記装着部に装着された弾性シール材の外周側に加圧流体を供給することにより、当該弾性シール材の内周側を全周に亘って前記外周面に圧接し、かつ、圧接を解除自在な加圧機構とを備え、
前記周溝に電解液を供給する供給流路を前記内周面に開口させてある部分表面処理装置。
前記弾性シール材に、その外周側に向けて開口する凹部を全周に亘って形成してある請求項１に記載の部分表面処理装置。
前記弾性シール材の外周縁部及び内周縁部の双方が、前記加圧流体の供給に応じて前記弾性シール材の径方向中央側に縮径する請求項１又は２に記載の部分表面処理装置。
前記外周面に接触させる前記弾性シール材の接触面が、前記弾性シール材の軸方向に平行な面からなる請求項１〜３のいずれか一項に記載の部分表面処理装置。
前記弾性シール材が前記装着部及び前記第２電極部材で形成された溝部に挿入され、
前記溝部に挿入される前の弾性シール材の外周縁部の軸方向長が前記溝部の開口幅よりも長く設定されていると共に、前記溝部に挿入される前の弾性シール材の内周縁部の軸方向長が前記溝部の開口幅よりも短く設定されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の部分表面処理装置。
前記弾性シール材における前記凹部の開口側部分が前記外周面の側に移動するのを規制する移動規制部を、前記開口側部分の全周に亘って設けてある請求項２に記載の部分表面処理装置。
前記弾性シール材に、前記外周面に接触させる接触面と、前記周溝の側において前記外周面に対して交差する方向に沿う側面とに屈曲させる角部が全周に亘って環状に形成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の部分表面処理装置。