JP2016160508A

JP2016160508A - ロッドめっき装置の給電装置

Info

Publication number: JP2016160508A
Application number: JP2015041901A
Authority: JP
Inventors: 山田　博; Hiroshi Yamada; 博山田; 小崎　崇; Takashi Ozaki; 崇小崎
Original assignee: Chuo Seisakusho KK
Current assignee: Chuo Seisakusho KK
Priority date: 2015-03-04
Filing date: 2015-03-04
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-03-04
Also published as: JP6403612B2

Abstract

【課題】大電流でも長期間にわたり安定した給電ができるロッドめっき装置の給電装置を提供する。
【解決手段】ピストンロッドのような円柱形状あるいは円筒形状のワークの外周面にめっきするロッドめっき装置の給電装置であって、先端にワークを中心軸が同一線上になるように取り付けて回転させる駆動軸１に円盤状の回転電極３を取り付け、該回転電極３の好ましくは両方の端面に接触面を平面とした給電電極４、４を接触させて押し付けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧シリンダやエアシリンダのピストンロッドのような円柱形状あるいは円筒形状のワークの外周面にめっきするロッドめっき装置の給電装置に関するものである。

油圧シリンダやエアシリンダのピストンロッドのようなロッドには耐摩耗性を付与するために硬質クロムめっきが施されている。ピストンロッドはシリンダの中を摺動するものであるため、このめっきには長さ方向及び円周方向に対して、均一の厚さであることが求められ、さらに均一の品質であることが求められている。めっきの厚さはワークとアノードとの位置関係や電流密度に左右されるものであることから、長さ方向の均一性はアノードの配置を最適なものとすることにより確保するようにしており、円周方向の均一性を確保するためにはワークを回転させながらめっきすることが一般に行われている。そのため回転するワークに給電する給電装置が必要となり、給電装置としては例えば特許文献１に示されるようなものが提案されている。

この特許文献１に示されるものは、ロッドに回転を与えつつ給電する機構を備える電気めっき用の物品支持装置であり、ワークであるロッドは給電シャフトに設けられた給電フランジに治具を用いて支持され、給電シャフトに設けられた給電ドラムに接触するカーボン製の給電ブラシから電流が供給されるというものである。ところがカーボン製の給電ブラシは固有抵抗が高いため大電流では過熱しやすく、過熱した状態で使い続けると割れたり削れたりして劣化するという問題があった。さらに、ワークが大型になるとめっき面積が大きくなって大きなめっき電流を供給することが必要になり、給電ドラムと給電ブラシの接触面積を大きくすることが必要になる。そのためカーボンブラシは給電ドラムの曲面に合わせて加工することとなるが、曲面での接触のため給電ドラムを回転させたときに均一に磨耗せず、接触面積が減少してさらに過熱、劣化するため絶えず点検整備をしなければならないという問題があった。

特開平５−１５６５００号公報

本発明は大電流でも長期間にわたり安定した給電ができるロッドめっき装置の給電装置を提供することを目的とするものである。

そして、本発明は上記目的を達成するために、ピストンロッドのような円柱形状あるいは円筒形状のワークの外周面にめっきするロッドめっき装置の給電装置であって、先端にワークを中心軸が同一線上になるように取り付けて回転させる駆動軸に円盤状の回転電極を取り付け、該回転電極の端面に接触面を平面とした給電電極を接触させて押し付けたものである。ここにおいて、回転電極の両方の端面に給電電極を接触させて押し付けたものとすることができ、回転電極の両方の端面にそれぞれ同数の給電電極を接触させて押し付けたものとすることができる。また、給電電極の回転電極との接触面に導電性の良い軟質材からなる導電板を取り付けたものとすることができる。

上記の課題解決手段による作用は次の通りである。すなわち、電流は円盤状の回転電極から回転電極の端面に接触して押し付けられる給電電極へと流れる。給電電極と回転電極の接触面はともに平面であるため平面同士の接触となり、回転電極が回転しても異常な磨耗を生じることなく安定した接触が維持でき、磨耗した場合にも接触面積が変化することはない。これにより、長期間にわたり安定した給電が可能である。

以上述べたたように、本発明のロッドめっき装置の給電装置によれば、電流は回転電極から給電電極に流れるのであるが、給電電極と回転電極は平面同士の接触であるため回転電極が回転しても異常な磨耗を生じることはなく、安定した接触が維持でき、磨耗した場合にも接触面積が変化しない利点がある。また、回転電極の両方の端面に給電電極を接触させて押し付けたものとした場合には、同一寸法の回転電極に対してより多数の給電電極を接触させることができるので大電流の給電が可能となる利点がある。ここで、回転電極の両方の端面にそれぞれ同数の給電電極を接触させて押し付けたものとした場合には、回転電極を軸方向に押す力が打ち消され、軸受けに軸方向の力が加わらない利点がある。さらに、導電板を設けた場合には、導電板が軟らかい材料で構成してあるので回転電極との接触がさらに安定し、回転電極の磨耗が少なくなる利点がある。

本発明のロッドめっき装置の給電装置の構成を示す要部の平面図である。図１のＡ−Ａ部における縦断面図である。図１のＢ−Ｂ部における縦断面図である。ロッドめっき装置全体の構成を示す平面図である。ロッドめっき装置全体の構成を示す部分縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図において１は先端にワークを取り付けて回転させる駆動軸であって、該駆動軸１にはボス２を介して円盤状の回転電極３が取り付けてある。回転電極３の端面には給電電極４、４が接触させてあり、給電電極４、４はそれぞれ給電電極取り付け板５、５に取り付けてある。回転電極３は磨耗を少なくするために例えばクロム銅のような導電性が良く硬度の高い材料で構成することが好ましく、給電電極４、４及び給電電極取り付け板５、５は例えば銅のような導電性の良い材料で構成することが好ましい。ここにおいて、給電電極４、４は回転電極３の一方の端面だけでなく両方の端面に接触させたものとすることができ、これが請求項２または３の発明である。

また、給電電極４、４の回転電極３と接する面には導電板６、６を取り付けることができ、導電板６、６を取り付けたものが請求項４の発明である。この場合回転電極３には導電板６、６が接触することになるが、導電板６、６は回転電極３の磨耗を少なくするために例えば銀のような導電性が良く軟質の材料で構成することが好ましい。給電電極取り付け板５、５は基板７に固定される支持板８、８に取り付けたガイド９、９により回転電極３の端面に対して直角方向に移動できるように支持させてあり、給電電極取り付け板５、５と支持板８、８の間にばね１０、１０を取り付けてばね１０、１０の弾発力により給電電極４、４を回転電極３に押し付けるようにしてある。１１、１１は給電電極取り付け板５、５と図示しない直流電源装置に接続されるブスバー１２とを接続する積層銅箔等の可撓性導体である。

図４は本発明のロッドめっき装置の給電装置を組み込んだロッドめっき装置の構成を示す平面図、図５は部分縦断面図であって、１３は一方向に長い長方形状のめっき槽であり、めっき槽１３には仕切り板１４によって長手方向の一方の端部に区画を設け、この区画をワーク装着室１５としてある。ワーク装着室１５の外側には駆動軸１が軸受け１６、１６により回転電極３の両側で支持させてあり、駆動軸１の一端はワーク装着室１５内に延長して先端にワーク取り付け枠１７が取り付けてある。仕切り板１４はこのワーク取り付け枠１７がワーク装着室１５に充分収容できるような位置に設けてあり、仕切り板１４は分割できる構造としてワークＷが仕切り板１４を通過できるようにしてある。また、仕切り板１４のワークＷが通過する部分及びめっき槽１３と接する部分には、シール材が取り付けてある。

めっき槽１３の上部には図示しないアノード電極を吊り下げるアノードバー１８が設けてあり、ワーク装着室１５から遠い側の端部底面にはワークＷを支承する２個１組の支承ローラー１９、１９が複数組設けてある。ワークＷは先端が治具２０を使用してワーク取り付け枠１７に取り付けられ、後端が支承ローラー１９、１９により支承される。駆動軸１のワーク装着室１５に挿入されない側の先端にはプーリー２１が取り付けてあり、モーター２２の出力軸に取り付けたプーリー２３とプーリー２１の間にベルト２４が掛け渡してある。

このように構成された本発明のロッドめっき装置の給電装置を組み込んだロッドめっき装置において、アノードバー１８にアノード電極を吊り下げ、図示しない直流電源装置のプラス極とアノードバー１８とを接続し、直流電源装置のマイナス極とブスバー１２とを接続する。めっき槽１３内に前処理を終わったワークＷを降下させ、ワークＷの先端をワーク取り付け枠１７に取り付ける。このとき、ワークＷは治具２０を使用して取り付けるものであり、治具２０はワークＷの中心軸と駆動軸１の中心軸とが同一線上になるようにワークＷの種類ごとに構成してある。ワークＷの後端はワークＷの種類により複数の支承ローラー１９、１９の何れかにより支承されるので、ワークＷの中心軸と駆動軸１の中心軸とが同一線上になるように支承するローラー１９、１９の高さ、間隔を調整する。

このときあるいはこの後仕切り板１４を取り付けてワーク装着室１５を区画する。仕切り板１４は構成によってワークＷを降下させる前に下半分をとりつけ、ワークＷの取り付け後に残り半分を取り付けるとか、ワークＷに取り付けておいてワークＷと共に降下させるとかすることとなる。めっき槽１３にめっき液を充填し、モーター２２を回転させるとモーター２２の回転はプーリー２３、ベルト２４、プーリー２１を通して駆動軸１に伝えられ、回転電極３、ワーク取り付け枠１７、ワーク取り付け枠１７に取り付けられたワークＷは駆動軸１により回転させられることになる。めっき槽１３に充填しためっき液は仕切り板１４により区画されているのでワーク装着室１５に入ることは少ないが、ワーク装着室１５に漏れて入っためっき液は回収するようにしてある。

ここで直流電源装置を運転すると、電流は直流電源装置のプラス極からアノードバー１８、アノード電極、ワークＷ、治具２０及びワーク取り付け枠１７、駆動軸１、回転電極３、給電電極４、４、給電電極取り付け板５、５、可撓性導体１１、１１、ブスバー１２の経路を通って直流電源装置のマイナス極へと流れ、ワークＷがめっきされることになる。このとき、給電電極４、４はばね１０により回転電極３に押し付けられ、回転電極３は給電電極４、４に接触しながら回転することになるが、平面同士であるので安定した接触が維持できる。所定の時間ワークＷをめっきしたときには直流電源装置とモーター２２を停止し、めっき槽１３からめっき液を排出する。その後前記とは逆の手順でめっき槽１３からワークＷを引き上げれば１個のワークＷのめっきが完了することとなる。

以上説明したように、本発明のロッドめっき装置の給電装置によれば、電流は回転電極３から給電電極４、４へと流れるのであるが、平面同士の接触であるため、回転電極３が回転するとき異常な磨耗を生じることがなく、安定した接触が維持でき、磨耗した場合にも接触面積が変化しない利点がある。なお、図示した例では給電電極４、４を回転電極３の両方の端面にそれぞれ２個ずつ接触させたものとしているが、一方の端面だけに接触させたものとしてもよく、両方の端面にそれぞれ異なった数の給電電極を接触させたものとしてもよい。

給電電極４、４の数は供給する電流に応じて決定されるので、両方の端面に接触させる場合にはそれを２組に分けて回転電極３の両方の端面にそれぞれ接触させたものとすることができる。両方の端面に給電電極を接触させたものとした場合には、同一寸法の回転電極に対してより多数の給電電極を接触させることができるので大電流の給電が可能となる利点がある。給電電極４、４の数が偶数であれば、二等分して各半数の給電電極４、４を回転電極３の両方の端面にそれぞれ接触させることができ、そうした場合には回転電極３を軸方向に押す力が打ち消され、軸受け１６、１６に軸方向の力が加わらない利点がある。また、導電板６、６を設けた場合には、導電板６、６が軟らかい材料で構成してあるので回転電極３との接触がさらに安定し、回転電極３の磨耗が少なくなる利点がある。

前記実施の形態では、ばね１０の弾発力によって給電電極４、４を回転電極３に押し付けるようにしているが、エアシリンダにより押し付けるようにすることも可能である。また、ばね１０に加えて油圧シリンダあるいは電動アクチュエータを組み合わせることも可能である。給電電極４、４を押し付ける手段をエアシリンダとしたり、ばね１０に油圧シリンダあるいは電動アクチュエータを組み合わせたりした場合には、給電電極４及び給電電極取り付け板５を回転電極３から大きく引き離すことが可能となり、メンテナンスがし易くなる利点がある。なお、本発明はロッドめっき装置の給電装置としているが、エッチングや電解脱脂等の他の電解処理装置用としても使用できることは言うまでもない。

１駆動軸
２ボス
３回転電極
４給電電極
５給電電極取り付け板
６導電板
７基板
８支持板
９ガイド
１０ばね
１１可撓性導体
１２ブスバー
１３めっき槽
１４仕切り板
１５ワーク装着室
１６軸受け
１７ワーク取り付け枠
１８アノードバー
１９支承ローラー
２０治具
２１プーリー
２２モーター
２３プーリー
２４ベルト
Ｗワーク

Claims

ピストンロッドのような円柱形状あるいは円筒形状のワークの外周面にめっきするロッドめっき装置の給電装置であって、先端にワークを中心軸が同一線上になるように取り付けて回転させる駆動軸に円盤状の回転電極を取り付け、該回転電極の端面に接触面を平面とした給電電極を接触させて押し付けたことを特徴とするロッドめっき装置の給電装置。
回転電極の両方の端面に給電電極を接触させて押し付けたことを特徴とする請求項１に記載のロッドめっき装置の給電装置。
回転電極の両方の端面にそれぞれ同数の給電電極を接触させて押し付けたことを特徴とする請求項１または２に記載のロッドめっき装置の給電装置。
給電電極の回転電極との接触面に導電性の良い軟質材からなる導電板を取り付けたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のロッドめっき装置の給電装置。