JP2839078B2 - 電 極 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メッキその他の電気化
学的処理を部材に施すために使用される電極に関し、特
にその放電面以外の表面が絶縁被覆された構造を有する
電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述のような電極を製造するため
に、放電面に予定されている部分を除いて電極材の表面
に、絶縁被覆層としての樹脂被覆層を接着剤等で貼り付
ける方法が用いられている。この場合、接合力を高める
ために、グラインダーやショットブラストにより電極材
の接合表面を荒らす処理が行われることもある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電極におい
て、樹脂被覆層を接着剤で貼り付ける方法を使用した場
合、腐食性の電解液に電極が浸漬されると、メッキ液が
接着面に浸透して接着力が低下し、図２３に示すよう
に、樹脂被覆層１０１が電極材１０２の表面から剥がれ
たり浮き上がったりして絶縁性が損なわれることがあ
る。この場合、接合前に電極材の表面を荒らす処理が行
われてもなお、高腐食性の環境下で樹脂被覆層による絶
縁効果を長期間維持することは困難なことが多い。

【０００４】本発明の課題は、高腐食性の環境下でも電
極材と絶縁被覆層との接合性が良好に維持され、ひいて
は絶縁被覆層による放電面形成のための絶縁効果が長期
間維持される電極を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用・効果】上述の課
題を解決するために、本発明の電極は下記のように構成
されることを特徴とする。すなわち、電解液中に少なく
ともその一部分が浸漬され、かつその浸漬部分の表面に
放電面が形成される電極材を備え、その電極材の浸漬部
分の表面のうち、放電面以外の部分が絶縁被覆部により
密着状態で覆われる。そして、その放電面の周囲領域に
おいて、電極材及び絶縁被覆部の一方の側に食込凹部が
設けられる一方、電極材及び絶縁被覆部の他方の側にそ
れと一体的に食込凸部が設けられる。この食込凸部は食
込凹部に対し食い込むことにより、絶縁被覆部が電極材
から離脱することを抑制する。

【０００６】上述のように構成された電極においては、
電極材の表面のうち放電面に予定された部分以外が絶縁
被覆部により密着状態で被覆され、その放電面の周囲領
域において電極材及び絶縁被覆部が、それらに設けられ
た食込凹部と食込凸部との食込みにより強固に結合され
るので、高腐食性の環境下でも電極材と絶縁被覆層との
接合性が良好に維持され、ひいては放電面形成のための
絶縁被覆部による絶縁効果を長期間維持することができ
る。

【０００７】上記食込凹部は、その底部の幅よりも開口
部の幅の方が狭い形状に形成することができる。これに
より、食込凹部から食込凸部が抜けにくくなり、電極材
と絶縁被覆部との接合状態がさらに良好に維持されるこ
ととなる。上記構成においてはさらに具体的に、食込凹
部を放電面の外周に沿って前記電極材側に形成された溝
部とし、食込凸部をその溝部に対応する断面形状を有す
る凸条部とすることができる。この場合、溝部は、溝底
面に近づくほど溝幅が広くなるように、その少なくとも
一方の内側面をテーパ面として形成することができる。

【０００８】また、食込凹部及び食込凸部の一方の側
に、食込凸部の食込凹部への食込方向と交差する向きに
突出する抜止め凸部を形成し、他方の側にその抜止め凸
部と係合する抜止め凹部を形成することができる。この
場合、それら抜止め凸部及び抜止め凹部の係合により、
食込凸部が食込凹部に対して抜け止めされることとな
る。

【０００９】次に、絶縁被覆部は、流動状態から硬化状
態へ移行する性質を有する絶縁物質により構成すること
ができる。この場合絶縁被覆部は、流動状態の該絶縁物
質を前記電極材の表面に対し層状に塗布ないし注型した
後、これを硬化させることにより形成することができ
る。上述のような絶縁物質としては、各種プラスチッ
ク、ゴム、又はそれらをベースとする複合材料（例えば
繊維強化プラスチック）を使用することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を図面を用
いて説明する。図１に示すように、本発明の一実施例た
る電極１は板状の電極材２を有する。この電極材２は、
電解液槽Ｔ内において懸架状態で支持され、その板面の
一方が被処理材Ｗに対向した状態でメッキ液等の電解液
Ｌ中に浸漬されるとともに、電解液Ｌへの浸漬部分にお
いて被処理材Ｗと対向するその板面に放電面３が形成さ
れ、それ以外の表面が絶縁被覆層４で覆われている。こ
の絶縁被覆層４は、流動状態から硬化状態へ移行する性
質を有する絶縁材料、例えば各種プラスチック、ゴム、
又はそれらをベースとする複合材料（例えば繊維強化プ
ラスチックなど）により構成することができる。そし
て、その材質は、電極１が使用される環境、例えば電解
液Ｌの成分や温度等に応じて適宜選定される。

【００１１】図２に示すように、電極１の放電面３の周
囲は絶縁被覆層４により額縁状に覆われている。また、
図３に示すように、放電面３に相当する部分を除いて電
極材２の表面は、その外縁部２ａがオフセットされた段
付面とされ、その外縁部２ａには放電面３の周囲に沿っ
て溝部５（食込凹部）が溝切り加工等により形成されて
いる。この溝部５は、溝底面に近づくほど溝幅が広くな
るように、放電面３の外縁から遠い側に位置する内側面
がテーパ面５ａとされている。そして、絶縁被覆層４側
には、この溝部５に対応する断面形状を有する凸条部６
（食込凸部）が、その溝部５に食い込んだ形で形成され
ている。溝部５と凸条部６とをこのような断面形状に形
成することで、凸条部６が溝部５から抜けることが防止
ないし抑制され、絶縁被覆層４が電極材２に対し強固に
結合された状態を長期間にわたって維持することができ
る。ここで、絶縁被覆層４の上面側は放電面３とほぼ面
一となるように形成されている。

【００１２】上述のような絶縁被覆層４の形成方法であ
るが、例えば図４（ａ）に示すように、流動状態の絶縁
材料７を刷毛８等により電極材２の表面に塗布した後こ
れを硬化させる方法を採用することができる。なお、１
回の塗布で所望の層厚が得られない場合には、所定の層
厚が得られるまで絶縁材料７の塗布・硬化を繰り返せば
よい。こうして得られた絶縁被覆層４に対し、その表面
に切削や研磨を行って、その外形寸法を整えたり、ある
いは表面状態を仕上げたりすることができる。なお、刷
毛塗りに代えてスプレーにより絶縁材料７を噴霧・塗布
したり、あるいは粉末状の絶縁材料を溶射により吹き付
けて絶縁被覆層４を形成するようにしてもよい。

【００１３】一方、図４（ｂ）に示すように、放電面３
側が下になるように電極材２を型枠９内に配置し、この
型枠９内に絶縁材料７を注型することにより絶縁被覆層
４を形成することもできる。また、金型を使用して、絶
縁材料７と電極材２と共に一体成形する方法も可能であ
る。例えば図５に示すように、金型１０内に形成された
キャビティ１１内に電極材２を配置し、ランナ１１ａか
ら絶縁材料７をそのキャビティ１１内に射出することに
より絶縁被覆層４を形成することができる。

【００１４】次に、溝部５の断面形状であるが、図６に
示すように、その両側の内側面をテーパ面５ａとするこ
とができる。また、図７に示すように、その内側面をテ
ーパ面とする代わりに、その開口部５ｄ側に形成された
入口部５ｂと、底面側に形成されてその入口部５ｂより
も広幅に形成された広幅部５ｃとを備えたものとして形
成してもよい。さらに、図８に示すように、凸条部６の
側面に抜止め凸部１２を形成し、溝部５の内側面側にこ
れと係合する抜止め凹部１３を形成して抜け止めを行っ
てもよい。また、これとは逆に、図９に示すように、凸
条部６側に抜止め凹部１３を形成し、溝部５側に抜止め
凸部１２を形成してもよい。さらに図１０及び図１１に
示すように、凸条部６の側面を外側に膨出させて形成し
たり、あるいは溝部５の内側面を内側に膨出させて形成
し、その膨出部を抜け止め凸部１２とする構成も可能で
ある。ここで、図７〜図１１に示した例においては、絶
縁被覆層４は放電面３よりも突出して形成されている。

【００１５】次に、溝部５に対して凸条部６を係合させ
る方法であるが、上述のように流動状態の絶縁材料７を
溝部５に注入・硬化させる方法の他、図１２に示すよう
に、凸条部６が形成された絶縁被覆層４を予め金型等で
成形しておき、電極材２側に形成された溝部５に対しそ
の凸条部６を圧入・嵌合させる方法を採用してもよい。
この場合、絶縁被覆層４と電極材２との接触面に接着剤
を配置することにより、両者の接合力を一層高めること
ができる。ここで、絶縁被覆層４は、電極材２の放電面
３側を覆う第一部分４ａと、その反対側を覆う第二部分
４ｂとに分割されており、電極材２の縁部側に形成され
た重なり部４ｃにおいてボルト１４及びナット１５によ
り互いに締結される構造となっている。なお、図１３に
示すように、凸条部６の側面に嵌合溝６ｂを形成し、こ
れにシール部材１２ａを嵌め込むとともに、このシール
部材１２ａの、嵌合溝６ｂの外側に突出する部分を抜止
め凸部１２とすることもできる。一方、図１４に示すよ
うに、凸条部６を溝部５よりも少し幅が大きくなるよう
に形成し、これを溝部５内へ強制的に押し込むことによ
り、その圧入の摩擦力で両者の抜け止めを行う構成とし
てもよい。

【００１６】また、図１５（ａ）に示すように、溝部５
を絶縁被覆層４側に、凸条部６を電極材２側に形成する
こともできる。この場合、凸条部６は切削加工等により
電極材２と一体に形成してもよいが、凸条部６に相当す
る部材を別体に形成しておき、これを溶接、もしくはね
じ止め、嵌合、圧入等の締結手段により電極材２の表面
に固着して一体化する構成としてもよい。なお、図１５
（ａ）に示すような凸条部６を形成する代わりに、図１
５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、例えば金属網６ａを
電極材２の表面に溶接ないしねじ止め等により固着し、
その金属網６ａを食込凸部として使用する態様も可能で
ある。図示の例においては、金属網６ａは、金属板の全
面に板厚方向に貫通する多数の切れ目を千鳥状に形成
し、その切れ目の両側部分を、板厚方向に互いに逆向き
に変形させることにより切れ目を開口させて網目とし
た、いわゆる金属ラスあるいはエキスパンドメタルと呼
ばれるものが使用されている。

【００１７】また、食込凹部及び食込凸部をそれぞれ溝
部５及び凸条部６とする代わりに、図１６（ａ）に示す
ように、放電面３の縁部に沿って形成された複数の凹部
１６及びそれらと係合する複数の凸部１７とすることも
できる。この場合、凹部１６は底面側の幅が開口部側の
幅よりも大きくなるように形成することができるが、図
１６（ｂ）に示すように放電面３の縁部に沿う方向の幅
を広くする構成と、図１６（ｃ）に示すように上記縁部
と交差する方向の幅を広くする構成の２通りが可能であ
り、両者を混在させることもできる。また、凹部１６と
凸部１７は、いずれか一方が全て絶縁被覆層４側に、他
方が全て電極材２側に形成される態様の他、図１７に示
すように、両側に振り分けて形成する態様、例えば
（ｂ）に示すように互い違いに振り分けて形成する態様
も可能である。

【００１８】次に、絶縁被覆層４は、電極材２の電解液
Ｌ中に浸漬された部分に形成されていればよく、例えば
図１８に示すように、電極１の上方側が電解液Ｌの液面
から露出して配置される場合には、その露出部の表面の
一部又は全てに対し、絶縁被覆層４を形成しない構成と
することも可能である。また、図１９に示すように、電
極材２の放電面３側の板面のみが電解液Ｌに浸漬される
場合においては、電極材２の反対側の板面に対する絶縁
被覆層４を省略する構成も可能である。しかしながら、
飛散した電解液等が付着して腐食等の表面変質等が生じ
たりしないように、電解液Ｌと直接接触しない電極材２
の表面についても絶縁被覆層４を形成することがより望
ましいといえる。

【００１９】一方、図２０に示すように、電極材２の両
面に放電面３を形成することもできる。さらに、電極材
２は板状のものに限らず、例えば図２１に示すように円
筒状に形成することも可能である。図２１（ａ）におい
ては、上下が開放した円筒状の電極材２の底面及び外周
面の全面と、内周面のほぼ半周分に相当する部分が絶縁
被覆層４によって覆われ、その内周面の残りの部分が放
電面３とされている。そして、この円筒状の電極材２の
内側に例えば棒状の被処理材Ｗが配置され、その被処理
材Ｗの外周面のうち放電面３に対応する部分に対し、メ
ッキ等の該電極材２による処理が施されることとなる。
また、同図（ｂ）に示すように、放電面３の両縁部に沿
って絶縁被覆層４側に凸条部６が、電極材２側にこれと
係合する溝部５が形成されている。

【００２０】最後に電極材２は、全体を単一の材質で構
成する他に、図２２に示すように多層構造とすることも
可能である。図２２（ａ）において電極材２は、例えば
鉄系材料等で構成された芯材２ｃに対し、これをくるむ
ようにＰｂ系合金あるいはＰｂ−Ｓｎ系合金等で構成さ
れた外層部２ｂが形成されており、その外層部２ｂの一
方の表面に放電面３が形成されている。このような電極
は、例えばクロムメッキあるいは亜鉛メッキ等に好適に
使用することができる。また、同図（ｂ）に示すよう
に、芯材２ｃの板面のうち、放電面３に対応する部分に
のみ外層部２ｂを形成し、その芯材２ｃに対して溝部
（食込凹部）５を形成するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電極の電解液槽への配置例を示す概念
図。

【図２】本発明の電極の一例を示す正面図。

【図３】そのＡ−Ａ断面図。

【図４】絶縁被覆層の形成方法の例を示す説明図。

【図５】絶縁被覆層の形成方法の別の例を示す説明図。

【図６】溝部の第一の変形例を示す断面図。

【図７】同じく第二の変形例を示す断面図。

【図８】同じく第三の変形例を示す断面図。

【図９】同じく第四の変形例を示す断面図。

【図１０】同じく第五の変形例を示す断面図。

【図１１】同じく第六の変形例を示す断面図。

【図１２】別体に形成した凸条部を溝部に圧入すること
により絶縁被覆層と電極材とを接合する例を示す説明
図。

【図１３】同じくその別の例を示す説明図。

【図１４】同じくさらに別の例を示す説明図。

【図１５】溝部を絶縁被覆層側に、凸条部を電極材側に
形成した例を示す断面図。

【図１６】食込凹部と食込凸部とを放電面に沿って複数
形成した例を示す正面図、Ｂ−Ｂ断面図及びＣ−Ｃ断面
図。

【図１７】その変形例を示す部分正面図及びＤ−Ｄ断面
図。

【図１８】本発明の電極の第一の変形例を示す断面図。

【図１９】同じく第二の変形例を示す断面図。

【図２０】同じく第三の変形例を示す断面図。

【図２１】同じく第四の変形例を示す斜視図及び平面断
面図。

【図２２】同じく第五の変形例を示す断面図。

【図２３】従来の電極の構造を示す断面図。

【符号の説明】

１ 電極 ２ 電極材 Ｌ 電解液 ３ 放電面 ４ 絶縁被覆層 ５ 溝部（食込凹部） ５ａ テーパ面 ６ 凸条部（食込凸部） ７ 絶縁材料 １２ 抜止め凸部 １３ 抜止め凹部 １６ 凹部（食込凹部） １７ 凸部（食込凸部）

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解液中に少なくともその一部分が浸漬
   され、かつその浸漬部分の表面に放電面が形成される電
   極材と、 その電極材の前記浸漬部分の表面のうち、前記放電面以
   外の部分を密着状態で覆う絶縁被覆部と、 前記放電面の周囲領域において、前記電極材及び前記絶
   縁被覆部の一方の側に設けられた食込凹部と、 前記電極材及び前記絶縁被覆部の他方の側にそれと一体
   的に設けられ、前記食込凹部に対し食い込むことによ
   り、前記絶縁被覆部が前記電極材から離脱することを抑
   制する食込凸部と、 を備えたことを特徴とする電極。
2. 【請求項２】 前記食込凹部は、その底部の幅よりも開
   口部の幅の方が狭い形状に形成されている請求項１記載
   の電極。
3. 【請求項３】 前記食込凹部は、前記放電面の外周に沿
   って前記電極材側に形成された溝部とされ、前記食込凸
   部はその溝部に対応する断面形状を有する凸条部とされ
   るとともに、 前記溝部は、溝底面に近づくほど溝幅が広くなるよう
   に、その少なくとも一方の内側面がテーパ面とされてい
   る請求項２記載の電極。
4. 【請求項４】 前記食込凹部及び前記食込凸部の一方の
   側に、前記食込凸部の前記食込凹部への食込方向と交差
   する向きに突出する抜止め凸部が形成され、他方の側に
   その抜止め凸部と係合する抜止め凹部が形成されて、そ
   れら抜止め凸部及び抜止め凹部の係合により、前記食込
   凸部が前記食込凹部に対して抜け止めされている請求項
   １記載の電極。
5. 【請求項５】 前記絶縁被覆部は、流動状態から硬化状
   態へ移行する性質を有する絶縁物質により構成されてお
   り、流動状態の該絶縁物質を前記電極材の表面に対し層
   状に塗布ないし注型した後、これを硬化させることによ
   り形成されたものである請求項１ないし４のいずれかに
   記載の電極。