JP5134892B2 - ピストンを電気めっきでコーティングするための装置 - Google Patents

Description

本発明は、ピストントップと、該ピストントップに一体成形されたスカートエレメントと、２つのピン孔とを備えたピストンを電気めっきでコーティングするための装置であって、
−ピストンおよび電解液を受容するためのポット状の内室と、
−ピストンを固定するための保持装置と、
−シェード状に形成され、ピストンの近傍に配置され、かつピストンのコーティングしたい面だけを被覆しないカバーと、
−一方では電解液内に沈められたアノードに電気的に接続され、他方では直流電圧源のプラス極に電気的に接続されている第１の電気的なコンタクトと、
−一方ではピストンに電気的に接続され、他方では直流電圧源のマイナス極に電気的に接続されている第２の電気的なコンタクトと
が設けられている形式のものに関する。

電解液のためのポット状の容器を有し、この容器内に、コーティングしたいピストンと、直流電圧源のプラス極に接続された棒状のアノードが沈められる、ピストンを電気めっきでコーティングするための装置は、欧州特許出願公開第１５２０９１５号明細書から公知である。この装置の場合、まずピストンを保持装置に、良好な電気的接続関係にあるように固定した後で、遮蔽体をピストンに被せ、保持装置にねじ止めすることができる。引き続いて保持装置を、ピストンおよび遮蔽体と一緒に電解液の入ったポット内に沈める前に、フックを介して、直流電圧源のマイナス極に接続されているロッドに懸吊する。この装置の場合、ピストンおよび遮蔽体を保持装置に固定し、かつ保持装置、ひいてはピストンを直流電圧源に電気的に接続するために必要な手間が欠点である。
欧州特許出願公開第１５２０９１５号明細書

本発明の課題は、背景技術における欠点を取り除くことである。

この課題を解決するために本発明の構成では、
−保持装置が実質的に皿状に形成され、内室の底に配置されており、
−保持装置の中央に、縦長に形成されたセンタリング装置が配置されており、該センタリング装置の長手方向軸線が、保持装置の平面に対して平行に位置し、かつセンタリング装置の長さが、コーティングしたいピストンの、スカートエレメントの領域における半径方向の内径に等しく、その結果、コーティングしたいピストンが、そのピストントップとは反対の側で、センタリング装置に被せ嵌め可能であり、該センタリング装置の長手方向軸線がその際ピン孔の軸線に対して垂直に、かつコーティングしたいピストンのピストン軸線に対して垂直に位置するようになっており、かつ
−カバーが保持装置の半径方向外側の縁部に固定されている、
ようにした。

本発明の有利な構成は従属請求項の対象である。本発明の有利な構成では、保持装置が、電気伝導性の材料から成っており、第２の電気的なコンタクトに電気的に接続されており、その結果、保持装置に固定され、保持装置と電気的に接触しているピストンが、やはり第２の電気的なコンタクトに電気的に接続されている。本発明の別の有利な構成では、アノードが円筒形に形成されており、内室の半径方向外側の壁に配置されている。本発明のさらに別の有利な構成では、アノードが、白金めっきされたチタンから成っている。本発明のさらに別の有利な構成では、内室の底が流入開口を有しており、該流入開口が、電解液を供給するための通路に接続されている。本発明のさらに別の有利な構成では、流入開口が、ピストンのコーティングしたい面の半径方向外側でその近傍に配置されている。

保持装置が実質的に皿状に形成されており、皿状の保持装置の上に、縦長に形成されたセンタリング装置が存在しており、センタリング装置の長さがピストンのスカートエレメントの領域における半径方向の内径に等しいことにより、ピストンは簡単かつ迅速に保持装置に被せ嵌められ、コーティング後にやはり迅速に再び取り外され得る。加えて、カバーは保持装置の半径方向外側の縁部に固定されている。その結果、コーティングされるべきでないピストン面の被覆は、既にピストンを保持装置に被せ嵌めたときに生じる。

本発明について以下に図面を参照しながら説明する。

図１および図２はそれぞれ、ピストン２を電気めっきでコーティングするための装置１の断面図である。両断面平面は互いに垂直に位置している。その結果、図２は、図１に示した線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図であり、図１は、図２に示した線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。

装置１はポリプロピレン（ＰＰ）から成っており、実質的にポットの形状を有している。その内室３内には、コーティングしたい（断面では示さない）ピストン２が配置される。内室３の半径方向外側の壁４には、円筒形に形成されたアノード５が配置されている。アノード５は白金めっきされたチタンから成っている。この場合、アノード５は内室３内に差し込まれるだけでよい。ピストン２を受容するために、内室３の底６には保持装置７が固定されている。保持装置７について以下に詳細に説明するが、保持装置７上には、コーティングしたいピストン２が、別の固定手段を必要とすることなく載置されるだけでよい。保持装置７（８，８′，２７）は、電気をよく通す金属、例えばアルミニウムまたは銅から成っている。

保持装置７は、図２に示した互いに対向して位置する２つのカバー８，８′を有している。カバー８，８′の目的は、図２に破線で記入したピン孔１０，１０′の半径方向外側の開口９，９′を閉鎖することにある。そうすることで、ピン孔１０，１０′はコーティング工程中コーティング材料から遠ざけられる。ピストン２の両スカートエレメント１２，１２′の半径方向の外面１１，１１′（図３および図４も合わせて参照されたい。）と、リング部１３と、トップランド（Ｆｅｕｅｒｓｔｅｇ）１４とは被覆されておらず、それによりコーティングされる。その際、カバー８，８′は、ピストン２をピストン孔１０，１０′の軸線の方向で固定するという別の機能も有している。

これに対して垂直に位置する方向でのピストン２の固定は、保持装置７の下側部分に配置されたセンタリング装置２７により行われる。センタリング装置２７はビームの形状を有しており、その長さは、図１に破線で示すように、スカートエレメント１２，１２′の領域におけるピストン２の半径方向の内径に対応している。その結果、ピストン２は簡単にセンタリング装置２７上に嵌められ得る。

電気めっきを実行するために、アノード５は、第１の電気的なコンタクト１５を介して直流電圧源のプラス極に接続され、保持装置７，８，８′，２７、ひいてはこれに保持されたピストン２は、第２の電気的なコンタクト１６を介してマイナス極に接続されている。さらに、それに加えて、供給開口１７と、供給通路１８と、そこから分岐した側方通路１９，２０と、半径方向外側に位置し、内室３を側方通路１９，２０に接続する流入開口２１，２２とを介して、電解液が内室３内に導入される。本実施例ではピストン２がアルミニウムから成っており、鉄でコーティングされるべきであるので、電解液は鉄電解質である。

電解液は、最適な電気めっきのために適した速度でスカートエレメント１２，１２′の外面１１，１１′と、リング部１３と、トップランド１４とを流過する圧力でもって、内室３内に圧送される。引き続いて、電解液は内室３の上側の縁部２３を乗り越え、排出通路２４，２５を介して導出される。内室３の縁部２３はコーティング装置１の上側の端面１′の半径方向外側の領域に対して、電解液が問題なく、つまりコーティング装置１の端面１′の外側の領域から溢流することなく排出通路２４，２５内に達するように、下方に引き下げられている。

図３は、ピストン２が載置される直前の保持装置７を示し、図４は、どのようにピストン２が保持装置７に載置されているかを示している。よく見て取れるように、カバー８，８′はピストン２を、スカートエレメント１２，１２′、リング部１３およびトップランド１４だけが露出され、電解液により濡らされることができ、その結果、この面が鉄でコーティングされるように被覆している。この場合、どの程度ピストントップ２６もコーティングされるかは、ピストン２がどの程度電解質内に沈められるかによる。

図３には、保持装置の中央に配置されていて、カバー８，８′の外縁２８がちょうどピストン２に当接し、電解液がピン孔１０，１０′内に浸入し得ないようにピストン２を保持装置７上でセンタリングするという課題を有するビーム状のセンタリング装置２７もよく見て取れる。

ピストンをコーティングするための装置の、図２に示した線Ｉ−Ｉに沿った断面図である。 図１に示した線ＩＩ−ＩＩに沿った装置の断面図である。 ピストン受容部にピストンを装着する際のピストン受容部を示す図である。 内部にピストンが配置された、ピストンのコーティングすべきでない部分を被覆するカバーを備えたピストン受容部を示す図である。

符号の説明

１ ピストン２をコーティングするための装置
１′ 装置１の上側の端面
２ ピストン
３ 内室
４ 内室の外側の壁
５ アノード
６ 内室３の底
７ 保持装置
８，８′ カバー
９，９′ ピン孔１０，１０′の外側の開口
１０，１０′ ピン孔
１１，１１′ 外面
１２，１２′ スカートエレメント
１３ ピストン２のリング部
１４ ピストン２のトップランド
１５ 第１の電気的なコンタクト
１６ 第２の電気的なコンタクト
１７ 供給開口
１８ 供給通路
１９，２０ 側方通路
２１，２２ 流入開口
２３ 内室の縁部
２４，２５ 排出通路
２６ ピストントップ
２７ センタリング装置
２８ カバー８，８′の外縁
２９ ピストン軸線

Claims (6)

1. ピストントップ（２６）と、該ピストントップ（２６）に一体成形されたスカートエレメント（１２，１２′）と、２つのピン孔（１０，１０′）とを備えたピストン（２）を電気めっきでコーティングするための装置（１）であって、
   −ピストン（２）および電解液を受容するためのポット状の内室（３）と、
   −ピストン（２）を固定するための保持装置（７）と、
   −シェード状に形成され、ピストンの近傍に配置され、かつピストン（２）のコーティングしたい面だけを被覆しないカバー（８，８′）と、
   −一方では電解液内に沈められたアノード（５）に電気的に接続され、他方では直流電圧源のプラス極に電気的に接続されている第１の電気的なコンタクト（１５）と、
   −一方ではピストン（２）に電気的に接続され、他方では直流電圧源のマイナス極に電気的に接続されている第２の電気的なコンタクト（１６）と
   が設けられている形式のものにおいて、
   −保持装置（７）が実質的に皿状に形成され、内室（３）の底に配置されており、
   −保持装置（７）の中央に、縦長に形成されたセンタリング装置（２７）が配置されており、該センタリング装置（２７）の長手方向軸線が、保持装置（７）の平面に対して平行に位置し、かつセンタリング装置（２７）の長さが、コーティングしたいピストン（２）の、スカートエレメント（１２，１２′）の領域における半径方向の内径に等しく、その結果、コーティングしたいピストン（２）が、そのピストントップとは反対の側で、センタリング装置（２７）に被せ嵌め可能であり、該センタリング装置（２７）の長手方向軸線がその際ピン孔（１０，１０′）の軸線に対して垂直に、かつコーティングしたいピストン（２）のピストン軸線（２９）に対して垂直に位置するようになっており、かつ
   −カバー（８，８′）が保持装置（７）の半径方向外側の縁部に固定されている
   ことを特徴とする、ピストンを電気めっきでコーティングするための装置。
2. 保持装置（７）が、電気伝導性の材料から成っており、第２の電気的なコンタクト（１６）に電気的に接続されており、その結果、保持装置（７）に固定され、保持装置（７）と電気的に接触しているピストン（２）が、やはり第２の電気的なコンタクト（１６）に電気的に接続されている、請求項１記載の装置。
3. アノード（５）が円筒形に形成されており、内室（３）の半径方向外側の壁に配置されている、請求項１または２記載の装置。
4. アノード（５）が、白金めっきされたチタンから成っている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 内室（３）の底が流入開口（２１，２２）を有しており、該流入開口（２１，２２）が、電解液を供給するための通路（１８，１９，２０）に接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 流入開口（２１，２２）が、ピストン（２）のコーティングしたい面の半径方向外側でその近傍に配置されている、請求項５記載の装置。

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