JP6115999B2

JP6115999B2 - 長尺物の内面めっき用の内面電極

Info

Publication number: JP6115999B2
Application number: JP2013124917A
Authority: JP
Inventors: 一平松田
Original assignee: FTS Co Ltd
Current assignee: FTS Co Ltd
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2013-06-13
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2033-06-13
Also published as: JP2015000995A

Description

本発明は、管状物品の内面に電気めっきを施すために使用される内面めっき用の内面電極に関するものである。特に、長尺の管状物、例えば自動車のフィラーパイプ等の内面に電気めっきを施すために管状物品の内部に挿入されて使用される内面めっき用の内面電極に関するものである。

従来、金属製の物品に電気めっきを施すには、めっき槽内のめっき液に電極と被めっき物を浸漬して、電極を陽極、被めっき物を陰極にしてその間に通電して、めっき液中のイオン化した金属を被めっき物に析出させめっきを行っていた。
しかしながら、長尺の管状物品の内面側では、電気の流れが悪く、管状物品の内面へのめっき金属の析出状態はよくなかった。

そのため、図６に示すように、フィラーパイプ１２０の内部に内面電極１１０を挿入し、内面電極１１０により、フィラーパイプ１２０の内面をめっきしている。この内面電極１１０は、内面電極１１０の中心の内面電極線を絶縁体のスペーサでカバーして、内面電極１１０の内面電極線がフィラーパイプ１２０に接触しないようにするものがある。スペーサは、めっき液が内面電極１１０の内面電極線とフィラーパイプ１２０の内面との間で流通し、電流が流れるように形成されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。

しかしながら、この場合には、内面電極１１０に電気を給電するには、内面電極１１０の根元部に内面電極リード線１０６を接続して、電源から給電していた。この場合には、フィラーパイプ１２０のような長尺物の内面をめっきするときに、内面電極１１０の根元側の方が、電気が流れやすく、先端側の方が電気が流れにくいため、フィラーパイプ１２０の内面のめっき厚は、根元側で厚く、先端側で薄くなる

この場合に、フィラーパイプ１２０の先端側の防錆性を確保するため、フィラーパイプ１２０の先端側においてもめっき厚を充分に行う必要があるが、そのためには、長時間のめっきが必要となり、めっき時間が長くなりめっき工程の効率が低下するとともに、コストも増加している。

そのため、図７に示すように、めっき槽２０１の中に、陽電極２０３と長尺物２２０を浸漬して、長尺物２２０の外面をめっきするとともに、長尺物２２０の内面をめっきするために２本の内面電極２１０を長尺物２２０の両方の端からそれぞれ挿入してめっきするものがある（例えば、特許文献３参照。）。

この場合には、内面電極２１０が２本必要であり、２本の内面電極２１０を長尺物２２０の内部に挿入する手間がかかるとともに、内面電極２１０の先端同士が接触したり絡みあったりする場合があり、面倒であり、屈曲した長尺物に２本の内面電極２１０を挿入することも困難であった。

特開２０１１−２３６５００号公報特開平１１−１２７９１号公報特開２００９−２４２４２号公報

そのため、本発明は、長尺の管状物品の内面が均一にめっきすることができる長尺物の内面めっき用の内面電極を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１の本発明は、管状物品に電気めっきを行うときに、管状物品の内面に電気めっきを施すために管状物品の内部に挿入されて使用される長尺状の内面電極において、
内面電極は、導電体で形成される内面電極線と、内面電極線に取付けられて内面電極線とめっき液が接触するとともに、管状物品の内面と内面電極線が接触することを防止する内面電極絶縁体を有し、
内面電極の根元部に電流を給電するとともに、根元部から離れた内面電極線の部分に電流を給電する給電点を有し、内面電極線の給電点は、内面電極線の中間部分の内面電極絶縁体のめっき液と接触する隙間に設けられたことを特徴とする長尺状の内面電極である。

請求項１の本発明では、内面電極は、導電体で形成される内面電極線を有する。このため、長尺の管状物品の全長に亘り挿入されて、管状物品の内面に電流を確実に流すことができ、管状物品の内面の全長に亘りめっきを施すことができる。内面電極線は、直線状の剛性を有するものでも、線状の可撓性を有するものでも、いずれでも使用することができる。

内面電極は、内面電極線に取付けられて内面電極線とめっき液が接触するとともに、管状物品の内面と内面電極線が接触することを防止する内面電極絶縁体を有する。このため、管状物品の内部に挿入された内面電極線が管状物品の内面と接触せずに、管状物品の内面と内面電極線を、めっき液を介して電流を流すことができ、管状物品の内面にめっきを施すことができる

内面電極の根元部に電流を給電するとともに、根元部から離れた内面電極線の部分に電流を給電する給電点を有する。このため、内面電極の全長に亘り電流分布を均一化することができ、管状物品の内面のめっき厚分布を均一化することができる。このため、めっき厚がばらつく場合に比べて、全ての内面が所定のめっき厚を得るためのめっき時間を短縮して、めっきの効率化を図ることができ、めっき電流を少なくすることができるとともに、内面電極線の消耗が減少し、内面電極線の耐久性を増加させることができ、めっき液不純物の増加を減少させることができる。
内面電極線の給電点は、内面電極線の中間部分に設けられたため、内面電極線の根元部と中間部分から電流を流すことができ、管状物品の内面の中間部分の電流分布を均一化することができ、管状物品の内面のめっき厚分布を均一化することができる。内面電極線の中間部分は、内面電極絶縁体と内面電極絶縁体の隙間に設けることができる。

請求項２の本発明は、内面電極線の給電点は、内面電極線の先端に設けられた長尺状の内面電極である。

請求項２の本発明では、内面電極線の給電点は、内面電極線の先端に設けられたため、内面電極線の根元部と先端部の両側から電流を流すことができ、内面電極線の全長に亘り電流分布を均一化することができ、管状物品の内面のめっき厚分布を均一化することができる。

請求項３の本発明は、内面電極線の給電点は、内面電極線の先端と中間部分に設けられた長尺状の内面電極である。

請求項３の本発明では、内面電極線の給電点は、内面電極線の先端と中間部分に設けられたため、内面電極の根元部と、中間部分及び先端部から電流を流すことができ、内面電極の全長に亘り電流分布をより均一化することができ、管状物品の内面のめっき厚分布をより均一化することができる。

請求項４の本発明は、内面電極線の給電点は、内面電極線に複数個設けられた長尺状の内面電極である。

請求項４の本発明では、内面電極線の給電点は、内面電極線に複数個設けられたため、内面電極線の複数部分から電流を流すことができ、内面電極の全長に亘り電流分布をより一層均一化することができ、管状物品の内面のめっき厚分布をより一層均一化することができる。

請求項５の本発明は、内面電極は、線状の可撓性を有する導電体で形成された内面電極線を有する長尺状の内面電極である。

請求項５の本発明では、内面電極は、線状の可撓性を有する導電体で形成される内面電極線を有する。このため、管状物品が屈曲して形成されていても、内面電極は屈曲に沿って柔軟に変形して、長尺の管状物品の全長に亘り挿入されることができ、管状物品の内面の全長に亘りめっきを施すことができる。

請求項６の本発明は、内面電極の内面電極線は、金属製のワイヤーを編んで形成された長尺物の内面めっき用の内面電極である。

請求項６の本発明では、内面電極の内面電極線は、金属製のワイヤーを編んで形成されたため、可撓性と強度に優れ、管状物品の内部に内面電極を挿入するときに一方の端から挿入して他方の端まで押し込むことが容易である。

内面電極の根元部に電流を給電するとともに、根元部から離れた内面電極線の部分に電流を給電する給電点を有するため、内面電極の全長に亘り電流分布を均一化することができ、管状物品の内面のめっき厚分布を均一化することができる。従って、めっき時間を短縮して、めっきの効率化を図ることができる。
内面電極線の給電点は、内面電極線の中間部分に設けられたため、内面電極線の根元部と中間部分から電流を流すことができ、管状物品の内面の中間部分の電流分布を均一化することができ、管状物品の内面のめっき厚分布を均一化することができる。

本発明の実施の形態で使用するめっき装置の概念図である。本発明の実施の形態で使用する内面電極を管状物品に挿入した状態の断面図である。本発明の実施の形態で使用するめっきハンガーの側面図である。本発明の実施の形態である内面電極をフィラーパイプの内部に使用した状態の断面図である。本発明の実施の形態である内面電極線の表面に内面電極絶縁体を取付けた状態の一部拡大平面図である。めっき装置の概念図である。従来の他のめっき装置の概念図である。

本発明の実施の形態について、管状物品である自動車用のフィラーパイプ２０の内面に亜鉛めっきをする場合を例に取り、そのめっきに使用する内面電極１０について、図１〜図５に基づき説明する。
なお、本発明の内面電極１０は、フィラーパイプ２０以外にも、管状物品の内面にめっきをする場合に広く使用することができる。また、亜鉛めっき以外の他のめっきにも使用することができる。

フィラーパイプ２０等の管状物品のめっきは、図１に示すように行われる。
めっき槽１内にめっき液２が入れられて、めっき液２内には水酸化ナトリウム及びシアン化ナトリウムと亜鉛イオンが含まれている。さらに、めっき槽１内には亜鉛板で形成される陽電極３、４が挿入され、被めっき物であるフィラーパイプ２０の内部には内面電極１０が挿入されている。内面電極１０については後述する。
なお、フィラーパイプ２０は、めっき工程の前に、脱脂工程、洗浄工程により表面を清浄にされる。

陽電極３、４には、陽極リード線５が取り付けられ、内面電極１０には内面電極リード線６が取り付けられている。フィラーパイプ２０には陰極リード線７が取り付けられている。陽極リード線５と内面電極リード線６はめっき電流の供給装置である外面用電源からの陽極に、陰極リード線７は外面用電源の陰極に接続されて、外面用電源から電流が供給されてめっきが行われる。

このとき、フィラーパイプ２０はめっき槽１内に並んで多数浸漬されて、めっきが行われるが、めっき槽１内のフィラーパイプ２０の保持は図３に示すようにめっきハンガー３０により行われる。
フィラーパイプ２０は、めっきハンガー３０に取り付けられてめっき槽１内に浸漬される。めっきハンガー３０は、フィラーパイプ２０に電流を供給する陰極板３１と、内面電極１０に電流を供給する陽極板３５から構成され、陰極板３１と陽極板３５は中央付近で相互に絶縁されて接合されている。

陰極板３１の上方の先端は、断面略Ｕ字形に曲げられて陰極板係合部３２を形成している。陰極板係合部３２は、めっき槽１に設けられた陰極バー８に係合され、めっきハンガー３０とフィラーパイプ２０は、めっき槽１内に保持される。陰極バー８には外面用電源から陰極電流が供給され、めっきハンガー３０の陰極板３１と電気的に接続される。

陰極板３１の下方の先端には陰極板保持部３３が形成され、管状物品であるフィラーパイプ２０が保持される。陰極板保持部３３は、フィラーパイプ２０を保持するとともに、フィラーパイプ２０に陰極電流を供給し、フィラーパイプ２０の外周面部と内面（フィラーパイプ内面２１）を電気めっきすることができる。
フィラーパイプ２０の保持は、開口部を有するリング状に形成された陰極板保持部３３に嵌め込んで保持したり、フィラーパイプ２０の外面に形成されたブリーザーパイプ等に引っ掛けたりしてもよい。

陽極板３５の上方の先端は、陽極板接続部３６を形成し、陽極板接続部３６を介して内面用電源から陽極電流が供給される。陽極板３５の下方の先端は、陽極板端部３７が形成され、陽極板端部３７には、後述する内面電極１０の根元に形成される内面電極根元部１７が内面電極止め具１７ａに取りつけられる。これにより、陽極板３５から陽極電流が内面電極１０に供給される。

このとき、図３に示すように、内面電極補助リード線９の根元側が陽極板端部３７に取付けられている。内面電極補助リード線９の取付けは、内面電極根元部１７の取付けと同様に、内面電極止め具１７ａで取付けられることができる。内面電極補助リード線９は、陽極板３５から陽極電流が供給される。内面電極補助リード線９の先端側は、内面電極先端部１８に取付けられており、取付けられた内面電極１０の内面電極線１１の部分が内面電極先端給電点１５となる。後述するように、内面電極補助リード線９は、内面電極１０に複数本取付けることができる。

内面電極先端給電点１５は、内面電極線１１の先端に設けられたため、内面電極１０は、内面電極根元部１７と内面電極先端部１８の両側から電流を流すことができ、内面電極１０の全長に亘り電流分布を均一化することができ、フィラーパイプ２０の内面のめっき厚分布を均一化することができる。

このため、めっき厚がばらついていたときには、防錆性を確保するために、最もめっき厚が薄い部分が所定のめっき厚を有するまでめっきをする必要があり、全体としてはめっき時間が長くかかることとなっていたが、めっき厚分布を均一化したことにより、めっき時間を短縮して、めっきの効率化を図ることができる。そして、めっき電流を少なくすることができるとともに、内面電極１０の消耗が減少し、内面電極１０の耐久性を増加させることができ、めっき液２の不純物の増加を減少させることができる。

また、図２に示すように、内面電極１０の給電点は、内面電極１０の中間部分に設けることができる。この場合には、内面電極補助リード線９は、全体が絶縁性の物質、例えば、耐めっき液性の合成樹脂で被覆され、内面電極１０に沿わせて取付けられて、内面電極補助リード線９の先端側は、絶縁性の物質が取り除かれて、内面電極１０と接続する場所で内面電極１０の内面電極線１１に接続されている。内面電極線１１への接続は、内面電極線１１に取付けられた複数の内面電極絶縁体である内面電極スペーサ１２と内面電極スペーサ１２の間のめっき液と接触する隙間に接続されている。内面電極スペーサ１２については、後述する。

内面電極補助リード線９の先端側は、内面電極１０の内面電極線１１の中間部分にも取付けられており、取付けられた内面電極線１１の部分が内面電極中間給電点１６となる。図２の実施の形態では、内面電極補助リード線９が２本取付けられて、内面電極中間給電点１６は、フィラーパイプ２０の屈曲部２３の２箇所に設けられているが、１個所でも、３箇所以上でもいずれでもよい。内面電極中間給電点１６が設けられたため、内面電極根元部１７と中間部分から電流を流すことができ、フィラーパイプ２０の内面の内面電極１０の電流分布を均一化することができ、フィラーパイプ２０の内面のめっき厚分布を均一化することができる。

内面電極中間給電点１６に接続される内面電極補助リード線９の根元側は、内面電極先端給電点１５に接続される内面電極補助リード線９と同様に、陽極板端部３７に、内面電極止め具１７ａで取付けられることができる。そして、内面電極補助リード線９は、先端側が内面電極１０に取付けられて、内面電極１０と一緒に、フィラーパイプ２０の内部に挿入される。

次に、内面電極１０をフィラーパイプ２０に挿入する場合には、図４に示すように、フィラーパイプ２０は、フィラーパイプ内面２１の上部に燃料を注入する注入部２２が設けられ、下方には自動車の車体の形状に沿って、屈曲部２３が２箇所形成されている。屈曲部２３の数は、自動車の車体に形状に応じて変化する。注入部２２は燃料注入ガン（図示せず）を保持するために内部に張出した注入張出部２４が形成され、注入張出部２４の中央には注入口２５が形成されている。

内面電極１０は、図５に示すように、線状の導電体で形成される内面電極線１１と、内面電極線１１に巻き付けられる内面電極スペーサ１２から構成される。
内面電極線１１は、直線状の剛性を有する導電体で形成されるか、あるいは、線状の可撓性を有する導電体で形成されている。めっきされる管状物が直線状の場合には、直線状の剛性を有する内面電極線１１を使用することができ、管状物が上記フィラーパイプ２０のように屈曲部２３を有する場合には、線状の可撓性を有する導電体で形成される内面電極線１１を使用する。
線状の可撓性を有する導電体の内面電極線１１の場合には、ステンレススチール等の金属製の多数のワイヤーを編んで形成される。このため、可撓性と強度に優れ、管状物品であるフィラーパイプ２０の内部に内面電極１０を挿入するときに注入部２２から挿入して、屈曲部２３が複数個存在しても、フィラーパイプ２０の形状に応じて、フィラーパイプ内面２１に沿って、他方の出口端まで押し込むことが容易である。また、めっき液２のアルカリ性にも耐久性を有することができる。

線状の可撓性を有する導電体の内面電極線１１の場合には、金属製の多数のワイヤー以外でも、可撓性と導電性を有するものであれば使用することができる。
なお、図２に示すように、内面電極線１１の上側の先端には、上述したように内面電極根元部１７が形成され、内面電極根元部１７には、貫通孔が形成され、この貫通孔に内面陽極根元部止め具１７ａが挿入され、内面電極補助リード線１９とともに、陽極板端部３７の孔にネジ、クリップ等で取り付けられる。

内面電極スペーサ１２は、内面電極線１１が剛性を有する直線状の場合には、１本の円筒に多数の孔をあけて、電流が管状物品の内面に流れるようにするものを使用できる。
内面電極線１１が可撓性を有する場合には、内面電極スペーサ１２は、非導電性で球状、楕円体状、円柱状又は多角柱状のスペーサ突起部１３と複数のスペーサ突起部１３を、間隔を置いて長手方向に連続して紐状に連結する可撓性のスペーサ連結部１４から長尺状に形成される
このため、スペーサ突起部１３が可撓性を有しなくても、内面電極スペーサ１２全体を可撓性にすることができ、内面電極線１１の外周に長尺状の内面電極スペーサ１２を巻きつけることができる。そして、内面電極スペーサ１２は、内面電極線１１がフィラーパイプ２０の内面に接触することを防止して、フィラーパイプ２０の内面に確実にめっきを施すことができる。

内面電極スペーサ１２のスペーサ突起部１３は、非導電性で球状、楕円体状、円柱状又は多角柱状等の形状を有する。
スペーサ突起部１３は、内面電極１０がフィラーパイプ２０の内部に挿入されたときに、屈曲部があっても非導電性で球状のスペーサ突起部１３がフィラーパイプ内面２１に当接して、内面電極線１１がフィラーパイプ内面２１に接触することを防止することができる。このため、内面電極１０により確実にフィラーパイプ内面２１の電気めっきをすることができる。スペーサ突起部１３とスペーサ突起部１３の間には隙間があり、その隙間を通して、内面電極補助リード線９の先端を内面電極線１１に接続することができる。これにより、内面電極中間給電点１６を形成することができる。

スペーサ突起部１３は、非導電性の合成樹脂又はセラミックで形成されることが好ましい。例えば、合成樹脂では、ポリアセタール、ポリエチレン、ポリプロピレン等を使用することができる。合成樹脂又はセラミックを使用することができるためフィラーパイプ内面２１に接触しても摩擦が少なく挿入性に優れるとともに、めっき液２に浸漬しても腐食することが少なく、耐久性に優れている。

内面電極スペーサ１２のスペーサ突起部１３は、スペーサ突起部１３の中心にスペーサ突起部孔（図示せず）が形成される。スペーサ突起部孔に紐状のスペーサ連結部１４を挿入し、スペーサ突起部１３を、それぞれ間隔を置いて長手方向に連続してスペーサ連結部１４により紐状に連結する。

このため、スペーサ突起部１３が可撓性を有しなくても、内面電極スペーサ１２全体を可撓性にして、内面電極線１１の外周に長尺状の内面電極スペーサ１２を巻きつけることができ、スペーサ突起部１３を内面電極線１１の所定の位置に保持することができる。また、後述するように、スペーサ突起部１３が所定の範囲内でスペーサ連結部１４に沿ってずれることができる。また、内面電極補助リード線９を取付ける内面電極中間給電点１６を形成することができる。

スペーサ連結部１４は、非導電性の合成繊維又は合成樹脂で形成されている。例えば、合成繊維ではポリエステル等を使用することができ、合成樹脂ではポリエチレン、ポリプロピレン等を使用することができる。このため、可撓性に優れ、内面電極スペーサ１２を内面電極線１１に容易に巻き付けることができ、引張強度が強く、めっき液に浸漬しても強度が低下することが少なく、耐久性に優れている。

上記のように、スペーサ突起部１３とスペーサ連結部１４を異なる材質のもので製造することができるため、スペーサ突起部１３は硬度が大きく、フィラーパイプ内面２１をスムースに摺動する材料を、スペーサ連結部１４は可撓性に優れた材料を、それぞれに選択することができる。そのため、摺動性と可撓性に優れた内面電極１０を得ることができる。

１めっき槽
２めっき液
１０内面電極
１１内面電極線
１２内面電極スペーサ
１５内面電極先端給電点
１６内面電極中間給電点
２０フィラーパイプ（管状物品）
２１フィラーパイプ内面

Claims

管状物品に電気めっきを行うときに、該管状物品の内面に電気めっきを施すために上記管状物品の内部に挿入されて使用される長尺状の内面電極において、
該内面電極は、導電体で形成される内面電極線と、該内面電極線に取付けられて上記内面電極線とめっき液が接触するとともに、上記管状物品の内面と上記内面電極線が接触することを防止する内面電極絶縁体を有し、
上記内面電極の根元部に電流を給電するとともに、該根元部から離れた上記内面電極線の部分に電流を給電する給電点を有し、上記内面電極線の上記給電点は、上記内面電極線の中間部分の上記内面電極絶縁体のめっき液と接触する隙間に設けられたことを特徴とする長尺状の内面電極。
上記内面電極線の上記給電点は、上記内面電極線の先端に設けられた請求項１に記載の長尺状の内面電極。
上記内面電極線の上記給電点は、上記内面電極線の先端と中間部分に設けられた請求項１又は請求項２に記載の長尺状の内面電極。
上記内面電極線の上記給電点は、上記内面電極線に複数個設けられた請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の長尺状の内面電極。
上記内面電極は、線状の可撓性を有する導電体で形成された上記内面電極線を有する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の長尺状の内面電極。
上記内面電極の上記内面電極線は、金属製のワイヤーを編んで形成された請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の長尺物の内面めっき用の内面電極。