JP6931923B2

JP6931923B2 - クリップ構造

Info

Publication number: JP6931923B2
Application number: JP2017234346A
Authority: JP
Inventors: 美智雄川崎
Original assignee: AREA DESIGN CO., LTD.
Current assignee: AREA DESIGN CO., LTD.
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2021-09-08
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: JP2019099886A

Description

本発明は、ワークをメッキするためのメッキ装置において、ワークをメッキ槽内に移動させるためにワークを保持すると共に、ワークに高電流を流すためのクリップ構造に関する。

特許文献１（特開平６−３１６７９３号公報）は、工作物を取り付けるハンガーが、工作物を吊下する電極クリップと、工作物の揺れを抑制する係合部材を有すること、工作物が単一の突出接点と、係止部とを有し、突出接点と係止部とが、工作物の長手方向の両端部に配設されていること、工作物の突出接点を電極クリップにより挟持し、工作物の係止部を係合部材に係合させてメッキを行うことが開示される。また、前記電極クリップが、突出接点を挟持する一対のステンレス製の弾性体と、Ｌ字状に折り曲げられた銅製の金具と、前記弾性体と金具とを電気的に接続し、固定する止め具により構成されていることが、開示されている。

特許文献２（特開２００３−３２８１９３号公報）は、厚さの異なるワークに対しても接点が確実に面接触されるクリップ式のワークハンガーを開示する。また、特許文献２では、ワークハンガーの各挟持用クリップが、固定側接点を持つ固定側挟持杆と、前記固定側接点に対して閉じる方向に付勢された可動側接点を持つ可動側挟持杆を備え、前記可動側接点を可動体の対向面にて形成し、前記可動体が支持軸を介して前記可動側接点が上下方向に回動されるように構成したこと、前記挟持用クリップの下部側は、各接点を除いてシリコンゴム性の絶縁キャップで脱着自在に被嵌されたことが開示される。この電気メッキ装置において、電流が、陰極バーから前記支持部材、前記横長基板、前記挟持用クリップを経て、各挟持用クリップからワークへ通電されるように各構成部品を導電性材料で形成されており、具体的には電導度や引張強さを考慮して、前記支持部材と挟持用クリップはステンレス鋼、前記横長基板は銅又は黄銅で形成されていることが開示される。

特許文献３（特開２０１７−３１４３８号公報）は、本出願人によってなされた発明を開示する。この発明において、クリップには、ワークを保持すると共にワークをカソード電極とするために電極部が設けられ、電極部の周囲には絶縁被膜が形成されることが開示される。

特開平６−３１６７９３号公報特開２００３−３２８１８３号公報特開２０１７−３１４３８号公報

通常、ワークをメッキ処理するためには、クリップとワークとの接触面積は小さいほどよく、電流を通すためには接触面積は大きいほど良いことは自明であり、このことから、電極の材料としては、通電のためには電気抵抗値が低い材特に銅が好ましかった。

しかしながら、これまでのクリップ給電においては、特に「メッキ」という条件を鑑みた場合、メッキ液が持つ特性を考慮すると、銅はメッキ液に溶解しやすいため、電極を形成する金属には高い耐酸性が要求され、さらに価格等を考慮した上で、上述した特許文献１及び２に開示されるように、ステンレスによって電極部分を形成することが好ましかった。またステンレスと同様にチタンによって電極部分を形成することも公知であった。

さらに、近年では、大型のワークをメッキすることが要望され、これに伴ってワークへの通電容量を大きくする必要が生じてきた。この場合、ステンレス及びチタンは、金属の中でも電気抵抗値が大きい材料であり、その通電性の悪さを補うためには、クリップの数を増やしたり、ピンの接触面積を大きくすることで対応せざるを得なかった。

さらにまた、電気抵抗値が大きい場合、大電流が流れると電流値に比例して発熱が生じるため、電極部の周囲に形成された絶縁材料が高熱により破壊されるという不具合が生じていた。

このため、本発明は、電極部の接触面積を増大させることなく、電極部の電気抵抗値を低減させ、絶縁被膜等の熱による破損を防止することのできるメッキ装置のクリップ構造を提供するものである。

このため、本発明は、メッキされるワークをメッキ槽のメッキ液内に保持するために、前記ワークを挟持するための一対のアーム部と、一対のアーム部のそれぞれの先端近傍に対向して円筒状に突出する電極部とによって構成され、前記アーム部と前記電極部の周囲が絶縁被膜によって絶縁されているクリップ構造において、前記電極部は、耐酸性の高い金属によって形成されると共に、前記電極部には、導電性の高い金属からなる導電部が露出しないように埋め込まれたことにある。通常、前記電極部は、前記アーム部を介してメッキ装置の陰極側と電気的に接続されるものである。

また、導電部は前記電極部の内部に所定の長さで埋め込まれるもので、導電部の先端部分と前記ワークとの間には、所定の厚さの耐酸性の高い金属を接触部として介在させることが望ましい。接触部の厚さは導電性の面からは薄いほど好ましいが、耐酸性の面からは厚い方が望ましい。本出願人は、導電部とワークとの間の接触部の厚さは、導電部の長さの０．５％以下である場合に、導電部の通電性を８０％以上に保持できることを見出した。

以上の構成により、本発明によれば、耐酸性の高い金属に大電流が流れた場合、耐酸性の高い金属は電気抵抗値が大きいが、内部に導電性の高い金属を埋め込んだことから、径をできるだけ小さく抑えた電極部の導電性を維持できるため、ここでの発熱を抑制することができるものである。

また、前記耐酸性の高い金属はステンレスであり、前記導電性の高い金属は銅であることが望ましい。また、前記耐酸性の高い金属はチタンであっても良く、さらに、導電性の高い金属は、アルミニウムであっても良いものである。銅若しくはアルミニウム、特に銅の電気抵抗値と、ステンレス若しくはチタン特にステンレスの電気抵抗値とは、約４５倍の開きがあるが、ステンレスやチタンを銅材質に変化させることで３４分の１の断面積で同等の通電率となるが、間接的な接触によって２０％のロスがあったとしても圧倒的な通電率を維持することができるものである。

以上のように、導電性の高い金属からなる導電部は、銅若しくはアルミニウムによって形成され、導電部の周囲には耐酸性の高い金属、例えばステンレス若しくはチタンが配され、さらに電極部及びアーム部の周囲には電極部の先端部分を除いて絶縁被膜によって覆われる。絶縁被膜は、合成樹脂、合成ゴム、天然ゴム等によって形成されることが望ましい。

本発明によれば、ワークをメッキ液中に保持し、メッキ装置の陰極側と電気的に接続されるクリップ構造において、ワークに当接する電極部の端部のみが露出するが、この露出する部分の金属は耐酸性の高い金属によって形成されるために、内部に埋設された導電部をメッキ液から保護することができるものである。さらに、電極部内部に導電部を埋設したことによって、電極部の通電性を向上させることができるので、電極部での発熱を防止又は抑制することができるものである。

本発明の実施例に係るクリップ構造を示した拡大断面図である。本発明の実施例に係るクリップ構造の電極部を示した拡大断面図である。本発明の実施例に係るクリップ構造の正面図である。

以下、本発明の実施例について、図面により説明する。

図１乃至図３に示すように、本発明に係るメッキ装置のクリップ構造１は、メッキされるワーク２をメッキ槽のメッキ液３内に保持するために、前記ワーク２を挟持するための一対のアーム部４，４と、一対のアーム部４，４のそれぞれの先端近傍に対向して円筒状に突出する電極部５，５とによって構成される。前記アーム部４，４と前記電極部５，５の周囲は、絶縁被膜６，６によって絶縁される。

上記アーム部４は、本実施例では、ワーク２を支持するために強度を維持するために、またメッキ液に対する耐性（耐酸性）の高い材料としてステンレスによって形成される。また、ステンレスの他に、チタンで形成されても良い。

また、前記電極部５には、導電性の高い金属、例えば銅若しくはアルミニウム、特に銅からなる導電部７が埋設される。この導電部７は、通常ロッド状（円筒状）に形成される。この導電部７の周囲及び前面は、耐酸性の高い材料としてのステンレスによって囲設される。尚、導電部７としては、銅、アルミニウム、銀等の導電性の高い材料によって形成されるが、特にコストの面から銅であることが望ましい。

また、図２に示すように、導電部７の前面と電極部５の接触面８との間に幅ｄは、導電性を考慮した場合、導電部７の０．５％以下であることが望ましいが、耐酸性を考慮した場合、０．１％以上であることが望ましい。この場合、銅の通電性の８０％以上を生かしたまま通電を行うことが可能である。

上述した構成のクリップ構造１は、導電性の高い材料、例えば銅から形成された円筒状の導電部７に、キャップ状の耐酸性部９を嵌め込み、それを前記アーム部４に形成された装着孔１０に嵌め込むことによって電極部５が形成され、さらにアーム部４の所定範囲及び前記電極部５の周囲を絶縁被膜６で覆うことによって形成することができる。

絶縁被膜６は、合成樹脂、天然ゴム、人工ゴムなどで形成されるもので、メッキ液６との間で電気的に絶縁されるもので、さらに耐酸性が高いものが望ましく、これによって前記アーム部４及び電極部５の周囲が保護されるものである。

以上の構成のクリップ構造１において、電極部５での導電率を向上させることができるため、ここでの発熱を抑制でき、前記絶縁被膜６の熱による劣化を防止できるものである。さらに、この構造によって、大電流を必要とする大型のワークのメッキを可能にすることができるものである。

本発明のメッキ装置におけるクリップ構造だけでなく、狭小部分に大電流を流す必要がある場合、電気抵抗値の高い箇所の電気抵抗値を低減させたい場合などに、導電性の高い材料からなる導電部をその箇所に埋め込むことによって、その部分の導電率を上昇させることが可能となるものである。

１クリップ構造
２ワーク
３メッキ液
４アーム部
５電極部
６絶縁被膜
７導電部
８接触面
９耐酸性部
１０装着孔

Claims

メッキされるワークをメッキ槽のメッキ液内に保持するために、前記ワークを挟持するための一対のアーム部と、一対のアーム部のそれぞれの先端近傍に対向して円筒状に突出する電極部とによって構成され、前記アーム部と前記電極部の周囲が絶縁被膜によって絶縁されているクリップ構造において、
前記電極部は、耐酸性の高い金属によって形成されると共に、前記電極部には、導電性の高い金属からなる導電部が露出しないように埋め込まれること、および、前記耐酸性の高い金属がステンレスであり、前記導電性の高い金属が銅であることを特徴とするクリップ構造。