JP7458952B2

JP7458952B2 - ロッドの製造方法

Info

Publication number: JP7458952B2
Application number: JP2020161954A
Authority: JP
Inventors: 広中野; 巧真大貫; 隆弘山森; 孝之大脇
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2024-04-01
Anticipated expiration: 2040-09-28
Also published as: JP2022054758A

Description

本発明は、ロッドの製造方法に関する。

ワークのサイズに応じて高さ調整を行うことができるめっき用ハンガがある（例えば、特許文献１参照）。

実開平７－４０７７４号公報

ロッドのめっき品質を向上させることが要望されている。

したがって、本発明は、ロッドのめっき品質を向上させることができるロッドの製造方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るロッドの製造方法は、ロッドの周囲に隔壁を配置し、前記隔壁と前記ロッドとの間の第１流路にめっき液を一方向に流しつつ前記ロッドにめっきを施し、前記第１流路を通過後のめっき液を前記隔壁の外側の第２流路において前記第１流路と対向流となるように逆方向に流す、構成とした。

本発明に係るロッドの製造装置は、ロッドの周囲に配置される隔壁と、前記隔壁と前記ロッドとの間にあってめっき液を一方向に流す第１流路と、前記第１流路を流れるめっき液によって前記ロッドにめっきを施すめっき手段と、前記隔壁の外側にあって前記第１流路を通過後のめっき液を前記第１流路内での流れと対向流となるように逆方向に流す第２流路と、を有する、構成とした。

本発明によれば、ロッドのめっき品質を向上させることができる。

本発明に係る第１実施形態のロッドの製造方法およびロッドの製造装置で製造されるロッドを含むシリンダ装置を示す断面図である。本発明に係る第１実施形態のロッドの製造方法およびロッドの製造装置で用いられる陰極部材を示す分解正面図である。本発明に係る第１実施形態のロッドの製造装置を示す正断面図である。本発明に係る第１実施形態のロッドの製造装置のめっき液の流れを二点鎖線矢印で示す正断面図である。本発明に係る第１実施形態のロッドの製造装置のめっき液の温度分布を説明する図である。本発明に係る第２実施形態のロッドの製造装置を示す正断面図である。本発明に係る第２実施形態のロッドの製造装置のめっき液の流れを二点鎖線矢印で示す正断面図である。

［第１実施形態］
本発明に係る第１実施形態のロッドの製造方法およびロッドの製造装置を図１～図５を参照して以下に説明する。

まず、第１実施形態の製造方法および製造装置で製造されるロッド１０を含むシリンダ装置１１を図１を参照して説明する。図１に示すシリンダ装置１１は、自動車や鉄道車両等の車両のサスペンション装置に用いられる緩衝器であり、具体的には自動車のサスペンション装置に用いられる緩衝器である。シリンダ装置１１は、円筒状の内筒１５と、内筒１５よりも大径で内筒１５の外周側に内筒１５の外周部を覆って設けられる有底筒状の外筒１６とを有するシリンダ１７を備えた複筒式（いわゆるツインチュープ式）の緩衝器である。外筒１６と内筒１５との間は、リザーバ室１８となっている。

外筒１６は、金属製の一部材からなる一体成形品であり、円筒状の胴部２１と、胴部２１の軸方向の一端部側を閉塞する底部２２と、胴部２１の底部２２とは反対側の開口２３とを有している。内筒１５は、金属製の一部材からなる一体成形品であり、円筒状をなしている。

シリンダ装置１１は、内筒１５の軸方向の一端部に設けられる円環状のバルブボディ２５と、内筒１５および外筒１６の軸方向の他端部に設けられる円環状のロッドガイド２６と、を有している。バルブボディ２５は、ボデーバルブ３０を構成するものであり、外周部が、小径部分と、これよりも大径の大径部分とを有している。ロッドガイド２６も、外周部が、小径部分と、これよりも大径の大径部分とを有している。

内筒１５は、軸方向の一端部が、バルブボディ２５の外周部の小径部分に嵌合されており、このバルブボディ２５を介して外筒１６の底部２２に係合している。また、内筒１５は、軸方向の他端部が、ロッドガイド２６の外周部の小径部分に嵌合されており、ロッドガイド２６を介して外筒１６の胴部２１に係合している。この状態で、内筒１５は、外筒１６に対して径方向に位置決めされている。ここで、バルブボディ２５と底部２２との間は、バルブボディ２５に形成された通路溝３５を介して内筒１５と外筒１６との間に連通しており、内筒１５と外筒１６との間と同様、リザーバ室１８を構成している。

シリンダ装置１１は、ロッドガイド２６の底部２２とは反対側に、円環状のシール部材４１を有している。このシール部材４１も、ロッドガイド２６と同様に胴部２１の内周部に嵌合されている。胴部２１の底部２２とは反対の端部には、胴部２１をカール加工等の加締め加工によって径方向内方に塑性変形させて係止部４３が形成されている。シール部材４１は、この係止部４３とロッドガイド２６とに挟持されている。シール部材４１は、外筒１６の開口２３を閉塞するものであり、具体的にはオイルシールである。なお、シール部材４１をシールワッシャで構成しても良い。

シリンダ装置１１は、シリンダ１７内に設けられるピストン４５を有している。ピストン４５は、内筒１５に摺動可能に嵌装されている。ピストン４５は、内筒１５内を第１室４８と第２室４９との２室に区画している。第１室４８は、内筒１５内のピストン４５とロッドガイド２６との間に設けられ、第２室４９は、内筒１５内のピストン４５とバルブボディ２５との間に設けられている。第２室４９は、バルブボディ２５によって、リザーバ室１８と画成されている。第１室４８および第２室４９には作動流体としての油液Ｌが充填されており、リザーバ室１８には作動流体としてのガスＧと油液Ｌとが充填されている。

シリンダ装置１１は、一端がピストン４５と接続され、他側がシリンダ１７の外筒１６から開口２３を介して外部に延出されるロッド１０を有している。ロッド１０には、ピストン４５がナット５１によって連結されている。

ロッド１０は、金属製であり、円柱状の大径部５５と、外径が大径部５５の外径よりも小径の円柱状の小径部５６と、大径部５５と小径部５６とを繋ぐ円環状の鍔部５７と、大径部５５の小径部５６とは反対側に設けられたネジ軸部５８と、を有している。大径部５５と小径部５６とネジ軸部５８とは中心軸線を一致させた同軸状に配置されている。

大径部５５は、外周面５５ａが円筒面からなっている。鍔部５７は、小径部５６側に向く外面５７ａが円環状の平坦面からなっている。小径部５６は、鍔部５７側に、外周面６１ａが円筒面からなる小径軸部６１を有しており、鍔部５７とは反対側に、外周部がオネジ６２ａとされた小径ネジ軸部６２を有している。外周面５５ａと外周面６１ａとオネジ６２ａとは中心軸線を一致させた同軸状に配置されており、外面５７ａは、この中心軸線に垂直に広がる平坦面となっている。ピストン４５は小径軸部６１に嵌合されている。ナット５１は小径ネジ軸部６２のオネジ６２ａに螺合されている。

ロッド１０は、大径部５５においてロッドガイド２６およびシール部材４１を通って内筒１５および外筒１６から外部へと延出している。これにより、ロッド１０は、一端側が外筒１６および内筒１５内に配置され他端側が外筒１６および内筒１５の外部に配置されている。ロッド１０は、大径部５５が外周面５５ａにおいてロッドガイド２６に摺接することになり、ロッドガイド２６で案内されて、内筒１５および外筒１６に対して、ピストン４５と一体に軸方向に移動する。ロッド１０は、大径部５５が外周面５５ａにおいてシール部材４１に摺接することになり、シール部材４１は、外筒１６とロッド１０との間を閉塞して、内筒１５内の作動液体と、リザーバ室１８内の作動気体および作動液体とが外部に漏出するのを規制する。

ピストン４５には、軸方向に貫通する通路６５および通路６６が形成されている。通路６５，６６は、第１室４８と第２室４９とを連通可能となっている。シリンダ装置１１は、ピストン４５に当接することで通路６５を閉塞可能な円環状のディスクバルブ６７を、ピストン４５の軸方向の底部２２とは反対側に有している。また、シリンダ装置１１は、ピストン４５に当接することで通路６６を閉塞可能な円環状のディスクバルブ６８を、ピストン４５の軸方向の底部２２側に有している。ディスクバルブ６７，６８は、ピストン４５とともにロッド１０に連結されている。

ディスクバルブ６７は、ロッド１０が内筒１５および外筒１６内への進入量を増やす縮み側に移動しピストン４５が第２室４９を狭める方向に移動して第２室４９の圧力が第１室４８の圧力よりも所定値以上高くなると通路６５を開いて第２室４９の油液Ｌを第１室４８に流すことになり、その際に減衰力を発生させる。ディスクバルブ６８は、ロッド１０が内筒１５および外筒１６からの突出量を増やす伸び側に移動しピストン４５が第１室４８を狭める方向に移動して第１室４８の圧力が第２室４９の圧力よりも所定値以上高くなると通路６６を開いて第１室４８の油液Ｌを第２室４９に流すことになり、その際に減衰力を発生させる。

ピストン４５およびディスクバルブ６７のうちの少なくとも一方には、ディスクバルブ６７が通路６５を最も閉塞した状態でも通路６５を介して第１室４８と第２室４９とを連通させる図示略の固定オリフィスが形成されている。また、ピストン４５およびディスクバルブ６８のうちの少なくとも一方にも、ディスクバルブ６８が通路６６を最も閉塞した状態でも通路６６を介して第１室４８と第２室４９とを連通させる図示略の固定オリフィスが形成されている。

バルブボディ２５には、軸方向に貫通する液通路７１および液通路７２が形成されている。液通路７１，７２は、第２室４９とリザーバ室１８とを連通可能となっている。ボデーバルブ３０は、バルブボディ２５の軸方向の底部２２側に、バルブボディ２５に当接することで液通路７１を閉塞可能な円環状のディスクバルブ７５を有している。また、ボデーバルブ３０は、バルブボディ２５の軸方向の底部２２とは反対側に、バルブボディ２５に当接することで液通路７２を閉塞可能な円環状のディスクバルブ７６を有している。ボデーバルブ３０は、ピン７８を有しており、このピン７８によってディスクバルブ７５，７６がバルブボディ２５に固定されている。バルブボディ２５、ディスクバルブ７５，７６およびピン７８等で構成されるボデーバルブ３０は、シリンダ１７を第２室４９とリザーバ室１８との２室に画成している。

ボデーバルブ３０は、ロッド１０が縮み側に移動しピストン４５が第２室４９を狭める方向に移動して第２室４９の圧力がリザーバ室１８の圧力よりも所定値以上高くなると、ディスクバルブ７５が液通路７１を開くことになり、その際に減衰力を発生させる。ボデーバルブ３０は、ロッド１０が伸び側に移動しピストン４５が第１室４８側に移動して第２室４９の圧力がリザーバ室１８の圧力より低下すると、ディスクバルブ７６が液通路７２を開くことになる。ディスクバルブ７６は、その際にリザーバ室１８から第２室４９内に実質的に減衰力を発生させずに油液Ｌを流すサクションバルブである。

シリンダ装置１１は、例えばロッド１０が車両の車体側に連結され、シリンダ１７が車両の車輪側に連結されて、車輪の車体に対する移動に対して減衰力を発生させる。

次に、第１実施形態のロッド１０の製造方法およびロッド１０の製造装置１３１について説明する。第１実施形態のロッド１０の製造方法では、ロッド１０の大径部５５にめっきを施す。具体的には、鋼鉄製のロッド１０の大径部５５の外周面５５ａにクロムめっきを施す。

ロッド１０は、大径部５５が外周面５５ａにおいてロッドガイド２６およびシール部材４１に対し摺動することになる。また、ロッド１０は、小径部５６の小径軸部６１にピストン４５を嵌合させ、小径部５６の小径ネジ軸部６２にナット５１を螺合させる。ロッド１０は、めっきが施される被めっき物であり、ロッドガイド２６およびシール部材４１に対し摺動したり、シール部材４１よりも外部に露出したりする大径部５５にめっきが電着される。具体的には、大径部５５の外周面５５ａにめっきが電着される。他方で、常に油液に満たされた内筒１５の内部にある、鍔部５７と、小径部５６の小径軸部６１および小径ネジ軸部６２とについてはめっきの電着が抑制される。

第１実施形態のロッド１０の製造方法およびロッド１０の製造装置１３１は、上記したロッド１０に対し、めっきを電着させたくない鍔部５７と小径部５６の小径軸部６１および小径ネジ軸部６２とを外部に対し遮蔽しつつ、大径部５５の外周面５５ａにめっきを電着させる方法および装置となっている。

第１実施形態のロッド１０の製造方法およびロッド１０の製造装置１３１では、図２に示す陰極部材８１を用いる。

陰極部材８１は、金属製の陰極部材本体８２と、合成樹脂製の先端部材８３との２部品が連結されて構成されている。陰極部材本体８２と先端部材８３とは着脱可能となっている。

陰極部材本体８２は、継ぎ目のない一部材からなっており、円柱状の主体部９１と、主体部９１の軸方向の一端から突出する突出軸部９２と、を有している。主体部９１は、外周面９１ａが円筒面である。主体部９１は、外径すなわち外周面９１ａの径が、図１に示すロッド１０の大径部５５の外径すなわち外周面５５ａの径と同等である。図２に示す主体部９１は、軸方向の突出軸部９２とは反対側の端部が当接部９３となっている。当接部９３は軸方向の突出軸部９２とは反対側の端面９３ａが、主体部９１の外周面９１ａの中心軸線に対し垂直に広がる平坦面となっている。主体部９１は、軸方向の突出軸部９２側の端部が接合部９４となっている。接合部９４は軸方向の突出軸部９２側の端面９４ａが、主体部９１の外周面９１ａの中心軸線に対し垂直に広がる平坦面となっている。当接部９３の端面９３ａおよび接合部９４の端面９４ａは、外周面９１ａの中心軸線を中心とする円形である。

主体部９１には、当接部９３の端面９３ａから接合部９４側に向けて凹む形状の係合穴１０１が形成されている。係合穴１０１は、端面９３ａ側に、内周面１０２ａが円筒面からなる口元穴部１０２を有しており、端面９３ａとは反対側に、内周部がメネジ１０３ａとされたネジ穴部１０３を有している。口元穴部１０２の内周面１０２ａおよびネジ穴部１０３のメネジ１０３ａは、外周面９１ａと中心軸線を一致させた同軸状に配置されている。当接部９３は、この係合穴１０１よりも、係合穴１０１の径方向における外側に広がっている。

突出軸部９２は、外径が、主体部９１の外径よりも小径となっている。突出軸部９２は、外周部がオネジ９２ａとされている。主体部９１の外周面９１ａと突出軸部９２のオネジ９２ａとは中心軸線を一致させた同軸状に配置されている。

先端部材８３は、継ぎ目のない一体成形品であり、一端側ほど外径が小さくなる先細の略円錐形状をなしている。先端部材８３は、軸方向一端側の端面８３ａおよび軸方向他端側の端面８３ｂがともに円形である。軸方向一端側の端面８３ａは、外径が、軸方向他端側の端面８３ｂの外径よりも小径となっている。先端部材８３は、端面８３ａの外周縁部と端面８３ｂの外周縁部とを結ぶ外周面８３ｃを有している。外周面８３ｃは、軸方向の端面８３ａ側ほど小径となっている。

外周面８３ｃは、端面８３ａと端面８３ｂとを結ぶ円錐面に対して径方向外方に膨出する流線形状をなしている。外周面８３ｃは、径方向外側に膨らむＲ形状である。外周面８３ｃは、回転中心軸線に対しその軸線方向の位置が異なり且つこの回転中心軸線からの距離が異なる２点を通り、この回転中心軸線から離れる方向に凸の円弧を、この回転中心軸線を中心に回転させた形状をなしている。

端面８３ａおよび端面８３ｂは、外周面８３ｃの中心軸線に対して垂直に広がる平坦面となっている。端面８３ａおよび端面８３ｂは、それぞれの中心が外周面８３ｃの中心軸線を通る。端面８３ｂは、外径が、陰極部材本体８２の主体部９１の外径すなわち外周面９１ａの径と同等になっている。また、端面８３ｂは、外径が、接合部９４の端面９４ａの外径と同等になっている。

先端部材８３には、端面８３ｂから端面８３ａ側に向けて凹む形状の接合穴１１５が形成されている。接合穴１１５は、内周部がメネジ１１５ａとされている。メネジ１１５ａは、外周面８３ｃと中心軸線を一致させた同軸状に配置されている。

先端部材８３の接合穴１１５に、陰極部材本体８２の突出軸部９２が挿入される。その際に、突出軸部９２のオネジ９２ａが接合穴１１５のメネジ１１５ａに螺合されることで、陰極部材本体８２と先端部材８３とが連結される。その際に、陰極部材本体８２の接合部９４の端面９４ａと、先端部材８３の端面８３ｂとが面接触で当接して密着する。すると、同径の端面９４ａと端面８３ｂとが同軸状に配置される。その結果、陰極部材本体８２の主体部９１の外周面９１ａと先端部材８３の外周面８３ｃとが同軸状になり、段差なく連続する状態になる。このように陰極部材本体８２と先端部材８３とが連結され一体的になって陰極部材８１が構成される。端面９４ａと端面８３ｂとが面接触で当接して密着するため、先端部材８３の接合穴１１５内は外部に対し密閉された状態になる。

先端部材８３は、陰極部材本体８２と先端部材８３とが連結されて構成された陰極部材８１の当接部９３とは反対側の端部に、先細形状の先細先端部１２１を形成する。陰極部材８１は、軸方向の一端が当接部９３となり、軸方向の当接部９３とは反対側の端部に先細形状の先細先端部１２１が設けられたものとなる。陰極部材８１は、係合穴１０１と当接部９３とを含む金属製の陰極部材本体８２と、先細先端部１２１を形成する合成樹脂製の先端部材８３とを有する。

そして、この陰極部材８１の係合穴１０１に、図１に示すロッド１０の小径部５６が挿入されて収容されることになる。その際に、ロッド１０は、小径ネジ軸部６２がオネジ６２ａにおいてネジ穴部１０３のメネジ１０３ａに螺合されることになり、当接部９３の端面９３ａに鍔部５７の外面５７ａが面接触で当接して密着する。このように、係合穴１０１に、ロッド１０の小径部５６が係合されることで、陰極部材８１はロッド１０に取り付けられる。

すると、同径の端面９３ａと外面５７ａとが同軸状に配置される。その結果、図３に示すように、陰極部材８１の主体部９１の外周面９１ａとロッド１０の大径部５５の外周面５５ａとが同軸状になり、段差なく連続する状態になる。言い換えれば、陰極部材８１の主体部９１の円筒面からなる外周面９１ａとロッド１０の大径部５５の円筒面からなる外周面５５ａとが同一の円筒面に配置される。端面９３ａに外面５７ａが面接触で当接して密着するため、係合穴１０１内は外部に対し密閉された状態になる。このように陰極部材８１をロッド１０に装着してから、ロッド１０の大径部５５にめっきを施す。

第１実施形態のロッド１０の製造装置１３１は、ロッド１０の大径部５５の所定の範囲にめっきを施すめっき処理装置である。製造装置１３１は、図３に示すように、陰極部材８１が取り付けられた状態のロッド１０を把持する搬送ロボットの把持部１３２を有している。把持部１３２は、ロッド１０の大径部５５における陰極部材８１とは反対側の端部を把持する。把持部１３２は、ロッド１０の大径部５５に接触する爪部１３３（めっき手段）が電極となっている。把持部１３２は、ロッド１０を把持部１３２から鉛直下方に延出させた状態で把持する。把持部１３２は、上下に昇降可能となっている。把持部１３２で把持された状態のロッド１０は鉛直方向に沿っており、大径部５５よりも陰極部材８１が下側に配置されている。

製造装置１３１は、把持部１３２で把持され把持部１３２とともに下降するロッド１０および陰極部材８１が進入可能な挿入口１３５を上部に有する筒状の処理槽本体１３６を備えている。また、製造装置１３１は、処理槽本体１３６内に、把持部１３２で把持され把持部１３２とともに下降するロッド１０および陰極部材８１が進入可能な挿入口１４１を上部に備える筒状の陽極１４２（隔壁，めっき手段）を有している。処理槽本体１３６の挿入口１３５よりも陽極１４２の挿入口１４１の方が下側に配置されている。陽極１４２は円筒状であり、中心軸線を鉛直方向に沿わせている。陽極１４２は、槽壁を兼ねており、ロッド１０および陰極部材８１の進入長さよりも長い。把持部１３２は、陽極１４２内に、ロッド１０および陰極部材８１を、陽極１４２と同軸をなすように配置する。

製造装置１３１は、爪部１３３の接点と陽極１４２の接点との間に給電を行う図示略の給電装置（めっき手段）を有している。

第１実施形態のロッド１０の製造方法は、ロッド１０にめっきを施す製造方法であり、ロッド１０にめっきを施す前に、ロッド１０の小径部５６に自動または手動にて陰極部材８１を装着して、ロッド１０と陰極部材８１とからなる処理対象部品１５０の状態としておく。

製造装置１３１は、処理対象部品１５０のロッド１０を把持部１３２で把持し、把持した処理対象部品１５０を陰極部材８１を先頭にして、処理槽本体１３６の挿入口１３５に上から挿入し、さらに陽極１４２の挿入口１４１に上から挿入する。そして、把持部１３２は、図３に示すように大径部５５が所定長さ陽極１４２内に挿入されるように処理対象部品１５０を下降させて停止する。言い換えれば、陰極部材８１およびロッド１０を含む処理対象部品１５０の周囲に陽極１４２を配置する。このように把持部１３２で把持されて停止する処理対象部品１５０は、陽極１４２と同軸状に配置される。この状態で、処理対象部品１５０は、陰極部材８１がロッド１０の大径部５５の下方に位置する状態となる。

この状態で、製造装置１３１には、ロッド１０および陰極部材８１からなる処理対象部品１５０と陽極１４２との間に上下に延在する筒状の第１流路１６１が形成されることになり、陽極１４２と処理槽本体１３６との間に上下に延在する筒状の第２流路１６２が形成されることになる。陽極１４２は第１流路１６１と第２流路１６２とを隔てる隔壁となっている。第１流路１６１と第２流路１６２とは陽極１４２一枚のみで隔てられている。言い換えれば、一枚壁の陽極１４２の内壁面が第１流路１６１を形成し、この陽極１４２の外壁面が第２流路１６２を形成する。

製造装置１３１は、このように大径部５５が所定長さ陽極１４２内に挿入された状態で停止している処理対象部品１５０に向けて、めっき処理として、図４に二点鎖線矢印で示すように、陽極１４２内で下から上に向けてめっき液を流す。すると、めっき液は、陽極１４２内で陰極部材８１の下方から、陰極部材８１に向けて流れ、陰極部材８１に接触して陰極部材８１と陽極１４２との間の第１流路１６１を下から上に流れ、その後、第１流路１６１において大径部５５と陽極１４２との間を下から上に流れる。言い換えれば、陽極１４２と、陰極部材８１およびロッド１０を含む処理対象部品１５０との間にある第１流路１６１がめっき液を一方向に流す。このとき、陰極部材８１は、下端の先細先端部１２１によってめっき液の流れを整えることになる。言い換えれば、陰極部材８１は、下端の先細先端部１２１がめっき液の流れに対して整流構造となっており、先細先端部１２１によってめっき液の乱流化を抑制する。よって、めっき液は、先細先端部１２１によって整流された状態で陰極部材本体８２の主体部９１の外周面９１ａの側方を流れ、続けて大径部５５の外周面５５ａの側方を流れる。

そして、めっき処理として、上記のように第１流路１６１でめっき液を下から上に流し続けた状態で、電極である爪部１３３の接点と陽極１４２の接点との間に図示略の給電装置で給電を行う。すると、絶縁性の合成樹脂材からなる先端部材８３は、めっきの電着すなわちめっき膜（めっき層）の形成はなく、金属製の陰極部材本体８２の主体部９１の外周面９１ａと、金属製のロッド１０の大径部５５の外周面５５ａとに、めっきが電着されめっき膜が形成される。言い換えれば、陽極１４２とロッド１０を含む処理対象部品１５０との間の第１流路１６１にめっき液を一方向に流しつつロッド１０にめっきを施すめっき処理を行う。さらに言い換えれば、図示略の給電装置と爪部１３３と陽極１４２とが、第１流路１６１を下から上への一方向に流れるめっき液によってロッド１０の大径部５５の外周面５５ａにめっきを施すめっき処理を行う。

このとき、ロッド１０の鍔部５７が全周にわたって当接部９３に当接して係合穴１０１を閉塞していて、係合穴１０１内へのめっき液の流入を抑制することから、小径部５６へのめっき膜の形成が抑制される。加えて、ロッド１０の鍔部５７の外周縁部が全周にわたって当接部９３に当接しているため、鍔部５７の外面５７ａと当接部９３の端面９３ａとの間へのめっき液の流入をも抑制し、よって、鍔部５７の外面５７ａもめっき膜の形成が抑制される。

ここで、ロッド１０の大径部５５の下側に陰極部材８１の金属製の陰極部材本体８２の主体部９１が配置されているため、導電性の金属部分の下部に集中する電流を、ロッド１０の下方に設けられた陰極部材本体８２に集中させることができる。このことにより、大径部５５の膜厚を均一化することができる。

製造装置１３１においては、上記のようの第１流路１６１を下から上への一方向に流れためっき液が、陽極１４２の上端部から溢れ出し、処理槽本体１３６と陽極１４２との間の第２流路１６２を重力により上から下への逆方向に流れる。言い換えれば、第１流路１６１を通過後のめっき液を陽極１４２の外側の第２流路１６２において第１流路１６１と対向流となるように逆方向に流す。さらに言い換えれば、第２流路１６２は、陽極１４２の外側にあって第１流路１６１を通過後のめっき液を第１流路１６１内での流れと対向流となるように逆方向に流す。その際に、第２流路１６２内を流れるめっき液は、陽極１４２の外周面に接触して下方に流れる。ここで、第２流路１６２内のめっき液の温度はほぼ一定であり、第２流路１６２内のめっき液の熱で陽極１４２の低温部分が温められ、陽極１４２を介して第１流路１６１内のめっき液の低温部分が温められる。

そして、第２流路１６２で第２流路１６２の下部に流れためっき液を図示略のポンプで吸い上げて第１流路１６１の下部から上方に向けて流す。このようにしてめっき液を、第１流路の下部から上部へ、第１流路１６１の上部から第２流路１６２の上部へ、第２流路１６２の上部から下部へ、第２流路１６２の下部から第１流路１６１の下部へ、第１流路の下部から上部へと循環させてめっき処理を続ける。

大径部５５に所定厚さのめっき膜が形成されると、製造装置１３１は、陽極１４２内で陰極部材８１に向けて下から流れるめっき液を停止させる。その後、把持部１３２が、上昇してロッド１０および陰極部材８１からなる処理対象部品１５０を陽極１４２および処理槽本体１３６から引き上げて、後工程に払い出し、次にめっき処理を行う処理対象部品１５０を把持する。

めっき処理が行われたロッド１０は、後工程において陰極部材８１が取り外される。ロッド１０から取り外された陰極部材８１は、めっき処理時に付着した付着物が洗浄により除去されて、再度めっき処理に使用される。

陽極１４２の下端を、陰極部材８１の下端よりも下方まで延ばす構成とすることにより、めっき液の整流作用が得られる。それに加えて、先細形状の陰極部材８１があることで整流作用がさらに改善する。

なお、第１実施形態では、ロッド１０と陽極１４２とを鉛直方向に延在するように配置しているが、これに限らず、いずれの方向に延在するように配置しても良い。例えば水平方向に延在するようにロッド１０と陽極１４２とを配置してもよい。そのような場合においても、めっき液が、陰極部材８１の端面８３ａに対向する方向から陰極部材８１に向けて流れるように構成する。

上記した特許文献１には、ワークのサイズに応じて高さ調整を行うことができるめっき用ハンガが記載されている。ところで、ロッドにめっき処理を行う際に、そのめっき品質を向上させることが要望されている。

ここで、クロムめっきでは温度が変化することで析出速度が異なることが知られている。そのため、めっきを行うセル部においては温度の分布を小さくするのが望ましい。ロッドの近傍に陽極を配置し、めっき液を流しながらクロムめっきを実施する場合、ロッドの周囲を流れるめっき液は、電流のジュール熱により流路の入口側の液温よりも出口側の液温の方が高くなって温度差が発生する。入口側の液温が特に低い場合、めっき液の導電率が低いためジュール熱が大きく、急峻な温度上昇により出口側の液温が上がり、温度差がさらに大きくなってしまう。めっき液の液温に大きな温度差のある分布が生じると、低温側では光沢のないめっき膜の析出が起こり、高温側ではめっき析出効率が低下して析出速度が下がり、結果としてめっき膜厚の分布が不均一となってしまう可能性がある。

第１実施形態は、ロッド１０の周囲に隔壁となる金属製の陽極１４２を配置し、陽極１４２とロッド１０との間の第１流路１６１にめっき液を一方向に流しつつロッド１０にめっきを施し、第１流路１６１を通過後のめっき液を陽極１４２の外側の第２流路１６２において第１流路１６１と対向流となるように逆方向に流すようにしている。このため、第１流路１６１と第２流路１６２との間で陽極１４２を介して熱交換が行われることになって、第１流路１６１の入口側となる下部の温度と出口側となる上部の温度との温度差を抑制することができる。すなわち、第１流路１６１を通過後に第２流路１６２を通過するめっき液の温度は、第２流路１６２内で場所によらずほぼ一定であるため、第１流路１６１の入口側となる下部のめっき液の温度が、ほぼ一定温度の第２流路１６２の出口側となる下部のめっき液の熱で高められることになって、第１流路１６１の入口側となる下部の温度と出口側となる上部の温度との温度差を抑制することができる。よって、めっき膜の膜厚の均一性を改善することができ、表面の光沢の均一性も改善することができる。

ここで、図５（ａ）に示すように、第１流路１６１における入口側の液温をＴ_Ｃ２、第１流路１６１における出口側の液温をＴ_Ｃ１、第２流路１６２における入口側の液温をＴ_Ｈ１、第２流路１６２における出口側の液温をＴ_Ｈ２とする。すると、めっき液の温度分布は、図５（ｂ）に示すようになり、第１実施形態によれば、液温Ｔ_Ｃ２と液温Ｔ_Ｃ１との温度差ΔＴを小さくすることができる。なお、本実施形態においては、前記のように温度差を小さくすることに加えて、陰極部材８１を用いることで液の流れを整流化することでロッドの円周方向での流速の均一化され、円周方向の膜厚分布の均一化を図ることができたが、円周方向の膜厚分布が十分小さい場合には整流化を目的とした陰極部材８１を省くこともできる。

例えば、第１実施形態の製造装置１３１において、第１流路１６１の出口側からめっき液を第１流路１６１とは熱交換不可な配管で第１流路１６１の入口側に戻す場合は、第１流路１６１の入口側と出口側との温度差ΔＴが１５℃以上生じたのに対し、第１流路１６１の出口側からめっき液を第２流路１６２で第１流路１６１の入口側に戻す場合は、第１流路１６１の入口側と出口側との温度差ΔＴを５℃程度に抑えることができた。その結果、めっき膜の膜厚の均一性が改善し、表面の光沢の均一性も改善することができた。

第１実施形態では、第１流路１６１と第２流路１６２とを仕切る隔壁が陽極１４２であるため、製造装置１３１の簡素化が図れる。

［第２実施形態］
本発明に係る第２実施形態のロッドの製造方法およびロッドの製造装置を主に図６および図７を参照して第１実施形態との相違部分を中心に説明する。なお、第１実施形態と共通する部位については、同一称呼、同一の符号で表す。

図６に示すように、第２実施形態においては、製造装置１３１Ａが製造装置１３１と一部異なっている。製造装置１３１Ａは、陽極１４２Ａが陽極１４２とは異なっている。陽極１４２Ａは、円筒状ではなく、複数の分割体１８１Ａからなっている。複数の分割体１８１Ａは、それぞれが、処理槽本体１３６内で鉛直方向に延びる陽極本体部１８２Ａと、陽極本体部１８２Ａの上端部から水平方向に延びて処理槽本体１３６の上端部に接合される接合部１８３Ａとを有している。接合部１８３Ａには上下方向に貫通する貫通穴１８４Ａが形成されている。貫通穴１８４Ａは処理槽本体１３６の径方向内側の位置に配置されている。

製造装置１３１Ａは、陽極本体部１８２Ａと処理槽本体１３６との間に、全ての陽極本体部１８２Ａを外側で囲むように円筒状の隔壁１９１Ａが設けられている。貫通穴１８４Ａは隔壁１９１Ａと処理槽本体１３６との間にあって隔壁１９１Ａに近接する位置に配置されている。製造装置１３１Ａは、全ての貫通穴１８４Ａを覆うように配置されて分割体１８１Ａの接合部１８３Ａに接合される蓋部材１９５Ａを有している。

製造装置１３１Ａは、ロッド１０および陰極部材８１からなる処理対象部品１５０と隔壁１９１Ａとの間に上下に延在する筒状の第１流路１６１Ａが形成されることになる。また、製造装置１３１Ａは、この隔壁１９１Ａと処理槽本体１３６との間に上下に延在する筒状の第２流路１６２Ａが形成されることになる。製造装置１３１Ａでは隔壁１９１Ａが第１流路１６１Ａと第２流路１６２Ａとを隔てている。第１流路１６１Ａと第２流路１６２Ａとは隔壁１９１Ａ一枚のみで隔てられている。言い換えれば、一枚壁の隔壁１９１Ａの内壁面が第１流路１６１Ａを形成し、この隔壁１９１Ａの外壁面が第２流路１６２Ａを形成する。ロッド１０および陰極部材８１からなる処理対象部品１５０と隔壁１９１Ａとの間に陽極１４２Ａの全ての陽極本体部１８２Ａが設けられており、言い換えれば第１流路１６１Ａ内に陽極１４２Ａの全ての陽極本体部１８２Ａが設けられている。

製造装置１３１Ａは、第１実施形態と同様に大径部５５が所定長さ陽極１４２Ａ内に挿入された状態で停止している処理対象部品１５０に向けて、めっき処理として、図７に二点鎖線矢印で示すように、隔壁１９１Ａ内で下から上に向けてめっき液を流す。すると、陽極１４２Ａが互いの間に隙間を有する複数の分割体１８１Ａからなるため、めっき液は、隔壁１９１Ａと処理対象部品１５０との間の第１流路１６１Ａ内で、一部が例えば隔壁１９１Ａと陽極本体部１８２Ａとの間を流れ、他の一部が例えば陽極本体部１８２Ａと処理対象部品１５０との間を流れる。その間、めっき液は隔壁１９１Ａと処理対象部品１５０との間の第１流路１６１Ａで場合により陽極本体部１８２Ａの内外を行き来しながら全体として第１流路１６１Ａ内で入口側である下部から出口側である上部に向け流れる。言い換えれば、隔壁１９１Ａと、陰極部材８１およびロッド１０を含む処理対象部品１５０との間にある第１流路１６１Ａがめっき液を下から上への一方向に流す。めっき液は、その際に、陰極部材８１の側方を流れ、大径部５５の外周面５５ａの側方を流れる。

そして、めっき処理として、上記のように第１流路１６１Ａでめっき液を下から上に流し続けた状態で、電極である爪部１３３の接点と陽極１４２Ａの接点との間に図示略の給電装置で給電を行う。すると、金属製のロッド１０の大径部５５の外周面５５ａに、めっきが電着されめっき膜が形成される。言い換えれば、隔壁１９１Ａとロッド１０を含む処理対象部品１５０との間の第１流路１６１にめっき液を下から上への一方向に流しつつロッド１０にめっきを施すめっき処理を行う。さらに言い換えれば、図示略の給電装置と爪部１３３と陽極１４２Ａとが、第１流路１６１Ａを下から上への一方向に流れるめっき液によってロッド１０の大径部５５の外周面５５ａにめっきを施すめっき処理を行う。

製造装置１３１Ａにおいては、上記のようの第１流路１６１Ａを下から上への一方向に流れためっき液が、陽極１４２Ａの陽極本体部１８２Ａとロッド１０との隙間の上端部から溢れ出し、蓋部材１９５Ａ内で流れて貫通穴１８４Ａから、処理槽本体１３６と隔壁１９１Ａとの間の第２流路１６２Ａに流れ、第２流路１６２Ａ内を重力により上から下への逆方向に流れる。言い換えれば、第１流路１６１Ａを通過後のめっき液を隔壁１９１Ａの外側の第２流路１６２Ａにおいて第１流路１６１Ａと対向流となるように逆方向に流す。さらに言い換えれば、第２流路１６２Ａは、隔壁１９１Ａの外側にあって第１流路１６１Ａを通過後のめっき液を第１流路１６１Ａ内での流れと対向流となるように逆方向に流す。その際に、第２流路１６２Ａ内を流れるめっき液は、隔壁１９１Ａの外面に接触して下方に流れる。ここでも、第２流路１６２Ａ内のめっき液の温度はほぼ一定であり、第２流路１６２Ａ内のめっき液の熱で隔壁１９１Ａの低温部分が温められ、隔壁１９１Ａを介して第１流路１６１Ａ内のめっき液の低温部分が温められる。

そして、第２流路１６２Ａで第２流路１６２Ａの下部に流れためっき液を図示略のポンプで吸い上げて第１流路１６１Ａの下部から上方に向けて流す。このようにしてめっき液を、第１流路１６１Ａの下部から上部へ、第１流路１６１Ａの上部から第２流路１６２Ａの上部へ、第２流路１６２Ａの上部から下部へ、第２流路１６２Ａの下部から第１流路１６１Ａの下部へ、第１流路１６１Ａの下部から上部へと循環させてめっき処理を続ける。

大径部５５に所定厚さのめっき膜が形成されると、製造装置１３１Ａは、隔壁１９１Ａ内で流すめっき液を停止させる。その後、把持部１３２が、上昇してロッド１０および陰極部材８１からなる処理対象部品１５０を陽極１４２および処理槽本体１３６から引き上げて、後工程に払い出し、次にめっき処理を行う処理対象部品１５０を把持する。

なお、第２実施形態でも、ロッド１０と隔壁１９１Ａとを鉛直方向に延在するように配置しているが、これに限らず、いずれの方向に延在するように配置しても良い。例えば水平方向に延在するようにロッド１０と隔壁１９１Ａとを配置してもよい。そのような場合においても、めっき液が、陰極部材８１の端面８３ａに対向する方向から陰極部材８１に向けて流れるように構成する。

第２実施形態は、ロッド１０の周囲に隔壁１９１Ａを配置し、隔壁１９１Ａとロッド１０との間の第１流路１６１Ａにめっき液を一方向に流しつつロッド１０にめっきを施し、第１流路１６１Ａを通過後のめっき液を隔壁１９１Ａの外側の第２流路１６２Ａにおいて第１流路１６１Ａと対向流となるように逆方向に流すようにしている。このため、第１流路１６１Ａと第２流路１６２Ａとの間で隔壁１９１Ａを介して熱交換が行われることになって、第１実施形態と同様に第１流路１６１Ａの入口側となる下部の温度と出口側となる上部の温度との温度差を抑制することができる。よって、めっき膜の膜厚の均一性を改善することができ、表面の光沢の均一性も改善することができる。

第２実施形態では、隔壁１９１Ａとロッド１０との間の第１流路１６１Ａ内に陽極１４２Ａが設けられているため、陽極１４２Ａの形状および配置の自由度が高まる。

以上に述べた実施形態の第１の態様は、ロッドにめっきを施すロッドの製造方法であって、前記ロッドの周囲に隔壁を配置し、前記隔壁と前記ロッドとの間の第１流路にめっき液を一方向に流しつつ前記ロッドにめっきを施し、前記第１流路を通過後のめっき液を前記隔壁の外側の第２流路において前記第１流路と対向流となるように逆方向に流す。これにより、ロッドのめっき品質を向上させることができる。

実施形態の第２の態様は、上記第１の態様において、前記隔壁は陽極である。

実施形態の第３の態様は、ロッドにめっきを施すロッドの製造装置であって、前記ロッドの周囲に配置される隔壁と、前記隔壁と前記ロッドとの間にあってめっき液を一方向に流す第１流路と、前記第１流路を流れるめっき液によって前記ロッドにめっきを施すめっき手段と、前記隔壁の外側にあって前記第１流路を通過後のめっき液を前記第１流路内での流れと対向流となるように逆方向に流す第２流路と、を有する。これにより、ロッドのめっき品質を向上させることができる。

実施形態の第４の態様は、上記第３の態様において、前記隔壁は前記めっき手段の陽極である。

実施形態の第５の態様は、上記第３の態様において、前記第１流路内に前記めっき手段の陽極が設けられている。

１０ロッド
１３１，１３１Ａ製造装置
１３３爪部（めっき手段）
１４２陽極（隔壁、めっき手段）
１４２Ａ陽極（めっき手段）
１６１，１６１Ａ第１流路
１６２，１６２Ａ第２流路
１９１Ａ隔壁

Claims

ロッドにめっきを施すロッドの製造方法であって、
前記ロッドの周囲に設けられる陽極と、
前記陽極の一端側から径方向外側に延びる接合部と、
前記陽極の径方向外側に設けられ、前記接合部から軸方向に延びる隔壁と、
を有し、
前記接合部は、前記陽極と前記隔壁との間にめっき液が流通可能な孔を有し、
前記陽極と前記ロッドとの間と前記陽極と前記隔壁との間の第１流路に前記めっき液を一方向に流しつつ前記ロッドにめっきを施し、
前記第１流路を通過後のめっき液を前記隔壁の外側の第２流路において前記第１流路と対向流となるように逆方向に流すロッドの製造方法。