JPH09256191A - めっき方法及びめっき装置及びそのめっき装置を使用しためっき設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスキング部材を使用せずにワークの外側面
の部分めっきを可能にして生産コストの低減を図るとと
もに、めっき精度も向上させる。 【解決手段】 本発明に係るめっき方法は、ワーク１０
の表面を部分的にめっきするめっき方法において、ワー
ク１０を軸心回りに回転可能な状態で支持し、前記ワー
ク１０の外側面の一部を一定深さだけめっき液Ｌに浸漬
し、そのワーク１０を軸心回りに回転させることを特徴
とする。このため、ワーク１０の先端面１０ｈ等にマス
キングをすることなく外側面１４，１１のみを円周方向
にめっきすることができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの表面を部
分的にめっきするめっき方法及びめっき装置及びそのめ
っき装置を使用しためっき設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワークの表面を部分的にめっきす
る場合には、特開平１−２９４９４５号公報に記載され
ているように、ワークの被めっき面以外をマスキング部
材で覆った後、そのワーク全体をめっき液に浸漬してめ
っきする方法が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
にマスキング部材を着脱する作業は手作業が主体となる
ために生産性が悪い。また、めっき後の処理液が付着し
たマスキング部材を取り扱うために作業環境上も好まし
くない。さらに、マスキング部材はマスキングの必要な
範囲に合わせた特殊な形状となり、めっき液に対する耐
性も要求される。このため、マスキング部材が高価なも
のとなり、また、めっき処理後の回収、洗浄等も必要な
ことから生産コストの増加に繋がる。さらに、前記ワー
クとマスキング部材との嵌合部には微小な隙間が生じる
ことは避けられない。このため、例えば、第１のめっき
処理の後に第２めっき処理を引き続き行うような場合に
は、前記隙間の部分に前工程のめっき液が残留するため
この部分の皮膜品質の悪化に繋がり、めっき精度が低下
する。本発明の技術的課題は、マスキング部材を使用し
なくてもワークの表面を部分的にめっきできるようにす
ることにより、生産コストの低減を図るとともにめっき
精度の向上も図ろうとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
特徴を有するめっき方法及びその装置及び前記めっき装
置を使用しためっき設備によって解決される。即ち、請
求項１に記載の発明は、ワークの表面を部分的にめっき
するめっき方法において、前記ワークを軸心回りに回転
可能な状態で支持し、前記ワークの外側面の一部を一定
深さだけめっき液に浸漬し、そのワークを軸心回りに回
転させることを特徴とする。このため、ワークの先端面
等にマスキングをすることなく外側面のみを円周方向に
めっきすることができるようになる。また、回転角度を
設定することによりめっきする範囲を調整することも可
能である。さらに、ワークの軸方向における一部分をめ
っき液に浸漬することにより、外側面の一部分を円周方
向にめっきすることも可能となる。即ち、本発明による
と、マスキング部材を使用せずにワークの表面を部分的
にめっきすることができるため、生産コストの低減が図
れるとともに、めっき精度も向上させることができる。
また、ワークの被めっき面の一部をめっき液に浸漬する
方法のため、めっき液槽も小型になる。なお、回転速度
を調整することにより、めっきの膜厚を調整することも
できる。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、ワークの
表面を部分的にめっきするめっき装置において、前記ワ
ークの一部を収納できる開口部を備えており、液面が所
定のレベルに保持されるようにめっき液を貯留する少な
くとも一つのめっき液槽と、前記ワークが軸心回りに回
転できるように、かつ、その外側面の一部が一定深さだ
けめっき液に浸漬されるように、前記ワークを支持する
支持機構と、前記支持機構に支持されたワークを軸心回
りに回転させる回転手段とを有している。即ち、本発明
に係るめっき装置によって、請求項１に記載の発明を実
施することができるようになる。

【０００６】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載のめっき装置において、めっき液槽に収納されて
いる電極と、前記電極とワークとの間に電圧を印加する
電源装置と、を有している。このため、ワークを一定速
度で回転させることにより均一な電流密度で電気めっき
を行うことができる。また、ワークによってめっき液が
攪拌されることにより通電が断続的になり、被めっき面
へのイオンの供給が促進されてめっき速度が速くなる。

【０００７】また、請求項４に記載の発明は、請求項２
に記載のめっき装置において、めっき工程中に、基準位
置からワークのめっき面までの距離を測定する距離セン
サーを備えている。このため、めっき皮膜の変化を監視
しながらめっきを実施できるようになり、ワークの前加
工の寸法ばらつきに係わらず一定の仕上がり寸法を得る
ことができる。

【０００８】また、請求項５に記載の発明は、請求項２
に記載のめっき装置と、洗浄装置と、搬送装置とを備え
るめっき設備において、前記洗浄装置は、ワークの表面
を部分的に洗浄する洗浄装置であって、前記ワークの一
部を収納できる開口部を備えており、洗浄液の液面が所
定のレベルに保持されるようにその洗浄液を貯留する少
なくとも一つの洗浄液槽と、前記ワークが軸心回りに回
転できるように、かつ、その外側面の一部が一定深さだ
け洗浄液に浸漬されるように、前記ワークを支持する支
持機構と、前記支持機構に支持されたワークを軸心回り
に回転させる回転手段とを有しており、搬送装置は、め
っき工程に従ってワークを洗浄装置とめっき装置との間
で搬送することを特徴とする。このため、洗浄装置によ
ってワークの被めっき面のみを洗浄できるようになり、
マスキングをすることなく洗浄とめっき処理とをめっき
工程に従って連続して行うことができるようになる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕以下、図１、図２及び図５に基づ
いて、本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置及び
そのめっき装置を使用しためっき方法について説明す
る。ここで、図１は本めっき装置の要部側面図であり、
図２は本めっき装置の全体平面図、要部断面図（Ｂ−Ｂ
断面図）である。本めっき装置１は、ピストン１０（図
５参照）のトップランド部１４とスカート部１１とに耐
焼付性を持たせるための金属めっきを行う装置であり、
図２に示されるように、本体ベース２を備えている。さ
らに、前記本体ベース２上には前記ピストン１０を水平
に、かつ、軸心回りに回転可能な状態に支持するための
支持機構３が設けられている。

【００１０】前記支持機構３は、図１、図２に示される
ように、前記ピストン１０を軸方向両側から挟む位置決
めピン４と円盤状の押し金５とから構成されている。前
記位置決めピン４は先端に円錐面４ｅを備える水平なピ
ンであり、その円錐面４ｅの頂点部分がピストン１０の
頂面１０ｈに形成されたセンター穴１０ｃに嵌合され
る。さらに、前記位置決めピン４の後方にはその位置決
めピン４をピストン１０に押付けるように付勢されたバ
ネ４ｓが取付けられている。前記押し金５は、前記位置
決めピン４と同軸に配置された小径円盤部５ｓと大径円
盤５ｄとを備えており、その小径円盤部５ｓがピストン
１０のスカート部１１の内側に嵌合できるようになって
いる。また、前記大径円盤部５ｄには、小径円盤５ｓが
接続された面と反対側の面に回転駆動装置２０の回転軸
２２が連結されている。この構造により、位置決めピン
４と押し金５とに挟まれたピストン１０は水平に、か
つ、軸方向に規制された状態で、軸心回りに回転可能と
なっている。即ち、前記回転駆動装置２０及び回転軸２
２等が本発明の回転手段に相当する。

【００１１】前記本体ベース２の上面には、図２（Ａ）
に示されるように、その中央位置に第１めっき液槽７及
び第２めっき液槽８等が形成されためっき用ベース６が
固定されている。前記めっき用ベース６は平面角形をし
た厚板であり、その表面にピストン１０のトップランド
部１４の下側を収納する第１円弧溝７ｍが幅方向に形成
されている。前記第１円弧溝７ｍはピストン１０の外径
よりもわずかに大きい曲率を有しており、前記支持機構
３にセットされたピストン１０のトップランド部１４が
収納される際に所定のクリアランスが設けられるように
なっている。そして、前記第１円弧溝７ｍの中央底部
に、図２（Ｂ）に示されるように、前記第１めっき液槽
７が形成されている。前記第１めっき液槽７は、ピスト
ン１０のトップランド部１４をめっきする際に使用され
るめっき液Ｌを貯留するための上部開放型容器であり、
そのめっき液Ｌを供給する供給ポート７ｕとめっき液Ｌ
を排出する排出ポート７ｘとが連通している。

【００１２】前記第１めっき液槽７は、図１（Ｂ）に示
されるように、めっき液Ｌの液面を予め決められたレベ
ルに保持できるようになっており、前記めっき液Ｌがそ
のレベルに保持された状態で、前記支持機構３にセット
されたピストン１０のトップランド部１４の一部が所定
の深さＤだけめっき液Ｌに浸漬される。なお、図１
（Ｂ）は、図１（Ａ）のＢ部拡大図を表している。ここ
で、めっき液Ｌの液面を所定レベルに保持するために、
供給ポート７ｕと排出ポート７ｘとが高さ方向に一定寸
法だけオフセットされており、供給ポート７ｕから第１
めっき液槽７に供給されるめっき液Ｌの流量がコントロ
ールされている。さらに、前記第１めっき液槽７の底部
には電極であるアノード７ａが固定されており、前記ア
ノード７ａとピストン１０との間に第１電源装置２３に
よって電圧が印加されるようになっている（図１（Ａ）
参照）。

【００１３】前記めっき用ベース６には、第１円弧溝７
ｍの隣に前記ピストン１０の２ｎｄランド部１３と３ｒ
ｄランド部１２の下側を収納する中央円弧溝６ｍが形成
されている。前記中央円弧溝６ｍはピストン１０の外径
よりもわずかに大きい曲率を有しており、前記支持機構
３にセットされたピストン１０の２ｎｄランド部１３と
３ｒｄランド部１２が収納される際に所定のクリアラン
スが設けられるようになっている。前記中央円弧溝６ｍ
は、第１円弧溝７ｍと第１薄壁６ｋによって仕切られて
おり、その第１薄壁６ｋの一部が、図１に示されるよう
に、ピストン１０のトップランド部１４と２ｎｄランド
部１３との間のリング溝１６に収納されるようになって
いる。ここで、前記ピストン１０の２ｎｄランド部１３
と３ｒｄランド部１２とはめっきされないため、中央円
弧溝６ｍにはめっき液槽は形成されていない。

【００１４】また、前記めっき用ベース６には、中央円
弧溝６ｍの隣にピストン１０のスカート部１１の下側を
収納する第２円弧溝８ｍが形成されている。前記第２円
弧溝８ｍはピストン１０の外径よりもわずかに大きい曲
率を有しており、前記支持機構３にセットされたピスト
ン１０のスカート部１１が収納される際に所定のクリア
ランスが設けられるようになっている。また、前記第２
円弧溝８ｍは、中央円弧溝６ｍと第２薄壁８ｋによって
仕切られており、その第２薄壁８ｋの一部が、図１に示
されるように、ピストン１０の３ｒｄランド部１２とス
カート部１１との間のリング溝１８に収納されるように
なっている。

【００１５】前記第２円弧溝８ｍには、その中央底部に
前記第２めっき液槽８が形成されている。前記第２めっ
き液槽８は、ピストン１０のスカート部１１をめっきす
る際に使用されるめっき液Ｌを貯留するための上部開放
型容器であり、そのめっき液Ｌを供給する供給ポート
（図示されていない）とめっき液Ｌを排出する排出ポー
ト（図示されていない）とが連通している。

【００１６】前記第２めっき液槽８は、前記第１めっき
液槽７と同様にめっき液Ｌを予め決められたレベルに保
持できるようになっており、前記めっき液Ｌがそのレベ
ルに保持された状態で、前記支持機構３にセットされた
ピストン１０のスカート部１１の一部が所定の深さＤだ
けめっき液Ｌに浸漬されるようになる。さらに、前記第
２めっき液槽８の底部には電極であるアノード８ａが装
着されており、前記アノード８ａとピストン１０間に第
２電源装置２４によって電圧が印加されるようになって
いる。

【００１７】次に、本実施の形態に係るめっき方法につ
いて説明する。先ず、第１めっき液槽７と第２めっき液
槽８とにめっき液Ｌが供給されて液面が予め決められた
レベルに保持される。さらに、前記ピストン１０が、図
１に示されるように、支持機構３の位置決めピン４と押
し金５との間に挟まれて水平にセットされる。これによ
って、そのピストン１０のトップランド部１４の下側が
第１円弧溝７ｍに収納されるとともに、その一部が深さ
Ｄだけ第１めっき液槽７のめっき液Ｌに浸漬される。

【００１８】また、前記ピストン１０の２ｎｄランド部
１３と３ｒｄランド部１２との下側が中央円弧溝６ｍに
収納され、さらに、そのスカート部１１の下側が第２円
弧溝８ｍに収納されて、その一部が深さＤだけ第２めっ
き液槽８のめっき液Ｌに浸漬される。即ち、めっきが必
要とされるトップランド部１４とスカート部１１の一部
分のみがめっき液Ｌに浸漬される。次に、前記第１電源
装置２３及び第２電源装置２４によって第１めっき液槽
７のアノード７ａ、第２めっき液槽８のアノード８ａと
ピストン１０間に電圧が印加される。そして、この状態
で、前記回転駆動装置２０が駆動されることにより、前
記ピストン１０が軸心回りに所定のスピードで回転す
る。これによって、前記ピストン１０のトップランド部
１４の外周とスカート部１１の外周とに連続的にめっき
が施される。なお、被めっき面であるトップランド部１
４とスカート部１１との面積が異なるため、第１電源装
置２３と第２電源装置２４との電流制御は独立して行わ
れる。

【００１９】このように、本実施の形態に係るめっき装
置１では、前記ピストン１０の被めっき面のみをめっき
液Ｌに浸漬する方法であるため、マスキング材を使用す
ることなくピストン１０に部分めっきを施すことができ
るようになる。このため、生産コストの低減が図れると
ともに、めっき精度も向上する。また、ピストン１０を
軸心回りに回転させながらそのピストン１０の外周面に
めっきを施す方法であるため、めっき範囲内の電流密度
分布が均一になり、一定膜厚のめっきを得ることができ
るようになる。さらに、ピストン１０の回転によりめっ
き液Ｌが攪拌され、さらに、通電が断続的となることに
より、被めっき面へのイオンの供給が促進され、高速に
めっきすることが可能になる。また、ピストン１０の被
めっき面の一部をめっき液に浸漬する方法のため、めっ
き液槽が小型で良くなる。

【００２０】ここで、本実施の形態では電気めっき用の
めっき装置１について説明したが、第１めっき液槽７、
第２めっき液槽８からそれぞれアノード７ａ，８ａを取
り除いてめっき液のみ供給すれば無電解めっきが可能で
ある。また、めっき液の代わりに洗浄液等を供給するこ
とにより、めっき前処理が可能になる。

【００２１】〔第２の実施の形態〕以下、図３及び図４
に基づいて、本発明の第２の実施の形態に係るめっき設
備の説明をする。ここで、図３は本めっき設備の全体平
面図及びめっき工程図を表しており、図４は本めっき設
備において使用されるめっき装置の要部側面図である。
本めっき設備５０は、図３（Ａ）に示されるように、平
行に設けられた一対のコンベヤ５２と、両コンベヤ５２
によって搬送される枠状のフレーム５４とを有してい
る。前記フレーム５４はコンベヤ５２の幅方向に位置ズ
レしないようにそのコンベヤ５２に載置されており、さ
らに、その上面にはワークであるピストン１０を支持す
る支持機構３、即ち、位置決めピン４、押し金５及び回
転駆動装置２０等が固定されている。

【００２２】前記支持機構３は、ピストン１０をコンベ
ヤ５２の搬送方向に対して直角に、かつ、所定のレべル
で水平に支持できるようになっている。また、前記フレ
ーム５４には、図４に示されるように、支持機構３にセ
ットされたピストン１０のめっき面までの距離を測定す
る距離センサー３０が定位置に取付けられている。

【００２３】さらに、前記一対のコンベヤ５２の間に
は、図３（Ｂ）のめっき工程に合わせて水洗槽５６や洗
浄液等を貯留した洗浄用ベース５８及びめっき用ベース
６が配置されている。ここで、前記洗浄用ベース５８
は、第１の実施の形態におけるめっき用ベース６と同じ
構造であり、アノード７ａ，８ａが取り除かれてめっき
液Ｌの代わりに洗浄液等が供給されるようになってい
る。また、前記水洗槽５６や洗浄用ベース５８及びめっ
き用ベース６はそれぞれ図示されていない昇降装置によ
って所定量だけ昇降できるようになっている。即ち、前
記支持機構３や水洗槽５６及び洗浄用ベース５８等が本
発明の洗浄装置として機能する。また、前記コンベヤ５
２及びフレーム５４が本発明の搬送装置として機能す
る。

【００２４】次に、本実施の形態に係るめっき方法につ
いて説明する。先ず、ピストン１０が支持機構３の位置
決めピン４と押し金５との間に挟まれて水平にセットさ
れる。次に、前記コンベヤ５２が駆動されてフレーム５
４が最初の処理である脱脂位置に位置決めされる（図３
参照）。この状態で、脱脂用の洗浄液が溜められた洗浄
用ベース５８が所定位置まで上昇して、図１に示される
ように、ピストン１０のトップランド部１４とスカート
部１１とが所定深さＤだけ洗浄液に浸漬される。次に、
回転駆動装置２０等が駆動することにより、前記ピスト
ン１０が軸心回りに回転してトップランド部１４とスカ
ート部１１との全周が洗浄液により洗浄される。

【００２５】このようにして前記脱脂が終了すると、脱
脂用洗浄用ベース５８が下降して前記コンベヤ５２が駆
動され、フレーム５４は次の工程である水洗位置に位置
決めされる。水洗工程でも同様に水洗槽５６が所定位置
まで上昇してピストン１０の外周面が所定深さだけ洗浄
水に浸漬され、回転駆動装置２０等が駆動することによ
り前記ピストン１０の外周面が水洗される。このような
処理が繰り返し実施されて、フレーム５４が電気本めっ
きの位置に位置決めされると、めっき用ベース６が所定
位置まで上昇して、図４に示されるように、ピストン１
０のトップランド部１４とスカート部１１とが所定深さ
Ｄだけめっき液Ｌに浸漬される。次に、前述のように、
回転駆動装置２０等が駆動して前記ピストン１０が軸心
回りに回転し、トップランド部１４とスカート部１１と
の全周に電気めっきが施される。このとき、距離センサ
ー３０によってめっき皮膜の変化を監視しながらめっき
を実施できるために、前記ピストン１０の前加工におい
て、寸法ばらつきが若干あっても一定の仕上がり寸法を
得ることができるようになる。

【００２６】このように、本実施の形態に係るめっき設
備５０はめっき装置１と、洗浄装置５６，５８と、搬送
装置５２，５４とを備えており、マスキングをすること
なく洗浄とめっき処理とを工程に従って連続して行うこ
とができるため、ピストン１０のめっき工程におけるサ
イクルタイムを短縮することができるようになる。ま
た、ピストン１０の支持機構３を各処理において使用で
きるため、設備コストの低減を図ることができるように
なる。

【００２７】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この本発明の実施の形態には請求の範囲に記載し
た技術的事項以外に次のような技術的事項を有するもの
であることを付記しておく。 （１） 請求項５に記載のめっき設備において、搬送装
置は、支持機構とその支持機構にセットされたワークと
を一体で搬送する構造であり、めっき装置のめっき液槽
と洗浄装置の洗浄液槽とは、前記ワークが予め決められ
た位置に位置決めされた状態で、所定レベルまで上昇す
ることを特徴とするめっき設備。即ち、ワークの支持機
構を共用することができるとともに、ワークの搬送中に
めっき液槽等が邪魔になることがない。

【００２８】

【発明の効果】本発明によると、マスキング部材を使用
せずにワークの外側面を部分的にめっきすることができ
るため、生産コストの低減が図れるとともに、めっき精
度も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置の
要部側面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るめっき装置の
全体平面図及び要部断面図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るめっき設備の
全体平面図及びめっき工程図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るめっき装置の
要部側面図である。

【図５】ワークであるピストンの側面図である。

【符号の説明】

Ｌ めっき液 ３ 支持機構 ４ 位置決めピン ５ 押し金 ７ 第１めっき液槽 ７ａ アノード ８ 第２めっき液槽 ８ａ アノード ２０ 回転駆動装置（回転手段） ２３ 第１電源装置 ２４ 第２電源装置 ３０ 距離センサー ５２ コンベヤ（搬送装置） ５４ フレーム（搬送装置） ５６ 水洗槽（洗浄装置） ５８ 洗浄用ベース（洗浄装置）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの表面を部分的にめっきするめっ
   き方法において、 前記ワークを軸心回りに回転可能な状態で支持し、前記
   ワークの外側面の一部を一定深さだけめっき液に浸漬
   し、そのワークを軸心回りに回転させることを特徴とす
   るめっき方法。
2. 【請求項２】 ワークの表面を部分的にめっきするめっ
   き装置において、 前記ワークの一部を収納できる開口部を備えており、液
   面が所定のレベルに保持されるようにめっき液を貯留す
   る少なくとも一つのめっき液槽と、 前記ワークが軸心回りに回転できるように、かつ、その
   外側面の一部が一定深さだけめっき液に浸漬されるよう
   に、前記ワークを支持する支持機構と、 前記支持機構に支持されたワークを軸心回りに回転させ
   る回転手段と、を有することを特徴とするめっき装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のめっき装置において、 めっき液槽に収納されている電極と、 前記電極とワークとの間に電圧を印加する電源装置と、
   を有することを特徴とするめっき装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のめっき装置において、 めっき工程中に、基準位置からワークのめっき面までの
   距離を測定する距離センサーを備えることを特徴とする
   めっき装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載のめっき装置と、洗浄装
   置と、搬送装置とを備えるめっき設備において、 前記洗浄装置は、ワークの表面を部分的に洗浄する洗浄
   装置であって、 前記ワークの一部を収納できる開口部を備えており、洗
   浄液の液面が所定のレベルに保持されるようにその洗浄
   液を貯留する少なくとも一つの洗浄液槽と、前記ワーク
   が軸心回りに回転できるように、かつ、その外側面の一
   部が一定深さだけ洗浄液に浸漬されるように、前記ワー
   クを支持する支持機構と、前記支持機構に支持されたワ
   ークを軸心回りに回転させる回転手段とを有しており、 搬送装置は、めっき工程に従ってワークを洗浄装置とめ
   っき装置との間で搬送することを特徴とするめっき設
   備。