WO2023067864A1

WO2023067864A1 - ロッドの製造方法およびアノード装置

Info

Publication number: WO2023067864A1
Application number: PCT/JP2022/028614
Authority: WO
Inventors: 広中野; 巧真大貫; 信太郎辻見; 和彦安藤; 康雄山本
Original assignee: 日立Astemo株式会社
Priority date: 2021-10-19
Filing date: 2022-07-25
Publication date: 2023-04-27
Also published as: KR20240037387A; JPWO2023067864A1; CN118019881A

Abstract

このロッドの製造方法は、ロッドにめっきを施す製造方法であって、複数の棒状部材を環状に配置して形成される第１筒体内に、前記ロッドを配置する工程と、前記第１筒体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て前記ロッドにめっきを施す工程と、を有する。

Description

ロッドの製造方法およびアノード装置

　本発明は、ロッドの製造方法およびアノード装置に関する。
　本願は、２０２１年１０月１９日に、日本国に出願された特願２０２１－１７０８１３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　導電性を有する外筒部と、外筒部の内面に接するように溶接された白金製の内筒部とを有するアノードがある（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２０１５－１００５号公報

　ロッドにめっきを施すロッドの製造方法において、使用する装置の耐久性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、使用する装置の耐久性を向上させることができるロッドの製造方法およびアノード装置の提供を目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
　すなわち、本発明の一態様に係るロッドの製造方法は、ロッドにめっきを施すロッドの製造方法であって、複数の棒状部材を環状に配置して形成される第１筒体内に、前記ロッドを配置する工程と、前記第１筒体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て前記ロッドにめっきを施す工程と、を有する。

　また、本発明の一態様に係るアノード装置は、環状に配置されて第１筒体をなすことで前記第１筒体の内部に配置されたロッドとの間にめっき液が流動する空間を形成する、複数の棒状部材を有し、正電圧が印加される。

　本発明の上記各態様によれば、使用する装置の耐久性を向上させることができる。

本発明に係る実施形態のロッドの製造方法で製造されるロッドを含むシリンダ装置を、その中心軸線ＣＬを含む断面で見た正断面図である。本発明に係る実施形態のアノード装置を含むロッド製造装置を、概略的に示す平面図である。本発明に係る実施形態のアノード装置を含むロッド製造装置を、概略的に示す正断面図である。本発明に係る実施形態のアノード本体およびロッドを示す平断面図である。本発明に係る実施形態の棒状部材を示す斜視図である。アノード本体が４～１５角形状の場合および円筒状の場合の、めっき膜厚をシミュレーションした結果を示す図表である。アノード本体が４～１５角形状の場合および円筒状の場合のめっき膜厚をシミュレーションした結果を示すグラフ図である。

　本発明に係る一実施形態を、図面を参照して以下に説明する。

　まず、本実施形態の製造方法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（Ｓｈｏｃｋ　ａｂｓｏｒｂｅｒ）である。シリンダ装置１１は、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、内筒１５と外筒１６とを有するシリンダ１７を備えている。内筒１５は、円筒状である。外筒１６は、有底筒状である。外筒１６は、内筒１５の外周側に内筒１５の外周部を覆うように設けられている。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、胴部２１と底部２２と開口２３とを有している。胴部２１は、円筒状である。底部２２は、胴部２１の軸方向の一端部側を閉塞している。開口２３は、胴部２１の底部２２とは反対側に設けられている。内筒１５は、金属製の一部材からなる一体成形品である。シリンダ装置１１は、バルブボディ２５とロッドガイド２６とを有している。バルブボディ２５は、円環状であり、内筒１５の軸方向の一端部に設けられている。バルブボディ２５は、外筒１６の底部２２に載置されている。ロッドガイド２６は、円環状であり、内筒１５および外筒１６の軸方向の、バルブボディ２５とは反対側の他端部に設けられている。バルブボディ２５は、ボデーバルブ３０を構成する。

　内筒１５は、軸方向の一端部がバルブボディ２５に嵌合している。内筒１５は、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に嵌合している。内筒１５は、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。バルブボディ２５には通路溝３５が形成されている。バルブボディ２５と底部２２との間は、通路溝３５を介して内筒１５と外筒１６との間に連通している。バルブボディ２５と底部２２との間は、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、シール部材４１を有している。シール部材４１は、円環状であり、ロッドガイド２６よりも外筒１６の開口２３側に設けられている。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の開口２３側の端部には、係止部４３が形成されている。係止部４３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。シール部材４１は、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、ピストン４５を有している。ピストン４５は、内筒１５内に摺動可能に嵌合されている。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との間の部分である。第２室４９は、内筒１５内のピストン４５とバルブボディ２５との間の部分である。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が充填されている。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、ロッド１０を有している。ロッド１０は、一端がピストン４５と接続されている。ロッド１０は、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、主軸部５５と取付軸部５６とネジ軸部５７とを有している。主軸部５５は、円柱状である。主軸部５５は、その外周面が円筒面である。取付軸部５６は、円柱状であり、外径が主軸部５５の外径よりも小径である。取付軸部５６には、その軸方向における主軸部５５とは反対側の外周部にオネジ６１が形成されている。ピストン４５は、取付軸部５６に嵌合している。ナット５１は、取付軸部５６のオネジ６１に螺合されている。

　ロッド１０は、主軸部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、その軸方向の一端側が外筒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、主軸部５５が外周面においてロッドガイド２６に摺接する。ロッド１０は、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、主軸部５５が外周面においてシール部材４１に摺接する。シール部材４１は、外筒１６とロッド１０との間を閉塞する。シール部材４１は、内筒１５内の油液Ｌと、リザーバ室１８内の油液ＬおよびガスＧとが外部に漏出するのを規制する。ロッド１０は、シリンダ１７およびシール部材４１から外側に突出する部分にネジ軸部５７が設けられている。

　ピストン４５には、通路６５および通路６６が形成されている。通路６５，６６は、ピストン４５をピストン４５の軸方向に貫通している。通路６５，６６は、第１室４８と第２室４９とを連通可能である。シリンダ装置１１は、ディスクバルブ６７を有している。ディスクバルブ６７は、ピストン４５の軸方向における底部２２とは反対側に設けられている。ディスクバルブ６７は、円環状であり、ピストン４５に当接することで通路６５を閉塞する。シリンダ装置１１はディスクバルブ６８を有している。ディスクバルブ６８は、ピストン４５の軸方向における底部２２側に設けられている。ディスクバルブ６８は、円環状であり、ピストン４５に当接することで通路６６を閉塞する。

　ロッド１０が内筒１５および外筒１６内への進入量を増やす方向を、縮み側とする。ロッド１０が縮み側に移動すると、ピストン４５が第２室４９を狭める方向に移動する。その結果、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、ディスクバルブ６７が通路６５を開いて第２室４９の油液Ｌを第１室４８に流すことになる。その際に、ディスクバルブ６７は減衰力を発生させる。

　ロッド１０が内筒１５および外筒１６からの突出量を増やす方向を伸び側とする。ロッド１０が伸び側に移動すると、ピストン４５が第１室４８を狭める方向に移動する。その結果、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、ディスクバルブ６８が通路６６を開いて第１室４８の油液Ｌを第２室４９に流すことになる。その際に、ディスクバルブ６８は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、図示略の固定オリフィスが形成されている。この固定オリフィスは、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。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は、図示略の固定オリフィスが形成されている。この固定オリフィスは、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。

　バルブボディ２５には、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、バルブボディ２５をバルブボディ２５の軸方向に貫通している。液通路７１，７２は、第２室４９とリザーバ室１８とを連通可能である。
　ボデーバルブ３０は、ディスクバルブ７５を有している。ディスクバルブ７５は、バルブボディ２５の軸方向における底部２２側に設けられている。ディスクバルブ７５は、円環状であり、バルブボディ２５に当接することで液通路７１を閉塞する。

　また、ボデーバルブ３０は、ディスクバルブ７６を有している。ディスクバルブ７６は、バルブボディ２５の軸方向における底部２２とは反対側に設けられている。ディスクバルブ７６は、円環状であり、バルブボディ２５に当接することで液通路７２を閉塞する。ボデーバルブ３０は、ピン７８を有している。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。ボデーバルブ３０は、シリンダ１７内を第２室４９とリザーバ室１８との２室に画成している。

　ロッド１０が縮み側に移動して、ピストン４５が第２室４９を狭める方向に移動する。その結果、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、ボデーバルブ３０は、ディスクバルブ７５が液通路７１を開いて、第２室４９の油液Ｌをリザーバ室１８に流すことになる。その際に、ディスクバルブ７５は減衰力を発生させる。ロッド１０が伸び側に移動して、ピストン４５が第１室４８側に移動する。その結果、第２室４９の圧力がリザーバ室１８の圧力より低下すると、ボデーバルブ３０は、ディスクバルブ７６が液通路７２を開いて、リザーバ室１８の油液Ｌを第２室４９に流すことになる。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。ディスクバルブ７６は、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、本実施形態のロッド１０の製造方法およびロッド製造装置８１について、以下に説明する。本実施形態のロッド１０の製造方法では、ロッド１０にめっきを施す。本実施形態のロッド１０の製造方法は、具体的には、鋼鉄製のロッド１０の表面にクロムめっきを施す。

　本実施形態のロッド製造装置８１は、図２および図３に示すように、処理槽９１とアノード装置９３とを有している。処理槽９１は、内筒１０１（第２筒体）と外筒１０２とを有している。なお、各図中に示される符号ＣＬは、各部品が共有する中心軸線を示す。
　内筒１０１は、有底円筒状である。内筒１０１は、その中心軸線ＣＬが鉛直方向に沿っている。内筒１０１の下端部には、内筒１０１内に開口する液導入口１１１が設けられている。液導入口１１１は、上方に開口する。液導入口１１１は、内筒１０１の中心軸線ＣＬ上に設けられている。
　外筒１０２は、有底円筒状である。外筒１０２は、その中心軸線ＣＬが鉛直に沿っている。外筒１０２は、その内径が、内筒１０１の外径よりも大径となっている。内筒１０１と外筒１０２とは、それぞれの中心軸線ＣＬを一致させている。外筒１０２の下端部には、内筒１０１と外筒１０２との間に開口する液排出口１１２が設けられている。液排出口１１２は、上方に開口する。

　本実施形態のロッド製造装置８１は、図示略のワーク支持部を有している。ワーク支持部は、導電性材料からなっている。ワーク支持部には、めっきされるワークであるロッド１０のネジ軸部５７が螺合される。これにより、ロッド１０がワーク支持部に支持される。ワーク支持部に支持されたロッド１０は、内筒１０１内で鉛直方向に沿うように配置される。しかも、ロッド１０は、内筒１０１と同軸状に配置される。

　アノード装置９３は、給電部１２０とアノード本体１２１（第１筒体）とを有している。
　給電部１２０は、平板状であり、導電性材料からなっている。給電部１２０は、水平に配置されて、内筒１０１および外筒１０２の上端部に取り付けられている。アノード装置９３は、給電部１２０に正電圧が印加される。
　アノード本体１２１は、給電部１２０から鉛直下方に延出するように給電部１２０に取り付けられている。アノード本体１２１は、給電部１２０を介して内筒１０１および外筒１０２に位置決めされて支持されている。アノード本体１２１は、内筒１０１の内周側に設けられている。言い換えれば、アノード本体１２１の外周側に内筒１０１が配置され、内筒１０１の外周側に外筒１０２が配置されている。

　アノード本体１２１は、図４に示す複数（具体的には８本）の棒状部材１３１を有している。これら棒状部材１３１は、給電部１２０を介して内筒１０１および外筒１０２に支持された状態で、図４に示すように環状に配置される。言い換えれば、アノード本体１２１は、複数の棒状部材１３１を環状に配置して形成されている。アノード本体１２１は、このように複数の棒状部材１３１が環状に配置されて形成されていることから、全体的には筒状をなす。図示略のワーク支持部を介して内筒１０１および外筒１０２に支持された状態のロッド１０は、図３および図４に示すように、アノード本体１２１内に配置される。

　アノード本体１２１を構成する複数の棒状部材１３１は、全て同形状で同様の構成の共通部品である。棒状部材１３１は、図５に示すように、直方体の形状である。棒状部材１３１は、基材１４１と白金層１４２とを有している。

　本実施の形態の基材１４１は、直方体の形状である。基材１４１は、チタン等の導電性材料からなっている。基材１４１は、面部１５１と面部１５２と面部１５３と面部１５４と面部１５５と面部１５６とを有している。面部１５１および面部１５２は、いずれも平面であり、同じ長方形状である。面部１５１および面部１５２は、互いに平行であり、互いに反対方向を向いている。面部１５３および面部１５４は、いずれも平面である。基材１４１の平面は、長方形に限らず正方形であってもよい。面部１５３および面部１５４は、互いに平行であり、互いに反対方向を向いている。面部１５５および面部１５６は、いずれも平面であり、同じ長方形状である。面部１５５および面部１５６は、互いに平行であり、互いに反対方向を向いている。面部１５１，１５２は面部１５３，１５４よりも面積が大きく、面部１５５，１５６よりも面積が大きい。面部１５５，１５６は、基材１４１の長さ方向における端部にある。

　白金層１４２は、白金箔からなっている。白金層１４２を構成する白金箔は、基材１４１の面部１５１に溶着されている。言い換えれば、棒状部材１３１は、基材１４１の表面である面部１５１に白金箔を溶着して白金層１４２を形成している。白金層１４２は、基材１４１の面部１５１の全体を覆うように形成されている。

　棒状部材１３１は、２つの第１辺部１６１と、２つの第２辺部１６２と、４つの第３辺部１６３と、２つの第４辺部１６４と、２つの第５辺部１６５とを有している。
　２つの第１辺部１６１は、同じ長さであり、いずれも白金層１４２に設けられている。第１辺部１６１は、棒状部材１３１において最も長い辺部である。
　２つの第２辺部１６２は、同じ長さであり、白金層１４２に設けられている。第２辺部１６２は、第１辺部１６１よりも長さが短い。２つの第２辺部１６２のうちの一方の第２辺部１６２は、２つの第１辺部１６１の長さ方向同側の一端部同士を結んでいる。２つの第２辺部１６２のうちの他方の第２辺部１６２は、２つの第１辺部１６１の長さ方向における、これら一端部とは反対側の他端部同士を結んでいる。
　２つの第１辺部１６１と２つの第２辺部１６２とで囲まれた部分が、第１面１７１となっている。第１面１７１は、白金層１４２に形成されている。言い換えれば、棒状部材１３１は、第１面１７１が白金からなっている。

　４つの第３辺部１６３は、いずれも同長さであり、第１面１７１の四隅から第１面１７１に対して垂直に延出している。第３辺部１６３は、第１辺部１６１よりも短く、第２辺部１６２よりも短い。第３辺部１６３は、棒状部材１３１において最も長さが短い辺部である。
　２つの第４辺部１６４は、いずれも第１辺部１６１と同長さであり、いずれも第１辺部１６１と平行である。
　２つの第５辺部１６５は、いずれも第２辺部１６２と同長さであり、いずれも第２辺部１６２と平行である。

　２つの第２辺部１６２のうちの一方の第２辺部１６２と、これに隣り合って連続する２つの第３辺部１６３と、これらに隣り合って連続する第５辺部１６５とで囲まれた部分が、第２面１７２となっている。２つの第２辺部１６２のうちの他方の第２辺部１６２と、これに隣り合って連続する２つの第３辺部１６３と、これらに隣り合って連続する第５辺部１６５とで囲まれた部分も、第２面１７２となっている。これらの第２面１７２は、互いに平行で、互いに反対方向を向いている。第２面１７２は、棒状部材１３１の長さ方向における両端に、それぞれ設けられている。

　２つの第１辺部１６１のうちの一方の第１辺部１６１と、これに隣り合って連続する２つの第３辺部１６３と、これらに隣り合って連続する第４辺部１６４とで囲まれた部分が、第３面１７３となっている。２つの第１辺部１６１のうちの他方の第１辺部１６１と、これに隣り合って連続する２つの第３辺部１６３と、これらに隣り合って連続する第４辺部１６４で囲まれた部分も、第３面１７３となっている。これら２つの第３面１７３は、互いに平行で、互いに反対方向を向いている。
　２つの第４辺部１６４と２つの第５辺部１６５とで囲まれた部分が、第４面１７４となっている。第４面１７４と第１面１７１とは、互いに平行で、互いに反対方向を向いている。第４面１７４は、基材１４１に形成されている。

　給電部１２０を介して内筒１０１および外筒１０２に取り付けられた取付状態のアノード本体１２１は、図４に示すように、全ての棒状部材１３１が、白金層１４２からなる第１面１７１において同一の仮想円筒面Ｃに線接触するように、円環状に配置される。取付状態のアノード本体１２１は、この仮想円筒面Ｃの中心軸線ＣＬが、図示略のワーク支持部に支持されたロッド１０の中心軸線と一致するように配置される。取付状態のアノード本体１２１は、全ての棒状部材１３１が、この仮想円筒面Ｃに接する第１面１７１を、図示略のワーク支持部に支持されたロッド１０に対向させる。全ての棒状部材１３１の仮想円筒面Ｃに接する第１面１７１は、図示略のワーク支持部に支持されたロッド１０の径方向に対して直交して広がる。

　取付状態のアノード本体１２１は、全ての棒状部材１３１が、図５に示す第１辺部１６１および第４辺部１６４を鉛直方向に沿わせ、第２辺部１６２、第３辺部１６３および第５辺部１６５を水平方向に沿わせている。取付状態のアノード本体１２１は、全ての棒状部材１３１が、第２辺部１６２を、上記した仮想円筒面Ｃの接線としている。
　また、取付状態のアノード本体１２１は、全ての棒状部材１３１が、この仮想円筒面Ｃの軸方向において位置を合わせている。また、取付状態のアノード本体１２１は、全ての棒状部材１３１が、この仮想円筒面Ｃの円周方向において等間隔で配置されている。また、取付状態のアノード本体１２１は、全ての棒状部材１３１が、この仮想円筒面Ｃの円周方向において隣り合う棒状部材１３１との間に隙間１８１を形成して配置されている。取付状態のアノード本体１２１は、内筒１０１および外筒１０２と同軸状に配置される。
　アノード本体１２１は、角棒からなる棒状部材１３１が複数、環状に配置されて形成されていることから、全体的には多角形（具体的には正８角形）の筒状をなし、概ね円筒状をなす。

　上記した仮想円筒面Ｃの円周方向を、全体として概ね円筒状をなすアノード本体１２１の周方向とする。また、この仮想円筒面Ｃの軸方向を、アノード本体１２１の軸方向とする。また、この仮想円筒面Ｃの径方向を、アノード本体１２１の径方向とする。アノード本体１２１は、アノード本体１２１の軸方向に延びる複数の棒状部材１３１で構成されている。アノード本体１２１は、アノード本体１２１の周方向に等間隔で配置される複数の棒状部材１３１で構成されている。アノード本体１２１は、アノード本体１２１の周方向において隣り合う棒状部材１３１と棒状部材１３１との間に、隙間１８１を有する。この隙間１８１は、アノード本体１２１を、アノード本体１２１の径方向に貫通している。この隙間１８１は、アノード本体１２１の周方向における幅が、アノード本体１２１の径方向における外側よりも内側の方が狭くなっている。
　図３に示す内筒１０１の上端部とアノード本体１２１の上端部との間は、図２に示す一対の蓋部１８５および給電部１２０で閉塞されている。

　ロッド製造装置８１は、図示略のワーク支持部に取り付けられた状態のロッド１０が、図３に示すように、アノード本体１２１の径方向の内側に挿入される。言い換えれば、アノード本体１２１内にロッド１０が配置される。この状態で、ロッド１０は、アノード本体１２１と同軸状に配置される。この状態で、アノード本体１２１とロッド１０との間が、第１流路２０１となる。第１流路２０１は、アノード本体１２１の内部に配置されたロッド１０と、アノード本体１２１との間に形成された空間である。図２に示すように、第１流路２０１は、上端が給電部１２０の上面に開口している。
　図３に示すように、アノード本体１２１と内筒１０１との間は、第２流路２０２となる。言い換えれば、アノード本体１２１の外周側に内筒１０１を配置してアノード本体１２１と内筒１０１との間に第２流路２０２を設けている。内筒１０１は、ロッド１０およびアノード本体１２１の下端位置よりも下方まで延びている。これにより、第１流路２０１と第２流路２０２とは下部が連通している。この連通部分に、液導入口１１１が開口している。また、図４に示すように、第１流路２０１と第２流路２０２とは、隙間１８１を介して連通している。図３に示す内筒１０１の上端部とアノード本体１２１の上端部との間は、図２に示す一対の蓋部１８５および給電部１２０で閉塞されているため、図３に示す第２流路２０２は上端が開口していない。
　内筒１０１と外筒１０２との間は、第３流路２０３となる。第３流路２０３は、上端が開口している。第３流路２０３の下端に液排出口１１２が開口している。

　ロッド製造装置８１は、処理槽９１内にめっき液Ｆが注入されている。そして、図示略のポンプによってめっき液Ｆが液導入口１１１から処理槽９１内に吐出される。それと共に、処理槽９１内のめっき液Ｆが図示略のポンプによって液排出口１１２から排出される。すると、処理槽９１内のめっき液Ｆに、図３に破線矢印ｆ１で示すように第１流路２０１を鉛直方向に沿って下側から上側に流れる流れと、図３に破線矢印ｆ２で示すように第２流路２０２を鉛直方向に沿って下側から上側に流れる流れとが生じる。言い換えれば、アノード本体１２１の複数の棒状部材１３１の図４に示す第１面１７１とロッド１０との間に、めっき液Ｆが一方向に流れる。さらに言い換えれば、筒状のアノード本体１２１は、内部に配置されたロッド１０との間に、めっき液Ｆが流動する空間を形成する。

　ここで、破線矢印ｆ１で示すように第１流路２０１を下から上に流れるめっき液Ｆは、図３に破線矢印ｆ３で示すように、第１流路２０１の開口する上端から流出する。すると、第２流路２０２は上端が開口していないことから、第１流路２０１から流出しためっき液Ｆは、図２に示す給電部１２０および蓋部１８５を越えて、第３流路２０３内に第３流路２０３の上端から導入される。ここで、給電部１２０および外筒１０２の上面側には、めっき液Ｆが外筒１０２を径方向外方に越えないようにめっき液Ｆの流れを規制してめっき液Ｆを第３流路２０３に案内するシールリング等の円環状のガイド２０５が設けられている。なお、ガイド２０５は、少なくとも給電部１２０の上面に設けられていれば良い。また、第２流路２０２の上端が開口していないことから、第２流路２０２を流れるめっき液Ｆは、図４の破線矢印ｆ４で示すように、隙間１８１を介して第１流路２０１に合流した後、第１流路２０１の上端から流出して、第３流路２０３内に第３流路２０３の上端から導入される。言い換えれば、第２流路２０２を流れるめっき液Ｆは、直接第３流路２０３内に導入されることはなく、第１流路２０１を介して第３流路２０３内に導入される。
　第３流路２０３内に導入されためっき液Ｆには、図示略のポンプの吸引によって、図３に破線矢印ｆ５で示すように、第３流路２０３を鉛直方向に沿って上側から下側に流れる流れが生じる。

　そして、このようなめっき液Ｆの流れを処理槽９１内に生じさせた状態で、アノード装置９３の給電部１２０およびアノード本体１２１を陽極とし、図示略のワーク支持部およびロッド１０を陰極として電圧を印加する。言い変えれば、アノード装置９３の給電部１２０およびアノード本体１２１に、給電部１２０を介して正電圧を印加する。このとき、アノード装置９３は、全ての棒状部材１３１の第１面１７１が通電面となる。このようにして第１流路２０１および第２流路２０２にめっき液Ｆを一方向に流して、ロッド１０にめっきを施す。その際に、アノード本体１２１の複数の棒状部材１３１のロッド１０に対向する第１面１７１と、ロッド１０との間の第１流路２０１に、めっき液Ｆを流す。言い換えれば、棒状部材１３１を、その第１面１７１をロッド１０に対向させた状態で、第１面１７１とロッド１０との間にめっき液を流す。その際に、めっき液Ｆは、アノード本体１２１の周方向において隣り合う棒状部材１３１と棒状部材１３１との間の隙間１８１を介して、第２流路２０２と第１流路２０１との間で流出入される。言い換えれば、隣り合う棒状部材１３１間に隙間１８１を設け、アノード本体１２１の外周側に内筒１０１を配置してアノード本体１２１と内筒１０１との間に第２流路２０２を設け、アノード本体１２１とロッド１０との間の第１流路２０１にめっき液Ｆを一方向に流しつつ複数の棒状部材１３１間の隙間１８１を介して、第１流路２０１と第２流路２０２との間でめっき液Ｆが流出入される。このようにして、金属製のロッド１０の表面に、めっきが電着されて、めっき皮膜が形成される。

　なお、実施形態では、ロッド１０とアノード本体１２１とを鉛直方向に延びるように配置しているが、これに限らず、いずれの方向に延びるように配置しても良い。例えば、水平方向に延びるように、ロッド１０とアノード本体１２１とを配置してもよい。

　上記した特許文献１には、導電性を有する外筒部と、外筒部の内面に接するように溶接された白金製の内筒部とを有するアノードが記載されている。このアノードは、チタン製の平板材と白金製の平板材とを重ね合わせて溶接し、その後、これらを白金製の平板材が内側になるように筒状に曲げることによって形成されている。筒状に曲げる必要があると、アノードの厚みを確保することが困難になってしまう。これにより、通電面積が少なくなってしまうと共に、耐久性に課題が生じる。また、筒状に曲げるため、内部応力によって内外層間に剥離を生じ易く、この点でも耐久性に課題がある。

　ここで、クロムめっき用のアノード装置は、導電性および耐クロム酸性の観点から、通電面に白金層を被覆したチタンを用いることが一般的である。白金層は、白金めっきによる電着および白金箔の溶着のどちらかで形成するのが一般的である。その際に、費用対効果の点から、被めっき物に相対する面のみを白金層で被覆するのが良い。なお、白金めっきと白金箔とでは、白金箔の方が緻密でピンホールなどの欠陥が少ない。このため、白金箔の方が、電解消耗や欠陥を介した界面剥離といった劣化が起こりにくく、白金めっきよりも耐久性に優れる。高速めっき用のアノード装置の形状としては、膜厚分布の均一化を目的として円筒形状が採用されているが、白金箔を円筒面に溶着することが非常に困難であるため、内面の白金層には白金めっき（厚さ３μｍ～５μｍ）を施すことになる。このため、白金層の寿命が短く、交換頻度が多いという課題があった。

　これに対して、本実施形態のロッド製造装置８１およびアノード装置９３は、アノード本体１２１が、複数の棒状部材１３１を環状に配置して形成されている。そして、本実施形態のロッド１０の製造方法は、アノード本体１２１内にロッド１０を配置して、アノード本体１２１とロッド１０との間の第１流路２０１に、めっき液Ｆを一方向に流してロッド１０にめっきを施す。このように、アノード本体１２１が、複数の棒状部材１３１を環状に配置して形成されていることから、白金層１４２を白金箔で形成することが可能となる。したがって、アノード本体１２１の耐久性を大幅に向上させることができ、ひいてはロッド製造装置８１の耐久性を大幅に向上させることができる。また、ロッド製造装置８１およびアノード装置９３は、アノード本体１２１が、複数の棒状部材１３１を環状に配置して形成されていることから、アノード本体１２１の径方向の厚さを確保することができる。これによっても、アノード本体１２１の耐久性を向上させることができる。また、ロッド製造装置８１およびアノード装置９３は、アノード本体１２１の径方向の厚さを確保できることから、アノード本体１２１の通電面積を増やすことができる。よって、通常めっきに対して１０倍程度の大電流を流す高速めっきの場合であっても、耐久性を向上させることができる。また、ロッド製造装置８１およびアノード装置９３は、アノード本体１２１が複数の棒状部材１３１を環状に配置して形成されている。このため、棒状部材１３１に白金層１４２が剥がれる等の劣化が生じても、複数の棒状部材１３１のうち劣化した棒状部材１３１のみを交換すれば済む。よって、アノード本体１２１のランニングコストを下げることができる。

　また、本実施形態のロッド製造装置８１およびアノード装置９３は、棒状部材１３１が、第１辺部１６１と第１辺部１６１よりも短い第２辺部１６２とで形成されると共に白金からなる第１面１７１と、第１辺部１６１よりも短い第３辺部１６３と第２辺部１６２とで形成される第２面１７２とを有する４角柱形状である。また、ロッド製造装置８１は、棒状部材１３１の第１面１７１をロッド１０に対向させている。そして、本実施形態のロッド１０の製造方法は、棒状部材１３１の第１面１７１とロッド１０との間にめっき液Ｆを流してロッド１０にめっきを施す。棒状部材１３１が４角柱形状であるため、白金層１４２を白金箔で形成することが容易に可能となる。

　また、本実施形態のロッド製造装置８１およびアノード装置９３は、アノード本体１２１が、隣り合う棒状部材１３１間に隙間１８１を設けている。そして、本実施形態のロッド１０の製造方法は、アノード本体１２１とロッド１０との間の第１流路２０１にめっき液Ｆを一方向に流しつつ、アノード本体１２１と内筒１０１との間の第２流路２０２と、第１流路２０１との間でめっき液Ｆが隙間１８１を介して流出入される。これにより、めっき液Ｆを撹拌する効果が得られ、めっき液Ｆの濃度ムラや温度ムラを抑制することができる。したがって、めっき品質を向上させることができる。

　しかも、第２流路２０２は上端が開口していないことから、第２流路２０２を流れるめっき液Ｆは、最終的には隙間１８１を介して第１流路２０１に合流するように案内される。このようにして、第２流路２０２から行き場をなくしためっき液Ｆが隙間１８１を介して第１流路２０１に流れ込む。そのため、めっき液Ｆを撹拌する効果がさらに高く得られ、めっき液Ｆの濃度ムラや温度ムラをさらに抑制することができる。したがって、めっき品質を一層向上させることができる。

　ここで、多角形の筒状をなすアノード本体を用いてロッド１０にめっきを施す場合について、角数を異ならせてめっき皮膜生成のシミュレーションを行った。その結果を、図６および図７に示す。ここでは、上記仮想円筒面Ｃの内径をφ５０（ｍｍ）とし、ロッド１０の外径をφ２２（ｍｍ）とした。図６および図７においては、アノード本体を角数が４～１５の多角形状とした場合と、アノード本体を円筒状にした場合とのそれぞれについての、ロッド１０の周方向の複数位置におけるめっき膜厚を示している。図６において、「ｍａｘ」はめっき膜厚の最大値を、「ｍｉｎ」はめっき膜厚の最小値を、「σ」は標準偏差を、「Ｃｐ」は工程能力指数を、それぞれ示している。図７は、縦軸がめっき膜厚および標準偏差であり、横軸の左側から中間の範囲が角数であり、横軸の右端側が円筒の場合である。この結果から、アノード本体が７角形以上の多角形状であれば、めっき膜厚のバラつきを円筒と同等のバラつきに抑えられることがわかる。

　なお、棒状部材１３１は、基材１４１の表面に白金めっきを施すことにより白金層１４２を形成することも可能である。この場合も、アノード本体１２１が、複数の棒状部材１３１を環状に配置して形成されることから、アノード本体１２１を白金めっき後に曲げる必要がない。よって、アノード本体１２１の内部応力の発生を抑制することができる。このため、白金層１４２の密着性低下の懸念が少なくなる。しかも、ショットブラスト等の前処理で基材１４１の表面を粗化させることで、白金層１４２の密着性を向上させることができる。したがって、アノード本体１２１の耐久性を向上させることができ、ひいてはロッド製造装置８１の耐久性を向上させることができる。

　この場合、棒状部材１３１の第１面１７１および第４面１７４に白金めっきを施すことが容易に可能となる。このように構成すれば、一の棒状部材１３１において第１面１７１の白金めっきが剥がれた場合、この棒状部材１３１を、第４面１７４をロッド１０に対向させるように回転させる。このようにすることで、一の棒状部材１３１について２つの第１面１７１および第４面１７４を、交代でロッド１０に対向するように配置して使用することができる。よって、アノード本体１２１のランニングコストを更に下げることができる。さらには、棒状部材１３１の第１面１７１、２つの第３面１７３および第４面１７４を同形状として、これらに白金めっきを施せば、アノード本体１２１のランニングコストを更に下げることができる。

　本発明の上記各態様に係るロッドの製造方法およびアノード装置によれば、使用する装置の耐久性を向上させることができる。よって、産業上の利用可能性は大である。

　１０…ロッド、９３…アノード装置、１０１…内筒（第２筒体）、１２１…アノード本体（第１筒体）、１３１…棒状部材、１７１…第１面、１７２…第２面、１６１…第１辺部、１６２…第２辺部、１６３…第３辺部、１８１…隙間、２０１…第１流路、２０２…第２流路。

Claims

　ロッドにめっきを施すロッドの製造方法であって、
　複数の棒状部材を環状に配置して形成される第１筒体内に、前記ロッドを配置する工程と、
　前記第１筒体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て前記ロッドにめっきを施す工程と、
を有するロッドの製造方法。
　前記棒状部材が、第１辺部と前記第１辺部よりも短い第２辺部とで形成されると共に白金めっきが施された第１面と、前記第１辺部よりも短い第３辺部と前記第２辺部とで形成される第２面とを有する４角柱形状であり、
　前記第１面を前記ロッドに対向させ、前記第１面と前記ロッドとの間に前記めっき液を流す、
請求項１に記載のロッドの製造方法。
　互いに隣り合う前記棒状部材間に隙間を設け、
　前記第１筒体の外周側に第２筒体を配置して前記第１筒体と前記第２筒体との間に第２流路を設け、
　前記第１筒体と前記ロッドとの間の前記第１流路に前記めっき液を一方向に流しつつ、前記隙間を介して前記第１流路と前記第２流路との間で前記めっき液が流出入される
請求項１または２に記載のロッドの製造方法。
　環状に配置されて第１筒体をなすことで前記第１筒体の内部に配置されたロッドとの間にめっき液が流動する空間を形成する、複数の棒状部材を有し、
　正電圧が印加される
アノード装置。