(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロムめっき浴中に複数のワークを浸漬し、パルス電流を利用してワーク表面に所望の圧縮残留応力を有するクロム層を析出させるクロムめっき物の製造方法において、
複数のワークに対応して配置される複数の陰陽極と、複数の陽極を一列に連接しかつパルス電源の正極に接続される陽極保持体と、複数の陰極を一列に連接しかつパルス電源の負極に接続される陰極保持体とからなる装置にワークを配置し、
前記陽極保持体及び陰極保持体の一方に対して、その中央部にパルス電源を接続し、かつ他方に対してその両端側にパルス電源を接続して、前記陽極保持体または陰極保持体の少なくとも一方について、前記パルス電源との接続部から離間するに従って複数の電極間のインダクタンスを大きい値となるようにし、
さらに、パルス電源から各ワークに至る配線のインダクタンスを調整して、前記各ワークに供給するパルス電流の波形を、ワークによらず一様にすることを特徴とするクロムめっき物の製造方法。
【請求項２】
複数の極間のインダクタンスについて、前記パルス電源との接続部から離間方向に順次、１：２：３：・・・の比となるように設定することを特徴とする請求項１に記載のクロムめっき物の製造方法。
【請求項３】
前記複数の陽極は、筒状とされ、前記複数の陰極に接続されるワークは、前記複数の陽極内に挿入されることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のクロムめっき物の製造方法。
【請求項４】
前記各ワークを所定間隔で１列に配置し、
前記陽極を複数の各ワークを間にして対面して複数対配置したことを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のクロムめっき物の製造方法。
【請求項５】
前記一方側、他方側陽極保持体は、それぞれ、前記一方、他方側陽極群の下方位置又は上方位置に設けられ、
前記複数の陰極は、前記ワークの下方位置又は上方位置に設けられることを特徴とする請求項４記載のクロムめっき物の製造方法。
【請求項６】
前記陰極保持体の複数の陰極間のインダクタンスを、前記陽極保持体の複数の陽極間のインダクタンの２倍としたこと特徴とする請求項１、３、４または５に記載のクロムめっき物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク表面に硬質のクロム層を析出させる  クロムめっき物の製造方法およびクロムめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワーク表面に硬質のクロム層を析出させる汎用の硬質クロムめっき処理によれば、得られるクロム層に金属素地に達するクラックが多数存在し、そのままでは、腐食原因となる媒体が金属素地に到達して、耐食性に劣るものとなる。そこで従来、腐食環境で使用される部品に対しては、一般に前処理としてニッケルめっきや銅めっきを施してクロムめっき層と同程度の膜厚の下地を形成し、この下地の上に硬質クロムめっきを施すようにしていた。しかし、このような対策によれば、めっき処理を工程を変えて２回行わなければならないため、工程増加による製造コストの上昇が避けられないようになる。
【０００３】
一方、パルス電流を利用して、いわゆるパルスめっきを行うことで、クラックのないクロム層を形成できることが既に確認されており（例えば、特許文献１参照）、この方法によれば、耐食性に優れたクロムめっき部品を１工程処理で得ることができるようになる。しかし、このパルス電流を利用して行うクロムめっき処理によれば、熱履歴を受けるとクロム層に大きなクラックが発生し易いという問題があり、熱履歴を受ける部品への適用は断念せざるを得ないものとなっていた。
【０００４】
この熱履歴を受けた際にクラックが発生し易くなる原因としては、熱収縮によりクロム層に発生する引張応力が考えられ、したがって、このクラック発生を抑制するには、前記引張応力を相殺できる圧縮残留応力を予めクロム層に存在させるか、クロム層自体の熱収縮量を抑制すればよいことになる。この場合、クロム層の熱収縮は、クロム層の結晶粒界に多く存在する格子欠陥の量に影響され、したがって、クロム層の結晶子を大きくして粒界の総量を少なくする（粒界の総量は、結晶子の大きさに反比例する）ことで格子欠陥を少なくして、クロム層の熱収縮を抑制できることになる。
【０００５】
本発明者等は、上記した点に着目して、クロム層に１００ＭＰａ以上の圧縮残留応力を存在させかつクロム層の結晶子大きさを平均９ｎｍ以上（ただし、上限は平均１６ｎｍ）とすることで、前記熱履歴に起因するクラック発生を防止できることを確認し、既に特許文献２で明らかにしている。そして、本発明者等は、このように大きな圧縮残留応力および結晶子大きさを有するクロム層を析出させる方法として、有機スルフォン酸を含むめっき浴中でパルス電流のパルス波形を調整しながら電気めっきを行うことが有用であることを見出し、この点も、同特許文献２に開示したところである。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２０７８８４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、めっき処理を行う方法としては、ワークを処理槽内で連続に流して処理を行う連続処理と複数のワークを処理槽内に入れてバッチ式に処理を行うバッチ処理とがあるが、多品種少量生産を行うには、連続処理では、所定寸法、所定条件で処理する一のワークの処理が終わらない限り、他のワークを処理することができないため、効率的に無駄が多く、バッチ処理に頼らざるを得ないようになる。
【０００８】
しかしながら、上記公報に記載のクロムめっきをバッチ処理で実際に行ってみると、同じロット内でも、得られるクロム層の圧縮残留応力および結晶子大きさにかなりのばらつきがあり、上記した１００ＭＰａ以上の圧縮残留応力および平均９ｎｍ以上の結晶子大きさを満足するワーク（部品）を安定的に得ることが困難である、という問題があった。また、ワーク長さが長い場合には、同一ワークであっても給電部に近い部位と遠い部位では、得られるクロム層の圧縮残留応力および結晶子大きさにばらつきがあり、上記した１００ＭＰａ以上の圧縮残留応力および平均９ｎｍ以上の結晶子大きさを満足するワーク（部品）を安定的に得ることが困難である、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、常温付近においてはもちろん、熱履歴を受ける場合にもクロム層にクラックが発生することがないクロムめっき部品をバッチ処理により安定して、かつ均等に得ることができるクロムめっき物の製造方法およびクロムめっき装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、クロムめっき浴中に複数のワークを浸漬し、パルス電流を利用してワーク表面に所望の圧縮残留応力を有するクロム層を析出させるクロムめっき物の製造方法において、複数のワークに対応して配置される複数の陰陽極と、複数の陽極を一列に連接しかつパルス電源の正極に接続される陽極保持体と、複数の陰極を一列に連接しかつパルス電源の負極に接続される陰極保持体とからなる装置にワークを配置し、前記陽極保持体及び陰極保持体の一方に対して、その中央部にパルス電源を接続し、かつ他方に対してその両端側にパルス電源を接続して、前記陽極保持体または陰極保持体の少なくとも一方について、前記パルス電源との接続部から離間するに従って複数の電極間のインダクタンスを大きい値となるようにし、さらに、パルス電源から各ワークに至る配線のインダクタンスを調整して、前記各ワークに供給するパルス電流の波形を、ワークによらず一様にすることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のクロムめっき物の製造方法において、複数の極間のインダクタンスについて、前記パルス電源との接続部から離間方向に順次、１：２：３：・・・の比となるように設定することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１乃至２のいずれかに記載のクロムめっき物の製造方法において、前記複数の陽極は、筒状とされ、前記複数の陰極に接続されるワークは、前記複数の陽極内に挿入されることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至２のいずれかに記載のクロムめっき物の製造方法において、前記各ワークを所定間隔で１列に配置し、前記陽極を複数の各ワークを間にして対面して複数対配置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のクロムめっき物の製造方法において、前記一方側、他方側陽極保持体は、それぞれ、前記一方、他方側陽極群の下方位置又は上方位置に設けられ、前記複数の陰極は、前記ワークの下方位置又は上方位置に設けられることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１、３、４または５に記載のクロムめっき物の製造方法において、前記陰極保持体の複数の陰極間のインダクタンスを、前記陽極保持体の複数の陽極間のインダクタンの２倍としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
上記各発明によれば、ワークに供給するパルス電流を、パルス電源から各ワークに至る配線を調整して、各ワークに印可されるパルス電流を同等に近づけて通電することが可能となり、ひいては各ワークに対するクロムめっき処理を均等に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の第１実施の形態に係るバッチ式めっき方法および装置を図１ないし図５に基づいて説明する。
図１および２において、クロムめっき装置１は、有機スルフォン酸を含むめっき浴を収容した電気的絶縁材料からなるバッチ処理槽２を有し、クロムめっき浴中に１０個のワークＷ（Ｗ１〜Ｗ１０）を浸漬し、パルス電源３のパルス電流を利用してワークＷ表面に所望の圧縮残留応力を有するクロム層を析出させるようにしている。バッチ処理槽２には、ワークＷに対応して複数個の筒状のアノード電極Ｙ（陽極）が１列に所定間隔を空けて配置されている。複数個のアノード電極Ｙの上方にそれぞれ、これに対応してカソード電極Ｋが配置され、カソード電極Ｋの下部にワークＷがそれぞれ保持されている。ワークＷは、アノード電極Ｙ内に挿入され、アノード電極Ｙの内周壁に対向するようになっている。
以下、複数個のアノード電極Ｙについて、適宜、図１（Ａ）左から順番に第１、第２、  …  第１０アノード電極Ｙ１，Ｙ２，  …  Ｙ１０という。また、複数個のカソード電極Ｋについて、適宜、図１（Ｂ）左から順番に第１、第２、  …  第１０カソード電極Ｋ１，Ｋ２，  …  Ｋ１０という。
【００１７】
アノード電極Ｙは、図１（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、同等間隔に配置されたフック部材５を介して板状の陽極保持体６に接続されている。陽極保持体６は、その中央部でパルス電源３の正極端子３ａに、陽極側ブスバー７を介して接続（以下、当該接続部を給電ポイント８という。）されている。陽極側ブスバー７は、一端部がパルス電源３の正極端子３ａに接続される略Ｌ字形の板状の陽極側ブスバー本体９と、陽極側ブスバー本体９の他端部に一端部が接続された陽極側ブスバー延長板１０と、からなり、陽極側ブスバー延長板１０の他端部が陽極保持体６の給電ポイント８に接続されている。
【００１８】
カソード電極Ｋは、図１（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、バッチ処理槽２の上方に配置された板状の陰極保持体１５に接続されている。陰極保持体１５は、その両端部でパルス電源３の負極端子３ｂに、陰極側ブスバー１６を介して接続されている。陰極側ブスバー１６は、一端部がパルス電源３の負極端子３ｂに接続される略Ｌ字形の板状の陰極側ブスバー本体１７と、陰極側ブスバー本体１７の他端部に接続された略コ字形の陰極側ブスバー延長部１８と、からなっている。
陰極側ブスバー延長部１８は、板状の延長部本体１９と、延長部本体１９の両端部に直交して連接された直交板（以下、便宜上、図１左側のものを第１直交板２０、図１右側のものを第２直交板２１という。）と、からなっており、第１、第２直交板２０，２１がそれぞれ陰極保持体１５の端部に接続されている。
【００１９】
陽極側ブスバー本体９及び陰極側ブスバー本体１７は、絶縁部材２２を介して極力近接させて重ね合わせて配置されており、電流が逆方向に流れること等に伴いインダクタンスが小さいものになるようにされている。また、陰極側ブスバー本体１７の他端部側には、延長部本体１９における第１直交板２０側部分が絶縁部材２３を介して接合されている。
【００２０】
パルス電源３から供給された電流は、陽極側ブスバー７を通って給電ポイント８に給電され、陽極保持体６を通って、バッチ処理槽２内に配置されたアノード電極Ｙ（第１、第２、  …  第１０アノード電極Ｙ１，Ｙ２，  …  Ｙ１０）に給電される。さらに、前記電流は、めっき液を介して各ワークＷにめっき層を形成し、ワークＷを通してカソード電極Ｋ（第１、第２、  …  第１０カソード電極Ｋ１，Ｋ２，  …  Ｋ１０）に流れ、陰極側ブスバー１６を通ってパルス電源３に戻る。このように電流が流れる過程で、給電ポイント８に給電された電流は、給電ポイント８から各アノード電極Ｙに分流されて各ワークＷに流れる。そして、各ワークＷに流れた電流は、陰極保持体１５の両端側に向けて流れることになる。上述したような態様で電流が流れることに着目し、本実施の形態では、図１及び図２に示すように、隣接するアノード電極Ｙ間（陽極保持体６における隣接するアノード電極Ｙ間の配線部分、フック部材５が対象となる。）の各インダクタンス、及び隣接するカソード電極Ｋ間（陰極保持体１５における隣接するカソード電極Ｋ間の配線部分が対象となる。）の各インダクタンスを同等値（本実施の形態では0.08μH）に設定している。
なお、電極のインダクタンスは、自己インダクタンス及び相互インダクタンスからなり、自己インダクタンスは、その材質（透磁率）及び形状（長さ、太さ；断面積）で決定され、相互インダクタンスは、これらに隣り合う電極間の距離が影響することが知られている。本実施の形態では、前記インダクタンスを決定するための要素及び影響事項を調整して、各インダクタンスを同等値に設定している。
【００２１】
上述したように各インダクタンスを同等値に設定したことに対応し、図２に示すように、クロムめっき装置１の等価回路に相当するシミュレーションモデルを用いて、ワークＷに流れるパルス電流を求める演算を行った。ここでは、前記各インダクタンスを0.08μHとして演算を行った。この演算により、図３に示す結果が得られた。すなわち、給電ポイント８に近いワークＷに流れるパルス電流は、波形２５となり、給電ポイント８から離間したワークＷに流れるパルス電流は、波形２６となり、立上り、立下りにおいて、わずかにずれが生じるものの、大きな差がなく、各ワークＷに対して略同等のパルス電流が供給され、めっき処理を略同等に行え、品質の均一化を図れることを確認することができた。
【００２２】
本第１の実施の形態においては、上記クロムめっき装置１を利用して、有機スルフォン酸を含むめっき浴中にワークＷを浸漬し、パルス電流を利用しためっき処理（以下、これをパルスめっき処理という）を行うようにする。このため、ここでは、前記有機スルフォン酸を含むめっき浴として、特公昭６３−３２８７４号公報に記載されたものと同じもの、すなわち図４中の表に示す成分組成のものを用いるようにし、かつパルスめっき処理の条件として、図５に示すような電流パターンを採用している。
【００２３】
図５において、パルス電流の波形は、最大電流密度IUと最小電流密度ILとの間を交番し、かつ最大電流密度IUと最小電流密度ILとに所定時間T1、T2保持する形態となっている。最小電流密度ILは、ここではゼロ（オフ）に設定しているが、最大電流密度IUとゼロとの間の任意の値に設定してもよいことはもちろんである。また、保持時間T1およびT2については、同一の値に設定しても異なる値に設定してもよい。
本第１の実施の形態においては、最初に、上記最大電流密度IUおよび最小電流密度IL（ここでは、IL＝０）、並びにそれらの電流密度に保持する保持時間T1およびT2を適当な値に設定してパルスめっき処理を行い、図６に示すように鋼母材（ワークＷ）Ｍの表面に所望の圧縮残留応力を有する下層のクロム層Ｓ１を析出させる。
【００２４】
図６は、上記した装置および方法を実施することにより得られためっき部品の表層部の組織を示したもので、鋼母材Ｍの表面には、クラックのないクロム層Ｓ１が設けられている。クロム層Ｓ１は、ここでは、１００ＭＰａ以上の圧縮残留応力を有するように形成されている。しかして、本実施の形態においては、各ワークＷ１〜Ｗ１０間におけるインダクタンスはワークＷによらず等しくなっているので、各ワークＷ１〜Ｗ１０に供給される電流のパルス波形は一様となり、全てのワークＷ１〜Ｗ１０で前記したレベルの圧縮残留応力が得られるようになる。
【００２５】
このようにして得られたクロムめっき部品は、クラックのないクロム層Ｓ１を設けているので、腐食原因となる媒体が鋼母材Ｍの金属素地まで達せず、所望の耐食性が確保される。しかも、このクロム層Ｓ１は、所定の圧縮残留応力を有しているので、熱履歴を経ても新たなクラック発生が起ることはなく、優れた耐食性が維持される。
【００２６】
第１実施の形態において、陰極保持体１５は、上述したようにパルス電源３に対してその両端部で接続するようになっている。そして、陰極保持体１５の両端に対する陰極側ブスバー１６の接続長さが異なり、例えば陰極側ブスバー延長部１８における陰極側ブスバー本体１７との接続部１８ａから第１直交板２０までの長さ（以下、便宜上、第１直交板側線路長さｆ１という。）に比して、陰極側ブスバー本体１７との接続部１７ａから第２直交板２１までの長さ（以下、便宜上、第２直交板側線路長さｆ２という。）が長いと、各ワークＷまでの配線のインダクタンスが左右で異なり、ワークＷに流れるパルス電流が異なることになる。この問題に対処するために、図７に示すように構成することができる（第２実施の形態）。
【００２７】
第２実施の形態のクロムめっき装置１Ａは、図７（Ａ）、（Ｂ）において、陰極保持体１５における第２直交板２１側の部分には、所定長さにわたって複数枚（本実施の形態では５枚）の補助板３０を並列に形成している。そして、５枚の補助板３０を設けることにより、各ワークＷまでの配線のインダクタンスが左右で同等になるようにしている。
この第２実施の形態によれば、ワークＷに流れるパルス電流が左右で同等になり、各ワークＷに対して均等なめっき処理を図ることができる。
【００２８】
なお、第２実施の形態では、並列５枚の補助板３０を設ける場合を示したが、これに代えて補助板３０を１枚としてその断面積を大きくするように構成してもよい。
また、上記第２実施の形態では、第１直交板側線路長さｆ１及び第２直交板側線路長さｆ２が異なることで、各ワークＷまでの配線のインダクタンスが左右で異なる場合を示したが、他の要因で左右でインダクタンスが異なる場合にも、陰極保持体１５における第２直交板２１側の部分または、第１直交板２０側の部分に補助板を設け、補助板の断面積、枚数、または長さを調整して、左右のインダクタンスを同等にすることができる。
【００２９】
前記第１実施の形態は、隣接するアノード電極Ｙ間の配線のインダクタンス及び隣接するカソード電極Ｋ間の配線のインダクタンスが十分小さい場合を例にし、前記インダクタンスが同等になるように設定して各ワークＷに均等のパルス電流が流れるようにした場合を例にしたが、前記インダクタンスが大きい場合には、上述したように設定しても各ワークＷに流れるパルス電流にバラツキを生じることがある。
この問題に対処するために、図８に示すように構成することができる（第３実施の形態）。
第３実施の形態のクロムめっき装置１Ｂは、図８及び図９において、陽極保持体６について、第５、第６アノード電極Ｙ５，Ｙ６〔給電ポイント８（パルス電源３との接続部）に相当する〕から離間する（すなわち、端部側になる）に従い、断面積（厚さ）を変えることにより電極間の配線のインダクタンスが大きくなるように設定している。また、陰極保持体１５について、第１、第１０カソード電極Ｋ１、Ｋ１０〔パルス電源３との接続部に相当する〕から離間する（すなわち、中央部分になる）に従い、断面積（厚さ）を変えることにより電極間の配線のインダクタンスが大きくなるように設定している。
【００３０】
すなわち、第４、第５アノード電極Ｙ４、Ｙ５間の配線のインダクタンスを0.08μH、第３、第４アノード電極Ｙ３，Ｙ４間の配線のインダクタンスを0.16μH、第２、第３アノード電極Ｙ２，Ｙ３間の配線のインダクタンスを0.24μH、第１、第２アノード電極Ｙ１，Ｙ２間の配線のインダクタンスを0.32μHとし、また、第６、第７アノード電極Ｙ６，Ｙ７間の配線のインダクタンスを0.08μH、第７、第８アノード電極Ｙ７，Ｙ８間の配線のインダクタンスを0.16μH、第８、第９アノード電極Ｙ８，Ｙ９間の配線のインダクタンスを0.24μH、第９、第１０アノード電極Ｙ９，Ｙ１０間の配線のインダクタンスを0.32μHとしている。
また、第１、第２カソード電極Ｋ１，Ｋ２間の配線のインダクタンスを0.08μH、第２、第３カソード電極Ｋ２，Ｋ３間の配線のインダクタンスを0.16μH、第３、第４カソード電極Ｋ３，Ｋ４間の配線のインダクタンスを0.24μH、第４、第５カソード電極Ｋ４，Ｋ５間の配線のインダクタンスを0.32μHとし、また、第９、第１０カソード電極Ｋ９，Ｋ１０間の配線のインダクタンスを0.08μH、第８、第９カソード電極Ｋ８，Ｋ９間の配線のインダクタンスを0.16μH、第７、第８カソード電極Ｋ７，Ｋ８間の配線のインダクタンスを0.24μH、第６、第７カソード電極Ｋ６，Ｋ７間の配線のインダクタンスを0.32μHとしている。
【００３１】
上述したように電極間の配線のインダクタンスを上述したように設定したことに対応し、図９に示すように、クロムめっき装置１Ｂの等価回路に相当するシミュレーションモデルを用いて、ワークＷに流れるパルス電流を求める演算を行った。この演算により、図１０に示す結果が得られた。すなわち、給電ポイント８に近いワークＷ及び給電ポイント８から離間したワークＷに対して流れるパルス電流は、それぞれ、波形２５Ｂ、２６Ｂに示すように立上り、立下りを含めて重なるものとなり、各ワークＷに対して同等のパルス電流が供給され、めっき処理を同等に行え、品質の均一化を図れることを確認することができた。
【００３２】
上記第３実施の形態では、第４、第５アノード電極Ｙ４，Ｙ５（第６、第７アノード電極Ｙ６，Ｙ７）間のインダクタンスを0.08μHとし、そこから離間するに従ってインダクタンスを２倍（0.16μH）、３倍（0.24μH）、４倍（0.32μH）となるように設定し、また、第１、第２カソード電極Ｋ１，Ｋ２間の配線のインダクタンスを0.08μHとし、そこから離間するに従ってインダクタンスを２倍（0.16μH）、３倍（0.24μH）、４倍（0.32μH）となるように設定している。すなわち、パルス電源３との接続部側のインダクタンスをＬとした場合、インダクタンスがそこから離間するに従い順次、２Ｌ、３Ｌ、４Ｌとなるように設定（換言すれば、パルス電源３との接続部側から離間するに従い、各インダクタンスの比が１：２：３：４となるように設定）すればよい。
【００３３】
上記第３実施の形態では、ワークＷが１０個である場合を例にしたが、ワークＷが１２個である場合、パルス電源３との接続部側のインダクタンスと、前記パルス電源３との接続部から順次離間する部分のインダクタンスの比の関係は、１：２：３：４：５となり、１４個である場合、前記インダクタンスの関係は、１：２：３：４：５：６となるように設定すればよい。
【００３４】
上記各実施の形態では、パルス電源３から陽極保持体６までの部分及びパルス電源３から陰極保持体１５までの部分をブスバーで構成した場合を例にしたが、これに代えてケーブルなどを用いてもよい。
上記各実施の形態では、陽極保持体６の中央部（給電ポイント８）にパルス電源３の正極端子３ａ側を接続し、陰極保持体１５の両端部にパルス電源３の負極端子３ｂ側を接続した場合を例にしたが、これに代えて、陽極保持体６の両端部にパルス電源３の正極端子３ａ側を接続し、陰極保持体１５の中央部にパルス電源３の負極端子３ｂ側を接続するように構成してもよい。
また、例えば、インダクタンスの比の関係を上記第３実施の形態のように調整、すなわち、各ワークＷに対して、上記第３実施の形態と同じパルス電流を供給できるように調整することで、陽極保持体６の両端部にパルス電源３の正極端子３ａ側を接続し、陰極保持体１５の両端部にバルス電源３の負極端子３ｂ側を接続するように構成してもよい。
前記第１から第３実施の形態のクロムめっき装置は、陽極が筒状であり、この陽極内にワークを挿入するように構成しており、精度よいめっき処理を施すことができる。
【００３５】
次に、本発明の第４〜第６実施の形態を図１１〜図１６に基づき、図１及び図２を参照して説明する。第４〜第６実施の形態に係るクロムめっき装置は、前記第１から第３実施の形態の陽極が筒状であり、この陽極内にワークを挿入するように構成したのに比して、陽極が板状であり、ワークが対をなす陽極の間に配置されるように構成した点で、第１から第３実施の形態と大きく異なっている。
まず、本発明の第４実施の形態に係るクロムめっき装置を図１１及び図１２に基づき、図１ないし図３を参照して説明する。
【００３６】
図１１及び図１２において、クロムめっき装置１Ｃは、有機スルフォン酸を含むめっき浴を収容した電気的絶縁材料からなるバッチ処理槽２を有し、クロムめっき浴中に７個の長手状のワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）を長手方向を上下に向けて所定間隔で1列に浸漬し、パルス電源３（図１、図２参照）のパルス電流を利用してワークＷ表面に所望の圧縮残留応力を有するクロム層を析出させるようにしている。バッチ処理槽２には、７個の例えばピストンロッド等の長手状のワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）を間にして７対（計１４個）の板状のアノード電極ＹＣが配置されている。７個の長手状のワークＷには、それぞれ有底筒状のカソード電極ＫＣが接続されている。アノード電極ＹＣは、チタンからなる板状の電極本体３０と、電極本体３０の一面側に塗布され電極本体３０の酸化を抑制する鉛製の酸化抑制剤３１と、からなっている。
【００３７】
以下、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）に対する一方側（図１１右側）の７個のアノード電極ＹＣを、適宜、図１１左から順番に、一方側第１、第２、  …  第７アノード電極ＹＣ１ａ，ＹＣ２ａ，  …  ＹＣ７ａといい、総称して、一方側陽極群ＹＣａという。同様に、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）に対する他方側（図１１左側）の７個のアノード電極ＹＣを、適宜、図１１左から順番に、他方側第１、第２、  …  第７アノード電極ＹＣ１ｂ，ＹＣ２ｂ，  …  ＹＣ７ｂといい、また、総称して、他方側陽極群ＹＣｂという。また、７個のカソード電極ＫＣについて、適宜、図１１左から順番に第１、第２、  …  第７カソード電極ＫＣ１，ＫＣ２，  …  ＫＣ７という。
【００３８】
クロムめっき装置１Ｃは、さらに、一方側陽極群ＹＣａを連接しかつパルス電源３の正極３ａに接続される板状の一方側陽極保持体３２ａと、他方側陽極群ＹＣｂを連接しかつパルス電源３の正極３ａに接続される板状の他方側陽極保持体３２ｂと、７個のカソード電極ＫＣ（ＫＣ１，ＫＣ２，  …  ＫＣ７）を連接しかつパルス電源３の負極３ｂに接続される板状の陰極保持体３３Ｃと、を有している。
一方側陽極保持体３２ａは、一方側陽極群ＹＣａの上方位置に設けられている。他方側陽極保持体３２ｂは、他方側陽極群ＹＣｂの上方位置に設けられている。カソード電極ＫＣは、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）と電気的に接続すると共に、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の下端部（図１１下側端部）を外部（クロムめっき浴）に対して液密に挿入し、かつ、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）を支持する（即ち、ワークＷに対して下方位置に設けられる）ようにしている。
【００３９】
一方側陽極保持体３２ａの略中央部には、パルス電源３からの電流を流すＴ字型配線板（以下、一方側Ｔ字型配線板という。）３４ａの縦板部３５ａが接続されている。一方側Ｔ字型配線板３４ａは、その横板部３６ａの両端部がパルス電源３の正極３ａに接続され、パルス電源３からの電流を一方側陽極保持体３２ａの略中央部を通して一方側陽極群ＹＣａに供給するようにしている。
他方側陽極保持体３２ｂの略中央部には、パルス電源３からの電流を流すＴ字型配線板（以下、他方側Ｔ字型配線板という。）３４ｂの縦板部３５ｂが接続されている。他方側Ｔ字型配線板３４ｂは、その横板部３６ｂの両端部がパルス電源３の正極３ａに接続され、パルス電源３からの電流を他方側陽極保持体３２ｂの略中央部を通して他方側陽極群ＹＣｂに供給するようにしている。
【００４０】
陰極保持体３３Ｃは、上面部にカソード電極ＫＣ（ＫＣ１，ＫＣ２，  …  ＫＣ７）を図１１左から右に順番に載置すると共にこれと電気的に接続し、かつ図１１右側、左側の端部に第１、第２板材３７，３８を垂設している。第１、第２板材３７，３８には、第１、第２フランジ３９，４０が直交して連接されており、第１、第２フランジ３９，４０がパルス電源の負極３ｂに接続されている。
【００４１】
第１、第２フランジ３９，４０における一面側（一方側陽極保持体３２ａ側）及び第１、第２フランジ３９，４０における他面側（他方側陽極保持体３２ｂ側）には、それぞれ、第１、第２フランジ３９，４０を架橋するようにして一方側、他方側板材４１，４２が取り付けられている。一方側、他方側板材４１，４２における第１、第２フランジ３９，４０の間に形成される空間４３には、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の錘となる筒状体４４が挿入されている。筒状体４４は、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の上端部（図示省略）を挿入した状態でワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）に対して所定の荷重を付加し、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の保持及びカソード電極ＫＣに対する電気的な接続を確実に行えるようにしている。
【００４２】
一方側陽極保持体３２ａにおける一方側第１、第２、・・・第７アノード電極ＹＣ１ａ，ＹＣ２ａ，・・・ＹＣ７ａ間のインダクタンス（請求項４の一方側陽極保持体３２ａにおける隣接する陽極間のインダクタンス）及び他方側陽極保持体３２ｂにおける他方側第１、第２、・・・第７アノード電極ＹＣ１ｂ，ＹＣ２ｂ，・・・ＹＣ７ｂ間のインダクタンス（請求項４の他方側陽極保持体３２ｂにおける隣接する陽極間のインダクタンス）を第１基準値Ｌａに設定している。
また、陰極保持体３３Ｃにおける隣接するカソード電極ＫＣ（請求項４の第１、第２、・・・第７カソード電極ＫＣ１，ＫＣ２，・・・ＫＣ７）間のインダクタンス（陰極保持体３３Ｃにおける隣接する陰極間のインダクタンス）、並びに陰極保持体３３Ｃの一端部と第１カソード電極ＫＣ１との間のインダクタンス及び陰極保持体３３Ｃの他端部と第７カソード電極ＫＣ７との間のインダクタンス（請求項４の端部と端部に隣接する陰極との間のインダクタンス）を第２基準値Ｌｂに設定している。本実施の形態では、Ｌｂ＝２Ｌａとしている。
【００４３】
このように構成されたクロムめっき装置１Ｃでは、図１１及び図１２に示すように、パルス電源３の正極３ａからの電流は、一方側Ｔ字型配線板３４ａの縦板部３５ａ  →  一方側陽極保持体３２ａの略中央部を通して一方側陽極群ＹＣａに供給されると共に、他方側Ｔ字型配線板３４ｂの縦板部３５ｂ  →  他方側陽極保持体３２ｂの略中央部を通して他方側陽極群ＹＣｂに供給される。そして、この電流は、めっき浴を通してワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）  →  カソード電極ＫＣ（第１、第２、  …  第７カソード電極ＫＣ１，ＫＣ２，  …  ＫＣ７）  →  陰極保持体３３Ｃ  →  第１、第２板材３７，３８  →  第１、第２フランジ３９，４０を通り、パルス電源３（負極３ｂ）に戻る。この電流の流れに応じて、ワークＷ表面に所望の圧縮残留応力を有するクロム層を析出させるようにしている。
【００４４】
上述したように各インダクタンスを設定したことに対応し、クロムめっき装置１Ｃの等価回路に相当するシミュレーションモデル（図２参照）を用いて、ワークＷに流れるパルス電流を求める演算を行った。この演算により、一方側陽極保持体３２ａの略中央部に近いワークＷ３〜Ｗ５に流れるパルス電流と、一方側陽極保持体３２ａの略中央部から離間したワークＷ１，２，６，７に流れるパルス電流とは、その波形が、図３に示すのと略同様に、立上り、立下りにおいて、わずかにずれが生じるものの、大きな差がなく、各ワークＷに対して略同等のパルス電流が供給され、めっき処理を略同等に行え、品質の均一化を図れることを確認することができた。
【００４５】
また、クロムめっき装置１Ｃによれば、第１〜第７カソード電極ＫＣ１〜ＫＣ７に接続される７個のワークＷ１〜Ｗ７を間にして対面して配置される板状の７対の陽極〔一方側第１〜第７アノード電極ＹＣ１ａ〜ＹＣ７ａ及び他方側第１〜第７アノード電極ＹＣ１ｂ〜ＹＣ７ｂ〕）を有しているので、陽極が筒状である場合に比して、設備精度を緩やかに設定することが可能であり、設備の簡易化及び新規設備費の低減を図ることができる。なお，このことは、後述するクロムめっき装置１Ｄ及び１Ｅにも同様に言えることである。
【００４６】
次に、本発明の第５実施の形態に係るクロムめっき装置を図１３及び図１４に基づき、図１ないし図３並びに図１１及び図１２を参照して説明する。
図１３及び図１４において、クロムめっき装置１Ｄは、クロムめっき装置１Ｃ〔第４実施の形態（図１１及び図１２）〕と比して、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の上方位置にカソード電極ＫＤ（第１、第２、  …  第７カソード電極ＫＤ１，ＫＤ２，  …  ＫＤ７）を設ける（複数の陰極は、前記ワークＷの上方位置に設けられる）ように構成したことが、主に異なっている。
【００４７】
クロムめっき装置１Ｄの７個のワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）は、図１３及び図１４に示すように、その下端部がそれぞれ有底筒状体５０に挿通されており、その上端部には、筒状のカソード電極ＫＤ（第１、第２、  …  第７カソード電極ＫＤ１，ＫＤ２，  …  ＫＤ７）が挿通されている。カソード電極ＫＤは、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）との電気的な接続を行なうと共に、所定の荷重を有し、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）を有底筒状体５０側に押し付けるようにしている。
【００４８】
カソード電極ＫＤ（第１、第２、  …  第７カソード電極ＫＤ１，ＫＤ２，  …  ＫＤ７）は、カソード電極ＫＤのそれぞれに対応して接続されたケーブルＣＤ（ケーブルＣＤ１〜ＣＤ７）を介して板状の陰極保持体３３Ｄに接続されている。陰極保持体３３Ｄは、その両端部がパルス電源３の負極３ｂ（図１２参照）に接続されている。陰極保持体３３Ｄは、コ字型部材５１の先端側に保持されている。コ字型部材５１は、略コ字型をなし中央辺部に有底筒状体５０を戴置するコ字型本体部５２と、コ字型本体部５２の先端側にそれぞれ外方に向けて延設されたフランジ５３と、からなっている。陰極保持体３３Ｄは、２つのフランジ５３を架橋するように、フランジ５３の一方側陽極群ＹＣａ側（図１３右側）に設けられている。また、フランジ５３の他方側陽極群ＹＣｂ側（図１３左側）には、陰極保持体３３Ｄと対をなすようにして、板材５４が設けられている。
【００４９】
板材５４及び陰極保持体３３Ｄにおける２つのフランジ５３の間に形成される空間４３には、カソード電極ＫＤが挿通されており、前記空間４３から突出するカソード電極ＫＤの先端部に前記ケーブルＣＤ（ケーブルＣＤ１〜ＣＤ７）の一端部が接続されている。この場合、ケーブルＣＤ（ケーブルＣＤ１〜ＣＤ７）の他端部は、陰極保持体３３Ｄに、図１３左からケーブルＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３  …  〜ＣＤ７の順番に接続されている。
【００５０】
一方側陽極保持体３２ａ及び他方側陽極保持体３２ｂにおけるインダクタンスは、第３実施の形態と同様に設定されている。
陰極保持体３３Ｄにおける隣接するケーブルＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３・・・〜ＣＤ７〔ひいてはカソード電極ＫＤ（第１、第２、・・・第７カソード電極ＫＤ１，ＫＤ２，・・・ＫＤ７）〕間のインダクタンス（陰極保持体３３Ｄにおける隣接するカソード電極ＫＤ間のインダクタンス）、並びに陰極保持体３３Ｄの一端部とケーブルＣＤ１〔第１カソード電極ＫＤ１〕との間のインダクタンス及び陰極保持体３３Ｄの他端部とケーブルＣＤ７〔第７カソード電極ＫＤ７〕との間のインダクタンス（請求項４の端部と端部に隣接する陰極との間のインダクタンス）を第２基準値Ｌｂに設定している。本実施の形態では、Ｌｂ＝２Ｌａとしている。
【００５１】
このように構成されたクロムめっき装置１Ｄでは、図１３及び図１４に示すように、パルス電源３の正極３ａからの電流は、一方側Ｔ字型配線板３４ａの縦板部３５ａ  →  一方側陽極保持体３２ａの略中央部を通して一方側陽極群ＹＣａに供給されると共に、他方側Ｔ字型配線板３４ｂの縦板部３５ｂ  →  他方側陽極保持体３２ｂの略中央部を通して他方側陽極群ＹＣｂに供給される。そして、この電流は、めっき浴を通してワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）  →  カソード電極ＫＤ（第１、第２、  …  第７カソード電極ＫＤ１，ＫＤ２，  …  ＫＤ７）  →  ケーブルＣＤ１、ＣＤ２、ＣＤ３  …  〜ＣＤ７  →  陰極保持体３３Ｄを通り、パルス電源（負極３ｂ）に戻る。この電流の流れに応じて、ワークＷ表面に所望の圧縮残留応力を有するクロム層を析出させるようにしている。
【００５２】
上述したように各インダクタンスを設定したことに対応し、クロムめっき装置１Ｄの等価回路に相当するシミュレーションモデル（図２参照）を用いて、ワークＷに流れるパルス電流を求める演算を行った。この演算により、一方側陽極保持体３２ａ（他方側陽極保持体３２ｂ）の略中央部に近いワークＷ３〜Ｗ５に流れるパルス電流と、一方側陽極保持体３２ａ（他方側陽極保持体３２ｂ）の略中央部から離間したワークＷ１，２，６，７に流れるパルス電流とは、その波形が、図３に示すのと略同様に、立上り、立下りにおいて、わずかにずれが生じるものの、大きな差がなく、各ワークＷに対して略同等のパルス電流が供給され、めっき処理を略同等に行え、品質の均一化を図れることを確認することができた。
【００５３】
次に、本発明の第６実施の形態に係るクロムめっき装置を図１５及び図１６に基づき、図１ないし図３並びに図１１及び図１２を参照して説明する。
図１５及び図１６において、クロムめっき装置１Ｅは、クロムめっき装置１Ｃ〔第４実施の形態（図１１及び図１２）〕と比して、一方側、他方側陽極保持体３２ａ，３２ｂがそれぞれ、一方、他方側陽極群ＹＣａ、ＹＣｂの下方位置に設けられるように構成したことが、主に異なっている。一方側陽極保持体３２ａ、他方側陽極保持体３２ｂ及び陰極保持体３３Ｃにおけるインダクタンスは、第４実施の形態と同様に設定されている。
【００５４】
一方側陽極保持体３２ａの略中央部には、パルス電源３からの電流を流す逆Ｔ字型配線板（以下、一方側逆Ｔ字型配線板という。）６０ａの縦板部６１ａが接続されている。一方側逆Ｔ字型配線板６０ａは、その横板部６２ａの両端部がＬ字型部材（以下、一方側右、左Ｌ字型部材という。）６３ａ，６４ａを介してパルス電源３の正極３ａに接続され、パルス電源３からの電流を一方側陽極保持体３２ａの略中央部を通して一方側陽極群ＹＣａに供給するようにしている。
【００５５】
他方側陽極保持体３２ｂの略中央部には、パルス電源３からの電流を流す逆Ｔ字型配線板（以下、他方側逆Ｔ字型配線板という。）６０ｂの縦板部６１ｂが接続されている。他方側逆Ｔ字型配線板６０ｂは、その横板部６２ｂの両端部がＬ字型部材（以下、他方側右、左Ｌ字型部材という。）６３ｂ，６４ｂを介してパルス電源３の正極３ａに接続され、パルス電源３からの電流を他方側陽極保持体３２ｂの略中央部を通して他方側陽極群ＹＣｂに供給するようにしている。
【００５６】
このように構成されたクロムめっき装置１Ｅでは、図１５及び図１６に示すように、パルス電源３の正極３ａからの電流は、一方側右、左Ｌ字型部材６３ａ，６４ａ  →  一方側逆Ｔ字型配線板６０ａの縦板部６１ａ  →  一方側陽極保持体３２ａの略中央部を通して一方側陽極群ＹＣａに供給されると共に、他方側右、左Ｌ字型部材６３ｂ，６４ｂ  →  他方側逆Ｔ字型配線板６０ｂの縦板部６１ｂ  →  他方側陽極保持体３２ｂの略中央部を通して他方側陽極群ＹＣｂに供給される。そして、この電流は、めっき浴を通してワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）  →  カソード電極ＫＣ（第１、第２、  …  第７カソード電極ＫＣ１，ＫＣ２，  …  ＫＣ７）  →  陰極保持体３３Ｃ  →  第１、第２板材３７，３８  →  第１、第２フランジ３９，４０を通り、パルス電源３（負極３ｂ）に戻る。この電流の流れに応じて、ワークＷ表面に所望の圧縮残留応力を有するクロム層を析出させるようにしている。
【００５７】
上述したように、第４実施の形態（図１１及び図１２）では、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の上方位置にカソード電極ＫＤを設け、かつ、一方側、他方側陽極保持体３２ａ，３２ｂがそれぞれ、一方、他方側陽極群ＹＣａ、ＹＣｂの上方位置に設けられている。
また、第５実施の形態（図１３及び図１４）では、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の下方位置にカソード電極ＫＤを設け、かつ、一方側、他方側陽極保持体３２ａ，３２ｂがそれぞれ、一方、他方側陽極群ＹＣａ、ＹＣｂの上方位置に設けられている。
さらに、第６実施の形態（図１５及び図１６）では、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の上方位置にカソード電極ＫＤを設け、一方側、他方側陽極保持体３２ａ，３２ｂがそれぞれ、一方、他方側陽極群ＹＣａ、ＹＣｂの下方位置に設けられている。
なお、本発明は，上記第４〜第６実施の形態に限られず、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ７）の下方位置にカソード電極ＫＤを設け、かつ、一方側、他方側陽極保持体３２ａ，３２ｂがそれぞれ、一方、他方側陽極群ＹＣａ、ＹＣｂの下方位置に設けられるように構成してもよい。
【００５８】
上述したように各インダクタンスを設定したことに対応し、クロムめっき装置１Ｅの等価回路に相当するシミュレーションモデル（図２参照）を用いて、ワークＷに流れるパルス電流を求める演算を行った。この演算により、一方側陽極保持体３２ａの略中央部に近いワークＷ３〜Ｗ５に流れるパルス電流と、一方側陽極保持体３２ａの略中央部から離間したワークＷ１，２，６，７に流れるパルス電流とは、その波形が、図３に示すのと略同様に、立上り、立下りにおいて、わずかにずれが生じるものの、大きな差がなく、各ワークＷに対して略同等のパルス電流が供給され、めっき処理を略同等に行え、品質の均一化を図れることを確認することができた。
【実施例１】
【００５９】
図１に示したクロムめっき装置１を用い、JIS Ｓ45Ｃからなる鋼棒（直径20mm，長さ400mm，めっき長300mm ）１０本（鋼棒Ｎｏ.１〜１０）を供試材とし、クロム酸260 g/L 、硫酸根2.9 g/L 、有機スルフォン酸８g/L の成分組成のクロムめっき浴中に浸漬し、先ず浴温60℃、最大電流密度IU＝120 A/dm2 、最小電流密度IL＝０ A/dm2（図５のパターン）、最大電流密度IUにおける保持時間（オンタイム）T1＝1.0 ms、最小電流密度ILにおける保持時間（オフタイム）T2＝0.5 ms、周波数0.67 kHz の条件（以下、実施例条件という。）でパルスめっき処理を行い、供試材表面に厚さ約10μｍのクロム層Ｓ１（図６）を形成した。なお、鋼棒Ｎｏ.１〜１０は、図１中のワークＷ１〜Ｗ１０に対応している。
【実施例２】
【００６０】
図７に示したクロムめっき装置１Ａを用い、実施例１と同じ供試材を同じめっき浴中に浸漬し、前記実施例条件でパルスめっき処理を行い、供試材表面に厚さ約10μｍのクロム層Ｓ１を形成した。なお、鋼棒Ｎｏ.１〜１０は、図１中のワークＷ１〜Ｗ１０に対応している。
【実施例３】
【００６１】
図８に示したクロムめっき装置１Ｂを用い、実施例１と同じ供試材を同じめっき浴中に浸漬し、前記実施例条件でパルスめっき処理を行い、供試材表面に厚さ約10μｍのクロム層Ｓ１を形成した。なお、鋼棒Ｎｏ.１〜１０は、図１中のワークＷ１〜Ｗ１０に対応している。
【００６２】
〔比較例１〕
図１７に示したクロムめっき装置１Ｇを用い、実施例１と同じ供試材を同じめっき浴中に浸漬し、前記実施例条件でパルスめっき処理を行い、供試材表面に厚さ約10μｍのクロム層Ｓ１（図６）を形成した。図１７に示したクロムめっき装置１では、陽極保持体６の両端から給電し、隣接するアノード電極Ｙ間の配線のインダクタンスを0.08μHにしている。なお、鋼棒Ｎｏ.１〜１０は、図１中のワークＷ１〜Ｗ１０に対応している。
各ワークＷに流れる電流の波形を演算するためのシミュレーションモデル（等価回路）を図１８に示し、その演算結果を図１９に示す。図１９に示すように、給電ポイント８に近いワークＷに流れるパルス電流は、波形２５ａとなり、給電ポイント８から離間したワークＷに流れるパルス電流は、波形２６ａとなり、立上り、立下りにおいて、大きくずれたものになり、各ワークＷに流れるパルス電流が異なったものになり、めっき処理上望ましくないものになっている。
【００６３】
〔比較例２〕
図２０に示したクロムめっき装置１Ｈを用い、実施例１と同じ供試材を同じめっき浴中に浸漬し、前記実施例条件でパルスめっき処理を行い、供試材表面に厚さ約10μｍのクロム層Ｓ１（図６）を形成した。図２０に示したクロムめっき装置１では、陽極保持体６の中央部から給電し、隣接するアノード電極Ｙ間の配線のインダクタンスを一定とし、図中左右側で配線形状を異ならせ（アンバランス）ている。なお、鋼棒Ｎｏ.１〜１０は、図１中のワークＷ１〜Ｗ１０に対応している。
各ワークＷに流れる電流の波形を演算するためのシミュレーションモデル（等価回路）を図２１に示し、その演算結果を図２２に示す。図２２に示すように、ワークＷ１に流れるパルス電流は、波形２５ｂとなり、ワークＷ８に流れるパルス電流は、波形２６ｂとなり、立上り、立下りにおいて、ずれたものになり、各ワークＷに流れるパルス電流が異なったものになり、めっき処理上望ましくないものになっている。
【００６４】
〔試験例〕
上記実施例１、２、３および比較例１、２で得た各試料について、顕微鏡観察によりクロム層Ｓ１のクラックの有無を観察し、さらに、各試料における上部（Ｐ）、中部（Ｃ）および下部（Ｆ）の３箇所について、クロム層Ｓ１の残留応力を後述の方法で測定した。また、JIS Ｚ2371 による塩水噴霧試験を1000ｈ行って発錆の有無を観察し、発錆の認められなかった試料については、これに200℃×２時間の加熱処理を施し、加熱処理後、前記同様にクロム層Ｓ１におけるクラック発生の有無を観察、再度、塩水噴霧試験を500ｈ行った。
【００６５】
ここで、クロム層の残留応力の測定は、日本非破壊検査協会編「非破壊検査」第３７巻第８号第 636〜642 頁に開示される「Ｘ線応力測定法」を用いて行った。
上記した実施例１、３及び比較例１、２の残留応力についての測定結果を図２３に一括して示す。各測定結果を示す図で、横軸を各計測対象の鋼棒Ｎｏ.１〜１０（ワークＷ）とし、縦軸を残留応力〔ＭＰａ〕とし、各試料における上部（Ｐ）、中部（Ｃ）および下部（Ｆ）における残留応力をそれぞれ黒丸、黒四角、黒三角で示す。
図２３に示す結果より、各実施例１、３においては、１００ＭＰａ以上の高い圧縮残留応力で、かつ、鋼棒Ｎｏ.１〜１０についてその値が略同等のものが得られている。これに対して、比較例１、２のものでは、鋼棒Ｎｏ.１〜１０で大きく値が異なるものになっている一方、１００ＭＰａ 以下の低い圧縮残留応力を示す（この傾向は、比較例１で顕著である。）ものが多くみられ、めっき処理上、望ましいものでないことが明らかになっている。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るクロムめっき装置を模式的に示す図であり、（Ａ）はその平面断面図、（Ｂ）は正面断面図、（Ｃ）は側面断面図である。
【図２】図１のクロムめっき装置のシミュレーションモデルを示す回路図である。
【図３】図２のシミュレーションモデルで得られた演算結果を示す波形図である。
【図４】図１のクロムめっき装置で用いられるめっき浴の成分組成を表形式で示す図である。
【図５】図１のクロムめっき装置に係るクロムめっき方法におけるパルス電流の波形の一例を示すグラフである。
【図６】図１のクロムめっき装置に係るクロムめっき方法により得たクロムめっき部品の表層部の状態を示す模式図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に係るクロムめっき装置を模式的に示す図であり、（Ａ）はその平面断面図、（Ｂ）は正面断面図である。
【図８】本発明の第３実施の形態に係るクロムめっき装置を模式的に示す図であり、（Ａ）はその平面断面図、（Ｂ）はその正面断面図である。
【図９】図８のクロムめっき装置のシミュレーションモデルを示す回路図である。
【図１０】図９のシミュレーションモデルで得られた演算結果を示す波形図である。
【図１１】本発明の第４実施の形態に係るクロムめっき装置を模式的に示す斜視図である。
【図１２】図１１のクロムめっき装置の電流の流れを模式的に示す正面図である。
【図１３】本発明の第５実施の形態に係るクロムめっき装置を模式的に示す斜視図である。
【図１４】図１３のクロムめっき装置の電流の流れを模式的に示す正面図である。
【図１５】本発明の第６実施の形態に係るクロムめっき装置を模式的に示す斜視図である。
【図１６】図１５のクロムめっき装置の電流の流れを模式的に示す正面図である。
【図１７】比較例１で用いるクロムめっき装置を模式的に示す図であり、（Ａ）はその平面断面図、（Ｂ）はその正面断面図である。
【図１８】図１７のクロムめっき装置のシミュレーションモデルを示す回路図である。
【図１９】図１８のシミュレーションモデルで得られた演算結果を示す波形図である。
【図２０】比較例２で用いるクロムめっき装置を模式的に示す図であり、（Ａ）はその平面断面図、（Ｂ）はその正面断面図である。
【図２１】図２０のクロムめっき装置のシミュレーションモデルを示す回路図である。
【図２２】図２１のシミュレーションモデルで得られた演算結果を示す波形図である。
【図２３】実施例１、３及び比較例１、２の残留応力についての測定結果を一括して示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…クロムめっき装置、３…パルス電源、６…陽極保持体、８…給電ポイント、１５…陰極保持体、３２ａ，３２ｂ…一方側，他方側陽極保持体、３３Ｃ，３３Ｄ…陰極保持体、Ｙ…アノード電極、Ｙ１，Ｙ２，  …  Ｙ１０…第１、第２、  …  第１０アノード電極、Ｋ…カソード電極、Ｋ１，Ｋ２，  …  Ｋ１０…第１、第２、  …  第１０カソード電極、Ｗ…ワーク
【図１】
0004618540.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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