(57)【要約】【課題】少なくとも一端に開口部を有する金属円筒体被めっき物、例えば円筒缶の内面にエアだまりによる不良がなく内外両面に均一な被膜を形成する電気めっき装置と方法、めっき治具を提供する。【解決手段】  回転駆動体１９、２１と連動する歯車機構５から接続する陰極棒2と被めっき物支持棒１２と、場合によって設けられる補助陽極棒３とから構成されためっき治具１を使用して、場合によってその内部に陽極棒３を内挿する被めっき物Ｗを支持棒と陰極棒との間の空間Ｓにおいて両者の上に載せるように装着後、歯車機構５の回転により支持棒と陰極棒の回転に伴い被めっき物を連れ回り回転させることによって、めっき液を被めっき物内面に流動接触させ、均一に電気めっきする。【選択図】図１
2013227638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端または両端に開口部を有する金属円筒体被めっき物の内・外両面に均一なめっき被膜を施すための電気めっき装置であって、
めっき液を収容するめっき槽と；
前記めっき槽内に立設された陽極と；
前記陽極と所定の距離を隔てて立設された、前記被めっき物をめっき処理中保持するための保持手段と；からなっており、
前記保持手段は基体と、前記基体上に設けられた、回転力の伝達が可能なように垂直方向に噛み合い連結している複数個の歯車要素を含む複数個の多段歯車ユニットからなる歯車機構と、前記歯車機構の最上段歯車ユニットと連結して歯車機構を全体として駆動可能な回転駆動軸と、前記基体と平行に立設された陰極通電体から、前記歯車機構を構成する各歯車ユニットの１の歯車要素の中心軸を貫通して横設された複数個の陰極棒と、前記１の歯車要素と隣接する歯車要素の中心軸を貫通して前記各陰極棒と軸方向に隣接して配設された複数個の被めっき物支持棒とから構成されており、
前記陰極棒と前記支持棒とは、その間に、被めっき物を円周方向に包囲するように装着しうる空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物装着時、前記歯車機構の回転により回転することによって被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、
前記各陰極棒は前記陰極通電体を介して通電されるようになっていることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２】
さらに、前記基体と平行に立設された補助陽極通電体から、その垂直方向に前記各陰極棒から所定の間隔をおいて横設された複数個の補助陽極棒を含んでおり、
前記陰極棒と前記支持棒とは同軸的に非接触状態で前記補助陽極棒を内挿した被めっき物を前記陰極棒と前記支持棒との間に円周方向に包囲するように装着可能な空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物の装着時、前記歯車機構の回転に伴う回転によって前記被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、前記陰極棒と前記補助陽極棒は夫々前記陰極通電体と前記補助陽極通電体を介して通電可能であることを特徴とする、請求項１に記載のめっき治具。
【請求項３】
一端または両端に開口部を有する金属円筒体被めっき物の内・外両面に均一なめっき被膜を施すための電気めっき装置であって、
めっき液を収容するめっき槽と；
前記めっき槽内に立設された陽極と；
前記陽極と所定の距離を隔てて立設された、前記被めっき物をめっき処理中保持するための保持手段と；からなっており、
前記保持手段は互いに対向して所定の間隔を隔てて立設された１対の基体と；一方の前記基体上に設けられた、回転力の伝達が可能なように垂直方向に噛み合い連結する複数個の歯車要素を含む複数個の多段歯車ユニットからなる歯車機構と；他方の前記基体に、前記歯車機構を構成する前記各歯車ユニットの１の歯車要素に対応して垂直方向に等間隔をおいて取り付けられた複数個の軸受と；前記歯車機構の最上段歯車ユニットと連結して歯車機構を全体として駆動可能な回転駆動軸と；前記一方の基体と平行に立設された陰極通電体から、前記各歯車ユニットの１の歯車要素の中心軸を介して前記他方の基体の各軸受まで両基体間に架橋状に横設された複数個の陰極棒と；前記各陰極棒と軸方向に隣接して、両基体に架橋状に横設された複数個の被めっき物支持棒とから構成されており、
前記陰極棒と前記支持棒とは、その間に、被めっき物を円周方向に包囲するように装着しうる空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物装着時、前記歯車機構の回転により回転することによって被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、
前記各陰極棒は前記陰極通電体を介して通電されるようになっていることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項４】
前記保持手段はさらに、前記一方の基体と平行に立設された補助陽極通電体と前記他方の基体と平行に立設された補助陽極通電体から、夫々の垂直方向に前記各陰極棒から所定の間隔を隔てて、互いに対向方向に片持ち梁状に延在するかまたは両基体を架橋状に延在するように横設された複数個の補助陽極棒を含み、前記補助陽極棒は、被めっき物の装着時被めっき物の内部に同軸的に非接触状態で挿入可能であるように配設されていることを特徴とする、請求項３に記載の電気めっき装置。
【請求項５】
一端または両端に開口部を有する金属円筒体被めっき物の内・外両面電気めっき処理用めっき治具であって、
前記被めっき物を保持する基体と、前記基体上に設けられた、回転力の伝達が可能なように垂直方向に噛み合い連結している複数個の歯車要素を含む複数個の多段歯車ユニットからなる歯車機構と、前記歯車機構の最上段歯車ユニットと連結して歯車機構を全体として駆動可能な回転駆動軸と、前記基体と平行に立設された陰極通電体から、前記歯車機構を構成する各歯車ユニットの１の各歯車要素の中心軸を貫通して横設された複数個の陰極棒と、前記１の歯車要素と隣接する歯車要素の中心軸を貫通して前記各陰極棒と軸方向に隣接して配設された複数個の被めっき物支持棒とから構成されており、
前記陰極棒と前記支持棒とは、被めっき物を前記陰極棒と前記支持棒との間に円周方向に包囲するように装着可能な空間を形成しかつ被めっき物の装着時、前記歯車機構の回転に伴う回転によって前記被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、前記陰極棒は前記陰極通電体を介して通電可能であることを特徴とするめっき治具。
【請求項６】
さらに前記基体と平行に立設された補助陽極通電体から、その垂直方向に前記各陰極棒から所定の間隔をおいて横設された複数個の補助陽極棒を含んでおり、
前記陰極棒と前記支持棒とは同軸的に非接触状態で前記補助陽極棒を内挿した被めっき物を前記陰極棒と前記支持棒との間に円周方向に包囲するように装着可能な空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物の装着時、前記歯車機構の回転に伴う回転によって前記被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、前記陰極棒と前記補助陽極棒は夫々前記陰極通電体と前記補助陽極通電体を介して通電可能であることを特徴とする、請求項５に記載のめっき治具。
【請求項７】
一端または両端に開口部を有する金属円筒体被めっき物の内・外両面電気めっき処理用めっき治具であって、
互いに対向して所定の間隔を隔てて立設された１対の基体と；一方の前記基体上に設けられた、回転力の伝達が可能なように垂直方向に噛み合い連結する複数個の歯車要素を含む複数個の多段歯車ユニットからなる歯車機構と；他方の前記基体に、前記歯車機構を構成する前記各歯車ユニットの１の歯車要素に対応して垂直方向に等間隔をおいて取り付けられた複数個の軸受と；前記歯車機構の最上段歯車ユニットと連結して歯車機構を全体として駆動可能な回転駆動軸と；前記一方の基体と平行に立設された陰極通電体から前記各歯車ユニットの１の歯車要素の中心軸を介して前記他方の基体の各軸受まで両基体間に架橋状に横設された複数個の陰極棒と；前記各陰極棒と軸方向に隣接して、両基体間に架橋状に横設された複数個の被めっき物支持棒とから構成されており、
前記陰極棒と前記支持棒とは、その間に、被めっき物を円周方向に包囲するように装着しうる空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物装着時、前記歯車機構の回転により回転することによって被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、
前記各陰極棒は前記陰極通電体を介して通電されるようになっていることを特徴とするめっき治具。
【請求項８】
前記一方の基体と平行に立設された補助陽極通電体と前記他方の基体と平行に立設された補助陽極通電体から夫々の垂直方向に、前記各陰極棒から所定の間隔を隔てて、互いに対向方向に片持ち梁状に延在するかまたは両基体を架橋状に延在するように横設された複数個の補助陽極棒をさらに含んでおり、
前記陰極棒と前記支持棒とは同軸的に非接触状態で前記補助陽極棒を内挿した被めっき物を前記陰極棒と前記支持棒との間に円周方向に包囲するように装着可能な空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物の装着時、前記歯車機構の回転に伴う回転によって前記被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、前記陰極棒と前記補助陽極棒は夫々前記陰極通電体と前記補助陽極通電体を介して通電可能であることを特徴とする請求項７に記載のめっき治具。
【請求項９】
前記支持棒は前記陰極棒からなることを特徴とする請求項５〜請求項８の何れか１項に記載のめっき治具。
【請求項１０】
前記歯車機構の各歯車ユニットの歯車要素の一部がベルトを介して横方向に連結するプーリーによって置換されていることを特徴とする請求項５〜請求項８の何れか１項に記載のめっき治具。
【請求項１１】
請求項１または請求項３に記載の電気めっき装置を利用して、被めっき物としての一端または両端が開口部をなす金属円筒体の内・外両面を均一に電気めっきする方法であって、複数個の前記被めっき物を前記空間において前記陰極棒と支持棒の上に載置することにより装着した後、駆動軸を介して前記歯車機構を回転させて前記陰極棒と前記支持棒とを回転させ、両者間の前記空間に装着された前記被めっき物を連れ回り回転させることによって前記円筒体内部でめっき液を流動、接触させながら、被めっき物の内・外両面にめっき被膜を形成することを特徴とする電気めっき方法。
【請求項１２】
請求項２または請求項４に記載の電気めっき装置を利用して、被めっき物としての一端または両端が開口部をなす金属円筒体の内・外両面を均一に電気めっきする方法であって、複数個の前記被めっき物の内部に前記補助陽極棒を同心的に非接触状態で挿入すると同時にその被めっき物を前記空間において前記陰極棒と前記支持棒の上に載置することにより装着した後、駆動軸を介して前記歯車機構を回転させて前記陰極棒と前記支持棒とを回転させ、両者間の前記空間に装着された前記被めっき物を連れ回り回転させることによって前記円筒体内部でめっき液を流動、接触させながら、被めっき物の内・外両面にめっき被膜を形成することを特徴とする電気めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端又は両端に開口部を有する金属円筒体の内・外両面を電気めっきするにあたり、内・外両面を均一かつ効率的に電気めっきするための装置と方法ならびに同装置に適しためっき治具に関する。
本発明において、用語「金属円筒体」とは一端に開口部と他端に底部を有する金属缶（ケース）および両端が開いた金属管（パイプ）を意味する。以下本発明の詳細な説明において便宜上、円筒缶について説明するが、同じ内容は金属パイプについても当てはまるものである。
【背景技術】
【０００２】
円筒状被めっき物の、特に内面被膜に対する高品質防錆性が産業界から要求されており、例えば自動車等の外装部品、電池缶等に使用される円筒缶の防錆付与は亜鉛めっき、ニッケルめっき、クロムめっきで対応しているが、缶内面のめっき方法が難しく課題となっている。
また、最近の自動車のハイブリッド化に伴って、ハイブリッドカー用電池缶（電池ケース）の内面のニッケルめっきに対する品質要件は厳しいものがあり、特に均一な膜厚が要求されている。
【０００３】
一般に、被めっき物としての細長い円筒缶に電気めっきをするにあたっては、特に、円筒缶内面にも確実にめっきする上で操作技術的に考慮すべきいくつかの課題がある。先ず、円筒缶をめっき治具に取付ける時、その陰極通電ピンで円筒缶を挟んで固定し、円筒缶内部には補助陽極を挿入するが、その際、前記ピンと補助陽極とは狭い空間内で近接することになるので互いに接触しないよう、接触ショートしないように留意する必要がある。さらに、前記ピンで固定時、被めっき物円筒缶を水平状態に保った状態で取付けないと、たとえばもし円筒缶の開口端部が僅かでも下方に傾斜した状態であると、めっき液に浸漬したとき、円筒缶内上部にエアーがたまり、そのためめっき液が缶内に十分に浸透せず、無めっきになる場合があり、まためっき被膜の密着不良の原因にもなる。更に補助陽極を円筒缶内に挿入するとき円筒缶と同軸的に確実に取り付けることも容易でなく、偏心状態であるとめっき被膜の膜厚のばらつきの原因となる。また、円筒缶の肉厚が薄い場合は、前記陰極ピンで固定時、ピンの張る強度によって、円筒缶が歪むことによる不具合が生ずる場合がある。その上、肉厚の薄い円筒缶の電気めっきに多量の電気を必要とする場合、円筒缶の局部接点で過電圧になって接点が焼ける危険性も考えられる。
さらに、固定しているめっき治具のピンの傷跡が多かれ少なかれ被膜に残ることは通常、不可避であるが、それを回避することも大きな課題である。
【０００４】
円筒缶のような被めっき物の外面だけでなく内面にも均一にめっきする従来方法として、例えば被めっき物をラック治具に引っ掛け固定し、内面に補助陽極を挿入してめっきする方法と装置が公知である（例えば特許文献１）。同文献によれば、被めっき物の開口部を上にしてめっき液に浸漬する位置と開口部を下に傾斜してめっき液を排出する位置との間を往復動させることによって、めっき液への浸漬とめっき液の排出とを繰り返してめっきを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２７７６３４号公報（特許登録第４８７３９８２号）
【０００６】
この方法と装置によれば、円筒缶内のめっき液が浸漬位置にあるときは流動しないので、従ってめっき液の円筒缶内壁との表面拡散が十分にできず、粗いめっき被膜になりやすいことが考えられる。また、装置的には、めっき液を排出する機構や、円筒缶の内部に液を補給するポンプ等を要するなど、余分な追加の装置を要し、全体として複雑な装置となっている。
また、めっきプロセス中は被めっき物が固定状態にあるので、円筒缶の内・外周の膜厚にばらつきが生じる可能性もあり、さらには固定用ピンの傷跡の課題については言及することがない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術のもつ様々な問題点に鑑み、本発明は円筒缶の内・外両面に均一かつ確実に、エアーだまりによる缶内の不めっきがなく、かつめっき治具ピンの傷跡もない高品質のめっき被膜を形成することのできる電気めっき装置と方法および前記装置に使用するのに適しためっき治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明は円筒缶を従来のような陰極ピンで固定する必要をなくすとともにエアーだまりによる不良の発生を防止できる手段を追求した結果、本発明に至ったものである。
すなわち、本発明に関わる、一端または両端が開口部をなす金属円筒体の内・外両面を均一に電気めっきする装置は、めっき液を収容するめっき槽と；前記めっき槽内に立設された陽極と；前記陽極と所定の距離を隔てて立設された、前記被めっき物をめっき処理中保持するための保持手段とからなる基本構造を有している。
そして請求項１において前記保持手段は、基体と、前記基体上に設けられた、回転力の伝達が可能なように垂直方向に噛み合い連結している複数個の歯車要素を含む複数個の多段歯車ユニットからなる歯車機構と、前記歯車機構の最上段歯車ユニットと連結して歯車機構を全体として駆動可能な回転駆動軸と、前記基体と平行に立設された陰極通電体から、前記歯車機構を構成する各歯車ユニットの１の各歯車要素の中心軸を貫通して横設された複数個の陰極棒と、前記１の歯車要素と隣接する歯車要素の中心軸を貫通して前記各陰極棒と軸方向に隣接して配設された被めっき物支持棒とから構成されており、前記陰極棒と前記支持棒とは、その間に、被めっき物を円周方向に包囲するように装着しうる空間を形成しておりかつ被めっき物装着時、前記歯車機構の回転により回転することによって被めっき物を連れ回り回転可能であり、前記各陰極棒は前記陰極通電体を介して通電されるようになっていることを特徴とする。
【０００９】
また、前記の基本構造を有する前記電気めっき装置において、請求項３によれば、前記保持手段は、互いに対向して所定の間隔を隔てて立設された１対の基体と、一方の前記基体上に設けられた、回転力の伝達が可能なように垂直方向に噛み合い連結する複数個の歯車要素を含む複数個の多段歯車ユニットからなる歯車機構と、他方の前記基体に、前記歯車機構を構成する各歯車ユニットの１の歯車要素に対応して垂直方向等間隔に取り付けられた複数個の軸受と、前記歯車機構の最上段歯車ユニットと連結して歯車機構を全体として駆動可能な回転駆動軸と、前記一方の基体と平行に立設された陰極通電体から、前記歯車機構を構成する各歯車ユニットの１の歯車要素の中心軸から前記他方の基体の各軸受まで、両基体間に架橋状に横設された複数個の陰極棒と、前記各陰極棒と軸方向に隣接して両基体に架橋状に横設された複数個の被めっき物支持棒とから構成されており、前記陰極棒と前記支持棒とは、その間に、被めっき物を円周方向に包囲するように装着しうる空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物装着時、前記歯車機構の回転により回転することによって被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、前記各陰極棒は前記陰極通電体を介して通電されるようになっていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の前記電気めっき装置においては、目的とする被めっき物の種類（径と長さの大小）などに応じて、前記保持手段の構造として片持ち梁型と架橋型とを選択的に適用することが可能である。そして前者の場合、前記保持手段は、さらに、前記基体と平行に立設された補助陽極通電体から、その垂直方向に前記各陰極棒からも所定の間隔をおいて横設された複数個の補助陽極棒からなっていてもよい。後者の場合、前記保持手段は、さらに、（１）両基体間に架橋状に延在するよう横設された複数個の補助陽極棒、または（２）前記一方の基体と平行に立設された補助陽極通電体および前記他方の基体と平行に立設された補助陽極通電体から、夫々垂直方向に前記各陰極棒から所定の間隔をおいて互いに対向方向に片持ち梁状に延在するよう横設された複数個の補助陽極棒からなっていてもよい。その場合、前記補助陽極棒は、被めっき物の装着時被めっき物の内部に同軸的に非接触状態で挿入可能であるように配設されていて、前記陰極棒と支持棒とはその間に被めっき物を円周方向に包囲するように装着可能な空間を形成しておりかつ前記被めっき物の装着時、前記歯車機構の回転に伴う両者の回転によって被めっき物を連れ回り回転可能であり、前記陰極棒と前記補助陽極棒は夫々前記陰極通電体と前記補助陽極通電体を介して通電されるようになっていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に関わる、前述の装置に適しためっき治具は、請求項５によれば、前記被めっき物を保持する基体と、前記基体上に設けられた、回転力の伝達が可能なように垂直方向に噛み合い連結している複数個の歯車要素を含む複数個の多段歯車ユニットからなる歯車機構と、前記歯車機構の最上段歯車ユニットと連結して歯車機構を全体として駆動可能な回転駆動軸と、前記基体と平行に立設された陰極通電体から、前記歯車機構を構成する各歯車ユニットの１の歯車要素の中心軸を貫通して横設された複数個の陰極棒と、前記１の歯車要素と隣接する歯車要素の中心軸を貫通して前記各陰極棒と軸方向に隣接して配設された被めっき物支持棒と、場合によって、前記基体と平行に立設された補助陽極通電体から、その垂直方向に前記各陰極棒からも所定の間隔をおいて横設された複数個の補助陽極棒とから構成されている。そして前記陰極棒と前記支持棒とは、その間に、被めっき物を円周方向に包囲するように装着しうる空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物装着時、前記歯車機構の回転により回転することによって被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、前記各陰極棒は前記陰極通電体を介して通電されるようになっていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に関わる、前述の装置に適した、請求項７によるめっき治具は、互いに対向して所定の間隔を隔てて立設された１対の基体と；一方の前記基体上に設けられた、回転力の伝達が可能なように垂直方向に噛み合い連結する複数個の歯車要素を含む複数個の多段歯車ユニットからなる歯車機構と；他方の前記基体に、前記歯車ユニットに対応して垂直方向等間隔を隔てて取り付けられた複数個の軸受と；前記歯車機構の最上段歯車ユニットと連結して歯車機構を全体として駆動可能な回転駆動軸と；前記一方の基体と平行に立設された陰極通電体から前記歯車機構を構成する各歯車ユニットの１の歯車要素の中心軸を介して前記他方の基体の各軸受まで、両基体間に架橋状に横設された複数個の陰極棒と；前記各陰極棒と軸方向に隣接して、両基体間に架橋状に横設された複数個の被めっき物支持棒とから構成されており、前記陰極棒と前記支持棒とは、その間に、被めっき物を円周方向に包囲するように装着しうる空間を形成しかつ前記陰極棒と前記支持棒とは被めっき物装着時、前記歯車機構の回転により回転することによって被めっき物を連れ回り回転可能であるように配設されており、前記各陰極棒は前記陰極通電体を介して通電されるようになっていることを特徴とする。
その場合、前記めっき治具はさらに、各基体と平行に立設された各補助陽極通電体から、その垂直方向に前記各陰極棒からも所定の間隔をおいて、片持ち梁状に横設されるかまたは両基体と平行に立設された両補助陽極通電体から互いに対向方向に両基体間を架橋状に延在するよう横設された複数個の補助陽極棒を含んでいてもよい。
【００１３】
さらに、本発明に関わる、前述の電気めっき装置によって金属円筒体の内・外両面を均一に電気めっきする方法は、複数個の前記被めっき物または場合によって前記補助陽極棒を同心的に非接触状態で内挿する複数個の前記被めっき物を、前記空間に前記陰極棒と支持棒の上に載置することにより装着した後、駆動軸を介する前記歯車機構の回転により前記陰極棒と支持棒とを回転させると同時に前記空間に装着された前記被めっき物を連れ回り回転させることによって前記被めっき物内部でめっき液を流動、接触させながら、被めっき物の内・外両面にめっき被膜を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電気めっき装置と方法およびめっき治具によれば、被めっき物円筒缶が回転しているため、円筒缶内部にある補助陽極棒と円筒缶内壁との間隔が多少ずれても問題なく均一に電気めっきが可能である。また、円筒缶外面も対向する陽極との距離がどの円周をとっても同じ条件でめっきされるので、均一なめっき被膜を形成することができる。
電気めっき処理の間、被めっき物円筒缶が常に回転しているので、めっき液の局所濃度変化もなく内・外両面ともめっき液との交換がスムーズに可能であり、良好なめっき被膜を形成することができる。従来のめっき処理装置と方法に比し、余分な装置が不要であり、簡単化されるので、コスト上合理的である。さらには、被めっき物円筒缶の内壁にめっき治具との接点を有しないので、治具跡や取り出し時の傷が生ずることがなく、外面にも接点跡がつくこともなく、高品質のめっき被膜を提供することができる。
円筒缶被めっき物は、めっき治具に載るような状態で装着され、固定されることなく自由な状態で電気めっきされるので、被めっき物の装着、脱着が容易であり、作業効率が向上するだけでなく、装着、脱着の自動化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による電気めっき装置の一実施形態の概略正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３Ａ】本発明によるめっき治具の１例（片持ち梁型）の要部を示す説明図である。
【図３Ｂ】本発明によるめっき治具の歯車ユニットの１例を示す説明図である。
【図４】本発明によるめっき治具の使用形態の１例を示す概略斜視図である。
【図５Ａ】本発明による電気めっき装置の概略正面図において、使用されるめっき治具の歯車機構の１変形例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａの１歯車ユニットを表す説明図である。
【図６】本発明装置の他の実施形態の概略平面図である。
【図７】本発明めっき治具の別の例（架橋型）を示す概略図である。
【図８】図７のめっき治具の変形例を示す概略図である。
【図９】同じく図7のめっき治具の別の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の電気めっき装置の具体的実施態様の一例を添付の図面に従って説明する。
図１の電気めっき装置は、めっき液１６を収容するめっき槽１５、めっき槽１５内の両側にめっき液１６に浸漬状態で立設された陽極２０、２０、めっき槽１５内の中央部に配設された、多数個の被めっき物Ｗ用保持手段１、および整流器（不図示）から構成されている。陽極２０は夫々陽極ブスバー（母線）１７と繋がっている。
前記保持手段１の主要部は、板状の基体６と前記基体６上に垂直に設けられた複数個の多段歯車ユニット４からなる歯車機構５と、前記歯車機構５と連動して駆動可能な回転駆動軸２１と、各段の歯車ユニット４の１の歯車要素４１の中心軸を貫通して横設された複数個の陰極棒２と、被めっき物Ｗを支持するために、前記１の歯車要素４１と隣接する歯車要素４１の中心軸を貫通するとともに前記陰極棒２と軸方向に隣接して配設された支持棒１２とから構成されており、かくしてめっき治具を構成している。そして基体６上部には、陰極ブスバー（母線）１８にめっき治具全体を引っ掛け係止するための金属引っ掛け具６１が設けられており、陰極通電体７はこの金属引っ掛け具６１に接続されている。
【００１７】
前記保持手段１は、別の実施態様において、前記主要部に加えてさらに、基体６に設けられた補助陽極通電板８から所定間隔、すなわち被めっき物Ｗの取付け間隔に対応する間隔をおいて横設された陰極棒２の個数に対応する複数個の補助陽極棒３を含むこともできる。この態様は特に、被めっき物Ｗが径に対し長さが相対的に大きい（細長い）円筒缶の場合に適している。
陰極棒２、支持棒１２および補助陽極棒３の３者の配置関係は、図４に明らかなように、補助陽極棒３が被めっき物円筒缶Ｗ内部に同心的に非接触状態で挿入可能であり、同時に被めっき物Ｗが陰極棒２と支持棒１２との間に形成される空間Ｓにおいて部分円周方向に包囲されうるようなものである。
【００１８】
補助陽極棒３としては、いかなる種類のめっきに対しても不溶性陽極が最適であり、例えばチタン棒に白金めっきしたもの、チタン棒上に酸化イリジウムを塗布焼結したものが特に好ましい。ジンケート亜鉛めっきの場合はコスト面から鉄棒でも可能である。
陰極棒２はめっきの種類によって変わるが、一般に鉄棒、銅棒、ステンレス棒が適している。陰極に析出しためっき被膜を剥離する理由からは、ステンレス棒が好適である。
陰極棒２および補助陽極棒３の形状は、例えば軽量が望ましい場合はパイプ形状でもよい。支持棒１２はプラスチック製が好ましいが、被めっき物を支える機能を有するにとどまらず、陰極棒としての機能を有していてもよい。その場合の陰極棒は金属、たとえば鉄製でもよい。
【００１９】
前記保持手段１において、歯車機構５は、各々複数個の歯車要素４１（例示の図１では４個）を含む複数個の歯車ユニット４（例えば図１では3段）が垂直方向に噛み合い連結されており、図２に図示されるように、その頂部に歯車デヴァイス２２が連結されていて、歯車デヴァイス２２は、駆動軸２１を介してギアモータ１９に繋がっている。そして前記のような駆動部１９、２１から、回転駆動力が歯車機構５全体に伝達され、その歯車機構５の回転によって陰極棒２と支持棒１２とが回転可能となっている。
歯車機構５を構成する各歯車ユニット４は、例えば図３Ｂに図示するように、歯車要素４１が複数個、被めっき物Ｗの周囲を取り囲むように配置されてなり、歯車要素４１は例えばプラスチック製である。そして、図５Ｂにその変形例を示すように、歯車要素４１の一部をベルト４１”を介してプーリー４１’で置換してもよい。
【００２０】
図１および図５Ａに図示される歯車機構５では、歯車要素４１と隣接する歯車要素又はプーリー４１’とは高さを少しずらすことにより、併設された陰極棒２と支持棒１２も高さが少しずれるように構成されている。そして円筒缶Ｗの重心がやや陰極棒２にもたれかかるように構成されているが、これは、陰極棒２と円筒缶Ｗの充分な接点が確保されることを可能にし、さらに安定した回転を可能にしている。もちろん陰極棒２と支持棒１２を平行に設置してもよいが、陰極棒２に隠れている円筒缶Ｗのめっき面ができるだけ大きくなるように陰極棒２を支持棒１２よりやや低く配置するのが好ましい。このような配置によれば円筒缶Ｗの外部の空間面積が対極陽極２０、２０に対してより有効に利用可能となり、有利である。
【００２１】
前記陰極棒２は図２からも明らかなように、基体６と平行に立設された陰極通電体７から、各歯車ユニット４の１つの歯車要素４１の中心軸を貫通して横設されており、その個数は所望の被めっき物処理個数に対応している。従ってその軸方向に隣接する被めっき物支持棒１２も前記陰極棒２と同数が設けられる。
陰極棒２と支持棒１２とは、補助陽極棒３を内挿するかまたは内挿しない被めっき物Ｗがそれらの上に載るようにその空間Ｓに装着されるとき、歯車機構５の回転に伴って同時に回転するので、陰極棒と支持棒の上に載る被めっき物Ｗも連れ回り回転することができる。また、陰極棒２と補助陽極棒３とは、夫々陰極通電体７と補助陽極通電体８とを介して通電されるようになっている。
【００２２】
図３Ａは、陰極棒２と支持棒１２によって支持される被めっき物Ｗが回転時にどのような状態で陰極通電体７と接触し、また陽極棒３は陽極通電体８とどのような状態で接触するかを示したものである。陰極通電体７はプラスチック製の絶縁体１１に内設されており、他方陽極通電体８はプラスチック製絶縁体９に内設されている。そして陰極通電体７には、陰極棒２が図３Ａのｂに示す回転陰極接点において接続挿入されており、陽極通電体８には補助陽極棒３が図３Ａのａに示す接点で接続固定されている。
【００２３】
以上のようなめっき治具を含むめっき装置を利用して、電気めっき処理を行うにあたっては、前述のようなめっき治具に対して先ず、被めっき物円筒缶Ｗを取付けるが、陰極棒２と支持棒１２とは平行軸方向に配置されていてその間の空間Ｓに嵌るように円筒缶を載置する。と同時に、円筒缶内部には同軸的に同内部表面とは非接触状態で補助陽極棒３を挿入する。次いで、ギアモーター１９を駆動させると回転駆動軸２１の回転と同時に歯車機構５、そして陰極棒２、支持棒１２が回転し、それに伴って円筒缶Ｗが各歯車ユニット４の回転方向と逆方向に連れまわり回転することになる。
他方、めっき槽１５に満たされためっき液１６内の陽極２０、２０に繋がる陽極バー１７、１７と陰極バー１８を整流器（不図示）のプラス、マイナスに接続し、電圧を引加し、さらには基体６に設けた陰極通電板７、陽極通電板８に接続して、電気めっきが行われる。その結果、めっき内面と外面を同時に均一に電気めっきすることができる。
【００２４】
本発明のめっき治具において、より好ましい態様は、図３Ａに図示するように、円筒缶Ｗをめっき液に浸漬するときの浮き上がりを防止するための浮防止棒１０をさらに設けることである。特に、ニッケルめっきにおいて通電しながら浸漬する場合、陰極棒２と円筒缶Ｗの接触時電気的にショートして、焼けが発生するのを防ぐことができる。さらに円筒缶が抜け落ちないように陰極棒に落下防止のためのリング１４を設けてもよい。また、図示しないが、補助陽極棒に絶縁リングをつけて接触防止することもできる。
【００２５】
図６は本発明において、１個のめっき治具１を用いて、量産効果をあげて電気めっき方法を実施しようとするときに可能な他の実施態様を示す。すなわち、被めっき物の取付け位置とめっき槽の陽極２０、２０との配置関係が図１、２とは異なる例である。めっき治具の円筒缶Ｗ保持位置の位置関係をずらすことによって、陰極通電体と、陽極通電体の交換が簡素化できる利点がある。
【００２６】
図７は、同じく量産を目的とするときバランスの良いめっき効果が得られる、めっき治具の別の例を示している。
すなわち、互いに対向して所定の間隔を隔てて立設された１対の基体６、６の間を架橋するように、歯車ユニット４の個数に対応する複数個の陰極棒２が等間隔に横設されていて、長い円筒缶や長い円筒管を電気めっきするのに好適な態様である。一方の基体６には歯車機構５が、他方の基体６には同じく等間隔に軸受２３が取り付けられていて、回転駆動軸２１の中央部上部に設けられたギアモーター１９の軸に連結する歯車２５と、回転駆動軸２１に連結する歯車２４との噛み合い回転によって、回転力が歯車デヴァイス２２に、更には歯車機構５に伝達されるようになっている。そしてそれにより陰極棒２と被めっき物支持棒１２が回転して、補助陽極棒３が挿入された被めっき物Ｗが連れまわり回転することになる。この構造は、被めっき物が対極にある陽極と平行位置関係になるので、均一めっきが可能であり、従って効率のよいめっき治具が得られる。また図７には示されていないが、めっき治具全体を陰極ブスバーに係止するための金属引っ掛け具が同じく両基体６、６の上部に取り付けられる。
図7の実施態様の場合、１段の陰極棒２（１本）につき、複数個（図では２個）の被めっき物が載置されているが、その前後にはすべり防止のためのストッパー１４を設けることもできる。
【００２７】
図８および図９も図７と同じ架橋型に属するめっき治具の他の例を示している。
図８は被めっき物が細長い円筒管に好適な実施例であって補助陽極棒３が挿入されているのに対して、図９は被めっき物の円筒缶が比較的短い円筒缶の場合に適していて、補助陽極棒がなく、同時に多数個のめっき処理が可能である。
このように、本発明によれば、所望の目的に応じて適宜、最適のめっき治具を選択することが可能である。
【００２８】
上記実施態様のいずれにおいてもいえることであるが、通常のニッケルめっきや亜鉛めっきの場合、陰極棒２は各歯車ユニット４当り１本で充分であるが、特に薄板の長い円筒管をクロムめっきする場合は局部接点では電流が高すぎて、接点やけを起こし、めっきができないが、支持棒１２を陰極棒２に置き換えることも可能であり、その場合、陰極棒２本全体を接点にすることができるので、高電流に耐えうるめっき方法を提供することができる。
【実施例】
【００２９】
本発明の図１に図示する装置を利用して、直径４０ｍｍ、長さ９０ｍｍの薄板鉄製円筒缶を被めっき物とする電気めっき方法を実施する。前記円筒缶は先ず脱脂および酸処理した後、ウッド浴と称するめっき液組成物（塩化ニッケル２４０ｇ／Ｌと塩酸１２５ｍｌ／Ｌを含む）、めっき温度２５℃、電流密度６Ａ／ｄｍ２の条件にて２分間ストライクめっきを行い、次いでワット浴と称するニッケルめっき液（硫酸ニッケル２５０ｇ／Ｌ、塩化ニッケル４５ｇ／Ｌ、ホウ酸４０ｇ／Ｌを含む）に市販の光沢剤を添加しためっき浴、ニッケル板陽極、ステンレス陰極棒、白金めっきしたチタン製補助陽極棒を使用して、めっき温度５０℃、ＰＨ４．２、電流密度５Ａ／ｄｍ２にて１０分間電気めっきを行う。
その結果、円筒缶の内、外共に接点傷跡のない良好な半光沢のなめらかな外観の均一なめっき皮膜が得られる。そして缶の同一円周の膜厚が一定であることも確認できる。めっき時間を調整して、膜厚を１μｍ、２μｍ、5μｍと変化させてめっきしても同様の結果が得られる。
【００３０】
上述のように、本発明の電気めっき装置と方法によれば、円筒缶などの被めっき物をめっき処理作業中、常に回転させることができる機構を採用することによって、めっき液の被めっき物内部への流動、接触を十分行うことが可能となるので、円筒缶の内・外両面のめっき被膜、特に内面のめっき被膜にエアポケットなどによるめっき不良がなく、美麗な高品質のめっき被膜を得ることができる。
さらに、本発明装置のめっき治具１が図１、図６に図示されるように配置、構成されている場合、作業空間が十分取れるので、被めっき物円筒缶がたとえば直径４０ｍｍ、長さ１００ｍｍ程度の電池缶であってニッケルめっきしようとする場合、装入と取出し時、電池缶を基体６方向に向かって水平方向に移動させ（陰極棒２と支持棒１２の上にスライドさせるように載せ）、めっき終了後そのまま反対方向に移動させる（取り出す）だけですむので、自動装入と自動取出しの自動化が容易に可能であり、作業性も向上する。従って、経済合理性の点からも有利である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
近年の自動車の進歩、ハイテク化により、ハイブリッド車が一般化、普及しており、そのようなエコカー用途に使用される電池缶の需要も増大している中で、特にかかる用途に向けた電池缶の内・外両面の均一な高品質ニッケルめっきと電池缶の量産化の要請に、本発明は十分応えることができる。また、海洋上船舶にストレーナーとして使用する薄箔状の長い円筒管に防錆目的で施されるクロムめっきの用途にも適している。
【符号の説明】
【００３２】
Ｗ    被めっき物
１    被めっき物保持手段
２    陰極棒
３    補助陽極棒
４    歯車ユニット
４１  歯車要素
４１’プーリー
４１”ベルト
５    歯車機構
６    基体
６１  金属引っ掛け具
７    陰極通電体
８    補助陽極通電体
９    補助陽極通電板用保護板
１０  被めっき物浮き止め
１１  陰極通電保護板
１２  被めっき物支持棒
１３  歯車要素と陰極棒止め具
１４  被めっき物抜け止め具
１５  めっき槽
１６  めっき液
１７  陽極ブスバー（母線）
１８  陰極ブスバー（母線）
１９  ギアモーター
２０  陽極
２１  回転駆動軸
２２  歯車デヴァイス
２３  軸受
２４  回転駆動軸伝達歯車
２５  ギアモーター連結歯車
Ｓ    陰極棒と支持棒との間の空間
ａ    陽極棒接点部
ｂ    陰極棒接点部
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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