(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すための陽極酸化処理方法であって、
前記ピストンを収容する収容容器体の収容穴内に前記ピストンを収容し、
前記収容穴内に、下端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第１肩部の上側で上側シール部材を位置決め支持する上側円筒部材と、前記上側シール部材をその上側から押圧する上側押圧筒と、上端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第２肩部の下側で下側シール部材を位置決め支持する下側円筒部材と、前記下側シール部材をその下側から押圧する下側押圧筒と、を有し、
前記上側押圧筒と前記第１肩部により前記上側シール部材を圧縮して縮径させ、前記下側押圧筒と前記第２肩部により前記下側シール部材を圧縮して縮径させ、これにより各シール部材を前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接し、
少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体を保持流通する反応チャンバーを形成し、
前記環状隙間を上下方向に仕切る通路板を配置して、該通路板の上下にそれぞれ前記反応流体を供給・排出する流路を形成し、
前記反応流体を前記リング溝に供給し、該供給された反応流体を前記リング溝から排出しながら、陽極酸化処理を行うことを特徴とする陽極酸化処理方法。
【請求項２】
ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すための陽極酸化処理装置であって、
前記ピストンを収容する収容穴を有する収容容器体と、
前記収容穴内に、下端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第１肩部の上側で上側シール部材を位置決め支持する上側円筒部材と、前記上側シール部材をその上側から押圧する上側押圧筒と、上端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第２肩部の下側で下側シール部材を位置決め支持する下側円筒部材と、前記下側シール部材をその下側から押圧する下側押圧筒と、を有し、
前記上側押圧筒と前記第１肩部により前記上側シール部材を圧縮して縮径させ、前記下側押圧筒と前記第２肩部により前記下側シール部材を圧縮して縮径させ、これにより各シール部材を前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接し、
少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体を保持流通する反応チャンバーと、
前記環状隙間を上下方向に仕切るように配置され、前記反応流体を前記リング溝に供給し、前記供給された反応流体を前記リング溝から排出するために、上下にそれぞれ前記反応流体を供給・排出する流路を形成する通路板と、
を備えたことを特徴とする陽極酸化処理装置。
【請求項３】
各押圧筒に該押圧筒をそれぞれ収容穴の軸方向に均等に進退させる駆動手段が連結されていることを特徴とする請求項２に記載の陽極酸化処理装置。
【請求項４】
前記駆動手段が、各押圧筒の反押圧側外周縁部に環状テーパー面を当接させる押圧環と、手動またはアクチュエータにより前記押圧環を水平移動させる押圧軸を備えていることを特徴とする請求項３に記載の陽極酸化処理装置。
【請求項５】
前記駆動手段が、収容容器体の下部に配置されたアクチュエータと、収容穴回りに昇降自在に垂設され上側押圧筒の反押圧側端部に上端が連結された複数の引っ張り用ロッドと下側押圧筒の反押圧側端部に上端が連結された複数の圧縮用ロッドとを備え、各ロッドの下端が前記アクチュエータに連結されていることを特徴とする請求項３に記載の陽極酸化処理装置。
【請求項６】
前記アクチュエータが、収容穴軸方向に向けたシリンダ部を該軸方向移動自在に保持された一台のシリンダで形成され、一方の押圧筒に連結された複数のロッドが該シリンダのピストンロッドに連結され他方の押圧筒に連結された複数のロッドが前記シリンダ部に連結されていることを特徴とする請求項５に記載の陽極酸化処理装置。
【請求項７】
前記アクチュエータが、一対の独立したピストンロッドを下向きと上向きに配置されたシリンダで形成され、引っ張り用ロッドが前記下向きのピストンロッドに連結され圧縮用ロッドが前記上向きのロッドに連結されていることを特徴とする請求項５に記載の陽極酸化処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のピストンヘッド等の金属製品（金属製被処理体）の軸方向中間部における限られた所定範囲の環状外周面に簡単な操作で反応チャンバーを形成して陽極酸化処理を施すことができる陽極酸化処理方法およびそれに使用する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、陽極酸化処理装置としては、例えば、特開平９−２１７２００号公報に記載されているようなものが知られている。
この従来例の陽極酸化処理装置は、図６に示すように、電解液（反応流体）循環回路の一部を形成する有底円筒状のジャケット槽１０１の上端開口部に中央穴を有する環状蓋体１０２が装着され、この環状蓋体１０２の中央穴には下端開口縁部に内向き環状係止段部を備えた円筒状のマスクソケット１０３が装着され、環状係止段部には、マスクソケット１０３内に収容したピストンヘッド（被処理体）１０４の底面（ヘッド）外周部に当接して陽極酸化処理を施す部分を画成シールするＯリングパッキン１０５が設けられ、前記ジャケット槽１０１内に備えた電解槽１０６内には、前記ピストンヘッド１０４の陽極酸化処理部分に向けて電解液（反応流体）を吐出供給する噴射装置１０７が備えられ、また、前記電解槽１０６の上端部に電解液（反応流体）に接する陰極（電極）１０８が設けられる一方、ピストンヘッド１０４に接する陽極（電極）１０９が設けられた構造となっている。
即ち、この従来例の陽極酸化処理装置は、筒状もしくは柱状被処理体の端面に陽極酸化処理を施す装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例の陽極酸化処理装置は、上述のように、Ｏリングパッキン１０５が被処理体を構成するピストンヘッド１０４の底面（ヘッド）側に当接する構造であっため、筒状もしくは柱状の被処理体の外周面における軸方向中間部分の所定範囲のみを環状に陽極酸化処理することができないという問題がある。
即ち、例えば、端面の陽極酸化処理は不要で外周面の限られた範囲の環状外周面にのみ陽極酸化処理を施したい場合にあっては、陽極処理を必要としない部分をテープ等でマスキングすることが考えられるが、そのためには、陽極酸化処理装置にセットする前に、まず、被処理体にテープ等でマスキング処理を施す工程、また、作業後に剥離する工程などが必要となるため、作業効率が極めて悪く、処理能力を悪化させることになる。
【０００４】
本発明は、上述の従来の問題点に着目してなされたもので、簡単な構造で柱状もしくは筒状の被処理体の外周面における軸方向中間部分の所定範囲のみを内包する反応チャンバーを形成して環状に陽極酸化処理ができ、しかも簡単な操作のみで次々と被処理体に対し反応チャンバーを形成する処理能力の向上を図ることができる陽極酸化処理方法およびそれに使用する装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明請求項１記載の陽極酸化処理方法は、ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すための陽極酸化処理方法であって、前記ピストンを収容する収容容器体の収容穴内に前記ピストンを収容し、前記収容穴内に、下端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第１肩部の上側で上側シール部材を位置決め支持する上側円筒部材と、前記上側シール部材をその上側から押圧する上側押圧筒と、上端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第２肩部の下側で下側シール部材を位置決め支持する下側円筒部材と、前記下側シール部材をその下側から押圧する下側押圧筒と、を有し、前記上側押圧筒と前記第１肩部により前記上側シール部材を圧縮して縮径させ、前記下側押圧筒と前記第２肩部により前記下側シール部材を圧縮して縮径させ、これにより各シール部材を前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接し、少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体を保持流通する反応チャンバーを形成し、前記環状隙間を上下方向に仕切る通路板を配置して、該通路板の上下にそれぞれ前記反応流体を供給・排出する流路を形成し、前記反応流体を前記リング溝に供給し、該供給された反応流体を前記リング溝から排出しながら、陽極酸化処理を行うこととした。
【０００６】
請求項２記載の陽極酸化処理装置は、ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すための陽極酸化処理装置であって、前記ピストンを収容する収容穴を有する収容容器体と、前記収容穴内に、下端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第１肩部の上側で上側シール部材を位置決め支持する上側円筒部材と、前記上側シール部材をその上側から押圧する上側押圧筒と、上端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第２肩部の下側で下側シール部材を位置決め支持する下側円筒部材と、前記下側シール部材をその下側から押圧する下側押圧筒と、を有し、前記上側押圧筒と前記第１肩部により前記上側シール部材を圧縮して縮径させ、前記下側押圧筒と前記第２肩部により前記下側シール部材を圧縮して縮径させ、これにより各シール部材を前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接し、少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体を保持流通する反応チャンバーと、前記環状隙間を上下方向に仕切るように配置され、前記反応流体を前記リング溝に供給し、前記供給された反応流体を前記リング溝から排出するために、上下にそれぞれ前記反応流体を供給・排出する流路を形成する通路板と、を備えた手段とした。
【０００７】
請求項３記載の陽極酸化処理装置は、請求項２に記載の陽極酸化処理装置において、各押圧筒に該押圧筒をそれぞれ収容穴の軸方向に均等に進退させる駆動手段が連結されている手段とした。
【０００８】
請求項４記載の陽極酸化処理装置は、請求項３に記載の陽極酸化処理装置において、駆動手段が各押圧筒の反押圧側外周縁部に環状テーパー面を当接させる押圧環と、手動またはアクチュエータにより前記押圧環を水平移動させる押圧軸を備えている手段とした。
【０００９】
請求項５記載の陽極酸化処理装置は、請求項３に記載の陽極酸化処理装置において、駆動手段が収容容器体の下部に配置されたアクチュエータと、収容穴回りに昇降自在に垂設され上側押圧筒の反押圧側端部に上端が連結された複数の引っ張り用ロッドと下側押圧筒の反押圧側端部に上端が連結された複数の圧縮用ロッドとを備え、各ロッドの下端が前記アクチュエータに連結されている手段とした。
【００１０】
請求項６記載の陽極酸化処理装置は、請求項５に記載の陽極酸化処理装置において、アクチュエータが収容穴軸方向に向けたシリンダ部を該軸方向移動自在に保持された一台のシリンダで形成され、一方の押圧筒に連結された複数のロッドが該シリンダのピストンロッドに連結され他方の押圧筒に連結された複数のロッドが前記シリンダ部に連結されている手段とした。
【００１１】
請求項７記載の陽極酸化処理装置は、請求項５に記載の陽極酸化処理装置において、アクチュエータが一対の独立したピストンロッドを下向きと上向きに配置されたシリンダで形成され、引っ張り用ロッドが前記下向きのピストンロッドに連結され圧縮用ロッドが前記上向きのロッドに連結されている手段とした。
【００１２】
【作用】
この発明請求項１記載の陽極酸化処理方法では、上述のように、収容容器体の収容穴内にピストンを収容した状態で収容穴内周面に備えた一対の上側及び下側シール部材を上側押圧筒と第１肩部により上側シール部材を圧縮して縮径させ、下側押圧筒と第２肩部により下側シール部材を圧縮して縮径させ、これにより各シール部材をリング溝の上下の開口縁部付近に当接させてシールするようにしたことにより、シール間を反応チャンバーとして反応流体を保持流通させ、作業効率を低下させることなしにピストンのリング溝を含む表面のみを効率的に環状に陽極酸化処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるようになる。また、両環状シール部材には反応チャンバー形成時のみ設定された圧縮力のみが作用するから両環状シール部材の変形を防止し、常に処理面境界の奇麗な製品を得ることができる。
【００１３】
この発明請求項２記載の陽極酸化処理装置では、上述のように構成されるため、収容容器体の上方からピストンを収容穴内に収容すると、収容容器体の底部に当接して支持される共に、収容穴の軸方向中間部内周面に設けられた上下一対の上側及び下側シール部材が圧縮して縮径されることによりピストンにおけるリング溝の上下の開口縁部付近に当接してシールした状態となり、これにより、該一対の上側及び下側シール部材相互間における前記ピストンの環状外周面と前記収容容器体における収容穴の内周面との間に反応流体を保持流通させる環状の反応チャンバーが形成された状態となる。従って、作業効率を低下させることなしにピストンのリング溝を含む表面のみを効率的に環状に陽極酸化処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるようになる。
【００１４】
請求項３記載の陽極酸化処理装置では、上述のように、各押圧筒に該押圧筒をそれぞれ収容穴の軸方向に均等に進退させる駆動手段が連結されているため、上下一対の上側及び下側シール部材をそれぞれ均等に圧縮して縮径させ、ピストンの陽極酸化処理を施すべき環状処理部分を精密に内包して漏れのない反応チャンバーを形成することができる。
【００１５】
請求項４記載の陽極酸化処理装置では、上述のように、駆動手段が各押圧筒の反押圧側外周縁部に環状テーパー面を当接させる押圧環と、手動またはアクチュエータにより前記押圧環を水平移動させる押圧軸を備えているため、押圧環が環状テーパー面を押圧筒全周に当接させることにより押圧筒を軸方向に均等に進退させ、ピストンの陽極酸化処理を施すべき環状処理部分を常に一定の精度で精密に内包して漏れのない反応チャンバーを形成することができる。
【００１６】
請求項５記載の陽極酸化処理装置では、上述のように構成されるため、まず、収容穴回りに複数配置された引っ張り用ロッドで上側押圧筒を軸方向に引っ張ることにより上下一対の上側及び下側シール部材のうち上側シール部材の上側から下降して該上側シール部材を圧縮し、圧縮用ロッドで下側押圧筒を軸方向に押し上げることにより下側シール部材の下側から上昇し該下側シール部材を圧縮してピストンの外周面に当接してシールした状態となり、ピストンのリング溝を内包する反応チャンバーを形成することができる。従って、引っ張りまたは圧縮ロッドの軸方向駆動を直接各押圧筒に伝達し軽い負荷で反応チャンバーが形成できるし、連続処理作業も効率的に行なうことができる。また、アクチュエータが収容容器体の下部にあり各ロッドが収容穴回りに垂設されていることから、ピストンを収容する収容穴回りの上方を広く空け、被処理体の着脱作業を安全に効率的に行なうことができる。
【００１７】
請求項６記載の陽極酸化処理装置では、上述のように、アクチュエータが、縦向きに配置したシリンダ部の縦方向移動を自由に保持された一台のシリンダで形成され、一方の押圧筒に連結された複数のロッドが該シリンダのピストンロッドに連結され他方の押圧筒に連結された複数のロッドがシリンダ部に連結されているため、ピストンロッドの進出時、下に伸びる方に連結された引っ張り用ロッドで上側押圧筒を下降させて上側シール部材を圧縮し、上に伸びる方に連結された圧縮用ロッドで下側押圧筒を上昇させて下側シール部材を圧縮してピストンの外周面に当接してシールさせる。従って、常に上下一対の上側及び下側シール部材に同等の圧縮力を付与して陽極酸化処理を施すべき環状処理部分を示す境界を全周精密にシールして漏れのない反応チャンバーを形成することができる。また、駆動部品が少なく製造コストの低減化を図ることができる。
【００１８】
請求項７記載の陽極酸化処理装置では、上述のように、アクチュエータが一対の独立したピストンロッドを下向きと上向きに配置されたシリンダで形成され、引っ張り用ロッドが前記下向きのピストンロッドに連結され圧縮用ロッドが前記上向きのピストンロッドに連結されているため、ピストンロッドの進出時、下に伸びる方に連結された引っ張り用ロッドで上側押圧筒を下降させて上側環状シール部材を圧縮し、上に伸びる方に連結された圧縮用ロッドで下側押圧筒を上昇させて下側環状シール部材を圧縮して被処理体の外周面に当接してシールさせる。従って、陽極酸化処理を施す環状処理部分を精密に内包する反応チャンバーを極めて短い時間で形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
（発明の実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１の陽極酸化処理方法を図１〜２に示す陽極酸化処理装置に基づいて説明する。なお、この発明の実施の形態１では、ピストンヘッドＰにおけるトップリング溝１０の表面に陽極酸化処理を行う場合について説明する。
図１は本発明の実施の形態１の陽極酸化処理方法で用いられる陽極酸化処理装置を示す縦断面図、図２は反応チャンバー７が形成される状態を（イ）、（ロ）の順に示した説明図であり、両図において、１は収容容器体、２は外筒、３は通路板、４、４は環状シール部材、４１、４１は押圧筒、４２、４２は押圧環、４３、４３は押圧軸、Ｐはピストンヘッド（金属製被処理体）を示す。
【００２０】
前記収容容器体１は、前記ピストンヘッドＰを上下逆さまの状態で上方から収容可能な収容穴を有する有底円筒状の容器を構成するもので、底部構成部材５と、下部周壁構成部材６ａ、上部周壁構成部材６ｂとで構成されている。
【００２１】
前記外筒２は、円筒状周壁部２１の下端開口縁部内周に環状底部２２が形成され、上端開口部には別部材の環状上蓋部材２３が装着されることにより、内周に前記下部周壁構成部材６ａおよび上部周壁構成部材６ｂ等を組み付けるための環状溝を有する断面コ字状に形成されている。
【００２２】
前記底部構成部材５は、収容容器体１における収容穴の底部を構成するもので、ピストンヘッドＰの外径と同一外径を有する略円柱状に形成されていて、その下端外周部を外筒２における環状底部２２の軸心穴内周部に装着係止させた状態で組み付けられている。
【００２３】
前記下部周壁構成部材６ａと上部周壁構成部材６ｂはそれぞれ外装部材６１と内装部材６２の２部材で構成されている。
即ち、前記外装部材６１は、下部周壁構成部材６ａ側の組み付け状態で説明すると、円筒部６１ａの下端部に外向きに突出するフランジ部６１ｂを備えると共に、円筒部６１ａの上端部内側には、Ｏリングからなる環状シール部材４を位置決め支持して後述する反応チャンバー７を形成するための係止フランジ（肩部）６１ｃが内向き環状に突出形成された構造となっている。そして、この下部周壁構成部材６ａ側の外装部材６１は、外筒２における環状底部２２の上部に形成された環状係止段部２４に外向フランジ部６１ｂの外周部を係止させた状態で外筒２の環状溝内下部に組み付けられている。
【００２４】
前記外装部材６１と底部構成部材５との間に、前記下側の係止フランジ６１ｃに装着された環状シール部材４を下側から押圧する押圧筒４１が上下摺動自在な状態で組み込まれている。
また、外筒２における環状底部２２と外装部材６１におけるフランジ部６１ｂとの間に前記２つ割り状の押圧環４２が径方向摺動可能な状態で組み込まれている。この押圧環４２はその上端内周縁部に形成された環状テーパ面４２ａを押圧筒４１の下端外周縁部に当接させると共に、外筒２の円筒状周壁部２１を水平方向に貫通して摺動自在に組み込まれた複数の押圧軸４３により押圧摺動可能に構成されている。
【００２５】
前記内装部材６２は、同じく下部周壁構成部材６ａ側の組み付け状態で説明すると、円筒部６２ａの下端部には内向きフランジ部６２ｂを、上端部には外向フランジ部６２ｃをそれぞれ備えると共に、前記円筒部６２ａには該円筒部６２ａの外側空間６２ｄと内側空間６２ｅとの間を連通する複数の連通穴６２ｆが形成された構造となっている。
【００２６】
次に、前記上部周壁構成部材６ｂを構成する外装部材６１および内装部材６２は、下部周壁構成部材６ａを構成する外装部材６１および内装部材６２と共に同一形状のものが用いられ、下部周壁構成部材６ａの上部に上下逆向きの状態、つまり前記係止フランジ６１ｃ同士が対向するように組み付けられる。
その組み付けに際しては、下部周壁構成部材６ａと上部周壁構成部材６ｂの両内装部材６２、６２の両外向フランジ部６２ｃ、６２ｃ相互間に後述する通路板３を挟持させた状態で組み付けられ、下部周壁構成部材６ａと上部周壁構成部材６ｂの両係止フランジ６１ｃ、６１ｃ側端面相互間に反応チャンバー７を構成する環状隙間が形成されるように、前記通路板３と各外装部材６１および各内装部材６２の軸方向寸法設定がなされている。なお、図において６３、６３は、外筒２と外装部材６１、６１との間をシールするシールリングを示す。
【００２７】
前記上部周壁構成部材６ｂを構成する外装部材６１の内周側にも前記上側の環状シール部材４を押圧する押圧筒４１が上下摺動自在な状態で組み込まれ、また、環状上蓋部材２３と外装部材６１におけるフランジ部６１ｂとの間に前記２つ割り状の押圧環４２が径方向摺動可能な状態で組み込まれている。この押圧環４２はその下端内周縁部に形成された環状テーパ面４２ａを押圧筒４１の上端外周縁部に当接させると共に、外筒２の円筒状周壁部２１を水平方向に貫通して摺動自在に組み込まれた複数の押圧軸４３により押圧摺動可能に構成されている。
【００２８】
そして、前記構造とした収容容器体１の収容穴内に、ピストンヘッドＰを上下逆さまの状態で上方から収容し、該ピストンヘッドＰの底面（ヘッド）が底部構成部材５の上面に形成された窪部５１に当接して位置決めされた状態で、トップリング溝１０が前記反応チャンバー７を構成する環状隙間と一致すると共に、上下一対の環状シール部材４、４がピストンヘッドＰの外周面でトップリング溝１０の上下両開口縁部付近（陽極酸化処理を施すべき処理部分を決定する両境界線ｋ、ｋ部分）に位置するように、各構成部材の寸法設定がなされている。
【００２９】
前記通路板３は、両外向フランジ部６２ｃ、６２ｃ相互間に挟持される本体部３１の内周面側に前記反応チャンバー７を構成する環状隙間の幅より肉薄の通路形成部３２が一体に形成された構造となっており、この通路形成部３２の先端部を前記反応チャンバー７を構成する環状隙間の中途部位置まで挿入させた状態となっている。
この通路板３は、酸化処理時の陰極として兼用される。このため、該通路板３における本体部３１の外周面が位置する外筒２の円筒状周壁部２１には貫通穴２１ｃが形成され、この貫通穴２１ｃには、押圧筒２５により押圧状態でシールリング２６が装着され、このシールリング２６により貫通穴２１ｃ方向への反応流体の漏洩が防止された状態として、前記円筒状周壁部２１の外部から押圧筒２５の軸心穴内に挿入した導電棒３３の先端を反応流体と接触しないようにして前記通路板３の外周面に当接させている。
金属製被処理体に通電するもう一方の電極８は、収容容器体１の収容穴内に収容されたピストンヘッドＰにその上方から押圧して接続するように設けられている。
【００３０】
前記外筒２の円筒状周壁部２１には、下部周壁構成部材６ａ側の外側空間６２ｄと連通する反応流体の供給穴２１ａが開設され、外側空間６２ｄと連通穴６２ｆと内側空間６２ｅとで、前記供給穴２１ａから反応チャンバー７まで連通する供給通路Ｉが形成されている。
また、上部周壁構成部材６ｂ側の外側空間６２ｄと連通する反応流体の排出穴２１ｂが開設され、内側空間６２ｅと連通穴６２ｆと外側空間６２ｄとで、前記反応チャンバー７から排出穴２１ｂまで連通する排出通路IIが形成されている。５２はピストンヘッドＰの脱却時に反応チャンバー７から窪部５１内に漏洩する反応流体を排出させる排出穴である。
【００３１】
次に、この発明の実施の形態１の作用・効果を説明する。
この発明の実施の形態１の陽極酸化処理装置では、上述のように構成されるため、収容容器体１の収容穴内に金属製被処理体を構成するピストンヘッドＰを収容し、各押圧環４２、４２が図２（イ）に示す状態から、各押圧軸４３、４３により２つ割り状に形成された上下各押圧環４２、４２を内部方向にそれぞれ押圧摺動させる。この上下各押圧環４２、４２が図２（ロ）に示すように縮径することにより環状テーパ面４２ａ、４２ａが上下各押圧筒４１、４１の外周縁部に当接して軸方向に押圧摺動させ、上下各環状シール部材４、４をそれぞれ係止フランジ部６１、６１に向けて軸方向に押圧する。
環状シール部材４は、外径側が外装部材６１の内周面で、上下面側が押圧筒４１の端面および係止フランジ部６１ｃのフランジ面で閉塞され唯一ピストンヘッド側が開放された状態となっていることから、圧縮されることにより内径側にはみ出し、つまり環状シール部材の内径が縮径される。
このため、上下一対の環状シール部材４、４がピストンヘッドＰにおける陽極酸化処理を施すべき処理部分を決定する両境界線ｋ、ｋ部分の外周面にそれぞれ当接してシールした状態となる。これにより、上下一対の環状シール部材４、４相互間におけるトップリング溝１０の表面を含むピストンヘッドＰの環状外周面と収容容器体１における収容穴の内周面側との間に反応流体を保持流通させる環状の反応チャンバー７が形成された状態となる。
【００３２】
そこで、図示を省略したポンプを駆動させると、ポンプから吐出された反応流体は、供給口２１ａから供給通路Ｉを経由して、反応チャンバー７に供給され、この反応チャンバー７内では、通路板３における通路形成部３２の下面側を経由してピストンヘッドＰにおけるトップリング溝１０の表面に向けて噴射供給された後、通路形成部３２の上面側および排出通路IIを経由し、排出穴２１ｂから収容容器体１の外部に排出される。
【００３３】
そして、この状態で反応流体に接する方の電極を構成する通路板３と金属製被処理体を構成するピストンヘッドＰに当接されたもう一方の電極８に、ＤＣ電源から直流電流を通電することにより、トップリング溝１０の表面を含む限られた所定範囲のみを環状に陽極酸化処理することができる。
【００３４】
以上のように、ピストンヘッドＰを収容容器体１の収容穴に収容した後、各押圧軸４３、４３を押圧操作するだけで、上下一対の環状シール部材４、４を圧縮しその内径側を縮径することにより、ピストンヘッドＰにおける陽極酸化処理を施すべき環状処理部分を決定する両境界線ｋ、ｋ部分の外周面に当接させてシールすることができるため、作業効率を低下させることなしにピストンヘッドＰの外周面における軸方向中間部分に存在するトップリング溝１０を含む限られた所定範囲のみを効率的に環状に陽極酸化処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるようになるという効果が得られる。
【００３５】
また、Ｏリングからなる環状シール部材４は圧縮を解除するだけで原形状に復元し被処理体に対し内径を全周に亘ってほぼ瞬時に開拡するから、着脱が容易となって被処理体の交換を手早く行ない、作業効率を向上させることができる。
【００３６】
上下一対の環状シール部材を圧縮するだけで反応チャンバーを形成することができるから、その取付け構造が簡単となるし、補修時の取り換えも簡単に行なうことができる。また、圧縮する構造は、押圧環の環状テーパ面４２ａが楔の押し込み力を利用したものであるから、収容穴回りにコンパクトに配置でき、装置の小型化が可能となる。
【００３７】
また、断面積の極めて小さな環状シール部材４、４により反応チャンバーを形成するから反応流体が接する処理面積を最小限度に狭くできるため、小さな処理電力ですみ、これにより、反応流体の発熱も小さくなり、しかも、反応チャンバーの容量も最小限度に小さくなり、かつ反応流体の流れが水平方向のままであるため、反応チャンバー内における反応流体の流れもスムーズで流速が速くなって冷却効率がよくなり、これにより、反応流体を冷却する冷却機の能力を低く設定することができる。従って、コストを低減化させることができるようになる。
【００３８】
また、反応流体を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの反応チャンバー内で効率的に循環させることができるため、装置のコンパクト化が可能となる。
また、上述のように、反応流体が接する処理面積を最小限度に狭くできることから、陽極酸化皮膜に吸着するＨＣ等の有害な排気ガスの量を低減させることができるようになる。
【００３９】
また、被処理体における陽極酸化処理を施すべき環状処理部分に対してその全周から同時にかつ均一に反応流体が供給されるため、円周方向において均一に陽極酸化処理することができるようになる。
また、上述のように、排出通路II側には該排出通路IIより高い位置を経由する排出穴２１ｂが形成されているため、反応流体内に混入された空気が効率よく排出され、従って、混入空気による反応むらの発生を防止することができるようになる。
【００４０】
また、通路板３の通路形成部３２を反応チャンバー７内に配置させることにより、ピストンヘッドＰにおける陽極酸化処理を施すべき環状処理部分に反応流体を供給する供給通路Ｉの一部と該供給された反応流体を排出する排出通路IIの一部とに反応チャンバー７内を上下方向に仕切るようにしたことで、反応チャンバー７内における反応流体の流れが極めてスムーズであると共に、反応流体を環状処理部分の面積に応じた必要最小限度の狭いスペースの反応チャンバー７内で効率的に循環させることになるため、装置のコンパクト化が可能となる。
また、前記反応流体に接する方の電極が反応チャンバー７内に配置された通路板３で構成されることで、狭い範囲内で電極をピストンヘッドＰに近接状態に配置させることができるため、処理効果を高めることができるようになる。
【００４１】
また、反応流体に接する方の電極を構成する通路板３に通電するための導電棒（導電体）３３が反応流体と接しない反応チャンバー７外において通路板３に接触させた構成としたことで、反応流体による接点部分の腐食を防止することができるようになる。
【００４２】
また、収容容器体１の少なくとも収容穴を形成する部分がピストンヘッドＰにおける陽極酸化処理を施すべき環状処理部分（トップリング溝１０部分）を境にして上下に分割可能な上部周壁構成部材６ｂと下部周壁構成部材６ａと底部構成部材５で構成され、該上部周壁構成部材６ｂと下部周壁構成部材６ａ内周面形成側である外装部材６１の内周に上下一対の各環状シール部材４、４の一方がそれぞれ配置され、上部周壁構成部材６ｂと下部周壁構成部材６ａとの付き合わせ面相互間に反応流体に接する方の電極を構成する通路板３が挟持状態で配置され、上部周壁構成部材６ｂと下部周壁構成部材６ａと通路板３とピストンヘッドＰにおける陽極酸化処理を施すべき環状処理部分（トップリング溝１０部分）との間に反応チャンバー７が形成され、下部周壁構成部材６ａに反応チャンバー７と連通する供給通路Ｉが形成され、上部周壁構成部材６ｂに反応チャンバー７と連通する排出通路IIが形成された構成としたことで、以上の各構成部材を上下方向に積み上げることで供給流路Ｉおよび排出流路IIとそれぞれ連通する反応チャンバー７を備えた収容容器体１を容易に構成することができるため、装置製造時における組付性を向上させることができるようになる。
【００４３】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。なお、この他の発明の実施の形態の説明にあたっては、前記発明の実施の形態１と同様の構成部分には同一の符号を付してその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【００４４】
（発明の実施の形態２）
図３は、発明の実施の形態２の陽極酸化処理方法で用いられる陽極酸化処理装置を示す縦断面図で図４の（ロ）の状態を示し、図４は反応チャンバー７が形成される状態を（イ）、（ロ）の順に示した説明図である。
この発明の実施の形態２における陽極酸化処理装置は、図示したように環状シール部材４を圧縮するための構成が前記発明の実施の形態１における押圧環４２と押圧軸４３とで押圧筒４１を押圧する構成とは相違する。
【００４５】
即ち、まず、この発明の実施の形態２における下部周壁構成部材６ａにおいて、上下一対の環状シール部材４、４のうち下部配置の環状シール部材を押圧するための押圧筒４４は、組み付け状態で見て、上端側に小径部を設けてその先端面を環状シール部材４の押圧面４４ａとし、大径部との段差を軸方向に対し直交した当接面４４ｂとして設けている。
また、外装部材６４は、前記押圧筒４４の小径部と大径部を摺動自在に嵌合する小径穴部と大径穴部が形成され、大径穴部との段差を前記当接面４４ｂに対向する当接面６４ｂとして設けられ、該当接面６４ｂは、前記押圧面４４ａが環状シール部材４を押圧前に前記当接面４４ｂとの間に前記環状シール部材４のつぶし代としての隙間ｓが形成されるように設けられている。尚、内装部材６５は上下とも外向フランジ６５ａが設けられている。
【００４６】
上部周壁構成部材６ｂは、前記下部周壁構成部材６ａの上下逆向き形状となるが、外装部材６４の外向フランジ部６４ａは外径を大きくして外筒２の上面に固定され、更に、押圧筒４４は上端に外向フランジ部４４ｃが設けられている。この外向フランジ部４４ｃは、前記上部の外装部材６４における外向フランジ部６４ａの外径より大きく形成されその上面との間に前記隙間ｓ以上の大きさの隙間を設けた状態で配置される。
【００４７】
この発明の実施の形態２では、上下各押圧筒４４、４４は１台のエアシリンダ１１で駆動される。
即ち、前記下部配置の押圧筒４４の下端には、収容容器体１を摺動自在に下方に向け貫通するようにして設けられた３本の圧縮ロッド１２ａが円周上で等配にして固定されている。この圧縮ロッド１２ａの下端は、円板状の取付けベース１３ａの上面周囲にそれぞれ固定され、この状態で取付けベース１３ａは水平配置されるようになっている。更に、この取付けベース１３ａの下面軸心には、前記エアシリンダ１１を下向きにしてそのシリンダ部１１ａの底面が固定されている。
【００４８】
また、前記上部の押圧筒４４の外向フランジ部４４ｃの下面周囲には３本の引っ張りロッド１２ｂが等配にして固定されており、各引っ張りロッド１２ｂは、前記圧縮ロッド１２ａより外側で収容容器体１を摺動自在に下方に向け貫通するようにして設けられている。この引っ張りロッド１２ｂの下端は、前記取付けベース１３ａより下方位置で円板状の取付けベース１３ｂの上面周囲にそれぞれ固定され、この状態で取付けベース１３ｂは水平配置されるようになっている。
更に、前記取付けベース１３ｂの上面軸心には前記エアシリンダ１１のピストンロッド１１ｂが固定されており、このピストンロッド１１ｂがシリンダ部１１ａに対し後退位置にあるとき、前記当接面４４ｂと当接面６４ｂとの間の隙間ｓが上下で確保されるようになっている。図中１４ａ、１４ｂはストローク制限器である。
【００４９】
この発明の実施の形態２では、上述のように構成されるため、図４（イ）の状態においてエアシリンダ１１を駆動しピストンロッド１１ｂを前進（下降）させると、上下の取付けベース１３ａ、１３ｂ間の距離が大きくなり、このため、引っ張りロッド１２ｂが上部の外向フランジ部４４ｃを下方に引っ張って押圧筒４４を下方に摺動させることにより、その押圧面４４ａが上部配置の環状シール部材４を圧縮し、かつ圧縮ロッド１２ａが下部の押圧筒４４を押上げることにより、その押圧面４４ａが下部配置の環状シール部材４を圧縮する。
前記エアシリンダ１１の作動中、図４（ロ）に示すように、各当接面４４ｂ、６４ｂ同士が接触した状態（隙間ｓがゼロ）となったとき、上下一対の環状シール部材４、４が圧縮により縮径した部分でピストンヘッドＰの外周面に十分密着して良好な反応チャンバー７を形成するようになっている。
【００５０】
この発明の実施の形態２の陽極酸化処理装置では、上述のように構成されるため、前記発明の実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる他、上下一対の環状シール部材４、４に同等の圧縮力を付与して陽極酸化処理を施すべき環状処理部分を示す境界を全周均等にシールして漏れのない反応チャンバー７を形成することができる。
また、圧縮用または引っ張り用ロッド１２ａ、１２ｂにより各押圧筒４４、４４に軸方向駆動を直接伝達させることにより軽い負荷で反応チャンバーが形成できるし、連続処理作業も効率的に行なうことができる。
また、エアシリンダ１１が収容容器体１の下部にあり各ロッド１２ａ、１２ｂが収容穴回りに垂設されていることから、被処理体のピストンヘッドＰを収容する収容穴回りの上方を広く空け、ピストンヘッドＰの着脱作業を安全に効率的に行なうことができる。
当接面４４ｂ、６４ｂを設けて両者間の隙間ｓで各環状シール部材４、４の圧縮量を一定させたので、上下均等で精密なシール状態が得られるし、各環状シール部材４、４の耐久性を均等化させることができる。
エアシリンダ１１が１台であり、駆動部品が少ないことから製造コストの低減化を図ることができるなどの効果が得られる。
【００５１】
（発明の実施の形態３）
図５は、発明の実施の形態３の陽極酸化処理方法で用いられる陽極酸化処理装置を示す縦断面図であり、この図に示すように、この発明の実施の形態３における陽極酸化処理装置は、前記発明の実施の形態２とほぼ同様であるが、押圧手段を構成するエアシリンダが引っ張り側、圧縮側それぞれ独立して設けられている点で前記発明の実施の形態２と相違したものである。
なお、この発明の実施の形態３では、二つのピストン室を一つのシリンダの同軸上に備えピストンロッドを両側から突出させた構造のエアシリンダ１５を使用した構成で説明する。
即ち、エアシリンダ１５は、前記発明の実施の形態２と同様に取付けベース１３ａと１３ｂとの間に垂直に配置され、上向きのピストンロッド１５ｂが圧縮側の取付けベース１３ａに連結され、下向きのピストンロッド１５ｃが引っ張り側の取付けベース１３ｂに連結されると共に、シリンダ部１５ａは支柱１６にて収容容器体１に固定されている。
【００５２】
この発明の実施の形態３では、上述のように構成されるため、ピストンロッド１５ｂ、１５ｃを同時駆動することにより、各押圧筒４４、４４でそれぞれ単独に上下一対の環状シール部材４、４を圧縮させ、圧縮により縮径した部分でピストンヘッドＰの外周面に十分密着させることにより、良好な反応チャンバー７を形成するようになっている。
従って、この発明の実施の形態３では、前記発明の実施の形態２とほぼ同様の効果が得られると共に、反応チャンバー７を速やかに、つまりエアシリンダ１台で上下の押圧筒４４、４４を駆動させる場合より２倍の速度で形成することができるなどの効果が得られる。
【００５３】
以上発明の実施の形態を図面により説明したが、具体的な構成はこれらの発明の実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００５４】
例えば、発明の実施の形態では、被処理体としてピストンヘッドＰを例にとったが、あらゆる金属性製品の軸方向中間部における限られた所定範囲の環状外周面に陽極酸化処理を施す場合に適用することができる。
また、上下一対の環状シール部材４、４はＯリングを使用することで説明してきたが、Ｖ型パッキン、チューブ（バルーン）状体などを適用することもできる。
押圧筒４１、４４は押圧環４２と押圧軸４３、あるいはエアシリンダ１１または１５で圧縮作用を行なわせるとしたが、ねじ軸回転による雌ねじの移動、ソレノイド、リンクの組み合わせなどでも行なうことができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明してきたように本発明請求項１記載の陽極酸化処理方法では、ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すための陽極酸化処理方法であって、前記ピストンを収容する収容容器体の収容穴内に前記ピストンを収容し、前記収容穴内に、下端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第１肩部の上側で上側シール部材を位置決め支持する上側円筒部材と、前記上側シール部材をその上側から押圧する上側押圧筒と、上端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第２肩部の下側で下側シール部材を位置決め支持する下側円筒部材と、前記下側シール部材をその下側から押圧する下側押圧筒と、を有し、前記上側押圧筒と前記第１肩部により前記上側シール部材を圧縮して縮径させ、前記下側押圧筒と前記第２肩部により前記下側シール部材を圧縮して縮径させ、これにより各シール部材を前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接し、少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体を保持流通する反応チャンバーを形成し、前記環状隙間を上下方向に仕切る通路板を配置して、該通路板の上下にそれぞれ前記反応流体を供給・排出する流路を形成し、前記反応流体を前記リング溝に供給し、該供給された反応流体を前記リング溝から排出しながら、陽極酸化処理を行うことで、シール間を反応チャンバーとして反応流体を保持流通させ、作業効率を低下させることなしにピストンのリング溝を含む表面のみを効率的に環状に陽極酸化処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるようになるという効果が得られる。また、上側及び下側シール部材には反応チャンバー形成時のみ設定された圧縮力のみが作用するから上側及び下側シール部材の変形を防止し、常に処理面境界の奇麗な製品を得ることができるなどの効果が得られる。
【００５６】
請求項２記載の陽極酸化処理装置では、ピストンと電極との間に反応流体を通して通電し、前記ピストンの少なくともリング溝内の表面に陽極酸化処理を施すための陽極酸化処理装置であって、前記ピストンを収容する収容穴を有する収容容器体と、前記収容穴内に、下端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第１肩部の上側で上側シール部材を位置決め支持する上側円筒部材と、前記上側シール部材をその上側から押圧する上側押圧筒と、上端部において内向き環状に突出形成された断面Ｌ字状の第２肩部の下側で下側シール部材を位置決め支持する下側円筒部材と、前記下側シール部材をその下側から押圧する下側押圧筒と、を有し、前記上側押圧筒と前記第１肩部により前記上側シール部材を圧縮して縮径させ、前記下側押圧筒と前記第２肩部により前記下側シール部材を圧縮して縮径させ、これにより各シール部材を前記リング溝の上下の開口縁部付近にそれぞれ当接し、少なくとも前記上下のシール部材と、前記リング溝と、前記収容穴の内周面において前記上下のシール部材の間に開口した環状隙間とからなり、前記反応流体を保持流通する反応チャンバーと、前記環状隙間を上下方向に仕切るように配置され、前記反応流体を前記リング溝に供給し、前記供給された反応流体を前記リング溝から排出するために、上下にそれぞれ前記反応流体を供給・排出する流路を形成する通路板と、を備えた手段としたことで、作業効率を低下させることなしにピストンのリング溝を含む表面のみを効率的に環状に陽極酸化処理することが可能となり、これにより、処理能力の向上が図れるという効果が得られる。
【００５７】
請求項３記載の陽極酸化処理装置では、請求項２に記載の陽極酸化処理装置において、各押圧筒に該押圧筒をそれぞれ収容穴の軸方向に均等に進退させる駆動手段が連結されている手段としたことで、各押圧筒に該押圧筒をそれぞれ収容穴の軸方向に均等に進退させる駆動手段が連結されているため、上下一対の上側及び下側シール部材をそれぞれ均等に圧縮して縮径させ、ピストンの陽極酸化処理を施すべき環状処理部分を精密に内包して漏れのない反応チャンバーを形成することができる。
【００５８】
請求項４記載の陽極酸化処理装置では、請求項３に記載の陽極酸化処理装置において、駆動手段が各押圧筒の反押圧側外周縁部に環状テーパー面を当接させる押圧環と、手動またはアクチュエータにより前記押圧環を水平移動させる押圧軸を備えている手段としたことで、押圧環が環状テーパー面を押圧筒全周に当接させることにより押圧筒を軸方向に均等に進退させ、ピストンの陽極酸化処理を施すべき環状処理部分を常に一定の精度で精密に内包して漏れのない反応チャンバーを形成することができるという効果が得られる。
【００５９】
請求項５記載の陽極酸化処理装置では、請求項３に記載の陽極酸化処理装置において、駆動手段が収容容器体の下部に配置されたアクチュエータと、収容穴回りに昇降自在に垂設され上側押圧筒の反押圧側端部に上端が連結された複数の引っ張り用ロッドと下側押圧筒の反押圧側端部に上端が連結された複数の圧縮用ロッドとを備え、各ロッドの下端が前記アクチュエータに連結されている手段としたことで、各押圧筒の軸方向移動を引っ張りまたは圧縮用ロッドの軸方向駆動を直接各押圧筒に伝達し軽い負荷で反応チャンバーが形成できるし、連続処理作業も効率的に行なうことができる。また、アクチュエータが収容容器体の下部にあり各ロッドが収容穴回りに垂設されていることから、ピストンを収容する収容穴回りの上方を広く空け、ピストンの着脱作業を安全に効率的に行なうことができるなどの効果が得られる。
【００６０】
請求項６記載の陽極酸化処理装置では、請求項５に記載の陽極酸化処理装置において、アクチュエータが収容穴軸方向に向けたシリンダ部を該軸方向移動自在に保持された一台のシリンダで形成され、一方の押圧筒に連結された複数のロッドが該シリンダのピストンロッドに連結され他方の押圧筒に連結された複数のロッドが前記シリンダ部に連結されている手段としたことで、常に上下一対の環状シール部材に同等の圧縮力を付与して陽極酸化処理を施すべき環状処理部分を示す境界を全周精密にシールして漏れのない反応チャンバーを形成することができる。
また、駆動部品が少なく製造コストの低減化を図ることができるなどの効果が得られる。
【００６１】
請求項７記載の陽極酸化処理装置では、請求項５に記載の陽極酸化処理装置において、アクチュエータが一対の独立したピストンロッドを下向きと上向きに配置されたシリンダで形成され、引っ張り用ロッドが前記下向きのピストンロッドに連結され圧縮用ロッドが前記上向きのロッドに連結されている手段としたことで、陽極酸化処理を施す環状処理部分を精密に内包する反応チャンバーを極めて短い時間で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態１の陽極酸化処理装置を示す縦断面図である。
【図２】発明の実施の形態１の反応チャンバーが形成される状態を（イ）、（ロ）の順に示す説明図である。
【図３】発明の実施の形態２の陽極酸化処理装置で図４の（ロ）の状態を示す縦断面図である。
【図４】発明の実施の形態２の反応チャンバーが形成される状態を（イ）、（ロ）の順に示す説明図である。
【図５】発明の実施の形態３の陽極酸化処理装置を示す縦断面図である。
【図６】従来例の陽極酸化処理装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
Ｐ  ピストンヘッド（金属製被処理体）
ｋ  境界線
１  収容容器体
４  環状シール部材
７  反応チャンバー
１１  エアシリンダ（押圧手段）
１１ａ  シリンダ部
１１ｂ  ピストンロッド
１５  エアシリンダ（押圧手段）
１５ａ  シリンダ部
１５ｂ  ピストンロッド
１５ｃ  ピストンロッド
４１  押圧筒（押圧手段）
４２  押圧環（押圧手段）
４２ａ  環状テーパ面
４３  押圧軸（押圧手段）
４４  押圧筒
４４ａ  押圧面
６１ｃ  係止フランジ（肩部）
【図１】
0003921067.tif 000002
【図２】
0003921067.tif 000003
【図３】
0003921067.tif 000004
【図４】
0003921067.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003921067.tif 000007