(57)【要約】【課題】放電表面処理用の電極保持具１に保持される際における電極３の破損を回避しつつ、放電表面処理の処理時間を短くして、生産性を高めること。【解決手段】保持具本体７のセット部１３の内側には、電極３の基端部の内周面に接触するＯリング１９が配設され、保持具本体７のセット部１３の中央には、電極３の基端部の内周面をＯリング１９を介して保持具本体７のセット部１３側へ押圧する電極押え２１が着脱可能に設けられたこと。【選択図】図１
2009197260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークにおける枠状の被処理部に対して放電表面処理を行う際に用いられる中空状の電極を保持する放電表面処理用の電極保持具において、
先端側に前記電極の基端部の外周面と当接可能なセット部を有した保持具本体と、
前記保持具本体の前記セット部の内側に配設され、弾性材料により構成され、前記電極の基端部の内周面に接触するＯリングと、
前記保持具本体の前記セット部の中央に着脱可能に設けられ、前記電極の基端部の内周面を前記Ｏリングを介して前記保持具本体の前記セット部側へ押圧する電極押えと、を具備したことを特徴とする放電表面処理用の電極保持具。
【請求項２】
前記保持具本体の前記セット部に着脱可能に螺合して設けられた固定ねじと、を備え、
前記電極押えは前記保持具本体の前記セット部の中央に前記固定ねじによって着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の放電表面処理用の電極保持具。
【請求項３】
ワークにおける枠状の被処理部に対して放電表面処理を行う際に用いられる中空状の電極を保持する放電表面処理用の電極保持具において、
先端側に前記電極の基端部の内周面と当接可能なセット部を有した保持具本体と、
前記保持具本体の前記セット部の外側に配設され、弾性材料により構成され、前記電極の基端部の外周面に接触するＯリングと、
前記保持具本体の外周面に着脱可能に設けられ、前記電極の基端部の外周面を前記Ｏリングを介して前記保持具本体の前記セット部側へ押圧する電極押えと、を具備したことを特徴とする放電表面処理用の電極保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークにおける枠状の被処理部に対して放電表面処理を行う際に用いられる中空状の電極を保持する放電表面処理用の電極保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、放電エネルギーを利用した放電表面処理について様々な開発がなされており（特許文献１及び特許文献２参照）、例えばエンジン用シリンダヘッドにおけるバブルシート部等、ワークにおける環状の被処理部に対して放電表面処理を行う際には、金属等の粉末から成形した棒状の電極、又は金属等の粉末から成形しかつワークにおける被処理部の形状に対応した棒状の電極が用いられている。そして、棒状の電極を用いて放電表面処理を行う場合には、電極保持具によって保持した電極をワークにおける環状の被処理部に沿って周方向へ相対的に移動させつつ、電気絶縁性のある加工液中において、電極とワークにおける被処理部との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより電極の材料（電極の材料の反応物質を含む）をワークにおける環状の被処理部に付着させて、例えば耐摩耗被膜等の被膜を徐々に形成するものである。また、中空円筒状の電極を用いて放電表面処理を行う場合には、電極保持具によって保持した電極をワークにおける環状の被処理部に沿って周方向へ相対的に移動させることなく、電極の軸心とワークにおける環状の被処理部の中心を位置合わせした状態で、電気絶縁性のある加工液中において、電極とワークにおける環状の被処理部との間にパルス状の放電を発生させ、その放電エネルギーにより電極の材料をワークにおける環状の被処理部に付着させて、被膜を一度に形成するものである。
【特許文献１】特開２００４−７６０３６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７７８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、棒状の電極を用いて表面処理を行う場合にあっては、前述のように、電極をワークにおける被処理部に沿って周方向へ相対的に移動させて、放電エネルギーによりワークにおける環状の被処理部に被膜を徐々に形成しているため、放電表面処理の処理時間が長くなって、生産性（作業能率）を高めることが困難であるという問題がある。
【０００４】
一方、中空円筒状の電極を用いて表面処理を行う場合にあっては、前述のように、電極の軸心とワークにおける環状の被処理部の中心を位置合わせした状態で、放電エネルギーによりワークにおける環状の被処理部に被膜を一度に形成しているため、放電表面処理の処理時間を短くして、生産性を高めることができるものの、次のような問題が生じる。即ち、中空円筒状の電極は中実の電極に比べてかなり脆くため、電極を保持する際に、電極保持具におけるバイス等によって電極の外周部を押圧すると、電極に過大な力が働いて、電極に破損が生じ易くなる。
【０００５】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の放電表面処理用の電極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】
【０００６】
本発明の第１の特徴は、ワークにおける枠状（環状を含む）の被処理部に対して放電表面処理を行う際に用いられる中空状（中空円筒状を含む）の電極を保持する放電表面処理用の電極保持具において、先端側に前記電極の基端部の外周面と当接可能なセット部を有した保持具本体と、前記保持具本体の前記セット部の内側に着脱可能に設けられ、（ゴム等の）弾性材料により構成され、前記電極の基端部の内周面に接触するＯリングと、前記保持具本体の前記セット部の中央に着脱可能に設けられ、前記電極の基端部の内周面を前記Ｏリングを介して前記保持具本体の前記セット部側へ押圧する電極押えと、を具備したことを要旨とする。
【０００７】
本発明の第１の特徴によると、中空状の前記電極の基端部の外周面を前記保持具本体の前記セット部に当接させる。そして、前記Ｏリングを前記保持具本体の前記セット部の内側に配設した状態で、前記電極押えを前記保持具本体の前記セット部の中央に取付けることにより、前記電極押えによって前記電極の基端部の内周面を前記Ｏリングを介して前記保持具本体の前記セット部側へ押圧する。これにより、前記電極に過大な力が働くことなく、前記Ｏリングの弾性力を利用して前記電極を周方向に沿って均一な押圧力で保持することができる。    
前記電極保持具によって中空状の前記電極を保持した後に、前記電極の軸心とワークにおける枠状の被処理部の中心を位置合わせした状態で、電気絶縁性のある加工液中において、前記電極とワークにおける枠状の被処理部との間にパルス状の放電を発生させる。これにより、その放電エネルギーにより電極の材料をワークにおける枠状の被処理部に付着させて、被膜を一度に形成することができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、ワークにおける枠状（環状を含む）の被処理部に対して放電表面処理を行う際に用いられる中空状（中空円筒状を含む）の電極を保持する放電表面処理用の電極保持具において、先端側に前記電極の基端部の内周面と当接可能なセット部を有した保持具本体と、前記保持具本体の前記セット部の外側に配設され、弾性材料により構成され、前記電極の基端部の外周面に接触するＯリングと、前記保持具本体の外周面に着脱可能に設けられ、前記電極の基端部の外周面を前記Ｏリングを介して前記保持具本体の前記セット部側へ押圧する電極押えと、を具備したことを要旨とする。
【０００９】
本発明の第２の特徴によると、中空状の前記電極の基端部の内周面を前記保持具本体の前記セット部に当接させる。そして、前記Ｏリングを前記保持具本体の前記セット部の外側に配設した状態で、前記電極押えを前記保持具本体の外周面に取付けることにより、前記電極押えによって前記電極の基端部の外周面を前記Ｏリングを介して前記保持具本体の前記セット部側へ押圧する。これにより、前記電極に過大な力が働くことなく、前記Ｏリングの弾性力を利用して前記電極を周方向に沿って均一な押圧力で保持することができる。    
前記電極保持具によって中空状の前記電極を保持した後に、前記電極の軸心とワークにおける枠状の被処理部の中心を位置合わせした状態で、電気絶縁性のある加工液中において、前記電極とワークにおける枠状の被処理部との間にパルス状の放電を発生させる。これにより、その放電エネルギーにより電極の材料をワークにおける枠状の被処理部に付着させて、被膜を一度に形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、前記電極の外周面に過大な力が働くことなく、前記Ｏリングの弾性力を利用して前記電極を周方向に沿って均一な押圧力で保持すると共に、前記電極の軸心とワークにおける枠状の被処理部の中心を位置合わせした状態で、放電エネルギーにより電極の材料をワークにおける枠状の被処理部に付着させて、被膜を一度に形成することができるため、前記放電表面処理用の電極保持具に保持される際における前記電極の破損を回避しつつ、放電表面処理の処理時間を短くして、生産性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１から図４を参照して説明する。
【００１２】
ここで、図１は、本発明の第１実施形態に係る電極保持具の縦断面図、図２は、図４におけるII-II線に沿った図、図３は、図４におけるIII-III線に沿った図、図４は、図１におけるIV-IV線に沿った拡大図、図５は、本発明の第１実施形態に係る電極押えを先端側から見た図である。
【００１３】
図１から図４に示すように、本発明の第１実施形態に係る放電表面処理用の電極保持具１は、エンジン用シリンダヘッドにおけるバブルシート部等、ワークＷにおける環状の被処理部Ｗａに対して放電表面処理を行う際に用いられる中空円筒状の電極３を保持するものであって、放電表面処理装置にける処理ヘッド５に着脱可能に装着されている。そして、本発明の第１実施形態に係る電極保持具１の具体的な構成は、次のようになる。なお、本発明の実施形態にあっては、電極３は、ステライト合金の粉末を圧縮成形してなるものであるが、金属の粉末、合金の粉末、セラミックスの粉末、又はこれらの混合粉末から圧縮成形又は射出成形されたものであれば構わない。
【００１４】
即ち、本発明の第１実施形態に係る電極保持具１は、保持具本体７を備えており、この保持具本体７は、処理ヘッド５に着脱可能に設けられた円筒状の第１保持具本体９と、この第１保持具本体９の先端に一体に設けられかつ第１保持具本体９の外径よりも大きい外径を有した円筒状の第２保持具本体１１とからなっている。また、第２保持具本体１１は、先端側に、電極３の外周面を突当て可能な環状のセット部１３を有しており、第２保持具本体１１のセット部１３の中央には、ねじ穴１５が形成されている。更に、第２保持具本体１１の外周面には、雄ねじ部１７が形成されている。
【００１５】
第２保持具本体１１のセット部１３の内側には、電極３の基端部の内周面に接触するＯリング１９が配設されており、このＯリング１９は、ゴム等の弾性材料により構成されている。そして、第２保持具本体１１のねじ穴１５には、固定ねじ２１が螺合して着脱可能に設けられており、この固定ねじ２１には、電極３の基端部の内周面をＯリング１９を介して第２保持具本体１１のセット部１３側へ押圧する電極押え２１が挿通して設けられている。換言すれば、第２保持具本体１１のセット部１３の中央には、電極押え２１が固定ねじ２１によって着脱可能に設けられている。また、電極押え２１の押え面２１ａは、雄テーパー状を呈してあって、図５に示すように、電極押え２１は、先端側から見たときに円形状を呈している。
【００１６】
図１、図２、及び図４に示すように、第１保持具本体９から第２保持具本体１１にかけて、ポンプ等の加工液供給源２５から加工液（本発明の実施形態にあっては、加工油）Ｌを供給するための加工液供給通路２７が形成されており、この加工液供給通路２７は、加工液供給源２５に接続配管２９を介して接続されている。また、加工液供給通路２７は、軸方向（電極保持具１の軸方向）へ延びてあって、第２保持具本体１１のねじ穴１５に連通してある。そして、固定ねじ１９には、電極３の内側から電極３の先端側に向かって加工液Ｌを噴出する加工液噴出孔３１が貫通して形成されており、この加工液噴出孔３１は、軸方向へ延びてあって、第２保持具本体１１のねじ穴１５を介して加工液供給通路２７に連通可能である。
【００１７】
第２保持具本体１１の外周面には、電極３の外側から電極３の先端側に向かって加工液Ｌを噴出する複数（本発明の第１実施形態にあっては、４つ）のサイド加工液噴出溝溝（サイド加工液噴出通路）３３が周方向へ等間隔に形成されおり、各サイド加工液噴出溝３３は、軸方向へ延びてあって、連通通路３５を介して加工液供給通路２７に連通してある。また、各サイド加工液噴出溝３３より加工液Ｌを電極３の外周面に沿うように噴出させるために、各サイド加工液噴出溝３３の溝底の先端側部分３３ａは、軸心側（電極保持具１の軸心側、換言すれば、第２保持具本体１１の軸心側）へ傾斜している。そして、第２保持具本体１１の雄ねじ部１７には、サイド加工液噴出溝３３内の加工液Ｌを第２保持具本体１１の先端方向へ案内するカップ型のガイドキャップ３７が着脱可能に螺合して設けられており、このガイドキャップ３７の頂部の中央には、第１保持具本体９を挿通可能な挿通穴３９が形成されている。なお、ガイドキャップ３７の頂部と第２保持具本体１１の先端部（先端面）との間には、シール用のＯリング４１が介在されており、このシール用のＯリング４１は、ゴム等の弾性材料により構成されている。
【００１８】
図３に示すように、第２保持具本体１１には、放電により生じたガスＧを電極３の内側から保持具本体７の外側へ排出するための複数のガス排出通路４３が等間隔に貫通して形成されており、各ガス排出通路４３は、軸方向へ延びてあって、各ガス排出通路４３の先端は、第２保持具本体１１のセット部１３側に開口されている。また、各ガス排出通路の先端には、軸心側へ突出した連通溝４５が形成されており、電極押え１５には、連通溝４５を介してガス排出通路４３に連通可能な一対のガス抜き孔４７が対称的に形成されている。
【００１９】
続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２０】
中空円筒状の電極３の基端部の外周面を第２保持具本体１１のセット部１３に当接させる。そして、Ｏリング１９を第２保持具本体１１のセット部１３の内側に配設した状態で、電極押え２３を第２保持具本体１１のセット部１３の中央に固定ねじ２１によって取付けることにより、電極押え２３によって電極３の基端部の内周面をＯリングを介して第２保持具本体１１のセット部１３側へ押圧する。これにより、電極３に過大な力が働くことなく、Ｏリング１９の弾性力を利用して電極３を周方向に沿って均一な押圧力で保持することができる。
【００２１】
電極保持具１によって中空円筒状の電極３を保持した後に、電極３の軸心とワークＷにおける環状の被処理部Ｗａの中心を位置合わせした状態で、放電表面処理装置における加工槽（図示省略）に貯留された電気絶縁性のある加工液（図示省略）中において、電極３とワークＷにおける環状の被処理部Ｗａとの間にパルス状の放電を発生させる。これにより、その放電エネルギーにより電極３の材料（電極３の材料の反応物質を含む）をワークＷにおける環状の被処理部Ｗａに付着させて、耐摩耗被膜等の被膜（図示省略）を一度に形成する。
【００２２】
ここで、放電表面処理中、加工液供給源２５から加工液供給通路２７に加工液Ｌを適宜に供給すると、加工液噴出孔３１より電極３の内側から電極３の先端側に向かって加工液Ｌを噴出させると共に、複数のサイド加工液噴出溝３３より電極３の外側から電極３の先端側に向かって加工液Ｌを噴出させることができる。これにより、電極３とワークＷにおける被処理部Ｗａとの間の加工液Ｌの流通を促進することができ、中空円筒状の電極３を用いてワークＷにおける環状に被処理部Ｗａに対して放電表面処理を行う場合であっても、放電によって生じたスラッジ等が電極３とワークＷにおける被処理部Ｗａとの間に溜まり難くすることができる。
【００２３】
また、放電によって生じたガスＧは、複数のガス排出通路４３により電極３の内側から保持具本体７の外側へ排出される。具体的には、放電によって生じたガスＧは、一対のガス抜き孔４７から連通溝４５を介して複数のガス排出通路４３に流れ込み、複数のガス排出通路４３を第２保持具本体１１の基端方向に向かって流れ、ガス排出通路４３から保持具本体７の外側へ排出される。これにより、中空円筒状の電極３を用いてワークＷにおける環状に被処理部Ｗａに対して放電表面処理を行う場合であっても、放電によって生じたガスＧが電極３の内側に溜まり難くなる。
【００２４】
以上の如き、本発明の第１実施形態によれば、電極３に過大な力が働くことなく、Ｏリング１９の弾性力を利用して電極３を周方向に沿って均一な押圧力で保持すると共に、電極３の軸心とワークＷにおける環状の被処理部Ｗａの中心を位置合わせした状態で、放電エネルギーにより電極３の材料をワークＷにおける環状の被処理部Ｗａに付着させて、被膜を一度に形成することができるため、放電表面処理用の電極保持具１に保持される際における電極３の破損を回避しつつ、放電表面処理の処理時間を短くして、生産性を高めることができる。
【００２５】
また、中空円筒状の電極３を用いてワークＷにおける環状に被処理部Ｗａに対して放電表面処理を行う場合であっても、放電表面処理中に、放電によって生じたスラッジ等が電極３とワークＷにおける被処理部Ｗａとの間に溜まり難くすることができるため、電極３とワークＷにおける被処理部Ｗａとの間の放電を安定させて、均一な被膜を形成することができ、放電表面処理の品質を向上させることできる。
【００２６】
更に、中空円筒状の電極３を用いてワークＷにおける環状に被処理部Ｗａに対して放電表面処理を行う場合であっても、放電表面処理中に、放電によって生じたガスＧが電極３の内側に溜まり難くなるため、電極３の内圧の急激な上昇を十分に抑制することができ、電極３の破損を回避して、電極３の寿命を延ばすことができる。
【００２７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図６を参照して説明する。
【００２８】
ここで、図６は、本発明の第２実施形態に係る放電表面処理用の電極保持具の縦断面図である。
【００２９】
図６に示すように、本発明の第２実施形態に係る放電表面処理用の電極保持具５１は、本発明の第１実施形態に係る放電表面処理用の電極保持具１と同様に、ワークＷにおける環状の被処理部Ｗａに対して放電表面処理を行う際に用いられる中空円筒状の電極３を保持するものであって、放電表面処理装置における処理ヘッド（図示省略）に着脱可能に装着されている。そして、本発明の第２実施形態に係る電極保持具５１の具体的な構成は、次のようになる。
【００３０】
即ち、本発明の第２実施形態に係る電極保持具５１は、保持具本体５３を備えており、この保持具本体５３は、処理ヘッドに着脱可能に設けられた円筒状の第１保持具本体５５と、この第１保持具本体５５の先端に一体に設けられかつ第１保持具本体５５の外径よりも大きい外径を有した円筒状の第２保持具本体５７とからなっている。また、第２保持具本体５７は、先端側に、電極３の内周面と当接可能な円形状のセット部５９を有しており、第２保持具本体５７の外周面には、雄ねじ部６１が形成されている。
【００３１】
第２保持具本体５７のセット部５９の外側には、電極３の基端部の外周面に接触するＯリング６３が配設されており、このＯリング６３は、ゴム等の弾性材料により構成されている。そして、第２保持具本体５７の雄ねじ部６１には、電極３の基端部の外周面をＯリング６３を介して第２保持具本体５７のセット部５９側へ押圧する中空円筒状の電極押え６５が着脱可能に螺合して設けられており、この電極押え６５の押え面６５ａは、雌テーパー状を呈している。
【００３２】
なお、図示は省略するが、本発明の第２実施形態に係る電極保持具５１についても、本発明の第１実施形態に係る電極保持具１と同様に、電極３の先端側に向かって加工液を噴出させることができると共に、放電によって生じたガスを保持具本体５３の外側へ排出できるようになっている。
【００３３】
続いて、本発明の第２実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３４】
中空円筒状の電極３の基端部の内周面を第２保持具本体５７のセット部５９に当接させる。そして、Ｏリング６３を第２保持具本体５７のセット部５９の外側に配設した状態で、電極押え６５を第２保持具本体５７の雄ねじ部６１に螺合させながら取付けることにより、電極押え６５によって電極３の基端部の外周面をＯリング６３を介して第２保持具本体５７のセット部５９側へ押圧する。これにより、電極３に過大な力が働くことなく、Ｏリング６３の弾性力を利用して電極３を周方向に沿って均一な押圧力で保持することができる。
【００３５】
電極保持具５１によって中空円筒状の電極３を保持した後に、電極３の軸心とワークＷにおける環状の被処理部Ｗａの中心を位置合わせした状態で、放電表面処理装置における加工槽（図示省略）に貯留された電気絶縁性のある加工液（図示省略）中において、電極３とワークＷにおける環状の被処理部Ｗａとの間にパルス状の放電を発生させる。これにより、その放電エネルギーにより電極３の材料（電極３の材料の反応物質を含む）をワークＷにおける環状の被処理部Ｗａに付着させて、耐摩耗被膜等の被膜（図示省略）を一度に形成する。
【００３６】
以上の如き、本発明の第２実施形態によれば、電極３に過大な力が働くことなく、Ｏリング６３の弾性力を利用して電極３を周方向に沿って均一な押圧力で保持すると共に、電極３の軸心とワークＷにおける環状の被処理部Ｗａの中心を位置合わせした状態で、放電エネルギーにより電極３の材料をワークＷにおける環状の被処理部Ｗａに付着させて、被膜を一度に形成することができるため、放電表面処理用の電極保持具５１に保持される際における電極３の破損を回避しつつ、放電表面処理の処理時間を短くして、生産性を高めることができる。
【００３７】
（第２実施形態の変形例）
本発明の第２実施形態の変形例について図７を参照して説明する。
【００３８】
ここで、図７は、本発明の第２実施形態の変形例に係る放電表面処理用の電極保持具の縦断面図である。
【００３９】
図７に示すように、本発明の第２実施形態の変形例に係る放電表面処理用の電極保持具６９は、本発明の第２実施形態に係る放電表面処理用の電極保持具５１と略同じ構成を有しており、異なる点についてのみ説明する。
【００４０】
第２保持具本体５７の先端面の中央には、セット部としてのセット部材７１が固定ねじ７３によって着脱可能に設けられており、このセット部材７１の外周面は、電極３の内周面と当接可能である。また、セット部材７１は、セット部材７１の押え面７１ａは、電極３の基端部の内周面をＯリング７５を介して押圧する雄テーパ状の押え面７１ａを有している。ここで、Ｏリング７５は、ゴム等の弾性材料により構成されている。
【００４１】
なお、本発明の第２実施形態の変形例においても、本発明の第２実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
【００４２】
本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る放電表面処理用の電極保持具の縦断面図である。
【図２】図４におけるII-II線に沿った図である。
【図３】図４におけるIII-III線に沿った図である。
【図４】図１におけるIV-IV線に沿った拡大図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る電極押えを先端側から見た図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る放電表面処理用の電極保持具の縦断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態の変形例に係る放電表面処理用の電極保持具の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｗ        ワーク
Ｗａ      被処理部
１        放電表面処理用の電極保持具
３        電極
７        保持具本体
９        第１保持具本体
１１        第２保持具本体
１３        セット部
１９        Ｏリング
２１        電極押え
５１        電極保持具
５３        保持具本体
５５        第１保持具本体
５７        第２保持具本体
５９        セット部
６３        Ｏリング
６５        電極押え
【図１】
2009197260.tif 000003
【図２】
2009197260.tif 000004
【図３】
2009197260.tif 000005
【図４】
2009197260.tif 000006
【図５】
2009197260.tif 000007
【図６】
2009197260.tif 000008
【図７】
2009197260.tif 000009