JP2018127669A - バレルめっき装置 - Google Patents

Abstract

【課題】めっき速度の低下を防止して、めっき処理に要する時間を短縮できるバレルめっき装置を提供する。【解決手段】本発明にかかるバレルめっき装置１００の代表的な構成は、被めっき材を内包して回転するバレル１０２を備えたバレルめっき装置であって、バレルの外から中にめっき液を強制的に送る送液部１２６を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、小さな部品をめっき処理する際に用いられるバレルめっき装置に関する。

バレルめっき装置は、小さな部品（以下、被めっき材）をめっき処理するための装置であり、回転するバレルを備えている（例えば特許文献１）。バレルは、多角形柱（主に六角形）の形状をしていて、壁面がメッシュで構成され、壁面をめっき液が流通するようになっている。バレルめっき装置は、被めっき材をめっき処理する際、このバレル内に被めっき材を収容し、バレルごとめっき液に浸した状態でバレルを回転させる。

近年の電子部品の微少化により、バレルめっき装置では、０４０２（０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）や０６０３（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ）などの極めて小さな被めっき材もめっき処理する必要がある。このような場合、バレルの壁面のメッシュも目が細かくなり、めっき液の通りが悪くなる。

特開平０５−２６３２９８号公報

めっき処理では、被めっき材にめっき被膜が形成されるにつれて、めっき液の金属イオン濃度が低下する。しかしながらメッシュにおいてめっき液の通りが悪いため、バレル内外のめっき液の循環が悪く、めっき速度が低下するという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑み、めっき速度の低下を防止して、めっき処理に要する時間を短縮できるバレルめっき装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるバレルめっき装置の代表的な構成は、被めっき材を内包して回転するバレルを備えたバレルめっき装置であって、バレルの外から中にめっき液を強制的に送る送液部を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、送液部によってバレル内に新たなめっき液をバレルの外から強制的に供給できる。古くなっためっき液はバレルの壁面のメッシュから強制的に排出される。したがってめっき液の金属イオン濃度の低下を防止し、すなわちめっき速度の低下を防止して、めっき処理に要する時間を短縮できる。

上記課題を解決するために、本発明にかかるバレルめっき装置の他の代表的な構成は、被めっき材を内包して回転するバレルを備えたバレルめっき装置であって、バレルの中から外にめっき液および気体を強制的に送る送液部を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、送液部がバレル内のめっき液をバレル外に排出するため、バレル外のめっき液がバレル壁面のメッシュから強制的に供給される。したがってめっき液の金属イオン濃度の低下を防止し、すなわちめっき速度の低下を防止して、めっき処理に要する時間を短縮できる。

まためっき処理が進行すると、バレル内のめっき液の金属イオン濃度が低下するだけでなく、バレル内に気体（水素）が発生してガス溜まりができ、バレル内のめっき液の量が減ってしまう場合がある。そこで送液部の端部をバレル上部に開口させて、バレル内に発生した水素などのガスを外部に強制的に排出できる。これらのことから、新たなめっき液をバレル内に十分に供給可能となるため、被めっき材のめっき処理に要する時間を短縮できる。

上記の送液部は、バレルの内外にめっき液を流通させる流路と、流路の途中に配置され、めっき液を送るポンプとを有し、ポンプは、チューブポンプまたはダイヤフラムポンプであるとよい。このようにポンプがチューブポンプまたはダイヤフラムポンプであるため、流路内に空気が混入していてもよく、いわゆる呼び水も不要となり利便性が向上する。

上記の送液部は、ポンプを逆転駆動させることにより、バレルの外から中に、またはバレルの中から外にめっき液を送るとよい。このように送液部は、ポンプを逆転駆動させるだけで、めっき液の供給と排出の両方の機能を実現することができる。一例として、めっき処理を開始した後のしばらくはめっき液をバレル内に強制的に送り込み、めっき処理が進行してガス溜まりができてくるとポンプを逆転駆動させて、発生した気体を外部に強制的に排出する。このように、構造を簡素化しつつ、被めっき材のめっき処理に要する時間を短縮できる。

上記のバレルめっき装置は、バレルの回転中心付近に配置されたボスを備えていて、ボスは、電極が挿入される電極用挿入口と、流路に連続する流入口とを有するとよい。ここで流路としては、チューブまたはパイプが想定される。バレルは回転する装置であるが、ボスは回転しない部品である。そしてボスに電極用挿入口とめっき液の流入口の２つの穴が形成されていて、流入口に流路を接続する。これにより、流路がねじれることなくめっき液を流通（供給または排出）させることができる。

上記のバレルめっき装置は、外部からバレル内に導入されるルーメンチューブをさらに備え、ルーメンチューブは、電極の導線が挿入される第１孔と、流路を形成する第２孔とを有するとよい。このように、２つの孔を有するルーメンチューブを用いて、電極の導線を挿通しさらに流路を形成したので取り回しがよく、電極およびめっき液をバレルの所定の位置（例えばバレルの回転中心付近）からバレル内に導入できる。この場合、ボスの穴は１つでよいため、電極用挿入口のみが設けられた従来のボスの部品をそのまま使用することができる。また既存のバレルめっき装置に送液部を取り付けることも可能となる。

本発明によれば、めっき速度の低下を防止して、めっき処理に要する時間を短縮できるバレルめっき装置を提供することができる。

本発明の実施形態におけるバレルめっき装置の構成を示す図である。 図１のバレルめっき装置の側面図である。 図２（ａ）のバレルめっき装置のボスの構成を示す図である。 図２（ａ）のバレルめっき装置のポンプの構成を示す図である。 本発明の他の実施形態におけるバレルめっき装置の構成を示す図である。 図５のバレルめっき装置に適用されるルーメンチューブの構成を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態におけるバレルめっき装置１００の構成を示す図である。バレルめっき装置１００は、被めっき材（不図示）にめっき処理を行う装置であって、回転するバレル１０２を備える。バレル１０２は、図１（ａ）に示すように、多角形柱（ここでは六角形）の形状をしていて、めっき液が流通するようにメッシュで構成された壁面１０４と、被めっき材を投入する開口１０６とを有する。なお開口１０６は、被めっき材を投入後、不図示の蓋によって覆われる。

バレル１０２の両側端には、円板状の側板１０８、１１０が設けられている。またバレル１０２は、枠体１１２、１１４に対して回転自在に支持されていて、不図示のモータの駆動力が、図１（ｂ）に示す各ギヤ１１６、１１８、１２０を介して、外周にギヤが形成された側板１１０に伝達されることで回転する。

バレル１０２内には、図１（ｂ）に点線で示す２つの電極１２２、１２４が回転しないように支持されている。めっき処理を行う際には、バレル１０２内に被めっき材を収容し、バレル１０２ごとめっき槽のめっき液に浸漬した状態で、被めっき材に電極１２２、１２４を接触させ通電しながらバレル１０２を回転させる。

このようなめっき処理により、被めっき材にはめっき被膜が形成される。ところが、めっき処理では、被めっき材にめっき被膜が形成されるにつれて、めっき液の金属イオン濃度が低下する。さらに被めっき材が例えば０．４ｍｍ×０．２ｍｍ、０．６ｍｍ×０．３ｍｍなどの極めて小さな電子部品などである場合、バレル１０２の壁面１０４のメッシュも目が細かくなり、めっき液の通りが悪くなる。その結果、バレル１０２内外のめっき液の循環が悪く、めっき速度が低下してしまう。そこでバレルめっき装置１００では、めっき液を強制的に送る機構（送液部１２６）を採用した。

図２は、図１のバレルめっき装置１００の側面図である。送液部１２６は、図２（ａ）に示すように、バレル１０２の内外にめっき液を流通させる流路としてのチューブ１２８、１３０と、ポンプ１３２とを有する。ポンプ１３２は、チューブ１２８、１３０の一端１２８ａ、１３０ａがそれぞれ接続されていて、流路の途中に配置されている。チューブ１２８の他端１２８ｂは、バレル１０２の外に開放されている。

枠体１１２には、ボス１３４が取り付けられている。ボス１３４は、回転しない部品であり、バレル１０２の回転中心付近に配置されている。ボス１３４には、電極用挿入口１３６と流入口１３８の２つの穴が形成されている。流入口１３８は、図２（ａ）に示すように、チューブ１３０の他端１３０ｂが接続され流路に連続している。一方、図２（ｂ）に示す枠体１１４に取り付けられたボス１４０には、電極用挿入口１４２となる１つの穴のみ形成されている。

さらに枠体１１２、１１４には、長尺状の金属部材１４４、１４６がそれぞれ取り付けられている。金属部材１４４、１４６には、電極１２２、１２４の導線１４８、１５０がそれぞれ電気的に接続されている。めっき処理を行う際、金属部材１４４、１４６に不図示の電源が接続されることにより、電極１２２、１２４に電気めっき用の電力が供給される。

図３は、図２（ａ）のバレルめっき装置１００のボス１３４の構成を示す図である。図３（ａ）は、ボス１３４の正面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。ボス１３４は、図３（ａ）に示すように、円筒部１５２と円形状の縁部１５４とを有する。縁部１５４は、図３（ｂ）に示すように、円筒部１５２の端に形成され縁部１５４よりも径が大きい。また縁部１５４は、枠体１１２に当接して不図示のネジなどにより固定される。

ボス１３４の円筒部１５２は、枠体１１２（図１（ｂ）参照）の不図示の穴に通され、さらにバレル１０２の側板１０８に接している。このような状態でボス１３４は、枠体１１２に取り付けられている。さらにボス１３４には、図３（ｂ）に示すように、円筒部１５２および縁部１５４を貫通する上記の電極用挿入口１３６と流入口１３８とが形成されている。

電極１２２は、ボス１３４に形成された電極用挿入口１３６に挿入され、側板１０８（図１（ｂ）参照）を通ってバレル１０２内の被めっき材に接触して通電する。一方、電極１２４は、ボス１４０に形成された電極用挿入口１４２に挿入され、側板１１０を通ってバレル１０２内に導入される。

図４は、図２のバレルめっき装置１００のポンプ１３２の構成を示す図である。ポンプ１３２は、いわゆるチューブポンプであり、流路を形成する弾性のポンプチューブ１５６と、外周に複数（ここでは３つ）のローラ１５８が取り付けられた回転体１６０と、回転体１６０を回転させるベース部１６２とを備えている。ベース部１６２は、回転体１６０を取り付けて、図中矢印Ｂに示すように時計回り、反時計回りのいずれにも回転体１６０を回転可能である。

ポンプチューブ１５６は、ベース部１６２の内壁と回転体１６０のローラ１５８とで挟まれるようにして取り付けられ、図示のように円弧状に規制されている。ポンプチューブ１５６は、その一端１５６ａがチューブ１２８の一端１２８ａ（図２（ａ）参照）に接続され、他端１５６ｂがチューブ１３０の一端１３０ａに接続されている。

ポンプ１３２では、ベース部１６２が回転体１６０を回転させて、複数のローラ１５８が円弧状のポンプチューブ１５６を繰り返し押し付けることで送液動作を行う。なおローラ１５８は、送液動作の際、回転体１６０の回転中心１６０ａに対して公転しつつ自転する。このようなポンプ１３２によれば、仮に流路内に空気が混入していたとしても、送液動作が可能であり、いわゆる呼び水が不要であるため、利便性が高い。

以下、ポンプ１３２を含む送液部１２６の送液動作について説明する。送液部１２６の回転体１６０を反時計回りに回転させると、めっき槽のめっき液は、流路としてのチューブ１２８を通ってポンプチューブ１５６の一端１５６ａからポンプ１３２内に送られ（矢印Ｃ参照）、ポンプチューブ１５６の他端１５６ｂからチューブ１３０に送られる（矢印Ｄ参照）。そしてめっき液は、チューブ１３０の他端１３０ｂに接続され流路に連続するボス１３４の流入口１３８を通って、バレル１０２内に強制的に送り込まれる。

このように送液部１２６では、バレル１０２内に新たなめっき液をバレル１０２の外から強制的に供給できる。古くなっためっき液はバレル１０２の壁面１０４のメッシュから強制的に排出される。したがってバレルめっき装置１００によれば、めっき液の金属イオン濃度の低下を防止し、すなわちめっき速度の低下を防止して、めっき処理に要する時間を短縮できる。

また、バレル１０２内に強制的にめっき液を供給する代わりに、バレル１０２内のめっき液をバレル１０２外に排出してもよい。この場合、バレル１０２内の圧力が低下し、バレル１０２外のめっき液がバレル１０２の壁面１０４のメッシュから強制的に供給される。すなわち、強制的な供給か、強制的な排出のいずれかを実行すれば、バレル１０２内のめっき液の金属イオン濃度の低下を防止することができる。

送液部１２６では、ポンプ１３２の回転体１６０を時計回りに回転させると、バレル１０２内のめっき液および発生した気体は、ボス１３４の流入口１３８からチューブ１３０を通ってポンプチューブ１５６の他端１５６ｂからポンプ１３２内に送られ（矢印Ｅ参照）、ポンプチューブ１５６の一端１５６ａからチューブ１２８に送られる（矢印Ｆ参照）。そしてめっき液は、チューブ１２８の他端１２８ｂからバレル１０２の外に強制的に排出される。

また、めっき処理が進行すると、バレル１０２内のめっき液の金属イオン濃度が低下するだけでなく、バレル１０２内に気体（水素）が発生してガス溜まりができ、バレル１０２内のめっき液の量が減ってしまう場合がある。そこでまず送液部１２６でめっき液を強制的に供給し、しばらくしてガス溜まりが発生した頃に送液部１２６を逆転駆動させてもよい。

なお、バレル１０２内部の気体を排出させようとするとき、送液部１２６のチューブ１３０端部（他端１３０ｂ）をバレル１０２内部まで延長し、バレル１０２の上部に開口させることが好ましい。これによりガス溜まりを早期に解消可能である。また、ガス溜まりが解消されたあとはめっき液が排出されることになるが、それは上記のようにめっき液の循環を促すことになるので、引き続き運転して差し支えない。

特に本実施形態にかかる送液部１２６は、ポンプ１３２の回転体１６０を反時計回りあるいは時計回りに回転させるだけで、バレル１０２の外から中に、またはバレル１０２の中から外にめっき液または気体を送ることができ、めっき液の供給と排出の両方の機能を実現できる。したがって、バレルめっき装置１００によれば、構造を簡素化しつつ、めっき処理に要する時間を短縮できる。

さらにバレルめっき装置１００によれば、回転しない部品であるボス１３４に電極用挿入口１３６に加え、流路に連続する流入口１３８が形成されているため、流路がねじれることなくめっき液を流通（供給または排出）させることができる。

図５は、本発明の他の実施形態におけるバレルめっき装置１００Ａの構成を示す図である。なお図中では、バレルめっき装置１００Ａを図２（ａ）に示すバレルめっき装置１００に対応させて示している。

バレルめっき装置１００Ａでは、上記のチューブ１３０に代えて、ルーメンチューブ１６４（図６参照）を適用した送液部１２６Ａを備えている点で、バレルめっき装置１００と異なる。

図６は、図５のバレルめっき装置１００Ａに適用されるルーメンチューブ１６４の構成を示す図である。ルーメンチューブ１６４は、一般的には医療用に開発されたチューブであり、ここでは第１孔１６６と、第１孔１６６より径が小さい第２孔１６８とを有する。

第１孔１６６は、電極１２２の図５に示す導線１４８がアダプタ１７０を介して挿入される。第２孔１６８は、アダプタ１７０を介してポンプ１３２に接続され、流路を形成する。アダプタ１７０は、ルーメンチューブ１６４の一端１６４ａに取り付けられている。またルーメンチューブ１６４の他端１６４ｂは、ボス１３４Ａの中央に設けられた１つの穴すなわち電極用挿入口１３６Ａに挿入され、さらにバレル１０２内まで延びている。

このように２つの孔を有するルーメンチューブ１６４を用いて、電極１２２の導線１４８を挿通しさらに流路を形成したので取り回しがよい。このため、バレルめっき装置１００Ａでは、電極１２２およびめっき液をバレル１０２の所定の位置（例えばバレル１０２の回転中心付近）からバレル１０２内に導入できる。

またバレルめっき装置１００Ａでは、ボス１３４Ａに１つの穴を形成すればよいため、電極用挿入口のみが設けられた従来のボスの部品をそのまま使用できる。そのため、既存のバレルめっき装置に送液部１２６Ａを取り付けることも可能となる。

なお上記各実施形態においては、ポンプ１３２としてチューブポンプを例に挙げて説明したが、これに限定されず、ダイヤフラムポンプを用いてもよい。ダイヤフラムポンプを適用した場合であっても、チューブポンプと同様に流路内に空気が混入しても、めっき液を送ることが可能であるため、呼び水が不要となり利便性を向上できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、小さな部品をめっき処理する際に用いられるバレルめっき装置として利用することができる。

１００、１００Ａ…めっき装置、１０２…バレル、１０４…壁面、１０６…開口、１０８、１１０…側板、１１２、１１４…枠体、１１６、１１８、１２０…ギヤ、１２２、１２４…電極、１２６、１２６Ａ…送液部、１２８、１３０…チューブ、１２８ａ、１３０ａ…チューブの一端、１２８ｂ、１３０ｂ…チューブの他端、１３２…ポンプ、１３４、１３４Ａ、１４０…ボス、１３６、１３６Ａ、１４２…電極用挿入口、１３８…流入口、１４４、１４６…金属部材、１４８、１５０…電極の導線、１５２…ボスの円筒部、１５４…ボスの縁部、１５６…ポンプチューブ、１５６ａ…ポンプチューブの一端、１５６ｂ…ポンプチューブの他端、１５８…ローラ、１６０…回転体、１６０ａ…回転体の回転中心、１６２…ベース部、１６４…ルーメンチューブ、１６４ａ…ルーメンチューブの一端、１６４ｂ…ルーメンチューブの他端、１６６…第１孔、１６８…第２孔、１７０…アダプタ

Claims (6)

1. 被めっき材を内包して回転するバレルを備えたバレルめっき装置であって、
   前記バレルの外から中にめっき液を強制的に送る送液部を備えることを特徴とするバレルめっき装置。
2. 被めっき材を内包して回転するバレルを備えたバレルめっき装置であって、
   前記バレルの中から外にめっき液および気体を強制的に送る送液部を備えることを特徴とするバレルめっき装置。
3. 前記送液部は、
   前記バレルの内外に前記めっき液を流通させる流路と、
   前記流路の途中に配置され、前記めっき液を送るポンプとを有し、
   前記ポンプは、チューブポンプまたはダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１または２に記載のバレルめっき装置。
4. 前記送液部は、
   前記ポンプを逆転駆動させることにより、前記バレルの外から中に、またはバレルの中から外にめっき液を送ることを特徴とする請求項３に記載のバレルめっき装置。
5. 当該バレルめっき装置は、前記バレルの回転中心付近に配置されたボスを備えていて、
   前記ボスは、
   電極が挿入される電極用挿入口と、
   前記流路に連続する流入口とを有することを特徴とする請求項３または４に記載のバレルめっき装置。
6. 当該バレルめっき装置は、外部から前記バレル内に導入されるルーメンチューブをさらに備え、
   前記ルーメンチューブは、
   電極の導線が挿入される第１孔と、
   前記流路を形成する第２孔とを有することを特徴とする請求項３または４に記載のバレルめっき装置。

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