JP2019522733A - 小型部品用の電気めっき装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、小型部品用の電気めっき装置を開示し、１つ以上の電気めっきユニットを備え、各々の電気めっきユニットは、電気めっきバレル、電気めっき槽、駆動器、及び移動フレームを含み、前記駆動器は前記電気めっき槽内に設けられて、前記電気めっきバレルを連動して断続的に回転させる。前記移動フレームは前記電気めっき槽の頂部に取り付けられ、前記移動フレームを移動させることで前記電気めっきバレルを前記電気めっき槽から取り出して、別の電気めっき槽に投入することができ、複数の電気めっき槽を追加することによって、自動連続生産を実現できる。

Description

本発明は、電気めっき装置に関し、特に小型部品用の電気めっき装置に関する。

一般に、電気めっきには、ラックめっきとバレルめっきの２種の方式がある。ラックめっきとは、部品を引っ掛け治具に掛けてめっき層の析出処理を行う電気めっき方式であり、大寸法部品の電気めっきに用いられるのが一般的である。形状や大きさなどにより引っ掛けることができなかったり引っ掛けにくかったりする小型部品の場合には、一般的にバレルめっきが用いられる。バレルめっきはバレル電気めっきとも呼ばれ、所定数の小型部品を専用のバレル内に投入して、回転状態で間接導電方式により部品の表面へ各種の金属めっき層又は合金めっき層を析出させることで、表面保護、装飾又は機能付与の目的を果たす。バレルめっきは、ラックめっきに比べて、めっき部品へのめっき方式が大きく異なっており、ラックめっきが部品を分離させた状態で行われるのに対して、バレルめっきは多数の部品が集まったり分離したりしながら行われ、このような過程において部品の混合周期が発生し、また、ラックめっきが部品を完全に露出させた状態で行われるのに対して、バレルめっきは密閉したバレル（壁板に孔を有する）内において低い溶液濃度で行われる。部品へのめっき方式の相異によって、バレルめっきには、混合周期による欠点及びバレルめっきによる構造上の欠点の２つの欠点がある。上記欠点がバレルめっきの生産効率及び製品の品質向上に悪影響を与えて、バレルめっきの利点を十分に活用することはできない。

また、従来のバレルめっき技術は、バレルを駆動装置に接続して、めっきすべきワークをバレルに装填した後、電気めっき槽内に入れて駆動装置を作動させて、めっきすべきワークを反転させ、電解液と接触させて電気化学的作用を生じさせることであり、通常、多数の針状または薄片状のマイクロエレクトロニクス部品の表面電気めっきが電気めっきバレル内で行われているので、従来技術では多くの種類のめっきバレルがあり、ほとんどの電気めっきバレルは水平駆動装置により駆動されるものであり、構造が複雑であり、溶液が繰り替えしにくく、電気めっき効率が低く、メンテナンスコストが高いという問題を抱える場合が多い。

また、駆動軸の下端部に電気めっきバレルが配置され、陽極を備えた電気めっき槽が回転駆動され、電気めっきバレルの回転駆動時の遠心力によって電気めっきバレルの内部から外部へ流れ、さらに外部から内部へ流れるものもあるが、電気めっきバレルは駆動軸の下端に固定されており、移動や交換ができないため、槽の間で自動的に移動するという電気めっき工程ができない。

したがって、上述した従来技術の問題点を解決するために、改良された小型部品用の電気めっき装置を提供することが必要である。

以上に鑑み、本発明の主たる目的は、駆動器を電気めっき槽の下方に配置し、係合部と駆動モータとを係合させることで電気めっきバレルを回転させて、このように電気めっきバレルを１つの電気めっき槽から別の電気めっき槽へ移動するという槽切り替え作業を容易に実施でき、電気めっきバレル底部における強制渦流形成羽根で電気めっき液の繰り替えを高速化し、混合周期による欠点及びバレルめっきの構造上の欠点を解消し、さらに小型部品の電気めっき速度及び効率を改善する、小型部品用の電気めっき装置を提供することである。

上記目的を達成させるために、本発明は、少なくとも１つの電気めっきユニットを備える小型部品用の電気めっき装置であって、前記少なくとも１つの電気めっきユニットが、移動フレームと、円筒体、回転軸及び係合部を有し、前記回転軸の第１端が前記円筒体に設けられ、前記係合部が前記円筒体の底部に設けられる電気めっきバレルと、電気めっき液を収納して前記電気めっきバレルを浸漬させる電気めっき槽と、前記係合部を回転駆動して、前記電気めっきバレルを連動して回転させて、遠心力を発生させる駆動器とを含む、小型部品用の電気めっき装置を提供する。

本発明の一実施例において、前記駆動器は、前記電気めっきバレルの係合部に係合されて前記円筒体を断続的に駆動回転させる駆動モータを有する。

本発明の一実施例において、前記移動フレームは、１つの固定板と、前記固定板の両側に取り付けられる２つの側板と、前記２つの側板間に設けられる２つの補助レバーであって、前記補助レバーの上方に前記円筒体が位置する、２つの補助レバーと、前記固定板に枢着されて、前記回転軸の第２端と一体に組み合わせられるロータリージョイントとを含む。

本発明の一実施例において、前記移動フレームは、前記固定板の底部の両側に設けられて陰極リングに電気的に接続される２つの陰極ホルダをさらに有する。

本発明の一実施例において、前記円筒体はベース、周壁及び上蓋を有し、前記ベースが前記周壁に結合され、前記周壁内に前記陰極リングが形成され、前記回転軸が前記ベースから前記上蓋に接続されて外へ延びている。

本発明の一実施例において、前記電気めっき装置は、前記駆動モータに設けられて前記電気めっき槽から漏出した液体を受けるトレイをさらに有する。

上記のとおり、前記駆動器を前記電気めっき槽の下方に配置し、前記係合部と前記駆動モータを係合することで、前記電気めっきバレルを連動して回転させることにより、前記電気めっきバレルを容易に移動させたり交換したりすることができるだけでなく、小型部品の電気めっき速度及び効率を向上させることができ、小型部品の電気めっき装置の構造の簡素化により、その後のメンテナンスコストを削減させる。

本発明による小型部品用の電気めっき装置の好適な第１実施例の部分構造の模式図である。 本発明による小型部品用の電気めっき装置の好適な第１実施例の部分構造の模式図である。 本発明による小型部品用の電気めっき装置の好適な第２実施例の局所構造の斜視図である。 図３のＡ−Ａ矢視断面図である。 本発明による小型部品用の電気めっき装置の好適な第２実施例で示される２つの電気めっき槽の模式図である。

以下の各実施例の説明は、図面を参照しながら、本発明の実施可能な特定の実施例を例示する。また、本発明に記載の上、下、頂、底、前、後、左、右、内、外、側面、周辺、中心、水平、横方向、垂直、縦方向、軸方向、径方向、最上層または最下層などの方向に関する用語は図面に基づく方向のみを指す。したがって、使用される方向に関する用語は、本発明の説明および理解のためであり、本発明を制限するものではない。

図１及び図２には、例えばチップ型抵抗器、インダクタ、コンデンサ、コネクタ、精密部品などの各種小型部品を電気めっき又は化学めっきするための本発明による小型部品用の電気めっき装置の好適な第１実施例が示されている。小型部品用の電気めっき装置は、ベース本体１０１及び１つ以上の電気めっきユニット１０２を含む。本発明では、各ユニットの詳細な構造、組立関係、及び動作原理について後に詳述する。

さらに、図１及び図２に示されるように、小型部品用の電気めっき装置では、電気めっきユニット１０２はベース本体１０１に設けられ、且つ、各々の電気めっきユニット１０２は、電気めっきバレル２、電気めっき槽３、駆動器４及び移動フレーム５を含む。なお、他の実施例では、ベース本体１０１に複数の電気めっきユニット１０２が設けられてもよく、本実施例のみに制限されない。

さらに、図１及び図２に示されるように、電気めっきバレル２は、円筒体２１、回転軸２２、係合部２３及び電流伝達層２４を含み、回転軸２２の第１端２２１が円筒体２１に設けられ、係合部２３が円筒体２１の底部に設けられる。さらに、円筒体２１は、ベース２１１、周壁２１２、及び上蓋２１３を有し、ベース２１１のボスが周壁２１２に係合され、周壁２１２内に陰極リング２１０が形成され、且つ上蓋２１３が周壁２１２に被せられて内部空間（図示せず）を画定し、且つ電流伝達層２４が円筒体２１のベース２１１に設けられ、ベース２１１から上蓋２１３に接続されて外へ延びている。

さらに、図１及び図２に示されるように、電気めっき槽３は、長方形容器であり、内部に仕切板１０３が設けられ、仕切板１０３の上方に電気めっき液が収容され、電気めっきバレル２は電気めっき槽３に浸漬されることができ、且つ電気めっき槽３内に１つ又は複数の陽極バスケット１０３が浸漬され得る。

さらに、図１及び図２に示されるように、駆動器４は、電気めっき槽３の底部の下方に設けられて、係合部２３を回転駆動して、電気めっきバレル２を連動して回転させ、且つ駆動器４は、駆動モータ４１及び電極ジョイント４２を有し、駆動モータ４１は、直流駆動モータであって、例えば係合部２３の１つの挟持爪が駆動モータ４１の１つの凹溝に係合されるなどして、電気めっきバレル２の係合部２３に係合されており、円筒体２１が係合部２３の連動によって回転するようになっている。電極ジョイント４２は、駆動モータ４１に設けられ、陰極に電気的に接続される。また、電気めっきバレル２は、係合部２３内に設けられて電極ジョイント４２に電気的に接触する陰極導体２５をさらに有する。

さらに、図１及び図２に示されるように、移動フレーム５は、ベース本体１０１に取り付けられ、ベース本体１０１において移動し、且つ電気めっき槽３の頂部に位置し、移動フレーム５を移動させることにより電気めっきバレル２を電気めっき槽３から取り出して、別の電気めっき槽（図示せず）に設けることができる。さらに、回転軸２２の第２端２２２が移動フレーム５に枢着され、係合部２３が第１端２２１の下方に位置する。さらに、移動フレーム５は、１つの固定板５１と、２つの側板５２と、２つの位置合わせブロック５３と、２つの補助レバー５４と、１つの蓋体５５と、を有し、固定板５１は回転軸２２の第２端２２２が枢着されており、２つの側板５２は固定板５１の両側に取り付けられ、２つの位置合わせブロック５３は固定板５１の両側に取り付けられ、且つ両側の側板５２の外側に位置し、両側の位置合わせブロック５３はそれぞれ、側板５２に位置合わせして固定され、２つの補助レバー５４は、側板５２の間に設けられ、円筒体２１は補助レバー５４の上方に位置し、蓋体５５は回転軸２２の第１端２２１に一体に螺合されることにより固定板５１に固定される。

さらに、図１及び図２に示されるように、ベース本体１０１は昇降シート７を有し、移動フレーム５は昇降シート７に設けられ、且つ移動フレーム５は、昇降シート７により、電気めっき槽３に近い浸漬位置と電気めっき槽３から離れた準備位置との間で移動するように駆動される。

さらに、電気めっきバレル２の円筒体２１の周壁２１２の内側壁に陰極リング２１０が取り付けられ、陰極リング２１０は係合部２３内の陰極導体２５に接続されて、電極ジョイント４２に電気的に接続され、且つ電気めっきバレル２の回転時の遠心力により、円筒体２１における小型部品を陰極リングの表面に移動させるようにしてもよい。

なお、電流伝達層２４は、チタン金属又はチタンめっき、チタンスプレー物質で製造され、円筒体２１はプラスチック類材質で製造され、電流伝達層２４及び円筒体２１の間には、プラスチック類材質で製造される中間層（図示せず）が設けられている。

上記構造によれば、駆動器４を電気めっき槽３の底部の下方に配置し、係合部２３と駆動モータ４１を係合させることで、電気めっきバレル２を断続的に回転させ、且つ陰極リングの表面を電極ジョイント４２に電気的に接続可能にし、同時に電気めっきバレル２の回転時の遠心力により、円筒体２１内の小型部品を陰極リングの表面に移動させることによって、小型部品の表面へ均一に電気めっきするという効果が得られる。

上記のとおり、駆動器４を電気めっき槽３内に配置し、且つ係合部２３と駆動モータ４１を係合させることで、電気めっきバレル２を連動して回転させることにより、電気めっきバレル２の移動や交換が容易になるとともに、小型部品の電気めっき速度及び効率を向上させることができ、さらに、小型部品用の電気めっき装置は、構成が簡単であるため、その後のメンテナンスコストが低減される。

図３、図４及び図５には、本発明による小型部品用の電気めっき装置の好適な第２実施例が示されており、上記した好適な第１実施例と同じユニットの名称及び図面の番号が使用されているが、これら２つの実施例では以下の特徴が異なる。移動フレーム５がロボットアームなどの外部装置で移動できるため、電気めっきバレル２を１つの電気めっき槽３から別の電気めっき槽３’に移動することができ、また、電気めっきバレル２は、周壁２１２と間隔を空けて円筒体２１内に設けられる電力線ガイドリング２６をさらに有し、移動フレーム５は１つの固定板５１と、２つの側板５２と、２つの補助レバー５４と、２つの掴持部材５６と、１つのロータリージョイント５７と、２つの陰極ホルダ５８とを含み、側板５２は固定板５１の両側に取り付けられ、補助レバー５４は両側の側板５２の間に設けられ、円筒体２１は補助レバー５４の上方に位置し、掴持部材５６はそれぞれ間隔を空けて固定板５１の頂面の両側に設けられ、ロータリージョイント５７は固定板５１に枢着されて、回転軸２２の第２端２２２に一体に取り付けられ、陰極ホルダ５８は固定板５１の底部の両側に設けられ、陰極ワイヤ５９を介して回転軸２２により陰極リング２１０に電気的に接続される。さらに、円筒体２１の底部には、電気めっき液の繰り替えを加速化する強制渦流形成羽根が設けられ、駆動モータ４１は電気めっき槽３の底部の下方に設けられ、且つ電気めっき装置は、駆動モータ４１と電気めっき槽３の底部の間に設けられて電気めっき槽３から漏れる液体を受けるトレイ４３をさらに有する。

上記構造によれば、ロータリージョイント５７を緩めることにより円筒体２１と回転軸２２を同時に移動フレーム５から取り外すことができ、固定板５１の底部の両側にある陰極ホルダ５８は、電気的に接触すると、陰極リング２１０に電気的に接続され、固定板５１が移動すると通電が切れる。また、陰極リング２１０が所定回転数まで加速すると、円筒体２１内の小型部品（被めっき物）が遠心力により陰極リング２１０に密着して通電することで電気めっきが行われ、所定時間後、通電が切れてして陰極リング２１０が低回転数に減速され、円筒体２１内の小型部品（被めっき物）が重力により円筒体２１の底部に落ちて混合し、続いて小型部品（被めっき物）が混合した後、陰極リング２１０が所定回転数まで加速し、このように、小型部品（被めっき物）の低速混合及び加速電気めっきの後、低速混合及び加速電気めっきを断続的に行うことによって、小型部品（被めっき物）の表面を均一に電気めっきするという効果が得られる。

本発明について、関連する上記実施例にて説明したが、上記実施例は本発明の好適な実施例に過ぎない。なお、開示されている実施例は本発明の範囲を制限するものではない。むしろ、特許請求の趣旨及び範囲に含まれる変更及び同等の構成はいずれも本発明の範囲に含まれる。

２１ 円筒体
２１０ 陰極リング
２１２ 周壁
２２ 回転軸
２５ 陰極導体
２６ 電力線ガイドリング
４ 駆動器
４２ 電極ジョイント
５１ 固定板
５２ 側板
５４ 補助レバー
５７ ロータリージョイント
５９ 陰極ワイヤ

Claims (6)

1. 少なくとも１つの電気めっきユニットを含む小型部品用の電気めっき装置であって、
   前記少なくとも１つの電気めっきユニットが、
   移動フレームと、
   円筒体、回転軸及び係合部を有し、前記回転軸の第１端が前記円筒体に設けられ、前記係合部が前記円筒体の底部に設けられる電気めっきバレルと、
   電気めっき液を収納して前記電気めっきバレルを浸漬させる電気めっき槽と、
   前記係合部を回転駆動して、前記電気めっきバレルを連動して回転させる駆動器と、
   を含むことを特徴とする、小型部品用の電気めっき装置。
2. 前記駆動器は、前記電気めっきバレルの係合部に係合されて前記円筒体を断続的に駆動回転させる駆動モータを有することを特徴とする、請求項１に記載の小型部品用の電気めっき装置。
3. 前記移動フレームは、固定板と、前記固定板の両側に取り付けられる２つの側板と、前記２つの側板の間に設けられる２つの補助レバーであって、前記補助レバーの上方に前記円筒体が位置する、２つの補助レバーと、前記固定板に枢着されて、前記回転軸の第２端と一体に組み合わせられるロータリージョイントとを含むことを特徴とする、請求項１に記載の小型部品用の電気めっき装置。
4. 前記移動フレームは、前記固定板の底部の両側に設けられて陰極リングに電気的に接続される２つの陰極ホルダをさらに有することを特徴とする、請求項３に記載の小型部品用の電気めっき装置。
5. 前記円筒体は、ベース、周壁、及び上蓋を有し、前記ベースが前記周壁に結合され、前記周壁内に前記陰極リングが形成され、前記回転軸が前記ベースから前記上蓋に接続されて外へ延びていることを特徴とする、請求項４に記載の小型部品用の電気めっき装置。
6. 前記駆動モータに設けられて前記電気めっき槽から漏出した液体を受けるトレイをさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の小型部品用の電気めっき装置。

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