JP6697210B2 - 管状物品の内面めっき用の内面電極 - Google Patents

Description

本発明は、管状物品の内面に電気めっきを施すために使用される内面めっき用の内面電極に関するものである。特に、長尺の管状物、例えば自動車のフィラーパイプ等の内面に電気めっきを施すために管状物品の内部に挿入されて使用される管状物品の内面めっき用の内面電極に関するものである。

従来、金属製の物品に電気めっきを施すには、めっき槽内のめっき液に電極と被めっき物を浸漬して、電極を陽極、被めっき物を陰極にしてその間に通電して、めっき液中のイオン化した金属を被めっき物に析出させめっきを行っていた。
しかしながら、長尺の管状物品の内面側では、電気の流れが悪く、管状物品の内面へのめっき金属の析出状態はよくなかった。

そのため、図１に示すように、フィラーパイプ１２０の内部に内面電極１１０を挿入し、内面電極１１０により、フィラーパイプ１２０の内面をめっきしている。この内面電極１１０は、図６に示すように、ハンガーに取付ける内面電極接続部１１６と内面電極線１１１を有している。

内面電極線１１１は、フィラーパイプ１２０の屈曲に沿って屈曲可能に形成されており、導電性の金属線を編み込んだワイヤーで形成されている。内面電極線１１１の表面は、内面電極線１１１がフィラーパイプ１２０の内面に接触することがないように、ナイロン等の非導電性の合成樹脂糸１１７で網目状に覆われている。このため、めっき液２と内面電極線１１１は接触して、内面電極線１１１とフィラーパイプ１２０の内面との間で、電流が流れるように形成されている（例えば、特許文献１参照。）。

図７に示すように、フィラーパイプ１２０をめっき液２に浸漬して、内面をめっきする時には、内面電極１１０に電気を給電するため、内面電極接続部１１６に電源から給電していた。この場合には、フィラーパイプ１２０のような管状物品の内面をめっきするときに、内面電極１１０の内面電極線１１１の根元部１１２（図７において点線で囲みＡで示す部分）が、電気が流れやすい。特に、フィラーパイプ１２０のように、入口側に内面に張り出すフランジ部を有する場合には、内面電極線１１１との間隔が狭くなり、一層電気が流れやすい。

この場合には、図８に示すように、内面電極線１１１の根元部１１２の陽極反応が大きくなり、根元部１１２のみが過剰にめっき液２に溶解して内面電極線凹部１１１ａが生じて、内面電極線１１１が破断してしまうこととなる。
内面電極線１１１の根元部１１２以外の部分は、溶解はほとんど見られず、根元部１１２のみの溶解により、内面電極線１１１の寿命が短くなってしまうこととなる。

特開２０１１−２１９８１１号公報

そのため、本発明は、長尺の管状物品の内面をめっきする、寿命の長い管状物品の内面めっき用の内面電極を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１の本発明は、管状物品に電気めっきを行うときに、該管状物品の内面に電気めっきを施すために上記管状物品の内部に挿入されて使用される管状物品の内面めっき用の内面電極において、
内面電極は、可撓性を有し、ステンレススチール製の多数のワイヤーを編んで形成され、電源と接続する内面電極接続部と、導電体で形成される長尺状の内面電極線を有し、内面電極線は、内面電極線とめっき液が接触する部分で、且つ、管状物品の入口部に近接した内面電極線の部分に、導電性のステンレススチール製の内面電極線カバー部材を取付けたことを特徴とする管状物品の内面めっき用の内面電極である。

請求項１の本発明では、内面電極は、電源と接続する内面電極接続部を有するため、内面電極接続部をめっきハンガー等に取付けることにより、内面電極接続部を経由して内面電極線に電流を流すことができる。

内面電極は、内面電極は、導電体で形成される長尺状の内面電極線を有する。このため、長尺の管状物品の全長に亘り挿入されて、管状物品の内面に電流を確実に流すことができ、管状物品の内面の全長に亘り内部にめっきを施すことができる。。
内面電極線は、可撓性を有し、金属製の多数のワイヤーを編んで形成されている。このため、管状物品が屈曲して形成されていても、内面電極は屈曲に沿って柔軟に変形して、長尺の管状物品の全長に亘り挿入されることができ、管状物品の内面の全長に亘りめっきを施すことができる。
金属製の多数のワイヤーを編んで形成されているため、所定の剛性を有して、管状物品の先端まで挿入することが容易であり、導電性を有するとともに耐久性に優れている。
内面電極線は、ステンレススチール製であるため、内面電極線は、さびにくく、めっき液や他の薬品にも腐食されにくく、耐久性に優れている。

内面電極線は、内面電極線とめっき液が接触する部分で、且つ、管状物品の入口部に近接した内面電極線の部分に、導電性のステンレススチール製の内面電極線カバー部材を取付けている。このため、内面電極線の電流が多く流れる部分において、フィラーパイプ等の管状物品の入口部が狭く形成されていたり、入口部に構造物が設けられていたりする場合においても、内面電極線の根元部分の溶解を防止して、内面電極線カバー部材が内面電極線よりも先に溶解して、内面電極線の溶解を防止して、内面電極線の破断を防止して、内面電極線の寿命を長くすることができる。
内面電極線カバー部材は、ステンレススチール製であるため、導電性を有して、めっき液や他の薬品にも腐食されにくく、剛性を有し、耐久性に優れている。

請求項２の本発明は、内面電極線と内面電極線カバー部材は、共にステンレススチール３１６（ＳＵＳ３１６）製である管状物品の内面めっき用の内面電極である。

請求項２の本発明では、内面電極線と内面電極線カバー部材は、共にステンレススチール３１６（ＳＵＳ３１６）製であるため、特に耐腐食性に優れて、耐久性に優れている。内面電極線と内面電極線カバー部材は、同じステンレススチール３１６（ＳＵＳ３１６）製であるため、内面電極線カバー部材から確実に溶解させることができる。

請求項３の本発明は、内面電極線カバー部材は、肉厚が０．５〜１．５ｍｍである管状物品の内面めっき用の内面電極である。

請求項３の本発明では、内面電極線カバー部材は、肉厚が０．５〜１．５ｍｍであるため、内面電極線カバー部材を内面電極線に、かしめ等により取付けることが容易であるとともに、内面電極線カバー部材がメッキ液に溶解する時間を長くすることができ、内面電極の寿命を長くすることができる。肉厚が０．５ｍｍ未満の場合には、内面電極線カバー部材がメッキ液に溶解する時間が短くなり、内面電極線１１に寿命が短くなり、肉厚が１．５ｍｍを超える場合には、内面電極線カバー部材を内面電極線に取付けにくくなる。

請求項４の本発明は、管状物品は、屈曲して形成された管状物品の内面めっき用の内面電極である。

請求項４の本発明では、管状物品は、屈曲して形成されたため、管状物品の屈曲に沿って可撓性を有する内面電極線を内部に挿入して、屈曲した管状物品の内面の全長に亘りめっきすることができる。

請求項５の本発明は、管状物品は、自動車の燃料タンクに燃料を供給するフィラーパイプであり、内面電極線カバー部材は、電気めっき時にフィラーパイプの入口部に近接するように取付けられる管状物品の内面めっき用の内面電極である。

請求項５の本発明では、管状物品は、自動車の燃料タンクに燃料を供給するフィラーパイプであり、内面電極線カバー部材は、電気めっき時にフィラーパイプの入口部に近接するように取付けられている。このため、三次元的に屈曲したフィラーパイプにおいても内部を確実にめっきすることができるとともに、フィラーパイプの入口部にリテーナ等を取付けて入口部が狭くなっても、内面電極線カバー部材により内面電極の寿命を長くすることができる。

内面電極線は、内面電極線とめっき液が接触する部分で、且つ、電流が内面電極線の他の部分よりも多く流れる部分の外面に導電性の内面電極線カバー部材を取付けているため、内面電極線カバー部材が内面電極線よりも先に溶解して、内面電極線の溶解を防止して、内面電極線の破断を防止して、内面電極線の寿命を長くすることができる。

本発明の実施の形態で使用するめっき装置の概念図である。 本発明の実施の形態で使用するめっきハンガーの側面図である。 本発明の実施の形態で使用する内面電極を管状物品に挿入した状態の断面図である。 本発明の実施の形態である内面電極に内面電極線カバー部材を取付けた状態の内面電極線の部分断面図である。 本発明の実施の形態である内面電極に内面電極線カバー部材を取付けて内面電極線カバー部材が溶解した状態の内面電極線の部分断面図である。 従来の内面電極の斜視図である。 従来の内面電極を管状物品に挿入した状態の断面図である。 従来の内面電極線が溶解した状態の部分断面図である。

本発明の実施の形態について、管状物品である自動車用のフィラーパイプ２０の内面に亜鉛めっきをする場合を例に取り、そのめっきに使用する内面電極１０とめっき方法について、図１〜図５に基づき説明する。
なお、本発明の内面電極１０は、フィラーパイプ２０以外にも、管状物品の内面にめっきをする場合に広く使用することができる。また、亜鉛めっき以外の他のめっきにも使用することができる。

まず、内面電極１０について、図３〜図５に基づき説明する。
図３に示すように、内面電極１０は、後述する陽極板端部３７に接続される内面電極接続部１６と、内面電極接続部１６に接続される内面電極線１１から構成されている。内面電極線１１は、内面電極接続部１６に近接する内面電極線根元部１２と、内面電極線１１の中央部の内面電極線中央部１３と、内面電極線１１の先端部の内面電極線先端部１４と、内面電極線根元部１２に取付けられる内面電極線カバー部材１５を有する。

内面電極線１１は、直線状のものも使用することができるが、屈曲した管状物品、例えば、フィラーパイプ２０へ挿入するため、柔軟に屈曲可能な可撓性を有することが好ましい。可撓性を有するものとして、金属製の細い多数のワイヤーを編んで形成されたものを使用することができる。

可撓性を有する内面電極線１１の場合には、管状物品が屈曲して形成されていても、内面電極線１１は屈曲に沿って柔軟に変形して、長尺の管状物品の全長に亘り挿入されることができ、管状物品の内面の全長に亘りめっきを施すことができる。

なお、内面電極線１１の内面電極線中央部１３と内面電極線カバー部材１５の表面には、フィラーパイプ２０の内面と内面電極線１１が接触することを防止するため、絶縁部材で且つ、めっき液とめっき電流が流れることができる部材が取付けられている。絶縁部材として、内面電極線中央部１３と内面電極線カバー部材１５に巻き付けられる合成樹脂製のスペーサや網目部材を使用することができる。

また、内面電極線１１が金属製の多数のワイヤーを編んで形成されている場合には、所定の剛性を有して、長尺状のフィラーパイプ２０等に挿入するときに、フィラーパイプ２０の形状に応じて、フィラーパイプ内面２１に沿って、他方の出口端まで押し込むことが容易である。また、めっき液２のアルカリ性にも耐久性を有することができる。また、金属製のため、導電性を有するとともに耐久性に優れている。

図３に示すように、内面電極線１１は、内面電極線１１とめっき液２が接触する部分で、且つ、電流が内面電極線１１の他の部分よりも多く流れる部分の外面に導電性の内面電極線カバー部材１５を取付けている。本実施の形態では、内面電極線根元部１２に取付けられている。

本実施の形態では、内面電極線１１の内面電極線１１とめっき液２が接触する部分で、且つ、電流が内面電極線１１の他の部分よりも多く流れる部分は、管状物品であるフィラーパイプ２０の入口部に近接した内面電極線１１の内面電極線根元部１２である。フィラーパイプ２０の入口部には、給油ガンの先端を保持するためのリテーナが取付けられていたり、タンクキャップを取付けるねじ部が形成されていたりして、入口部が狭くなり、内面電極線１１と近接しやすくなっている。

このような場合には、内面電極線カバー部材１５は、電気めっき時にフィラーパイプ２０の入口部に近接するように取付けられている。このため、三次元的に屈曲したフィラーパイプ２０においても内部を確実にめっきすることができるとともに、フィラーパイプ２０の入口部にリテーナ等を取付けても、内面電極線カバー部材１５により内面電極１０の寿命を長くすることができる。

内面電極線カバー部材１５は、円筒状に形成されて、内面電極線根元部１２にかしめることにより取付けられている。
内面電極線１１に取付けできるように、内面電極線カバー部材１５の内径は、内面電極線１１の外径よりも若干大きく形成され、内面電極線カバー部材１５は、３０〜５０ｍｍ程度の長さを有している。

内面電極線カバー部材１５の肉厚は、０．５〜１．５ｍｍ程度であることが好ましい。この場合には、内面電極線カバー部材１５を内面電極線１１に、かしめ等により取付けることが容易であるとともに、内面電極線カバー部材１５がメッキ液に溶解する時間を長くすることができ、内面電極１０の寿命を長くすることができる。

肉厚が０．５ｍｍ未満の場合には、内面電極線カバー部材１５がメッキ液に溶解する時間が短くなり、図５に示すように、内面電極線１１が溶解してしまうこととなり、肉厚が１．５ｍｍを超える場合には、内面電極線カバー部材１５の剛性が大きくなりすぎて、内面電極線カバー部材１５を内面電極線１１にかしめにくくなる。

内面電極線１１と内面電極線カバー部材１５は、ステンレススチール製であることが好ましい。この場合には、内面電極線１１と内面電極線カバー部材１５は、さびにくく、めっき液や他の薬品にも腐食されにくく、耐久性に優れている。

内面電極線１１と上記内面電極線カバー部材１５は、同じ材料を使用することが好ましい。特に、共にＪＩＳに規定する、ステンレススチール３１６（ＳＵＳ３１６）を使用することが好ましい。ステンレススチール３１６（ＳＵＳ３１６）は、特に耐腐食性に優れて、耐久性に優れている。
内面電極線１１と内面電極線カバー部材１５は、同じステンレススチール３１６（ＳＵＳ３１６）で形成されている場合には、内面電極線カバー部材１５から確実に溶解させることができる。

次に、内面電極１０を使用した管状物品のめっきの方法について、フィラーパイプ２０の亜鉛めっきを例にとり説明する。
フィラーパイプ２０等の管状物品のめっきは、図１に示すように行われる。
めっき槽１内にめっき液２が入れられて、めっき液２内には水酸化ナトリウム及びシアン化ナトリウムと亜鉛イオンが含まれている。さらに、めっき槽１内には亜鉛板で形成される陽電極３、４が挿入され、被めっき物であるフィラーパイプ２０の内部には内面電極１０が挿入されている。
なお、フィラーパイプ２０は、めっき工程の前に、脱脂工程、洗浄工程により表面を清浄にされる。

陽電極３、４には、陽極リード線５が取り付けられ、内面電極１０には内面電極リード線６が取り付けられている。フィラーパイプ２０には陰極リード線７が取り付けられている。陽極リード線５と内面電極リード線６はめっき電流の供給装置である外面用電源からの陽極に、陰極リード線７は外面用電源の陰極に接続されて、外面用電源から電流が供給されてめっきが行われる。

このとき、フィラーパイプ２０はめっき槽１内に並んで多数浸漬されて、めっきが行われるが、めっき槽１内のフィラーパイプ２０の保持は図２に示すようにめっきハンガー３０により行われる。
フィラーパイプ２０は、めっきハンガー３０に取り付けられてめっき槽１内に浸漬される。めっきハンガー３０は、フィラーパイプ２０に電流を供給する陰極板３１と、内面電極１０に電流を供給する陽極板３５から構成され、陰極板３１と陽極板３５は中央付近で相互に絶縁されて接合されている。

陰極板３１の上方の先端は、断面略Ｕ字形に曲げられて陰極板係合部３２を形成している。陰極板係合部３２は、めっき槽１に設けられた陰極バー８に係合され、めっきハンガー３０とフィラーパイプ２０は、めっき槽１内に保持される。陰極バー８には外面用電源から陰極電流が供給され、めっきハンガー３０の陰極板３１と電気的に接続される。

陰極板３１の下方の先端には陰極板保持部３３が形成され、管状物品であるフィラーパイプ２０が保持される。陰極板保持部３３は、フィラーパイプ２０を保持するとともに、フィラーパイプ２０に陰極電流を供給し、フィラーパイプ２０の外周面部と内面（フィラーパイプ内面２１）を電気めっきすることができる。
フィラーパイプ２０の保持は、開口部を有するリング状に形成された陰極板保持部３３に嵌め込んで保持したり、フィラーパイプ２０の外面に形成されたブリーザーパイプ等に引っ掛けたりしてもよい。

この時、フィラーパイプ２０の入口部に近接した内面電極線１１の内面電極線根元部１２には内面電極線カバー部材１５が取付けられているため、内面電極線根元部１２付近でめっき電流が多く流れても、図５に示すように、内面電極線カバー部材１５がまず溶解するため、内面電極線１１の溶解を防止することができ、内面電極１０の寿命を長くすることができる。

なお、上述のように、内面電極線１１の内面電極線中央部１３と内面電極線カバー部材１５の表面には、フィラーパイプ２０の内面と接触することを防止するため、絶縁部材が取付けられている。このため、屈曲したフィラーパイプ２０に、長尺状の内面電極線１１を挿入しても、電流が短絡することなく、めっきを行うことができる。

陽極板３５の上方の先端は、陽極板接続部３６を形成し、陽極板接続部３６を介して内面用電源から陽極電流が供給される。陽極板３５の下方の先端は、陽極板端部３７が形成され、陽極板端部３７には、内面電極１０の内面電極線根元部１２に形成される内面電極接続部１６が内面電極止め具１８に取りつけられる。これにより、陽極板３５から陽極電流が内面電極１０に供給される。

このとき、図２に示すように、内面電極補助リード線９の根元側が陽極板端部３７に取付けられることができる。この場合には、内面電極補助リード線９の取付けは、内面電極線接続部１６の取付けと同様に、内面電極止め具１８で取付けられることができる。内面電極補助リード線９は、陽極板３５から陽極電流が供給される。

内面電極補助リード線９の先端側は、内面電極線先端部１４に取付けられており、取付けられた内面電極１０の内面電極線１１の部分が内面電極線先端給電点１７となる。
内面電極線先端給電点１７は、内面電極線１１の内面電極線先端部１４に設けられたため、内面電極１０は、内面電極線根元部１２と内面電極線先端部１４の両側から電流を流すことができ、内面電極線１１の全長に亘り電流分布を均一化することができ、フィラーパイプ２０の内面のめっき厚分布を均一化することができる。

１ めっき槽
２ めっき液
１０ 内面電極
１１ 内面電極線
１５ 内面電極線カバー部材
２０ フィラーパイプ（管状物品）

Claims (5)

1. 管状物品に電気めっきを行うときに、該管状物品の内面に電気めっきを施すために上記管状物品の内部に挿入されて使用される管状物品の内面めっき用の内面電極において、
   該内面電極は、可撓性を有し、ステンレススチール製の多数のワイヤーを編んで形成され、電源と接続する内面電極接続部と、導電体で形成される長尺状の内面電極線を有し、該内面電極線は、上記内面電極線とめっき液が接触する部分で、且つ、上記管状物品の入口部に近接した上記内面電極線の部分に、導電性のステンレススチール製の内面電極線カバー部材を取付けたことを特徴とする管状物品の内面めっき用の内面電極。
2. 上記内面電極線と上記内面電極線カバー部材は、共にステンレススチール３１６（ＳＵＳ３１６）製である請求項１に記載の管状物品の内面めっき用の内面電極。
3. 上記内面電極線カバー部材は、肉厚が０．５〜１．５ｍｍである請求項１又は請求項２に記載の管状物品の内面めっき用の内面電極。
4. 上記管状物品は、湾曲して形成された請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の管状物品の内面めっき用の内面電極。
5. 上記管状物品は、自動車の燃料タンクに燃料を供給するフィラーパイプであり、上記内面電極線カバー部材は、電気めっき時に上記フィラーパイプの入口部に近接するように取付けられる請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の管状物品の内面めっき用の内面電極。

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