シリンダブロックのめっき処理装置
【課題】シール位置の位置精度が高く、シリンダブロックの固定およびシール治具の保持を簡便な動作で可能な低廉な構造を備え、エンジン小型化に柔軟に対応可能なシリンダブロックのめっき処理装置を提案する。
【解決手段】めっき処理装置１は、シリンダブロック１０１を載置自在な載置台３と、シリンダ内周面１０３との間に環状の処理液流路４を形成する筒状電極６と、筒状電極６の自由端部に設けられたシール治具７と、シリンダ内周面１０３の他方側の開口端をシール可能な拡張状態に伸縮可能な拡張シール部材３１と、シール治具７に着脱自在に接続され拡張シール部材３１を拡張状態に作動させるエアジョイント９と、載置台３とともにシリンダブロック１０１を挟み込んで保持する上治具８と、エアジョイント９とシール治具７とを連結するときに位置調整を行うコイルスプリング３３と、を備えたことを特徴とする。
【解決手段】めっき処理装置１は、シリンダブロック１０１を載置自在な載置台３と、シリンダ内周面１０３との間に環状の処理液流路４を形成する筒状電極６と、筒状電極６の自由端部に設けられたシール治具７と、シリンダ内周面１０３の他方側の開口端をシール可能な拡張状態に伸縮可能な拡張シール部材３１と、シール治具７に着脱自在に接続され拡張シール部材３１を拡張状態に作動させるエアジョイント９と、載置台３とともにシリンダブロック１０１を挟み込んで保持する上治具８と、エアジョイント９とシール治具７とを連結するときに位置調整を行うコイルスプリング３３と、を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックのシリンダ内周面をめっき処理するシリンダブロックのめっき処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダボア内に配置される電極を備え、電極とシリンダとの間にめっき処理液を流動させてシリンダ内周面にめっき処理を施すシリンダブロックのめっき処理装置が知られている。
【０００３】
このようなシリンダブロックのめっき処理装置は、シリンダヘッド側を下方に向けた状態のシリンダブロックを載置する載置台と、シリンダボアのシリンダヘッド側の開口からシリンダボア内に挿入されシリンダ内周面との間に環状の処理液流路を形成する筒状電極と、シリンダボアのクランクケース側の端部を塞ぐシール治具と、を備える。このように構成されたシリンダブロックのめっき処理装置は、処理液流路内にクランクケース側からシリンダヘッド側に向かってめっき処理液を流通させつつシリンダブロックと筒状電極との間に電位差を生じさせ、シリンダ内周面にめっき層を形成する。
【０００４】
ここで、シリンダブロックのめっき処理装置は、シリンダボアのクランクケース側の開口とシール治具との隙間からめっき処理液が漏洩しないよう、これらの間の液密を保つ必要がある。
【０００５】
そこで、傘状に展開、折り畳み可能な機構を有する拡径および縮径自在なシール治具を備えたシリンダブロックのめっき処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、Ｏリングや円板状のゴム板を機械的に押し潰して拡径させるシール治具を備えたシリンダブロックのめっき処理装置が知られている（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−８１９９５号公報
【特許文献２】特開平８−９２７８９号公報
【特許文献３】特開平８−２６１０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のシリンダブロックのめっき処理装置は、シリンダブロックを載置台上に載置させた後、載置台に対して相対的に移動可能なシール治具を適宜に配置させてシリンダボアを塞いでいた。また、従来のシリンダブロックのめっき処理装置は、シール治具を拡径させるとき、傘状に展開する機構や、Ｏリングや円板状のゴム板を機械的に押し潰す機構を作動させる。
【０００９】
このように構成された従来のシリンダブロックのめっき処理装置は、シール治具全体の位置決め精度および拡径状態のシール治具とシリンダ内周面との接触位置の再現性精度がいずれも低く、シリンダ内周面の狙い位置に対する実際のシール位置の位置精度が得られないという問題があった。
【００１０】
また、従来のシリンダブロックのめっき処理装置は、シリンダブロックを固定する機構とシリンダボア内にシール治具を保持する機構とが個別無関係に機能するため、それぞれの駆動源や保持機構を別個に必要とし、構造が複雑かつ費用が高額になるという問題があった。特に多気筒エンジン用のシリンダブロックのめっき処理装置は、構造の複雑さや、費用の増加が著しい。
【００１１】
さらに、近年のエンジンの小型化にともなってシリンダブロックの小型化も進み、多気筒エンジン用のシリンダブロックのめっき処理装置は、シール治具を拡径させるエアシリンダなど、駆動にともない相応の空間が必要な駆動源を気筒毎に並接させることが困難になっている。
【００１２】
そこで、本発明は、シール位置の位置精度が高く、シリンダブロックの固定およびシール治具の保持を簡便な動作で可能な低廉な構造を備えるとともに、エンジン小型化に柔軟に対応可能なシリンダブロックのめっき処理装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するため本発明に係るめっき処理装置は、シリンダボアを形成する円筒形状のシリンダ内周面を有するシリンダブロックを載置自在な載置台と、前記シリンダボアの一方側の開口から前記シリンダボア内に挿入され前記シリンダ内周面との間に環状の処理液流路を形成する電極と、前記電極の自由端部に設けられ前記シリンダボアの他方側の開口近傍に配置されるシール治具と、前記シール治具に設けられ前記シリンダボア内に挿入可能な収納状態と前記シリンダ内周面の他方側の開口端をシール可能な拡張状態とに伸縮可能な拡張シール部材と、前記シール治具に着脱自在に接続され前記拡張シール部材を拡張状態に作動させる駆動装置と、前記載置台とともに前記シリンダブロックを挟み込んで保持する上治具と、前記上治具に前記駆動装置を移動自在に保持し前記駆動装置と前記シール治具とを連結するときに位置調整を行うスプリングと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シール位置の位置精度が高く、シリンダブロックの固定およびシール治具の保持を簡便な動作で可能な低廉な構造を備え、さらにエンジン小型化に柔軟に対応可能なシリンダブロックのめっき処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した正面図。
【図２】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した断面図。
【図３】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した断面図。
【図４】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置のシール治具および筒状電極を示した断面図。
【図５】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置の上治具およびエアジョイントを示した断面図。
【図６】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置の上治具およびエアジョイントを示した断面図。
【図７】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を用いためっき処理工程を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るシリンダブロックのめっき処理装置の実施の形態について、図１から図７を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した正面図である。
【００１８】
図２および図３は、図１のＩＩ−ＩＩ線における本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した断面図である。なお、図２は、シリンダブロック１０１のめっき処理装置１（以下、単に「めっき処理装置１」と呼ぶ。）のめっき処理最中の状態を示す図であり、図３は、めっき処理装置１の準備最中の状態を示す図である。
【００１９】
図１から図３に示すように、めっき処理装置１は、シリンダボア１０２を形成する円筒形状のシリンダ内周面１０３を有するシリンダブロック１０１を載置自在な載置台３と、シリンダボア１０２の一方側（ここではシリンダヘッド側）の開口１０２ａからシリンダボア１０２内に挿入されシリンダ内周面１０３との間に環状の処理液流路４を形成する筒状電極６（電極）と、筒状電極６の自由端部に設けられシリンダボア１０２の他方側（ここではクランクケース側）の開口１０２ｂ近傍に配置されるシール治具７と、載置台３とともにシリンダブロック１０１を挟み込んで保持する上治具８と、シール治具７の駆動源としての作動流体を供給するエアジョイント９（駆動装置）と、処理液流路４にめっき処理液１１を供給する処理液循環装置１２（めっき処理液供給装置）と、シリンダブロック１０１と筒状電極６との間に電位差を発生させる電源装置１３と、を備える。
【００２０】
めっき処理装置１は、シリンダ内周面１０３と筒状電極外周面６ａとの隙間で形成された処理液流路４に、めっき処理液１１を流通させつつシリンダブロック１０１と筒状電極６との間に電位差を生じさせ、シリンダ内周面１０３にめっき層を形成する。
【００２１】
シリンダブロック１０１は、例えばアルミニウム合金を素材とする鋳物製であり、並列多気筒エンジン等の内燃機関（図示省略）を構成する部材の一部である。シリンダブロック１０１は、中空なシリンダボア１０２を形成する円筒形状のシリンダ内周面１０３と、シリンダヘッド（図示省略）との合わせ面１０５と、クランクケース（図示省略）との合わせ面１０６と、を有する。シリンダブロック１０１は、めっき処理装置１によってシリンダ内周面１０３にめっき処理される。
【００２２】
なお、図２および図３は、シリンダブロック１０１が有する複数、例えば３つのシリンダボア１０２のうち１つのシリンダボア１０２におけるめっき処理装置１を示したものである。めっき処理装置１は、他のシリンダボア１０２についても同様な構成を並列に備える。
【００２３】
めっき処理装置１の載置台３は、装置全体の自重を支える下治具１５と、下治具１５の上面に着脱自在に配置された厚板状の絶縁部材１６と、絶縁部材１６の上面に設けられた厚板状の導電板１７と、絶縁部材１６を貫通する筒状のシール受け台１８と、シール受け台１８の上部に設けられた環状のシール部材２１と、を備える。
【００２４】
下治具１５は、シリンダ内周面１０３と略同径な下治具回収孔２３を有するとともに、下治具回収孔２３内に延在された電極支持台２４を備える。電極支持台２４は、中空な管である。
【００２５】
導電板１７は、複数のステンレス製の平板を層状に組み合わせて構成されるとともに、平滑な載置面２５を有する。シリンダブロック１０１は、シリンダボア１０２のシリンダヘッド側開口縁を除く合わせ面１０５を載置面２５に当接させて載置台３に載置される。導電板１７およびシリンダブロック１０１は、互いに接する載置面２５および合わせ面１０５によって電気的に接続される。また、導電板１７は、油圧シリンダ等の昇降装置（図示省略）によってシリンダボア１０２の中心線に沿って移動可能に構成される。さらに、導電板１７は、層状に組み合わされた複数のステンレス製の平板で挟み込むようにしてシール受け台１８およびシール部材２１を保持する。
【００２６】
絶縁部材１６は、例えばシリコンゴムで形成された絶縁体である。絶縁部材１６は、下治具１５と導電板１７との間の液密を保つとともに、下治具１５とシリンダブロック１０１との間を電気的に絶縁する。これによって、めっき処理装置１は、処理液流路４を流動するめっき処理液１１を介して筒状電極６とシリンダブロック１０１とを通電させてシリンダ内周面１０３にめっき層を効率よく形成できる。
【００２７】
シール受け台１８は、例えばシリコンゴムで形成された絶縁体であり、シリンダボア１０２のシリンダヘッド側開口縁にシール部材２１を位置させる。さらに、シール受け台１８の中空部分は、回収孔２７を形成する。
【００２８】
シール部材２１は、例えばシリコンゴムで形成された絶縁体であり、シール受け台１８の自由端部に設けられる。また、シール部材２１は、シリンダブロック１０１が導電板１７に載置されると、シリンダボア１０２のシリンダヘッド側開口縁に当接しつつ、合わせ面１０５とシール受け台１８との間に挟み込まれ、シリンダボア１０２と回収孔２７との間の液密を保つ。
【００２９】
導電板１７、シール受け台１８およびシール部材２１は、下治具１５から一体的に着脱できる。めっき処理装置１は、先ず、導電板１７の載置面２５にシリンダブロック１０１を配置し、次いで、シリンダブロック１０１と導電板１７とを一括して絶縁部材１６上へ載置することによって載置台３にシリンダブロック１０１を載置する。
【００３０】
筒状電極６は、下治具１５の電極支持台２４の自由端部に支持され、回収孔２７から載置台３の上方に向けて突出される。また、筒状電極６は、電極支持台２４を介して電源装置１３に電気的に接続される。さらに、筒状電極６は、シリンダブロック１０１が載置台３に載置されたとき、シリンダボア１０２内に配置され筒状電極外周面６ａとシリンダ内周面１０３との間に環状の処理液流路４を形成する。さらにまた、筒状電極６は、電極内処理液供給流路２９を形成する円筒状の筒状電極内周面６ｂを有する。
【００３１】
シール治具７は、処理液流路４にめっき処理液１１を導く際に、シリンダボア１０２のクランクケース側の開口１０２ｂ近傍を塞ぐ。また、シール治具７は、シリンダブロック１０１が載置台３に載置されたとき、筒状電極６とともにシリンダボア１０２内に配置される。さらに、シール治具７は、エアジョイント９から供給される空気によって作動し、シリンダボア１０２のクランクケース側の開口１０２ｂ近傍の液密を保つ拡張シール部材３１を備える。
【００３２】
上治具８は、シリンダブロック１０１の合わせ面１０６に当接され、載置台３との間にシリンダブロック１０１を挟み込んで保持する。また、上治具８は、油圧シリンダ等の昇降装置（図示省略）によって載置台３に接近する方向へ移動可能に構成され、シリンダブロック１０１の合わせ面１０６を押さえつける。さらに、上治具８は、エアジョイント９を上治具８の移動方向に沿って摺動自在に保持する筒状のエアジョイント保持部材３２と、エアジョイント９を上治具８に移動自在に保持しつつ載置台３の方向へ付勢し、エアジョイント９とシール治具７とを連結するときにエアジョイント９の位置調整を行うコイルスプリング３３と、を備える。
【００３３】
エアジョイント９は、拡張シール部材３１を作動させるための作動流体としての空気をシール治具７に供給する作動流体供給路３４を備える。また、エアジョイント９は、上治具８がシリンダブロック１０１の合わせ面１０６を押さえつける動作にともなってシール治具７に連結され、作動流体を供給可能な状態になる。
【００３４】
処理液循環装置１２は、めっき処理液１１を蓄えるタンク３６と、タンク３６から載置台３にめっき処理液１１を案内する供給路３７と、供給路３７に設けられたポンプ３８と、載置台３からタンク３６にめっき処理液１１を回収する回収路３９と、回収路３９に設けられた流量計４１と、を備える。また、処理液循環装置１２は、流量計４１の測定値からフィードバック制御によってポンプ３８の運転出力を調整し、めっき処理液１１の流速を制御する。
【００３５】
電源装置１３は、電極支持台２４および導電板１７にそれぞれ電気的に接続され、シリンダブロック１０１と筒状電極６との間に電位差を生じさせる。また、電源装置１３は、シリンダ内周面１０３をめっき処理するとき、筒状電極６を陽極に、シリンダブロック１０１を陰極になるよう電気を流す。
【００３６】
このような構成によって、めっき処理装置１は、タンク３６から処理液循環装置１２の供給路３７、電極支持台２４の管内、電極内処理液供給流路２９を順次に経て処理液流路４にめっき処理液１１を送給し、処理液流路４からシール受け台１８の回収孔２７と筒状電極６との間に形成された隙間、下治具１５の下治具回収孔２３と電極支持台２４との間に形成された隙間、処理液循環装置１２の回収路３９を順次に経てタンク３６にめっき処理液１１を回収する。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置のシール治具および筒状電極を示した断面図である。
【００３８】
図４に示すように、めっき処理装置１のシール治具７は、筒状電極６の自由端部に取り付けられる。
【００３９】
シール治具７は、シリンダボア１０２内に挿入可能な収納状態とシリンダ内周面１０３のクランクケース側の開口端を液密にシール可能な拡張状態とに伸縮可能な拡張シール部材３１と、拡張シール部材３１を挟み込んで保持するシール下板４２およびシールベース４３と、シール下板４２およびシールベース４３を筒状電極６の自由端部に固定するボルト４４と、を備える。
【００４０】
拡張シール部材３１は、伸縮自在な材料（例えばシリコンゴムやフッ素ゴムなどの弾性部材）を用い、浮き輪形状に形成される。拡張シール部材３１の内周側部分は、開口３１ａを有するとともに、開口３１ａ近傍の両側に形成された係合突起４６を備える。拡張シール部材３１の外周側部分は、シリンダ内周面１０３に接触可能なシール面３１ｂである。拡張シール部材３１の外径寸法は、その内部に作動流体が供給されない状態（収縮状態）においてシリンダ内周面１０３の内径寸法よりも若干小さな値に設定される。
【００４１】
シール下板４２は、円板状に形成された下円板部４７と、シールベース４３側へ突出させて下円板部４７の中央に一体に形成された下膨出部４８と、筒状電極６側へ突出させて下円板部４７の中央に一体に形成された円錐台状膨出部４９と、を備える。また、シール下板４２は、絶縁体を用いて形成され、金属を用いて形成されたシールベース４３を筒状電極６に対して絶縁する。
【００４２】
下円板部４７は、下膨出部４８との境界部分にリング形状に凹没された係合溝５２を有する。
【００４３】
円錐台状膨出部４９は、筒状電極６の自由端部が嵌め込まれた凹部５３を有する。
【００４４】
シールベース４３は、円板状に形成された上円板部５５と、上円板部５５の中央に一体に形成された上膨出部５６と、を備える。
【００４５】
上円板部５５は、シール下板４２の下膨出部４８が嵌合された凹部５８と、凹部５８の外縁にリング形状に凹没された係合溝５９と、を有する。
【００４６】
シール下板４２およびシールベース４３は、係合溝５２と係合溝５９とに係合突部４６を係合させて拡張シール部材３１の内周側を拘束する。また、シール下板４２およびシールベース４３は、上円板部５５および下円板部４７によって拡張シール部材３１を挟み込み、作動流体が流れ込んだ拡張シール部材３１の外径寸法が大きくなるように変形するよう拡張シール部材３１のシリンダボア１０２の中心線に沿う方向の拡張を拘束する。
【００４７】
また、シール治具７は、シール下板４２の下膨出部４８の外周に嵌め込まれ拡張シール部材３１の内側に挿入されたリング部材６４を備える。
【００４８】
リング部材６４は、その内周面に連続的に開口させた周溝６６と、周溝６６と拡張シール部材３１の内側とを連通させる作動流体噴出孔６７と、を有する。作動流体噴出孔６７は、リング部材６４の周方向複数箇所（例えば３箇所）に開口される。
【００４９】
さらに、シール治具７は、シールベース４３の上膨出部５６を貫通しシール下板４２の下膨出部４８に至る作動流体導入路６８を有する。作動流体導入路６８は、エアジョイント９の作動流体供給路３４に連結されるとともに、リング部材６４の周溝６６を介して拡張シール部材３１の内部に連通される。
【００５０】
筒状電極６の自由端部は、筒状電極６内に形成された電極内処理液供給流路２９と処理液流路４とを連通させる複数のスリット孔６９を有する。スリット孔６９は、処理液循環装置１２から供給されためっき処理液１１を電極内処理液供給流路２９から処理液流路４に流し込む。これによって、めっき処理液１１は、クランクケース側からシリンダヘッド側に向かって処理液流路４を流動する。
【００５１】
図５および図６は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置の上治具およびエアジョイントを示した断面図である。なお、図５は、上治具８および載置台３によってシリンダブロック１０１が保持された状態を示した図であり、図６は、上治具８が載置台３に接近しエアジョイント９がシール治具７に当接された状態を示した図である。
【００５２】
図５および図６に示すように、めっき処理装置１のエアジョイント９は、エアジョイント保持部材３２を介して上治具８に設けられ、コイルスプリング３３によって載置台３の方向へ付勢される。また、エアジョイント９は、作動流体供給路３４の一部を有する円柱状のジョイント本体７１と、エアジョイント保持部材３２とともにコイルスプリング３３を挟み込む調整用ダブルナット７２、７３と、エアジョイント９の自由端に設けられ、シール治具７との当接面および作動流体供給路３４の残部を有する軟質な連結部７４と、を備える。
【００５３】
さらに、エアジョイント９は、上治具８を載置台３に接近する方向へ移動させたとき、上治具８がシリンダブロック１０１のクランクケース側の合わせ面１０６に当接されるよりも先行して連結部７４をシール治具７に当接させる。具体的には、エアジョイント９は、上治具８がシリンダブロック１０１のクランクケース側の合わせ面１０６に当接されるよりも約１０ｍｍ先行して連結部７４をシール治具７に当接させる。
【００５４】
調整用ダブルナット７２、７３は、コイルスプリング３３に適宜の付勢力を予め付与し、連結部７４とシール治具７との押圧荷重を適宜に調整可能にするものである。調整用ダブルナット７２、７３は、ジョイント本体７１の雄ネジ部７１ａに螺合されジョイント本体７１の長手軸方向へ移動自在に構成される。調整用ダブルナット７２、７３によって調整される連結部７４とシール治具７との押圧荷重は、約２０ｋｇから約５０ｋｇが好ましい。
【００５５】
連結部７４は、円形厚板状のゴム板を用いて形成され、エアジョイント９のシール治具７側の自由端を構成する。また、連結部７４は、コイルスプリング３３からジョイント本体７１に加わる付勢力によってシール治具７に押圧され連結される。このとき、連結部７４は、エアジョイント９の作動流体供給路３４をシール治具７の作動流体導入路６８に連通させる。
【００５６】
図７は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を用いためっき処理工程を示したフローチャートである。
【００５７】
図７に示すように、めっき処理装置１を用いたシリンダブロック１０１のめっき処理工程（以下、単に「めっき処理工程」と呼ぶ。）は、シリンダブロック１０１を載置台３に載置する工程Ｓ１と、シリンダブロック１０１のシリンダボア１０２内に筒状電極６を配置し、シリンダ内周面１０３と筒状電極６との間に処理液流路４を形成する工程Ｓ２と、上治具８を載置台３に向かって移動しエアジョイント９とシール治具７との連結およびシリンダブロック１０１の保持を行う工程Ｓ３と、シール治具７を拡径する工程Ｓ４と、処理液流路４のクランクケース側からシリンダヘッド側に向けてめっき処理液１１を流す工程Ｓ５と、筒状電極６とシリンダブロック１０１との間に電位差を発生しシリンダ内周面１０３にめっき処理を施す工程Ｓ６と、を有する。
【００５８】
先ず、工程Ｓ１は、シリンダブロック１０１の合わせ面１０５を導電板１７に載置する。このとき、シリンダブロック１０１と導電板１７との電気的な接続が成される。また、工程Ｓ１は、導電板１７にシリンダブロック１０１を載置すると同時にシリンダボア１０２のシリンダヘッド側開口縁にシール部材２１を当接して押し潰し、導電板１７とシリンダブロック１０１との間の液密を保つ。
【００５９】
次に、工程Ｓ２は、導電板１７、シール受け台１８およびシール部材２１を昇降装置（図示省略）によってシリンダボア１０２の中心線に沿ってシリンダブロック１０１とともに一体的に移動し、絶縁部材１６上に載置する。これによって、シリンダブロック１０１は、載置台３に載置される。また、このとき、筒状電極６およびシール治具７は、シリンダボア１０２内に配置される。
【００６０】
次に、工程Ｓ３は、昇降装置（図示省略）によって上治具８を載置台３に向けて移動する。上治具８が載置台３に向かう当初、エアジョイント９は、コイルスプリング３３の付勢力によって載置台３側へ突出している。上治具８が載置台３に接近すると、先ず、エアジョイント９の連結部７４がシール治具７に接触する。この後、さらに上治具８が載置台３に接近すると、コイルスプリング３３が押し縮められエアジョイント９とシール治具７とが連結される。さらに上治具８が載置台３に接近すると、上治具８と載置台３との間にシリンダブロック１０１が挟み込まれて保持される。上治具８および載置台３によってシリンダブロック１０１が保持されると、エアジョイント９は、コイルスプリング３３によって常に連結部７４をシール治具７に押し当て密着させる。
【００６１】
次に、工程Ｓ４は、エアジョイント９からシール治具７に作動流体（空気）を供給する。シール治具７は、供給された作動流体によって拡張シール部材３１を拡径させ、シリンダボア１０２のクランクケース側の開口１０２ｂ近傍の液密を保つ。これによって、筒状電極外周面６ａ、シリンダ内周面１０３およびシール治具７に囲まれた処理液流路４が形成される。
【００６２】
次に、工程Ｓ５は、処理液循環装置１２のポンプ３８を運転し、タンク３６、供給路３７、電極内処理液供給流路２９、処理液流路４および回収路３９を順次に経てめっき処理液１１を循環する。この循環流は、処理液流路４のクランクケース側からシリンダヘッド側に向けてめっき処理液１１を流す。
【００６３】
次に、工程Ｓ６は、電源装置１３によって筒状電極６を陽極に、シリンダブロック１０１を陰極になるよう電気を流す。これによって、シリンダブロック１０１のシリンダ内周面１０３にめっき層が形成される。
【００６４】
このように構成された本実施形態に係るめっき処理装置１は、筒状電極６の自由端部に設けられたシール治具７を筒状電極６とともにシリンダボア１０２内に配置するため、筒状電極６とシール治具７との位置関係が変化しない。また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シール治具７のシール下板４２およびシールベース４３によって拡張シール部材３１がシリンダボア１０２の中心線に沿う方向（ボアストローク方向）に拡張しないよう拘束している。これらによって、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シール治具７全体の位置決め精度および拡径状態のシール治具７（より詳しくは、拡張シール部材３１）とシリンダ内周面１０３との接触位置の再現性精度がいずれも高く、シリンダ内周面１０３の狙い位置に対する実際のシール位置を精度よく制御できる。
【００６５】
一般に、筒状電極６とシール治具７によるシール位置との相対的な位置関係が変化すると、シリンダ内周面１０３のめっき層が形成される範囲に変動が生じてしまうとともに、シール治具７近傍のめっき層の膜厚に変動が生じてしまうことになり、めっき不良が生じてしまう。しかし、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シール治具７全体の位置決め精度および拡径状態のシール治具７（より詳しくは、拡張シール部材３１）とシリンダ内周面１０３との接触位置の再現性精度がいずれも高く、めっき層が形成される範囲を適正に保つとともに、めっき層の適正な膜厚を得ることができる。
【００６６】
また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シリンダブロック１０１を固定する上治具８および載置台３と、シリンダボア１０２内にシール治具７を保持する筒状電極６とが、上治具８と載置台３との間にシリンダブロック１０１を挟み込むことによって適宜にめっき処理可能な位置に配置される。また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、上治具８と載置台３との間にシリンダブロック１０１を挟み込む動作によってシール治具７とエアジョイント９との連結を行うこともできる。このように、本実施形態に係るめっき処理装置１は、上治具８を移動させるだけでシリンダブロック１０１のめっき処理が可能な状態になるので、簡便かつ低廉な構造によるめっき処理が可能となる。
【００６７】
さらに、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シール治具７の拡張シール部材３１を拡径させるための作動流体を導く作動流体供給路３４を備えたエアジョイント９を用いるため、エアシリンダのような駆動にともない相応の空間が必要な駆動源を気筒毎に並接させる必要が無く、小型なシリンダブロックのめっき処理を容易に行うことができる。
【００６８】
さらにまた、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シリンダヘッドとの合わせ面１０５およびクランクケースとの合わせ面１０６を挟み込んでシリンダブロック１０１を保持しつつ、コイルスプリング３３の付勢力によってシール治具７にエアジョイント９を連結させる構造を有する。
【００６９】
一般に、シリンダブロックおよびめっき処理装置の各部は、めっき前処理やめっき処理における温度上昇による熱膨張をともなうが、各部分の熱膨張率の差によってその膨張量が異なる。この膨張量の差は、シリンダブロック１０１を保持する上治具８と載置台３との相対的な位置関係と、シール治具７に連結されるエアジョイント９と上治具８との相対的な位置関係とを個別に異ならせてしまう。そうすると、めっき処理装置１は、シリンダブロック１０１の保持力を失ったり、シール治具７とエアジョイント９との間に隙間を生じて拡張シール部材３１の拡径を保てなくなったりする虞がある。しかし、本実施形態に係るめっき処理装置１は、エアジョイント９をシール治具７に押圧させるコイルスプリング３３によって、載置台３、シリンダブロック１０１、上治具８、筒状電極６、シール治具７およびエアジョイント９の相対的な位置関係の変化を吸収できるので、シリンダブロック１０１を確実に保持できるとともに、拡張シール部材３１の拡径を確実に保つことができる。
【００７０】
また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シリンダブロック１０１のそれぞれのシリンダボア１０２に対して独立させたエアジョイント９を備える。これによって、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シリンダボア１０２のボアストローク方向の長さが個別に異なっていたり、シリンダヘッドとの合わせ面１０５およびクランクケースとの合わせ面１０６の平行度が均一ではなかったり、筒状電極６の長さが異なったりしても、シール治具７とエアジョイント９とを確実に連結できる。また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、筒状電極６にスペーサ（図示省略）などを挿入して長さを変化させる場合、調整用ダブルナット７２、７３によるコイルスプリング３３の圧縮量を調整することによって、エアジョイント９を変更することなく、多種多様なシリンダブロック１０１のめっき処理を容易に行うことができる。
【００７１】
したがって、本発明に係るめっき処理装置１によれば、シール位置の位置精度が高く、シリンダブロック１０１の固定およびシール治具７の保持を簡便な動作で可能な低廉な構造を備えるとともに、エンジン小型化に柔軟に対応できる。
【符号の説明】
【００７２】
１０１ シリンダブロック
１０２ シリンダボア
１０２ａ 開口
１０２ｂ 開口
１０３ シリンダ内周面
１０５ 合わせ面
１０６ 合わせ面
１ めっき処理装置
３ 載置台
４ 処理液流路
６ 筒状電極
６ａ 筒状電極外周面
６ｂ 筒状電極内周面
７ シール治具
８ 上治具
９ エアジョイント
１１ めっき処理液
１２ 処理液循環装置
１３ 電源装置
１５ 下治具
１６ 絶縁部材
１７ 導電板
１８ シール受け台
２１ シール部材
２３ 下治具回収孔
２４ 電極支持台
２５ 載置面
２７ 回収孔
２９ 電極内処理液供給流路
３１ 拡張シール部材
３１ａ 開口
３１ｂ シール面
３２ エアジョイント保持部材
３３ コイルスプリング
３４ 作動流体供給路
３６ タンク
３７ 供給路
３８ ポンプ
３９ 回収路
４１ 流量計
４２ シール下板
４３ シールベース
４４ ボルト
４６ 係合突起
４７ 下円板部
４８ 下膨出部
４９ 円錐台状膨出部
５２ 係合溝
５３ 凹部
５５ 上円板部
５６ 上膨出部
５８ 凹部
５９ 係合溝
６４ リング部材
６６ 周溝
６７ 作動流体噴出孔
６８ 作動流体導入路
６９ スリット孔
７１ ジョイント本体
７１ａ 雄ネジ部
７２ 調整用ダブルナット
７４ 連結部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックのシリンダ内周面をめっき処理するシリンダブロックのめっき処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンダボア内に配置される電極を備え、電極とシリンダとの間にめっき処理液を流動させてシリンダ内周面にめっき処理を施すシリンダブロックのめっき処理装置が知られている。
【０００３】
このようなシリンダブロックのめっき処理装置は、シリンダヘッド側を下方に向けた状態のシリンダブロックを載置する載置台と、シリンダボアのシリンダヘッド側の開口からシリンダボア内に挿入されシリンダ内周面との間に環状の処理液流路を形成する筒状電極と、シリンダボアのクランクケース側の端部を塞ぐシール治具と、を備える。このように構成されたシリンダブロックのめっき処理装置は、処理液流路内にクランクケース側からシリンダヘッド側に向かってめっき処理液を流通させつつシリンダブロックと筒状電極との間に電位差を生じさせ、シリンダ内周面にめっき層を形成する。
【０００４】
ここで、シリンダブロックのめっき処理装置は、シリンダボアのクランクケース側の開口とシール治具との隙間からめっき処理液が漏洩しないよう、これらの間の液密を保つ必要がある。
【０００５】
そこで、傘状に展開、折り畳み可能な機構を有する拡径および縮径自在なシール治具を備えたシリンダブロックのめっき処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、Ｏリングや円板状のゴム板を機械的に押し潰して拡径させるシール治具を備えたシリンダブロックのめっき処理装置が知られている（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−８１９９５号公報
【特許文献２】特開平８−９２７８９号公報
【特許文献３】特開平８−２６１０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のシリンダブロックのめっき処理装置は、シリンダブロックを載置台上に載置させた後、載置台に対して相対的に移動可能なシール治具を適宜に配置させてシリンダボアを塞いでいた。また、従来のシリンダブロックのめっき処理装置は、シール治具を拡径させるとき、傘状に展開する機構や、Ｏリングや円板状のゴム板を機械的に押し潰す機構を作動させる。
【０００９】
このように構成された従来のシリンダブロックのめっき処理装置は、シール治具全体の位置決め精度および拡径状態のシール治具とシリンダ内周面との接触位置の再現性精度がいずれも低く、シリンダ内周面の狙い位置に対する実際のシール位置の位置精度が得られないという問題があった。
【００１０】
また、従来のシリンダブロックのめっき処理装置は、シリンダブロックを固定する機構とシリンダボア内にシール治具を保持する機構とが個別無関係に機能するため、それぞれの駆動源や保持機構を別個に必要とし、構造が複雑かつ費用が高額になるという問題があった。特に多気筒エンジン用のシリンダブロックのめっき処理装置は、構造の複雑さや、費用の増加が著しい。
【００１１】
さらに、近年のエンジンの小型化にともなってシリンダブロックの小型化も進み、多気筒エンジン用のシリンダブロックのめっき処理装置は、シール治具を拡径させるエアシリンダなど、駆動にともない相応の空間が必要な駆動源を気筒毎に並接させることが困難になっている。
【００１２】
そこで、本発明は、シール位置の位置精度が高く、シリンダブロックの固定およびシール治具の保持を簡便な動作で可能な低廉な構造を備えるとともに、エンジン小型化に柔軟に対応可能なシリンダブロックのめっき処理装置を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題を解決するため本発明に係るめっき処理装置は、シリンダボアを形成する円筒形状のシリンダ内周面を有するシリンダブロックを載置自在な載置台と、前記シリンダボアの一方側の開口から前記シリンダボア内に挿入され前記シリンダ内周面との間に環状の処理液流路を形成する電極と、前記電極の自由端部に設けられ前記シリンダボアの他方側の開口近傍に配置されるシール治具と、前記シール治具に設けられ前記シリンダボア内に挿入可能な収納状態と前記シリンダ内周面の他方側の開口端をシール可能な拡張状態とに伸縮可能な拡張シール部材と、前記シール治具に着脱自在に接続され前記拡張シール部材を拡張状態に作動させる駆動装置と、前記載置台とともに前記シリンダブロックを挟み込んで保持する上治具と、前記上治具に前記駆動装置を移動自在に保持し前記駆動装置と前記シール治具とを連結するときに位置調整を行うスプリングと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、シール位置の位置精度が高く、シリンダブロックの固定およびシール治具の保持を簡便な動作で可能な低廉な構造を備え、さらにエンジン小型化に柔軟に対応可能なシリンダブロックのめっき処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した正面図。
【図２】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した断面図。
【図３】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した断面図。
【図４】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置のシール治具および筒状電極を示した断面図。
【図５】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置の上治具およびエアジョイントを示した断面図。
【図６】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置の上治具およびエアジョイントを示した断面図。
【図７】本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を用いためっき処理工程を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るシリンダブロックのめっき処理装置の実施の形態について、図１から図７を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した正面図である。
【００１８】
図２および図３は、図１のＩＩ−ＩＩ線における本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を示した断面図である。なお、図２は、シリンダブロック１０１のめっき処理装置１（以下、単に「めっき処理装置１」と呼ぶ。）のめっき処理最中の状態を示す図であり、図３は、めっき処理装置１の準備最中の状態を示す図である。
【００１９】
図１から図３に示すように、めっき処理装置１は、シリンダボア１０２を形成する円筒形状のシリンダ内周面１０３を有するシリンダブロック１０１を載置自在な載置台３と、シリンダボア１０２の一方側（ここではシリンダヘッド側）の開口１０２ａからシリンダボア１０２内に挿入されシリンダ内周面１０３との間に環状の処理液流路４を形成する筒状電極６（電極）と、筒状電極６の自由端部に設けられシリンダボア１０２の他方側（ここではクランクケース側）の開口１０２ｂ近傍に配置されるシール治具７と、載置台３とともにシリンダブロック１０１を挟み込んで保持する上治具８と、シール治具７の駆動源としての作動流体を供給するエアジョイント９（駆動装置）と、処理液流路４にめっき処理液１１を供給する処理液循環装置１２（めっき処理液供給装置）と、シリンダブロック１０１と筒状電極６との間に電位差を発生させる電源装置１３と、を備える。
【００２０】
めっき処理装置１は、シリンダ内周面１０３と筒状電極外周面６ａとの隙間で形成された処理液流路４に、めっき処理液１１を流通させつつシリンダブロック１０１と筒状電極６との間に電位差を生じさせ、シリンダ内周面１０３にめっき層を形成する。
【００２１】
シリンダブロック１０１は、例えばアルミニウム合金を素材とする鋳物製であり、並列多気筒エンジン等の内燃機関（図示省略）を構成する部材の一部である。シリンダブロック１０１は、中空なシリンダボア１０２を形成する円筒形状のシリンダ内周面１０３と、シリンダヘッド（図示省略）との合わせ面１０５と、クランクケース（図示省略）との合わせ面１０６と、を有する。シリンダブロック１０１は、めっき処理装置１によってシリンダ内周面１０３にめっき処理される。
【００２２】
なお、図２および図３は、シリンダブロック１０１が有する複数、例えば３つのシリンダボア１０２のうち１つのシリンダボア１０２におけるめっき処理装置１を示したものである。めっき処理装置１は、他のシリンダボア１０２についても同様な構成を並列に備える。
【００２３】
めっき処理装置１の載置台３は、装置全体の自重を支える下治具１５と、下治具１５の上面に着脱自在に配置された厚板状の絶縁部材１６と、絶縁部材１６の上面に設けられた厚板状の導電板１７と、絶縁部材１６を貫通する筒状のシール受け台１８と、シール受け台１８の上部に設けられた環状のシール部材２１と、を備える。
【００２４】
下治具１５は、シリンダ内周面１０３と略同径な下治具回収孔２３を有するとともに、下治具回収孔２３内に延在された電極支持台２４を備える。電極支持台２４は、中空な管である。
【００２５】
導電板１７は、複数のステンレス製の平板を層状に組み合わせて構成されるとともに、平滑な載置面２５を有する。シリンダブロック１０１は、シリンダボア１０２のシリンダヘッド側開口縁を除く合わせ面１０５を載置面２５に当接させて載置台３に載置される。導電板１７およびシリンダブロック１０１は、互いに接する載置面２５および合わせ面１０５によって電気的に接続される。また、導電板１７は、油圧シリンダ等の昇降装置（図示省略）によってシリンダボア１０２の中心線に沿って移動可能に構成される。さらに、導電板１７は、層状に組み合わされた複数のステンレス製の平板で挟み込むようにしてシール受け台１８およびシール部材２１を保持する。
【００２６】
絶縁部材１６は、例えばシリコンゴムで形成された絶縁体である。絶縁部材１６は、下治具１５と導電板１７との間の液密を保つとともに、下治具１５とシリンダブロック１０１との間を電気的に絶縁する。これによって、めっき処理装置１は、処理液流路４を流動するめっき処理液１１を介して筒状電極６とシリンダブロック１０１とを通電させてシリンダ内周面１０３にめっき層を効率よく形成できる。
【００２７】
シール受け台１８は、例えばシリコンゴムで形成された絶縁体であり、シリンダボア１０２のシリンダヘッド側開口縁にシール部材２１を位置させる。さらに、シール受け台１８の中空部分は、回収孔２７を形成する。
【００２８】
シール部材２１は、例えばシリコンゴムで形成された絶縁体であり、シール受け台１８の自由端部に設けられる。また、シール部材２１は、シリンダブロック１０１が導電板１７に載置されると、シリンダボア１０２のシリンダヘッド側開口縁に当接しつつ、合わせ面１０５とシール受け台１８との間に挟み込まれ、シリンダボア１０２と回収孔２７との間の液密を保つ。
【００２９】
導電板１７、シール受け台１８およびシール部材２１は、下治具１５から一体的に着脱できる。めっき処理装置１は、先ず、導電板１７の載置面２５にシリンダブロック１０１を配置し、次いで、シリンダブロック１０１と導電板１７とを一括して絶縁部材１６上へ載置することによって載置台３にシリンダブロック１０１を載置する。
【００３０】
筒状電極６は、下治具１５の電極支持台２４の自由端部に支持され、回収孔２７から載置台３の上方に向けて突出される。また、筒状電極６は、電極支持台２４を介して電源装置１３に電気的に接続される。さらに、筒状電極６は、シリンダブロック１０１が載置台３に載置されたとき、シリンダボア１０２内に配置され筒状電極外周面６ａとシリンダ内周面１０３との間に環状の処理液流路４を形成する。さらにまた、筒状電極６は、電極内処理液供給流路２９を形成する円筒状の筒状電極内周面６ｂを有する。
【００３１】
シール治具７は、処理液流路４にめっき処理液１１を導く際に、シリンダボア１０２のクランクケース側の開口１０２ｂ近傍を塞ぐ。また、シール治具７は、シリンダブロック１０１が載置台３に載置されたとき、筒状電極６とともにシリンダボア１０２内に配置される。さらに、シール治具７は、エアジョイント９から供給される空気によって作動し、シリンダボア１０２のクランクケース側の開口１０２ｂ近傍の液密を保つ拡張シール部材３１を備える。
【００３２】
上治具８は、シリンダブロック１０１の合わせ面１０６に当接され、載置台３との間にシリンダブロック１０１を挟み込んで保持する。また、上治具８は、油圧シリンダ等の昇降装置（図示省略）によって載置台３に接近する方向へ移動可能に構成され、シリンダブロック１０１の合わせ面１０６を押さえつける。さらに、上治具８は、エアジョイント９を上治具８の移動方向に沿って摺動自在に保持する筒状のエアジョイント保持部材３２と、エアジョイント９を上治具８に移動自在に保持しつつ載置台３の方向へ付勢し、エアジョイント９とシール治具７とを連結するときにエアジョイント９の位置調整を行うコイルスプリング３３と、を備える。
【００３３】
エアジョイント９は、拡張シール部材３１を作動させるための作動流体としての空気をシール治具７に供給する作動流体供給路３４を備える。また、エアジョイント９は、上治具８がシリンダブロック１０１の合わせ面１０６を押さえつける動作にともなってシール治具７に連結され、作動流体を供給可能な状態になる。
【００３４】
処理液循環装置１２は、めっき処理液１１を蓄えるタンク３６と、タンク３６から載置台３にめっき処理液１１を案内する供給路３７と、供給路３７に設けられたポンプ３８と、載置台３からタンク３６にめっき処理液１１を回収する回収路３９と、回収路３９に設けられた流量計４１と、を備える。また、処理液循環装置１２は、流量計４１の測定値からフィードバック制御によってポンプ３８の運転出力を調整し、めっき処理液１１の流速を制御する。
【００３５】
電源装置１３は、電極支持台２４および導電板１７にそれぞれ電気的に接続され、シリンダブロック１０１と筒状電極６との間に電位差を生じさせる。また、電源装置１３は、シリンダ内周面１０３をめっき処理するとき、筒状電極６を陽極に、シリンダブロック１０１を陰極になるよう電気を流す。
【００３６】
このような構成によって、めっき処理装置１は、タンク３６から処理液循環装置１２の供給路３７、電極支持台２４の管内、電極内処理液供給流路２９を順次に経て処理液流路４にめっき処理液１１を送給し、処理液流路４からシール受け台１８の回収孔２７と筒状電極６との間に形成された隙間、下治具１５の下治具回収孔２３と電極支持台２４との間に形成された隙間、処理液循環装置１２の回収路３９を順次に経てタンク３６にめっき処理液１１を回収する。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置のシール治具および筒状電極を示した断面図である。
【００３８】
図４に示すように、めっき処理装置１のシール治具７は、筒状電極６の自由端部に取り付けられる。
【００３９】
シール治具７は、シリンダボア１０２内に挿入可能な収納状態とシリンダ内周面１０３のクランクケース側の開口端を液密にシール可能な拡張状態とに伸縮可能な拡張シール部材３１と、拡張シール部材３１を挟み込んで保持するシール下板４２およびシールベース４３と、シール下板４２およびシールベース４３を筒状電極６の自由端部に固定するボルト４４と、を備える。
【００４０】
拡張シール部材３１は、伸縮自在な材料（例えばシリコンゴムやフッ素ゴムなどの弾性部材）を用い、浮き輪形状に形成される。拡張シール部材３１の内周側部分は、開口３１ａを有するとともに、開口３１ａ近傍の両側に形成された係合突起４６を備える。拡張シール部材３１の外周側部分は、シリンダ内周面１０３に接触可能なシール面３１ｂである。拡張シール部材３１の外径寸法は、その内部に作動流体が供給されない状態（収縮状態）においてシリンダ内周面１０３の内径寸法よりも若干小さな値に設定される。
【００４１】
シール下板４２は、円板状に形成された下円板部４７と、シールベース４３側へ突出させて下円板部４７の中央に一体に形成された下膨出部４８と、筒状電極６側へ突出させて下円板部４７の中央に一体に形成された円錐台状膨出部４９と、を備える。また、シール下板４２は、絶縁体を用いて形成され、金属を用いて形成されたシールベース４３を筒状電極６に対して絶縁する。
【００４２】
下円板部４７は、下膨出部４８との境界部分にリング形状に凹没された係合溝５２を有する。
【００４３】
円錐台状膨出部４９は、筒状電極６の自由端部が嵌め込まれた凹部５３を有する。
【００４４】
シールベース４３は、円板状に形成された上円板部５５と、上円板部５５の中央に一体に形成された上膨出部５６と、を備える。
【００４５】
上円板部５５は、シール下板４２の下膨出部４８が嵌合された凹部５８と、凹部５８の外縁にリング形状に凹没された係合溝５９と、を有する。
【００４６】
シール下板４２およびシールベース４３は、係合溝５２と係合溝５９とに係合突部４６を係合させて拡張シール部材３１の内周側を拘束する。また、シール下板４２およびシールベース４３は、上円板部５５および下円板部４７によって拡張シール部材３１を挟み込み、作動流体が流れ込んだ拡張シール部材３１の外径寸法が大きくなるように変形するよう拡張シール部材３１のシリンダボア１０２の中心線に沿う方向の拡張を拘束する。
【００４７】
また、シール治具７は、シール下板４２の下膨出部４８の外周に嵌め込まれ拡張シール部材３１の内側に挿入されたリング部材６４を備える。
【００４８】
リング部材６４は、その内周面に連続的に開口させた周溝６６と、周溝６６と拡張シール部材３１の内側とを連通させる作動流体噴出孔６７と、を有する。作動流体噴出孔６７は、リング部材６４の周方向複数箇所（例えば３箇所）に開口される。
【００４９】
さらに、シール治具７は、シールベース４３の上膨出部５６を貫通しシール下板４２の下膨出部４８に至る作動流体導入路６８を有する。作動流体導入路６８は、エアジョイント９の作動流体供給路３４に連結されるとともに、リング部材６４の周溝６６を介して拡張シール部材３１の内部に連通される。
【００５０】
筒状電極６の自由端部は、筒状電極６内に形成された電極内処理液供給流路２９と処理液流路４とを連通させる複数のスリット孔６９を有する。スリット孔６９は、処理液循環装置１２から供給されためっき処理液１１を電極内処理液供給流路２９から処理液流路４に流し込む。これによって、めっき処理液１１は、クランクケース側からシリンダヘッド側に向かって処理液流路４を流動する。
【００５１】
図５および図６は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置の上治具およびエアジョイントを示した断面図である。なお、図５は、上治具８および載置台３によってシリンダブロック１０１が保持された状態を示した図であり、図６は、上治具８が載置台３に接近しエアジョイント９がシール治具７に当接された状態を示した図である。
【００５２】
図５および図６に示すように、めっき処理装置１のエアジョイント９は、エアジョイント保持部材３２を介して上治具８に設けられ、コイルスプリング３３によって載置台３の方向へ付勢される。また、エアジョイント９は、作動流体供給路３４の一部を有する円柱状のジョイント本体７１と、エアジョイント保持部材３２とともにコイルスプリング３３を挟み込む調整用ダブルナット７２、７３と、エアジョイント９の自由端に設けられ、シール治具７との当接面および作動流体供給路３４の残部を有する軟質な連結部７４と、を備える。
【００５３】
さらに、エアジョイント９は、上治具８を載置台３に接近する方向へ移動させたとき、上治具８がシリンダブロック１０１のクランクケース側の合わせ面１０６に当接されるよりも先行して連結部７４をシール治具７に当接させる。具体的には、エアジョイント９は、上治具８がシリンダブロック１０１のクランクケース側の合わせ面１０６に当接されるよりも約１０ｍｍ先行して連結部７４をシール治具７に当接させる。
【００５４】
調整用ダブルナット７２、７３は、コイルスプリング３３に適宜の付勢力を予め付与し、連結部７４とシール治具７との押圧荷重を適宜に調整可能にするものである。調整用ダブルナット７２、７３は、ジョイント本体７１の雄ネジ部７１ａに螺合されジョイント本体７１の長手軸方向へ移動自在に構成される。調整用ダブルナット７２、７３によって調整される連結部７４とシール治具７との押圧荷重は、約２０ｋｇから約５０ｋｇが好ましい。
【００５５】
連結部７４は、円形厚板状のゴム板を用いて形成され、エアジョイント９のシール治具７側の自由端を構成する。また、連結部７４は、コイルスプリング３３からジョイント本体７１に加わる付勢力によってシール治具７に押圧され連結される。このとき、連結部７４は、エアジョイント９の作動流体供給路３４をシール治具７の作動流体導入路６８に連通させる。
【００５６】
図７は、本発明の実施形態に係るシリンダブロックのめっき処理装置を用いためっき処理工程を示したフローチャートである。
【００５７】
図７に示すように、めっき処理装置１を用いたシリンダブロック１０１のめっき処理工程（以下、単に「めっき処理工程」と呼ぶ。）は、シリンダブロック１０１を載置台３に載置する工程Ｓ１と、シリンダブロック１０１のシリンダボア１０２内に筒状電極６を配置し、シリンダ内周面１０３と筒状電極６との間に処理液流路４を形成する工程Ｓ２と、上治具８を載置台３に向かって移動しエアジョイント９とシール治具７との連結およびシリンダブロック１０１の保持を行う工程Ｓ３と、シール治具７を拡径する工程Ｓ４と、処理液流路４のクランクケース側からシリンダヘッド側に向けてめっき処理液１１を流す工程Ｓ５と、筒状電極６とシリンダブロック１０１との間に電位差を発生しシリンダ内周面１０３にめっき処理を施す工程Ｓ６と、を有する。
【００５８】
先ず、工程Ｓ１は、シリンダブロック１０１の合わせ面１０５を導電板１７に載置する。このとき、シリンダブロック１０１と導電板１７との電気的な接続が成される。また、工程Ｓ１は、導電板１７にシリンダブロック１０１を載置すると同時にシリンダボア１０２のシリンダヘッド側開口縁にシール部材２１を当接して押し潰し、導電板１７とシリンダブロック１０１との間の液密を保つ。
【００５９】
次に、工程Ｓ２は、導電板１７、シール受け台１８およびシール部材２１を昇降装置（図示省略）によってシリンダボア１０２の中心線に沿ってシリンダブロック１０１とともに一体的に移動し、絶縁部材１６上に載置する。これによって、シリンダブロック１０１は、載置台３に載置される。また、このとき、筒状電極６およびシール治具７は、シリンダボア１０２内に配置される。
【００６０】
次に、工程Ｓ３は、昇降装置（図示省略）によって上治具８を載置台３に向けて移動する。上治具８が載置台３に向かう当初、エアジョイント９は、コイルスプリング３３の付勢力によって載置台３側へ突出している。上治具８が載置台３に接近すると、先ず、エアジョイント９の連結部７４がシール治具７に接触する。この後、さらに上治具８が載置台３に接近すると、コイルスプリング３３が押し縮められエアジョイント９とシール治具７とが連結される。さらに上治具８が載置台３に接近すると、上治具８と載置台３との間にシリンダブロック１０１が挟み込まれて保持される。上治具８および載置台３によってシリンダブロック１０１が保持されると、エアジョイント９は、コイルスプリング３３によって常に連結部７４をシール治具７に押し当て密着させる。
【００６１】
次に、工程Ｓ４は、エアジョイント９からシール治具７に作動流体（空気）を供給する。シール治具７は、供給された作動流体によって拡張シール部材３１を拡径させ、シリンダボア１０２のクランクケース側の開口１０２ｂ近傍の液密を保つ。これによって、筒状電極外周面６ａ、シリンダ内周面１０３およびシール治具７に囲まれた処理液流路４が形成される。
【００６２】
次に、工程Ｓ５は、処理液循環装置１２のポンプ３８を運転し、タンク３６、供給路３７、電極内処理液供給流路２９、処理液流路４および回収路３９を順次に経てめっき処理液１１を循環する。この循環流は、処理液流路４のクランクケース側からシリンダヘッド側に向けてめっき処理液１１を流す。
【００６３】
次に、工程Ｓ６は、電源装置１３によって筒状電極６を陽極に、シリンダブロック１０１を陰極になるよう電気を流す。これによって、シリンダブロック１０１のシリンダ内周面１０３にめっき層が形成される。
【００６４】
このように構成された本実施形態に係るめっき処理装置１は、筒状電極６の自由端部に設けられたシール治具７を筒状電極６とともにシリンダボア１０２内に配置するため、筒状電極６とシール治具７との位置関係が変化しない。また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シール治具７のシール下板４２およびシールベース４３によって拡張シール部材３１がシリンダボア１０２の中心線に沿う方向（ボアストローク方向）に拡張しないよう拘束している。これらによって、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シール治具７全体の位置決め精度および拡径状態のシール治具７（より詳しくは、拡張シール部材３１）とシリンダ内周面１０３との接触位置の再現性精度がいずれも高く、シリンダ内周面１０３の狙い位置に対する実際のシール位置を精度よく制御できる。
【００６５】
一般に、筒状電極６とシール治具７によるシール位置との相対的な位置関係が変化すると、シリンダ内周面１０３のめっき層が形成される範囲に変動が生じてしまうとともに、シール治具７近傍のめっき層の膜厚に変動が生じてしまうことになり、めっき不良が生じてしまう。しかし、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シール治具７全体の位置決め精度および拡径状態のシール治具７（より詳しくは、拡張シール部材３１）とシリンダ内周面１０３との接触位置の再現性精度がいずれも高く、めっき層が形成される範囲を適正に保つとともに、めっき層の適正な膜厚を得ることができる。
【００６６】
また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シリンダブロック１０１を固定する上治具８および載置台３と、シリンダボア１０２内にシール治具７を保持する筒状電極６とが、上治具８と載置台３との間にシリンダブロック１０１を挟み込むことによって適宜にめっき処理可能な位置に配置される。また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、上治具８と載置台３との間にシリンダブロック１０１を挟み込む動作によってシール治具７とエアジョイント９との連結を行うこともできる。このように、本実施形態に係るめっき処理装置１は、上治具８を移動させるだけでシリンダブロック１０１のめっき処理が可能な状態になるので、簡便かつ低廉な構造によるめっき処理が可能となる。
【００６７】
さらに、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シール治具７の拡張シール部材３１を拡径させるための作動流体を導く作動流体供給路３４を備えたエアジョイント９を用いるため、エアシリンダのような駆動にともない相応の空間が必要な駆動源を気筒毎に並接させる必要が無く、小型なシリンダブロックのめっき処理を容易に行うことができる。
【００６８】
さらにまた、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シリンダヘッドとの合わせ面１０５およびクランクケースとの合わせ面１０６を挟み込んでシリンダブロック１０１を保持しつつ、コイルスプリング３３の付勢力によってシール治具７にエアジョイント９を連結させる構造を有する。
【００６９】
一般に、シリンダブロックおよびめっき処理装置の各部は、めっき前処理やめっき処理における温度上昇による熱膨張をともなうが、各部分の熱膨張率の差によってその膨張量が異なる。この膨張量の差は、シリンダブロック１０１を保持する上治具８と載置台３との相対的な位置関係と、シール治具７に連結されるエアジョイント９と上治具８との相対的な位置関係とを個別に異ならせてしまう。そうすると、めっき処理装置１は、シリンダブロック１０１の保持力を失ったり、シール治具７とエアジョイント９との間に隙間を生じて拡張シール部材３１の拡径を保てなくなったりする虞がある。しかし、本実施形態に係るめっき処理装置１は、エアジョイント９をシール治具７に押圧させるコイルスプリング３３によって、載置台３、シリンダブロック１０１、上治具８、筒状電極６、シール治具７およびエアジョイント９の相対的な位置関係の変化を吸収できるので、シリンダブロック１０１を確実に保持できるとともに、拡張シール部材３１の拡径を確実に保つことができる。
【００７０】
また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シリンダブロック１０１のそれぞれのシリンダボア１０２に対して独立させたエアジョイント９を備える。これによって、本実施形態に係るめっき処理装置１は、シリンダボア１０２のボアストローク方向の長さが個別に異なっていたり、シリンダヘッドとの合わせ面１０５およびクランクケースとの合わせ面１０６の平行度が均一ではなかったり、筒状電極６の長さが異なったりしても、シール治具７とエアジョイント９とを確実に連結できる。また、本実施形態に係るめっき処理装置１は、筒状電極６にスペーサ（図示省略）などを挿入して長さを変化させる場合、調整用ダブルナット７２、７３によるコイルスプリング３３の圧縮量を調整することによって、エアジョイント９を変更することなく、多種多様なシリンダブロック１０１のめっき処理を容易に行うことができる。
【００７１】
したがって、本発明に係るめっき処理装置１によれば、シール位置の位置精度が高く、シリンダブロック１０１の固定およびシール治具７の保持を簡便な動作で可能な低廉な構造を備えるとともに、エンジン小型化に柔軟に対応できる。
【符号の説明】
【００７２】
１０１ シリンダブロック
１０２ シリンダボア
１０２ａ 開口
１０２ｂ 開口
１０３ シリンダ内周面
１０５ 合わせ面
１０６ 合わせ面
１ めっき処理装置
３ 載置台
４ 処理液流路
６ 筒状電極
６ａ 筒状電極外周面
６ｂ 筒状電極内周面
７ シール治具
８ 上治具
９ エアジョイント
１１ めっき処理液
１２ 処理液循環装置
１３ 電源装置
１５ 下治具
１６ 絶縁部材
１７ 導電板
１８ シール受け台
２１ シール部材
２３ 下治具回収孔
２４ 電極支持台
２５ 載置面
２７ 回収孔
２９ 電極内処理液供給流路
３１ 拡張シール部材
３１ａ 開口
３１ｂ シール面
３２ エアジョイント保持部材
３３ コイルスプリング
３４ 作動流体供給路
３６ タンク
３７ 供給路
３８ ポンプ
３９ 回収路
４１ 流量計
４２ シール下板
４３ シールベース
４４ ボルト
４６ 係合突起
４７ 下円板部
４８ 下膨出部
４９ 円錐台状膨出部
５２ 係合溝
５３ 凹部
５５ 上円板部
５６ 上膨出部
５８ 凹部
５９ 係合溝
６４ リング部材
６６ 周溝
６７ 作動流体噴出孔
６８ 作動流体導入路
６９ スリット孔
７１ ジョイント本体
７１ａ 雄ネジ部
７２ 調整用ダブルナット
７４ 連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアを形成する円筒形状のシリンダ内周面を有するシリンダブロックを載置自在な載置台と、
前記シリンダボアの一方側の開口から前記シリンダボア内に挿入され前記シリンダ内周面との間に環状の処理液流路を形成する電極と、
前記電極の自由端部に設けられ前記シリンダボアの他方側の開口近傍に配置されるシール治具と、
前記シール治具に設けられ前記シリンダボア内に挿入可能な収納状態と前記シリンダ内周面の他方側の開口端をシール可能な拡張状態とに伸縮可能な拡張シール部材と、
前記シール治具に着脱自在に接続され前記拡張シール部材を拡張状態に作動させる駆動装置と、
前記載置台とともに前記シリンダブロックを挟み込んで保持する上治具と、
前記上治具に前記駆動装置を移動自在に保持し前記駆動装置と前記シール治具とを連結するときに位置調整を行うスプリングと、を備えたことを特徴とするシリンダブロックのめっき処理装置。
【請求項２】
前記載置台の上方から前記上治具を下降させて前記シリンダブロックを前記載置台と前記上治具との間に挟み込むとともに、前記駆動装置を前記上治具と一体的に下降させて前記シール治具に連結させることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックのめっき処理装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記拡張シール部材を拡張状態に作動させる作動流体を前記シール治具に供給可能に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダブロックのめっき処理装置。
【請求項４】
前記電極は、前記シリンダ内周面にめっき処理液を供給する流路を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシリンダブロックめっき処理装置。
【請求項５】
前記シリンダブロックは、クランクケース内に前記シリンダボアの他方側の開口を覆うように張り出して形成されたクランクジャーナルを備え、
前記電極および前記シール治具は、前記シリンダブロックのシリンダヘッド側から前記シリンダボアに挿入され、
前記駆動機構は、前記クランクケース側から前記シール治具に連結されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシリンダブロックめっき処理装置。
【請求項６】
前記拡張シール部材は、前記シリンダ内周面の内径寸法に近い外径寸法を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシリンダブロックめっき処理装置。
【請求項１】
シリンダボアを形成する円筒形状のシリンダ内周面を有するシリンダブロックを載置自在な載置台と、
前記シリンダボアの一方側の開口から前記シリンダボア内に挿入され前記シリンダ内周面との間に環状の処理液流路を形成する電極と、
前記電極の自由端部に設けられ前記シリンダボアの他方側の開口近傍に配置されるシール治具と、
前記シール治具に設けられ前記シリンダボア内に挿入可能な収納状態と前記シリンダ内周面の他方側の開口端をシール可能な拡張状態とに伸縮可能な拡張シール部材と、
前記シール治具に着脱自在に接続され前記拡張シール部材を拡張状態に作動させる駆動装置と、
前記載置台とともに前記シリンダブロックを挟み込んで保持する上治具と、
前記上治具に前記駆動装置を移動自在に保持し前記駆動装置と前記シール治具とを連結するときに位置調整を行うスプリングと、を備えたことを特徴とするシリンダブロックのめっき処理装置。
【請求項２】
前記載置台の上方から前記上治具を下降させて前記シリンダブロックを前記載置台と前記上治具との間に挟み込むとともに、前記駆動装置を前記上治具と一体的に下降させて前記シール治具に連結させることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックのめっき処理装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記拡張シール部材を拡張状態に作動させる作動流体を前記シール治具に供給可能に構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載のシリンダブロックのめっき処理装置。
【請求項４】
前記電極は、前記シリンダ内周面にめっき処理液を供給する流路を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシリンダブロックめっき処理装置。
【請求項５】
前記シリンダブロックは、クランクケース内に前記シリンダボアの他方側の開口を覆うように張り出して形成されたクランクジャーナルを備え、
前記電極および前記シール治具は、前記シリンダブロックのシリンダヘッド側から前記シリンダボアに挿入され、
前記駆動機構は、前記クランクケース側から前記シール治具に連結されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシリンダブロックめっき処理装置。
【請求項６】
前記拡張シール部材は、前記シリンダ内周面の内径寸法に近い外径寸法を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシリンダブロックめっき処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１２２２０５（Ｐ２０１１−１２２２０５Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８０６１５（Ｐ２００９−２８０６１５）
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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