シリンダブロックめっき処理装置のシール構造
【課題】シリンダ内周面の一端側付近に障害物が存在している複雑な形状のシリンダブロックであっても、シール治具のシール精度を確保して、シリンダ内周面を確実にシールできること。
【解決手段】シリンダブロック１におけるシリンダ２のシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部をシール治具１３がシールして、シリンダ内周面に処理液を導き、このシリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置であって、シール治具１３が電極１２の先端に設置され、このシール治具のシール部材３３を作動させるエアジョイント１５がシール治具１３と分離して配置され、電極１２及びシール治具が、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部からシリンダ２内へ挿入され、エアジョイント１５がシリンダブロック１のクランクケース面５側から挿入されて、シール治具１３と結合可能に構成されたものである。
【解決手段】シリンダブロック１におけるシリンダ２のシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部をシール治具１３がシールして、シリンダ内周面に処理液を導き、このシリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置であって、シール治具１３が電極１２の先端に設置され、このシール治具のシール部材３３を作動させるエアジョイント１５がシール治具１３と分離して配置され、電極１２及びシール治具が、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部からシリンダ２内へ挿入され、エアジョイント１５がシリンダブロック１のクランクケース面５側から挿入されて、シール治具１３と結合可能に構成されたものである。
【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におけるシリンダ内周面の一端側をシールして処理液を循環させ、シリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シリンダブロックのシリンダにおけるシリンダ内周面の一端側（クランクケース面側）をシールして処理液を循環させ、シリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置が開示されている。このうち、特許文献１には、風船形状のシール部材をクランクケース面側からシリンダ内へ挿入し、このシール部材によりシリンダ内周面のクランクケース面側をシールするものが記載されている。
【特許文献１】特開平８−７４０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、近年のエンジンでは、コンパクト化の要請から複数のシリンダのピッチが短縮される傾向にある。このようなエンジンのシリンダブロックでは、クランクケース面側に、クランクシャフトをクランクケースとの間で軸支するクランクジャーナルがシリンダ内側方向へ張り出して形成されている。このようなシリンダブロックをめっき処理する場合、シール部材をクランクケース面側から挿入しようとすると、シール部材がクランクジャーナルに干渉するため、その形状が非常に制約されて複雑化してしまう。
【０００４】
また、シール部材を、クランクジャーナルを回避してクランクケース面側からシリンダ内に挿入した後、シリンダ内周面の全面をシールしようとすると、シール部材の拡張・収縮における寸法変化量が甚大になって、シール部材のシール精度が低下し、シリンダ内周面を確実にシールすることができない恐れがある。
【０００５】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、シリンダ内周面の一端側付近に障害物が存在している複雑な形状のシリンダブロックであっても、シール治具のシール精度を確保して、シリンダ内周面を確実にシールできるシリンダブロックめっき処理装置のシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シリンダブロックにおけるシリンダのシリンダ内周面の一端側をシール治具がシールして、前記シリンダ内周面に処理液を導き、このシリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置であって、前記シール治具が電極の先端に設置され、このシール治具のシール部材を作動させる駆動機構が前記シール治具と分離して配置され、前記電極及びシール治具が、前記シリンダ内周面の他端側から前記シリンダ内へ挿入され、前記駆動機構が前記一端側から挿入されて、前記シール治具と結合可能に構成されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シリンダ内周面の一端側付近に障害物が存在している複雑な形状のシリンダブロックであっても、シール治具をシリンダ内周面の他端側からシリンダ内へ挿入するので、シール治具におけるシール部材は、前記障害物を回避する必要がなく、従って、その外径寸法をシリンダ内周面の内径寸法に近い値に設定できる。このため、シール治具におけるシール部材の拡張・収縮量を低減できるので、シール治具によるシール精度を確保でき、このシール治具を用いてシリンダ内周面を確実にシールできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
図１は、本発明に係るシリンダブロックめっき処理装置のシール構造における一実施の形態が適用されためっき処理装置として機能する処理装置を示す全体正面図である。図２は、図１の処理装置における電極及びエアジョイント周りを示す断面図である。
【００１０】
図１に示す処理装置１０は、エンジンにおけるシリンダブロック１のシリンダ内周面３の一端側であるクランクケース面５側端部をシール治具１３(図２)がシールし、シリンダ内周面３に処理液（めっき前処理液またはめっき液）を導いて、シリンダ内周面３を高速で処理（めっき前処理またはめっき処理）するものであり、装置本体１１、電極１２、シール治具１３、ワーク保持治具１４、エアジョイント１５、クランプ用シリンダ１６及び電極用シリンダ１７を有して構成される。
【００１１】
本実施の形態では、シリンダブロック１がＶ型多気筒エンジンのＶ型シリンダブロックであり、このシリンダブロック１において所定角度差を有して形成された複数のシリンダ２のシリンダ内周面３に、処理装置１０によって同時にめっき前処理またはめっき処理が施される。従って、処理装置１０は、シリンダブロック１用の電解エッチング処理装置、陽極酸化処理装置等のシリンダブロックめっき前処理装置、及び/またはシリンダブロックめっき処理装置として機能する。
【００１２】
また、シリンダブロック１には、図６及び図７に示すように、複数のシリンダ２におけるシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部付近に、クランクケースとの間でクランクシャフト（共に図示せず）を軸支するためのクランクジャーナル６が形成されている。複数のシリンダ２の配列ピッチが短く設定されたシリンダブロック１では、クランクジャーナル６は、シリンダ内周面３のクランクケース面５側端部付近において、シリンダ２の内側方向に張り出して形成され、シリンダ内周面３のクランクケース面５側端部付近において障害物となっている。
【００１３】
図１に示すように、処理装置１０の装置本体１１は架台１８に設置して固定され、シリンダブロック１を載置するワーク載置台１９を備える。シリンダブロック１は、ヘッド面４を下方にしてワーク載置台１９に載置される。装置本体１１にはワーク載置台１９の上方にワーク保持治具１４が、クランプ用シリンダ１６によって昇降可能に設置される。このワーク保持治具１４には、図示しないクランプ(不図示)が設けられている。ワーク保持治具１４は、下降位置で、ワーク載置台１９に載置されたシリンダブロック１のクランクケース面５に当接する。このとき、ワーク保持治具１４の前記クランプがシリンダブロック１のクランクケース面５側を把持して、シリンダブロック１がワーク載置台１９とワーク保持治具１４間に保持される。
【００１４】
このときには、エアジョイント１５は、図１の１点鎖線及び図３に示すように、シリンダブロック１のクランクケース面５側からシリンダブロック１内へ挿入され、電極1２の上端に設置されたシール治具１３に対向し、このシール治具１３から離反した待機位置で待機する。
【００１５】
電極１２は電極支持部２０に支持され、この電極支持部２０が装置本体１１に設置された電極用シリンダ１７に取り付けられる。この電極用シリンダ１７の進退動作によって、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部から挿入され、また、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２から退避される。図１の左側の電極１２がシリンダ２内への挿入状態を示し、図１の右側の電極１２がシリンダ２からの退避状態を示す。電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ挿入されたときには、流路構成ブロック６６に設置されたシリコンゴムシートなどのシールリング２１（図２）がシリンダブロック１のヘッド面４に接触して、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部(他端側)がシールされる。
【００１６】
尚、流路構成ブロック６６は、電極支持部２０に一体化されて、この電極支持部２０及び電極１２と共に電極用シリンダ１７により動作され、且つ電極支持部２０の外周面との間で処理液用の流路６７を構成する。また、電極１２内にも、処理液用の流路(電極内流路１２Ａ)が形成される。
【００１７】
図１〜図３に示すように、電極１２の上端にシール治具１３が設置され、ワーク保持治具１４に、シール治具１３のシール部材３３を作動させる駆動機構としてのエアジョイント１５が、シール治具１３と分離して、このシール治具１３及び電極１２の上方位置に配置されている。
【００１８】
シール治具１３は、電極１２と共に、電極用シリンダ１７の進出動作によって、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部からシリンダ内へ挿入される。従って、シール治具１３は、図３、図６及び図７に示すクランクジャーナル６を回避して挿入される必要がない。このため、シール治具１３のシール部材３３は、その外径寸法がシリンダ内周面３の内径寸法に近い値、即ちシリンダ内周面３の内径寸法よりも若干小さな値に設定されて、後述の拡張・収縮量が低減される。
【００１９】
エアジョイント１５は、シール治具１３のシール部材３３を作動させるための作動流体としてのエアを、このシール部材３３へ供給するものである。このエアジョイント１５は、図４に示すように、ワーク保持治具１４に固定されたエアジョイント用シリンダ２９に設置されており、このエアジョイント用シリンダ２９の進退動作によって、図２及び図４に示す進出位置と、図２の２点差線及び図３に示す待機位置との間で移動可能に設けられる。従って、このエアジョイント１５は、エアジョイント用シリンダ２９の進出動作によって、図３に示す待機位置からシリンダ２へ向かって移動され、図２及び図４に示すように、シリンダ２内に挿入されたシール治具１３に結合可能に設けられる。
【００２０】
即ち、これらのシール治具１３及びエアジョイント１５は、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ挿入された後に、エアジョイント用シリンダ２９の進出動作でエアジョイント１５がシール治具１３に当接して結合し、後に詳説するが、エアジョイント１５のメインエア継手２２からシール治具１３のシール部材３３へ流体としてのエア（空気）が供給される。これにより、シール部材３３が半径方向のみに拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部(一端側)がシールされる。シール部材３３へのエアの供給が停止されてこのシール部材３３が収縮した後に、エアジョイント１５は、エアジョイント用シリンダ２９の退避動作によって待機位置に戻される。
【００２１】
ここで、エアジョイント１５に設置されるメインエア継手２２及び後述のサブエア継手５８は、図３及び図４に示すように、シリンダブロック１のクランクジャーナル６を回避する位置に設けられ、クランクジャーナル６との干渉が防止される。尚、図４中の符号６９は、処理中のシリンダブロック１の温度を測定するための温度センサであり、エアジョイント用シリンダ２９に隣接してワーク保持治具１４に設置される。
【００２２】
図１に示す電極支持部２０には処理液パイプ２３Ａが接続され、この処理液パイプ２３Ａに送液ポンプ２４Ａ（図２）が配設される。この送液ポンプ２４Ａは、シリンダブロック１のシリンダ内周面３におけるクランクケース面５側端部がシール部材３３によりシールされた状態において、薬液貯留タンク２５に貯溜された処理液（めっき液）を処理液パイプ２３Ａ及び電極支持部２０を経て電極１２の電極内流路１２Ａへ導く。この電極内流路１２Ａに導かれた処理液は、図２の矢印に示すように電極内流路１２Ａを上方へ流れ、シール治具１３のシール下板３４（後述）と電極１２との間のスリット２６を経て、電極１２の外周面とシリンダブロック１のシリンダ内周面３とにより区画される空間２７内を下方へ流れ、電極支持部２０と流路構成ブロック６６により構成される流路６７を経て薬液貯留タンク２５へ戻り循環する。
【００２３】
また、流路構成ブロック６６に処理液パイプ２３Ｂが接続され、この処理液パイプ２３Ｂに送液ポンプ２４Ｂが配設される。この送液ポンプ２４Ｂは、シリンダブロック１のシリンダ内周面３におけるクランクケース面５側端部がシール治具１３によりシールされた状態で、薬液タンク２５に貯溜された処理液（めっき前処理液）を処理液パイプ２３Ｂ、電極支持部２０と流路構成ブロック６６により構成される流路６７を順次経て、電極１２とシリンダ内周面３との空間２７内へ導き、この空間２７内を上方へ流動させる。この空間２７内を流れた処理液は、シール治具１３と電極１２間のスリット２６を通って電極１２の電極内流路１２Ａへ至り、この電極内流路１２Ａを下方へ流れ、薬液タンク２５へ戻って循環する。尚、処理液パイプ２３Ａ及び２３Ｂは、屈曲自在なフレキシブルホースで構成されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、電極支持部２０には屈曲可能なリード線２８が接続され、このリード線２８が電源装置３０に接続される。電源装置３０は、前記空間２７が処理液で満たされ、この処理液が流動した状態で、リード線２８及び電極支持部２０を経て電極１２へ電気を供給する。この給電は、めっき前処理時には電極１２がマイナス極、シリンダブロック１がプラス極になるように実施され、これによりシリンダブロック１のシリンダ内周面３がめっき前処理される。めっき処理時には電極１２がプラス極、シリンダブロック１がマイナス極に給電され、シリンダ内周面３がめっき処理されて、このシリンダ内周面３にめっき皮膜が形成される。ここで、めっき前処理とめっき処理は、処理液と通電条件等を異ならせることで、同一種類の処理装置１０により実施される。
【００２５】
尚、エアジョイント１５は、図１に１個図示されているが、電極１２の個数に対応した個数（つまり、シリンダブロック１におけるシリンダ２の個数）がワーク保持治具１４に設置されている。また、図１中の符号３１は、シリンダブロック１のシリンダ内周面３にめっき前処理またはめっき処理がなされて、電極１２がシリンダブロック１から退避した後に進出して、シリンダブロック１のヘッド面４へ洗浄液を噴射し洗浄するときに用いられる洗浄シャッターである。
【００２６】
次に、前記シール治具１３とエアジョイント１５などの構成を、図２及び図５を用いて詳説する。
【００２７】
シール治具１３は、シリンダブロック１のシリンダ内周面３を含む空間２７内へ処理液を導く際に、シリンダ内周面３のクランクケース側端部に接触してこのシリンダ内周面３をシールするものであり、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５を有して構成される。
【００２８】
シール部材３３は、図５に示すように、伸縮自在な材料（例えばゴムなどの弾性部材）にて構成され、浮き輪形状に形成される。このシール部材３３の内周側部分は開口されて開口部４９が設けられると共に、この開口部４９近傍の両側に係合突起３６が形成される。このシール部材３３の外周部３３Ａが、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触可能とされる。このシール部材３３の外周部３３Ａの外径寸法は、内部にエアが供給されない状態で、シリンダ内周面３の内径寸法よりも若干小さな値に設定される。
【００２９】
シール下板３４は、図５に示すように、円板部３２の中央に膨出部３７が一体成形されて構成される。膨出部３７の外周に、周溝３８が形成されたリング部材３９が配置される。また、膨出部３７にはメインエア流路４０Ｃ及び４０Ｄが連通して形成される。このうちメインエア流路４０Ｄは、シール下板３４の周方向に複数本、例えば３本等間隔に形成される。このメインエア流路４０Ｄは、リング部材３９の周溝３８に連通し、このリング部材３９の周方向複数箇所（例えば３箇所）に周溝３８に連通して形成されたメインエア流路４０Ｅと連通する。
【００３０】
また、シール下板３４の円板部３２には、膨出部３７との境界部分に係合溝４１がリング形状に形成される。この係合溝４１に、シール部材３３の係合突起３６が係合される。また、円板部３２及び膨出部３７には、締結用の雌ねじ部４２と、ボルト４３挿入用のボルトねじ穴４４が設けられる。このように構成されたシール下板３４は、リング部材３９にシール部材３３の開口部４９を嵌合させ、係合溝４１にシール部材３３の係合突起３６が係合した状態で、円板部３２がシール部材３３の一方の片側面（図５の下側面３３Ｃ）を支持する。
【００３１】
シールベース３５は、図５に示すように、円板部４５の中央に膨出部４６が一体成形されて構成され、膨出部４６にシート座４７及びメインエア流路４０Ｂが形成される。シート座４７にシールシート４８が装着され、このシールシート４８に、メインエア流路４０Ｂに連通するメインエア流路４０Ａが形成される。メインエア流路４０Ｂは、シール下板３４のメインエア流路４０Ｃに連通可能に設けられる。
【００３２】
また、円板部４５には、シート座４７と反対位置に、シール下板３４の膨出部３７を嵌合可能な凹部５０が形成され、この凹部５０の外側に係合溝５１がリング状に形成される。この係合溝５１にシール部材３３の係合突部３６が係合される。円板部４５及び膨出部４６には、ボルト４３螺挿用のボルトねじ穴５２が形成される。
【００３３】
シール下板３４の膨出部３７がシールベース３５の凹部５０に嵌合し、シール部材３３の開口部４９がシール下板３４のリング部材３９に嵌合し、シール部材３３の係合突起３６がシール下板３４の係合溝４１及びシールベース３５の係合溝５１に係合した状態で、シール下板３４のボルトねじ穴４４とシールベース３５のボルトねじ穴５２にボルト４３が螺合され、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化されてシール治具１３が構成される。
【００３４】
この状態で、シール下板３４とシールベース３５とが互いに対向配置され、シール下板３４の円板部３２がシール部材３３の一方の片側面（図５の下側面３３Ｃ）を、シールベース３５の円板部４５がシール部材３３の他方の片側面（図５の上側面３３Ｂ）をそれぞれ支持する。更に、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化された状態で、互いに連通するメインエア流路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ及び４０Ｅが、シール部材３３の内部に連通する。
【００３５】
図２に示すように、シール治具１３は、絶縁部材としてのシール治具取付板５３を介して電極１２の上端に取り付けられる。このシール治具取付板５３は４方向が切り欠かれた略十字形状に形成され、中央部に締結用の雄ねじ部５４が形成される。この略十字形状のシール治具取付板５３の先端部がボルト５５により電極１２に固定される。そして、シール治具取付板５３の雄ねじ部５４がシール治具１３のシール下板３４における雌ねじ部４２に螺合して、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化されたシール治具１３がシール治具取付板５３に取り付けられる。
【００３６】
このシール治具取付板５３は、非導電性の樹脂などにて構成され、導電性の金属にて構成されたシール下板３４及びシールベース３５を電極１２に対して絶縁する。また、略十字形状のシール治具取付板５３の切り欠かれた部分を通って処理液が、例えば図２の矢印に示すように前記スリット２６へ向かって流動する。シール治具取付板５３の外周側下面には、絶縁性を更に高めるために、絶縁カラー６８が装着されている。
【００３７】
図１及び図２に示すエアジョイント１５は、前述の如くメインエア継手２２を備えると共に、メインエア供給流路５６が形成されている。メインエア継手２２は、メインエア供給配管５７を介して図示しないエア供給バルブ及びコンプレッサに接続される。また、エアジョイント１５は、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内に挿入された後に、エアジョイント用シリンダ２９の進出動作によって、図３に示す待機位置からシリンダ２へ向かって挿入され、電極１２に取り付けられたシール治具１３のシールシート４８に当接して、このシール治具１３に結合する。この結合状態で、エアジョイント１５のメインエア供給流路５６がシール治具１３のシールシート４８のメインエア流路４０Ａに連通する。メインエア供給流路５６からメインエア流路４０Ａへエアが供給されるが、この際のエアの漏洩がシールシート４８により防止される。
【００３８】
このシールシート４８は、エアの漏洩を防止する気密性確保の機能のほか、エアジョイント１５の当接時の衝撃を吸収する機能も有する。このため、このシールシート４８は、シリコンゴムやテフロン（登録商標）ゴムなどの弾性部材にて構成されることが好ましい。このシールシート４８は、シール治具１３のシールベース３５に装着される代りに、エアジョイント１５の先端に設けられてもよく、またはシール治具１３のシールベース３５とエアジョイント１５の先端との両者に設けられてもよい。
【００３９】
メインエア供給流路５６からメインエア流路４０Ａへ供給されたエアは、図５に示すように、メインエア流路４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ及び４０Ｅを経てシール部材３３内へ導入される。このシール部材３３は、上側面３３Ｂがシールベース３５により、下側面３３Ｃがシール下板３４によりそれぞれ支持されて膨張が規制されるので、図５（Ａ）に示すように半径方向のみに拡張され、シール部材３３の外周部３３Ａがシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触して、このシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部をシールする。これにより、シリンダ内周面３と電極１２の外周面とにより区画された空間２７（図２）からクランクケース面５側へ、めっき前処理液またはめっき液が液漏れすることが防止される。
【００４０】
メインエア継手２２からシール部材３３内へのエアの供給が遮断されたときには、図５（Ｂ）に示すように、シール部材３３は半径方向に収縮して、その外周部３３Ａがシリンダ内周面３から離反する。その後、エアジョイント用シリンダ２９の退避動作によって、エアジョイント１５はシール治具１３のシールシート４８から離反し、待機位置(図３)に戻される。
【００４１】
シール部材３３の拡張、収縮を確認する確認手段が、図２に示すようにシール治具１３及びエアジョイント１５に設けられている。この確認手段は、エアジョイント１５側のサブエア継手５８及びサブエア供給流路５９と、シール治具１３側のサブエア流路６０と、エア圧センサ６１及び制御回路６２とである。
【００４２】
サブエア継手５８は、エアジョイント１５に複数個、例えば３個配置されている。サブエア供給流路５９は、サブエア継手５８に対応してエアジョイント１５に複数本、例えば３本形成され、それぞれがサブエア継手５８に連通して設けられる。
【００４３】
サブエア流路６０は、図５に示すように、シール治具１３のシールベース３５に形成される。このシールベース３５には、膨出部４６の天面に同心円状のリング溝６３が、サブエア供給流路５９の本数に対応して複数個（例えば３個）形成されており、それぞれが各サブエア供給流路５９(図２)に連通可能とされる。シールベース３５には、更に、各リング溝６３の個数に対応して複数本（例えば３本）のサブエア流路６０が放射状に等間隔に形成される。それぞれのサブエア流路６０が各リング溝６３に連通して設けられる。これらのサブエア流路６０のそれぞれには、シールベース３５の外周端部において吹出口６４が形成される。この吹出口６４は、図５に示すように、シール部材３３の拡張時にこのシール部材３３によって閉塞され、シール部材３３の収縮時に開放される位置に設けられる。
【００４４】
図２に示すエアジョイント１５に備えられたサブエア継手５８から導入される流体としてのエアは、サブエア供給流路５９を通り、シール治具１３（図５）のリング溝６３及びサブエア流路６０を経て吹出口６４から吹き出し可能に設けられる。この吹出口６４からのエアの吹き出しは、図５（Ｂ）に示すように、シール部材３３の収縮時に吹出口６４がシール部材３３により閉塞されず開放されているときに実施される。このときには、サブエア流路６０、サブエア供給流路５９及びサブエア継手５８のエア圧が低くなる。これに対し、シール部材３３の拡張時には、図５（Ａ）に示すように、吹出口６４がシール部材３３により閉塞されてエアが吹出口６４から吹き出されず、サブエア流路６０、サブエア供給流路５９及びサブエア継手５８内のエア圧が上昇する。
【００４５】
図２に示すエア圧センサ６１は、例えば複数本のサブエア継手５８へそれぞれエアを導く複数本、例えば３本のサブエア供給配管６５に配置されて、上述のサブエア流路６０のエア圧を検出する。このエア圧の検出値によって、シール治具１３のシール部材３３の拡張または収縮を確認することが可能となる。つまり、シール部材３３が拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３を液密にシールしている状態であるか、またはシール部材３３が収縮して、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触せず、このシリンダ内周面３がシールされていない状態であるかを確認することが可能となる。
【００４６】
シール部材３３の拡張、収縮によるシリンダブロック１のシリンダ内周面３のシールの確認は、サブエア流路６０がシールベース３５（つまりシール部材３３）の周方向に複数本等間隔に、例えばシール部材３３の周方向に１２０度の等間隔で３本形成されているので、シール部材３３の全周に亘ってなされる。これにより、シール部材３３の周方向の一部に劣化や亀裂、破損が発生して、その箇所以外ではシール部材３３の拡張が正常になされるが、亀裂等が発生した箇所ではシール部材３３の拡張が不充分となって、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触していない場合にも、このシール部材３３の周方向の拡張、収縮状況を確認して、シリンダ内周面３のシールを確認することが可能となる。
【００４７】
図２に示す制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値を取り込んで、送液ポンプ２４Ａ、２４Ｂ及び電源装置３０の駆動を制御する。つまり、制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値が所定値よりも高い場合に、シール治具１３のシール部材３３が拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３におけるクランクケース面５側のシールが良好になされていると判断する。このとき、制御回路６２は、送液ポンプ２４Ａまたは２４Ｂを起動して処理液を、シリンダ内周面３と電極１２の外周面とにより区画された空間２７へ供給し、その後、電源装置３０を駆動して電極１２へ給電し、シリンダ内周面３にめっき前処理(電解エッチング処理、陽極酸化処理)またはめっき処理を実施させる。
【００４８】
制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値が所定値以下の場合には、シール治具１３のシール部材３３が適正に拡張せずまたは収縮して、シリンダ内周面３に接触していず、このシリンダ内周面３のシールが不完全であると判断して、送液ポンプ２４Ａ、２４Ｂ及び電源装置３０を駆動せず、またはこれらの駆動中にはこれらの駆動を中止する。
【００４９】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
【００５０】
（１）シリンダブロック１におけるシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部をシールするシール治具１３が、電極１２の上端に設置され、このシール治具１３のシール部材３３をエアにより作動させるエアジョイント１５が、シール治具１３と分離してワーク保持治具１４に配置され、シール治具１３が電極１２と共に、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部からシリンダ２内へ挿入され、エアジョイント１５がシリンダブロック１のクランクケース面５側からシリンダ２へ向かって挿入されて、シール治具１３に結合される。
【００５１】
このため、シリンダ内周面３のクランクケース面５側端部付近にクランクジャーナル６が障害物として存在する複雑な形状のシリンダブロック１であっても、シール治具１３をシリンダ内周面３のヘッド面４側端部からシリンダ２内へ挿入するので、シール治具１３におけるシール部材３３は、クランクジャーナル６を回避する必要がなく、従って、その寸法をシリンダ内周面３の寸法に近い値に設定できる。このため、シール治具１３におけるシール部材３３の拡張・収縮量を低減できるので、シール治具１３によるシール精度を確保でき、このシール治具１３を用いてシリンダ内周面３を確実にシールできる。更に、シール部材３３の拡張・収縮量を低減できるので、シール部材３３の負担が少なく、その分シール部材３３を長寿命化できる。
【００５２】
（２）電極１２に、処理液を流す電極内流路１２Ａが形成されると共に、この電極１２を支持する電極支持部２０と流路構成ブロック６６との間にも、処理液を流す流路６７が形成されている。そして、これらの電極１２、電極支持部２０及び流路構成ブロック６６の上方に、シール治具１３のシール部材３３へ作動用のエアを供給するエアジョイント１５及びエアジョイント用シリンダ２９が配置されている。この結果、これらのエアジョイント１５及びエアジョイント用シリンダ２９は、処理液に接触することがないので、固着等のトラブルを防止できる。更に、エアシリンダ１５及びエアジョイント用シリンダ２９が電極内流路１２Ａや流路構成ブロック６６の流路６７の邪魔にならないので、これらの流路１２Ａ、６７内で処理液の流れが乱されることがなく、この結果、シリンダブロック１のシリンダ内周面３のめっき品質を向上させることができる。
【００５３】
（３）エアジョイント１５は、シール治具１３のシール部材３３を作動させるエアを供給するものであるため、電動系を用いてシール部材３３を動作させる場合に生ずる、処理液によるショートなどの不具合を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るシリンダブロックめっき処理装置のシール構造における一実施の形態が適用されためっき処理装置として機能する処理装置を示す全体正面図。
【図２】図１の処理装置における電極及びエアジョイント周りを示す断面図。
【図３】図２のエアシリンダとシール治具との非結合状態（待機状態）を示す断面図。
【図４】図２のエアジョイントとシール治具との結合状態を、エアジョイント用シリンダと共に示す断面図。
【図５】図２のシール治具を示し、（Ａ）がシール部材の拡張状態を示す断面図、（Ｂ）がシール部材の収縮状態を示す断面図。
【図６】図１のシリンダブロックをクランクケース面側から目視した平面図。
【図７】図６のVII‐VII線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１ シリンダブロック
２ シリンダ
３ シリンダ内周面
４ ヘッド面（他端）
５ クランクケース面（一端）
６ クランクジャーナル
１０ 処理装置
１２ 電極
１２Ａ 電極内流路
１３ シール治具
１４ ワーク保持治具
１５ エアジョイント（駆動機構）
３３ シール部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロックのシリンダにおけるシリンダ内周面の一端側をシールして処理液を循環させ、シリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シリンダブロックのシリンダにおけるシリンダ内周面の一端側（クランクケース面側）をシールして処理液を循環させ、シリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置が開示されている。このうち、特許文献１には、風船形状のシール部材をクランクケース面側からシリンダ内へ挿入し、このシール部材によりシリンダ内周面のクランクケース面側をシールするものが記載されている。
【特許文献１】特開平８−７４０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、近年のエンジンでは、コンパクト化の要請から複数のシリンダのピッチが短縮される傾向にある。このようなエンジンのシリンダブロックでは、クランクケース面側に、クランクシャフトをクランクケースとの間で軸支するクランクジャーナルがシリンダ内側方向へ張り出して形成されている。このようなシリンダブロックをめっき処理する場合、シール部材をクランクケース面側から挿入しようとすると、シール部材がクランクジャーナルに干渉するため、その形状が非常に制約されて複雑化してしまう。
【０００４】
また、シール部材を、クランクジャーナルを回避してクランクケース面側からシリンダ内に挿入した後、シリンダ内周面の全面をシールしようとすると、シール部材の拡張・収縮における寸法変化量が甚大になって、シール部材のシール精度が低下し、シリンダ内周面を確実にシールすることができない恐れがある。
【０００５】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、シリンダ内周面の一端側付近に障害物が存在している複雑な形状のシリンダブロックであっても、シール治具のシール精度を確保して、シリンダ内周面を確実にシールできるシリンダブロックめっき処理装置のシール構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、シリンダブロックにおけるシリンダのシリンダ内周面の一端側をシール治具がシールして、前記シリンダ内周面に処理液を導き、このシリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置であって、前記シール治具が電極の先端に設置され、このシール治具のシール部材を作動させる駆動機構が前記シール治具と分離して配置され、前記電極及びシール治具が、前記シリンダ内周面の他端側から前記シリンダ内へ挿入され、前記駆動機構が前記一端側から挿入されて、前記シール治具と結合可能に構成されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シリンダ内周面の一端側付近に障害物が存在している複雑な形状のシリンダブロックであっても、シール治具をシリンダ内周面の他端側からシリンダ内へ挿入するので、シール治具におけるシール部材は、前記障害物を回避する必要がなく、従って、その外径寸法をシリンダ内周面の内径寸法に近い値に設定できる。このため、シール治具におけるシール部材の拡張・収縮量を低減できるので、シール治具によるシール精度を確保でき、このシール治具を用いてシリンダ内周面を確実にシールできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
図１は、本発明に係るシリンダブロックめっき処理装置のシール構造における一実施の形態が適用されためっき処理装置として機能する処理装置を示す全体正面図である。図２は、図１の処理装置における電極及びエアジョイント周りを示す断面図である。
【００１０】
図１に示す処理装置１０は、エンジンにおけるシリンダブロック１のシリンダ内周面３の一端側であるクランクケース面５側端部をシール治具１３(図２)がシールし、シリンダ内周面３に処理液（めっき前処理液またはめっき液）を導いて、シリンダ内周面３を高速で処理（めっき前処理またはめっき処理）するものであり、装置本体１１、電極１２、シール治具１３、ワーク保持治具１４、エアジョイント１５、クランプ用シリンダ１６及び電極用シリンダ１７を有して構成される。
【００１１】
本実施の形態では、シリンダブロック１がＶ型多気筒エンジンのＶ型シリンダブロックであり、このシリンダブロック１において所定角度差を有して形成された複数のシリンダ２のシリンダ内周面３に、処理装置１０によって同時にめっき前処理またはめっき処理が施される。従って、処理装置１０は、シリンダブロック１用の電解エッチング処理装置、陽極酸化処理装置等のシリンダブロックめっき前処理装置、及び/またはシリンダブロックめっき処理装置として機能する。
【００１２】
また、シリンダブロック１には、図６及び図７に示すように、複数のシリンダ２におけるシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部付近に、クランクケースとの間でクランクシャフト（共に図示せず）を軸支するためのクランクジャーナル６が形成されている。複数のシリンダ２の配列ピッチが短く設定されたシリンダブロック１では、クランクジャーナル６は、シリンダ内周面３のクランクケース面５側端部付近において、シリンダ２の内側方向に張り出して形成され、シリンダ内周面３のクランクケース面５側端部付近において障害物となっている。
【００１３】
図１に示すように、処理装置１０の装置本体１１は架台１８に設置して固定され、シリンダブロック１を載置するワーク載置台１９を備える。シリンダブロック１は、ヘッド面４を下方にしてワーク載置台１９に載置される。装置本体１１にはワーク載置台１９の上方にワーク保持治具１４が、クランプ用シリンダ１６によって昇降可能に設置される。このワーク保持治具１４には、図示しないクランプ(不図示)が設けられている。ワーク保持治具１４は、下降位置で、ワーク載置台１９に載置されたシリンダブロック１のクランクケース面５に当接する。このとき、ワーク保持治具１４の前記クランプがシリンダブロック１のクランクケース面５側を把持して、シリンダブロック１がワーク載置台１９とワーク保持治具１４間に保持される。
【００１４】
このときには、エアジョイント１５は、図１の１点鎖線及び図３に示すように、シリンダブロック１のクランクケース面５側からシリンダブロック１内へ挿入され、電極1２の上端に設置されたシール治具１３に対向し、このシール治具１３から離反した待機位置で待機する。
【００１５】
電極１２は電極支持部２０に支持され、この電極支持部２０が装置本体１１に設置された電極用シリンダ１７に取り付けられる。この電極用シリンダ１７の進退動作によって、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部から挿入され、また、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２から退避される。図１の左側の電極１２がシリンダ２内への挿入状態を示し、図１の右側の電極１２がシリンダ２からの退避状態を示す。電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ挿入されたときには、流路構成ブロック６６に設置されたシリコンゴムシートなどのシールリング２１（図２）がシリンダブロック１のヘッド面４に接触して、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部(他端側)がシールされる。
【００１６】
尚、流路構成ブロック６６は、電極支持部２０に一体化されて、この電極支持部２０及び電極１２と共に電極用シリンダ１７により動作され、且つ電極支持部２０の外周面との間で処理液用の流路６７を構成する。また、電極１２内にも、処理液用の流路(電極内流路１２Ａ)が形成される。
【００１７】
図１〜図３に示すように、電極１２の上端にシール治具１３が設置され、ワーク保持治具１４に、シール治具１３のシール部材３３を作動させる駆動機構としてのエアジョイント１５が、シール治具１３と分離して、このシール治具１３及び電極１２の上方位置に配置されている。
【００１８】
シール治具１３は、電極１２と共に、電極用シリンダ１７の進出動作によって、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部からシリンダ内へ挿入される。従って、シール治具１３は、図３、図６及び図７に示すクランクジャーナル６を回避して挿入される必要がない。このため、シール治具１３のシール部材３３は、その外径寸法がシリンダ内周面３の内径寸法に近い値、即ちシリンダ内周面３の内径寸法よりも若干小さな値に設定されて、後述の拡張・収縮量が低減される。
【００１９】
エアジョイント１５は、シール治具１３のシール部材３３を作動させるための作動流体としてのエアを、このシール部材３３へ供給するものである。このエアジョイント１５は、図４に示すように、ワーク保持治具１４に固定されたエアジョイント用シリンダ２９に設置されており、このエアジョイント用シリンダ２９の進退動作によって、図２及び図４に示す進出位置と、図２の２点差線及び図３に示す待機位置との間で移動可能に設けられる。従って、このエアジョイント１５は、エアジョイント用シリンダ２９の進出動作によって、図３に示す待機位置からシリンダ２へ向かって移動され、図２及び図４に示すように、シリンダ２内に挿入されたシール治具１３に結合可能に設けられる。
【００２０】
即ち、これらのシール治具１３及びエアジョイント１５は、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内へ挿入された後に、エアジョイント用シリンダ２９の進出動作でエアジョイント１５がシール治具１３に当接して結合し、後に詳説するが、エアジョイント１５のメインエア継手２２からシール治具１３のシール部材３３へ流体としてのエア（空気）が供給される。これにより、シール部材３３が半径方向のみに拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部(一端側)がシールされる。シール部材３３へのエアの供給が停止されてこのシール部材３３が収縮した後に、エアジョイント１５は、エアジョイント用シリンダ２９の退避動作によって待機位置に戻される。
【００２１】
ここで、エアジョイント１５に設置されるメインエア継手２２及び後述のサブエア継手５８は、図３及び図４に示すように、シリンダブロック１のクランクジャーナル６を回避する位置に設けられ、クランクジャーナル６との干渉が防止される。尚、図４中の符号６９は、処理中のシリンダブロック１の温度を測定するための温度センサであり、エアジョイント用シリンダ２９に隣接してワーク保持治具１４に設置される。
【００２２】
図１に示す電極支持部２０には処理液パイプ２３Ａが接続され、この処理液パイプ２３Ａに送液ポンプ２４Ａ（図２）が配設される。この送液ポンプ２４Ａは、シリンダブロック１のシリンダ内周面３におけるクランクケース面５側端部がシール部材３３によりシールされた状態において、薬液貯留タンク２５に貯溜された処理液（めっき液）を処理液パイプ２３Ａ及び電極支持部２０を経て電極１２の電極内流路１２Ａへ導く。この電極内流路１２Ａに導かれた処理液は、図２の矢印に示すように電極内流路１２Ａを上方へ流れ、シール治具１３のシール下板３４（後述）と電極１２との間のスリット２６を経て、電極１２の外周面とシリンダブロック１のシリンダ内周面３とにより区画される空間２７内を下方へ流れ、電極支持部２０と流路構成ブロック６６により構成される流路６７を経て薬液貯留タンク２５へ戻り循環する。
【００２３】
また、流路構成ブロック６６に処理液パイプ２３Ｂが接続され、この処理液パイプ２３Ｂに送液ポンプ２４Ｂが配設される。この送液ポンプ２４Ｂは、シリンダブロック１のシリンダ内周面３におけるクランクケース面５側端部がシール治具１３によりシールされた状態で、薬液タンク２５に貯溜された処理液（めっき前処理液）を処理液パイプ２３Ｂ、電極支持部２０と流路構成ブロック６６により構成される流路６７を順次経て、電極１２とシリンダ内周面３との空間２７内へ導き、この空間２７内を上方へ流動させる。この空間２７内を流れた処理液は、シール治具１３と電極１２間のスリット２６を通って電極１２の電極内流路１２Ａへ至り、この電極内流路１２Ａを下方へ流れ、薬液タンク２５へ戻って循環する。尚、処理液パイプ２３Ａ及び２３Ｂは、屈曲自在なフレキシブルホースで構成されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、電極支持部２０には屈曲可能なリード線２８が接続され、このリード線２８が電源装置３０に接続される。電源装置３０は、前記空間２７が処理液で満たされ、この処理液が流動した状態で、リード線２８及び電極支持部２０を経て電極１２へ電気を供給する。この給電は、めっき前処理時には電極１２がマイナス極、シリンダブロック１がプラス極になるように実施され、これによりシリンダブロック１のシリンダ内周面３がめっき前処理される。めっき処理時には電極１２がプラス極、シリンダブロック１がマイナス極に給電され、シリンダ内周面３がめっき処理されて、このシリンダ内周面３にめっき皮膜が形成される。ここで、めっき前処理とめっき処理は、処理液と通電条件等を異ならせることで、同一種類の処理装置１０により実施される。
【００２５】
尚、エアジョイント１５は、図１に１個図示されているが、電極１２の個数に対応した個数（つまり、シリンダブロック１におけるシリンダ２の個数）がワーク保持治具１４に設置されている。また、図１中の符号３１は、シリンダブロック１のシリンダ内周面３にめっき前処理またはめっき処理がなされて、電極１２がシリンダブロック１から退避した後に進出して、シリンダブロック１のヘッド面４へ洗浄液を噴射し洗浄するときに用いられる洗浄シャッターである。
【００２６】
次に、前記シール治具１３とエアジョイント１５などの構成を、図２及び図５を用いて詳説する。
【００２７】
シール治具１３は、シリンダブロック１のシリンダ内周面３を含む空間２７内へ処理液を導く際に、シリンダ内周面３のクランクケース側端部に接触してこのシリンダ内周面３をシールするものであり、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５を有して構成される。
【００２８】
シール部材３３は、図５に示すように、伸縮自在な材料（例えばゴムなどの弾性部材）にて構成され、浮き輪形状に形成される。このシール部材３３の内周側部分は開口されて開口部４９が設けられると共に、この開口部４９近傍の両側に係合突起３６が形成される。このシール部材３３の外周部３３Ａが、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触可能とされる。このシール部材３３の外周部３３Ａの外径寸法は、内部にエアが供給されない状態で、シリンダ内周面３の内径寸法よりも若干小さな値に設定される。
【００２９】
シール下板３４は、図５に示すように、円板部３２の中央に膨出部３７が一体成形されて構成される。膨出部３７の外周に、周溝３８が形成されたリング部材３９が配置される。また、膨出部３７にはメインエア流路４０Ｃ及び４０Ｄが連通して形成される。このうちメインエア流路４０Ｄは、シール下板３４の周方向に複数本、例えば３本等間隔に形成される。このメインエア流路４０Ｄは、リング部材３９の周溝３８に連通し、このリング部材３９の周方向複数箇所（例えば３箇所）に周溝３８に連通して形成されたメインエア流路４０Ｅと連通する。
【００３０】
また、シール下板３４の円板部３２には、膨出部３７との境界部分に係合溝４１がリング形状に形成される。この係合溝４１に、シール部材３３の係合突起３６が係合される。また、円板部３２及び膨出部３７には、締結用の雌ねじ部４２と、ボルト４３挿入用のボルトねじ穴４４が設けられる。このように構成されたシール下板３４は、リング部材３９にシール部材３３の開口部４９を嵌合させ、係合溝４１にシール部材３３の係合突起３６が係合した状態で、円板部３２がシール部材３３の一方の片側面（図５の下側面３３Ｃ）を支持する。
【００３１】
シールベース３５は、図５に示すように、円板部４５の中央に膨出部４６が一体成形されて構成され、膨出部４６にシート座４７及びメインエア流路４０Ｂが形成される。シート座４７にシールシート４８が装着され、このシールシート４８に、メインエア流路４０Ｂに連通するメインエア流路４０Ａが形成される。メインエア流路４０Ｂは、シール下板３４のメインエア流路４０Ｃに連通可能に設けられる。
【００３２】
また、円板部４５には、シート座４７と反対位置に、シール下板３４の膨出部３７を嵌合可能な凹部５０が形成され、この凹部５０の外側に係合溝５１がリング状に形成される。この係合溝５１にシール部材３３の係合突部３６が係合される。円板部４５及び膨出部４６には、ボルト４３螺挿用のボルトねじ穴５２が形成される。
【００３３】
シール下板３４の膨出部３７がシールベース３５の凹部５０に嵌合し、シール部材３３の開口部４９がシール下板３４のリング部材３９に嵌合し、シール部材３３の係合突起３６がシール下板３４の係合溝４１及びシールベース３５の係合溝５１に係合した状態で、シール下板３４のボルトねじ穴４４とシールベース３５のボルトねじ穴５２にボルト４３が螺合され、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化されてシール治具１３が構成される。
【００３４】
この状態で、シール下板３４とシールベース３５とが互いに対向配置され、シール下板３４の円板部３２がシール部材３３の一方の片側面（図５の下側面３３Ｃ）を、シールベース３５の円板部４５がシール部材３３の他方の片側面（図５の上側面３３Ｂ）をそれぞれ支持する。更に、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化された状態で、互いに連通するメインエア流路４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ及び４０Ｅが、シール部材３３の内部に連通する。
【００３５】
図２に示すように、シール治具１３は、絶縁部材としてのシール治具取付板５３を介して電極１２の上端に取り付けられる。このシール治具取付板５３は４方向が切り欠かれた略十字形状に形成され、中央部に締結用の雄ねじ部５４が形成される。この略十字形状のシール治具取付板５３の先端部がボルト５５により電極１２に固定される。そして、シール治具取付板５３の雄ねじ部５４がシール治具１３のシール下板３４における雌ねじ部４２に螺合して、シール部材３３、シール下板３４及びシールベース３５が一体化されたシール治具１３がシール治具取付板５３に取り付けられる。
【００３６】
このシール治具取付板５３は、非導電性の樹脂などにて構成され、導電性の金属にて構成されたシール下板３４及びシールベース３５を電極１２に対して絶縁する。また、略十字形状のシール治具取付板５３の切り欠かれた部分を通って処理液が、例えば図２の矢印に示すように前記スリット２６へ向かって流動する。シール治具取付板５３の外周側下面には、絶縁性を更に高めるために、絶縁カラー６８が装着されている。
【００３７】
図１及び図２に示すエアジョイント１５は、前述の如くメインエア継手２２を備えると共に、メインエア供給流路５６が形成されている。メインエア継手２２は、メインエア供給配管５７を介して図示しないエア供給バルブ及びコンプレッサに接続される。また、エアジョイント１５は、電極１２がシリンダブロック１のシリンダ２内に挿入された後に、エアジョイント用シリンダ２９の進出動作によって、図３に示す待機位置からシリンダ２へ向かって挿入され、電極１２に取り付けられたシール治具１３のシールシート４８に当接して、このシール治具１３に結合する。この結合状態で、エアジョイント１５のメインエア供給流路５６がシール治具１３のシールシート４８のメインエア流路４０Ａに連通する。メインエア供給流路５６からメインエア流路４０Ａへエアが供給されるが、この際のエアの漏洩がシールシート４８により防止される。
【００３８】
このシールシート４８は、エアの漏洩を防止する気密性確保の機能のほか、エアジョイント１５の当接時の衝撃を吸収する機能も有する。このため、このシールシート４８は、シリコンゴムやテフロン（登録商標）ゴムなどの弾性部材にて構成されることが好ましい。このシールシート４８は、シール治具１３のシールベース３５に装着される代りに、エアジョイント１５の先端に設けられてもよく、またはシール治具１３のシールベース３５とエアジョイント１５の先端との両者に設けられてもよい。
【００３９】
メインエア供給流路５６からメインエア流路４０Ａへ供給されたエアは、図５に示すように、メインエア流路４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ及び４０Ｅを経てシール部材３３内へ導入される。このシール部材３３は、上側面３３Ｂがシールベース３５により、下側面３３Ｃがシール下板３４によりそれぞれ支持されて膨張が規制されるので、図５（Ａ）に示すように半径方向のみに拡張され、シール部材３３の外周部３３Ａがシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触して、このシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部をシールする。これにより、シリンダ内周面３と電極１２の外周面とにより区画された空間２７（図２）からクランクケース面５側へ、めっき前処理液またはめっき液が液漏れすることが防止される。
【００４０】
メインエア継手２２からシール部材３３内へのエアの供給が遮断されたときには、図５（Ｂ）に示すように、シール部材３３は半径方向に収縮して、その外周部３３Ａがシリンダ内周面３から離反する。その後、エアジョイント用シリンダ２９の退避動作によって、エアジョイント１５はシール治具１３のシールシート４８から離反し、待機位置(図３)に戻される。
【００４１】
シール部材３３の拡張、収縮を確認する確認手段が、図２に示すようにシール治具１３及びエアジョイント１５に設けられている。この確認手段は、エアジョイント１５側のサブエア継手５８及びサブエア供給流路５９と、シール治具１３側のサブエア流路６０と、エア圧センサ６１及び制御回路６２とである。
【００４２】
サブエア継手５８は、エアジョイント１５に複数個、例えば３個配置されている。サブエア供給流路５９は、サブエア継手５８に対応してエアジョイント１５に複数本、例えば３本形成され、それぞれがサブエア継手５８に連通して設けられる。
【００４３】
サブエア流路６０は、図５に示すように、シール治具１３のシールベース３５に形成される。このシールベース３５には、膨出部４６の天面に同心円状のリング溝６３が、サブエア供給流路５９の本数に対応して複数個（例えば３個）形成されており、それぞれが各サブエア供給流路５９(図２)に連通可能とされる。シールベース３５には、更に、各リング溝６３の個数に対応して複数本（例えば３本）のサブエア流路６０が放射状に等間隔に形成される。それぞれのサブエア流路６０が各リング溝６３に連通して設けられる。これらのサブエア流路６０のそれぞれには、シールベース３５の外周端部において吹出口６４が形成される。この吹出口６４は、図５に示すように、シール部材３３の拡張時にこのシール部材３３によって閉塞され、シール部材３３の収縮時に開放される位置に設けられる。
【００４４】
図２に示すエアジョイント１５に備えられたサブエア継手５８から導入される流体としてのエアは、サブエア供給流路５９を通り、シール治具１３（図５）のリング溝６３及びサブエア流路６０を経て吹出口６４から吹き出し可能に設けられる。この吹出口６４からのエアの吹き出しは、図５（Ｂ）に示すように、シール部材３３の収縮時に吹出口６４がシール部材３３により閉塞されず開放されているときに実施される。このときには、サブエア流路６０、サブエア供給流路５９及びサブエア継手５８のエア圧が低くなる。これに対し、シール部材３３の拡張時には、図５（Ａ）に示すように、吹出口６４がシール部材３３により閉塞されてエアが吹出口６４から吹き出されず、サブエア流路６０、サブエア供給流路５９及びサブエア継手５８内のエア圧が上昇する。
【００４５】
図２に示すエア圧センサ６１は、例えば複数本のサブエア継手５８へそれぞれエアを導く複数本、例えば３本のサブエア供給配管６５に配置されて、上述のサブエア流路６０のエア圧を検出する。このエア圧の検出値によって、シール治具１３のシール部材３３の拡張または収縮を確認することが可能となる。つまり、シール部材３３が拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３を液密にシールしている状態であるか、またはシール部材３３が収縮して、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触せず、このシリンダ内周面３がシールされていない状態であるかを確認することが可能となる。
【００４６】
シール部材３３の拡張、収縮によるシリンダブロック１のシリンダ内周面３のシールの確認は、サブエア流路６０がシールベース３５（つまりシール部材３３）の周方向に複数本等間隔に、例えばシール部材３３の周方向に１２０度の等間隔で３本形成されているので、シール部材３３の全周に亘ってなされる。これにより、シール部材３３の周方向の一部に劣化や亀裂、破損が発生して、その箇所以外ではシール部材３３の拡張が正常になされるが、亀裂等が発生した箇所ではシール部材３３の拡張が不充分となって、シリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触していない場合にも、このシール部材３３の周方向の拡張、収縮状況を確認して、シリンダ内周面３のシールを確認することが可能となる。
【００４７】
図２に示す制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値を取り込んで、送液ポンプ２４Ａ、２４Ｂ及び電源装置３０の駆動を制御する。つまり、制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値が所定値よりも高い場合に、シール治具１３のシール部材３３が拡張してシリンダブロック１のシリンダ内周面３に接触し、このシリンダ内周面３におけるクランクケース面５側のシールが良好になされていると判断する。このとき、制御回路６２は、送液ポンプ２４Ａまたは２４Ｂを起動して処理液を、シリンダ内周面３と電極１２の外周面とにより区画された空間２７へ供給し、その後、電源装置３０を駆動して電極１２へ給電し、シリンダ内周面３にめっき前処理(電解エッチング処理、陽極酸化処理)またはめっき処理を実施させる。
【００４８】
制御回路６２は、エア圧センサ６１からの検出値が所定値以下の場合には、シール治具１３のシール部材３３が適正に拡張せずまたは収縮して、シリンダ内周面３に接触していず、このシリンダ内周面３のシールが不完全であると判断して、送液ポンプ２４Ａ、２４Ｂ及び電源装置３０を駆動せず、またはこれらの駆動中にはこれらの駆動を中止する。
【００４９】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。
【００５０】
（１）シリンダブロック１におけるシリンダ内周面３のクランクケース面５側端部をシールするシール治具１３が、電極１２の上端に設置され、このシール治具１３のシール部材３３をエアにより作動させるエアジョイント１５が、シール治具１３と分離してワーク保持治具１４に配置され、シール治具１３が電極１２と共に、シリンダ内周面３のヘッド面４側端部からシリンダ２内へ挿入され、エアジョイント１５がシリンダブロック１のクランクケース面５側からシリンダ２へ向かって挿入されて、シール治具１３に結合される。
【００５１】
このため、シリンダ内周面３のクランクケース面５側端部付近にクランクジャーナル６が障害物として存在する複雑な形状のシリンダブロック１であっても、シール治具１３をシリンダ内周面３のヘッド面４側端部からシリンダ２内へ挿入するので、シール治具１３におけるシール部材３３は、クランクジャーナル６を回避する必要がなく、従って、その寸法をシリンダ内周面３の寸法に近い値に設定できる。このため、シール治具１３におけるシール部材３３の拡張・収縮量を低減できるので、シール治具１３によるシール精度を確保でき、このシール治具１３を用いてシリンダ内周面３を確実にシールできる。更に、シール部材３３の拡張・収縮量を低減できるので、シール部材３３の負担が少なく、その分シール部材３３を長寿命化できる。
【００５２】
（２）電極１２に、処理液を流す電極内流路１２Ａが形成されると共に、この電極１２を支持する電極支持部２０と流路構成ブロック６６との間にも、処理液を流す流路６７が形成されている。そして、これらの電極１２、電極支持部２０及び流路構成ブロック６６の上方に、シール治具１３のシール部材３３へ作動用のエアを供給するエアジョイント１５及びエアジョイント用シリンダ２９が配置されている。この結果、これらのエアジョイント１５及びエアジョイント用シリンダ２９は、処理液に接触することがないので、固着等のトラブルを防止できる。更に、エアシリンダ１５及びエアジョイント用シリンダ２９が電極内流路１２Ａや流路構成ブロック６６の流路６７の邪魔にならないので、これらの流路１２Ａ、６７内で処理液の流れが乱されることがなく、この結果、シリンダブロック１のシリンダ内周面３のめっき品質を向上させることができる。
【００５３】
（３）エアジョイント１５は、シール治具１３のシール部材３３を作動させるエアを供給するものであるため、電動系を用いてシール部材３３を動作させる場合に生ずる、処理液によるショートなどの不具合を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るシリンダブロックめっき処理装置のシール構造における一実施の形態が適用されためっき処理装置として機能する処理装置を示す全体正面図。
【図２】図１の処理装置における電極及びエアジョイント周りを示す断面図。
【図３】図２のエアシリンダとシール治具との非結合状態（待機状態）を示す断面図。
【図４】図２のエアジョイントとシール治具との結合状態を、エアジョイント用シリンダと共に示す断面図。
【図５】図２のシール治具を示し、（Ａ）がシール部材の拡張状態を示す断面図、（Ｂ）がシール部材の収縮状態を示す断面図。
【図６】図１のシリンダブロックをクランクケース面側から目視した平面図。
【図７】図６のVII‐VII線に沿う断面図。
【符号の説明】
【００５５】
１ シリンダブロック
２ シリンダ
３ シリンダ内周面
４ ヘッド面（他端）
５ クランクケース面（一端）
６ クランクジャーナル
１０ 処理装置
１２ 電極
１２Ａ 電極内流路
１３ シール治具
１４ ワーク保持治具
１５ エアジョイント（駆動機構）
３３ シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックにおけるシリンダのシリンダ内周面の一端側をシール治具がシールして、前記シリンダ内周面に処理液を導き、このシリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置であって、
前記シール治具が電極の先端に設置され、このシール治具のシール部材を作動させる駆動機構が前記シール治具と分離して配置され、
前記電極及びシール治具が、前記シリンダ内周面の他端側から前記シリンダ内へ挿入され、前記駆動機構が前記一端側から挿入されて、前記シール治具と結合可能に構成されたことを特徴とするシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項２】
前記駆動機構は、シール治具のシール部材を作動させるためのエアを前記シール治具へ供給するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項３】
前記電極には、シリンダ内周面へ供給される処理液のための流路が形成され、この電極及びシール治具の上方位置に駆動機構が配置されたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項４】
前記シリンダブロックには、シリンダにおけるシリンダ内周面の一端側であるクランクケース面側端部付近に、障害物としてのクランクジャーナルが前記シリンダ内側方向に張り出して形成され、
前記シリンダ内周面の他端側であるヘッド面側端部から電極及びシール治具がシリンダ内に挿入され、前記シリンダブロックのクランクケース面側から駆動機構が挿入されたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項５】
前記シール治具のシール部材は、その外径寸法が、シリンダ内周面の内径寸法に近い値に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項６】
前記シール治具と駆動機構との結合部の少なくとも一方に、衝撃吸収及び気密性確保のための弾性部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項１】
シリンダブロックにおけるシリンダのシリンダ内周面の一端側をシール治具がシールして、前記シリンダ内周面に処理液を導き、このシリンダ内周面をめっき前処理またはめっき処理するシリンダブロックめっき処理装置であって、
前記シール治具が電極の先端に設置され、このシール治具のシール部材を作動させる駆動機構が前記シール治具と分離して配置され、
前記電極及びシール治具が、前記シリンダ内周面の他端側から前記シリンダ内へ挿入され、前記駆動機構が前記一端側から挿入されて、前記シール治具と結合可能に構成されたことを特徴とするシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項２】
前記駆動機構は、シール治具のシール部材を作動させるためのエアを前記シール治具へ供給するよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項３】
前記電極には、シリンダ内周面へ供給される処理液のための流路が形成され、この電極及びシール治具の上方位置に駆動機構が配置されたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項４】
前記シリンダブロックには、シリンダにおけるシリンダ内周面の一端側であるクランクケース面側端部付近に、障害物としてのクランクジャーナルが前記シリンダ内側方向に張り出して形成され、
前記シリンダ内周面の他端側であるヘッド面側端部から電極及びシール治具がシリンダ内に挿入され、前記シリンダブロックのクランクケース面側から駆動機構が挿入されたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項５】
前記シール治具のシール部材は、その外径寸法が、シリンダ内周面の内径寸法に近い値に設定されたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【請求項６】
前記シール治具と駆動機構との結合部の少なくとも一方に、衝撃吸収及び気密性確保のための弾性部材が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックめっき処理装置のシール構造。
【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２０１０−５９４５７（Ｐ２０１０−５９４５７Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２５２６２（Ｐ２００８−２２５２６２）
【出願日】平成２０年９月２日（２００８．９．２）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２日（２００８．９．２）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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