特許 6149640 部分表面処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6149640

(24)【登録日】2017年6月2日

(45)【発行日】2017年6月21日

(54)【発明の名称】部分表面処理装置

(51)【国際特許分類】

   C25D 13/14 20060101AFI20170612BHJP

   C25D 17/12 20060101ALI20170612BHJP

   C25D 17/00 20060101ALI20170612BHJP

【ＦＩ】

   C25D13/14 B

   C25D17/12 H

   C25D17/00 A

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-195805(P2013-195805)

(22)【出願日】2013年9月20日

(65)【公開番号】特開2015-59265(P2015-59265A)

(43)【公開日】2015年3月30日

【審査請求日】2016年8月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107308

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 修一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100114959

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 徹也

(74)【代理人】

【識別番号】100148183

【弁理士】

【氏名又は名称】森 俊也

(72)【発明者】

【氏名】小林 大之

【審査官】 内藤 康彰

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２１９８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７７６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１３４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−１６７７７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２５Ｄ５／００−７／１２

Ｃ２５Ｄ９／００−９／１２

Ｃ２５Ｄ１３／００−２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外周面に周溝を形成した金属製の被処理物に電気的に接続される第１電極部材と、
前記外周面及び前記周溝に対して全周に亘って間隔を隔てて対向する内周面を形成した第２電極部材と、
前記周溝を挟む両側の夫々において前記外周面と前記内周面との隙間をシール可能な非導電性の一対の環状弾性シール材と、
前記環状弾性シール材の夫々を前記外周面に対して間隔を隔てて、かつ、当該環状弾性シール材を縮径方向に移動可能に収容する周溝部と、
前記周溝部に嵌合された前記環状弾性シール材の外周側に加圧流体を供給することにより、当該環状弾性シール材をその内周側が前記外周面に圧接される縮径方向に移動可能、かつ、圧接を解除自在な加圧機構と、
前記一対の環状弾性シール材でシールされた前記外周面と前記内周面との間の空間に電解液を供給する供給流路と、
を備え、
前記環状弾性シール材が、前記周溝部の互いに対向する溝側面に対して溝幅方向に互いに間隔を隔てて摺接可能な一対の環状側壁部分および当該一対の環状側壁部分の内周側どうしを一連に接続する環状先端部分を有する形状に形成され、
前記環状弾性シール材の少なくとも周方向一箇所に、外周側の縁部から内周側に向けて延出する切り込みを形成してある部分表面処理装置。

【請求項2】

前記縁部を始端部とする前記切り込みの終端部を、前記環状側壁部分の領域内に設けてある請求項１記載の部分表面処理装置。

【請求項3】

前記切り込みを、前記縁部を始端部とする前記切り込みの終端部において互いに鋭角で交叉し、前記始端部の側ほど互いに間隔が広がるように夫々が滑らかに連続する一対の端面で形成してある請求項１又は２記載の部分表面処理装置。

【請求項4】

前記切り込みを、前記一対の環状側壁部分の双方に形成してある請求項１〜３のいずれか１項記載の部分表面処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属製の被処理物の外周面に形成した周溝に、例えば陽極酸化処理などの表面処理を実施する部分表面処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、外周面に周溝を形成した金属製の被処理物に電気的に接続される第１電極部材と、前記外周面及び前記周溝に対して全周に亘って間隔を隔てて対向する内周面を形成した第２電極部材と、前記周溝を挟む両側の夫々において前記外周面と前記内周面との隙間をシール可能な非導電性の一対の環状弾性シール材と、前記環状弾性シール材の夫々を前記外周面に対して間隔を隔てて、かつ、当該環状弾性シール材を縮径方向に移動可能に収容する周溝部と、前記周溝部に嵌合された前記環状弾性シール材の外周側に加圧流体を供給することにより、当該環状弾性シール材をその内周側が前記外周面に圧接される縮径方向に移動可能、かつ、圧接を解除自在な加圧機構と、前記一対の環状弾性シール材でシールされた前記外周面と前記内周面との間の空間に電解液を供給する供給流路とを備えた部分表面処理装置が開示されている。
この部分表面処理装置が備える環状弾性シール材は、周溝部の互いに対向する溝側面に対して溝幅方向に互いに間隔を隔てて摺接可能な一対の環状側壁部分と、当該一対の環状側壁部分の内周側どうしを一連に接続する環状先端部分とを有する形状で、全周に亘って同じ断面形状で連続する環状に形成され、環状先端部分の内周側が被処理物の外周面に圧接される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２１９８５８号公報（図９，図１０）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記部分表面処理装置は、周溝を挟む両側の夫々において、被処理物の外周面と第２電極部材の内周面との隙間を環状弾性シール材でシールし、それらの環状弾性シール材でシールされた外周面と内周面との間の空間に電解液を供給して周溝に表面処理を施す。

【0005】

外周面と内周面との隙間をシールするために、加圧機構は、周溝部に嵌合された環状弾性シール材の一対の環状側壁部分の間に加圧空気などの加圧流体を供給して、環状先端部分の内周側が外周面に圧接される縮径方向に環状弾性シール材を移動させる。
このため、隙間をシールする前の環状先端部分の内周側における周方向長さは、その環状先端部分の内周側が圧接されるべき被処理物の外周面における周方向長さに比べて長い。

【0006】

従来の部分表面処理装置が備える環状弾性シール材は、一対の環状側壁部分の内周側どうしが環状先端部分で接続され、全周に亘って同じ断面形状で連続する環状に形成されている。
このため、縮径方向に弾性変形させるに伴って環状弾性シール材に生じるシール材周方向に沿う圧縮力により、環状弾性シール材に皺が生じ易い。

【0007】

隙間をシールしている環状弾性シール材に大きな皺が生じると、一対の環状弾性シール材でシールされた外周面と内周面との間の空間に供給した電解液がその皺部分から漏れ出すおそれがある。

【0008】

このような皺部分からの電解液の漏れ出しを防止するために、例えば小さな皺がシール材周方向に分散して生じるように、環状弾性シール材の縮径方向への移動速度を遅くすることが考えられる。しかし、環状弾性シール材を時間を掛けて変形させると、周溝の表面処理を能率良く実施できなくなる。

【0009】

また、電解液が皺部分を通して環状弾性シール材の外周側に漏れ出すと、環状弾性シール材の外周側に供給した加圧流体と電解液とが混合され、加圧機構や電解液の流通機構が破損するなどの不都合が生じ易い。

【0010】

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、周溝の表面処理の能率向上を図り易いと共に、加圧機構の破損などの不都合が生じ難い部分表面処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明による部分表面処理装置の特徴構成は、外周面に周溝を形成した金属製の被処理物に電気的に接続される第１電極部材と、前記外周面及び前記周溝に対して全周に亘って間隔を隔てて対向する内周面を形成した第２電極部材と、前記周溝を挟む両側の夫々において前記外周面と前記内周面との隙間をシール可能な非導電性の一対の環状弾性シール材と、前記環状弾性シール材の夫々を前記外周面に対して間隔を隔てて、かつ、当該環状弾性シール材を縮径方向に移動可能に収容する周溝部と、前記周溝部に嵌合された前記環状弾性シール材の外周側に加圧流体を供給することにより、当該環状弾性シール材をその内周側が前記外周面に圧接される縮径方向に移動可能、かつ、圧接を解除自在な加圧機構と、前記一対の環状弾性シール材でシールされた前記外周面と前記内周面との間の空間に電解液を供給する供給流路と、を備え、前記環状弾性シール材が、前記周溝部の互いに対向する溝側面に対して溝幅方向に互いに間隔を隔てて摺接可能な一対の環状側壁部分および当該一対の環状側壁部分の内周側どうしを一連に接続する環状先端部分を有する形状に形成され、前記環状弾性シール材の少なくとも周方向一箇所に、外周側の縁部から内周側に向けて延出する切り込みを形成してある点にある。

【0012】

本構成の部分表面処理装置は、環状弾性シール材の少なくとも周方向一箇所に、外周側の縁部から内周側に向けて延出する切り込みを形成してある。
このため、環状弾性シール材の外周側に加圧流体を供給して、環状弾性シール材をその内周側が外周面に圧接される縮径方向に移動させるときに、切り込みを挟んで対向するシール材部分どうしを相対変位させて、環状弾性シール材に生じる皺を抑制することができる。
したがって、被処理物の外周面と第２電極部材の内周面との隙間をシールしたときの環状弾性シール材に皺が生じ難い。

【0013】

よって、本構成の部分表面処理装置であれば、環状弾性シール材の縮径方向への移動速度を高めても電解液が漏れ出し難くなり、周溝の表面処理の能率向上を図り易いと共に、電解液の加圧流体への混入を防止できるので、加圧機構の破損などの不都合が生じ難い。

【0014】

本発明の他の特徴構成は、前記縁部を始端部とする前記切り込みの終端部を、前記環状側壁部分の領域内に設けてある点にある。

【0015】

本構成であれば、環状先端部分に入り込まないように切り込みを設けてあるので、環状弾性シール材の縮径に伴う環状先端部分の過度な変形を抑制して、シール性能を長期に亘って維持し易い。
また、切り込みの終端部を環状先端部分に設けてある場合に比べて、環状先端部分の強度を長期に亘って維持し易い。

【0016】

本発明の他の特徴構成は、前記切り込みを、前記縁部を始端部とする前記切り込みの終端部において互いに鋭角で交叉し、前記始端部の側ほど互いに間隔が広がるように夫々が滑らかに連続する一対の端面で形成してある点にある。

【0017】

本構成であれば、環状弾性シール材の縮径方向への移動時に、切り込みを挟んで対向する端面どうしの圧接を回避して皺の発生を抑制することができる。さらに、それらの端面どうしが終端部の側から徐々に密着するから、切り込みからの電解液の漏れ出しを防止することができる。

【0018】

本発明の他の特徴構成は、前記切り込みを、前記一対の環状側壁部分の双方に形成してある点にある。

【0019】

本構成であれば、一対の環状側壁部分の片側にのみ切り込みを形成してある場合に比べて、環状弾性シール材の縮径方向への移動に伴う環状先端部分のシール幅方向に沿う姿勢を一定に維持し易い。
このため、環状先端部分の外周面に対する圧接力をシール幅方向に分散させて、隙間を安定的にシールし易い。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】部分表面処理装置（陽極酸化処理装置）の概略図である。

【図2】図１のII−II線矢視における第２電極部の平面図である。

【図3】第２電極部材の電解液供給ノズル部分を示す断面図である。

【図4】第２電極部材の電解液供給ノズル部分における内周側を示す側面図である。

【図5】環状弾性シール材のピストン外周面からの離間状態を示す断面図である。

【図6】環状弾性シール材のピストン外周面に対する圧接状態を示す断面図である。

【図7】環状弾性シール材の斜視図である。

【図8】環状弾性シール材の拡大断面図である。

【図9】ピストン外周面から離間している環状弾性シール材を示す平面図である。

【図10】ピストン外周面に圧接されている環状弾性シール材を示す平面図である。

【図11】「キリカキ数」と「ヨリ量」との関係を示すグラフである。

【図12】「キリカキ数」と「ヨリ数」との関係を示すグラフである。

【図13】「ヨリ量」および「ヨリ数」の説明図である。

【図14】第２実施形態を示す環状弾性シール材の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
本発明に係る部分表面処理装置を、金属製の被処理物としてのアルミニウム合金製ピストンＡの表面に対して陽極酸化処理（表面処理）を行う陽極酸化処理装置の例を挙げて説明する。
図１〜図１０には、ピストンＡのピストンリング溝Ａ１に対して陽極酸化処理を行うための陽極酸化処理装置が示されている。なお、「ピストンＡのピストンリング溝Ａ１」、「陽極酸化処理」、及び「陽極酸化処理装置」は一例であり、他のものに適用することは当然に可能である。

【0022】

具体的には、ピストンＡの頂部からスカート部にかけて形成された３個のピストンリング溝Ａ１，Ａ２，Ａ３のうちの、頂部側のピストンリング（コンプレッションリング）溝Ａ１を含む外周面（以下、ピストン外周面という）Ｂに対して陽極酸化処理を実施する。
ピストンリング溝Ａ１が、ピストン外周面Ｂに形成した周溝に相当している。

【0023】

陽極酸化処理装置は、電解液槽１と電解液供給部２と酸化処理部３と通電部４とを有する。
電解液槽１は、図１，図２に示すように、塩化ビニル製又はＳＵＳ３１６製で、上端が開口する容器状のものであり、酸化処理部３を通過した電解液を受け止めて回収するとともに、電解液供給部２に還流するための還流路５が設けられている。

【0024】

電解液供給部２は、電解液槽１から還流された電解液を冷却するための冷却槽６と、冷却槽６の電解液を酸化処理部３に供給するための供給路７と、供給路７に設けてある供給ポンプ８と、電解液が所定のタイミングで酸化処理部３に供給されるように供給ポンプ８の運転を制御する供給制御部９とを有している。

【0025】

冷却槽６には、回収された電解液を冷却するための冷却機１０と、電解液が所定温度に冷却されるように、温度センサ１１による電解液温度の検出情報に基づいて、冷却機１０の運転を制御する冷却制御部１２とが設けられている。

【0026】

通電部４は、酸化処理部３に通電するものである。この通電部４は電流密度を調整できるように電流制御手段を持つものとするのが好ましい。電流制御手段は電流計、電圧計、整流器等で構成された従来公知のものを用いることができる。

【0027】

酸化処理部３は、第１電極（陽極）部１３と第２電極（陰極）部１４とを有する。
第１電極部１３は、導電性を備えた銅やＳＵＳ３１６などの金属製の第１電極部材１５と、第１電極部材１５を第２電極部１４に対して昇降させる昇降装置１６とを備えている。
第１電極部材１５はピストンＡを保持する保持具で兼用され、通電部４の陽極端子４ａに電気的に接続されている。

【0028】

保持具（第１電極部材）１５は、ピストンＡの内周面に係脱自在な係止爪（図示せず）をその下端部に備えている。この係止爪をピストンＡの内周面に係止することにより、ピストンＡをその軸芯が垂直方向に沿う姿勢で、かつ、電気的に接続した状態で保持する。

【0029】

第２電極部１４は、図２に示すように、外形が平面視で円形に形成され、ピストンＡをその軸芯を上下方向に沿わせた姿勢で入り込ませる平面視で円形のピストン挿入孔２５が同芯状に形成されている。

【0030】

第２電極部１４は、図１に示すように、導電性を備えた銅やＳＵＳ３１６などの金属製の第２電極部材１７と、第２電極部材１７の上下に配置した塩化ビニル樹脂などの非導電性材料（絶縁体）で形成された固定板１８，１９とを有し、互いにボルト連結してある。

【0031】

第２電極部材１７は、上側固定板１８の下面外周側を上向きに凹入させてある環状の上向き凹面部２１と、下側固定板１９の上面外周側を下向きに凹入させてある環状の下向き凹面部２２との間に嵌合されて、互いにボルト連結してある。

【0032】

第２電極部材１７は、図１に示すように、上側の第１電極板２３と、下側の第２電極板２４との二枚の電極板をボルト連結することにより構成してあり、通電部４の陰極４ｂに電気的に接続されている。

【0033】

図３〜図６に示すように、各電極板２３，２４のピストン挿入孔２５の側には、外周寄りの部分２６よりも薄肉の薄肉板部２７，２８と、薄肉板部２７，２８の内周側に沿ってピストン挿入孔２５の側に突出する鍔板部２９，３０とを環状に形成してあり、各鍔板部２９，３０の内周面（以下、電極内周面という）３１の内側がピストン挿入孔２５として形成されている。
したがって、各鍔板部２９，３０の電極内周面３１が、ピストン外周面Ｂ及びピストンリング溝Ａ１に対して全周に亘って一定間隔を隔てて対向する円環状の内周面として形成されている。

【0034】

下側固定板１９には、図１に示すように、ピストン挿入孔２５と同径で、かつ、同芯の円形凹面部３２と、軸芯を上下方向に沿わせた姿勢のピストンＡの頂面を載置支持する円形凸面部３５と設けてある。
下側固定板１９には、電解液の供給路７に接続される接続流路３３と、円形凹面部３２に溜まった電解液を自然流下により電解液槽１に排出する排出孔３４とが設けられている。

【0035】

したがって、図１に示すように、軸芯が垂直方向に沿う姿勢で電気的に接続した状態で保持具（第１電極部材）１５に保持されたピストンＡが、ピストン挿入孔２５に挿通されて、その頂面が円形凸面部３５に載置され、図３に示すように、ピストン外周面Ｂと電極内周面３１との間に全周に亘って一定間隔の隙間Ｃを有する同芯状に位置決めされる。

【0036】

第１電極板２３における薄肉板部２７及び鍔板部２９と、第２電極板２４における薄肉板部２８及び鍔板部３０との間には、図２〜図４に示すように、電解液供給ノズル３６の複数が周方向に一定間隔を隔てて配設されている。
各電解液供給ノズル３６は、電極内周面３１の接線に対して傾斜する方向からピストン外周面Ｂと電極内周面３１との間に電解液を供給できるように配設されている。

【0037】

各電解液供給ノズル３６は、図３，図４に示すように、接続流路３３に接続されているとともに、後述するように一対の円形環状弾性シール材４０でシールされたピストン外周面Ｂと電極内周面３１との間の空間に電解液を供給する供給流路３７を備え、この供給流路３７が電極内周面３１に開口している。

【0038】

図１〜図４に示すように、周方向で隣り合う電解液供給ノズル３６の間における上下の薄肉板部２７，２８の間の空間及び上下の鍔板部２９，３０の間の空間が電解液の排出流路３８として設けられている。

【0039】

図２に示すように、周方向で隣り合う電解液供給ノズル３６の間の位置に、下側の薄肉板部２８及び下側固定板１９を貫通する貫通孔３９が形成され、排出流路３８の電解液はこれらの貫通孔３９から自然流下して電解液槽１に排出される。

【0040】

第２電極部材１７における電極内周面３１の側には、図１，図３〜図６に示すように、上下一対の非導電性の環状弾性シール材４０と、環状弾性シール材４０の夫々をピストン外周面Ｂに対して全周に亘って間隔を隔てて、かつ、当該環状弾性シール材４０を縮径方向に移動可能に収容する上下一対の円形環状の周溝部４１とを設けてある。

【0041】

周溝部４１は、上側の環状弾性シール材４０が嵌合される第１周溝部４１ａと、下側の環状弾性シール材４０が嵌合される第２周溝部４１ｂとを有する。
第１周溝部４１ａは、第１電極板２３の鍔板部２９の上面で構成される溝側面４５と上側固定板１８の下面で構成される溝側面４５との間に形成され、これらの溝側面４５どうしは互いに平行に対向している。
第２周溝部４１ｂは、第２電極板２４の鍔板部３０の下面で構成される溝側面４５と下側固定板１９の上面で構成される溝側面４５との間に形成され、これらの溝側面４５どうしは互いに平行に対向している。

【0042】

図７，図８は、周溝部４１に嵌合する前の環状弾性シール材４０を示している。
各環状弾性シール材４０は、図７に示すように、ゴムなどの非導電性材料（絶縁体）で、外周側に向けて開口する凹部４２を全周に亘って一連に有する円環状に形成してあり、周溝Ａ１を挟む両側の夫々において、ピストン外周面Ｂと電極内周面３１との隙間Ｃをシール可能である。

【0043】

各環状弾性シール材４０は、周溝部４１ａ，４１ｂの互いに対向する溝側面４５に対して溝幅方向に互いに間隔を隔てて摺接可能な一対の環状側壁部分４３と、当該一対の環状側壁部分４３の内周側どうしを一連に接続する環状先端部分４４とを一体に有する横向きＵ字状の横断面形状に形成してある。一対の環状側壁部分４３どうしの間が凹部４２を形成している。

【0044】

各環状弾性シール材４０は、環状先端部分４４が電極内周面３１よりもピストン外周面Ｂの側に突出しないように周溝部４１ａ，４１ｂに嵌合され、環状先端部分４４をピストン外周面Ｂに対して圧接させることにより、ピストン外周面Ｂと電極内周面３１との隙間Ｃをシールすることができる。

【0045】

環状先端部分４４のうち、ピストン外周面Ｂに圧接させる圧接面Ｚは、図８に示すように、環状弾性シール材４０の軸芯方向と平行な面で形成される。したがって、圧接面Ｚはピストン外周面Ｂに対して平行に対向する円筒状の面である。環状弾性シール材４０の軸芯方向とは、環状の中心において当該環状を貫通して延在する方向である。

【0046】

図８に示すように、周溝部４１に嵌合する前の環状弾性シール材４０における外周側の厚さ、つまり、環状側壁部分４３の外周側縁部８１における軸方向長さ８１ａが周溝部４１の開口幅４１ｃよりも長く設定されている。
また、周溝部４１に嵌合する前の環状弾性シール材４０における内周側の厚さ、つまり、圧接面Ｚの軸方向長さ８２が周溝部４１の開口幅４１ｃよりも短く設定されている。

【0047】

したがって、各環状弾性シール材４０は、一対の環状側壁部分４３どうしが互いに近接する方向に弾性変形させた状態で周溝部４１に嵌合され、環状側壁部分４３の夫々は、一対の環状側壁部分４３どうしが互いに離間する方向に復帰変形しようとする弾性復元力で溝側面４５に対して圧接されている。

【0048】

各環状弾性シール材４０の少なくとも周方向一箇所に、外周側縁部８１から内周側に向けて延出する切り込み４６を形成してある。例えば、図９に示すように、一対の環状側壁部分４３の双方における周方向で等間隔の四箇所に、外周側縁部８１を始端部とする切り込み４６を、その終端部４７を環状側壁部分４３の領域内に設けて形成してある。
各環状側壁部分４３の切り込み４６は、夫々の切り込み４６が互いに同一形状で、かつ、環状側壁部分４３の周方向で同じ位置に形成してある。

【0049】

各切り込み４６は、終端部４７において互いに鋭角で交叉し、始端部である外周側縁部８１の側ほど互いに間隔が広がるように夫々が滑らかに連続する一対の端面４８を備えていて、端面４８どうしが平面視で外周側に向けて拡がるＶ字状の切欠きを設けて構成してある。

【0050】

図１，図５，図６に示すように、第１周溝部４１ａと第２周溝部４１ｂの夫々に嵌合された環状弾性シール材４０の外周側に加圧流体としての加圧空気を同時に供給することにより、これらの環状弾性シール材４０をその内周側（環状先端部分４４の圧接面Ｚ）が全周に亘ってピストン外周面Ｂに圧接される縮径方向に移動可能、かつ、圧接を解除自在な加圧機構５１を設けてある。

【0051】

加圧機構５１は、加圧空気の供給及び排出が自在な空気給排装置５２と、空気給排装置５２の空気給排動作を制御する給排制御部５３と、第１周溝部４１ａ及び第２周溝部４１ｂの外周側に連通する空気給排路５４と、空気給排装置５２の空気給排管５５と空気給排路５４とを接続する管継手５６とを有する。

【0052】

空気給排路５４は、第２電極部１４の周方向三箇所に設けられ、各空気給排路５４毎に管継手５６で空気給排管５５に接続して、第１周溝部４１ａおよび第２周溝部４１ｂに対して周方向の三箇所から加圧空気を給排自在である。

【0053】

次に、陽極酸化処理の処理動作を説明する。
ピストンＡがピストン挿入孔２５に挿通されて円形凸面部３５に載置されると、給排制御部５３は、各空気給排路５４を通して第１周溝部４１ａおよび第２周溝部４１ｂの夫々に加圧空気が供給されるように、空気給排装置５２を作動させる。

【0054】

図５は、空気給排装置５２により加圧空気を供給する前における、各環状弾性シール材４０の第１周溝部４１ａおよび第２周溝部４１ｂへの嵌合状態を示す。
図９は、空気給排装置５２により加圧空気を供給する前における環状弾性シール材４０の平面視形状を示し、各切り込み４６は外周側に向けてＶ字状に拡がっている。
この嵌合状態では、各環状弾性シール材４０の両環状側壁部分４３が溝側面４５に密着している。

【0055】

図６は、空気給排装置５２により第１周溝部４１ａおよび第２周溝部４１ｂに加圧空気を供給した結果、環状弾性シール材４０がピストン外周面Ｂの側に向けて縮径方向に移動し、環状先端部分４４の圧接面Ｚがピストン外周面Ｂに圧接されている状態を示す。
図１０は、空気給排装置５２により加圧空気を供給した結果、環状先端部分４４の圧接面Ｚがピストン外周面Ｂに圧接されている環状弾性シール材４０の平面視形状を示す。

【0056】

この圧接状態では、各切り込み４６を形成している一対の端面４８どうしが全面に亘って密着し、かつ、上下の環状側壁部分４３が加圧空気で溝側面４５に押し付けられて、環状弾性シール材４０の姿勢が安定するとともに、加圧空気のピストン外周面Ｂの側への漏れ出しが防止される。

【0057】

各環状弾性シール材４０における環状先端部分４４の圧接面Ｚがピストン外周面Ｂに圧接されることにより、周溝Ａ１を挟む両側夫々においてピストン外周面Ｂと電極内周面３１との隙間Ｃがシールされる。
そして、電解液を供給流路３７から各環状弾性シール材４０でシールされたピストン外周面Ｂと電極内周面３１との間の空間に流入させて、排出流路３８から排出されるように循環させながら、周溝Ａ１に対する陽極酸化処理が実施される。

【0058】

陽極酸化処理が終了すると、給排制御部５３は、加圧空気が第１周溝部４１ａ及び第２周溝部４１ｂから空気給排路５４及び空気給排管５５を通して強制的に排出されるように、つまり、環状弾性シール材４０のピストン外周面Ｂに対する圧接が解除されるように空気給排装置５２を作動させる。

【0059】

第１周溝部４１ａ及び第２周溝部４１ｂから加圧空気が排出されるに伴う空気圧の低下で、各環状弾性シール材４０が拡径方向に復帰変形して、図５に示すように、環状先端部分４４が電極内周面３１から突出しないように、周溝部４１の奥側に引退する。

【0060】

図１１は、環状弾性シール材４０の一対の環状側壁部分４３の夫々に周方向の等間隔で切欠き状に形成した切り込み４６の数である「キリカキ数」と、図１３に示すように環状弾性シール材４０の圧接面Ｚをピストン外周面Ｂに圧接させたときに形成された皺部分Ｄの大きさとの関係を示すグラフである。皺部分Ｄの大きさは、図１３に示すように、皺部分Ｄのピストン外周面Ｂから離間している部分の長さＥである「ヨリ量」として定義される。

【0061】

図１２は、環状弾性シール材４０の一対の環状側壁部分４３の夫々に周方向の等間隔で切欠き状に形成した切り込み４６の数である「キリカキ数」と、図１３に示すように環状弾性シール材４０の圧接面Ｚをピストン外周面Ｂに圧接させたときに形成された皺部分Ｄの数との関係を示すグラフである。皺部分Ｄの数は、図１３に示すように、皺部分Ｄのピストン外周面Ｂから離間している部分の数である「ヨリ数」として定義される。

【0062】

なお、図１１，図１２において、丸印は、切り込み４６を形成していない環状弾性シール材４０と、その環状弾性シール材４０に合計２個の切り込み４６を形成した場合、および、合計４個の切り込み４６を形成した場合の関係を示している。

【0063】

また、図１１，図１２において、四角印は、切り込み４６を形成していない、丸印とは別の環状弾性シール材４０と、その環状弾性シール材４０に合計２個の切り込み４６を形成した場合、および、合計４個の切り込み４６を形成した場合の関係を示している。

【0064】

「キリカキ数」については、環状弾性シール材４０の曲率が大きいほど「キリカキ数」を増やすことが考えられるが、本実施形態における環状弾性シール材４０は、７７ｍｍ程度の内径と８８ｍｍ程度の外径を有している。

【0065】

〔第２実施形態〕
図１４は、環状弾性シール材４０の各環状側壁部分４３に形成する切り込み４６の別実施形態を示す。本実施形態では、切欠き状の切り込み４６を形成する一対の端面４８どうしが、一対の環状側壁部分４３どうしが凹部４２を挟んで対向する側において周方向に沿う扇状に形成された薄肉部分４９で一体に接続されている。

【0066】

本実施形態であれば、環状弾性シール材４０に生じる皺部分の数や大きさを抑制しながら、凹部４２から切り込み４６への加圧空気の漏れ出しや、切り込み４６から凹部４２への電解液の漏れ出しを確実に防止することができる。
その他の構成は第１実施形態と同様である。

【0067】

〔その他の実施形態〕
１．本発明による部分表面処理装置は、一対の環状側壁部分のうちの一方の環状側壁部分にのみ、「切り込み」が形成されていてもよい。
２．本発明による部分表面処理装置は、一対の環状側壁部分のうちの一方の環状側壁部分に形成する「切り込み」の数や形状と、他方の環状側壁部分に形成する「切り込み」の数や形状とが互いに異なっていてもよい。
３．本発明による部分表面処理装置は、一対の環状側壁部分のうちの一方の環状側壁部分に形成する「切り込み」と、他方の環状側壁部分に形成する「切り込み」とを周方向に互いにずらせて配置してあってもよい。
４．本発明による部分表面処理装置は、切り込みにより形成された端面どうしが密着している「切り込み」が形成されていてもよい。
５．本発明による部分表面処理装置は、環状側壁部分の外周側の縁部を始端部とする「切り込み」の終端部を環状先端部分の領域内に設けてあってもよい。
この場合、一方の環状側壁部分に形成する「切り込み」の終端部と他方の環状側壁部分に形成する「切り込み」の終端部とが軸芯方向に沿って一連に連続していてもよい。
６．本発明による部分表面処理装置は、加圧流体としての作動油などの加圧液体を供給する加圧機構を備えていてもよい。
７．本発明による部分表面処理装置は、電気メッキなどの表面処理を行う処理装置などの各種部分表面処理装置に利用できる。

【符号の説明】

【0068】

１５ 第１電極部材
１７ 第２電極部材
３１ 内周面
３７ 供給流路
４０ 環状弾性シール材
４１ 周溝部
４３ 環状側壁部分
４４ 環状先端部分
４５ 溝側面
４６ 切り込み
４７ 終端部
４８ 端面
５１ 加圧機構
８１ 縁部
Ａ 被処理物
Ａ１ 周溝
Ｂ 外周面
Ｃ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】