特開 2023-140997 表面処理用治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023140997

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】表面処理用治具

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/08 20060101AFI20230928BHJP

【ＦＩ】

C25D17/08 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022047104

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野澤 孝浩

(72)【発明者】

【氏名】黒川 知哉

(72)【発明者】

【氏名】土井 嵩志

(57)【要約】

【課題】膜厚の低下を抑制することができる表面処理用治具を提供すること。
【解決手段】本発明に係る表面処理用治具は、ボトム、シェルおよびポートからなるアキュムレータの外装体に接続し、該外装体を支持した状態で表面処理を行うための表面処理用治具であって、アキュムレータを支持する支持部と、支持部に連なるフック部と、を備え、支持部は、フック部側が先細な形状をなす。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボトム、シェルおよびポートからなるアキュムレータの外装体に接続し、該外装体を支持した状態で表面処理を行うための表面処理用治具であって、
前記アキュムレータを支持する支持部と、
前記支持部に連なるフック部と、
を備え、
前記支持部は、前記フック部側が先細な形状をなす、
ことを特徴とする表面処理用治具。

【請求項2】

前記支持部は、
前記フック部側に設けられる頭部と、
前記頭部の前記フック部側と反対側に設けられる底部と、
前記頭部および前記底部の間に設けられる中間部と、
を有し、
前記底部の高さは、前記頭部および前記中間部の高さの和よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の表面処理用治具。

【請求項3】

前記中間部は、錐台状をなす、
ことを特徴とする請求項２に記載の表面処理用治具。

【請求項4】

前記支持部は、
前記フック部側に設けられる頭部と、
前記頭部の前記フック部側と反対側に設けられる底部と、
を有し、
前記底部の高さは、前記頭部の高さよりも小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の表面処理用治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばアキュムレータの表面処理を行うための表面処理用治具に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アキュムレータにおいて、気密性および伸縮性を有する流体分離膜または流体密封膜としてベローズが用いられている。ベローズは、ボトム、シェルおよびポートからなる外装体によって形成される内部空間に設けられる。外装体は、耐食性を高めるため、表面処理が施される。表面処理では、例えば、ポートを治具に取り付け、該治具を吊って塗料を吹き付けることによって、外装体の表面に金属皮膜を形成させる。例えば、塗装に用いる治具として、被処理物を支持する柱状の支持部を有する治具が知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－１３６０２３号公報

【特許文献2】特開昭５７－１６５０６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１、２に記載の治具を用いる場合、外装体の治具接続側において皮膜の膜厚が、他の箇所よりも低下する場合がある。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、膜厚の低下を抑制することができる表面処理用治具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】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表面処理用治具は、ボトム、シェルおよびポートからなるアキュムレータの外装体に接続し、該外装体を支持した状態で表面処理を行うための表面処理用治具であって、前記アキュムレータを支持する支持部と、前記支持部に連なるフック部と、を備え、前記支持部は、前記フック部側が先細な形状をなす、ことを特徴とする。

【0007】

また、本発明に係る表面処理用治具は、上記発明において、前記支持部は、前記フック部側に設けられる頭部と、前記頭部の前記フック部側と反対側に設けられる底部と、前記頭部および前記底部の間に設けられる中間部と、を有し、前記底部の高さは、前記頭部および前記中間部の高さの和よりも小さい、ことを特徴とする。

【0008】

また、本発明に係る表面処理用治具は、上記発明において、前記中間部は、錐台状をなす、ことを特徴とする。

【0009】

また、本発明に係る表面処理用治具は、上記発明において、前記支持部は、前記フック部側に設けられる頭部と、前記頭部の前記フック部側と反対側に設けられる底部と、を有し、前記底部の高さは、前記頭部の高さよりも小さい、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、外装体の膜厚の低下を抑制することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態にかかる表面処理の被処理物であるアキュムレータの構成を示す断面図である。

【図2】図２は、図１に示すアキュムレータの外装体に表面処理用治具を示す図である。

【図3】図３は、図２に示す表面処理用治具の構成を説明するための図である。

【図4】図４は、表面処理方法を説明するための図である。

【図5】図５は、表面処理時の金属イオンの付着態様について説明する図（その１）である。

【図6】図６は、従来の表面処理用治具の構成の一例を説明するための図である。

【図7】図７は、表面処理時の金属イオンの付着態様について説明する図（その２）である。

【図8】図８は、表面処理後の外装体の膜厚測定位置を示す図（その１）である。

【図9】図９は、表面処理後の外装体の膜厚測定位置を示す図（その２）である。

【図10】図１０は、図８に示す測定位置の膜厚測定結果における最小値を示す図である。

【図11】図１１は、図８に示す測定位置の膜厚測定結果における最大値を示す図である。

【図12】図１２は、図９に示す測定位置の膜厚測定結果における最小値を示す図である。

【図13】図１３は、図９に示す測定位置の膜厚測定結果における最大値を示す図である。

【図14】図１４は、変形例１にかかる表面処理用治具の構成を説明するための図である。

【図15】図１５は、変形例２にかかる表面処理用治具の構成を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚さと幅との関係、それぞれの部分の厚さの比率などは現実のものとは異なる場合があり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。

【0013】

（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態にかかるアキュムレータの構成を示す断面図である。図１に示すアキュムレータ１は、ボトム１１と、シェル１２と、ポート１３と、ボトム１１、シェル１２およびポート１３によって形成される内部空間に収容されるベローズ１４と、キャップ本体部１５と、キャップ弾性部１６と、ガイドベローズ１７とを備える。ボトム１１、シェル１２およびポート１３は、アキュムレータ１の外装体を構成する。
ここで、ボトム１１およびポート１３は、例えば、冷間加工材を用いて形成される。シェル１２は、例えば、熱間加工材を用いて形成される。

【0014】

アキュムレータ１では、ボトム１１、シェル１２およびポート１３によって形成される空間がベローズ１４によって分割される。具体的には、ベローズ１４の外部と内部とで互いに異なる空間が形成される。ベローズ１４の内部空間は、ボトム１１の孔１１ａを経て外部と連通する。ベローズ１４の外部の空間は、ポート１３の孔１３ａを経て外部と連通する。図１では、孔１１ａ、１３ａの中心軸が、アキュムレータ１の中心軸Ｎと一致する例を示している。
また、ボトム１１、シェル１２およびポート１３は、それぞれの連結部分において溶接されて固着している。

【0015】

アキュムレータ１は、外装体とベローズ１４とによって形成される空間（ベローズ外部空間）、および、ベローズ１４の内部空間それぞれに、液体（作動油）または気体（例えば窒素ガス）が封入される。例えば、ベローズ外部空間に液体が導入され、内部空間に気体が封入される。

【0016】

ポート１３は、筒状に延び、シェル１２内への液体の導入口である導入部１３１と、導入部１３１の一端に連なり、シェル１２の内壁面に係止する係止部１３２とを有する。導入部１３１の外周面には、ライン等の接続部材と螺合するための凹凸形状が形成される。

【0017】

ベローズ１４は、筒状をなす。ベローズ１４の側面部は、凹凸形状を繰り返してなる蛇腹状をなし、外部からの荷重によって伸縮する。また、ベローズ１４は、外周側に設けられるガイドベローズ１７によって、シェル１２とベローズ１４との間の間隔が維持され、円滑に伸縮動作を行うことが可能となる。ベローズ１４は、例えばステンレス（ＳＵＳ３０４）を用いて形成される。また、ガイドベローズ１７は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）や、ポリアミドを用いて形成される。

【0018】

キャップ本体部１５は、板状をなし、ベローズ１４のボトム１１側とは反対側の開口を覆うとともに、ベローズ１４の端部が溶接されて当該開口を密閉する。キャップ本体部１５は、アキュムレータ１内の圧力状態（低圧または高圧）への耐久性を有する材料を用いて構成される。キャップ本体部１５は、例えば、金属、具体的には熱間圧延軟鋼板（Steel Plate Hot Commercial：ＳＰＨＣ）を用いて形成される。なお、キャップ本体部１５は、使用状態に応じた耐熱性を有することが好ましい。

【0019】

キャップ弾性部１６は、板状をなし、キャップ本体部１５のベローズ１４側とは反対側に設けられる。キャップ弾性部１６は、ポート１３とキャップ本体部１５との間に位置し、シェル１２とベローズ１４との間の液体（作動油）を封止する。キャップ弾性部１６は、例えば、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）を用いて形成される。

【0020】

キャップ本体部１５およびキャップ弾性部１６は、キャップ本体部１５の接着面にリン酸処理を施すことによって表面処理を実施した後、接着面に接着剤を塗布する等してキャップ弾性部１６をキャップ本体部１５に接着してなる。

【0021】

アキュムレータ１では、ポート１３の孔１３ａを介して液体を供給／吸引することによってアキュムレータ１に接続するラインの圧力が変化すると、ポート１３の孔１３ａから液体が流入し、キャップ本体部１５およびキャップ弾性部１６が押し上げられる。なお、ベローズ１４とシェル１２との間の空間の圧力は、常にベローズ１４内部の圧力と同じである。

【0022】

また、アキュムレータ１に接続するラインの油圧の増大により孔１３ａから作動油が流入した場合、ベローズ１４は、この作動油によってアキュムレータ１の封入圧力以上の圧力なると収縮する。これに対し、ラインの油圧が下がってベローズ１４が収縮状態から伸長する（戻る）と、作動油が孔１３ａから外部に放出される。この孔１３ａからの液体の放出によって、アキュムレータ１による加圧状態が制御される。

【0023】

ここで、アキュムレータ１の外装体には、表面処理が施される。具体的には、表面処理用治具によって外装体を支持し、この治具を吊り下げた状態で皮膜を形成させる。本実施の形態では、亜鉛ニッケルめっき処理を施す例について説明する。

【0024】

図２は、図１に示すアキュムレータの外装体に表面処理用治具を示す図である。図３は、図２に示す表面処理用治具の構成を説明するための図である。表面処理では、アキュムレータ１のポート１３に表面処理用治具１００を取り付ける。この際、ポート１３と表面処理用治具１００とは、例えば螺合によって接続する。

【0025】

表面処理用治具１００は、ポート１３を支持する支持部１１０と、支持部１１０のポート１３が接続する側と反対側に設けられるリング状のフック部１２０とを有する。
支持部１１０は、フック部１２０側と反対側に位置する底部１１１と、フック部１２０に連なる頭部１１２と、底部１１１および頭部１１２の間に設けられる中間部１１３とを有する。支持部１１０には、底部１１１から頭部１１２まで延びる有底の穴部１３０が形成される。この穴部１３０の内壁には、ポート１３と螺合する凹凸形状をなす螺合部１３０ａが形成される。

【0026】

中間部１１３は、中空円錐台状をなし、一端部が底部１１１に連なり、他端部が頭部１１２に連なる。頭部１１２は、外周のなす径Ｄ₁₁₂が、底部１１１の径Ｄ₁₁₁よりも小さい。底部１１１の高さＨ₁₁₁は、頭部１１２の高さＨ₁₁₂および中間部１１３の高さＨ₁₁₃との和（Ｈ₁₁₂＋Ｈ₁₁₃）よりも小さい。例えば、底部１１１の径が２７ｍｍ、底部１１１の高さＨ₁₁₁が２ｍｍ、中間部１１３の外表面と底部１１１の側面とがなす角度θは２０°である。なお、角度θは、２０°に限らず鋭角であればよい。

【0027】

また、表面処理治具１００とポート１３との間には、パッキン１１４が設けられる。パッキン１１４は、弾性材料を用いて形成され、表面処理治具１００とポート１３との間を液密にする。この際、底部１１１の高さＨ₁₁₁は、このパッキン１１４が外側にはみ出ない程度の値に設定される。パッキン１１４が外側にはみ出ていると、後述する皮膜が形成されなくなる場合がある。

【0028】

図４は、表面処理方法を説明するための図である。表面処理では、陽極１４０、支持部材１５０、電解液を用いて外装体の表面に金属皮膜を形成させる。具体的には、アキュムレータ１を取り付けた表面処理用治具１００のフック部１２０を支持部材１５０に掛け、電解液中に浸漬させる。陽極１４０および支持部材１５０は電源に接続されており、この支持部材１５０に接続する表面処理用治具１００およびアキュムレータ１は陰極の一部を構成する。本実施の形態において、陽極１４０は亜鉛からなり、電解液は亜鉛イオンを含む。通電によって陽極１４０から陰極側に亜鉛イオンが移動し、陰極側で還元反応が起こることによって、外装体に亜鉛皮膜が形成される。

【0029】

図５は、表面処理時の金属イオンの付着態様について説明する図（その１）である。なお、図５では、パッキン１１４の図示を省略する。表面処理用治具１００は、底部１１１から頭部１１２にかけて先細な形状をなしているため、表面処理用治具１００の表面および、支持部１１０に連なる外装体表面では、電流差がなくなり、陽イオンが付着しやすくなる。

【0030】

図６は、従来の表面処理用治具の構成の一例を説明するための図である。図６に示す表面処理用治具２００は、ポート１３を支持する円柱状の支持部２１０と、支持部２１０のポート１３が接続する側と反対側に設けられるリング状のフック部２２０とを有する。支持部２１０には、有底の穴部２３０が形成される。この穴部２３０の内壁には、ポート１３と螺合する凹凸形状をなす螺合部が形成される。なお、支持部２１０は、一様な径を有して延び、その径Ｄ₂₁₀が底部１１１の径と同等である。

【0031】

図７は、表面処理時の金属イオンの付着態様について説明する図（その２）である。図６に示す表面処理用治具２００を用いて表面処理を行った場合、表面処理用治具２００の表面と、支持部２１０に連なる外装体表面とがなす角部では、高電流部分と低電流部分とが発生し、低電流部分に陽イオンが付着しないことがあった。図７では、ハッチングで示す陽イオンが陰イオンと結合できない。このため、この角部では、金属皮膜が形成されなかったり、皮膜の膜厚が薄くなったりする場合があった。

【0032】

ここで、図３に示す表面処理用治具１００を用いて表面処理を行い、膜厚を測定した結果について説明する。図８および図９は、表面処理後の外装体の膜厚測定位置を示す図である。表面処理後の外装体では、シェル１２とポート１３との連結部分において、均等に配置した四つの測定位置（位置Ｐ₁₁～Ｐ₁₄）を設定するとともに、シェル１２の側面において周方向に均等に配置した四つの測定位置（位置Ｐ₂₁～Ｐ₂₄）を設定した。各位置の測定結果として、当該位置において二点の膜厚を測定した平均をその位置の膜厚としている。位置Ｐ₁₁～Ｐ₁₄は、シェル１２とポート１３との溶接部から３ｍｍ以内の位置が設定される。
また、本試験では、電圧および処理時間を変えて表面処理を行った。具体的には、（１）７Ｖ、２５分、（２）７Ｖ、３０分、（３）７Ｖ、３５分、（４）８Ｖ、４０分の四つのパターンで亜鉛めっき処理を行った。

【0033】

図１０は、図８に示す測定位置の膜厚測定結果における最小値を示す図である。図１１は、図８に示す測定位置の膜厚測定結果における最大値を示す図である。また、図１２は、図９に示す測定位置の膜厚測定結果における最小値を示す図である。図１３は、図９に示す測定位置の膜厚測定結果における最大値を示す図である。なお、縦軸は膜厚と示し、単位はμｍである。図１０～図１３では、測定条件ごとに、各測定位置における膜厚の平均値をプロットし、最大値および最小値をエラーバーで表示している。

【0034】

図１０および図１１に示すように、シェル１２とポート１３との連結部分では、（１）～（４）の各パターンにおいて膜厚が５μｍ以上となっており（図１０参照）、最大値と最小値との差も１０μｍ以下である。一方、図１２および図１３に示すように、シェル１２の側面部には、（１）～（４）の各パターンにおいて膜厚が５μｍ以上となっている。表面処理用治具１００を用いて表面処理を行えば、シェル１２とポート１３との連結部分の皮膜も十分な膜厚を有し、治具近傍に形成された皮膜の膜厚を確保できるといえる。

【0035】

本実施の形態では、表面処理用治具１００において、フック部１２０側に行くにしたがって先細形状をなす、ポート１３を支持する支持部１１０を備える構成としたので、外装体表面における電流差を抑制して、外装体表面の皮膜形成を確実なものとした。本実施の形態によれば、治具を用いて表面処理を行う際の、外装体の膜厚の低下を抑制することができる。

【0036】

（変形例１）
次に、本発明の表面処理用治具の変形例１について、図１４を参照して説明する。図１４は、変形例１にかかる表面処理用治具の構成を説明するための図である。なお、実施の形態にかかる表面処理用治具１００と同じ部分には同じ符号が付してある。

【0037】

表面処理用治具１００Ａは、ポート１３を支持する支持部１１０Ａと、支持部１１０Ａのポート１３が接続する側と反対側に設けられるリング状のフック部１２０とを有する。
支持部１１０Ａは、フック部１２０側と反対側に位置する底部１１１Ａと、フック部１２０に連なる頭部１１２と、底部１１１Ａおよび頭部１１２の間に設けられる中間部１１３Ａとを有する。支持部１１０Ａには、底部１１１Ａから頭部１１２まで延びる有底の穴部１３０が形成される。この穴部１３０の内壁には、ポート１３と螺合する凹凸形状をなす螺合部１３０ａが形成される。

【0038】

中間部１１３Ａは、中空円錐台状をなし、一端部が底部１１１Ａに連なり、他端部が頭部１１２に連なる。頭部１１２は、外周のなす径Ｄ₁₁₂が、底部１１１Ａの径Ｄ_111Aよりも小さい。底部１１１Ａの高さＨ_111Aは、頭部１１２の高さＨ₁₁₂および中間部１１３Ａの高さＨ_113Aとの和（Ｈ₁₁₂＋Ｈ_113A）よりも小さい。かつ、高さＨ_111Aは、底部１１１の高さＨ₁₁₁はよりも大きい。例えば、底部１１１Ａの径は２７ｍｍ、底部１１１Ａの高さＨ_111Aが１０ｍｍ、中間部１１３Ａの外表面と底部１１１Ａの側面とがなす角度θは４５°である。

【0039】

表面処理用治具１００Ａは、底部１１１Ａから頭部１１２にかけて先細な形状をなしているため、実施の形態と同様に、表面処理用治具１００Ａの表面および、支持部１１０Ａに連なる外装体表面では、電流差がなくなったことによって陽イオンが付着する。

【0040】

本変形例１では、実施の形態の同様に、表面処理用治具１００Ａにおいて、フック部１２０側に行くにしたがって先細形状をなす、ポート１３を支持する支持部１１０Ａを備える構成としたので、外装体表面における電流差を抑制して、外装体表面の皮膜形成を確実なものとした。本変形例１によれば、治具を用いて表面処理を行う際の、外装体の膜厚の低下を抑制することができる。

【0041】

（変形例２）
次に、本発明の表面処理用治具の変形例２について、図１５を参照して説明する。図１５は、変形例２にかかる表面処理用治具の構成を説明するための図である。なお、実施の形態にかかる表面処理用治具１００と同じ部分には同じ符号が付してある。

【0042】

表面処理用治具１００Ｂは、ポート１３を支持する支持部１１０Ｂと、支持部１１０Ｂのポート１３が接続する側と反対側に設けられるリング状のフック部１２０とを有する。
支持部１１０Ｂは、フック部１２０側と反対側に位置する底部１１１と、一端部が底部１１１に連なり、他端部がフック部１２０に連なる頭部１１２Ａとを有する。支持部１１０Ｂには、底部１１１から頭部１１２Ａまで延びる有底の穴部１３０が形成される。この穴部１３０の内壁には、ポート１３と螺合する凹凸形状をなす螺合部１３０ａが形成される。支持部１１０Ｂは、底部１１１および頭部１１２Ａからなり、フック部１２０側の径が反対側の径よりも小さい段付き形状をなす中空円柱状をなす。

【0043】

頭部１１２Ａは、外周のなす径Ｄ_112Aが、底部１１１の径Ｄ₁₁₁よりも小さい。底部１１１の高さＨ₁₁₁は、頭部１１２の高さＨ_112Aの高さよりも小さい。例えば、頭部１１２Ａの高さＨ_112Aが２４ｍｍである。

【0044】

表面処理用治具１００Ｂは、底部１１１から頭部１１２Ａにかけて先細な形状をなし、かつ底部１１１の高さが電流差を抑制する高さＨ₁₁₁に設定されているため、表面処理用治具１００Ｂの支持部１１０Ｂに連なる外装体表面では、陽イオンが陰イオンと結合する。

【0045】

本変形例２では、実施の形態の同様に、表面処理用治具１００Ｂにおいて、フック部１２０側が先細形状をなす、ポート１３を支持する支持部１１０Ｂを備える構成としたので、外装体表面における電流差を抑制して、外装体表面の皮膜形成を確実なものとした。本変形例２によれば、治具を用いて表面処理を行う際の、外装体の膜厚の低下を抑制することができる。

【0046】

ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、実施の形態や変形例では、中間部が、外周側面が傾斜面をなす錐台状である例について説明したが、中間部が、頭部の径よりも小さい径で延びる中空円柱状をなし、支持部全体として中央部が凹んだ形状をなすものであってもよい。

【0047】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

【0048】

以上説明したように、本発明に係る表面処理用治具は、表面処理した皮膜の膜厚の低下を抑制するのに好適である。

【符号の説明】

【0049】

１ アキュムレータ
１１ ボトム
１２ シェル
１３ ポート
１４ ベローズ
１５ キャップ本体部
１６ キャップ弾性部
１７ ガイドベローズ
１００、１００Ａ、１００Ｂ 表面処理用治具
１１０、１１０Ａ 支持部
１１１、１１１Ａ 底部
１１２、１１２Ａ 頭部
１１３、１１３Ａ 中間部
１１４ パッキン
１２０ フック部
１３０ 穴部
１４０ 陽極
１５０ 支持部材

【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】

【図15】