JP2011025732A - 車輪用軸受装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パイロット部の外表面に形成された防錆塗装膜の均一化が図れると共に、処理工程の簡略化と処理時間の短縮化を図って低コスト化を実現させた車輪用軸受装置の製造方法を提供する。
【解決手段】ハブ輪４のアウター側の端部にパイロット部１０が突設され、このパイロット部１０の外表面に防錆塗装膜１１が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、車輪用軸受装置が縦型に配置され、ハブ輪４のパイロット部１０に対向して防錆塗料１３が入った塗料槽１４が配置されると共に、この塗料槽１４に無数の気泡を有する弾性部材１５が浸漬され、この弾性部材１５がパイロット部１０の被塗装面に押圧された状態で車輪用軸受装置が回転され、当該防錆塗料１３が転写されて所定の防錆塗装膜１１が形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置の製造方法、特に、ハブ輪のパイロット部に防錆塗装膜が形成された車輪用軸受装置の製造方法に関するものである。

自動車等の車両の車輪用軸受装置には、駆動輪用のものと従動輪用のものとがある。特に、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、低コスト化は言うまでもなく、燃費向上のための軽量・コンパクト化が進んでいる。このような車輪用軸受装置の代表的な一例を図８に示す。

この車輪用軸受装置は駆動輪用の第３世代と称され、ハブ輪５１と内輪５２と外輪５３、および複列のボール５４、５４とを備えている。ハブ輪５１は、その一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５５を一体に有し、外周に内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５１ｂが形成されている。また、車輪取付フランジ５５の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５６が植設されている。

ハブ輪５１の小径段部５１ｂには、外周に内側転走面５２ａが形成された内輪５２が圧入されている。そして、ハブ輪５１の小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５１ｃにより、ハブ輪５１に対して内輪５２が軸方向へ抜けるのを防止している。

外輪５３は、外周に車体取付フランジ５３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ａが形成されている。これら複列の外側転走面５３ａ、５３ａと対向する内側転走面５１ａ、５２ａの間には保持器５７を介して複列のボール５４、５４が転動自在に収容されている。そして、外輪５３の両端部にはシール５８、５９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

ハブ輪５１は、炭素の含有量が０．４０〜０．８０重量％である炭素鋼製の素材に鍛造を施すことにより一体に形成され、車輪取付フランジ５５の基部から内側転走面５１ａ、および小径段部５１ｂに亙って高周波焼入れ等によって表面が硬化処理されている。なお、加締部５１ｃは、鍛造後の素材表面硬さの生のままとしている。一方、内輪５２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼のような高炭素鋼製とし、芯部まで焼入れ硬化されている。

ハブ輪５１の外方側にはホイールセンターの目安となるパイロット部６０が形成されている。そして、このパイロット部６０の外表面には錆等を防ぐために、電着塗装法により防錆塗装膜６１（図中クロスハッチングに示す）が施されている。この防錆塗装膜６１は、油脂分を除くために、ハブ輪５１に脱脂洗浄を行った後乾燥し、この乾燥したハブ輪５１に電極を付け、パイロット部６０のみを解離可能な水溶液性塗料を展開した電着槽に漬し、電着槽中に設けられた電極との間に電圧を印加し、イオン化された塗料イオンをパイロット部６０の外表面に電着させ、塗料の電着終了後、高温で焼付け乾燥、冷却を行って電着塗料を硬化することによって形成されている。

この防錆塗装膜６１は、従来の刷毛塗り塗装や吹き付け塗装により形成された塗装膜に比べ、塗装膜を薄く、また、均一に形成することができると共に、灯油等の溶剤が付着しても剥れることがなく、防錆効果を飛躍的に良くすることができる。

特開２００７−２２３６００号公報

こうした従来の塗装法では、パイロット部６０のみを水溶液性塗料が入った電着槽に漬し、電着槽中に設けられた電極との間に電圧を印加して塗料をパイロット部６０の外表面に電着させ、高温で焼付け乾燥をする必要がある。この焼付け乾燥温度としては、１５０〜２００℃程度が一般的である。然しながら、このような焼付け温度では、軸受の素材硬度の低下や軸受内部に封入されたグリースの劣化、さらには、シール５８、５９や保持器５７等の内部部品の劣化を招く恐れがある。そこで、ハブ輪５１単体で塗装を完成させる必要があるが、ハブ輪単体で塗装が完了すると、後工程で防錆塗装膜６１の剥れや傷付き等、品質不具合が生じる可能性が高い。

また、被塗装面に確実に防錆塗装膜６１を形成させる場合、周辺部位に塗装膜が付着しないようにマスキングが必要となる。このマスキングを繰り返し使用するとマスキングが汚染され、その汚れが塗装前の製品に転写される恐れがあり、外観品質に悪影響を及ぼす。これを防止するために、その都度マスキングを洗浄・交換等を実施するとなれば工数が増え、コストアップの要因となって好ましくない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸受素材や内部部品に対する熱影響がなく、軸受品質を確保しつつ、パイロット部の外表面に形成された防錆塗装膜の均一化が図れると共に、処理工程の簡略化と処理時間の短縮化を図って低コスト化を実現させた車輪用軸受装置の製造方法を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の方法発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪のアウター側の端部にパイロット部が突設され、このパイロット部の外表面に防錆塗装膜が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、前記パイロット部の被塗装面に、無数の気泡を有し、これらの気泡内に防錆塗料が含浸された弾性部材が押圧され、当該防錆塗料が前記パイロット部の外表面に転写されることによって所定の防錆塗装膜が形成される。

このように、ハブ輪のアウター側の端部にパイロット部が突設され、このパイロット部の外表面に防錆塗装膜が形成された第１乃至第４世代構造の車輪用軸受装置において、パイロット部の被塗装面に、無数の気泡を有し、これらの気泡内に防錆塗料が含浸された弾性部材が押圧され、当該防錆塗料がパイロット部の外表面に転写されることによって所定の防錆塗装膜が形成されるので、防錆塗装膜を容易にかつ効率良く形成することができると共に、防錆塗料を塗布した後、乾燥させる前に余分な塗料が垂れ下がるのを防止することができ、防錆塗装膜を均一な所定の膜厚に制御することができる。さらに、車輪用軸受装置の組立完成状態で塗装できるので、後工程で剥れや傷付き等の不具合が出る可能性が低くなり、安定した品質を確保することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記弾性部材が前記パイロット部の被塗装面に押圧された状態で、前記弾性部材と車輪用軸受装置のうちどちらか一方が回転されれば、塗布ムラを防止してより均一な防錆塗装膜を効率良く形成することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記内方部材のみが回転されれば、塗装工程と車輪用軸受装置の馴らし運転を同時に行うことができ、製造工程の効率化を図ることができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記弾性部材が、前記パイロット部の内周面に押圧される第１の弾性部材と、外周面に押圧される第２の弾性部材で構成されていれば、パイロット部の形状・寸法に拘束されず多様なタイプに対応でき、弾性部材の標準化をすることができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記弾性部材が前記パイロット部の被塗装面の形状に倣った形状に形成されていれば、防錆塗装膜を効率良く均一に形成することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記車輪用軸受装置が縦型に配置されると共に、前記ハブ輪のパイロット部に対向して前記防錆塗料が入った塗料槽が配置され、この塗料槽に前記弾性部材が浸漬されていれば、毛細管現象によって気泡内に防錆塗料が充填され、塗料の浸漬と塗布が一工程で済み、作業性を向上させると共に、外観品質や信頼性を向上させることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記車輪用軸受装置が縦型に配置されると共に、前記ハブ輪のパイロット部に対向して軸方向に進退自在に移動する押圧機構が配置され、この押圧機構の上に前記弾性部材が載置されていれば、必要最小限の塗料をハブ輪の被塗装面に形成することができ、塗装後の塗料の垂れ下がりを抑制して塗布ムラを防止し、均一な防錆塗装膜を容易にかつ効率良く形成することができると共に、周辺環境や被塗装面以外の部位への汚染を防止し、かつ省資源化を図ることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記押圧機構が前記塗料槽とハブ輪との間を移動するように構成されていても良い。

また、請求項９に記載の発明のように、前記防錆塗装膜が紫外線硬化塗料で構成されていれば、紫外線を照射することによって防錆塗装膜の形成が完了するため製品温度の上昇がなく、車輪用軸受装置の完成品の状態で塗装しても製品への熱影響がない。したがって、軸受の素材硬度の低下や軸受内部に封入されたグリースやシールや保持器等の内部部品の劣化を防止することができる。

好ましくは、請求項１０に記載の発明のように、前記紫外線硬化塗料が無溶剤タイプであれば、揮発性有機溶剤を使用して塗料の粘度を低下させずとも、均一な防錆塗装膜を容易にかつ効率良く形成することができ、周辺環境の汚染防止を図ることができる。

また、請求項１１に記載の発明のように、前記防錆塗装の下地処理としてリン酸塩処理が施されていれば、素材となる鋼材の表面が化学反応で粗面化され、緻密な結晶性皮膜が形成されるため、塗料の食い付きが良くなって付着性が向上する。

また、請求項１２に記載の発明のように、前記紫外線硬化塗料が着色されていれば、塗布ムラや塗布範囲を目視によって検査・管理することができ、作業性を向上させると共に、外観品質や信頼性を向上させることができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の製造方法は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪のアウター側の端部にパイロット部が突設され、このパイロット部の外表面に防錆塗装膜が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、前記パイロット部の被塗装面に、無数の気泡を有し、これらの気泡内に防錆塗料が含浸された弾性部材が押圧され、当該防錆塗料が前記パイロット部の外表面に転写されることによって所定の防錆塗装膜が形成されるので、防錆塗装膜を容易にかつ効率良く形成することができると共に、防錆塗料を塗布した後、乾燥させる前に余分な塗料が垂れ下がるのを防止することができ、防錆塗装膜を均一な所定の膜厚に制御することができる。さらに、車輪用軸受装置の組立完成状態で塗装できるので、後工程で剥れや傷付き等の不具合が出る可能性が低くなり、安定した品質を確保することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の塗装工程を示す縦断面図である。 図１の弾性部材を示す縦断面図である。 本発明に係る他の車輪用軸受装置の塗装工程を示す縦断面図である。 図３の弾性部材を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の他の塗装工程を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の他の塗装工程を示す縦断面図で、（ａ）は、弾性部材に紫外線硬化塗料を浸漬させる工程、（ｂ）は、紫外線硬化塗料を被塗装面に転写する工程を示している。 本発明に係る車輪用軸受装置の他の塗装工程を示す縦断面図で、（ａ）は、弾性部材に紫外線硬化塗料を浸漬させる工程、（ｂ）は、紫外線硬化塗料を被塗装面に転写する工程を示している。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪のアウター側の端部にパイロット部が突設され、このパイロット部の外表面に防錆塗装膜が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪用軸受装置が縦型に配置され、前記ハブ輪のパイロット部に対向して前記防錆塗料が入った塗料槽が配置されると共に、この塗料槽に無数の気泡を有する弾性部材が浸漬され、この弾性部材が前記パイロット部の被塗装面に押圧された状態で前記車輪用軸受装置が回転され、当該防錆塗料が転写されて所定の防錆塗装膜が形成される。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の塗装工程を示す縦断面図、図２は、図１の弾性部材を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の下側）、中央寄り側をインナー側（図１の上側）という。

この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３を備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に固定された内輪５とからなる。ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）４ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが植設されている。

内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上する。

外方部材２は、内周に複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成され、ハブ輪４の内側転走面４ａと内輪５の内側転走面５ａにそれぞれ対向している。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。

外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。そして、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、ここでは、転動体３をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受で構成されていても良い。

ここで、ハブ輪４のアウター側の端部に図示しない車輪およびブレーキロータをガイドするためのパイロット部１０が突設されている。そして、このパイロット部１０の外表面に紫外線（ＵＶ）硬化塗料からなる防錆塗装膜１１（図中２点鎖線にて示す）が形成されている。これにより、パイロット部１０の発錆を長期間に亘って防止することができる。

この防錆塗装膜１１は以下に説明する手順によって形成されている。すなわち、ハブ輪４のパイロット部１０の所定の部位に紫外線硬化塗料が塗布され、この部位に紫外線を照射して瞬時に塗膜を硬化させる。紫外線硬化塗料は、重合性二重結合を有するアクリル系オリゴマー、モノマー、光重合開始剤、染料や顔料、消泡剤、レベリング剤等の添加剤からなる樹脂系塗料で、紫外線を照射することによって光化学反応を起し、秒単位で硬化するものである。

紫外線硬化塗料には、溶剤タイプもあるが、ここでは、無溶剤タイプが使用されている。トルエン、キシレン、酢酸エチル等の揮発性有機溶剤（ＶＯＣ；Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）を使用して塗料の粘度を低下させずとも、後述する本発明に係る塗装方法を採用することによって、均一な防錆塗装膜１１を容易にかつ効率良く形成することができる。

この紫外線硬化塗料は紫外線を照射しない限り硬化しないため、塗料の保存状態で揮発することがなく、また、照射前であれば、塗布ミスの修理や修復が可能となって、実質的に不良率をゼロに抑えることができる。紫外線硬化に使用する光源は、波長が１００〜４００ｎｍ（ナノメータ）、好ましくは、２００〜４００ｎｍの範囲にある紫外線で、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等から得られる。なお、これらの光源は使用する塗料等により使い分けることができる。

このようにして形成された防錆塗装膜１１は、紫外線を照射することによって防錆塗装膜の形成が完了するため製品温度の上昇がない。したがって、車輪用軸受装置の完成品の状態で塗装しても製品への熱影響がなく、軸受の素材硬度の低下や軸受内部に封入された潤滑用のグリースやシール８、９および保持器７等の内部部品の劣化を防止することができる。紫外線硬化塗料は略透明であるが、これに着色用の染料や顔料を混入させることにより、塗布ムラや塗布範囲を目視によって検査・管理することができ、作業性を向上させると共に、外観品質や信頼性を向上させることができる。また、防錆塗装の下地処理としてリン酸塩処理を施すことにより塗料の食い付きが良くなって、素材と防錆塗装膜の密着性を向上させることができる。

この防錆塗装膜１１を形成する工程は、脱脂→塗布→紫外線照射（例えば、２０秒程度）、そして常温放置で常温に下がれば硬化が完了するため、パイロット部１０に良好な防錆性が得られると共に、従来の電着塗装工程に比べて工程を簡略化することができ、また、処理時間も短縮することができるので、低コスト化を実現させた車輪用軸受装置を提供することができる。なお、防錆塗装膜１１の硬度はＨＢ〜４Ｈ（ＪＩＳ Ｋ５６００）の範囲に設定されている。これにより、後工程で剥れや傷付き等の不具合が出る可能性が低くなり、安定した品質を確保することができる。

ここで、本実施形態では、車輪用軸受装置を縦型に配置すると共に、この車輪用軸受装置の下部、すなわち、ハブ輪４のパイロット部１０に対向して紫外線硬化塗料１３が入った塗料槽１４を配置し、この塗料槽１４に無数の気泡を有する弾性部材１５が浸漬されている。この弾性部材１５は、毛細管現象によって気泡内に紫外線硬化塗料１３が充填されている。そして、パイロット部１０の被塗装面に弾性部材１５が押圧された状態で車輪用軸受装置を回転させることによって弾性部材１５の紫外線硬化塗料１３がパイロット部１０に転写され、防錆塗装膜１１が形成される。これにより、防錆塗装膜１１を容易にかつ効率良く形成することができると共に、紫外線硬化塗料１３を塗布した後、紫外線を照射する前に余分な塗料が垂れ下がるのを防止することができ、防錆塗装膜１１を均一な所定の膜厚に制御することができる。

なお、ここでは、車輪用軸受装置側を回転させるようにしたが、車輪用軸受装置を固定して弾性部材１５を回転させるようにしても良い。また、車輪用軸受装置の外方部材２を固定することにより、内方部材１のみを回転させても良い。これにより、塗装工程と車輪用軸受装置の馴らし運転を同時に行うことができ、製造工程の効率化を図ることができる。また、車輪用軸受装置を回転させずに弾性部材１５をパイロット部１０の被塗装面に押し付けるだけでも充分紫外線硬化塗料１３を転写させることができるが、回転させることにより塗布ムラを防止してより均一な防錆塗装膜１１を形成することができる。

本実施形態では、弾性部材１５として、連続気泡構造のスポンジゴム等からなる発泡ゴムが採用されている。そして、図２に示すように、先端部１５ａがパイロット部１０の被塗装面の形状に倣った形状に円柱状に形成されている。発泡ゴムは多孔質ゴムとも称され、連続気泡構造のスポンジゴムと、独立気泡構造の膨張ゴム、液状ゴム配合物（ゴムラテックス）から作られるフォームラバーに分類されている。発泡ゴムは、通常連続気泡と独立気泡が混在していることが多く、スポンジを特定条件下で液中に浸漬させ、吸水率が５％を超えるものを連続気泡、５％以下のものを独立気泡と定義されているが、連続気泡構造のスポンジゴムは、柔軟性、吸水・吸音性、通気性等に優れ、この種の弾性部材１５として有効である。

なお、本発明に係る弾性部材１５として、この発泡ゴム以外に、ウレタンフォーム、熱可塑性エラストマー、フェルト、セルロース等を例示することができる。ウレタンフォームは、慣用的にポリウレタンフォームの総称で、ポリオールとポリイソシアネートを主成分として、発泡剤、整泡材、触媒、着色剤等を混合し、樹脂化させながら発泡させたもので、気泡が連通し柔らかくて復元性のある軟質ウレタンフォームと硬質ウレタンフォームに分類されているが、クッション性、耐久性能、衝撃吸収性に優れていると共に、直線や凹凸、局面裁断、くり貫き加工等、所定形状に自在に加工ができ、また、熱プレスによる成形も可能な硬質ウレタンフォームが好ましい。

熱可塑性エラストマーは、常温でゴム弾性を示すゴム状弾性体の高分子物質の総称で、高温では熱可塑性を示すプラスチックを言う。この熱可塑性エラストマーは射出成形により材料を溶融させて成形することができ、また、ゴムとは逆に再成形をすることができるので、成形工程が単純化でき、省エネルギーや省資源対策に適している。

フェルトは、動物の毛や合成繊維を集めて圧縮して作るシート状製品の不織布の総称であるが、毛細管現象による高い吸水性を有すると共に、一定の容積の中で多くの水分を保有することができ、この種の弾性部材１５として有効である。

また、セルロースは、植物細胞の細胞壁および繊維を主成分とした炭化水素で、中でも非石油系の天然パルプを主原料とし、優れた吸液特性や柔軟性を有し、焼却しても有毒ガスが発生せず、土に埋めると生分解するセルローススポンジが環境面においても有効である。

図３は、本発明に係る他の車輪用軸受装置の塗装工程を示す縦断面図、図４は、図３の弾性部材を示す縦断面図である。なお、この実施形態は前述した実施形態と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１６と外方部材２と複列の転動体３、３とを備えている。内方部材１６は、ハブ輪１７と、このハブ輪１７に圧入固定された内輪５とからなる。

ハブ輪１７は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周にアウター側の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成されている。なお、車輪取付フランジ６にはハブボルト（図示せず）が圧入されるボルト孔６ｃが周方向等配に穿設されると共に、これらボルト孔６ｃ間には円孔６ｄが形成されている。この円孔６ｄは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立・分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔６ｄから挿入することができ作業を簡便化することができる。また、ハブ輪１７のアウター側の端部にはすり鉢状の凹部１８が鍛造加工によって形成され、軽量化が図られている。

内輪５は、ハブ輪１７の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されると共に、ハブ輪１７の小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｄによって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。

ハブ輪１７はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部４ｄは鍛造加工後の未焼入れ部とされている。これにより、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、加締加工時に微小なクラック等の発生がなく加締部４ｄの塑性加工をスムーズに行うことができる。

ここで、ハブ輪１７のアウター側の端部に図示しない車輪およびブレーキロータをガイドするためのパイロット部１９が突設されている。そして、ハブ輪１７の凹部１８からパイロット部１９に亙ってその外表面に紫外線硬化塗料からなる防錆塗装膜２０（図中２点鎖線にて示す）が形成されている。これにより、露出したハブ輪１７の凹部１８からパイロット部１９に亙る外表面の発錆を長期間に亘って防止することができる。

本実施形態では、塗料を塗布した後、車輪用軸受装置を縦型に配置すると共に、乾燥する前に余分な塗料が垂れないよう、ハブ輪１７のパイロット部１９に対向してアクリル樹脂系塗料２１が入った塗料槽１４を配置し、この塗料槽１４に無数の気泡を有する弾性部材２２が浸漬されている。この弾性部材２２は、毛細管現象によって気泡内にアクリル樹脂系塗料２１が充填されている。そして、パイロット部１９の被塗装面に弾性部材２２が押圧された状態で車輪用軸受装置を回転させることによって弾性部材２２のアクリル樹脂系塗料２１がハブ輪１７の凹部１８からパイロット部１９に亙る外表面に転写され、防錆塗装膜２０が形成される。これにより、前述した実施形態と同様、均一な防錆塗装膜２０を容易にかつ効率良く形成することができる。

本実施形態では、弾性部材２２として硬質ウレタンフォームが採用されている。そして、図４に示すように、先端部２２ａがハブ輪１７の被塗装面の形状に倣った形状に円柱状に形成されている。これにより、弾性部材２２が、クッション性、耐久性能、衝撃吸収性に優れると共に、熱プレスにより所定形状に自在に加工ができる特徴を備えているため品質が安定する。

図５は、本発明に係る車輪用軸受装置の他の塗装工程を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的には軸受と弾性部材の構成が異なり、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は第２世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材２３と外方部材２、および両部材２３、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３を備えている。内方部材２３は、ハブ輪２４と、このハブ輪２４に固定された一対の内輪５、５とからなる。ハブ輪２４は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ６から軸方向に延びる小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション４ｃが形成されている。

ハブ輪２４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上する。

ここで、ハブ輪２４のアウター側の端部に図示しない車輪およびブレーキロータをガイドするためのパイロット部１０が突設されている。そして、このパイロット部１０の外表面に紫外線硬化塗料からなる防錆塗装膜１１（図中２点鎖線にて示す）が形成されている。これにより、パイロット部１０の発錆を長期間に亘って防止することができる。

ここで、本実施形態では、車輪用軸受装置を縦型に配置すると共に、パイロット部１０の被塗装面に弾性部材２５が押圧される。そして、車輪用軸受装置を回転させることによって弾性部材２５に含浸された紫外線硬化塗料１３がパイロット部１０に転写され、防錆塗装膜１１が形成される。この弾性部材２５は無数の気泡を有するスポンジゴム等の発泡ゴムからなり、予め毛細管現象によって気泡内に紫外線硬化塗料１３が含浸されていると共に、パイロット部１０の内周面に押圧される第１の弾性部材２５ａと、パイロット部１０の外周面に押圧される第２の弾性部材２５ｂで構成されている。これにより、均一な所定の膜厚に制御することができると共に、パイロット部１０の形状・寸法に拘束されず多様なタイプに対応でき、弾性部材２５の標準化をすることができるので低コスト化を図ることができる。

図６は、本発明に係る車輪用軸受装置の他の塗装工程を示す縦断面図で、（ａ）は、弾性部材に紫外線硬化塗料を浸漬させる工程、（ｂ）は、紫外線硬化塗料を被塗装面に転写する工程を示している。なお、この実施形態は、前述した第２の実施形態（図３）と基本的には弾性部材の構成が異なり、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施形態では、（ａ）に示すように、車輪用軸受装置を縦型に配置すると共に、塗料を塗布した後乾燥する前に余分な塗料が垂れないよう、ハブ輪１７のパイロット部１９に対向して紫外線硬化塗料１３が入った塗料槽１４を配置し、この塗料槽１４に無数の気泡を有する弾性部材２６が浸漬されている。弾性部材２６は無数の気泡を有するスポンジゴム等の発泡ゴムからなり、ハブ輪１７の被塗装面の形状に倣った形状に形成されている。

また、この弾性部材２６は、環状の凹溝２７ａを有する塗料回収部材２７に一体に固定され、押圧機構２８上に載置されている。押圧機構２８は、塗料回収部材２７を載置する円板状の固定台２８ａと、塗料槽１４の底部を貫通し、塗料槽１４とハブ輪１７との間を進退するアーム２８ｂとからなり、図示しない駆動部に軸方向移動自在に連結されている。弾性部材２６が塗料槽１４に浸漬されることにより気泡内に紫外線硬化塗料１３が含浸される。

そして、（ｂ）に示すように、車輪用軸受装置を回転させると共に、押圧機構２８を駆動して弾性部材２６を上昇させることによりハブ輪１７の被塗装面に押圧し、紫外線硬化塗料１３がパイロット部１９に転写されて防錆塗装膜２０が形成される。ここで、押圧機構２８の上昇過程で弾性部材２６が塗料槽１４から離間した時、弾性部材２６の表面に付着した余分な塗料が垂れ下がり、塗料回収部材２７の凹溝２７ａに回収される。なお、パイロット部１９の端面部及び外周部への紫外線硬化塗料１３の塗布は、（ａ）の状態で凹溝２７ａに充填された紫外線硬化塗料１３へパイロット部１９が浸漬されることによって行われている。

これにより、必要最小限の塗料をハブ輪１７の被塗装面に形成することができ、塗装後の塗料の垂れ下がりを抑制して塗布ムラを防止し、均一な防錆塗装膜２０を容易にかつ効率良く形成することができると共に、周辺環境や被塗装面以外の部位への汚染を防止し、かつ省資源化を図ることができる。なお、ここでは、弾性部材２６と塗料回収部材２７が別体に構成されたものを例示したが、弾性部材２６と塗料回収部材２７が一体に形成されていても良い。

図７は、本発明に係る車輪用軸受装置の他の塗装工程を示す縦断面図で、（ａ）は、弾性部材に紫外線硬化塗料を浸漬させる工程、（ｂ）は、紫外線硬化塗料を被塗装面に転写する工程を示している。なお、この実施形態は、前述した第４の実施形態（図６）と基本的には弾性部材に紫外線硬化塗料を浸漬させる方法が異なるだけで、その他第４の実施形態と同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

本実施形態では、（ａ）に示すように、車輪用軸受装置が縦型に配置されると共に、ハブ輪１７のパイロット部１９に対向して押圧機構２８が配置されている。ここでは、弾性部材２６が押圧機構２８の固定台２８ａに載置されると共に、供給ノズル２９によって弾性部材２６の表面に紫外線硬化塗料１３が塗布される。

そして、（ｂ）に示すように、車輪用軸受装置を回転させると共に、押圧機構２８を駆動して弾性部材２６を上昇させることによりハブ輪１７の被塗装面に押圧し、紫外線硬化塗料１３がパイロット部１９に転写されて防錆塗装膜２０が形成される。ここで、前述した実施形態と同様、押圧機構２８の上昇過程で弾性部材２６の表面に付着した余分な塗料が垂れ下がり、塗料回収部材２７の凹溝２７ａに回収される。

これにより、必要最小限の塗料をハブ輪１７の被塗装面に形成することができ、塗装後の塗料の垂れ下がりを抑制して塗布ムラを防止し、均一な防錆塗装膜２０を容易にかつ効率良く形成することができると共に、周辺環境や被塗装面以外の部位への汚染を防止し、かつ省資源化を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪のパイロット部に防錆塗装膜が形成される第１乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。

１、１６、２３ 内方部材
２ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
３ 転動体
４、１７、２４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ セレーション
４ｄ 加締部
５ 内輪
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 基部
６ｃ ボルト孔
６ｄ 円孔
７ 保持器
８、９ シール
１０、１９ パイロット部
１１、２０ 防錆塗装膜
１３ 紫外線硬化塗料
１４ 塗料槽
１５、２２、２５、２６ 弾性部材
１５ａ、２２ａ 弾性部材の先端部
１８ 凹部
２１ アクリル樹脂系塗料
２４ａ 肩部
２５ａ 第１の弾性部材
２５ｂ 第２の弾性部材
２７ 塗料回収部材
２７ａ 凹溝
２８ 押圧機構
２８ａ 固定台
２８ｂ アーム
２９ 供給ノズル
５１ ハブ輪
５１ａ、５２ａ 内側転走面
５１ｂ 小径段部
５１ｃ 加締部
５２ 内輪
５３ 外輪
５３ａ 外側転走面
５３ｂ 車体取付フランジ
５４ ボール
５５ 車輪取付フランジ
５６ ハブボルト
５７ 保持器
５８、５９ シール
６０ パイロット部
６１ 防錆塗装膜

Claims (12)

1. 内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
   一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
   この内方部材と前記外方部材間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
   前記ハブ輪のアウター側の端部にパイロット部が突設され、このパイロット部の外表面に防錆塗装膜が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、
   前記パイロット部の被塗装面に、無数の気泡を有し、これらの気泡内に防錆塗料が含浸された弾性部材が押圧され、当該防錆塗料が前記パイロット部の外表面に転写されることによって所定の防錆塗装膜が形成されることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
2. 前記弾性部材が前記パイロット部の被塗装面に押圧された状態で、前記弾性部材と車輪用軸受装置のうちどちらか一方が回転される請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
3. 前記内方部材のみが回転される請求項１または２に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
4. 前記弾性部材が、前記パイロット部の内周面に押圧される第１の弾性部材と、外周面に押圧される第２の弾性部材で構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。
5. 前記弾性部材が前記パイロット部の被塗装面の形状に倣った形状に形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。
6. 前記車輪用軸受装置が縦型に配置されると共に、前記ハブ輪のパイロット部に対向して前記防錆塗料が入った塗料槽が配置され、この塗料槽に前記弾性部材が浸漬されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。
7. 前記車輪用軸受装置が縦型に配置されると共に、前記ハブ輪のパイロット部に対向して軸方向に進退自在に移動する押圧機構が配置され、この押圧機構の上に前記弾性部材が載置されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。
8. 前記押圧機構が前記塗料槽とハブ輪との間を移動するように構成されている請求項７に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
9. 前記防錆塗装膜が紫外線硬化塗料で構成されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。
10. 前記紫外線硬化塗料が無溶剤タイプである請求項９に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
11. 前記防錆塗装の下地処理としてリン酸塩処理が施されている請求項９または１０に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
12. 前記紫外線硬化塗料が着色されている請求項９乃至１１いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。

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