JP2011143733A - 車輪用軸受装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼製の軸受と軽合金製のナックルとの組み合せによってナックルに電食が発生するのを防止すると共に、耐食性と防錆性能に優れた電食防止皮膜を備えた車輪用軸受装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】縦型に載置された外方部材２と電着塗装液Ｌの間に通電することにより、外方部材２の外表面に塗料を電着させ、一部表面が電着塗装液Ｌと接触しないように密着する外径用マスク部材２３が配設されると共に、車体取付フランジ２ｃのインナー側の側面１３が上方に位置するように外方部材２が載置され、電着塗料液充填槽１９の電着塗装液Ｌの液面から外方部材２のインナー側の端部外周面１６が突出された状態で支持され、電着塗料液充填槽１９の上部開口端１９ａから電着塗装液Ｌをオーバーフローさせて液面の高さを管理することにより、外方部材２の塗装される部位と未塗装の部位とが設定されている。
【選択図】図３

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、特に、懸架装置を構成するナックルがアルミ合金等の軽合金からなり、このナックルに嵌合される外方部材との間に生じる電位差によって電食を起こすのを防止した車輪用軸受装置およびその製造方法に関するものである。

自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置において、最近、車両の軽量化を狙って、懸架装置を構成するナックル（図示せず）にアルミ合金やマグネシウム合金等の軽合金が使用される場合が増えてきている。一方、ナックルに嵌合される軸受は、所望の強度および転がり疲労寿命を確保するため、軸受鋼や浸炭鋼、あるいは高炭素鋼等で形成されている。このナックルを従来の鋼製からアルミ合金製のものに変更することによりバネ下重量の大幅な軽減ができるが、これには厄介な問題が内在している。すなわち、軸受とナックルが、お互い接触させた状態で２種の金属が腐食環境にさらされた場合、電位差の低い方の金属（この場合、アルミ合金製のナックル）はアノード（陽極）となって早期に腐食を起こす。こうした異種金属の組み合せによる腐食、所謂、ガルバニック腐食によって、ナックルは早期に電食を起こし、耐久性が著しく低下する。

さらに、このような鋼製の軸受と軽合金製のナックルとが接触する部分に、導電性を有する液体（電解質の水溶液）が付着すると、この導電性を有する液体が電解液となって車輪用軸受装置の周囲に電池が形成され、一層、電食を誘発して好ましくない。こうした問題を解決したものとして、図４に示す車輪用軸受装置が知られている。この車輪用軸受装置は、ハブ輪５１と、このハブ輪５１に圧入され、ナックル５２に対してハブ輪５１を回転自在に支承する車輪用軸受５３とを主たる構成としている。ハブ輪５１は、アウター側の端部に車輪ＷおよびブレーキロータＢを取り付けるための車輪取付フランジ５４と、この車輪取付フランジ５４から軸方向に延びる円筒状の小径段部５５が形成されている。車輪取付フランジ５４には車輪ＷおよびブレーキロータＲを締結するハブボルト５４ａが周方向等配に植設されている。また、ハブ輪５１の内周面にはトルク伝達用のセレーション５６が形成されると共に、小径段部５５の外周面には車輪用軸受５３が圧入されている。

車輪用軸受５３は、等速自在継手５７を構成する外側継手部材５８の肩部５９とハブ輪５１とで挟持された状態で固定されている。外側継手部材５８は、肩部５９から軸方向に延びるステム部６０が一体に形成され、このステム部６０の外周には、ハブ輪５１のセレーション５６に係合するセレーション６０ａとねじ部６０ｂが形成されている。そして、このねじ部６０ｂに固定ナット６１が所定の締付トルクで締結され、ハブ輪５１と外側継手部材５８が着脱可能に連結されると共に、エンジンからのトルクが図示しないドライブシャフトおよび等速自在継手５７、およびこのステム部６０のセレーション６０ａを介してハブ輪５１に伝達される。

車輪用軸受５３は、外周にアルミ合金製のナックル５２に固定される車体取付フランジ６２ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面６２ａ、６２ａが形成された外方部材６２と、外周に複列の外側転走面６２ａ、６２ａに対向する内側転走面５１ａ、６３ａが形成されたハブ輪５１と内輪６３とからなる内方部材６５と、これらの両転走面６２ａ、５１ａおよび６２ａ、６３ａ間に転動自在に収容された複列のボール６４、６４とを備えている。

ナックル５２との接触面となる外方部材６２の外径面部分および車体取付フランジ６２ｂの側面に、６価クロムフリークロメイトからなる電食防止皮膜６６が形成されている。この電食防止皮膜６６により、電食の発生が抑制され、かつ環境に対する有害物質を含まない表面処理からなる車輪用軸受５３を提供することができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００５−１８０４８２号公報

然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置は、電食の発生が抑制され、かつ表面処理自体が環境に対する有害物質を含まないという特徴を備えているが、６価クロムフリークロメイトからなる電食防止皮膜６６は、耐食性や防錆性能の面で課題があり、長期間に亘って信頼性を確保できる電食防止皮膜が望まれていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鋼製の軸受と軽合金製のナックルとの組み合せによってナックルに電食が発生するのを防止すると共に、耐食性と防錆性能に優れた電食防止皮膜を備えた車輪用軸受装置およびそ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に記載の発明は、軽合金製のナックルに内嵌され、外周に前記ナックルに固定ボルトを介して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、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た車輪用軸受装置において、前記外方部材の少なくとも前記ナックルと当接する前記車体取付フランジのインナー側の側面から外周面に亙ってカチオン電着塗装によって電気絶縁性皮膜が形成されると共に、インナー側の端部外周面が未塗装とされている。

このように、軽合金製のナックルに内嵌され、車輪を回転自在に支承する第２乃至第４世代構造の車輪用軸受装置において、外方部材の少なくともナックルと当接する車体取付フランジのインナー側の側面から外周面に亙ってカチオン電着塗装によって電気絶縁性皮膜が形成されると共に、インナー側の端部外周面が未塗装とされているので、外方部材における複列の外側転走面を研削加工する際に、支持用のシューの摺接によって電気絶縁性皮膜が剥がれ落ちて絶縁性が低下したり、あるいは、シュー支持される端部外周面を別途研削加工等によって仕上げることが不要となり、品質の信頼性を向上させることができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記固定ボルトが螺着されるボルト孔の内周面が未塗装とされていれば、ボルト孔の内周面が塗装により摩擦係数が低下して固定ボルトが弛むのを防止することができる。

また、本発明のうち請求項３に記載の方法発明は、軽合金製のナックルに内嵌され、外周に前記ナックルに固定ボルトを介して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、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た車輪用軸受装置の製造方法において、
電着塗料液充填槽に電着塗装液が供給され、この電着塗装液に縦型に載置された状態で前記外方部材が浸漬され、前記電着塗料液充填槽の電着塗装液との間に通電することにより、前記外方部材の外表面に電着塗装液中の塗料を電着させ、その一部表面が前記電着塗装液と接触しないように密着する外径用マスク部材が配設され、少なくとも通電されている間は前記外方部材の一部表面に対して前記外径用マスク部材が密着され、通電が終了された時に前記外方部材の一部表面に対する前記外径用マスク部材の密着が解除されると共に、前記電着塗料液充填槽の前記電着塗装液の液面から前記外方部材の一部が突出された状態で当該外方部材が支持され、前記電着塗料液充填槽の上部開口端から前記電着塗装液をオーバーフローさせて液面の高さを管理することにより、前記外方部材の塗装される部位と未塗装の部位とが設定されている。

このように、電着塗料液充填槽に電着塗装液が供給され、この電着塗装液に縦型に載置された状態で外方部材が浸漬され、電着塗料液充填槽の電着塗装液との間に通電することにより、外方部材の外表面に電着塗装液中の塗料を電着させ、その一部表面が電着塗装液と接触しないように密着する外径用マスク部材が配設され、少なくとも通電されている間は外方部材の一部表面に対して外径用マスク部材が密着され、通電が終了された時に外方部材の一部表面に対する外径用マスク部材の密着が解除されると共に、電着塗料液充填槽の電着塗装液の液面から外方部材の一部が突出された状態で当該外方部材が支持され、電着塗料液充填槽の上部開口端から電着塗装液をオーバーフローさせて液面の高さを管理することにより、外方部材の塗装される部位と未塗装の部位とが設定されているので、外方部材の内周面に電着塗料液が流入して付着するのを確実に防止することができると共に、外方部材の未塗装とされる部位を特殊なマスク部材を使用することなく液面管理によって行うことができ、装置の簡素化と省スペース化を図ることができる。

好ましくは、請求項４の発明のように、前記外方部材の車体取付フランジのインナー側の側面が上方に位置するように載置されると共に、前記電着塗料液充填槽の端面から前記外方部材のインナー側の端部外周面が突出するように設定されていれば、研削加工時にシューが摺接する部位を特殊なマスク部材を使用することなく液面管理によって未塗装とすることができ、装置の簡素化と省スペース化を図ることができる。

また、請求項５の発明のように、前記車体取付フランジのボルト孔に、合成樹脂からなり、外周面がテーパ状に形成された上側マスク部材と下側マスク部材とで構成された孔用マスク部材が両側から圧入されていれば、ボルト孔の内周面を未塗装とすることができ、ボルト孔の内周面が塗装により摩擦係数が低下して固定ボルトが弛むのを防止することができる。

また、請求項６の発明のように、前記孔用マスク部材がフッ素ゴムで形成されていれば、耐熱性、耐薬品性に優れると共に、引張強さや引裂力が高く、圧縮永久歪に対する耐性を得ることができる。

また、請求項７の発明のように、前記外径用マスク部材が、中空で合成樹脂からなる当接部を一体に有し、この当接部にエアが供給されれば、外径用マスク部材の内縁部が縮径し、外方部材の外周面に容易に密着させることができる。

また、請求項８の発明のように、前記外径用マスク部材が上下動自在に固定されていれば、電着塗装槽の電着塗装液中に浸漬された外方部材の一部表面を電着塗装液と実質的に接触しないように密着させることができる。

また、請求項９の発明のように、前記外径用マスク部材の当接部がエチレン・プロピレンゴムで形成されていれば、耐熱性、耐薬品性、耐伸び性、反発弾性に優れ、耐久性を向上させることができる。

また、請求項１０の発明のように、前記電着塗料液充填槽が円環状をなし、円環状の電着塗装槽の中に上下動自在に同心状に収容され、前記電着塗料液充填槽と電着塗装槽との間の環状空間によりオーバーフロー槽が形成されると共に、前記電着塗料液充填槽が前記電着塗装槽の高さより所定量低く設定されていれば、サイズの異なる外方部材を電着する時でも製造装置を交換することなく、オーバーフローさせる液面管理の高さを変更することができると共に、電着塗料液充填槽の上部開口縁から溢れ出る電着塗料液がオーバーフロー槽へ流入することに伴う飛び散りを防止することができると共に、電着塗装液およびその使用量を容易に管理することができる。

また、請求項１１の発明のように、前記オーバーフロー槽に回収された前記電着塗料液が排出管を通って濾過装置に送られるようになっていれば、電着塗装液の回収を容易に行うことができると共に、電着塗装液を再利用することができ、コストの削減や省資源化を図ることができる。

また、請求項１２の発明のように、前記外方部材が縦型に載置された状態で、円筒状に巻回されたコイルが前記外方部材に内挿され、この外方部材と前記電着塗料液充填槽の電着塗装液との間に通電されれば、外方部材を載置するだけでコイルを外方部材の内径に当接させることができ、また、この当接による上方からの加圧により上向き付勢されるので、外方部材にコイルを当接させる手間を省くことができ、作業の効率化を図ることができると共に、サイズの異なる外方部材であっても、その内径と接触して通電することができる。

また、請求項１３に記載の発明のように、電着塗料液充填槽内で前記外方部材の外側に配設され環状に形成された電極と、前記コイルと前記外方部材が同心円状に配設されれば、電着対象である外方部材の表面から電極までの距離が均等になり、電着される膜厚を均一にすることができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、軽合金製のナックルに内嵌され、外周に前記ナックルに固定ボルトを介して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、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た車輪用軸受装置において、前記外方部材の少なくとも前記ナックルと当接する前記車体取付フランジのインナー側の側面から外周面に亙ってカチオン電着塗装によって電気絶縁性皮膜が形成されると共に、インナー側の端部外周面が未塗装とされているので、外方部材における複列の外側転走面を研削加工する際に、支持用のシューの摺接によって電気絶縁性皮膜が剥がれ落ちて絶縁性が低下したり、あるいは、シュー支持される端部外周面を別途研削加工等によって仕上げることが不要となり、品質の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一実施形態を示す縦断面図である。 （ａ）は、図１の車輪用軸受装置の外方部材単体を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の正面図である。 （ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の製造装置を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ−Ｏ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。 従来の車輪用軸受装置周りを示す縦断面図である。

軽合金製のナックルに内嵌され、外周に前記ナックルに固定ボルトを介して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、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た車輪用軸受装置の製造方法において、電着塗料液充填槽に電着塗装液が供給され、この電着塗装液に縦型に載置された状態で前記外方部材が浸漬され、前記電着塗料液充填槽の電着塗装液との間に通電することにより、前記外方部材の外表面に電着塗装液中の塗料を電着させ、その一部表面が前記電着塗装液と接触しないように密着する外径用マスク部材が配設され、少なくとも通電されている間は前記外方部材の一部表面に対して前記外径用マスク部材が密着され、通電が終了された時に前記外方部材の一部表面に対する前記外径用マスク部材の密着が解除されると共に、前記外方部材の車体取付フランジのインナー側の側面が上方に位置するように載置され、前記電着塗料液充填槽の前記電着塗装液の液面から前記外方部材のインナー側の端部外周面が突出された状態で当該外方部材が支持され、前記電着塗料液充填槽の上部開口端から前記電着塗装液をオーバーフローさせて液面の高さを管理することにより、前記外方部材の塗装される部位と未塗装の部位とが設定されている。

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一実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１の車輪用軸受装置の外方部材単体を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の正面図、図３（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の製造装置を示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ−Ｏ−ＩＩＩ線に沿った縦断面図である。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の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。

この車輪用軸受装置は従動輪用の第３世代と呼称され、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、４とを備えている。内方部材１は、ハブ輪５と、このハブ輪５に所定のシメシロを介して圧入された内輪６とからなる。

ハブ輪５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７を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａから軸方向に延びる軸状部５ｂを介して小径段部５ｃが形成されている。車輪取付フランジ７にはハブボルト７ａが周方向等配に植設されると共に、これらハブボルト７ａ間には、後述する円孔７ｂが形成されている。この円孔７ｂ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７ｂ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５のアウター側端部には軸方向に延びるすり鉢状の凹所５ｅが形成されている。この凹所５ｅは鍛造加工によってアウター側の内側転走面５ａの溝底を越えて軸状部５ｂまで形成され、ハブ輪５のアウター側の肉厚が略均一に設定されている。これにより、ハブ輪５の強度・剛性を維持しつつ軽量化を図ることができる。

内輪６は、外周に他方（インナー側）の内側転走面６ａが形成され、ハブ輪５の小径段部５ｃに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部５ｃの端部を塑性変形させて形成した加締部５ｄによって内輪６が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。これにより、軽量・コンパクト化を図ることができる。

ハブ輪５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５ａをはじめ、車輪取付フランジ７のインナー側の基部７ｃから小径段部５ｃ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５ｄは鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより、車輪取付フランジ７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６の嵌合部となる小径段部５ｃの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部５ｄの塑性加工をスムーズに行うことができる。なお、内輪６および転動体３、４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。

外方部材２は、アルミ合金製のナックル（図示せず）に内嵌されると共に、外周に固定ボルト（図示せず）を介して取り付けられるための車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周にハブ輪５の内側転走面５ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪６の内側転走面６ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、４が収容され、保持器８、９によって転動自在に保持されている。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アウター側の開口部にはシール１０が装着されると共に、インナー側の開口部に磁気エンコーダ１１およびカバー（図示せず）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。

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、複列の外側転走面２ａ、２ｂ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。なお、ここでは、転動体３、４にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。また、従動輪側の第３世代構造に限らず、第２世代、あるいは第４世代構造であっても良い。

本実施形態では、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体４のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されると共に、アウター側の転動体３の転動体径ｄｏがインナー側の転動体４列の転動体径ｄｉよりも小径（ｄｏ＜ｄｉ）に設定されている。このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉと転動体径ｄｏ、ｄｉの違いにより、アウター側の転動体３の転動体数Ｚｏがインナー側の転動体４の転動体数Ｚｉよりも多く設定されている（Ｚｏ＞Ｚｉ）。これにより、インナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。なお、ここでは、アウター側の転動体３とインナー側の転動体４がサイズの異なるものを例示したが、これに限らず、両列同じサイズであっても良い。

ここで、本実施形態では、外方部材２は、外周面の所定の部位にカチオン電着塗装によって電気絶縁性皮膜１２（図中クロスハッチングにて示す）が形成されている。これにより、鋼製の外方部材２とアルミ合金製のナックルとの組み合せによってナックルに電食が発生するのを防止することができる。

具体的には、図２に示すように、少なくともナックルと接触する部位、すなわち、車体取付フランジ２ｃのインナー側の側面１３と、ナックルに内嵌されるインナー側の外周面１４に電気絶縁性皮膜１２が形成されている。そして、車体取付フランジ２ｃのボルト孔１５の内周面と、インナー側の端部外周面１６が、後述するマスキングによって未塗装とされ、電気絶縁性皮膜１２が形成されていない。これにより、ボルト孔１５の内周面の摩擦係数の低下を防止して固定ボルトの弛みを防止することができると共に、外方部材２における複列の外側転走面２ａ、２ｂを研削加工する際に、支持用のシューの摺接によって電気絶縁性皮膜１２が剥がれ落ちて絶縁性が低下したり、あるいは、シュー支持される端部外周面１６を別途研削加工等によって仕上げることが不要となり、品質の信頼性を向上させることができる。

なお、カチオン電着塗装の前にリン酸亜鉛処理等からなるカチオン電着塗装の下地処理が施されていても良いが、本実施形態では、この下地処理を廃止し、カチオン電着塗装による一層構造の電気絶縁性皮膜１２で構成されている。これにより、部分塗装と相俟って、低コスト化と共に、省資源化を図ることができる。

次に、図３を用いて、カチオン電着塗装を行う電着塗装装置１７について説明する。
この電着塗装装置１７は、円環状の電着塗装槽１８と、この電着塗装槽１８の中に同心状に収容され、電着塗装槽１８の高さより所定量低く設定された電着塗料液充填槽１９と、被塗装物となる外方部材２を縦型に載置する基台２０と、外方部材２の内部に収容され、陰極となるコイル２１、および基台２０に固定される環状の陽極２２からなる通電手段と、基台２０上に固定され、外方部材２の端部外周面に当接される円環状の外径用マスク部材２３と、車体取付フランジ２ｃのボルト孔１５に装着される孔用マスク部材２４とを備えている。

基台２０は円板状に形成され、その内径部にインロウ部２０ａが形成されている。このインロウ部２０ａに外方部材２のアウター側の端部が嵌挿され、径方向に芯合わせされた状態で外方部材２が載置される。また、基台２０には軸方向に貫通する塗料排出孔２０ｂが形成され、電着完了後は電着塗料液Ｌをこの塗料排出孔２０ｂから濾過装置を通して供給タンク（図示せず）に回収させる。そして、電着塗装液が無い状態で次の製品（外方部材）を基台２０に固定し、外径用マスク部材２３と孔用マスク部材２４でマスキングした後、新たな電着塗装液を充填する。

外径用マスク部材２３は、耐熱性、耐薬品性、耐伸び性、反発弾性に優れたＥＰＭ、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）からなり、中空で断面が尖塔状の当接部２３ａを一体に有し、基台２０に上下動自在に固定されている。この当接部２３ａにエアを供給することで、その内縁部が縮径し、外方部材２の外周面に密着させることができる。すなわち、電着塗装槽１８の電着塗装液Ｌ中に浸漬された外方部材２の一部表面が電着塗装液Ｌと実質的に接触しないように密着する。そして、少なくとも通電されている間は外方部材２の一部表面に対して外径用マスク部材２３を密着させ、通電が終了されたとき外方部材２の一部表面に対する密着を解除される。これにより、外径用マスク部材２３を上下動させて位置設定し、外方部材２の外表面のうち必要な部位のみにカチオン電着塗装によって電気絶縁性皮膜１２を形成することができると共に、帯電された電着塗料液が漏洩して余分な部位に付着するのを防止することができる。

なお、外径用マスク部材２３の材質として、これ以外に、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムを例示することができる。

孔用マスク部材２４はＦＫＭからなり、外周面がテーパ状に形成された上側マスク部材２４ａと下側マスク部材２４ｂとで構成され、ボルト孔１５の両側から圧入されている。ＦＫＭは、耐熱性、耐薬品性に優れると共に、引張強さや引裂力が高く、圧縮永久歪に対する耐性に富んでいるため、この種のマスク部材として好適である。なお、孔用マスク部材２４の材質として、これ以外に、例えば、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、ＡＣＭ、シリコンゴム等の合成ゴムを例示することができる。また、孔用マスク部材２４の形状として、これ以外に、例えば、球状のボールを例示することができる。この場合は、ボールを上下方向から機械的に押圧することでマスキングを行う。

ここでは、電着塗料液充填槽１９が電着塗装槽１８の高さより所定量低く設定されているため、電着塗料液充填槽１９の上部開口縁１９ａから溢れ出る電着塗料液Ｌがオーバーフロー槽Ｓへ流入することに伴う飛び散りを防止することができる。

なお、オーバーフロー槽Ｓに回収された電着塗料液Ｌは、図示しない排出管を通って濾過装置に送られるようになっている。このように、円環状の電着塗装槽１８の中に同心状に電着塗料液充填槽１９を配設することで、環状空間からなるオーバーフロー槽Ｓが形成され、電着塗装液Ｌの回収を容易に行うことができると共に、電着塗装液Ｌおよびその使用量を容易に管理することができる。また、電着塗装液Ｌを再利用することができ、コストの削減や省資源化を図ることができる。

電着塗料液充填槽１９の高さは、上下動自在に移動可能である。これにより、サイズの異なる外方部材を電着する時でも電着塗料液充填槽１９をはじめとする製造装置を交換することなく、オーバーフローさせる液面管理の高さを変更することができる。さらに、電着塗料液充填槽１９の高さは、基台２０上に載置された外方部材２のインナー側の端面よりも所定量低く設定されている。具体的には、外方部材２の外表面のうち電着塗装が必要な部位、すなわち、車体取付フランジ２ｃのインナー側の側面１３が上方に位置するように載置されると共に、電着塗料液充填槽１９の端面から電着塗装が不要な部位が突出する高さに設定されている。ここでは、この未塗装の部位は、研削加工時にシューが摺接する外方部材２のインナー側の端部外周面１６となる。そして、この電着塗料液充填槽１９内に電着塗料液Ｌを供給することにより、外方部材２の内周面に電着塗料液Ｌが流入して付着するのを確実に防止することができると共に、オーバーフローした電着塗料液Ｌは、電着塗装槽１８と電着塗料液充填槽１９との間に形成される環状空間からなるオーバーフロー槽Ｓに排出される。すなわち、本実施形態では、外方部材２の未塗装とされる部位を特殊なマスク部材を使用することなく液面管理によって行うことができ、装置の簡素化と省スペース化を図ることができる。

また、外方部材２を基台２０上に縦型に載置した状態で、円筒状に巻回されたコイル２１が外方部材２に内挿され、外方部材２の内径に当接し、この当接による上方からの加圧により上向き付勢されている。これにより、コイル２１は、サイズの異なる外方部材であってもその内径と接触して通電することができる。すなわち、電着塗装液Ｌに浸漬された外方部材２と電着塗料液充填槽１９の電着塗装液Ｌとの間に通電することにより、外方部材２の表面に電着塗装液Ｌ中の塗料を電着させることができる。また、外方部材２を基台２０上に載置するだけでコイル２１を外方部材２に当接させることができるため、外方部材２にコイル２１を当接させる手間を省くことができ、作業の効率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、アルミ合金等の軽合金からなるナックルに支持固定される第２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 内方部材
２ 外方部材
２ａ、２ｂ 外側転走面
２ｃ 車体取付フランジ
３、４ 転動体
５ ハブ輪
５ａ、６ａ 内側転走面
５ｂ 軸状部
５ｃ 小径段部
５ｄ 加締部
５ｅ 凹所
６ 内輪
７ 車輪取付フランジ
７ａ ハブボルト
７ｂ 円孔
７ｃ 車輪取付フランジのインナー側の基部
８、９ 保持器
１０ シール
１１ 磁気エンコーダ
１２ 電気絶縁性皮膜
１３ 車体取付フランジのインナー側の側面
１４ 外方部材のインナー側の外周面
１５ ボルト孔
１６ 外方部材のインナー側の端部外周面
１７ 電着塗装装置
１８ 電着塗装槽
１９ 電着塗料液充填槽
１９ａ 電着塗料液充填槽の上部開口縁
２０ 基台
２０ａ インロウ部
２０ｂ 塗料排出孔
２１ コイル
２２ 陽極
２３ 外径用マスク部材
２３ａ 当接部
２４ 孔用マスク部材
２４ａ 上側マスク部材
２４ｂ 下側マスク部材
５１ ハブ輪
５１ａ、６３ａ 内側転走面
５２ ナックル
５３ 車輪用軸受
５４ 車輪取付フランジ
５５ 小径段部
５６、６０ａ セレーション
５７ 等速自在継手
５８ 外側継手部材
５９ 肩部
６０ ステム部
６０ｂ ねじ部
６１ 固定ナット
６２ 外方部材
６２ａ 外側転走面
６２ｂ 車体取付フランジ
６３ 内輪
６４ ボール
６５ 内方部材
６６ 電食防止皮膜
Ｂ ブレーキロータ
ｄｉ インナー側の転動体の外径
ｄｏ アウター側の転動体の外径
Ｋ ナックル
Ｌ 電着塗料液
ＰＣＤｉ インナー側の転動体のピッチ円直径
ＰＣＤｏ アウター側の転動体のピッチ円直径
Ｓ オーバーフロー槽
Ｗ 車輪
Ｚｉ インナー側の転動体の個数
Ｚｏ アウター側の転動体の個数

Claims (13)

1. 軽合金製のナックルに内嵌され、外周に前記ナックルに固定ボルトを介して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、
   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た車輪用軸受装置において、
   前記外方部材の少なくとも前記ナックルと当接する前記車体取付フランジのインナー側の側面から外周面に亙ってカチオン電着塗装によって電気絶縁性皮膜が形成されると共に、インナー側の端部外周面が未塗装とされていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記固定ボルトが螺着されるボルト孔の内周面が未塗装とされている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 軽合金製のナックルに内嵌され、外周に前記ナックルに固定ボルトを介して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、
   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た車輪用軸受装置の製造方法において、
   電着塗料液充填槽に電着塗装液が供給され、この電着塗装液に縦型に載置された状態で前記外方部材が浸漬され、前記電着塗料液充填槽の電着塗装液との間に通電することにより、前記外方部材の外表面に電着塗装液中の塗料を電着させ、その一部表面が前記電着塗装液と接触しないように密着する外径用マスク部材が配設され、少なくとも通電されている間は前記外方部材の一部表面に対して前記外径用マスク部材が密着され、通電が終了された時に前記外方部材の一部表面に対する前記外径用マスク部材の密着が解除されると共に、前記電着塗料液充填槽の前記電着塗装液の液面から前記外方部材の一部が突出された状態で当該外方部材が支持され、前記電着塗料液充填槽の上部開口端から前記電着塗装液をオーバーフローさせて液面の高さを管理することにより、前記外方部材の塗装される部位と未塗装の部位とが設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
4. 前記外方部材の車体取付フランジのインナー側の側面が上方に位置するように載置されると共に、前記電着塗料液充填槽の端面から前記外方部材のインナー側の端部外周面が突出するように設定されている請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
5. 前記車体取付フランジのボルト孔に、合成樹脂からなり、外周面がテーパ状に形成された上側マスク部材と下側マスク部材とで構成された孔用マスク部材が両側から圧入されている請求項３または４に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
6. 前記孔用マスク部材がフッ素ゴムで形成されている請求項５に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
7. 前記外径用マスク部材が、中空で合成樹脂からなる当接部を一体に有し、この当接部にエアが供給される請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
8. 前記外径用マスク部材が上下動自在に固定されている請求項７に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
9. 前記外径用マスク部材の当接部がエチレン・プロピレンゴムで形成されている請求項７または８に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
10. 前記電着塗料液充填槽が円環状をなし、円環状の電着塗装槽の中に上下動自在に同心状に収容され、前記電着塗料液充填槽と電着塗装槽との間の環状空間によりオーバーフロー槽が形成されると共に、前記電着塗料液充填槽が前記電着塗装槽の高さより所定量低く設定されている請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
11. 前記オーバーフロー槽に回収された前記電着塗料液が排出管を通って濾過装置に送られる請求項１０に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
12. 前記外方部材が縦型に載置された状態で、円筒状に巻回されたコイルが前記外方部材に内挿され、この外方部材と前記電着塗料液充填槽の電着塗装液との間に通電される請求項３または４に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
13. 前記電着塗料液充填槽内で前記外方部材の外側に配設され環状に形成された電極と、前記コイルと前記外方部材が同心円状に配設されている請求項１２に記載の車輪用軸受装置の製造方法。

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