JP3889315B2

JP3889315B2 - 自動車用ハブの電着塗装方法

Info

Publication number: JP3889315B2
Application number: JP2002149498A
Authority: JP
Inventors: 浩志奥野; 祥一西尾
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-05-23
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: JP2003342793A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用ハブの電着塗装方法および装置に係り、詳しくは作業効率や塗装品質の向上等を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車用アクスル装置等では、部品点数の削減や製品コストの低減等を図るべく、特開２０００−１４２００９号公報（以下、先行技術と記す）等に記載されたように、軸受の構成要素をアクスル装置の構成要素と一体化したいわゆる第３世代や第３．５世代のハブユニット軸受が開発されている。先行技術のハブユニット軸受では、複列アンギュラ玉軸受の外輪に懸架装置の取付フランジを形成すると共に、一方の内輪（第１内輪）をハブと一体化し、更に他方の内輪（第２内輪）をハブに形成された内輪保持筒に外嵌・圧入させている。ハブの軸芯には雌スプラインが形成される一方、この雌スプラインにドライブシャフトの雄スプラインが嵌入し、ドライブシャフトからハブ（すなわち、車輪）に駆動力が伝達される。
【０００３】
ハブユニット軸受のハブには、その側面にホイールを装着する際の案内となるパイロット筒部が突設されている。一般に、ハブにおいては、パイロット筒部は油性あるいは水性の塗料を用いた塗装により防錆されるが、ホイールが当接するフランジ面やアクスルナット（ワッシャ）等が当接する内端面等に塗料が付着した場合、ホイールナットやアクスルナットの緩み等が生じる虞がある。そのため、パイロット筒部の塗装は、マスキング治具を用いて塗装部位以外を遮蔽した状態で、ディップや吹き付け等の方法により行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のハブの塗装方法では、マスキング治具を使用することや、水性あるいは油性の塗料を採用することに起因して次のような問題が発生していた。例えば、塗装ラインの見切りを正確に行うためには、マスキング治具に付着した塗料を定期的に洗浄しなければならず、スプレーガン等の塗料供給手段のメンテナンスも行う必要があった。また、油性塗料には有機溶剤による作業環境の悪化や火災の懸念等がある一方、水性塗料には剥離強度や塗膜強度が低い等の塗膜物性上の問題があった。
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、作業効率や塗装品質の向上等を図った自動車用ハブの電着塗装方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するべく、本発明は、自動車用ハブのパイロット筒部を電着塗装する方法であって、
塗装治具の上面に形成された環状溝に前記パイロット筒部を下向きにして嵌入させて当該塗装治具上に前記自動車用ハブを載置する準備工程と、
前記環状溝の内径側中心部に下方から電着塗装液を供給し、該内径側中心部に供給した該電着塗装液を該環状溝内径内側からオーバフローさせて前記環状溝に流入させ、かつ前記電着塗装液を前記環状溝外径側からオーバフローさせて、前記環状溝内に電着塗装液を液面レベルを一定に維持しながら供給しつつ、前記パイロット筒部のみを該電着塗装液に浸漬する塗装液供給工程と、
前記自動車用ハブに接続された電極と前記環状溝内に設置された電極との間に電圧を印加し、前記パイロット筒部のみに前記電着塗装液中の塗料粒子を電着させる塗装工程と、
とを含むものを提案する。
【０００６】
本発明の自動車用ハブの電着塗装方法では、環状溝に嵌入したパイロット筒部のみに塗料が電着され、ハブの非塗装部位や空気中への塗料の飛散が起こらない。また、電着塗装液が水溶液であることから、油性塗料と同等あるいはそれ以上の塗膜物性を確保しながら、作業環境や火災の問題が解消される。
【０００７】
また、本発明では、自動車用ハブのパイロット筒部を電着塗装する装置であって、
塗装治具の上面に形成された環状溝と、
該環状溝の内径側中心部に設けられ、下方から供給される電着塗装液を該環状溝内径側から該環状溝内にオーバフローにより供給する供給部と、
前記パイロット筒部を下向きにして前記環状溝に嵌入させる位置に前記自動車用ハブを支持する支持部材と、
前記自動車用ハブに接続された電極と、
前記環状溝内に設置された電極と、
から成り、
前記環状溝の内径側中心部に下方から電着塗装液を供給し、該内径側中心部に供給した該電着塗装液を該環状溝内径内側からオーバフローさせて前記環状溝に流入させ、かつ前記電着塗装液を前記環状溝外径側からオーバフローさせて、前記環状溝内に電着塗装液を液面レベルを一定に維持しながら供給しつつ、前記パイロット筒部のみを該電着塗装液に浸漬して、
前記自動車用ハブに接続された電極と前記環状溝内に設置された電極との間に電圧を印加し、前記パイロット筒部のみに前記電着塗装液中の塗料粒子を電着させることを特徴とするものを提案する。
【０００８】
本発明の自動車用ハブの電着塗装方法および装置では、パイロット筒部の塗装見切りラインが環状溝の上端となるため、マスキング治具が不要になる一方、電着塗装液が水溶液であるため、塗装治具の洗浄作業も殆ど不要となる。
【００１０】
本発明の自動車用ハブの電着塗装方法では、電着塗装液中の気泡等に起因する初回塗装工程時における未塗装部分が２回目以降の塗装工程により塗装されると共に、防錆性能に関わる膜厚管理等も容易となる。
【００１２】
本発明の自動車用ハブの電着塗装方法では、例えば熱風を吹き付けることで塗装部位が比較的短時間で乾燥硬化すると共に、熱によるワークの他の部位（軸受部等）への悪影響が起こり難くなる。
【００１４】
本発明の自動車用ハブの電着塗装方法では、塗料粒子の使用量が削減されると共に、無廃水も実現される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
実施形態は、本発明をＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型乗用車における駆動車軸用の第３．５世代ハブユニット軸受のカチオン電着塗装装置に適用したものである。図１は、実施形態に係るハブユニット軸受を示す縦断面図であり、図２は塗装装置の概略構成図であり、図３は乾燥装置の概略構成図であり、図４は塗料回収ラインの概略図である。
【００１６】
図１中、符号３で示した部材は複列アンギュラ玉軸受５の外輪であり、その内周側にはそれぞれ外向きに開いた円弧状断面の第１，第２軌道面７，９が形成されている。外輪３の外周側にはフランジ１１が形成されており、図２に示したように、このフランジ１１を介して懸架装置のナックルアーム（図示せず）にハブユニット軸受１が結合される。
【００１７】
外輪３の第１軌道面７側にはハブ１３と一体化された第１内輪１５が配置されており、この第１内輪１５の外周側には外輪３の第１軌道面７に対応する内向きに開いた円弧状断面の軌道面１７が形成されている。第１内輪１５の軌道面１７と第１軌道面７との間には多数個の鋼球１９と保持器２１とからなる第１ころ列２３が介装されている。図中、符号２５は内側係止端を示し、符号２７は軸シールを示している。
【００１８】
外輪３の第２軌道面９側には第２内輪３１が配置されており、この第２内輪３１の外周側には外輪３の第２軌道面９に対応する内向きに開いた円弧状断面の軌道面３３が形成されている。第２内輪３１の軌道面３３と第２軌道面９との間には多数個の鋼球１９と保持器２１とからなる第２ころ列３５が介装されている。
【００１９】
第２内輪３１は、ハブ１３の内側に延設された第２内輪保持筒３７に外嵌・圧入され、その内側係止端３９が第１内輪１５の内側係止端２５に当接することによって軸方向に位置決めされると共に、第２内輪保持筒３７の端部に施された揺動加締め４１によってハブ１３に固定・一体化される。図中、符号４３で示した部材は第２内輪３１に外嵌・固着されたエンコーダであり、ナックルアームに固定されたセンサと伴に、図示しない電子制御装置に出力するハブ１３（すなわち、車輪）の回転情報の生成に供される。
【００２０】
ハブ１３にはハブボルト４７が植設された車輪取付用フランジ４９が形成されており、この車輪取付用フランジ４９に図示しないホイールが装着される。また、ハブ１３の軸心には雌スプライン５１が形成されており、この雌スプライン５１にドライブシャフト（図示せず）に形成された雄スプラインが内嵌する。
【００２１】
ハブ１３の外側面には、ホイールを装着する際の案内となるパイロット筒部５３が突設されており、このパイロット筒部の内外周には発錆を防ぐための防錆塗装（図１中に太い実線で示す）５５が施されている。図中、符号５７はハブ１３の内端面を示しており、この内端面５７にハブ１３とドライブシャフトとの締結に供されるアクスルナット（ワッシャ）が当接する。
【００２２】
以下、本実施形態におけるハブ１３の塗装作業について述べる。
ハブユニット軸受１は、その組立後に塗装部位の脱脂・水洗が終了すると、準備工程において、作業者あるいは搬送ロボットにより、図２に示したように塗装治具６１上に載置される。塗装治具６１は合成樹脂成形品であり、ハブ１３のパイロット筒部５３が嵌入する環状溝６３を有するカップ部６５と、カップ部６５から上方に延設された支持部６７とを有している。カップ部６５には、その軸芯に図示しない塗料供給装置からの電着塗装液が導入される配管６９が接続する一方、環状溝６３の底面には環状の正電極板７１が設置されている。また、支持部６７の上面には、上端に円盤状の負電極板７３が固着されており、この負電極板７３がハブ１３の内端面５７に当接している。
【００２３】
本実施形態では、準備工程でハブユニット軸受１が塗装治具６１上に載置されると、塗装液供給工程において塗料供給装置からの電着塗装液７５が配管６９からカップ部６５にポンプアップされる。ポンプアップされた電着塗装液７５は、環状溝６３に流入した後、カップ部６５の上端からオーバフローする。これにより、ハブ１３のパイロット筒部５３のみが電着塗装液７５に浸積され、車輪取付用フランジ４９や内端面５７等は電着塗装液７５から露出した状態となる。
【００２４】
次の塗装工程おいて、図示しない制御装置から正電極板７１と負電極板７３との間に所定の直流電圧が所定時間（例えば、３０秒）に亘って印加され、電着塗装液７５中の塗料粒子が陽イオンとなってパイロット筒部５３の表面に電着される。この際、供給された電着塗装液７５はカップ部６５からオーバフローするため、塗料粒子の電着範囲（すなわち、見切り）が正確なものとなる。
【００２５】
本実施形態では、塗装液供給工程（電着塗装液７５のポンプアップ）と塗装工程（正電極板７１と負電極板７３とへの通電）とを複数回（例えば、３回）繰り返し行う。これにより、初回の塗装工程時に電着塗装液７５中の気泡や流れに起因して未電着部分（クレータ等）が生じても、２回目以降の塗装工程ではこれらの欠陥が解消される。また、パイロット筒部５３に形成される塗料の膜厚も極めて均一なものとなり、塗膜物性や見栄えが向上する。
【００２６】
塗装工程が終了すると、乾燥工程において、ハブユニット軸受１は、図３に示したように、断熱材を円筒状に成型してなる乾燥治具８１上に載置される。すると、制御装置に駆動制御された図示しないヒータとブロワーとにより生成された所定温度（例えば、１５０℃）の熱風がパイロット筒部５３に吹き付けられ、比較的短時間（例えば、３分から１０分以内）で塗膜が乾燥・硬化して防錆塗装５５が形成される。この際、熱風はパイロット筒部５３に直接吹き付けられるため、軸シール２７の弾性体や複列アンギュラ玉軸受５に充填されたグリースが温度上昇により劣化・変性する虞がない。また、ハブユニット軸受１全体の温度上昇が少ないため、冷却に要する時間も短縮される。
【００２７】
本実施形態では、図４の塗料回収ラインの概略図に示したように、電着槽（塗装治具６１のカップ部６５）からオーバフローした電着塗装液７５は、ＵＦモジュール（半透膜装置）８３を透過することにより、塗粒と水とに分離回収される。これにより、塗料の使用量が削減されると同時に、無廃水による環境汚染や省資源が実現される。
【００２８】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記両実施形態は、本発明を第３世代のハブユニット軸受のカチオン電着塗装装置に適用したものであるが、第１世代や第２世代等のハブユニット軸受や単体のハブを塗装する電着塗装装置に適用してもよいし、カチオン電着塗装装置に代えてアニオン電着塗装装置に適用してもよい。また、上記実施形態では塗装液供給工程と塗装工程とを２回行うようにしたが、これを１回のみ行うようにしてもよいし、３回以上行うようにしてもよい。その他、塗装治具や乾燥治具の構造を始め、電着塗装液の供給手段や塗膜の乾燥・硬化手段等についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る自動車用ハブの電着塗装方法および装置によれば、環状溝に嵌入したパイロット筒部のみに塗料が電着され、ハブの非塗装部位や空気中への塗料の飛散が起こらない。また、電着塗装液が水溶液であることから、油性塗料と同等あるいはそれ以上の塗膜物性を確保しながら、作業環境や火災の問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るハブユニット軸受を示した縦断面図である。
【図２】塗装装置の概略構成図である。
【図３】乾燥装置の概略構成図である。
【図４】塗料回収ラインの概略図である。
【符号の説明】
１‥‥ハブユニット軸受
３‥‥外輪
５‥‥複列アンギュラ玉軸受
１３‥‥ハブ
４９‥‥車輪取付用フランジ
５３‥‥パイロット筒部
５５‥‥防錆塗装
６１‥‥塗装治具
６３‥‥環状溝
６５‥‥カップ部
６７‥‥支持部
６９‥‥配管
７１‥‥正電極板
７３‥‥負電極板
７５‥‥電着塗装液
８１‥‥乾燥治具
８３‥‥ＵＦモジュール

Claims

自動車用ハブのパイロット筒部を電着塗装する方法であって、
塗装治具の上面に形成された環状溝に前記パイロット筒部を下向きにして嵌入させて当該塗装治具上に前記自動車用ハブを載置する準備工程と、
前記環状溝の内径側中心部に下方から電着塗装液を供給し、該内径側中心部に供給した該電着塗装液を該環状溝内径内側からオーバフローさせて前記環状溝に流入させ、かつ前記電着塗装液を前記環状溝外径側からオーバフローさせて、前記環状溝内に電着塗装液を液面レベルを一定に維持しながら供給しつつ、前記パイロット筒部のみを該電着塗装液に浸漬する塗装液供給工程と、
前記自動車用ハブに接続された電極と前記環状溝内に設置された電極との間に電圧を印加し、前記パイロット筒部のみに前記電着塗装液中の塗料粒子を電着させる塗装工程と、
を含むことを特徴とする自動車用ハブの電着塗装方法。
前記塗装治具は前記環状溝の上方に前記前記パイロット筒部を下向きにして前記自動車用ハブを支持する支持部を備え、前記準備工程で前記自動車用ハブを下向きに支持して前記環状溝内に嵌入させることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ハブの電着塗装方法。
自動車用ハブのパイロット筒部を電着塗装する装置であって、
塗装治具の上面に形成された環状溝と、
該環状溝の内径側中心部に設けられ、下方から供給される電着塗装液を該環状溝内径側から該環状溝内にオーバフローにより供給する供給部と、
前記パイロット筒部を下向きにして前記環状溝に嵌入させる位置に前記自動車用ハブを支持する支持部材と、
前記自動車用ハブに接続された電極と、
前記環状溝内に設置された電極と、
から成り、
前記環状溝の内径側中心部に下方から電着塗装液を供給し、該内径側中心部に供給した該電着塗装液を該環状溝内径内側からオーバフローさせて前記環状溝に流入させ、かつ前記電着塗装液を前記環状溝外径側からオーバフローさせて、前記環状溝内に電着塗装液を液面レベルを一定に維持しながら供給しつつ、前記パイロット筒部のみを該電着塗装液に浸漬して、
前記自動車用ハブに接続された電極と前記環状溝内に設置された電極との間に電圧を印加し、前記パイロット筒部のみに前記電着塗装液中の塗料粒子を電着させることを特徴とする自動車用ハブの電着塗装装置。
前記塗装治具は前記環状溝の内径内上方に前記前記パイロット筒部を下向きにして前記自動車用ハブを支持する支持部を備え、該支持部に前記自動車用ハブに接続される電極が形成され、前記環状溝内の底部に前記環状溝内に設置された電極が形成されていること特徴とする請求項３に記載の自動車用ハブの電着塗装装置。