ハブユニット軸受およびその電着塗装方法
【課題】ハブユニット軸受のパイロット外径部周面に優れた塗装膜を有するハブユニット軸受を提供すること。
【解決手段】ハブ１３を油脂分を除くため脱脂洗浄を行った後乾燥し、この乾燥したハブ１３に電極を付け、パイロット外径部４２のみを解離可能な水溶液性塗料を展開した電着槽に浸し、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外径部４２の周面に電着させ、塗料の電着終了後、高温で焼付け冷却を行い電着塗料を硬化し塗装膜を形成する。
【解決手段】ハブ１３を油脂分を除くため脱脂洗浄を行った後乾燥し、この乾燥したハブ１３に電極を付け、パイロット外径部４２のみを解離可能な水溶液性塗料を展開した電着槽に浸し、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外径部４２の周面に電着させ、塗料の電着終了後、高温で焼付け冷却を行い電着塗料を硬化し塗装膜を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブユニット軸受に係り、詳しくはハブユニット軸受のハブパイロット外径部周面の塗装膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
上述のハブユニット軸受のハブには、ハブにホイールを取り付ける際の中心合わせの目安となるパイロット外径部がホイールを取り付ける側に凸状に設けられている。従来、このパイロット外径部周面には防錆等を目的として黒色塗料が刷毛塗り塗装や吹き付け塗装され焼き付けられて塗装膜を形成していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の刷毛塗り塗装や吹き付け塗装では、塗装膜が完全に硬化するまでに４〜５日必要であり、塗装膜が完全に硬化するまでの間の取り扱い段階で剥がれ等の問題を生じていた。さらに、塗装膜の硬度が十分でなかったため、傷つき易く、剥がれやすい、また塗装膜を均一に塗布することが難しいと言う問題を生じていた。
【０００４】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、ハブユニット軸受のパイロット外径部周面に優れた塗装膜を有するハブユニット軸受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】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明では、駆動力や操舵力をホイールに伝達するハブユニット軸受において、
前記ハブユニット軸受のハブの前記ホイール側に凸状に形成されたパイロット外径部周面に、電着塗装法により塗装膜を形成したことを特徴とするハブユニット軸受を提供する。
【０００６】
また、前記電着塗装法は、カチオン電着塗装法であることが好ましい。
【０００７】
このように、本発明では、ハブユニット軸受のハブのパイロット外径部周面に電着塗装法を用いて塗装膜を形成している。電着塗装膜では、塗装膜の電着が完了して、焼き付け、冷却後は塗料が完全に硬化しているため、灯油・溶剤等が付着しても全く剥がれることがない。また、塗装膜が均一で薄く形成でき、焼き付け、冷却時間も短時間で済む。さらに吹き付け塗装膜に比べ硬度が高く、傷つき難く剥がれにくい塗装膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るハブユニット軸受１を示す縦断面図である。
本実施形態は、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世代ハブユニット軸受に適用したものである。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軸方向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、このフランジ１１を介して懸架装置のナックルアーム（不図示）にハブユニット軸受１が結合される。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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（不図示）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。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が形成されている。
【００１３】
ハブ１３のホイール側には、ホイールセンタの目安となるパイロット外径部４２が設けられている。そして、このパイロット外径部４２の周面には、錆等を防ぐために、例えば黒色の防錆塗装が施されている（図１中、太い実線で示す）。この防錆塗装膜は、電着塗装法によりパイロット外径部４２の周面のみに施されている。
【００１４】
以下、本願で用いた電着塗装膜の形成について簡単に説明する。ハブ１３を油脂分を除くため脱脂洗浄等を行った後乾燥する。雌スプライン５１の形成部に塗装膜が付着するのを防ぐキャップ（不図示）を付けた後、この乾燥したハブ１３に電極を付け、パイロット外径部４２の周面部のみを解離可能な水溶液性塗料を展開した電着槽（例えばカップ状の容器）に浸し、電着槽中に設けられた電極との間に電圧を印加し、陽イオンにイオン化された塗料イオンをパイロット外径部４２の周面に電着させる。今回用いた電着装置では、装置を簡略化するため、塗装前のリン酸化処理を省き、部分的な塗装でありながら塗装部分の見切りをよくするため、単純な浸漬ではなく、カップ内へ塗料をポンプで循環させカップからのオーバーフローを一定にすることにより塗装範囲を一定に保っている。これにより塗料液面への波打ちや装置の揺れによる影響を低減している。一例として、塗装膜厚が約１５μｍの場合、電着電圧２００Ｖで電着時間が1分であった。塗装膜の電着終了後、高温で焼付け冷却を行い電着塗装膜を硬化し塗装膜を完成させる。塗装膜の焼付け処理は、通常の加熱処理のほかに、遠赤外線を用いても良い。今回、遠赤外線を用いた場合、塗装後の焼付け時間は約３分程度であった。この間ハブ１３の表面温度は１４０度、ベアリングの内部温度は１００度以下とし、ハブ１３の材料の組織に影響が出ないようにしている。このように遠赤外線を用いた場合には、塗装膜の焼付け温度の制御や冷却時間を短縮できる効果がある。
【００１５】
上述のようにして作成された電着塗装膜は、従来の刷毛塗り塗装や吹き付け塗装により作成された塗装膜に比べ、塗装膜を薄く、均一に形成することができる。また、この塗装膜は、灯油などの溶剤が付着しても剥がれることがない。さらに、電着塗装膜の硬度も５Ｈ〜７Ｈと吹き付け塗装膜の２Ｈに比べて高く、傷、剥がれ等の危険性が少なくなり、防錆効果を飛躍的に良くすることができる。
【００１６】
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、塗料の色を黒色として説明したが、黒色に限られるものではなく、解離可能な水溶液性塗料であれば電着塗装可能である。さらに、カチオン（陽イオン）塗料を用いた、カチオン電着塗装法について説明したが、アニオン（陰イオン）塗料を用いた、アニオン電着塗装法でも同様の効果を奏する。また、第１世代、第２世代等の他の世代のハブユニット軸受のパイロット外径部周面の塗装にも適用できることは言うまでもない。
【００１７】
（発明の効果）
以上述べたように、本発明によれば、ハブユニット軸受のパイロット外径部周面の塗装膜に電着塗装膜を用いることにより、膜厚が薄く、均一で、５Ｈ〜７Ｈの高い硬度を有する塗装膜を形成することができ、防錆効果の優れたハブユニット軸受を提供できる。
【符号の説明】
【００１８】
１‥‥ハブユニット軸受
３‥‥外輪
５‥‥複列アンギュラ玉軸受
７‥‥第１軌道面
９‥‥第２軌道面
１３‥‥ハブ
１５‥‥第１内輪
１７‥‥軌道面
１９‥‥鋼球
２１‥‥保持器
２３‥‥第１ころ列
３１‥‥第２内輪
３３‥‥軌道面
３５‥‥第２ころ列
３７‥‥第２内輪保持筒
４２‥‥パイロット外径部
５１‥‥雌スプライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブユニット軸受に係り、詳しくはハブユニット軸受のハブパイロット外径部周面の塗装膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
上述のハブユニット軸受のハブには、ハブにホイールを取り付ける際の中心合わせの目安となるパイロット外径部がホイールを取り付ける側に凸状に設けられている。従来、このパイロット外径部周面には防錆等を目的として黒色塗料が刷毛塗り塗装や吹き付け塗装され焼き付けられて塗装膜を形成していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の刷毛塗り塗装や吹き付け塗装では、塗装膜が完全に硬化するまでに４〜５日必要であり、塗装膜が完全に硬化するまでの間の取り扱い段階で剥がれ等の問題を生じていた。さらに、塗装膜の硬度が十分でなかったため、傷つき易く、剥がれやすい、また塗装膜を均一に塗布することが難しいと言う問題を生じていた。
【０００４】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、ハブユニット軸受のパイロット外径部周面に優れた塗装膜を有するハブユニット軸受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】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明では、駆動力や操舵力をホイールに伝達するハブユニット軸受において、
前記ハブユニット軸受のハブの前記ホイール側に凸状に形成されたパイロット外径部周面に、電着塗装法により塗装膜を形成したことを特徴とするハブユニット軸受を提供する。
【０００６】
また、前記電着塗装法は、カチオン電着塗装法であることが好ましい。
【０００７】
このように、本発明では、ハブユニット軸受のハブのパイロット外径部周面に電着塗装法を用いて塗装膜を形成している。電着塗装膜では、塗装膜の電着が完了して、焼き付け、冷却後は塗料が完全に硬化しているため、灯油・溶剤等が付着しても全く剥がれることがない。また、塗装膜が均一で薄く形成でき、焼き付け、冷却時間も短時間で済む。さらに吹き付け塗装膜に比べ硬度が高く、傷つき難く剥がれにくい塗装膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るハブユニット軸受１を示す縦断面図である。
本実施形態は、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世代ハブユニット軸受に適用したものである。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軸方向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、このフランジ１１を介して懸架装置のナックルアーム（不図示）にハブユニット軸受１が結合される。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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（不図示）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。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が形成されている。
【００１３】
ハブ１３のホイール側には、ホイールセンタの目安となるパイロット外径部４２が設けられている。そして、このパイロット外径部４２の周面には、錆等を防ぐために、例えば黒色の防錆塗装が施されている（図１中、太い実線で示す）。この防錆塗装膜は、電着塗装法によりパイロット外径部４２の周面のみに施されている。
【００１４】
以下、本願で用いた電着塗装膜の形成について簡単に説明する。ハブ１３を油脂分を除くため脱脂洗浄等を行った後乾燥する。雌スプライン５１の形成部に塗装膜が付着するのを防ぐキャップ（不図示）を付けた後、この乾燥したハブ１３に電極を付け、パイロット外径部４２の周面部のみを解離可能な水溶液性塗料を展開した電着槽（例えばカップ状の容器）に浸し、電着槽中に設けられた電極との間に電圧を印加し、陽イオンにイオン化された塗料イオンをパイロット外径部４２の周面に電着させる。今回用いた電着装置では、装置を簡略化するため、塗装前のリン酸化処理を省き、部分的な塗装でありながら塗装部分の見切りをよくするため、単純な浸漬ではなく、カップ内へ塗料をポンプで循環させカップからのオーバーフローを一定にすることにより塗装範囲を一定に保っている。これにより塗料液面への波打ちや装置の揺れによる影響を低減している。一例として、塗装膜厚が約１５μｍの場合、電着電圧２００Ｖで電着時間が1分であった。塗装膜の電着終了後、高温で焼付け冷却を行い電着塗装膜を硬化し塗装膜を完成させる。塗装膜の焼付け処理は、通常の加熱処理のほかに、遠赤外線を用いても良い。今回、遠赤外線を用いた場合、塗装後の焼付け時間は約３分程度であった。この間ハブ１３の表面温度は１４０度、ベアリングの内部温度は１００度以下とし、ハブ１３の材料の組織に影響が出ないようにしている。このように遠赤外線を用いた場合には、塗装膜の焼付け温度の制御や冷却時間を短縮できる効果がある。
【００１５】
上述のようにして作成された電着塗装膜は、従来の刷毛塗り塗装や吹き付け塗装により作成された塗装膜に比べ、塗装膜を薄く、均一に形成することができる。また、この塗装膜は、灯油などの溶剤が付着しても剥がれることがない。さらに、電着塗装膜の硬度も５Ｈ〜７Ｈと吹き付け塗装膜の２Ｈに比べて高く、傷、剥がれ等の危険性が少なくなり、防錆効果を飛躍的に良くすることができる。
【００１６】
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、塗料の色を黒色として説明したが、黒色に限られるものではなく、解離可能な水溶液性塗料であれば電着塗装可能である。さらに、カチオン（陽イオン）塗料を用いた、カチオン電着塗装法について説明したが、アニオン（陰イオン）塗料を用いた、アニオン電着塗装法でも同様の効果を奏する。また、第１世代、第２世代等の他の世代のハブユニット軸受のパイロット外径部周面の塗装にも適用できることは言うまでもない。
【００１７】
（発明の効果）
以上述べたように、本発明によれば、ハブユニット軸受のパイロット外径部周面の塗装膜に電着塗装膜を用いることにより、膜厚が薄く、均一で、５Ｈ〜７Ｈの高い硬度を有する塗装膜を形成することができ、防錆効果の優れたハブユニット軸受を提供できる。
【符号の説明】
【００１８】
１‥‥ハブユニット軸受
３‥‥外輪
５‥‥複列アンギュラ玉軸受
７‥‥第１軌道面
９‥‥第２軌道面
１３‥‥ハブ
１５‥‥第１内輪
１７‥‥軌道面
１９‥‥鋼球
２１‥‥保持器
２３‥‥第１ころ列
３１‥‥第２内輪
３３‥‥軌道面
３５‥‥第２ころ列
３７‥‥第２内輪保持筒
４２‥‥パイロット外径部
５１‥‥雌スプライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力や操舵力をホイールに伝達するハブユニット軸受において、
前記ハブユニット軸受のハブの前記ホイール側に凸状に形成されたパイロット外径部周面に、電着塗装法により塗装膜を形成したことを特徴とするハブユニット軸受。
【請求項２】
前記電着塗装法は、カチオン電着塗装法であることを特徴とする請求項１に記載のハブユニット軸受。
【請求項１】
駆動力や操舵力をホイールに伝達するハブユニット軸受において、
前記ハブユニット軸受のハブの前記ホイール側に凸状に形成されたパイロット外径部周面に、電着塗装法により塗装膜を形成したことを特徴とするハブユニット軸受。
【請求項２】
前記電着塗装法は、カチオン電着塗装法であることを特徴とする請求項１に記載のハブユニット軸受。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−２３８３９（Ｐ２０１０−２３８３９Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５４２１７（Ｐ２００９−２５４２１７）
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【分割の表示】特願２００７−１３４３７９（Ｐ２００７−１３４３７９）の分割
【原出願日】平成１３年１０月３１日（２００１．１０．３１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【分割の表示】特願２００７−１３４３７９（Ｐ２００７−１３４３７９）の分割
【原出願日】平成１３年１０月３１日（２００１．１０．３１）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
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