(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受構成部材（１１、１２）に、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、メチルエチルケトン、４−メチル−２−ペンタノン、イソプロピルアルコール、エタノール、ｎ−プロパノールの一群から選択される１種あるいは数種の成分を有機溶剤として含有する油性インキを塗布してマスキング（１６）を行い、このマスキングを施した上記軸受構成部材に被膜形成表面処理を行った後、前記マスキングを有機溶剤の蒸気中に暴露して一括剥離する、軸受構成部材への被膜形成表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、鉄道車両等に用いられる軸受構成部材への被膜形成表面処理において、その表面処理が不要な箇所を被覆保護するためのマスキング方法とそのマスキング剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鉄道車両の車軸支持用の軸受装置は、図３に示すように、車輪が取付けられた車軸１の端部（ジャーナル部）２を回転自在に支持固定するものであり、転がり軸受１０をジャーナル部２に嵌めてその前後を蓋３、４により密閉した構造である。
【０００３】
その転がり軸受１０は、鋼鉄製であって、車軸１の軸方向左右に配置された内輪１１と、その両内輪１１、１１の外側に配置された単一の外輪１２と、その両輪１１、１２の間に保持器１３を介して設けた円錐ころ１４とからなり、前記外輪１２は車体等に固定され、両内輪１１、１１は間座１５を介して前蓋３と後蓋４とで車軸１にその軸方向不動に固定される（特許文献１  段落００２２〜同００２７、図１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２５４３４０号公報
【０００４】
この軸受装置において、当然なこととして、長期間の使用に耐え得るに十分な耐摩耗性および耐食性が要求される。このため、従来から、その内外輪１１、１２の表面に耐摩耗・耐食性の被膜を形成することが行われている。
【０００５】
その被膜形成表面処理として、化学反応、例えば薬液中への浸漬により、被処理表面にリン酸塩被膜を形成する方法、所謂、パーカー処理や、被処理表面にリン酸マンガン被膜を形成する方法などがある。
【０００６】
これらの被膜形成表面処理において、通常、図４に示すように、例えば、内輪１１の全表面にその被膜５を形成する。全表面への被膜形成は、内輪１１全体を処理槽に浸ける等だけで良いため、作業性がよい。
【０００７】
しかし、その処理作業が容易及び安価などの理由から、表面粗さの劣る被膜５、例えば、リン酸マンガン被膜５とすると、その表面粗さが劣ることに起因して、経年により、被膜剥離が生じる。特に、図１および図２に示す内外輪１１、１２の円錐ころ１４の転がり面・すべり面等の摺動面１１ａ、１２ａのリン酸マンガン被膜５は、その円錐ころ１４の摺動により剥離し易く、その被膜剥離が生じると、潤滑材の汚染を招く等の問題が生じる。
【０００８】
このため、その被膜５を生じさせないように、その摺動面１１ａ、１２ａにマスキングをして被膜形成表面処理を行い、その摺動面１１ａ、１２ａには被膜５を形成しないようにしている。
【０００９】
そのマスキングは、一般的には、テープを用いたテーピング法、マスキング剤を刷毛やスキージ等で塗布する方法が採用されている。また、セラミック溶射によるマスキング法も提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献２】特開２００４−８４７９２号公報
【００１０】
そのマスキングにおいて、例えば、この種の軸受装置の内輪１１では、図５、図６に示すように、摺動面１１ａを弾性体パッキン７を介してテープ状マスキング材６で被い、そのマスキング材６の両端縁を締め付けバンド８により水密に固定している。その際、図５に示すように、一方の内輪１１のみでマスキングしたり、図６に示すように、両内輪１１、１１を対にしてマスキングしたりする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図５、図６に示すテーピングによるマスキングは、内輪１１、外輪１２が複雑な形状であることにより、そのマスキング材（テープ）６の切り貼り等に多くの時間を要するため、コスト面で問題がある。
【００１２】
また、弾性体パッキン７、マスキング材６、締め付けバンド８の取り付け作業が複雑なために多大な工数を要していた。さらに、マスキング材６と弾性体パッキン７の隙間から、被膜形成表面処理時に処理液が滲入したりする。処理液が滲入すれば、摺動面１１ａにその処理液が付着して被膜５が形成されることとなり、上記の被膜剥離による潤滑材の汚染を招く等の問題が生じる。
【００１３】
マスキング剤の塗布によるマスキングは、従来のマスキング剤は粘度が高く、塗布時における流動性が悪いため、マスキング剤を刷毛等で塗布する際に、厚さむらが発生し、マスキングの厚さが極端に薄かったり、全く未着であったりする部分が発生する。
【００１４】
また、そのマスキング剤の流動性が悪いことにより、マスキング剤が内輪１１、外輪１２の摺動面１１ａ、１２ａの細部まで行き渡らず、その細部がマスキングされなかったり、マスキング層が薄かったりする場合が多い。
【００１５】
そのような薄い・未着部分は、内外輪１１、１２が処理液に浸漬されると、その処理液が至って被膜形成表面処理が行われることとなり、その被膜５の形成により、上記の被膜剥離による潤滑材の汚染を招く等の問題が生じる。
【００１６】
そのような厚さむら等をなくすには、そのむらを目視により検査して塗り直す、又は、複数回のマスキング剤の塗り工程を繰り返す等が必要であり、コストアップにつながる。
【００１７】
セラミック溶射によるマスキングは、溶射部先端から見て陰になる部分にはそのセラミック溶射材が至らずにマスキングができず、その部分には、被処理材が処理液に浸ることによって被膜形成表面処理が行われることとなって、同様に、上記の被膜剥離による潤滑材の汚染を招く等の問題が生じる。
【００１８】
ところで、被膜形成表面処理後には、そのマスキング層６を除去する必要がある。このため、例えば、テーピングの場合は、手作業にて順次それらを剥離して除去していた。この手作業による剥離は煩雑であり、コスト的にも高いものであって、改善が望まれている。
【００１９】
また、セラミックは、物理的及び化学的な安定性が高いため、被膜形成表面処理後、そのマスキング層６の剥離が困難である。
【００２０】
この発明は、このような現状に鑑み、安価にして被膜形成表面処理を行うことを第１の課題とし、その被膜形成表面処理後のマスキング層６の除去を簡単にすることを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記第１、第２の課題を解決するため、この発明は、マスキング剤として油性インキを用いることとしたのである。
【００２２】
油性インキは、３５０ＣＰＳ程度の低粘度であるため、流動性が高く、刷毛等で塗布した際に、厚さが均一な良好なマスキング層を得ることができる。また、複雑な形状を有する場合、例えば、細部に対しても、低粘度で流動性が高いことから、刷毛等で容易に塗布することができるため、同様に、良好なマスキング層を得ることができる。また、油性インキは、通常、有機溶剤により溶けて、容易に剥離し易い。
【発明の効果】
【００２３】
この発明は、以上のように、マスキング剤として油性インキを用いたので、厚さが均一の良好なマスキングを施すことが可能であって、そのマスキング作業も容易である。また、その油性インキからなるマスキング層は剥離させ易いため、安価にして被膜形成表面処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
この発明の実施形態としては、軸受構成部材への被膜形成表面処理におけるマスキング方法において、そのマスキングを油性インキの塗布により行う構成を採用することができる。
【００２５】
その油性インキには、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、メチルエチルケトン、４−メチル−２−ペンタノン、イソプロピルアルコール、エタノール、ｎ−プロパノールの一群から選択される１種あるいは数種の成分を有機溶剤として含有するものを採用できる。
【００２６】
この油性インキによりマスキングを施した軸受構成部材に被膜形成表面処理を行えば、その処理後、マスキング層を有機溶剤に浸すことにより一括して剥離することが可能である。
【実施例】
【００２７】
この実施例は、図３に示した鉄道車両の車軸支持用の軸受装置の内外輪１１、１２に被膜形成表面処理を行う場合であり、図１に示す内輪１１の摺動面１１ａを除く全表面、及び図２に示す外輪１２の摺動面１２ａを除く全表面にリン酸マンガン被膜５を形成する。
【００２８】
この際のマスキング剤１６は、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、メチルエチルケトン、４−メチル−２−ペンタノン、イソプロピルアルコール、エタノール、ｎ−プロパノールを有機溶剤として含有するマーカーインキであり、例えば、「エスダインプラコートＳＭ−５（積水化学工業（株）  商品名）」を使用する。
【００２９】
この油性インキ１６を、図１、図２に示すように、内輪１１の摺動面１１ａ及び外輪１２の摺動面１２ａに刷毛により塗布してマスキングを行う。このとき、この油性インキ１６は、３５０ＣＰＳの低粘度であるため、流動性が高く、その刷毛による塗布は、均一な厚さに行うことができるとともに、細部まで満遍なく行うことができる。このため、摺動面１１ａ、１２ａはその全面が容易かつ確実にマスキングされる。
【００３０】
このマスキング１６の終了した内輪１１及び外輪１２は、従来と同様に、リン酸マンガン槽に浸漬させ、その内外輪１１、１２の摺動面１１ａ、１２ａを除く全表面にリン酸マンガン被膜５を形成する。
【００３１】
その被膜５を水等で洗浄、乾燥した後、その内外輪１１、１２を、有機溶剤であるメタクレン蒸気中に暴露させ、マスキング層（油性インキ）１６の摺動面１１ａ、１２ａとの界面を溶かして、そのマスキング層１６を摺動面１１ａ、１２ａから一括して剥離し、内外輪１１、１２の表面被膜処理を終了する。
【００３２】
この実施例は、リン酸マンガン被膜５の表面処理であったが、リン酸塩被膜を形成する表面処理等の他の各種の表面被覆処理において、この発明を採用し得ることは勿論である。
【００３３】
油性インキの塗布は、刷毛によるものに限らず、スキージ、浸積等の周知の種々の手段を採用できる。
【００３４】
また、有機溶剤は、油性インキを溶解するものであれば、特に限定されることなく適用できる。暴露に代えて、溶剤中に対象物（内外輪１１、１２）を直接浸漬することもできる。
【００３５】
この発明は、鉄道車両の車軸支持用の軸受装置に限らず、他の各種の軸受装置、例えば、自動車の車軸支持用の軸受装置等にも、採用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施例に係る軸受内輪の要部断面図
【図２】同実施例に係る軸受外輪の要部断面図
【図３】鉄道車両の車軸支持用の軸受装置の断面図
【図４】軸受内輪への被膜形成表面処理の説明断面図
【図５】軸受内輪への被膜形成表面処理時のマスキング説明用断面図
【図６】軸受内輪への被膜形成表面処理時のマスキング説明用断面図
【符号の説明】
【００３７】
５  表面処理被膜
６  マスキング層
１０  軸受装置
１１  軸受内輪
１１ａ  内輪摺動面
１２  軸受外輪
１２ａ  外輪摺動面
１６  油性インキ（マスキング層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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