(57)【要約】      （修正有）【課題】水素脆性を生じさせることなく、シール摺動面の耐久性を向上可能な表面処理を施し、軌道輪及びシールの長寿命化が可能な車輪支持用転がり軸受ユニットを提供する。【解決手段】車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪２、静止輪に対向配置され、車輪構成部材を固定して当該車輪構成部材とともに回転する回転輪４(ハブ１２及び内輪構成体１６)、これらの軌道面２ｓ,４ｓ間及び軌道面２ｔ,４ｔ間へそれぞれ転動可能に組み込まれた複数の転動体１８、内部を外部から封止して密封状態に保つ密封装置(シール２４)を備えた車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、密封装置は、静止輪もしくは回転輪に形成されたシール摺動面１２ａと相対的に摺接するシールリップ２４ｂを有しており、静止輪もしくは回転輪には、少なくともシール摺動面に対し、静電塗装を施す。【選択図】図６
2012167775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪と、当該静止輪に対向配置され、車輪構成部材を固定して当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、これらの静止輪及び回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、内部を外部から封止して密封状態に保つための密封装置とを備えた車輪支持用転がり軸受ユニットであって、
前記密封装置は、前記静止輪もしくは前記回転輪に形成されたシール摺動面と相対的に摺接するシールリップを有しており、
前記静止輪もしくは前記回転輪には、少なくとも前記シール摺動面に対し、静電塗装が施されていることを特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車や鉄道車両などの車輪を回転自在に支持するための転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)に関し、具体的には、軌道輪に直接摺接する密封部材(リップ部を有する接触型シール)が設けられたハブユニット軸受における軌道輪に施す表面処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６には、自動車の車輪支持用転がり軸受ユニット(自動車の従動輪を支持するハブユニット軸受)の一構成が例示されている。なお、以下では、かかるハブユニット軸受が自動車に搭載された場合に、当該自動車の車体外方に相当する側(車輪側(図６の左側))をアウトボード側といい、その反対側、すなわち自動車の車体内方に相当する側(同図の右側)をインボード側という。
かかるハブユニット軸受は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定されて非回転状態に維持される静止輪２と、当該静止輪２に対向配置され、車輪構成部材(例えば、車輪のディスクホイール及び制動装置のロータ(ブレーキロータ)(いずれも図示しない))とともに回転する回転輪４と、これらの静止輪２及び回転輪４にそれぞれ形成されて相互に対向する複列(２列)の軌道面２ｓ,４ｓ間及び軌道面２ｔ,４ｔ間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体１８とを備えている。すなわち、この場合、ハブユニット軸受は、外輪側が静止輪２となるように構成されているとともに、内輪側が回転輪４となるように構成されている。転動体１８は、環状を成す保持器２０に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、軌道面２ｓ,４ｓ間及び軌道面２ｔ,４ｔ間を転動している。
【０００３】
静止輪２には、その外周面２ａから外方(拡径方向)に向かって突出したフランジ部(以下、固定フランジという)２ｆが一体成形されており、当該固定フランジ２ｆを貫通する固定孔２ｈに固定用ボルト(図示しない)を挿通し、これを車体側に締結することで、静止輪２を懸架装置(サスペンション)のナックル(図示しない)に固定することができる。
回転輪４は、ディスクホイール及びブレーキロータ(いずれも図示しない)を固定してこれらとともに回転するハブ１２と、当該ハブ１２に配設される内輪構成体１６で構成されている。この場合、ハブ１２には、その外周部に静止輪２のアウトボード側の軌道面２ｓと対向する軌道面４ｓが形成され、内輪構成体１６には、その外周部に静止輪２のインボード側の軌道面２ｔと対向する軌道面４ｔが形成されている。
【０００４】
内輪構成体１６は、ハブ１２のインボード側の外周縁部を全周に亘って縮径させるように凹ませてなる段部１２ｓまで圧入して外嵌された後、当該ハブ１２のインボード側端部を加締めることにより、ハブ１２の段部１２ｓと加締め部１２ｄとの間で挟み込まれた状態で当該ハブ１２へ位置決め固定される。これにより、内輪構成体１６(ひいては、軸受ユニット(ハブユニット軸受)に対して所定の予圧が付与されている。
なお、このような加締固定に代えて、例えば、内輪構成体１６をハブ１２の段部１２ｓまで圧入外嵌した後、インボード側あるいはアウトボード側からナットなどの締結部材で締め付けることによって当該ハブ１２のインボード側に固定する場合もある。
【０００５】
ハブ１２には、その外周部のアウトボード側に車輪構成部材である制動装置のロータ(ブレーキロータ)(図示しない)を固定するためのフランジ部(以下、ハブフランジという)１２ｆが周方向に沿って連続して突設されている。ハブフランジ１２ｆは、静止輪２を越えて外方(ハブ１２の径方向外側)に向かって延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って複数の貫通孔(ボルト孔)１２ｈが設けられている。一方、図示しないブレーキロータ及びディスクホイールにも、フランジボルト孔１２ｈと連通可能な貫通孔(以下、ロータボルト孔、ホイールボルト孔という)が周方向に沿って複数個(一例として、ボルト孔１２ｈと同数個)設けられている。なお、フランジボルト孔１２ｈ、ロータボルト孔及びホイールボルト孔は、いずれも挿通されるハブボルト１４のボルト径(直径)と略同一の孔径(直径)で穿孔されている。そして、ハブボルト１４をフランジボルト孔１２ｈからロータボルト孔、ホイールボルト孔へ挿通し、ハブナット(図示しない)で締結することにより、前記ブレーキロータ及びディスクホイールをハブフランジ１２ｆに対して位置決めして固定することができる。
【０００６】
ところで、転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)には、ユニットの内部を外部から封止して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つための密封装置が設けられており、これにより、ユニット外部から異物(例えば、泥水や塵埃など)が内部に侵入することを防止しているとともに、ユニット内部に封入された潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)が外部へ漏洩することを防止している。
一例として、図６に示す構成においては、ハブユニット軸受のアウトボード側に接触型のシール(鋼板製の芯金の全体若しくは一部を各種の弾性材で連結して成る多リップシール)２４が設けられているのに対し、インボード側にはハブユニット軸受のインボード側端部の略全体(静止輪２及び回転輪４(ハブ１２と内輪構成体１６)で囲まれた空間を含む)を覆って閉塞する静止構造をなすキャップ２６(底部を有する略円筒状のカバー部材)が設けられており、これらのシール２４及びキャップ２６を設けることで、ユニット内部の密封性(気密性及び液密性)が保たれている。なお、密封装置は、転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)の種類、使用目的や使用条件などに応じて要求される密封性(気密性や液密性)のレベルに応じ、上記に代えて、もしくは加えて、非接触型のシールやシールド(例えば、ステンレス板、鉄板等の薄い金属板を曲げ加工して成形されたシールド等)、あるいはスリンガ、芯金及びシール部材を組み合わせた構造を成すパッケージ型のシール(いわゆるパックシールという)などが使用される場合もある。
【０００７】
例えば、ハブユニット軸受のアウトボード側に設けられたシール２４は、そのシール芯金２４ａが静止輪２のアウトボード側端部の内周縁近傍に固定(一例として、圧入による嵌合)されており、この状態で、当該シール２４のシールリップ２４ｂをハブ１２の外周面(ハブフランジ１２ｆのインボード側の根本部分)に当接させている。
すなわち、ハブ１２の回転時において、シール２４は、シールリップ２４ｂが当該ハブ１２と摺接される構造、換言すれば、内方側軌道輪である回転輪４(ハブ１２)は、シール２４の摺動面(以下、シール摺動面という)１２ａを兼ね備えた構造となっている。
【０００８】
ハブユニット軸受の軌道輪である静止輪２及び回転輪４(ハブ１２と内輪構成体１６)の材料としては、転がり疲れ寿命が重視される場合には軸受鋼や浸炭鋼が用いられ、フランジ部(固定フランジ２ｆやハブフランジ１２ｆ)の回転曲げ強度なども併せて必要とされる場合には、中炭素から高炭素の機械構造用鋼が用いられることが多い。シール摺動面１２ａは、面粗さがよく、送り目がないことが要求され、耐摩耗性も持たせる必要があるため、焼入れ後にプランジカット研削で加工されることが多く、当該シール摺動面１２ａの外界側(外部へ直接晒される部位)は錆びやすい状態となっている。シール摺動面１２ａに錆が発生した場合、発錆面部が荒れると同時に体積が増加して膨張するため、当該シール摺動面１２ａとシール２４のシールリップ２４ｂとの摺接状態(摺動状態)が安定せず、当該シールリップ２４ｂを摩耗させやすい。
【０００９】
そこで、シール摺動面１２ａとシール２４のシールリップ２４ｂとを安定して摺接させ続けるべく、当該シール摺動面１２ａの耐久性を向上させるための各種の方策が、従来から講じられてきた。例えば、特許文献１には、シール摺動面に所定の表面処理を施し、耐食性や防食性を高めるとともに、耐泥水性の向上を図った車輪支持用転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)の一構成が開示されている。かかるハブユニット軸受においては、耐食性や防食性を有する表面処理として、各種メッキ、黒染め、レイデント、カチオン電着塗装、アニオン電着塗装、セラミックコーティング、物理蒸着法(ＰＤＶ法)や化学蒸着法(ＣＤＶ法)によるコーティングなどがシール摺動面に対して施されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３２５８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
シール摺動面を有する軌道輪(ハブ)は、熱処理硬化層をもつ部品であって水素脆性の虞があるため、電気的な力を利用した陰極での表面処理(例えば、各種メッキ、レイデント、及びカチオン電着塗装など)、酸に浸漬する表面処理(例えば、黒染めなど)には不向きである場合が少なくなく、これらの表面処理を施す際には、部分塗装やマスキングにより非熱処理部のみを選択的に塗装するなどの手当てが必要となる。メッキやメッキとほぼ同一工程であるレイデント、黒染めによって水素脆性が発生することは広く知られており、特別の理由(例えば、メッキを潤滑剤として使用するなど)がない限り、これらの表面処理が軌道輪(ハブ)に対して施されることはほとんどない。仮に、これらの表面処理を施した場合には、長時間をかけてベーキングを行うことで水素を除去している。カチオン電着塗装は広く普及しているが、水を電気分解した際に発生するアルカリと酸性水系塗料との中和反応で塗膜を形成しているため、発生した水素による水素脆性の虞がある。このため、例えば、ハブユニット軸受のパイロット部(図６に示すハブ１２の符号１２ｐで示す部位)を塗装する場合、非焼き入れ部分である当該パイロット部のみを電着槽にディッピングして塗装を行っている。また、アニオン電着塗装は、カチオン電着塗装の場合とは逆の構成となるため水素脆性はないが、ワーク(この場合は、軌道輪であるハブ)に負イオン(例えば、ハロゲン)が集まり、塗装に腐食性の不純物が混じる虞があるため防錆性能が悪く、現在ではほとんど実施されていない。
一方、セラミックコーティングやＰＤＶ法、あるいはＣＤＶ法によるコーティングでは、上述した他の表面処理法で生じるような問題は回避可能であるが、これらは極めて高価であるため、その実施用途が限定されてしまうことは否めない。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、軌道輪(例えば、静止輪及び回転輪(ハブや内輪構成体))が水素脆性を生じさせることなく、当該軌道輪のシール摺動面の耐久性(耐食性や防錆性など)を向上させることが可能な表面処理を施し、かかる軌道輪のシール摺動面とシールのシールリップとを長期に亘って安定して摺接させ続けること、すなわちこれらの軌道輪及びシールの長寿命化を図ることが可能な車輪支持用転がり軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、本発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットは、車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪と、当該静止輪に対向配置され、車輪構成部材を固定して当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、これらの静止輪及び回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、内部を外部から封止して密封状態に保つための密封装置とを備えている。かかる車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、前記密封装置は、前記静止輪もしくは前記回転輪に形成されたシール摺動面と相対的に摺接するシールリップを有しており、前記静止輪もしくは前記回転輪には、少なくとも前記シール摺動面に対し、静電塗装が施されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軌道輪(例えば、静止輪及び回転輪)のシール摺動面に対して静電塗装を施すことで、水素脆性を生じさせることなく、当該軌道輪のシール摺動面の耐久性(耐食性や防錆性など)を向上させることが可能な表面処理を確実に施すことができる。そして、このような表面処理(静電塗装)を施すことで、これらの軌道輪及びシールの長寿命化を図ることができ、結果として、かかる軌道輪のシール摺動面とシールのシールリップとを長期に亘って安定して摺接させ続けることが可能な車輪支持用転がり軸受ユニットを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)におけるハブの表面全体に静電塗装を施す塗装例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)におけるシール摺動面を含むハブフランジのインボード側(パイロット部の延出側とは反対側)の面域のみに塗膜を形成すべく、その他のハブ表面をマスキング材によってマスキングして静電塗装を施す塗装例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)におけるシール摺動面を含むハブフランジのインボード側(パイロット部の延出側とは反対側)の面域、及びパイロット部のみに塗膜を形成すべく、その他のハブ表面をマスキング材によってマスキングして静電塗装を施す塗装例を示す図である。
【図４】車輪支持用転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)のパイロット部のみに塗膜を形成すべく、その他のハブ表面をマスキング材によってマスキングして静電塗装を施す塗装例を示す図である。
【図５】外方側軌道輪である静止輪の固定フランジの延出端を接地し、シール摺動面を含む静止輪の表面に対して静電塗装を施す場合の塗装例を示す図である。
【図６】車輪支持用転がり軸受ユニットの構成例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット(以下、軸受ユニットや軸受ともいう)について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る軸受ユニットは、例えば、自動車や鉄道車両など、車輪で走行する各種車両において、前記車輪を回転自在に支持する軸受ユニットなどとして適用することができる。また、かかる軸受ユニットが支持する自動車の車輪は、従動輪(前置エンジン後輪駆動(ＦＲ)車及び後置エンジン後輪駆動(ＲＲ)車の前輪、前置エンジン前輪駆動(ＦＦ)車の後輪)、あるいは駆動輪(ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪及び四輪駆動車の全輪)のいずれであっても構わない。
なお、本発明は、ユニットの内部を外部から封止して密封状態に保つための密封装置を摺接させる軌道輪(静止輪もしくは回転輪)の摺動面(以下、シール摺動面という)に対して所定の表面処理(静電塗装)が施されていることを特徴とするものであり、軸受ユニットは、軌道輪(静止輪もしくは回転輪)がシール摺動面を兼ね備えた構造であれば、その他の基本的な部材構成は従来と同様のものを適用可能である。したがって、ここでは、軸受ユニットが自動車の従動輪を支持するハブユニット軸受(図６)である場合を一例として想定し、以下、その部材構成を前提に説明する。
【００１７】
ただし、軸受ユニットは、図６に示すような型式(タイプ)のものには限定されず、回転輪４におけるハブ１２の有無、ハブフランジ１２ｆの有無や数、静止輪２のフランジ２ｆの有無や数、あるいは内輪構成体１６の有無、及び転動体１８の種類(玉や各種のころ)などは、いずれも転がり軸受ユニットの使用条件や使用目的などに応じて任意に設定することが可能である。例えば、図６には、内輪構成体１６を１つだけ備え、当該内輪構成体１６をハブ１２のインボード側に配設(一例として、圧入後に加締め固定)した回転輪４の構成を示しているが、２つの内輪構成体を備え、これらの内輪構成体に静止輪２の軌道面２ｔ,２ｓと対向する軌道面４ｔ,４ｓをそれぞれ形成し、これらの内輪構成体をハブのインボード側及びアウトボード側にそれぞれ固定した回転輪の構成とすることも可能である。
また、図６に示す構成においては、外方側軌道輪を静止輪２、内方側軌道輪を回転輪４(ハブ１２及び内輪構成体１６)としているが、これとは逆に外方軌道輪を回転輪、内方軌道輪を静止輪とした構成の軸受ユニットとすることも可能である。
さらに、ハブ１２及び内輪構成体１６の位置決め固定は、上述したような加締などの他、軸受ユニットの型式(タイプ)に応じて異なる方法を採用することができる。例えば、軸受ユニットが自動車の駆動輪を回転支持するハブユニット軸受の場合、内輪構成体１６をハブ１２に形成された段部１２ｓまで外嵌した後、等速ジョイントのスプライン軸(図示しない)をハブ１２のスプライン孔(図示しない)にインボード側からアウトボード側へ向けて圧入し、挿通する。そして、前記スプライン軸の延出方向先端部に設けられた雄ねじ部へＣＶＪナット(図示しない)を螺合させ、当該ＣＶＪナットがハブ１２のＣＶＪナット座面と当接するように締結することで、ハブ１２と前記スプライン軸とを位置決め固定することができる。その際、内輪構成体１６は、その一端面(インボード側の端面)が前記等速ジョイントの突き当て面(前記スプライン軸の延出方向終端部を拡径させてなる面部)に当接し、当該等速ジョイントの突き当て面とハブ１２の段部１２ｓとの間で挟み込まれることで位置決め固定される。このように内輪構成体１６を位置決め固定することで、ハブユニット軸受に対して所定の予圧を付与することができる。
いずれの軸受ユニットにおいても、回転輪は、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール及びブレーキロータ)が固定されて当該車輪構成部材とともに回転するのに対し、静止輪は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル)に固定されて静止状態に維持される。
なお、以下の説明においては、かかるハブユニット軸受が自動車に搭載された場合に、当該自動車の車体外方に相当する側(車輪側(図６の左側))をアウトボード側といい、その反対側、すなわち自動車の車体内方に相当する側(同図の右側)をインボード側という。
【００１８】
本実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニット(ハブユニット軸受)は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定されて非回転状態に維持される静止輪２と、当該静止輪２に対向配置され、車輪構成部材(例えば、車輪のディスクホイール及び制動装置のロータ(ブレーキロータ)(いずれも図示しない))とともに回転する回転輪４と、これらの静止輪２及び回転輪４にそれぞれ形成されて相互に対向する複列(２列)の軌道面２ｓ,４ｓ間及び軌道面２ｔ,４ｔ間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体１８と、内部を外部から封止して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つための密封装置(シール２４及びキャップ２６)とを備えている。
転動体１８は、環状を成す保持器２０に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、軌道面２ｓ,４ｓ間及び軌道面２ｔ,４ｔ間を転動している。なお、転動体は、図６に示すような玉であってもよいし、各種のころ(円筒ころ、円すいころ及び球面ころなど)であっても構わない。また、保持器は、転動体の種類に応じて任意のタイプを適用すればよい。例えば、転動体が玉である場合、傾斜型(図６)、冠型及び波型などのタイプを適用することができ、転動体が各種のころ(円錐ころ、円筒ころ及び球面ころなど)である場合、もみ抜き型、くし型及びかご型などのタイプを適用することができる。転動体１８を保持器２０で保持することで、各転動体１８が相互に接触して摩擦が生じることによる回転抵抗の増大や、焼付きなどを防止することができるが、このような事態をさらに効果的に防止すべく、ハブユニット軸受の内部には、潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)を封入することが好ましい。
【００１９】
この場合、ハブユニット軸受のアウトボード側に設けられたシール２４は、金属製(例えば、鋼板製)の芯金(シール芯金２４ａ)の一部に各種の弾性材(例えば、ゴムや樹脂等)でなる複数(一例として、３つ)のリップ部を有するシールリップ２４ｂが連結された多リップシールとなっている。また、回転輪４を構成するハブ１２には、その外周面(具体的には、ハブフランジ１２ｆのインボード側の根本部分)にシール２４のシールリップ２４ｂを摺接させるための摺動面(シール摺動面１２ａ)が形成されている。すなわち、ハブ１２は、転動体１８を転動させるための軌道面４ｓのみならず、シール摺動面１２ａをも兼ね備えた構造となっている。シール２４は、そのシール芯金２４ａが静止輪２のアウトボード側端部の内周縁近傍に固定(一例として、圧入による嵌合)されるとともに、シールリップ２４ｂをハブ１２のシール摺動面１２ａに当接させ、回転輪４であるハブ１２に対して常時静止状態に維持されている。したがって、シール２４は、ハブ１２の回転時、シールリップ２４ｂが当該ハブ１２のシール摺動面１２ａと相対的に摺接することとなる。
【００２０】
そして、回転輪４を構成するハブ１２には、シール摺動面１２ａに対し、表面処理として静電塗装が施されている。静電塗装は、少なくともシール摺動面１２ａに対して施されていれば、その塗装範囲は特に限定されず、任意に設定することが可能である。例えば、静電塗装をシール摺動面１２ａのみに対して施してもよいし、シール摺動面１２ａを含むハブ１２の表面全体に施しても構わない。以下、このようなハブ１２に対する表面処理として施す静電塗装について説明する。
【００２１】
図１には、ハブ１２の表面全体に対して静電塗装を施す場合の塗装例を示す。この場合、塗料を噴出するためのスプレーガン２８の先端部(塗料噴出部)２８ａを−１００ｋｖ程度の陰極とし、当該先端部から塗料を霧状に噴霧させることで、霧状の塗料を負に帯電(負イオン微粒子化)させる。これに対し、ハブ１２はアース線などを接続して接地させることでスプレーガン２８(先端部２８ａ)に対して相対的に陽極とする。なお、この場合、ハブ１２は、ハブフランジ１２ｆの延出端を接地させているが、接地部位はいずれであっても構わない。
そして、スプレーガン２８から塗料を噴出すると、霧状の塗料(イオン微粒子化された塗料)は静電吸引力によって飛ばされ(図１の各矢印)、電気的にハブ１２に引き寄せられて当該ハブ１２の表面に付着する。その際、塗料は電気的な引力(静電吸引力)によってハブ１２の表面全体に均一に付着する(つまり、塗膜の厚さが均一となる)ため、乾燥が早く、塗料を短時間で固着させることができる。なお、塗装後は、ハブ１２の焼き戻し温度(例えば、１６０℃から２００℃程度)以下で焼き付けを行い、塗装に強度を与えればよい。また、軌道面４ｓや内輪構成体１６が嵌合される段部１２ｓの近傍など、塗装を施す(塗膜を形成する)ことが好ましくない部位については、塗装後に研削加工やスーパーフィニッシュなどを行い、塗膜を除去する。
【００２２】
このような静電塗装を行うことで、ハブ１２に水素脆性を生じさせることなく、シール摺動面１２ａの耐久性(耐食性や防錆性など)を向上させることが可能な表面処理を確実に施すことができる。また、一般的なスプレー塗装のようにドロッピングで無駄に塗料を消費することがなく、電着塗装のようにディッピングするための余分な塗料も必要ないため、低コストかつ環境に配慮しつつ、シール摺動面１２ａに耐食性や防錆性を有する表面処理を施すことが可能となる。なお、塗料としては水系、溶剤系のいずれも使用可能であるが、環境負荷や安全衛生面などを考慮すれば、水系のものを使用することが好ましい。
【００２３】
図１においては、スプレーガン２８をハブ１２の軸方向(同図の左右方向)に沿って(一例として、同心状に)、先端部２８ａを当該ハブ１２と正対させるように配している。静電塗装では、塗料自体がワーク(被塗装体)であるハブ１２の表面に静電吸引力によって引き寄せられるため、当該ハブ１２とスプレーガン２８の位置関係は特段限定されず、作業環境や作業効率などを考慮して任意に設定することが可能である(図２から図４の各図参照)。また、塗装中にワークであるハブ１２を回転させたり、スプレーガン２８の位置を移動させたりしても構わないが、必須ではない。
【００２４】
上述したように、図１に示す静電塗装では、ハブ１２の表面全体に塗装を施して、塗膜を形成しているため、塗装後に研削加工やスーパーフィニッシュなどの機械加工を行って、軌道面４ｓや内輪構成体１６が嵌合される段部１２ｓの近傍などから塗膜を除去する必要がある。したがって、シール摺動面１２ａやパイロット部１２ｐなど、塗膜を形成することが必要な部位のみを限定的に塗装する場合には、マスキングを行えばよい。
例えば、図２には、シール摺動面１２ａを含むハブフランジ１２ｆのインボード側(パイロット部１２ｐの延出側とは反対側)の面域のみに塗膜を形成すべく、その他のハブ１２の表面をマスキング材３０によってマスキングして静電塗装を施す塗装例を示している。同様に、図３には、図２に示す面域とパイロット部１２ｐの両面域のみに塗膜を形成すべく、不要部位をマスキング材３０でマスキングして静電塗装を施す塗装例を示している。なお、図４には、パイロット部１２ｐのみに塗膜を形成すべく、不要部位をマスキング材３０でマスキングして静電塗装を施す塗装例を、シール摺動面１２ａ以外の部位に対して静電塗装を施す場合の参考として示している。この場合、シール摺動面１２ａに対し、上述した図２に示す塗装例のように静電塗装を別途施すことが可能である。
いずれの塗装例においても、ハブ１２は、インボード側の端部(ハブ１２の段部１２ｓに対する内輪構成体１６の加締固定後に、加締め部１２ｄに相当する部位)を接地させることで、スプレーガン２８(先端部２８ａ)に対して相対的に陽極としている。ただし、接地部位はいずれであっても構わない。
このようにマスキング材３０でマスキングして静電塗装を施すことで、必要な部位のみに塗膜を形成することができ、塗装後に塗膜を除去する機械加工を行う必要がない。
【００２５】
なお、静電塗装では、霧状の塗料を負に帯電(負イオン微粒子化)させ、接地により相対的に陽極としたワークであるハブ１２の表面へ電気的に引き寄せて付着させているため、マスキング材３０は、絶縁材であることを要する。加えて、負に帯電させることが可能な素材であれば、マスキング材３０への塗料の付着を防ぐことができ、当該マスキング材３０の再利用が容易となるとともに、塗料の節約にもつながる。負に帯電可能な素材としては、例えば、エボナイト、シリコンゴム、テフロン（登録商標）、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ウレタンなどがあり、マスキング材３０はこれらの素材で構成すればよい。
【００２６】
図２には、ハブ１２のハブフランジ１２ｆのアウトボード側(パイロット部１２ｐの延出側)と延出端部、及びパイロット部１２ｐをマスキングする部材(マスキング材３０ａ)と、軌道面４ｓや内輪構成体１６が嵌合される段部１２ｓを含む、シール摺動面１２ａよりもインボード側の面域をマスキングする部材(マスキング材３０ｂ)の２つの別体からなるマスキング材３０の構成を示している。マスキング時には、マスキング材３０ａはハブフランジ１２ｆの延出端部とボルト孔１２ｈに対してしまり嵌めされ、マスキング材３０ｂはハブフランジ１２ｆの根本部分(シール摺動面１２ａの縁)に対してしまり嵌めされ、いずれも塗装後に除去される。なお、この場合、スプレーガン２８は、その先端部２８ａがハブフランジ１２ｆの根本部分と略正対するように、ハブ１２の軸方向(図２の上下方向)に対して傾けて(例えば、４５°程度傾けて)配している。
【００２７】
また、図３には、ハブ１２のハブフランジ１２ｆのアウトボード側(パイロット部１２ｐの延出側)と延出端部の面域をマスキングする部材(マスキング材３０ｃ)と、軌道面４ｓや内輪構成体１６が嵌合される段部１２ｓを含む、シール摺動面１２ａよりもインボード側の面域をマスキングする部材(マスキング材３０ｂ)の２つの別体からなるマスキング材３０の構成を示している。マスキング時には、マスキング材３０ｃはハブフランジ１２ｆの延出端部とボルト孔１２ｈ、パイロット部１２ｐのインボード側の外周縁に対してしまり嵌めされ、マスキング材３０ｂはハブフランジ１２ｆの根本部分(シール摺動面１２ａの縁)に対してしまり嵌めされ、いずれも塗装後に除去される。なお、この場合、スプレーガン２８は、その先端部２８ａがハブフランジ１２ｆの延出端部と略正対するように、ハブ１２の径方向(図３の左右方向)に沿って配している。
【００２８】
そして、図４には、マスキング時にパイロット部１２ｐのインボード側の外周縁に対してしまり嵌めされる部材(マスキング材３０ｄ)と、内輪構成体１６が嵌合される段部１２ｓの近傍に対してしまり嵌めされる部材(マスキング材３０ｅ)が一体的に組み付けられ、パイロット部１２ｐ以外の部位をマスキングするマスキング材３０の構成を示している。塗装後には、組み付けられたマスキング材３０ｄ及びマスキング材３０ｅは、分離して除去される。なお、この場合、スプレーガン２８は、その先端部２８ａがパイロット部１２ｐと略正対するように、ハブ１２の軸方向(図４の上下方向)に沿って配している。
【００２９】
なお、上述した図１から図３に示す静電塗装では、シール２４のシールリップ２４ｂが内方側軌道輪である回転輪４(ハブ１２)に形成されたシール摺動面１２ａと摺接される構造、換言すれば、ハブ１２がシール摺動面１２ａをも兼ね備えた構造となっているため、当該ハブ１２のシール摺動面１２ａに対して塗膜を形成している。ただし、シールのシールリップが外方側軌道輪(図６に示す構成においては、静止輪２)に形成されたシール摺動面と摺接される構造、換言すれば、かかる外方側軌道輪がシール摺動面をも兼ね備えた構造となっている場合には、当該外方側軌道輪のシール摺動面に対して静電塗装を施し、塗膜を形成すればよい。このように外方軌道輪のシール摺動面に対して静電塗装を施す場合としては、例えば、図６に示すハブユニット軸受のように外方側軌道輪が静止輪である場合の他、外方軌道輪が回転輪として構成されている場合なども想定可能である。一例として、図５には、外方側軌道輪である静止輪２の固定フランジ２ｆの延出端を接地し、シール摺動面を含む静止輪２の表面に対して静電塗装を施す場合の塗装例を示している。この場合、上述した図１から図４に示す塗装例に準じて、スプレーガン２８の位置やマスキングの有無を適宜調整して静止輪２のシール摺動面に対して静電塗装を施せばよい。
また、シールのシールリップが内輪構成体１６に形成されたシール摺動面と摺接される構造、換言すれば、かかる内輪構成体１６がシール摺動面をも兼ね備えた構造となっている場合には、当該内輪構成体１６のシール摺動面に対して静電塗装を施し、塗膜を形成すればよい。この場合も、上述した図１から図４に示す塗装例に準じて、スプレーガン２８の位置やマスキングの有無を適宜調整して内輪構成体１６のシール摺動面に対して静電塗装を施せばよい。
【００３０】
以上、図１から図３に示すように、回転輪４のハブ１２のシール摺動面１２ａに対して静電塗装を施すことで、水素脆性を生じさせることなく、当該ハブ１２のシール摺動面１２ａの耐久性(耐食性や防錆性など)を向上させることが可能な表面処理を確実に施すことができる。そして、このような表面処理(静電塗装)を施すことで、ハブ１２及びシール２４の長寿命化を図ることができ、結果として、かかるハブ１２のシール摺動面１２ａとシール２４のシールリップ２４ｂとを長期に亘って安定して摺接させ続けることが可能な車輪支持用転がり軸受ユニットを実現できる。
【符号の説明】
【００３１】
２      静止輪
４      回転輪
１２    ハブ
１２ａ  シール摺動面
１６    内輪構成体
１８    転動体
２４    密封装置(シール)
２４ｂ  シールリップ
【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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