(57)【要約】      （修正有）【課題】ハブ輪パイロット部の防錆処理につき、生産性および信頼性を向上させることができる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】内周に複列の転走面３が形成された外方部材１と、前記各転走面３に対向する転走面４が外周に形成された内方部材２と、これら対向する転走面３，４の間に介在した複列の転動体５とを備える車輪用軸受装置に適用される。外方部材１および内方部材２のうちの回転側部材は、車輪取付用のハブフランジ９ａと、このハブフランジ９ａの根元部付近からアウトボード側に突出し、前記ハブフランジ９ａに取付けられるブレーキロータとホイールを案内する円筒状のパイロット部１３とを有するハブ輪９を構成部品とする。前記パイロット部１３の周面に、紫外線硬化塗料のコーティング層１７を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の転走面が形成された外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成された内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、
上記外方部材および内方部材のうちの回転側部材は、車輪取付用のハブフランジと、このハブフランジの根元部付近からアウトボード側に突出し、前記ハブフランジに取付けられるブレーキロータおよびホイールを案内する円筒状のパイロット部とを有するハブ輪を有し、前記パイロット部の周面に、紫外線硬化塗料のコーティング層を形成したことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ハブ輪の紫外線硬化塗料のコーティング層を、少なくとも前記パイロット部の外周面のホイール嵌合部位に形成した車輪用軸受装置。
【請求項３】
請求項１において、前記ハブ輪の紫外線硬化塗料のコーティング層を、少なくとも前記パイロット部の内周面に形成した車輪用軸受装置。
【請求項４】
請求項１において、前記ハブ輪の紫外線硬化塗料のコーティング層を、前記パイロット部の内周面、端面、および外周面のホイール嵌合部位にわたって形成した車輪用軸受装置。
【請求項５】
請求項１において、前記ハブ輪の紫外線硬化塗料のコーティング層を、前記パイロット部の内周面、端面、外周面のホイール嵌合部位、およびブレーキロータ嵌合部位にわたって形成した車輪用軸受装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記紫外線硬化塗料がアクリル系樹脂からなる車輪用軸受装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記紫外線硬化塗料が真空蒸着用紫外線硬化塗料である車輪用軸受装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記紫外線硬化塗料に染料や顔料を添加して着色した車輪用軸受装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記紫外線硬化塗料に照射する紫外線の波長を１００〜４００ｎｍとした車輪用軸受装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、前記紫外線硬化塗料のコーティング層は、金属用プライマーの下塗り処理層の上に施した車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、乗用車用や貨物車用などの車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輪用軸受装置では、ハブ輪のパイロット部に防錆等を目的とした塗装膜が形成されており、刷毛塗り塗装、吹付け塗装、電着塗装により塗装膜を焼き付けて形成しているのが一般的である（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−２２３６００号公報
【発明の開示】
【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生産工程において、製品取扱時の塗装の剥がれや傷付き等の問題が生じていた。また、電着塗装の場合は、電着前の前処理、電着後の焼付け、乾燥が必要であり、多くの工程を要していた。
【０００４】
この発明の目的は、ハブ輪パイロット部の防錆処理につき、生産性および信頼性を向上させることができる車輪用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面が形成された外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成された内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、上記外方部材および内方部材のうちの回転側部材は、車輪取付用のハブフランジと、このハブフランジの根元部付近からアウトボード側に突出し、前記ハブフランジに取付けられるブレーキロータおよびホイールを案内する円筒状のパイロット部とを有するハブ輪を有し、前記パイロット部の周面に、紫外線硬化塗料のコーティング層を形成したことを特徴とする。
この構成によると、パイロット部の周面に紫外線硬化塗料のコーティング層を形成したため、このコーティング層が防錆膜となり、パイロット部の防錆効果が得られる。紫外線硬化塗料のコーティング層の形成は、塗布した紫外線硬化塗料に紫外線を照射することで完成するため、焼付け塗装のような製品温度の上昇がない。そのため、製品への熱影響がなく、また瞬時に硬化するため、生産工程における剥がれ等の問題も解消される。紫外線硬化塗料は、紫外線を照射しない限り硬化しないので、照射前であれば塗布ミスの修理や修復が可能である。また、塗料の保存状態で揮発することもないので、コーティング層の形成作業を容易に行うことができる。これらのことから、パイロット部周面へのコーティング層の形成を、従来の塗装の場合に比べて、短時間にかつ簡単な工程で形成でき、防錆膜となるコーティング層でパイロット部の周面を被覆できる。その結果、ハブ輪パイロット部の防錆処理につき、生産性および信頼性を向上させることができる。
【０００６】
この発明において、前記ハブ輪の紫外線硬化塗料のコーティング層を、少なくとも前記パイロット部の外周面のホイール嵌合部位に形成しても良い。パイロット部のホイール嵌合部位は、錆が発生するとホイールの着脱の障害となる部位であるため、上記のような信頼性の高いコーティング層で防錆することが好ましい。
【０００７】
この発明において、前記ハブ輪の紫外線硬化塗料のコーティング層を、少なくとも前記パイロット部の内周面に形成しても良い。パイロット部の内周面は、錆の発生し易い部位であり、また錆が発生すると、等速ジョイントを結合するものでは、結合用のナット座面等に影響する。そのため、紫外線硬化塗料のコーティング層による信頼性の高い防錆処理が効果的となる。
【０００８】
この発明において、前記ハブ輪の紫外線硬化塗料のコーティング層を、前記パイロット部の内周面、端面、および外周面のホイール嵌合部位にわたって形成しても良い。この範囲に渡り紫外線硬化塗料のコーティング層を施すと、より優れた防錆性が得られる。
【０００９】
この発明において、前記ハブ輪の紫外線硬化塗料のコーティング層を、前記パイロット部の内周面、端面、外周面のホイール嵌合部位、およびブレーキロータ嵌合部位にわたって形成しても良い。ブレーキロータ嵌合部位は、ホイール嵌合部位に比べると防錆処理の必要性が少ないが、ブレーキロータ嵌合部位まで上記コーティング層を設けることで、さらに優れた防錆性が確保される。
【００１０】
この発明において、前記紫外線硬化塗料がアクリル系樹脂からなるものであっても良い。アクリル系樹脂であると、硬化が早く、より生産性に優れる。
【００１１】
この発明において、前記紫外線硬化塗料が真空蒸着用紫外線硬化塗料であっても良い。紫外線硬化塗料が真空蒸着用紫外線硬化塗料であると、紫外線硬化塗料に密着剤を添加することなく、コーティング層の密着性を向上させることができる。
【００１２】
この発明において、前記紫外線硬化塗料に染料や顔料を添加して着色しても良い。ただし、紫外線が透過できる色・染料や顔料に限る。染料や顔料を添加して着色すると、コーティング層の有無や劣化等の確認が行い易い。
【００１３】
この発明において、前記紫外線硬化塗料に照射する紫外線の波長を１００〜４００ｎｍとしても良い。好ましくは２００〜４００ｎｍが良い。紫外線照射に使用する光源としては、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等があり、使用する塗料等により使い分けることができる。
【００１４】
この発明において、前記紫外線硬化塗料のコーティング層は、金属用プライマーの下塗り処理層の上に施しても良い。このように、金属用プライマーの下塗り処理層の上にコーティング層を形成することにより、金属素材である前記パイロット部の周面に対するコーティング層の密着性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面が形成された外方部材と、前記各転走面に対向する転走面が外周に形成された内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置において、上記外方部材および内方部材のうちの回転側部材は、車輪取付用のハブフランジと、このハブフランジの根元部付近からアウトボード側に突出し、前記ハブフランジに取付けられるブレーキロータおよびホイールを案内する円筒状のパイロット部とを有するハブ輪を有し、パイロット部の周面に、紫外線硬化塗料のコーティング層を形成したため、ハブ輪パイロット部の防錆処理につき、生産性および信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この実施形態の車輪用軸受装置は、自動車用であって、第１世代型に分類される複列のアンギュラ玉軸受型であり、内輪回転タイプでかつ駆動輪支持用のものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
この車輪用軸受け装置は、図１に断面図で示すように、内周に複列の転走面３を形成した外方部材１と、これら各転走面３に対向する転走面４を外周に形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の転走面３，４間に介在した複列の転動体５とで構成される。転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。上記転走面３，４は断面円弧状であり、各転走面３，４は接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間の両端は、密封装置となるシール７，８によってそれぞれ密封されている。
【００１７】
外方部材１は固定側部材となるものであって、全体が一体の外輪となる部品である。外方部材１の外径面は全体にわたって円筒状面とされ、車体の懸架装置における円筒状のナックル（図示せず）の内径面に嵌合することで、外方部材１がナックルに固定される。
内方部材２は回転側部材となるものであって、車輪取付用のハブフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９の軸部９ｂの外周に嵌合した２個並ぶ内輪１０とでなる。これら内輪１０に、前記各列の転走面４が形成されている。ハブ輪９のインボード側端の外周には段差を持って小径となる内輪嵌合面１２が設けられ、この内輪嵌合面１２に２個の内輪１０が嵌合している。ハブ輪９の中心には貫通孔１１が設けられている。この貫通孔１１に、等速ジョイントの外輪のステム部（図示せず）を挿通し、ステム部の基端周辺の段面と先端に螺合するナット（図示せず）との間で内方部材２を挟むことで、車輪用軸受装置と等速ジョイントとが連結される。ハブフランジ９ａには、周方向複数箇所にハブボルト１５の圧入孔１６が設けられている。ハブ輪９のハブフランジ９ａの根元部付近には、ブレーキロータとホイール（図示せず）を案内する円筒状のパイロット部１３がアウトボード側に突出している。パイロット部１３の外周部分は、ハブフランジ９ａに対する先端側の部分がホイール嵌合部位１３ｃとなり、根元部寄りの部分がブレーキロータ嵌合部位１３ｄとなる。ホイール嵌合部位１３ｃはブレーキロータ嵌合部位１３ｄよりも若干小径である。このパイロット部１３の案内により、前記ハブフランジ９ａにブレーキロータとホイールとを重ね、ハブボルト１５とナット（図示せず）で固定する。
【００１８】
ハブ輪９の断面図を示す図２（Ａ）のように、前記パイロット部１３の周面には、紫外線硬化塗料のコーティング層１７が形成されている。具体的には、ここではパイロット部１３の外周面における前記ハブフランジ９ａの根元部からアウトボード側寄りの半部であるホイールの嵌合部位１３ｃに、前記コーティング層１７が形成されている。
【００１９】
図３は、前記パイロット部１３の外周面への紫外線硬化塗料のコーティング層１７の形成工程を示すフロー図である。この工程は、脱脂→塗布→セッティング→紫外線照射→常温放置
の順序で行なわれる。すなわち、パイロット部１３の外周面に脱脂処理を施してから、先ず浸漬、スプレー吹付け、刷毛塗り等により、前記紫外線硬化塗料を塗布する。ついで、セッティングにより塗料中の有機分を抜く。セッティングは例えば４０℃で３〜５分程度放置すれば良い。つぎに、セッティングが完了した塗料に紫外線を照射する。照射時間は例えば１０程度で良い。この後、紫外線照射した塗料を常温放置する。これにより、常温に温度降下すると塗料の硬化が完了し、紫外線硬化塗料のコーティング層１７が、パイロット部１３の外周面に形成される。
【００２０】
前記紫外線硬化塗料は、重合性二重結合を有するオリゴマー、モノマー、光重合開始剤、染料や顔料、消泡剤、レベリング剤等の添加剤などからなる樹脂系塗料であり、紫外線を照射することで光化学反応を起こし、秒単位で硬化する。この紫外線硬化塗料は、紫外線を照射しない限り硬化しないので、照射前であれば塗布ミスの修理・修復が可能である。また、塗料の保存状態で揮発することもないので、前記コーティング層１７の形成作業を容易に行うことができる。前記紫外線硬化に使用する光源は、波長が１００〜４００ｎｍ（ナノメータ）、より好ましくは２００〜４００ｎｍの範囲にある紫外線であり、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等から得られ、使用する塗料等により使い分けることができる。
【００２１】
この構成の車輪用軸受装置によると、パイロット部１３の周面に紫外線硬化塗料のコーティング層１７を形成したため、このコーティング層１７が防錆膜となり、パイロット部１３の防錆効果が得られる。紫外線硬化塗料のコーティング層１７の形成は、塗布した紫外線硬化塗料に紫外線を照射することで完成するため、従来例での塗装のような焼付けや乾燥による製品温度の上昇がない。その結果、製品への熱影響がなく、また瞬時に硬化するため、生産工程における剥がれ等の問題も解消される。これらのことから、この車輪用軸受装置によると、パイロット部１３の外周面へのコーティング層１７の形成を、従来の塗装の場合に比べて、短時間にかつ簡単な工程で形成でき、防錆膜となるコーティング層１７でパイロット部１３の外周面を被覆することができる。
【００２２】
なお、前記紫外線硬化塗料は染料や顔料を入れないと略透明色であるが、これに着色用の染料や顔料を混ぜ合わせて、塗布・紫外線照射を行うことで、前記コーティング層１７を着色することも可能である。ただし、染料や顔料・色は、紫外線が透過できる種類のものに限る。
【００２３】
また、金属素材からなるパイロット部１３の周面に前記コーティング層１７を形成するのに、前記紫外線硬化塗料として、真空蒸着用の紫外線硬化塗料を使用しても良い。この場合には、紫外線硬化塗料に密着剤を添加することなく、コーティング層１７の密着性を向上させることができる。
【００２４】
また、この実施形態の場合の紫外線硬化塗料のコーティング層１７は、図２（Ｂ）に拡大断面図で示すように、金属プライマーの下塗り処理層１８の上に施しても良い。金属用プライマーは、製品素材（ここではハブ輪９の素材）との密着性を高め、防錆力等を持たせるための下塗塗料であり、この下塗り処理層１８の上に前記コーティング層１７を形成することにより、金属素材である前記パイロット部１３の外周面に対するコーティング層１７の密着性を向上させることができる。
【００２５】
なお、図１および図２では、前記パイロット部１３の外周面のホイール嵌合部位１３ｃに紫外線硬化塗料のコーティング層１７を形成した例を示したが、コーティング層１７を図４〜図６に示す範囲に形成しても良い。図４は、パイロット部１３の内周面１３ａに紫外線硬化塗料のコーティング層１７を形成した例を示す。図５は、パイロット部１３の内周面１３ａ、端面１３ｂ、および外周面のホイール嵌合部位１３ｃにわたって紫外線硬化塗料のコーティング層１７を形成した例を示す。図６は、パイロット部１３の内周面１３ａ、端面１３ｂ、外周面のホイール嵌合部位１３ｃおよびブレーキロータ嵌合部位１３ｄに紫外線硬化塗料のコーティング層１７を形成した例を示す。
【００２６】
図７は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置は、第２世代型に分類される複列のアンギュラ玉軸受型であり、内輪回転タイプでかつ駆動輪支持用のものである。外方部材１は、車体の懸架装置におけるナックル（図示せず）に取付ける車体取付用のフランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。フランジ１ａには、周方向の複数箇所に車体取付用のボルト孔１４が設けられ、インボード側からナックルのボルト挿通孔に挿通したナックルボルト（いずれも図示せず）を前記ボルト孔１４に螺合することにより、フランジ１ａがナックルにボルト止めされる。ハブ輪９のパイロット部１３には、その内周面１３ａ、端面１３ｂ、および外周面におけるホイール嵌合部位１３ｃにわたって紫外線硬化塗料のコーティング層１７が形成されている。その他の構成は図１〜図３に示す実施形態の場合と同様である。
【００２７】
図８は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置は、第３世代型に分類される複列のアンギュラ玉軸受型であり、内輪回転タイプでかつ駆動輪支持用のものである。内方部材２は、車輪取付用のハブフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９の軸部９ｂのインボード側端の外周に嵌合した単列の内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に、内方部材２の各列の転走面４が形成されている。ハブ輪９のインボード側端には、内輪１０を加締固定する加締部９ｂａが形成されている。これにより、等速ジョイントの外輪のステム部（図示せず）先端に螺合するナットと前記加締部９ｂａとの間で内方部材２が挟まれ、車輪用軸受装置と等速ジョイントとが連結される。外方部材１の外周に、車体の懸架装置におけるナックル（図示せず）に取付ける車体取付用のフランジ１ａを有すること、およびハブ輪９のパイロット部１３における内周面１３ａ、端面１３ｂ、外周面におけるホイール嵌合部位１３ｃにわたって紫外線硬化塗料のコーティング層１７が形成されていることは、図７の実施形態の場合と同様である。その他の構成は図１〜図３に示す実施形態の場合と同様である。
【００２８】
図９は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図８に示した実施形態の車輪用軸受装置において、ハブ輪９の軸部９ｂのインボート側端に加締部を形成せず、等速ジョイントの外輪のステム部の基端周辺の段面と先端に螺合するナット（いずれも図示せず）との間で内方部材２を挟み込むことで、車輪用軸受装置と等速ジョイントとが連結される。その他の構成は図８の実施形態の場合と同様である。
【００２９】
図１０は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置は、第３世代型に分類される複列のアンギュラ玉軸受型であり、内輪回転タイプでかつ従動輪支持用のものである。回転側部材である内方部材２は、車輪取付用フランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９の軸部９ｂのインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなり、ハブ輪９の軸部９ｂのインボード側端に内輪１０を加締固定する加締部９ｂａを形成している。ハブ輪９は中実状のものであって、図８の実施形態の場合のような貫通孔１１がなく、車輪用軸受装置には等速ジョイントが連結されない。図８における車体取付用のフランジ１ａのボルト孔１４はボルト挿通孔１４Ａに、また図８におけるハブフランジ９ａの圧入孔１６はボルト孔１６Ａにそれぞれ代えられている。その他の構成は図８の実施形態の場合と同様である。
【００３０】
なお、上記各実施形態では、複列の転がり軸受として転動体にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受を例示したが、この発明は、これに限らず、例えば、転動体に円すいころを用いた複列円すいころ軸受であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】同車輪用軸受装置の構成部品であるハブ輪の断面図である。
【図３】ハブ輪のパイロット部へのコーティング層の形成工程の説明図である。
【図４】パイロット部へのコーティング層の他の形成例を示す断面図である。
【図５】パイロット部へのコーティング層のさらに他の形成例を示す断面図である。
【図６】パイロット部へのコーティング層のさらに他の形成例を示す断面図である。
【図７】この発明の他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図８】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図９】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１…外方部材
２…内方部材
３，４…転走面
５…転動体
９…ハブ輪
９ａ…ハブフランジ
１３…パイロット部
１３ａ…パイロット部の内周面
１３ｂ…パイロット部の端面
１３ｃ…パイロット部のホイール嵌合部位
１３ｄ…パイロット部のブレーキロータ嵌合部位
１７…紫外線硬化塗料のコーティング層
１８…金属用プライマーの下塗り処理層
【図１】
2009173099.tif 000003
【図２】
2009173099.tif 000004
【図３】
2009173099.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009173099.tif 000007
【図６】
2009173099.tif 000008
【図７】
2009173099.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009173099.tif 000011
【図１０】
2009173099.tif 000012