JP2016089869A

JP2016089869A - ワッシャの製造方法およびワッシャ

Info

Publication number: JP2016089869A
Application number: JP2014221471A
Authority: JP
Inventors: 幸隆村本; Yukitaka Muramoto
Original assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Current assignee: Taiho Kogyo Co Ltd
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-05-23

Abstract

【課題】ワッシャの製造過程において発生する原材料の無駄を減らすこと。【解決手段】ワッシャ（５００、６００）は、それぞれ円弧形状の板状部材の少なくとも周方向の一方の端部（Ｅ）に凹部が形成された、第１の部材（１００−１、２００−１）および第２の部材（１００−２、２００−２）を有し、前記第１の部材の凹部（１０１−１、２０１−１）および前記第２の部材の凹部（１０１−２、２０１−２）によって、外周縁（Ｐ１）から内周縁（Ｐ２）に亘る一の溝（５１０、６１０）が形成されるように、前記第１の部材と前記第２の部材とが接合されることによって製造される。【選択図】図１

Description

本発明は、ワッシャの製造方法に関する。

金属製のワッシャを製造するにあたり、金属板を円弧状（円環、半円環など）に打ち抜くという手法が一般的に行われている（特許文献１）。

特開平５−２７７６１９号公報

この製法によれば、大量のワッシャが短時間で製造できる。その反面、ワッシャの形状のため、打ち抜き後に、ワッシャとして利用されない部分が残ってしまう。残った金属片は、その形状が特殊でサイズも小さいため、通常、他に有効な用途がなく、廃棄せざるを得ない。残った金属片を回収し溶融等することによって再利用することも考えられるが、金属板がバイメタル等の複合材料の場合はそれも困難である。このように、従来ではワッシャの製造過程において原材料に無駄が出ていた。
本発明は、ワッシャの製造過程において発生する原材料の無駄を減らすことを目的とする。

本発明は、一の態様において、それぞれ、円弧形状の板状部材の少なくとも周方向の一方の端部に凹部が形成された、第１の部材および第２の部材を有し、前記第１の部材の凹部および前記第２の部材の凹部によって、外周縁から内周縁に亘る一の溝が形成されるように、前記第１の部材と前記第２の部材とが接合されることを特徴とするスラストワッシャを提供する。
好ましい態様において、前記第１の部材の前記第２の部材との接合面のうち一部の領域が溶接される。
好ましい態様において、前記第１の部材および前記第２の部材は、それぞれ、異なる種類の金属板を貼り合わせたものである。
本発明は、他の観点において、円弧形状の板状部材の少なくとも一方の端部において凹部が形成された部材であって、当該部材同士を接合したときに前記凹部同士によって外周縁から内周縁に亘る一の溝が形成されることを特徴とする、スラストワッシャの構成部品を提供する
本発明は、他の観点において、平板に複数の凹部を形成するステップと、一の端部に一の凹部が位置するように、前記平板を円弧状に切り出すステップと、該切り出された複数の円弧状部材を、一の接合部にて外周縁から内周縁に亘る一の溝が形成されるように、接合するステップとを有するスラストワッシャの製造方法を提供する。

本発明によれば、ワッシャの製造過程において発生する原材料の無駄が減る。

半割り型ワッシャ５００の製造過程を説明するための図。完成した半割り型ワッシャ５００を示す図。円環型ワッシャ６００の製造過程を説明するための図。完成した円環型ワッシャ６００を示す図。従来の方法に従った半割り型ワッシャ９００の製造を説明するための図。従来の方法に従った円環型ワッシャ９１０の製造を説明するための図。

まず、従来の技術について説明する。
図５は、従来の方法を用いて半割り型ワッシャ９００（９００−１、９００−２、９００−３、９００−４；以下、部材を個々に区別する必要がない場合は、半割り型ワッシャ９００と記す；この表記法は以下の記載においても同様）を製造する方法を説明するための図である。同図（ａ）に示すように、厚さ厚みｄ１（典型的には数ミリメートル程度）の金属板（例えば鋼板）を用意する。まずは、その表面の一部を切削することによって、所望の位置に深さｄ２の溝９０２および溝９０３形成する。続いて、半円環状に一度に切り出す（打ち抜く）。切り出された各半割り型ワッシャ９００には、溝９０３、溝９０２、平坦部９０６、凹部９０５が形成される。溝９０３、溝９０２および凹部９０５は、ワッシャや他の軸受部材に潤滑油を行き渡らせるための油溝として機能する。平坦部９０６は、他の部材（軸受）との摺動面となる。

図６は、従来の方法を用いた円環型ワッシャ９１０の製造を説明するための図である。半割り型ワッシャ９００と同様に、原材料の鋼板９９０を所望の形状に切り出す。このように、従来の方法によれば一度に大量のワッシャを製造することができる反面、切り出し方を工夫しても、その形状ゆえ、どうしても材料に無駄が出る。特に、円環型ワッシャを製造する場合は、この無駄が著しい。また、上述の通り、打ち抜いた後の金属片を回収し溶融等することによって再利用することも考えられるが、金属板がバイメタル等の複合材料、その他の特殊な素材の場合は、それも困難である。

以下、本発明の実施例について説明する。
図１および２は、それぞれ、半割り型ワッシャ５００の製造過程を説明するための図、完成した半割り型ワッシャ５００を示す図である。半割り型ワッシャ５００は、原材料として金属板３００を用いる。
半割り型ワッシャ５００の用途は、内燃機関のメインベアリング（エンジンベアリング；シリンダブロックのハウジングボアに装着して、クランクシャフトのピンを把持し、クランクシャフトを支持する軸受）スラストワッシャ（クランクワッシャとも呼ばれる）を想定している。この用途では、摺動性や耐摩耗性が高次元で要求されるため、金属板３００として鋼とアルミニウムの合板が用いられる。

まず、金属板３００に溝１０３および凹部１０１を形成する。具体的には、表面（例えばアルミニウム側）を切削する。各溝１０３は油溝として機能する。各平坦部１０４は、平坦であり、他の部材（軸受等）との摺動面となる。周方向の２つの端部Ｅに凹部１０１が形成される。続いて、切り出された各ワッシャ片１００の形状は同一である。切り出された各ワッシャ片１００は、外周縁Ｐ１、内周縁Ｐ２、２つの端部Ｅを有する１/４円弧状となる。具体的には、切削またはプレスによって行われる。

続いて、切り出したワッシャ片１００−１およびワッシャ片１００−２の端部Ｅ同士を突き合わせて接合面Ｓにて接合する。具体的には、接合面Ｓの一部領域である接合点Ｊ（例えば、接合面の表面の外周縁Ｐ１と内周縁Ｐ２の丁度中間あたりの領域）を溶接（スポット溶接）する。すると、図２に示すように、一つの半割り型ワッシャ５００が完成する。

本技術に係る製法を用いて製造されるワッシャの形状は上述した例に限られない。
図３および４は、本技術を用いて円環型ワッシャ６００の製造過程を説明するための図である。円環型ワッシャ６００は、半割り型ワッシャ５００と同様、金属板３００から複数のワッシャ片２００を切り取り、切り取ったワッシャ片２００を組み合わせて製造される。具体的には、切り取ったワッシャ片２００を４つ組み合わせて円環を作り、それぞれ両端部Ｅで他のワッシャ片２００と接合する。接合方法は半割り型ワッシャ５００と同じである。
各ワッシャ片２００は、同一形状で、それぞれ溝２０３、平坦部２０４、凹部２０１を有する。ワッシャ片２００は、基本的な形状はワッシャ片１００と同じ１/４弧状であるが、溝の位置および数、外周に組み付け時の位置合わせ用の爪２０２が形成されている点で、ワッシャ片１００と異なっている。この結果、図４に示すように、それぞれ一の溶接個所有する４つの溝６１０が形成された円環型ワッシャ６００が完成する。

図１および図５とを比べると、従来の方法に比べて本実施例のほうが、原材料の無駄が少ないことがわかる。これは、原材料から切り出す部材が１/４円弧状であるため、各部材を密着させて配列することができるからである。図３と６を比べると、円環型についてはこの効果がさらに顕著となる。このように、本技術によれば原材料を無駄なく利用できるので、製造コストを下げることができる。

また、接合面に対してスポット溶接を行うことで、接合面全体を溶接するよりも接合作業の手間が少なくなる。これは、接合面全体を溶接したほうが強固に接合することはできるものの、組み付け後（動作時）に接合部が外れたとしてもワッシャとしての機能として問題がなく、一方、仮に片のまま（１/４円弧状のまま）組みつけると、位置決めが困難で作業性が悪化する、という知見に基づくものである。つまり、本発明者は、少なくとも組み付け時において接合されている状態（いわば仮止め状態）が実現されていればよいということに着目し、仮止めされる程度に接合を行うこととした。このように接合部の強度を必ずしも追求する必要はないので、溶接以外の接合方法（例えば、接着材を接合面の全部または一部の領域に塗布するなど）を採用してもよい。無論、接合部全体を溶接しても構わない。
そして、接合は摺動面とはならない部分（凹部；完成品の溝部）で行われるので、たとえ接合部分の表面に乱れ（凹凸等）ができてしまったとしても、潤滑油の流動性には多少の影響があるとしても、摺動性能には実質的に悪影響がでない。

本技術の原材料の組成は限定されない。板状の原材料を打ち抜くことにより各片を生成することができれば、金属以外（樹脂等）を原材料としてもよい。
上述した完成品を構成する円弧状片の個数は一例であって、１/Ｎ円弧形状（Ｎは任意の整数）でよい。また、片のサイズ、厚み、溝の位置は、上述した例に限らない。端部（接合部）以外に溝を設けなくてもよい。溝の位置、サイズ、形状、個数は任意である。要は、完成したワッシャは、少なくとも、それぞれ円弧形状の板状部材の少なくとも周方向の一方の端部に凹部が形成された、第１の部材および第２の部材を有し、前記第１の部材の凹部および前記第２の部材の凹部によって、外周縁から内周縁に亘る一の溝が形成されるように、前記第１の部材と前記第２の部材とが接合されればよい。

そして、このワッシャは、平板に複数の凹部を形成するステップと、一の端部に一の凹部が位置するように、前記平板を円弧状に切り出すステップと、該切り出された複数の円弧状部材を、一の接合部にて外周縁から内周縁に亘る一の溝が形成されるように、接合するステップとを有する製造方法によって製造される。なお、凹部の形成と円弧状片の切り出しの順番は任意である。
また、本技術に係る製法によって製造されたワッシャの用途は、内燃機関のメインベアリングとともに用いるものに限定されない。

５００，９００・・・半割り型ワッシャ、１００，２００・・・ワッシャ片、９９０・・・鋼板、６００，９１０・・・円環型ワッシャ、３００・・・金属板、Ｅ・・・端部、Ｊ・・・接合点、Ｓ・・・接合面、５１０，６１０，２０３，１０３，９１２，９０２，９０３・・・溝、１０４，２０４，９１１，９０６・・・平坦部、２０１，１０１，９０５・・・凹部、２０２，９１３・・・爪、Ｐ１・・・外周縁、Ｐ２・・・内周縁

Claims

それぞれ、円弧形状の板状部材の少なくとも周方向の一方の端部に凹部が形成された、第１の部材および第２の部材を有し、
前記第１の部材の凹部および前記第２の部材の凹部によって、外周縁から内周縁に亘る一の溝が形成されるように、前記第１の部材と前記第２の部材とが接合される
ことを特徴とするスラストワッシャ。
前記第１の部材の前記第２の部材との接合面のうち一部の領域が溶接される
ことを特徴とする請求項１記載のスラストワッシャ。
前記第１の部材および前記第２の部材は、それぞれ、異なる種類の金属板を貼り合わせたものである
ことを特徴とする請求項１または２記載のスラストワッシャ。
円弧形状の板状部材の少なくとも一方の端部において凹部が形成された部材であって、当該部材同士を接合したときに前記凹部同士によって外周縁から内周縁に亘る一の溝が形成されることを特徴とする、スラストワッシャの構成部品。
平板に複数の凹部を形成するステップと、
一の端部に一の凹部が位置するように、前記平板を円弧状に切り出すステップと、
該切り出された複数の円弧状部材を、一の接合部にて外周縁から内周縁に亘る一の溝が形成されるように、接合するステップと
を有するスラストワッシャの製造方法。