JP6744809B2 - ワッシャの製造方法及びワッシャ - Google Patents

Description

本発明は、荷重を受けるためのワッシャの製造方法及びワッシャの技術に関する。

従来、荷重を受けるためのワッシャは、略板状に形成される金属材料を成形用金型によってリング状に打ち抜くことで成形される。例えば、特許文献１に記載の如くである。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、金属材料を打ち抜くため、図１１に示すように、ダレＮ９０２及びバリＮ９０３が発生してしまう。図１１に示すダレＮ９０２は、摺動部Ｎ９３０の下側面（摺動面）に形成されると共に、摺動部Ｎ９３０の外周側及び内周側の端部の全域に形成される。ダレＮ９０２は、断面視弧状（又は曲面状）に形成される。また、ダレＮ９０２の径方向の長さＤ１は、例えば、０．２〜１．０ｍｍとなる。摺動部Ｎ９３０は、ダレＮ９０２が発生すると、下側面の外周側及び内周側の端部の全域が面取りされたような状態となる。この場合、摺動部Ｎ９３０は、ダレＮ９０２が発生した箇所（図１１に示すダレＮ９０２の径方向の長さＤ１参照）において他の部材に対して摺動できなくなる。このため、摺動部Ｎ９３０は、その下側面のうち、ダレＮ９０２が発生していない箇所、すなわち図１１に示す点線の斜線の領域の面積が摺動面積となる。以上のように、従来技術においては、ダレＮ９０２の発生によって摺動面積が減少してしまう可能性があった。

特開平１１−３２５１０８号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、摺動面積の減少を抑制することができるワッシャの製造方法及びワッシャを提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、板状部材を準備する準備工程と、前記板状部材をレーザを照射して切断することにより、レーザの照射方向視で、互いに対向する長辺において、弧状の山部と前記山部に隣接した弧状の谷部とが長手方向に交互に連続した長手部材を得る切断工程と、前記長手部材を曲げ変形させることにより、前記レーザの照射方向視で、前記互いに対向する長辺が外周側辺及び内周側辺となると共に、当該外周側辺及び内周側辺に前記山部と前記谷部とが周方向に交互に連続した円弧状のワッシャを得る成形工程と、を具備するものである。

請求項２においては、前記板状部材は、前記長手部材の長手方向幅と同一幅を有するものであり、前記切断工程は、前記板状部材を、幅方向一端から他端に亘って切断することで前記長手部材を得るものであり、前記成形工程は、前記長手部材の切断面が外周面及び内周面となるような円弧状になるように、当該長手部材を変形させるものであるものである。

請求項３においては、他の部材に対して摺動可能な摺動部を具備する、所定の方向視で円弧状のワッシャであって、前記摺動部の外縁の少なくとも一部には、断面視において略直角となる角部が形成され、前記所定の方向視で、外周側辺及び内周側辺に弧状の山部と前記山部に隣接した弧状の谷部とが周方向に交互に連続したものである。

請求項４においては、前記角部は、断面視において曲率半径が０．０５以下となるように形成されているものである。

請求項５においては、前記摺動部は円弧状に形成され、前記角部は、前記摺動部のうち、円弧の外周部分に相当する部分に形成されているものである。

請求項６においては、前記摺動部は円弧状に形成され、前記角部は、前記摺動部のうち、円弧の内周部分に相当する部分に形成されているものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、摺動面積の減少を抑制することができる。

請求項２においては、材料歩留まりを向上することができる。

請求項３においては、摺動面積が減少することを抑制できる。

請求項４においては、摺動面積が減少することを効果的に抑制できる。

請求項５においては、摺動面積が減少することを効果的に抑制できる。

請求項６においては、摺動面積が減少することを効果的に抑制できる。

本発明の一実施形態に係るワッシャの製造方法のフローチャート。 板状部材を示す斜視図。 板状部材を切断する様子を示す図。 切断された長手部材を示す斜視図。 （ａ）切断された長手部材を示す平面図。（ｂ）波型部を示す拡大平面図。 （ａ）長手部材の拡大斜視図。（ｂ）同じく、拡大側面断面図。 （ａ）長手部材が変形される様子を示す図。（ｂ）変形された長手部材を示す図。 製造されたワッシャを示す平面図。 ワッシャの摺動面積を示す平面図。 （ａ）従来技術に係るワッシャを示す平面図。（ｂ）Ａ１−Ａ１断面図。 （ａ）従来技術に係るワッシャの摺動面積を示す底面図。（ｂ）Ａ２−Ａ２断面図。 従来技術に係るスクラップを示す平面図。

以下では、図中の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｆ、矢印Ｂ、矢印Ｌ及び矢印Ｒで示した方向を、それぞれ上方向、下方向、前方向、後方向、左方向及び右方向と定義して説明を行う。

以下では、本発明の一実施形態に係るワッシャ１０の製造方法及びワッシャ１０について説明する。

図８に示すワッシャ１０は、適宜荷重を受けるための部材である。ワッシャ１０は、平面視半円状（円弧状）に形成される。ワッシャ１０は、二種類の金属材料を貼り合わせたバイメタル材によって構成される。本実施形態に係るワッシャ１０の製造方法は、このようなワッシャ１０を製造するものである。

図１に示すように、本実施形態に係るワッシャ１０の製造方法では、まず、準備工程が行われる（ステップＳ１０）。準備工程は、図２に示す板状部材Ｎを準備する工程である。図２に示す状態において、板状部材Ｎは、その板面を上下方向に向けて配置されると共にその長手方向を左右方向に向けて配置される。板状部材Ｎは、裏金２０及び摺動部３０からなるバイメタル材によって構成される。

裏金２０は、後述する摺動部３０を固定するための部材である。裏金２０は、ワッシャ１０の上部に配置される。裏金２０は、例えば、鉄等によって構成される。

摺動部３０は、他の部材に対して摺動するための部分である。摺動部３０は、ワッシャ１０の下部（裏金２０の下方）に配置され、裏金２０に貼り合わされる。摺動部３０は、その摩擦係数が裏金２０の摩擦係数よりも低い金属材料、例えば、アルミニウム合金等によって構成される。

図１に示すように、準備工程が行われた後で、切断工程が行われる（ステップＳ２０）。切断工程は、板状部材Ｎを切断する工程である。

図３に示すように、切断工程では、レーザ切断装置Ｌ１から板状部材Ｎの裏金２０にレーザＬ２を照射すると共にアシストガスを噴射する。これにより、レーザ切断装置Ｌ１は、板状部材Ｎを溶融させると共に溶融金属を吹き飛ばす。レーザ切断装置Ｌ１は、このようなレーザＬ２の照射及びアシストガスの噴射を行いながら略左右方向に移動する。これにより、レーザ切断装置Ｌ１は、板状部材Ｎの左端部から右端部までを切断して板状部材Ｎの一部を切り離す。これによって、板状部材Ｎは、複数（本実施形態では七個）の長手部材Ｎ１と二個のスクラップＳ１とに分けられる。なお、本実施形態においては、前記アシストガスとして、空気が採用されている。

図４から図６までに示すように、切断工程で切断された長手部材Ｎ１は、その長手方向を左右方向に向けて配置されると共に、その短手方向を前後方向に向けて配置される。なお、図４から図７までにおいては、後述する摺動部３０を上に向けた状態の長手部材Ｎ１を示している。長手部材Ｎ１は、その長手方向幅（左右方向幅）が板状部材Ｎの長手方向幅（左右方向幅）と同一幅となる。長手部材Ｎ１（裏金２０及び摺動部３０）は、前側波型部４０及び後側波型部５０、前側溶融部６０、後側溶融部７０、前側角部８０及び後側角部９０を具備する。

裏金２０及び摺動部３０は、略左右方向に延びるように形成されると共に互いに同一形状となるように形成される。また、裏金２０及び摺動部３０は、その前側面及び後側面がレーザＬ２による切断面となっている。

前側波型部４０は、長手部材Ｎ１（裏金２０及び摺動部３０）の前側面に形成される。前側波型部４０は、山部４１及び谷部４２を有する。

山部４１は、長手部材Ｎ１の前側面において、前方向（短手方向）に突出するように形成される部分である。山部４１の先端部（頂部）４１ａは、平面視略弧状に形成される。山部４１は、長手部材Ｎ１の上端部から下端部（摺動部３０の上側面から裏金２０の下側面）までに亘って形成される。山部４１は、後述する谷部４２を挟んで左右方向に複数（本実施形態では十一個）形成される。

谷部４２は、長手部材Ｎ１の前側面において、後方向（短手方向）に窪むように形成される部分である。谷部４２は、山部４１と左右方向に連続するように複数（本実施形態では十二個）形成される。左右中途部に配置される谷部４２（左端部及び右端部を除く谷部４２）は、山部４１の外形と略同一の外形（左右方向幅、前後方向幅及び先端部（底部）４２ａの形状が略同一）となるように形成される。左端部に配置される谷部４２は、左右中途部に配置される谷部４２の左半分が切り落とされたような平面視略弧状に形成される。また、右端部に配置される谷部４２は、左右中途部に配置される谷部４２の右半分が切り落とされたような平面視略弧状に形成される。谷部４２は、長手部材Ｎ１の上端部から下端部までに亘って形成される。

このように構成される前側波型部４０は、長手部材Ｎ１の前側面における左端部から右端部に亘って形成される。これによって、長手部材Ｎ１の前側面は、全面に亘って山部４１及び谷部４２が交互に連続して形成され、平面視略正弦波状に形成される。

後側波型部５０は、長手部材Ｎ１の後側面に形成される。後側波型部５０は、山部５１及び谷部５２を有する。

山部５１は、長手部材Ｎ１の後側面において、後方向（短手方向）に突出するように形成される部分である。山部５１は、後述する後側波型部５０の谷部５２を挟んで左右方向に複数（本実施形態では十二個）形成される。左右中途部に配置される山部５１（左端部及び右端部を除く山部５１）は、前側波型部４０の谷部４２の外形と略同一の外形（左右方向幅、前後方向幅及び先端部（頂部）５１ａの形状が略同一）となるように形成される。左端部に配置される山部５１は、左右中途部に配置される山部５１の左半分が切り落とされたような平面視略弧状に形成される。また、右端部に配置される山部５１は、左右中途部に配置される山部５１の右半分が切り落とされたような平面視略弧状に形成される。山部５１は、長手部材Ｎ１の上端部から下端部までに亘って形成される。
山部５１は、前側波型部４０の谷部４２の後方にそれぞれ配置される。すなわち、山部５１は、前側波型部４０の山部４１に対して左右方向にずれた位置に配置される。

谷部５２は、長手部材Ｎ１の後側面において、前方向（短手方向）に窪むように形成される部分である。谷部５２は、前側波型部４０の山部４１の外形と略同一の外形（左右方向幅、前後方向幅及び先端部（底部）５２ａの形状が略同一）となるように形成される。谷部５２は、山部５１と左右方向に連続するように複数（本実施形態では十一個）形成される。谷部５２は、長手部材Ｎ１の上端部から下端部（上側面から下側面）までに亘って形成される。
谷部５２は、前側波型部４０の山部４１の後方にそれぞれ配置される。すなわち、谷部５２は、前側波型部４０の谷部４２に対して左右方向にずれた位置に配置される。

このように構成される後側波型部５０は、長手部材Ｎ１の後側面における左端部から右端部までに亘って形成される。これによって、長手部材Ｎ１の後側面は、全面に亘って後側波型部５０の山部５１及び谷部５２が交互に連続して形成され、平面視略正弦波状に形成される。

また、長手部材Ｎ１は、前側波型部４０の山部４１と後側波型部５０の谷部５２とが左右方向における位置を合わせて配置されると共に、前側波型部４０の谷部４２と後側波型部５０の山部５１とが左右方向における位置を合わせて配置される。これにより、長手部材Ｎ１は、前後方向幅Ｗ（前側面から後側面までの前後方向に沿った距離）が常に一定となるような平面視略正弦波状に形成される。こうして、長手部材Ｎ１は、前側面及び後側面が略同一形状に形成される。
また、前側波型部４０の谷部４２から後側波型部５０の谷部５２までの前後方向に沿った距離Ｗ２（図５（ｂ）参照）は、前後方向幅Ｗの半分程度となるように形成される。これにより、本実施形態に係る長手部材Ｎ１は、その体積を減らして軽量化することができる。

図６に示す前側溶融部６０は、長手部材Ｎ１の外縁部分の一部、本実施形態では摺動部３０の前端部が溶融されることで（より詳細には溶融後に常温に戻されることで）形成される。摺動部３０の前端部が溶融されると、当該溶融部分において、裏金２０と摺動部３０とが強固に密着される（図６（ｂ）に示す密着向上範囲Ｒ６０参照）。このように、前側溶融部６０は、長手部材Ｎ１の前端部で裏金２０と摺動部３０とを接合する。前側溶融部６０は、摺動部３０の前端部の全域に（左端部から右端部に亘って）形成される。本実施形態に係る前側溶融部６０は、切断工程において板状部材ＮがレーザＬ２で切断されることで形成される。

前述の如く、本実施形態に係る切断工程では、板状部材Ｎを切断する際のアシストガスとして、空気が採用されている。これによって、切断工程では、板状部材Ｎの溶融金属をアシストガスと反応させて酸化させている。これにより、切断後の切断面（前側波型部４０）の裏金２０及び摺動部３０の色は、切断前の色とは異なる色となるように形成される。

また、前側溶融部６０は、板状部材ＮがレーザＬ２で切断されることで熱処理が施されてその硬度が摺動部３０の他の部分（摺動部３０のうち、前側溶融部６０及び後述する後側溶融部７０を除く部分）の硬度よりも高くなっている。例えば、摺動部３０がＡｌ−Ｓｎ系合金によって構成されている場合、元の硬さ（切断前の硬さ）がＨｖ３５〜５５程度であるのに対し、前側溶融部６０の硬さ（切断後の硬さ）は、Ｈｖ７０〜９０となる。

後側溶融部７０は、摺動部３０の後端部が溶融されることで（より詳細には溶融後に常温に戻されることで）形成される。これによって、摺動部３０の後端部において、裏金２０と摺動部３０とが強固に密着される（図６（ｂ）に示す密着向上範囲Ｒ７０参照）。後側溶融部７０は、摺動部３０の後端部の全域に形成される点を除いて、前側溶融部６０と同様に構成される。すなわち、切断後の切断面（後側波型部５０）の裏金２０及び摺動部３０の色は、切断前の色とは異なる色となるように形成される。

前側角部８０は、側面断面視略直角状に形成される部分である。前側角部８０は、摺動部３０の外縁（前上端部、後上端部、左上端部及び右上端部）の一部、本実施形態では前上端部に形成される。より詳細には、前側角部８０は、摺動部３０の前上端部の全域（左端部から右端部に亘って）形成される。本実施形態に係る前側角部８０は、断面視においてその曲率半径が０．０５ｍｍ以下となるように形成される。本実施形態に係る前側角部８０は、板状部材ＮがレーザＬ２で切断されることで形成される。

後側角部９０は、摺動部３０の後上端部の全域に形成される点を除いて、前側角部８０と同様に構成される。

図１に示すように、切断工程が行われた後で、成形工程が行われる（ステップＳ３０）。成形工程は、長手部材Ｎ１を所望の形状に成形する工程である。本実施形態に係る長手部材Ｎ１は、成形工程において塑性変形されることで円弧状に成形される。

より詳細には、成形工程において、長手部材Ｎ１は、所定の治具によって拘束される。その後、図７に示すように、右部及び左部が後側（長手部材Ｎ１の後方に配置される点Ｃ側）に曲げられる。これによって、長手部材Ｎ１は、点Ｃを中心とした平面視半円状に塑性変形される。こうして長手部材Ｎ１は、ワッシャ１０として形成される。このようなワッシャ１０の外周側には、前側波型部４０、前側溶融部６０及び前側角部８０が配置される。また、ワッシャ１０の内周側には、後側波型部５０、後側溶融部７０及び後側角部９０が配置される。

このような成形工程が行われるとき、前側波型部４０の山部４１及び谷部４２は、ワッシャ１０の周方向に伸張される。また、このとき、谷部４２（特に、先端部４２ａ）に応力が作用し易い。このため、図７及び図８に示すように、ワッシャ１０の外周面（長手部材Ｎ１の前側面）においては、谷部４２が主に伸張されることとなる。

なお、図８に破線で示す仮想線Ｌ４１は、前側波型部４０の山部４１の先端部４１ａを結ぶ曲線である。図８に二点鎖線で示す仮想線Ｌ４２は、前側波型部４０の谷部４２の先端部４２ａを結ぶ曲線である。図８に破線で示す仮想線Ｌ５１は、後側波型部５０の山部５１の先端部５１ａを結ぶ曲線である。図８に二点鎖線で示す仮想線Ｌ５２は、後側波型部５０の谷部５２の先端部５２ａを結ぶ曲線である。仮想線Ｌ４１・Ｌ４２・Ｌ５１・Ｌ５２は、点Ｃを中心とする平面視半円状に形成される。

また、図８に示す半径Ｒ４１は、仮想線Ｌ４１の半径（点Ｃから前側波型部４０の山部４１の先端部４１ａまでの径方向に沿った距離）である。図８に示す半径Ｒ４２は、仮想線Ｌ４２の半径（点Ｃから前側波型部４０の谷部４２の先端部４２ａまでの径方向に沿った距離）である。図８に示す半径Ｒ５１は、仮想線Ｌ５１の半径（点Ｃから後側波型部５０の山部５１の先端部５１ａまでの径方向に沿った距離）である。図８に示す半径Ｒ５２は、仮想線Ｌ５２の半径（点Ｃから後側波型部５０の谷部５２の先端部５２ａまでの径方向に沿った距離）である。

長手部材Ｎ１は、前側波型部４０の谷部４２を具備することで、当該谷部４２の先端部４２ａ近傍が最も変形し易くなる。すなわち、成形工程においては、山部４１ではなく、当該谷部４２の先端部４２ａ近傍が主に変形（伸張）することになる。当該部分（谷部４２の先端部４２ａ近傍）に着目すると、谷部４２を具備することで、成形工程における変形の曲率半径が、仮想線Ｌ４１の半径Ｒ４１ではなく、当該半径Ｒ４１よりも小さな仮想線Ｌ４２の半径Ｒ４２となる。すなわち、長手部材Ｎ１は、外周側の曲率を大きくすることができる。このような成形工程が行われることによって、谷部４２は、大きく開口した状態（成形工程が行われる前よりも広がった状態）となる。

また、成形工程が行われるとき、後側波型部５０の山部５１及び谷部５２は、ワッシャ１０の周方向に圧縮される。また、このとき、谷部５２（特に、先端部５２ａ）に応力が作用し易い。このため、長手部材Ｎ１の後側面においては、谷部５２が主に圧縮されることとなる。

長手部材Ｎ１は、後側波型部５０の谷部５２を具備することで、当該谷部５２の先端部５２ａ近傍が最も変形し易くなる。すなわち、成形工程においては、山部５１ではなく、当該谷部５２の先端部５２ａ近傍が主に変形（圧縮）することになる。当該部分（谷部５２の先端部５２ａ近傍）に着目すると、谷部５２を具備することで、成形工程における変形の曲率半径が、仮想線Ｌ５１の半径Ｒ５１ではなく、当該半径Ｒ５１よりも大きな仮想線Ｌ５２の半径Ｒ５２となる。すなわち、長手部材Ｎ１は、内周側の曲率を小さくすることができる。このような成形工程が行われることによって、谷部５２は、小さく開口した状態（成形工程が行われる前よりも縮んだ状態）となる。

以上のように、本実施形態に係るワッシャ１０は、その外周側と内周側との曲率の差を小さくすることができる。これによって、長手部材Ｎ１は、細い部材（前後方向幅Ｗよりも短い前後方向幅を有する平面視矩形状の部材）を曲げ変形させる場合のように、長手部材Ｎ１を簡単に（小さい力で）曲げ変形させることができる。

また、ワッシャ１０は、その外周面及び内周面に前側波型部４０及び後側波型部５０の山部４１・５１が形成されているため、摺動面積（摺動部３０の上側面の面積）を増大させることができる。このため、ワッシャ１０は、谷部４２・５２が形成されて摺動面積が減少しても、山部４１・５１によって摺動面積の減少を抑制することができる。

また、図７に示すように、ワッシャ１０（長手部材Ｎ１）は、その内周面（後側面）に後側波型部５０の谷部５２が形成されることによって、内周面（後側面）に隙間を設けている。これにより、ワッシャ１０（長手部材Ｎ１）は、成形工程時（圧縮時）の逃げ代を確保することができる。このため、成形工程において、長手部材Ｎ１の後側面を無理なく曲げ変形させることができる。このため、ワッシャ１０は、内周側の端部が上下に盛り上がることを抑制できるため、品質を向上することができる。

以上によってワッシャ１０の製造が完了する。当該ワッシャ１０は、裏金２０、摺動部３０、前側波型部４０、後側波型部５０、前側溶融部６０、後側溶融部７０、前側角部８０及び後側角部９０を具備することとなる。裏金２０及び摺動部３０は、互いに同一形状となるように形成される。また、摺動部３０は、裏金２０に対してその外縁が一致するように貼り合わされた状態となる。

上記のように製造された一の半円状のワッシャ１０は、他の半円状のワッシャ１０の周方向端部と突き合わされる。そして、前記一の半円状のワッシャ１０は、レーザ溶接等の適宜の手段によって他の半円状のワッシャ１０と接合される。当該接合されたワッシャ１０は、円環状に形成され、適宜の部材（例えば、軸部材を支持するハウジング等）に設けられる。この状態で、ワッシャ１０は荷重（例えば、前記軸部材からの軸方向の荷重）を受けることができる。また、ワッシャ１０の上側面は、前記軸部材に対して摺動することができる。また、ワッシャ１０の前側波型部４０及び後側波型部５０の谷部４２・５２には、所定の潤滑油路から潤滑油が供給される。潤滑油は、谷部４２・５２で保持される。

これによれば、ワッシャ１０は、前側波型部４０及び後側波型部５０の谷部４２・５２を油溜まりとして機能させることができるため、潤滑性を向上することができる。特に、ワッシャ１０は、大きく開口した谷部４２で多くの潤滑油を保持することができるため、潤滑性を効果的に向上することができる。

本実施形態に係るワッシャ１０の製造方法を用いることで、切断工程において長手部材Ｎ１を前後方向に並べた状態で板状部材Ｎを切断することができる（図３参照）。このため、本実施形態に係るワッシャ１０の製造方法によれば、板状部材Ｎを略隙間なく切断することができ、材料歩留まりを向上することができる（図３に示すスクラップＳ１及び図１２に示す板状部材をリング状に打ち抜いた場合のスクラップＳ９０１参照）。

特に、本実施形態に係る長手部材Ｎ１は、その前側面と後側面とが略同一形状に形成されるため、図３に示すように、左右方向の位置を合わせた状態で、他の長手部材Ｎ１に対して前後方向に隙間なく並ぶことができる。従って、切断工程で板状部材Ｎを切断する際に、長手部材Ｎ１の間に前後方向に沿った隙間を空ける必要がなくなるため、材料歩留まりを効果的に向上することができる。

また、長手部材Ｎ１は、左右方向の位置を合わせた状態で、他の長手部材Ｎ１に対して前後方向に隙間なく並ぶことができるため、長手部材Ｎ１の長手方向幅と同一幅を有する板状部材Ｎを幅方向（同一幅を有する方向、本実施形態では左右方向）に切断するだけで、板状部材Ｎから複数の長手部材Ｎ１を得ることができる。これにより、板状部材Ｎの左端部及び右端部を無駄にすることなく、板状部材Ｎを切断することができる。このため、材料歩留まりを効果的に向上することができる。

本実施形態に係る長手部材Ｎ１（ワッシャ１０）は、その上側面と下側面とで金属材料が異なるバイメタル材によって構成されている。この場合、長手部材Ｎ１は、その上側面（摺動部３０）と下側面（裏金２０）とで曲げ荷重に対する変形量（伸張量及び圧縮量）が異なる構成となる。このような長手部材Ｎ１を曲げる場合、長手部材Ｎ１の前側面が大きく伸張されると共に後側面が大きく圧縮され、裏金２０と摺動部３０との変形量の差が大きくなって裏金２０と摺動部３０とが剥離してしまう可能性がある。

そこで、本実施形態に係る長手部材Ｎ１（ワッシャ１０）は、図６に示す前側溶融部６０及び後側溶融部７０によって裏金２０及び摺動部３０を外周側及び内周側の端部（外縁部分）で接合している。これによれば、ワッシャ１０は、前側溶融部６０及び後側溶融部７０によって裏金２０及び摺動部３０を強固に固定できるため、長手部材Ｎ１が曲げられて製造される場合でも、裏金２０と摺動部３０とが剥離することを抑制できる。

また、切断後の切断面（前側波型部４０及び後側波型部５０）の裏金２０及び摺動部３０の色は、切断前の色とは異なる色となるように形成されている。これによれば、前側溶融部６０及び後側溶融部７０が狙い通りに形成されているか否かを簡単に視認できる。また、前側溶融部６０及び後側溶融部７０を検査する場合（例えば、裏金２０と摺動部３０とを接合しているか否かを検査する場合や硬度を検査する場合等）に、前側溶融部６０及び後側溶融部７０を簡単に見つけられる。このため、前側溶融部６０及び後側溶融部７０の検査を速やかに行うことができる。

また、本実施形態に係る長手部材Ｎ１は、前側波型部４０の谷部４２によって外周側の曲率を大きくすることで、外周側（前側面）の伸張量を減らすことができる。また、長手部材Ｎ１は、後側波型部５０の谷部５２によって内周側の曲率を小さくすることで、内周面（後側面）の圧縮量を減らすことができる。すなわち、長手部材Ｎ１は、外周側と内周側との曲率の差を小さくすることで、外周側と内周側との変形量の差を小さくすることができる。このため、長手部材Ｎ１は、裏金２０と摺動部３０との剥離を抑制することができる。

ここで、仮に、図１０に示すように、板状部材Ｎを上方から下方（裏金Ｎ９２０側から摺動部Ｎ９３０側）へと打ち抜くことでワッシャ１０を製造する場合、板状部材Ｎを打ち抜く際の応力によって裏金Ｎ９２０と摺動部Ｎ９３０とが剥離する可能性がある。これに対して、本実施形態に係るワッシャ１０の製造方法では、板状部材ＮをレーザＬ２で切断している（図３参照）。これによれば、板状部材Ｎを打ち抜く際の応力が発生しないため、前記応力によって裏金２０と摺動部３０とが剥離することを防止できる。

また、板状部材Ｎを打ち抜いた場合、ワッシャには、ダレＮ９０２及びバリＮ９０３が発生する。ダレＮ９０２は、裏金Ｎ９２０の上側面に形成されると共に、裏金Ｎ９２０の外周側及び内周側の端部の全域に形成される。当該ダレＮ９０２を除去するためには、裏金Ｎ９２０の上側面を削る必要がある。このため、ダレＮ９０２が発生する場合、予め板状部材Ｎの厚みを厚くして、板状部材Ｎの上側面に加工代を確保する必要がある。

バリＮ９０３は、摺動部Ｎ９３０の下側面から突出するように形成される。バリＮ９０３は、摺動部Ｎ９３０の外周側及び内周側の端部の全域に形成される。当該バリＮ９０３を除去するためには、例えば、所定の工具等を用いてバリＮ９０３を削る必要がある。

これに対して、本実施形態に係るワッシャ１０は、板状部材ＮをレーザＬ２で切断するため、摺動部３０にドロス（レーザＬ２の照射面とは反対側の面に形成される微小な凸部）が発生する程度で済む。このため、ワッシャ１０は、ダレＮ９０２及びバリＮ９０３を除去する場合よりも簡単に（摺動部３０を僅かに削るだけで）仕上げ加工を済ませることができる。また、裏金Ｎ９２０の上側面を削らなくて済むため、仕上げ加工に必要な加工代を少なくできる。このため、板状部材Ｎの厚みを薄くでき、材料歩留まりを向上できる。

また、図１１に示すように、板状部材Ｎを下方から上方（摺動部Ｎ９３０側から裏金Ｎ９２０側）へと打ち抜いた場合、裏金Ｎ９２０にバリＮ９０３が発生すると共に、摺動部Ｎ９３０にダレＮ９０２が発生する。ここで、ダレＮ９０２は、断面視弧状（又は曲面状）に形成される。また、ダレＮ９０２の径方向の長さＤ１は、例えば、０．２〜１．０ｍｍとなる。摺動部Ｎ９３０は、ダレＮ９０２が発生すると、下側面の外周側及び内周側の端部の全域が面取りされたような状態となる。この場合、摺動部Ｎ９３０は、ダレＮ９０２が発生した箇所（図１１に示すダレＮ９０２の径方向の長さＤ１参照）において他の部材に対して摺動できなくなる。このため、摺動部Ｎ９３０は、その下側面のうち、ダレＮ９０２が発生していない箇所、すなわち図１１に示す点線の斜線の領域の面積が摺動面積となる。以上のように、摺動部Ｎ９３０は、ダレＮ９０２が発生すると摺動面積が減少してしまう。

これに対して、本実施形態に係るワッシャ１０は、板状部材ＮをレーザＬ２で切断するため、図６に示すように、摺動部３０にダレＮ９０２が発生せずに、断面視略直角状の前側角部８０及び後側角部９０が形成される。これによれば、図９に示すように、摺動部３０は、その上側面の外周側及び内周側の端部の略全域でも他の部材に対して摺動可能となる。このため、摺動部３０は、その上側面の略全域、すなわち図９に示す点線の斜線の領域の面積が摺動面積となる。これによって、ワッシャ１０は、その摺動面積が減少することを抑制できる。

また、本実施形態に係る摺動部３０は、前側溶融部６０及び後側溶融部７０が形成される部分（外周側及び内周側の端部）の硬度が他の部分の硬度よりも高くなっている。これによれば、ワッシャ１０は、前側溶融部６０及び後側溶融部７０が形成される部分が摩耗することを抑制できる。これによって、本実施形態に係るワッシャ１０は、摩耗し易い部分である摺動部３０の外周側及び内周側の端部が局所的に摩耗することを抑制できるため、耐摩耗性を向上できる。

また、図５及び図７に示すように、本実施形態に係る長手部材Ｎ１は、前後方向幅Ｗが常に一定となるように形成されることで、剛性が局所的に低くなることを防止できる。このため、ワッシャ１０の強度を向上することができる。

また、前側波型部４０及び後側波型部５０の谷部４２・５２同士が左右方向にずれた位置に配置される長手部材Ｎ１を曲げ変形させることにより、ワッシャ１０は、谷部４２・５２同士を周方向にずらすことができる。これによれば、谷部４２・５２、すなわち応力が作用し易い部分を互いに遠ざけることができる。このため、ワッシャ１０の強度を向上することができる。

また、本実施形態に係る前側波型部４０及び後側波型部５０は、長手部材Ｎ１の右端部から左端部に亘って形成されることによって、より多くの山部４１・５２及び谷部４２・５２が前側面及び後側面に形成されるようにしている。これによれば、長手部材Ｎ１（ワッシャ１０）は、成形工程において多くの谷部４２・５２に応力を分散させることができる。これによって、ワッシャ１０の強度を向上することができる。また、より多くの山部４１・５２が形成されることで、摺動面積の減少を抑制することができる。

また、本実施形態に係る前側波型部４０及び後側波型部５０の谷部４２・５２は、先端部４２ａ・５２ａが平面視略弧状（尖った部分が形成されない形状）に形成される。これによれば、ワッシャ１０は、谷部４２・５２の先端部４２ａ・５２ａの全体に応力を分散させることができる。このため、ワッシャ１０の強度を向上することができる。

また、本実施形態に係る長手部材Ｎ１の前側波型部４０及び後側波型部５０は、平面視略正弦波状に形成されている。これによれば、前側波型部４０及び後側波型部５０は、山部４１・５１においても先端部４１ａ・５１ａの全体に応力を分散させることができる。このため、ワッシャ１０の強度を向上することができる。また、長手部材Ｎ１を滑らかに曲げ変形させることができる。

以上の如く、本実施形態に係るワッシャ１０（摺動部材）は、上方向（一方向）から見て所定の形状となるように形成された裏金２０（第一の部材）と、前記上方向から見て前記裏金２０と同一形状となるように形成され、前記裏金２０に対して外縁が一致するように前記上方向に貼り合わされた摺動部３０（第二の部材）と、前記裏金２０及び前記摺動部３０の外縁部分の少なくとも一部が溶融されることで形成された前側溶融部６０及び後側溶融部７０（溶融部）と、を具備するものである。

このように構成することにより、前側溶融部６０及び後側溶融部７０によって裏金２０と摺動部３０とを強固に密着させることができるため、裏金２０と摺動部３０とが剥離することを抑制できる。

また、前記裏金２０及び前記摺動部３０は、前記上方向から見て円弧状となるように形成され、前記溶融部は、前記裏金２０及び前記摺動部３０のうち、円弧の外周部分に相当する部分全体が溶融されることで形成された前側溶融部６０（外周側溶融部）を含むものである。

このように構成することにより、前側溶融部６０によって裏金２０及び摺動部３０の外周側の端部の全域を接合できるため、裏金２０と摺動部３０とが剥離することを効果的に抑制できる。

また、前記裏金２０及び前記摺動部３０は、前記上方向から見て円弧状となるように形成され、前記溶融部は、前記裏金２０及び前記摺動部３０のうち、円弧の内周部分に相当する部分全体が溶融されることで形成された後側溶融部７０（内周側溶融部）を含むものである。

このように構成することにより、後側溶融部７０によって裏金２０及び摺動部３０の内周側の端部の全域を接合できるため、裏金２０と摺動部３０とが剥離することを効果的に抑制できる。

また、以上の如く、本実施形態に係るワッシャ１０の製造方法は、板状部材Ｎを準備する準備工程（ステップＳ１０）と、前記板状部材ＮをレーザＬ２で切断することで長手部材Ｎ１を得る切断工程（ステップＳ２０）と、前記長手部材Ｎ１を用いて円弧状のワッシャ１０を得る成形工程（ステップＳ３０）と、を具備するものである。

このように構成することにより、板状部材Ｎを切断する際にダレＮ９０２及びバリＮ９０３が発生することを防止できる。このため、ダレＮ９０２の発生に起因する摺動面積の減少を抑制できる。また、ダレＮ９０２を除去するための加工に要する部分（仕上げ加工のための加工代）が不要となって、材料歩留まりを向上できる。また、ダレＮ９０２及びバリＮ９０３を除去する工程（仕上げ加工）を簡素化できるため、ワッシャ１０の製造に要するコストを低減することができる。

また、前記板状部材Ｎは、前記長手部材Ｎ１の長手方向幅と同一幅を有するものであり、前記切断工程は、前記板状部材Ｎを、幅方向一端から他端に亘って切断することで前記長手部材Ｎ１を得るものであり、前記成形工程は、前記長手部材Ｎ１の切断面が外周面及び内周面となるような円弧状になるように、当該長手部材Ｎ１を変形させるものである。
なお、本実施形態において幅方向とは、長手部材Ｎ１の長手方向幅と同一幅となる板状部材Ｎの一方向（本実施形態では長手方向である左右方向）を指す。

このように構成することにより、板状部材Ｎを略直線状に切断することができるため、板状部材Ｎをリング状に打ち抜く場合と比較して、スクラップＳ１の量を減らすことができる。また、長手部材Ｎ１の長手方向幅と同一幅を有する板状部材Ｎを幅方向一端から他端に亘って切断することで、板状部材Ｎの左端部及び右端部を無駄にすることなく板状部材Ｎを切断することができる。以上によって、材料歩留まりを効果的に向上することができる。
また、長手部材Ｎ１の切断面がワッシャ１０の外周面及び内周面となるような円弧状になるように長手部材Ｎ１を変形させることで、摺動部３０の上側面の外周側の端部及び内周側の端部に前側角部８０及び後側角部９０を形成できる。これによれば、板状部材Ｎを打ち抜く場合と比較して、摺動面積が減少することを抑制できる。

また、本実施形態に係るワッシャ１０は、他の部材に対して摺動可能な摺動部３０を具備するワッシャ１０であって、前記摺動部３０の外縁の少なくとも一部には、断面視において略直角となる前側角部８０及び後側角部９０（角部）が形成されているものである。

このように構成することにより、摺動部３０の外縁の一部を他の部材に対して摺動させることができる（摺動面の一部を成すことができる）ため、板状部材Ｎを打ち抜く場合と比較して摺動面積が減少することを抑制できる。

また、前記前側角部８０及び後側角部９０は、断面視において曲率半径が０．０５以下となるように形成されているものである。

このように構成することにより、前側角部８０及び後側角部９０の曲率半径を十分に小さくすることができるため、摺動部３０の外縁の一部のより広い範囲を他の部材に対して摺動させることができる。これによって、摺動面積が減少することを効果的に抑制できる。

また、前記摺動部３０は円弧状に形成され、前記前側角部８０は、前記摺動部３０のうち、円弧の外周部分に相当する部分に形成されているものである。

このように構成することにより、摺動部３０の上側面の外周側の端部の略全域を他の部材に対して摺動させることができる（摺動面の一部を成すことができる）ため、摺動面積が減少することを効果的に抑制できる。

また、前記摺動部３０は円弧状に形成され、前記後側角部９０は、前記摺動部３０のうち、円弧の内周部分に相当する部分に形成されているものである。

このように構成することにより、摺動部３０の上側面の内周側の端部の略全域を他の部材に対して摺動させることができる（摺動面の一部を成すことができる）ため、摺動面積が減少することを効果的に抑制できる。

なお、本実施形態に係る前側角部８０及び後側角部９０は、本発明に係る角部の実施の一形態である。

また、以上の如く、本実施形態に係るワッシャ１０は、他の部材に対して摺動可能な摺動部３０を具備するワッシャ１０であって、前記摺動部３０の外縁部の少なくとも一部には、他の部分よりも硬度が高い前側溶融部６０及び後側溶融部７０（高硬度部）が形成されているものである。

このように構成することにより、摩耗し易い部分である摺動部３０の外周側及び内周側の端部の硬度を高くすることができるため、耐摩耗性を向上することができる。

また、前記摺動部３０は円弧状に形成され、前記前側溶融部６０は、前記摺動部３０のうち、円弧の外周部分に相当する部分に形成されているものである。

このように構成することにより、摺動部３０の外周側の端部の全域の硬度を高くすることができるため、耐摩耗性を効果的に向上することができる。

また、前記摺動部３０は円弧状に形成され、前記後側溶融部７０は、前記摺動部３０のうち、円弧の内周部分に相当する部分に形成されているものである。

このように構成することにより、摺動部３０の内周側の端部の全域の硬度を高くすることができるため、耐摩耗性を効果的に向上することができる。

また、前記摺動部３０が貼り付けられた裏金２０をさらに具備し、前記前側溶融部６０及び後側溶融部７０は、前記摺動部３０を溶融させることで形成されているものである。

このように構成することにより、一つの加工（摺動部３０を溶融させる加工）を行うだけで、耐摩耗性を向上することができると共に裏金２０と摺動部３０との剥離を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、ワッシャ１０は、平面視半円状に形成されるものとしたが、ワッシャ１０の形状はこれに限定されるものでない。ワッシャ１０は、例えば、中心角が９０°の平面視円弧状に形成されるものであってもよい。

また、前側溶融部６０は、摺動部３０の外周側の端部の全域に形成されるものとしたが、前側溶融部６０が形成される範囲はこれに限定されるものではなく、例えば、摺動部３０の外周側の端部の一部であってもよい。また、前側溶融部６０が形成される部材は、摺動部３０に限定されるものではなく、例えば、裏金２０であってもよい。また、前側溶融部６０は、必ずしも一つの部材に形成される必要はなく、複数の部材（裏金２０及び摺動部３０）に形成されていてもよい。

また、後側溶融部７０は、摺動部３０の内周側の端部の全域に形成されるものとしたが、後側溶融部７０が形成される範囲はこれに限定されるものではなく、例えば、摺動部３０の内周側の端部の一部であってもよい。また、後側溶融部７０が形成される部材は、摺動部３０に限定されるものではなく、例えば、裏金２０であってもよい。また、後側溶融部７０は、必ずしも一つの部材に形成される必要はなく、複数の部材（裏金２０及び摺動部３０）に形成されていてもよい。

また、切断工程では、板状部材Ｎを略左右方向に切断するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、板状部材Ｎを略円弧状に切断してもよい。この場合、切断工程に成形工程が含まれることとなる。また、切断工程では、長手部材Ｎ１の長手方向幅よりも広い幅を有する板状部材を、長手部材Ｎ１の外形に沿って切断するものであってもよい。また、切断工程では、平面視略正弦波状に形成される板状部材を前後方向に切断するものであってもよい。

また、切断工程では、板状部材Ｎを切断する際のアシストガスとして酸素が採用されるものとしたが、アシストガスの種類は、空気に限定されるものではなく、例えば、アルゴン（不活性ガス）等であってもよい。

また、切断工程では、裏金２０に向けてレーザＬ２を照射するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、摺動部３０に向けてレーザＬ２を照射するものであってもよい。

また、ワッシャ１０には、必ずしも仕上げ加工が施される必要はない。これによって、ワッシャ１０の製造に要するコストを効果的に低減することができる。

また、ワッシャ１０は、二種類の金属材料を貼り合わせたバイメタル材によって構成されるものとしたが、金属材料の種類の数は二種類に限定されるものでなく、例えば、三種類以上であってもよい。また、ワッシャ１０の材料はバイメタル材に限定されるものでなく、適宜の（一種類の）金属材料等によって構成されていてもよい。

また、長手部材Ｎ１は、平面視略正弦波状に形成されるものとしたが、これに限定されるものではなく、任意の形状とすることができる。すなわち、長手部材Ｎ１は、必ずしも前側波型部４０及び後側波型部５０を具備していなくてもよい。

１０ ワッシャ
Ｌ２ レーザ
Ｎ 板状部材
Ｎ１ 長手部材

Claims (6)

1. 板状部材を準備する準備工程と、
   前記板状部材をレーザを照射して切断することにより、レーザの照射方向視で、互いに対向する長辺において、弧状の山部と前記山部に隣接した弧状の谷部とが長手方向に交互に連続した長手部材を得る切断工程と、
   前記長手部材を曲げ変形させることにより、前記レーザの照射方向視で、前記互いに対向する長辺が外周側辺及び内周側辺となると共に、当該外周側辺及び内周側辺に前記山部と前記谷部とが周方向に交互に連続した円弧状のワッシャを得る成形工程と、
   を具備するワッシャの製造方法。
2. 前記板状部材は、前記長手部材の長手方向幅と同一幅を有するものであり、
   前記切断工程は、
   前記板状部材を、幅方向一端から他端に亘って切断することで前記長手部材を得るものであり、
   前記成形工程は、
   前記長手部材の切断面が外周面及び内周面となるような円弧状になるように、当該長手部材を変形させるものである、
   請求項１に記載のワッシャの製造方法。
3. 他の部材に対して摺動可能な摺動部を具備する、所定の方向視で円弧状のワッシャであって、
   前記摺動部の外縁の少なくとも一部には、
   断面視において略直角となる角部が形成され、
   前記所定の方向視で、外周側辺及び内周側辺に弧状の山部と前記山部に隣接した弧状の谷部とが周方向に交互に連続した、
   ワッシャ。
4. 前記角部は、
   断面視において曲率半径が０．０５以下となるように形成されている、
   請求項３に記載のワッシャ。
5. 前記摺動部は円弧状に形成され、
   前記角部は、
   前記摺動部のうち、円弧の外周部分に相当する部分に形成されている、
   請求項３又は請求項４に記載のワッシャ。
6. 前記摺動部は円弧状に形成され、
   前記角部は、
   前記摺動部のうち、円弧の内周部分に相当する部分に形成されている、
   請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載のワッシャ。

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