JP7144647B1

JP7144647B1 - 皿ばねの製造方法、および皿ばね

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Publication number: JP7144647B1
Application number: JP2022532024A
Authority: JP
Inventors: 佳男山田; 秀彰酒井; 秀志高橋
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2022-09-29
Anticipated expiration: 2041-10-13
Also published as: WO2022080427A1; CN116406440A; JPWO2022080427A1

Abstract

この皿ばねの製造方法は、径方向の外側を向く外周面（１ａ）と、径方向の内側を向く内周面（１ｂ）と、径方向の外側の端面である外周縁（１ｃ）と、径方向の内側の端面である内周縁（１ｄ）と、を有して環状に形成されたばね本体（１ｅ）を有する皿ばねの製造方法であって、内周面（１ｂ）のうち、少なくとも径方向の外端部を支持する支持体（１１）を用いて、ばね本体に、ばね本体の中心軸線に沿う軸方向の圧縮力を付与した状態で、支持体およびばね本体を、互いに摺接させつつ中心軸線回りに相対回転させることで、内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に圧縮残留応力を付与する。

Description

本発明は、皿ばねの製造方法、および皿ばねに関するものである。
本願は、２０２０年１０月１４日に、日本に出願された特願２０２０－１７３１６８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来から、径方向の外側を向く外周面と、径方向の内側を向く内周面と、径方向の外側の端面である外周縁と、径方向の内側の端面である内周縁と、有して環状に形成されたばね本体を有する皿ばねの製造方法として、例えば下記特許文献１に示される方法が知られている。特許文献１に示される方法では、回転可能に支持されたボールを、ばね本体の内周面に対して押付けた状態で回転させつつ移動させることで、ばね本体に圧縮残留応力を付与する。

日本国特許第５２０９９０４号公報

従来の皿ばねの製造方法では、ばね本体に付与される圧縮残留応力が、内周面と外周面との間の所定の深さ位置で最大となり、使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面では最大にならず、皿ばねの耐久性を向上させることが困難である可能性がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ばね本体の径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、内周面で最大となり、外周面側に向かうに従い低くなるように付与された皿ばねを得ることができる皿ばねの製造方法、および皿ばねを提供することを目的とする。

本発明の一態様の皿ばねの製造方法は、径方向の外側を向く外周面と、径方向の内側を向く内周面と、径方向の外側の端面である外周縁と、径方向の内側の端面である内周縁と、を有して環状に形成されたばね本体を有する皿ばねの製造方法であって、前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部を支持する支持体を用いて、前記ばね本体に、前記ばね本体の中心軸線に沿う軸方向の圧縮力を付与した状態で、前記支持体および前記ばね本体を、互いに摺接させつつ前記中心軸線回りに相対回転させることで、前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に圧縮残留応力を付与する。

上記態様によれば、ばね本体の内周面のうち、少なくとも径方向の外端部を支持する支持体を用いて、ばね本体に前記軸方向の圧縮力を付与した状態で、支持体およびばね本体を、互いに摺接させつつ前記中心軸線回りに相対回転させることで、ばね本体の内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に圧縮残留応力を付与する。
したがって、ばね本体の径方向の外端部における前記中心軸線回りに沿う周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばねの使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面で最大となり、外周面側に向かうに従い低くなるように付与された皿ばねを確実に得ることができる。

前記ばね本体に、前記支持体を用いて前記軸方向の圧縮力を付与する際、前記ばね本体を前記軸方向に弾性変形させてもよい。

この場合、ばね本体に、支持体を用いて前記軸方向の圧縮力を付与する際、ばね本体を前記軸方向に弾性変形させて、ばね本体の内周面のうちの少なくとも径方向の外端部を引張する。これにより、ばね本体の内周面における径方向の外端部に、高い圧縮残留応力を確実に付与することができる。

前記支持体は、周方向に間隔をあけて設けられた複数の押付突起を備え、前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部は、複数の前記押付突起に支持されてもよい。

この場合、ばね本体の内周面のうち、少なくとも径方向の外端部が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の押付突起に支持されている。これにより、支持体からばね本体の内周面に加えられる接触圧力を高めることが可能になり、ばね本体の内周面における径方向の外端部に、高い圧縮残留応力を確実に付与することができる。

前記軸方向に沿い、かつ前記中心軸線を通る縦断面視において、前記軸方向で互いに対向する前記内周面、および前記押付突起の押付面はそれぞれ、前記中心軸線に直交する水平面に対して同じ向きに傾斜してもよい。

この場合、前記縦断面視において、前記軸方向で互いに対向するばね本体の内周面、および押付突起の押付面がそれぞれ、水平面に対して同じ向きに傾斜している。これにより、ばね本体の内周面に圧縮残留応力を付与するときに、ばね本体において内周面と外周縁とを接続する角部分から押付面に過度に大きな負荷が加えられるのを抑制することができるとともに、圧縮残留応力をばね本体の内周面に径方向の幅を持たせて容易に付与することができる。

前記内周面のうち、径方向の外端部より径方向の内側に位置する部分と、前記押付面と、の間に、前記軸方向の隙間を設けた状態で、前記ばね本体に前記軸方向の圧縮力を付与する。

この場合、ばね本体の内周面のうち、径方向の外端部より径方向の内側に位置する部分と、押付面と、の間に、前記軸方向の隙間を設けた状態で、ばね本体に前記軸方向の圧縮力を付与する。これにより、支持体およびばね本体を、互いに摺接させつつ前記中心軸線回りに相対回転させるときに、押付面とばね本体の内周面との間に生ずる摺動抵抗を抑制することができるとともに、圧縮残留応力を、例えばばね本体の内周面における径方向の外端部に局所的に付与することができる。また、ばね本体を前記軸方向に弾性変形させる場合には、ばね本体の前記軸方向の圧縮変形量を調整することが可能になり、ばね本体の内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に付与する圧縮残留応力を容易に調整することができる。

前記押付突起のうち、前記軸方向で前記内周面と対向する押付面は、径方向から見て前記軸方向に突の曲線状を呈してもよい。

この場合、押付面が、径方向から見て前記軸方向に突の曲線状を呈する。これにより、ばね本体の内周面に圧縮残留応力を付与するときに、押付面およびばね本体の内周面に加えられる負荷を抑えつつ、押付面からばね本体の内周面に加えられる接触圧力を確実に高めることができる。

複数の前記皿ばねを前記軸方向に直列に設けた状態で、複数の前記皿ばねに同時に前記圧縮残留応力を付与してもよい。

この場合、複数の皿ばねに同時に前記圧縮残留応力を付与する。これにより、ばね本体の径方向の外端部における周方向の全長にわたって、前記圧縮残留応力が、前述のように付与された複数の皿ばねを効率よく得ることができる。

複数の前記皿ばねを、前記軸方向の同じ向きに向けて同一平面上に複数並べた状態で、複数の前記皿ばねに同時に前記圧縮残留応力を付与してもよい。

本発明の一態様の皿ばねは、径方向の外側を向く外周面と、径方向の内側を向く内周面と、径方向の外側の端面である外周縁と、径方向の内側の端面である内周縁と、を有して環状に形成されたばね本体を有し、前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に、前記ばね本体の中心軸線回りに沿う周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が付与され、前記圧縮残留応力は、前記内周面において最大となり、前記外周面側に向かうに従い低くなっており、前記内周面のうち、前記圧縮残留応力が付与されている部分の表面粗さは、これより径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくなっている。

上記態様によれば、ばね本体の径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばねの使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面で最大となり、外周面側に向かうに従い低くなるように付与されているので、皿ばねの耐久性を向上させることができる。
ばね本体の内周面において、皿ばねの使用時に最も高い引張応力が生ずる径方向の外端部の表面粗さが、前記圧縮残留応力が付与されている部分より径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくなっている。これにより、皿ばねの使用時に、ばね本体の内周面における径方向の外端部に、例えば傷および表面粗さのばらつき等に起因して応力集中箇所が生ずること、並びに、ばね本体の内周面における径方向の外端部を支持する部材が損傷しやすくなること、をそれぞれ抑制することができる。

本発明の別の一態様の皿ばねは、径方向の外側を向く外周面と、径方向の内側を向く内周面と、径方向の外側の端面である外周縁と、径方向の内側の端面である内周縁と、を有して環状に形成されたばね本体を有し、前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に、前記ばね本体の中心軸線回りに沿う周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が付与され、前記圧縮残留応力は、前記内周面において最大となり、前記外周面側に向かうに従い低くなっており、前記内周面のうち、前記圧縮残留応力が付与されている部分の硬度は、これより径方向の内側に位置する部分の硬度より高くなっている。

上記態様によれば、ばね本体の径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばねの使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面で最大となり、外周面側に向かうに従い低くなるように付与されているので、皿ばねの耐久性を向上させることができる。
ばね本体の内周面において、皿ばねの使用時に最も高い引張応力が生ずる径方向の外端部の硬度が、前記圧縮残留応力が付与されている部分より径方向の内側に位置する部分の硬度より高くなっている。これにより、皿ばねの使用時に、ばね本体の内周面における径方向の外端部に、摩耗が生じたり、例えば傷等に起因して応力集中箇所が生じたりするのを抑制することができる。

この構成において、前記内周面のうち、前記圧縮残留応力が付与されている部分の表面粗さは、これより径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくなってもよい。

この場合、ばね本体の内周面において、皿ばねの使用時に最も高い引張応力が生ずる径方向の外端部の表面粗さが、前記圧縮残留応力が付与されている部分より径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくなっている。これにより、皿ばねの使用時に、ばね本体の内周面における径方向の外端部に、例えば傷および表面粗さのばらつき等に起因して応力集中箇所が生ずること、並びに、ばね本体の内周面における径方向の外端部を支持する部材が損傷しやすくなること、をそれぞれ抑制することができる。

この発明によれば、ばね本体の径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばねの使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面で最大となり、外周面側に向かうに従い低くなるように付与された皿ばねを得ることができる。

本発明に係る第１実施形態として示した皿ばねの製造方法を説明する説明図である。実施例および比較例の各皿ばねの圧縮残留応力の厚さ方向の分布を示すグラフである。本発明に係る第２実施形態として示した皿ばねの製造方法を説明する説明図である。本発明に係る第２実施形態として示した皿ばねの製造方法を実施するための製造装置の第１支持体の本体部の側面図である。本発明に係る第２実施形態として示した皿ばねの製造方法を実施するための製造装置の第１支持体の押圧部材の平面図である。本発明に係る第２実施形態として示した皿ばねの製造方法を実施するための製造装置の第２支持体の軸部の平面図である。本発明に係る第２実施形態として示した皿ばねの製造方法を実施するための製造装置の第２支持体の平板部の平面図である。本発明に係る第３実施形態として示した皿ばねの製造方法を説明する説明図である。本発明に係る第４実施形態として示した皿ばねの製造方法を説明する説明図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る皿ばねの製造方法、および皿ばねの第１実施形態を、図１を参照しながら説明する。

皿ばね１は、金属製の板材が加工されて形成される。皿ばね１のばね本体１ｅは、中心軸線Ｏを有する環状に形成されている。
以下、中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向から見て、中心軸線Ｏに交差する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。

ばね本体１ｅは、外周面１ａ、内周面１ｂ、外周縁１ｃ、および内周縁１ｄを有している。
外周面１ａは径方向の外側を向き、内周面１ｂは径方向の内側を向いている。外周面１ａおよび内周面１ｂは、中心軸線Ｏに対して傾斜している。ばね本体１ｅは、軸方向に開口した傘形状、若しくはすり鉢形状に形成されている。
外周縁１ｃは、ばね本体１ｅにおける径方向の外側の端面とされ、内周縁１ｄは、ばね本体１ｅにおける径方向の内側の端面となっている。
なお、皿ばねとして、外周縁１ｃから径方向の外側に向けて突出した外爪、若しくは内周縁１ｄから径方向の内側に向けて突出した内爪が設けられた構成を採用してもよい。

次に、本実施形態の皿ばねの製造方法を実施するための製造装置１０について説明する。

製造装置１０は、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部に圧縮残留応力を付与する。製造装置１０は、同軸に設けられた第１支持体１１および第２支持体１２を備えている。第１支持体１１および第２支持体１２は、円板状に形成されている。第１支持体１１および第２支持体１２は、ばね本体１ｅの中心軸線Ｏと同軸に位置した状態で、ばね本体１ｅを軸方向の両側から支持する。第１支持体１１および第２支持体１２は、軸方向に相対的に接近離反可能に設けられている。

第１支持体１１は、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部を支持し、第２支持体１２は、ばね本体１ｅの外周面１ａのうち、少なくとも径方向の内端部を支持する。

第１支持体１１は、中心軸線Ｏ回りに回転可能に設けられている。第１支持体１１は、周方向に間隔をあけて設けられた複数の押付突起１３を備えている。複数の押付突起１３は、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部を支持している。押付突起１３は、ばね本体１ｅの内周縁１ｄより径方向の外側に位置している。押付突起１３は、第１支持体１１の表裏面のうち、第２支持体１２と軸方向で対向する面に設けられている。押付突起１３は、周方向に等間隔をあけて３つ以上設けられている。押付突起１３は偶数設けられ、各押付突起１３は、他の押付突起１３と径方向で対向している。
なお、押付突起１３は、第１支持体１１と一体に形成されてもよい。押付突起１３は、第１支持体１１にねじ等で固定されてもよい。押付突起１３は、第１支持体１１に設けられなくてもよい。

図１に示されるような、軸方向に沿い、かつ中心軸線Ｏおよび押付突起１３の周方向の中央部を通る縦断面視において、軸方向で互いに対向するばね本体１ｅの内周面１ｂおよび押付突起１３の押付面１３ａはそれぞれ、中心軸線Ｏに直交する水平面に対して同じ向きに傾斜している。なお、押付面１３ａは、前記縦断面視で、水平面に沿って延びてもよい。

前記縦断面視において、水平面に対する押付面１３ａの傾斜角度θ２は、軸方向に弾性変形していない状態のばね本体１ｅの内周面１ｂの、水平面に対する傾斜角度θ１より小さくなっている。なお、これらの傾斜角度θ１、θ２は互いに同じであってもよい。
押付面１３ａは、径方向から見て軸方向に突の曲線状を呈し、押付突起１３は、径方向に延びる半割の円柱状に形成されている。

第１支持体１１および第２支持体１２には、軸方向で互いに向かい合う向きに突出した規制部１６が各別に設けられている。これらの規制部１６は、第１支持体１１および第２支持体１２が軸方向に接近移動したときに、軸方向で互いに当接し、第１支持体１１および第２支持体１２の、これ以上の軸方向の接近移動を規制する。これにより、ばね本体１ｅの、軸方向に圧縮する向きの弾性変形量が規定される。規制部１６は、中心軸線Ｏと同軸に配設され、ばね本体１ｅの内側に挿入される。規制部１６の外周面は、ばね本体１ｅの内周縁１ｄに当接、若しくは近接する。
なお、規制部１６は、設けなくてもよく、第１支持体１１および第２支持体１２のうちのいずれか一方にのみ設けてもよい。また、規制部として、ばね本体１ｅの外周縁１ｃに当接することで、ばね本体１ｅの弾性変形量を規定する構成を採用してもよい。

次に、皿ばねの製造方法について説明する。

まず、皿ばね１にショットピーニング加工を施す。なお、皿ばね１にショットピーニング加工を施さなくてもよい。
次に、第１支持体１１および第２支持体１２により、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体１１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させる。これにより、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部に、周方向の全長にわたって圧縮残留応力が付与される。

図示の例では、ばね本体１ｅに、軸方向の圧縮力を付与する際、第１支持体１１および第２支持体１２を軸方向に互いに接近移動させ、第１支持体１１および第２支持体１２それぞれの規制部１６を、軸方向で互いに当接させる。これにより、ばね本体１ｅを軸方向に圧縮する向きに規定量だけ弾性変形させて、ばね本体１ｅの内周面１ｂに引張応力を生じさせる。なお、ばね本体１ｅを軸方向に弾性変形させなくてもよい。

この際、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、径方向の外端部より径方向の内側に位置する部分と、押付突起１３の押付面１３ａと、の間に、軸方向の隙間を設けておく。すなわち、ばね本体１ｅを軸方向に圧縮する向きに弾性変形させた状態でも、前記縦断面視において、水平面に対する押付面１３ａの傾斜角度θ２が、水平面に対するばね本体１ｅの内周面１ｂの傾斜角度θ３より小さくなっている。
なお、この際、これらの傾斜角度θ２、θ３を互いに同じにし、ばね本体１ｅを軸方向に弾性変形させた状態で、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、径方向の外端部より径方向の内側に位置する部分と、押付面１３ａと、の間に、軸方向の隙間を設けなくてもよい。

また、第１支持体１１および第２支持体１２により、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体１１をばね本体１ｅに対して中心軸線Ｏ回りに回転させると、ばね本体１ｅと第２支持体１２との間に生ずる摩擦力によって、第２支持体１２に対するばね本体１ｅの回転移動が規制され、押付面１３ａがばね本体１ｅの内周面１ｂを周方向に摺動する。

この際、第２支持体１２において、ばね本体１ｅに当接する部分の表面粗さが、第１支持体１１において、ばね本体１ｅに当接する部分の表面粗さより大きくなっている。なお、前者の表面粗さを後者の表面粗さ以下としてもよい。
また、この際、ばね本体１ｅの内周面１ｂにおける径方向の外端部は、ほぼ摩耗せず（最大数μｍ）擦られて、その表面粗さが、第１支持体１１およびばね本体１ｅの相対回転前と比べて小さくなる。仮に摩耗が生じても、この摩耗のみによって、圧縮残留応力の厚さ方向の分布が変化することはない。
また、この際、ばね本体１ｅの内周面１ｂにおける径方向の外端部の硬度が、第１支持体１１およびばね本体１ｅの相対回転前と比べて高くなる。

以上のようにして形成された皿ばね１では、ばね本体１ｅの径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばね１の使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面１ｂで最大となり、外周面１ａ側に向かうに従い低くなる。

ばね本体１ｅの内周面１ｂにおいて、第１支持体１１が摺接し、圧縮残留応力が付与された部分は、外周縁１ｃとの接続部分から、径方向の内側に、ばね本体１ｅの幅Ｗの３０％、好ましくは２０％離れた位置までの間に位置している。ばね本体１ｅの幅Ｗは、前記縦断面視において外周縁１ｃと内周縁１ｄとの内周面１ｂに沿った距離となっている。
なお、ばね本体１ｅの内周面１ｂにおいて、圧縮残留応力が付与されている部分が、外周縁１ｃとの接続部分から、径方向の内側に、ばね本体１ｅの幅Ｗの３０％を超えて位置すると、所望の高さまで圧縮残留応力を高めることが困難になる。

さらに、この皿ばね１では、内周面１ｂのうち、圧縮残留応力が付与されている部分の表面粗さが、これより径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくなっている。
また、この皿ばね１では、内周面１ｂのうち、圧縮残留応力が付与されている部分の硬度が、これより径方向の内側に位置する部分の硬度より高くなっている。

なお、内周面１ｂのうち、圧縮残留応力が付与されている部分の表面粗さを、これより径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくし、かつ内周面１ｂのうち、圧縮残留応力が付与されている部分の硬度を、これより径方向の内側に位置する部分の硬度以下としてもよい。
また、内周面１ｂのうち、圧縮残留応力が付与されている部分の表面粗さを、これより径方向の内側に位置する部分の表面粗さ以上とし、かつ内周面１ｂのうち、圧縮残留応力が付与されている部分の硬度を、これより径方向の内側に位置する部分の硬度より高くしてもよい。

以上説明したように、本実施形態による皿ばねの製造方法によれば、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部を支持する第１支持体１１を用いて、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体１１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させることで、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部に圧縮残留応力を付与する。
したがって、ばね本体１ｅの径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばね１の使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面１ｂで最大となり、外周面１ａ側に向かうに従い低くなるように付与された皿ばね１を確実に得ることができる。

ばね本体１ｅに、第１支持体１１を用いて軸方向の圧縮力を付与する際、ばね本体１ｅを軸方向に弾性変形させて、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうちの少なくとも径方向の外端部を引張する。これにより、ばね本体１ｅの内周面１ｂにおける径方向の外端部に、高い圧縮残留応力を確実に付与することができる。

ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部が、周方向に間隔をあけて設けられた複数の押付突起１３に支持されている。これにより、第１支持体１１からばね本体１ｅの内周面１ｂに加えられる接触圧力を高めることが可能になり、ばね本体１ｅの内周面１ｂにおける径方向の外端部に、高い圧縮残留応力を確実に付与することができる。

前記縦断面視において、軸方向で互いに対向するばね本体１ｅの内周面１ｂ、および押付突起１３の押付面１３ａがそれぞれ、水平面に対して同じ向きに傾斜している。これにより、ばね本体１ｅの内周面１ｂに圧縮残留応力を付与するときに、ばね本体１ｅにおいて内周面１ｂと外周縁１ｃとを接続する角部分から押付面１３ａに過度に大きな負荷が加えられるのを抑制することができるとともに、圧縮残留応力をばね本体１ｅの内周面１ｂに径方向の幅を持たせて容易に付与することができる。

ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、径方向の外端部より径方向の内側に位置する部分と、押付面１３ａと、の間に、軸方向の隙間を設けた状態で、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与する。これにより、第１支持体１１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させるときに、押付面１３ａとばね本体１ｅの内周面１ｂとの間に生ずる摺動抵抗を抑制することができるとともに、圧縮残留応力を、例えばばね本体１ｅの内周面１ｂにおける径方向の外端部に局所的に付与することができる。また、ばね本体１ｅの軸方向の圧縮変形量を調整することが可能になり、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部に付与する圧縮残留応力を容易に調整することができる。

押付面１３ａが、径方向から見て軸方向に突の曲線状を呈する。これにより、ばね本体１ｅの内周面１ｂに圧縮残留応力を付与するときに、押付面１３ａおよびばね本体１ｅの内周面１ｂに加えられる負荷を抑えつつ、押付面１３ａからばね本体１ｅの内周面１ｂに加えられる接触圧力を確実に高めることができる。

本実施形態による皿ばね１によれば、ばね本体１ｅの径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばね１の使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面１ｂで最大となり、外周面１ａ側に向かうに従い低くなるように付与されているので、皿ばね１の耐久性を向上させることができる。

ばね本体１ｅの内周面１ｂにおいて、皿ばね１の使用時に最も高い引張応力が生ずる径方向の外端部の表面粗さが、前記圧縮残留応力が付与されている部分より径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくなっている。これにより、皿ばね１の使用時に、ばね本体１ｅの内周面１ｂにおける径方向の外端部に、例えば傷および表面粗さのばらつき等に起因して応力集中箇所が生ずること、並びに、ばね本体１ｅの内周面１ｂにおける径方向の外端部を支持する部材が損傷しやすくなること、をそれぞれ抑制することができる。

ばね本体１ｅの内周面１ｂにおいて、皿ばね１の使用時に最も高い引張応力が生ずる径方向の外端部の硬度が、前記圧縮残留応力が付与されている部分より径方向の内側に位置する部分の硬度より高くなっている。これにより、皿ばね１の使用時に、ばね本体１ｅの内周面１ｂにおける径方向の外端部に、摩耗が生じたり、例えば傷等に起因して応力集中箇所が生じたりするのを抑制することができる。

次に、実施例および比較例の各皿ばねについて、圧縮残留応力の厚さ方向の分布を説明する。

まず、実施例１、２および比較例１～３の各皿ばねに、同一の条件でショットピーニング加工を施した。
次に、実施例１、２では、第１支持体１１および第２支持体１２により、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体１１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させた。比較例１、２では、第１支持体に回転可能に支持されたボールを設け、このボールを、ばね本体の内周面における径方向の外端部に押付けることにより、ばね本体に軸方向の圧縮力を付与した状態で、ボールを回転させながら、第１支持体をばね本体に対して中心軸線Ｏ回りに回転させた。
ばね本体に軸方向の圧縮力を付与する際、実施例１および比較例１では、ばね本体を軸方向に圧縮する向きに弾性変形させ、実施例２および比較例２では、ばね本体を軸方向に弾性変形させなかった。
比較例３では、ショットピーニング加工のみを施した。

この結果、図２に示されるように、実施例１、２では、ばね本体１ｅの径方向の外端部に付与された圧縮残留応力が、深さが零である内周面１ｂで最大となり、外周面１ａ側に向かうに従い低くなることが確認された。比較例１～３では、圧縮残留応力が、内周面と外周面との間の所定の深さ位置で最大となり、深さが零である内周面では最大にならないことが確認された。
また、深さが零である内周面１ｂでの圧縮残留応力が、実施例１、２の双方ともに、比較例３よりも高くなっており、ショットピーニング加工の後にさらに高められたことが確認されるとともに、実施例１の方が実施例２より高くなることが確認された。

（第２実施形態）
本発明に係る皿ばねの製造方法の第２実施形態を、図３～５Ｂを参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態においては、複数の皿ばね１を軸方向に直列に設けた状態で、複数の皿ばね１に同時に前記圧縮残留応力を付与する。また、複数の皿ばね１は、複数の皿ばね１の軸方向の向きが同じ向きとなるよう配置される。

図３に示されるように、本実施形態の皿ばねの製造方法を実施するための製造装置２０は、第１支持体２１、および第２支持体２２を備えている。第１支持体２１および第２支持体２２はそれぞれ、中心軸線Ｏ回りに回転可能に設けられている。

第１支持体２１は、有底円筒状の本体部２３と、複数の押圧部材２４と、を有する。
本体部２３は、円筒状の周壁部２３ａと、周壁部２３ａの下端に接続される円板状の底部２３ｂと、を有する。本体部２３は、ばね本体１ｅの中心軸線Ｏと同軸に配置される。周壁部２３ａの上端には、不図示の円環状の蓋が着脱可能に取り付けられる。
図４Ａに示されるように、周壁部２３ａには、周方向に間隔をあけて複数の複数の係合孔（スリット）２３ｃが形成されている。係合孔２３ｃは、軸方向に延びる。なお、係合孔２３ｃは、周壁部２３ａの軸方向の端部まで延びることなく、周壁部２３ａの軸方向の中央部に設けられていてもよい。係合孔２３ｃは、周壁部２３ａの全域に亘って軸方向に延びるよう設けられていてもよい。また、係合孔２３ｃの代わりに、周壁部２３ａの内周面から外周面側に向かって凹む係合溝が設けられていてもよい。係合溝とすることにより、周壁部２３ａの強度が向上する。

押圧部材２４は、円板状に形成されている。押圧部材２４は、ばね本体１ｅの中心軸線Ｏと同軸に配置される。複数の押圧部材２４が、軸方向に間隔をあけて設けられる。押圧部材２４は、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部を支持している。
図４Ｂに示されるように、押圧部材２４の径方向中央には、孔部２４ａが形成されている。複数の押圧部材２４のうち、最も底部２３ｂ側に配置される押圧部材２４の孔部２４ａには、後述する規制部２５が挿通され、その他の押圧部材２４の孔部２４ａには、後述する第２支持体２２の軸部２６が挿通される。押圧部材２４の外周縁には、周方向に間隔をあけて複数の係合爪２４ｂが設けられている。係合爪２４ｂは、押圧部材２４の外周縁から径方向外側に突出する。
押圧部材２４は、本体部２３の内側に配置される。このとき、係合爪２４ｂは、係合孔２３ｃにそれぞれ係合される。これにより、押圧部材２４は、本体部２３に対して、相対回転不能、かつ軸方向に相対移動可能に取り付けられる。したがって、本体部２３と押圧部材２４とは一体的に回転する。

第１支持体２１には、規制部２５が設けられる。規制部２５は、中心軸線Ｏと同軸に配置される。規制部２５は、本体部２３の底部２３ｂの径方向中央から、軸部２６に向けて突出する。

第２支持体２２は、軸部２６と、複数の平板部２７と、を有する。
軸部２６は、中心軸線Ｏと同軸に配置される。軸部２６は、ばね本体１ｅの内側に挿入される。
図５Ａに示されるように、軸部２６の外周面には、周方向に間隔をあけて複数の係合溝２６ａが形成される。係合溝２６ａは、軸方向に延びる。

平板部２７は、円板状に形成されている。平板部２７は、ばね本体１ｅの中心軸線Ｏと同軸に配置される。複数の平板部２７が、軸方向に間隔をあけて設けられる。平板部２７は、ばね本体１ｅの外周面１ａのうち、少なくとも径方向の内端部を支持している。
図５Ｂに示されるように、平板部２７の径方向中央には、孔部２７ａが形成される。孔部２７ａの周面には、周方向に間隔をあけて複数の係合爪２７ｂが設けられている。係合爪２７ｂは、孔部２７ａの周面から径方向内側に突出する。孔部２７ａには、軸部２６が挿通される。このとき、係合爪２７ｂは、係合溝２６ａにそれぞれ係合される。これにより、平板部２７は、軸部２６に対して、相対回転不能、かつ軸方向に相対移動可能に取り付けられる。したがって、軸部２６と平板部２７とは一体的に回転する。

平板部２７には、回り止め部材２８が設けられる。回り止め部材２８は、第２支持体２２に対するばね本体１ｅの中心軸線Ｏ回りの回転移動を規制する。回り止め部材２８は、平板部２７の表裏面のうち、ばね本体１ｅの外周面１ａと対向する面（図示の例では、底部２３ｂ側の面）に設けられる。本実施形態においては、ばね本体１ｅの内周縁に、周方向に間隔をあけて複数の内爪が設けられおり、回り止め部材２８は、周方向で互いに隣り合う内爪同士の間に配置される。
なお、ばね本体１ｅに内爪が設けられていない場合には、回り止め部材２８として、ばね本体１ｅの径方向の内端部を軸方向の両側から挟み込む構成を採用してもよい。
あるいは、回り止め部材２８を設けずに、ばね本体１ｅと平板部２７との間に生ずる摩擦力によって、第２支持体２２に対するばね本体１ｅの回転移動を規制してもよい。

軸部２６には、押圧部材２４と平板部２７とが交互に挿通される。押圧部材２４と平板部２７とは、軸方向に間隔をあけて配置される。ばね本体１ｅは、押圧部材２４と平板部２７との間に配置される。ばね本体１ｅは、押圧部材２４および平板部２７により、軸方向の両側から支持される。具体的には、押圧部材２４は、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部を支持し、平板部２７は、ばね本体１ｅの外周面１ａのうち、少なくとも径方向の内端部を支持する。
押圧部材２４および平板部２７は、軸方向に移動可能である。すなわち、押圧部材２４および平板部２７は、軸方向に相対的に接近離反可能に設けられている。
なお、押圧部材２４と平板部２７との間の摺動による摩擦を低減するために、押圧部材２４において、平板部２７と当接する部分の表面粗さを、他の部分の表面粗さよりも小さくしてもよく、平板部２７において、押圧部材２４と当接する部分の表面粗さを、他の部分の表面粗さよりも小さくしてもよい。また、押圧部材２４と平板部２７との間に、スラスト軸受けを設けてもよい。

規制部２５と軸部２６とは、第１支持体２１および第２支持体２２が軸方向に接近移動したときに、軸方向で互いに当接し、第１支持体２１および第２支持体２２の、これ以上の軸方向の接近移動を規制する。すなわち、軸部２６は、規制部としても機能する。

次に、製造装置２０を用いた皿ばねの製造方法について説明する。
まず、皿ばね１にショットピーニング加工を施す。次に、第１支持体２１および第２支持体２２により、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体２１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させる。これにより、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部に、周方向の全長にわたって圧縮残留応力が付与される。

図示の例では、ばね本体１ｅに、軸方向の圧縮力を付与する際、第１支持体２１および第２支持体２２を軸方向に互いに接近移動させ、第１支持体２１の規制部２５と第２支持体２２の軸部２６とを、軸方向で互いに当接させる。これにより、ばね本体１ｅを軸方向に圧縮する向きに規定量だけ弾性変形させて、ばね本体１ｅの内周面１ｂに引張応力を生じさせる。

また、第１支持体２１および第２支持体２２により、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体２１を中心軸線Ｏ回りに沿う一方の向きに回転させ、第２支持体２２を中心軸線Ｏ回りに沿う他方の向きに回転させる。回り止め部材２８によって第２支持体２２に対するばね本体１ｅの中心軸線Ｏ回りの回転移動を規制しているため、第２支持体２２の回転に伴い、ばね本体１ｅもまた中心軸線Ｏ回りに沿う他方の向きに回転する。これにより、押圧部材２４がばね本体１ｅの内周面１ｂを周方向に摺動する。

本実施形態による皿ばねの製造方法によれば、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部を支持する第１支持体２１を用いて、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体２１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させることで、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部に圧縮残留応力を付与する。
したがって、ばね本体１ｅの径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばね１の使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面１ｂで最大となり、外周面１ａ側に向かうに従い低くなるように付与された皿ばね１を確実に得ることができる。

また、本実施形態による皿ばねの製造方法によれば、複数の皿ばね１に同時に前記圧縮残留応力を付与するので、ばね本体１ｅの径方向の外端部における周方向の全長にわたって、前記圧縮残留応力が、前述のように付与された複数の皿ばね１を効率よく得ることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る皿ばねの製造方法の第３実施形態を、図６を参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第２実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態においても、上記第２実施形態と同様に、複数の皿ばね１を軸方向に直列に設けた状態で、複数の皿ばね１に同時に前記圧縮残留応力を付与する。また、本実施形態においては、複数の皿ばね１は、複数の皿ばね１の軸方向の向きが互いに逆向きとなるよう配置される。

本実施形態の皿ばねの製造方法を実施するための製造装置３０について説明する。
図６に示されるように、製造装置３０においては、第１支持体２１の複数の押圧部材２４のうち、最も底部２３ｂに近い側に配置される押圧部材２４以外の押圧部材２４Ａは、２つの皿ばね１を支持するよう構成される。具体的には、軸方向の向きが互いに逆向きとなる２つの皿ばね１が、押圧部材２４Ａを軸方向に挟んで配置される。このとき、これら２つの皿ばね１は、ばね本体１ｅの内周面１ｂが押圧部材２４Ａに対向するよう配置される。押圧部材２４Ａは、押圧部材２４Ａの両面において、これら２つの皿ばね１のばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部を支持する。

第２支持体２２の複数の平板部２７のうち、最も底部２３ｂから遠い側に配置される平板部２７以外の平板部２７Ａは、２つの皿ばね１を支持するよう構成される。具体的には、軸方向の向きが互いに逆向きとなる２つの皿ばね１が、平板部２７Ａを軸方向に挟んで配置される。このとき、これら２つの皿ばね１は、ばね本体１ｅの外周面１ａが平板部２７Ａに対向するよう配置される。平板部２７Ａは、平板部２７Ａの両面において、これら２つの皿ばね１のばね本体１ｅの外周面１ａのうち、少なくとも径方向の内端部を支持する。また、回り止め部材２８は、平板部２７Ａの両面に設けられる。

製造装置３０を用いた皿ばねの製造方法については、第２実施形態と同様である。すなわち、第１支持体２１および第２支持体２２により、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体２１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させる。これにより、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部に、周方向の全長にわたって圧縮残留応力が付与される。

本実施形態による皿ばねの製造方法によれば、第２実施形態と同様の効果を奏することが可能である。すなわち、ばね本体１ｅの径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばね１の使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面１ｂで最大となり、外周面１ａ側に向かうに従い低くなるように付与された皿ばね１を確実に得ることができる。また、複数の皿ばね１に同時に前記圧縮残留応力を付与するので、ばね本体１ｅの径方向の外端部における周方向の全長にわたって、前記圧縮残留応力が、前述のように付与された複数の皿ばね１を効率よく得ることができる。

さらに、本実施形態によれば、１つの押圧部材２４（２４Ａ）および１つの平板部２７（２７Ａ）によって２つの皿ばね１を支持するため、押圧部材２４および平板部２７の部品数を削減することができる。したがって、第１支持体２１および第２支持体２２の構成の簡略化が可能となる。また、製造装置３０の軸方向の寸法を短縮することができる。

（第４実施形態）
本発明に係る皿ばねの製造方法の第４実施形態を、図７を参照しながら説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１～３実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態においては、複数の皿ばね１を、軸方向の同じ向きに向けて同一平面上に並べた状態で、複数の皿ばね１に同時に前記圧縮残留応力を付与する。

本実施形態の皿ばねの製造方法を実施するための製造装置４０について説明する。
図７に示されるように、製造装置４０においては、第１支持体２１の本体部２３が、ばね本体１ｅの中心軸線Ｏと異なる回転軸線Ｏｇと同軸に配置される。複数の皿ばね１は、同一平面上に並べた状態で、回転軸線Ｏｇ回りの周方向に間隔をあけて配置される。複数の皿ばね１のそれぞれについて、軸部２６、平板部２７、および押圧部材２４が設けられる。軸部２６、平板部２７、および押圧部材２４は、それぞれの皿ばね１の中心軸線Ｏと同軸に配置される。
なお、本実施形態では、皿ばね１のそれぞれについて押圧部材２４を設けているが、複数の皿ばね１の全体で１つの押圧部材２４を設けてもよい。

第２支持体２２は、回転軸線Ｏｇと同軸に配置される回転軸部４２をさらに備える。回転軸部４２の上端部には、駆動ギア４１Ａが設けられる。また、軸部２６の上端部には、駆動ギア４１Ａと歯合される従動ギア４１Ｂが設けられる。これにより、回転軸部４２を回転軸線Ｏｇ回りに沿う一方の向きに回転させると、軸部２６は、中心軸線Ｏ回りに沿う他方の向きに回転する。また、軸部２６の回転に伴い、平板部２７、およびばね本体１ｅも中心軸線Ｏ回りに沿う他方の向きに回転する。したがって、回転軸部４２を回転させることにより、複数のばね本体１ｅを同時に中心軸線Ｏ回りに回転させることができる。

本実施形態において、第１支持体２１は回転しない。押圧部材２４は、本体部２３の底部２３ｂに回転不能に固定されている。また、規制部２５は、回転軸線Ｏｇと同軸に配置される。規制部２５は、底部２３ｂの径方向中央から、回転軸部４２に向けて突出するよう設けられる。

次に、製造装置４０を用いた皿ばねの製造方法について説明する。
まず、皿ばね１にショットピーニング加工を施す。次に、第１支持体２１および第２支持体２２により、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、第１支持体２１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させる。これにより、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうち、少なくとも径方向の外端部に、周方向の全長にわたって圧縮残留応力が付与される。

図示の例では、ばね本体１ｅに、軸方向の圧縮力を付与する際、第１支持体２１および第２支持体２２を軸方向に互いに接近移動させ、第１支持体２１の規制部２５と第２支持体２２の回転軸部４２とを、軸方向で互いに当接させる。これにより、ばね本体１ｅを軸方向に圧縮する向きに規定量だけ弾性変形させて、ばね本体１ｅの内周面１ｂに引張応力を生じさせる。

また、第１支持体２１および第２支持体２２により、ばね本体１ｅに軸方向の圧縮力を付与した状態で、回転軸部４２を回転軸線Ｏｇ回りに沿う一方の向きに回転させる。このとき、軸部２６は、中心軸線Ｏ回りに沿う他方の向きに回転する。軸部２６の回転に伴い、ばね本体１ｅもまた中心軸線Ｏ回りに沿う他方の向きに回転する。第１支持体２１（押圧部材２４）を回転させずに、ばね本体１ｅを中心軸線Ｏ回りに回転させることにより、ばね本体１ｅの内周面１ｂが押圧部材２４を周方向に摺動する。

なお、軸部２６に従動ギア４１Ｂを設けたが、押圧部材２４側に従動ギアを設け、軸部２６（ばね本体１ｅ）を回転させずに、押圧部材２４を回転させてもよい。この場合であっても、第１支持体２１およびばね本体１ｅを、互いに摺接させつつ中心軸線Ｏ回りに相対回転させることができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、ばね本体１ｅの外周縁１ｃに、径方向の外側に向けて突出する外爪が設けられるとともに、ばね本体１ｅにおける外周面１ａおよび内周面１ｂが、外爪の表裏面と面一になっている場合、第１支持体１１に、外爪の径方向の外端部に当接する規制部を設けてもよい。この場合、ばね本体１ｅの内周面１ｂのうちの少なくとも径方向の外端部に、圧縮残留応力を容易に付与することができる。

第１実施形態において、第２支持体１２に、第２支持体１２に対するばね本体１ｅの中心軸線Ｏ回りの回転移動を規制する回り止め部材を設けてもよい。
例えば、ばね本体１ｅの内周縁１ｄに、周方向に間隔をあけて複数の内爪が設けられている場合、回り止め部材を、周方向で互いに隣り合う内爪同士の間に位置させ、ばね本体１ｅに内爪が設けられていない場合、回り止め部材により、ばね本体１ｅの径方向の内端部を軸方向の両側から挟み込んでもよい。

第１～４実施形態において、ばね本体１ｅに、第１支持体１１、２１を用いて軸方向の圧縮力を付与する際、ばね本体１ｅを軸方向に弾性変形させなくてもよい。この際、第２支持体１２、２２にばね本体１ｅの外周面１ａを支持させてもよい。

第１実施形態において、第１支持体１１および第２支持体１２のうちの少なくとも一方が、いずれか他方に対して中心軸線Ｏ回りに相対的に回転可能に設けられてもよい。
例えば、第１支持体１１および第２支持体１２の双方が、中心軸線Ｏ回りに回転可能に設けられている場合、第１支持体１１およびばね本体１ｅを互いに摺接させる際、第１支持体１１を、中心軸線Ｏ回りに沿う一方の向きに回転させつつ、第２支持体１２を、中心軸線Ｏ回りに沿う他方の向きに回転させてもよい。また、第１支持体１１および第２支持体１２を、中心軸線Ｏ回りに沿う同一の向きに速度差を付けて回転させてもよい。
また、第１支持体１１およびばね本体１ｅを互いに摺接させる際、第１支持体１１を中心軸線Ｏ回りに回転させず、第２支持体１２のみを中心軸線Ｏ回りに回転させてもよい。

第２、３実施形態において、第１支持体２１および第２支持体２２のうちの少なくとも一方が、いずれか他方に対して中心軸線Ｏ回りに相対的に回転可能に設けられてもよい。すなわち、第１支持体２１およびばね本体１ｅを互いに摺接させる際、第１支持体２１を中心軸線Ｏ回りに回転させず、第２支持体２２のみを中心軸線Ｏ回りに回転させてもよいし、第２支持体２２を中心軸線Ｏ回りに回転させず、第１支持体２１のみを中心軸線Ｏ回りに回転させてもよい。
また、第１支持体２１および第２支持体２２を、中心軸線Ｏ回りに沿う同一の向きに速度差を付けて回転させてもよい。

第２～４実施形態において、円板状の押圧部材２４の代わりに、第１実施形態の複数の押付突起１３が設けられていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した実施形態、および変形例を適宜組み合わせてもよい。

本発明によれば、ばね本体の径方向の外端部における周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が、皿ばねの使用時に最も高い引張応力が生ずる内周面で最大となり、外周面側に向かうに従い低くなるように付与された皿ばねを得ることができる。

１皿ばね
１ａ外周面
１ｂ内周面
１ｃ外周縁
１ｄ内周縁
１ｅばね本体
１１、２１第１支持体（支持体）
１３押付突起
１３ａ押付面
Ｏ中心軸線

Claims

径方向の外側を向く外周面と、
径方向の内側を向く内周面と、
径方向の外側の端面である外周縁と、
径方向の内側の端面である内周縁と、
を有して環状に形成されたばね本体を有する皿ばねの製造方法であって、
前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部を支持する支持体を用いて、前記ばね本体に、前記ばね本体の中心軸線に沿う軸方向の圧縮力を付与した状態で、
前記支持体および前記ばね本体を、互いに摺接させつつ前記中心軸線回りに相対回転させることで、
前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に圧縮残留応力を付与する、皿ばねの製造方法。
前記ばね本体に、前記支持体を用いて前記軸方向の圧縮力を付与する際、前記ばね本体を前記軸方向に弾性変形させる、請求項１に記載の皿ばねの製造方法。
前記支持体は、周方向に間隔をあけて設けられた複数の押付突起を備え、
前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部は、複数の前記押付突起に支持されている、請求項１または２に記載の皿ばねの製造方法。
前記軸方向に沿い、かつ前記中心軸線を通る縦断面視において、
前記軸方向で互いに対向する前記内周面、および前記押付突起の押付面はそれぞれ、前記中心軸線に直交する水平面に対して同じ向きに傾斜している、請求項３に記載の皿ばねの製造方法。
前記内周面のうち、径方向の外端部より径方向の内側に位置する部分と、前記押付面と、の間に、前記軸方向の隙間を設けた状態で、前記ばね本体に前記軸方向の圧縮力を付与する、請求項４に記載の皿ばねの製造方法。
前記押付突起のうち、前記軸方向で前記内周面と対向する押付面は、径方向から見て前記軸方向に突の曲線状を呈する、請求項３から５のいずれか１項に記載の皿ばねの製造方法。
複数の前記皿ばねを前記軸方向に直列に設けた状態で、複数の前記皿ばねに同時に前記圧縮残留応力を付与する、請求項１から６のいずれか１項に記載の皿ばねの製造方法。
複数の前記皿ばねを、前記軸方向の同じ向きに向けて同一平面上に複数並べた状態で、複数の前記皿ばねに同時に前記圧縮残留応力を付与する、請求項１から６のいずれか１項に記載の皿ばねの製造方法。
径方向の外側を向く外周面と、
径方向の内側を向く内周面と、
径方向の外側の端面である外周縁と、
径方向の内側の端面である内周縁と、
を有して環状に形成されたばね本体を有し、
前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に、前記ばね本体の中心軸線回りに沿う周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が付与され、
前記圧縮残留応力は、前記内周面において最大となり、前記外周面側に向かうに従い低くなる傾向を有しており、
前記内周面のうち、前記圧縮残留応力が付与されている部分の表面粗さは、これより径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくなっている、皿ばね。
径方向の外側を向く外周面と、
径方向の内側を向く内周面と、
径方向の外側の端面である外周縁と、
径方向の内側の端面である内周縁と、
を有して環状に形成されたばね本体を有し、
前記内周面のうち、少なくとも径方向の外端部に、前記ばね本体の中心軸線回りに沿う周方向の全長にわたって、圧縮残留応力が付与され、
前記圧縮残留応力は、前記内周面において最大となり、前記外周面側に向かうに従い低くなる傾向を有しており、
前記内周面のうち、前記圧縮残留応力が付与されている部分の硬度は、これより径方向の内側に位置する部分の硬度より高くなっており、
前記内周面のうち、前記圧縮残留応力が付与されている部分の表面粗さは、これより径方向の内側に位置する部分の表面粗さより小さくなっている、皿ばね。