(57)【要約】【課題】製造コストを低減し、他の部材を要することなくピニオン軸をハウジングに適切に固定するスナップリングを提供する。【解決手段】スナップリング１は、円形状の本体部１Ａに切欠きを有して両端部間に間隙が設けられたＣ字形状をなし、一方の面には外径側に向かうに従って板厚が次第に小さくなるように傾斜する傾斜面１ａを有し、他方の面には軸線に沿って突出する突起１ｂが設けられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形状の本体部に切欠きを有して両端部間に間隙が設けられたＣ字形状をなし、
軸方向の一方の面には外径側に向かうに従って板厚が次第に小さくなるように傾斜する傾斜面を有し、他方の面には前記軸方向に沿って突出する突起が設けられたことを特徴とするスナップリング。
【請求項２】
前記突起が、端部と、該スナップリングの中心部との間にそれぞれ設けられた請求項１に記載のスナップリング。
【請求項３】
前記突起が、前記端部近傍にそれぞれ設けられる請求項２に記載のスナップリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スナップリングに関し、例えば、ラックアンドピニオン式パワーステアリング装置におけるピニオン軸を回転自在に支持する軸受をハウジングに固定するために用いられ、テーパ形状を有するスナップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ラックアンドピニオン式パワーステアリング装置におけるピニオン軸を支持する軸受を固定する固定具としてスナップリングが用いられている。
具体的には、図９に示すように、ラックアンドピニオン式ステアリング装置は、ステアリング操作により回転するステアリングシャフト（図示せず）に連結されたピニオン軸１１０と、ピニオン軸１１０のピニオンギヤ１２０にラック歯１３１が噛合するラック軸１３０とがハウジング１４０内に収納されている。ピニオン軸１１０は、ピニオンギヤ１２０より上部の上軸部１１１が、玉軸受１５０によりハウジング１４０に回転自在に軸支され、ピニオンギヤ１２０より下部の下軸部１１２が、ニードル軸受１６０によってハウジング１４０に回転自在に支持されている。
【０００３】
玉軸受１５０の内輪１５１は、ピニオン軸１１０の上軸部１１１に外嵌し、ピニオン軸１１０の溝１１３に加締められた加締めリング１７０により、ピニオン軸１１０の段部１１４との間に押圧固定されている。また、玉軸受１５０の外輪１５２（被固定部材）は、ハウジング１４０に形成された段付き軸受孔１４１に内嵌する。外輪１５２は、下面１５２ｂが段付き軸受孔１４１の段部１４２に当接し、上平面１５２ａが段付き軸受孔１４１に設けられた環状係止溝１４１ａに装着されたスナップリング１０１に当接して固定されている。
【０００４】
しかしながら、図１０に示すように、従来のスナップリング１０１は、玉軸受１５０をハウジング１４０に固定した状態で大きなアキシャル荷重Ｆが加わると、半径方向に収縮し脱落する可能性があった。
また、従来のスナップリング１０１を用いて玉軸受１５０の外輪１５２をハウジング１４０に固定した状態では、図１１に示すように、玉軸受１５０からアキシャル荷重Ｆが負荷されると、スナップリング１０１がハウジング１４０の溝肩１４０ａを支点として反時計回りにわずかに傾く（破線は傾いた状態を示す）ことにより、ハウジング１４０の溝肩１４０ａと線接触する。このため、溝肩１４０ａでの接触面圧が高くなり、スナップリング１０１が更に傾く。この影響によって大きなアキシャル荷重Ｆが負荷された場合には、従来のスナップリング１０１は脱落の可能性があった。
【０００５】
そこで、大きなアキシャル荷重Ｆが負荷された場合であっても、ハウジングに対してスナップリングが脱落するのを防止するための機構を有したスナップリングが提案されている（例えば、特許文献１，２）。
特許文献１に開示された技術は、スナップリングにロック部材を設けてスナップリングをハウジングに挿嵌した後の緩みや抜け出しを防止するようにした技術である。
また、特許文献２に開示された技術は、スナップリングに凸部を設け、この凸部に係合する凹部を備えたキャンセルプレートを備えることによって、スナップリングの固定を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平６−１４５２３号公報
【特許文献２】特開２００７−１２７１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された技術は、スナップリングを固定するためのロック部材を新たに設ける必要があるので、ロック部材を設けることによるコスト増加という問題がある。特に、スナップリングのみでは脱落防止効果を有しておらず、異なる形状のロック部材を設計する必要があるため、コスト及び製造工程数が増大する問題がある。
また、特許文献２に開示された技術も、スナップリング自身の脱落を防止する構成がスナップリングに設けられておらず、キャンセルプレートといった別の部材を設けたため、コスト増加の問題がある。特に、キャンセルプレートの凹部とスナップリングの凸部とが適正に係合するための位置合わせにも製造上の精度が求められ、製造工程数が増えるので、結果としてさらなるコスト増を招くこととなる。
本発明は上記課題に着目してなされたものであり、製造コストを低減し、他の部材を要することなくピニオン軸をハウジングに適切に固定するスナップリングを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためのスナップリングのある態様は、円形状の本体部に切欠きを有して両端部間に間隙が設けられたＣ字形状をなし、
軸方向の一方の面には外径側に向かうに従って板厚が次第に小さくなるように傾斜する傾斜面を有し、他方の面には上記軸方向に沿って突出する突起が設けられている。
また、上記スナップリングにおいては、上記突起が、端部と、該スナップリングの中心部との間にそれぞれ設けられてもよい。
また、上記スナップリングにおいては、上記突起が、上記端部近傍にそれぞれ設けられてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、製造コストを低減し、他の部材を要することなくピニオン軸をハウジングに適切に固定するスナップリングを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明のスナップリングを備えたラックアンドピニオン式ステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明のスナップリングのある実施形態における構成を示す平面図である。
【図３】本発明のスナップリングのある実施形態における脱落防止のメカニズムを説明する断面図である。
【図４】本発明のスナップリングのある実施形態における突起の寸法について説明する断面図である。
【図５】本発明のスナップリングのある実施形態における突起の設置箇所の変形例の構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線に沿う断面図である。
【図６】本発明のスナップリングのある実施形態における突起の設置箇所の変形例の構成を示す平面図である。
【図７】本発明のスナップリングのある実施形態における突起の設置箇所の変形例の構成を示す平面図である。
【図８】本発明のスナップリングの他の実施形態における構成を示す断面図である。
【図９】従来のスナップリングが設置されたラックアンドピニオン式パワーステアリング装置のハウジング内の構成を示す断面図である。
【図１０】従来のスナップリングにおける脱落のメカニズムを説明する断面図である。
【図１１】従来のスナップリングを用いて軸受の外輪をハウジングに固定した状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係るスナップリングの実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本実施形態のスナップリングが設けられるラックアンドピニオン式ステアリング装置の構成を示す断面図である。また、図２は、スナップリングのある実施形態における構成を示す平面図である。本実施形態の説明では、まず、本実施形態のスナップリングが設けられるラックアンドピニオン式ステアリング装置の構成について説明する。
【００１２】
まず、図１に示すように、ラックアンドピニオン式ステアリング装置は、ステアリング操作により回転するステアリングシャフト（図示せず）に連結されたピニオン軸１０と、ピニオン軸１０のピニオンギヤ２０にラック歯３１が噛合するラック軸３０とがハウジング４０内に収納されている。ピニオン軸１０は、ピニオンギヤ２０より上部の上軸部１１が、玉軸受５０によりハウジング４０に回転自在に軸支され、ピニオンギヤ２０より下部の下軸部１２が、ニードル軸受６０によってハウジング４０に回転自在に支持されている。
【００１３】
玉軸受５０の内輪５１は、ピニオン軸１０の上軸部１１に外嵌し、ピニオン軸１０の溝１３に加締められた加締めリング７０により、ピニオン軸１０の段部１４との間に押圧固定されている。また、玉軸受５０の外輪５２（被固定部材）は、ハウジング４０に形成された段付き軸受孔４１に内嵌する。外輪５２は、下面５２ｂが段付き軸受孔４１の段部４２に当接し、上平面５２ａが段付き軸受孔４１に設けられた環状係止溝４１ａに装着されたスナップリング１に当接して固定されている。
【００１４】
スナップリング１は、図２に示すように、円形状の本体部１Ａに切欠きを有して両端部間に間隙が設けられたＣ字形状をなしている。そして、スナップリング１は、軸方向の一方の面に、外径側に向かうに従って板厚が次第に小さくなるように傾斜する傾斜面１ａが形成されている。この傾斜面（テーパ面）１ａが設けられているため、この種のスナップリング１は「テーパスナップリング」と呼ばれることがある。
【００１５】
また、スナップリング１の他方の面には、軸方向に沿って突出する２つの突起１ｂ，１ｂが上記両端部間を通る対称軸Ａを基準として対称の位置に設けられている。
すなわち、スナップリング１の他方の面に設けられる突起１ｂは、対称軸Ａを基準として対称の位置に複数設けられればよく、スナップリング１の他方の面の周方向の一部又は全周にわたって連続的に設けられることが好ましい。
【００１６】
次に、このように構成されたスナップリング１の脱落防止のメカニズムについて図３及び図４を参照して説明する。図３は、本発明のスナップリングのある実施形態における脱落防止のメカニズムを説明する断面図である。また、図４は、本発明のスナップリングのある実施形態における突起の寸法について説明する断面図である。
図３に示すように、スナップリング１は、他方の面の周方向の一部又は全周にわたって突起１ｂを有しているため、アキシャル荷重Ｆによりスナップリング１が縮径した際に、突起１ｂが（軸受５０の）外輪５２に引っ掛かることで脱落が防がれる。このように、アキシャル荷重Ｆが負荷されても、スナップリング１がハウジング４０及び外輪５２間に保持されるので、外輪５２のアキシャル荷重の負荷能力を増大させることができる。
【００１７】
ここで、突起１ｂをスナップリング１の他方の面の周方向の一部のみに形成する場合には、図２に示すように、剛性が弱く縮径の起点となる端部と、一点鎖線Ｂで示したスナップリング１の中心部との間にそれぞれ配置することが好ましい。この「一点鎖線Ｂで示したスナップリング１の中心部」とは、スナップリング１の両端部間を通る対称軸Ａに沿う方向におけるスナップリング１の中間部分である。
なお、突起１ｂを端部（フック部１ｃ）から遠ざけて配置すると、スナップリング１の剛性が増して、スナップリング１の縮径が難しくなる。そこで、突起１ｂの配置を、端部（フック部１ｃ）と一点鎖線Ｂで示したスナップリング１の中心部との間とすることにより、スナップリング１の縮径が容易であり、このようにすることで、スナップリング１をハウジング４０の環状係止溝４１ａに挿入することが容易になる。ただし、突起１ｂの数や位置や形状は、図２の示す限りではなく、アキシャル荷重Ｆの大きさに合わせて適宜決定される。
また、図４に示すように、スナップリング１の外輪側の厚さＴ１と、ハウジング４０に設けられた溝肩４０ａと、外輪５２の上端面５２ｃの隙間ｔとの寸法については特に限定はしないが、「Ｔ１＜ｔ」とすることが好ましい。このようにすることで、スナップリング１をハウジング４０の環状係止溝４１ａに挿入することが容易になる。
【００１８】
図５（ａ），図６，図７は、スナップリングのある実施形態における突起の設置箇所の変形例の構成を示す平面図である。また、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線に沿う断面図である。
図５（ａ），（ｂ）に示されるように、本実施形態の変形例として、１つの突起１ｂがスナップリング１の他方の面の全周に亘って連続的に配置されてもよいし、図６に示すように、複数の突起１ｂがスナップリング１の他方の面の全周に亘って配置されてもよい。スナップリング１の他方の面に複数の突起１ｂを設ける場合には、突起１ｂの数や位置は図６に示す限りではない。スナップリング１の他方の面の全周に突起１ｂを設けることで、ハウジング４０への挿入が困難になる場合は、突起１ｂの配置を一部のみにすることで、スナップリング１の挿入が容易となる。
【００１９】
また、本実施形態の変形例として、突起１ｂをスナップリング１の他方の面の一部のみとする場合には、図７に示すように、縮径が始まる両端部に配置することで、より実用的となる。スナップリング１は、アキシャル荷重が作用すると、その両端部から縮径が開始する。縮径した両端部には縮径と同時にアキシャル荷重による傾きが生じ、その傾きがスナップリング１の全体に伝播することによって、ハウジング４０から脱落する。したがって、脱落の起点となる両端部の傾きを生じさせないことが、脱落防止のための有効な手段であるため、図７に示すように縮径が始まるスナップリング１の両端部に突起１ｂをそれぞれ配置することで、より高い脱落防止効果が得られる。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態のスナップリングは、スナップリング１の他方の面（傾斜面が形成された面とは反対側の面）に一部又は全周にわたって突起１ｂが形成されている。このような構成を採用することにより、スナップリング１が縮径した際に、突起１ｂが玉軸受５０に引っ掛かることで脱落を防止する効果を奏する。そのため、スナップリング１の固定を維持するための他の部品を必要とせず、スナップリング１のみで脱落防止効果を奏する。よって、製造コストを低減し、他の部材を要することなくピニオン軸１０をハウジング４０に適切に固定するスナップリング１を提供することができる。
【００２１】
（他の実施形態）
スナップリングの他の実施形態として、図８に示すように、突起１ｂに、外径側に向かうに従って板厚が次第に小さくなるように傾斜する第２傾斜面１ｄが設けられてもよい。なお、第２傾斜面１ｄの傾斜部分の長さや傾斜角度は図８に示す限りではない。このような構成を採用することにより、環状係止溝４１ａへの挿入を容易にすることができる。また、図８に示す寸法Ｔ１が寸法ｔより大きい場合であっても、突起１ｂにテーパ部１ｄを設けることにより、環状係止溝４１ａへの挿入をより容易にすることができる。
以上、本発明に係るスナップリングについて説明したが、本発明に係るスナップリングは、上記実施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ければ種々の変形が可能である。例えば、スナップリングの加工方法は特に限定しないが、プレス加工を用いれば製造コストを削減することができる。
【符号の説明】
【００２２】
１  スナップリング
１Ａ  本体部
１ａ  傾斜面（テーパ面）
１ｂ  突起
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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