JP2007126099A - ステアリング装置 - Google Patents

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康弘 渋谷
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Abstract

【課題】コラムと車体取付けブラケットとの間のチルト摺動部の隙間の調整が容易で、チルト角度にかかわらずチルト摺動時の抵抗を一定に保つことが容易なステアリング装置を提供する。
【解決手段】調整ねじ7をねじ込めば、軸部72が貫通孔21に嵌入して、スペーサ2が隙間18内の所定位置に保持される。調整ねじ7を更にねじ込めば、調整ねじ7の段差面74が、スペーサ2の外側面22に当接して、スペーサ2をロアーコラム13に向って押し付けることができる。製造誤差等によって、隙間18が傾斜していても、調整ねじ7のねじ込み量を適宜調整すれば、ロアーコラム13にスペーサ2の内側面23を均等に当接させることができ、ロアーコラム13と側板16、17との間のチルト摺動抵抗を所望の摺動抵抗に設定し、チルト動作中のチルト摺動抵抗が一定に維持される。
【選択図】図2

Description

本発明はステアリング装置、特に、運転者の体格や運転姿勢に応じて、電動アクチュエータを動力源として、ステアリングホイールのチルト位置を調整することができるチルト位置調整式の電動ステアリング装置に関する。
運転者の体格や運転姿勢に応じてステアリングホイールの上下方向位置を調整する為の装置として、チルト式ステアリング装置と呼ばれる電動ステアリング装置がある。また、ステアリングホイールの上下方向位置と前後方向位置の両方の位置を調整する為の装置として、チルト・テレスコピック式ステアリング装置と呼ばれる電動ステアリング装置がある。
このような電動ステアリング装置では、ステアリング装置の剛性を確保すると共に、チルト位置調整を円滑に行わせるために、コラムと車体取付けブラケットとの間のチルト摺動部の隙間のガタを無くす必要がある。
特許文献1の電動ステアリング装置は、コラムと車体取付けブラケットとの間のチルト摺動部の隙間を調整可能な電動ステアリング装置を示している。特許文献1に示す電動ステアリング装置の場合、コラムがチルト摺動する車体取付けブラケットの両側壁部間を連結する連結部材を設け、両側壁部の間の間隔を適宜調整して、コラムが良好にチルト摺動することを確認した後、連結部材の両端を、車体取付けブラケットの両側壁部にボルトによって固定するようにしている。
このような特許文献1の電動ステアリング装置では、側壁部の間の間隔を調整する連結部材の取付け位置が、側壁部の上端に配置されている。従って、側壁部の間の間隔が、連結部材の有る側壁部の上端側が狭く、下端側が広くなるため、チルト角度によってチルト摺動時の抵抗が変化してしまい、チルト摺動時の抵抗を一定に保つことが困難であった。また、両方の側壁部の間隔を調整する構造であるため、コラムの軸心が所定位置からずれてしまう場合があった。
特開平6−329030号公報
本発明は、コラムと車体取付けブラケットとの間のチルト摺動部の隙間の調整が容易で、チルト角度にかかわらずチルト摺動時の抵抗を一定に保つことが容易なステアリング装置を提供することを課題とする。
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第1番目の発明は、車体に取付け可能な車体取付けブラケット、上記車体取付けブラケットの左右の側板にチルト摺動可能に挟持されたコラム、上記コラムに回転可能に軸支され車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、チルト用モータ、上記チルト用モータの駆動力によって上記コラムをチルト位置調整するチルト駆動機構、上記側板とコラム側面との間に介挿されたスペーサ、上記側板に設けられ、上記スペーサをコラム側面に向って押圧する調整ねじを備えたことを特徴とするステアリング装置である。
第2番目の発明は、第1番目の発明のステアリング装置において、上記スペーサは上記左右の側板のいずれか一方とコラム側面との間に介挿されていることを特徴とするステアリング装置である。
第3番目の発明は、第1番目の発明のステアリング装置において、上記スペーサは上記側板とコラム側面との間に形成された隙間に介挿され、該隙間よりも板厚が薄いことを特徴とするステアリング装置である。
第4番目の発明は、第1番目の発明のステアリング装置において、上記調整ねじはチルト位置調整方向に離間して複数設けられていることを特徴とするステアリング装置である。
第5番目の発明は、第1番目から第4番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記調整ねじの先端には、調整ねじの外周に形成された雄ねじよりも小径の軸部が形成され、上記スペーサに形成された貫通孔に上記軸部が内嵌すると共に、上記軸部と雄ねじとの段差面で上記スペーサを押圧することを特徴とするステアリング装置である。
本発明のステアリング装置では、車体に取付けられた車体取付けブラケットの側板とコラム側面との間の隙間に、この隙間よりも板厚の薄いスペーサを介挿し、このスペーサをコラム側面に向って調整ねじで押圧するので、コラムと車体取付けブラケットとの間のチルト摺動部の隙間の調整が容易で、チルト角度にかかわらずチルト摺動時の抵抗を一定に保つことが可能となる。
以下の実施例では、ステアリングホイールの上下方向位置と前後方向位置の両方の位置を調整する、チルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置、及び、ステアリングホイールの上下方向位置だけを調整する、チルト式の電動ステアリング装置に本発明を適用した場合についてそれぞれ説明する。
図1は本発明の実施例1の電動ステアリング装置1を示す全体側面図である。図2は図1のA−A断面図である。図3は図2のスペーサ周辺の拡大分解断面図である。実施例1は、ステアリングホイールの上下方向位置と前後方向位置の両方の位置を調整する、チルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置に、本発明を適用した場合について示している。
図1から図3に示すように、本発明の実施例1の電動ステアリング装置1は、車体取付けブラケット12、ロアーコラム(アウターコラム)13、アッパーコラム(インナーコラム)14、ステアリングシャフト15等から構成されている。
車体取付ブラケット12は、その車体前方側の上板122、122と、車体後方側の上板124、124が、各々車体11に固定されている。車体前方側の上板122、122から側板123、123が車体11の下方に延びている。この側板123、123に取付けられたチルト中心軸121を支点として、中空円筒状のロアーコラム13の車体前方側端部が、チルト位置調整(図1の紙面に平行な平面内で揺動)可能に軸支されている。
ロアーコラム13の内周には、アッパーコラム14がテレスコ位置調整(ロアーコラム13の中心軸線に平行に摺動)可能に嵌合している。アッパーコラム14には、上部ステアリングシャフト15が回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト15の車体後方側(図1の右側)端部には、図示しないステアリングホイールが固定されている。
ロアーコラム13には、図示しない下部ステアリングシャフトが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフトは上部ステアリングシャフト15とスプライン嵌合し、アッパーコラム14のテレスコ位置に関わらず、上部ステアリングシャフト15の回転が下部ステアリングシャフトに伝達される。
下部ステアリングシャフトの車体前方側(図1の左側)は、自在継手(図示せず)を介して図示しないステアリングギヤに連結され、ステアリングホイールを運転者が手で回すと、上部ステアリングシャフト15を介して下部ステアリングシャフトが回動し、車輪の操舵角を変えることができる。
車体後方側の上板124には、上板124から下方に平行に延びる側板16、17が形成され、側板16、17の内側面161、171に、ロアーコラム13の左側面132と右側面131がチルト摺動可能に挟持されている。
ロアーコラム13の下面外周には、前方側の側板123、123と後方側の側板16、17との間に、チルト位置調整を行うチルト駆動機構4と、テレスコ位置調整を行うテレスコ駆動機構5を組み込んだハウジング3が取付けられている。
チルト駆動機構4用のチルト用モータ41は、ハウジング3に固定され、チルト用モータ41の出力軸42は、ロアーコラム13の中心軸線と平行になっている。チルト用モータ41の出力軸42に取付けられた図示しないウォームが、送りねじ軸43(図2参照)の下方に取付けられた図示しないウォームホイールに噛み合って、出力軸42の回転を送りねじ軸43に伝達している。
送りねじ軸43は、チルト用モータ41の中心軸線に対して垂直(図2の上下方向)に延び、その上端と下端が、図示しない軸受によってハウジング3に回転可能に軸支されている。送りねじ軸43の外周に形成された雄ねじには、送りナット44が螺合している。
送りナット44には、チルト駆動力伝達突起45が一体的に形成され、チルト駆動力伝達突起45は車体後方側に突出している。送りねじ軸43が回転すると、送りナット44及びチルト駆動力伝達突起45は、垂直方向に直線運動を行う。車体取付ブラケット12の側板16、17の間には、中空円筒状のスリーブ46が一体的に取付けられている。このスリーブ46にチルト駆動力伝達突起45が嵌入している。
テレスコ駆動機構5は、上記したチルト駆動機構4と基本構成は同一であり、ハウジング3にテレスコ用モータ51が取付けられている。テレスコ用モータ51は、ロアーコラム13の中心軸線に直交し、かつ斜め上方から下方に向けて傾斜している。
テレスコ用モータ51の回転が、ロアーコラム13の中心軸線に平行に延びる図示しない送りねじ軸に伝達され、図示しない送りナットに形成されたテレスコ駆動力伝達突起が、アッパーコラム14の中空円筒状のスリーブに嵌入している。
この電動ステアリング装置1で、ステアリングホイールのチルト位置を調整する必要が生じると、運転者は図示しないスイッチを操作して、チルト用モータ41を正逆いずれかの方向に回転させる。すると、チルト用モータ41の回転によって送りねじ軸43が回転し、送りナット44が直線運動を行う。
すると送りナット44に固定されたチルト駆動力伝達突起45も直線運動を行う。チルト駆動力伝達突起45はスリーブ46に係合しているから、例えば、チルト駆動力伝達突起45がロアーコラム13から離れる方向(図2で車体下方向)に移動すると、ロアーコラム13は、チルト中心軸121を支点として上方にチルトする。また、チルト駆動力伝達突起45がロアーコラム13に近づく方向(図2で車体上方向)に移動すると、ロアーコラム13は、チルト中心軸121を支点として下方にチルトする。
またこの電動ステアリング装置1で、ステアリングホイールのテレスコ位置を調整する必要が生じると、運転者は図示しないスイッチを操作して、テレスコ用モータ51を正逆いずれかの方向に回転させる。すると、テレスコ用モータ51の回転によって図示しない送りねじ軸が回転することで、図示しないテレスコ駆動力伝達突起が直線運動を行う。
テレスコ駆動力伝達突起が車体前方側(図1で左方向)に移動すると、アッパーコラム14は、ロアーコラム13に沿って車体前方側にテレスコ移動する。また、テレスコ駆動力伝達突起が車体後方側(図1で右方向)に移動すると、アッパーコラム14は、ロアーコラム13に沿って車体後方側にテレスコ移動する。
図2及び図3に示すように、ロアーコラム13の左側面132と車体取付けブラケット12の左側の側板16の内側面161との間には、隙間18が形成され、この隙間18には、隙間18の寸法L1よりも厚さL2が薄い矩形平板状のスペーサ2が介挿されている。
車体取付けブラケット12の左側の側板16には、図2及び図3の上下方向(チルト位置調整方向)に離間して2個の雌ねじ6、6が形成され、この雌ねじ6、6は、側板16の外側面162から内側面161に貫通して形成されている。この雌ねじ6、6には、調整ねじ7、7の雄ねじ71、71が、外側面162側からねじ込まれている。調整ねじ7、7の右端には、雄ねじ71、71の外径よりも小径の軸部72、72が形成され、軸部72、72の軸方向の長さL3は、スペーサ2の厚さL2よりも小さく設定されている。
スペーサ2には、図3の左右方向に、雌ねじ6、6の上下方向の間隔と同一間隔で2個の貫通孔21、21が形成され、この貫通孔21、21の内径は、軸部72、72の外径よりも若干大きめに形成されている。従って、調整ねじ7、7の軸部72、72の右側端面73、73を、隙間18内に突出させておき、隙間18にスペーサ2を徐々に挿入すれば、軸部72、72の右側端面73、73とスペーサ2の貫通孔21、21とが当接した時の感触で、軸部72、72と貫通孔21、21の位置が一致したことがわかる。
軸部72、72と貫通孔21、21の位相が一致したところで、調整ねじ7、7の雄ねじ71、71をねじ込めば、軸部72、72が貫通孔21、21に嵌入して、スペーサ2が隙間18内の所定位置に保持される。調整ねじ7、7の雄ねじ71、71を更にねじ込めば、調整ねじ7、7の段差面74、74が、スペーサ2の外側面22に当接して、スペーサ2をロアーコラム13に向って(図3の右方向に)押し付けることができる。
製造誤差等によって、隙間18が傾斜していても、調整ねじ7、7の雄ねじ71、71のねじ込み量を適宜調整すれば、ロアーコラム13の左側面132にスペーサ2の内側面23を均等に当接させることができる。従って、ロアーコラム13と側板16、17との間のチルト摺動抵抗を所望の摺動抵抗に設定でき、かつ、チルト角度にかかわらず、チルト動作中のチルト摺動抵抗が一定に維持される。
調整ねじ7、7の調整が完了したら、ロックナット75、75を雄ねじ71、71にねじ込んで、側板16の外側面162にロックナット75、75を締付け、調整ねじ7、7を緩み止めする。
本発明の実施例では、図2及び図3に示すように、スペーサ2の調整完了状態で、ロアーコラム13の右側面131と車体取付けブラケット12の右側の側板17の内側面171とが当接状態になるように、ロアーコラム13の軸心からロアーコラム13の右側面131までの寸法を設定している。このようにすれば、スペーサ2の調整完了後に、ロアーコラム13の軸心が所定の位置からずれることが無いので好ましい。また、スペーサ2の内側面23に、摩擦係数の小さな低摩擦材をコーティングすれば、チルト摺動抵抗が小さくなるので好ましい。
次に本発明の実施例2について説明する。図4は本発明の実施例2の電動ステアリング装置1を示す全体側面図である。図5は図4のB−B断面図である。図6は図4の平面図である。実施例2は、ステアリングホイールの上下方向位置だけを調整するチルト式の電動ステアリング装置に本発明を適用した場合について示している。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。
図4から図6に示すように、本発明の実施例2の電動ステアリング装置1は、前方側車体取付けブラケット12A、後方側車体取付けブラケット12B、ロアーコラム(アウターコラム)13、アッパーコラム(インナーコラム)14、ステアリングシャフト15等から構成されている。
前方側車体取付けブラケット12Aは、その上板122、122が車体11に固定され、後方側車体取付けブラケット12Bは、その上板124、124が車体11に固定されている。前方側車体取付けブラケット12Aの上板122、122から側板123、123が車体11の下方に延びている。この側板123、123に取付けられたチルト中心軸121、121を支点として、中空円筒状のロアーコラム13の車体前方側端部が、チルト位置調整(図4の紙面に平行な平面内で揺動)可能に軸支されている。
ロアーコラム13の内周に嵌合されたアッパーコラム14には、上部ステアリングシャフト15が回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト15の車体後方側(図4の右側)端部には、ステアリングホイール19が固定されている。アッパーコラム14は、二次衝突時に、ロアーコラム13に対して車体前方側にコラプス移動可能に内嵌している。
ロアーコラム13には、図示しない下部ステアリングシャフトが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフトは上部ステアリングシャフト15とスプライン嵌合して、アッパーコラム14のコラプス位置が円滑に行われるようにしている。
下部ステアリングシャフトの車体前方側(図4の左側)は、自在継手(図示せず)を介して図示しないステアリングギヤに連結され、ステアリングホイール19を運転者が手で回すと、上部ステアリングシャフト15を介して下部ステアリングシャフトが回動し、車輪の操舵角を変えることができる。
後方側車体取付けブラケット12Bの上板124には、上板124から下方に平行に延びる側板16、17が形成され、側板16、17の内側面161、171に、ロアーコラム13の左側面132と右側面131がチルト摺動可能に挟持されている。ロアーコラム13の左側面132には、前方側の側板123と後方側の側板16との間に、チルト位置調整を行うチルト駆動機構4が取付けられている。
チルト駆動機構4用のチルト用モータ41は、ロアーコラム13の左側面132に固定され、チルト用モータ41の出力軸42は、ロアーコラム13の中心軸線と平行になっている。チルト用モータ41の出力軸42に取付けられたウォーム47が、送りねじ軸43の下方に取付けられたウォームホイール48に噛み合って、出力軸42の回転を送りねじ軸43に伝達している。
送りねじ軸43は、チルト用モータ41の中心軸線に対して垂直(図4の上下方向)に延び、その上端と下端が、図示しない軸受によってロアーコラム13の左側面132に回転可能に軸支されている。送りねじ軸43の外周に形成された雄ねじには、送りナット44が螺合している。
送りナット44には、チルト駆動力伝達突起45が一体的に形成され、チルト駆動力伝達突起45は車体後方側に突出している。送りねじ軸43が回転すると、送りナット44及びチルト駆動力伝達突起45は、垂直方向に直線運動を行う。後方側車体取付ブラケット12Bの側板16、17の間には、中空円筒状のスリーブ46が一体的に取付けられている。このスリーブ46にチルト駆動力伝達突起45が嵌入している。
この電動ステアリング装置1で、ステアリングホイール19のチルト位置を調整する必要が生じると、運転者は図示しないスイッチを操作して、チルト用モータ41を正逆いずれかの方向に回転させる。すると、チルト用モータ41の回転によって送りねじ軸43が回転することで、送りナット44が直線運動を行う。
すると送りナット44に固定されたチルト駆動力伝達突起45も直線運動を行う。チルト駆動力伝達突起45はスリーブ46に係合しているから、例えば、チルト駆動力伝達突起45が図4で車体下方向に移動すると、ロアーコラム13は、チルト中心軸121を支点として上方にチルトする。また、チルト駆動力伝達突起45が図4で車体上方向に移動すると、ロアーコラム13は、チルト中心軸121を支点として下方にチルトする。
ロアーコラム13の左側面132と後方側車体取付けブラケット12Bの左側の側板16の内側面161との間には、隙間18が形成され、この隙間18には、隙間18の寸法L1よりも厚さL2が薄い矩形平板状のスペーサ2が介挿されている。
後方側車体取付けブラケット12Bの左側の側板16には、図4及び図5の上下方向(チルト位置調整方向)に離間して2個の雌ねじ6、6が形成され、この雌ねじ6、6は、側板16の外側面162から内側面161に貫通して形成されている。この雌ねじ6、6には、調整ねじ7、7の雄ねじ71、71が、外側面162側からねじ込まれている。調整ねじ7、7の右端には、雄ねじ71、71の外径よりも小径の軸部72、72が形成され、軸部72、72の軸方向の長さは、スペーサ2の厚さL2よりも小さく設定されている。
スペーサ2には、図5の左右方向に、雌ねじ6、6の上下方向の間隔と同一間隔で2個の貫通孔21、21が形成され、この貫通孔21、21の内径は、軸部72、72の外径よりも若干大きめに形成されている。従って、調整ねじ7、7の軸部72、72の右側端面73、73を、隙間18内に突出させておき、隙間18にスペーサ2を徐々に挿入すれば、軸部72、72の右側端面73、73とスペーサ2の貫通孔21、21とが当接した時の感触で、軸部72、72と貫通孔21、21の位置が一致したことがわかる。
軸部72、72と貫通孔21、21の位相が一致したところで、調整ねじ7、7の雄ねじ71、71をねじ込めば、軸部72、72が貫通孔21、21に嵌入して、スペーサ2が隙間18内の所定位置に保持される。調整ねじ7、7の雄ねじ71、71を更にねじ込めば、調整ねじ7、7の段差面74が、スペーサ2の外側面22に当接して、スペーサ2をロアーコラム13に向って(図5の右方向に)押し付けることができる。
製造誤差等によって、隙間18が傾斜していても、調整ねじ7、7の雄ねじ71、71のねじ込み量を適宜調整すれば、ロアーコラム13の左側面132にスペーサ2の内側面23を均等に当接させることができる。従って、ロアーコラム13と側板16、17との間のチルト摺動抵抗を所望の摺動抵抗に設定して、チルト角度にかかわらず、チルト動作中のチルト摺動抵抗が一定に維持される。調整ねじ7、7の調整が完了したら、ロックナット75、75を雄ねじ71、71にねじ込んで、側板16の外側面162にロックナット75、75を締付け、調整ねじ7、7を緩み止めする。
本発明の実施例2では、図5に示すように、スペーサ2の調整完了状態で、ロアーコラム13の右側面131と後方側車体取付けブラケット12Bの右側の側板17の内側面171とが当接状態になるように、ロアーコラム13の軸心からロアーコラム13の右側面131までの寸法を設定している。このようにすれば、スペーサ2の調整完了後に、ロアーコラム13の軸心が所定の位置からずれることが無いので好ましい。
上記実施例では、ロアーコラム13がアウターコラム、アッパーコラム14がインナーコラムで構成されているが、ロアーコラム13をインナ−コラム、アッパーコラム14をアウターコラムにしてもよい。
また、本発明の実施例では、ロアーコラム13の左側面132と左側の側板16の内側面161との間にだけ隙間18を形成し、この隙間18にスペーサ2が介挿されているが、ロアーコラム13の右側面131と右側の側板17の内側面171との間にも隙間を形成し、この隙間にもスペーサを介挿するようにしてもよい。
本発明の実施例1の電動ステアリング装置を示す全体側面図である。 図1のA−A断面図である。 図2のスペーサ周辺の拡大分解断面図である。 本発明の実施例2の電動ステアリング装置を示す全体側面図である。 図4のB−B断面図である。 図4の平面図である。
符号の説明
1 電動ステアリング装置
11 車体
12 車体取付けブラケット
12A 前方側車体取付けブラケット
12B 後方側車体取付けブラケット
121 チルト中心軸
122 上板
123 側板
124 上板
13 ロアーコラム
131 右側面
132 左側面
14 アッパーコラム
15 上部ステアリングシャフト
16 側板
161 内側面
162 外側面
17 側板
171 内側面
18 隙間
19 ステアリングホイール
2 スペーサ
21 貫通孔
22 外側面
23 内側面
3 ハウジング
4 チルト駆動機構
41 チルト用モータ
42 出力軸
43 送りねじ軸
44 送りナット
45 チルト駆動力伝達突起
46 スリーブ
47 ウォーム
48 ウォームホイール
5 テレスコ駆動機構
51 テレスコ用モータ
6 雌ねじ
7 調整ねじ
71 雄ねじ
72 軸部
73 右側端面
74 段差面
75 ロックナット

Claims (5)

  1. 車体に取付け可能な車体取付けブラケット、
    上記車体取付けブラケットの左右の側板にチルト摺動可能に挟持されたコラム、
    上記コラムに回転可能に軸支され車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
    チルト用モータ、
    上記チルト用モータの駆動力によって上記コラムをチルト位置調整するチルト駆動機構、
    上記側板とコラム側面との間に介挿されたスペーサ、
    上記側板に設けられ、上記スペーサをコラム側面に向って押圧する調整ねじ
    を備えたこと
    を特徴とするステアリング装置。
  2. 請求項1に記載されたステアリング装置において、
    上記スペーサは上記左右の側板のいずれか一方とコラム側面との間に介挿されていること
    を特徴とするステアリング装置。
  3. 請求項1に記載されたステアリング装置において、
    上記スペーサは上記側板とコラム側面との間に形成された隙間に介挿され、該隙間よりも板厚が薄いこと
    を特徴とするステアリング装置。
  4. 請求項1に記載されたステアリング装置において、
    上記調整ねじはチルト位置調整方向に離間して複数設けられていること
    を特徴とするステアリング装置。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれかに記載されたステアリング装置において、
    上記調整ねじの先端には、調整ねじの外周に形成された雄ねじよりも小径の軸部が形成され、
    上記スペーサに形成された貫通孔に上記軸部が内嵌すると共に、上記軸部と雄ねじとの段差面で上記スペーサを押圧すること
    を特徴とするステアリング装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110015336A (zh) * 2014-07-02 2019-07-16 Nsk美国有限公司 具有倾斜调整的转向柱组件及用于抵抗冲击的改进组装方法

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