JP2008008451A - 板同士の締結構造及び締結方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】互いに交差する第1及び第2の板を締結することができる板同士の締結構造及び締結方法を提供する。
【解決手段】互いに交差する第1の板32A及び第2の板32Bを締結する板同士の締結構造であって、前記第1の板32Aに貫通孔32e,32fを形成すると共に、前記第2の板32Bに前記第1の板32Aの貫通孔32e,32fに貫通する突出部32mと、該突出部32mに交差する方向に折り曲げた折り曲げ部32n,32oとを形成し、第1の板32Aの貫通孔32e,32fにその一方の面側から第2の板32Bの突出部32mを貫通させると共に、前記折り曲げ部32n,32oを第1の板32Aの一方の面に当接させた状態で、第2の板32Bの突出部32mの貫通孔32e,32fから突出した突出端部を加締めて締結する。
【選択図】図8

Description

本発明は、互いに交差する第1の板及び第2の板を締結する板同士の締結構造及び締結方法に関する。
この種の板の締結方法としては、例えば第1,第2の鋼板の互いに接触する対の接触面の内の一方の接触面に、他方の接触面の方向に折曲する嵌合部を設け、前記他方の接触面に設けた嵌合孔に、前記嵌合部を加締めて締結するようにした鋼板の締結構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平9−262631号公報(第2頁、図2)
しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、互いに平行な第1及び第2の鋼板を締結する場合には問題がないが、互いに交差する第1及び第2の板を締結することはできないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、互いに交差する第1及び第2の板を締結することができる板同士の締結構造及び締結方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項1に係る板同士の締結構造は、互いに交差する第1の板及び第2の板を締結する板同士の締結構造であって、前記第1の板に貫通孔を形成すると共に、前記第2の板に前記第1の板の貫通孔に貫通する突出部と、該突出部に交差する方向に折り曲げた折り曲げ部とを形成し、第1の板の貫通孔にその一方の面側から第2の板の突出部を貫通させると共に、前記折り曲げ部を第1の板の一方の面に当接させた状態で、第2の板の突出部の貫通孔から突出した突出端部を加締めて締結したことを特徴としている。
また、請求項2に係る板同士の締結構造は、請求項1に係る発明において、前記折り曲げ部は、前記突出部の両側に夫々形成されていることを特徴としている。
さらに、請求項3に係る板同士の締結構造は、請求項1に係る発明において、前記折り曲げ部は、前記突出部の両側に夫々形成され、一方の折り曲げ部に対して他方の折り曲げ部が反対方向に折り曲げられていることを特徴としている。
さらにまた、請求項4に係る板同士の締結構造は、請求項1乃至3の何れか1つに係る発明において、前記第1の板は、ステアリング装置のステアリングコラムに固定されてコ字状に形成された左右一対の第1のストッパプレートで構成され、前記第2の板は前記左右一対の第1のストッパプレートの下側板部に取付けられるU字状に形成された第2のストッパプレートで構成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る板同士の締結方法は、互いに交差する第1の板及び第2の板を締結する板同士の締結方法であって、前記第1の板に貫通孔を形成すると共に、前記第2の板に前記第1の板の貫通孔に貫通する突出部と、該突出部に交差する方向に折り曲げた折り曲げ部とを形成し、第1の板の貫通孔にその一方の面側から第2の板の突出部を貫通させると共に、前記折り曲げ部を第1の板の一方の面に当接させた状態で、第2の板の突出部の貫通孔から突出した突出端部を加締めて締結したことを特徴としている。
本発明によれば、第1の板に形成した貫通孔に第2の板に第1の板の一方の面から形成した突出部を貫通させると共に、折り曲げ部を第1の板の一方の面に当接させた状態で、第2の板の突出部の貫通孔から突出した突出端部を加締めて、互いに交差する第1及び第2の板同士を締結するので、リベット、ボルト等の締結具を使用することなく、互いに交差する第1及び第2の板を正確に位置決めして締結することができるという効果が得られる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明を車両のステアリング装置に適用した場合の一実施形態を示す斜視図、図2はステアリング装置の側面図、図3はステアリング装置の要部の拡大断面図、図4は図2のA−A線断面図、図5は第1及び第2のストッパプレートの締結手順を示す説明図、図6はストッパプレートの正面図、図7は図5のX方向矢視図、図8はストッパプレートの加締め手順を示す説明図である。
図1において、ステアリング装置10は、ステアリングシャフト11を回動自在に支持するステアリングコラム12を有する。ステアリングシャフト11には、その後端にステアリングホイール13が装着され、ステアリングシャフト11の前端にはユニバーサルジョイント14を介して中間シャフト15が連結されている。中間シャフト15にはその前端にユニバーサルジョイント16を介してラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ17が連結されている。このステアリングギヤ17の出力軸がタイロッド18を介して転舵輪19に連結されている。
そして、運転者がステアリングホイール13を操舵すると、ステアリングシャフト11、ユニバーサルジョイント14、中間シャフト15、ユニバーサルジョイント16を介してその回転力がステアリングギヤ17に伝達され、ラックアンドピニオン機構で回転運動が車両幅方向の直線運動に変換されてタイロッド18を介して転舵輪19を転舵する。
また、ステアリングコラム12は、後端側の小径円筒部12aと前端側の大径円筒部12bと小径円筒部12a及び大径円筒部12b間のテーパー部12cとで構成され、大径円筒部12bが側板部21a及び21bを有してアルミニウム成形品で鞍状に形成されたアウタジャケット21で覆われている。
このアウタジャケット21は、図4に示すように、側板部21a及び21bの下側に突出して配置され、ステアリングコラム12を外周側から支持するクランプ部21c及び21dが一体に形成されている。これらクランプ部21c及び21dは外側で後述するアッパブラケット22の側板部22a及び22bに接触する面を有すると共に、内側下方ではステアリングコラム12の下側で互いに対向して間にスリットSをステアリングコラム12の軸方向に延長して形成している。ここで、クランプ部21c及び21dには、車幅方向に後述する締付用ボルト28が挿通される挿通孔21eが形成されている。
また、ステアリングコラム12内には、図3に示すように、ステアリングシャフト11がステアリングコラム12の小径円筒部12aの後端部及び大径円筒部12bの中間部に配設された転がり軸受20a及び20bによって回転自在に支持されている。
そして、アウタジャケット21がアッパブラケット22及びロアブラケット23によって車体側部材(図示せず)に取付けられている。
ここで、ロアブラケット23は左右一対の側板部23a及び23bを有し、これら側板部23a及び23b間に橋架されたピボット軸24によってアウタジャケット21に取付けられた支持板部25を垂直面内で回動可能に支持し、アッパブラケット22も左右一対の側板部22a及び22bを有すると共に、チルト機構26を有する。
このチルト機構26は、アッパブラケット22の側板部22a及び22bに形成されたピボット軸24の中心軸を中心とする円弧状のチルト調整用長孔27a及び27bと、これらチルト調整用長孔27a及び27bに挿通された締付用ボルト28とを有する。締付用ボルト28は、その拡大頭部28aがチルト調整用長孔27bに携行して回転を阻止され、先端ネジ部には操作レバー29により操作されるカムロック機構30が設けられている。
このカムロック機構30は、図4に示すように、第1カム部材30a及び第2カム部材30bを有し、第1カム部材30aは、締付用ボルト28に外嵌され、操作レバー29と一体に回転する。第2カム部材30bは、締付用ボルト28に対して軸方向に移動可能に外嵌され、側板部22aのチルト調整用長孔27aに係合してこの長孔27aに沿って上下方向に非回転状態で移動可能とされている。この第2カム部材30bは、第1カム部材30aの回転に伴って第1カム部材30aの山部又は谷部に係合しながら軸方向にロック位置及びロック解除位置に移動する。また、カムロック機構30の外側に突出する締付用ボルト28のネジ部には、スラスト軸受30cを介して調整ナット30dが螺合されている。
このチルト機構26により、図4に示すように、チルト調整位置への締付時に、操作レバー29が回動されると、カムロック機構30の第2カム部材30bが軸方向右側に移動し、締付用ボルト28を介して、側板部22aとアウタジャケット21のクランプ部21c及び21dとが締付けられる。
一方、チルト調整位置の締付解除時には、操作レバー29が回動されると、カムロック機構30の第2カム部材30bが軸方向左側に移動し、側板部22aとアウタジャケット21のクランプ部21c及び21dの締付けが解除される。
また、図4に示すように、アウタジャケット21のクランプ部21c及び21d間に形成されたスリットSに対応するステアリングコラム12の内周面には、補強部材31が設けてあり、この補強部材31にはスリットSを通って延在する回転防止・軸方向ストッパ用部材32がネジ33によって固定されている。
この回転防止・軸方向ストッパ用部材32は、図3、図5(a)及び(b)に示すように、第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとで構成され、回転防止・軸方向ストッパ機能の他にハーネスブラケットを支持する機能を有することから適度な強度が要求される。
第1のストッパプレート32Aは、ステアリングコラム12の軸方向に延長し、後端にアウタジャケット21のクランプ部21c及び21dの後端面に当接する当接部32sを有する取付板部32aと、この取付板部32aの前端側から下方に二股状に延長する垂直板部32bと、この垂直板部32bの二股状部から後方に折り曲げて水平方向に延長する支持板部32c及び32dとで側面から見てコ字状に形成されている。
そして、取付板部32aが図3に示すように、ステアリングコラム12の軸方向に所定距離離間した位置での2本のネジ33によってステアリングコラム12に固定され、支持板部32c及び32dに第2のストッパプレート32Bを取付けるための矩形の貫通孔32e及び32fが上下に貫通して形成されている。この第1のストッパプレート32Aはその垂直板部32b及び当接部32sがアウタジャケット21のスリットSの前後端部やクランプ部21c,21dの前後端部に当接して軸方向ストッパ機能を発揮すると共に、取付板部32aがスリットSの側面に当接して回転方向ストッパ機能を発揮する。
第2のストッパプレート32Bは、図6及び図7に示すように、第1のストッパプレート32Aの支持板部32c及び32dに対して直交する垂直方向に配置された左右一対の側板部32g及び32hと、これら側板部32g及び32hの下端部を連結する連結板部32iとでU字状に形成されている。側板部32g及び32hの上端には、夫々側板部32g及び32hと同一方向に延在して第1のストッパプレート32Aの貫通孔32e及び32fに嵌合する平面から見て貫通孔32e及び32fと同一の矩形に形成された突出部32mと、この突出部32mの前後両端側に所定距離だけ離れて上面が同一水平面内に位置するように互いに逆方向に90°折り曲げ形成されて折り曲げ部32n及び32oとを有する。ここで、突出部32mの第1のストッパプレート32Aの貫通孔32e及び32fへの嵌合は、スキマ嵌合でも圧入でもよい。
そして、第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとが以下のようにして締結されている。
すなわち、先ず、図5(a)に示すように、第1のストッパプレート32Aにおける支持板部32c及び32dの貫通孔32e及び32fに下方から対向するように第2のストッパプレート32Bにおける側板部32g及び32hの突出部32mを夫々配置する。次いで、図5(b)示すように、第2のストッパプレート32Bの突出部32mを夫々第1のストッパプレート32Aの貫通孔32e及び32fに挿通して、突出部32mの上端を支持板部32c及び32dの上面側に突出させると共に、折り曲げ部32n及び32oを支持板部32c及び32dの下面に当接させる。
この状態で、図8(a)に示すように、荷重受け台40に第2のストッパプレート32Bを支持してから支持板部32c及び32dから上方に突出している突出部32mの上端を先端の角度が例えば90°のV字状に形成された加締め工具41で、図8(b)に示すように図7で見て突出部32mの板幅方向(図面上下方向)の略中央部を加締めることにより、第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bと一体に締結する。
このように、第2のストッパプレート32Bに突出部32mとこれに直交する折り曲げ部32n及び32oとを形成したので、折り曲げ部32n及び32oを第1のストッパプレート32Aの下面に当接させることにより、第1のストッパプレート32Aの支持板部32c及び32dと第2のストッププレート32Bの側板部32g及び32hとを直交状態に正確に保持することができ、この状態で、荷重受け台40を使用して突出部32mを加締めることにより、支持板部32c及び32dと側板部32g及び32hとを互いに直交状態を保持した状態で一体に締結することができ、第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとを高精度で締結することができる。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
先ず、ステアリング装置10を車体に取付けるには、ステアリングコラム12内にステアリングシャフト11を転がり軸受20a及び20bで回転自在に保持し、このステアリングシャフト11の前端にユニバーサルジョイント14を介して中間シャフト15及びユニバーサルジョイント16を連結した状態で、ステアリングコラム12の大径円筒部12bをアウタジャケット21に挿通し、このアウタジャケット21をアッパブラケット22及びロアブラケット23によって車体側部材(図せず)に取付ける。このとき、アッパブラケット22とアウタジャケット21との間にチルト機構26を装着する。
その後、中間シャフト15を収縮させながらユニバーサルジョイント16とステアリングギヤ17のピニオンシャフトとを連結させる。
その後、回転防止・軸方向ストッパ用部材32の第1のストッパプレート32A及び第2のストッパプレート32Bを分離した状態でハーネスの取り回しを行った後に、第1のストッパプレート32Aに第2のストッパプレート32Bを前述したように第2のストッパプレート32Bの突出部32mを第1のストッパプレート32Aの貫通孔32e及び32fに挿通して折り曲げ部32n及び32oを支持板部32c及び32dに当接させてから荷重受け台40及び加締め工具41を使用して突出部32mの先端を加締めることにより締結して回転防止・軸方向ストッパ用部材32を構成し、この回転防止・軸方向ストッパ用部材32をネジ33でステアリングコラム12の大径円筒部12bに固定する。
その後、ステアリング装置10のチルト調整を行う場合には、チルト機構26の操作レバー29を操作して第1カム部材30aをロック解除位置に回動させることにより、第2カム部材30bが軸方向左側に移動し、アッパブラケット22の側板部22aとアウタジャケット21のクランプ部21c及び21dの締付けが解除される。この状態で、ロアブラケット23のピボット軸24を中心としてアウタジャケット21が回動自在となることにより、所望のチルト位置を選択する。
このチルト位置の選択が終了したときに、操作レバー29を原位置に回動復帰させることにより、第2のカム部材30bが図4で見て軸方向右側に移動してアッパブラケット22の側板部22aとアウタジャケット21のクランプ部21c及び21dを圧接させてロック状態となる。
このように、上記実施形態によると、回転防止・軸方向ストッパ用部材32を構成する第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとが、第1のストッパプレート32Aの貫通孔32e及び32fに第2のストッパプレート32Bの突出部32mを下側から挿通して折り曲げ部32n及び32oを支持板部32c及び32dの下面に当接させた状態で、荷重受け台40及び加締め工具41を使用して支持板部32c及び32dから上方に突出した突出部32mを加締めることにより締結されるので、第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとを互いに直交した状態に高精度で締結することができる。この締結時に、折り曲げ部32n及び32oを荷重受け台40上に載置した状態で、突出部32mを加締めるので、折り曲げ部32n及び32oで加締め荷重を十分に受けることができ、突出部32mの加締めを確実に行って、加締め部位の強度を確保することができる。
しかも、第2のストッパプレート32Bにハーネスを取り回した後に、この第2のストッパプレート32Bを第1のストッパプレート32Aに締結することができるので、組付作業の自由度を向上させることができる。
因みに、第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとを溶接で締結する場合には、溶接時の熱による変形を生じることから第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとの締結を高精度で行うことはできないと共に、溶接を行うことから第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとを別体のままとしてハーネスの取り回しなどを行った後に第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとを溶接することは溶接の熱でハーネスを溶損するおそれがあるため不可能である。
しかしながら、本実施形態では、第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとを加締めによって締結するので、ハーネスの取り回しを行った後に第1のストッパプレート32Aと第2のストッパプレート32Bとを荷重受け台40を使用して加締めて締結することが可能であり、組付時の自由度を向上させることができる。
なお、上記実施形態においては、第2のストッパプレート32Bの折り曲げ部32n及び32oを互いに逆方向に折り曲げた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第2のストッパプレートの正面図を表す図9及び図9のY方向矢視図を表す図10に示すように、折り曲げ部32n及び32oを互いに同一方向に内側に折り曲げるようにしてもよい。また、折り曲げ部32n及び32oは第1のストッパプレート32Aの支持板部32c及び32dに当接する当接位置が同一平面を形成していればよく、レイアウトによっては折り曲げ部32n及び32oが形成する平面と突出部32mとのなす角は90°以外に任意の角度で傾けるようにしてもよく、これに応じて荷重受け台40の上面を傾斜させればよい。さらに、折り曲げ部32n及び32oの上面は平坦面である必要はなく、円弧面、波形面等の任意の面形状とすることができる。
また、上記実施形態においては、第2のストッパプレート32Bの側板部32g及び32hに夫々に2つの折り曲げ部32n及び32oを形成した場合について説明したが、側板部32g及び32hが連結板部32iで連結されているので、折り曲げ部32n及び32oの一方を省略するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、第1のストッパプレート32Aの支持板部32c及び32dと第2のストッパプレート32Bとを直交させた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、支持板部32c及び32dと第2のストッパプレート32Bとを任意の角度で交差させることもできる。この場合には交差させる角度に応じて折り曲げ部36n及び36oの折り曲げ角度を変更すれば良いものである。
さらにまた、上記実施形態においては、本発明をステアリング装置10の回転防止・軸方向ストッパ用部材32に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、任意の板同士を互いに交差して締結する場合に本発明を適用することができる。この場合、一方の板が第2のストッパプレート32BのようにU字状である必要はない。つまり、上記実施形態では側板部32g及び32hの2カ所で連結しているが、1カ所のみの連結や3カ所以上の連結構造にも適用することができる。
なおさらに、加締め工具41のV字形状は角度が90°である必要なく、0°〜180°の範囲の任意の角度を選択することができる。
また、第2のストッパプレート32Bの突出部32mの加締めは、1カ所に限らず板幅方向に複数箇所加締めるようにしてもよい。
本発明を適用したステアリング装置を車両に搭載した状態を示す斜視図である。 ステアリング装置の側面図である。 ステアリング装置の要部の断面図である。 図2のA−A線断面図である。 第1のストッパプレートと第2のストッパプレートの締結手順を示す説明図である。 第2のストッパプレートの正面図である。 図6のX方向矢視図である。 第1及び第2のストッパプレートの加締め手順を示す説明図である。 第2のストッパプレートの変形例を示す正面図である。 図9のY方向矢視図である。
符号の説明
10…ステアリング装置、11…ステアリングシャフト、12…ステアリングコラム、13…ステアリングホイール、14,16…ユニバーサルジョイント、15…中間シャフト、17…ステアリングギヤ、18…タイロッド、19…転舵輪、21…アウタジャケット、21c,21d…クランプ部、22…アッパブラケット、23…ロアブラケット、26…チルト機構、30…カムロック機構、32…回転防止・軸方向ストッパ用部材、32A…第1のストッパプレート、32B…第2のストッパプレート、32a…取付板部、32b…垂直板部、32c,32d…支持板部、32e,32f…貫通孔、32g,32h…側板部、32i…連結板部、32m…突出部、32n,32o…折り曲げ部、40…荷重受け台、41…加締め工具

Claims (5)

  1. 互いに交差する第1の板及び第2の板を締結する板同士の締結構造であって、
    前記第1の板に貫通孔を形成すると共に、前記第2の板に前記第1の板の貫通孔に貫通する突出部と、該突出部に交差する方向に折り曲げた折り曲げ部とを形成し、第1の板の貫通孔にその一方の面側から第2の板の突出部を貫通させると共に、前記折り曲げ部を第1の板の一方の面に当接させた状態で、第2の板の突出部の貫通孔から突出した突出端部を加締めて締結したことを特徴とする板同士の締結構造。
  2. 前記折り曲げ部は、前記突出部の両側に夫々形成されていることを特徴とする請求項1に記載の板同士の締結構造。
  3. 前記折り曲げ部は、前記突出部の両側に夫々形成され、一方の折り曲げ部に対して他方の折り曲げ部が反対方向に折り曲げられていることを特徴とする請求項1に記載の板同士の締結構造。
  4. 前記第1の板は、ステアリング装置のステアリングコラムに固定されてコ字状に形成された左右一対の第1のストッパプレートで構成され、前記第2の板は前記左右一対の第1のストッパプレートの下側板部に取付けられるU字状に形成された第2のストッパプレートで構成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の板同士の締結構造。
  5. 互いに交差する第1の板及び第2の板を締結する板同士の締結方法であって、
    前記第1の板に貫通孔を形成すると共に、前記第2の板に前記第1の板の貫通孔に貫通する突出部と、該突出部に交差する方向に折り曲げた折り曲げ部とを形成し、第1の板の貫通孔にその一方の面側から第2の板の突出部を貫通させると共に、前記折り曲げ部を第1の板の一方の面に当接させた状態で、第2の板の突出部の貫通孔から突出した突出端部を加締めて締結したことを特徴とする板同士の締結方法。
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