JP2008132891A - 車両用ステアリング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】溶接箇所の削減と両ジャケットの左右の支持剛性の向上を図ることができる車両用ステアリング装置を提供すること。
【解決手段】固定ジャケット3の外周の一部に平板状の突片3aを形成し、可動ジャケット2を円筒状に成形して固定ジャケット3を外側から巻き込むとともに、該可動ジャケット2の両端から径方向外方に延び、且つ、少なくとも一方には可動ロックツース4cが形成された一対のクランプ部4aで固定ジャケット3の突片3aを両側から挟み込み、一端が枢着された開閉可能な一対のアーム部材11A,11Bで可動ジャケット2を外側から挟み込み、一方のアーム部材11Aの固定ロックツース11cが形成された自由端と固定ジャケット3の突片3a及びクランプ部4aに挿通するチルトボルト14と、操作レバー15によりアーム部材11A,11Bを開閉させるカム機構(締付機構)19を設ける。
【選択図】図2

Description

本発明は、少なくともテレスコピック機能を備えた車両用ステアリング装置に関するものである。
車両用ステアリング装置は、筒状のジャケット内にステアリングシャフトを回転可能に挿通支持せしめ、該ステアリングシャフトの一端にステアリングホイールを取り付け、同ステアリングシャフトの他端を操舵系に連結して構成されている。
ところで、斯かるステアリング装置には、ドライバの最適運転姿勢を確保するためにステアリングホイールを軸方向に移動可能としたテレスコピック機能を備えたものがある。
而して、この種のステアリング装置には、ステアリング操作中にステアリングホイールが軸方向に移動しないようジャケットの伸縮をロックするためのロック機構が備えられており、このロック機構についての提案が今までに種々なされている。
例えば、特許文献1,2には、図4に示すようなロック機構が提案されている。
即ち、図4は従来の車両用ステアリング装置101のロック機構部の横断面図であり、図示の車両用ステアリング装置101は、図4の紙面垂直方向に長い円筒状のジャケット102の内部にステアリングシャフト123を回転可能に挿通せしめて構成されている。ここで、ステアリングシャフト123は、互いに軸方向(図4の紙面垂直方向)に摺動可能にスプライン嵌合する中空状のアッパシャフト124と中実状のロアシャフト125で構成されており、アッパシャフト124の上端には不図示のステアリングホイールが取り付けられている。
ところで、上記ジャケット102は、車体側に支持された円筒状の固定ジャケット104と、該固定ジャケット104の外部に軸方向に移動可能に配された可動ジャケット103とで構成されており、可動ジャケット103とこれに支持されてアッパシャフト124を軸方向に移動させることによって、アッパシャフト124の一端に取り付けられたステアリングホイールの軸方向位置が調整される。
そして、上述のようにステアリングホイールの軸方向位置が調整された後、操作レバー115を回動操作してチルトボルト114を回すことによって、車体取付ブラケット116と連結ブラケット117が相対移動不能に挟持され、軸方向の移動がロックされる。又、チルトボルト114に嵌着された樹脂カラー130が一体に回動し、該樹脂カラー130に突設された偏心カム130aが可動ジャケット104の外周面に押圧される。この結果、可動ジャケット103に固定ジャケット104が押圧されるため、両ジャケット103,104間のガタを取り除くことができる。
特開2005−225324号公報 特許第3783524号公報
ところが、図4に示す従来の車両用ステアリング装置101においては、可動ジャケット103と連結ブラケット117が溶接にて固着されているため、連結ブラケト117側が溶接の熱影響により歪むことによって側面の平行度がでにくくなり、車体取付ブラケット116と連結ブラケット117を挟持するための操作レバー115による締付力が安定しない場合がある。又、樹脂カラー130の偏心カム130aの固定ジャケット104外周面への部分的な押圧によって可動ジャケット103が固定ジャケット104に押圧されて両ジャケット103,104間のガタを取り除く構造であるため、両ジャケット103,104は上下方向2箇所で支持されているが、左右方向には支持されていないため、左右方向の支持剛性が弱いという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、溶接箇所の削減と両ジャケットの左右の支持剛性の向上を図ることができる車両用ステアリング装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、内部にステアリングシャフトが挿通するとともに、車体側に支持された固定ジャケットと該固定ジャケットに対して軸方向に移動可能に嵌合する可動ジャケットで構成して成る車両用ステアリング装置において、前記車体取付ブラケット内に、前記固定ジャケットの外周の一部に径方向外方に延びる平板状の突片を形成し、前記可動ジャケットを円筒状に成形して前記固定ジャケットを外側から巻き込むとともに、該可動ジャケットの両端から径方向外方に延び、且つ、少なくとも一方には可動ロックツースが形成された一対のクランプ部で前記固定ジャケットの突片を両側から挟み込み、一端が枢着された開閉可能な一対のアーム部材で前記可動ジャケットを外側から挟み込み、該一対のアーム部材の少なくとも一方に前記可動ロックツースに対向する固定ロックツースが形成された自由端と前記固定ジャケットの突片及び前記可動ジャケットのクランプ部に挿通するボルトと、該ボルトの一端に設けられ、操作レバーにより前記アーム部材を開閉させる締付機構を設けたことを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記固定ジャケットと前記可動ジャケットとの間に樹脂製のリテーナを介設したことを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記一対のアーム部材に形成された円孔内に、該アーム部材を開き方向に付勢する付勢手段を介装したことを特徴とする。
請求項4記載の発明は、 請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記各アーム部材を樹脂にて一体成形したことを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、前記可動ジャケットの少なくとも一方のフランジ部とこれに対向する前記アーム部材の対向面にロックツースを刻設したことを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、可動ジャケットの一方のクランプ部とこれに対向するアーム部材の自由端にそれぞれ可動ロックツースと固定ロックツースが形成されているため、操作レバーによって作動する締付機構によって一対のアーム部材を閉じ、更に上記両ロックツースをロック時に噛合させることによって、可動ジャケットとステアリングホイールの軸方向移動を確実にロックすることができる。又、アーム部材によって可動ジャケット全体を挟み込んで固定ジャケット全体を可動ジャケットで挟み込むようにしたため、可動ジャケットの内外周面及びフランジ部は固定ジャケットとアーム部材によって挟持され、該可動ジャケットの軸方向移動に対する摩擦抵抗力が大きくなり、可動ジャケットと固定ジャケットの間のガタを無くすことができる。従って、両ジャケットの全周を支持することになり、両ジャケットの左右の支持剛性を向上させることができる。更に、一体成形によって固定ジャケットに突片を形成し、可動ジャケットを円筒状に成形するとともに、これに一対のクランプ部を形成したため、溶接箇所を削減することができ、組立工数を削減してコストダウンを図ることができる。又、溶接熱による悪影響(歪み)を解消することができるため、両ジャケットの挟持部の平行度が正確に出て、操作レバーによる締付力が安定する。
請求項2記載の発明によれば、固定ジャケットと可動ジャケットとの間に樹脂製のリテーナを介設したため、可動ジャケットのロックを解除してステアリングホイールの軸方向位置を調整する際にリテーナがベアリングとして機能して可動ジャケットを大きな抵抗なく可動ジャケットに対してスムーズに摺動させることができ、ステアリングホイールの軸方向位置を容易に調整することができる。又、ロック時には、樹脂製のリテーナが固定ジャケットと可動ジャケットの双方に密着して両者間に大きな摩擦力を発生させるため、両者間のガタを確実に無くすことができるとともに、両ジャケットの左右の支持剛性を向上させることができる。
請求項3記載の発明によれば、ロック解除時には、付勢手段の付勢力によって一対のアーム部材が開くため、可動ジャケットの拘束が確実に解除され、該可動ジャケットが軸方向に自由に移動可能となってステアリングホイールの軸方向位置を自由に調整することができる。又、付勢手段は、アーム部材に形成された円孔内に収納されているため、ステアリングコラムが幅方向に大型化することがない。
請求項4記載の発明によれば、各アーム部材を樹脂にて一体成形したため、車両用ステアリング装置の軽量化を図ることができる。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る車両用ステアリング装置要部の側面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は図2の矢視B方向の図である。
図1に示す車両用ステアリング装置1において、2は円筒状のジャケットであって、その内部にはステアリングシャフト23が回転可能に挿通しており、当該ステアリング装置1は、図1の左方(車体前方)を下にして車体側に所定角度傾斜して取り付けられている。ここで、ジャケット2は、車体側に支持された小径の固定ジャケット3と、その外部に上方(図1の右方)から摺動可能に嵌め込まれた大径の可動ジャケット4とで構成されており、これらの固定ジャケット3と可動ジャケット4との間には、一部が切り欠かれた略円筒状の樹脂製のリテーナ5が介設されており、リテーナ5は固定ジャケット3に装着されている。
尚、前記ステアリングシャフト23は、軸方向に2分割された中空状のアッパシャフト24と中実のロアシャフト25とで構成されており、ロアシャフト25の前端部はアッパシャフト24の後半部にスプライン嵌合している。従って、アッパシャフト24は、その回転をロアシャフト25に伝達することができるとともに、ロアシャフト25に対して軸方向に摺動することができる。そして、アッパシャフト24は、その前端部がベアリング6を介して可動ジャケット4に回転可能に支持されており、その上端には不図示のステアリングホイールが取り付けられている。又、ロアシャフト25は、その下端部がベアリング26を介して固定ジャケット3に回転可能に支持されており、その下端は電動パワーステアリング装置等の不図示の操舵系に連結されている。
ここで、固定ジャケット3は、軽量なアルミニウムの一体成形品であって、その外周の一部から径方向外方(図1及び図2の下方)に向かって延びる平板状の突片3aが一体に形成されている。又、前記可動ジャケット4は、円筒状に成形され、図2に示す断面円形状に成形されており、その円筒部の両端から径方向外方(図2の下方)に向かって延びる左右一対の平板状のクランプ部4aが一体に形成されており、これらのクランプ部4aは、固定ジャケット3の前記突片3aを左右両側から挟み込んでいる。
而して、ドライバが不図示のステアリングホイールを左右に回転操作すると、その回転はステアリングシャフト23(アッパシャフト24とロアシャフト25)を経て不図示の操舵系に伝達され、不図示の前輪が左右に転舵されて車両の左右何れかの方向のコーナリングがなされる。
ところで、本実施の形態に係る車両用ステアリング装置1にはテレスコピック機能とチルト機能が備えられており、ドライバの体格や好みに応じてジャケット2及びステアリングシャフト23を軸方向に伸縮させてステアリングホイールの軸方向位置を調整することができるとともに、ジャケット2をステアリングシャフト23と共に上下に傾動させてステアリングホイールの高さ位置を調整することができる。
而して、ステアリングホイールの軸方向位置、つまり可動ジャケット4の軸方向位置はテレスコロック機構によってロックされ、ステアリングホイールの高さ位置、つまりジャケット2の傾斜角度はチルトロック機構によってロックされるが、以下、これらのロック機構の構成について説明する。
図において、7は車体取付ブラケットであって、その幅方向中央の下面には、下方に向かって開口する逆U字状の支持ブラケット8が溶接されており、この支持ブラケット8の内部にジャケット2が挿通されている。尚、図中、9は車両衝突時に引き裂かれて衝撃エネルギーを吸収するための平板状のエネルギー吸収部材である。
上記支持ブラケット8内には、その上端部がピン10によって開閉可能に枢着された左右一対のアーム部材11A,11Bが収容されており、これらのアーム部材11A,11Bは、前記可動ジャケット4の全体を外側から挟み込んでおり、その左右は支持ブラケット8によって挟み込まれている。尚、各アーム部材11A,11Bは樹脂にて一体成形されている。
ところで、上記各アーム部材11A,11Bの下端部(自由端部)には、図2に示すように、大小異径の円孔11a,11bがそれぞれ横方向に形成されており、固定ジャケット3の突片3aには円孔3b、可動ジャケット4のクランプ部4aには軸方向(図2の紙面垂直方向)に長い長孔4bがそれぞれ形成されている(図1参照)。そして、円孔11aと円孔3b及び長孔4bは互いに連通しており、これらの円孔11a,3bと長孔4b内には付勢手段としてのリターンスプリング12が縮装されており、左右のアーム部材11A,11Bは、リターンスプリング12の付勢力(圧縮反力)によってピン10を中心として外側に開く方向(テレスコロック解除の方向)に付勢されている。
又、図1に示すように、可動ジャケット4の一方のクランプ部4aの外面には縦方向の可動ロックツース4cが軸方向全長に亘って刻設されており、このクランプ部4aの外面に対向する一方のアーム部材11Aの対向面にも同様の固定ロックツース11cが刻設されている。
ところで、前記支持ブラケット8の左右側部には、斜めに傾斜したチルト孔8aが形成されており、一方(図2の左方)のチルト孔8aにはツースブラケット13が嵌着されており、このツースブラケット13に形成されたチルト孔13aの左右両側に対向するようにロックツース13bが刻設されている(図1参照)。そして、図2に示すように、ツースブラケット13のチルト孔13aとアーム部材11A,11Bの円孔11a,11b及び固定ジャケット3の突片3aに形成された円孔3bと可動ジャケット4のクランプ部4aに形成された長孔4bにはチルトボルト14が横方向に通されており、このチルトボルト14の支持ブラケット8から外側方に突出する一端(図2の左端)には操作レバー15がナット16によって取り付けられている。尚、ナット16の六角形の外周にはブラケット17の一端が嵌合しており、ブラケット17の他端はボルト18によって操作レバー15に取り付けられている。
又、チルトボルト14の前記操作レバー15の内側には締付機構としてのカム機構19が設けられている。このカム機構19は、互いに対向する面がカム面を形成する2つのカムプレート20,21で構成されており、一方のカムプレート20は操作レバー15に結合されてチルトボルト14上を該操作レバー15と共に一体に回動する。又、他方のカムプレート21は、前記ツースブラケット13のチルト孔13aに嵌合しており、ツースブラケット13に対向する面には、ツースブラケット13のロックツース13bに選択的に噛合するロックツース21aが刻設されている。尚、図中、22はチルトバランススプリングである。
而して、前述のように本実施の形態に係る車両用ステアリング装置1には、テレスコピック機能とチルト機能が備えられており、ドライバの体格や好みに応じてステアリングホイールの軸方向位置や上下方向位置を調整する場合には、テレスコロック機構とチルトロック機構によるロックが同時に解除される。
即ち、図1の実線にて示す位置にある操作レバー15を矢印a方向に鎖線位置まで回すと、チルトボルト14とこれに結着されたカムプレート20が同方向に回動し、カムプレート20による他方のカムプレート21への押圧が解除されるため、該カムプレート21のロックツース21aとツースブラケット13のロックツース13bとの噛合が解除されるとともに、支持ブラケット8とアーム部材11Aと11Bとの間の締付けも解除される。この結果、ジャケット2は、アーム部材11A,11Bやチルトボルト14等と共に支持ブラケット8のチルト孔8aに沿って上下に傾動することが可能となり、ステアリングホイールの上下の高さ位置が任意に調整される。
又、前述のようにカムプレート20によるカムプレート21の押圧が解除される結果、アーム部材11A,11Bは、リターンスプリング12による付勢力によってピン10を中心として開くため、可動ジャケット4のアーム部材11A,11Bによる挟持も解除される。このため、アーム部材11Aの固定ロックツース11cと可動ジャケット4のクランプ部4aの可動ロックツース4cとの噛合も解除され、可動ジャケット4はステアリングホイールと共に固定ジャケット3に対して軸方向に自由に移動することができ、ステアリングホイールの軸方向位置を任意に調整することができる。
以上のようにしてステアリングホイールの軸方向位置と高さ位置の双方或いは何れか一方の調整完了後、図1の鎖線位置にある操作レバー15を矢印b方向に回して実線位置に戻すと、チルトボルト14とこれに結着されたカムプレート20が同方向に回動し、カムプレート20が他方のカムプレート21を押圧するため、該カムプレート21のロックツース21aがツースブラケット13のロックツース13bに噛合してステアリングコラム2の上下方向の傾動がロックされ、ステアリングホイールの高さ位置もロックされる。
又、上述のようにカムプレート21がカムプレート20によって押圧されると、その押圧力が支持ブラケット8に伝達されて該支持ブラケット8の両側部が内側に締め込まれて左右のアーム部材11A,11Bを左右から押圧するため、アーム部材11A,11Bがピン10を中心として閉じる。この結果、可動ジャケット4は、その全体が左右のアーム部材11A,11Bによって挟持され、樹脂製のリテーナ5を介して固定ジャケット3をその突片3aを含めて全体的に挟持する。又、一方のアーム部材11Aに形成されたロックツース11cが可動ジャケット4のクランプ部4aに形成された可動ロックツース4cに噛合する。このため、可動ジャケット4とステアリングホイールの軸方向移動は確実にロックされる。
以上のように、本実施の形態に係る車両用ステアリング装置1においては、操作レバー15の回動によって動作するカム機構19によって一対のアーム部材11A,11Bを閉じ、可動ジャケット4の一方のクランプ部4aとこれに対向するアーム部材11Aの対向面に可動ロックツース4cと固定ロックツース11cをそれぞれ刻設、これらのロックツース4c,11cをロック時に噛合させることによって可動ジャケット4及びステアリングホイールの軸方向移動を一層確実にロックすることができる。
又、アーム部材11A,11Bによって可動ジャケット4の全体を挟み込んで固定ジャケット3全体を可動ジャケット4で挟み込むようにしたため、可動ジャケット4の内外周面及びそのフランジ部4aは固定ジャケット3とアーム部材11A,11Bによって挟持され、該可動ジャケット4の軸方向移動に対する摩擦抵抗力が大きくなり、可動ジャケット4とステアリングホイールの間に発生するガタを無くすことができる。従って、両ジャケット3,4の全周を支持することになり、両ジャケット3,4の左右の支持剛性を向上させることができる。
又、一体成形によって固定ジャケット3に突片3aを形成し、可動ジャケット4を円筒状に成形することによって、これに一対のクランプ部4aを形成することができるため、溶接箇所を削減することができ、組立工数を削減してコストダウンを図ることができる。更に、溶接熱による悪影響を解消することができるため、両ジャケット3,4の挟持部の平行度が正確に出て、操作レバー15による締付力が安定する。
更に、本実施の形態では、固定ジャケット3と可動ジャケット4との間に樹脂製のリテーナ5を介設したため、可動ジャケット4のロックを解除してステアリングホイールの軸方向位置を調整する際にリテーナ5がベアリングとして機能して可動ジャケット4を大きな抵抗なく可動ジャケット3に対してスムーズに摺動させることができ、ステアリングホイールの軸方向位置を容易に調整することができる。又、ロック時には、樹脂製のリテーナ5が固定ジャケット3と可動ジャケット4の双方に密着して両者間に大きな摩擦力を発生させるため、可動ジャケット4とステアリングホイールの間のガタを確実に無くすことができるとともに、両ジャケット3,4の左右の支持剛性を向上させることができる。
そして、本実施の形態では、ロック解除時には、付勢手段であるリターンスプリング12の付勢力によって一対のアーム部材11A,11Bが開くとともに、可動ジャケット4の一方のクランプ部4aの可動ロックツース4cとアーム部材11Aの固定ロックツース11cとの噛み合いが外れるため、可動ジャケット4の拘束が確実に解除され、該可動ジャケット4が軸方向に自由に移動可能となってステアリングホイールの軸方向位置を自由に調整することができる。
又、本実施の形態では、固定ジャケット3を軽量なアルミニウムの一体成形とするとともに、各アーム部材11A,11Bを軽量な樹脂にて一体成形したため、当該車両用ステアリング装置1の軽量化を図ることができる。
更に、本実施の形態では、可動ジャケット4の一方のフランジ部4aとこれに対向するアーム部材11Aの対向面に可動ロックツース4cと固定ロックツース11cをそれぞれ刻設したため、これらの可動ロックツース4cと固定ロックツース11cをロック時に噛合させることによって可動ジャケット4及びステアリングホイールの軸方向移動を一層確実にロックすることができる。
尚、以上の実施の形態では、テレスコピック機能とチルト機構を兼備した車両用ステアリング装置について説明したが、本発明は、テレスコピック機能のみを備える車両用ステアリング装置に対しても同様に適用可能である。又、締付機構としてカム機構を採用したが、締付機構はカム機構に限定されず、支持ブラケットとアーム部材を締め付けることができる機構であれば任意のものを用いることができる。更に、以上の実施の形態では、可動ロックツースと固定ロックツースを可動ジャケットとアーム部材の一方のみに形成した構造について説明したが、これに限定されるものではなく、両側にロックツースが形成されていても良い。
本発明に係る車両用ステアリング装置要部の側面図である。 図1のA−A線断面図である。 図2の矢視B方向の図である。 従来の車両用ステアリング装置の横断面図である。
符号の説明
1 車両用ステアリング装置
2 ジャケット
3 固定ジャケット
3a 固定ジャケットの突片
3b 固定ジャケットの円孔
4 可動ジャケット
4a 可動ジャケットのクランプ部
4b 可動ジャケットの長孔
4c 可動ジャケットの可動ロックツース
5 リテーナ
6 ベアリング
7 車体取付ブラケット
8 支持ブラケット
8a 支持ブラケットのチルト孔
9 エネルギー吸収部材
10 ピン
11A,11B アーム部材
11a,11b アーム部材の円孔
11c アーム部材の固定ロックツース
12 リターンスプリング(付勢手段)
13 ツースブラケット
13a ツースブラケットのチルト孔
13b ツースブラケットのロックツース
14 チルトボルト
15 操作レバー
16 ナット
17 ブラケット
18 ボルト
19 カム機構
20,21 カムプレート
21a カムプレートのロックツース
22 チルトバランススプリング
23 ステアリングシャフト
24 アッパシャフト
25 ロアシャフト
26 ベアリング

Claims (4)

  1. 内部にステアリングシャフトが挿通するとともに、車体側に支持された固定ジャケットと該固定ジャケットに対して軸方向に移動可能に嵌合する可動ジャケットで構成して成る車両用ステアリング装置において、
    前記車体取付ブラケット内に、前記固定ジャケットの外周の一部に径方向外方に延びる平板状の突片を形成し、前記可動ジャケットを円筒状に成形して前記固定ジャケットを外側から巻き込むとともに、該可動ジャケットの両端から径方向外方に延び、且つ、少なくとも一方には可動ロックツースが形成された一対のクランプ部で前記固定ジャケットの突片を両側から挟み込み、一端が枢着された開閉可能な一対のアーム部材で前記可動ジャケットを外側から挟み込み、該一対のアーム部材の少なくとも一方に前記可動ロックツースに対向する固定ロックツースが形成された自由端と前記固定ジャケットの突片及び前記可動ジャケットのクランプ部に挿通するボルトと、該ボルトの一端に設けられ、操作レバーにより前記アーム部材を開閉させる締付機構を設けたことを特徴とする車両用ステアリング装置。
  2. 前記固定ジャケットと前記可動ジャケットとの間に樹脂製のリテーナを介設したことを特徴とする請求項1記載の車両用ステアリング装置。
  3. 前記一対のアーム部材に形成された円孔内に、該アーム部材を開き方向に付勢する付勢手段を介装したことを特徴とする請求項1又は2記載の車両用ステアリング装置。
  4. 前記各アーム部材を樹脂にて一体成形したことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の車両用ステアリング装置。
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JP2012162152A (ja) * 2011-02-04 2012-08-30 Yamada Seisakusho Co Ltd ステアリング装置
JP2015157498A (ja) * 2014-02-21 2015-09-03 富士機工株式会社 ステアリングコラム装置

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