JP5086984B2 - シフトレバー用アシスト装置 - Google Patents

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Description

本件発明は、車両の自動変速機のシフトレバーに用いられるシフトレバー用アシスト装置に関する。
従来より、車両の自動変速機に備えられているシフトレバーには、特許文献1に記載されているようなシフトレバー用アシスト装置が用いられている。このシフトレバー用アシスト装置は、乗員がシフトレバーを操作する際に、その操作をアシストして操作感を向上させるものである。
図9に、従来のシフトレバー用アシスト装置101の分解斜視図を示す。このシフトレバー用アシスト装置101は、ベース102と、トルクセンサ103と、基板104と、2枚の蓋(図示せず)とを備えている。
ベース102の下部には、軸保持部120が設けられている。この軸保持部120には支持穴121が設けられている。また、ベース102の中央部には、接続用開口部122が設けられている。この接続用開口部122は、トルクセンサ103と基板104とを接続するためものであり、円弧状に形成されている。
さらに、ベース102には、支持穴121の一方側に(図9では裏側)第1収容部123が設けられている。この第1収容部123には、ウォーム(図示せず)が取り付けられている。また、支持穴121の他方側(図9では表側)には、第2収容部124が設けられている。この第2収容部124には、四隅にボス125が突出して設けられている。4つのボス125は、基板104の組み付け位置を決めるものである。各ボス125の上面には、組み付け穴125aが設けられている。
トルクセンサ103は、トルクセンサ本体131と、軸132と、ウォームホイル133とを備えている。
トルクセンサ本体131は、検出信号を出力するための基板131aを備えており、この基板131aに出力コネクタ131bが取り付けられている。軸132は、トルクセンサ本体131の内部を貫通して設けられている。ウォームホイル133は、トルクセンサ本体131の外周に取り付けられている。ウォームホイル133の表面側には、4本のブラシ133aが設けられている。また、ウォームホイル133の外周面には、歯部133bが設けられている。
基板104には、四隅に組み付け穴140が設けられている。この基板104の表面には、回路141が形成されている。この回路141には、入力ケーブル142と、出力ケーブル143とが接続されている。入力ケーブル142の先端部には入力コネクタ142aが取り付けられている。出力ケーブル143には、制御ユニット(図示せず)が接続される。
また、基板104の裏面には、図10に示すように4本の抵抗体144(カーボン抵抗)が設けられている。各抵抗体144は、上記のトルクセンサ103の4本のブラシ133aと共に、シフトレバーのセレクト位置を検出するために用いられるものである。各抵抗体144は円弧状に形成されており、出力ケーブル143を介して制御ユニットに接続される。この制御ユニットには、シフトレバーをアシスト駆動するためのモータや、シフトレバーの位置に基づいて駆動される各種の機器等が接続されている。
以上のように構成されているシフトレバー用アシスト装置101において、次にその組み立て方法について説明する。
作業者は、最初に、基板104をベース102の第2収容部124に入れ、4本のビス145(図9参照)を用いて、基板104を4つのボス125に取り付ける。これにより、基板104の裏面にある4本の抵抗体144は、ベース102の接続用開口部122から第1収容部123側に露出した状態になる。
その次に、作業者は、トルクセンサ103の軸132をベース102の支持穴121に通しながら、トルクセンサ103をベース102の第1収容部123に入れて組み付ける。これにより、ウォームホイル133と、第1収容部123に取り付けられているウォームとが噛合される。また、ウォームホイル133に設けられている各ブラシ133aと、基板104の各抵抗体144がベース102の接続用開口部122を介して接触する。これにより、各抵抗体144は、トルクセンサ103の軸132を中心として円弧状に配置された状態になる。
次に、作業者は、基板104の入力コネクタ142aをトルクセンサ103の出力コネクタ131bに接続する。最後に、作業者は、ベース2の双方の収容部123、124に蓋を取り付けて、トルクセンサ103と基板104をそれぞれ塞いでシフトレバー用アシスト装置101を完成させる。
以上のようにして組み立てられたシフトレバー用アシスト装置101は、さらに、出力ケーブル143が制御ユニットに接続される。また、制御ユニットに接続されているモータの出力軸はウォームに接続される。また、トルクセンサ103の軸132の入力側の端部132a(図9参照)にシフトレバー(図示せず)が接続され、出力側の端部132b(図9参照)に自動変速機(図示せず)が接続される。
これにより、シフトレバー用アシスト装置101は、シフトレバーの操作時にトルクセンサ103の軸132にトルクが入力されると、トルクセンサ本体131がそのトルクを検出して検出信号を基板104の回路141に送る。基板104の回路141に送られた検出信号は、所定の制御処理がなされた後に制御ユニットに送られ、制御ユニットでさらに別の制御処理がなされた後にモータへ出力されてモータが回転駆動される。モータの回転駆動力は、ウォームとウォームホイル133とを介してトルクセンサ103の軸132に伝達されてシフトレバーの操作をアシストする。
また、シフトレバーの操作によってトルクセンサ103の軸132が回動すると、トルクセンサ103の各ブラシ133aが、基板104の各抵抗体144と接触状態を保ちながら擦動する。これにより、出力ケーブル143から制御ユニットに、シフトレバーのセレクト位置検出用の電圧が出力される。このときに、各ブラシ133aと各抵抗体144との接触位置が変化することにより抵抗値が変化するので、シフトレバーのセレクト位置検出用の電圧も変化する。制御ユニットでは、この電圧の変化からシフトレバーのセレクト位置を判断して、これに基づいて駆動される各種の機器に制御信号を出力する。
しかしながら、上記のシフトレバー用アシスト装置101では、トルクセンサ103の出力コネクタ131bは非常に小さなものであるので、製造毎にバラツキが生じやすい。そのため、出力コネクタ131bと基板131aとの接触抵抗が悪化して、トルクセンサ103の動作が異常になる場合がある。その場合には、シフトレバーが十分にアシスト駆動されないので、乗員は満足のいく操作感を得ることができない。
そこで、この問題を解決するために、図11のようなシフトレバー用アシスト装置201が提案されている。このシフトレバー用アシスト装置201では、図9に示したシフトレバー用アシスト装置101と同じ部分に同じ符号を付している。
このシフトレバー用アシスト装置201は、ベース102と、トルクセンサ203と、基板204と、2枚の蓋(図示せず)とを備えている。トルクセンサ203は、トルクセンサ本体231の基板131aに出力ケーブル231bがはんだ付けで接続されている。この出力ケーブル231bの先端部には、出力コネクタ231cが取り付けられている。これに対し、基板204の回路141には入力コネクタ242のみが取り付けられている。
このように、このシフトレバー用アシスト装置201では、トルクセンサ203の基板131aに、出力ケーブル231bが直接取り付けられるので、基板131aに出力コネクタ131b(図9参照)が取り付けられた場合に比べると接触抵抗の悪化はなく、トルクセンサ103の動作が異常になるのを防ぐことができる。
一方、作業者は、このシフトレバー用アシスト装置201を組み立てる際に、上記のシフトレバー用アシスト装置101と同様に、最初に基板204をベース102に組み付けてしまうと、基板204と接続用開口部122との間に生じる隙間は非常に狭いために、この隙間からトルクセンサ203の出力ケーブル231bを基板204の表面側に引き出さなければならない。したがって、トルクセンサ203と基板204の接続作業性が低下してしまう。
そこで、作業者は、最初にトルクセンサ203をベース102の第1収容部123に組み付ける。このときに、出力ケーブル231bを接続用開口部122から第2収容部124側に引き出しておく。こうすることで、トルクセンサ203と基板204の接続作業性が低下するのを防止している。
特開2006−153078号公報
しかしながら、図11で示したシフトレバー用アシスト装置201では、ベース102の第2収容部124に基板204が挿入される際に、以下のような問題がある。
図12に示すように、基板204の裏面にある抵抗体144が、接続用開口部122から露出しているトルクセンサ133のブラシ133aで擦れる場合がある。その場合には、ブラシ133aが曲がったり、抵抗体144が傷ついたりするので、抵抗体144からシフトレバーのセレクト位置検出用の電圧が正常に出力されない。
このように、図11で示したシフトレバー用アシスト装置201では、図9で示したシフトレバー用アシスト装置101に比べて、トルクセンサの動作異常及び、トルクセンサと基板の接続作業性の低下を防ぐことはできるが、シフトレバーのセレクト位置の検出機能が低下してしまう問題があった。
本件発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、ベースにトルクセンサと基板が組み付けられて構成されても、トルクセンサの動作異常及び、トルクセンサと基板の接続作業性の低下を防ぐと共に、シフトレバーのセレクト位置の検出機能の低下を防ぐことができるシフトレバー用アシスト装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために本件発明の請求項1に記載のシフトレバー用アシスト装置では、シフトレバーの操作によって軸に入力されるトルクを検出信号として出力するトルクセンサと、前記検出信号に基づいて前記トルクセンサの軸を回転させるモータに駆動信号を出力する基板とを備えているシフトレバー用アシスト装置であって、このシフトレバー用アシスト装置は、さらにベースを備え、このベースは、支持穴と、この支持穴の一方側に設けられた第1収容部と、この支持穴の他方側に設けられた第2収容部とを有し、前記第1収容部には、前記トルクセンサが、その軸を前記支持穴の一方側から通して組み付けられ、前記第2収容部には、前記第1収容部に前記トルクセンサが組みつけられた状態で前記基板が組み付けられ、前記ベースには、さらに、前記トルクセンサに接続されている出力ケーブルと前記基板とを接続するための接続用開口部が設けられ、この接続用開口部は、前記第1収容部に前記トルクセンサが組み付けられた状態で、前記出力ケーブルを前記第2収容部側に引き出し可能にするとともに、前記トルクセンサの軸の外周側に配置されているブラシを前記第2収容部側に露出させ、前記第2収容部には挿入ガイド部が設けられ、この挿入ガイド部は、前記基板が前記第2収容部に組み付けられた状態では、前記基板から前記シフトレバーのセレクト位置検出用の電圧が出力されるように、前記基板の裏面に設けられている抵抗体と前記接続用開口部に露出している前記ブラシとの接触を阻害しないように構成され、前記基板が前記第2収容部に挿入される際には、前記基板の裏面の抵抗体以外の部分に、前記ブラシよりも高い位置で接触するように構成されていることを特徴としている。
また、本件発明の請求項2に記載のシフトレバー用アシスト装置では、請求項1に記載のシフトレバー用アシスト装置において、前記挿入ガイド部は、前記ベースの第2収容部で前記基板の組み付け位置に設けられていることを特徴としている。
また、本件発明の請求項3に記載のシフトレバー用アシスト装置では、請求項2に記載のシフトレバー用アシスト装置において、前記基板には組み付け穴が設けられている一方、前記挿入ガイド部は、前記ベースの第2収容部の底面から突出して設けられ、前記基板の挿入時に前記基板の裏面の抵抗体以外の部分に上面で接触し、前記基板の組み付け穴を通すことにより前記基板を前記第2収容部に位置決めするように構成されていることを特徴としている。
本件発明の請求項1に記載のシフトレバー用アシスト装置では、ベースの第2収容部に挿入ガイド部を設け、この挿入ガイド部は、基板が第2収容部に挿入される際にトルクセンサのブラシよりも高い位置で基板の抵抗体以外の部分に接触するようにした。これにより抵抗体がトルクセンサのブラシで擦られてしまうことがないので、抵抗体が傷ついたりブラシが曲がったりすることがない。よって、請求項1に記載のシフトレバー用アシスト装置は、ベースにトルクセンサと基板が組み付けられて構成されても、トルクセンサの動作異常及び、トルクセンサと基板の接続作業性の低下を防ぐと共に、シフトレバーのセレクト位置の検出機能の低下を防ぐことができる。
また、本件発明の請求項2に記載のシフトレバー用アシスト装置では、挿入ガイド部を、ベースの第2収容部において基板の組み付け位置に設けた。したがって、この挿入ガイド部は基板の位置決め部になるので、基板の組み付け作業性を高めることが可能になる。よって、請求項2に記載のシフトレバー用アシスト装置は、請求項1に記載のシフトレバー用アシスト装置が有する効果に加えて、組み立て作業性を向上させることができる。
また、本件発明の請求項3に記載のシフトレバー用アシスト装置では、挿入ガイド部に基板の組み付け穴を通すことで基板をベースの第2収容部に位置決めするようにした。したがって、挿入ガイド部の構成を複雑にせずに基板の組み付け作業性を高めることが可能になる。よって、請求項3に記載のシフトレバー用アシスト装置は、請求項1に記載のシフトレバー用アシスト装置が有する効果に加えて、製造コストを抑えて組み立て作業性を向上させることができる。
以下、本件発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
図1は、本件発明の一実施の形態を示すシフトレバー用アシスト装置1の分解斜視図である。なお、本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1では、図9や図11で示した従来のシフトレバー用アシスト装置101、201と同じ部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。
本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1は、ベース2と、トルクセンサ203と、基板204と、2枚の蓋(図示せず)とを備えている。図2にも示すように、ベース2の第2収容部124には、内底面124aの四隅にボス25(挿入ガイド部)が突出して設けられている。4つのボス25は、基板204の組み付け位置を決めるものである。
図3の(a)は、本実施の形態のボス25を示す斜視図であり、(b)は、従来のボス125を示す斜視図である。この図3に示すように、本実施の形態のボス25は、従来のボス125よりも高く形成されており、さらにトルクセンサ203の各ブラシ133aよりも高い位置にある。さらに、このボス25は、二段形状に形成されており、基部251と、組み付け部252とから構成されている。基部251は、従来のボス125と同様な円板状に形成されている。組み付け部252は、基部251の上面に設けられている。この組み付け部252は、基部251の上面から突出するように円筒状に形成されていると共に、基板204の組み付け穴140を通すように形成されている。さらに、この組み付け部252の上面には組み付け穴25aが設けられている。
以上のように構成されているシフトレバー用アシスト装置1において、次にその組み立て方法について説明する。
(1)トルクセンサ203の組み付け作業
作業者は、まず、図4に示すように、トルクセンサ203の軸132をベース2の支持穴121に入れながらトルクセンサ203をベース2の第1収容部123に入れて組み付ける。このときに、作業者は、図5に示すように、トルクセンサ203の出力ケーブル231bを、ベース2の接続用開口部122から第2収容部124側に引き出しておく。
このようにしてトルクセンサ203が第1収容部123に組み付けられると、トルクセンサ203のウォームホイル133と、第1収容部123に取り付けられているウォーム105(図4参照)とが噛合される。また、図5に示すように、トルクセンサ203のブラシ133aが、接続用開口部122から第2収容部124側に露出した状態になる。
(2)基板204の組み付け作業
次に、作業者は、図6に示すように、ベース2の第2収容部124に、軸保持部120と反対側の方から基板204を斜めにした状態で挿入する。さらに説明すると、作業者は、4つのボス25のなかで、軸保持部120側(支持穴121側)の方にある2つのボス25、25の組み付け部252の上面に、基板204の挿入先端部分(抵抗体144以外の部分)を接触させながら基板204を第2収容部124に挿入する。
このようにして、作業者は基板204を第2収容部124に挿入して組み付け位置に配置したら、基板204の組み付け穴140をボス25の組み付け部252に通して組み付け穴140の周辺部140aを基部251に載せて基板204を位置決めする。その後に、作業者は、ビス145(図9参照)を基板204の組み付け穴140とボス25の組み付け穴25aとに通して締結する。
(3)トルクセンサ203と基板204の接続作業
次に、作業者は、図7に示すように、トルクセンサ203の出力ケーブル231bの先端部にある出力コネクタ231cを、基板204の入力コネクタ242(図1参照)に接続する。また、この後に、ビス145を用いて基板204をベース2に締結しても良い。最後に、図示しないが、作業者は、ベース2の双方の収容部123、124に蓋を取り付けて、トルクセンサ203と基板204をそれぞれ塞いでシフトレバー用アシスト装置1を完成させる。
本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1では、図11で示した従来のシフトレバー用アシスト装置201と同様に、トルクセンサ203の基板131aに出力ケーブル231bが直接取り付けられるので、接触抵抗の悪化はなく、トルクセンサ203の動作が異常になるのを防ぐことができる。
また、ベース2の接続用開口部122は、トルクセンサ203の出力ケーブル231bが第2収容部124側に引き出し可能に形成されているので、トルクセンサ203と基板204の接続作業性が低下するのを防ぐことができる。
さらに、本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1では、図3で示したように従来のボス125よりも高いボス25を使用しており、さらに、このボス25は、図8に示すように、トルクセンサ203の各ブラシ133aよりも高い位置にある。
そのため、上記の(2)で説明した基板204の組み付け作業において、基板204をベース2の第2収容部124に挿入する際には、ボス25は、各ブラシ133aよりも高い位置で基板204の抵抗体144以外の部分に接触する。これにより、抵抗体144がトルクセンサ203の各ブラシ133aで擦られないので、抵抗体144が傷ついたりブラシ133aが曲がったりすることがない。したがって、抵抗体144からシフトレバーのセレクト位置検出用の電圧が正常に出力される。よって、本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1は、ベース2にトルクセンサ203と基板204が組み付けられて構成されても、シフトレバーのセレクト位置の検出機能の低下を防ぐことができる。
また、本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1では、挿入ガイド部を構成しているボス25を、第2収容部124において基板204の組み付け位置に設けた。したがって、ボス25が基板204の位置決め部になるので、基板204の組み付け作業性を高めることが可能になる。よって、本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1は、上記の効果に加えて、組み立て作業性を向上させることができる。
さらに、本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1では、ボス25に基板204の組み付け穴140を通すことで基板204を第2収容部124に位置決めするようにした。したがって、従来のボス125の形状を少し変更するだけで、つまり、挿入ガイド部の構成を複雑にせずに、基板204の組み付け作業性を高めることが可能になる。よって、本実施の形態のシフトレバー用アシスト装置1は、上記の効果に加えて、製造コストを抑えて組み立て作業性を向上させることができる。
以上、本件発明にかかる実施の形態を例示したが、この実施の形態は本件発明の内容を限定するものではない。また、本件発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。
例えば、本実施の形態では、本件発明の挿入ガイド部を、第2収容部124の内底面124aにおいて基板204の組み付け位置に設けたが、その他に例えば、組み付け位置以外である第2収容部124の内側面124b(図2参照)にも設けても良い。
その場合には、挿入ガイド部を、基板204の挿入時には、基板204がトルクセンサ203のブラシ133aよりも高い位置で抵抗体144以外の部分に接触し、基板204の組み付けが完了した状態ではブラシ133aと抵抗体144との接触を阻害しないように構成すれば良い。こうすることで、本件発明が一番目的とするシフトレバーのセレクト位置の検出機能の低下を防ぐことができる。
以上説明したように本件発明のシフトレバー用アシスト装置は、ベースにトルクセンサと基板が組み付けられて構成されても、トルクセンサの動作異常及び、トルクセンサと基板の接続作業性の低下を防ぐと共に、シフトレバーのセレクト位置の検出機能の低下を防ぐことができる。したがって、本件発明のシフトレバー用アシスト装置を、シフトレバー用アシスト装置の技術分野で十分に利用することができる。
本件発明の一実施の形態を示すシフトレバー用アシスト装置の分解斜視図である。 同実施の形態のベースの要部の拡大図である。 (a)は同実施の形態のボスの斜視図、(b)は従来のボスの斜視図である。 同実施の形態においてトルクセンサの組み付け作業を示す図である。 同実施の形態においてベースにトルクセンサが組み付けられた状態を基板の組み付け側から視た図である。 同実施の形態において基板の組み付け作業を示す図である。 同実施の形態において基板とトルクセンサの接続が完了した状態を示す図である。 同実施の形態においてベースに基板を挿入する状態を示す断面図である。 従来のシフトレバー用アシスト装置の分解斜視図である。 図9において基板の裏面の正面図である。 別の従来のシフトレバー用アシスト装置の分解斜視図である。 図11のシフトレバー用アシスト装置においてベースに基板を挿入する状態を示す断面図である。
符号の説明
1 シフトレバー用アシスト装置
2 ベース
25 ボス
121 支持穴
122 接続用開口部
123 第1収容部
124 第2収容部
132 トルクセンサの軸
133a ブラシ
144 抵抗体
203 トルクセンサ
231b 出力ケーブル

Claims (3)

  1. シフトレバーの操作によって軸に入力されるトルクを検出信号として出力するトルクセンサと、前記検出信号に基づいて前記トルクセンサの軸を回転させるモータに駆動信号を出力する基板とを備えているシフトレバー用アシスト装置であって、
    このシフトレバー用アシスト装置は、さらにベースを備え、このベースは、支持穴と、この支持穴の一方側に設けられた第1収容部と、この支持穴の他方側に設けられた第2収容部とを有し、前記第1収容部には、前記トルクセンサが、その軸を前記支持穴の一方側から通して組み付けられ、前記第2収容部には、前記第1収容部に前記トルクセンサが組みつけられた状態で前記基板が組み付けられ、
    前記ベースには、さらに、前記トルクセンサに接続されている出力ケーブルと前記基板とを接続するための接続用開口部が設けられ、この接続用開口部は、前記第1収容部に前記トルクセンサが組み付けられた状態で、前記出力ケーブルを前記第2収容部側に引き出し可能にするとともに、前記トルクセンサの軸の外周側に配置されているブラシを前記第2収容部側に露出させ、
    前記第2収容部には挿入ガイド部が設けられ、この挿入ガイド部は、前記基板が前記第2収容部に組み付けられた状態では、前記基板から前記シフトレバーのセレクト位置検出用の電圧が出力されるように、前記基板の裏面に設けられている抵抗体と前記接続用開口部に露出している前記ブラシとの接触を阻害しないように構成され、前記基板が前記第2収容部に挿入される際には、前記基板の裏面の抵抗体以外の部分に、前記ブラシよりも高い位置で接触するように構成されていることを特徴とするシフトレバー用アシスト装置。
  2. 請求項1に記載のシフトレバー用アシスト装置において、
    前記挿入ガイド部は、前記ベースの第2収容部で前記基板の組み付け位置に設けられていることを特徴とするシフトレバー用アシスト装置。
  3. 請求項2に記載のシフトレバー用アシスト装置において、
    前記基板には組み付け穴が設けられている一方、前記挿入ガイド部は、前記ベースの第2収容部の底面から突出して設けられ、前記基板の挿入時に前記基板の裏面の抵抗体以外の部分に上面で接触し、前記基板の組み付け穴を通すことにより前記基板を前記第2収容部に位置決めするように構成されていることを特徴とするシフトレバー用アシスト装置。
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