JP5494763B2 - ステアリング装置 - Google Patents

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Description

本発明はステアリング装置、特に、コラムを車体に取付けるための車体取付けブラケットを、一枚の板材からプレス加工により成形することができる車体取付けブラケットを備えたステアリング装置に関する。
車両のステアリング装置では、ステアリングホイールを装着したコラムを車体に取付けるために、車体取付けブラケットが使用される。この車体取付けブラケットは、板材をプレス加工して成形されることが多い(特許文献1参照)。
図7は従来の車体取付けブラケットを一枚の板材から打ち抜いた状態を示す正面図、図8は複数の部品を溶接して成形した従来の車体取付けブラケットを示す斜視図、図9(a)は図8の正面図、図9(b)は図9(a)の平面図、図9(c)は図9(a)の右側面図である。図7に示すように、車体取付けブラケット3を一枚の板材から打ち抜く成形方法では、左側上板310Lと左側側板330Lの車幅方向の長さの合計をA、右側上板310Rと右側側板330Rの車幅方向の長さの合計をB、左側上板310L、接続上板320、右側上板310Rの車幅方向の長さの合計をCとすると、A+B<Cの条件を満たす必要がある。
従って、板材を折り曲げて成形した時の長さが、A+B>Cの条件になる車体取付けブラケット3を成形するには、一枚の板材を打ち抜いて成形するのが困難であるため、別々に成形した複数の部品を溶接で接合するのが一般的である(特許文献2参照)。すなわち、図8、図9に示すように、従来は、左側上板310Lと左側側板330Lを一つの部品として一体に成形する。また、右側上板310Rと右側側板330Rを一つの部品として一体に成形する。さらに、接続上板320を別部品として成形し、左側上板310Lと右側上板310Rに接続上板320を溶接で接合して車体取付けブラケット3が完成する。このようにして、左側上板310Lと右側上板310Rとの位置精度を確保している。
すなわち、図9に示すように、左側上板310Lの車幅方向の長さをA1、左側上板310Lと左側側板330Lとの間の折り曲げ部から左側側板330Lの下端までの長さをA2、右側上板310Rの車幅方向の長さをB1、右側上板310Rと右側側板330Rとの間の折り曲げ部から右側側板330Rの下端までの長さをB2とすると、接続上板320を溶接で接合することによって、
A1+A2+B1+B2>C1+C’2+C3+C’4+C5
(ここで、C’2とC’4とは、それぞれ図9(a)中のC2とC4との車幅方向の長さ)
の条件を満たす車体取付けブラケット3を成形することができる。
この溶接による成形方法では、左側上板310L、左側側板330L、右側上板310R、右側側板330Rの板厚T1と接続上板320の板厚T2は、任意の異なる板厚に形成することが可能である。しかし、この成形方法では、最終的な車体取付けブラケット3の形状を得るまでに、複数の部品を各々成形して管理するための部品管理コストが生じるとともに、溶接するための工数が加わるため、製造コストが上昇し、熱変形によって部品精度が確保できない可能性があった。
特開2003−335244号公報 特開2011−037357号公報
本発明は、一枚の板材を折り曲げて形成することによって部品精度と製造コストを低減した車体取付けブラケットを有するステアリング装置を提供することを課題とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、
ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回動可能に支持したコラム、
上記コラムを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に上記コラムの車幅方向の左側に車幅方向およびコラム軸方向に延在して形成され、車体後方側に開く車体取付用の切欠きを備え車体に取り付け可能な左側上板、
上記左側上板の車幅方向のコラムに近い側において軸方向長さにわたって該左側上板と一体に形成され、左側上板から車体下方側に延びチルト調整用溝が形成された左側側板、
上記車体取付けブラケットに上記コラムの車幅方向の右側に車幅方向およびコラム軸方向に延在して形成され、車体後方側に開く車体取付用の切欠きを備え車体に取り付け可能な右側上板、
上記右側上板の車幅方向のコラムに近い側において軸方向長さにわたって該右側上板と一体に形成され、右側上板から車体下方側に延びチルト調整用溝が形成された右側側板、
上記左側上板及び右側上板それぞれの車体後方側端部と一体に軸方向に延び上記左側側板及び右側側板の軸方向長さよりも小さな幅を持って形成され、左側上板と右側上板を接続する接続上板、
上記左右側の側板それぞれの車体後方側の上下に延びる端縁部及び該端縁部にそれぞれ連続しかつ上記左側上板及び右側上板の車体後方側端縁部の車幅方向内側部分に連続しそれぞれこれら左右側の側板及び左側と右側の上板に直交した幅狭部、
を備え、
上記左側上板、左側側板、右側上板、右側側板、接続上板及び幅狭部が一枚の板材を打ち抜き後に折り曲げて形成され、
折り曲げ後の左側上板の車幅方向の長さ(A1)、折り曲げ後の左側上板と左側側板との間の折り曲げ部から左側側板の下端まで長さ(A2)、折り曲げ後の右側上板の車幅方向の長さ(B1)、折り曲げ後の右側上板と右側側板との間の折り曲げ部から右側側板の下端までの長さ(B2)の合計が、折り曲げ後の左側上板の左端部から左側上板と接続上板との接合部までの長さ(C1)、折り曲げ後の右側上板の右端部から右側上板と接続上板との接合部までの長さ(C5)、折り曲げ後の接続上板の車幅方向の長さ(C’2+C3+C’4)の合計(C1+C’2+C3+C’4+C5)よりも長く形成されてい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において、
折り曲げ後の接続上板は、左側上板と接続上板との接合位置から右上向きに傾斜する左側傾斜部と、接続上板と右側上板との接合位置から左上向きに傾斜する右側傾斜部と、これら傾斜部を接続する中央平坦部とから成ることが好ましい。
本発明のステアリング装置において、
左側傾斜部と右側傾斜部とは左右対象であることが好ましい。
本発明のステアリング装置において、上記折り曲げ後の接続上板の板厚が、上記左側上板、左側側板、右側上板、右側側板の板厚よりも厚く形成されていることが好ましい。
本発明のステアリング装置において、上記打ち抜き後の接続上板の中央平坦部の軸方向幅は左右傾斜部の軸方向幅よりも大きく、接続上板の板厚、上記左側上板、左側側板、右側上板、右側側板の板厚と同一に形成されていることが好ましい。
本発明のステアリング装置の車体取付けブラケットは、左側上板、左側側板、右側上板、右側側板、接続上板が一枚の板材を打ち抜き後に折り曲げて形成され、折り曲げ後の左側上板の車幅方向の長さと、折り曲げ後の左側側板の折り曲げ部から下端までの長さと、折り曲げ後の右側上板の車幅方向の長さと、折り曲げ後の右側側板の折り曲げ部から下端までの長さの合計が、折り曲げ後の左側上板の車幅方向の長さと、折り曲げ後の右側上板の車幅方向の長さと、折り曲げ後の接続上板の車幅方向の長さの合計よりも長く形成されている。
また、本発明のステアリング装置の車体取付けブラケットは、折り曲げ後の接続上板の板厚が、左側上板、左側側板、右側上板、右側側板の板厚よりも厚く形成されている。
また、本発明のステアリング装置の車体取付けブラケットは、打ち抜き後の接続上板の面積を拡げ、接続上板の板厚を、左側上板、左側側板、右側上板、右側側板の板厚と同一に形成している。
従って、本発明によれば、一枚の板材をプレスで折り曲げて車体取付けブラケットを成形することができるため、部品管理コストが低減されるとともに、溶接が不要となるため、製造コストを低減する共に部品精度を向上することが可能となる。
本発明の実施例1の車体取付けブラケットを有するステアリング装置の全体斜視図である。 本発明の実施例1の車体取付けブラケットを有するステアリング装置の要部を示す斜視図であり、車体後方側でかつ車幅方向左側の車体上方側から見た斜視図である。 本発明の実施例1の車体取付けブラケットを一枚の板材から打ち抜いた状態を示す正面図である。 本発明の実施例1の車体取付けブラケットを折り曲げた状態を示す斜視図である。 (a)は図4の正面図、(b)は(a)の平面図、(c)は(a)の右側面図である。 本発明の実施例2の車体取付けブラケットを折り曲げた状態を示し、(a)は正面図、(b)は(a)の平面図、(c)は(a)の右側面図である。 従来の車体取付けブラケットを一枚の板材から打ち抜いた状態を示す正面図である。 複数の部品を溶接して成形した従来の車体取付けブラケットを示す斜視図である。 (a)は図8の正面図、(b)は(a)の平面図、(c)は(a)の右側面図である。 本発明の実施例1の車体取付けブラケットの成形工程の説明図である。
以下、図面に基づいて本発明の実施例1から実施例2を説明する。
図1は本発明の実施例1の車体取付けブラケットを有するステアリング装置の全体斜視図である。図1に示すステアリング装置は、ステアリングホイール101の操作力を軽減するために、コラム105に取付けた電動アシスト機構である操舵補助部102の操舵補助力をステアリングシャフトに付与し、中間シャフト106を介して、ラックピニオン式のステアリングギヤ装置103内のラックを往復移動させ、タイロッド104を介して舵輪を操舵する方式のパワーステアリング装置である。
図2は本発明の実施例1の車体取付けブラケットを有するステアリング装置の要部を示す斜視図であり、車体後方側でかつ車幅方向左側の車体上方側から見た斜視図である。図3は本発明の実施例1の車体取付けブラケットを一枚の板材から打ち抜いた状態を示す正面図である。図4は本発明の実施例1の車体取付けブラケットを折り曲げた状態を示す斜視図である。図5(a)は図4の正面図、図5(b)は図5(a)の平面図、図5(c)は図5(a)の右側面図である。
図2に示すように、アウターコラム11の内周には、軸方向に摺動可能にインナーコラム10が嵌合している。インナーコラム10には、アッパーステアリングシャフト12が回転可能に支持され、アッパーステアリングシャフト12の車体後方側には、図1のステアリングホイール101が固定されている。アッパーステアリングシャフト12の車体前方側には、図示しないロアーステアリングシャフトがスプライン係合している。
ロアーステアリングシャフトは、アウターコラム11に回転可能に支持されている。アウターコラム11には、アウターコラム11を左右両側から挟み込むようにして、車体取付けブラケット3が取付けられている。車体取付けブラケット3は、図示しない車体に固定されたスライドプレート41、41を介して、車体前方側に離脱可能に取付けられている。
アウターコラム11は、二次衝突時にステアリングホイール101に運転者が衝突して大きな衝撃力が作用すると、スライドプレート41、41から車体取付けブラケット3が車体前方側に離脱し、運転者に加わる衝撃荷重を緩和する。
アウターコラム11の車体前方側には、電動アシスト機構としての操舵補助部102のハウジング21の車体後方端が圧入によって固定される。操舵補助部102は、電動モータ23、減速ギヤボックス部24等から構成されている。前方側車体取付けブラケット6は、図示しない車体に固定されたスライドプレート42、42を介して、車体前方側に離脱可能に取付けられている。減速ギヤボックス部24は枢動ピン22を介して前方側車体取付けブラケット6にチルト調整可能に支持されている。
操舵補助部102においては、ロアーステアリングシャフトに作用するトルクが検出され、検出したトルクに応じて電動モータ23を駆動して、減速ギヤボックス部24前端の図示しない出力軸を所要の操舵補助力で回転させる。出力軸の回転は中間シャフト106を経由して、ステアリングギヤ103装置内のラックを移動させて、車輪の操舵角を変えることができる。
図2から図5に示すように、車体取付けブラケット3は、左側上板31L、右側上板31Rと、この左側上板31L、右側上板31Rから下方に延びる左側側板33L、右側側板33Rを有している。また、左側上板31Lと右側上板31Rを接続する接続上板32が、左側上板31Lと右側上板31Rに一体に成形されている。アウターコラム11は、車体取付けブラケット3の左側側板33L、右側側板33Rの内側面に摺動可能に接している。
車体取付けブラケット3の左側側板33L、右側側板33Rには、左側チルト調整用長溝34L、右側チルト調整用長溝34Rが各々形成されている(図4参照)。丸棒状の締付けロッド5を、左側チルト調整用長溝34L、右側チルト調整用長溝34Rを通し、締付けロッド5の左端に外嵌された操作レバー51を手で操作すると、図示しない可動カムが固定カムに対して回動し、アウターコラム11を車体取付けブラケット3に強固に締付けることができる。こうして、車体取付けブラケット3に対してアウターコラム11が固定され、アウターコラム11のチルト方向の変位が阻止される。
図3に示すように、本発明の実施例1の車体取付けブラケット3を一枚の板材から打ち抜いた状態では、左側上板31Lと左側側板33Lの車幅方向の長さの合計をA、右側上板31Rと右側側板33Rの車幅方向の長さの合計をB、左側上板31L、接続上板32、右側上板31Rの車幅方向の長さの合計をCとすると、A+B<Cの条件を満たしている。
この打ち抜いた板材をプレスで折り曲げながら圧縮して、図4から図5に示す車体取付けブラケット3を成形する。折り曲げて成形した状態では、接続上板32の板厚T2を、左側上板31L、左側側板33L、右側上板31R、右側側板33Rの板厚T1よりも厚く形成している。左側上板31L、左側側板33L、右側上板31R、右側側板33Rの板厚T1は、図3の板材の板厚とほぼ同一である。変形例として、接続上板32の長さC2、長さC4の部分の板厚を、板厚T1と板厚T2の中間の厚さにしてもよいし、板厚T1と同一の厚さにしてもよい。
従って、図5に示す左側上板31Lの車幅方向の長さをA1、左側上板31Lと接続上板32との間の折り曲げ部から左側側板33Lの図5(a)下端までの長さをA2、右側上板31Rの車幅方向の長さB1、 右側上板31Rと接続上板32との間の折り曲げ部から右側側板33Rの図5(a)下端までの長さB2、左側上板31Lの左端から左側上板31Lと接続上板32との接合位置までの車幅方向の長さをC1、接続上板32の車幅方向の長さを(C’2+C3+C’4)、右側上板31Rの右端から接続上板32と右側上板31Rとの接合位置までの車幅方向の長さをC5とすると、
A1+A2+B1+B2>C1+C’2+C3+C’4+C5
ここで、C’2、C’4はそれぞれ図5(a)中のC2,C4の車幅方向の長さ、
の条件の車体取付けブラケット3を成形することができる。
図1−図6に示す本発明の実施例1において、接続上板32は左側上板31Lと接続上板32との接合位置から右上向きに傾斜する長さC3の左側傾斜部と、接続上板32と右側上板31Rとの接合位置から左上向きに傾斜する長さC4の右側傾斜部と、これら傾斜部を接続する長さC2の中央平坦部とから成る。長さC3の傾斜部と長さC4の傾斜部とは長さC2の中央平坦部の長さ方向中心に対して左右対象である。
図10は、図1−図6に示す本発明の実施例1の車体取付けブラケットの接続上板32の部分を折り曲げ成形するためのプレス成形工程の説明図である。
図10において、プレス芯金100は左右幅が完成後の車体取付けブラケット3の接続上板32の車幅方向長さ(C’2+C3+C’4)に等しく、高さが完成後の車体取付けブラケット3の高さよりも大きく、奥行きが完成後の車体取付けブラケット3の左右側板31L、31Rの奥行きに同じかそれよりも大きく、断面が概ね長方形をしており、頂部は長さC3の左側傾斜部、これに左右対称の長さC4の右側傾斜部、これら両傾斜部を接続する長さC2の中央平坦部から形成されている。
成形に際しては、図3に示す如く予め切断されたブランクを受け型上の所定位置に位置決め載置し、ダイ芯金100を図10の矢印方向に移動させ、ダイ芯金100の対応する側部に沿ってブラケットの左右側板となる部分を案内しながら接続上板部をプレス成形する。上記のダイ芯金100は、予め接続上板32と左右側板31L,31Rを成形したうえで、仕上げの矯正工程で用いても良い。
このようにして、一枚の板材をプレスで折り曲げて車体取付けブラケットを成形することができるため、部品管理コストが低減されるとともに、溶接が不要となるため、製造コストを低減すると共に、部品精度を向上することが可能となる。
次に本発明の実施例2について説明する。図6は本発明の実施例2の車体取付けブラケットを折り曲げた状態を示し、図6(a)は正面図、図6(b)は図6(a)の平面図、図6(c)は図6(a)の右側面図である。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。実施例2は、打ち抜き後の接続上板32の面積を拡げ、接続上板32の板厚を、左側上板31L、左側側板33L、右側上板31R、右側側板33Rの板厚と同一に形成した例である。
本発明の実施例2の車体取付けブラケット3を一枚の板材から打ち抜いた状態では、実施例1と同様に、図3に示すように、左側上板31Lと左側側板33Lとの車幅方向の長さの合計をA、右側上板31Rと右側側板33Rとの車幅方向の長さの合計をB、左側上板31L、接続上板32、右側上板31Rの車幅方向の長さの合計をCとすると、A+B<Cの条件を満たしている。
この打ち抜いた板材をプレスで折り曲げながら圧縮して、図6に示す車体取付けブラケット3を成形する。折り曲げて成形した状態では、接続上板32の板厚T2を、左側上板31L、左側側板33L、右側上板31R、右側側板33Rの板厚T1と同一に形成している。板厚T1と板厚T2は、図3の板材の板厚とほぼ同一である。本発明の実施例2では、折り曲げ後の接続上板32の車体前後方向(図6(b)の上下方向)の長さが、車幅方向の両端から中央に向かってW1からW2になるように長く成形して、接続上板32の面積を拡げている。
従って、図6に示す左側上板31Lの車幅方向の長さをA1、左側上板31Lと左側側板33Lとの間の折り曲げ部から左側側板33Lの下端までの長さをA2、右側上板31Rの車幅方向の長さをB1、右側上板31Rと右側側板33Rとの間の折り曲げ部から右側側板33Rの下端までの長さをB2、左側上板31Lの左端から左側上板31Lと接続上板32との接合位置までの車幅方向の長さをC1、接続上板32の車幅方向の長さをC’2+C3+C’4、右側上板32の右端から接続上板32と右側上板31Rの接合位置までの車幅方向の長さをC5とすると、
A1+A2+B1+B2>C1+C’2+C3+C’4+C5
ここで、C’2、C’4はそれぞれ図6(a)中のC2,C4の車幅方向の長さ、
の条件の車体取付けブラケット3を成形することができる。
そのため、一枚の板材をプレスで折り曲げて車体取付けブラケットを成形することができるため、部品管理コストが低減されるとともに、溶接が不要となるため、製造コストを低減すると共に、部品精度を向上することが可能となる。
上記実施例では、インナーコラム10が車体後方側でアウターコラム11が車体前方側に配置されたステアリング装置に適用した例について説明したが、インナーコラム10が車体前方側でアウターコラム11が車体後方側に配置されたステアリング装置に適用してもよい。
101 ステアリングホイール
102 操舵補助部(電動アシスト機構)
103 ステアリングギヤ
104 タイロッド
105 コラム
106 中間シャフト
10 インナーコラム
11 アウターコラム
12 アッパーステアリングシャフト
21 ハウジング
22 枢動ピン
23 電動モータ
24 減速ギヤボックス部
3 車体取付けブラケット
31L 左側上板
31R 右側上板
32 接続上板
33L 左側側板
33R 右側側板
310L 左側上板
310R 右側上板
320 接続上板
330L 左側側板
330R 右側側板
34L 左側チルト調整用長溝
34R 右側チルト調整用長溝
41 スライドプレート
42 スライドプレート
5 締付けロッド
51 操作レバー
6 前方側車体取付けブラケット

Claims (5)

  1. ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトを回動可能に支持したコラム、
    上記コラムを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に上記コラムの車幅方向の左側に車幅方向およびコラム軸方向に延在して形成され、車体後方側に開く車体取付用の切欠きを備え車体に取り付け可能な左側上板、
    上記左側上板の車幅方向のコラムに近い側において軸方向長さにわたって該左側上板と一体に形成され、左側上板から車体下方側に延びチルト調整用溝が形成された左側側板、
    上記車体取付けブラケットに上記コラムの車幅方向の右側に車幅方向およびコラム軸方向に延在して形成され、車体後方側に開く車体取付用の切欠きを備え車体に取り付け可能な右側上板、
    上記右側上板の車幅方向のコラムに近い側において軸方向長さにわたって該右側上板と一体に形成され、右側上板から車体下方側に延びチルト調整用溝が形成された右側側板、
    上記左側上板及び右側上板それぞれの車体後方側端部と一体に軸方向に延び上記左側側板及び右側側板の軸方向長さよりも小さな幅を持って形成され、左側上板と右側上板を接続する接続上板、
    上記左右側の側板それぞれの車体後方側の上下に延びる端縁部及び該端縁部にそれぞれ連続しかつ上記左側上板及び右側上板の車体後方側端縁部の車幅方向内側部分に連続しそれぞれこれら左右側の側板及び左側と右側の上板に直交した幅狭部、
    を備え、
    上記左側上板、左側側板、右側上板、右側側板、接続上板及び幅狭部が一枚の板材を打ち抜き後に折り曲げて形成され、
    折り曲げ後の左側上板の車幅方向の長さ(A1)、折り曲げ後の左側上板と左側側板との間の折り曲げ部から左側側板の下端まで長さ(A2)、折り曲げ後の右側上板の車幅方向の長さ(B1)、折り曲げ後の右側上板と右側側板との間の折り曲げ部から右側側板の下端までの長さ(B2)の合計が、折り曲げ後の左側上板の左端部から左側上板と接続上板との接合部までの長さ(C1)、折り曲げ後の右側上板の右端部から右側上板と接続上板との接合部までの長さ(C5)、折り曲げ後の接続上板の車幅方向の長さ(C’2+C3+C’4)の合計(C1+C’2+C3+C’4+C5)よりも長く形成されている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、
    折り曲げ後の接続上板は、左側上板と接続上板との接合位置から右上向きに傾斜する左側傾斜部と、接続上板と右側上板との接合位置から左上向きに傾斜する右側傾斜部と、これら傾斜部を接続する中央平坦部とから成ることを特徴とするステアリング装置。
  3. 請求項2に記載されたステアリング装置において、
    左側傾斜部と右側傾斜部とは左右対象であることを特徴とするステアリング装置。
  4. 請求項3に記載されたステアリング装置において、
    上記折り曲げ後の接続上板の板厚が、上記左側上板、左側側板、右側上板、右側側板の板厚よりも厚く形成されていること
    を特徴とするステアリング装置。
  5. 請求項3に記載されたステアリング装置において、
    上記打ち抜き後の接続上板の中央平坦部の軸方向幅は左右傾斜部の軸方向幅よりも大きく、接続上板の板厚、上記左側上板、左側側板、右側上板、右側側板の板厚と同一に形成されていることを特徴とするステアリング装置。
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