(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動パワーステアリング装置に用いるモータのモータシャフトにモータマグネットを接着する前処理として、このモータシャフトのモータマグネットの接着面を洗浄する洗浄液により接着せん断強度を管理する接着せん断強度の管理方法において、モータマグネットとモータシャフトの接着面を洗浄液の温度を６５±５℃でｐＨ９以上で、洗浄液のバクテリア数を１０００個/ｍL以下の洗浄液で洗浄することを特徴とする接着せん断強度管理方法。
【請求項２】
モータマグネットとモータシャフトの接着面の洗浄液として抗菌剤を含有する有機洗浄剤とすることを特徴とする請求項１記載の接着せん断強度管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤を使用する接着構造体の接着面の接着せん断強度に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置部品、特にモータを構成する永久磁石の接着部には高い耐熱性や耐久性を要求されている。そのため、永久磁石の接着には接着せん断強度に難があるが耐熱性が高いエポキシ系接着剤が使用されており、現在も、接着強度を向上させ、大型車の電動パワーステアリング装置に要求されるような高い接着せん断強度を広い温度範囲で満たすともに、冷熱サイクル後にも接着せん断強度を維持することができる接着剤を使用した接着構造体を提供することが要求されている。
【０００３】
特許文献１には、従来接着剤としてはエポキシ接着剤が使用されており温度変化による接着界面の残留応力の問題があり接着剤の検討がなされているが、接着はがれによる耐久性につながる品質上の課題には言及されていない。
【０００４】
特許文献２には接着面の汚染物質の洗浄除去性、保管性にすぐれた接着剤用洗浄剤が検討されているが、接着せん断強度におよぼす洗浄の品質管理の課題は明確にされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１５５６３号公報
【特許文献２】特開２００８−１３８０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動パワーステアリングのモータマグネットとモータシャフトの接着には耐熱性があり、強度の高いエポキシ接着剤が使用されているが、モータマグネットと接着剤の硬化阻害物質や汚染物質により接着強度の低下が発生して、モータマグネットの接着はがれで操舵性不良につながる耐久性低下の問題がある。この原因の１つとしてモータマグネットとモータシャフトの接着面の清浄度とりわけ、洗浄液および洗浄管理方法が接着せん断強度の耐久性に影響することが明らかとなってきている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、接着剤の安定した接着せん断強度を有した接着せん断強度管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の構造上の特徴は、電動パワーステアリング装置に用いるモータのモータシャフトにモータマグネットを接着する前処理として、このモータシャフトのモータマグネットの接着面を洗浄する洗浄液により接着せん断強度を管理する接着せん断強度の管理方法において、モータマグネットとモータシャフトの接着面を洗浄液の温度を６５±５℃でｐＨ９以上で、洗浄液のバクテリア数を１０００個/ｍL以下の洗浄液で洗浄することを要旨としている。
【０００９】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、モータマグネットとモータシャフトの接着面をバクテリアによる腐敗が発生しにくい洗浄液により洗浄するので、接着面に汚染物質が残らないので、必要な接着強度を確保できる。
【００１０】
また、上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、モータマグネットとモータシャフトの接着面の洗浄液として抗菌剤を含有する有機洗浄剤を使用したことを要旨としている。
【００１１】
上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、接着面の洗浄液として有機洗浄剤を使用するため、抗菌剤のためバクテリアの発生が抑制され、無機物質の成分の付着が発生せず接着せん断強度の低下がおこらないため、耐久性のよい高品質の接着構造体ができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、汚染物質による接着層の強度低下が発生しないため、安定した、接着強度のエポキシ系接着構造体が得られ、そのため、それを使用することにより、耐久性の優れた電動パワーステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】電動パワーステアリング装置の全体図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の要部拡大図である。
【図３】汚染物質によるクリープ耐久性試験結果を示す図である。
【図４】洗浄液の５０℃におけるｐＨによるバクテリア数の変化を示す図である。
【図５】洗浄液の６５℃におけるｐＨによるバクテリア数の変化を示す図である。
【図６】発明洗浄液での接着組成物のクリープ耐久性試験結果である。
【符号の説明】
【００１４】
１１  電動パワーステアリング装置
１２  第１ラックハウジング
１３  第２ラックハウジング
１４  モータハウジング
１６  ラックシャフト    
１８  モータシャフト    
２０  第２ベアリング（軸受）
２１  第１ベアリング（軸受）  
２６  ボールねじナット
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の電動パワーステアリング装置のための１液型エポキシ系接着剤組成物は芳香族エポキシ樹脂を少なくとも含むエポキシ樹脂とジシアンジアミド系硬化剤を含み、靭性付与剤として熱可塑性エラストマーで、ガラス転移温度（Ｔｇ）が−４０℃未満のゴム成分を含み、さらに、適量のフィラーを含む。
【００１６】
接着組成物に用いられるエポキシ樹脂は、接着剤組成物の硬化後に高耐熱性及び高接着強さを発現させるために、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、ビスフェノールＡＤ型エポキシ、ビスフェノールＳ型エポキシ又はビフェニル型エポキシなどの芳香族エポキシを主成分として含み、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＧＥＢＡ）を主成分として含むことは好ましい。このような芳香族エポキシ樹脂は、硬化後の接着剤に対して高いＴｇを付与し、このため、接着剤の耐熱性を向上させるとともに、高温域での接着強さを向上させる。
【００１７】
エポキシ樹脂としては、上記の芳香族エポキシ樹脂に加えて、二官能価を超えるエポキシ樹脂を含むことが好ましい。接着剤組成物が芳香族エポキシ樹脂とともに二官能価を超える多官能エポキシ樹脂を含有することにより、硬化後の接着剤組成物のＴｇを１７０℃以上とすることができるからである。このような二官能価を超える多官能エポキシ樹脂としてはテトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ノボラック型エポキシ樹脂を挙げることができる。
【００１８】
洗浄剤としては、有機防錆剤、無機防錆剤、石鹸が使用されるが、これを洗浄液として、
モータ磁石やモータ軸を洗浄する。洗浄は次の工程系列で実施する。
接着品→第１洗浄→液切りブロー→第２洗浄→液切りブロー→乾燥→接着剤塗布→加熱硬化
その後、モータマグネット２７及び／又はモータシャフト１８にヘラ、シリンジ自動塗布器などにより塗布し、１２０〜１５０℃の温度で３０〜１２０分間、硬化させることにより接着される。
【００１９】
次に、本発明の好ましい実施の形態の1例について説明する。
モータの永久磁石の接着構造体において、モータマグネットとモータシャフトの接着面の接合剤層の厚さは０．１ｍｍ以上が良品条件である。その厚さが０．１ｍｍ未満であれば、接着物の残留応力が大きくなり、繰り返しの温度変化で疲労により、接着はがれを発生する危険がある。また、上記接合剤層の初期の接着せん断強度は１９ＭＰａ以上が良品条件である。
洗浄液の無機成分量と高温高湿時の耐久性と比例関係にあり、無機成分量が増えると耐久性が低下することが判明した。洗浄液の無機成分の量を管理するために、バクテリア量および洗浄液の温度で管理できることが判明した。
【００２０】
上記接着面の接合剤層の厚みは、例えばモータマグネットのロータを軸直角方向に切断し、その断面における接合材層を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察することにより測定できる。また、上記接合材層の接着せん断強度は、接合剤層に対して、せん断方向に応力を加え、せん断時の応力を引張試験機を用いて測定することにより求めることができる。
【００２１】
電動パワーステアリング装置のための接着構造体は、モータマグネットとモータシャフトの接着面にエポキシ系接着剤を塗布し、硬化させることにより形成することができる。
【００２２】
以下において、接着組成物を適応することができる電動パワーステアリング装置について説明する。図１は電動パワーステアリング装置の全体図である。電動パワーステアリング装置１１は、中空円筒状の第１ラックハウジング１２と中空円筒状の第２ラックハウジング１３と、前記両ラックハウジングに同軸的に結合された中空円筒状のモータハウジング１４とが、図示しない車体のボディに、第１ラックハウジング１２に形成された取付部１５を介して、ねじ止めされて支持されている。
【００２３】
第１ラックハウジング１２と第２ラックハウジング１３とモータハウジング１４とから構成された筒状体内には、回転不能かつ軸線方向に移動可能にラックシャフト１６が内蔵されており、ラックシャフト１６の両端部に連結される図示しないタイロッドを介して左右の前輪が連結される。そのラックシャフト１６は、第1ラックハウジング１２に設けられたピニオンシャフト１７を介して図示しないステアリングホイールに連結されている。ラックシャフト１６とピニオンシャフト１７との間には、ラックアンドピニオン機構の噛み合い部（図示しない）が形成されている。なお、モータハウジング１４は電動パワーステアリング装置のラックハウジングとしても機能している。
【００２４】
次に図１の要部を拡大した図２を用いて説明する。モータハウジング１４の内周には巻線が施されたステータ１９が嵌合され、ラックシャフト１６の軸線方向の中間部には中空円筒状にモータシャフト１８が同軸的にラックシャフト１６の外側に遊嵌されている。
【００２５】
モータシャフト１８は、その一端側（ピニオンシャフト１７側）に嵌合段部１８ｃが形成され、同嵌合段部１８ｃが軸受としての第１ベアリング２１を介してモータハウジング１４と、第１ラックハウジング１２に対して回転自在に支持されている。前記第１ベアリング２１は、モータハウジング１４の端部内周面及び第１ラックハウジング１２端部内周面をそれぞれ周回するように形成された第１嵌合段部１４ａと嵌合段部１２ａとに対して内嵌固定されている。
【００２６】
また、第１ベアリング２１は、モータシャフト１８の端部に螺合された第１ロックナット２２にて締め付けられることにより、軸線方向に押圧されてモータシャフト１８に対して固定されている。同モータシャフト１８にはモータマグネット２７が本発明に係る接着剤により外設して固定されている。
【００２７】
前記モータハウジング１４は、端部に設けられた第１当接部１４ｃにて、第１ラックハウジング１２は、端部に設けられた当接部１２ｂにて互いに当接されており、当接部１２ｂを挿通した固定ねじ２４を第１当接部１４ｃに螺着することにより、両者は固定ねじ２４により互いに締付けられて連結されている。前記第１当接部１４ｃと当接部１２ｂとの合わせ面には、薄肉状のパッキン２３が介装されている。同パッキン２３により、モータハウジング１４と第１ラックハウジング１２との勘合部から内部への水、油等の液体の侵入を防止している。この構成によりモータハウジング１４と第１ラックハウジング１２と第１ベアリング２１とは１箇所で嵌合される。さらに、モータハウジング１４と第１ラックハウジング１２とに内嵌された第１ベアリング２１を介して、モータシャフト１８の軸線方向の動きが規制されることとなる。
【００２８】
モータシャフト１８の他端側（ピニオンシャフト１７側と反対側）は、中間部分よりも拡径された中空円筒状のナット保持部１８ａが一体に形成されている。また、モータハウジング１４の他端側内周面には、周回する第２嵌合段部１４ｂが形成されている。そして、モータシャフト１８は、ナット保持部１８ａが第２嵌合段部１４ｂに内嵌固定された軸受としての第２ベアリング２０に内勘されることにより自身の軸心の回りで回動自在に支持されている。第２ベアリング２０は、モータハウジング１４の第２嵌合段部１４ｂと第２ラックハウジング１３の端部１３ａとの間で軸線方向に動くことが可能な構成となっている。
【００２９】
第２ラックハウジング１３の端部１３ａは、モータハウジング１４に対して内嵌されるとともに、端部１３ａ外周面から張出し形成された当接部１３ｂがモータハウジング１４の第２当接部１４ｄ端面に当接されている。そして、当接部１３ｂを挿通した固定ねじ２５を第２当接部１４ｄに螺着することにより、モータハウジング１４と第２ラックハウジング１３とは固定ねじ２５により互いに締め付けられて連結されている。
【００３０】
モータハウジング１４に内嵌された端部１３ａの外周面には周回溝１３ｄが形成され、同周回溝１３ｄ内には、Ｏリング２９が嵌着されている。そして、同Ｏリング２９により、モータハウジング１４と第２ラックハウジング１３との嵌合部から内部への水、油等の液体の侵入を防止している。
【００３１】
また、モータハウジング１４とモータシャフト１８とは、第１ベアリング２１と第２ベアリング２０により、同軸度が精度良く構成されている。以上の構成により、モータシャフト１８の両端はモータハウジング１４の両端に設けた第１ベアリング２１と第２ベアリング２０とにより支持される。
【００３２】
モータシャフト１８のナット保持部１８ａ内にはボールねじナット２６が同軸的に内嵌されている。このボールねじナット２６は、ナット保持部１８ａ内に第２ロックナット２８が内嵌状態で螺入することにより、抜け止め固定されている。
【００３３】
ラックシャフト１６の外周面には軸線方向の所定範囲に螺旋状のボールねじ溝１６ａが設けられている。また、ボールねじナット２６の内周面には螺旋状のボールねじ溝２６ａが設けれ、ボールねじ溝１６ａとボールねじ溝２６ａとの間には、図示しない多数のボールが転動可能に受容されている。このように、ラックシャフト１６のボールねじ溝１６ａとボールねじナット２６とによりボールねじ構造を備えたボールねじ機構が形成されている。そして、このボールねじ機構によりモータ軸１８の正逆回転の回転トルクをラックシャフト１６の軸線方向の往復動のアシスト力に変換して、ピニオンシャフト１７に連結された図示しないステアリングホイールの操舵力を軽減するようになっている。
【００３４】
接着剤は、上記のように、電動パワーステアリング装置のモータシャフト１８とモータマグネット２７との接着に用いられる。接着剤を洗浄工程後のモータマグネット２７及び／又はモータシャフト１８にヘラ、シリンジ自動塗布器などにより塗布し、１２０〜１５０℃の温度で３０〜１２０分間、硬化させることにより接着される。
【００３５】
以上モータシャフト１８とラックシャフト１６とを同軸的に配置したタイプのラックアシスト式電動パワーステアリング装置について記載したが、モータシャフトとラックシャフトとを非同軸的に配置したタイプのラックアシスト式電動パワーステアリング装置、コラムアシスト式、ピニオンアシスト式、ダイレクトドライブ式電動パワーステアリング装置のような他の電動パワーステアリング装置のモータマグネットとモータシャフトとの接着においても接着組成物を用いられる。さらに、電動パワーステアリング装置には、ステアリングホイールの切れ角と車輪（左右の前輪）の切れ角との関係を諸条件に応じて変更するように電動モータを駆動する伝達比可変機構を備えたステアリング装置をも含むものとし、この伝達比可変機構の電動モータにも適用される。
【００３６】
実施例１
以下において、本発明のエポキシ系接着組成物の洗浄管理方法を実施例に基づいて説明する。表１に洗浄液の基本組成をしめす。
【表１】
0005630341.tif 000002
エポキシ系接着剤は接着面の洗浄剤に含まれる物質（リン、カリウム）により接着せん断強度の低下を起こすため、各種成分を添加した洗浄液でその影響を確認した。接着試験片をｐＨ７から１０の洗浄液にディッピング後，６０℃恒温槽内で乾燥ＴＰ表面の無機成分の付着状態を確認するため，ＥＰＭＡで元素マッピングを実施した。また、接着せん断強度測定試料はダブルラップシェアー試験片（材質：ＪＩＳＧ３１４１：ＳＰＣＣ）を用いて、表２の条件で実施した。クリープ耐久性試験は表２に記載の条件で実施して、初期と１００時間後の接着せん断強度の比較によりクリープ耐久性保持率を求めて評価した。
表３に分析結果を示し、図３にクリープ耐久性評価結果を示す。
【表２】
0005630341.tif 000003
【００３７】
表３に示すように、ｐＨが9以上になると無機成分のリン、カリウムの付着が非常に少なくなることが判明した。
その結果、図３にしめすようにｐＨ9以上でクリープ耐久性が向上することを見出した。
【表３】
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実施例２
洗浄液の温度を５０±５℃および６５±５℃に変化させてｐＨを変化した洗浄液のバクテリアの測定結果をそれぞれ図４、５に示す。
バクテリア数は市販の簡易装置  例えば、三愛石油(株)製サンアイバイオチェッカＴＴＣを使用した。
【００３８】
その結果、図４に示すように５０±５℃の条件ではバクテリアが増加するとｐＨは急激に低下する（酸を発生することにより変化すると考えられる）
【００３９】
一方、図５のｐＨ変化時のバクテリア数の変化を示すように洗浄液の温度６５±５℃ではまったくバクテリアの増加はみられずｐＨは低下しない。したがって、接着剤の前処理として、洗浄液の温度を６５±５℃に管理すればよいことが判明した。
【００４０】
実施例３
また、表４に示すように洗浄剤として抗菌剤を添加して、さらに無機成分をなくした洗浄剤では、図６の結果に示すようにｐＨの低い範囲でも、クリープ耐久性が向上することがわかった。
【００４１】
すなわち、接着性に影響する無機成分の付着を少なくするため抗菌剤の添加でバクテリアの発生を抑えると共に、吸水成分の無機成分を含まない洗浄液にすることで接着性の低下を抑え接着せん断強度の耐久性を維持出来る。
【表４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
0005630341.tif 000008
【図４】
0005630341.tif 000009
【図５】
0005630341.tif 000010
【図６】
0005630341.tif 000011