JP2011148326A

JP2011148326A - Silicone base bonded structure and electric power steering device

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Publication number: JP2011148326A
Application number: JP2010008958A
Authority: JP
Inventors: Takumi Mio; 巧美三尾; Koji Nishi; 幸二西; Takashi Matsuura; 隆志松浦
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-08-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a silicone base bonded component in which tolerance of hardening inhibition being a basic problem of a silicon base bonding agent is clarified so as to improve a management method manufacturing process, a high bond sheading strength required by an electric power steering device in an oversized vehicle is satisfied in a wide temperature range, and the bond sheading strength can be maintained after a cooling cycle, and to provide a bonded structure which bonds a motor part with a bonding agent component. <P>SOLUTION: In the silicone base bonded structure, a silicone base bonding agent is used for bonding a permanent magnet and a motor shaft, the amount of nitrogen, sulfur, and elemental phosphorus on a bonding surface is not more than 0.1 μmol/cm<SP>2</SP>, the thickness of a bonding agent layer is not less than 0.1 mm, and the bond sheading strength is not less than 6 MPa. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば電動パワーステアリング装置に使用されるモータの製造において、永久磁石（例えば、ネオジム磁石）と金属部品（モータ軸）とを接着したシリコーン系接着構造体及びかかる接着構造体を有する電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a silicone-based adhesive structure in which a permanent magnet (for example, a neodymium magnet) and a metal part (motor shaft) are bonded in the manufacture of a motor used in, for example, an electric power steering apparatus, and an electric motor having such an adhesive structure. The present invention relates to a power steering device.

従来、自動車のパワーステアリング装置は燃料費効率のために、直流ブラシレスモータの補助による操舵を行う電動式パワーステアリング装置が主に小型車に搭載されている。しかし、大型車においては、小型車用の電動パワーステアリング装置をそのまま適応することは困難である。大型車の電動パワーステアリング装置は、高出力を得るために、永久磁石を大型化しなければならず、小型車の電動パワーステアリング装置で用いられた又はその他の従来の1液型エポキシ系接着剤では大型の永久磁石を十分に固定できない。すなわち、使用条件により、熱膨張係数の異なる被着体間に生じる熱応力(残留応力)の増加による、見かけの接着強さの低下、または耐冷熱サイクル性や耐湿性の不足による著しい接着せん断強度の低下により、永久磁石がモータ軸から剥がれる危険性があるからである。そのため、大型車の電動パワーステアリング装置用のモータではモータ軸と永久磁石の固定には接着と機械的固定の併用が不可避であった。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering device that performs steering with the assistance of a direct current brushless motor is mainly mounted on a small vehicle for fuel cost efficiency. However, in a large vehicle, it is difficult to adapt an electric power steering device for a small vehicle as it is. In order to obtain high output, the electric power steering device for large vehicles has to increase the size of the permanent magnet, which is large for the electric power steering device used for small vehicles or other conventional one-component epoxy adhesives. The permanent magnet cannot be fixed sufficiently. In other words, depending on the conditions of use, there is an increase in thermal stress (residual stress) between adherends with different thermal expansion coefficients, a decrease in apparent bond strength, or a significant bond shear strength due to lack of cold thermal cycle resistance and moisture resistance. This is because there is a risk that the permanent magnet may be peeled off from the motor shaft due to the decrease in. Therefore, in a motor for an electric power steering apparatus of a large vehicle, it is inevitable to use both adhesion and mechanical fixing for fixing the motor shaft and the permanent magnet.

接着と機械的固定を回避するためにエポキシ系接着剤の改良がなされている。（特許文献１）
一方、耐熱性のよいシリコーン系接着剤が用いられる場合もあるが、接着せん断強度の不足や、硬化阻害といった品質上の管理が重要であり、種々のシリコーン材料の改良がなされている。（特許文献２） Improvements in epoxy adhesives have been made to avoid adhesion and mechanical fixation. (Patent Document 1)
On the other hand, silicone adhesives with good heat resistance may be used, but quality control such as insufficient adhesive shear strength and inhibition of curing is important, and various silicone materials have been improved. (Patent Document 2)

特開２００５−１５５６３JP-A-2005-15563 特公平５−７４２７JP 5-7427

電動パワーステアリング装置の部品、特にモータを構成する永久磁石とモータ軸の接着部には高い耐熱性や耐久性が要求される。そのため、永久磁石の接着には接着せん断強度に課題があるエポキシ系接着剤に代わり、シリコーン系接着剤の要求が大きい。しかしながら、シリコーン系接着剤においては硬化阻害という課題がある。
本発明の目的は、シリコーン系接着剤における基本課題である硬化阻害の許容値を明確にすることで、管理方法製造工程を改良して、シリコーン接着組成物を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シリコーン系接着組成物を提供することである。また、本発明は、このような接着剤組成物でモータ部品を接着した接着構造体及びかかる接着構造体を有する電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。 High heat resistance and durability are required for the parts of the electric power steering device, particularly the bonded portion of the permanent magnet and the motor shaft that constitute the motor. For this reason, there is a great demand for a silicone-based adhesive instead of an epoxy-based adhesive that has a problem in adhesive shear strength for bonding a permanent magnet. However, silicone adhesives have a problem of curing inhibition.
The purpose of the present invention is to clarify the tolerance of curing inhibition, which is a basic problem in silicone adhesives, and to improve the manufacturing process of the management method, and to request a silicone adhesive composition for an electric power steering device of a large vehicle It is an object of the present invention to provide a silicone-based adhesive composition capable of satisfying such a high adhesive shear strength in a wide temperature range and maintaining the adhesive shear strength even after a thermal cycle. Another object of the present invention is to provide an adhesive structure in which motor parts are bonded with such an adhesive composition, and an electric power steering apparatus having such an adhesive structure.

上記課題を解決するために、本発明はモータ軸と、このモータ軸に比較して、線膨張係数が異なる材料で形成された永久磁石とシリコーン系接着剤で固定する接着構造体において、モータ軸と永久磁石の接着にシリコーン接着剤を使用して、接着面のチッソ、イオウ、リン元素量が０．１μｍｏｌ／ｃｍ^２以下のシリコーン系接着構造体である（請求項１）ことを要旨とする。 In order to solve the above problems, the present invention relates to a motor shaft, a permanent magnet made of a material having a different linear expansion coefficient compared to the motor shaft, and an adhesive structure fixed with a silicone adhesive. A silicone adhesive structure is used in which a silicone adhesive is used for bonding between the permanent magnet and the permanent magnet, and the amount of nitrogen, sulfur, and phosphorus elements on the bonding surface is 0.1 μmol / cm ² or less (Claim 1). .

これにより、接着面の硬化阻害成分であるチッソ、リン、イオウ元素量を０．１μｍｏｌ／ｃｍ^２以下に管理することで、シリコーン系接着組成物の硬化阻害が起こらず、電動パワーステアリング装置のモータ軸と永久磁石の必要な接着せん断強度ができ、広い温度範囲で耐久性の良い接着構造体ができる。 Thus, by controlling the amount of nitrogen, sulfur, and sulfur elements, which are components that inhibit the curing of the adhesive surface, to 0.1 μmol / cm ² or less, curing of the silicone-based adhesive composition does not occur, and the motor of the electric power steering device Adhesive shear strength required for the shaft and the permanent magnet can be obtained, and an adhesive structure having good durability over a wide temperature range can be obtained.

また、接合剤層の厚さが０．１ｍｍ以上で接着せん断強度が６ＭＰa以上のシリコーン接着構造体である（請求項２）。 Moreover, it is a silicone adhesive structure in which the bonding agent layer has a thickness of 0.1 mm or more and an adhesive shear strength of 6 MPa or more.

この場合、接合剤層の厚さが０．１ｍｍ以上のため、残留応力が小さくなり６ＭＰa以上の接着せん断強度を有するため長期間に亘って接着はがれを起こさないため、耐久性のよい接着構造体ができる In this case, since the thickness of the bonding agent layer is 0.1 mm or more, the residual stress is reduced, and the adhesive shear strength is 6 MPa or more, so that the adhesion does not peel off over a long period of time. Can

さらに、接着剤としてシリコーン剤は過酸化物触媒を付加して、白金触媒との併用硬化機構を有する接着構造体である（請求項３）。 Furthermore, the silicone agent is an adhesive structure having a combined curing mechanism with a platinum catalyst by adding a peroxide catalyst as an adhesive (Claim 3).

この場合、シリコーン剤は接着工程での接合剤層の厚さの変化が起こりにくく、また、白金触媒の補助触媒として過酸化物触媒を添加しているため、硬化阻害が起こりにくく、接着せん断強度の低下が起きにくいため耐久性のよい接着構造体ができる。 In this case, the silicone agent is less likely to change the thickness of the bonding agent layer in the bonding process, and since a peroxide catalyst is added as an auxiliary catalyst for the platinum catalyst, curing inhibition is unlikely to occur, and the adhesive shear strength As a result, it is difficult to cause a decrease in the thickness of the adhesive structure.

また、モータによる操舵補助を行う電動パワーステアリング装置であって、前記モータは請求項１〜３の何れか記載のシリコーン系接着構造体を有することを特徴とする電動パワーステアリング装置である（請求項４）。 An electric power steering apparatus for assisting steering by a motor, wherein the motor has the silicone-based adhesive structure according to any one of claims 1 to 3. 4).

この場合、シリコーン系接着構造体の使用により耐久性の優れた電動パワーステアリング装置が得られる。 In this case, an electric power steering device having excellent durability can be obtained by using a silicone-based adhesive structure.

本発明によれば、汚染物質による硬化阻害が起こりにくく、１２０℃の高温でも安定した接着せん断強度の高いシリコーン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。 According to the present invention, a silicone-based adhesive structure having a high adhesive shear strength that is stable even at a high temperature of 120 ° C. is obtained, which is less likely to inhibit curing due to contaminants. An electric power steering device can be provided.

電動パワーステアリング装置の全体図である。1 is an overall view of an electric power steering device. 電動パワーステアリング装置の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of an electric power steering device. 汚染物質の元素量と接着せん断強度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the element amount of a pollutant, and adhesive shear strength. 汚染物質による硬化反応率と接着せん断強度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the cure reaction rate by a contaminant, and adhesive shear strength. 接合剤層の厚さと接着せん断応力の関係を示す計算結果の図である。It is a figure of the calculation result which shows the relationship between the thickness of a bonding agent layer, and adhesive shear stress. 接着せん断強度と高温クリープ寿命の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between adhesive shear strength and a high temperature creep lifetime.

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ラック軸
１８モータ軸
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 11 Electric Power Steering Device 12 First Rack Housing 13 Second Rack Housing 14 Motor Housing 16 Rack Shaft
18 Motor shaft
20 Second bearing (bearing)
21 First bearing (bearing)
26 Ball screw nut

次に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
モータの永久磁石の接着構造体において、モータ磁石とモータ軸の接着面はチッソ、イオウ、リンの元素量が０．１μｍｏｌ／ｃｍ^２以下であり、接合材層は厚さが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、接着組成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、接着はがれが発生する危険がある。また、上記接合剤層の接着せん断強度は６ＭＰａ以上が良品条件である。接着せん断強度が６ＭＰａ以下の場合には、上記接合剤層が残留応力によってクリープを生じ、接着せん断強度が低下するとともに、接合材層の厚さが減少して、接着面の発生応力が大きくなり、接着はがれを発生して耐久性が低下するおそれがある。 Next, a preferred embodiment of the present invention will be described.
In the adhesion structure of the permanent magnet of the motor, the adhesion surface of the motor magnet and the motor shaft has an element amount of 0.1 μmol / cm ² or less of nitrogen, sulfur and phosphorus, and the bonding material layer has a thickness of 0.1 mm or more. It is a good product condition. If the thickness is less than 0.1 mm, the residual stress of the adhesive composition increases, and there is a risk that the adhesive peels off due to fatigue due to repeated temperature changes. The bonding shear strength of the bonding agent layer is a good product condition of 6 MPa or more. When the bond shear strength is 6 MPa or less, the bonding agent layer creeps due to residual stress, the bond shear strength decreases, the thickness of the bonding material layer decreases, and the stress generated on the bonding surface increases. There is a possibility that the adhesive peels off and the durability is lowered.

上記接合剤層の厚みは、例えばモータ磁石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、上記接合剤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。 The thickness of the bonding agent layer can be measured, for example, by cutting a rotor of a motor magnet in a direction perpendicular to the axis and observing the bonding material layer in the cross section with a scanning electron microscope (SEM). The adhesive shear strength of the bonding agent layer can be determined by applying a stress in the shearing direction to the bonding agent layer and measuring the stress during shearing using a tensile tester.

本発明の電動パワーステアリング装置のための接着構造体は、モータ磁石とモータ軸の接着面にシリコーン系接着剤を塗布し、硬化させることにより形成することができる。上記シリコーン系接着剤としては、公知のシリコーン系の接着剤を使用することができる。具体的には、シリコーン系接着剤は、シリコーンゴム組成物として、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等のアルケニル基を少なくとも２つ含有するジオルガノポリシロキサンと、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとを含有する接着剤を用いることができる。 The adhesion structure for the electric power steering apparatus of the present invention can be formed by applying a silicone adhesive to the adhesion surface of the motor magnet and the motor shaft and curing it. As the silicone-based adhesive, a known silicone-based adhesive can be used. Specifically, the silicone adhesive contains at least two alkenyl groups such as a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, and a cyclohexenyl group as a silicone rubber composition. An adhesive containing diorganopolysiloxane and organohydrogenpolysiloxane can be used.

シリコーン系接着剤には、硬化時の白金族金属系触媒としては、例えば白金（白金黒を含む）、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体を用いることができるが、その他、Ｈ_２ＰｔＣｌ_４・ｎＨ_２Ｏ、Ｈ_２ＰｔＣｌ_６・ｎＨ_２O、ＮａＨＰｔＣｌ_６・Ｈ_２Ｏ、Ｋ_２ＰｔＣｌ_４・ｎＨ_２Ｏ、ＰｔＣｌ_４・ｎＨ_２Ｏ、ＰｔＣｌ_２、Ｎａ_２ＨＰｔＣｌ_４・ｎＨ_２Ｏ（但し、式中、ｎは０〜６の整数であり、好ましくは０又は６である）等の塩化白金、塩化白金酸及び塩化白金酸塩、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンとのコンプレックス、白金黒、パラジウム等の白金族金属をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの、ロジウムーオレフィンコンプレックス、クロロトリス（トリフェニルフォスフィン）ロジウム（ウィルキンソン触媒）、塩化白金、塩化白金酸又は塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン、特にビニル基含有環状シロキサンとのコンプレックスなどを含有する。 For the silicone-based adhesive, platinum group metal catalysts such as platinum (including platinum black), rhodium, palladium, etc. can be used as the platinum group metal catalyst at the time of curing, but in addition, H ₂ PtCl _4. _{_{_{nH 2 O, H 2 PtCl 6}}} · nH 2 O, NaHPtCl 6 · H 2 O, K 2 PtCl 4 · nH 2 O, PtCl 4 · nH 2 O, PtCl 2, Na 2 HPtCl 4 · nH 2 O ( where, Wherein n is an integer of 0 to 6, preferably 0 or 6, and the like, such as platinum chloride, chloroplatinic acid and chloroplatinate, alcohol-modified chloroplatinic acid, a complex of chloroplatinic acid and an olefin, A platinum group metal such as platinum black or palladium supported on a carrier such as alumina, silica or carbon, rhodium-olefin complex, chlorotris (triphenylphospho) Fin) rhodium (Wilkinson's catalyst), platinum chloride, chloroplatinic acid or chloroplatinic acid salts with vinyl-containing siloxanes chloride, especially containing such complexes with vinyl group-containing cyclic siloxane.

また、上記シリコーン系接着剤は、上記白金族金属触媒の他にさらに有機過酸化物を含有することが好ましい。この場合には、接着剤の硬化がより一層進行し易くなる。有機過酸化物は、酸素によって硬化阻害を受ける恐れがあるが、上記のように、有機過酸化物と白金族金属触媒とを併用することにより、空気との界面については、白金族金属触媒の働きにより硬化を進行させ、内部にては、有機過酸化物の働きによって硬化を進行させることができる。そのため、上記接合剤層の接着せん断強度をより、向上させることができる。 The silicone adhesive preferably further contains an organic peroxide in addition to the platinum group metal catalyst. In this case, the curing of the adhesive is further facilitated. Organic peroxides may be inhibited from curing by oxygen. As described above, the combined use of an organic peroxide and a platinum group metal catalyst allows the interface between the peroxide and the platinum group metal catalyst. Curing can be advanced by the action, and inside, the hardening can be advanced by the action of the organic peroxide. Therefore, the adhesive shear strength of the bonding agent layer can be further improved.

また、上記有機過酸化物は、樹脂成分をラジカル反応により架橋させる触媒として、機能する。具体的には、例えば、ケトンパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシケタール、アルキルパーエステル、パーカーボネート等がある。より具体的には、例えばジー第３ブチルペルオキシド、ジクミルペルイキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロペルオキシド、１、３−ビスベンゼン、１、１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン等を用いることができる。 The organic peroxide functions as a catalyst for crosslinking the resin component by radical reaction. Specific examples include ketone peroxide, hydroperoxide, diacyl peroxide, dialkyl peroxide, peroxyketal, alkyl perester, and percarbonate. More specifically, for example, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 1,3-bisbenzene, 1,1-di (t-butylperoxy) cyclohexane and the like can be used.

以下において、本発明のシリコーン系接着剤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１２，１３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。 Hereinafter, an electric power steering apparatus to which the silicone-based adhesive composition of the present invention can be applied will be described. FIG. 1 is an overall view of an electric power steering apparatus. The electric power steering apparatus 11 includes a hollow cylindrical first rack housing 12, a hollow cylindrical second rack housing 13, and a hollow cylindrical motor housing 14 coaxially coupled to both the rack housings 12, 13. However, it is supported by being screwed to a body of a vehicle body (not shown) via a mounting portion 15 formed on the first rack housing 12.

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軸１６が内蔵されており、ラック軸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。そのラック軸１６は、第1ラックハウジング１２に設けれたピニオン軸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。ラック軸１６とピニオン軸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。 A cylindrical body composed of the first rack housing 12, the second rack housing 13 and the motor housing 14 incorporates a rack shaft 16 which is not rotatable and is movable in the axial direction. The left and right front wheels are connected via a tie rod (not shown) connected to The rack shaft 16 is connected to a steering wheel (not shown) via a pinion shaft 17 provided in the first rack housing 12. A meshing portion (not shown) of a rack and pinion mechanism is formed between the rack shaft 16 and the pinion shaft 17. The motor housing 14 also functions as a rack housing for the electric power steering apparatus.

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、ラック軸１６の軸線方向の中間部には中空円筒状にモータ軸１８が同軸的にラック軸１６の外側に遊嵌されている。 Next, description will be made with reference to FIG. A stator 19 having windings is fitted on the inner periphery of the motor housing 14, and a motor shaft 18 is coaxially formed outside the rack shaft 16 coaxially in a hollow cylindrical shape at an intermediate portion in the axial direction of the rack shaft 16. It is fitted.

モータ軸１８は、その一端側（ピニオン軸１７側）に勘合段部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。 The motor shaft 18 has a fitting step portion 18c formed on one end side (pinion shaft 17 side). The fitting step portion 18c is connected to the motor housing 14 and the first rack housing 12 via a first bearing 21 as a bearing. Is supported against. The first bearing 21 is connected to the first fitting step 14a and the fitting step 12a formed so as to go around the inner peripheral surface of the end portion of the motor housing 14 and the inner peripheral surface of the end portion of the first rack housing 12, respectively. The inner fitting is fixed.

また、第１ベアリング２１は、モータ軸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軸１８に対して固定されている。同モータ軸１８には永久磁石２７が本発明に係るシリコーン系接着剤により外接して固定されている。 Further, the first bearing 21 is fixed to the motor shaft 18 by being pressed in the axial direction by being tightened by a first lock nut 22 screwed into an end portion of the motor shaft 18. A permanent magnet 27 is circumscribed and fixed to the motor shaft 18 by the silicone adhesive according to the present invention.

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。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、モータ軸１８の軸線方向の動きが規制されることとなる。 The motor housing 14 is in contact with each other at a first contact portion 14c provided at the end portion, and the first rack housing 12 is in contact with each other at an contact portion 12b provided at the end portion. By screwing the fixing screw 24 inserted through 12b into the first contact portion 14c, the two are fastened and connected to each other by the fixing screw 24. A thin packing 23 is interposed between the mating surfaces of the first contact portion 14c and the contact portion 12b. The packing 23 prevents intrusion of liquid such as water and oil from the fitting portion between the motor housing 14 and the first rack housing 12. With this configuration, the motor housing 14, the first rack housing 12, and the first bearing 21 are fitted in one place. Furthermore, the movement of the motor shaft 18 in the axial direction is restricted via the first bearing 21 fitted in the motor housing 14 and the first rack housing 12.

モータ軸１８の他端側（ピニオン軸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内嵌段部１４ｂが形成されている。そして、モータ軸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。 On the other end side of the motor shaft 18 (on the side opposite to the pinion shaft 17 side), a hollow cylindrical nut holding portion 18a whose diameter is larger than that of the intermediate portion is integrally formed. Further, a second internal fitting step portion 14 b that circulates is formed on the inner peripheral surface of the other end side of the motor housing 14. The motor shaft 18 is rotatable about its own axis by the nut holding portion 18a being fitted into the second bearing 20 as a bearing fitted and fixed to the second fitting step portion 14b. It is supported. The second bearing 20 is configured to be movable in the axial direction between the second fitting step 14 b of the motor housing 14 and the end 13 a of the second rack housing 13.

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。 The end portion 13 a of the second rack housing 13 is fitted into the motor housing 14, and the contact portion 13 b that extends from the outer peripheral surface of the end portion 13 a is formed on the end surface of the second contact portion 14 d of the motor housing 14. It is in contact. The motor housing 14 and the second rack housing 13 are tightened and connected to each other by the fixing screw 25 by screwing the fixing screw 25 inserted through the contact portion 13b into the second contact portion 14d.

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。 A circumferential groove 13d is formed on the outer peripheral surface of the end portion 13a fitted in the motor housing 14, and an O-ring 29 is fitted in the circumferential groove 13d. The O-ring 29 prevents the intrusion of liquid such as water or oil from the fitting portion between the motor housing 14 and the second rack housing 13.

また、モータハウジング１４とモータ軸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、モータ軸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。 Further, the motor housing 14 and the motor shaft 18 are configured with high accuracy by the first bearing 21 and the second bearing 20. With the above configuration, both ends of the motor shaft 18 are supported by the first bearing 21 and the second bearing 20 provided at both ends of the motor housing 14.

モータ軸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。 A ball screw nut 26 is coaxially fitted in the nut holding portion 18 a of the motor shaft 18. The ball screw nut 26 is fixed to prevent the ball screw nut 26 from being removed by screwing the second lock nut 28 into the nut holding portion 18a.

ラック軸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、ラック軸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軸１６の軸線方向の往復動のアシスト力に変換することにより、ピニオン軸１７に連結された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。 A spiral ball screw groove 16 a is provided on the outer peripheral surface of the rack shaft 16 in a predetermined range in the axial direction. A spiral ball screw groove 26a is provided on the inner peripheral surface of the ball screw nut 26, and a large number of balls (not shown) are received between the ball screw groove 16a and the ball screw groove 26a so as to be able to roll. ing. Thus, a ball screw mechanism having a ball screw structure is formed by the ball screw groove 16 a of the rack shaft 16 and the ball screw nut 26. Then, by using this ball screw mechanism, the rotational torque of the forward / reverse rotation of the motor shaft 18 is converted into the assist force for the reciprocating motion of the rack shaft 16 in the axial direction, thereby reducing the steering force of the steering wheel connected to the pinion shaft 17. It is supposed to be.

本発明のシリコーン系接着組成物は、上記のように、電動パワーステアリング装置のモータ軸１８と永久磁石２７との接着に用いることができる。本発明のシリコーン系接着組成物を磁石及び／又はモータ軸にヘラ、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。 As described above, the silicone-based adhesive composition of the present invention can be used for bonding the motor shaft 18 and the permanent magnet 27 of the electric power steering apparatus. The silicone-based adhesive composition of the present invention is applied to a magnet and / or a motor shaft by a spatula, an automatic syringe applicator, or the like and cured at a temperature of 120 to 150 ° C. for 30 to 120 minutes.

以上モータ軸１８とラック軸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、モータ軸とラック軸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形式の電動パワーステアリング装置の永久磁石とモータ軸との接着においても本発明のシリコーン系接着組成物を用いることができる。さらに、本発明で言う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型式の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本発明を適用可能である。 The rack assist type electric power steering device in which the motor shaft 18 and the rack shaft 16 are coaxially arranged has been described above, but the rack assist type electric power steering device in which the motor shaft and the rack shaft are arranged non-coaxially is described. The silicone-based adhesive composition of the present invention is also used for bonding a permanent magnet and a motor shaft of another type of electric power steering device such as a device, column assist type, pinion assist type, direct drive type electric power steering device. Can do. Furthermore, the electric power steering apparatus referred to in the present invention includes a variable transmission ratio mechanism for driving an electric motor so as to change the relationship between the turning angle of the steering wheel and the turning angles of the wheels (left and right front wheels) according to various conditions. This type of steering apparatus is also included, and the present invention can also be applied to the electric motor of this transmission ratio variable mechanism.

実施例１
以下において、本発明のシリコーン系接着組成物を実施例に基づいて説明する。
シリコーン系接着組成物は接着面の洗浄工程で洗浄剤に含まれている汚染物質（チッソ、イオウ、リンを含有する）により硬化阻害を起こすことが知られており、汚染物質のモノイソプロパノールアミンＣＨ_３ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２ＮＨ_２、ジエタノールアミン（ＣＨ_３ＣＨ_２ＯＨ）_２ＮＨ_、トリエタノールアミン（ＣＨ_３ＣＨ_２ＯＨ）_３Ｎ_、ドデカンチオールＣＨ_３（ＣＨ_２）_１１ＳＨ各種成分を添加してその影響を確認した。その結果を図３、４に示す。汚染物質の測定は紫外蛍光分析装置を使用する。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：ＪＩＳＳＰＣＣ)を用いて、表１の条件で実施した。硬化反応は付加反応率の指標で未反応量を定量して求めている。 Example 1
Below, the silicone type adhesive composition of this invention is demonstrated based on an Example.
Silicone adhesive compositions are known to cause curing inhibition due to contaminants (containing nitrogen, sulfur and phosphorus) contained in the cleaning agent during the cleaning process of the adhesive surface, and the contaminant monoisopropanolamine CH ₃ CH (OH) CH ₂ NH _2, diethanolamine (CH ₃ CH ₂ OH) ₂ NH _, triethanolamine (CH ₃ CH ₂ OH) ₃ N _, dodecanethiol CH ₃ (CH ₂ ) ₁₁ SH The effect was confirmed. The results are shown in FIGS. The measurement of pollutants uses an ultraviolet fluorescence analyzer. Moreover, the adhesive shear strength measurement sample was implemented on the conditions of Table 1 using the double lap shear test piece (material: JIS SPCC). The curing reaction is determined by quantifying the amount of unreacted with an index of the addition reaction rate.

図３より、チッソ、イオウ、リンの汚染物質の元素量と接着せん断強度が比例しており、それは、各種汚染物質の種類や量ではなく元素量が影響することが判明した。すなわち、接着せん断強度は接着面の汚染物質である元素量が０．１μｍｏｌ／ｃｍ^２以下の接着せん断強度が６ＭＰａ以上であれば図４に示すようにほぼ硬化反応が完了するため一定値以下にすることが必要と判明した。従って、接着表面の汚染物質を測定すれば接着せん断強度が予測推定できるため、接着面のチッソ、イオウ、リンの元素量を規定量以下に管理すれば必要な接着せん断強度を所要量以上に管理出来る。

From FIG. 3, it was found that the amount of elements of nitrogen, sulfur, and phosphorus contaminants and the adhesive shear strength are proportional to each other, which is influenced by the amount of elements rather than the type and amount of various contaminants. That is, the adhesive shear strength is less than a certain value because the curing reaction is almost completed as shown in FIG. 4 if the amount of element which is a contaminant on the adhesive surface is 0.1 μmol / cm ² or less and the adhesive shear strength is 6 MPa or more. It turned out to be necessary. Therefore, since the adhesive shear strength can be predicted and estimated by measuring contaminants on the adhesive surface, the required adhesive shear strength can be controlled above the required amount by managing the amount of nitrogen, sulfur, and phosphorus elements below the specified amount. I can do it.

実施例２
図5に残留応力（せん断応力）と接合剤層の厚さの関係を示し、図６に接着せん断強度とクリープ寿命の関係を示す。
接合剤層の厚さが０．１ｍｍ以下であれば、残留応力が大きくなり、耐久性に悪影響がでてくる。したがって接合剤層の厚さは０．１ｍｍ以上が好ましく、一方、図６に示すように接着せん断強度が６ＭＰａより小さいと高温耐久時のクリープが大きくなり、強度が低下する。したがって、６ＭＰａ以上の接着せん断強度にすれば、最も接着せん断強度の変化が小さく耐久性がよい構成となることが判明した。 Example 2
FIG. 5 shows the relationship between the residual stress (shear stress) and the thickness of the bonding agent layer, and FIG. 6 shows the relationship between the adhesive shear strength and the creep life.
If the thickness of the bonding agent layer is 0.1 mm or less, the residual stress increases, and the durability is adversely affected. Therefore, the thickness of the bonding agent layer is preferably 0.1 mm or more. On the other hand, when the adhesive shear strength is less than 6 MPa as shown in FIG. 6, the creep at the time of high temperature durability increases and the strength decreases. Therefore, it has been found that if the adhesive shear strength is 6 MPa or more, the change in the adhesive shear strength is the smallest and the durability is good.

実施例３
表２に洗浄方法の違い、および接着剤違いによる試料の接着せん断強度を示す。
また、接着面の汚染物質の除去には洗浄方法が重要であり、表２に示すようにアルカリイオン水および超音波洗浄により、飛躍的に向上することがわかった。
さらに、実施例１に示すようにシリコーン系接着剤の中でも、過酸化物架橋の材料を包含すると接着性が各段に向上することが判明し、汚染物質に対して有利であることが明確になった。

Example 3
Table 2 shows the adhesive shear strength of the samples due to differences in cleaning methods and differences in adhesives.
In addition, it was found that a cleaning method is important for removing contaminants on the adhesive surface, and as shown in Table 2, it can be improved dramatically by alkaline ionized water and ultrasonic cleaning.
Furthermore, as shown in Example 1, it has been found that the inclusion of a peroxide-crosslinking material among the silicone-based adhesives improves the adhesion to each stage, and is clearly advantageous for contaminants. became.

アルカリイオン水を用いた超音波洗浄方法であれば、硬化阻害物質を更に削減できる。また、過酸化物架橋剤を含有すれば更に効果的であることが判明した。計測法から汚染物質の元素量で整理すると比例関係にあることが判明したので、接着面の汚染物質の元素量を管理することで、必要接着せん断強度を維持できる。
従って、シリコーン系接着剤は、接着前の接着面の汚染物質を管理して、０．１μｍｏｌ／ｃｍ^２以下にして、接合剤層の厚さを０．１ｍｍ以上で接着せん断強度が６ＭＰaにすることで耐久性の良い接着組成物構造体ができ、耐久性の優れた電動パワーステアリング装置が出来る。 The ultrasonic cleaning method using alkaline ionized water can further reduce the curing inhibitor. It has also been found that it is more effective if it contains a peroxide crosslinking agent. Since it was found that there is a proportional relationship when the amount of pollutant elements is arranged from the measurement method, the required bond shear strength can be maintained by managing the amount of pollutant elements on the bonding surface.
Therefore, the silicone-based adhesive manages the contaminants on the bonding surface before bonding to 0.1 μmol / cm ² or less, the bonding agent layer thickness is 0.1 mm or more, and the adhesive shear strength is 6 MPa. Thus, an adhesive composition structure with good durability can be formed, and an electric power steering device with excellent durability can be obtained.

Claims

In a motor shaft and an adhesive structure that is fixed with a silicone-based adhesive and a permanent magnet made of a material having a different linear expansion coefficient compared to the motor shaft, a silicone-based adhesive is used to bond the motor shaft and the permanent magnet. A silicone-based adhesive structure characterized in that the amount of nitrogen, sulfur and phosphorus elements on the adhesive surface is 0.1 μmol / cm ² or less.

2. The silicone-based adhesive structure according to claim 1, wherein the bonding agent layer has a thickness of 0.1 mm or more and an adhesive shear strength of 6 MPa or more.

The silicone-based adhesive structure according to claim 1 or 2, wherein the silicone-based adhesive includes a peroxide crosslinking agent and a platinum-based catalyst.

An electric power steering apparatus for assisting steering by a motor, wherein the motor has the silicone-based adhesive structure according to any one of claims 1 to 3.