(57)【要約】【課題】回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる電動モータ、電動パワーステアリング装置及び動力伝達機構を提供する。【解決手段】電動モータ１０は、モータロータと連動して回転軸の周りを回転する入出力シャフト２１を備える。そして、電動モータ１０は、入出力シャフト２１の端部２１ａの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きな複数の第１の歯部４２を周方向に有し、入出力シャフト２１で回転軸方向に貫通される複数の第１の歯車部材４１を備えている。第１の歯車部材４１が金属製であり、第１の歯車部材４１とは弾性率が異なる樹脂部材又は弾性部材（例えば、第２の歯車部材４１Ｍ）を回転軸Ｚｒ方向に隣り合う第１の歯車部材４１間に備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータロータ及び前記モータロータと連動して回転軸の周りを回転する駆動シャフトを備える電動モータであって、
前記駆動シャフトの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きな複数の第１の歯部を周方向に有し、前記駆動シャフトで前記回転軸と平行な回転軸方向に貫通される複数の第１の歯車部材を備えており、
前記第１の歯車部材が金属製であり、前記第１の歯車部材とは弾性率が異なる樹脂部材又は弾性部材を前記回転軸方向に隣り合う前記第１の歯車部材間に備えることを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
前記第１の歯車部材と、前記樹脂部材及び前記弾性部材のうち少なくとも１つとは、前記回転軸方向に交互に配置されている請求項１に記載の電動モータ。
【請求項３】
前記樹脂部材及び前記弾性部材は、前記回転軸方向にみて前記第１の歯車部材よりも面積が大きい、請求項１又は請求項２に記載の電動モータ。
【請求項４】
前記樹脂部材及び前記弾性部材は、前記駆動シャフトの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きな複数の第１の歯部を周方向に有し、前記駆動シャフトで前記回転軸と平行な回転軸方向に貫通される第２の歯車部材である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動モータ。
【請求項５】
前記樹脂部材又は前記弾性部材は、前記周方向の外形形状が円形である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電動モータ。
【請求項６】
前記第１の歯部は、スプライン又はセレーションである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電動モータ。
【請求項７】
前記第１の歯車部材は、金型内で焼結され又は金型で打ち抜かれた板材である請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電動モータ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電動モータから補助操舵トルクを得ることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
回転軸の周りを回転する駆動シャフト及び被駆動シャフトのうち一方の回転を他方の回転に伝達する動力伝達機構であって、
前記駆動シャフトの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きく、かつ複数の第１の歯部を周方向に有し、前記駆動シャフトで前記回転軸と平行な回転軸方向に貫通される複数の第１の歯車部材と、
前記被駆動シャフトの端部にある穴の内周面に設けられた第２の歯部と、を備え、
前記第１の歯車部材が金属製であり、前記第１の歯車部材とは弾性率が異なる樹脂部材又は弾性部材を前記回転軸方向に隣り合う前記第１の歯車部材間に備え、
前記回転軸と平行な方向に並ぶ複数の前記第１の歯部が前記第２の歯部と噛み合うことを特徴とする動力伝達機構。
【請求項１０】
前記第１の歯車部材と、前記樹脂部材及び前記弾性部材のうち少なくとも１つとは、前記回転軸方向に交互に配置されている請求項９に記載の動力伝達機構。
【請求項１１】
前記樹脂部材及び前記弾性部材は、前記回転軸方向にみて前記第１の歯車部材よりも面積が大きい、請求項９又は請求項１０に記載の動力伝達機構。
【請求項１２】
前記樹脂部材及び前記弾性部材は、前記駆動シャフトの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きな複数の第１の歯部を周方向に有し、前記駆動シャフトで前記回転軸と平行な回転軸方向に貫通される第２の歯車部材である、請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の動力伝達機構。
【請求項１３】
前記樹脂部材又は前記弾性部材は、前記周方向の外形形状が円形であり、前記樹脂部材及び前記弾性部材の外縁が前記第２の歯部で変形する請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の動力伝達機構。
【請求項１４】
前記第１の歯部は、スプライン又はセレーションである請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の動力伝達機構。
【請求項１５】
前記第１の歯部を有する第１の歯車部材は、金型内で焼結され又は金型で打ち抜かれた板材である請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の動力伝達機構。
【請求項１６】
操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを備えるステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに操舵補助力を伝達するウォームを備える減速装置と、前記ウォームを回転する電動モータと、請求項９から請求項１５のいずれか１項に記載の動力伝達機構を備え、
前記被駆動シャフトが前記ウォームであり、前記駆動シャフトが前記電動モータのモータロータと連動して回転することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータ、電動パワーステアリング装置及び動力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する操舵用回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。電動式パワーステアリング装置の減速機は、一般的に、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、上記電動モータにより回転駆動されるウォームと、上記操舵用回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、上記電動モータの補助動力をこの操舵用回転軸に伝達自在とする。そして、電動モータの駆動シャフトがウォームと、転造加工されたスプラインで動力を伝達している場合、公差のばらつきにより、雌雄スプラインの隙間、いわゆるバックラッシュが生じることがある。バックラッシュが大きい場合、スプラインの歯面同士の歯打ち音が生じ、車両の操作者に違和感を与える可能性がある。
【０００３】
例えば、特許文献１及び２には、歯打ち音を低減する電動パワーステアリング装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０３１９２８号公報
【特許文献２】特開２００５−０６９４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１及び２の電動パワーステアリング装置には、バックラッシュ自体を抑制することについて、考慮されていない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バックラッシュ自体を抑制することで、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる電動モータ、電動パワーステアリング装置及び動力伝達機構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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動モータは、モータロータ及び前記モータロータと連動して回転軸の周りを回転する駆動シャフトを備える電動モータであって、前記駆動シャフトの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きな複数の第１の歯部を周方向に有し、前記駆動シャフトで前記回転軸と平行な回転軸方向に貫通される複数の第１の歯車部材を備えており、前記第１の歯車部材が金属製であり、前記第１の歯車部材とは弾性率が異なる樹脂部材又は弾性部材を前記回転軸方向に隣り合う前記第１の歯車部材間に備えることを特徴とする。
【０００８】
この構造によれば、樹脂部材又は弾性部材によって歯面側へ弾性力による押圧力を生じさせることができるようになるため、バックラッシュ自体を抑制することで、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる。
【０００９】
また、上記構造によれば、電動モータは、軸受の内輪の内周側の内径が第１の歯車部材の最大直径より小さくても、入出力シャフトと軸受の内輪とが一体となるように固定することができる。その結果、電動モータは、軸受の内輪の内周側の内径が第１の歯車部材の最大直径よりも小さい、小型の軸受装置を採用することができる。このため、電動モータは、軽量化でき、製造コストを低減できる。
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、動力伝達機構は、回転軸の周りを回転する駆動シャフト及び被駆動シャフトのうち一方の回転を他方の回転に伝達する動力伝達機構であって、前記駆動シャフトの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きく、かつ複数の第１の歯部を周方向に有し、前記駆動シャフトで前記回転軸と平行な回転軸方向に貫通される複数の第１の歯車部材と、前記被駆動シャフトの端部にある穴の内周面に設けられた第２の歯部と、を備え、前記第１の歯車部材が金属製であり、前記第１の歯車部材とは弾性率が異なる樹脂部材又は弾性部材を前記回転軸方向に隣り合う前記第１の歯車部材間に備え、前記回転軸と平行な方向に並ぶ複数の前記第１の歯部が前記第２の歯部と噛み合うことを特徴とする。
【００１１】
この構造によれば、樹脂部材又は弾性部材によって歯面側へ弾性力による押圧力を生じさせることができるようになるため、樹脂部材又は弾性部材が第２の歯部を押圧する。このため、動力伝達機構は、バックラッシュ自体を抑制することで、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記第１の歯車部材と、前記樹脂部材及び前記弾性部材のうち少なくとも１つとは、前記回転軸方向に交互に配置されていることが好ましい。これにより、回転軸方向に並ぶ第１の歯車部材に加わる応力が平準化されるので、第１の歯部への応力集中を緩和することができる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記樹脂部材及び前記弾性部材は、前記回転軸方向にみて前記第１の歯車部材よりも面積が大きいことが好ましい。これにより、この構造によれば、樹脂部材又は弾性部材によって歯面側へ弾性力による押圧力を生じさせることができるようになるため、樹脂部材又は弾性部材が第２の歯部を押圧する。このため、動力伝達機構は、バックラッシュ自体を抑制することで、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる。
【００１４】
本発明の望ましい態様として、前記樹脂部材及び前記弾性部材は、前記駆動シャフトの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きな複数の第１の歯部を周方向に有し、前記駆動シャフトで前記回転軸と平行な回転軸方向に貫通される第２の歯車部材であることが好ましい。この構造によれば、第２の歯車部材によって歯面側へ弾性力による押圧力を生じさせることができるようになるため、第２の歯車部材が第２の歯部を押圧する。このため、動力伝達機構は、バックラッシュ自体を抑制することで、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる。
【００１５】
本発明の望ましい態様として、前記樹脂部材又は前記弾性部材は、前記周方向の外形形状が円形であることが好ましい。又は、本発明の望ましい態様として、前記樹脂部材又は前記弾性部材は、前記周方向の外形形状が円形であり、前記樹脂部材及び前記弾性部材の外縁が前記第２の歯部で変形することが好ましい。これにより、第１の歯部が回転を伝達するシャフト周囲の第２の歯部と嵌合する際に、前記樹脂部材又は前記弾性部材が第２の歯部と接するようになる。その結果、バックラッシュ自体が抑制され、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる。
【００１６】
本発明の望ましい態様として、前記第１の歯部は、スプライン又はセレーションであることが好ましい。これにより、効率よく回転力が伝達される。
【００１７】
本発明の望ましい態様として、前記第１の歯部は、金型内で焼結され又は金型で打ち抜かれた板材であることが好ましい。この構造によれば、駆動シャフトの外周を直接、転造加工しなくても、第１の歯部を備えた第１の歯車部材を固定することにより、第１の歯部のばらつきが小さい第１の歯車部材を取り付けることができる。このため、バックラッシュと呼ばれる隙間を抑制できる。その結果、歯打ち音を抑制することができる。そして、第１の歯部は、ばらつきが抑制され、バックラッシュ自体が抑制される。
【００１８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、電動パワーステアリング装置は、上述した電動モータを備え、電動モータにより補助操舵トルクを得ることが好ましい。また、電動パワーステアリング装置は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを備えるステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトに操舵補助力を伝達するウォームを備える減速装置と、前記ウォームを回転する電動モータと、上述した動力伝達機構を備え、前記被駆動シャフトが前記ウォームであり、前記駆動シャフトが前記電動モータのモータロータと連動して回転することが好ましい。この構造により、電動パワーステアリング装置は、歯打ち音が低減されることから、電動モータの周囲の異音を低減することができる。このため、電動パワーステアリング装置は、操作者（操舵者）の違和感を抑制した状態で、車両を操作させることができる。その結果、電動パワーステアリング装置は、作動音が低減し、操作者に対して快適な操舵感を与えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バックラッシュ自体を抑制することで、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる電動モータ、電動パワーステアリング装置及び動力伝達機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、実施形態１に係る電動モータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。
【図３】図３は、図２に示す動力伝達機構を部分的に拡大した拡大図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る第１の歯車部材を模式的に示す平面図である。
【図５】図５は、実施形態１に係る第２の歯車部材を模式的に示す平面図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る第１の歯部と第２の歯部とが噛み合う状態を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態１に係る電動モータの入出力シャフトの端部を模式的に示す側面図である。
【図８】図８は、実施形態１に係る歯車部材が固定される前の電動モータの入出力シャフトの端部を模式的に示す側面図である。
【図９】図９は、電動モータの入出力シャフトの端部に実施形態１に係る歯車部材が固定される状態を模式的に示す説明図である。
【図１０】図１０は、実施形態２に係る第１の歯車部材を模式的に示す平面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２に係る第２の歯車部材を模式的に示す平面図である。
【図１２】図１２は、実施形態２に係る歯車部材が固定される前の電動モータの入出力シャフトの端部を模式的に示す側面図である。
【図１３】図１３は、実施形態３に係る電動モータの入出力シャフトの端部を模式的に示す説明図である。
【図１４】図１４は、実施形態３に係る円環部材の状態を説明するための説明図である。
【図１５】図１５は、実施形態４に係る歯車部材を模式的に示す平面図である。
【図１６】図１６は、実施形態４に係る歯車部材同士の固定部の一例を模式的に示す断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態４に係る複数の歯車部材が一体となった歯車部材積層体を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２２】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電動モータを備える電動パワーステアリング装置の構成図である。図２は、実施形態１に係る電動モータ及び減速装置の一例を説明する説明図である。図２は、構造の一部を部分的に断面として示してある。図１及び図２を用いて、電動モータ１０を備える電動パワーステアリング装置８０の概要を説明する。
【００２３】
＜電動パワーステアリング装置＞
電動パワーステアリング装置８０は、操舵者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、操舵力アシスト機構８３と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ステアリングギヤ８８と、タイロッド８９とを備える。また、電動パワーステアリング装置８０は、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）９０と、トルクセンサ９１ａとを備える。車速センサ９１ｂは、車両に備えられ、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信により車速信号ＶをＥＣＵ９０に入力する。
【００２４】
ステアリングシャフト８２は、入力軸８２ａと、出力軸８２ｂとを含む。入力軸８２ａは、一方の端部がステアリングホイール８１に連結され、他方の端部がトルクセンサ９１ａを介して操舵力アシスト機構８３に連結される。出力軸８２ｂは、一方の端部が操舵力アシスト機構８３に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結される。本実施形態では、入力軸８２ａ及び出力軸８２ｂは、鉄等の磁性材料から形成される。
【００２５】
ロアシャフト８５は、一方の端部がユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７は、一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部がステアリングギヤ８８に連結される。
【００２６】
ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａと、ラック８８ｂとを含む。ピニオン８８ａは、ピニオンシャフト８７に連結される。ラック８８ｂは、ピニオン８８ａに噛み合う。ステアリングギヤ８８は、ラックアンドピニオン形式として構成される。ステアリングギヤ８８は、ピニオン８８ａに伝達された回転運動をラック８８ｂで直進運動に変換する。タイロッド８９は、ラック８８ｂに連結される。
【００２７】
操舵力アシスト機構８３は、減速装置９２と、電動モータ（モータ）１０とを含む。なお、電動モータ１０は、いわゆる、ブラシレスモータを例示して説明するが、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備える電動モータであってもよい。減速装置９２は、出力軸８２ｂに連結される。電動モータ１０は、減速装置９２に連結され、かつ、補助操舵トルクを発生させる電動機である。なお、電動パワーステアリング装置８０は、ステアリングシャフト８２と、トルクセンサ９１ａと、減速装置９２とによりステアリングコラムが構成されている。電動モータ１０は、ステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。すなわち、本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式である。
【００２８】
コラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置８０は、操作者（操舵者）と電動モータ１０との距離が比較的近く、電動モータ１０が車室内の操作者の膝近くに配置されているので、制御ユニットの筐体が、電動モータ１０近傍で生じる音を増幅し、操作者に影響を与える可能性がある。このため、電動パワーステアリング装置８０では、電動モータ１０近傍で生じる音を抑制することが、より快適なアシスト操作に寄与することになる。
【００２９】
（減速装置）
図２に示すように、減速装置９２は、ウォーム減速装置であり、減速装置ハウジング９３と、ウォーム９４と、玉軸受９５ａと、玉軸受９５ｂと、ウォームホイール９６とを備える。また、電動モータ１０は、減速装置９２の側面（ステアリングシャフト８２の回転軸に平行かつ鉛直方向に平行な面）に設けられており、減速装置９２の減速装置ハウジング９３に固定されている。
【００３０】
ウォーム９４は、電動モータ１０の入出力シャフト２１に、後述する動力伝達機構４０で結合する。ウォーム９４は、玉軸受９５ａと、玉軸受９５ｂとで回転自在に減速装置ハウジング９３に保持されている。入出力シャフト２１は、モータロータ２０と連動して回転軸Ｚｒの周りを回転する駆動シャフトである。ウォームホイール９６は、減速装置ハウジング９３に回転自在に保持される。ウォーム９４の一部に形成されたウォーム歯９４ａは、ウォームホイール９６に形成されているウォームホイール歯９６ａに噛み合う。
【００３１】
減速装置ハウジング９３は、減速ギヤボックスと呼ばれ、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金のいずれか１つを例えばダイキャスト成型されている。
【００３２】
電動モータ１０の回転力は、ウォーム９４を介してウォームホイール９６に伝達されて、ウォームホイール９６を回転させる。減速装置９２は、ウォーム９４及びウォームホイール９６によって、電動モータ１０のトルクを増加する。そして、減速装置９２は、図１に示すステアリングコラムの出力軸８２ｂに補助操舵トルクを与える。
【００３３】
図１に示すトルクセンサ９１ａは、ステアリングホイール８１を介して入力軸８２ａに伝達された操作者（操舵者）の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ９１ｂは、電動パワーステアリング装置８０が搭載される車両の走行速度（車速）を検出する。ＥＣＵ９０は、電動モータ１０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂと電気的に接続される。
【００３４】
（制御ユニット：ＥＣＵ）
ＥＣＵ９０は、電動モータ１０の動作を制御する。また、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａ及び車速センサ９１ｂのそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９１ａから操舵トルクＴを取得し、かつ、車速センサ９１ｂから車両の車速信号Ｖを取得する。ＥＣＵ９０は、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）９９から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ９０は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ１０へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ１０から誘起電圧の情報又は後述するレゾルバ等からロータの回転の情報を動作情報Ｙとして取得する。
【００３５】
ステアリングホイール８１に入力された操作者（操舵者）の操舵力は、入力軸８２ａを介して操舵力アシスト機構８３の減速装置９２に伝わる。この時に、ＥＣＵ９０は、入力軸８２ａに入力された操舵トルクＴをトルクセンサ９１ａから取得し、かつ、車速信号Ｖを車速センサ９１ｂから取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動モータ１０の動作を制御する。電動モータ１０が作り出した補助操舵トルクは、減速装置９２に伝えられる。
【００３６】
出力軸８２ｂを介して出力された操舵トルク（補助操舵トルクを含む）は、ユニバーサルジョイント８４を介してロアシャフト８５に伝達され、さらにユニバーサルジョイント８６を介してピニオンシャフト８７に伝達される。ピニオンシャフト８７に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ８８を介してタイロッド８９に伝達され、操舵輪を転舵させる。次に、電動モータ１０について説明する。
【００３７】
＜電動モータ＞
図２に示す、実施形態１に係る電動モータ１０は、回転軸を含む仮想断面で切った場合の模式的な断面が示されている。図２に示すように、電動モータ１０は、モータケース１１と、フロント側軸受１３ｂと、リヤ側軸受１３ａと、レゾルバ１４と、モータロータ２０と、電動モータ用ステータとしてのステータ３０とを備える。
【００３８】
実施形態１に係る電動モータ１０は、筒状ハウジング１１ａと、フランジ部材１２とを含む。フランジ部材１２は、略円板状に形成されて筒状ハウジング１１ａの一方の開口端部を閉塞するように筒状ハウジング１１ａの端部のケースフランジ１１ｂと対向させて取り付けられる。実施形態１に係る電動モータ１０の筐体であるモータケース１１は、筒状ハウジング１１ａと、フランジ部材１２とは反対側の端部に、この端部を閉塞するようにケース底部１１ｃが形成される。ケース底部１１ｃは、例えば、筒状ハウジング１１ａと一体に形成される。筒状ハウジング１１ａを形成する磁性材料としては、例えばＳＰＣＣ（Steel  Plate  Cold  Commercial）等の一般的な鋼材や、電磁軟鉄等が適用できる。また、フランジ部材１２は、電動モータ１０を所望の機器（実施形態１では減速装置９２）に取り付ける役割を果たしている。
【００３９】
リヤ側軸受１３ａは、筒状ハウジング１１ａの内側であって、底部の略中央部分に設けられる。リヤ側軸受１３ａは、筒状ハウジング１１ａの内側に配置されたモータロータ２０と共に回転する入出力シャフト２１の一端を回転可能に支持する。これにより、入出力シャフト２１は、回転軸Ｚｒを中心に回転する。筒状ハウジング１１ａの内側であって、フランジ部材１２の略中央部分には、フロント側軸受１３ｂが設けられている。そして、フロント側軸受１３ｂは、入出力シャフト２１を回転可能に支持する。
【００４０】
ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内部にモータロータ２０を包囲するように筒状に設けられる。ステータ３０は、筒状ハウジング１１ａの内周面１１ｄに例えば嵌合されて取り付けられる。ステータ３０の中心軸は、モータロータ２０の回転軸Ｚｒと一致する。ステータ３０は、筒状のステータコア３１と、励磁コイル３７とを含む。ステータ３０は、ステータコア３１に励磁コイル３７が巻きつけられる。電動モータ１０とＥＣＵ９０とは、電気導電性を有する金属の板状部材で構成したバスバーを介して電気的に接続されている。そして、バスバーは、ＥＣＵ９０の制御信号に応じた電力を励磁コイル３７に供給する端子台１５を介して供給している。
【００４１】
ステータコア３１は、電磁鋼板などの磁性材料で形成され、略同形状に形成された複数のコア片が回転軸Ｚｒ方向に積層されて束ねられる複数の分割コアを含む。複数の分割コアは、回転軸Ｚｒを中心とした周方向に等間隔で並んで配置される。以下、回転軸Ｚｒを中心とした周方向を単に周方向という。そして、ステータコア３１が筒状ハウジング１１ａ内に圧入されることで、ステータ３０は、環状の状態で筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。筒状ハウジング１１ａは、プレス加工（深絞り加工）により形成されており、ステータコア３１が筒状ハウジング１１ａ内に圧入され、固定される。ケースフランジ１１ｂ、ケース底部１１ｃは、筒状ハウジング１１ａと共に、プレス加工（深絞り加工）により形成される。
【００４２】
励磁コイル３７は、線状の電線である。励磁コイル３７は、ステータコア３１の外周に励磁コイルインシュレータ３７ａを介して集中巻きされる。この構成により、磁極数を低減でき、かつ分布巻きに比較してコイルエンドが短くなることからコイル量を低減できる。その結果、コストを低減でき、電動モータ１０をコンパクトとすることができる。励磁コイル３７は、分割コアのティースの複数の外周に分布巻きされていてもよい。この構成により、磁極数が増え、磁束の分布が安定することからトルクリップルを抑制することができる。励磁コイル３７は、分割コアのバックヨークの外周にトロイダル巻きされていてもよい。
【００４３】
励磁コイルインシュレータ３７ａは、励磁コイル３７とステータコア３１とを絶縁するための部材であり、耐熱部材で形成される。このように、ステータ３０は、モータロータ２０を包囲できる形状となる。つまり、ステータコア３１は、後述するロータヨーク２２の外側に所定の間隔を有して環状に配置される。
【００４４】
モータロータ２０は、筒状ハウジング１１ａに対して回転軸Ｚｒを中心に回転できるように、筒状ハウジング１１ａの内部に設けられる。モータロータ２０は、入出力シャフト２１と、ロータヨーク２２と、マグネット２３とを含む。入出力シャフト２１は、筒状に形成される。ロータヨーク２２は、筒状に形成される。なお、ロータヨーク２２は、外周が円弧状である。
【００４５】
ロータヨーク２２は、電磁鋼板、冷間圧延鋼板などの薄板が、接着、ボス、カシメなどの手段により積層されて製造される。ロータヨーク２２は、順次金型の型内で積層され、金型から排出される。ロータヨーク２２は、例えばその中空部分に入出力シャフト２１が圧入されて入出力シャフト２１に固定される。なお、入出力シャフト２１とロータヨーク２２とは、一体で成型されてもよい。
【００４６】
マグネット２３は、ロータヨーク２２の外周に周方向に沿って埋め込まれ、複数設けられている。マグネット２３は、永久磁石であり、Ｓ極及びＮ極がロータヨーク２２の周方向に交互に等間隔で配置される。
【００４７】
レゾルバ１４は、モータロータ２０（入出力シャフト２１）の回転位置を検出する。レゾルバ１４は、レゾルバロータ１４ａと、レゾルバステータ１４ｂとを備える。レゾルバロータ１４ａは、例えば入出力シャフト２１の円周面に圧入等で取り付けられる。レゾルバステータ１４ｂは、レゾルバロータ１４ａに所定間隔の空隙を介して対向して配置される。レゾルバステータ１４ｂは、電磁鋼板などの磁性材料で形成され、略同形状に形成された複数のコア片が回転軸Ｚｒ方向に積層されて束ねられる複数相のレゾルバステータコアと、レゾルバステータコアを巻回するレゾルバコイルと、レゾルバステータコアとレゾルバコイルとを絶縁するレゾルバインシュレータと、を含む。
【００４８】
レゾルバロータ１４ａは、電磁鋼板などの磁性材料で形成された円環状のロータ鉄心を有している。そして、レゾルバロータ１４ａは、ロータ鉄心の内径中心が回転軸Ｚｒと一致している。レゾルバロータ１４ａは、ロータ鉄心の外径中心がロータ鉄心の内径中心から一定の偏心量だけ偏心するようにロータ鉄心の外径を変化させている。ロータ鉄心が回転すると、所定位置でのレゾルバステータ１４ｂのレゾルバステータコアの内径と、ロータ鉄心の外径との距離が変化する。これにより、ロータ鉄心の外径とレゾルバステータコアとの空隙の距離が変化する。その結果、ロータ鉄心の回転は、ロータ鉄心とステータ鉄心とのリラクタンスを変化させる。このレゾルバロータ１４ａと、レゾルバステータ１４ｂとのリラクタンスの変化を利用して回転位置を検出するレゾルバ装置は、バリアブルリラクタンス型レゾルバと呼ばれ、リラクタンスの変化に応じて電流値が変化したレゾルバ信号が出力される。このレゾルバ信号がモータロータ２０の回転の情報となり、上述した動作情報Ｙ（図１参照）となる。ＥＣＵ９０は、レゾルバ信号からモータロータ２０の回転角又は回転回数を演算することができる。
【００４９】
フランジ部材１２は、高熱伝導性を有する材料例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金のいずれか１つを例えばダイキャスト成型されている。フランジ部材１２と筒状ハウジング１１ａとは、ボルト等により位置が規制されている。
【００５０】
上述したように、実施形態１に係る電動モータ１０は、入出力シャフト２１の端部に動力伝達機構４０を備えている。図３は、図２に示す動力伝達機構を部分的に拡大した拡大図である。図４は、実施形態１に係る第１の歯車部材を模式的に示す平面図である。図５は、実施形態１に係る第２の歯車部材を模式的に示す平面図である。図６は、実施形態１に係る第１の歯部と第２の歯部とが噛み合う状態を模式的に示す断面図である。図７は、実施形態１に係る電動モータの入出力シャフトの端部を模式的に示す側面図である。図３に示すように、ウォーム９４は、モータロータ２０の回転軸Ｚｒと中心が一致する穴があいており、この穴の中へ入出力シャフト２１が挿入されている。図４に示す第１の歯車部材４１は、第１の歯部４２が周方向に等間隔に並ぶ、厚み０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下程度の薄板である。第１の歯車部材４１の厚みＬ１は、図８に示す入出力シャフト２１の端部２１ａの長さ、つまり歯車取付長さＬ２よりも薄い薄板であるので、図７に示すように、入出力シャフト２１の端部２１ａは複数の第１の歯車部材４１を貫通させて、回転軸Ｚｒと平行な回転軸方向に複数積み重ねることができる。
【００５１】
第１の歯車部材４１の厚みＬ１が薄いので、平転造でなくても、金属粉体が金型により焼結されることで、第１の歯部４２が周方向に等間隔に並ぶ歯車の形状を製造することができる。又は、第１の歯車部材４１の厚みＬ１が薄いので、平転造でなくても、金型により冷間圧延鋼を打ち抜くことで、第１の歯部４２が周方向に等間隔に並ぶ歯車の形状を製造することができる。
【００５２】
従来、平転造では、転造工具の精度だけではなく、ワークとなる入出力シャフトの回転速度、成形荷重、歯形工具の移動速度等により、歯底面の形状が安定せず、ばらつきが生じる要因となっていた。
【００５３】
第１の歯車部材４１が焼結により製造される場合、まず、鉄、チタン、ニッケル、ステンレス鋼等の金属粉体が用意される。そして、金属粉体が金型に入れられ、加熱かつ圧縮成形されて、金属粉体同士が焼結により結合する。このように、粉末冶金法により、第１の歯車部材４１は、第１の歯部４２及び第１の歯部４２間の歯底面の形状が安定し、転造加工より、ばらつきが抑制される。
【００５４】
第１の歯車部材４１が冷間圧延鋼板材を打ち抜き加工して製造される場合、まず、ＳＰＣＣ等の冷間圧延鋼の板材が用意される。冷間圧延鋼を用いる場合、安価になるという利点がある。そして、冷間圧延鋼の板材がパンチ等の金型で打ち抜かれる。同じ金型で打ち抜かれた第１の歯車部材４１は、第１の歯部４２及び第１の歯部４２間の歯底面の形状が安定し、転造加工より、ばらつきが抑制される。
【００５５】
図５に示す第２の歯車部材４１Ｍは、第１の歯部４２Ｍが周方向に等間隔に並ぶ、厚み０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下程度の薄板である。第２の歯車部材４１Ｍの厚みＬ３は、入出力シャフト２１の端部２１ａの長さ、つまり歯車取付長さＬ２よりも薄い薄板であるので、図７に示すように、入出力シャフト２１の端部２１ａは複数の第２の歯車部材４１Ｍを回転軸Ｚｒと平行な回転軸方向に貫通させることができる。第２の歯車部材４１Ｍの厚みＬ３は、第１の歯車部材４１の厚みＬ１同程度でもよいが、第２の歯車部材４１Ｍの厚みＬ３が第１の歯車部材４１の厚みＬ１よりも大きい場合、第２の歯車部材４１Ｍは、バックラッシュの抑制効果を高められる。
【００５６】
図５に示す第２の歯車部材４１Ｍは、第１の歯車部材４１と異なる材料で製造される。例えば、第１の歯車部材４１は金属材料であり、第２の歯車部材４１Ｍは、樹脂材料の樹脂部材又は弾性材料の弾性部材である。樹脂部材の樹脂材料は、例えば、ＰＡ６などの脂肪族骨格を含むポリアミド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：polybutylene  terephthalate）である。弾性部材の弾性材料は、ゴム又はエラストマーであり、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ＮＢＲ（Nitrile  butadiene  rubber）である。第２の歯車部材４１Ｍは、金型へ上述した樹脂材料又は弾性部材を射出成形することで製造される。同じ金型で射出成形された第２の歯車部材４１Ｍは、第１の歯部４２Ｍ間の歯底面の形状が安定し、転造加工より、ばらつきが抑制される。また、第２の歯車部材４１Ｍは、第１の歯車部材４１よりも弾性率が大きく、変形しやすい。そこで、回転軸Ｚｒ方向に隣り合う第１の歯車部材４１間に、第２の歯車部材４１Ｍがある場合、第１の歯部４２Ｍが第１の歯部４２への応力集中を緩和させることができる。
【００５７】
図７に示すように、入出力シャフト２１は、図４及び図５に示す第１の歯車部材４１及び第２の歯車部材４１Ｍが回転軸Ｚｒと平行な方向に貫通され、積み重ねられ、入出力シャフト２１の外周に、第１の歯部４２及び第１の歯部４２Ｍが周方向に向くように固定されている。
【００５８】
図２及び図３に示すように、入出力シャフト２１と、ウォーム９４とは、同じ回転軸Ｚｒの周りを回転し、隣り合うように配置されている。そして、図６に示すように、第１の歯部４２及び第１の歯部４２Ｍは、ウォーム９４の端部にある穴の内周面に設けられた第２の歯部９４Ｐと噛み合い、図３に示す結合部４５を備えた動力伝達機構４０となる。動力伝達機構４０は、結合部４５を備えているので、回転軸の周りを回転する駆動シャフトとしての入出力シャフト２１及び被駆動シャフトとしてのウォーム９４のうち一方の回転を他方の回転に伝達することができる。
【００５９】
第１の歯部４２及び第１の歯部４２Ｍは、例えば雄スプライン又は雄セレーションと呼ばれ、例えば外形がインボリュートスプライン、三角セレーション、インボリュートセレーションである。第２の歯部９４Ｐは、雌スプライン又は雌セレーションと呼ばれ、雄スプライン又は雄セレーションと噛み合う適切な形状になっている。図３に示すように、周方向に繋がる環状の弾性部材４６は、結合部４５を維持するよう予圧を与える。弾性部材４６は、ゴム又はエラストマーであり、例えば、ＮＢＲ（Nitrile  butadiene  rubber）等の材料で形成されている。
【００６０】
上述した特許文献１及び２に記載の技術において、結合部４５は、周方向に、第１の歯部４２と第２の歯部９４Ｐとが噛みあって、入出力シャフト２１の回転がウォーム９４の回転として伝達され、又はウォーム９４の回転が入出力シャフト２１の回転として伝達されるため、不可避の隙間であるバックラッシュが必要である。バックラッシュは不可避であるが、バックラッシュが大きすぎる場合、第１の歯部４２と第２の歯部９４Ｐとがぶつかり合い、歯打ち音（ラトル音）が生じる可能性がある。歯打ち音を抑制するため、第１の歯部４２と第２の歯部９４Ｐとの間に、高粘度のグリスを塗布して抑制する方法もあるが、高コストであり、バックラッシュのばらつき自体を抑制できるわけではない。
【００６１】
実施形態１に係る第１の歯車部材４１は、金型内で焼結され又は金型で打ち抜かれた板材である。図８は、実施形態１に係る歯車部材が固定される前の電動モータの入出力シャフトの端部を模式的に示す側面図である。図９は、電動モータの入出力シャフトの端部に実施形態１に係る歯車部材が固定される状態を模式的に示す説明図である。図８に示すように、電動モータ１０の入出力シャフト２１の端部２１ａは、第１の歯車部材４１を突き当てる突き当て面２１ｂを残して、外径を小さくした外径Ｄ２を有する円筒形状である。
【００６２】
入出力シャフト２１の端部２１ａの外周は、ローレット加工されて凹凸加工されている。ローレット加工は、回転軸と平行に凹凸が延びるように塑性加工されている。図４に示す第１の歯車部材４１は、上述したように、外周に複数の第１の歯部４２が設けられており、内周は中空となっており、内壁４３の直径Ｄ１が入出力シャフト２１の端部２１ａの最外径よりも小さくなっている。同様に、図５に示す第２の歯車部材４１Ｍは、上述したように、外周に複数の第１の歯部４２Ｍが設けられており、内周は中空となっており、内壁４３Ｍの直径Ｄｍ１が入出力シャフト２１の端部２１ａの最外径よりも小さくなっている。そして、図９に示すように、第１の歯車部材４１及び第２の歯車部材４１Ｍは、第１の歯車部材４１の内周及び第２の歯車部材４１Ｍの内周に、入出力シャフト２１の端部２１ａが貫通するように、図９に示すＰ方向に圧入され、１つずつ固定される。
【００６３】
電動モータ１０は、入出力シャフト２１と、フロント側軸受１３ｂの内輪とが一体となるように、圧入又は中間ばめの設定にするため、フロント側軸受１３ｂの内輪の内周側の内径Ｄ５は、入出力シャフト２１の外周の外径Ｄ３よりも若干小さくなっている。また、図４及び図７に示す第１の歯車部材４１の最外径（最大直径）Ｄ４は、入出力シャフト２１の外周の外径Ｄ３よりも大きい方が動力伝達機構４０の伝達効率が高くなる。しかしながら、実施形態１に係る第１の歯車部材４１が入出力シャフト２１の端部２１ａに取り付けられた状態で、入出力シャフト２１と、フロント側軸受１３ｂの内輪とが一体となるようにすると、フロント側軸受１３ｂの内輪の内周側の内径Ｄ５を大きくする必要があり、大きなフロント側軸受１３ｂを使用することになる。同様に、上述した特許文献１に記載の電動モータの駆動シャフトも、入出力シャフトと、フロント側軸受の内輪とが一体となるようにすると、フロント側軸受の内輪の内周側の内径を大きくする必要がある。そこで、実施形態１に係る電動モータは、入出力シャフト２１の外周の外径Ｄ３よりも直径の小さい入出力シャフト２１の端部２１ａの外径Ｄ２を有する入出力シャフト２１を備えている。そして、第１の歯車部材４１が固定される、入出力シャフト２１の端部２１ａの外径Ｄ２は、入出力シャフト２１を回転自在に支持するフロント側軸受１３ｂの内径Ｄ５よりも小さい。これにより、図８に示すように、電動モータ１０は、実施形態１に係る第１の歯車部材４１が入出力シャフト２１に取り付けられる前に、入出力シャフト２１と、フロント側軸受１３ｂの内輪とが一体となるように、固定できる。そして、フロント側軸受１３ｂの内輪の内周側の内径Ｄ５が、第１の歯車部材４１の最外径（最大直径）Ｄ４より小さくても、入出力シャフト２１と、フロント側軸受１３ｂの内輪とが一体となるように、固定することができる。その結果、実施形態１に係る電動モータ１０は、フロント側軸受１３ｂの内輪の内周側の内径Ｄ５が第１の歯車部材４１の最外径（最大直径）Ｄ４よりも小さい、小型の軸受装置を採用することができる。このため、電動モータ１０は、軽量化でき、製造コストを低減できる。
【００６４】
実施形態１に係る第２の歯車部材４１Ｍは、最外径（最大直径）Ｄｍ４が図７に示す第１の歯車部材４１の最外径（最大直径）Ｄ４よりも大きい。このため、第１の歯車部材４１の内周及び第２の歯車部材４１Ｍの内周に入出力シャフト２１の端部２１ａが貫通するように圧入されると、回転軸Ｚｒ方向にみて、第２の歯車部材４１Ｍの方が第１の歯車部材４１よりも、面積が大きくなる。そして、第２の歯部４１Ｍがあることで、歯面側へ弾性力による押圧力を生じさせることができる。その結果、結合部４５は、周方向に、第１の歯部４２Ｍが第１の歯部４２よりも、第２の歯部９４Ｐを押圧するようになり、バックラッシュ自体を抑制することができる。そして、バックラッシュ自体を抑制することで、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる。
【００６５】
実施形態１に係る第１の歯車部材４１及び第２の歯車部材４１Ｍは、入出力シャフト２１の端部２１ａの外周面がローレット加工されて凹凸加工されているので、第１の歯車部材４１及び第２の歯車部材４１Ｍと、入出力シャフト２１との固定が強固となる。
【００６６】
棒状の金属材料の外周を切削する転造加工で形成される第１の歯部よりも、金型を介して形成される第１の歯車部材４１の第１の歯部４２は、形状が安定しており、オーバーピン径のばらつきが抑制される。その結果、実施形態１に係る動力伝達機構４０は、バックラッシュのばらつきが抑制される。このため、第１の歯部４２と第２の歯部９４Ｐとがぶつかり合い、歯打ち音（ラトル音）が生じる可能性が抑制される。このため、動力伝達機構４０は、第１の歯部４２と第２の歯部９４Ｐとの間に、高粘度のグリスではなく、一般的なグリスを塗布しても、歯打ち音を抑制しつつ伝達効率を高めることができる。又は、動力伝達機構４０は、第１の歯部４２と第２の歯部９４Ｐとの間に、高粘度のグリスを低減して、あるいは高粘度のグリスを塗布しなくても、歯打ち音を抑制しつつ伝達効率を高めることができる。そして、高価な高粘度のグリスの使用量が低減された分、作業性が向上し、動力伝達機構４０のコストが抑制される。
【００６７】
上述したように、実施形態１に係る電動パワーステアリング装置８０は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフト８２を備えるステアリングコラムと、ステアリングシャフト８２に操舵補助力を伝達するウォーム９４を備える減速装置９２と、ウォーム９４を回転する電動モータ１０と、を備えている。実施形態１に係る電動モータ１０は、回転軸Ｚｒ方向に積み重ねられている複数の第１の歯車部材４１を備えている。そして、第１の歯車部材４１は、入出力シャフト２１の端部２１ａの外周面に固定され、当該外周面よりも外径が大きな複数の第１の歯部４２を周方向に等間隔に有している。
【００６８】
この構造によれば、入出力シャフト２１の外周を直接、転造加工しなくても、第１の歯部４２を備えた第１の歯車部材４１を固定することにより、第１の歯部４２のばらつきが小さい第１の歯車部材４１を取り付けることができる。このため、第１の歯部４２と第２の歯部９４Ｐとの隙間である、バックラッシュを抑制できる。その結果、歯打ち音を抑制することができる。
【００６９】
電動パワーステアリング装置８０は、上述した電動モータ１０により補助操舵トルクを得る。電動パワーステアリング装置８０は、上述した歯打ち音を抑制することができるので、電動モータ１０の周囲の異音を低減することができる。このため、電動パワーステアリング装置８０は、操舵者の違和感を抑制した状態で、車両を操作させることができる。その結果、電動パワーステアリング装置８０は、作動音が低減し、操作者に対して快適な操舵感を与えることができる。
【００７０】
第１の歯車部材４１の内周及び第２の歯車部材４１Ｍの内周に入出力シャフト２１の端部２１ａが貫通するように圧入されると、回転軸Ｚｒ方向にみて、第２の歯車部材４１Ｍの方が第１の歯車部材４１よりも、面積が大きくなる。そして、第２の歯部４１Ｍがあることで、歯面側へ弾性力による押圧力を生じさせることができる。そこで、第１の歯部４２Ｍが第２の歯部９４Ｐを押圧することで、上述した結合部４５における第２の歯部９４Ｐと第１の歯部４２との噛み合いがきつくなることがある。そこで、ケース底部１１ｃに入出力シャフト２１のシャフトエンド（端部）を露出させる開口部を設け、図２に示すＦ方向から押圧治具で、露出した入出力シャフト２１のシャフトエンドを押し込み、第２の歯部９４Ｐと第１の歯部４２とを噛み合わせてもよい。ケース底部１１ｃに設けられた開口部は、片面に粘着材料を有するテープなどで塞がれることがより好ましい。
【００７１】
（実施形態２）
図１０は、実施形態２に係る歯車部材を模式的に示す平面図である。図１１は、実施形態２に係る第２の歯車部材を模式的に示す平面図である。図１２は、実施形態２に係る歯車部材が固定される前の電動モータの入出力シャフトの端部を模式的に示す側面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７２】
実施形態２に係る第１の歯車部材４１は、金型内で焼結され又は金型で打ち抜かれた板材である。図１０に示すように、実施形態２に係る第１の歯車部材４１は、内壁４３ａに凹凸加工が施されている。内壁４３ａの凹凸加工は、第１の歯部４２の凹凸よりも小さく加工されていることが好ましい。これにより、内壁４３ａの凹凸加工の精度が、バックラッシュのばらつきに影響を与える可能性を抑制できる。同様に、図１１に示すように、実施形態２に係る第２の歯車部材４１Ｍは、内壁４３ａｍに凹凸加工が施されている。内壁４３ａｍの凹凸加工は、第１の歯部４２Ｍの凹凸よりも小さく加工されていることが好ましい。これにより、内壁４３ａｍの凹凸加工の精度が、バックラッシュのばらつきに影響を与える可能性を抑制できる。
【００７３】
図１２に示すように、実施形態２に係る入出力シャフト２１の端部２１ａは、外周にローレット加工がなく、凹凸のない外周の表面を有している。図１０に示す第１の歯車部材４１及び図１１に示す第１の歯車部材４１Ｍは、第１の歯車部材４１の内周の内壁４３ａに入出力シャフト２１の端部２１ａが貫通するように圧入され、１つずつ固定される。実施形態２に係る第１の歯車部材４１は、内壁４３ａの凹凸加工が端部２１ａの外周との摩擦を増して、第１の歯車部材４１と入出力シャフト２１との固定が強固となる。同様に、実施形態２に係る第２の歯車部材４１Ｍは、内壁４３ａｍの凹凸加工が端部２１ａの外周との摩擦を増して、第２の歯車部材４１Ｍと入出力シャフト２１との固定が強固となる。
【００７４】
（実施形態３）
図１３は、実施形態３に係る電動モータの入出力シャフトの端部を模式的に示す説明図である。図１４は、実施形態３に係る円環部材の状態を説明するための説明図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７５】
図１３は、入出力シャフト２１の中心線の一方の半分は、端部２１ａと第１の歯車部材４１の取付状態を示しており、他方の半分は、取り付けられた第１の歯部４２の外周表面の状態を示している。図１３に示すように、実施形態３に係る電動モータ１０は、図４に示す第１の歯車部材４１の内周及び図１４に示す円環部材４１Ｎの内周に入出力シャフト２１の端部２１ａが貫通するように圧入され、１つずつ固定されている。
【００７６】
図１４に示すように、円環部材４１Ｎは、平面視で円環状の板状部材である。円環部材４１Ｎは、内壁４３Ｎの直径が上述した第１の歯車部材４１の直径Ｄ１と同じ直径Ｄｎ１であり、外形形状の直径Ｄｎ４が第１の歯車部材４１の最外径（最大直径）Ｄ４と同じである。図１３に示すように、第１の歯車部材４１の内周及び円環部材４１Ｎの内周に入出力シャフト２１の端部２１ａが貫通するように圧入されると、回転軸Ｚｒ方向にみて、円環部材４１Ｎの方が第１の歯車部材４１よりも、周方向に隣り合う第１の歯部４２の間の凹み分面積が大きくなる。このため、図６に示すように、第１の歯部４２は、ウォーム９４の端部にある穴の内周面に設けられた第２の歯部９４Ｐと噛み合うと、円環部材４１Ｎの外縁が第２の歯部９４Ｐに切り込まれ、設けられた第２の歯部９４Ｐで変形する。その結果、第２の歯部９４Ｐと、円環部材４１Ｎとが噛み合い、接するようになる。第２の歯部９４Ｐと、円環部材４１Ｎとの隙間が、第２の歯部９４Ｐと、第１の歯部４２との隙間よりも小さくなりやすいので、バックラッシュ自体が抑制され、回転を伝達するシャフト周囲の歯打ち音を抑制できる。
【００７７】
実施形態３に係る第１の歯車部材４１が金属製であり、円環部材４１Ｎが樹脂部材又は弾性部材であることが好ましい。樹脂部材の樹脂材料は、例えば、ＰＡ６などの脂肪族骨格を含むポリアミド、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：polybutylene  terephthalate）である。弾性部材の弾性材料は、ゴム又はエラストマーであり、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ＮＢＲ（Nitrile  butadiene  rubber）である。円環部材４１Ｎは、金型へ上述した樹脂材料又は弾性部材を射出成形することで製造される。円環部材４１Ｎは、第１の歯車部材４１よりも弾性率が大きく、変形しやすい。そこで、回転軸Ｚｒ方向に隣り合う第１の歯車部材４１間に、円環部材４１Ｎがある場合、第１の歯部４２への応力集中を緩和することができる。
【００７８】
第１の歯車部材４１と、円環部材４１Ｎとは、回転軸Ｚｒ方向に交互に配置されている。これにより、回転軸Ｚｒ方向に並ぶ歯車部材に加わる応力が平準化される。
【００７９】
円環部材４１Ｎの外縁が第２の歯部９４Ｐに切り込まれ、第２の歯部９４Ｐで変形するため、上述した結合部４５における噛み合いがきつくなることがある。そこで、ケース底部１１ｃに入出力シャフト２１のシャフトエンド（端部）を露出させる開口部を設け、図２に示すＦ方向から押圧治具で、露出した入出力シャフト２１のシャフトエンドを押し込み、第２の歯部９４Ｐと第１の歯部４２とを噛み合わせてもよい。ケース底部１１ｃに設けられた開口部は、片面に粘着材料を有するテープなどで塞がれることがより好ましい。
【００８０】
（実施形態４）
図１５は、実施形態４に係る歯車部材を模式的に示す平面図である。図１６は、実施形態４に係る歯車部材同士の固定部の一例を模式的に示す断面図である。図１７は、実施形態４に係る複数の歯車部材が一体となった歯車部材積層体を模式的に示す説明図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８１】
実施形態１に係る電動モータ１０では、第１の歯車部材４１及び第２の歯車部材４１Ｍは１つずつ、入出力シャフト２１の端部２１ａに圧入されているが、実施形態４に係る電動モータ１０では、予め、隣り合う第１の歯車部材４１同士を固定して、歯車部材積層体４７とした上で、入出力シャフト２１の端部２１ａに圧入して固定してもよい。
【００８２】
図１５に示すように、実施形態４に係る第１の歯車部材４１は、第１の歯車部材４１の内部に複数の層間固定部４４を備えている。第２の歯車部材４１Ｍも、複数の層間固定部４４と同様に複数の層間固定部を備えている。層間固定部４４は、周方向に均等に設けられていることが望ましい。例えば、層間固定部４４は、図１６に示すように、断面でみるとＶ字状の突起が形成され、一方の第１の歯車部材４１から隣り合う他の第１の歯車部材４１又は第２の歯車部材４１Ｍに食い込むカシメ加工が施されている。第１の歯車部材４１が金型によるプレス加工により、冷間圧延鋼を打ち抜き加工で形成される場合、金型から排出されるまでに、所定枚数を打ち抜き積層した上で、層間固定部４４で一体化し、図１７に示す歯車部材積層体４７とすることができる。これにより、第１の歯車部材４１及び第２の歯車部材４１Ｍは積層体として取り出すことができるので、第１の歯車部材４１同士で第１の歯部４２の位置を揃えることができる。同様に、第１の歯車部材４１及び第２の歯車部材４１Ｍは積層体として、第１の歯部４２の位置と第１の歯部４２Ｍの位置とを揃えることができる。
【００８３】
以上のように、本実施形態の電動パワーステアリング装置８０は、コラムアシスト方式を例にして説明しているが、ピニオンアシスト方式及びラックアシスト方式についても上述した電動モータ１０及び減速装置９２を適用することができる。本実施形態に係る電動モータとして電動モータ１０を例に説明し、右ハンドル車に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、左ハンドル車に適用する場合には、電動モータ１０及び減速装置９２の配置をステアリングコラムの中心軸を通る垂直面を挟んで面対称の右側に配置すればよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０  電動モータ
１１  モータケース
１１ａ  筒状ハウジング
１１ｂ  ケースフランジ
１１ｃ  ケース底部
１１ｄ  内周面
１２  フランジ部材
１３ａ  リヤ側軸受
１３ｂ  フロント側軸受
１４  レゾルバ
１５  端子台
２０  モータロータ
２１  入出力シャフト
２２  ロータヨーク
２３  マグネット
３０  ステータ
３１  ステータコア
３７  励磁コイル
３７ａ  励磁コイルインシュレータ
４０  動力伝達機構
４１  第１の歯車部材
４１Ｍ  第２の歯車部材（樹脂部材又は弾性部材）
４１Ｎ  円環部材（樹脂部材又は弾性部材）
４２  第１の歯部
８０  電動パワーステアリング装置
８１  ステアリングホイール
８２  ステアリングシャフト
８２ａ  入力軸
８２ｂ  出力軸
８３  操舵力アシスト機構
８４  ユニバーサルジョイント
８５  ロアシャフト
８６  ユニバーサルジョイント
８７  ピニオンシャフト
８８  ステアリングギヤ
８８ａ  ピニオン
８８ｂ  ラック
８９  タイロッド
９０  ＥＣＵ
９１ａ  トルクセンサ
９１ｂ  車速センサ
９２  減速装置
９３  減速装置ハウジング
９４  ウォーム
９４ａ  ウォーム歯
９４Ｐ  第２の歯部
９６  ウォームホイール
９８  イグニッションスイッチ
Ｚｒ  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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