WO2019131315A1 - アシスト機構及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

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WO2019131315A1
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transmission member
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coupling
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快 本田
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日本精工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an assist mechanism and an electric power steering apparatus.
  • Patent Document 1 An electric power steering apparatus which assists a torque necessary for steering a vehicle with an electric motor
  • the vibration and noise generated by the joint and gear that transmit the driving force from the motor to the output shaft of the steering produce a synergistic effect. Vibration and noise may occur.
  • An object of the present invention is to provide an assist mechanism and an electric power steering apparatus capable of suppressing vibration and noise.
  • an electric motor having a rotor having a magnet and a stator having a winding, a shaft member formed with a worm meshing with a worm wheel, and the motor And a coupling for connecting the output shaft and the shaft-like member, wherein the smallest rotation order among the rotation orders of the motor and the rotation order of the worm are mutually disjoint.
  • an electric motor having a rotor having a magnet and a stator having a winding, an axial member formed with a worm meshing with a worm wheel, and And a coupling for connecting the output shaft of the motor and the shaft-like member, wherein the smallest rotation order of the rotation order of the motor and the rotation order of the worm are disjoint from each other, and the rotation order of the motor is And the rotation order of the coupling is disjoint, and the rotation order of the worm and the rotation order of the coupling are disjoint.
  • a motor for achieving the above object, a motor, a shaft-like member formed with a worm meshing with a worm wheel, and a coupling for connecting the output shaft of the motor and the shaft-like member And at least two of the rotation orders of the rotation order of the motor, the rotation order of the worm, and the rotation order of the coupling are different from each other.
  • the rotation order of the motor is n multiples of the larger natural number when the number of poles of the magnet included in the rotor is represented by multiplication of two natural numbers other than 1.
  • the number of rotations of the worm is the number of teeth of the worm wheel that travels in response to one rotation of the shaft-like member.
  • the rotation order of the worm is the number of teeth of the worm wheel that advances in response to one rotation of the shaft-like member, and the coupling is fixed to the output shaft.
  • a transmission member, a second transmission member fixed to the shaft-like member, and a predetermined number of protrusions of the first transmission member and the second transmission member to engage the first transmission member and the second transmission member And a third transmission member connecting the plurality of couplings, wherein the number of rotations of the coupling is the predetermined number.
  • the rotation order of the motor is n multiple of the larger natural number when the number of poles of the magnet included in the rotor is represented by multiplication of two natural numbers other than 1. Is a natural number greater than or equal to one, the rotational order of the worm is the number of teeth of the worm wheel that moves in response to one rotation of the shaft-like member, and the coupling is fixed to the output shaft A transmission member, a second transmission member fixed to the shaft-like member, and a predetermined number of protrusions of the first transmission member and the second transmission member to engage the first transmission member and the second transmission member And a third transmission member connecting the plurality of couplings, wherein the number of rotations of the coupling is the predetermined number.
  • the rotation order of the motor is n multiples of the larger natural number when the number of poles of the magnet or commutator included in the rotor is represented by multiplication of two natural numbers other than one.
  • n is a natural number of 1 or more
  • the rotation order of the worm is the number of teeth of the worm wheel that moves in response to one rotation of the shaft-like member.
  • the rotation order of the motor is n multiples of the larger natural number when the number of poles of the magnet or commutator included in the rotor is represented by multiplication of two natural numbers other than one.
  • n is a natural number of one or more
  • the coupling includes a first transmission member fixed to the output shaft, a second transmission member fixed to the shaft-like member, the first transmission member, and And a third transmission member engaged with the predetermined number of projections of the second transmission member to connect the first transmission member and the second transmission member, wherein the rotation order of the coupling is the predetermined number It is.
  • the rotation order is specified based on the number of configurations moving away from each rotation axis with each rotation of the rotating configuration, and these rotation orders are made different to shift the timing of generation of vibration and noise. be able to. For this reason, it can suppress more reliably that vibration and noise of these structures arise simultaneously, and a vibration and noise become larger by a synergistic effect. Therefore, vibration and noise can be suppressed more reliably.
  • the rotation order of the coupling is 5 or 7.
  • the smallest rotation order among the rotation orders of the electric motor, the rotation order of the worm, and the rotation order of the coupling are different from each other.
  • the coupling includes a first transmission member fixed to the output shaft, a second transmission member fixed to the shaft-like member, the first transmission member, and the second
  • the transmission member has a third transmission member engaged with five or seven projections of the transmission member to connect the first transmission member and the second transmission member, and the number of rotations of the coupling is the number of the projections It is.
  • the rotational order of the coupling can be made difficult to overlap with the rotational order of other configurations. For this reason, it can suppress more reliably that vibration and noise of these structures arise simultaneously, and a vibration and noise become larger by a synergistic effect. Therefore, vibration and noise can be suppressed more reliably.
  • the smallest rotation order of the rotation orders of the motor is 3
  • the rotation order of the worm is 2
  • the rotation order of the coupling is 5 or 7.
  • the smallest rotational order of the rotational orders of the motor is 4, the rotational order of the worm is 3, and the rotational order of the coupling is 5 or 7.
  • the smallest rotation order among the rotation orders of the motor is 5
  • the rotation order of the worm is 2
  • the rotation order of the coupling is 7.
  • the smallest rotation order of the rotation orders of the motor is 5
  • the rotation order of the worm is 3
  • the rotation order of the coupling is 4.
  • vibration and noise can be suppressed.
  • FIG. 1 is a view showing a configuration example of an electric power steering apparatus provided with the assist mechanism of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the assist mechanism.
  • FIG. 3 is a view showing a configuration example of the worm and the worm wheel 96 of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a view showing a configuration example in the vicinity of the coupling.
  • FIG. 5 is a perspective view of the coupling of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the coupling of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a view showing a configuration example of the motor of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a conceptual graph showing load fluctuation that occurs in a period in which the worm gear shaft makes one rotation in the assist mechanism of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a conceptual graph showing load fluctuation that occurs in a period in which the worm gear shaft makes one rotation in the assist mechanism of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a perspective view of a modified coupling.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the coupling of the modified example.
  • FIG. 11 is a view showing an example of the configuration of the worm and the worm wheel of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a view showing a configuration example of a motor of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a view showing a configuration example of a motor of the third embodiment.
  • FIG. 14 is a perspective view of the coupling of the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the coupling of the fourth embodiment.
  • FIG. 16 is a view showing a configuration example of a motor of the fifth embodiment.
  • FIG. 17 is a view showing an example of the configuration of the motor of the sixth embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of configuration of a motor according to a seventh embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram showing an example of configuration of a motor according to an eighth embodiment.
  • FIG. 1 is a view showing a configuration example of an electric power steering apparatus 80 provided with the assist mechanism 83 of the first embodiment.
  • the electric power steering apparatus 80 includes a steering wheel 81, a steering shaft 82, an assist mechanism 83, a universal joint 84, a lower shaft 85, a universal joint 86, and a pinion shaft in the order of transmission of the force applied by the rider.
  • a steering gear 88 and a tie rod 89 are provided.
  • the electric power steering apparatus 80 includes an electronic control unit (ECU) 90, a torque sensor 91a, and a vehicle speed sensor 91b.
  • ECU electronice control unit
  • the steering shaft 82 includes an input shaft 82a and an output shaft 82b. One end of the input shaft 82a is connected to the steering wheel 81, and the other end is connected to the assist mechanism 83 via a torque sensor 91a. One end of the output shaft 82 b is connected to the assist mechanism 83, and the other end is connected to the universal joint 84.
  • the input shaft 82a and the output shaft 82b are formed of a magnetic material such as iron.
  • the lower shaft 85 is connected at one end to the universal joint 84 and at the other end to the universal joint 86.
  • One end of the pinion shaft 87 is connected to the universal joint 86, and the other end is connected to the steering gear 88.
  • the steering gear 88 includes a pinion 88a and a rack 88b.
  • the pinion 88 a is coupled to the pinion shaft 87.
  • the rack 88 b meshes with the pinion 88 a.
  • the steering gear 88 is configured as a rack and pinion type.
  • the steering gear 88 converts the rotational motion transmitted to the pinion 88a into a linear motion at the rack 88b.
  • the tie rods 89 are connected to the rack 88 b.
  • FIG. 2 is a view showing a configuration example of the assist mechanism 83. As shown in FIG. FIG. 2 shows a partially cutaway view of the housing 93 for the purpose of illustrating the internal configuration of the housing 93. As shown in FIG.
  • the assist mechanism 83 includes the motor 10, a housing 93, a worm gear shaft 94, a worm wheel 96, and a coupling 16.
  • the housing 93 accommodates the worm gear shaft 94, the worm wheel 96, and the coupling 16.
  • the motor 10 is fixed to a housing 93.
  • the output shaft 11 of the motor 10 extends inside the housing 93.
  • the motor 10 rotationally drives the output shaft 11.
  • the output shaft 11 is connected to the worm gear shaft 94 via a coupling 16.
  • the worm gear shaft 94 rotates.
  • the worm gear shaft 94 meshes with the worm wheel 96.
  • the worm wheel 96 rotates.
  • the worm wheel 96 is fixed so that the output shaft 82b and the rotation axis coincide with each other.
  • the assist mechanism 83 assists the rotation of the output shaft 82b by the rotational driving force of the motor 10. That is, the assist mechanism 83 applies a torque that assists the steering performed via the steering wheel 81 to the output shaft 82b.
  • a steering column is configured by the steering shaft 82, the torque sensor 91a, and the assist mechanism 83. That is, the electric power steering apparatus 80 of the first embodiment is, for example, a column assist system.
  • the torque sensor 91 a shown in FIG. 1 detects the steering force of the driver transmitted to the input shaft 82 a via the steering wheel 81 as a steering torque.
  • the vehicle speed sensor 91 b detects the traveling speed of the vehicle on which the electric power steering apparatus 80 is mounted.
  • the motor 10 In the ECU 90, the motor 10, a torque sensor 91a, and a vehicle speed sensor 91b are electrically connected.
  • the ECU 90 controls the operation of the motor 10. Further, the ECU 90 obtains signals from each of the torque sensor 91a and the vehicle speed sensor 91b. That is, the ECU 90 acquires the steering torque T from the torque sensor 91a, and acquires the traveling speed V of the vehicle from the vehicle speed sensor 91b.
  • the ECU 90 is supplied with power from a power supply device (for example, an on-board battery) 99 while the ignition switch 98 is on.
  • the ECU 90 calculates an assist steering command value of the assist command based on the steering torque T and the traveling speed V. Then, the ECU 90 adjusts the power value X supplied to the motor 10 based on the calculated assist steering command value.
  • the ECU 90 acquires information on the induced voltage from the motor 10 or information on the rotation of the rotor from the resolver described later as operation information Y.
  • the steering force of the driver (driver) input to the steering wheel 81 is transmitted to the assist mechanism 83 via the input shaft 82a.
  • the ECU 90 acquires the steering torque T input to the input shaft 82a from the torque sensor 91a, and acquires the traveling speed V from the vehicle speed sensor 91b. Then, the ECU 90 controls the operation of the motor 10.
  • the assist steering torque generated by the motor 10 is transmitted to the assist mechanism 83.
  • the steering torque T (including the auxiliary steering torque) output via the output shaft 82 b is transmitted to the lower shaft 85 via the universal joint 84 and is further transmitted to the pinion shaft 87 via the universal joint 86.
  • the steering force transmitted to the pinion shaft 87 is transmitted to the tie rod 89 via the steering gear 88 to steer the steered wheels.
  • the worm gear shaft 94 is an axial member provided with a worm 94 a and a rotating shaft portion 94 b.
  • the worm gear shaft 94 has a rotation shaft portion 94 b pivotally supported by bearings 95 a and 95 b fixed to the housing 93.
  • the bearings 95a and 95b rotatably support the worm gear shaft 94.
  • the worm 94a of the worm gear shaft 94 is formed between the bearing 95a and the bearing 95b.
  • FIG. 3 is a view showing a configuration example of the worm 94 a and the worm wheel 96 of the first embodiment.
  • the worm 94 a of the first embodiment is a two-row worm. That is, as shown by the half rotation pitch P1 in FIG. 3, the gear of the worm wheel 96 is formed to advance by one according to the half rotation of the worm 94a. Therefore, the gear of the worm wheel 96 advances by two in response to one rotation of the worm 94a.
  • FIG. 4 is a view showing a configuration example in the vicinity of the coupling 16.
  • the coupling 16 includes a first transmission member 17, a second transmission member 18, and a third transmission member 19.
  • the first transmission member 17 is fixed to the output shaft 11.
  • the first transmission member 17 is a member that describes an annular ring that accommodates the end of the output shaft 11 extending from the motor 10.
  • the center of the annular ring of the first transmission member 17 ideally coincides with the rotation axis center 11 a (see FIG. 7) of the output shaft 11.
  • the second transmission member 18 is fixed to the rotation shaft 94 b.
  • the second transmission member 18 is an annular ring that receives the end of the rotary shaft portion 94 b extending toward the output shaft 11 from the bearing 95 a that supports the worm gear shaft 94 on the side close to the output shaft 11. Is a member that draws The center of the annular ring of the second transmission member 18 ideally coincides with the center of rotation axis of the rotation shaft 94 b.
  • FIG. 5 is a perspective view of the coupling 16 of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the coupling 16 of the first embodiment.
  • the third transmission member 19 meshes with a predetermined number of protrusions 24 and 28 of the first transmission member 17 and the second transmission member 18 to connect the first transmission member 17 and the second transmission member 18.
  • the third transmission member 19 has an outer peripheral portion 31 having a diameter larger than, for example, the outer diameters of the first transmission member 17 and the annular ring of the second transmission member 18.
  • the outer peripheral portion 31 has a cylindrical or cylindrical outer peripheral surface.
  • An inner circumferential portion 34 having a diameter smaller than that of the outer circumferential portion 31 is formed inside the outer circumferential portion 31.
  • the third transmission member 19 has a cylindrical shape having a wall surface thickness corresponding to the difference between the outer peripheral portion 31 and the inner peripheral portion 34 or a cylindrical shape having a hole corresponding to the inner diameter of the inner peripheral portion 34.
  • the central axis of the third transmission member 19 is described, the central axis of the cylinder or the cylinder is referred to.
  • the third transmission member 19 has a plurality of recesses 33 formed radially from the inner circumferential portion 34 toward the outer circumferential portion 31.
  • the recess 33 is a recess formed in the inner circumferential portion 34 so as to radially spread from the central axis of the third transmission member 19.
  • the position (depth) of the radial end of the recess 33 with respect to the inner circumferential portion 34 is less than the thickness of the wall surface of the third transmission member 19.
  • the ends of the plurality of recesses 33 are arranged in an annular shape centered on the central axis of the third transmission member 19.
  • the radial end of the recess 33 is, for example, in the shape of a circular arc, but a corner may be formed.
  • the first transmission member 17 has a plurality of protrusions 24 radially formed from the center of the annular ring of the first transmission member 17 toward the outer circumferential side. More specifically, the first transmission member 17 has a cylindrical portion 23 surrounding the output shaft 11 fixed to the inside thereof. The protrusions 24 are formed to extend radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 23. In other words, the plurality of protrusions 24 are gear-like structures formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 23. One protrusion 24 is the tooth. The ends of the plurality of projecting protrusions 24 are arranged, for example, along the annular ring of the first transmission member 17.
  • the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of protrusions 24 may be smaller than the diameter of the annular ring of the first transmission member 17.
  • the thickness in the rotational axis direction of the output shaft 11 that the cylindrical portion 23 and the protrusion 24 have is equal to or less than half the thickness in the central axis direction of the third transmission member 19.
  • the first transmission member 17 and the second transmission member 18 have mirror-symmetrical shapes sandwiching the third transmission member 19.
  • the second transmission member 18 has a plurality of protrusions 28 radially formed from the center of the annular ring of the second transmission member 18 toward the outer circumferential side. More specifically, the second transmission member 18 has a cylindrical portion 27 surrounding the rotation shaft portion 94b fixed to the inside thereof.
  • the protrusions 28 are formed to extend radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 27. The ends of the plurality of projecting protrusions 28 line up, for example, along the ring of the second transmission member 18.
  • the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of protrusions 28 may be smaller than the diameter of the annular ring of the second transfer member 18.
  • the thickness in the rotation axis direction of the rotary shaft 94 b of the cylindrical portion 27 and the projection 28 is equal to or less than half the thickness in the central axis direction of the third transmission member 19.
  • the number of the projections 24 and the projections 28 and the number of the depressions 33 in the first embodiment are seven.
  • the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of projections 24 and the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of projections 28 are equal to or less than the diameter drawn by the ends of the plurality of recesses 33.
  • the shapes of the protrusions 24 and the ends of the protrusions 28 are shapes that fit inside the recess 33.
  • the shape of the end of the protrusion 24 and the protrusion 28 is, for example, an arc shape.
  • the third transmission member 19 connects the first transmission member 17 and the second transmission member 18 by fitting the projection 24 and the projection 28 so as to be accommodated inside the recess 33.
  • the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of projections 24 and the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of projections 28 and the diameter drawn by the ends of the plurality of recesses 33 And a margin is provided.
  • the first transmission member 17 and the second transmission member 18 it is possible to be connected in a positional relationship not limited to the same axis with the third transmission member 19 interposed therebetween. Therefore, it is possible to suppress the bending of the output shaft 11 and the rotation shaft portion 94b due to the deviation of the shaft generated between the output shaft 11 and the rotation shaft portion 94b.
  • the elastic members 20 and 21 are attached to both end surfaces of the cylinder (or cylinder) of the third transmission member 19.
  • the elastic member 21 has an annular protrusion 60 extending to the third transmission member 19 side.
  • the protrusion 60 is fitted in an annular groove 48 formed to be located between the outer peripheral portion 31 of the third transmission member 19 and the recess 33.
  • the elastic member 21 fitted in the third transmission member 19 is located between the second transmission member 18 and the third transmission member 19.
  • the elastic member 21 is formed with an inner circumferential portion 58 having the same diameter as the inner circumferential portion 34.
  • the elastic member 21 has a plurality of depressions 55 formed radially from the inner peripheral portion 58 to the outside similarly to the depressions 33 of the third transmission member 19.
  • the third transmission member 19 is provided with a projection 42 provided so as to be located between the plurality of recesses 33 arranged in a ring shape.
  • the protrusion 42 extends from the inner circumferential portion 34 along the central axis direction of the third transmission member 19 toward the rotation shaft portion 94 b.
  • the plate surface 59 of the elastic member 21 is formed with a hole 57 for fitting the protrusion 42 inside.
  • the positional relationship between the recess 33 and the protrusion 42 and the positional relationship between the recess 55 and the hole 57 correspond to each other.
  • the projection 28 is fitted so as to fit inside the recess 55.
  • the first transmission member 17 and the second transmission member 18 have mirror-symmetrical shapes sandwiching the third transmission member 19. Moreover, the both end surfaces of the cylinder (or cylinder) of the 3rd transmission member 19 are shape of mirror symmetry.
  • the elastic member 20 has an annular projecting portion 54 extending to the third transmission member 19 side.
  • the elastic member 20 is formed with an inner circumferential portion 52 having the same diameter as the inner circumferential portion 34. Further, the elastic member 20 has a plurality of depressions 49 formed radially from the inner circumferential portion 52 to the outside similarly to the depressions 33 of the third transmission member 19. Further, the plate surface 59 of the elastic member 21 is formed with a hole 51 into which the projection 35 extending from the inner circumferential portion 34 to the output shaft 11 side is fitted.
  • the elastic member 20 fitted in the third transmission member 19 is located between the first transmission member 17 and the third transmission member 19, and is fitted so that the protrusion 24 fits inside the recess 49.
  • the first transmission member 17 and the second transmission member 18 are made of a synthetic resin mixed with reinforcing fibers as needed, or a metal such as an iron alloy, a copper alloy, or an aluminum alloy.
  • the first transmission member 17 and the second transmission member 18 are formed in an annular shape as a whole by a method such as injection molding, casting, forging, sintering, or cutting.
  • the first transmission member 17 is externally fitted and fixed to the output shaft 11 in a state in which relative rotation and relative displacement in the axial direction are prevented by interference fit, spline fitting, caulking, or the like.
  • the first transmission member 17 can also be formed integrally with the output shaft 11.
  • the second transmission member 18 is externally fitted and fixed to the rotation shaft portion 94 b in a state in which relative rotation and relative displacement in the axial direction are prevented by tight fitting, spline fitting, caulking, or the like.
  • the second transmission member 18 can also be formed integrally with the rotation shaft 94b.
  • the third transmission member 19 is made of a material whose rigidity is higher than that of the elastic material constituting the elastic member 20 and the elastic member 21.
  • the third transmission member 19 may be, for example, a belt material in which rubber is reinforced with a cloth, a synthetic resin (PPS, PEEK, polyamide, etc.) in which reinforcing fibers are mixed if necessary, an iron alloy, a copper alloy, an aluminum alloy, etc. It is made of metal.
  • the third transmission member 19 is formed in a cylindrical (or cylindrical) shape by a method such as injection molding, casting, forging, sintering, or cutting.
  • the elastic members 20 and 21 are made of an elastic material whose rigidity is lower than that of the third transmission member 19.
  • the elastic members 20 and 21 are made in an annular shape as a whole, for example, by an elastic material such as rubber (NBR, HNBR, etc.), elastomer (polyurethane, silicon, etc.).
  • the elastic member 20 and the elastic member 21 are made of an elastic material, the first transmission member 17 and the second transmission member 18 are connected on the same axis not only on the same axis with the elastic members 20 and 21 interposed therebetween. Tolerance can be further enhanced. Further, although the third transmission member 19 is higher in rigidity than the elastic members 20 and 21, the first transmission member 17 and the second transmission member 18 are limited on the same axis by elasticity, for example, by being made of synthetic resin. It is possible to further increase the tolerance linked in the positional relationship.
  • FIG. 7 is a view showing a configuration example of the motor 10 according to the first embodiment.
  • the motor 10 includes a rotor 12 and a stator 14.
  • a stator 14 is provided on the outer peripheral side of the rotor 12.
  • the rotor 12 has a multipolar magnet 13 provided on the outer peripheral side.
  • the stator 14 has a plurality of windings 15 provided inside the housing 10 a of the motor 10.
  • the winding 15 is wound, for example, in a groove (slot) provided in the stator 14.
  • the rotor 12 rotates around the output shaft 11 in response to the excitation of the winding 15.
  • the number of poles of the magnet 13 of the first embodiment is six. That is, three N-poles and three S-poles are alternately arranged in an annular shape every 60 degrees around the rotation axis center 11a.
  • the number of windings 15 in the first embodiment is nine.
  • the motor 10 of the first embodiment has so-called six poles and nine slots.
  • the smallest rotation order of the rotation orders of the motor 10 and the rotation order of the worm 94 a are disjoint from each other.
  • the smallest rotation order of the rotation orders of the motor 10 and the rotation order of the coupling 16 are disjoint from each other.
  • the rotational order of the worm 94a and the rotational order of the coupling 16 are disjoint from each other.
  • the rotation order is the number (integer) of periodic components appearing in one rotation of the rotating body. For example, a component that appears as one cycle per rotation of the rotating body is called a first order. That is, the rotation order of the rotating body in which the component appearing as one cycle occurs is one.
  • n is an integer greater than or equal to 0
  • the rotation order of the rotating body in which the component that appears as n cycles occurs is n.
  • the rotation order of the motor 10 is n multiple of the larger natural number in the case where the number of poles of the magnet 13 possessed by the rotor 12 is represented by multiplication of two natural numbers other than one.
  • n is a natural number of 1 or more.
  • the rotation order of the worm 94 a is the number of teeth of the worm wheel 96 advancing in response to one rotation of the worm gear shaft 94.
  • the rotation order of the worm 94 a in the first embodiment is two.
  • the order of rotation of the coupling 16 is the number of protrusions 24 and 28 which the first transmission member 17 and the second transmission member 18 have. That is, the rotation order of the coupling 16 in the first embodiment is seven.
  • the rotation order of the worm such as the worm 94a is B
  • the motor 10, the worm gear constituted by the worm 94a and the worm wheel 96, and the coupling 16 may generate vibrations at a cycle corresponding to the rotation order indicated by A, B and C, respectively.
  • the rotating body In order to suppress the vibration accompanying the rotation of the rotating body, ideally, it is desirable that the rotating body has a uniform weight distribution all around the rotation axis.
  • an error due to weight distribution and vibration due to bias may occur.
  • an error due to the number of poles of the magnet 13 and a vibration accompanied by a bias may occur.
  • the error of the teeth of the worms 94a and 96, vibration due to the deviation may occur.
  • the m-order fluctuation (m is a natural number) refers to a load fluctuation that occurs in a cycle m times the cycle of one rotation of the output shaft of the motor. This load fluctuation can cause vibration. Assuming that the smallest r among the r-order variations generated in the rotating body is m, this m is equal to the rotation order of the rotating body.
  • FIG. 8 is a conceptual graph showing a load fluctuation that occurs in a period in which the worm gear shaft 94 makes one rotation in the assist mechanism 83 of the first embodiment.
  • This load fluctuation is, for example, a load fluctuation generated in the bearing 95a that supports the worm gear shaft 94 on the side closer to the output shaft 11 of the motor 10 among the bearings 95a and 95b that supports the worm gear shaft 94.
  • FIG. 8 shows an example of the load fluctuation of the electric power steering apparatus 80 including the assist mechanism 83 of the first embodiment and the load fluctuation of the electric power steering apparatus including the assist mechanism of the comparative example.
  • the smallest rotation order of the rotation orders of the motor 10, the rotation order of the worm 94a, and the rotation order of the coupling 16 are not disjoint.
  • the motor of the comparative example is, for example, an 8-pole 12-slot motor.
  • the occurrence of the eighth-order fluctuation means that there is a load fluctuation overlapping with the second-order fluctuation and the fourth-order fluctuation.
  • the occurrence of the fourth-order fluctuation means that the load fluctuation overlapping with the second-order fluctuation occurs. For this reason, in the comparative example, as indicated by the load fluctuation range W2, all load fluctuations of the motor, the worm gear and the coupling overlap at a timing of half rotation (180 °), and a particularly large load fluctuation occurs.
  • B 2.
  • the worm gear causes secondary fluctuation and quaternary fluctuation.
  • C 7.
  • the coupling 16 produces seventh-order fluctuation.
  • the load fluctuations of the motor 10, the worm gear, and the coupling 16 are hardly overlapped. Therefore, even if a large load fluctuation among the load fluctuations generated in the first embodiment is picked up, it is possible to suppress the load fluctuation about the load fluctuation width W1 which is smaller than the load fluctuation width W2.
  • vibration and noise accompanying the steering assist operation tend to relatively affect the vehicle interior, but according to the first embodiment, load fluctuation, vibration and noise can be suppressed. Vibration and noise in the passenger compartment can be suppressed.
  • the quietness of the vehicle is relatively high as in an electric car or a hybrid car, even in an environment where vibration and noise are likely to be noticeable, the influence of vibration and noise in the passenger compartment can be suppressed.
  • the influence of vibration and noise of the configuration in which the rotation order is predetermined can be suppressed, it is easy to detect the vibration and noise when vibration or noise is generated due to any other reason. Therefore, it becomes easy to take measures to suppress the said vibration and noise.
  • the rotational orders of the motor 10, the worm gear, and the coupling 16 can be made different to shift the generation timing of vibration and noise. For this reason, it can suppress that vibration and noise of these composition arise simultaneously, and vibration and noise become larger by a synergistic effect. Therefore, vibration and noise can be suppressed.
  • the rotation order is specified based on the number of components moving away from each rotation axis as the motor 10, the worm gear, and the coupling 16 rotate, and the rotation order is differentiated to cause vibration and noise.
  • the timing of occurrence of can be shifted. For this reason, it can suppress more reliably that vibration and noise of these structures arise simultaneously, and a vibration and noise become larger by a synergistic effect. Therefore, vibration and noise can be suppressed more reliably.
  • the rotation order of the coupling 16 can be made difficult to overlap with the rotation orders of other configurations. For this reason, it can suppress more reliably that vibration and noise of these structures arise simultaneously, and a vibration and noise become larger by a synergistic effect. Therefore, vibration and noise can be suppressed more reliably.
  • FIG. 9 is a perspective view of a coupling 116 of a modification.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the coupling 116 of the modification.
  • the coupling 116 includes a first transmission member 117, a second transmission member 118, and a third transmission member 119.
  • the third transmission member 119 engages with the five protrusions 124 and 128 of the first transmission member 117 and the second transmission member 118 to connect the first transmission member 117 and the second transmission member 118.
  • the rotation order of the coupling 116 in the modification is five.
  • the third transmission member 119 has an outer peripheral portion 131 having a diameter larger than the outer diameters of the first transmission member 117 and the annular ring of the second transmission member 118, for example.
  • the outer peripheral portion 131 has a cylindrical or cylindrical outer peripheral surface shape.
  • An inner circumferential portion 134 having a smaller diameter than the outer circumferential portion 131 is formed inside the outer circumferential portion 131. The center of the annular ring drawn by the outer peripheral portion 131 and the center of the annular ring drawn by the inner peripheral portion 134 coincide with each other.
  • the third transmission member 119 has a cylindrical shape having a wall surface thickness corresponding to the difference between the outer peripheral portion 131 and the inner peripheral portion 134 or a cylindrical shape having a hole corresponding to the inner diameter of the inner peripheral portion 134.
  • the central axis of the third transmission member 119 is described, the central axis of the cylinder or the cylinder is referred to.
  • the third transmission member 119 has a plurality of depressions 133 formed radially from the inner circumferential portion 134 toward the outer circumferential portion 131 side.
  • the recess 133 is a recess formed in the inner circumferential portion 134 so as to radially spread from the central axis of the third transmission member 119.
  • the position (depth) of the radial end of the recess 133 with respect to the inner circumferential portion 134 is less than the thickness of the wall surface of the third transmission member 119.
  • the ends of the plurality of recesses 133 are arranged in an annular shape centered on the central axis of the third transmission member 119.
  • the radial end of the recess 133 is, for example, in the shape of a circular arc, but a corner may be formed.
  • the first transmission member 117 has a plurality of protrusions 124 radially formed from the center of the annular ring of the first transmission member 117 toward the outer circumferential side. More specifically, the first transmission member 117 has a cylindrical portion 123 surrounding the output shaft 11 fixed to the inside. The protrusions 124 are formed to radially extend outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 123. The ends of the plurality of projecting protrusions 124 line up, for example, along the annular ring of the first transmission member 117. The diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of protrusions 124 may be smaller than the diameter of the annular ring of the first transmission member 117. The thickness of the cylindrical portion 123 and the protrusion 124 in the rotational axis direction of the output shaft 11 is equal to or less than half the thickness of the third transmission member 119 in the central axis direction.
  • the first transmission member 117 and the second transmission member 118 have mirror-symmetrical shapes sandwiching the third transmission member 119.
  • the second transmission member 118 has a plurality of protrusions 128 radially formed from the center of the annular ring of the second transmission member 118 toward the outer circumferential side. More specifically, the second transmission member 118 has a cylindrical portion 127 surrounding the rotation shaft portion 94b fixed inside thereof.
  • the protrusions 128 are formed to extend radially outward from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 127. The ends of the plurality of projecting protrusions 128 line up, for example, along the annulus of the second transmission member 118.
  • the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of protrusions 128 may be smaller than the diameter of the annular ring of the second transfer member 118.
  • the thickness in the rotational axis direction of the rotation shaft 94 b of the cylindrical portion 127 and the projection 128 is equal to or less than half the thickness in the central axis direction of the third transmission member 119.
  • the number of the projections 124 and the projections 128 and the number of the depressions 133 in the modification are five.
  • the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of projections 124 and the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of projections 128 are equal to or less than the diameter drawn by the ends of the plurality of recesses 133.
  • the shapes of the ends of the protrusions 124 and the protrusions 128 are shapes that fit inside the recess 133.
  • the shape of the end of the protrusion 124 and the protrusion 128 is, for example, an arc shape.
  • the third transmission member 119 connects the first transmission member 117 and the second transmission member 118 by fitting the projection 124 and the projection 128 into the recess 133.
  • the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of projections 124, the diameter of the annular ring drawn by the ends of the plurality of projections 128, and the diameter drawn by the ends of the plurality of recesses 133 There is a margin between them.
  • the elastic members 120 and 121 are attached to both end surfaces of the cylinder (or cylinder) of the third transmission member 119.
  • the elastic member 121 has an annular projecting portion 160 extending to the third transmission member 119 side.
  • the protrusion 160 is fitted in an annular groove 148 formed to be located between the outer peripheral portion 131 of the third transmission member 119 and the recess 133.
  • the elastic member 121 fitted in the third transmission member 119 is located between the second transmission member 118 and the third transmission member 119.
  • the elastic member 121 is formed with an inner circumferential portion 158 having the same diameter as the inner circumferential portion 134.
  • the elastic member 121 has a plurality of depressions 155 formed radially outward from the inner circumferential portion 158, like the depressions 133 of the third transmission member 119.
  • the third transmission member 119 is provided with a protrusion 142 provided so as to be located between the plurality of recesses 133 lined in an annular shape.
  • the protrusion 142 extends from the inner circumferential portion 134 along the central axis direction of the third transmission member 119 toward the rotation shaft portion 94 b.
  • the plate surface 159 of the elastic member 121 is formed with a hole 157 into which the protrusion 142 is fitted.
  • the first transmission member 117 and the second transmission member 118 have mirror-symmetrical shapes sandwiching the third transmission member 119. Further, both ends of the cylinder (or cylinder) of the third transmission member 119 have a mirror-symmetrical shape.
  • the elastic member 120 has an annular projecting portion 154 extending to the third transmission member 119 side.
  • the elastic member 120 is formed with an inner circumferential portion 152 having the same diameter as the inner circumferential portion 134. Further, the elastic member 120 has a plurality of depressions 149 formed radially outward from the inner circumferential portion 152, like the depressions 133 of the third transmission member 119.
  • the plate surface 159 of the elastic member 121 is formed with a hole 151 into which the protrusion 135 extending from the inner circumferential portion 134 toward the output shaft 11 is fitted.
  • the elastic member 120 fitted in the third transmission member 119 is located between the first transmission member 117 and the third transmission member 119, and is fitted so that the protrusion 124 fits inside the recess 149.
  • the materials and formation methods of the first transmission member 117, the second transmission member 118, the third transmission member 119, and the elastic members 120 and 121 are the first transmission member 17, the second transmission member 18, and the third transmission member, respectively. 19, may be similar to the elastic members 20 and 21.
  • FIG. 11 is a view showing a configuration example of the worm 94 c and the worm wheel 96 of the second embodiment.
  • the worm gear shaft 94 of the second embodiment has a worm 94 c instead of the worm 94 a.
  • the worm 94c is a 3-row worm. That is, as shown by the half rotation pitch P2 in FIG. 11, the gear of the worm wheel 96 is formed to advance by 1.5 in accordance with the half rotation of the worm 94c. Accordingly, the gear of the worm wheel 96 advances by three in response to one rotation of the worm 94a. Therefore, the rotation order of the worm 94c is three.
  • FIG. 12 is a view showing a configuration example of the motor 10A of the second embodiment.
  • the motor 10A of the second embodiment includes the magnet 13A and the stator 14A in place of the magnet 13 and the stator 14 included in the motor 10 of the first embodiment.
  • the motor 10A has the same configuration as the motor 10 except for the difference between the magnet 13 and the magnet 13A and the difference between the stator 14 and the stator 14A.
  • the magnet 13 and the magnet 13A have the same configuration except for the number of poles of the magnet.
  • the stator 14 and the stator 14A have the same configuration except for the number of windings 15 and the number of grooves in which the windings 15 are provided.
  • the number of poles of the magnet 13A of the second embodiment is eight. That is, four N poles and S poles are alternately arranged in an annular shape every 60 degrees around the rotation axis center 11a.
  • the number of windings 15 in the second embodiment is twelve.
  • B 3.
  • the worm gear causes third-order fluctuation and sixth-order fluctuation.
  • C 7.
  • the coupling 16 produces seventh-order fluctuation. Accordingly, in the second embodiment, the load fluctuations of the motor 10A, the worm gear, and the coupling 16 are hardly overlapped. Therefore, according to the second embodiment, load fluctuation, vibration and noise can be suppressed.
  • the smallest rotation order of the rotation order of the motor 10A, the rotation order of the worm 94c, and the rotation order of the coupling 116 are disjoint. Therefore, according to the modification of the second embodiment, load fluctuation, vibration and noise can be suppressed.
  • FIG. 13 is a view showing a configuration example of a motor 10B of the third embodiment.
  • the motor 10B of the third embodiment includes a magnet 13B in place of the magnet 13A included in the motor 10A of the second embodiment.
  • the motor 10B has the same configuration as the motor 10A except for the difference between the magnet 13A and the magnet 13B.
  • the magnet 13A and the magnet 13B have the same configuration except for the number of poles of the magnet.
  • the number of poles of the magnet 13B of the third embodiment is ten. That is, five N poles and five S poles are alternately arranged in an annular shape at every 60 degrees around the rotation axis center 11a.
  • B 2.
  • the worm gear causes secondary fluctuation and quaternary fluctuation.
  • C 7.
  • the coupling 16 produces seventh-order fluctuation.
  • load fluctuations of the motor 10B, the worm gear, and the coupling 16 are extremely difficult to overlap. Therefore, according to the third embodiment, load fluctuation, vibration and noise can be suppressed.
  • FIG. 14 is a perspective view of the coupling 216 of the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is an exploded perspective view of the coupling 216 of the fourth embodiment.
  • the coupling 216 includes a first transmission member 217, a second transmission member 218, and a third transmission member 219 connecting the first transmission member 217 and the second transmission member 218.
  • the first transmission member 217 has four protrusions 224 extending to the third transmission member 219 side.
  • the protrusion 224 is, for example, a fan-shaped protrusion whose outer side is along the outer peripheral circle of the first transmission member 217 and whose inner side is obtuse.
  • the first transmission member 217 is fixed to the output shaft 11 in the same manner as the first transmission member 17.
  • the second transmission member 218 has four protrusions 228 extending toward the third transmission member 219. Specifically, two sets of two protrusions 228 are provided at positions opposed to each other across the central axis of the rotation shaft portion 94 b fixed to the second transmission member 218.
  • the two sets of protrusions 228 are in a positional relationship in which straight lines connecting the second transfer members 218 of each set are orthogonal to each other.
  • the third transmission member 219 is an L-shaped side portion continuously drawn at an obtuse angle so as to form a hole corresponding to the shape of the notch and the projection 228 on the outer peripheral side corresponding to the obtuse angle of the first transmission member 217. It is a plate-like member in which the peripheral part 237 which makes 236a, 236b and the one side part 236a and the other side part 236b of two L character continue is continuous. In the third transmission member 219, the side portion 236a, the side portion 236b, and the peripheral portion 237 successively form a ring. The L-shaped cutouts drawn by the continuous sides 236 a and 236 b are directed to the outside of the third transmission member 219.
  • the L-shaped notch and the protrusion 224 mesh with each other.
  • the inner peripheral hole 255 sandwiched between the one side 236a and the other side 236b of the two continuous L-shaped parts sandwiching the peripheral part 237 engages with the projection 228.
  • the rotation order of the coupling 216 in the fourth embodiment is four.
  • the elastic member 220 intervenes between the first transmission member 217 and the third transmission member 219.
  • an elastic member 221 is interposed between the second transmission member 218 and the third transmission member 219.
  • L-shaped side portions 238a and 238b continuous at an obtuse angle, and a peripheral portion 239 connecting one side portion 238a and the other side portion 238b of two L-shapes are continuous. Plate-like member.
  • the elastic members 220 and 221 have claws 242 and notches 243. The claws 242 extend from two opposing peripheral portions 239 of the four peripheral portions 239 toward the third transmission member 219.
  • the notches 243 are provided in the two peripheral portions 239 in which the claws 242 do not extend.
  • the hooking structure of the claw 242 and the notch structure of the notch 243 are fitted.
  • the phase of the positions of the claws 242 and the notches 243 of the elastic member 220 and the phase of the positions of the claws 242 and the notches 243 of the elastic member 221 are shifted by 90 °.
  • one claw 242 of the elastic member 220 and the elastic member 221 is fitted to the other notch 243, and the other claw 242 is fitted to the one notch 243.
  • the elastic member 220 and the elastic member 221 fix the third transmission member 219 to each other.
  • the third transmission member 219 has a disk-shaped support portion 241 at the center of the plate surface.
  • the side portions 236a and 236b can be supported from the inner peripheral side, and the rigidity can be further enhanced.
  • the materials and formation methods of the first transmission member 217, the second transmission member 218, the third transmission member 219, and the elastic members 220 and 221 are the first transmission member 17, the second transmission member 18, and the third transmission member, respectively. 19, may be similar to the elastic members 20 and 21.
  • the motor 10B of the third embodiment is employed (see FIG. 13). Therefore, in the fourth embodiment, the larger natural number in the case where the number of poles of the magnet 13B is expressed by multiplication of two natural numbers other than 1 is five.
  • the smallest rotation order of the rotation order of the motor 10B, the rotation order of the worm 94c, and the rotation order of the coupling 216 are disjoint from each other.
  • the configurations of the assist mechanism and the electric power steering apparatus according to the fourth embodiment are the same as those according to the first embodiment except for the points described above.
  • FIG. 16 is a view showing a configuration example of a motor 10C of the fifth embodiment.
  • the motor 10C of the fifth embodiment includes a magnet 13C in place of the magnet 13A included in the motor 10A of the second embodiment.
  • the motor 10C has the same configuration as the motor 10A except for the difference between the magnet 13A and the magnet 13C.
  • the magnet 13A and the magnet 13C have the same configuration except for the number of poles of the magnet.
  • the number of poles of the magnet 13B of the fifth embodiment is four. That is, two N poles and two S poles are alternately arranged in an annular shape at every 60 degrees around the rotation axis center 11a.
  • the rotational order of the worm and the rotational order of the coupling which are mutually prime to the smallest rotational order of the rotational order of the motor 10C, are employed.
  • the worm gear shaft 94 has a worm 94 c (see FIG. 11).
  • the configurations of the assist mechanism and the electric power steering apparatus according to the fifth embodiment are the same as those of the first embodiment or the modified example except for the points described above.
  • the load fluctuation of the motor 10C, the worm gear, the coupling 16 or the coupling 116 is extremely difficult to be overlapped. Therefore, according to the fifth embodiment, load fluctuation, vibration and noise can be suppressed.
  • FIG. 17 is a view showing a configuration example of a motor 10D of the sixth embodiment.
  • the electric motor 10D of the sixth embodiment includes a stator 14B instead of the stator 14A included in the electric motor 10B (see FIG. 13) of the third embodiment.
  • the motor 10D has the same configuration as the motor 10B except for the difference between the stator 14A and the stator 14B.
  • the stator 14A and the stator 14B have the same configuration except for the number of windings 15 and the number of grooves in which the windings 15 are provided.
  • the number of poles of the magnet 13B of the sixth embodiment is ten. Further, the number of windings 15 of the sixth embodiment is eight.
  • the motor 10D of the sixth embodiment has so-called 10 poles and 8 slots. Therefore, in the sixth embodiment, the larger natural number in the case where the number of poles of the magnet 13B is represented by the multiplication of two natural numbers other than 1 is five.
  • the rotation order of the worm and the rotation order of the coupling which are mutually prime to the smallest rotation order of the rotation orders of the motor 10D, are employed.
  • the configurations of the assist mechanism and the electric power steering apparatus according to the sixth embodiment are the same as those according to the first embodiment except for the points described above.
  • the load fluctuations of the motor 10D, the worm gear, and the coupling 16 hardly overlap. Therefore, according to the sixth embodiment, load fluctuation, vibration and noise can be suppressed.
  • FIG. 18 is a view showing a configuration example of a motor 10E of the seventh embodiment.
  • the electric motor 10E of the seventh embodiment includes a stator 14C in place of the stator 14A of the electric motor 10A (see FIG. 12) of the second embodiment.
  • the motor 10E has the same configuration as the motor 10A except for the difference between the stator 14A and the stator 14C.
  • the stator 14A and the stator 14C have the same configuration except for the number of poles of the magnet.
  • the number of poles of the magnet 13A of the seventh embodiment is eight.
  • the number of windings 15 of the seventh embodiment is sixteen.
  • the motor 10E of the seventh embodiment has so-called 8 poles and 16 slots. Therefore, in the seventh embodiment, the larger natural number in the case where the number of poles of the magnet 13A is expressed by multiplication of two natural numbers other than one is four.
  • the rotational order of the worm and the rotational order of the coupling which are mutually prime to the smallest rotational order of the rotational order of the motor 10E, are employed.
  • the worm gear shaft 94 has a worm 94 c (see FIG. 11).
  • the configurations of the assist mechanism and the electric power steering apparatus of the seventh embodiment are the same as those of the first embodiment or the modified example, except for the points described above.
  • the load fluctuation of the motor 10E, the worm gear, the coupling 16 or the coupling 116 is extremely difficult to be overlapped. Therefore, according to the seventh embodiment, load fluctuation, vibration and noise can be suppressed.
  • FIG. 19 is a diagram showing a configuration example of a motor 10F of the eighth embodiment.
  • the motor 10F of the eighth embodiment includes the magnet 13 (see FIG. 7) included in the motor 10A of the first embodiment and the stator 14A (see FIG. 12) included in the motor 10A of the second embodiment.
  • the motor 10F has the same configuration as the motor 10 except for the difference between the stator 14 and the stator 14A.
  • the motor 10F of the eighth embodiment has so-called six poles and twelve slots. Therefore, in the eighth embodiment, the larger natural number in the case where the number of poles of the magnet 13 is expressed by multiplication of two natural numbers other than 1 is three.
  • the rotational order of the worm and the rotational order of the coupling which are mutually prime to the smallest rotational order of the rotational order of the motor 10F, are employed.
  • the configurations of the assist mechanism and the electric power steering apparatus according to the eighth embodiment are the same as those according to the first embodiment except for the above-mentioned special point.
  • the load fluctuations of the motor 10F, the worm gear, and the coupling 16 are hardly overlapped.
  • the combination of the smallest rotation order among the rotation orders of the motor, the rotation order of the worm, and the rotation order of the coupling is not limited to those exemplified in the above-described embodiment and modification. At least two of the smallest rotation order of the motor, the rotation order of the worm, and the rotation order of the coupling may be mutually prime.
  • the specific form of the coupling is not limited to the couplings 16, 116, and 216, and can be appropriately modified within the scope of the invention specific matter of the present invention.
  • the motor may be a so-called outer rotor in which the rotor is located on the outer peripheral side of the stator.
  • the specific configuration of the other configurations can be modified as appropriate without departing from the scope of the present invention.
  • said electric motor is a brushless motor, it may be a brush motor. If the motor is a brush motor, the rotor has windings and the stator has magnets. Moreover, the commutator (commutator) according to the number of poles of winding is provided in the rotor, and the brush which carries out the sliding contact with the said commutator and supplies an electric current is provided.
  • the rotation order of the motor is n multiples of the larger natural number when the number of poles of the commutator (commutator) possessed by the rotor is represented by multiplication of two natural numbers other than one.
  • the smallest rotation order among the rotation orders of the brush motor whose commutator (commutator) is 6 (2 ⁇ 3) is 3.
  • the smallest rotation order among the rotation orders of the brush motor having a commutator (commutator) of 8 (2 ⁇ 4) is 4.
  • the smallest rotation order among the rotation orders of the brush motor whose commutator (commutator) is 10 (2 ⁇ 5) is five.
  • At least two rotation orders of the rotation order of the motor, the rotation order of the worm, and the rotation order of the coupling are disjoint from each other. It is not limited to “elementary” but may be “different from each other”. That is, at least two rotation orders of the smallest rotation order of the motor, the rotation order of the worm, and the rotation order of the coupling may be different from each other. By this, it is possible to suppress the vibration and the noise as compared with the case where the smallest rotation order of the rotation order of the motor, the rotation order of the worm, and the rotation order of the coupling coincide with each other.

Abstract

アシスト機構は、回転子が磁石を有し、固定子が巻線を有する電動機と、ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、電動機の出力軸と軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォームの回転次数とが互いに素である。

Description

アシスト機構及び電動パワーステアリング装置
　本発明は、アシスト機構及び電動パワーステアリング装置に関する。
　車両の操舵に必要なトルクを電動機でアシストする電動パワーステアリング装置が知られている（例えば特許文献１）。
特開２００５－０６７３７１号公報
　従来の電動パワーステアリング装置では、電動機が生じさせる振動、騒音に加えて、電動機からステアリングの出力軸まで駆動力を伝達する継手、ギヤ等が生じさせる振動、騒音が相乗効果を生じることで、看過し難い振動、騒音が生じることがあった。
　本発明は、振動、騒音を抑制することができるアシスト機構及び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。
　上記の目的を達成するための本発明のアシスト機構は、回転子が磁石を有し、固定子が巻線を有する電動機と、ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記ウォームの回転次数とが互いに素である。
　また、上記の目的を達成するための本発明のアシスト機構は、電動機と、ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、前記ウォームの回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに素である。
　また、上記の目的を達成するための本発明のアシスト機構は、回転子が磁石を有し、固定子が巻線を有する電動機と、ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記ウォームの回転次数とが互いに素であり、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに素であり、前記ウォームの回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに素である。
　また、上記の目的を達成するための本発明のアシスト機構は、電動機と、ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに素である。
　また、上記の目的を達成するための本発明のアシスト機構は、電動機と、ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記ウォームの回転次数と、前記カップリングの回転次数とのうち少なくとも２つの回転次数が互いに異なる。
　また、上記の目的を達成するための本発明の電動パワーステアリング装置は、係るアシスト機構を有し、ステアリングの出力軸に前記ウォームホイールが設けられている。
　従って、回転する構成の回転次数を異ならせて振動、騒音の発生タイミングをずらすことができる。このため、これらの構成の振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることを抑制することができる。従って、振動、騒音を抑制することができる。
　本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数は、前記回転子が有する磁石の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数であり、ｎは、１以上の自然数であり、前記ウォームの回転次数は、前記軸状部材の一回転に応じて進む前記ウォームホイールの歯数である。
　また、本発明のアシスト機構では、前記ウォームの回転次数は、前記軸状部材の一回転に応じて進む前記ウォームホイールの歯数であり、前記カップリングは、前記出力軸に固定される第１伝達部材と、前記軸状部材に固定される第２伝達部材と、前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材が有する所定数の突起と噛み合って前記第１伝達部材と前記第２伝達部材とを連結する第３伝達部材と、を有し、前記カップリングの回転次数は、前記所定数である。
　また、本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数は、前記回転子が有する磁石の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数であり、ｎは、１以上の自然数であり、前記ウォームの回転次数は、前記軸状部材の一回転に応じて進む前記ウォームホイールの歯数であり、前記カップリングは、前記出力軸に固定される第１伝達部材と、前記軸状部材に固定される第２伝達部材と、前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材が有する所定数の突起と噛み合って前記第１伝達部材と前記第２伝達部材とを連結する第３伝達部材と、を有し、前記カップリングの回転次数は、前記所定数である。
　また、本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数は、前記回転子が有する磁石又は整流子の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数であり、ｎは、１以上の自然数であり、前記ウォームの回転次数は、前記軸状部材の一回転に応じて進む前記ウォームホイールの歯数である。
　また、本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数は、前記回転子が有する磁石又は整流子の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数であり、ｎは、１以上の自然数であり、前記カップリングは、前記出力軸に固定される第１伝達部材と、前記軸状部材に固定される第２伝達部材と、前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材が有する所定数の突起と噛み合って前記第１伝達部材と前記第２伝達部材とを連結する第３伝達部材と、を有し、前記カップリングの回転次数は、前記所定数である。
　従って、回転する構成の各々の回転に伴い各々の回転軸から離れた位置で運動する構成の数に基づいて回転次数を特定し、これらの回転次数を異ならせて振動、騒音の発生タイミングをずらすことができる。このため、これらの構成の振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
　本発明のアシスト機構では、前記カップリングの回転次数は５又は７である。
　また、本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記ウォームの回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに異なる。
　また、本発明のアシスト機構では、前記カップリングは、前記出力軸に固定される第１伝達部材と、前記軸状部材に固定される第２伝達部材と、前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材が有する５つ又は７つの突起と噛み合って前記第１伝達部材と前記第２伝達部材とを連結する第３伝達部材と、を有し、前記カップリングの回転次数は、前記突起の数である。
　従って、カップリングの回転次数を他の構成の回転次数と重複させにくくすることができる。このため、これらの構成の振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
　本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数は３であり、前記ウォームの回転次数は２であり、前記カップリングの回転次数は５又は７である。
　従って、電動機、ウォーム及びカップリングの全ての回転次数を異ならせることができる。このため、これらからの振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
　本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数は４であり、前記ウォームの回転次数は３であり、前記カップリングの回転次数は５又は７である。
　従って、電動機、ウォーム及びカップリングの全ての回転次数を異ならせることができる。このため、これらからの振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
　本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数は５であり、前記ウォームの回転次数は２であり、前記カップリングの回転次数は７である。
　従って、電動機、ウォーム及びカップリングの全ての回転次数を異ならせることができる。このため、これらからの振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
　本発明のアシスト機構では、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数は５であり、前記ウォームの回転次数は３であり、前記カップリングの回転次数は４である。
　従って、電動機、ウォーム及びカップリングの全ての回転次数を異ならせることができる。このため、これらからの振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
　本発明によれば、振動、騒音を抑制することができる。
図１は、実施形態１のアシスト機構を備える電動パワーステアリング装置の構成例を示す図である。 図２は、アシスト機構の構成例を示す図である。 図３は、実施形態１のウォーム及びウォームホイール９６の構成例を示す図である。 図４は、カップリング付近の構成例を示す図である。 図５は、実施形態１のカップリングの斜視図である。 図６は、実施形態１のカップリングの分解斜視図である。 図７は、実施形態１の電動機の構成例を示す図である。 図８は、実施形態１のアシスト機構でウォームギヤシャフトが一回転する期間に生じる荷重変動を示す概念的なグラフである。 図９は、変形例のカップリングの斜視図である。 図１０は、変形例のカップリングの分解斜視図である。 図１１は、実施形態２のウォーム及びウォームホイールの構成例を示す図である。 図１２は、実施形態２の電動機の構成例を示す図である。 図１３は、実施形態３の電動機の構成例を示す図である。 図１４は、実施形態４のカップリングの斜視図である。 図１５は、実施形態４のカップリングの分解斜視図である。 図１６は、実施形態５の電動機の構成例を示す図である。 図１７は、実施形態６の電動機の構成例を示す図である。 図１８は、実施形態７の電動機の構成例を示す図である。 図１９は、実施形態８の電動機の構成例を示す図である。
　以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１のアシスト機構８３を備える電動パワーステアリング装置８０の構成例を示す図である。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、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、車速センサ９１ｂとを備える。
　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を介してアシスト機構８３に連結される。出力軸８２ｂは、一方の端部がアシスト機構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。実施形態１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。
　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。
　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。
　図２は、アシスト機構８３の構成例を示す図である。図２では、ハウジング９３の内部構成を図示する目的で、ハウジング９３の一部を切り開いた図を示している。アシスト機構８３は、電動機１０と、ハウジング９３と、ウォームギヤシャフト９４と、ウォームホイール９６と、カップリング１６とを備える。
　ハウジング９３は、ウォームギヤシャフト９４、ウォームホイール９６、カップリング１６を収納する。電動機１０は、ハウジング９３に固定されている。電動機１０の出力軸１１は、ハウジング９３の内側に延出する。電動機１０は、出力軸１１を回転駆動する。出力軸１１は、カップリング１６を介してウォームギヤシャフト９４と連結されている。出力軸１１が回転すると、ウォームギヤシャフト９４が回転する。ウォームギヤシャフト９４は、ウォームホイール９６と噛み合っている。ウォームギヤシャフト９４が回転すると、ウォームホイール９６が回転する。ウォームホイール９６は、出力軸８２ｂと回転軸が一致するように固定されている。ウォームホイール９６が回転すると、出力軸８２ｂにウォームホイール９６の回転駆動力が加わる。このように、アシスト機構８３は、電動機１０の回転駆動力で出力軸８２ｂの回転をアシストする。すなわち、アシスト機構８３は、ステアリングホイール８１を介して行われた操舵を補助するトルクを出力軸８２ｂに与える。
　実施形態１の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、アシスト機構８３とによりステアリングコラムが構成されている。すなわち、実施形態１の電動パワーステアリング装置８０は、例えばコラムアシスト方式である。
　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に伝達された運転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を検出する。ＥＣＵ９０は、電動機１０と、トルクセンサ９１ａと、車速センサ９１ｂとが電気的に接続される。
　ＥＣＵ９０は、電動機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から車両の走行速度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と走行速度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機１０へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ９０は、電動機１０から誘起電圧の情報又は後述するレゾルバからロータの回転の情報を動作情報Ｙとして取得する。
　ステアリングホイール８１に入力された操舵者（運転者）の操舵力は、入力軸８２ａを介してアシスト機構８３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、走行速度Ｖを車速センサ９１ｂから取得する。そして、ＥＣＵ９０は、電動機１０の動作を制御する。電動機１０が作り出した補助操舵トルクは、アシスト機構８３に伝えられる。
　出力軸８２ｂを介して出力された操舵トルクＴ（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。
　以下、アシスト機構８３の各構成について説明する。ウォームギヤシャフト９４は、ウォーム９４ａと、回転軸部９４ｂとを備える軸状部材である。ウォームギヤシャフト９４は、ハウジング９３に固定された軸受９５ａ，９５ｂに回転軸部９４ｂを軸支されている。軸受９５ａ，９５ｂは、ウォームギヤシャフト９４を回転可能に軸支する。ウォームギヤシャフト９４が有するウォーム９４ａは、軸受９５ａと軸受９５ｂとの間に形成されている。
　図３は、実施形態１のウォーム９４ａ及びウォームホイール９６の構成例を示す図である。実施形態１のウォーム９４ａは、２条ウォームである。すなわち、図３の半回転分ピッチＰ１が示すように、ウォーム９４ａの半回転に応じてウォームホイール９６の歯車が１つ進むよう形成されている。従って、ウォーム９４ａの一回転に応じてウォームホイール９６の歯車が２つ進む。
　図４は、カップリング１６付近の構成例を示す図である。カップリング１６は、第１伝達部材１７と、第２伝達部材１８と、第３伝達部材１９とを備える。第１伝達部材１７は、出力軸１１に固定される。具体的には、第１伝達部材１７は、電動機１０から延出する出力軸１１の端部を内側に収める円環を描く部材である。第１伝達部材１７の円環の中心は、理想的には出力軸１１の回転軸中心１１ａ（図７参照）と一致する。第２伝達部材１８は、回転軸部９４ｂに固定される。具体的には、第２伝達部材１８は、出力軸１１に近い側でウォームギヤシャフト９４を軸支する軸受９５ａから出力軸１１側に延出する回転軸部９４ｂの端部を内側に収める円環を描く部材である。第２伝達部材１８の円環の中心は、理想的には回転軸部９４ｂの回転軸中心と一致する。
　図５は、実施形態１のカップリング１６の斜視図である。図６は、実施形態１のカップリング１６の分解斜視図である。第３伝達部材１９は、第１伝達部材１７及び第２伝達部材１８が有する所定数の突起２４，２８と噛み合って第１伝達部材１７と第２伝達部材１８とを連結する。具体的には、第３伝達部材１９は、例えば第１伝達部材１７と第２伝達部材１８の円環の外径よりも大きい径の外周部３１を有する。外周部３１は、円柱又は円筒の外周面状である。外周部３１の内側には、外周部３１よりも小さい径の内周部３４が形成されている。外周部３１が描く円環の中心と内周部３４が描く円環の中心は一致する。第３伝達部材１９は、外周部３１と内周部３４との差に応じた壁面の厚みを有する円筒状又は内周部３４の内径に応じた孔を有する円柱状である。以下、第３伝達部材１９の中心軸と記載した場合、当該円筒又は円柱の中心軸をさす。
　第３伝達部材１９は、内周部３４から外周部３１側に向かって放射状に形成された複数の窪み３３を有する。窪み３３は、第３伝達部材１９の中心軸から放射状に広がるよう内周部３４に穿たれた窪みである。内周部３４に対する窪み３３の放射方向の端部の位置（深さ）は、第３伝達部材１９の壁面の厚み未満である。複数の窪み３３の端部は、第３伝達部材１９の中心軸を中心とした円環状に並ぶ。窪み３３の放射方向の端部は、例えば円弧状であるが、角が形成されていてもよい。
　第１伝達部材１７は、第１伝達部材１７の円環の中心から外周側に向かって放射状に形成された複数の突起２４を有する。より具体的には、第１伝達部材１７は、その内側に固定された出力軸１１を取り巻く円筒部２３を有する。突起２４は、円筒部２３の外周面から外側に向かって放射状に延出するよう形成されている。言い換えれば、複数の突起２４は、円筒部２３の外周面に形成された歯車状の構造物である。１つの突起２４は、その歯である。延出する複数の突起２４の端部は、例えば第１伝達部材１７の円環に沿うように並ぶ。複数の突起２４の端部が描く円環の径は、第１伝達部材１７の円環の径未満であってもよい。円筒部２３及び突起２４が有する出力軸１１の回転軸方向の厚みは、第３伝達部材１９の中心軸方向の厚みの半分以下である。
　第１伝達部材１７と第２伝達部材１８とは、第３伝達部材１９を挟んだ鏡面対称の形状になっている。具体的には、第２伝達部材１８は、第２伝達部材１８の円環の中心から外周側に向かって放射状に形成された複数の突起２８を有する。より具体的には、第２伝達部材１８は、その内側に固定された回転軸部９４ｂを取り巻く円筒部２７を有する。突起２８は、円筒部２７の外周面から外側に向かって放射状に延出するよう形成されている。延出する複数の突起２８の端部は、例えば第２伝達部材１８の円環に沿うように並ぶ。複数の突起２８の端部が描く円環の径は、第２伝達部材１８の円環の径未満であってもよい。円筒部２７及び突起２８が有する回転軸部９４ｂの回転軸方向の厚みは、第３伝達部材１９の中心軸方向の厚みの半分以下である。
　実施形態１の突起２４及び突起２８の数並びに窪み３３の数は、７つである。複数の突起２４の端部が描く円環の径及び複数の突起２８の端部が描く円環の径は、複数の窪み３３の端部が描く径以下である。また、突起２４及び突起２８の端部の形状は、窪み３３の内側に収まる形状である。具体的には、突起２４及び突起２８の端部の形状は、例えば円弧状である。図４に示すように、突起２４及び突起２８が窪み３３の内側に収まるよう嵌め込まれることで、第３伝達部材１９が第１伝達部材１７と第２伝達部材１８とを連結している。
　より具体的には、実施形態１では、複数の突起２４の端部が描く円環の径及び複数の突起２８の端部が描く円環の径と、複数の窪み３３の端部が描く径との間にはマージンが設けられている。これによって、第３伝達部材１９を挟んで第１伝達部材１７と第２伝達部材１８とが同一軸上に限らない位置関係で連結されることを許容することができる。従って、出力軸１１と回転軸部９４ｂとの間に生じる軸のずれによる出力軸１１及び回転軸部９４ｂの湾曲を抑制することができる。
　また、図５及び図６に示す例では、第３伝達部材１９の円筒（又は円柱）の両端面に弾性部材２０，２１が取り付けられている。例えば弾性部材２１は、第３伝達部材１９側に延出する円環状の突出部６０を有する。突出部６０は、第３伝達部材１９の外周部３１と窪み３３との間に位置するよう形成された円環状の溝４８に嵌め込まれる。第３伝達部材１９に嵌め込まれた弾性部材２１は、第２伝達部材１８と第３伝達部材１９との間に位置する。弾性部材２１には、内周部３４と同径の内周部５８が形成されている。また、弾性部材２１には、第３伝達部材１９の窪み３３と同様、内周部５８から外側に向かって放射状に形成された複数の窪み５５を有する。また、第３伝達部材１９には、円環状に並ぶ複数の窪み３３の間に位置するよう設けられた突起４２が設けられている。突起４２は、内周部３４から第３伝達部材１９の中心軸方向に沿って回転軸部９４ｂ側に延出している。弾性部材２１の板面５９には、突起４２を内側に嵌め込むための孔５７が形成されている。窪み３３と突起４２との位置関係と、窪み５５と孔５７との位置関係とは対応する。これによって、図５に示すように、突起２８が窪み５５の内側に収まるよう嵌め込まれる。
　第１伝達部材１７と第２伝達部材１８とは、第３伝達部材１９を挟んだ鏡面対称の形状になっている。また、第３伝達部材１９の円筒（又は円柱）の両端面は、鏡面対称の形状になっている。具体的には、弾性部材２０は、第３伝達部材１９側に延出する円環状の突出部５４を有する。弾性部材２０には、内周部３４と同径の内周部５２が形成されている。また、弾性部材２０には、第３伝達部材１９の窪み３３と同様、内周部５２から外側に向かって放射状に形成された複数の窪み４９を有する。また、弾性部材２１の板面５９には、内周部３４から出力軸１１側に延出している突起３５を内側に嵌め込むための孔５１が形成されている。第３伝達部材１９に嵌め込まれた弾性部材２０は、第１伝達部材１７と第３伝達部材１９との間に位置し、突起２４が窪み４９の内側に収まるよう嵌め込まれる。
　第１伝達部材１７及び第２伝達部材１８は、必要に応じて強化繊維を混入した合成樹脂や、鉄合金、銅合金、アルミニウム合金などの金属により造られている。第１伝達部材１７及び第２伝達部材１８は、射出成形、鋳造、鍛造、焼結、切削などの方法によって、全体を円環状に造られている。第１伝達部材１７は、出力軸１１に、締り嵌め、スプライン嵌合、かしめなどにより、相対回転及び軸方向の相対変位を阻止された状態で外嵌固定されている。第１伝達部材１７は、出力軸１１に一体に形成することもできる。第２伝達部材１８は、回転軸部９４ｂに、締り嵌め、スプライン嵌合、かしめなどにより、相対回転及び軸方向の相対変位を阻止された状態で外嵌固定されている。第２伝達部材１８は、回転軸部９４ｂに一体に形成することもできる。
　第３伝達部材１９は、弾性部材２０及び弾性部材２１を構成する弾性材料よりも剛性が高い材料で造られている。第３伝達部材１９は、例えば、布でゴムを強化したベルト材料や、必要に応じて強化繊維を混入した合成樹脂（ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ポリアミドなど）や、鉄合金、銅合金、アルミニウム合金などの金属で造られている。第３伝達部材１９は、射出成形、鋳造、鍛造、焼結、切削などの方法によって、円筒（又は円柱）状に造られている。
　弾性部材２０，２１は、第３伝達部材１９よりも剛性が低い弾性材料で造られている。弾性部材２０，２１は、例えば、ゴム（ＮＢＲ、ＨＮＢＲなど）、エラストマー（ポリウレタン、シリコンなど）などの弾性材により、全体を円輪状に造られている。
　弾性部材２０及び弾性部材２１が弾性材料で造られていることで、弾性部材２０，２１を挟んで第１伝達部材１７と第２伝達部材１８とが同一軸上に限らない位置関係で連結される許容度をより高めることができる。また、第３伝達部材１９は弾性部材２０，２１よりも剛性が高いものの、例えば合成樹脂で構成されることで、弾性により第１伝達部材１７と第２伝達部材１８とが同一軸上に限らない位置関係で連結される許容度をより高めることができる。
　図７は、実施形態１の電動機１０の構成例を示す図である。電動機１０は、回転子１２と、固定子１４とを備える。図７に示す電動機１０は、回転子１２の外周側に固定子１４が設けられている。回転子１２は、外周側に設けられた多極の磁石１３を有する。固定子１４は、電動機１０の筐体１０ａの内側に設けられた複数の巻線１５を有する。巻線１５は、例えば固定子１４に設けられた溝（スロット）に巻回されている。回転子１２は、巻線１５の励磁に応じて、出力軸１１を中心に回転する。
　実施形態１の磁石１３の極数は、６である。すなわち、回転軸中心１１ａを中心として６０度毎にＮ極とＳ極とが交互に円環状に３つずつ配置されている。実施形態１の巻線１５の数は、９である。実施形態１の電動機１０は、所謂６極９スロットである。
　電動機１０の回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォーム９４ａの回転次数とは、互いに素である。電動機１０の回転次数のうち最も小さい回転次数と、カップリング１６の回転次数とは、互いに素である。ウォーム９４ａの回転次数と、カップリング１６の回転次数とは、互いに素である。回転次数とは、回転体の一回転あたりに現れる周期的成分の数（整数）である。例えば、回転体の一回転あたり１周期として現れる成分を１次という。つまり、１周期として現れる成分が生じる回転体の回転次数は、１である。同様に、回転体の一回転あたりｎ周期として現れる成分をｎ次（ｎは、０以上の整数）という。ｎ周期として現れる成分が生じる回転体の回転次数は、ｎである。
　電動機１０の回転次数は、回転子１２が有する磁石１３の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数である。ｎは、１以上の自然数である。ここで、回転子１２が有する磁石１３の極数は、６である。６＝２×３と表すことができる。従って、実施形態１において、磁石１３の極数（６）を１ではない２つの自然数の乗算（２×３）で表した場合における、当該２つの自然数（２，３）のうち大きい方の自然数は、３である。ウォーム９４ａの回転次数は、ウォームギヤシャフト９４の一回転に応じて進むウォームホイール９６の歯数である。すなわち、実施形態１におけるウォーム９４ａの回転次数は、２である。カップリング１６の回転次数は、第１伝達部材１７及び第２伝達部材１８が有する突起２４，２８の数である。すなわち、実施形態１におけるカップリング１６の回転次数は、７である。
　電動機１０等の電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数をＡとし、ウォーム９４ａ等のウォームの回転次数をＢとし、カップリング１６等のカップリングの回転次数をＣとすると、実施形態１では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝３：２：７である。電動機１０、ウォーム９４ａとウォームホイール９６とにより構成されるウォームギヤ、カップリング１６は、それぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃが示す回転次数に応じた周期で振動を生じることがある。
　回転体の回転に伴う振動を抑えるためには、理想的には、回転体は回転軸を中心として全周に均等な重量配分になっていることが望ましい。しかしながら、実際には形状の形成、組み立て等の工程で重量配分の誤差、偏りを完全に排除することは困難である。このため、重量配分の誤差、偏りによる振動は生じ得る。電動機１０の場合、磁石１３の極数に起因する誤差、偏りに伴う振動が生じ得る。ウォームギヤの場合、ウォーム９４ａ及び９６の歯の誤差、偏りに伴う振動が生じ得る。カップリング１６の場合、突起２４，２８の配置、形状（厚み等）の誤差、偏りに伴う振動が生じ得る。また、ウォームギヤシャフト９４を完全な直線状にすることは困難である。このため、理想的な回転軸中心に対するウォームギヤシャフト９４の歪みに起因する振動（１次変動）が生じ得る。ｍ次変動（ｍは、自然数）とは、電動機の出力軸の一回転の周期に対してｍ倍の周期で生じる荷重変動をさす。この荷重変動は、振動の原因になり得る。回転体に生じるｒ次変動のうち最も小さいｒをｍとした場合、このｍが、当該回転体の回転次数と等しい。
　ここで、実施形態１では、これらの回転次数Ａ、Ｂ、Ｃが互いに素であるため、振動の周期が重なりにくくなっている。すなわち、複数の構成の振動が同一タイミングに生じることで振動が増幅される可能性を低減している。このように、出力軸１１の一回転、すなわち、ウォームギヤシャフト９４の一回転に応じて回転する各構成の回転次数を互いに素とすることで、アシスト機構８３の荷重変動、振動及び振動に伴う騒音を抑制することができる。
　図８は、実施形態１のアシスト機構８３でウォームギヤシャフト９４が一回転する期間に生じる荷重変動を示す概念的なグラフである。この荷重変動は、例えばウォームギヤシャフト９４を軸支する軸受９５ａ，９５ｂのうち、電動機１０の出力軸１１に近い側でウォームギヤシャフト９４を軸支する軸受９５ａに生じる荷重変動である。図８では、実施形態１のアシスト機構８３を備える電動パワーステアリング装置８０の荷重変動と、比較例のアシスト機構を備えた電動パワーステアリング装置の荷重変動の一例を示している。比較例は、本実施形態と異なり、電動機１０の回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォーム９４ａの回転次数と、カップリング１６の回転次数とが互いに素でない。具体的には、比較例は、Ａ：Ｂ：Ｃ＝４：２：８の関係である。より具体的には、比較例の電動機は、例えば８極１２スロットの電動機である。
　比較例では、Ａ＝４、８極１２スロットの電動機である。このため、電動機の出力軸の一回転に応じて、電動機が４次変動、８次変動、２４次変動を生じる。また、比較例では、Ｂ＝２である。このため、電動機の出力軸の一回転に応じて、ウォームギヤが２次変動、４次変動を生じる。また、比較例では、Ｃ＝８である。このため、電動機の出力軸の一回転に応じて、カップリングが８次変動を生じる。ここで、８次変動が生じるということは、２次変動及び４次変動と重複する荷重変動が生じているということである。また、４次変動が生じるということは、２次変動と重複する荷重変動が生じているということである。このため、比較例では、荷重変動幅Ｗ２で示すように、半回転（１８０°）のタイミングで電動機、ウォームギヤ及びカップリングの荷重変動が全て重なり、特に大きな荷重変動が生じている。
　これに対し、実施形態１では、Ａ＝３、６極９スロットの電動機である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、電動機１０が３次変動、６次変動、１８次変動を生じる。また、実施形態１では、Ｂ＝２である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、ウォームギヤが２次変動、４次変動を生じる。また、実施形態１では、Ｃ＝７である。このため、出力軸１１の出力軸の一回転に応じて、カップリング１６が７次変動を生じる。これによって、実施形態１では、電動機１０、ウォームギヤ、カップリング１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、実施形態１が生じる荷重変動のうち大きい荷重変動をピックアップしたとしても、荷重変動幅Ｗ２に比して小さい荷重変動幅Ｗ１程度の荷重変動に抑えることができている。
　また、コラムアシスト方式の場合、操舵の補助動作に伴う振動、騒音が車室内に比較的影響しやすい傾向があるが、実施形態１によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができるので、車室内への振動、騒音による影響を抑制することができる。また、電気自動車、ハイブリッドカーのように車両の静粛性が比較的高いために振動、騒音が際立ちやすい環境下においても、車室内への振動、騒音による影響を抑制することができる。また、回転次数が予め定められている構成の振動、騒音による影響を抑制することができるので、他の何らかの理由により振動、騒音が生じた場合に当該振動、騒音を検知しやすくなる。従って、当該振動、騒音を抑えるための対策を講じやすくなる。
　以上、実施形態１によれば、電動機１０、ウォームギヤ、カップリング１６の各々の回転次数を異ならせて振動、騒音の発生タイミングをずらすことができる。このため、これらの構成の振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることを抑制することができる。従って、振動、騒音を抑制することができる。
　また、電動機１０、ウォームギヤ、カップリング１６の各々の回転に伴い各々の回転軸から離れた位置で運動する構成の数に基づいて回転次数を特定し、これらの回転次数を異ならせて振動、騒音の発生タイミングをずらすことができる。このため、これらの構成の振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
　また、Ａ：Ｂ：Ｃ＝３：２：７とすることで、電動機、ウォーム及びカップリングの全ての回転次数を異ならせることができる。このため、これらからの振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
　また、カップリング１６の回転次数を他の構成の回転次数と重複させにくくすることができる。このため、これらの構成の振動、騒音が同時に生じて相乗効果により振動、騒音がより大きくなることをより確実に抑制することができる。従って、振動、騒音をより確実に抑制することができる。
（変形例）
　次に、実施形態１の変形例について、図９、図１０を参照して説明する。図９は、変形例のカップリング１１６の斜視図である。図１０は、変形例のカップリング１１６の分解斜視図である。変形例では、実施形態１のカップリング１６に代えて、カップリング１１６が採用されている。カップリング１１６は、第１伝達部材１１７と、第２伝達部材１１８と、第３伝達部材１１９とを備える。第３伝達部材１１９は、第１伝達部材１１７及び第２伝達部材１１８が有する５つの突起１２４，１２８と噛み合って第１伝達部材１１７と第２伝達部材１１８とを連結する。変形例におけるカップリング１１６の回転次数は、５である。カップリング１６とカップリング１１６との差異を除いて、変形例のアシスト機構及び電動パワーステアリング装置の構成は、実施形態１と同様である。すなわち、変形例では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝３：２：５である。このように、変形例において、電動機１０の回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォーム９４ａの回転次数と、カップリング１１６の回転次数とは、互いに素である。
　変形例では、実施形態１と同様、Ａ＝３、６極９スロットの電動機である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、電動機１０が３次変動、６次変動、１８次変動を生じる。また、変形例では、実施形態１と同様、Ｂ＝２である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、ウォームギヤが２次変動、４次変動を生じる。また、変形例では、Ｃ＝５である。このため、出力軸１１の出力軸の一回転に応じて、カップリング１１６が５次変動を生じる。これによって、実施形態１では、電動機１０、ウォームギヤ、カップリング１１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、変形例によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
　具体的には、第３伝達部材１１９は、例えば第１伝達部材１１７と第２伝達部材１１８の円環の外径よりも大きい径の外周部１３１を有する。外周部１３１は、円柱又は円筒の外周面状である。外周部１３１の内側には、外周部１３１よりも小さい径の内周部１３４が形成されている。外周部１３１が描く円環の中心と内周部１３４が描く円環の中心は一致する。第３伝達部材１１９は、外周部１３１と内周部１３４との差に応じた壁面の厚みを有する円筒状又は内周部１３４の内径に応じた孔を有する円柱状である。以下、第３伝達部材１１９の中心軸と記載した場合、当該円筒又は円柱の中心軸をさす。
　第３伝達部材１１９は、内周部１３４から外周部１３１側に向かって放射状に形成された複数の窪み１３３を有する。窪み１３３は、第３伝達部材１１９の中心軸から放射状に広がるよう内周部１３４に穿たれた窪みである。内周部１３４に対する窪み１３３の放射方向の端部の位置（深さ）は、第３伝達部材１１９の壁面の厚み未満である。複数の窪み１３３の端部は、第３伝達部材１１９の中心軸を中心とした円環状に並ぶ。窪み１３３の放射方向の端部は、例えば円弧状であるが、角が形成されていてもよい。
　第１伝達部材１１７は、第１伝達部材１１７の円環の中心から外周側に向かって放射状に形成された複数の突起１２４を有する。より具体的には、第１伝達部材１１７は、その内側に固定された出力軸１１を取り巻く円筒部１２３を有する。突起１２４は、円筒部１２３の外周面から外側に向かって放射状に延出するよう形成されている。延出する複数の突起１２４の端部は、例えば第１伝達部材１１７の円環に沿うように並ぶ。複数の突起１２４の端部が描く円環の径は、第１伝達部材１１７の円環の径未満であってもよい。円筒部１２３及び突起１２４が有する出力軸１１の回転軸方向の厚みは、第３伝達部材１１９の中心軸方向の厚みの半分以下である。
　第１伝達部材１１７と第２伝達部材１１８とは、第３伝達部材１１９を挟んだ鏡面対称の形状になっている。具体的には、第２伝達部材１１８は、第２伝達部材１１８の円環の中心から外周側に向かって放射状に形成された複数の突起１２８を有する。より具体的には、第２伝達部材１１８は、その内側に固定された回転軸部９４ｂを取り巻く円筒部１２７を有する。突起１２８は、円筒部１２７の外周面から外側に向かって放射状に延出するよう形成されている。延出する複数の突起１２８の端部は、例えば第２伝達部材１１８の円環に沿うように並ぶ。複数の突起１２８の端部が描く円環の径は、第２伝達部材１１８の円環の径未満であってもよい。円筒部１２７及び突起１２８が有する回転軸部９４ｂの回転軸方向の厚みは、第３伝達部材１１９の中心軸方向の厚みの半分以下である。
　変形例の突起１２４及び突起１２８の数並びに窪み１３３の数は、５つである。複数の突起１２４の端部が描く円環の径及び複数の突起１２８の端部が描く円環の径は、複数の窪み１３３の端部が描く径以下である。また、突起１２４及び突起１２８の端部の形状は、窪み１３３の内側に収まる形状である。具体的には、突起１２４及び突起１２８の端部の形状は、例えば円弧状である。図４に示すように、突起１２４及び突起１２８が窪み１３３の内側に収まるよう嵌め込まれることで、第３伝達部材１１９が第１伝達部材１１７と第２伝達部材１１８とを連結している。
　より具体的には、変形例では、複数の突起１２４の端部が描く円環の径及び複数の突起１２８の端部が描く円環の径と、複数の窪み１３３の端部が描く径との間にはマージンが設けられている。これによって、第３伝達部材１１９を挟んで第１伝達部材１１７と第２伝達部材１１８とが同一軸上に限らない位置関係で連結されることを許容することができる。従って、出力軸１１と回転軸部９４ｂとの間に生じる軸のずれによる出力軸１１及び回転軸部９４ｂの湾曲を抑制することができる。
　また、図９及び図１０に示す例では、第３伝達部材１１９の円筒（又は円柱）の両端面に弾性部材１２０，１２１が取り付けられている。例えば弾性部材１２１は、第３伝達部材１１９側に延出する円環状の突出部１６０を有する。突出部１６０は、第３伝達部材１１９の外周部１３１と窪み１３３との間に位置するよう形成された円環状の溝１４８に嵌め込まれる。第３伝達部材１１９に嵌め込まれた弾性部材１２１は、第２伝達部材１１８と第３伝達部材１１９との間に位置する。弾性部材１２１には、内周部１３４と同径の内周部１５８が形成されている。また、弾性部材１２１には、第３伝達部材１１９の窪み１３３と同様、内周部１５８から外側に向かって放射状に形成された複数の窪み１５５を有する。また、第３伝達部材１１９には、円環状に並ぶ複数の窪み１３３の間に位置するよう設けられた突起１４２が設けられている。突起１４２は、内周部１３４から第３伝達部材１１９の中心軸方向に沿って回転軸部９４ｂ側に延出している。弾性部材１２１の板面１５９には、突起１４２を内側に嵌め込むための孔１５７が形成されている。窪み１３３と突起１４２との位置関係と、窪み１５５と孔１５７との位置関係とは対応する。これによって、図５に示すように、突起１２８が窪み１５５の内側に収まるよう嵌め込まれる。
　第１伝達部材１１７と第２伝達部材１１８とは、第３伝達部材１１９を挟んだ鏡面対称の形状になっている。また、第３伝達部材１１９の円筒（又は円柱）の両端面は、鏡面対称の形状になっている。具体的には、弾性部材１２０は、第３伝達部材１１９側に延出する円環状の突出部１５４を有する。弾性部材１２０には、内周部１３４と同径の内周部１５２が形成されている。また、弾性部材１２０には、第３伝達部材１１９の窪み１３３と同様、内周部１５２から外側に向かって放射状に形成された複数の窪み１４９を有する。また、弾性部材１２１の板面１５９には、内周部１３４から出力軸１１側に延出している突起１３５を内側に嵌め込むための孔１５１が形成されている。第３伝達部材１１９に嵌め込まれた弾性部材１２０は、第１伝達部材１１７と第３伝達部材１１９との間に位置し、突起１２４が窪み１４９の内側に収まるよう嵌め込まれる。
　なお、第１伝達部材１１７、第２伝達部材１１８、第３伝達部材１１９、弾性部材１２０，１２１の材料及び形成方法は、それぞれ、第１伝達部材１７、第２伝達部材１８、第３伝達部材１９、弾性部材２０，２１と同様であってよい。
（実施形態２）
　次に、実施形態２について、図１１、図１２を参照して説明する。図１１は、実施形態２のウォーム９４ｃ及びウォームホイール９６の構成例を示す図である。実施形態２のウォームギヤシャフト９４は、ウォーム９４ａに代えてウォーム９４ｃを有する。ウォーム９４ｃは、３条ウォームである。すなわち、図１１の半回転分ピッチＰ２が示すように、ウォーム９４ｃの半回転に応じてウォームホイール９６の歯車が１．５つ分進むよう形成されている。従って、ウォーム９４ａの一回転に応じてウォームホイール９６の歯車が３つ進む。従って、ウォーム９４ｃの回転次数は、３である。
　図１２は、実施形態２の電動機１０Ａの構成例を示す図である。実施形態２の電動機１０Ａは、実施形態１の電動機１０が備えていた磁石１３、固定子１４に代えて磁石１３Ａ、固定子１４Ａを備える。電動機１０Ａは、磁石１３と磁石１３Ａとの差異及び固定子１４と固定子１４Ａとの差異を除いて、電動機１０と同様の構成である。磁石１３と磁石１３Ａとは、磁石の極数を除いて同様の構成である。固定子１４と固定子１４Ａとは、巻線１５の数及び巻線１５が設けられる溝の数を除いて同様の構成である。
　実施形態２の磁石１３Ａの極数は、８である。すなわち、回転軸中心１１ａを中心として６０度毎にＮ極とＳ極とが交互に円環状に４つずつ配置されている。実施形態２の巻線１５の数は、１２である。実施形態２の電動機１０Ａは、所謂８極１２スロットである。８＝２×４と表すことができる。従って、実施形態２において、磁石１３Ａの極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数は、４である。
　以上、特筆した点を除いて、実施形態２のアシスト機構及び電動パワーステアリング装置の構成は、実施形態１と同様である。すなわち、実施形態２では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝４：３：７である。このように、実施形態２において、電動機１０Ａの回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォーム９４ｃの回転次数と、カップリング１６の回転次数とは、互いに素である。
　実施形態２では、Ａ＝４、８極１２スロットの電動機である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、電動機１０Ａが４次変動、８次変動、２４次変動を生じる。また、実施形態２では、Ｂ＝３である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、ウォームギヤが３次変動、６次変動を生じる。また、実施形態２では、Ｃ＝７である。このため、出力軸１１の出力軸の一回転に応じて、カップリング１６が７次変動を生じる。これによって、実施形態２では、電動機１０Ａ、ウォームギヤ、カップリング１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、実施形態２によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
　なお、実施形態２において、実施形態１と同様に変形例を適用してもよい。すなわち、実施形態２において、カップリング１６に代えて、カップリング１１６を採用してもよい。この場合、Ａ：Ｂ：Ｃ＝４：３：５である。このように、実施形態２の変形例においても、電動機１０Ａの回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォーム９４ｃの回転次数と、カップリング１１６の回転次数とは、互いに素である。従って、実施形態２の変形例によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
（実施形態３）
　次に、実施形態３について、図１３を参照して説明する。図１３は、実施形態３の電動機１０Ｂの構成例を示す図である。実施形態３の電動機１０Ｂは、実施形態２の電動機１０Ａが備えていた磁石１３Ａに代えて磁石１３Ｂを備える。電動機１０Ｂは、磁石１３Ａと磁石１３Ｂとの差異を除いて、電動機１０Ａと同様の構成である。磁石１３Ａと磁石１３Ｂとは、磁石の極数を除いて同様の構成である。
　実施形態３の磁石１３Ｂの極数は、１０である。すなわち、回転軸中心１１ａを中心として６０度毎にＮ極とＳ極とが交互に円環状に５つずつ配置されている。実施形態３の電動機１０Ｂは、所謂１０極１２スロットである。１０＝２×５と表すことができる。従って、実施形態３において、磁石１３Ｂの極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数は、５である。
　以上、特筆した点を除いて、実施形態３のアシスト機構及び電動パワーステアリング装置の構成は、実施形態１と同様である。すなわち、実施形態３では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝５：２：７である。このように、実施形態３において、電動機１０Ｂの回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォーム９４ａの回転次数と、カップリング１６の回転次数とは、互いに素である。
　実施形態３では、Ａ＝５、１０極１２スロットの電動機である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、電動機１０Ｂが５次変動、１０次変動、６０次変動を生じる。また、実施形態３では、Ｂ＝２である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、ウォームギヤが２次変動、４次変動を生じる。また、実施形態３では、Ｃ＝７である。このため、出力軸１１の出力軸の一回転に応じて、カップリング１６が７次変動を生じる。これによって、実施形態３では、電動機１０Ｂ、ウォームギヤ、カップリング１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、実施形態３によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
（実施形態４）
　次に、実施形態４について、図１４、図１５を参照して説明する。図１４は、実施形態４のカップリング２１６の斜視図である。図１５は、実施形態４のカップリング２１６の分解斜視図である。実施形態４では、実施形態１のカップリング１６に代えて、カップリング２１６が採用されている。カップリング２１６は、第１伝達部材２１７と、第２伝達部材２１８と、第１伝達部材２１７と第２伝達部材２１８とを連結する第３伝達部材２１９とを備える。
　第１伝達部材２１７は、第３伝達部材２１９側に延出する４つの突起２２４を有する。突起２２４は、例えば外側が第１伝達部材２１７の外周円に沿い、内側が鈍角になっている扇状の突起である。第１伝達部材２１７は、第１伝達部材１７と同様、出力軸１１に固定される。第２伝達部材２１８は、第３伝達部材２１９側に延出する４つの突起２２８を有する。具体的には、第２伝達部材２１８に固定される回転軸部９４ｂの中心軸を挟んで対向する位置に配置された２つの突起２２８が２組設けられている。２組の突起２２８は、各組の第２伝達部材２１８同士を結ぶ直線が直交する位置関係にある。
　第３伝達部材２１９は、第１伝達部材２１７が有する鈍角に対応する外周側の切欠部及び突起２２８の形状に応じた孔を形成するように、鈍角を描いて連続するＬ字状の辺部２３６ａ，２３６ｂと、２つのＬ字の一方の辺部２３６ａと他方の辺部２３６ｂとを連続させる周辺部２３７とが連続する板状の部材である。第３伝達部材２１９では、辺部２３６ａ、辺部２３６ｂ、周辺部２３７が順次連続して環を形成している。連続する辺部２３６ａ，２３６ｂが描くＬ字状態の切欠部は、第３伝達部材２１９の外側に向けられている。当該Ｌ字状態の切欠部と突起２２４とが噛み合う。また、周辺部２３７を挟んで連続する２つのＬ字の一方の辺部２３６ａと他方の辺部２３６ｂとに挟まれた内周側の孔２５５と突起２２８とが噛み合う。実施形態４におけるカップリング２１６の回転次数は、４である。
　また、実施形態４では、第１伝達部材２１７と第３伝達部材２１９との間に弾性部材２２０が介在する。また、第２伝達部材２１８と第３伝達部材２１９との間に弾性部材２２１が介在する。弾性部材２２０，２２１は、鈍角を描いて連続するＬ字状の辺部２３８ａ，２３８ｂと、２つのＬ字の一方の辺部２３８ａと他方の辺部２３８ｂとを連続させる周辺部２３９とが連続する板状の部材である。さらに、弾性部材２２０，２２１は、爪２４２と、切欠部２４３とを有する。爪２４２は、４つの周辺部２３９のうち対向する２つの周辺部２３９から第３伝達部材２１９側に延出する。切欠部２４３は、爪２４２が延出していない２つの周辺部２３９に設けられている。爪２４２が有する引っ掛け構造と、切欠部２４３が有する切欠構造とは嵌合する。弾性部材２２０が有する爪２４２及び切欠部２４３の位置の位相と、弾性部材２２１が有する爪２４２及び切欠部２４３の位置の位相とは、９０°ずれている。これによって、弾性部材２２０と弾性部材２２１のうち一方の爪２４２が他方の切欠部２４３に嵌合し、他方の爪２４２が一方の切欠部２４３に嵌合する。これによって、弾性部材２２０と弾性部材２２１は、第３伝達部材２１９を挟んで互いを固定する。
　なお、第３伝達部材２１９には、板面の中心部に円盤状の支持部２４１を有する。これによって、内周側から辺部２３６ａ，２３６ｂを支持することができ、剛性をより高めることができる。なお、第１伝達部材２１７、第２伝達部材２１８、第３伝達部材２１９、弾性部材２２０，２２１の材料及び形成方法は、それぞれ、第１伝達部材１７、第２伝達部材１８、第３伝達部材１９、弾性部材２０，２１と同様であってよい。
　実施形態４では、実施形態３の電動機１０Ｂが採用される（図１３参照）。従って、実施形態４において、磁石１３Ｂの極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数は、５である。また、実施形態４では、実施形態２と同様、ウォームギヤシャフト９４がウォーム９４ｃを有する（図１１参照）。従って、実施形態４において、ウォーム９４ｃの回転次数は、３である。すなわち、実施形態４では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝５：３：４である。このように、実施形態４において、電動機１０Ｂの回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォーム９４ｃの回転次数と、カップリング２１６の回転次数とは、互いに素である。以上、特筆した点を除いて、実施形態４のアシスト機構及び電動パワーステアリング装置の構成は、実施形態１と同様である。
　実施形態４では、Ａ＝５、１０極１２スロットの電動機である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、電動機１０Ｂが５次変動、１０次変動、６０次変動を生じる。また、実施形態４では、Ｂ＝３である。このため、出力軸１１の一回転に応じて、ウォームギヤが３次変動、６次変動を生じる。また、実施形態４では、Ｃ＝４である。このため、出力軸１１の出力軸の一回転に応じて、カップリング２１６が４次変動を生じる。これによって、実施形態４では、電動機１０Ｂ、ウォームギヤ、カップリング１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、実施形態２によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
（実施形態５）
　次に、実施形態５について、図１６を参照して説明する。図１６は、実施形態５の電動機１０Ｃの構成例を示す図である。実施形態５の電動機１０Ｃは、実施形態２の電動機１０Ａが備えていた磁石１３Ａに代えて磁石１３Ｃを備える。電動機１０Ｃは、磁石１３Ａと磁石１３Ｃとの差異を除いて、電動機１０Ａと同様の構成である。磁石１３Ａと磁石１３Ｃとは、磁石の極数を除いて同様の構成である。
　実施形態５の磁石１３Ｂの極数は、４である。すなわち、回転軸中心１１ａを中心として６０度毎にＮ極とＳ極とが交互に円環状に２つずつ配置されている。実施形態５の電動機１０Ｃは、所謂４極１２スロットである。４＝２×２と表すことができる。従って、実施形態５において、磁石１３Ｃの極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数は、２である。
　実施形態５では、電動機１０Ｃの回転次数のうち最も小さい回転次数と互いに素の関係となるウォームの回転次数及びカップリングの回転次数が採用される。具体的には、実施形態５では、例えば実施形態２と同様、ウォームギヤシャフト９４がウォーム９４ｃを有する（図１１参照）。また、実施形態５では、例えば実施形態１と同様のカップリング１６又は変形例と同様のカップリング１１６が採用される。従って、実施形態５では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝２：３：７又はＡ：Ｂ：Ｃ＝２：３：５である。以上、特筆した点を除いて、実施形態５のアシスト機構及び電動パワーステアリング装置の構成は、実施形態１又は変形例と同様である。このように、実施形態５においても、電動機１０Ｃ、ウォームギヤ、カップリング１６又はカップリング１１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、実施形態５によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
（実施形態６）
　次に、実施形態６について、図１７を参照して説明する。図１７は、実施形態６の電動機１０Ｄの構成例を示す図である。実施形態６の電動機１０Ｄは、実施形態３の電動機１０Ｂ（図１３参照）が備えていた固定子１４Ａに代えて固定子１４Ｂを備える。電動機１０Ｄは、固定子１４Ａと固定子１４Ｂとの差異を除いて、電動機１０Ｂと同様の構成である。固定子１４Ａと固定子１４Ｂとは、巻線１５の数及び巻線１５が設けられる溝の数を除いて同様の構成である。
　実施形態６の磁石１３Ｂの極数は、１０である。また、実施形態６の巻線１５の数は、８である。実施形態６の電動機１０Ｄは、所謂１０極８スロットである。従って、実施形態６において、磁石１３Ｂの極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数は、５である。
　実施形態６では、電動機１０Ｄの回転次数のうち最も小さい回転次数と互いに素の関係となるウォームの回転次数及びカップリングの回転次数が採用される。例えば、実施形態６では、例えば実施形態１と同様のウォーム９４ａ及びカップリング１６が採用される。従って、実施形態６では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝５：２：７である。実施形態６では、ウォーム９４ａに代えてウォーム９４ｃ（図１１参照）を採用してもよい。この場合、Ａ：Ｂ：Ｃ＝５：３：７である。以上、特筆した点を除いて、実施形態６のアシスト機構及び電動パワーステアリング装置の構成は、実施形態１と同様である。このように、実施形態６においても、電動機１０Ｄ、ウォームギヤ、カップリング１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、実施形態６によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
（実施形態７）
　次に、実施形態７について、図１８を参照して説明する。図１８は、実施形態７の電動機１０Ｅの構成例を示す図である。実施形態７の電動機１０Ｅは、実施形態２の電動機１０Ａ（図１２参照）が備えていた固定子１４Ａに代えて固定子１４Ｃを備える。電動機１０Ｅは、固定子１４Ａと固定子１４Ｃとの差異を除いて、電動機１０Ａと同様の構成である。固定子１４Ａと固定子１４Ｃとは、磁石の極数を除いて同様の構成である。
　実施形態７の磁石１３Ａの極数は、８である。また、実施形態７の巻線１５の数は、１６である。実施形態７の電動機１０Eは、所謂８極１６スロットである。従って、実施形態７において、磁石１３Ａの極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数は、４である。
　実施形態７では、電動機１０Ｅの回転次数のうち最も小さい回転次数と互いに素の関係となるウォームの回転次数及びカップリングの回転次数が採用される。具体的には、実施形態５では、例えば実施形態２と同様、ウォームギヤシャフト９４がウォーム９４ｃを有する（図１１参照）。また、実施形態７では、例えば実施形態１と同様のカップリング１６又は変形例と同様のカップリング１１６が採用される。従って、実施形態７では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝４：３：７又はＡ：Ｂ：Ｃ＝４：３：５である。以上、特筆した点を除いて、実施形態７のアシスト機構及び電動パワーステアリング装置の構成は、実施形態１又は変形例と同様である。このように、実施形態７においても、電動機１０Ｅ、ウォームギヤ、カップリング１６又はカップリング１１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、実施形態７によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
（実施形態８）
　次に、実施形態８について、図１９を参照して説明する。図１９は、実施形態８の電動機１０Ｆの構成例を示す図である。実施形態８の電動機１０Ｆは、実施形態１の電動機１０Ａが備えていた磁石１３（図７参照）と、実施形態２の電動機１０Ａが備えていた固定子１４Ａ（図１２参照）とを備える。電動機１０Ｆは、固定子１４と固定子１４Ａとの差異を除いて、電動機１０と同様の構成である。
　実施形態８の電動機１０Ｆは、所謂６極１２スロットである。従って、実施形態８において、磁石１３の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数は、３である。
　実施形態８では、電動機１０Ｆの回転次数のうち最も小さい回転次数と互いに素の関係となるウォームの回転次数及びカップリングの回転次数が採用される。具体的には、実施形態８では、例えば実施形態１と同様のウォーム９４ａ及びカップリング１６が採用される。従って、実施形態８では、Ａ：Ｂ：Ｃ＝３：２：７である。以上、特筆した点を除いて、実施形態８のアシスト機構及び電動パワーステアリング装置の構成は、実施形態１と同様である。このように、実施形態８においても、電動機１０Ｆ、ウォームギヤ、カップリング１６の荷重変動が極めて重複し難い。従って、実施形態８によれば、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。なお、実施形態８において、実施形態１と同様に変形例を適用してもよい。すなわち、実施形態８において、カップリング１６に代えて、カップリング１１６を採用してもよい。この場合、Ａ：Ｂ：Ｃ＝３：２：５である。実施形態８の変形例においても、荷重変動、振動及び騒音を抑えることができる。
　なお、電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数、ウォームの回転次数及びカップリングの回転次数の組み合わせは、上述の実施形態及び変形例で例示したものに限られない。電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォームの回転次数と、カップリングの回転次数の少なくとも２つが互いに素であればよい。また、カップリングの具体的形態はカップリング１６，１１６，２１６に限られるものでなく、本発明の発明特定事項を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。また、電動機は、回転子が固定子の外周側に位置する所謂アウターロータであってもよい。その他の構成の具体的形態についても同様に、本発明の発明特定事項を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。
　また、上記の電動機はブラシレスモータであるが、ブラシモータであってもよい。電動機がブラシモータである場合、回転子が巻線を有し、固定子が磁石を有する。また、回転子に巻線の極数に応じたコミュテータ（整流子）が設けられ、当該コミュテータと摺接して電流を供給するブラシが設けられる。電動機がブラシモータである場合、電動機の回転次数は、回転子が有するコミュテータ（整流子）の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数である。例えば、コミュテータ（整流子）が６（２×３）であるブラシモータの回転次数のうち最も小さい回転次数は、３である。また、コミュテータ（整流子）が８（２×４）であるブラシモータの回転次数のうち最も小さい回転次数は、４である。また、コミュテータ（整流子）が１０（２×５）であるブラシモータの回転次数のうち最も小さい回転次数は、５である。
　また、上記の各実施形態及び変形例では、電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォームの回転次数と、カップリングの回転次数の少なくとも２つの回転次数が互いに素であるが、「互いに素である」ことに限らず、「互いに異なる」ものであってもよい。すなわち、電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、ウォームの回転次数と、カップリングの回転次数の少なくとも２つの回転次数が互いに異なっていればよい。これによって、電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数、ウォームの回転次数及びカップリングの回転次数の全てが一致する場合に比して、振動、騒音を抑制することができる。
　１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ　電動機
　１１，８２ｂ　出力軸
　１２　回転子
　１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ　磁石
　１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ　固定子
　１５　巻線
　１６，１１６，２１６　カップリング
　１７，１１７，２１７　第１伝達部材
　１８，１１８，２１８　第２伝達部材
　１９，１１９，２１９　第３伝達部材
　２４，２８，１２４，１２８，２２４，２２８　突起
　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
　８３　アシスト機構
　９３　ハウジング
　９４　ウォームギヤシャフト
　９４ａ，９４ｃ　ウォーム
　９６　ウォームホイール

Claims (18)

  1. 　回転子が磁石を有し、固定子が巻線を有する電動機と、
    　ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、
    　前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、
    　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記ウォームの回転次数とが互いに素である
    　アシスト機構。
  2. 　電動機と、
    　ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、
    　前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、
    　前記ウォームの回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに素である
    　アシスト機構。
  3. 　回転子が磁石を有し、固定子が巻線を有する電動機と、
    　ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、
    　前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、
    　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記ウォームの回転次数とが互いに素であり、前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに素であり、前記ウォームの回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに素である
    　アシスト機構。
  4. 　前記電動機の回転次数は、前記回転子が有する磁石の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数であり、
    　ｎは、１以上の自然数であり、
    　前記ウォームの回転次数は、前記軸状部材の一回転に応じて進む前記ウォームホイールの歯数である
    　請求項１に記載のアシスト機構。
  5. 　前記ウォームの回転次数は、前記軸状部材の一回転に応じて進む前記ウォームホイールの歯数であり、
    　前記カップリングは、
    　前記出力軸に固定される第１伝達部材と、
    　前記軸状部材に固定される第２伝達部材と、
    　前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材が有する所定数の突起と噛み合って前記第１伝達部材と前記第２伝達部材とを連結する第３伝達部材と、を有し、
    　前記カップリングの回転次数は、前記所定数である
    　請求項２に記載のアシスト機構。
  6. 　前記電動機の回転次数は、前記回転子が有する磁石の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数であり、
    　ｎは、１以上の自然数であり、
    　前記ウォームの回転次数は、前記軸状部材の一回転に応じて進む前記ウォームホイールの歯数であり、
    　前記カップリングは、
    　前記出力軸に固定される第１伝達部材と、
    　前記軸状部材に固定される第２伝達部材と、
    　前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材が有する所定数の突起と噛み合って前記第１伝達部材と前記第２伝達部材とを連結する第３伝達部材と、を有し、
    　前記カップリングの回転次数は、前記所定数である
    　請求項３に記載のアシスト機構。
  7. 　前記カップリングの回転次数は５又は７である
    　請求項１から６のいずれか一項に記載のアシスト機構。
  8. 　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数は３であり、
    　前記ウォームの回転次数は２であり、
    　前記カップリングの回転次数は５又は７である
    　請求項３又は６に記載のアシスト機構。
  9. 　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数は４であり、
    　前記ウォームの回転次数は３であり、
    　前記カップリングの回転次数は５又は７である
    　請求項３又は６に記載のアシスト機構。
  10. 　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数は５であり、
    　前記ウォームの回転次数は２であり、
    　前記カップリングの回転次数は７である
    　請求項３又は６に記載のアシスト機構。
  11. 　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数は５であり、
    　前記ウォームの回転次数は３であり、
    　前記カップリングの回転次数は４である
    　請求項３又は６に記載のアシスト機構。
  12. 　電動機と、
    　ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、
    　前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、
    　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに素である
    　アシスト機構。
  13. 　前記電動機の回転次数は、前記回転子が有する磁石又は整流子の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数であり、
    　ｎは、１以上の自然数であり、
    　前記カップリングは、
    　前記出力軸に固定される第１伝達部材と、
    　前記軸状部材に固定される第２伝達部材と、
    　前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材が有する所定数の突起と噛み合って前記第１伝達部材と前記第２伝達部材とを連結する第３伝達部材と、を有し、
    　前記カップリングの回転次数は、前記所定数である
    　請求項１２に記載のアシスト機構。
  14. 　電動機と、
    　ウォームホイールと噛み合うウォームが形成された軸状部材と、
    　前記電動機の出力軸と前記軸状部材とを連結するカップリングと、を備え、
    　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記ウォームの回転次数と、前記カップリングの回転次数とのうち少なくとも２つの回転次数が互いに異なる
    　アシスト機構。
  15. 　前記電動機の回転次数のうち最も小さい回転次数と、前記ウォームの回転次数と、前記カップリングの回転次数とが互いに異なる
    　請求項１４に記載のアシスト機構。
  16. 　前記カップリングは、
    　前記出力軸に固定される第１伝達部材と、
    　前記軸状部材に固定される第２伝達部材と、
    　前記第１伝達部材及び前記第２伝達部材が有する５つ又は７つの突起と噛み合って前記第１伝達部材と前記第２伝達部材とを連結する第３伝達部材と、を有し、
    　前記カップリングの回転次数は、前記突起の数である
    　請求項１４又は１５に記載のアシスト機構。
  17. 　前記電動機の回転次数は、前記回転子が有する磁石又は整流子の極数を１ではない２つの自然数の乗算で表した場合における大きい方の自然数のｎ倍数であり、
    　ｎは、１以上の自然数であり、
    　前記ウォームの回転次数は、前記軸状部材の一回転に応じて進む前記ウォームホイールの歯数である
    　請求項１４から１６のいずれか一項に記載のアシスト機構。
  18. 　請求項１から１７のいずれか一項に記載のアシスト機構を有し、
    　ステアリングの出力軸に前記ウォームホイールが設けられている
    　電動パワーステアリング装置。
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