JP2008051311A - クランク軸、クランク軸の製造方法及び減速機 - Google Patents

Abstract

【課題】偏心部を端部まで精度良く研磨加工できるようにするとともに、クランク軸の強度を向上させる。
【解決手段】このクランク軸４８では、第３連結部１４８ｉが、第１偏心部１４８ｄに連続し、その第１偏心部１４８ｄよりも径方向内側に形成された凹部１５８ａと、第２偏心部１４８ｅに連続し、その第２偏心部１４８ｅよりも径方向内側に形成された凹部１５８ｂとを有するとともに、軸方向に見たときに両側の第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとが重なり合う範囲Ａ１とこの重なり合う範囲Ａ１から第１偏心部１４８ｄ及び第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ２及びＡ３とに亘って形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、クランク軸、クランク軸の製造方法及び減速機に関するものである。

従来、複数のカム駒を一体に有するカムシャフトが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１に開示されたカムシャフトでは、カムシャフトの材料を砥石等で研磨加工することにより各部の形状が形成されている。そして、隣り合うカム駒同士が近接していると、一方のカム駒の端部を形成する際に砥石が隣りのカム駒と干渉して精度良く研磨加工が行えないため、この従来のカムシャフトでは、隣り合うカム駒が所定の距離だけ離間されるとともに、軸方向に見て隣り合うカム駒が重なり合う範囲よりも小さい範囲に形成されたカム軸によってその隣り合うカム駒同士が連結されている。すなわち、このカムシャフトでは、隣り合うカム駒同士をカム軸を介して連結させることにより、一方のカム駒の端部を研磨加工する際に隣りのカム駒側に砥石がはみ出しても砥石とカムシャフトの材料との干渉が回避されるようになっており、カム駒を端部まで精度良く研磨加工できるようになっている。
特開２００４−３６６６２号公報

上記特許文献１に開示されたカムシャフトの構成を互いに異なった回転位相を有する複数の偏心部が一体に形成されたクランク軸に適用することが可能であるが、この場合、隣り合う偏心部同士を連結する連結部が、軸方向に見てその隣り合う偏心部が重なり合う範囲よりも小さい範囲に形成されることになる。しかしながら、この構成では、連結部の断面積が小さくなるので、連結部における強度が低下し、その結果、クランク軸の強度が低下するという問題点が生ずる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は偏心部を端部まで精度良く研磨加工できるようにするとともに、クランク軸の強度を向上させることである。

上記目的を達成するために、本発明によるクランク軸は、軸受に回転自在に支持される第１軸部と、前記第１軸部の軸心と同軸上に配置された軸心を有するとともに軸受に回転自在に支持される第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に設けられ、その第１軸部及び第２軸部の軸心から偏心した軸心を有する複数の偏心部と、隣り合う前記偏心部間に設けられ、その隣り合う偏心部同士を連結する連結部とを一体に備えている。そして、前記隣り合う偏心部は互いに異なった回転位相を有し、前記連結部は、一方側の偏心部に連続し、その偏心部よりも径方向内側に形成された凹部を有するとともに、軸方向に見たときに両側の偏心部が重なり合う範囲とこの重なり合う範囲からもう一方側の偏心部がはみ出した範囲とに亘って少なくとも形成され、軸方向に垂直な断面内において、前記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内で前記連結部の外周を形成する円弧は、前記一方側の偏心部の軸心と同軸上に中心を有する。

本発明によるクランク軸では、連結部が一方側の偏心部に連続し、その偏心部よりも径方向内側に形成された凹部を有するので、一方側の偏心部の端部を研磨加工する際にもう一方の偏心部側に研磨工具がはみ出しても研磨工具とクランク軸の材料との干渉が回避される。これにより、偏心部を端部まで精度良く研磨加工することができる。さらに、本発明によるクランク軸では、連結部が軸方向に見たときにその両側の偏心部が重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から上記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲とに亘って少なくとも形成されている。このため、軸方向に見たときに隣り合う偏心部が重なり合う範囲よりも小さい範囲に連結部が形成されている構成に比べて、軸方向に垂直な断面における連結部の断面積を大きくすることができる。これにより、連結部における強度を向上させることができるので、クランク軸の強度を向上させることができる。また、本発明によるクランク軸では、軸方向に垂直な断面内において、軸方向に見たときに連結部の両側の偏心部が重なり合う範囲から上記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内で連結部の外周を形成する円弧が上記一方側の偏心部の軸心と同軸上に中心を有するので、上記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内における連結部の外周と上記一方側の偏心部とを一方側の偏心部の軸心を中心としてクランク軸の材料を回転させながら切削加工することにより形成することができる。これにより、クランク軸の材料の回転軸を変更することなく、上記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内における連結部の外周と上記一方側の偏心部とを連続した工程で形成することができる。これにより、クランク軸の形成時にクランク軸の材料の回転軸の変更に要する手間を削減することができるので、クランク軸の形成工程を簡略化することができる。

上記クランク軸において、前記連結部は、前記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内において、軸方向に沿った断面が直線的なテーパー状に形成された傾斜部を含むのが好ましい。このように構成すれば、連結部から隣接する偏心部へなだらかに結合された構造を形成することができるので、連結部から隣接する偏心部への結合部分において段差が形成されているような構成に比べて、連結部と偏心部との結合部分に生じる応力集中を緩和することができる。これにより、連結部と偏心部との結合部分における応力集中に起因する亀裂の発生等を抑制することができる。

上記クランク軸の製造方法において、クランク軸の材料を前記一方側の偏心部の軸心を中心として回転させながら切削工具で切削することにより前記連結部の外周を形成する工程を備えているのが好ましい。このクランク軸の製造方法によれば、軸方向に見たときに連結部の両側の偏心部が重なり合う範囲とこの重なり合う範囲からもう一方側の偏心部がはみ出した範囲とに亘って少なくとも連結部が形成された構造を形成することができるので、隣り合う偏心部間の連結部における強度が向上されたクランク軸を得ることができる。

この場合において、前記連結部の外周を形成する工程と、前記一方側の偏心部を形成する工程とは、前記クランク軸の材料を前記一方側の偏心部の軸心を中心として回転させながら同じ切削工具で切削する連続した工程で行うのが好ましい。本発明によるクランク軸では、軸方向に垂直な断面内において、軸方向に見たときに連結部の両側の偏心部が重なり合う範囲から上記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内で連結部の外周を形成する円弧が、上記一方側の偏心部の軸心と同軸上に中心を有している。このため、上記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内における連結部の外周と上記一方側の偏心部とを、クランク軸の材料の回転軸及び切削工具の種類を変更することなく連続した切削工程で形成することができる。その結果、クランク軸の材料の回転軸及び切削工具の変更に要する手間を削減することができるので、クランク軸の形成時の工程を簡略化することができる。また、クランク軸の形成に要する切削工具の種類も削減することができる。

本発明による減速機は、上記クランク軸を備えた減速機であることを前提として、内周部に内歯が配置された内歯歯車と、前記内歯に噛み合うとともに前記内歯の歯数よりも少ない歯数を有する外歯が外周部に配置された複数の外歯歯車と、前記クランク軸の第１軸部を回転自在に支持する第１クランク軸受と、前記クランク軸の第２軸部を回転自在に支持する第２クランク軸受とを備えている。そして、前記複数の外歯歯車は、その軸方向に貫通する円形の貫通孔をそれぞれ有し、前記クランク軸の各偏心部は、軸受を介して対応する前記外歯歯車の貫通孔内に挿入されている。

この減速機では、上記のクランク軸を用いているので、クランク軸の強度を向上させることができるという上記クランク軸による効果と同様の効果を得ることができる。一般に、減速機を小型化するために上記外歯歯車を小径化する場合には、その外歯歯車を回転させるのに要するトルクが増大するので、クランク軸から外歯歯車へ力を伝達して外歯歯車を回転させる際にクランク軸に掛かる負荷が増大するが、このようにクランク軸に掛かる負荷が増大する場合でも、本発明による減速機では上記のようにクランク軸の強度を向上させることができるので、クランク軸の破損を抑制することができる。したがって、本発明の減速機によれば、減速機を小型化しながらクランク軸の破損を抑制することができる。

本発明によるクランク軸は、軸受に回転自在に支持される第１軸部と、前記第１軸部の軸心と同軸上に配置された軸心を有するとともに軸受に回転自在に支持される第２軸部と、前記第１軸部と前記第２軸部との間に設けられ、その第１軸部及び第２軸部の軸心から偏心した軸心を有する単一の偏心部と、前記第１軸部と前記偏心部との間に設けられ、その第１軸部と偏心部とを連結する第１連結部と、前記第２軸部と前記偏心部との間に設けられ、その第２軸部と偏心部とを連結する第２連結部とを一体に備えている。そして、前記第１連結部は、前記第１軸部に連続し、この第１軸部よりも径方向内側に形成された凹部を有するとともに、軸方向に見たときに前記第１軸部と前記偏心部とが重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から前記偏心部がはみ出した範囲とに亘って形成され、軸方向に垂直な断面内において、前記偏心部がはみ出した範囲内で前記第１連結部の外周を形成する円弧は、前記第１軸部の軸心と同軸上に中心を有し、前記第２連結部は、前記第２軸部に連続し、この第２軸部よりも径方向内側に形成された凹部を有するとともに、軸方向に見たときに前記第２軸部と前記偏心部とが重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から前記偏心部がはみ出した範囲とに亘って形成され、軸方向に垂直な断面において、前記偏心部がはみ出した範囲内で前記第２連結部の外周を形成する円弧は、前記第２軸部の軸心と同軸上に中心を有する。

この本発明によるクランク軸では、第１連結部が、第１軸部に連続し、この第１軸部よりも径方向内側に形成された凹部を有しているとともに、第２連結部が、第２軸部に連続し、この第２軸部よりも径方向内側に形成された凹部を有しているので、第１軸部の端部を研磨加工する際に偏心部側に研磨工具がはみ出しても研磨工具とクランク軸の材料との干渉が回避されるとともに、第２軸部の端部を研磨加工する際に偏心部側に研磨工具がはみ出しても研磨工具とクランク軸の材料との干渉が回避される。これにより、偏心部を両端部まで精度良く研磨加工することができる。さらに、本発明によるクランク軸では、第１連結部が軸方向に見たときに第１軸部と前記偏心部とが重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から偏心部がはみ出した範囲とに亘って形成されているとともに、第２連結部が軸方向に見たときに第２軸部と偏心部とが重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から偏心部がはみ出した範囲とに亘って形成されている。このため、軸方向に見たときに第１軸部と偏心部とが重なり合う範囲よりも小さい範囲に第１連結部が形成されているとともに第２軸部と偏心部とが重なり合う範囲よりも小さい範囲に第２連結部が形成されている構成に比べて、軸方向に垂直な断面における第１連結部及び第２連結部の断面積を大きくすることができる。これにより、第１連結部及び第２連結部における強度を向上させることができるので、クランク軸の強度を向上させることができる。また、本発明によるクランク軸では、軸方向に垂直な断面内において、上記偏心部がはみ出した範囲内で第１連結部の外周を形成する円弧が第１軸部の軸心と同軸上に中心を有しているとともに、軸方向に垂直な断面において、上記偏心部がはみ出した範囲内で第２連結部の外周を形成する円弧が第２軸部の軸心と同軸上に中心を有している。このため、上記偏心部がはみ出した範囲内における第１連結部の外周と第１軸部とを第１軸部の軸心を中心としてクランク軸の材料を回転させながら切削加工することにより形成することができるとともに、上記偏心部がはみ出した範囲内における第２連結部の外周と第２軸部とを第２軸部の軸心を中心としてクランク軸の材料を回転させながら切削加工することにより形成することができる。これにより、上記偏心部がはみ出した範囲内における第１連結部の外周と第１軸部とをクランク軸の材料の回転軸を変更することなく形成することができるとともに、上記偏心部がはみ出した範囲内における第２連結部の外周と第２軸部とをクランク軸の材料の回転軸を変更することなく形成することができる。したがって、このクランク軸では、クランク軸の形成時にクランク軸の材料の回転軸の変更に要する手間を削減することができるので、クランク軸の形成工程を簡略化することができる。

以上説明したように、本発明のクランク軸によれば、偏心部を端部まで精度良く加工できるようになるとともに、クランク軸の強度を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による差動揺動型減速機１０の全体構成を示した図であり、図２は、図１に示した差動揺動型減速機１０のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図であり、図３〜図８は、差動揺動型減速機１０のクランク軸４８の構造を説明するための図である。まず、図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態による差動揺動型減速機１０及びクランク軸４８の構成について説明する。

本実施形態による差動揺動型減速機（以下、単に減速機という）１０は、例えば風力発電設備のピッチ変換装置として活用されるものであり、この他にロボット用減速機、建設機械等の走行用または旋回用減速機等にも用いることが可能である。減速機１０は、有底筒状の外側ケース１２を備えている。この外側ケース１２は、円筒状に形成された円筒部１３と、有底筒状に形成されたカバー１４とを締結することによって構成されている。円筒部１３には、例えば発電装置の固定フレーム（図示せず）に取り付けるための鍔部１３ａが設けられ、この鍔部１３ａを通して固定フレームに締結できるようになっている。上記カバー１４の底面には、駆動モータ１６が固定されている。

また、減速機１０は、入力軸２１と、出力軸の一例としてのキャリア２２とを備えている。入力軸２１には、駆動モータ１６の駆動軸２５が連結されており、駆動モータ１６により入力軸２１に回転駆動力が付与される。キャリア２２は、入力軸２１の軸心と同じ軸回りに回転可能に配置されるものである。減速機１０は、図１に示すように、例えば入力軸２１が上で、キャリア２２が下になるように配置することができる。この場合には、キャリア２２が垂直軸回りに回転することとなる。以下、この姿勢で配置されているものとして説明を続ける。

入力軸２１には、駆動モータ１６の駆動軸２５に対して所定の比率で減速するための減速機構２６と、この減速機構２６を通して駆動力が伝達される中間軸部２７とが含まれる。駆動軸２５は、駆動モータ１６から下方に延び、カバー１４の中央部を貫通している。この駆動軸２５は、図示省略した軸受によってカバー１４に対して回転自在となっている。

上記減速機構２６は、駆動軸２５の下端部に設けられた第１太陽歯車２６ａと、上記カバー１４の側壁内側に設けられた内歯歯車２６ｂと、これら第１太陽歯車２６ａおよび内歯歯車２６ｂに噛み合う第１遊星歯車２６ｃとを備えている。第１遊星歯車２６ｃは、駆動軸２５の回転に伴い、第１太陽歯車２６ａの周りを公転する。

上記中間軸部２７は、駆動軸２５と同軸状に配置される中間軸部本体２７ａと、この中間軸部本体２７ａから半径方向外側に延びる腕部２７ｂとを備えている。中間軸部本体２７ａは、駆動軸２５の真下に配置されるとともに後述する端板部３６に回転可能に支持されている。腕部２７ｂは、その先端部が第１遊星歯車２６ｃの中央に設けられた貫通孔２６ｄに挿通されている。そして、第１遊星歯車２６ｃが公転すると、それに伴い腕部２７ｂも公転し、これにより中間軸部本体２７ａは、駆動軸２５の回転数に対して所定の比率で減速された回転数で回転する。この中間軸部本体２７ａの下部には、駆動外歯歯車２９が設けられている。

上記円筒部１３の軸方向中間部における内周部には、内歯ピン３１が固定されている。この内歯ピン３１は、周方向に複数設けられており、各内歯ピン３１が軸方向に延びる姿勢で配置され、周方向の全体に亘って等間隔に配置されている。各内歯ピン３１は、内歯歯車の内歯を構成する。このように円筒部１３は、内周部に内歯が配置された内歯歯車部材を構成する。

上記キャリア２２は、円筒部１３の径方向の内側に配設されている。このキャリア２２は、軸方向の２箇所に配設された軸受３２および３３によって回転自在に円筒部１３に支持されている。キャリア２２は、円筒部１３の軸心に一致する軸回りに回転する。

キャリア２２は、基部３５と、この基部３５の上方に配置された端板部３６と、端板部３６側へ延びるように基部３５に一体的に形成されたシャフト部３７とを備えている。基部３５は、その下端部が円筒部１３から下方に突出するように構成されており、この基部３５の下端部には、円筒部１３の軸心と同軸状になるように伝達歯車３９が外嵌されている。この伝達歯車３９は、例えば風力発電設備の旋回軸に回転駆動力を付与する。

シャフト部３７は、基部３５の上面から上方に向かって軸方向に延びる柱状に構成されており、下側から順に配設された第１シャフト部４１、第２シャフト部４２および第３シャフト部４３からなる。また、シャフト部３７は、図２に示すように周方向に間隔をおいて３つ設けられており、各シャフト部３７は、断面略三角形状に形成されている。

シャフト部３７には、図１に示すように、有底のボルト穴３７ａが設けられ、端板部３６には、このボルト穴３７ａに対応する位置にボルト挿通孔３６ｂが設けられている。そして、このボルト挿通孔３６ｂに挿通されたボルト５２がシャフト部３７のボルト穴３７ａに螺合されている。また、シャフト部３７および端板部３６には、それぞれピン孔３７ｂおよび３６ｃが設けられていて、これらピン孔３７ｂおよび３６ｃに跨るようにピン５３が挿入されている。これにより、上記基部３５および端板部３６は、互いに位置ずれしないように固定されている。そして、基部３５および端板部３６が一体となって円筒部１３の軸心回りに回転するようになっている。

図１に示すように、円筒部１３の内側において、基部３５と端板部３６との間に閉空間が形成されている。この閉空間には、第１外歯歯車４４ａ、第２外歯歯車４４ｂおよび第３外歯歯車４４ｃが下から上に順番に配設されている。第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃは、円筒部１３の内径よりも少し小さく形成されていて、円筒部１３の内歯ピン３１に噛み合う外歯４４ｄ（図２参照）を有する。第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃの外歯４４ｄは、内歯ピン３１の歯数より若干、例えば１つだけ少なくなっている。

そして、第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃを貫通するようにクランク軸４８（偏心軸）が設けられている。このクランク軸４８は、図２に示すように周方向に間隔をおいて３つ設けられている。各クランク軸４８は、図１に示すように、上下一対のクランク軸受５６および５７（軸受）によって回転自在に支持されている。上側のクランク軸受５６（第２クランク軸受）は、端板部３６に形成された貫通孔３６ａに嵌め込まれている。下側のクランク軸受５７（第１クランク軸受）は、基部３５の上面に形成された凹部３５ａに嵌め込まれている。換言すると、クランク軸４８は、その上部において上側のクランク軸受５６を介して端板部３６によって支持されるとともに、下部において下側のクランク軸受５７を介して基部３５によって支持されている。

各クランク軸４８は、図３及び図４に示すように、歯車取付部１４８ａと、第１軸部１４８ｂと、第２軸部１４８ｃと、第１偏心部１４８ｄと、第２偏心部１４８ｅと、第３偏心部１４８ｆと、第１連結部１４８ｇと、第２連結部１４８ｈと、第３連結部１４８ｉと、第４連結部１４８ｊとを一体に有している。

歯車取付部１４８ａは、クランク軸４８の上端部に設けられており、上記上側のクランク軸受５６よりも上方に突出するように配置される。この歯車取付部１４８ａには、上記駆動外歯歯車２９と噛み合う従動外歯歯車５９が外嵌されている。そして、クランク軸４８は、駆動外歯歯車２９と従動外歯歯車５９との歯数比で減速されて、従動外歯歯車５９と一体的に回転および公転するようになっている。

第１軸部１４８ｂは、円柱状に形成されるとともに、クランク軸４８の下端部に設けられている。そして、第１軸部１４８ｂは、上記下側のクランク軸受５７に回転自在に支持されている。第２軸部１４８ｃは、円柱状に形成されるとともに、上記歯車取付部１４８ａの下側に設けられている。そして、第２軸部１４８ｃは、第１軸部１４８ｂの軸心Ｃ１と同軸上に配置された軸心Ｃ２を有しているとともに、上記上側のクランク軸受５６に回転自在に支持されている。なお、これら第１軸部１４８ｂ及び第２軸部１４８ｃの軸心Ｃ１及びＣ２がクランク軸４８の回転の中心となっている。

第１〜第３偏心部１４８ｄ〜１４８ｆは、第１軸部１４８ｂと第２軸部１４８ｃとの間に設けられている。これら第１〜第３偏心部１４８ｄ〜１４８ｆは、軸方向に沿って下から順番に配設されている。そして、第１〜第３偏心部１４８ｄ〜１４８ｆは、円柱状にそれぞれ形成されているとともに、上記第１軸部１４８ｂ及び第２軸部１４８ｃの軸心Ｃ１及びＣ２に対してそれぞれ偏心量ｅ（図５参照）だけ偏心した軸心Ｃ３〜Ｃ５を有している。そして、隣り合う第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとは互いに異なった回転位相を有しているとともに、隣り合う第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとは互いに異なった回転位相を有している。これら第１〜第３偏心部１４８ａ〜１４８ｃは、それぞれ角度θ（図５参照：本実施形態ではθ＝約１２０°）の位相差を有するように配設されている。

第１連結部１４８ｇは、隣り合う第１軸部１４８ｂと第１偏心部１４８ｄとの間に設けられており、この第１軸部１４８ｂと第１偏心部１４８ｄとを相互に連結している。そして、第１連結部１４８ｇは、第１軸部１４８ｂの軸心Ｃ１と同軸上に軸心Ｃ６を有するように形成されているとともに、第１軸部１４８ｂよりも小径に形成されている。第２連結部１４８ｈは、隣り合う第２軸部１４８ｃと第３偏心部１４８ｆとの間に設けられており、この第２軸部１４８ｃと第３偏心部１４８ｆとを相互に連結している。そして、第２連結部１４８ｈは、第２軸部１４８ｃの軸心Ｃ２と同軸上に軸心Ｃ７を有するように形成されているとともに、第２軸部１４８ｃよりも小径に形成されている。

第３連結部１４８ｉは、隣り合う第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとの間に設けられており、この第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとを相互に連結している。そして、第３連結部１４８ｉは、軸方向に見たときに図６中の斜線を付した範囲に形成されている。すなわち、第３連結部１４８ｉは、軸方向に見たときにその両側の第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとが重なり合う範囲Ａ１とこの重なり合う範囲Ａ１から第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２と第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３とに亘って形成されている。そして、軸方向に垂直な断面内において、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２内で第３連結部１４８ｉの外周を形成する円弧は、第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４と同軸上に中心を有している一方、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３内で第３連結部１４８ｉの外周を形成する円弧は、第１偏心部１４８ｄの軸心Ｃ３と同軸上に中心を有している。

そして、第３連結部１４８ｉは、図４に示すように、凹部１５８ａ及び１５８ｂと、傾斜部１５９ａ及び１５９ｂとを含んでいる。凹部１５８ａは、第１偏心部１４８ｄの第２偏心部１４８ｅ側に連続して設けられており、第３連結部１４８ｉの全周に亘って形成されている。この凹部１５８ａ（図８参照）は、第１偏心部１４８ｄよりも径方向内側に形成されている。そして、凹部１５８ａの軸方向における幅は、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３側から上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２側へ向かうに連れて徐々に小さくなるように構成されている。

傾斜部１５９ａは、凹部１５８ａの第２偏心部１４８ｅ側に連続して設けられている。この傾斜部１５９ａは、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３内に形成されている。そして、傾斜部１５９ａは、その軸方向に沿った断面が第２偏心部１４８ｅ側へ行くに連れて径方向外側へ広がる直線的なテーパー状となるように形成されているとともに、約１５°のテーパー角を有している。そして、上記傾斜部１５９ａ及び上記凹部１５８ａは、第１偏心部１４８ｄの軸心Ｃ３と同軸上に中心を有している。

凹部１５８ｂは、第２偏心部１４８ｅの第１偏心部１４８ｄ側に連続して設けられており、第３連結部１４８ｉの全周に亘って形成されている。この凹部１５８ｂは、第２偏心部１４８ｅよりも径方向内側に形成されている。そして、凹部１５８ｂの軸方向における幅は、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２側から上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３側へ向かうに連れて徐々に小さくなるように構成されている。

傾斜部１５９ｂは、凹部１５８ｂの第１偏心部１４８ｄ側に連続して設けられている。この傾斜部１５９ｂは、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２内に形成されている。そして、傾斜部１５９ｂは、その軸方向に沿った断面が第１偏心部１４８ｄ側へ行くに連れて径方向外側へ広がる直線的なテーパー状となるように形成されているとともに、約１５°のテーパー角を有している。そして、上記傾斜部１５９ｂ及び上記凹部１５８ｂは、第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４と同軸上に中心を有している。

第４連結部１４８ｊは、隣り合う第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとの間に設けられており、この第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとを相互に連結している。そして、第４連結部１４８ｊは、軸方向に見たときに図７中の斜線を付した範囲に形成されている。すなわち、第４連結部１４８ｊは、軸方向に見たときにその両側の第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとが重なり合う範囲Ａ４とこの重なり合う範囲Ａ４から第２偏心部１４８ｅ及び第３偏心部１４８ｆがそれぞれはみ出した範囲Ａ５及びＡ６とに亘って形成されている。そして、軸方向に垂直な断面内において、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５内で第４連結部１４８ｊの外周を形成する円弧は、第３偏心部１４８ｆの軸心Ｃ５と同軸上に中心を有している一方、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６内で第４連結部１４８ｊの外周を形成する円弧は、第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４と同軸上に中心を有している。

そして、第４連結部１４８ｊは、凹部１６８ａ及び１６８ｂと、傾斜部１６９ａ及び１６９ｂとを含んでいる。凹部１６８ａは、第３偏心部１４８ｆの第２偏心部１４８ｅ側に連続して設けられており、第４連結部１４８ｊの全周に亘って形成されている。この凹部１６８ａは、第３偏心部１４８ｆよりも径方向内側に形成されている。そして、凹部１６８ａの軸方向における幅は、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５側から上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６側へ向かうに連れて徐々に小さくなるように構成されている。

傾斜部１６９ａは、凹部１６８ａの第２偏心部１４８ｅ側に連続して設けられている。この傾斜部１６９ａは、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５内に形成されている。そして、傾斜部１６９ａは、その軸方向に沿った断面が第２偏心部１４８ｅ側へ行くに連れて径方向外側へ広がる直線的なテーパー状となるように形成されているとともに、約１５°のテーパー角を有している。そして、上記傾斜部１６９ａ及び上記凹部１６８ａは、第３偏心部１４８ｆの軸心Ｃ５と同軸上に中心を有している。

凹部１６８ｂは、第２偏心部１４８ｅの第３偏心部１４８ｆ側に連続して設けられており、第４連結部１４８ｊの全周に亘って形成されている。この凹部１６８ｂは、第２偏心部１４８ｅよりも径方向内側に形成されている。そして、凹部１６８ｂの軸方向における幅は、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６側から上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５側へ向かうに連れて徐々に小さくなるように構成されている。

傾斜部１６９ｂは、凹部１６８ｂの第３偏心部１４８ｆ側に連続して設けられている。この傾斜部１６９ｂは、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６内に形成されている。そして、傾斜部１６９ｂは、その軸方向に沿った断面が第３偏心部１４８ｆ側へ行くに連れて径方向外側へ広がる直線的なテーパー状となるように形成されているとともに、約１５°のテーパー角を有している。そして、上記傾斜部１６９ｂ及び上記凹部１６８ｂは、第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４と同軸上に中心を有している。

そして、クランク軸４８の第１偏心部４８ａ、第２偏心部４８ｂおよび第３偏心部４８ｃには、上記第１外歯歯車４４ａ、第２外歯歯車４４ｂおよび第３外歯歯車４４ｃがそれぞれ第１軸受４９ａ、第２軸受４９ｂおよび第３軸受４９ｃを介して取り付けられている。具体的には、第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃには、図２に示すように、第１貫通孔４４ｅと第２貫通孔４４ｆとがそれぞれ設けられている。第１貫通孔４４ｅは、円形状に形成されている。第１外歯歯車４４ａの第１貫通孔４４ｅには、第１偏心部４８ａが第１軸受４９ａを介装した状態で挿通され、第２外歯歯車４４ｂの第１貫通孔４４ｅには、第２偏心部４８ｂが第２軸受４９ｂを介装した状態で挿通され、第３外歯歯車４４ｃの第１貫通孔４４ｅには、第３偏心部４８ｃが第３軸受４９ｃを介装した状態で挿通されている。なお、第１貫通孔４４ｅは、クランク軸４８に対応して設けられるので、周方向に等間隔に３つ設けられている。

上記第１外歯歯車４４ａの第２貫通孔４４ｆには、上記シャフト部３７の第１シャフト部４１が挿通され、第２外歯歯車４４ｂの第２貫通孔４４ｆには、上記シャフト部３７の第２シャフト部４２が挿通され、第３外歯歯車４４ｃの第２貫通孔４４ｆには、上記シャフト部３７の第３シャフト部４３が挿通されている。この第２貫通孔４４ｆは、シャフト部３７との間に所定の隙間が形成されるようにシャフト部３７の断面よりも大きな略三角形状に形成されている。第２貫通孔４４ｆは、シャフト部３７に対応して設けられるので、周方向に等間隔に３つ設けられている。本実施形態では、第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃは、上記外歯４４ｄ、第１貫通孔４４ｅおよび第２貫通孔４４ｆを含めた全ての構成が同様に構成されている。

次に、本実施形態によるクランク軸４８の製造方法について説明する。

この製造方法では、まず、クランク軸４８の材料２００（図６参照）を準備する。このクランク軸４８の材料２００としては、軸方向に見てクランク軸４８の各部を内包する径を有する円柱状の金属材を準備する。そして、そのクランク軸４８の材料２００をチャックで把持した後、第１軸部１４８ｂ及び第２軸部１４８ｃの軸心Ｃ１及びＣ２を中心として回転させながらバイト５００（切削工具）でクランク軸４８の材料２００の第１軸部１４８ｂの形成領域と第２軸部１４８ｃの形成領域とを切削する。これにより、第１軸部１４８ｂと第２軸部１４８ｃとが形成される。

次に、クランク軸４８の材料２００を偏心チャックで把持した後、第１偏心部１４８ｄの軸心Ｃ３を中心として回転させながらバイト５００でクランク軸４８の材料２００の第１偏心部１４８ｄの形成領域を切削する。この際、バイト５００をクランク軸４８の材料２００に対して第１軸部１４８ｂ側から第２軸部１４８ｃ側へ移動させながら切削を行う。これにより、第１偏心部１４８ｄが形成される。

そして、この後、連続して同じ軸心Ｃ３を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら同じバイト５００で第１偏心部１４８ｄの第２軸部１４８ｃ側に隣接する凹部１５８ａの形成領域を切削する。さらに、この後、連続して同じ軸心Ｃ３を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら同じバイト５００で切削することにより、凹部１５８ａの第２軸部１４８ｃ側に連続してテーパー状の部分を形成する。このテーパー状の部分は、その軸方向に沿った断面の外端部が第２偏心部１４８ｅ側へ向かうに連れて外側へ広がる直線的なテーパー状となるように形成する。

次に、上記偏心チャックで把持したクランク軸４８の材料２００の回転軸を上記第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４側へ移動させた後、その第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながらバイト５００で第２偏心部１４８ｅの形成領域を切削する。この際、バイト５００をクランク軸４８の材料２００に対して第２軸部１４８ｃ側から第１軸部１４８ｂ側へ移動させながら切削を行う。このようにして、第２偏心部１４８ｅを形成する。

そして、この後、連続して同じ軸心Ｃ４を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら同じバイト５００で第２偏心部１４８ｅの第１偏心部１４８ｄ側に隣接する凹部１５８ｂの形成領域を切削する。この際、上記テーパー状の部分の一部が切削される。なお、この際、上記テーパー状の部分のうち軸方向に見て第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとが重なり合う範囲Ａ１から第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２側の部分が多く切削される。一方、上記テーパー状の部分では、軸方向に見て第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとが重なり合う範囲Ａ１から第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３側へ向かうに連れて削りしろが少なくなっており、その範囲Ａ３側へ向かうに連れて切削量が減少する。このようにして、第２偏心部１４８ｅの第１偏心部１４８ｄ側に隣接する凹部１５８ｂが形成される。

さらに、この後、連続して同じ軸心Ｃ４を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら同じバイト５００で切削することにより、凹部１５８ｂの第１偏心部１４８ｄ側に連続してテーパー状の部分を形成する。このテーパー状の部分は、その軸方向に沿った断面の外端部が第１偏心部１４８ｄ側へ向かうに連れて外側へ広がる直線的なテーパー状となるように形成する。そして、この際、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２側において、上記の第１偏心部１４８ｄ側からテーパー状に形成した部分が切削される一方、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３側では、バイト５００とクランク軸４８の材料２００とが接触しないので切削されない。このようにして、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２内に凹部１５８ｂから第１偏心部１４８ｄ側へ連続する傾斜部１５９ｂが形成されるとともに、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３内に凹部１５８ａから第２偏心部１４８ａ側へ連続する傾斜部１５９ａが形成される。そして、これら傾斜部１５９ａ及び１５９ｂと凹部１５８ａ及び１５８ｂとによって第３連結部１４８ｉが構成される。

次に、同じ軸心Ｃ４を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら同じバイト５００で第２偏心部１４８ｅの第２軸部１４８ｃ側に隣接する凹部１６８ｂの形成領域を切削する。さらに、この後、連続して同じ軸心Ｃ４を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら同じバイト５００で切削することにより、凹部１６８ｂの第２軸部１４８ｃ側に連続してテーパー状の部分を形成する。このテーパー状の部分は、その軸方向に沿った断面の外端部が第２軸部１４８ｃ側へ向かうに連れて外側へ広がる直線的なテーパー状となるように形成する。

次に、上記偏心チャックで把持したクランク軸４８の材料２００の回転軸を上記第３偏心部１４８ｆの軸心Ｃ５側へ移動させた後、その第３偏心部１４８ｆの軸心Ｃ５を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながらバイト５００で第３偏心部１４８ｆの形成領域を切削する。この際、バイト５００をクランク軸４８の材料２００に対して第２軸部１４８ｃ側から第１軸部１４８ｂ側へ移動させながら切削を行う。このようにして、第３偏心部１４８ｆを形成する。

この後、連続して同じ軸心Ｃ５を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら同じバイト５００で第３偏心部１４８ｆの第２偏心部１４８ｅ側に隣接する凹部１６８ａの形成領域を切削する。この際、上記凹部１６８ｂの第２軸部１４８ｃ側に連続して形成されたテーパー状の部分の一部が切削される。なお、この際、そのテーパー状の部分のうち軸方向に見て第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとが重なり合う範囲Ａ４から第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５側の部分が多く切削される。一方、このテーパー状の部分では、軸方向に見て第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとが重なり合う範囲Ａ４から第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６側へ向かうに連れて削りしろが少なくなっており、その範囲Ａ６側へ向かうに連れて切削量が減少する。このようにして、第３偏心部１４８ｆの第２偏心部１４８ｅ側に隣接する凹部１６８ａが形成される。

さらに、この後、連続して同じ軸心Ｃ５を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら同じバイト５００で切削することにより、凹部１６８ａの第２偏心部１４８ｅ側に連続してテーパー状の部分を形成する。このテーパー状の部分は、その軸方向に沿った断面の外端部が第２偏心部１４８ｅ側へ向かうに連れて外側へ広がる直線的なテーパー状となるように形成する。そして、この際、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５側において、上記の凹部１６８ｂの第２軸部１４８ｃ側に連続してテーパー状に形成された部分が切削される一方、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６側では、バイト５００とクランク軸４８の材料２００とが接触しないので切削されない。このようにして、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５内に凹部１６８ａから第２偏心部１４８ｅ側へ連続する傾斜部１６９ａが形成されるとともに、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６内に凹部１６８ｂから第３偏心部１４８ｆ側へ連続する傾斜部１６９ｂが形成される。そして、これら傾斜部１６９ａ及び１６９ｂと凹部１６８ａ及び１６８ｂとによって第４連結部１４８ｊが構成される。

次に、クランク軸４８の材料２００の回転軸を第１軸部１４８ｂ及び第２軸部１４８ｃの軸心Ｃ１及びＣ２に移動させて、その軸心Ｃ１及びＣ２を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら、上記のバイト５００とは異なる先の細いバイトで第１軸部１４８ｂの第１偏心部１４８ｄ側に隣接する第１連結部１４８ｇの形成領域を切削するとともに、第２軸部１４８ｃの第３偏心部１４８ｆ側に隣接する第２連結部１４８ｈの形成領域を切削する。これにより、第１連結部１４８ｇと第２連結部１４８ｈとが形成される。

この後、クランク軸４８の材料２００を浸炭処理し、その後、第１〜第３偏心部１４８ｄ〜１４８ｆの表面を研磨工具であるバフ６００（図８参照）でそれぞれ研磨処理する。この際、第１偏心部１４８ｄでは、クランク軸４８の材料２００を第１偏心部１４８ｄの軸心Ｃ３を中心として回転させながら、第１偏心部１４８ｄの表面にバフ６００を当てて研磨を行う。そして、図８にしめすように第１偏心部１４８ｄの第３連結部１４８ｉ側の端部を研磨する際、第３連結部１４８ｉの凹部１５８ａは、バフ６００との干渉を回避するための逃げ部として機能する。例えば、第３連結部１４８ｉに凹部１５８ａが存在せず、傾斜部１５９ｂが第１偏心部１４８ｄに連続して設けられている場合には、傾斜部１５９ｂとの干渉を避けながら第１偏心部１４８ｄの端部まで正確にバフ６００を当てて研磨するのが困難となる。本実施形態では、凹部１５８ａが設けられているので、バフ６００が多少第１偏心部１４８ｄから第３連結部１４８ｉ側にはみ出しても第３連結部１４８ｉとの干渉を避けることができる。このため、第１偏心部１４８ｄの第３連結部１４８ｉ側の端部まで精度良く研磨することが可能となっている。

そして、第２偏心部１４８ｅの研磨では、クランク軸４８の材料２００を第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４を中心として回転させながら、第２偏心部１４８ｅの表面にバフ６００を当てて研磨を行う。この際、上記凹部１５８ａと同様、第３連結部１４８ｉの凹部１５８ｂは、第２偏心部１４８ｅの第３連結部１４８ｉ側の端部を研磨する際、バフ６００との干渉を回避するための逃げ部として機能し、第４連結部１４８ｊの凹部１６８ｂは、第２偏心部１４８ｅの第４連結部１４８ｊ側の端部を研磨する際、バフ６００との干渉を回避するための逃げ部として機能する。これにより、第２偏心部１４８ｅの表面を第３連結部１４８ｉ側の端部及び第４連結部１４８ｊ側の端部まで精度良く研磨することが可能となっている。

そして、第３偏心部１４８ｆの研磨では、クランク軸４８の材料２００を第３偏心部１４８ｆの軸心Ｃ５を中心として回転させながら、第３偏心部１４８ｆの表面にバフ６００を当てて研磨を行う。この際、上記凹部１５８ａと同様、第４連結部１４８ｊの凹部１６８ａは、第３偏心部１４８ｆの第４連結部１４８ｊ側の端部を研磨する際、バフ６００との干渉を回避するための逃げ部として機能する。これにより、第３偏心部１４８ｆの表面を第４連結部１４８ｊ側の端部まで確実に研磨することが可能となっている。以上のようにして、本実施形態によるクランク軸４８が形成される。

次に、本実施形態による減速機１０の動作について説明する。

駆動モータ１６の駆動軸２５が回転すると、減速機構２６によって所定の減速比で減速されて駆動外歯歯車２９が回転する。この駆動外歯歯車２９の回転により、各従動外歯歯車５９が回転する。この従動外歯歯車５９の回転数は、駆動外歯歯車２９の回転数に対して所定の減速比で減速されており、この従動外歯歯車５９が回転することによりクランク軸４８が一緒に回転する。これにより、第１〜第３偏心部４８ａ〜４８ｃが回転し、それによって、第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃが内歯ピン３１に噛み合いながら公転するとともに揺動する。そして、これに伴ってクランク軸４８が公転する。このとき、第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃの公転は、クランク軸４８の公転に対して大幅に減速されている。そして、第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃの公転に伴い、シャフト部３７が公転し、キャリア２２全体が回転する。これにより、伝達歯車３９が、駆動モータ１６の回転数に対して大幅に減速された回転数で回転する。

以上説明したように、本実施形態によるクランク軸４８では、第３連結部１４８ｉが第１偏心部１４８ｄに連続し、その第１偏心部１４８ｄよりも径方向内側に形成された凹部１５８ａを有しているとともに、第２偏心部１４８ｅに連続し、その第２偏心部１４８ｅよりも径方向内側に形成された凹部１５８ｂを有しているので、第１偏心部１４８ｄの端部を研磨加工する際に第２偏心部１４８ｅ側にバフ６００がはみ出してもバフ６００と第３連結部１４８ｉとの干渉が回避されるとともに、第２偏心部１４８ｅの端部を研磨加工する際に第１偏心部１４８ｄ側にバフ６００がはみ出してもバフ６００と第３連結部１４８ｉとの干渉が回避される。また、本実施形態によるクランク軸４８では、第４連結部１４８ｊが第２偏心部１４８ｅに連続し、その第２偏心部１４８ｅよりも径方向内側に形成された凹部１６８ｂを有しているとともに、第３偏心部１４８ｆに連続し、その第３偏心部１４８ｆよりも径方向内側に形成された凹部１６８ａを有しているので、第２偏心部１４８ｅの端部を研磨加工する際に第３偏心部１４８ｆ側にバフ６００がはみ出してもバフ６００と第４連結部１４８ｊとの干渉が回避されるとともに、第３偏心部１４８ｆの端部を研磨加工する際に第２偏心部１４８ｅ側にバフ６００がはみ出してもバフ６００と第４連結部１４８ｊとの干渉が回避される。これにより、第１偏心部１４８ｄ、第２偏心部１４８ｅ及び第３偏心部１４８ｆをそれぞれ端部まで精度良く研磨加工することができる。

また本実施形態によるクランク軸４８では、第３連結部１４８ｉが軸方向に見たときにその両側の第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとが重なり合う範囲Ａ１とこの重なり合う範囲Ａ１から第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２と第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３とに亘って形成されている。このため、軸方向に見たときに第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとが重なり合う範囲Ａ１内にのみ連結部が形成されている構成に比べて、軸方向に垂直な断面における第３連結部１４８ｉの断面積を大きくすることができる。そして、第４連結部１４８ｊが軸方向に見たときにその両側の第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとが重なり合う範囲Ａ４とこの重なり合う範囲Ａ４から第２偏心部１４８ｅ及び第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ５及びＡ６とに亘って形成されている。このため、軸方向に見たときに第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとが重なり合う範囲Ａ４内にのみ連結部が形成されている構成に比べて、軸方向に垂直な断面における第４連結部１４８ｊの断面積を大きくすることができる。以上のような構成により、本実施形態では、第３連結部１４８ｉ及び第４連結部１４８ｊにおける強度を向上させることができるので、クランク軸４８の強度を向上させることができる。

また、本実施形態によるクランク軸４８では、軸方向に垂直な断面内において、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２内で第３連結部１４８ｉの外周を形成する円弧が第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４と同軸上に中心を有しており、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３内で第３連結部１４８ｉの外周を形成する円弧が第１偏心部１４８ｄの軸心Ｃ３と同軸上に中心を有している。これにより、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２内における第３連結部１４８ｉの外周と第２偏心部１４８ｅとを第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら切削加工することにより形成することができるとともに、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３内における第３連結部１４８ｉの外周と第１偏心部１４８ｄとを第１偏心部１４８ｄの軸心Ｃ３を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら切削加工することにより形成することができる。このため、クランク軸４８の材料２００の回転軸を変更することなく、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２内における第３連結部１４８ｉの外周と第２偏心部１４８ｅとを連続した工程で形成することができるとともに、クランク軸４８の材料２００の回転軸を変更することなく、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３内における第３連結部１４８ｉの外周と第１偏心部１４８ｄとを連続した工程で形成することができる。さらに、本実施形態によるクランク軸４８では、軸方向に垂直な断面内において、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５内で第４連結部１４８ｊの外周を形成する円弧が第３偏心部１４８ｆの軸心Ｃ５と同軸上に中心を有しており、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６内で第４連結部１４８ｊの外周を形成する円弧が第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４と同軸上に中心を有している。これにより、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５内における第４連結部１４８ｊの外周と第３偏心部１４８ｆとを第３偏心部１４８ｆの軸心Ｃ５を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら切削加工することにより形成することができるとともに、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６内における第４連結部１４８ｊの外周と第２偏心部１４８ｅとを第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら切削加工することにより形成することができる。このため、クランク軸４８の材料２００の回転軸を変更することなく、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５内における第４連結部１４８ｊの外周と第３偏心部１４８ｆとを連続した工程で形成することができるとともに、クランク軸４８の材料２００の回転軸を変更することなく、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６内における第４連結部１４８ｊの外周と第２偏心部１４８ｅとを連続した工程で形成することができる。したがって、本実施形態によるクランク軸４８では、クランク軸４８の形成時にクランク軸４８の材料２００の回転軸の変更に要する手間を削減することができるので、クランク軸４８の形成工程を簡略化することができる。

また、本実施形態によるクランク軸４８では、第３連結部１４８ｉが上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２内において軸方向に沿った断面が直線的なテーパー状に形成された傾斜部１５９ｂを含むとともに、上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３内において軸方向に沿った断面が直線的なテーパー状に形成された傾斜部１５９ａを含むので、第３連結部１４８ｉから第１偏心部１４８ｄ及び第２偏心部１４８ｅへなだらかに結合された構造を形成することができる。これにより、第３連結部１４８ｉから第１偏心部１４８ｄ及び第２偏心部１４８ｅへの結合部分において段差が形成されているような構成に比べて、第３連結部１４８ｉと第１偏心部１４８ｄ及び第２偏心部１４８ｅとの結合部分に生じる応力集中を緩和することができる。また、本実施形態によるクランク軸４８では、第４連結部１４８ｊが上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５内において軸方向に沿った断面が直線的なテーパー状に形成された傾斜部１６９ａを含むとともに、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６内において軸方向に沿った断面が直線的なテーパー状に形成された傾斜部１６９ｂを含むので、第４連結部１４８ｊから第２偏心部１４８ｅ及び第３偏心部１４８ｆへなだらかに結合された構造を形成することができる。これにより、第４連結部１４８ｊから第２偏心部１４８ｅ及び第３偏心部１４８ｆへの結合部分において段差が形成されているような構成に比べて、第４連結部１４８ｊと第２偏心部１４８ｅ及び第３偏心部１４８ｆとの結合部分に生じる応力集中を緩和することができる。したがって、本実施形態によるクランク軸４８では、第３連結部１４８ｉと第１偏心部１４８ｄ及び第２偏心部１４８ｅとの結合部分における応力集中と、第４連結部１４８ｊと第２偏心部１４８ｅ及び第３偏心部１４８ｆとの結合部分における応力集中とに起因してこれらの結合部分に亀裂が発生するのを抑制することができる。

また、本実施形態によるクランク軸４８の製造方法では、第３連結部１４８ｉの上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲Ａ２内の外周を形成する工程と、第２偏心部１４８ｅを形成する工程とをクランク軸４８の材料２００を第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４を中心として回転させながら同じバイト５００で切削する連続した工程で行っており、第３連結部１４８ｉの上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ３内の外周を形成する工程と、第１偏心部１４８ｄを形成する工程とをクランク軸４８の材料２００を第１偏心部１４８ｄの軸心Ｃ３を中心として回転させながら同じバイト５００で切削する連続した工程で行っている。さらに、このクランク軸４８の製造方法では、第４連結部１４８ｊの上記第２偏心部１４８ｅがはみ出した範囲Ａ５内の外周を形成する工程と、第３偏心部１４８ｆを形成する工程とをクランク軸４８の材料２００を第３偏心部１４８ｆの軸心Ｃ５を中心として回転させながら同じバイト５００で切削する連続した工程で行っており、第４連結部１４８ｊの上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲Ａ６内の外周を形成する工程と、第２偏心部１４８ｅを形成する工程とをクランク軸４８の材料２００を第２偏心部１４８ｅの軸心Ｃ４を中心として回転させながら同じバイト５００で切削する連続した工程で行っている。その結果、クランク軸４８の形成時におけるクランク軸４８の材料２００の回転軸及び切削工具の変更に要する手間を削減することができるので、クランク軸４８の形成工程を簡略化することができる。また、クランク軸４８の形成に要する切削工具の種類も削減することができる。

また、本発明による減速機１０では、上記のクランク軸４８を用いているので、クランク軸４８の強度を向上させることができるという上記クランク軸４８による効果と同様の効果を得ることができる。そして、一般に、減速機１０を小型化するために上記第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃを小径化する場合には、その第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃを回転させるのに要するトルクが増大するので、クランク軸４８から力を伝達して第１〜第３外歯歯車４４ａ〜４４ｃを回転させる際にクランク軸４８に掛かる負荷が増大する。しかしながら、このようにクランク軸４８に掛かる負荷が増大する場合でも、本発明による減速機１０では上記のようにクランク軸４８の強度を向上させることができるので、クランク軸４８の破損を抑制することができる。したがって、本発明の減速機１０によれば、減速機１０を小型化しながらクランク軸４８の破損を抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、クランク軸４８に第１〜第３偏心部１４８ｄ〜１４８ｆを設けるとともに、第１偏心部１４８ｄと第２偏心部１４８ｅとを連結する第３連結部１４８ｉと、第２偏心部１４８ｅと第３偏心部１４８ｆとを連結する第４連結部１４８ｊとに本発明を適用した例について説明したが、これに限らず、クランク軸４８に単一の偏心部、例えば、上記実施形態の第１偏心部１４８ｄのみを残して第２及び第３偏心部１４８ｅ及び１４８ｆを省略し、軸方向に沿って第１軸部１４８ｂ、第１連結部１４８ｇ、第１偏心部１４８ｄ、第２連結部１４８ｈ及び第２軸部１４８ｃが順番に繋がるように構成するとともに、その第１連結部１４８ｇと第２連結部１４８ｈとに本発明を適用してもよい。

具体的には、軸方向に沿って第１軸部１４８ｂ、第１連結部１４８ｇ、第１偏心部１４８ｄ、第２連結部１４８ｈ及び第２軸部１４８ｃが順番に繋がる構成において、第１連結部１４８ｇを軸方向に見たときに第１軸部１４８ｂと第１偏心部１４８ｄとが重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲とに亘って形成するとともに、軸方向に垂直な断面内において、その第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲内で第１連結部１４８ｇの外周を形成する円弧が第１軸部１４８ｂの軸心Ｃ１と同軸上に中心を有するように構成してもよい。また、上記構成において、第２連結部１４８ｈを軸方向に見たときに第２軸部１４８ｃと第３偏心部１４８ｆとが重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲とに亘って形成するとともに、軸方向に垂直な断面内において、その第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲内で第２連結部１４８ｈの外周を形成する円弧が第２軸部１４８ｃの軸心Ｃ２と同軸上に中心を有するように構成してもよい。

このように構成すれば、軸方向に見たときに第１軸部１４８ｂと第１偏心部１４８ｄとが重なり合う範囲よりも小さい範囲に第１連結部１４８ｇが形成されているとともに第２軸部１４８ｃと第３偏心部１４８ｆとが重なり合う範囲よりも小さい範囲に第２連結部１４８ｈが形成されている構成に比べて、軸方向に垂直な断面における第１連結部１４８ｇ及び第２連結部１４８ｈの断面積を大きくすることができる。これにより、第１連結部１４８ｇ及び第２連結部１４８ｈにおける強度を向上させることができるので、単一の第１偏心部１４８ｄのみを有するクランク軸４８の強度を向上させることができる。

さらに、この構成によるクランク軸４８では、軸方向に垂直な断面内において、第１軸部１４８ｂと第１偏心部１４８ｄとが重なり合う範囲から第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲内で第１連結部１４８ｇの外周を形成する円弧が第１軸部１４８ｂの軸心Ｃ１と同軸上に中心を有するので、その第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲内における第１連結部１４８ｇの外周と第１軸部１４８ｂとを第１軸部１４８ｂの軸心Ｃ１を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら切削加工することにより形成することができる。また、このクランク軸４８では、軸方向に垂直な断面において、第２軸部１４８ｃと第３偏心部１４８ｆとが重なり合う範囲から第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲内で第２連結部１４８ｈの外周を形成する円弧が第２軸部１４８ｃの軸心Ｃ２と同軸上に中心を有するので、その第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲内における第２連結部１４８ｈの外周と第２軸部１４８ｃとを第２軸部１４８ｃの軸心Ｃ２を中心としてクランク軸４８の材料２００を回転させながら切削加工することにより形成することができる。これにより、上記第１偏心部１４８ｄがはみ出した範囲内における第１連結部１４８ｇの外周と第１軸部１４８ｂとをクランク軸４８の材料２００の回転軸を変更することなく形成することができるとともに、上記第３偏心部１４８ｆがはみ出した範囲内における第２連結部１４８ｈの外周と第２軸部１４８ｃとをクランク軸４８の材料２００の回転軸を変更することなく形成することができる。したがって、このクランク軸４８においても、その形成時にクランク軸４８の材料２００の回転軸の変更に要する手間を削減することができるので、クランク軸４８の形成工程を簡略化することができる。

また、このような第１連結部１４８ｇ及び第２連結部１４８ｈに本発明を適用した構成を、上記実施形態による第１〜第３偏心部１４８ｄ〜１４８ｆの第１連結部１４８ｇ及び第２連結部１４８ｈに同様に適用しても良い。

本発明の一実施形態による差動揺動型減速機の全体構成を示した断面図である。 図１に示した差動揺動型減速機のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。 図１に示した差動揺動型減速機に適用するクランク軸の全体構成を示した斜視図である。 図３に示したクランク軸の正面図である。 図３に示したクランク軸を下方から見た平面図である。 図３に示したクランク軸における第１偏心部と第２偏心部との構成を示した図である。 図３に示したクランク軸における第２偏心部と第３偏心部との構成を示した図である。 本発明の一実施形態によるクランク軸の第１偏心部と第２偏心部とを連結する第３連結部の構造を部分的に拡大して示した図である。

符号の説明

１０ 差動揺動型減速機（減速機）
４４ａ 第１外歯歯車（外歯歯車）
４４ｂ 第２外歯歯車（外歯歯車）
４４ｃ 第３外歯歯車（外歯歯車）
４４ｅ 貫通孔
４８ クランク軸
５６ クランク軸受（軸受、第１クランク軸受）
５７ クランク軸受（軸受、第２クランク軸受）
１４８ｂ 第１軸部
１４８ｃ 第２軸部
１４８ｄ 第１偏心部（偏心部）
１４８ｅ 第２偏心部（偏心部）
１４８ｆ 第３偏心部（偏心部）
１４８ｇ 第１連結部
１４８ｈ 第２連結部
１４８ｉ 第３連結部（連結部）
１４８ｊ 第４連結部（連結部）
１５８ａ、１５８ｂ、１６８ａ、１６８ｂ 凹部
１５９ａ、１５９ｂ、１６９ａ、１６９ｂ 傾斜部
２００ クランク軸の材料
５００ 切削工具

Claims (6)

1. 軸受に回転自在に支持される第１軸部と、
   前記第１軸部の軸心と同軸上に配置された軸心を有するとともに軸受に回転自在に支持される第２軸部と、
   前記第１軸部と前記第２軸部との間に設けられ、その第１軸部及び第２軸部の軸心から偏心した軸心を有する複数の偏心部と、
   隣り合う前記偏心部間に設けられ、その隣り合う偏心部同士を連結する連結部とを一体に備え、
   前記隣り合う偏心部は互いに異なった回転位相を有し、
   前記連結部は、一方側の偏心部に連続し、その偏心部よりも径方向内側に形成された凹部を有するとともに、軸方向に見たときに両側の偏心部が重なり合う範囲とこの重なり合う範囲からもう一方側の偏心部がはみ出した範囲とに亘って少なくとも形成され、
   軸方向に垂直な断面内において、前記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内で前記連結部の外周を形成する円弧は、前記一方側の偏心部の軸心と同軸上に中心を有する、クランク軸。
2. 前記連結部は、前記もう一方側の偏心部がはみ出した範囲内において、軸方向に沿った断面が直線的なテーパー状に形成された傾斜部を含む、請求項１に記載のクランク軸。
3. 請求項１または２に記載のクランク軸の製造方法であって、
   クランク軸の材料を前記一方側の偏心部の軸心を中心として回転させながら切削工具で切削することにより前記連結部の外周を形成する工程を備えた、クランク軸の製造方法。
4. 前記連結部の外周を形成する工程と、前記一方側の偏心部を形成する工程とは、前記クランク軸の材料を前記一方側の偏心部の軸心を中心として回転させながら同じ切削工具で切削する連続した工程で行う、請求項３に記載のクランク軸の製造方法。
5. 請求項１または２に記載のクランク軸を備えた減速機であって、
   内周部に内歯が配置された内歯歯車と、
   前記内歯に噛み合うとともに前記内歯の歯数よりも少ない歯数を有する外歯が外周部に配置された複数の外歯歯車と、
   前記クランク軸の第１軸部を回転自在に支持する第１クランク軸受と、
   前記クランク軸の第２軸部を回転自在に支持する第２クランク軸受とを備え、
   前記複数の外歯歯車は、その軸方向に貫通する円形の貫通孔をそれぞれ有し、
   前記クランク軸の各偏心部は、軸受を介して対応する前記外歯歯車の貫通孔内に挿入されている、減速機。
6. 軸受に回転自在に支持される第１軸部と、
   前記第１軸部の軸心と同軸上に配置された軸心を有するとともに軸受に回転自在に支持される第２軸部と、
   前記第１軸部と前記第２軸部との間に設けられ、その第１軸部及び第２軸部の軸心から偏心した軸心を有する単一の偏心部と、
   前記第１軸部と前記偏心部との間に設けられ、その第１軸部と偏心部とを連結する第１連結部と、
   前記第２軸部と前記偏心部との間に設けられ、その第２軸部と偏心部とを連結する第２連結部とを一体に備え、
   前記第１連結部は、前記第１軸部に連続し、この第１軸部よりも径方向内側に形成された凹部を有するとともに、軸方向に見たときに前記第１軸部と前記偏心部とが重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から前記偏心部がはみ出した範囲とに亘って形成され、
   軸方向に垂直な断面内において、前記偏心部がはみ出した範囲内で前記第１連結部の外周を形成する円弧は、前記第１軸部の軸心と同軸上に中心を有し、
   前記第２連結部は、前記第２軸部に連続し、この第２軸部よりも径方向内側に形成された凹部を有するとともに、軸方向に見たときに前記第２軸部と前記偏心部とが重なり合う範囲とこの重なり合う範囲から前記偏心部がはみ出した範囲とに亘って形成され、
   軸方向に垂直な断面において、前記偏心部がはみ出した範囲内で前記第２連結部の外周を形成する円弧は、前記第２軸部の軸心と同軸上に中心を有する、クランク軸。

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