JP2020094652A - 偏心体軸の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工精度の低下を抑制可能な偏心揺動型減速装置の偏心体軸を提供する。【解決手段】偏心体軸の製造方法Ｓ１００は、内歯歯車と、外歯歯車と、外歯歯車を揺動させる偏心体軸と、を備え、偏心体軸は、偏心部と、スプライン部と、を有する偏心揺動型減速装置の偏心体軸の製造方法である。被支持部形成工程Ｓ１１２は、偏心体軸に被支持部を形成する。特定処理工程Ｓ１２０は、被支持部を支持して特定の処理を行う。スプライン形成工程Ｓ１３０は、スプライン部を形成する。熱処理工程Ｓ１５０は、スプライン形成工程Ｓ１３０後の偏心体軸に熱処理を行う。被支持部再形成工程Ｓ１６０は、熱処理後の偏心体軸に、スプライン部を基準にして被支持部を再形成する。仕上げ工程Ｓ１７０は、再形成された被支持部を支持して偏心体軸を回転させながら偏心部を仕上げ加工する。【選択図】図２

Description

本発明は、偏心体軸の製造方法に関する。

本出願人は、特許文献１において、偏心部を有する偏心体軸を備えた偏心揺動型の減速歯車機構を開示した。この偏心体軸は、モータ軸に設けられたベベル歯車と噛合う別のベベル歯車を連結するためのスプライン部を有する。

特開２０１０−１０１４５４号公報

本発明者らは、偏心揺動型減速装置の偏心体軸の製造方法について以下の認識を得た。
偏心体部とスプライン部とを有する偏心体軸を製造する場合、機械的な加工によりワークに偏心体部とスプライン部とを形成し、熱処理をした後に仕上げ加工を行う方法が考えられる。しかし、この方法では、熱処理によりスプライン部が撓み、偏心体軸の回転中心に対するスプライン部の振れが大きくなることが判明した。
これらから、本発明者らは、偏心体軸の製造方法には、偏心体軸の加工精度の低下を抑制可能にする観点から改善すべき課題があることを認識した。

本発明の目的は、このような課題に鑑みてなされたもので、加工精度の低下を抑制可能な偏心揺動型減速装置の偏心体軸の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の偏心体軸の製造方法は、内歯歯車と、外歯歯車と、外歯歯車を揺動させる偏心体軸と、を備え、偏心体軸は、偏心部と、スプライン部と、を有する偏心揺動型減速装置の偏心体軸の製造方法であって、偏心体軸に被支持部を形成する被支持部形成工程と、被支持部を支持して特定の処理を行う特定処理工程と、スプライン部を形成するスプライン形成工程と、スプライン形成工程後の偏心体軸に熱処理を行う熱処理工程と、熱処理後の偏心体軸に、スプライン部を基準にして被支持部を再形成する被支持部再形成工程と、再形成された被支持部を支持して偏心体軸を回転させながら偏心部を仕上げ加工する仕上げ工程と、を有する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、加工精度の低下を抑制可能な偏心揺動型減速装置の偏心体軸の製造方法を提供することができる。

第１実施形態に係る製造方法が適用される偏心体軸を有する偏心揺動型減速装置の断面図である。 第１実施形態に係る製造方法を示す工程図である。 図２の製造方法の第１加工工程を示す概念図である。 図２の製造方法の特定処理工程を示す概念図である。 図２の製造方法のスプライン形成工程を示す概念図である。 図２の製造方法の偏心部加工工程を示す概念図である。 図２の製造方法の熱処理工程を示す概念図である。 図２の製造方法の被支持部再形成工程を示す概念図である。 図２の製造方法の仕上げ工程を示す概念図である。 比較例の製造方法を示す工程図である。 第２実施形態に係る製造方法を示す工程図である。 図１１の製造方法の円周面再形成工程を示す概念図である。 第１、第２実施形態および比較例の製造方法で製造された偏心体軸の加工精度を示すグラフである。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態、比較例および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

［第１実施形態］
本実施形態の製造方法に係る偏心体軸は、様々な構成の偏心揺動型歯車装置に適用可能であるが、以下の説明ではセンタークランクタイプの偏心揺動型歯車装置に適用される例を示す。

（偏心揺動型減速装置）
図１を参照して、第１実施形態に係る製造方法が適用される偏心体軸１２を有する偏心揺動型減速装置１０を説明する。図１は、偏心揺動型減速装置１０の断面図である。偏心揺動型減速装置１０は、偏心体軸１２と、外歯歯車１４と、内歯歯車１６と、キャリヤ１８、２０と、ケーシング２２と、内ピン１８ｐと、偏心軸受３０と、偏心体軸軸受３４と、主軸受２４、２６とを主に含む。以下、内歯歯車１６の中心軸線Ｌａに沿った方向を「軸方向」といい、その中心軸線Ｌａを中心とする円の円周方向、半径方向をそれぞれ「周方向」、「径方向」とする。また、以下、便宜的に、軸方向の一方側（図中右側）を入力側といい、他方側（図中左側）を反入力側という。

偏心揺動型減速装置１０は、偏心体軸１２の回転中心線が内歯歯車の中心軸線Ｌａと同軸線上に設けられるセンタークランクタイプである。偏心揺動型減速装置１０は、内歯歯車と噛み合う外歯歯車を揺動させることで、内歯歯車および外歯歯車の一方の自転を生じさせ、その生じた自転成分を出力部材から被駆動部材に出力する。

（偏心体軸）
偏心体軸１２は、駆動装置４０から入力される回転によって回転中心線周りに回転する。この例の駆動装置４０はモータである。駆動装置４０はギアドモータやエンジンなどであってもよい。

偏心体軸１２は、偏心部１２ａと、軸受被支持部１２ｂ、１２ｃ、延伸部１２ｆと、スプライン部１２ｄと、雄ねじ部１２ｅと、被支持部１２ｈ、１２ｊとを有する。

偏心体軸１２は、外歯歯車１４を揺動させるための複数の偏心部１２ａを有する偏心体軸である。偏心体軸１２は、クランク軸と称されることがある。偏心部１２ａの軸芯は、偏心体軸１２の回転中心線に対して偏心している。本実施形態では３つの偏心部１２ａが設けられ、隣り合う偏心部１２ａの偏心位相は１２０°ずれている。

軸受被支持部１２ｂ、１２ｃは、偏心体軸軸受３４に支持される部分であり、３つの偏心部１２ａの入力側に設けられる第１軸受被支持部１２ｂと、反入力側に設けられる第２軸受被支持部１２ｃとを含む。軸受被支持部１２ｂ、１２ｃは、偏心体軸軸受３４の内周面に嵌合する円筒部分である。偏心体軸軸受３４の外周面はキャリヤ１８、２０の軸受孔１８ｈ、２０ｈに嵌合する。第１軸受被支持部１２ｂは、偏心体軸軸受３４を介して第２キャリヤ２０に回転自在に支持される。第２軸受被支持部１２ｃは、偏心体軸軸受３４を介して第１キャリヤ１８に回転自在に支持される。

延伸部１２ｆは、第１軸受被支持部１２ｂの入力側に設けられる円筒部分である。図１の例では、延伸部１２ｆの外径は第１軸受被支持部１２ｂの外径より小さい。

スプライン部１２ｄは、外周面にスプライン溝が形成された部分であり、延伸部１２ｆの入力側に設けられる。図１の例では、スプライン部１２ｄの外径は延伸部１２ｆの外径より小さい。スプライン部１２ｄのスプライン溝に特別な限定はなく公知のスプライン溝の形態を適用してもよい。

図１に示すように、スプライン部１２ｄには、入力ベベル歯車３６が嵌合固定される。入力ベベル歯車３６の内周面にはスプライン部１２ｄのスプライン溝（雄スプライン）に対応する溝（雌スプライン）が設けられる。入力ベベル歯車３６は、駆動装置４０の出力軸４０ｓの先端に設けられた出力ベベル歯車４０ｇと噛み合う。出力ベベル歯車４０ｇと入力ベベル歯車３６とが噛み合うことにより、出力軸４０ｓの回転が偏心体軸１２に伝達される。出力ベベル歯車４０ｇと入力ベベル歯車３６の歯数は同じであってもよいし、異なっていてもよい。出力ベベル歯車４０ｇと入力ベベル歯車３６は直交歯車機構を形成し、回転方向を直角に変更する。

雄ねじ部１２ｅは、外周面に雄ねじ溝が形成された部分であり、スプライン部１２ｄの入力側に隣接して設けられる。雄ねじ部１２ｅには、入力ベベル歯車３６の移動を規制するためのナット３８が螺合する。入力ベベル歯車３６の反入力側は、スプライン部１２ｄと延伸部１２ｆとの段部に接し、入力ベベル歯車３６の入力側は、ナット３８の反入力側の端面に接する。図１の例では、雄ねじ部１２ｅの外径はスプライン部１２ｄの外径より小さい。雄ねじ部１２ｅの雄ねじ溝は、ナット３８が螺合可能なものであればよく、公知の雄ねじ溝が適用される。

被支持部１２ｈ、１２ｊは、偏心体軸１２の加工や測定などを行う際に、偏心体軸１２が支持されるための部分である。この例では、被支持部１２ｈ、１２ｊは、偏心体軸１２の端面に形成された凹部の周縁に設けられた円錐状の斜面を有する。被支持部１２ｈ、１２ｊにはセンタ支持工具の円錐状の先端が差し込まれる。被支持部１２ｈ、１２ｊは、センタ孔と称されることがある。センタ支持工具は回転するもの（例えば、回転センタ）であってもよいし、回転しないものであってもよい。被支持部１２ｈ、１２ｊは、偏心体軸１２の入力側の端面に設けられる第１被支持部１２ｈと、偏心体軸１２の反入力側の端面に設けられる第２被支持部１２ｊとを含む。

軸受被支持部１２ｂ、１２ｃ、延伸部１２ｆと、スプライン部１２ｄと、雄ねじ部１２ｅと、被支持部１２ｈ、１２ｊとは中心軸線Ｌａに対して同軸に形成されることが望ましい。しかし、これらには製造上の誤差により僅かな軸ずれが生じることがある。

（外歯歯車）
外歯歯車１４は、複数の偏心部１２ａのそれぞれに対応して個別に設けられる。外歯歯車１４は、偏心軸受３０を介して偏心部１２ａの外周に揺動可能に組み込まれる。本実施形態の偏心軸受３０は、ころ軸受である。外歯歯車１４は、それぞれ揺動しながら内歯歯車１６に内接噛合する。外歯歯車１４の外周には波形の歯が形成されており、この歯が内歯歯車１６と接触しつつ移動することで、中心軸を法線とする面内で外歯歯車１４が揺動できるようになっている。外歯歯車１４には、その軸心からオフセットされた位置に複数（例えば６つ）の内ピン孔１４ｈが形成される。内ピン孔１４ｈには内ピン１８ｐが貫通する。

（内歯歯車）
内歯歯車１６は、外歯歯車１４と噛み合う。本実施形態の内歯歯車１６は、ケーシング２２に一体化された内歯歯車本体１６ａと、当該内歯歯車本体１６ａに周方向に間隔を空けて複数形成された各ピン溝に配置された外ピン１７とを有する。外ピン１７は、内歯歯車本体１６ａに回転自在に支持される円柱状のピン部材である。外ピン１７は、内歯歯車１６の内歯を構成する。内歯歯車１６の外ピン１７の数（内歯の数）は、外歯歯車１４の外歯数よりもわずかだけ（この例では１だけ）多い。

（キャリヤ）
キャリヤ１８、２０は、外歯歯車１４の軸方向両側部に配置される第１、第２キャリヤ１８、２０を含む。第１キャリヤ１８は、外歯歯車１４の反入力側の側部に配置され、第２キャリヤ２０は、外歯歯車１４の入力側の側部に配置される。第１キャリヤ１８は、主軸受２４を介してケーシング２２に回転自在に支持される。第２キャリヤ２０は、主軸受２６を介してケーシング２２に回転自在に支持される。第１キャリヤ１８は、偏心体軸軸受３４を介して偏心体軸１２の第２軸受被支持部１２ｃを回転自在に支持する。第２キャリヤ２０は、偏心体軸軸受３４を介して偏心体軸１２の第１軸受被支持部１２ｂを回転自在に支持する。この例の偏心体軸軸受３４は、球状の転動体を有する玉軸受けである。

キャリヤ１８、２０は、内ピン１８ｐを介して互いに連結される。本実施形態の内ピン１８ｐは、第１キャリヤ１８の入力側から第２キャリヤ２０に向かって軸方向に延在する。内ピン１８ｐは、第１キャリヤ１８と一体に形成される。内ピン１８ｐの入力側の端部には、反入力側に向かってタップ孔１８ｄが穿設される。第２キャリヤ２０には、タップ孔１８ｄと対応する位置に軸方向に貫通する貫通孔２０ｄが穿設される。内ピン１８ｐを第２キャリヤ２０に当接させた状態で、ボルトＢ１を貫通孔２０ｄからタップ孔１８ｄに螺合させることによって、キャリヤ１８、２０が連結される。

内ピン１８ｐの外周には、摺動促進体として円筒状のスリーブ３２が設けられる。内ピン１８ｐは、スリーブ３２を介して内ピン孔１４ｈの一部と常に接触する。内ピン１８ｐは、外歯歯車１４の自転成分と同期して偏心体軸１２の軸心周りを公転し、第１、第２キャリヤ１８、２０を偏心体軸１２の軸心周りに回転させる。内ピン１８ｐは、第１、第２キャリヤ１８、２０と外歯歯車１４との間の動力の伝達に寄与する。

第１キャリヤ１８とケーシング２２とは、一方が被駆動部材（不図示）に回転動力を出力する出力部材として機能し、他方が偏心揺動型減速装置１０を支持するための外部部材（不図示）に固定される被固定部材として機能する。図１の第１キャリヤ１８の反入力側の端面には、入力側に向かってタップ孔１８ｃが穿設されており、ボルト（不図示）を用いて被駆動部材または外部部材を連結することができる。

主軸受２４は、第１キャリヤ１８とケーシング２２の間に設けられ、主軸受２６は、第２キャリヤ２０とケーシング２２の間に設けられる。この例の主軸受２４、２６は、円筒状の転動体を有するころ軸受である。ケーシング２２は、内周側に内歯歯車１６が設けられ、外周側にフランジ２２ｆが設けられた環状の部材である。ケーシング２２とキャリヤ１８との間にオイルシール２２ｓが設けられる。

以上のように構成された偏心揺動型減速装置１０の動作を説明する。駆動装置４０の出力軸４０ｓから出力ベベル歯車４０ｇと入力ベベル歯車３６とを介して偏心体軸１２に回転が伝達されると、偏心体軸１２の偏心部１２ａが偏心体軸１２を通る回転中心線周りに回転し、その偏心部１２ａにより外歯歯車１４が揺動する。このとき、外歯歯車１４は、自らの軸芯が偏心体軸１２の回転中心線周りを回転するように揺動する。外歯歯車１４が揺動すると、外歯歯車１４と内歯歯車１６の外ピン１７の噛合位置が順次ずれる。この結果、偏心体軸１２が一回転する毎に、外歯歯車１４の歯数と内歯歯車１６の外ピン１７の数との差に相当する分、外歯歯車１４および内歯歯車１６の一方の自転が発生する。外歯歯車１４が自転する場合、第１キャリヤ１８から減速回転が出力され、内歯歯車１６が自転する場合、ケーシング２２から減速回転が出力される。

図２〜図９を参照して、第１実施形態に係る偏心体軸１２の製造方法Ｓ１００を説明する。図２は、製造方法Ｓ１００を示す工程図である。製造方法Ｓ１００は、第１加工工程Ｓ１１０と、特定処理工程Ｓ１２０と、スプライン形成工程Ｓ１３０と、偏心部加工工程Ｓ１４０と、熱処理工程Ｓ１５０と、被支持部再形成工程Ｓ１６０と、仕上げ工程Ｓ１７０とを含む。なお、本明細書および特許請求の範囲においては、完成品としての偏心体軸だけでなく、完成品に至る前の加工途中における偏心体軸（の中間材）についても偏心体軸と称する。

図３は、第１加工工程Ｓ１１０を示す概念図である。第１加工工程Ｓ１１０は、例えば丸棒などの素材から加工装置（例えば、旋盤やマシニングセンタ）を用いて偏心体軸１２の外形を切削形成する工程であり、被支持部形成工程Ｓ１１２を含む。この工程では、加工途中の偏心体軸１２（以下、「ワーク」ということがある）に対して、加工線Ｐ１に沿って加工し、偏心部１２ａと、延伸部１２ｆと、スプライン部１２ｄと、雄ねじ部１２ｅと、軸受被支持部１２ｂ、１２ｃと、中空部１２ｍとを形成する。また、被支持部形成工程Ｓ１１２では、加工線Ｐ２、Ｐ３に沿って加工し、被支持部１２ｈ、１２ｊを形成する。

なお、加工線Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に沿った加工は、連続して同じバイトで加工されてもよいし、一部は別のバイトで加工されてもよい。

特に、被支持部形成工程Ｓ１１２では、スプライン部１２ｄに近い第１被支持部１２ｈとスプライン部１２ｄから遠い第２被支持部１２ｊとが形成される。なお、第１加工工程Ｓ１１０では、スプライン部１２ｄには、溝形成前の溝無し外周面が形成される。雄ねじ部１２ｅには、この段階でねじ溝が加工される。また、この工程では、偏心部１２ａには非偏心形状（同心形状）の外周面が形成される。これらの部分は、ワークのチャックを切り換えて複数の工程で加工されてもよいが、本実施形態の第１加工工程Ｓ１１０では、ワークのチャックを切り換えることなく、１チャックで加工される（以下、「同時加工」ということがある）。この場合、同時加工で形成された部分は共通の中心線に対して概ね同軸に形成される。

図４は、特定処理工程Ｓ１２０を示す概念図である。特定処理工程Ｓ１２０は、第１加工工程Ｓ１１０で加工されたワークについて、被支持部１２ｈ、１２ｊを支持して測定や加工など特定の処理を行う工程である。本実施形態では、第１被支持部１２ｈおよび第２被支持部１２ｊそれぞれに回転センタ８２ｈ、８２ｊの円錐状の先端が挿し込まれることによりワークが支持される。この状態でワークの各部の加工精度を測定する。例えば、ワークを回転させながら偏心部１２ａ、軸受被支持部１２ｂ、１２ｃ、延伸部１２ｆ、スプライン部１２ｄまたは雄ねじ部１２ｅのいずれかの外周部の振れを測定してもよい。なお、ワークを回転させることなく測定を行ってもよい。測定結果が規格内であれば、ワークは次工程に送られ、測定結果が規格外であれば、ワークは修正工程に送られる。

図５は、スプライン形成工程Ｓ１３０を示す概念図である。スプライン形成工程Ｓ１３０は、特定処理工程Ｓ１２０で規格内と判定されたワークについてスプライン部１２ｄを形成する工程である。この工程では、非偏心形状の偏心部１２ａをチャック８２ｍで把持し、ワークのスプライン部１２ｄにスプライン溝を形成する。例えば、加工線Ｐ４に沿ってギヤシェーパなどの加工装置８２ｎを移動させて加工してもよい。

図６は、偏心部加工工程Ｓ１４０を示す概念図である。偏心部加工工程Ｓ１４０は、スプライン形成工程Ｓ１３０でスプライン部１２ｄが加工されたワークについて、偏心冶具８２ｒにより延伸部１２ｆを把持する。偏心冶具８２ｒの回転中心は、偏心体軸１２の軸心から偏心している。偏心冶具８２ｒと加工対象とする偏心部１２ａとの偏心位相を合わせて、位置決めピン８２ｓをスプライン部１２ｄの溝に挿入することで位置決めされる。この状態で、偏心冶具８２ｒを回転させながら、加工線Ｐ５に沿って前記加工対象の偏心部１２ａを切削加工する。一つの偏心部１２ａの加工が完了すると、偏心冶具８２ｒの把持を一旦解除し、次に加工対象とする偏心部１２ａと偏心冶具８２ｒの偏心位相を合わせた状態で把持をし直して当該次の偏心部１２ａを切削加工する。なお、スプライン形成工程Ｓ１３０と偏心部加工工程Ｓ１４０の順番は逆でもよい。

図７は、熱処理工程Ｓ１５０を示す概念図である。熱処理工程Ｓ１５０は、スプライン形成工程Ｓ１３０後の偏心体軸１２に熱処理を行う。特に、熱処理工程Ｓ１５０は、偏心部加工工程Ｓ１４０で偏心部１２ａが加工されたワークについて熱処理を行う。この熱処理は、例えば偏心体軸１２の表面硬度を高くするためのものであってもよい。本実施形態の熱処理工程Ｓ１５０は、ワークに浸炭焼き入れを施す。ワーク全体を浸炭焼き入れしてもよいが、ワークの一部は防炭処理されてもよい。本実施形態の熱処理工程Ｓ１５０においては、雄ねじ部１２ｅは防炭処理がなされる。この場合、防炭処理しない場合と比べて、ねじ部の割れを防止することができる。なお、熱処理工程Ｓ１５０の熱処理条件は、所望の硬度に応じて実験などによって設定できる。

図８は、被支持部再形成工程Ｓ１６０を示す概念図である。被支持部再形成工程Ｓ１６０は、熱処理工程Ｓ１５０で熱処理後の偏心体軸１２に、スプライン部１２ｄを基準にして少なくとも第１被支持部１２ｈを再形成する。この場合、熱処理により変形した第１被支持部１２ｈの形状が修正されるので、後の仕上げ工程でのスプライン部１２ｄと偏心部１２ａの中心軸のずれを減らすことができる。この工程では、スプライン部１２ｄから遠い側（反入力側）の第２軸受被支持部１２ｃと、スプライン部１２ｄとを基準に第１被支持部１２ｈを加工する。図８の例では、第２軸受被支持部１２ｃと、スプライン部１２ｄとをチャック機構で把持してワークを回転させ、第１被支持部１２ｈを加工線Ｐ６に沿ってバイトなどにより切削加工する。

第２軸受被支持部１２ｃやスプライン部１２ｄを把持するチャック機構は、公知の様々なチャック機構を用いることができる。図８の例では、スプライン部１２ｄをコレットチャック８２ｑで把持した上で、当該コレットチャック８２ｑの外周と第２軸受被支持部１２ｃが油圧チャック８２ｐにより把持される。コレットチャック８２ｑを用いることにより、スクロールチャックに比べてスプライン部１２ｄに大きな面積で接触するので、把持力が均等に分散され、スプライン部１２ｄの変形を抑制できる。

被支持部再形成工程Ｓ１６０においては、第１、第２被支持部１２ｈ、１２ｊの両方を再形成してもよい。本実施形態の被支持部再形成工程Ｓ１６０は、第１被支持部１２ｈを再形成する。

図９は、仕上げ工程Ｓ１７０を示す概念図である。仕上げ工程Ｓ１７０は、被支持部再形成工程Ｓ１６０で再形成された被支持部１２ｈ、１２ｊを支持して偏心体軸１２を回転させながら偏心部１２ａなどを仕上げ加工する。本実施形態の仕上げ工程Ｓ１７０では、第１被支持部１２ｈおよび第２被支持部１２ｊそれぞれに回転センタ８２ｈ、８２ｊの円錐状の先端が挿し込まれることによりワークが支持される。この支持状態で、ワークを回転させながら偏心部１２ａおよび軸受被支持部１２ｂ、１２ｃの外周部を加工線Ｐ７、Ｐ８に沿って切削加工、研削加工、研磨加工などにより外周面を仕上げ加工する。

仕上げ工程Ｓ１７０を完了することにより製造方法Ｓ１００は終了する。この工程はあくまでも一例であり、他の工程を追加したり、一部の工程を変更または削除したり、工程の順序を入れ替えてもよい。つまり、順序に特別意味のない複数の工程については、工程の順序を入れ替えてもよく、例えばスプライン形成工程Ｓ１３０と偏心部加工工程Ｓ１４０の順序は逆でもよい。

（比較例）
図１０を参照して、比較例の製造方法Ｓ１００Ｂを説明する。図１０は、比較例の製造方法Ｓ１００Ｂを示す工程図である。比較例の製造方法Ｓ１００Ｂで製造されたものを偏心体軸１２（Ｂ）と表記する。偏心体軸１２（Ｂ）は、本実施形態の効果を確認するために試作されたものである。図１０に示すように、比較例の製造方法Ｓ１００Ｂは、第１実施形態の製造方法Ｓ１００に対して被支持部再形成工程Ｓ１６０を含まない点で相違し、その他の工程は同様である。

図１３を参照して、比較例の製造方法Ｓ１００Ｂで製造された偏心体軸１２（Ｂ）および本実施形態の製造方法Ｓ１００で製造された偏心体軸１２の加工精度の一例を説明する。図１３は、比較例の偏心体軸１２（Ｂ）および本実施形態の偏心体軸１２の加工精度を示すグラフである。この図は、度数分布を分布曲線化したグラフであり、比較例の加工精度を示すグラフｇ１と、本実施形態の加工精度を示すグラフｇ２とを示す。この図は、横軸はスプライン部１２ｄの振れを相対値で示し、縦軸は度数を示す。スプライン部１２ｄの振れは、被支持部１２ｈ、１２ｊを支持してワークを回転させたときのスプライン部１２ｄの回転振れである。図１３に示すように、グラフｇ２で示す本実施形態のスプライン部１２ｄの振れは、グラフｇ１で示す比較例のスプライン部１２ｄの振れより、平均値とバラツキが小さい。

発明者らは、スプライン部１２ｄの振れが大きくなる原因について以下の知見を得た。
（１）比較例でスプライン部１２ｄの振れが大きくなる原因は、熱処理時のワークの変形により被支持部１２ｈ、１２ｊが撓み、その中心位置が変化する芯ズレを生じるためである。
（２）スプライン部１２ｄから雄ねじ部１２ｅまでの領域は形状が複雑で熱変形しやすく、この領域に配置された第１被支持部１２ｈの芯ズレは大きくなる。
（３）仕上げ工程Ｓ１７０において、芯ズレした被支持部１２ｈ、１２ｊを支持して偏心部１２ａなどを加工するため、スプライン部１２ｄの振れが大きくなる。

これらから、本発明者らは、熱処理後に被支持部再形成工程Ｓ１６０を行うことにより、第１被支持部１２ｈの芯ズレが修正され、修正された第１被支持部１２ｈを支持して偏心部１２ａなどを加工するため、スプライン部１２ｄの振れを低減できることを見出した。

さらに、本発明者らの検討により、比較例の場合、雄ねじ部１２ｅに防炭処理を施すと、防炭処理を施さない場合に比べて、スプライン部１２ｄの振れが大きくなることが判明した。これは、防炭処理により浸炭焼き入れされていない雄ねじ部１２ｅと、浸炭焼き入れされたスプライン部１２ｄとの境界部分で熱処理時の変形が大きくなるためである。このように、雄ねじ部１２ｅに防炭処理を施す場合でも熱処理後に被支持部再形成工程Ｓ１６０を含むことにより、スプライン部１２ｄの振れを小さくできる。

このように、本実施形態の製造方法Ｓ１００によれば、熱処理後に第１被支持部１２ｈを再形成することにより、スプライン部１２ｄの振れを小さくできる。以上が、第１実施形態の製造方法Ｓ１００の説明である。

［第２実施形態］
次に、図１１〜図１３を参照して、第２実施形態に係る偏心体軸１２の製造方法Ｓ２００を説明する。図１１は、第２実施形態に係る製造方法Ｓ２００を示す工程図である。製造方法Ｓ２００は、被支持部再形成工程Ｓ１６０の前に円周面再形成工程Ｓ１５８を含む点で第１実施形態と相違し、他の構成は同様である。したがって、重複する説明を省き、円周面再形成工程Ｓ１５８と、被支持部再形成工程Ｓ１６０とを重点的に説明する。

図１２は、円周面再形成工程Ｓ１５８を示す概念図である。円周面再形成工程Ｓ１５８は、熱処理工程Ｓ１５０で熱処理後の偏心体軸１２の外周に円周面を再形成する。特に、図１２の例では、スプライン部１２ｄに近い側の第１軸受被支持部１２ｂを基準にスプライン部１２ｄから遠い側の第２軸受被支持部１２ｃの円周面を再形成する。例えば、チャック８２ｐにより第１軸受被支持部１２ｂを把持した状態でワークを回転させ、加工線Ｐ９に沿って第２軸受被支持部１２ｃにバイトなどにより円周面を再形成する。

また、円周面再形成工程Ｓ１５８において、第２被支持部１２ｊを再形成する。特に、図１２の例では、第２被支持部１２ｊは、第２軸受被支持部１２ｃおよび偏心体軸１２の反入力側の端面と連続して切削される。

円周面再形成工程Ｓ１５８を含むことにより、本実施形態の被支持部再形成工程Ｓ１６０は、円周面再形成工程Ｓ１５８後の偏心体軸１２に、再形成後の第２軸受被支持部１２ｃ（円筒面）およびスプライン部１２ｄを基準に第１被支持部１２ｈを再形成する。

図１３において、グラフｇ３は、第２実施形態の偏心体軸１２の加工精度を示すグラフである。図１３に示すように、グラフｇ３で示す第２実施形態のスプライン部１２ｄの振れは、グラフｇ２で示す第１実施形態のスプライン部１２ｄの振れより、平均値とバラツキが一層小さい。

本実施形態の製造方法Ｓ２００によれば、円周面再形成工程Ｓ１５８を含むことにより、被支持部再形成工程Ｓ１６０で再形成後の第２軸受被支持部１２ｃを基準に第１被支持部１２ｈを再形成できる。この結果、第１被支持部１２ｈの芯ズレが一層高度に修正される。このように高度に修正された第１被支持部１２ｈを支持して偏心部１２ａなどを加工するため、スプライン部１２ｄの振れを一層小さくできる。

また、円周面再形成工程Ｓ１５８において、第２被支持部１２ｊを再形成することにより、第２被支持部１２ｊの芯ズレが修正される。このように修正された第２被支持部１２ｊを支持して偏心部１２ａなどを加工するため、スプライン部１２ｄの振れを一層小さくできる。以上が、第２実施形態の製造方法Ｓ２００の説明である。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除などの多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」などとの表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

以下、変形例を説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

実施形態の説明では、本発明の製造方法を、いわゆるセンタークランクタイプの偏心揺動型減速装置の偏心体軸１２の製造に適用する例を示したが、本発明はこれに限定されず、偏心体軸を有する様々な偏心揺動型減速装置の偏心体軸の製造に適用することができる。例えば、本発明の製造方法は、内歯歯車の軸心からオフセットした位置に複数の偏心体軸が配置されるいわゆる振り分けタイプの偏心揺動型減速装置の当該偏心体軸の製造に適用することができる。

実施形態の説明では、特定処理工程Ｓ１２０が、ワークの加工精度を測定する工程である例を示したが、本発明はこれに限定されない。特定処理工程Ｓ１２０は、被支持部１２ｈ、１２ｊを支持して為される加工、組み立て、塗布などの各種の処理であってもよい。

実施形態の説明では、スプライン形成工程Ｓ１３０が、ベベル歯車３６を嵌合するためのスプライン部１２ｄを形成する工程である例を示したが、本発明はこれに限定されない。スプライン形成工程Ｓ１３０は、ベベル歯車以外の様々な部材が嵌合されるスプライン部を形成する工程であってもよい。

実施形態の説明では、偏心部加工工程Ｓ１４０が、３つの偏心部１２ａを形成する工程である例を示したが、本発明はこれに限定されない。偏心部加工工程Ｓ１４０は、１、２または４以上の偏心部を形成する工程であってもよい。

実施形態の説明では、被支持部形成工程Ｓ１１２が、第１加工工程Ｓ１１０に含まれる例を示したが、本発明はこれに限定されない。被支持部形成工程Ｓ１１２は、第１加工工程Ｓ１１０とは別の工程であってもよい。例えば、第１加工工程Ｓ１１０は、被支持部形成工程Ｓ１１２で形成された被支持部１２ｈ、１２ｊを支持してワークを加工するものであってもよい。

実施形態の説明では、熱処理工程Ｓ１５０において、雄ねじ部１２ｅに防炭処理を施してワークに浸炭焼き入れを施す例を示したが、本発明はこれに限定されない。熱処理工程Ｓ１５０では、浸炭焼き入れとは異なる種類の熱処理が施されてもよい。また、防炭処理を施すことは必須ではない。

上述の各変形例は上述の実施形態と同様の作用・効果を奏する。

上述した各実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる各実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１０・・偏心揺動型減速装置、 １２・・偏心体軸、 １２ａ・・偏心部、 １２ｂ、１２ｃ・・軸受被支持部、 １２ｄ・・スプライン部、 １２ｅ・・雄ねじ部、 １２ｈ・・第１被支持部、 １２ｊ・・第２被支持部、 ４・・外歯歯車、 １６・・内歯歯車、 １８、２０・・キャリヤ、 Ｓ１００、Ｓ２００・・製造方法、 Ｓ１１２・・被支持部形成工程、 Ｓ１２０・・特定処理工程、 Ｓ１３０・・スプライン形成工程、 Ｓ１４０・・偏心部加工工程、 Ｓ１５０・・熱処理工程、 Ｓ１５８・・円周面再形成工程、 Ｓ１６０・・被支持部再形成工程、 Ｓ１７０・・仕上げ工程。

Claims (5)

1. 内歯歯車と、外歯歯車と、前記外歯歯車を揺動させる偏心体軸と、を備え、前記偏心体軸は、偏心部と、スプライン部と、を有する偏心揺動型減速装置の偏心体軸の製造方法であって、
   前記偏心体軸に被支持部を形成する被支持部形成工程と、
   前記被支持部を支持して特定の処理を行う特定処理工程と、
   前記スプライン部を形成するスプライン形成工程と、
   前記スプライン形成工程後の前記偏心体軸に熱処理を行う熱処理工程と、
   熱処理後の前記偏心体軸に、前記スプライン部を基準にして前記被支持部を再形成する被支持部再形成工程と、
   再形成された前記被支持部を支持して前記偏心体軸を回転させながら前記偏心部を仕上げ加工する仕上げ工程と、
   を有することを特徴とする偏心体軸の製造方法。
2. 熱処理後の前記偏心体軸の外周に円周面を再形成する円周面再形成工程を含み、
   前記被支持部再形成工程においては、前記円周面および前記スプライン部を基準に前記被支持部を再形成することを特徴とする請求項１に記載の偏心体軸の製造方法。
3. 前記被支持部形成工程においては、前記スプライン部に近い第１被支持部と前記スプライン部から遠い第２被支持部とを形成し、
   前記被支持部再形成工程においては、少なくとも前記第１被支持部を再形成することを特徴とする請求項１または２に記載の偏心体軸の製造方法。
4. 熱処理後の前記偏心体軸の外周に円周面を再形成する円周面再形成工程を含み、
   前記円周面再形成工程において、前記第２被支持部を再形成することを特徴とする請求項３に記載の偏心体軸の製造方法。
5. 前記偏心体軸は、前記スプライン部に隣接して雄ねじ部を有し、
   前記熱処理工程においては、前記雄ねじ部は防炭処理がなされることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の偏心体軸の製造方法。

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