(57)【要約】【課題】ノイズが少なく、微小トルクの測定を行うことができる転がり軸受装置のトルク測定方法、転がり軸受装置のトルク測定装置、転がり軸受のトルク測定方法および転がり軸受のトルク測定装置を提供する。【解決手段】円柱状に形成されたシャフト２１と、シャフトの外周面に対して所定間隔離間してシャフトと同軸に配される円筒状のスリーブ２３と、シャフトとスリーブとの間に配置され、内輪がシャフトに固定されるとともに、外輪がスリーブに固定された転がり軸受と、を備えた転がり軸受装置１０のトルク測定方法であって、トルクを検出可能な測定端子５１を有するロードセル４４を用いて、転がり軸受装置のシャフトまたはスリーブの一方を軸中心に回転させるとともに、他方に測定端子を所定の力で押圧し、測定端子の摩擦力を検出することで転がり軸受装置のトルクを測定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状に形成されたシャフトと、
該シャフトの外周面に対して所定間隔離間して前記シャフトと同軸に配される円筒状のスリーブと、
前記シャフトと前記スリーブとの間に配置され、内輪が前記シャフトに固定されるとともに、外輪が前記スリーブに固定された転がり軸受と、を備えた転がり軸受装置のトルク測定方法であって、
トルクを検出可能な測定端子を有するロードセルを用いて、
前記転がり軸受装置の前記シャフトまたは前記スリーブの一方を軸中心に回転させるとともに、他方に前記測定端子を所定の力で押圧し、
前記測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴とする転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項２】
円柱状に形成されたシャフトと、
該シャフトの外周面に内輪が固定された複数の転がり軸受と、
隣り合う前記転がり軸受の外輪の間に配されたスペーサと、を備えた転がり軸受装置のトルク測定方法であって、
トルクを検出可能な測定端子を有するロードセルを用いて、
前記転がり軸受装置の前記シャフトまたは前記外輪および前記スペーサの一方を軸中心に回転させるとともに、他方に前記測定端子を所定の力で押圧し、
前記測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴とする転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２の転がり軸受装置に、
前記スリーブまたは前記外輪に嵌合して軸中心に回動可能に構成されたスイングアームがさらに設けられた転がり軸受装置のトルク測定方法であって、
前記転がり軸受装置の前記シャフトまたは前記スリーブ、前記外輪および前記スペーサの一方を軸中心に回転させるとともに、他方に前記測定端子を所定の力で押圧し、
前記測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴とする転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項４】
前記一方が軸中心に回転されている状態で、前記測定端子を前記回転の接線方向に対して垂直な方向から前記他方の外周面に前記測定端子を所定の力で押圧するように当接させることで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項５】
前記一方が軸中心に回転されている状態で、前記測定端子を前記軸中心方向から前記他方の軸方向端面に前記測定端子を所定の力で押圧するように当接させることで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項６】
前記測定端子が、前記転がり軸受装置に当接される先端部と、該先端部とロードセル本体部との間に配される基端部と、を備え、
前記先端部は前記基端部より高硬度材料が用いられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項７】
前記測定端子の構成材料が、アスカーＣ硬度１０以上、かつ、ショアＡ硬度４０以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項８】
複数の前記ロードセルを用い、
前記転がり軸受装置に対する前記複数のロードセルの押付力を互いに打ち消すように前記複数のロードセルを配置して、前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項９】
前記測定端子を前記一方または前記他方に当接させた状態で、
回転方向を反転させることで、前記転がり軸受装置の正転時のトルクと逆転時のトルクとを連続的に測定することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の転がり軸受装置のトルク測定方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の転がり軸受装置の前記一方を軸中心に回転させるモータと、
前記一方を軸中心に回転させた状態で、前記転がり軸受装置を支持する支持部材と、
前記他方に対して当接離反可能な測定端子を有し、該測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受装置のトルクを測定可能なロードセルと、を備えていることを特徴とする転がり軸受装置のトルク測定装置。
【請求項１１】
略円筒状の内輪と、
該内輪の外周面に対して所定間隔離間して前記内輪と同軸に配される略円筒状の外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に介装された転動体と、を備えた転がり軸受のトルク測定方法であって、
トルクを検出可能な測定端子を有するロードセルを用いて、
前記転がり軸受の前記内輪または前記外輪の一方を軸中心に回転させるとともに、他方に前記測定端子を所定の力で押圧し、
前記測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受のトルクを測定することを特徴とする転がり軸受のトルク測定方法。
【請求項１２】
前記一方が軸中心に回転されている状態で、前記測定端子を前記回転の接線方向に対して垂直な方向から前記他方の周面に前記測定端子を所定の力で押圧するように当接させることで前記転がり軸受のトルクを測定することを特徴とする請求項１１に記載の転がり軸受のトルク測定方法。
【請求項１３】
前記一方が軸中心に回転されている状態で、前記測定端子を前記軸中心方向から前記他方の軸方向端面に前記測定端子を所定の力で押圧するように当接させることで前記転がり軸受のトルクを測定することを特徴とする請求項１１または１２に記載の転がり軸受のトルク測定方法。
【請求項１４】
前記測定端子が、前記転がり軸受装置に当接される先端部と、該先端部とロードセル本体部との間に配される基端部と、を備え、
前記先端部は前記基端部より高硬度材料が用いられていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の転がり軸受のトルク測定方法。
【請求項１５】
前記測定端子の構成材料が、アスカーＣ硬度１０以上、かつ、ショアＡ硬度４０以下であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の転がり軸受のトルク測定方法。
【請求項１６】
複数の前記ロードセルを用い、
前記転がり軸受に対する前記複数のロードセルの押付力を互いに打ち消すように前記複数のロードセルを配置して、前記転がり軸受のトルクを測定することを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の転がり軸受のトルク測定方法。
【請求項１７】
前記測定端子を前記一方または前記他方に当接させた状態で、
回転方向を反転させることで、前記転がり軸受の正転時のトルクと逆転時のトルクとを連続的に測定することを特徴とする請求項１１〜１６のいずれかに記載の転がり軸受のトルク測定方法。
【請求項１８】
請求項１１〜１７のいずれかに記載の転がり軸受の前記一方を軸中心に回転させるモータと、
前記一方を軸中心に回転させた状態で、前記転がり軸受を支持する支持部材と、
前記他方に対して当接離反可能な測定端子を有し、該測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受のトルクを測定可能なロードセルと、を備えていることを特徴とする転がり軸受のトルク測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置のトルク測定方法、転がり軸受装置のトルク測定装置、転がり軸受のトルク測定方法および転がり軸受のトルク測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種の情報を磁気的又は光学的にディスクに記憶・再生させるハードディスクなどの情報記録再生装置が知られている。一般的に、情報記録再生装置は、ディスクに信号を記録再生する磁気ヘッドが先端に設けられたスイングアームを有するアクチュエータを備えている。このアクチュエータはその基端側に設けられた軸受装置に回動可能に支持されている。つまり、この軸受装置を回動させることで、スイングアームを水平面に沿って回動させることができ、スイングアーム先端の磁気ヘッドをディスクの所定位置に移動することで、信号の記録や再生を行うことができる。
【０００３】
近年、コンピュータ機器におけるハードディスクなどの容量増加に伴って、単一記録面内における情報の記録密度が増加しており、これに対応すべく、磁気ヘッドの位置制御の精度向上が望まれている。このように、磁気ヘッドの位置制御を高精度化するためには、軸受装置が安定した所定のトルクで回動することが必要となる。そこで、軸受装置のトルクを測定するトルクテスタが提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３４５８９３８号公報
【特許文献２】特許第３４１３４７５号公報
【特許文献３】特開２００９−３７６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１〜３のような従来のトルク測定装置を用いて軸受装置のトルク測定を行う場合、図２４に示すように、測定端子１０１を有するロードセル１０２を用いている。そして、軸受装置１０３のスリーブ１０４の外周面１０４ａに嵌合するアーム部材１０５を取り付け、軸受装置１０３のシャフト１０６を軸中心に回転させることにより、スリーブ１０４を回転させる。すると、アーム部材１０５もスリーブ１０４とともに軸中心に回転するため、アーム部材１０５の突起部１０５ａと測定端子１０１とを当接させることにより、軸受装置１０３のトルクを測定している。
【０００６】
このような構成でトルク測定を行うと、トルク測定装置のロードセル１０２と、軸受装置１０３に取り付けられロードセル１０２の測定端子１０１を押すアーム部材１０５とは固定されていないため、アーム部材１０５がロードセル１０２を押している場合は正常にトルク測定を行うことができるが、ロードセル１０２（測定端子１０１）の反発力によりトルク測定中にも関わらずロードセル１０２とアーム部材１０５とが離れてしまうことがあり、このような現象が発生すると正確にトルク測定を行うことができない。
【０００７】
また、トルク測定を行う際に、測定とは異なる方向の振動が生ずると、トルク測定データにノイズとして現れてしまうため、微小なトルクを正確に測定することができない。さらに、ロードセル１０２の測定端子１０１先端がフリー状態になっているため、外部の僅かな振動や力でも振動してしまい、ノイズの原因となっていた。特に、このノイズには、ロードセル１０２の様々な固有周波数成分が含まれることが多い。
【０００８】
また、上述したようにノイズが発生した場合にはフィルターによりノイズを除去することができるが、同時に、トルク測定とは異なる方向の振動に対して直近の周波数成分のトルク変動も合わせて除去されてしまうため、正確にトルク測定を行うことができない。
【０００９】
図２５が従来の方法で測定したトルク波形を示し、図２６が従来の方法で測定したトルク波形の周波数分析結果を示す。図２５，図２６に示すように、ノイズの影響により正確なトルク波形を測定することができなかった。
【００１０】
また、従来の方法はロードセル１０２にアーム部材１０５を一方向から押し付けてトルクを測定するため、正転逆転動作時のトルク変化を連続的に測定することができない。
【００１１】
さらに、軸受装置１０３に取り付けたアーム部材１０５を介してトルク測定を行うため、軸受装置１０３の回転中心から測定点までの距離が長くなり、ロードセル１０２で測定される力が小さくなる。したがって、トルク測定装置の測定分解能が低くなる。
【００１２】
そして、軸受装置１０３のトルクを測定するためには、アーム部材１０５を取り付ける必要があり、その取付作業のために生産効率が低下する。また、アーム部材１０５の取付作業時に軸受装置１０３に傷やゴミをつけてしまう虞がある。
【００１３】
そこで、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、ノイズが少なく、微小トルクの測定を行うことができる転がり軸受装置のトルク測定方法、転がり軸受装置のトルク測定装置、転がり軸受のトルク測定方法および転がり軸受のトルク測定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、円柱状に形成されたシャフトと、該シャフトの外周面に対して所定間隔離間して前記シャフトと同軸に配される円筒状のスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に配置され、内輪が前記シャフトに固定されるとともに、外輪が前記スリーブに固定された転がり軸受と、を備えた転がり軸受装置のトルク測定方法であって、トルクを検出可能な測定端子を有するロードセルを用いて、前記転がり軸受装置の前記シャフトまたは前記スリーブの一方を軸中心に回転させるとともに、他方に前記測定端子を所定の力で押圧し、前記測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴としている。
【００１５】
このように、ロードセルの測定端子を転がり軸受装置に所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受装置のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。さらに、ロードセルの測定端子先端をシャフトまたはスリーブに押し付けることで、外部の振動や力の影響を受け難くなり、ノイズを低減することができる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受装置にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受装置に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受装置の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、円柱状に形成されたシャフトと、該シャフトの外周面に内輪が固定された複数の転がり軸受と、隣り合う前記転がり軸受の外輪の間に配されたスペーサと、を備えた転がり軸受装置のトルク測定方法であって、トルクを検出可能な測定端子を有するロードセルを用いて、前記転がり軸受装置の前記シャフトまたは前記外輪および前記スペーサの一方を軸中心に回転させるとともに、他方に前記測定端子を所定の力で押圧し、前記測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴としている。
【００１７】
このように、シャフトに複数の転がり軸受がスペーサにより所定間隔を空けながら配された転がり軸受装置であっても、ロードセルの測定端子を転がり軸受装置のシャフトの外周面や転がり軸受の外輪およびスペーサのいずれか一方の外周面に所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受装置のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受装置にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受装置に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受装置の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、上述した転がり軸受装置に、前記スリーブまたは前記外輪に嵌合して軸中心に回動可能に構成されたスイングアームがさらに設けられた転がり軸受装置のトルク測定方法であって、前記転がり軸受装置の前記シャフトまたは前記スリーブ、前記外輪および前記スペーサの一方を軸中心に回転させるとともに、他方に前記測定端子を所定の力で押圧し、前記測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴としている。
【００１９】
このように、軸中心に回動可能に構成されたスイングアームが設けられた転がり軸受装置であっても、ロードセルの測定端子を転がり軸受装置のシャフトの外周面やスイングアームの先端面（他方）に所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受装置のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受装置にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受装置に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受装置の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００２０】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、前記一方が軸中心に回転されている状態で、前記測定端子を前記回転の接線方向に対して垂直な方向から前記他方の外周面に前記測定端子を所定の力で押圧するように当接させることで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴としている。
【００２１】
このように、ロードセルの測定端子を転がり軸受装置のシャフトまたはスリーブおよび外輪のいずれか一方の外周面に回転の接線方向に対して垂直な方向から所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受装置のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。さらに、ロードセルの測定端子先端をシャフトまたはスリーブに押し付けることで、外部の振動や力の影響を受け難くなり、ノイズを低減することができる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受装置にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受装置に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受装置の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００２２】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、前記一方が軸中心に回転されている状態で、前記測定端子を前記軸中心方向から前記他方の軸方向端面に前記測定端子を所定の力で押圧するように当接させることで前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴としている。
【００２３】
このように、ロードセルの測定端子を転がり軸受装置のシャフトまたはスリーブおよび外輪のいずれか一方の軸方向端面に所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受装置のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受装置にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受装置に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受装置の回転中心近傍でトルク測定を行うことができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００２４】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、前記測定端子が、前記転がり軸受装置に当接される先端部と、該先端部とロードセル本体部との間に配される基端部と、を備え、前記先端部は前記基端部より高硬度材料が用いられていることを特徴としている。
【００２５】
このように構成することで、先端部に耐摩耗性が良好な高硬度材料を用いることにより、トルクを正確に測定することができるとともに、測定端子の耐久性を向上することができる。また、基端部に硬度が低く側圧がかかりにくい材料を用いることにより、トルクをより正確に測定することができる。
【００２６】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、前記測定端子の構成材料が、アスカーＣ硬度１０以上、かつ、ショアＡ硬度４０以下であることを特徴としている。
【００２７】
このように、測定端子の構成材料がショアＡ硬度４０以下であると、押付力が変化しても、ロードセルの出力を安定させることができる。また、測定端子の構成材料がアスカーＣ硬度１０以上であると、測定端子の耐久性が低下するのを抑制することができる。
【００２８】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、複数の前記ロードセルを用い、前記転がり軸受装置に対する前記複数のロードセルの押付力を互いに打ち消すように前記複数のロードセルを配置して、前記転がり軸受装置のトルクを測定することを特徴としている。
【００２９】
このように構成することで、ロードセルの測定端子を転がり軸受装置に押し付けることにより生じる荷重をキャンセルすることができるため、転がり軸受装置のトルクをより正確に測定することができる。
【００３０】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法は、前記測定端子を前記一方または前記他方に当接させた状態で、回転方向を反転させることで、前記転がり軸受装置の正転時のトルクと逆転時のトルクとを連続的に測定することを特徴としている。
【００３１】
このように構成することで、正転逆転を繰り返す動作、つまり揺動動作におけるトルクの変動を連続的に測定することができる。なお、このときトルクのヒステリシスを測定することができる。したがって、転がり軸受装置の実使用形態に即した評価をすることができる。
【００３２】
また、本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定装置は、上述のいずれかに記載の転がり軸受装置の前記一方を軸中心に回転させるモータと、前記一方を軸中心に回転させた状態で、前記転がり軸受装置を支持する支持部材と、前記他方に対して当接離反可能な測定端子を有し、該測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受装置のトルクを測定可能なロードセルと、を備えていることを特徴としている。
【００３３】
このように構成することで、ロードセルの測定端子を支持部材に載置された転がり軸受装置に所定の力で押圧するように当接させるだけの簡易な構成で、転がり軸受装置のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受装置にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受装置に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受装置の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００３４】
また、本発明に係る転がり軸受のトルク測定方法は、略円筒状の内輪と、該内輪の外周面に対して所定間隔離間して前記内輪と同軸に配される略円筒状の外輪と、前記内輪と前記外輪との間に介装された転動体と、を備えた転がり軸受のトルク測定方法であって、トルクを検出可能な測定端子を有するロードセルを用いて、前記転がり軸受の前記内輪または前記外輪の一方を軸中心に回転させるとともに、他方に前記測定端子を所定の力で押圧し、前記測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受のトルクを測定することを特徴としている。
【００３５】
このように、ロードセルの測定端子を転がり軸受に所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００３６】
また、本発明に係る転がり軸受のトルク測定方法は、前記一方が軸中心に回転されている状態で、前記測定端子を前記回転の接線方向に対して垂直な方向から前記他方の周面に前記測定端子を所定の力で押圧するように当接させることで前記転がり軸受のトルクを測定することを特徴としている。
【００３７】
このように、ロードセルの測定端子を転がり軸受の内輪および外輪のいずれか一方の周面に回転の接線方向に対して垂直な方向から所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。さらに、ロードセルの測定端子先端を内輪または外輪に押し付けることで、外部の振動や力の影響を受け難くなり、ノイズを低減することができる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００３８】
また、本発明に係る転がり軸受のトルク測定方法は、前記一方が軸中心に回転されている状態で、前記測定端子を前記軸中心方向から前記他方の軸方向端面に前記測定端子を所定の力で押圧するように当接させることで前記転がり軸受のトルクを測定することを特徴としている。
【００３９】
このように、ロードセルの測定端子を転がり軸受の内輪または外輪のいずれか一方の軸方向端面に所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受の回転中心近傍でトルク測定を行うことができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００４０】
また、本発明に係る転がり軸受のトルク測定方法は、前記測定端子が、前記転がり軸受装置に当接される先端部と、該先端部とロードセル本体部との間に配される基端部と、を備え、前記先端部は前記基端部より高硬度材料が用いられていることを特徴としている。
【００４１】
このように構成することで、先端部に耐摩耗性が良好な高硬度材料を用いることにより、トルクを正確に測定することができるとともに、測定端子の耐久性を向上することができる。また、基端部に硬度が低く側圧がかかりにくい材料を用いることにより、トルクをより正確に測定することができる。
【００４２】
また、本発明に係る転がり軸受のトルク測定方法は、前記測定端子の構成材料が、アスカーＣ硬度１０以上、かつ、ショアＡ硬度４０以下であることを特徴としている。
【００４３】
このように、測定端子の構成材料がショアＡ硬度４０以下であると、押付力が変化しても、ロードセルの出力を安定させることができる。また、測定端子の構成材料がアスカーＣ硬度１０以上であると、測定端子の耐久性が低下するのを抑制することができる。
【００４４】
また、本発明に係る転がり軸受のトルク測定方法は、複数の前記ロードセルを用い、前記転がり軸受に対する前記複数のロードセルの押付力を互いに打ち消すように前記複数のロードセルを配置して、前記転がり軸受のトルクを測定することを特徴としている。
【００４５】
このように構成することで、ロードセルの測定端子を転がり軸受に押し付けることにより生じる荷重をキャンセルすることができるため、転がり軸受のトルクをより正確に測定することができる。
【００４６】
また、本発明に係る転がり軸受のトルク測定方法は、前記測定端子を前記一方または前記他方に当接させた状態で、回転方向を反転させることで、前記転がり軸受の正転時のトルクと逆転時のトルクとを連続的に測定することを特徴としている。
【００４７】
このように構成することで、正転逆転を繰り返す動作、つまり揺動動作におけるトルクの変動を連続的に測定することができる。なお、このときトルクのヒステリシスを測定することができる。したがって、転がり軸受の実使用形態に即した評価をすることができる。
【００４８】
また、本発明に係る転がり軸受のトルク測定装置は、上述のいずれかに記載の転がり軸受の前記一方を軸中心に回転させるモータと、前記一方を軸中心に回転させた状態で、前記転がり軸受を支持する支持部材と、前記他方に対して当接離反可能な測定端子を有し、該測定端子の摩擦力を検出することで前記転がり軸受のトルクを測定可能なロードセルと、を備えていることを特徴としている。
【００４９】
このように構成することで、ロードセルの測定端子を支持部材に載置された転がり軸受に所定の力で押圧するように当接させるだけの簡易な構成で、転がり軸受のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明に係る転がり軸受装置のトルク測定方法によれば、ロードセルの測定端子を転がり軸受装置に所定の力で押圧するように当接させるだけで転がり軸受装置のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセルのノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセルが振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、転がり軸受装置にトルク測定用部材を取り付ける必要がないため、転がり軸受装置に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、転がり軸受装置の回転中心からトルク測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態における情報記録再生装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態におけるピボット軸の断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるピボット軸のトルク測定装置の概略構成ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態におけるロードセルの斜視図である。
【図５】本発明の実施形態におけるピボット軸のトルク測定時の状態を示す平面図である。
【図６】図５の状態を示す側面図である。
【図７】本発明の実施形態におけるトルク測定で得られたトルク波形を示すグラフである。
【図８】本発明の実施形態におけるトルク測定で得られたトルク波形の周波数分析結果を示すグラフである。
【図９】本発明の実施形態におけるトルク測定で得られたトルクのヒステリシスを示すグラフである。
【図１０】本発明の実施形態におけるトルク測定方法の別の態様（１）を示す概略構成図（平面図）である。
【図１１】本発明の実施形態における測定端子の別の態様（１）を示す側面図である。
【図１２】本発明の実施形態における測定端子の別の態様（２）を示す側面図である。
【図１３】本発明の実施形態における測定端子の別の態様（３）を示す側面図である。
【図１４】本発明の実施形態における測定端子の別の態様（４）を示す側面図である。
【図１５】本発明の実施形態におけるピボット軸の別の態様を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施形態におけるトルク測定方法の別の態様（２）を示す概略構成図（側面図）である。
【図１７】本発明の実施形態におけるトルク測定方法の別の態様（３）を示す概略構成図（側面図）である。
【図１８】本発明の実施形態におけるトルク測定方法の別の態様（４）を示す概略構成図（側面図）である。
【図１９】本発明の実施形態におけるトルク測定方法の別の態様（５）を示す概略構成図（平面図）である。
【図２０】図１８の状態を示す側面図である。
【図２１】本発明の実施形態におけるトルク測定方法の別の態様（６）を示す概略構成図（平面図）である。
【図２２】本発明の実施形態におけるトルク測定方法の別の態様（７）を示す概略構成図（平面図）である。
【図２３】本発明の実施形態における測定端子の硬度（ショアＡ硬度）別の出力特性を示すグラフである。
【図２４】従来のトルク測定方法を示す概略構成図（平面図）である。
【図２５】従来のトルク測定で得られたトルク波形を示すグラフである。
【図２６】従来のトルク測定で得られたトルク波形の周波数分析結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
次に、本発明に係る転がり軸受装置およびそのトルク測定方法について図１〜図２３を用いて説明する。なお、本実施形態では、転がり軸受装置が情報記録再生装置のピボット軸に用いられている場合について説明する。
【００５３】
図１は、本発明に係る情報記録再生装置１の概略構成図である。なお、本実施形態の情報記録再生装置１は、垂直記録層を有するディスク（磁気記録媒体）Ｄに対して、垂直記録方式で書き込みを行う装置である。
【００５４】
図１に示すように、情報記録再生装置１は、キャリッジ１１と、キャリッジ１１の基端側から光導波路８を介して光束を供給するレーザ光源２０と、キャリッジ１１の先端側に支持されたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１２と、ヘッドジンバルアセンブリ１２をディスク面Ｄ１（ディスクＤの表面）に平行な水平面内方向にスキャン移動させるアクチュエータ６と、ディスクＤを回転軸Ｌ２を中心に回転させるスピンドルモータ７と、情報に応じて変調した電流をヘッドジンバルアセンブリ１２のスライダ２に対して供給する制御部５と、これら各構成品を内部に収容するハウジング９と、を備えている。
【００５５】
ハウジング９は、アルミニウム等の金属材料からなる上部開口部を有する箱型形状のものであり、上面視四角形状の底部９ａと、底部９ａの周縁において底部９ａに対して鉛直方向に立設する周壁（不図示）とで構成されている。そして、周壁に囲まれた内側には、上述した各構成品を収容する凹部が形成される。なお、図１においては、説明を分かりやすくするため、ハウジング９の周囲を取り囲む周壁を省略している。
【００５６】
また、このハウジング９には、ハウジング９の開口を塞ぐように図示しない蓋が固定されるようになっている。底部９ａの略中心には、上記スピンドルモータ７が取り付けられており、該スピンドルモータ７にディスクＤが固定されている。
【００５７】
ディスクＤの外側で、底部９ａの一つの隅角部には、上述したアクチュエータ６が取り付けられている。このアクチュエータ６には、ピボット軸（軸受装置）１０を中心に水平面内で回転軸Ｌ１を中心に回動可能なキャリッジ１１が取り付けられている。このキャリッジ１１は、基端部から先端部に向けて（ディスクＤ方向に向けて）延設されたアーム部１４と、アーム部１４を基端部を介して片持ち状に支持する基部１５とが、削り出し加工等により一体形成されたものである。基部１５は、略直方体形状に形成されたものであり、ピボット軸１０により回動可能に支持されている。つまり、基部１５はピボット軸１０を介してアクチュエータ６に連結されており、このピボット軸１０がキャリッジ１１の回転中心となっている。
【００５８】
アーム部１４は、基部１５におけるアクチュエータ６が取り付けられた側面１５ａと反対側の側面（隅角部の反対側の側面）１５ｂにおいて、基部１５の上面の面方向（水平面内方向）と平行に延出する平板状のものであり、基部１５の高さ方向（垂直方向）に沿って３枚延出している。具体的には、アーム部１４は、基端部から先端部に向かうにつれ先細るテーパ形状に形成されており、各アーム部１４，１４間に、ディスクＤが挟み込まれるように配置されている。つまり、アーム部１４とディスクＤとが、交互に配置可能に構成されており、アクチュエータ６の駆動によってアーム部１４がディスクＤの表面に平行な方向（水平面内方向）に移動可能になっている。なお、キャリッジ１１およびヘッドジンバルアセンブリ１２は、ディスクＤの回転停止時にアクチュエータ６の駆動によって、ディスクＤ上から退避するようになっている。
【００５９】
ヘッドジンバルアセンブリ１２は、アーム部１４の先端に連接されており、サスペンション３と、サスペンション３の先端に取り付けられたスライダ２とを備えている。また、ヘッドジンバルアセンブリ１２は、図示しない近接場光発生素子を有するスライダ２に、レーザ光源２０からの光束を導いて近接場光（スポット光）を発生させ、該近接場光を利用してディスクＤに各種情報を記録再生させるものである。なお、近接場光発生素子は、例えば、光学的微小開口や、ナノメートルサイズに形成された突起部等により構成されている。
【００６０】
図２に示すように、ピボット軸１０は、略円柱状に形成されたシャフト２１と、シャフト２１の外周面２１ａに対して所定間隔離間して配される略円筒状のスリーブ２３と、シャフト２１とスリーブ２３との間に介装される第一転がり軸受３１と、シャフト２１とスリーブ２３との間に、第一転がり軸受３１と所定間隔離間して並列して介装される第二転がり軸受３２と、を有している。
【００６１】
シャフト２１は、略円柱形状の棒状部材であり、長手方向（軸方向）の一端側に第一転がり軸受３１が装着され、第一転がり軸受３１と軸方向に所定間隔を空けて第二転がり軸受３２が装着されている。また、シャフト２１の一端側の端面には、シャフト２１の直径よりも拡径され、第一転がり軸受３１と当接されるフランジ部２４が形成されている。
【００６２】
スリーブ２３は、略円筒形状に形成された部材であり、長手方向（軸方向）の一端側に第一転がり軸受３１が装着され、他端側に第二転がり軸受３２が装着される。また、スリーブ２３における第一転がり軸受３１と第二転がり軸受３２とが配される間には、第一転がり軸受３１と第二転がり軸受３２との間隔を所定距離に保持するスペーサ部２５が径方向内側に突出形成されている。なお、スリーブ２３とスペーサ部２５とは別部材で構成してもよい。
【００６３】
そして、第一転がり軸受３１および第二転がり軸受３２は、シャフト２１の外周面２１ａおよびスリーブ２３の内周面２３ｂとの間に接着剤などを用いて固定されている。
【００６４】
第一転がり軸受３１および第二転がり軸受３２は、同一形状で形成された軸受である。具体的には、第一転がり軸受３１は、内輪３１ａと、内輪３１ａに対して同軸に配置される外輪３１ｂと、内輪３１ａと外輪３１ｂとの間に介装され、所定位置で転動する複数の転動体３１ｃと、を有している。同様に、第二転がり軸受３２は、内輪３２ａと、内輪３２ａに対して同軸に配置される外輪３２ｂと、内輪３２ａと外輪３２ｂとの間に介装され、所定位置で転動する複数の転動体３２ｃとを有している。
【００６５】
また、第一転がり軸受３１の内輪３１ａおよび外輪３１ｂには、転動体３１ｃを転動可能に保持する凹陥状の転走面３１ｄが対向するように形成されている。同様に、第二転がり軸受３２の内輪３２ａおよび外輪３２ｂには、転動体３２ｃを転動可能に保持する凹陥状の転走面３２ｄが対向するように形成されている。
【００６６】
次に、上述のように構成されたピボット軸１０のトルク測定方法について図３〜図９を用いて説明する。
図３がピボット軸１０のトルク測定を行う際に用いるトルク測定装置４０の概略ブロック図である。図３に示すように、トルク測定装置４０は、ピボット軸１０のシャフト２１を軸中心に回転させるためのモータ４１と、ピボット軸１０を支持するとともにモータ４１を駆動させることでシャフト２１を回転可能に構成された支持部材４２と、モータ４１の回転数を調節するコントローラ４３と、ピボット軸１０のスリーブ２３の外周面２３ａに当接離反される測定端子５１を有するロードセル４４と、ロードセル４４に接続されたアンプ４５と、アンプ４５に接続されたレコーダ４６と、レコーダ４６に接続されロードセル４４で出力される電圧出力をトルクに換算する数値処理装置４７と、を備えている。
【００６７】
図４はロードセル４４の斜視図である。ロードセル４４は、例えばウレタンゴムで形成された測定端子５１と、測定端子５１の先端面５１ａとスリーブ２３の外周面２３ａとの間の摩擦力（測定端子５１の歪み）を検出することによりピボット軸１０のトルクを検出可能なＣＰＵが搭載された本体部５２と、を備えている。また、測定端子５１は、本体部５２の側面５２ａに対して鉛直方向に突出するように配されている。そして、測定端子５１の先端面５１ａをピボット軸１０のスリーブ２３の外周面２３ａに当接することによりピボット軸１０のトルクを検出できるようになっている。
【００６８】
また、測定端子５１の構成材料は、アスカーＣ硬度１０以上、かつ、ショアＡ硬度４０以下のものを採用することが好ましい。測定端子５１の構成材料がショアＡ硬度４０以下であると、図２３に示すように、押付力が変化しても、ロードセル４４の出力を安定させることができる。また、測定端子５１の構成材料がアスカーＣ硬度１０以上であると、測定端子５１の耐久性が低下するのを抑制することができる。
【００６９】
図５、図６はロードセル４４を用いてピボット軸１０のトルクを測定している状態を示す図であり、図５は平面図、図６は側面図である。図５、図６に示すように、支持部材４２（不図示）に載置されたピボット軸１０のシャフト２１を軸中心に回転させる。すると、シャフト２１の回転に伴って、第一転がり軸受３１および第二転がり軸受３２の内輪３１ａ，３２ａが軸中心に回転し、その回転力が転動体３１ｃ，３２ｃを介して外輪３１ｂ，３２ｂに伝達され、外輪３１ｂ，３２ｂに連結されたスリーブ２３が軸中心に回転する。
【００７０】
続いて、ロードセル４４の測定端子５１の先端面５１ａを、この回転の接線方向に対して垂直な方向からスリーブ２３の外周面２３ａに所定の力で押圧するように当接させる。すると、測定端子５１の先端面５１ａとスリーブ２３の外周面２３ａとの間に摩擦力が生じる。測定端子５１は、この摩擦力を検出することができるように構成されている。また、測定端子５１の摩擦力検出方向（測定方向）が、この回転の接線方向と略平行な方向に設定されている。したがって、測定結果にノイズが入るのを防止することができる。
【００７１】
結果として、図７に示すようなトルク波形を得ることができるとともに、図８に示すようなトルク波形の周波数分析結果を得ることができる。従来の方法でトルクを測定した場合よりも、ノイズがなくなり正確なトルク波形を得ることができることが分かる。
【００７２】
また、本実施形態のように、測定端子５１の先端面５１ａとスリーブ２３の外周面２３ａとを当接するようにしてトルク測定を行うことにより、シャフト２１の回転方向を途中で反転させた場合にも、図９に示すように、連続的にトルク波形を得ることができる。そして、このようにシャフト２１の回転方向を正転逆転させることにより、ピボット軸１０のトルクのヒステリシスを測定することができる。このトルクのヒステリシスは、ピボット軸１０に連結されるキャリッジ１１の位置決め動作に悪影響を及ぼすため、このヒステリシスを予め測定しておくことにより、キャリッジ１１（ヘッドジンバルアセンブリ１２）の位置決め精度を向上させることができる。
【００７３】
本実施形態によれば、ロードセル４４の測定端子５１をピボット軸１０に所定の力で押圧するように当接させるだけでピボット軸１０のトルクを測定することができる。したがって、測定されたトルク値は、ロードセル４４のノイズの影響が少なくなり、微小トルクまで測定することが可能となる。また、ロードセル４４が振動することで生じるノイズが無いため、高い周波数成分まで正確にトルク測定が可能となり、測定時の回転数を高くしても正確にトルクが測定できる。結果として、トルク測定時間を短縮することができる。さらに、ピボット軸１０にトルク測定用部材（従来のアーム部材）を取り付ける必要がないため、ピボット軸１０に傷がつくのを防止することができるとともに、トルク測定用部材の取付作業を省略でき生産効率を向上することができる。そして、ピボット軸１０の回転中心から力の測定点までの距離を短くすることができるため、従来に比べて測定する力が大きくなり、より分解能の高いトルク測定を行うことができる。
【００７４】
また、シャフト２１の回転方向を途中で逆転させることで、ピボット軸１０の正転時のトルクと逆転時のトルクとを連続的に測定することができる。したがって、ピボット軸１０のトルクのヒステリシスを測定することができ、ピボット軸１０の実使用形態に即した評価をすることができる。
【００７５】
また、トルク測定装置４０は、ピボット軸受１０のシャフト２１およびスリーブ２３の一方を軸中心に回転させるモータ４１と、ピボット軸受１０のシャフト２１およびスリーブ２３の一方を軸中心に回転させた状態で、ピボット軸受１０を支持する支持部材４２と、軸中心に回転しているシャフト２１またはスリーブ２３に対して当接離反可能な測定端子５１を有し、測定端子５１の摩擦力を検出することでピボット軸受１０のトルクを測定可能なロードセル４４と、を備えて構成したため、ロードセル４４の測定端子５１を支持部材４２に載置されたピボット軸受１０に所定の力で押圧するように当接させるだけの簡易な構成で、ピボット軸受１０のトルクを測定することができる。
【００７６】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、本実施形態では、軸受装置を近接場光ヘッドを有する情報記録再生装置のピボット軸のトルク測定方法について説明をしたが、これに限らず、一般的なＨＤＤや光ディスク装置などの軸受装置や各種装置の回転軸部に採用することができる。また、第一転がり軸受３１や第二転がり軸受３２のように転がり軸受単体のトルク測定にも採用することができる。なお、転がり軸受単体のトルク測定を行う際には、内輪の内側に上述のシャフトの機能を有する治具を嵌めこむことによりトルク測定を行うことができる。
【００７７】
また、本実施形態では、ロードセル４４を一台だけ用いてピボット軸１０のトルクを測定するように構成したが、図１０に示すように、複数台のロードセル４４を用いてピボット軸１０のトルク測定を行ってもよい（図１０では２台のロードセル４４を用いた場合）。このとき、複数のロードセル４４は、ピボット軸１０に対するロードセル４４の押付力を互いに打ち消すようにロードセル４４を配置する。このように構成することにより、ロードセル４４の測定端子５１をピボット軸１０に押し付けることにより生じる荷重をキャンセルすることができるため、ピボット軸１０のトルクをより正確に測定することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、ウレタンゴムで構成された測定端子５１を用いてトルク測定を行う場合の説明をしたが、測定端子６０が、図１１に示すように、ピボット軸１０に当接されるフッ素ゴムなどで形成された先端部６１と、先端部６１と本体部５２との間に配されるウレタンゴムなどで形成された基端部６２と、を有するように構成してもよい。このとき、先端部６１には基端部６２の材料より高硬度の材料を採用すればよい。このように、先端部６１に耐摩耗性が良好な高硬度材料を用いることにより、トルクを正確に測定することができるとともに、測定端子６０の耐久性を向上することができる。また、基端部６２に硬度が低く側圧がかかりにくい材料を用いることにより、トルクをより正確に測定することができる。
【００７９】
なお、測定端子の構成としては、他にも図１２に示すように、測定端子６５の中心部分に金属やプラスチックで形成された芯材６６と、芯材６６を覆うようにウレタンゴムなどで形成されたコーティング材６７と、を有する測定端子６５を採用してもよい。芯材６６を設けることにより、例えば測定端子６５を長くしなければならない場合に、測定端子６５が自重で撓んでしまうのを防止することができ、トルク測定の精度が低下するのを防止することができる。
【００８０】
他には、図１３に示すように、測定端子として、ウレタンゴムで形成された断面台形状の測定端子７０を採用してもよい。この場合、長辺側を本体部５２に接合し、短辺側をピボット軸１０への接触面とすればよい。このように構成することで、測定端子７０の粘着力でロードセル４４に固定することができ、将来的に摩耗などで測定端子７０を交換する際に、容易に交換作業を行うことができる。なお、ロードセル４４と測定端子７０との接触面積が、測定端子７０とピボット軸１０との接触面積よりも大きいため、トルク測定時に測定端子７０がロードセル４４から脱落することはない。さらに、図１４に示すように、測定端子として、ウレタンゴムで形成された断面半円形状の測定端子７２を採用してもよい。この場合、半円形の直径部分を本体部５２に接合すれば、上述と略同一の効果が得られる。
【００８１】
また、本実施形態では、シャフト２１およびスリーブ２３を備えたピボット軸１０を用いて説明したが、図１５に示すように、スリーブ２３を有しないピボット軸７５のトルク測定にも上述のトルク測定方法を採用してもよい。この場合、第一転がり軸受３１と第二転がり軸受３２との間にスペーサ７６を設けて、第一転がり軸受３１、第二転がり軸受３２およびスペーサ７６の外周面が面一になるように構成すればよい。そして、このピボット軸１０のトルクを測定する際には、第一転がり軸受３１、第二転がり軸受３２およびスペーサ７６の外周面のいずれかに測定端子５１を所定の力で押圧することによりトルクを測定することができる。
【００８２】
また、本実施形態では、測定端子５１として摩擦力検出方向（測定方向）が回転の接線方向と略平行な方向に設定されたものを採用したが、測定方向が捩れ方向に設定された測定端子７７を採用することもできる。この場合、図１６に示すように、測定端子７７の先端にスリーブ２３の外周面２３ａに当接される当接部材７８が配された補助部材８０が取り付けられている。そして、当接部材７８をスリーブ２３の外周面２３ａに当接させることにより、測定端子７７が捩れ方向に変形することでトルクを測定することができる。
【００８３】
また、本実施形態では、スリーブ２３の外周面２３ａにロードセル４４の測定端子５１を当接させてトルクを測定する場合の説明をしたが、図１７に示すように、測定端子７９として、捩れ方向の摩擦力を検出可能な測定端子を採用してもよい。この場合、シャフト２１ではなくスリーブ２３を軸中心に回転させ、シャフト２１の軸方向端面２１ｂに測定端子７９の先端面７９ａを所定の力で押圧するように当接させて、トルクを測定することができる。なお、図１８に示すように、測定端子８５として、スリーブ２３の軸方向端面２３ｃに当接可能な略円筒状で、かつ、捩れ方向の摩擦力を検出可能な測定端子を採用してもよい。この場合、シャフト２１を軸中心に回転させ、スリーブ２３の軸方向端面２３ｃに測定端子８５の先端面８５ａを所定の力で押圧するように当接させて、トルクを測定することができる。また、スリーブ２３を設けない場合には、転がり軸受の外輪の軸方向端面に測定端子を当接させればよい。
【００８４】
また、本実施形態では、シャフト２１を軸方向に回転させて、そのときのスリーブ２３の回転方向のトルクを測定する場合の説明をしたが、図１９、図２０に示すように、スリーブ２３をモータ４１で軸中心に回転させ、そのときのシャフト２１の回転方向のトルクをロードセル４４で測定するように構成してもよい。この場合は、測定端子５１の先端面５１ａをシャフト２１の外周面２１ａに当接するように構成すればよい。
【００８５】
さらに、本実施形態では、シャフト２１を軸方向に回転させて、そのときのスリーブ２３の回転方向のトルクを測定する場合の説明をしたが、図２１に示すように、スリーブ２３に連結されるキャリッジ１１（アーム部１４）を取り付けた状態で、アーム部１４の先端にロードセル４４の測定端子５１を所定の力で押圧するように当接させてトルク測定を行ってもよい。
【００８６】
そして、本実施形態では、シャフト２１を軸方向に回転させて、そのときのスリーブ２３の回転方向のトルクを測定する場合の説明をしたが、図２２に示すように、測定端子５１の測定方向を変えて本体部５２に取り付けて、その測定方向に合うように測定端子５１とピボット軸受１０とを当接させて、トルク測定を行ってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１０…ピボット軸（転がり軸受装置）  ２１…シャフト  ２１ａ…外周面  ２１ｂ…軸方向端面  ２３…スリーブ  ２３ａ…外周面  ３１…第１転がり軸受（転がり軸受）  ３１ａ…内輪  ３１ｂ…外輪  ３１ｃ…転動体  ３２…第２転がり軸受（転がり軸受）  ３２ａ…内輪  ３２ｂ…外輪  ３２ｃ…転動体  ４１…モータ  ４２…支持部材  ４４…ロードセル  ５１…測定端子  ５１ａ…先端面（端面）  ５２…本体部（ロードセル本体部）  ６０…測定端子  ６１…先端部  ６２…基端部  ７６…スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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