(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラスト軸受の回転トルクを検出するスラスト軸受回転トルク検出装置であって、
回転軸の一端側に連結されて回転軸とともに回転し、第１スラスト軸受の一方側と接触してスラスト荷重を付与するための第１回転部材と、
回転軸の他端側に軸方向ストローク可能に連結されて回転軸とともに回転し、第２スラスト軸受の一方側と接触してスラスト荷重を付与するための第２回転部材と、
前記回転軸が貫通する中心孔を備えた円盤形状であり、前記第１回転部材および前記第２回転部材との間に配置されて、第１回転部材と対向する側の端面に前記第１スラスト軸受の他方側と接触してスラスト荷重を付与するための座面を有し、前記第２回転部材と対向する側の端面に前記第２スラスト軸受の他方側と接触してスラスト荷重を付与するための座面を有する中間部材と、
第２回転部材に軸方向荷重を付与する荷重付与機構と、
前記中間部材と連結されて、前記第１スラスト軸受および前記第２スラスト軸受から中間部材に入力される回転トルクを検出する手段とを備え、
前記中間部材の第１回転部材側の座面と第２回転部材側の座面との間の軸方向厚みが、１の部位と他の部位とで異なる、スラスト軸受回転トルク検出装置。
【請求項２】
前記第１スラスト軸受および前記第２スラスト軸受はそれぞれ、前記一方側および前記他方側に軌道輪を備え、
これら一対の軌道輪は、互いに形状が異なる前面軌道輪および背面軌道輪からなり、
前記中間部材の第１回転部材側の座面は、第１スラスト軸受の背面軌道輪と接触してこれを固定するためのものであり、
前記中間部材の第２回転部材側の座面は、第２スラスト軸受の背面軌道輪と接触してこれを固定するためのものである、請求項１に記載のスラスト軸受回転トルク検出装置。
【請求項３】
前記中間部材の第１回転部材側の座面と第２回転部材側の座面との間の軸方向厚みが、周方向におけるすべての部位で等しく、径方向における１の部位と他の部位とで異なる、請求項１または２に記載のスラスト軸受回転トルク検出装置。
【請求項４】
前記中間部材の第１回転部材側の座面と第２回転部材側の座面との間の軸方向厚みが、周方向における１の部位と他の部位とで異なる、請求項１または２に記載のスラスト軸受回転トルク検出装置。
【請求項５】
前記中間部材の一端面が有する座面の凹凸形状と、他端面が有する座面の凹凸形状とが同じであり、かつ周方向において同位相である、請求項４に記載のスラスト軸受回転トルク検出装置。
【請求項６】
前記中間部材の座面は、前記回転軸を中心とする扇型の突出部を有する、請求項５に記載のスラスト軸受回転トルク検出装置。
【請求項７】
前記中間部材の中心孔と、前記回転軸との間には、ラジアル転がり軸受が設けられ、
前記回転軸の外周面は前記ラジアル転がり軸受の内輪と隙間を伴って嵌っている、請求項１〜６のいずれかに記載のスラスト軸受回転トルク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スラスト軸受の回転トルクを測定する試験装置に関し、特に、コンプレッサ等のスラスト軸受に掛かる実機荷重条件に近い偏荷重を再現する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スラスト軸受の回転トルク評価として、これまでは、供試スラスト軸受の軌道輪に均一なスラスト荷重を付与して、回転トルクを検出していた。このような均一荷重を付与する従来一般のスラスト軸受回転トルク検出装置として、図１０に示すような装置が知られている。この装置は、回転部材Ａと、回転部材Ａと対向するトルク検出部材Ｂと、トルク検出部材Ｂに荷重を与える機構Ｃとを備える。またトルク検出部材Ｂは、これら回転部材Ａおよびトルク検出部材Ｂ間に取り付けられる供試スラスト軸受Ｓの回転トルクを検出する手段Ｇを有する。そして、これら回転部材Ａとトルク検出部材Ｂとに、供試スラスト軸受Ｓの軌道輪の一方と他方をそれぞれ取り付けて、回転部材Ａを矢印の向きに回転させるとともに矢印で示すスラスト荷重を与えることで、スラスト軸受Ｓの回転トルクを検出するものである。この装置によれば、軌道輪の接触応力が均一な荷重を軸方向に与えてスラスト軸受Ｓの回転トルクを測定することができる。
【０００３】
一方で、スラスト軸受の使用方法も多様化してきており、実際は、スラスト軸受に接触応力が異なる不均一な荷重が付与される場合も多い。
【０００４】
このような偏荷重を供試スラスト軸受に付与する試験装置しては従来、例えば、特開２００３−１２０６６４号公報（特許文献１）に記載のごときものが知られている。
【０００５】
特許文献１に記載の試験装置は、荷重伝達部材を回転主軸の軸心から偏心した位置に設け、この荷重伝達部材を介して供試スラスト軸受のスラストレースに偏荷重を付与して、スラスト軸受の回転性能を試験するものである。
【特許文献１】特開２００３−１２０６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来のような試験装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり特許文献１に記載の試験装置は、周方向の特定の位置に荷重伝達部材を介在させる必要があることから、部品点数および組立工数が増加してしまう。また、回転トルクを検出することができなかった。
【０００７】
また、図１０に示すような従来一般の試験装置にあっては、機構Ｃが静圧エアーを使用することから、均一荷重を付与する間は、静圧エアーの回転バランスが崩れることがなく、安定した回転トルクを検出することができる。しかしながら、機構Ｃが偏荷重を付与すれば、静圧エアーの回転バランスが崩れてしまい、安定した回転トルクを検出することができない。また偏荷重が大きい場合には、静圧部のエアーが押し潰されて回転トルクの検出が困難となる場合がある。
【０００８】
本発明は、上述の実情に鑑み、組立工数を増やすことなく、コンプレッサ等のスラスト軸受に掛かる実機荷重を付与することが可能であって、安定した回転トルクを検出することができるスラスト軸受回転トルク検出装置を提案することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的のため本発明によるスラスト軸受回転トルク検出装置は、供試スラスト軸受の回転トルクを検出するスラスト軸受回転トルク検出装置を前提とし、回転軸の一端側に連結されて回転軸とともに回転し、第１スラスト軸受の一方側と接触してスラスト荷重を付与するための第１回転部材と、回転軸の他端側に軸方向ストローク可能に連結されて回転軸とともに回転し、第２スラスト軸受の一方側と接触してスラスト荷重を付与するための第２回転部材と、回転軸が貫通する中心孔を備えた円盤形状であり、第１回転部材および第２回転部材との間に配置されて、第１回転部材と対向する側の端面に第１スラスト軸受の他方側と接触してスラスト荷重を付与するための座面を有し、前記第２回転部材と対向する側の端面に第２スラスト軸受の他方側と接触してスラスト荷重を付与するための座面を有する中間部材と、第２回転部材に軸方向荷重を付与する荷重付与機構と、中間部材と連結されて、前記第１スラスト軸受および前記第２スラスト軸受から中間部材に入力される回転トルクを検出する手段とを備え、中間部材の第１回転部材側の座面と第２回転部材側の座面との間の軸方向厚みが、１の部位と他の部位とで異なる。
【００１０】
かかる本発明によれば、座面の凹凸形状を適宜選択することによって、様々な偏荷重を供試スラスト軸受に付与することが可能となり、実際の荷重条件に近い偏荷重を再現することができる。また、径方向で接触応力が異なるスラスト荷重をも供試スラスト軸受に付与することが可能となり、スラスト軸受のたわみやミスアライメントを考慮して回転トルクを検出することができる。しかも、荷重付与機構自体が偏荷重を付与する構造ではないため回転バランスが崩れることなく、安定した回転トルクの検出が可能となる。また、荷重伝達部材を、別途用いる必要がないことから、組立工数の増加を回避しつつ、安定した回転トルクを検出することができる。さらに、２個のスラスト軸受の回転トルクを同時に検出することから偏荷重を付与しても回転バランスが良く、安定した回転トルクを検出することができるとともに、検出精度が向上する。
【００１１】
なお、スラスト軸受の両側に配置された一対の軌道輪が、互いに形状が異なる前面軌道輪および背面軌道輪からなる場合、以下に説明するようにスラスト軸受回転トルク検出装置に第１・第２スラスト軸受を取り付けるとよい。すなわち、中間部材の第１回転部材側の座面は、第１スラスト軸受の背面軌道輪と接触してこれを固定するためのものであり、中間部材の第２回転部材側の座面は、第２スラスト軸受の背面軌道輪と接触してこれを固定するためのものである。かかる実施形態によれば、１個の中間部材が２個のスラスト軸受の背面軌道輪と接触することから、２個のスラスト軸受を背面合わせで配置することが可能になり、第１スラスト軸受と第２スラスト軸受との軸方向の荷重バランスが崩れることを回避して安定した回転トルクを検出することができるとともに、検出精度が向上する。
【００１２】
中間部材は一実施形態に限定されるものではなく、中間部材の第１回転部材側の座面と第２回転部材側の座面との間の軸方向厚みが、周方向におけるすべての部位で等しく、径方向における１の部位と他の部位とで異なってもよい。かかる実施形態によれば、例えば内径方向に向かうにつれて軸方向厚みを大きくすることにより、軌道輪の接触応力を内径方向に向かうにつれて大きくすることが可能になり、このような荷重条件での回転トルクを検出することができる。
【００１３】
あるいは中間部材の第１回転部材側の座面と第２回転部材側の座面との間の軸方向厚みが、周方向における１の部位と他の部位とで異なってもよい。かかる実施形態によれば、軌道輪の特定の周方向部位に荷重を付与してスラスト軸受に偏荷重を付与することが可能になり、このような荷重条件での回転トルクを検出することができる。
【００１４】
ここで好ましくは、中間部材の一端面が有する座面の凹凸形状と、他端面が有する座面の凹凸形状とが同じであり、かつ周方向において同位相である。かかる実施形態によれば、２個のスラスト軸受の荷重条件を同一にすることが可能となり、回転バランスが崩れることを回避して、安定した回転トルクを検出することができるとともに、検出精度が向上する。
【００１５】
中間部材の座面は一実施形態に限定されるものではなく、回転軸を中心とする扇型の突出部を有してもよい。かかる実施形態によれば、２個のスラスト軸受にそれぞれ付与する偏荷重を同一にすることが可能となり、回転バランスが崩れることを回避して、安定した回転トルクを検出することができるとともに、検出精度が向上する。
【００１６】
中間部材は一実施形態に限定されるものではなく、中間部材の第１回転部材側の座面と第２回転部材側の座面との間の軸方向厚みが一定であってもよい。かかる実施形態によれば、本発明の検出装置において、均一荷重付与時の回転トルクも検出することができる。
【００１７】
好ましくは、中間部材の中心孔と、回転軸との間には、ラジアル転がり軸受が設けられ、この回転軸の外周面はラジアル転がり軸受の内輪と隙間を伴って嵌っている。かかる実施形態によれば、ラジアル転がり軸受にスラスト荷重が付与されることを回避して、ラジアル転がり軸受の回転トルクが中間部材に殆ど伝達することなく回転トルクの検出精度が向上する。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明は、スラスト軸受の回転トルクを検出するスラスト軸受回転トルク検出装置を前提とし、回転軸の一端側に連結されて回転軸とともに回転し、第１スラスト軸受の一方側と接触するための第１回転部材と、回転軸の他端側に軸方向ストローク可能に連結されて回転軸とともに回転し、第２スラスト軸受の一方側と接触するための第２回転部材と、回転軸が貫通する中心孔を備えた円盤形状であり、第１回転部材および第２回転部材との間に配置されて、第１回転部材と対向する側の端面に前記第１スラスト軸受の他方側と接触するための座面を有し、前記第２回転部材と対向する側の端面に前記第２スラスト軸受の他方側と接触するための座面を有する中間部材と、第２回転部材に軸方向荷重を付与する荷重付与機構と、中間部材と連結されて、前記第１スラスト軸受および前記第２スラスト軸受から中間部材に入力される回転トルクを検出する手段とを備える。したがって、座面の凹凸形状を適宜選択することによって、片斜板タイプの斜板式コンプレッサなどの実機においてスラスト軸受に付与される偏荷重を再現することが可能となり、回転バランスが崩れることなく、スラスト軸受の回転トルクを安定して測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１は、本実施例になるスラスト軸受回転トルク検出装置を示す縦断面図である。
【００２０】
スラスト軸受回転トルク検出装置２１は、供試スラスト軸受１２の回転トルクを検出する。供試スラスト軸受１２は、両側にそれぞれ軌道輪を備えているものの他、一方側のみに軌道輪を備えているものであってもよく、いずれの側にも軌道輪を備えておらず、転動体および保持器から構成されるものであってもよい。本実施例では、一対の軌道輪１３，１３を備えた供試スラスト軸受１２の場合を主に説明する。回転軸２２は、図示しない駆動源によって細い矢印で示す方向に回転する。回転軸２２の一端側は、外径方向に拡幅するフランジ２３を備える。このフランジ２３の端面に第１の回転部材２４を固着する。つまり第１回転部材２４は回転軸２２の一端側と連結し、回転軸２２とともに回転する。またフランジ２３は回転軸２２から第１回転部材２４が抜け出ることを防止する。
【００２１】
回転軸２２の他端側には、第２の回転部材２５を、軸方向ストローク可能に連結する。第２回転部材２５は、回転軸２２とともに回転する。
【００２２】
これら第１回転部材２４と第２回転部材２５との間には、中間部材２６を配設する。中間部材２６は、回転軸２２が貫通する中心孔２７を中央に備えた環状の円盤部材である。
【００２３】
スラスト軸受回転トルク検出装置２１は、第２回転部材２５の軸方向両側のうち中間部材２６が位置する側と反対側に、荷重付与機構３２を備える。荷重付与機構３２は第２回転部材２５に軸方向荷重を付与し、第２回転部材２５を第１回転部材へ向けて矢印の向きに押圧する。これにより、第１回転部材２４および第２回転部材２５間を挟圧して、第１回転部材２４および中間部材２６間と、第２回転部材２５および中間部材２６間とにスラスト荷重を付与する。
【００２４】
回転部材２４，２５の双方は、中間部材２６との間に供試体となるスラスト軸受１２を取り付けるための端面２４ｍ、２５ｎをそれぞれ有する。それぞれの端面２４ｍ、２５ｎは、内径側にある回転部材２４，２５の端面２４ｃ，２５ｃよりも軸方向に段差を伴って窪んでおり、スラスト軸受１２を取り付けるための空間を確保するとともに、軸線Ｏと同軸にスラスト軸受１２を取り付けることを容易にする。
【００２５】
荷重付与機構３２が作動する間、同じ形状の２個のスラスト軸受１２にスラスト荷重を付与する。つまり円盤形状の第１回転部材２４の両端面のうち中間部材２６側の端面２４ｍは、第１スラスト軸受１２ｍの軌道輪１３の一方と接触して、第１スラスト軸受１２ｍにスラスト荷重を付与する。座面２５ｎも同様の構成であり、荷重付与機構３２が作動する間、円盤形状の第２回転部材２５の両端面のうち中間部材２６側の端面２５ｎは、第２スラスト軸受１２ｎの軌道輪１３の一方と接触して、第２スラスト軸受１２ｎにスラスト荷重を付与する。
【００２６】
中間部材２６は、軸方向両側の端面に、軌道輪１３の他方と接触してこの軌道輪１３からのスラスト反力を受け止めるための座面２６ｍ、２６ｎをそれぞれ有する。
【００２７】
また中間部材２６は、径方向に延在するロッド２９を介して、検出部２８と連結する。検出部２８は、中間部材２６の外周縁から延びるロッド２９の先端を監視して、第１および第２スラスト軸受１２ｍ，１２ｎの各軌道輪１３から両座面２６ｍ、２６ｎに入力される回転トルクを測定する。これら中間部材２６およびロッド２９は、回転軸２２とともに回転するものではないが、回転トルクの測定のために若干の回動を許容される。
【００２８】
次に、供試スラスト軸受１２（１２ｍ，１２ｎ）の回転トルクの測定につき説明する。本実施例のスラスト軸受回転トルク検出装置２１は、２個のスラスト軸受１２（１２ｍ，１２ｎ）の回転トルクを同時に検出するものである。まず第１スラスト軸受１２ｍについては、座面２４ｍに軌道輪１３の一方を接触させてこれを固定し、座面２６ｍに軌道輪１３の他方を接触させてこれを固定して、第１回転部材２４と中間部材２６との間に第１スラスト軸受１２ｍを取り付ける。同様に第２スラスト軸受１２ｎについても、座面２５ｎに軌道輪１３の一方を接触させてこれを固定し、座面２６ｎに軌道輪１３の他方を接触させてこれを固定して、第２回転部材２５と中間部材２６との間に第２スラスト軸受１２ｎを取り付ける。次に、荷重付与機構３２が第２回転部材２５に荷重を付与して、第２回転部材２５を第１回転部材２４に向けて押圧し、２個のスラスト軸受１２（１２ｍ，１２ｎ）にスラスト荷重を付与する。同時に回転軸２２を回転させて、軌道輪１３の一方と他方とを相対回転させる。このとき、中間部材２６の両側に取り付けられた２個のスラスト軸受１２から、中間部材２６に回転トルクが入力される。
【００２９】
そして、検出部２８が検出した回転トルクを２分して、１個のスラスト軸受１２当りの回転トルクを算出する。なおスラスト軸受１２が軌道輪１３を備えない場合、座面をスラスト軸受１２の転動体（ころまたは玉）に接触させるとよい。
【００３０】
荷重付与機構３２から第２回転部材２５に入力する軸方向荷重は、その中心および方向が軸線Ｏと一致する。図２は中間部材２６の一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。この一例では、座面２６ｍおよび座面２６ｎを回転軸線に垂直な平面とし、円盤形状になる中間部材２６の両座面２６ｍ，２６ｎ間の軸方向厚みを一定にする。これにより、スラスト軸受１２に均一荷重を付与することができる。
【００３１】
図３は中間部材２６の他の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。この実施例では、座面２６ｍおよび座面２６ｎの一部２６ｅを他の部分２６ｆよりも軸方向に寸法Ｄだけそれぞれ突出させる。このように座面２６ｍ，２６ｎの凹凸形状を後述するように適宜選定することにより、軌道輪１３のうち突出部２６ｅと接触する部位の接触応力を大きくすることが可能になり、偏荷重をスラスト軸受１２に付与することができる。そして、実際の荷重分布に合わせた凹凸形状とすることにより、実機での回転トルクの確認が可能となる。偏荷重が付与されるスラスト軸受として、例えば、特開２００６−２００７１９号公報の図３２および図３３に示すスラスト軸受がある。特開２００６−２００７１９号公報は、片斜板タイプの斜板式コンプレッサにおけるカーエアコン・コンプレッサ用スラスト軸受を開示するものである。ここで、連結部材と斜板との間、あるいはピストンサポートとジャーナルとの間に介在するスラスト軸受には、ピストンの往復運動の際に、偏荷重が付与される。
【００３２】
吸入、圧縮、排出のサイクルを繰り返すピストンを内部に備え、特開２００６−２００７１９に開示された斜板式コンプレッサを実機とする場合、本実施例のスラスト軸受回転トルク検出装置２１によれば、この実機に使用されるスラスト軸受に付与される偏荷重を再現することができ、しかも安定した回転トルクを測定することができる。
【００３３】
また本実施例のスラスト軸受回転トルク検出装置２１は、中間部材２６で偏荷重を付与するものであって、静圧エアーで偏荷重を付与するものではないことから、安定した回転トルクを検出することができる。
【００３４】
さらに本実施例のスラスト軸受回転トルク検出装置２１によれば、中間部材２６を取り替えることで、様々な偏荷重をスラスト軸受１２に付与することが可能になり、スラスト軸受１２が使用される実機に近い荷重条件で回転トルクを検出することができる。また、特許文献１のような荷重伝達部材を周方向の特定の位置に介在させるものではなく、組立が容易になる。
【００３５】
図４は、スラスト軸受回転トルク検出装置２１に取り付けた２個のスラスト軸受１２を拡大して示す縦断面図である。中央孔を備えたスラスト軸受１２につき説明すると、軸方向の厚みを備えた環状の円盤を、互いに向き合うよう同軸配置しての一対の軌道輪１３とし、これら軌道輪の間には、複数のころと、これら複数のころを周方向等間隔に保持する保持器とを収容した公知のものである。あるいは、スラスト軸受であれば、他の構造であってもよい。ころが転走しない側になる軌道輪１３の外側表面１３ｇは、軸方向に垂直な平面を形成する。
【００３６】
一対の軌道輪１３，１３が、互いに形状が異なる前面軌道輪１３ａおよび背面軌道輪１３ｂからなる場合、図４の縦断面図に示すように、中間部材２６の軸方向両側の座面２６ｍ，２６ｎは、これら２個のスラスト軸受１２の背面軌道輪１３ｂとそれぞれ接触するよう、スラスト軸受回転トルク検出装置２１にスラスト軸受１２を取り付けるのがよい。図１および図４に示すように、２個のスラスト軸受１２，１２を背中合わせに取り付けることによって、軸方向両側から中間部材２６に入力される回転トルクが等しくなり、スラスト軸受１２の荷重バランスを崩すことなく、安定した回転トルクを測定することができる。
【００３７】
ここで付言すると、前面軌道輪１３ａの内周縁は、背面軌道輪１３ｂに向かって軸方向に延出する。背面軌道輪１３ｂは環状の薄肉円盤であり、軸方向には延出しない。なお図５に示すように、軸方向一方の座面２６ｍに背面軌道輪１３ｂを固定し、軸方向他方の座面２６ｎに前面軌道輪１３ａを固定すれば、スラスト軸受１２，１２を背面合わせに取り付けることにならず、安定した回転トルクを測定することができない場合がある。
【００３８】
なお図示はしなかったが、スラスト軸受回転トルク検出装置２１で一方側のみに軌道輪を備えるスラスト軸受の回転トルクを検出する場合や、軌道輪を備えないスラスト軸受の回転トルクを検出する場合も、中間部材２６に関して第１スラスト軸受１２ｍと第２スラスト軸受１２ｎとが対称に配置されるよう、これらスラスト軸受１２，１２をスラスト軸受回転トルク検出装置２１に取り付ける。
【００３９】
図６は中間部材２６の他の例を示し、（ａ）は軸線Ｏ方向から見た正面図、（ｂ）は軸線Ｏを含む面で切断した縦断面図である。この実施例では、円盤状の中間部材２６の両座面２６ｍ，２６ｎの軸方向厚みが、周方向におけるすべての部位で等しく、径方向における１の部位と他の部位とで異なる。具体的には、軸線Ｏを含む断面において座面２６ｍおよび座面２６ｎを軸方向内側に向かって窪んだ曲線で形成し、外径側に向かうにつれて軸方向厚みを大きくして、座面２６ｍ，２６ｎの凹凸形状をそれぞれ、内径側ほど窪んだ形状とする。あるいは図７の縦断面図に示すように、軸線Ｏを含む断面において座面２６ｍ，２６ｎを直線で形成し、外径側に向かうにつれて軸方向厚みを大きくして、座面２６ｍ，２６ｎの凹凸形状をそれぞれ、内径側ほど窪んだ形状としてもよい。図６および図７に示す中間部材２６によれば、内径側ほど軌道輪１３の接触応力が小さくなる。これにより、スラスト軸受１２の径方向撓みや、中間部材２６の径方向撓みや、スラスト軸受１２または中間部材２６のミスアライメントを考慮して回転トルクを検出することができる。
【００４０】
図８も中間部材２６の他の例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。この実施例でも、円盤状の中間部材２６の両座面２６ｍ，２６ｎの軸方向厚みが、周方向におけるすべての部位で等しく、径方向における１の部位と他の部位とで異なる、具体的には、軸線Ｏを含む断面において座面２６ｍおよび座面２６ｎを軸方向外側に向かって膨らんだ曲線で形成し、外径側に向かうにつれて軸方向厚みを小さくして、座面２６ｍ，２６ｎの凹凸形状をそれぞれ、内径側ほど膨らんだ形状とする。あるいは図９の縦断面図に示すように、軸線Ｏを含む断面において座面２６ｍ，２６ｎを直線で形成し、外径側に向かうにつれて軸方向厚みを小さくして、座面２６ｍ，２６ｎの凹凸形状をそれぞれ、内径側ほど突出した形状としてもよい。図８および図９に示す中間部材２６によれば、内径側ほど軌道輪１３の接触応力が大きくなる。これにより、スラスト軸受１２の径方向撓みや、中間部材２６の径方向撓みや、スラスト軸受１２または中間部材２６のミスアライメントを考慮して回転トルクを検出することができる。なお座面２６ｍおよび座面２６ｎの形状は、図６〜図９に示すように軸線Ｏ方向に直角な直線に関して対称とする必要がある。軸方向の一方の座面２６ｍと他方の座面２６ｎとで凹凸形状が異なると、スラスト軸受１２のスラスト荷重が第１スラスト軸受１２ｍと第２スラスト軸受１２ｎとで異なるものとなり、回転バランスが崩れ、安定した回転トルク測定が困難になるためである。
【００４１】
スラスト軸受１２が使用される実機を忠実に再現する場合は、図６（ｂ）および図８（ｂ）に示す他、座面２６ｍ，２６ｎが実機の接触応力の変化に応じた凹凸形状である中間部材２６を使用するとよい。例えば、座面２６ｍ，２６ｎの断面が、単一円弧の断面であったり、幾つかの異なる円弧をつなげ合わせた複合円弧の断面であったりする中間部材２６を使用するとよい。
【００４２】
なお簡易的に、スラスト軸受１２の取り付け誤差による影響を判断するには、図７および図９に示すように、座面２６ｍ，２６ｎが直線の断面になる中間部材２６を使用するとよい。
【００４３】
次に、偏荷重をスラスト軸受１２に付与することにつき詳細に説明する。
【００４４】
前述した図３に示す実施例では、円盤形状の中間部材２６の両座面２６ｍ，２６ｎ間の軸方向厚みが、周方向における突出部２６ｅと非突出部２６ｆとで異なる。具体的には、突出部２６ｅを非突出部２６ｆよりも軸線Ｏ方向に寸法Ｄだけ突出させて座面２６ｍ，２６ｎの凹凸形状を形成する。そして、スラスト軸受１２のうち突出部２６ｅと接触する部位のみに荷重を付与し、スラスト軸受１２のうち非突出部２６ｆと向き合って接触しない箇所には付与しない。
【００４５】
これにより、スラスト軸受１２に偏荷重を付与することができる。したがって、座面２６ｍ，２６ｎの突出させる部位を適宜選定することにより、スラスト軸受１２が実際に使用される実機の荷重条件を再現することができる。
【００４６】
好ましくは、円盤形状の中間部材２６の一端面が有する座面２６ｍの凹凸形状と、他端面が有する座面２６ｎの凹凸形状とを同じとし、かつ周方向において同位相とする。つまり、一方側２６ｍの軸方向突出量と他方側２６ｎの軸方向突出量とを、すべての周方向部位において同じにする。具体的には、例えば図３に示すように、座面２６ｍおよび座面２６ｎは両方とも、同形状になる扇型の突出部２６ｅを有する。突出量は両座面２６ｍ，２６ｎとも寸法Ｄである。そして、座面２６ｍの突出部２６ｅと座面２６ｎの突出部２６ｅとは周方向位置において一致する。これによりスラスト軸受１２に付与する偏荷重の回転バランスが崩れることなく、回転トルクを安定して検出することができる。特に両座面２６ｍ，２６ｎの凹凸形状が複雑な場合には、両座面２６ｍ，２６ｎの凹凸形状が同じであり、かつ周方向において同位相であることが、安定した回転トルクの検出に資する。
【００４７】
なお、中間部材２６の中心孔２７内周面と、この中心孔２７を貫通する回転軸２２の外周面との間に、ラジアル転がり軸受３０を設けると、回転軸２２が中間部材２６を案内してスラスト軸受回転トルク検出装置２１内における中間部材２６のアライメントが向上し、中間部材２６を安定して支持することができる。この場合、好ましくは回転軸２２の外周面はラジアル転がり軸受３０の内輪３１と隙間を伴って緩く嵌っているのがよい。また、回転軸２２の外周面には、内輪３１の軸方向両側でカラー３３を設け、内輪３１が回転軸２２から抜け出ることを防止する。これにより、検出部２８がラジアル転がり軸受３０の回転トルクを検出することを回避して、スラスト軸受１２の回転トルクを安定して検出することができるとともに、検出精度が向上する。
【００４８】
これまで説明した図６（ｂ）、図８（ｂ）等に示す軸方向厚み変化は、本発明の理解を容易にするために誇張して描いたものであり、実際の厚み変化は、肉眼では判別し難いほど僅かである。
【００４９】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係るスラスト軸受回転トルク検出装置は、スラスト軸受の回転トルクを検出する技術に有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例になるスラスト軸受回転トルク検出装置を示す縦断面図である。
【図２】同実施例の中間部材を例示するものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３】同実施例の中間部材を例示するものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】同実施例に取り付ける供試スラスト軸受を拡大して示す縦断面図である。
【図５】同実施例に取り付ける供試スラスト軸受の向きを説明するための参考図である。
【図６】同実施例の中間部材を例示するものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図７】図６に示す中間部材の変形例を示す縦断面図である。
【図８】本発明の一実施例になる中間部材を例示するものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図９】図８に示す中間部材の変形例を示す縦断面図である。
【図１０】従来一般のスラスト軸受回転トルク検出装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１２  供試スラスト軸受、１２ｍ  第１スラスト軸受、１２ｎ  第２スラスト軸受、１３  軌道輪、２１  スラスト軸受回転トルク検出装置、２２  回転軸、２４  第１回転部材、２４ｍ  端面、２５  第２回転部材、２５ｎ  端面、２６  中間部材、２６ｍ  座面、２６ｎ  座面、２７  中心孔、２８  検出部、３０  ラジアル転がり軸受、３１  ラジアル転がり軸受の内輪、３２  荷重付与機構。
【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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