(57)【要約】【課題】短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造する。【解決手段】軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の内輪にシャフトが圧入状態で嵌合された転がり軸受装置組立体の外輪に対して、内輪を軸回りに回転させる回転工程と、外輪に対して回転させられている内輪を、内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み工程と、内輪が押込まれながら外輪に対して回転する際に、内輪から外輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定工程と、測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かを判定する判定工程と含み、差分が閾値以下であると判定された場合に、回転工程による内輪の回転および押込み工程による内輪の押込みを終了し、差分が閾値よりも大きいと判定された場合に、トルク測定値と目標値に基づいて追加押込み量を算出して、押込み工程に戻る転がり軸受装置の製造方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の内輪に軸部材が圧入状態で嵌合された転がり軸受装置組立体の外輪に対して、前記内輪を軸回りに回転させる回転工程と、
該回転工程により前記外輪に対して回転させられている前記内輪を、該内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み工程と、
該押込み工程により前記内輪が押込まれながら前記外輪に対して回転する際に、該内輪から該外輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定工程とを含み、
該トルク測定工程により測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、前記押込み工程による前記内輪の単位時間当たりの押込み量を減少させる転がり軸受装置の製造方法。
【請求項２】
前記トルク測定値と前記目標値との差分が前記所定の閾値以下であるか否かを判定する判定工程を含み、
該判定工程により前記差分が前記閾値以下であると判定された場合に、前記回転工程による前記内輪の回転および前記押込み工程による前記内輪の押込みを終了し、前記判定工程により前記差分が前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記内輪をさらに押し込む追加押込み量を算出して、前記押込み工程に戻る請求項１に記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項３】
前記差分が前記所定の閾値を下回った場合に、前記押込み工程による前記内輪の押込み量を前記トルクが前記目標値を貫通しない一定の押込み量に変更して該内輪をさらに押込み、前記回転工程による前記内輪の回転および前記押込み工程による該内輪の押込みを終了する請求項１に記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項４】
軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の外輪を軸部材に圧入状態で嵌合させた転がり軸受装置組立体の内輪に対して、前記外輪を軸回りに回転させる回転工程と、
該回転工程により前記内輪に対して回転させられている前記外輪を、該外輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み工程と、
該押込み工程により前記外輪が押込まれながら前記内輪に対して回転する際に、該外輪から該内輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定工程とを含み、
該トルク測定工程により測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、前記押込み工程による前記外輪の単位時間当たりの押込み量を減少させる転がり軸受装置の製造方法。
【請求項５】
前記トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かを判定する判定工程を含み、
該判定工程により前記差分が前記閾値以下であると判定された場合に、前記回転工程による前記外輪の回転および前記押込み工程による前記外輪の押込みを終了し、前記判定工程により前記差分が前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記外輪をさらに押し込む追加押込み量を算出して、前記押込み工程に戻る請求項４に記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項６】
前記差分が前記所定の閾値を下回った場合に、前記押込み工程による前記外輪の押込み量を前記トルクが前記目標値を貫通しない一定の押込み量に変更して該外輪をさらに押込み、前記回転工程による前記外輪の回転および前記押込み工程による該外輪の押込みを終了する請求項４に記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項７】
前記トルク測定値が、ロードセルにより測定される前記トルクの出力信号からローパスフィルタにより高周波成分を遮断した値であり、
該ローパスフィルタの遮断周波数が前記ロードセルの共振周波数よりも低い値に設定されている請求項１から請求項６のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項８】
前記ローパスフィルタの遮断周波数が下記の関係式を満たす請求項７に記載の転がり軸受装置の製造方法。
ｆ＜Ｒ×０．８４
ここで、ｆはローパスフィルタの遮断周波数（Ｈｚ）、Ｒは転がり軸受の回転数（ｒｐｍ）である。
【請求項９】
前記トルク測定値が、前記ロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる複数の値を平均化してトルクに変換した値であり、
下記の関係式を満たす請求項７または請求項８に記載の転がり軸受装置の製造方法。
１＜Ｆｒ×２×Ｎ×Ｓ
ここで、Ｆｒはロードセルの共振周波数、Ｓはロードセルの出力電圧のサンプリング周期（ｓ）、ＮはＳのサンプリング周期でロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる値の数（データ数）である。
【請求項１０】
前記トルク測定値が、前記ロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる複数の値を平均化してトルクに換算した値であり、下記の関係式を満たす請求項７または請求項８に記載の転がり軸受装置の製造方法。
１＜１．６７×Ｎ×Ｓ×Ｒ
【請求項１１】
前記押込み工程が、アクチュエータの駆動力により前記内輪もしくは前記外輪を押込み、下式により前記追加押込み量を算出する請求項２または請求項５に記載の転がり軸受装置の製造方法。
ΔＶ＝Ａ×（ＴＧ−ＴＡ）
Ｖn＝Ｖｎ-1＋ΔＶ
ここで、ΔＶはアクチュエータに印加する指令信号の増加分、Ａは所定の係数、ＴＧは目標値、ＴＡはトルク測定値、Ｖｎはアクチュエータに印加する指令信号である。
【請求項１２】
前記押込み工程が、アクチュエータの駆動力により前記内輪もしくは前記外輪を押込み、下式により前記追加押込み量を算出する請求項２または請求項５に記載の転がり軸受装置の製造方法。
ΔＶ＝Ａ×（ＴＧ−ＴＡ／ＴＧ）m
Ｖn＝Ｖｎ-1＋ΔＶ
ここで、ΔＶはアクチュエータに印加する指令信号の増加分、Ａは所定の係数、ＴＧは目標値、ＴＡはトルク測定値、Ｖｎはアクチュエータに印加する指令信号である。
【請求項１３】
下記の関係式が満たされる場合に、前記回転工程による前記内輪もしくは前記外輪の回転および前記押込み工程による前記内輪もしくは前記外輪の押込みを終了し、下記の関係式が満たされない場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記追加押込み量を算出して、前記押込み工程に戻る請求項２、請求項５、請求項１１および請求項１２のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
ＴＡ≧ＴＧ
ここで、ＴＡはトルク測定値、ＴＧは目標値である。
【請求項１４】
下記の関係式が満たされる場合に、前記回転工程による前記内輪もしくは前記外輪の回転および前記押込み工程による前記内輪もしくは前記外輪の押込みを終了し、下記の関係式が満たされない場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記追加押込み量を算出して、前記押込み工程に戻る請求項２、請求項５、請求項１１および請求項１２のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
ＴＡ≧ＴＧ−Ｍ
ここで、ＴＡはトルク測定値、ＴＧは目標値、Ｍは許容誤差量である。
【請求項１５】
前記トルク測定値が、ロードセルにより測定される前記トルクの出力信号からローパスフィルタにより高周波成分を遮断した値であり、
該ローパスフィルタの遮断周波数が前記ロードセルの共振周波数よりも低い値に設定されている請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項１６】
前記追加押込み量を算出する周期が、前記ローパスフィルタの時定数よりも長くなるように設定されている請求項１５に記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項１７】
前記ローパスフィルタの遮断周波数が下記の関係式を満たす請求項１５または請求項１６に記載の転がり軸受装置の製造方法。
ｆ＜Ｒ×０．８４
ここで、ｆはローパスフィルタの遮断周波数（Ｈｚ）、Ｒは転がり軸受の回転数（ｒｐｍ）である。
【請求項１８】
前記トルク測定値が、前記ロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる複数の値を平均化してトルクに変換した値であり、
下記の関係式を満たす請求項１５から請求項１７のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
１＜Ｆｒ×２×Ｎ×Ｓ
ここで、Ｆｒはロードセルの共振周波数、Ｓはロードセルの出力電圧のサンプリング周期（ｓ）、ＮはＳのサンプリング周期でロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる値の数（データ数）である。
【請求項１９】
前記トルク測定値が、前記ロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる複数の値を平均化してトルクに換算した値であり、下記の関係式を満たす請求項１５から請求項１７のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
１＜１．６７×Ｎ×Ｓ×Ｒ
【請求項２０】
前記回転工程が、既定の回転数で前記内輪もしくは前記外輪を軸回りに回転させる規定回転時と、前記規定の回転数よりも高い回転数で前記内輪を軸回りに回転させる高回転時とを含み、
前記押込み工程が、前記高回転時に回転させられている前記内輪もしくは前記外輪を前記トルク測定値と前記目標値との差分が所定の閾値以下になるまで押込む第１押込み工程と、前記規定回転時に測定される前記トルク測定値と前記第１押込み工程により前記高回転時に測定された最終の前記トルク測定値との差分によって、回転数の増加によるトルクの上昇分を算出する比較工程と、前記高回転時に回転させられている前記内輪もしくは前記外輪を、前記比較工程により算出された前記トルクの上昇分を前記目標値に加算した加算後の目標値と前記トルク測定値との差分が所定の閾値以下になるまで押込む第２押込み工程とを含む請求項１５から請求項１９のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項２１】
前記回転工程前に前記内輪もしくは前記外輪と前記軸部材との間に接着剤を塗布する接着剤塗布工程を含む請求項１から請求項２０のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項２２】
前記回転工程による前記内輪もしくは前記外輪の回転および前記押込み工程による前記内輪の押込みの終了後に、軸方向に押込まれた前記内輪と前記軸部材とをレーザ溶接する溶接工程を含む請求項１から請求項２０のいずれかに記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項２３】
軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の内輪に軸部材が圧入状態で嵌合された転がり軸受装置組立体の外輪に対して、前記内輪を軸回りに回転させる回転手段と、
該回転手段により前記外輪に対して回転させられている前記内輪を、該内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み手段と、
該押込み手段により前記内輪が押込まれながら前記外輪に対して回転する際に、該内輪から該外輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定手段とを備え、
該トルク測定手段により測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、前記押込み手段が前記内輪の単位時間当たりの押込み量を減少させる転がり軸受装置の製造装置。
【請求項２４】
前記トルク測定値と目標値との差分が前記所定の閾値以下であるか否かを判定する判定手段を有し、
該判定手段により前記差分が前記閾値以下であると判定された場合に、前記回転手段による前記内輪の回転および前記押込み手段による前記内輪の押込みを終了し、前記判定手段により前記差分が前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記内輪をさらに押し込む追加押込み量を算出して、前記押込み手段が前記内輪を押し込む請求項２３に記載の転がり軸受装置の製造装置。
【請求項２５】
前記差分が前記所定の閾値を下回った場合に、前記押込み手段が、前記内輪の押込み量を前記トルクが前記目標値を貫通しない一定の押込み量に変更して該内輪をさらに押込み、前記回転手段による前記内輪の回転および前記押込み手段による該内輪の押込みを終了する請求項２３に記載の転がり軸受装置の製造装置。
【請求項２６】
軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の外輪を軸部材に圧入状態で嵌合させた転がり軸受装置組立体の内輪に対して、前記外輪を軸回りに回転させる回転手段と、
該回転手段により前記内輪に対して回転させられている前記外輪を、該外輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み手段と、
該押込み手段により前記外輪が押込まれながら前記内輪に対して回転する際に、該外輪から該外輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定手段とを備え、
該トルク測定手段により測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、前記押込み手段が前記外輪の単位時間当たりの押込み量を減少させる転がり軸受装置の製造装置。
【請求項２７】
前記トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かを判定する判定手段を備え、
該判定手段により前記差分が前記閾値以下であると判定された場合に、前記回転手段による前記外輪の回転および前記押込み手段による前記外輪の押込みを終了し、前記判定手段により前記差分が前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記外輪をさらに押し込む追加押込み量を算出して、前記押込み手段が前記外輪を押し込む請求項２６に記載の転がり軸受装置の製造装置。
【請求項２８】
前記差分が前記所定の閾値を下回った場合に、前記押込み手段が、前記外輪の押込み量を前記トルクが前記目標値を貫通しない一定の押込み量に変更して該外輪をさらに押込み、前記回転手段による前記外輪の回転および前記押込み手段による該外輪の押込みを終了する請求項２５に記載の転がり軸受装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置の製造装置および転がり軸受装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気記録装置（ＨＤＤ）等に用いられる転がり軸受装置を製造する製造方法が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。特許文献１に記載の転がり軸受装置の製造方法は、内輪とシャフト（回転軸）との間に嫌気性接着剤を塗布して内輪にシャフトを嵌合させ、重りにより内輪に対して一定の荷重を付加したまま接着剤が硬化する間保持することにより、内輪とシャフトとが接合されている。
【０００３】
また、特許文献２に記載の転がり軸受装置の製造方法は、内輪とシャフト（軸）とを圧入により固定する転がり軸受装置に対し、共振周波数を測定しながらシャフトに内輪を押し込み、共振周波数が一定になるように予圧をかけるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４６０８５号公報
【特許文献２】特開２００３−２３９９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の転がり軸受装置の製造方法は、接着剤が硬化するまで待つため時間がかかり、量産性に劣るという不都合がある。また、特許文献２に記載の転がり軸受装置の製造方法は、転がり軸受のラジアルプレイやレースウェイの曲率の個体差により、トルクにばらつきが発生するという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造することができる製造装置並びに製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の製造方法並びにこの製造方法を実現する製造装置手段を提供する。
本発明は、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の内輪に軸部材が圧入状態で嵌合された転がり軸受装置組立体の外輪に対して、前記内輪を軸回りに回転させる回転工程と、該回転工程により前記外輪に対して回転させられている前記内輪を、該内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み工程と、該押込み工程により前記内輪が押込まれながら前記外輪に対して回転する際に、該内輪から該外輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定工程とを含み、該トルク測定工程により測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、前記押込み工程による前記内輪の単位時間当たりの押込み量を減少させる転がり軸受装置の製造方法を提供する。
【０００８】
本発明によれば、押込み工程により、内輪どうしが相互に近接する方向に内輪を押込むことで、内輪および外輪と転動体とを隙間なく接触させて、２つの転がり軸受に予圧をかけることができる。そして、トルク測定工程により測定された内輪から外輪に伝達されるトルクの測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に押込み工程による内輪の単位時間当たりの押込み量を減少させることで、トルクを目標値に略一致させた状態で内輪を位置決めして内輪と軸部材とを圧入固定することができる。
【０００９】
したがって、内輪と軸部材とを接着剤により固定する場合のような接着剤が硬化するまでの待ち時間を省いて、２つの転がり軸受に予圧をかけた状態を維持させつつ、ラジアルプレイやレースウェイの曲率の個体差に関わらず、トルクにばらつきが発生するのを防ぐことができる。これにより、短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造することができる。
【００１０】
上記発明においては、前記トルク測定値と前記目標値との差分が前記所定の閾値以下であるか否かを判定する判定工程を含み、該判定工程により前記差分が前記閾値以下であると判定された場合に、前記回転工程による前記内輪の回転および前記押込み工程による前記内輪の押込みを終了し、前記判定工程により前記差分が前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記内輪をさらに押し込む追加押込み量を算出して、前記押込み工程に戻ることとしてもよい。
【００１１】
本発明によれば、押込み工程により、内輪どうしが相互に近接する方向に内輪を押込むことで、内輪および外輪と転動体とを隙間なく接触させて、２つの転がり軸受に予圧をかけることができる。そして、判定工程により内輪から外輪に伝達されるトルクの測定値と目標値との差分が閾値以下であると判定された場合に内輪の押込みと回転を終了することで、２つの転がり軸受に予圧をかけた状態に内輪を位置決めし、内輪と軸部材とを圧入固定することができる。一方、トルク測定値と目標値との差分が閾値よりも大きいと判定された場合に内輪の追加押込み量を算出して押込み工程に戻ることで、追加押込み量だけ内輪をさらに押込み、所望のトルクが得られるように内輪の位置を調節し直すことができる。
【００１２】
したがって、内輪と軸部材とを接着剤により固定する場合のような接着剤が硬化するまでの待ち時間を省いて、２つの転がり軸受に予圧をかけた状態を維持させることができる。また、内輪から外輪に伝達されるトルクを目標値に略一致させることで、ラジアルプレイやレースウェイの曲率の個体差に関わらず、トルクにばらつきが発生するのを防ぐことができる。これにより、短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造することができる。
【００１３】
上記発明においては、前記差分が前記所定の閾値を下回った場合に、前記押込み工程による前記内輪の押込み量を前記トルクが前記目標値を貫通しない一定の押込み量に変更して該内輪をさらに押込み、前記回転工程による前記内輪の回転および前記押込み工程による該内輪の押込みを終了することとしてもよい。
このように構成することで、追加押込み量を算出する時間を省いて簡易かつより短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造することができる。
【００１４】
上記発明においては、前記押込み工程が、アクチュエータの駆動力により前記内輪を押込み、下式により前記追加押込み量を算出することとしてもよい。
ΔＶ＝Ａ×（ＴＧ−ＴＡ）
Ｖn＝Ｖn-1＋ΔＶ
ここで、ΔＶはアクチュエータに印加する指令信号の増加分、Ａは所定の係数、ＴＧは目標値、ＴＡはトルク測定値、Ｖｎはアクチュエータに印加する指令信号である。
【００１５】
このように構成することで、目標値とトルク測定値とが離れているときはアクチュエータの変位増加分を大きくし、目標値とトルク測定値とが近くなったらアクチュエータの変位増加分を小さくし、トルクのばらつきが少ない平均トルクの転がり軸受装置を短時間で製造することができる。なお、内輪と軸部材とを圧入状態で嵌合させるため、予圧量の上昇は不可逆的であり、ΔＶが負のときにＶｎを低下させても予圧量は変化しない。
【００１６】
また、上記発明においては、前記押込み工程が、アクチュエータの駆動力により前記内輪を押込み、下式により前記追加押込み量を算出することとしてもよい。
ΔＶ＝Ａ×（ＴＧ−ＴＡ／ＴＧ）m
Ｖn＝Ｖn-1＋ΔＶ
ここで、ΔＶはアクチュエータに印加する指令信号の増加分、Ａは所定の係数、ＴＧは目標値、ＴＡはトルク測定値、Ｖｎはアクチュエータに印加する指令信号である。
【００１７】
このように構成することで、目標値とトルク測定値とが離れているときにアクチュエータの変位増加分をより大きくし、目標値とトルク測定値とが近くなったらアクチュエータの変位増加分をより小さくし、トルクのばらつきがより少ない平均トルクの転がり軸受装置をより短時間で製造することができる。
【００１８】
また、上記発明においては、下記の関係式が満たされる場合に、前記回転工程による前記内輪の回転および前記押込み工程による前記内輪の押込みを終了し、下記の関係式が満たされない場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記追加押込み量を算出して、前記押込み工程に戻ることとしてもよい。
ＴＡ≧ＴＧ
ここで、ＴＡはトルク測定値、ＴＧは目標値である。
このように構成することで、２つの転がり軸受を、内輪から外輪に伝達されるトルクが目標値に略一致した状態の予圧に簡易に設定することができる。
【００１９】
また、上記発明においては、下記の関係式が満たされる場合に、前記回転工程による前記内輪の回転および前記押込み工程による前記内輪の押込みを終了し、下記の関係式が満たされない場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記追加押込み量を算出して、前記押込み工程に戻ることとしてもよい。
ＴＡ≧ＴＧ−Ｍ
ここで、ＴＡはトルク測定値、ＴＧは目標値、Ｍは許容誤差量である。
【００２０】
このように構成することで、トルク測定値が目標値に極めて近接したときにアクチュエータに印加する指令信号の増加量が略ゼロになって、判定工程が終了しなかったり長時間かかったりするのを防ぐことができる。したがって、容認可能なトルクのばらつき内に納まるように予圧をかけて、予圧を付加する時間を短縮することができる。
【００２１】
また、上記発明においては、前記トルク測定値が、ロードセルにより測定される前記トルクの出力信号からローパスフィルタにより高周波成分を遮断した値であり、該ローパスフィルタの遮断周波数が前記ロードセルの共振周波数よりも低い値に設定されていることとしてもよい。
このように構成することで、ロードセルの出力電圧に含まれるロードセルの共振周波数を基本周波数としたノイズを除去し、高精度なトルクを得ることができる。
【００２２】
また、上記発明においては、前記追加押込み量を算出する周期が、前記ローパスフィルタの時定数よりも長くなるように設定されていることとしてもよい。
このように構成することで、ローパスフィルタによりトルクの出力信号から高周波成分が遮断されるのにかかる時間遅れによって、トルク測定値が本来のトルクよりも低い値で測定されるのを防ぐことができる。これにより、２つの転がり軸受に予圧をかけ過ぎるのを防止することができる。
【００２３】
また、上記発明においては、前記ローパスフィルタの遮断周波数が下記の関係式を満たすこととしてもよい。
ｆ＜Ｒ×０．８４
ここで、ｆはローパスフィルタの遮断周波数（Ｈｚ）、Ｒは転がり軸受の回転数（ｒｐｍ）である。
【００２４】
このように構成することで、転がり軸受の内部に混入するコンタミなどによりスパイク状のトルク変動があっても、その変動の影響を受けることなく２つの転がり軸受に予圧をかけることができる。
【００２５】
また、上記発明においては、前記トルク測定値が、前記ロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる複数の値を平均化してトルクに変換した値であり、下記の関係式を満たすこととしてもよい。
１＜Ｆｒ×２×Ｎ×Ｓ
ここで、Ｆｒはロードセルの共振周波数、Ｓはロードセルの出力電圧のサンプリング周期（ｓ）、ＮはＳのサンプリング周期でロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる値の数（データ数）である。
このように構成することで、平均化処理によりトルクのばらつきをより低減することができる。
【００２６】
また、上記発明においては、前記トルク測定値が、前記ロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる複数の値を平均化してトルクに換算した値であり、下記の関係式を満たすこととしてもよい。
１＜１．６７×Ｎ×Ｓ×Ｒ
このように構成することで、平均化処理によりトルクのばらつきをさらに低減することができる。
【００２７】
また、上記発明においては、前記回転工程が、既定の回転数で前記内輪を軸回りに回転させる規定回転時と、前記規定の回転数よりも高い回転数で前記内輪を軸回りに回転させる高回転時とを含み、前記押込み工程が、前記高回転時に回転させられている前記内輪を前記トルク測定値と前記目標値との差分が所定の閾値以下になるまで押込む第１押込み工程と、前記規定回転時に測定される前記トルク測定値と前記第１押込み工程により前記高回転時に測定された最終の前記トルク測定値との差分によって、回転数の増加によるトルクの上昇分を算出する比較工程と、前記高回転時に回転させられている前記内輪を、前記比較工程により算出された前記トルクの上昇分を前記目標値に加算した加算後の目標値と前記トルク測定値との差分が所定の閾値以下になるまで押込む第２押込み工程とを含むこととしてもよい。
【００２８】
このように構成することで、第１押込み工程および第２押込み工程において、既定の回転数よりも高い高回転数で軸回りに回転させられている内輪を押込むことにより、転がり軸受内部に混入したコンタミなどによるスパイク状のトルク変動を除去するためのローパスフィルタの時定数を短時間に設定することができる。したがって、制御周期を短くして予圧を付加する時間を短縮することができる。なお、回転数の上昇により、転がり軸受内部の粘性抵抗を原因としてトルクが上昇するが、サンプルごとに転がり軸受内の部の粘性抵抗の影響を測定することで、高回転時でもトルクのばらつきを少なくして予圧をコントロールすることができる。
【００２９】
また、上記発明においては、前記回転工程前に前記内輪と前記軸部材との間に接着剤を塗布する接着剤塗布工程を含むこととしてもよい。
このように構成することで、内輪が押込まれた位置で圧入により軸部材に固定された状態で、接着剤が硬化することにより内輪と軸部材とが接着する。したがって、短時間で予圧をかけた状態を維持させつつ、接着剤により内輪と軸部材とをより強固に固定することができる。
【００３０】
また、上記発明においては、前記回転工程による前記内輪の回転および前記押込み工程による前記内輪の押込みの終了後に、軸方向に押込まれた前記内輪と前記軸部材とをレーザ溶接する溶接工程を含むこととしてもよい。
このように構成することで、内輪が押込まれた位置で圧入により軸部材に固定された状態で、レーザ溶接により内輪と軸部材とが接合する。したがって、短時間で予圧をかけた状態を維持させつつ、レーザ溶接により内輪と軸部材とをより強固に固定することができる。
【００３１】
ところで、以上では前記内輪を軸回りに回転させ、前記外輪に対して回転させられている前記内輪を、該内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み、前記内輪が押込まれながら前記外輪に対して回転する際に、該内輪から該外輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定工程をとっていたが、逆に前記外輪を回転させ、前記外輪を、該外輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込み、前記外輪が押込まれながら前記内輪に対して回転する際に、該外輪から該内輪に伝達されるトルクを測定する方法をとっても良く効果も同様である。
【００３２】
本発明は、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の内輪に軸部材が圧入状態で嵌合された転がり軸受装置組立体の外輪に対して、前記内輪を軸回りに回転させる回転手段と、該回転手段により前記外輪に対して回転させられている前記内輪を、該内輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み手段と、該押込み手段により前記内輪が押込まれながら前記外輪に対して回転する際に、該内輪から該外輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定手段とを備え、該トルク測定手段により測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、前記押込み手段が前記内輪の単位時間当たりの押込み量を減少させる転がり軸受装置の製造装置を提供する。
【００３３】
本発明によれば、押込み手段により、内輪どうしが相互に近接する方向に内輪を押込むことで、内輪および外輪と転動体とを隙間なく接触させて、２つの転がり軸受に予圧をかけることができる。そして、トルク測定手段により測定された内輪から外輪に伝達されるトルクの測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に押込み手段による内輪の単位時間当たりの押込み量を減少させることで、トルクを目標値に略一致させた状態で内輪を位置決めして内輪と軸部材とを圧入固定することができる。
【００３４】
したがって、内輪と軸部材とを接着剤により固定する場合のような接着剤が硬化するまでの待ち時間を省いて、２つの転がり軸受に予圧をかけた状態を維持させつつ、ラジアルプレイやレースウェイの曲率の個体差に関わらず、トルクにばらつきが発生するのを防ぐことができる。これにより、短時間で、トルクのばらつきを低減することができる。
【００３５】
上記発明においては、前記トルク測定値と目標値との差分が前記所定の閾値以下であるか否かを判定する判定手段を有し、該判定手段により前記差分が前記閾値以下であると判定された場合に、前記回転手段による前記内輪の回転および前記押込み手段による前記内輪の押込みを終了し、前記判定手段により前記差分が前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記内輪をさらに押し込む追加押込み量を算出して、前記押込み手段が前記内輪を押し込むこととしてもよい。
【００３６】
上記発明においては、前記差分が前記所定の閾値を下回った場合に、前記押込み手段が、前記内輪の押込み量を前記トルクが前記目標値を貫通しない一定の押込み量に変更して該内輪をさらに押込み、前記回転手段による前記内輪の回転および前記押込み手段による該内輪の押込みを終了することとしてもよい。
【００３７】
本発明は、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される２つの転がり軸受の外輪を軸部材に圧入状態で嵌合させた転がり軸受装置組立体の内輪に対して、前記外輪を軸回りに回転させる回転手段と、該回転手段により前記内輪に対して回転させられている前記外輪を、該外輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み手段と、該押込み手段により前記外輪が押込まれながら前記内輪に対して回転する際に、該外輪から該外輪に伝達されるトルクを測定するトルク測定手段とを備え、該トルク測定手段により測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、前記押込み手段が前記外輪の単位時間当たりの押込み量を減少させる転がり軸受装置の製造装置を提供する。
【００３８】
上記発明においては、前記トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かを判定する判定手段を備え、該判定手段により前記差分が前記閾値以下であると判定された場合に、前記回転手段による前記外輪の回転および前記押込み手段による前記外輪の押込みを終了し、前記判定手段により前記差分が前記閾値よりも大きいと判定された場合に、前記トルク測定値と前記目標値に基づいて前記外輪をさらに押し込む追加押込み量を算出して、前記押込み手段が前記外輪を押し込むこととしてもよい。
【００３９】
上記発明においては、前記差分が前記所定の閾値を下回った場合に、前記押込み手段が、前記外輪の押込み量を前記トルクが前記目標値を貫通しない一定の押込み量に変更して該外輪をさらに押込み、前記回転手段による前記外輪の回転および前記押込み手段による該外輪の押込みを終了することとしてもよい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法により製造される転がり軸受装置の縦断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【図３】図２の製造方法に用いられる製造装置の縦断面図である。
【図４】図３の制御装置のブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態の第３変形例に係る製造方法により製造された転がり軸受装置のトルクのばらつきが低減することを示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態の第４変形例に係る製造方法により製造される転がり軸受装置の縦断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態の第５変形例に係る製造方法により製造される転がり軸受装置の縦断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法を説明するフローチャートである。
【図９】転がり軸受の内輪から外輪に伝達されるトルクの回転数特性を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の別の変形例に係る製造方法を説明するトルクおよび電圧と時間との関係の一例を示すグラフである。
【図１１】本発明の第１実施形態の別の変形例に係る製造方法を説明するトルクおよび電圧と時間との関係の他の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造装置および転がり軸受装置の製造方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法は、例えば、ハードディスクドライブ装置等に用いられる図１に示すような転がり軸受装置１を製造することができるようになっている。
【００４３】
転がり軸受装置１は、同図に示すように、軸方向に間隔をあけて同軸に配列される第１転がり軸受１０および第２転がり軸受２０と、これらの転がり軸受１０，２０に嵌合されるシャフト（軸部材）３１と、転がり軸受１０，２０間に軸方向に挟まれる円環形状のスペーサ部材３３とを備えている。符合３１ａは径方向外方に突出する鍔状のフランジ部を示している。
【００４４】
２つの転がり軸受１０，２０は、同軸に配置された円環形状の内輪１１，２１と外輪１３，２３との間の円環状空間に、周方向に間隔をあけて転動可能に内蔵される複数個の転動体１５，２５とを備え、内輪１１，２１がシャフト３１の外周面を圧入状態で嵌合することにより、内輪１１，２１とシャフト３１とがそれぞれ圧入固定されるようになっている。また、スペーサ部材３３が外輪１３，２３間に軸方向に挟まれており、これにより、内輪１１，２１間にスペーサ部材３３の軸方向の長さに応じた隙間が形成されている。
【００４５】
このように構成された転がり軸受装置１は、シャフト３１を軸回りに回転させると、内輪１１，２１と外輪１３，２３との間で転動体１５，２５が転動することにより、シャフト３１に固定された内輪１１，２１がシャフト３１と共に外輪１３，２３に対して軸回りに回転するようになっている。
【００４６】
また、内輪１１，２１どうしを相互に近接する方向に押圧した状態でシャフト３１に固定することにより、内輪１１，２１および外輪１３，２３と転動体１５，２５とを隙間なく接触させて、転がり軸受１０，２０に予圧をかけた状態を維持することができるようになっている。以下、転がり軸受１０，２０に予圧をかける前の状態、すなわち、内輪１１，２１どうしの距離と外輪１３，２３どうしの距離が略同程度になるまで組み立てた仮組みの状態を転がり軸受装置組立体１Ａという。
【００４７】
本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法は、図２のフローチャートに示されるように、このような転がり軸受装置組立体１Ａの外輪１３，２３に対して内輪１１，２１をそれぞれ軸回りに回転させる回転工程（ステップＳＡ１）と、回転工程により外輪２３に対して回転させられている内輪２１を、内輪１１，２１どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込む押込み工程（ステップＳＡ２）と、押込み工程により内輪１１，２１が押込まれながら外輪１３，２３に対して回転する際に、内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクを測定するトルク測定工程（ステップＳＡ３）と、トルク測定工程により測定されたトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かを判定する判定工程（ステップＳＡ４）と含んでいる。
【００４８】
また、判定工程によりトルク測定値と目標値との差分が閾値以下であると判定された場合に、回転工程による内輪１１，２１の回転と押込み工程による内輪２１の押込みとを終了するようになっている。これにより、２つの転がり軸受１０，２０に予圧をかけた状態に内輪１１，２１が位置決めされて、内輪１１，２１とシャフト３１とが圧入固定される。
【００４９】
一方、判定工程によりトルク測定値と目標値との差分が閾値よりも大きいと判定された場合に、そのトルク測定値と目標値に基づいて内輪２１をさらに押し込む追加押込み量を算出し、押込み工程に戻るようになっている。これにより、追加押込み量だけ内輪２１がさらに押込まれ、所望のトルクが得られるように内輪２１の位置が調節し直される。
【００５０】
本実施形態においては、例えば、図３に示すような、製造装置１００が用いられる。
製造装置１００は、同図に示すように、転がり軸受装置組立体１Ａのシャフト３１を固定するシャフト受け４１と、シャフト受け４１に固定されたシャフト３１を軸回りに回転させるモータ４３（回転手段）と、転がり軸受装置組立体１Ａの内輪２１を軸方向に押込み可能な内輪プッシャー４５と、内輪プッシャー４５を軸方向に進退させる圧電素子等のアクチュエータ４７と、外輪１３，２３に対して内輪１１，２１が回転する際に内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクを測定するロードセル（トルク測定手段）４９と、これらのモータ４３、アクチュエータ４７およびロードセル４９を制御する制御装置５０とを備えている。そして、内輪プッシャー４５とアクチュエータ４７とで押し込み手段を構成する。符号４２はシャフト受け４１を軸回りに回転可能に支持する支持部を示し、符合４６は内輪プッシャー４５を軸回りに回転可能に支持する支持部を示している。
【００５１】
シャフト受け４１は、モータ４３により軸回りに回転させられるようになっている。
アクチュエータ４７は、内輪プッシャー４５を軸方向に移動させて第２転がり軸受２０の内輪２１を押圧し、内輪２１を第１転がり軸受１０の内輪１１に近接させる方向に押込むことができるようになっている。
【００５２】
ロードセル４９は、例えば、摩擦係数が高い樹脂等の後摩擦係数材料からなる接触部４９ａを第１転がり軸受１０の外輪１３に対して径方向外方から押し付けて、外輪１３，２３に働く周方向の力、すなわち、外輪１３，２３に対して内輪１１，２１が回転する際に内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクを測定することができるようになっている。ロードセル４９によりトルクが測定されると、その出力電圧が制御装置５０に送られるようになっている。
【００５３】
制御装置５０は、図４に示すように、演算処理および判定処理してアクチュエータ４７およびモータ４３に指令信号を送る判定手段となるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５１と、ＣＰＵ５１からの指令信号を駆動電圧に変換するＤ／Ａ変換器５２，５４と、Ｄ／Ａ変換器５２により変換された駆動電圧を増幅してアクチュエータ４７に送るドライバ（電圧増幅器）５３と、Ｄ／Ａ変換器５４により変換された駆動電圧を増幅してモータ４３に送るドライバ（電圧増幅器）５５と、ロードセル４９からの出力電圧を増幅するアンプ５６と、アンプ５６により増幅された出力電圧を数値化してトルク測定値をＣＰＵ５１に送るＡＤ変換器５７と、ＣＰＵ５１に入力されたトルク測定値等を記憶するメモリ５９とを備えている。
【００５４】
次に、このように構成された本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法の作用について説明する。
本実施形態に係る製造方法により転がり軸受装置１を製造するには、まず、転がり軸受装置組立体１Ａのシャフト３１をシャフト受け４１に固定する。そして、内輪プッシャー４５を第２転がり軸受２０の内輪２１の軸方向の端面に接触させるとともに、ロードセル４９の接触部４９ａを第１転がり軸受１０の外輪１３の外周面に接触させる。
【００５５】
次いで、ＣＰＵ５１から指令信号を出力してＤ／Ａ変換器５４およびドライバ５５を介してモータ４３を駆動させ、シャフト受け４１と共にシャフト３１を軸回りに回転させる（ステップＳＡ１）。シャフト３１が軸回りに回転すると、シャフト３１に圧入された内輪１１，２１が外輪１３，２３に対して軸回りに回転し、内輪１１，２１から外輪１３，２３にトルクが伝達される。
【００５６】
続いて、ＣＰＵ５１から指令信号を出力してＤ／Ａ変換器５２およびドライバ５３を介してアクチュエータ４７を駆動させ、内輪プッシャー４５により、回転している第２転がり軸受２０の内輪２１を軸方向に押圧する。これにより、内輪２１が第１転がり軸受１０の内輪１１に対して近接する方向に押込まれる（ステップＳＡ２）。
【００５７】
ここで、第１転がり軸受１０の内輪１１はシャフト３１のフランジ部３１ａに突き当てられている。したがって、内輪２１を軸方向に押込むだけで、内輪１１，２１どうしが軸方向に近接させられて、第１転がり軸受１０および第２転がり軸受２０に予圧がかけられる。転がり軸受１０，２０に予圧がかけられると、内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクが上昇する。
【００５８】
続いて、外輪１３，２３に対して内輪１１，２１が軸回りに回転している際に、ロードセル４９により、内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクが測定される（ステップＳＡ３）。ロードセル４９によりトルクが測定されると、その出力電圧がアンプ５６により増幅された後、ＡＤ変換器５７により数値化されてＣＰＵ５１に入力される。ＣＰＵ５１に入力されたトルク測定値はメモリ５９に記憶される。
【００５９】
ＣＰＵ５１においては、入力されたトルク測定値が目標値と略一致するか否か、すなわち、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かが判定される(ステッ
プＳＡ４)。
ＣＰＵ５１により、差分が閾値以下であると判定された場合は、Ｄ／Ａ変換器５２，５４およびドライバ５３，５５を介して、アクチュエータ４７およびモータ４３に対してそれぞれ駆動停止の指令信号が入力される。そして、内輪プッシャー４５による内輪２１の押込みが終了するとともに（ステップＳＡ５）、シャフト３１と共に外輪１３，２３に対する内輪１１，２１の回転が停止される（ステップＳＡ６）。
【００６０】
これにより、第１転がり軸受１０および第２転がり軸受２０に予圧をかけた状態で、シャフト３１に対して内輪２１が位置決め状態で圧入固定された転がり軸受装置１が完成される。
【００６１】
一方、ＣＰＵ５１により、差分が閾値よりも大きいと判定された場合は、トルク測定値と目標値とに基づいて内輪２１をさらに押し込む追加押込み量が算出される（ステップＳＡ７）。具体的には、ＣＰＵ５１により下式（１），（２）によって追加押込み量が算出される。
ΔＶ＝Ａ×（ＴＧ−ＴＡ）・・・（１）
Ｖn＝Ｖn-1＋ΔＶ・・・（２）
ここで、ΔＶはアクチュエータ４７に印加する電圧の増加分、Ａは所定の係数、ＴＧは目標値、ＴＡはトルク測定値、Ｖｎはアクチュエータ４７に印加する電圧である。
【００６２】
このようにすることで、目標値とトルク測定値とが離れているときはアクチュエータ４７の変位増加分を大きくし、目標値とトルク測定値とが近くなったらアクチュエータ４７の変位増加分を小さくし、適切な追加押込み量を簡易に算出することができる。なお、内輪１１，２１とシャフト３１とを圧入状態で嵌合させるため、予圧量の上昇は不可逆的であり、ΔＶが負のときにＶｎを低下させても予圧量は変化しない。
【００６３】
ＣＰＵ５１により、追加押込み量が算出されると、押込み工程（ステップＳＡ２）に戻り、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下になるまで、ステップＳＡ２からステップＳＡ４が繰り返される。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法によれば、圧入により内輪１１，２１とシャフト３１とを固定することで、内輪１１，２１とシャフト３１とを接着剤により固定する場合のような接着剤が硬化するまでの待ち時間を省き、２つの転がり軸受１０，２０に予圧をかけた状態を短時間で維持させることができる。
【００６５】
また、内輪１１から外輪１３に伝達されるトルクを目標値に略一致させることで、ラジアルプレイやレースウェイの曲率の個体差に関わらず、トルクにばらつきが発生するのを防ぐことができる。これにより、短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置１を製造することができる。
【００６６】
本実施形態は、以下のように変形することができる。
本実施形態においては、追加押込み量を上記式（１），（２）により算出することとしたが、第１変形例としては、例えば、下式（３），（４）により追加押込み量を算出することとしてもよい。
ΔＶ＝Ａ×（ＴＧ−ＴＡ／ＴＧ）m・・・（３）
Ｖn＝Ｖn-1＋ΔＶ・・・（４）
【００６７】
このようにすることで、目標値とトルク測定値とが離れているときにアクチュエータ４７の変位増加分をより大きくし、目標値とトルク測定値とが近くなったらアクチュエータ４７の変位増加分をより小さくし、より適切な追加押込み量を簡易に算出することができる。したがって、トルクのばらつきがより少ない平均トルクの転がり軸受装置１をより短時間で製造することができる。
【００６８】
また、本実施形態においては、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であれば、回転工程（ステップＳＡ１）および押込み工程（ステップＳＡ２）を終了し、所定の閾値よりも大きければ追加押込み量を算出して押込み工程（ステップＳＡ２）に戻ることとしたが、第２変形例としては、例えば、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下で、かつ、トルク測定値と目標値とが下記の関係式（５）を満たす場合に、回転工程（ステップＳＡ１）による内輪１１，２１の回転および押込み工程（ステップＳＡ２）による内輪２１の押込みを終了し、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値よりも大きいか、あるいは、下記の関係式（５）が満たされない場合に、トルク測定値と目標値に基づいて追加押込み量を算出して、押込み工程（ステップＳＡ２）に戻ることとしてもよい。
ＴＡ≧ＴＧ・・・（５）
ここで、ＴＡはトルク測定値、ＴＧは目標値である。
このようにすることで、２つの転がり軸受１０，２０を、内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクが目標値に略一致した状態の予圧に簡易に設定することができる。
【００６９】
また、本変形例は、上記関係式（５）に代えて、下記の関係式（６）を用いることとしてもよい。
ＴＡ≧ＴＧ−Ｍ・・・（６）
ここで、ＴＡはトルク測定値、ＴＧは目標値、Ｍは許容誤差量である。
【００７０】
このようにすることで、トルク測定値が目標値に極めて近接したときにアクチュエータ４７に印加する電圧の増加量が略ゼロになって、判定工程（ステップＳＡ４）が終了しなかったり長時間かかったりするのを防ぐことができる。したがって、容認可能なトルクのばらつき内に納まるように予圧をかけて、予圧を付加する時間を短縮することができる。
【００７１】
また、本実施形態においては、ロードセル４９から出力された出力電圧をＡＤ変換器５７により数値化した値をトルク測定値として用いることとしたが、第３変形例としては、例えば、ローパスフィルタ（図示略）に通して得られる値をトルク測定値として用いることとしてもよい。
【００７２】
具体的には、トルク測定工程（ステップＳＡ３）において、ロードセル４９から出力された出力電圧をＡＤ変換器５７により数値化してからローパスフィルタにより高周波成分を遮断した値をトルク測定値として用いることとしてもよいし、ロードセル４９から出力された出力電圧をローパスフィルタにより高周波成分を遮断してからＡＤ変換器５７により数値化した値をトルク測定値として用いることとしてもよい。この場合、ローパスフィルタの遮断周波数が、ロードセル４９の共振周波数よりも低い値に設定されていることとすればよい。
このようにすることで、ロードセル４９の出力電圧に含まれるロードセル４９の共振周波数を基本周波数としたノイズを除去し、高精度なトルクを得ることができる。
【００７３】
また、本変形例においては、追加押込み量を算出する周期が、ローパスフィルタの時定数よりも長くなるように設定されていることとしてもよい。
このようにすることで、ローパスフィルタによりトルクの出力信号から高周波成分が遮断されるのにかかる時間遅れによって、トルク測定値が本来のトルクよりも低い値で測定されるのを防ぐことができる。これにより、２つの転がり軸受１０，２０に予圧をかけ過ぎるのを防止することができる。
【００７４】
また、本変形例においては、ローパスフィルタの遮断周波数が下記の関係式（７）を満たすことが望ましい。
ｆ＜Ｒ×０．８４・・・（７）
ここで、ｆはローパスフィルタの遮断周波数（Ｈｚ）、Ｒは転がり軸受の回転数（ｒｐｍ）である。
【００７５】
このようにすることで、転がり軸受１０，２０の内部に混入するコンタミなどによりスパイク状のトルク変動があっても、その変動の影響を受けることなく２つの転がり軸受１０，２０に予圧をかけることができる。これにより、図５に示すように、トルクのばらつきを低減することができる。図５において、縦軸はトルクを示し、横軸は時間を示している。
【００７６】
また、本変形例においては、ローパスフィルタにより、ロードセル４９の出力電圧をＡＤ変換器５７によりＡＤ変換して得られる複数の値を平均化してトルクに変換した値をトルク測定値として用いることとしてもよい。この場合、下記の関係式（８）を満たすこととすればよい。
１＜Ｆｒ×２×Ｎ×Ｓ・・・（８）
ここで、Ｆｒはロードセルの共振周波数、Ｓはロードセルの出力電圧のサンプリング周期（ｓ）、ＮはＳのサンプリング周期でロードセルの出力電圧をＡＤ変換して得られる値の数（データ数）である。
このようにすることで、平均化処理によりトルクのばらつきをより低減することができる。
【００７７】
また、本変形例においては、上記の関係式（８）に代えて、下記の関係式（９）を満たすようにしてもよい。
１＜１．６７×Ｎ×Ｓ×Ｒ・・・（９）
このようにすることで、平均化処理によりトルクのばらつきをさらに低減することができる。
【００７８】
また、本実施形態においては、内輪１１，２１とシャフト３１とを圧入により固定することとしたが、第４変形例としては、例えば、回転工程（ステップＳＡ１）前に内輪１１，２１とシャフト３１との間に接着剤を塗布する接着剤塗布工程を含むこととしてもよい。
【００７９】
この場合、図６に示すように、転がり軸受装置組立体１Ａを組立てる際に、接着剤塗布工程により、内輪１１，２１の内周面とシャフト３１の外周面との間の隙間に予め接着剤３７を塗布しておくこととすればよい。そして、接着剤３７が硬化する前に、回転工程（ステップＳＡ１）以降の工程を実行することとすればよい。
【００８０】
このようにすることで、内輪２１が押込まれた位置で圧入によりシャフト３１に固定された状態で、接着剤３７が硬化することにより内輪１１，２１とシャフト３１とが接着する。したがって、短時間で予圧をかけた状態を維持させつつ、接着剤３７により内輪１１，２１とシャフト３０とをより強固に固定することができる。
【００８１】
また、第５変形例としては、例えば、回転工程（ステップＳＡ１）による内輪１１，２１の回転および押込み工程（ステップＳＡ２）による内輪２１の押込みの終了後に、押込み工程（ステップＳＡ３）により軸方向に押込まれた内輪２１とシャフト３１とをレーザ溶接する溶接工程を含むこととしてもよい。
【００８２】
この場合、例えば、図７に示すように、押込み工程ＳＡ２により押込んだ内輪２１の一方の端面の周縁部とシャフト３１の外周面との境界付近をレーザ溶接することとすればよい。図７において、符合３９はレーザ溶接跡を示している。このようにすることで、内輪２１が押込まれた位置で圧入によりシャフト３１に固定された状態で、レーザ溶接により内輪２１とシャフト３１とが接合する。したがって、短時間で予圧をかけた状態を維持させつつ、レーザ溶接により内輪１１，２１とシャフト３０とをより強固に固定することができる。
【００８３】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法について説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法は、図８のフローチャートに示されるように、押込み工程が、既定の回転数よりも高い回転時数で回転させられている内輪２１を押込む第１押込み工程（ステップＳＢ２）と、規定の回転数で回転させられている内輪２１を押込む比較工程（ステップＳＢ５）と、再度、既定の回転数よりも高い回転数で回転させられている内輪２１を押込む第２押込み工程（ステップＳＢ８）とを含む点で第１実施形態と異なる。
以下、第１実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８４】
回転工程は、規定の回転数よりも高い回転数Ｒ１で内輪１１，２１を回転させる高回転時（ステップＳＢ１）、規定の回転数Ｒ２で内輪１１，２１を回転させる規定回転時（ステップＳＢ３）、再度、既定の回転数よりも高い回転数Ｒ１で内輪１１，２１を回転させる高回転時（ステップＳＢ７）の順に、モータ４３の回転数を切替えるようになっている。
【００８５】
第１押込み工程（ステップＳＢ２）は、最初の高回転時（ステップＳＢ１）に回転させられている内輪２１を、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下になるまで押込むようになっている。
【００８６】
比較工程（ステップＳＢ５）は、規定回転時（ステップＳＢ３）に測定されるトルク測定値と第１押込み工程により高回転時に測定された最終のトルク測定値とを比較し、その差分に基づいて回転数の増加によるトルクの上昇分を算出するようになっている。比較工程によりトルクの上昇分が算出されると、そのトルクの上昇分が目標値に加算されて加算後目標値が決定されるようになっている（ステップＳＢ６）。
【００８７】
第２押込み工程（ステップＳＢ８）は、２度目の高回転時（ステップＳＢ７）に回転させられている内輪２１を、トルク測定値と加算後目標値との差分が所定の閾値以下になるまで押込むようになっている。
【００８８】
次に、このように構成された本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法の作用について説明する。
本実施形態に係る製造方法により転がり軸受装置１を製造するには、転がり軸受装置組立体１Ａのシャフト３１を高回転数Ｒ１で軸回りに回転させて（ステップＳＢ１）、内輪２１を軸方向に押込み（ステップＳＢ２）、内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクを測定して（ステップＳＡ３）、ＣＰＵ５１によりトルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳＡ４）。
【００８９】
ＣＰＵ５１により、差分が閾値よりも大きいと判定された場合は、追加押込み量が算出されて（ステップＳＡ７）、第１押込み工程（ステップＳＢ２）に戻り、差分が閾値以下であると判定された場合は、モータ４３の回転数が規定の回転数Ｒ２に変更されて（ステップＳＢ３）、内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクが測定される（ステップＳＢ４）。
【００９０】
次いで、ＣＰＵ５１により、規定回転時に測定されたトルク測定値と最初の高回転時に測定された最終のトルク測定値とが比較されて、その差分に基づいて回転数の増加によるトルクの上昇分が算出され（ステップＳＢ５）、算出されたトルクの上昇分が目標値に加算されて加算後目標値が決定される（ステップＳＢ６）。
【００９１】
次いで、ＣＰＵ５１により、モータ４３の回転数が高回転数Ｒ１に再び変更され（ステップＳＢ７）、内輪２１が軸方向にさらに押込まれる（ステップＳＢ８）。そして、内輪１１，２１から外輪１３，２３に伝達されるトルクが測定され（ステップＳＢ９）、ＣＰＵ５１により、トルク測定値と加算後目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かが判定される（ステップＳＢ１０）。
【００９２】
ＣＰＵ５１により、差分が閾値以下であると判定された場合は、Ｄ／Ａ変換器５２，５４およびドライバ５３，５５を介して、アクチュエータ４７およびモータ４３に対してそれぞれ駆動停止の指令信号が入力され、内輪プッシャー４５による内輪２１の押込みが終了するとともに（ステップＳＡ５）、シャフト３１と共に外輪１３，２３に対する内輪１１，２１の回転が停止される（ステップＳＡ６）。これにより、第１転がり軸受１０および第２転がり軸受２０に予圧をかけた状態で、シャフト３１に対して内輪２１が位置決め状態で圧入固定された転がり軸受装置１が完成される。
【００９３】
一方、ＣＰＵ５１により、差分が閾値よりも大きいと判定された場合は、トルク測定値と加算後目標値とに基づいて内輪２１をさらに押し込む追加押込み量が算出され（ステップＳＢ１１）、第２押込み工程（ステップＳＢ８）に戻される。そして、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下になるまで、ステップＳＢ８からステップＳＢ１０が繰り返される。
【００９４】
以上説明したように、本実施形態に係る転がり軸受装置の製造方法によれば、第１押込み工程（ステップＳＢ２）および第２押込み工程（ステップＳＢ８）において、既定の回転数Ｒ２よりも高い高回転数Ｒ１で軸回りに回転させられている内輪２１を押込むことにより、転がり軸受１０，２０の内部に混入したコンタミなどによるスパイク状のトルク変動を除去するためのローパスフィルタの時定数を短時間に設定することができる。したがって、制御周期を短くして予圧を付加する時間を短縮することができる。
【００９５】
なお、回転数の上昇により、図９に示すように、転がり軸受１０，２０の内部の粘性抵抗を原因としてトルクが上昇するが、サンプルごとに転がり軸受１０，２０の内の部の粘性抵抗の影響を測定することで、高回転時でもトルクのばらつきを少なくして予圧をコントロールすることができる。図９において、縦軸はトルクを示し、横軸は回転数を示している。
【００９６】
以上、本発明の各実施形態およびその変形例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。例えば、第２実施形態において、接着剤塗布工程を含むこととしてもよいし、レーザ溶接工程を含むこととしてもよい。
【００９７】
また、第１実施形態においては、転がり軸受装置の製造方法が判定工程（ステップＳＡ４）を含むこととしたが、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値以下であるか否かを必ずしも判定する必要はなく、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、押込み工程（ステップＳＡ２）による内輪２１の単位時間当たりの押込み量を減少させることとすればよい。この場合、制御装置５０によりアクチュエータ４７を制御して、内輪２１の押込み量を減少させることとすればよい。
【００９８】
また、第１実施形態においては、内輪２１の追加押込み量を算出することとしたが、追加押込み量を算出せずに、単位時間当たりの押込み量を減少させた一定の押込み量で内輪２１を押し込むこととしてもよい。例えば、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回った場合に、制御装置５０によりアクチュエータ４７を制御して、内輪２１の押込み量をトルクが目標値を貫通しない一定の押込み量に変更して内輪２１をさらに押込み（押込み工程）、制御装置５０によりモータ４３およびアクチュエータ４７を制御して、回転工程（ステップＳＡ１）による内輪１１，２１の回転（回転工程）および内輪２１の押込み（押込み工程）を終了することとしてもよい。
【００９９】
具体的には、図１０に示すように、まず、トルク測定値が目標値を超えない程度に、高い駆動電圧をアクチュエータ４７に印加して、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回る所定の位置まで内輪２１を一気に押し込み、その後、低い駆動電圧をアクチュエータ４７に印加しながら、トルク測定値が目標値に近似する位置まで内輪２１を一定の押込み量で徐々に押し込んでいくこととしてもよい。
【０１００】
また、図１１に示すように、まず、トルク測定値が目標値を超えない程度に、比較的高い駆動電圧をアクチュエータ４７に印加していき、トルク測定値と目標値との差分が所定の閾値を下回る所定の位置まで内輪２１を比較的速い速度で押し込み、途中から比較的低い駆動電圧に切り替えて、トルク測定値が目標値に近似する位置まで内輪２１を一定の押込み量で徐々に押し込んでいくこととしてもよい。
【０１０１】
このようにすることで、追加押込み量を算出する時間を省いて簡易かつより短時間で、トルクのばらつきを低減した転がり軸受装置を製造することができる。
追加押込み量を算出せずに、途中から内輪２１の押込み量を減少させた一定の押込み量に切り替える本変形例において、上述した第３変形例〜第５変形例を適用することとしてもよい。
【０１０２】
また、例えば、外輪を回転させ、外輪を、外輪どうしが軸方向に相互に近接する方向に押込み、外輪が押込まれながら内輪に対して回転する際に、外輪から内輪に伝達されるトルクを測定する方法をとっても良い。また、軸方向に間隔をあけて同軸に配置される２つの内輪と２つの外輪とで２つの転がり軸受を構成する例を示したが、２つの内輪もしくは２つの外輪とスペーサ部材を一体化した構造のもの、即ち内輪もしくは外輪の何れか一方が一つの部材で構成され軌道輪を二箇所有する構造も本発明の「同軸に配置される２つの転がり軸受」に該当するものとする。
【符号の説明】
【０１０３】
１    転がり軸受装置
１Ａ    転がり軸受装置組立体
１０    第１転がり軸受
１１，２１    内輪
１３，２３    外輪
１５，２５    転動体
２０    第２転がり軸受
３１    シャフト（軸部材）
３７    接着剤
４７    アクチュエータ
４９    ロードセル
ＳＡ１，ＳＢ１，ＳＢ３，ＳＢ７    回転工程（ステップＳＡ１，ＳＢ１，ＳＢ３，ＳＢ７）
ＳＡ２    押し込み工程（ステップＳＡ２）
ＳＡ３，ＳＢ４，ＳＢ９    トルク測定工程（ステップＳＡ３，ＳＢ４，ＳＢ９）
ＳＡ４，ＳＢ１０    判定工程（ステップＳＡ４，ＳＢ１０）
ＳＢ２    第１押込み工程（ステップＳＢ２）
ＳＢ５    比較工程（ステップＳＢ５）
ＳＢ８    第２押込み工程（ステップＳＢ８）
【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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