(57)【要約】【課題】本発明の実施形態はピッチトルクおよびロールトルク測定装置を提供する。【解決手段】測定装置１００は、水平クロス部材１１２、垂直クロス部材１１４、および水平クロス部材１１２の端部と垂直クロス部材１１４の端部とを連結する包囲部材１２０を有するセンサープレート１１０であって、水平クロス部材と垂直クロス部材とは互いにセンサープレート１１０の中心領域で交差するセンサープレート１１０と、センサープレート１１０に取り付けられ、電流が流れるとピッチトルクおよびロールトルクを発生するように構成されたＶＣＭコイル１４０と、水平クロス部材１１２の表面に取り付けられ、ＶＣＭコイル１４０によって発生したピッチトルクおよびロールトルクに起因する水平歪みを検出するように構成された第１歪みゲージ１３０と、垂直クロス部材１１４の表面に取り付けられ、ＶＣＭコイル１４０によって発生したピッチトルクおよびロールトルクに起因する垂直歪みを検出するように構成された第２歪みゲージ１３２と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のピッチトルクおよびロールトルク測定装置であって、
水平クロス部材、垂直クロス部材、および前記水平クロス部材の端部と前記垂直クロス部材の端部とを連結する包囲部材を有するセンサープレートであって、前記水平クロス部材と前記垂直クロス部材とは互いに前記センサープレートの中心領域で交差するセンサープレートと、
前記センサープレートに取り付けられ、電流が流れるとピッチトルクおよびロールトルクを発生するように構成されたＶＣＭコイルと、
前記水平クロス部材の表面に取り付けられ、前記ＶＣＭコイルによって発生した前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクに起因する水平歪みを検出するように構成された第１歪みゲージと、
前記垂直クロス部材の表面に取り付けられ、前記ＶＣＭコイルによって発生した前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクに起因する垂直歪みを検出するように構成された第２歪みゲージと、を備える測定装置。
【請求項２】
前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクはそれぞれに前記第１歪みゲージおよび前記第２歪みゲージから得られる検出された前記水平歪みの示度および検出された前記垂直歪みの示度に基づいて計算される請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
水平歪みとピッチ力との比を定義する第１定数値および垂直歪みとピッチ力との比を定義する第２定数値を決定するための第１校正手段と、
水平歪みとロール力との比を定義する第３定数値および垂直歪みとロール力との比を定義する第４定数値を決定するための第２校正手段と、をさらに備え、
前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクはさらに前記第１定数値、前記第２定数値、前記第３定数値、および前記第４定数値に基づいて計算される請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記第１校正手段は、
前記ＶＣＭコイルに取り付けられ、前記第１定数値および前記第２定数値を決定するために前記センサープレートに対し所定のピッチ荷重を加えるように構成されたロードセルを含む請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記第２校正手段は、
前記センサープレートに取り付けられ、前記第３定数値および前記第４定数値を決定するために前記センサープレートに対し所定のロール荷重を加えるように構成された２つのロードセルを含む請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記第１歪みゲージおよび前記第２歪みゲージのそれぞれがホイートストンブリッジ回路に配線されている請求項１に記載の測定装置。
【請求項７】
前記センサープレートの前記包囲部材は楕円形、円形、または長方形のいずれかの形状を有する請求項１に記載の測定装置。
【請求項８】
前記第１歪みゲージおよび前記第２歪みゲージは前記センサープレートに接着によって取り付けられる請求項１に記載の測定装置。
【請求項９】
前記ＶＣＭコイルは前記センサープレートに接合剤によって取り付けられる請求項１に記載の測定装置。
【請求項１０】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のピッチトルクおよびロールトルク測定方法であって、
水平クロス部材、垂直クロス部材、および前記水平クロス部材の端部と前記垂直クロス部材の端部とを連結する包囲部材を有するセンサープレートであって、前記水平クロス部材と前記垂直クロス部材とは互いに前記センサープレートの中心領域で交差し、ＶＣＭコイルが前記センサープレートに取り付けられ、第１歪みゲージが前記水平クロス部材の表面に取り付けられ、第２歪みゲージが前記垂直クロス部材の表面に取り付けられたセンサープレートを提供するステップと、
前記ＶＣＭコイルに通電して、ピッチトルクおよびロールトルクを発生させるステップと、
前記第１歪みゲージを用いて、前記ＶＣＭコイルによって発生した前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクに起因する前記水平クロス部材における水平歪みを検出するステップと、
前記第２歪みゲージを用いて、前記ＶＣＭコイルによって発生した前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクに起因する前記垂直クロス部材における垂直歪みを検出するステップと、を備える測定方法。
【請求項１１】
前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクを、それぞれに前記第１歪みゲージおよび前記第２歪みゲージから得られる検出された前記水平歪みの示度および検出された前記垂直歪みの示度に基づいて計算するステップをさらに備える請求項１０に記載の測定方法。
【請求項１２】
第１校正手段を用いて、水平歪みとピッチ力との比を定義する第１定数値および垂直歪みとピッチ力との比を定義する第２定数値を決定するために前記センサープレートを校正するステップと、
第２校正手段を用いて、水平歪みとロール力との比を定義する第３定数値および垂直歪みとロール力との比を定義する第４定数値を決定するために前記センサープレートを校正するステップと、をさらに備え、
前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクを計算するステップは、
前記ピッチトルクおよび前記ロールトルクをさらに前記第１定数値、前記第２定数値、前記第３定数値、および前記第４定数値に基づいて計算するステップをさらに含む請求項１１に記載の測定方法。
【請求項１３】
前記第１校正手段はロードセルを含み、
第１校正手段を用いて前記第１定数値および前記第２定数値を決定するために前記センサープレートを校正する前記ステップは、
前記ロードセルを前記ＶＣＭコイルに取り付け、所定のピッチ荷重を前記センサープレートに加えるステップと、
２つ以上のピッチ力値に対応する垂直歪み値と水平歪み値との２つ以上の組み合わせを得るために前記ロードセルの位置を前記センサープレートに対し垂直に動かすステップであって、前記垂直歪み値および前記水平歪み値はそれぞれに前記第２歪みゲージおよび前記第１歪みゲージから読み取られるステップと、
前記第１定数値および前記第２定数値を前記２つ以上のピッチ力値および前記垂直歪み値と水平歪み値との２つ以上の組み合わせに基づいて決定するステップと、を備える請求項１２に記載の測定方法。
【請求項１４】
前記第２校正手段は前記センサープレートに取り付けられた２つのロードセルを含み、
第２校正手段を用いて前記第３定数値および前記第４定数値を決定するために前記センサープレートを校正する前記ステップは、
前記２つのロードセルを前記センサープレートに取り付け、所定のロール荷重を前記センサープレートに加えるステップと、
２つ以上のロール力値に対応する垂直歪み値と水平歪み値との２つ以上の組み合わせを得るために前記２つのロードセルの位置を前記センサープレートに対し相対的に動かすステップであって、前記垂直歪み値および前記水平歪み値は前記第２歪みゲージおよび前記第１歪みゲージから読み取られるステップと、
前記第３定数値および前記第４定数値を前記２つ以上のロール力値および前記垂直歪み値と水平歪み値との２つ以上の組み合わせに基づいて決定するステップと、を備える請求項１３に記載の測定方法。
【請求項１５】
前記第１歪みゲージおよび前記第２歪みゲージのそれぞれがホイートストンブリッジ回路に配線されている請求項１０に記載の測定方法。
【請求項１６】
前記センサープレートの前記包囲部材は楕円形、円形、または長方形のいずれかの形状を有する請求項１０に記載の測定方法。
【請求項１７】
前記第１歪みゲージおよび前記第２歪みゲージは前記センサープレートに接着によって接合される請求項１０に記載の測定方法。
【請求項１８】
前記ＶＣＭコイルは前記センサープレートに接合剤によって取り付けられる請求項１０に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のヘッド支持機構に用いられるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のピッチトルクおよびロールトルク測定装置ならびにその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤのヘッド支持機構に用いられるＶＣＭにおいて生成されるトルクには３種類あり、それらはすなわち図１に示したヨートルク、ピッチトルク、およびロールトルクである。ヨートルクが有効な作用をもたらしＶＣＭの意図される機械的出力である一方で、ピッチトルクおよびロールトルクは重大な共振問題の原因となり得る望ましくない副生成物である。これらの共振はＨＤＤ障害につながり得る。
【０００３】
このような共振の頻度と大きさを制限するために、ピッチトルクおよびロールトルクを定量化することが有効である。市販の三軸ロードセルは、概念的には可能であるものの、ＨＤＤＶＣＭにおけるピッチトルクおよびロールトルクの測定に成功していない。２つの問題がその利用を妨げている。第１に、これらの小さなピッチトルクおよびロールトルクを正確に測定するには分解能が不十分である。第２に、三軸ロードセルに使用されるセンサーではヨートルクがピッチトルクおよびロールトルクの数倍を超えないことが必要である。この条件を満たさない場合、高いヨートルクが低いピッチトルクおよびロールトルクを損ない、ピッチトルクおよびロールトルクの不正確な測定につながる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態によってピッチトルクおよびロールトルクを正確に測定するための解決方法が得られる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１態様では、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のピッチトルクおよびロールトルク測定装置が提供される。この装置は、水平クロス部材、垂直クロス部材、および水平クロス部材の端部と垂直クロス部材の端部とを連結する包囲部材を有するセンサープレートであって、水平クロス部材と垂直クロス部材とは互いにセンサープレートの中心領域で交差するセンサープレートと、センサープレートに取り付けられ、電流が流れるとピッチトルクおよびロールトルクが発生するように構成されたＶＣＭコイルと、水平クロス部材の表面に取り付けられ、ＶＣＭコイルによって発生したピッチトルクおよびロールトルクに起因する水平歪みを検出するように構成された第１歪みゲージと、垂直クロス部材の表面に取り付けられ、ＶＣＭコイルによって発生したピッチトルクおよびロールトルクに起因する垂直歪みを検出するように構成された第２歪みゲージと、を備える。
【０００６】
一実施形態において、ＶＣＭコイルによって生成されたピッチトルクおよびロールトルクは、それぞれに第１歪みゲージおよび第２歪みゲージから得られる検出された水平歪みの示度および検出された垂直歪みの示度に基づいて計算することができる。
【０００７】
一実施形態において、この装置はさらに水平歪み値とピッチ力との比を定義する第１定数値および垂直歪み値とピッチ力との比を定義する第２定数値を決定するように構成された第１校正手段と、水平歪み値とロール力との比を定義する第３定数値および垂直歪み値とロール力との比を定義する第４定数値を決定するように構成された第２校正手段と、を備え、ピッチトルクおよびロールトルクは第１定数値、第２定数値、第３定数値、および第４定数値に基づいてさらに計算される。
【０００８】
一実施形態において、第１定数値および第２定数値を決定するためにＶＣＭコイルにロードセルを取り付けセンサープレートに対し所定のピッチ荷重を加える。
【０００９】
一実施形態において、第３定数値および第４定数値を決定するためにセンサープレートに２つのロードセルを取り付けセンサープレートに対し所定のロール荷重を加える。
【００１０】
歪みゲージの出力信号を正確に測定するために、好ましくは、第１歪みゲージおよび第２歪みゲージのそれぞれがホイートストンブリッジ回路に配線されている。
【００１１】
本発明の実施形態において、センサープレートの包囲部材は楕円形、円形、または長方形のいずれの形状を有していてもよい。
【００１２】
本発明の第２態様では、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のピッチトルクおよびロールトルク測定方法が提供される。この方法は、水平クロス部材、垂直クロス部材、および水平クロス部材の端部と垂直クロス部材の端部とを連結する包囲部材を有するセンサープレートであって、水平クロス部材と垂直クロス部材とは互いにセンサープレートの中心領域で交差し、ＶＣＭコイルがセンサープレートに取り付けられ、第１歪みゲージが水平クロス部材の表面に取り付けられ、第２歪みゲージが垂直クロス部材の表面に取り付けられたセンサープレートを提供するステップと、ＶＣＭコイルを用いてピッチトルクおよびロールトルクを発生させるステップと、第１歪みゲージを用いてＶＣＭコイルによって発生したピッチトルクおよびロールトルクに起因する水平クロス部材における水平歪みを検出するステップと、第２歪みゲージを用いてＶＣＭコイルによって発生したピッチトルクおよびロールトルクに起因する垂直クロス部材における垂直歪みを検出するステップと、を備える。
【００１３】
一実施形態において、ピッチトルクおよびロールトルクは、それぞれに第１歪みゲージおよび第２歪みゲージから得られる検出された水平歪みの示度および検出された垂直歪みの示度に基づいて計算される。
【００１４】
一実施形態において、この方法はさらに以下の校正ステップを備える。
【００１５】
第１校正手段によって、水平歪み値とピッチ力との比を定義する第１定数値および垂直歪み値とピッチ力との比を定義する第２定数値を決定するためにセンサープレートを校正するステップと、第２校正手段によって、水平歪み値とロール力との比を定義する第３定数値および垂直歪み値とロール力との比を定義する第４定数値を決定するためにセンサープレートを校正するステップと、を備え、ピッチトルクおよびロールトルクは検出されたピッチ歪みおよびロール歪み、ならびに第１定数値、第２定数値、第３定数値、および第４定数値に基づいて計算される。
【００１６】
第１定数値および第２定数値を決定するために、一実施例において、第１校正手段は所定のロードセルを含み、第１校正手段による第１定数値および第２定数値を決定するためのセンサープレートの校正ステップは、ロードセルをＶＣＭコイルに取り付け所定のピッチ荷重をセンサープレートに加えるステップと、２つ以上のピッチ力値に対応する垂直歪み値と水平歪み値との２つ以上の組み合わせを得るためにロードセルの位置をセンサープレートに対し垂直に動かすステップであって、垂直歪み値および水平歪み値はそれぞれに第２歪みゲージおよび第１歪みゲージから読み取られるステップと、第１定数値および第２定数値を２つ以上のピッチ力値および垂直歪み値と水平歪み値との２つ以上の組み合わせに基づいて決定するステップと、を備える。
【００１７】
第３定数値および第４定数値を決定するために、一実施例において、第２校正手段はセンサープレートに取り付けられた２つのロードセルを含み、第２校正手段による第３定数値および第４定数値を決定するためのセンサープレートの校正ステップは、２つのロードセルをセンサープレートに取り付け所定のロール荷重をセンサープレートに加えるステップと、２つ以上のロール力値に対応する垂直歪み値と水平歪み値との２つ以上の組み合わせを得るために２つのロードセルの位置をセンサープレートに対し相対的に動かすステップであって、垂直歪み値および水平歪み値は第２歪みゲージおよび第１歪みゲージから読み取られるステップと、第３定数値および第４定数値を２つ以上のロール力値および垂直歪み値と水平歪み値との２つ以上の組み合わせに基づいて決定するステップと、を備える。
【００１８】
本発明の実施形態において開示されるピッチトルクおよびロールトルク測定装置は、非常に硬い、ヨートルクに対し感受性を有さないがピッチトルクおよびロールトルクに対しては感受性を有する独自の半硬質（ｓｅｍｉ−ｒｉｇｉｄ）構造を有する。この独自の半硬質構造により、従来の三軸ロードセルにおいては前述のように特定の荷重比を超えると生じやすいヨー／ピッチ信号間およびヨー／ロール信号間のクロストークが除去される。一般的な材料と従来の生産技術によって製造することができるためこの装置の製造コストは低い。これらの品質により当業分野でのいかなる解決方法においても非常に望ましく独自な設計が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
ＶＣＭコイルによって生成されたピッチトルクおよびロールトルクは、それぞれに第１歪みゲージおよび第２歪みゲージから得られる検出された水平歪みの示度および検出された垂直歪みの示度に基づいて計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ＨＤＤＶＣＭにおいて生成されるヨートルク、ピッチトルク、およびロールトルクを示す。
【図２】本発明の一実施形態におけるピッチトルクおよびロールトルク測定装置の平面図である。
【図３】（ａ）は図２の装置を用いたピッチトルクおよびロールトルク測定システムの平面図である。（ｂ）は図３（ａ）に示したシステムにおけるセンサープレートのコイルとＶＣＭの磁石との間の位置的関係を示す。
【図４】ピッチトルク計算に関連した定数を決定するために図２に示した装置を校正するシステムの斜視図である。
【図５】図４に示したシステムを用いて得られる校正曲線を示す。
【図６】ロールトルク計算に関連した定数を決定するために図２に示した装置を校正するシステムの斜視図である。
【図７】図６に示したシステムを用いて得られる校正曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の記述では、本発明のさまざまな例示的実施形態の理解の徹底を期すために数多くの詳細な説明を行っている。しかしそれらの詳細な説明の一部または全てを用いなくても本発明の実施形態の実施が可能であることは当業者にとっては明らかであると理解されよう。当然のことながら本明細書で用いられる専門用語は特定の実施形態を記載する目的のみで用いられており、本発明の範囲の限定を意図するものではない。図面において、同じ参照番号は各図を通じて同じまたは類似の、機能または特徴を表す。
【００２２】
図２を参照する本発明の一実施形態において、ピッチトルクおよびロールトルク測定装置１００はセンサープレート１１０、センサープレート１１０に取り付けられた水平歪みゲージ１３０、垂直歪みゲージ１３２、およびセンサープレート１１０に取り付けられたＶＣＭコイル１４０を備える。この測定装置１００によって、ＶＣＭ磁界中でＶＣＭコイル１４０に通電したとき（ＨＤＤの動作時）に生じるピッチトルクおよびロールトルクを測定する。
【００２３】
通常、センサープレート１１０は金属製である。図２を参照すると、センサープレート１１０は水平クロス部材１１２、垂直クロス部材１１４、および水平クロス部材１１２の端部と垂直クロス部材１１４の端部とを連結する包囲部材１２０を有する。水平クロス部材１１２と垂直クロス部材１１４とは互いにセンサープレート１１０の中心領域で交差する。本実施形態において、包囲部材１２０は楕円形の形状を有する。他の実施形態において包囲部材はいかなる形状を有してもよく、例えば円形または長方形の形状を有してもよいと理解されるものである。水平クロス部材１１２および垂直クロス部材１１４はクロス部材１１２およびクロス部材１１４の表面に直接接合された歪みゲージ１３０および歪みゲージ１３２によってロール歪みおよびピッチ歪みをそれぞれに検出するように構成される。歪みゲージ１３０および歪みゲージ１３２は材料に機械的変形が現れたときに電圧を出力する機械的変換器である。本実施例において、１つの歪みゲージ１３０は水平クロス部材１１２上に配置され、もう１つの歪みゲージ１３２は垂直クロス部材１１４上に配置される。さらに、出力信号を正確に測定するために、歪みゲージ１３０、１３２のそれぞれがホイートストンブリッジ回路に配線されている（図２には不図示）。ホイートストンブリッジ回路については歪みゲージの応用において一般的であり当業者にとって周知であるため、本明細書では詳細な説明は行わない。本実施形態ではクォータホイートストンブリッジについて記載するが、水平クロス部材および垂直クロス部材に追加の歪みゲージを組み込むことでハーフブリッジおよびフルブリッジ構造を使用してもよい。クォータ、ハーフ、またはフルホイートストンブリッジの使用はユーザの応用に基づいて決定されるものであり必ずしも本発明を構成するものではない。本実施形態において、歪みゲージ１３０および歪みゲージ１３２は例えば接着剤による接着かまたはその他の適切な方法によって水平クロス部材１１２および垂直クロス部材１１４の表面に取り付けられてもよい。
【００２４】
ＶＣＭコイル１４０はエポキシのような接合剤によってセンサープレート１１０に取り付けられる。ＶＣＭコイル１４０はピッチトルク、ロールトルクおよびヨートルクを生成する力を発生させる。ＶＣＭコイル１４０をＶＣＭ磁界に挿入し電流を流すとトルクが生成される。本実施形態において、水平歪みゲージ１３０はほぼロールトルクのみに反応し、したがって水平歪みゲージ１３０はヨートルクおよびピッチトルクの影響を大きく受けることはない。同様に、垂直歪みゲージ１３２はほぼピッチトルクのみに反応し、したがって垂直歪みゲージ１３２はヨートルクおよびロールトルクの影響を大きく受けることはない。これにより計算が簡易化され信号クロストークの可能性が低減する。
【００２５】
本発明の一実施形態において、ピッチトルクおよびロールトルク測定に装置１００を用いるとき、歪みゲージ１３０および歪みゲージ１３２はそれぞれにセンサープレート１１０の水平クロス部材１１２および垂直クロス部材１１４の表面に取り付けられる。その後、図３（ａ）に示すようにセンサープレート１１０はその中心領域で静止位置決めブロック１５０にクランプで固定される。ＶＣＭ１６０は回転モータ１７０上の固定具に取り付けられる。回転モータ１７０によって、センサープレート１１０が静止している間にＶＣＭ１６０は回転することが可能になり、作動中のＨＤＤにおけるような通常操作領域全体にわたってピッチトルクおよびロールトルクを測定することが可能になる。図３（ｂ）を参照すると、センサープレート１１０とＶＣＭ１６０とは、作動中のＨＤＤの通常操作においてもそうであるようにＶＣＭコイル１４０とＶＣＭ１６０の磁石とが共通の回転点または回転軸を共有するように配置されている。
【００２６】
ＶＣＭコイル１４０に電流が流れると、ピッチトルクおよびロールトルクが発生する。発生したピッチトルクおよびロールトルクは歪みゲージ１３０および歪みゲージ１３２からそれぞれに得られる示度に基づいて計算することができる。具体的には、水平歪みゲージ１３０を用いて、発生したピッチトルクおよびロールトルクの結果生じる水平クロス部材における水平歪みが検出され確定され、垂直歪みゲージ１３２を用いて発生したピッチトルクおよびロールトルクの結果生じる垂直クロス部材における垂直歪みが検出され確定される。
【００２７】
本発明の一実施形態において、ピッチトルクおよびロールトルク測定装置１００を使用する前に、ピッチトルクおよびロールトルクの計算に用いるパラメータを決定するためにセンサープレート１１０を校正する必要がある。パラメータは水平歪みとピッチ力との比を定義する第１定数値、垂直歪みとピッチ力との比を定義する第２定数値、水平歪みとロール力との比を定義する第３定数値、および垂直歪み値とロール力との比を定義する第４定数値を含んでいてもよい。したがって、ピッチトルクおよびロールトルクは検出されたピッチ歪み値およびロール歪み値、ならびに第１定数値、第２定数値、第３定数値、および第４定数値に基づいて計算される。
【００２８】
センサープレート１１０を校正するために、所定のピッチ荷重およびロール荷重が別々にセンサープレート１１０に加えられ、対応する歪みは歪みゲージ１３０および歪みゲージ１３２によって記録される。この工程において、ＶＣＭ１６０は装置１００から取り外される。一実施例において、ピッチトルクに対しセンサープレート１１０を校正するために図４に示すようにロードセル１８０を含む第１校正素子をＶＣＭコイル１４０に取り付け既知／所定のピッチ荷重をセンサープレート１１０に加える。ロードセル１８０の位置をセンサープレート１１０に対し垂直に動かすことで（図４参照）、ＶＣＭコイル１４０に加えられるピッチ力を変化させることができ対応する歪みは垂直歪みゲージ１３２および水平歪みゲージ１３０の両方によって記録される。ピッチ荷重／力と水平歪みとの関係およびピッチ荷重／力と垂直歪みとの関係をプロットすることによって、２つの直線校正線（ｌｉｎｅａｒ  ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｌｉｎｅ）を作成できる。線形回帰によって、２つの回帰直線を得ることができる（図５、垂直歪み＿ピッチおよび水平歪み＿ピッチを参照のこと）。下記の式における第１定数値Ｋｐｈおよび第２定数値Ｋｐｖは２つの回帰直線の傾きである。したがって以下に示すように２つの式を記述することができる。
【００２９】
水平歪み＿ピッチ＝Ｋｐｈ×ピッチ力        （１）
垂直歪み＿ピッチ＝Ｋｐｖ×ピッチ力        （２）
【００３０】
同様に、ロールトルクに対する校正曲線の作成も必要である。相違点は、図６に示すように２つのロードセル１９０および１９２を含む第２校正素子は既知／所定のロール荷重を生成する必要があることである。同様の工程によって、既知のロール荷重をセンサープレート１１０に加え対応する歪みは垂直歪みゲージ１３２および水平歪みゲージ１３０の両方によって記録される。ロール荷重／力と水平歪みとの関係およびロール荷重／力と垂直歪みとの関係をプロットすることによって、２つの直線校正線を作成できる。線形回帰によって、２つの回帰直線を得ることができる（図７、垂直歪み＿ロールおよび水平歪み＿ロールを参照のこと）。下記の式における第３定数値Ｋｒｈおよび第４定数値Ｋｒｖは２つの回帰直線の傾きである。したがって以下に示すように２つの式を記述することができる。
【００３１】
水平歪み＿ロール＝Ｋｒｈ×ロール力        （３）
垂直歪み＿ロール＝Ｋｒｖ×ロール力        （４）
【００３２】
全歪みは下記が適用されるピッチトルクおよびロールトルクの両方によって得られる。
【００３３】
全歪み垂直＝垂直歪み＿ピッチ＋垂直歪み＿ロール
＝Ｋｐｖ×ピッチ力＋Ｋｒｖ×ロール力        （５）
全歪み水平＝水平歪み＿ピッチ＋水平歪み＿ロール
＝Ｋｐｈ×ピッチ力＋Ｋｒｈ×ロール力        （６）
【００３４】
ピッチトルクおよびロールトルク測定に装置１００を用いるとき、全歪み垂直は垂直歪みゲージ１３２の示度によって得ることができ、全歪み水平は水平歪みゲージ１３０の示度によって得ることができ、その後ピッチ力およびロール力は２つの式（５）および（６）に基づいて計算することができる。したがって、ピッチトルクおよびロールトルクはそのピッチ力およびロール力、ならびに対応する力の腕の長さに基づいて計算することができる。
【００３５】
センサープレートは左右対称であるため、校正工程はピッチに対して１回、ロールに対して１回のみ行えばよい。これによりピッチトルクおよびロールトルクを決定するための計算が非常に簡易化される。
【００３６】
当業者にとって他の実施形態は本発明の明細書の考慮および実施から明らかであろう。さらに、明確な記載のため特定の専門用語が用いられているが開示された本発明の実施形態を限定するものではない。上記の実施形態および特徴は例示とみなされるべきものである。
【符号の説明】
【００３７】
１００…測定装置
１１０…センサープレート
１１２…水平クロス部材
１１４…垂直クロス部材
１２０…包囲部材
１３０…ゲージ
１３２…ゲージ
１４０…ＶＣＭコイル
１５０…ブロック
１６０…ＶＣＭ
１７０…回転モータ
１８０…ロードセル
１９０…ロードセル
【図１】
2017075948.tif 000003
【図２】
2017075948.tif 000004
【図３】
2017075948.tif 000005
【図４】
2017075948.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017075948.tif 000008
【図７】
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【外国語明細書】
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