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【発明の名称】 気泡検査装置および気泡検査方法
【発明者】 【氏名】日下 圭吾
【要約】 【課題】流体軸受装置の潤滑流体に含まれる気泡を高精度に検出することが可能な気泡検査装置および気泡検査方法を提供する。

【解決手段】気泡検査装置２０ａは、検査対象となる流体軸受装置１０ａをセットするための減圧チャンバ２１と、減圧チャンバ２１内を大気圧から減圧するための真空ポンプ２２と、流体軸受装置１０ａの開放端側において大気圧におけるオイル１８ａの液面の面積と減圧条件下における液面の面積との差を算出する制御ユニット３０と、を備えている。制御ユニット３０は、算出したその差が所定の閾値以上である場合には、この流体軸受装置１０ａをオイル１８ａ内に気泡が混入した不良品として判定する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体軸受装置に充填された潤滑流体に存在する気泡を検出する気泡検査装置であって、
前記流体軸受装置が載置され、密閉空間を形成する筐体と、
前記筐体内を第１の気圧から前記第１の気圧よりも低い第２の気圧に変化させる減圧部と、
前記潤滑流体の前記第１の気圧における第１基準物理量と、前記第２の気圧における第２基準物理量とを検出する検出部と、
を備えている気泡検査装置。
【請求項２】
前記検出された前記第１・第２基準物理量を比較して、前記第１基準物理量と前記第２基準物理量とが所定量以上差がある場合には、前記潤滑流体に気泡が存在していると判定する処理部をさらに備えている、
請求項１に記載の気泡検査装置。
【請求項３】
前記第１・第２基準物理量は、前記潤滑流体の平面視における液面面積である、
請求項１または２に記載の気泡検査装置。
【請求項４】
前記第１・第２基準物理量は、前記潤滑流体の液面高さである、
請求項１または２に記載の気泡検査装置。
【請求項５】
前記第１・第２基準物理量は、前記潤滑流体の漏れ出し量である、
請求項１または２に記載の気泡検査装置。
【請求項６】
前記流体軸受装置に含まれる軸部の開放端側を軸方向に押圧する押圧部をさらに備えている、
請求項１から５のいずれか１項に記載の気泡検査装置。
【請求項７】
前記流体軸受装置の開放端側を撮影した画像に基づいて、前記開放端側における前記潤滑流体の前記第１・第２基準物理量を検出する画像処理部をさらに備えている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の気泡検査装置。
【請求項８】
前記流体軸受装置の開放端側に、前記潤滑流体の液面に沿って配置される検査枠をさらに備えている、
請求項１から７のいずれか１項に記載の気泡検査装置。
【請求項９】
前記筐体は、前記流体軸受装置の開放端側に取り付けられる透明なカバー部材を有している、
請求項１から８のいずれか１項に記載の気泡検査装置。
【請求項１０】
前記流体軸受装置の開放端側を照らす照明装置をさらに備えている、
請求項１から９のいずれか１項に記載の気泡検査装置。
【請求項１１】
前記第１の気圧は、大気圧である、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の気泡検査装置。
【請求項１２】
流体軸受装置に充填された潤滑流体に存在する気泡を検出する気泡検査方法であって、
密閉空間を形成する筐体内に前記流体軸受装置を載置する第１のステップと、
前記筐体内を第１の気圧とする第２のステップと、
前記第１の気圧において、前記潤滑流体の第１基準物理量を検出する第３のステップと、
前記第１の気圧から、前記第１の気圧よりも低い第２の気圧に変化させる第４のステップと、
前記第２の気圧において、前記潤滑流体の第２基準物理量を検出する第５のステップと、
を備えている気泡検査方法。
【請求項１３】
前記第３のステップおよび前記第５のステップにおいて検出された前記第１基準物理量と前記第２基準物理量とを比較する第６のステップと、
前記第１基準物理量と前記第２基準物理量とが所定量以上差がある場合には、前記潤滑流体に気泡が存在していると判定する第７のステップと、
をさらに備えている、
請求項１２に記載の気泡検査方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体軸受装置の潤滑流体に気泡が存在しているか否かの検査を行う気泡検査装置および気泡検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスクや光ディスク等の記録ディスクを回転駆動するスピンドルモータに搭載される軸受装置として、軸部材と、軸部材を受ける軸受体と、軸部材と軸受体との間の隙間に充填される潤滑流体と、を備えた流体軸受装置が用いられている。
この流体軸受装置では、潤滑流体内に気泡が存在すると、動圧発生溝に入り込んだ気泡によって軸受性能が低下したり、気泡が潤滑流体を押し出すことで潤滑流体が飛散したりする等の不具合を発生させるおそれがある。このため、潤滑流体に対する気泡の混入や溶け込みを防止するための様々な対策が採られている。
例えば、特許文献１には、潤滑流体を減圧下において軸受装置に注入した後で常圧に戻す方法等が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１７４２４３号公報（平成１４年６月２１日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の気泡混入等の防止措置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された気泡混入等の防止措置でも、気泡の混入等を全く無くすことは非常に困難である。また、製造中に気泡が混入しないように流体軸受装置を製造した場合でも、製造過程や使用中等において、流体軸受装置に対して付与された衝撃等によっても潤滑流体内に負圧が発生したり、界面から空気が巻き込まれたりして気泡が混入する場合がある。
このため、潤滑流体に存在する気泡を確実に検出するために、従来は潤滑流体の充填量を管理して気泡の存在を推定していたが、この気泡検出方法では高精度な気泡の検出は困難であった。
本発明の課題は、流体軸受装置の潤滑流体に含まれる気泡を高精度に検出することが可能な気泡検査装置および気泡検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の発明に係る気泡検査装置は、流体軸受装置に充填された潤滑流体に存在する気泡を検出する気泡検査装置であって、筐体と、減圧部と、検出部と、を備えている。筐体は、流体軸受装置が載置され、密閉空間を形成する。減圧部は、筐体内を第１の気圧から第１の気圧よりも低い第２の気圧に変化させる。検出部は、潤滑流体の第１の気圧における第１基準物理量と、第２の気圧における第２基準物理量とを検出する。
ここでは、筐体内に気泡検査を行う流体軸受装置を載置し、例えば、大気圧において第１基準物理量を検出し、次に、３００Ｔｏｒｒ程度まで減圧して第２基準物理量を検出して、潤滑流体内に気泡が存在するか否かを判定する。なお、この判定については、第１・第２基準物理量の検出結果を考慮して、人が行ってもよいし、装置に搭載された判定部等によって自動的に行われてもよい。
ここで、上記基準物理量には、潤滑流体が充填された流体軸受装置の開放端側から観察可能な潤滑流体の液面の高さや面積、減圧前後における潤滑流体の漏れ出し量等が含まれる。通常、潤滑流体に存在する気泡は、減圧下におかれると潤滑流体内において膨張する。このため、減圧前後における潤滑流体の液面の高さや面積等の変化を検出することで、気泡の有無を容易に判定することができる。
【０００５】
これにより、気圧の異なる２つの条件下において、それぞれ潤滑流体の液面高さ等の基準物理量を検出することで、単に潤滑流体の充填量を管理して気泡の存在の検査を行う従来の気泡検査方法と比較して、高精度に潤滑流体内における気泡の有無を検出することができる。
第２の発明に係る気泡検査装置は、第１の発明に係る気泡検査装置であって、検出された第１・第２基準物理量を比較して、第１基準物理量と第２基準物理量とが所定量以上差がある場合には、潤滑流体に気泡が存在していると判定する処理部をさらに備えている。
ここでは、第１基準物理量と第２基準物理量とを比較して、その差、つまり減圧前後における基準物理量の変化量が所定量以上であった場合には、処理部が、この流体軸受装置を潤滑流体内に気泡が混入した装置と判定する。
これにより、検出部における第１・第２基準物理量の検出結果に基づいて、自動的に流体軸受装置内に気泡が存在するか否かを判定することができる。
第３の発明に係る気泡検査装置は、第１または第２の発明に係る気泡検査装置であって、第１・第２基準物理量は、潤滑流体の平面視における液面面積である。
ここでは、流体軸受装置に含まれる潤滑流体内における気泡の有無を検査するために、潤滑流体の平面視における液面面積の変化を検出する。
【０００６】
これにより、潤滑流体に気泡が存在している場合には、第１の気圧から第２の気圧へ減圧した際に潤滑流体があふれて液面の面積が大きくなるものと考えられるため、例えば、フランジレスシャフトに多い抜け止めを兼ねたシールキャップを備え、液面が半径方向に開口している流体軸受装置の開放端側から確認できる潤滑流体の液面の面積の変化を、減圧の前後において検出することで、容易に潤滑流体内における気泡の有無を確認することができる。
第４の発明に係る気泡検査装置は、第１または第２の発明に係る気泡検査装置であって、第１・第２基準物理量は、潤滑流体の液面高さである。
ここでは、流体軸受装置に含まれる潤滑流体内における気泡の有無を検査するために、潤滑流体の液面高さの変化を検出する。
これにより、潤滑流体に気泡が存在している場合には、第１の気圧から第２の気圧へ減圧した際に潤滑流体の液面が大きく上昇するものと考えられるため、例えば、フランジ付きシャフトに多い液面が軸方向に開口している流体軸受装置の開放端側から確認できる潤滑流体の液面の高さの変化を、減圧の前後において検出することで、容易に潤滑流体内における気泡の有無を確認することができる。
【０００７】
第５の発明に係る気泡検査装置は、第１または第２の発明に係る気泡検査装置であって、第１・第２基準物理量は、潤滑流体の漏れ出し量である。
ここでは、流体軸受装置に含まれる潤滑流体内における気泡の有無を検査するために、潤滑流体の漏れ出し量の変化を検出する。
これにより、潤滑流体に気泡が存在している場合には、第１の気圧から第２の気圧へ減圧した際に潤滑流体があふれて漏れ出すものと考えられるため、例えば、フランジ付きシャフトに多い液面が軸方向に開口している流体軸受装置の開放端側から確認できる潤滑流体の液面の変化を、減圧の前後において検出することで、容易に潤滑流体内における気泡の有無を確認することができる。
第６の発明に係る気泡検査装置は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る気泡検査装置であって、流体軸受装置に含まれる軸部の開放端側を軸方向に押圧する押圧部をさらに備えている。
ここでは、第２の気圧において、押圧部によって、流体軸受装置に含まれる回転軸となる軸部を、例えば、軸方向下向きに押圧しながら潤滑流体の液面高さ等の基準物理量を検出する。
【０００８】
ここで、押圧部としては、バネ等の弾性部材を用いることができる。通常、軸部の側面に気泡が存在する場合には減圧条件下においてその気泡が膨張して液面を押し上げる一方、軸部の下に気泡が存在する場合には、減圧条件下においてその気泡が膨張しても、軸部を浮き上がらせるだけで、潤滑流体の液面の高さ等は変化しない場合がある。
これにより、第２の気圧に減圧されたことによって軸部の下に存在する気泡が膨張した状態でも、押圧部が軸方向下向きに軸部を押し込むことで、軸部を浮き上がらせることを防止することができる。この結果、軸部の下に隠れた気泡が存在する場合でも、膨張した気泡が液面を確実に押し上げるため、これについても高精度に検出することができる。
第７の発明に係る気泡検査装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る気泡検査装置であって、流体軸受装置の開放端側を撮影した画像に基づいて、開放端側における潤滑流体の第１・第２基準物理量を検出する画像処理部をさらに備えている。
ここでは、筐体内に載置された流体軸受装置の開放端側における潤滑流体の基準物理量の変化を、開放端側を撮影した画像を処理して検出する。
これにより、例えば、流体軸受装置の開放端側に置かれたカメラ等によって撮影された画像を処理して画像に含まれる各画素を２値化し、潤滑流体の液面を特定することができる。この液面を減圧の前後において比較することで、液面の面積の変化や潤滑流体の漏れ出し等の変化を容易に検出することが可能になる。この結果、潤滑流体の液面の変化を容易に検出して、気泡の有無を高精度に判定することができる。
【０００９】
なお、カメラ等の撮像装置については、筐体の内部に設置されていてもよいし、外部に設置されていてもよい。
第８の発明に係る気泡検査装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る気泡検査装置であって、画像処理部は、流体軸受装置の開放端側を撮影した画像に対して、潤滑流体の液面に沿って配置される検査枠を用いて第１・第２基準物理量を検出する。
ここでは、流体軸受装置の開放端側における潤滑流体の液面に沿って検査枠を固定して、第１・第２基準物理量を検出する。
これにより、検査枠は、流体軸受装置の開放端側を撮影した画像における潤滑流体の液面の部分に沿って配置されるため、流体軸受装置の開放端側における潤滑流体の液面の変化を容易に検出することができる。
第９の発明に係る気泡検査装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る気泡検査装置であって、筐体は、流体軸受装置の開放端側に取り付けられる透明なカバー部材を有している。
ここでは、検査対象となる流体軸受装置を載置するための筐体の開放端側の一部に、透明なカバー部材を設けている。
【００１０】
これにより、例えば、減圧前後における潤滑流体の基準物理量の変化を人の目によって検出する場合でも、透明なカバー部材を介してその変化を容易に観察することができる。また、カメラ等の撮像装置が筐体外に設置されており、撮像装置によって取得された画像に基づいて画像処理部によって上記基準物理量の変化を検出する場合でも、透明なカバー部材を介して鮮明な画像を取得することができるため、画像処理の結果、高精度な気泡検出が可能になる。
第１０の発明に係る気泡検査装置は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る気泡検査装置であって、流体軸受装置の開放端側を照らす照明装置をさらに備えている。
ここでは、流体軸受装置の開放端側を照明装置によって明るくした状態で、潤滑流体の基準物理量の変化を検出する。
これにより、例えば、上記基準物理量の変化を画像処理によって検出する場合でも、照明装置によって照らされて光が反射した画像中の明るい部分を潤滑流体の液面として検出することで、容易に高精度な潤滑流体の基準物理量の変化を検出することができる。
なお、照明装置については、筐体の内部に設置されていてもよいし、外部に設置されていてもよい。
【００１１】
第１１の発明に係る気泡検査装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る気泡検査装置であって、第１の気圧は、大気圧である。
ここでは、大気圧において、潤滑流体の第１基準物理量を検出する。
これにより、筐体内に流体軸受装置を載置したままの状態で第１基準物理量を取得できるため、減圧部による筐体内の減圧処理を１回で済ませることができる。この結果、検査に必要な工程を減らして工程を簡略化することで、コストダウンが図れる。
第１２の発明に係る気泡検査方法は、流体軸受装置に充填された潤滑流体に存在する気泡を検出する気泡検査方法であって、第１から第７のステップを備えている。第１のステップでは、密閉空間を形成する筐体内に流体軸受装置を載置する。第２のステップでは、筐体内を第１の気圧とする。第３のステップでは、第１の気圧において、潤滑流体の第１基準物理量を検出する。第４のステップでは、第１の気圧から、第１の気圧よりも低い第２の気圧に変化させる。第５のステップでは、第２の気圧において、潤滑流体の第２基準物理量を検出する。
ここでは、筐体内に気泡検査を行う流体軸受装置を載置し、例えば、大気圧において第１基準物理量を検出し、次に、３００Ｔｏｒｒ程度まで減圧して第２基準物理量を検出して、潤滑流体内に気泡が存在するか否かを判定する。なお、この判定については、第１・第２基準物理量の検出結果を考慮して、人が行ってもよいし、装置に搭載された判定部等によって自動的に行われてもよい。
【００１２】
ここで、上記基準物理量には、潤滑流体が充填された流体軸受装置の開放端側から観察可能な潤滑流体の液面の高さや面積、減圧前後における潤滑流体の漏れ出し量等が含まれる。通常、潤滑流体に存在する気泡は、減圧下におかれると潤滑流体内において膨張する。このため、減圧前後における潤滑流体の液面の高さや面積等の変化を検出することで、気泡の有無を容易に判定することができる。
これにより、気圧の異なる２つの条件下において、それぞれ潤滑流体の液面高さ等の基準物理量を検出し、その変化量が所定量以上になるか否かを検出することで、単に潤滑流体の充填量を管理して気泡の存在の検査を行う従来の気泡検査方法と比較して、高精度に潤滑流体内における気泡の有無を検出することができる。
第１３の発明に係る気泡検査方法は、第１２の発明に係る気泡検査方法であって、第６のステップと第７のステップとを、さらに備えている。第６のステップでは、第３のステップおよび第５のステップにおいて検出された第１基準物理量と第２基準物理量とを比較する。第７のステップでは、第１基準物理量と第２基準物理量とが所定量以上差がある場合には、潤滑流体に気泡が存在していると判定する。
ここでは、第１基準物理量と第２基準物理量とを比較して、その差、つまり減圧前後における基準物理量の変化量が所定量以上であった場合には、この流体軸受装置を潤滑流体内に気泡が存在する装置と判定する。
【００１３】
検出部における第１・第２基準物理量の検出結果に基づいて、自動的に流体軸受装置内に気泡が存在するか否かを判定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明に係る気泡検査装置によれば、軸受装置の潤滑流体に含まれる気泡を高精度に検出することができる。
第２の発明に係る気泡検査装置によれば、自動的に潤滑流体内における気泡の有無を判定することができる。
第３の発明に係る気泡検査装置によれば、容易に潤滑流体内における気泡の有無を確認することができる。
第４の発明に係る気泡検査装置によれば、容易に潤滑流体内における気泡の有無を確認することができる。
第５の発明に係る気泡検査装置によれば、容易に潤滑流体内における気泡の有無を確認することができる。
第６の発明に係る気泡検査装置によれば、軸部の下に隠れた気泡が存在する場合でも、これについても高精度に検出することができる。
第７の発明に係る気泡検査装置によれば、潤滑流体の液面の変化を容易に検出して、気泡の有無を高精度に判定することができる。
第８の発明に係る気泡検査装置によれば、流体軸受装置の開放端側から潤滑流体の液面の変化を容易に検出することができる。
【００１５】
第９の発明に係る気泡検査装置によれば、透明なカバー部材を介してその変化を容易に観察することができる。
第１０の発明に係る気泡検査装置によれば、容易に高精度な潤滑流体の基準物理量の変化を検出することができる。
第１１の発明に係る気泡検査装置によれば、検査に必要な工程を減らして工程を簡略化することで、コストダウンが図れる。
第１２の発明に係る気泡検査方法によれば、軸受装置の潤滑流体に含まれる気泡を高精度に検出することができる。
第１３の発明に係る気泡検査方法によれば、自動的に潤滑流体内における気泡の存在の有無を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［実施形態１］
本発明の一実施形態に係る気泡検査装置２０ａについて、図１〜図５および図１３および図１４を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係る気泡検査装置２０ａは、フランジレスタイプのシャフト１１ａを含む流体軸受装置１０ａ（図２参照）における所定の隙間に充填されたオイル（潤滑流体）１８ａ内に存在する気泡を検出する装置である。
［検査対象となる流体軸受装置１０ａの構成］
ここで、本実施形態に係る気泡検査装置２０ａの検査対象となる流体軸受装置１０ａの構成について説明すれば以下の通りである。なお、以下の説明において用いた開放端側とは、気泡検査装置２０ａにセットされた流体軸受装置１０ａの上端側に相当する側を意味している。
すなわち、本実施形態において検査を行う流体軸受装置１０ａは、図２（軸受断面図）に示すように、フランジレスタイプのシャフト１１ａ、スリーブ１２ａ、シールキャップ１３ａ、スラストプレート１４ａおよびオイル１８ａを備えている。なお、説明に使用する図面は、理解を容易にするために簡略化されているものとする。
【００１７】
シャフト１１ａは、スリーブ１２ａとの間に隙間に充填されたオイル１８ａが、回転中にスリーブ１２ａ側に形成された図示しない動圧発生溝にかき集められて動圧を発生させることにより、スリーブ１２ａ等に対して非接触状態で相対回転する。
スリーブ１２ａは、シャフト１１ａの周りを取り囲むように配置されており、シャフト１１ａとの対向面、もしくはシャフト１１ａの外周面に、上述した動圧発生溝が形成されている。
シールキャップ１３ａは、スリーブ１２ａを覆うように取り付けられた部材であって、平面視においてその内周部がシャフト１１ａの一部と重なるように配置されている。これにより、シールキャップ１３ａは、フランジレスのシャフト１１ａの抜け止めとして機能する。
スラストプレート１４ａは、流体軸受装置１０ａの底部を閉塞するプレートであって、その上にスリーブ１２ａが配置されている。スラストプレート１４ａには、シャフト１１ａとの対向面、もしくはシャフト１１ａの底面に動圧発生溝が形成されている。
オイル１８ａは、シャフト１１ａの側面とスリーブ１２ａとの間の隙間、シャフト１１ａの底面とスラストプレート１４ａとの間の隙間、シャフト１１ａの上面とシールキャップ１３ａとの間の隙間、に充填されており、回転中に動圧発生溝にかき集められて動圧を発生させる。これにより、シャフト１１ａとスリーブ１２ａ等とを非接触状態で相対的に回転させることができる。
【００１８】
［気泡検査装置２０ａの構成］
気泡検査装置２０ａは、図１および図３（ａ）等に示すように、減圧チャンバ（筐体）２１、真空ポンプ（減圧部）２２、撮影・照明装置２５、押圧バネ（押圧部）２６および制御ユニット（処理部、画像処理部）３０を備えている。なお、これらは一体にまとめられているが、各部が別体として存在し、それぞれが互いに組み合わされて機能するように接続されていてもよい。
減圧チャンバ２１は、図３（ａ）等に示すように、内部に流体軸受装置１０ａを載置した状態で減圧状態とするための密閉された容器であって、カバー部（透明なカバー部材を含む）２１ａ、ケース部２１ｂおよび減圧開口２１ｃを有している。
カバー部２１ａは、少なくとも一部が透明な樹脂製またはガラス製の材料によって形成されており、減圧前後における流体軸受装置１０ａの開放端側が観察できるようになっている。
ケース部２１ｂは、減圧チャンバ２１の側底面を形成する板材であって、その一部に減圧開口２１ｃが形成されている。
図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、減圧チャンバ２１には、バルブ６０、圧力センサ６１、真空ポンプ２２が接続されている。図中に示す符号６２は、大気圧または第１の気圧を示している。バルブ６０は、ソレノイドバルブ等が使用され、圧力センサにはピラニーゲージやシリコンダイヤフラム式およびステンレスダイヤフラム式のものが用いられる。制御には、応答性の良さからシリコンダイヤフラム式が多く使用される。
【００１９】
減圧開口２１ｃは、バルブ６０を介して真空ポンプ２２と接続されており、減圧開口２１ｃを介して減圧チャンバ２１の内部を減圧状態へ移行させる。
真空ポンプ２２は、減圧チャンバ２１の内部を減圧状態へ移行させるための減圧部として設けられており、上述した減圧開口２１ｃに対してバルブ６０を介して接続されている。
撮影・照明装置２５は、減圧チャンバ２１の上方、つまり減圧チャンバ２１の内部に載置された流体軸受装置１０ａの開放端側に配置されている。そして、撮影・照明装置２５は、流体軸受装置１０ａの開放端側を撮影するためのＣＣＤカメラや、撮影部位となる流体軸受装置１０ａの開放端側を明るく照らすための照明を含んでいる。これにより、撮影・照明装置２５において撮影されて取得された流体軸受装置１０ａの開放端側を示す画像は、後述する制御ユニット３０へと送られて、オイル１８ａの液面の面積を特定するための画像処理が施される。なお、撮影・照明装置２５については、減圧チャンバ２１の内部に設けられていてもよい。
押圧バネ２６は、減圧チャンバ２１のカバー部２１ａの中心部分に取り付けられており、カバー部２１ａの中心部分に対向する位置に載置される流体軸受装置１０ａのシャフト１１ａの上端面に対して押圧バネ２６の先端に取り付けられた当接部が接触して、シャフト１１ａを軸方向下向きに押圧する。
【００２０】
制御ユニット３０は、真空ポンプ２２や撮影装置２５等のような気泡検査装置２０ａに含まれる各部の動作を制御する。さらに、制御ユニット３０は、撮影装置２５において取得された画像に対して画像処理を行って、流体軸受装置１０ａの開放端側におけるオイル１８ａの液面の面積の変化量を検出する。そして、制御ユニット３０は、ここでの検出結果に基づいて、オイル１８ａ中に気泡が含まれているか否か、つまり検査を行った流体軸受装置１０ａが不良品であるか否かの判定を行う。なお、この画像処理に関しては、後段にて詳述する。
＜気泡検査装置２０ａによる気泡検査方法＞
本実施形態の気泡検査装置２０ａによる流体軸受装置１０ａの気泡検査方法について、図５に示すフローチャートに従って説明すれば以下の通りである。
すなわち、ステップＳ１においては、注油も含めた流体軸受装置２０ａの組立てを完成させる。
次に、ステップＳ２においては、流体軸受装置１０ａを減圧チャンバ２１の内部へセットする。
次に、ステップＳ３においては、図３（ａ）に示すように、流体軸受装置１０ａが内部にセットされた減圧チャンバ２１に対して、透明な部分を有するカバー部２１ａを取り付ける。このとき、カバー部２１ａに取り付けられた押圧バネ２６が、シャフト１１ａを軸方向下向きに押圧するとともに、スリーブ１２ａも同方向に押圧する。このときの押圧力Ｆｐは、以下の関係式（１）によって表される。
【００２１】
シャフト押圧力Ｆｐ＞（大気圧Ｐａ−減圧検査設定圧Ｐｖ）×シャフト底面面積ＳＳ−シャフト重量ＷＳ ・・・・・（１）
これにより、シャフト１１ａの下部に存在するオイル１８ａに含まれる気泡が膨張した場合でも、シャフト１１ａが浮き上がらないように、スラストプレート１４ａに対してシャフト１１ａを押し付けることができる。
次に、ステップＳ４においては、大気圧（第１の気圧）における流体軸受装置１０ａの開放端側のオイル１８ａの状態（図４（ａ）参照）を撮影装置２５によって撮影する。そして、撮影された画像のデータは、制御ユニット３０内の記憶部に記憶される。
次に、ステップＳ５においては、制御ユニット３０が、図１３および図１４に示す画像処理画面４０をモニタ等に表示させながら、まず、図４（ａ）に示す開放端側の状態を撮影して得られた画像におけるオイル１８ａの液面の部分対して、ドーナツ形状の検査枠４２ａ・４２ｂ（図１３および図１４参照）を設定する。そして、制御ユニット３０は、この検査枠４２内において２値化処理を行う。なお、検査枠４２は、図１３に示すように、画像表示部４１内に表示された流体軸受装置１０ａの開放端側の画像に対して、検査枠４２の大きさや位置を変更しながら設定される。
【００２２】
具体的な処理としては、この検査枠４２内における各画素の明るさに応じて所定の閾値（画素数）以上なら白、閾値未満であれば黒とする画像処理を行う。このとき、オイル１８ａが流体軸受装置１０ａの開放端側に漏れ出している場合には、撮影装置２５に含まれる照明装置から照射された光がオイル１８ａに反射して画像のその部分は明るくなる。よって、２値化処理の基準となる閾値は、その反射光の明るさよりも若干暗い値が設定されていればよい。これにより、オイル１８ａからの反射光の部分だけが白く表示される２値化処理後の画像を得ることができる。
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、オイル１８ａは開放端側からは見えないため、２値化処理後に白く表示される画像の部分はなく、液面面積は０（第１基準物理量）となる。なお、ここで算出された第１基準物理量としてのオイル１８ａの液面の面積は、制御ユニット３０内の記憶部に記憶される。
次に、ステップＳ６においては、図３（ｂ）に示すように、真空ポンプ２２を用いて減圧チャンバ２１の内部を減圧処理する。本実施形態では、減圧チャンバ２１内は、約３００Ｔｏｒｒ（第２の気圧）になるまで減圧され、約１ｓｅｃ間保持される。これにより、オイル１８ａ内に気泡が存在している場合には、存在している気泡を約２．５〜３．０倍まで膨張させることができる。
【００２３】
次に、ステップＳ７においては、約３００Ｔｏｒｒまで減圧処理された減圧チャンバ２１の内部にセットされた流体軸受装置１０ａの開放端側の状態（図４（ｂ）参照）の画像を撮影装置２５によって取得する。
次に、ステップＳ８においては、制御ユニット３０が、図４（ｂ）に示す開放端側の状態を撮影して得られた画像におけるオイル１８ａの液面の部分に対して、ステップＳ５と同様に、検査枠４２を設定し、この検査枠４２内において２値化処理を行う。このとき、図４（ｂ）に示すように、オイル１８ａが流体軸受装置１０ａの開放端側に漏れ出しているため、照明装置から照射された光がオイル１８ａに反射して画像のその部分は明るくなる。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、オイル１８ａは開放端側の一部に見えているため、２値化処理後に白く表示される画像の部分が存在し、この液面の面積が白く表示される画素数（第２基準物理量）に基づいて算出される。そして、ここで算出された第２基準物理量としての液面の面積は、上記ステップＳ５と同様に、制御ユニット３０内の記憶部に記憶される。
次に、ステップＳ９においては、ステップＳ５およびステップＳ８においてそれぞれ算出された液面の面積（第１・第２基準物理量）を比較して、その差を算出する。ここで、算出された差が、予め設定された閾値以上である場合には、ステップＳ１０において、この流体軸受装置１０ａに充填されたオイル１８ａには気泡が存在していると判定して「ＮＧ」と表示する。一方、閾値に満たない場合には、判定結果の欄に「ＯＫ」と表示される。
【００２４】
そして、以上のような判定後には、大気圧（または第１の気圧）に通じるバルブ６０を開放して、減圧チャンバ２１内を大気圧（または第１の気圧）に戻し、不良品あるいは正常品と判定された流体軸受装置１０ａを減圧チャンバ２１から取り出して所定の保管場所へ送る。
通常、検査対象となる流体軸受装置として、フランジレスのシャフト１１ａを備えた流体軸受装置１０ａを用いた場合には、オイル１８ａの液面はシールキャップ１３ａによって隠れて平面視においては観察できない。しかし、本実施形態のように、この流体軸受装置１０ａをセットした減圧チャンバ２１の内部を減圧することで、オイル１８ａに含まれる気泡が膨張して、膨張した気泡に相当する分だけオイルの液面を変化させることができる。
これにより、流体軸受装置１０ａに充填されたオイル１８ａに含まれる気泡を容易に検出して、不良であるか否かを容易に判定することができる。
そして、押圧バネ２６によってシャフト１１ａを軸方向下向きに押圧することにより、シャフト１１ａの浮き上がりを抑えることができるため、シャフト１１ａの底に気泡が存在する場合でも、気泡の存在を液面変化として検出可能とすることができる。
【００２５】
［本気泡検査装置２０ａの特徴］
（１）
本実施形態の気泡検査装置２０ａでは、図１および図３に示すように、検査対象となる流体軸受装置１０ａをセットするための減圧チャンバ２１と、減圧チャンバ２１内を大気圧から減圧するための真空ポンプ２２と、流体軸受装置１０ａの開放端側において大気圧におけるオイル１８ａの液面の面積と約３００Ｔｏｒｒ減圧条件下における液面の面積との差を算出する制御ユニット３０と、を備えている。そして、制御ユニット３０は、算出したその差が所定の閾値以上である場合には、この流体軸受装置１０ａをオイル１８ａ内に気泡が存在する不良品として判定する。
これにより、オイル１８ａの注油が完了した流体軸受装置１０ａを減圧条件下におくことにより、減圧前後において、流体軸受装置１０ａの開放端側におけるオイル１８ａの液面の面積を検出して比較することで、減圧条件下に置かれて膨張した気泡によって変化するオイル１８ａの液面の面積の変化を容易に検出することができる。よって、オイル１８ａ内にわずかな気泡が存在している場合でも、これを高精度に検出して不良品であるか否かの判定を行うことができる。
【００２６】
（２）
本実施形態の気泡検査装置２０ａでは、図４（ｂ）に示すように、減圧前後におけるオイル１８ａの液面の変化を検出するための基準となる基準物理量として、流体軸受装置１０ａの開放端側におけるオイル１８ａの液面の面積を用いている。
これにより、例えば、本実施形態のように、開放端側にシールキャップ１３ａが配置されたフランジレスのシャフト１１ａを有する流体軸受装置１０ａの検査を行う場合でも、シールキャップ１３ａの内側に出てくるオイル１８ａの量、すなわち平面視における液面の面積を検出することで、容易にオイル１８ａ内の気泡存在の有無を検査することができる。
（３）
本実施形態の気泡検査装置２０ａでは、図３（ａ）等に示すように、基準物理量となるオイル１８ａの液面の面積を検出する際に、押圧バネ２６によって、流体軸受装置１０ａのシャフト１１ａの上端部分を軸方向下向きに押圧する。
これにより、シャフト１１ａの下に隠れるように存在する気泡をシャフト１１ａの側方へ追い出して検査を行うことができるため、減圧条件下に置かれて膨張した気泡がシャフト１１ａの下に留まってシャフト１１ａを押し上げてしまうことで減圧前後において液面面積の変化がない状態となることを回避することができる。この結果、シャフト１１ａの下に存在する気泡についても高精度に検出することが可能になる。
【００２７】
（４）
本実施形態の気泡検査装置２０ａでは、図１に示すように、流体軸受装置１０ａの開放端側におけるオイル１８ａの液面の面積の変化を検出するための画像処理部として、制御ユニット３０を備えている。
これにより、撮影装置２５によって撮影された開放端側における画像について、オイル１８ａの液面に相当する部分（画素）を２値化処理等によって検出することができる。この結果、制御ユニット３０は、減圧前後における液面の面積の差が所定の閾値以上である場合には、この流体軸受装置１０ａを不良品として判定することができる。
（５）
本実施形態の気泡検査装置２０ａでは、画像処理によってオイル１８ａの液面面積を検出する際には、制御ユニット３０が、図１３に示すように、オイル１８ａの液面に沿って検査枠４２を設定する。
これにより、この検査枠４２内におけるオイル１８ａの液面に相当する画素の部分を白、それ以外を黒で２値化処理することで、流体軸受装置１０ａの開放端側におけるオイル１８ａの液面の面積の変化を、より検出し易くすることができる。
【００２８】
（６）
本実施形態の気泡検査装置２０ａでは、流体軸受装置１０ａをセットする減圧チャンバ２１の天井面側に、少なくとも一部が透明なカバー部２１ａを取り付けている。
これにより、流体軸受装置１０ａの開放端側におけるオイル１８ａの液面の変化を、流体軸受装置１０ａの上方から容易に観察することができる。この結果、本実施形態のように、流体軸受装置１０ａの開放端側を撮影した画像に基づいてオイル１８ａの液面の面積を検出する場合でも、撮影装置２５によって容易に開放端側の画像を撮影することができる。
（７）
本実施形態の気泡検査装置２０ａでは、図３（ａ）等に示すように、オイル１８ａの液面面積を検出する際に、撮影装置２５に含まれる照明装置によって、流体軸受装置１０ａの開放端側を明るく照らしている。
これにより、オイル１８ａの液面において反射した光によって、開放端側を撮影した画像ではオイル１８ａの液面に相当する部分が白く表示される。これにより、この反射光の明るさの部分だけを検出することで、容易にオイル１８ａの液面に相当する部分を検出することができる。
【００２９】
（８）
本実施形態の気泡検査装置２０ａでは、図５に示すように、第１基準物理量となるオイル１８ａの液面の面積の検出を、大気圧条件下において行う。
これにより、第１基準物理量となる液面面積の値を取得する際に、減圧または昇圧処理を行う必要がない。この結果、第１の気圧の条件下において第１基準物理量を検出する場合と比較して、減圧または昇圧処理工程を省くことができ、検査工程を簡略化することができる。
また、次の測定のために減圧チャンバ内を元の圧力に復圧する場合でも、大気に開放するだけですむため、工程を簡略化することができる。
［実施形態２］
本発明の他の実施形態に係る気泡検査装置および気泡検査方法について、図６〜図９を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明で使用する部材のうち、実施形態１で使用した部材と同様の構成、作用効果を有するものについては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の気泡検査装置２０は、フランジタイプのシャフト１１ｂを含む流体軸受装置１０ｂ（図６参照）における所定の隙間に充填されたオイル（潤滑流体）１８ｂ内に存在する気泡を検出する装置である。
【００３０】
［検査対象となる流体軸受装置１０ｂの構成］
ここで、本実施形態に係る気泡検査装置２０ｂの検査対象となる流体軸受装置１０ｂの構成について説明すれば以下の通りである。なお、以下の説明において用いた開放端側とは、気泡検査装置２０ｂにセットされた流体軸受装置１０ｂの上端側に相当する側を意味している。
すなわち、本実施形態において検査を行う流体軸受装置１０ｂは、図６に示すように、フランジレスタイプのシャフト１１ｂ、スリーブ１２ｂ，フランジ１５ｂおよびオイル１８ｂを備えている。
シャフト１１ｂは、スリーブ１２ｂやフランジ１５ｂとの間に隙間に充填されたオイル１８ｂが、回転中にスリーブ１２ｂおよびフランジ１５ｂ側に形成された図示しない動圧発生溝にかき集められて動圧を発生させることにより、スリーブ１２ｂ等に対して非接触状態で相対回転する。
スリーブ１２ｂは、シャフト１１ｂおよびフランジ１５ｂの周りを取り囲むように配置されており、シャフト１１ｂとの対向面、もしくはシャフト１１ｂの外周面に、上述した動圧発生溝が形成されている。
【００３１】
スラストプレート１４ｂは、流体軸受装置１０ｂの底部を閉塞するプレートであって、スリーブ１２ｂ底部に配置されている。
フランジ１５ｂは、シャフト１１ｂの下端部に取り付けられており、スリーブ１２ｂやスラストプレート１４ｂとの対向面、もしくはスリーブ１２ｂやスラストプレート１４ｂに、それぞれ図示しない動圧発生溝が形成されている。
オイル１８ｂは、シャフト１１ｂの側面とスリーブ１２ｂとの間の隙間、フランジ１５ｂの底面とスラストプレート１４ｂとの間の隙間、フランジ１５ｂの上面とスリーブ１２ｂとの間の隙間、に充填されており、回転中にスリーブ１２ｂのシャフト１１ｂの対向面等に形成された動圧発生溝にかき集められて動圧を発生させる。これにより、シャフト１１ｂとスリーブ１２ｂ等とを非接触状態で相対的に回転させることができる。
［気泡検査装置２０ｂの構成］
気泡検査装置２０ｂは、図７（ａ）等に示すように、減圧チャンバ２１、真空ポンプ（減圧部）２２、非接触段差測定部（例えば、ハイソメット（ユニオン光学社製））２３、押圧バネ（押圧部）２６および制御ユニット（処理部、画像処理部）３０（図１参照）を備えている。
【００３２】
非接触段差測定部２３は、図７（ａ）等に示すように、減圧チャンバ２１内にセットされた流体軸受装置１０ｂの開放端側となる上方に配置されている。そして、非接触段差測定部２３は、図８（ａ）等に示すように、流体軸受装置１０ｂの開放端側から観察されるオイル１８ｂの液面の高さに焦点が合う位置に配置されている。
なお、非接触段差測定部２３以外の構成については、上記実施形態１において説明した部材と同様である。
また、非接触段差測定部２３については、減圧チャンバ内に設置することもできる。
＜気泡検査装置２０ｂによる気泡検査方法＞
本実施形態の気泡検査装置２０ｂによる流体軸受装置１０ｂの気泡検査方法について、図９に示すフローチャートに従って説明すれば以下の通りである。
すなわち、ステップＳ１１においては、注油も含めた流体軸受装置２０ａの組立てを完成させる。
次に、ステップＳ１２においては、流体軸受装置１０ｂを減圧チャンバ２１の内部へセットする。
次に、ステップＳ１３においては、図７（ａ）に示すように、流体軸受装置１０ｂが内部にセットされた減圧チャンバ２１に対して、透明な部分を有するカバー部２１ａを取り付ける。このとき、カバー部２１ａに取り付けられた押圧バネ２６が、シャフト１１ｂを軸方向下向きに押圧するとともに、スリーブ１２ｂも同方向に押圧する。このときの押圧力Ｆｐは、上記実施形態で説明した関係式（１）によって表される。
【００３３】
これにより、シャフト１１ｂの下部に存在するオイル１８ｂに含まれる気泡が膨張した場合でも、シャフト１１ｂが浮き上がらないように、スラストプレート１４ｂに対してシャフト１１ｂを押し付けることができる。
次に、ステップＳ１４においては、大気圧（第１の気圧）における流体軸受装置１０ｂの開放端側のオイル１８ｂの状態（図７（ａ）参照）で、図８（ａ）に示すように、オイル１８ｂの液面の表面に非接触段差測定部２３の焦点を合わせるようにしてオイル１８ｂの液面の高さを検出する。そして、制御ユニット３０は、このときの液面の高さ位置、換言すれば、非接触段差測定部２３の高さ位置を第１基準物理量として記憶する。
次に、ステップＳ１５においては、図７（ｂ）に示すように、真空ポンプ２２を用いて減圧チャンバ２１の内部を減圧処理する。本実施形態では、上記実施形態１と同様に、減圧チャンバ２１内は、約３００Ｔｏｒｒ（第２の気圧）になるまで減圧され、約１ｓｅｃ間保持される。これにより、オイル１８ｂ内に気泡が存在している場合には、存在している気泡を約２．５〜３．０倍まで膨張させることができる。
次に、ステップＳ１６においては、約３００Ｔｏｒｒ（第２の気圧）減圧条件下における流体軸受装置１０ｂの開放端側のオイル１８ｂの状態（図７（ｂ）参照）で、図８（ｂ）に示すように、気泡が膨張することで上昇したオイル１８ｂの液面の表面に非接触段差測定部２３の焦点を合わせるように非接触段差測定部２３の位置を移動させてオイル１８ｂの液面の高さ（第２基準物理量）を検出する。つまり、非接触段差測定部２３の移動距離が、そのまま液面高さの変化量として検出される。
【００３４】
次に、ステップＳ１７においては、制御ユニット３０が、ステップＳ１４およびステップＳ１６においてそれぞれ検出された液面の高さ（第１・第２基準物理量）を比較して、その差（非接触段差測定部２３の移動量）を算出する。ここで、算出された差が、予め設定された閾値以上である場合には、ステップＳ１８において、この流体軸受装置１０ｂに充填されたオイル１８ｂには気泡が存在していると判定する。
そして、判定後には、真空ポンプ２２を制御して減圧チャンバ２１内を大気圧に戻し、不良品あるいは正常品と判定された流体軸受装置１０ｂを減圧チャンバ２１から取り出して所定の保管場所へ送る。
通常、検査対象となる流体軸受装置として、フランジ付きのシャフト１１ｂ備えた流体軸受装置１０ｂを用いた場合には、開放端側にシールキャップが設けられていないためにオイル１８ｂの液面は平面視において常に観察できる。よって、本実施形態では、この流体軸受装置１０ｂをセットした減圧チャンバ２１の内部を減圧することで、オイル１８ｂに含まれる気泡が膨張して、膨張した気泡に相当する分だけオイルの液面の高さを変化させることを検出して検査を行う。
これにより、流体軸受装置１０ｂに充填されたオイル１８ｂに含まれる気泡を容易に検出して、不良であるか否かを容易に判定することができる。
【００３５】
そして、押圧バネ２６によってシャフト１１ｂを軸方向下向きに押圧することにより、シャフト１１ｂの浮き上がりを抑えることができるため、シャフト１１ｂの底に気泡が存在する場合でも、気泡の存在を液面変化として検出可能とすることができる。
［本気泡検査装置２０ｂの特徴］
（１）
本実施形態の気泡検査装置２０ｂでは、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、検査対象となる流体軸受装置１０ｂをセットするための減圧チャンバ２１と、減圧チャンバ２１内を大気圧から減圧するための真空ポンプ２２と、流体軸受装置１０ｂの開放端側において大気圧におけるオイル１８ｂの液面の高さと約３００Ｔｏｒｒ減圧条件下における液面の高さとの差を算出する制御ユニット３０と、を備えている。そして、制御ユニット３０は、算出したその差が所定の閾値以上である場合には、この流体軸受装置１０ｂをオイル１８ｂ内に気泡が存在する不良品として判定する。
これにより、減圧前後において、流体軸受装置１０ｂの開放端側におけるオイル１８ｂの液面の高さを検出して比較することで、減圧条件下に置かれて膨張した気泡によって変化するオイル１８ｂの液面の高さの変化を容易に検出することができる。よって、オイル１８ｂ内にわずかな気泡が存在している場合でも、これを高精度に検出して不良品であるか否かの判定を行うことができる。
【００３６】
なお、上記実施形態１において説明した減圧チャンバ２１の構成や検査条件等について、本実施形態において同様の説明をしたものについては、それぞれが上記実施形態１において説明した内容と同様の作用効果を奏するものとする。
［実施形態３］
本発明のさらに他の実施形態に係る気泡検査装置および気泡検査方法について、図１０
〜図１２を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明で使用する部材のうち、実施形態１，２において使用した部材と同様の構成、作用効果を有するものについては、同じ符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の気泡検査装置２０ｃは、上記実施形態２と同様に、フランジタイプのシャフト１１ｂを含む流体軸受装置１０ｂ（図６参照）における所定の隙間に充填されたオイル（潤滑流体）１８ｂ内に存在する気泡を検出する装置である。このため、上記実施形態２において説明した流体軸受装置１０ｂの説明については、ここでは省略する。
［気泡検査装置２０ｃの構成］
気泡検査装置２０ｃは、図１０（ａ）等に示すように、減圧チャンバ２１、真空ポンプ（減圧部）２２、撮影・照明装置２５、押圧バネ（押圧部）２６および制御ユニット（処理部、画像処理部）３０（図１参照）を備えている。
【００３７】
なお、気泡検査装置２０ｃに含まれるこれらの構成については、上記実施形態１においてすでに説明済みであるため、ここでは説明を省略する。
＜気泡検査装置２０ｃによる気泡検査方法＞
本実施形態の気泡検査装置２０ｃによる流体軸受装置１０ｂの気泡検査方法について、図１２に示すフローチャートに従って説明すれば以下の通りである。
すなわち、ステップＳ２１においては、注油も含めた流体軸受装置２０ａの組立てを完成させる。
次に、ステップＳ２２においては、流体軸受装置１０ｂを減圧チャンバ２１の内部へセットする。
次に、ステップＳ２３においては、図１０（ａ）に示すように、流体軸受装置１０ｂが内部にセットされた減圧チャンバ２１に対して、一部が透明なカバー部２１ａを取り付ける。このとき、カバー部２１ａに取り付けられた押圧バネ２６が、シャフト１１ｂを軸方向下向きに押圧するとともに、スリーブ１２ｂも同方向に押圧する。このときの押圧力Ｆｐは、実施形態１において説明した上記関係式（１）によって表される。
これにより、シャフト１１ｂの下部に存在するオイル１８ｂに含まれる気泡が膨張した場合でも、シャフト１１ｂが浮き上がらないように、スラストプレート１４ｂに対してシャフト１１ｂを押し付けることができる。
【００３８】
次に、ステップＳ２４においては、大気圧（第１の気圧）における流体軸受装置１０ｂの開放端側のオイル１８ａの状態（図１０（ａ）参照）を撮影装置２５によって撮影する。そして、撮影された画像のデータは、制御ユニット３０内の記憶部に記憶される。
次に、ステップＳ２５においては、制御ユニット３０が、図１０（ａ）に示す開放端側の状態を撮影して得られた画像におけるオイル１８ｂの液面の部分に対して、検査枠４２を設定し、この検査枠４２内において２値化処理を行う。なお、図１３に示す画像処理画面４０において各種検出条件の設定等を行う点については、上記実施形態１と同様である。
具体的には、この検査枠４２内における各画素の明るさに応じて所定の閾値（画素数）以上なら白、閾値未満であれば黒とする画像処理を行う。このとき、オイル１８ｂが流体軸受装置１０ｂの開放端側に漏れ出している場合には、撮影装置２５に含まれる照明装置から照射された光がオイル１８ｂに反射して画像のその部分は明るくなる。よって、２値化処理の基準となる閾値は、その反射光の明るさよりも若干暗い値に設定されていればよい。これにより、オイル１８ｂからの反射光の部分だけが白く表示される２値化処理後の画像を得ることができる。
【００３９】
本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、オイル１８ｂは開放端側から常に観察できる状態であるため、２値化処理後にはリング形状の部分が白く表示されてこの面積（第１基準物理量）に相当する画素数が算出される。なお、ここで算出された第１基準物理量としてのオイル１８ａの液面の面積は、制御ユニット３０内の記憶部に記憶される。
次に、ステップＳ２６においては、図１０（ｂ）に示すように、真空ポンプ２２を用いて減圧チャンバ２１の内部を減圧処理する。本実施形態では、減圧チャンバ２１内は、約３００Ｔｏｒｒ（第２の気圧）になるまで減圧され、約１ｓｅｃ間保持される。これにより、オイル１８ｂ内に気泡が存在している場合には、存在している気泡を約２．５〜３．０倍まで膨張させることができる。
次に、ステップＳ２７においては、約３００Ｔｏｒｒまで減圧処理された減圧チャンバ２１の内部にセットされた流体軸受装置１０ｂの開放端側の状態（図１１（ｂ）参照）の画像を撮影装置２５によって取得する。
次に、ステップＳ２８においては、ステップＳ２５と同様に、制御ユニット３０が、図１１（ｂ）に示す開放端側の状態を撮影して得られた画像におけるオイル１８ｂの液面の部分対して、ドーナツ状の検査枠４２（図１３および図１４参照）を設定し、この検査枠４２内において２値化処理を行う。このとき、図１１（ｂ）に示すように、オイル１８ｂが流体軸受装置１０ｂの開放端側において外周側となるスリーブ１２ｂ上に漏れ出しているため、照明装置から照射された光がオイル１８ｂに反射して画像のその部分は明るくなる。本実施形態では、図１１（ｂ）に示すように、オイル１８ｂは開放端側におけるリング形状の外側に広がるように見えているため、２値化処理後に白く表示される画像の部分が大きくなり、この液面の面積が白く表示される画素数（第２基準物理量）に基づいて算出される。そして、ここで算出された第２基準物理量としての液面の面積（オイル１８ｂの漏れ出し量）は、上記ステップＳ２５と同様に、制御ユニット３０内の記憶部に記憶される。
【００４０】
次に、ステップＳ２９においては、ステップＳ２５およびステップＳ２８においてそれぞれ算出された液面の面積、つまりオイル１８ｂの漏れ出し量（第１・第２基準物理量）を比較して、その差を算出する。ここで、算出された差が、予め設定された所定の閾値以上である場合には、ステップＳ３０において、この流体軸受装置１０ｂに充填されたオイル１８ｂには気泡が存在していると判定して「ＮＧ」と表示する。一方、算出された差が、予め設定された所定の閾値に満たない場合には、ステップＳ３０において、この流体軸受装置１０ｂに充填されたオイル１８ｂには気泡が存在していないと判定して「ＯＫ」と表示する。
そして、判定後には、真空ポンプ２２を制御して減圧チャンバ２１内を大気圧に戻し、不良品あるいは正常品と判定された流体軸受装置１０ｂを減圧チャンバ２１から取り出して所定の保管場所へ送る。
通常、検査対象となる流体軸受装置として、フランジ付きのシャフト１１ｂ備えた流体軸受装置１０ｂを用いた場合には、開放端側にシールキャップが設けられていないためにオイル１８ｂの液面は平面視においてリング状の形で常に観察できる。よって、本実施形態では、この流体軸受装置１０ｂをセットした減圧チャンバ２１の内部を減圧することで、オイル１８ｂに含まれる気泡が膨張して、膨張した気泡に相当する分だけオイル１８ｂがスリーブ１２ｂの上面まで漏れ出して液面の面積を変化させることを検出して気泡存在の検査を行う。
【００４１】
これにより、流体軸受装置１０ｂに充填されたオイル１８ｂに含まれる気泡を容易に検出して、不良であるか否かを容易に判定することができる。
［本気泡検査装置２０ｃの特徴］
（１）
本実施形態の気泡検査装置２０ｃでは、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、検査対象となる流体軸受装置１０ｂをセットするための減圧チャンバ２１と、減圧チャンバ２１内を大気圧から減圧するための真空ポンプ２２と、流体軸受装置１０ｂの開放端側において大気圧におけるオイル１８ｂの漏れ出し量（液面の面積）と減圧条件下におけるオイル１８ｂの漏れ出し量（液面の面積）との差を算出する制御ユニット３０と、を備えている。そして、制御ユニット３０は、算出したその差が所定の閾値以上である場合には、この流体軸受装置１０ｂをオイル１８ｂ内に気泡が存在する不良品として判定する。
これにより、減圧前後において、流体軸受装置１０ｂの開放端側におけるオイル１８ｂの漏れ出し量（液面の面積）を検出して比較することで、減圧条件下に置かれて膨張した気泡によって変化するオイル１８ｂの液面の変化を容易に検出することができる。よって、オイル１８ｂ内にわずかな気泡が存在している場合でも、これを高精度に検出して不良品であるか否かの判定を行うことができる。
【００４２】
なお、上記実施形態１，２において説明した減圧チャンバ２１の構成や検査条件等について、本実施形態において同様の説明をしたものについては、それぞれが上記実施形態１，２において説明した内容と同様の作用効果を奏するものとする。
以上のように、本発明に係る各実施形態の構成によれば、オイルの注油が完了した流体軸受装置を直接減圧下に置くことにより、オイルに含まれる気泡の有無またはその影響（液面高さ変化または面積変化）を直接観測することができる。
また、上記減圧チャンバ内にセットされた流体軸受装置のシャフトを軸方向下向きに押圧することで、シャフト下部に滞留している気泡が存在する場合でも正確に検出することができる。
さらに、流体軸受装置の液面を照明装置によって明るく照らしながら開放端側の状態を撮影することにより、オイルの液面面積や漏れ出し量等を画像の２値化処理によって容易に計測でき、液面の変化を自動判定することが可能となる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４３】
（Ａ）
上記実施形態では、減圧チャンバ２１内に、１つ流体軸受装置１０ａまたは流体軸受装置１０ｂをセットして検査を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、複数の流体軸受装置の気泡存在の検査を一度に行うために、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示すような、減圧チャンバ用治具５１，５２を用いて検査を行ってもよい。
具体的には、セットすると下側に配置される減圧チャンバ用治具５１の本体部５１ａの中央部分近傍に形成された土台部５１ｂに形成された軸受挿入穴５１ｄに１０個の流体軸受装置１０ａ，１０ｂをセットする。そして、この減圧チャンバ用治具５１の上部に、減圧チャンバ用治具５２の本体部５２ａに形成された窪み部５２ｂ内に形成された開口５２ｃから流体軸受装置１０ａ，１０ｂが見えるように、減圧チャンバ用治具５２を装着する。このとき、両減圧チャンバ用治具５１，５２の間はゴムパッキン５１ｃによって互いに密着した状態となる。このとき、減圧チャンバ用治具５２側には、各流体軸受装置１０ａ，１０ｂのシャフト１１ａ，１１ｂの上端に当接する押圧部材５２ｄが設けられている。この押圧部材５２ｄは、図１６（ｂ）に示すように、減圧チャンバ用治具５２の側面から突出するアームの先端部分に設けられており、シャフト１１ａ，１１ｂを軸方向下向きに押圧する。そして、上記実施形態１，３において説明した撮影装置２５が、開口５２ｃに沿って移動しながら各流体軸受装置１０ａ，１０ｂの開放端側を撮影することで、一度に１０個の流体軸受装置１０ａ，１０ｂの気泡検査を行うことができる。
【００４４】
なお、撮影装置２５による各流体軸受装置１０ａ，１０ｂの開放端側の撮影は、撮影装置２５を移動させるのではなく、流体軸受装置１０ａ，１０ｂをセットした減圧チャンバ用治具５１，５２側を移動させるようにしてもよい。
また、押圧部材としては、図１６（ａ）に示すように、減圧チャンバ用治具５２の内部側面から伸ばす以外に、図１６（ｂ）に示すように、減圧チャンバ用治具５２の天井面に取り付けられた押圧部材５２ｄであってもよい。この場合には、軸受部分の直上に押圧部材５２ｄを配置することができるため、オイル１８ａ，１８ｂの液面全体における変化を検出することができる点でより好ましい。
（Ｂ）
上記実施形態１〜３では、減圧チャンバ２１のカバー部２１ａの内面側に押圧バネ２６を取り付けて、シャフト１１ａ，１１ｂを軸方向下向きに押圧しながら検査を行う例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、シャフトを押圧するための押圧バネを有していない気泡検査装置であってもよい。
ただし、シャフトの下部に存在するオイルに気泡が隠れるように存在している場合には、流体軸受装置を減圧条件下において気泡を膨張させてもシャフトを浮き上がらせるだけでオイルの液面の面積や高さ等は変化しない。このため、シャフトの下方に存在するオイルに存在する気泡まで正確に検出するためには、上記実施形態１〜３のように、シャフトの上端を軸方向下向きに押圧するための押圧バネを設けることがより好ましい。
【００４５】
（Ｃ）
上記実施形態１，３では、オイル１８ａ，１８ｂ内の気泡の存在の有無を判定する際に、画像処理部として機能する制御ユニット３０を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、流体軸受装置の開放端側に、オイルの液面高さ等を直接検出するセンサ等を配置して、気泡存在の有無を検出してもよい。
また、画像処理部やセンサ等の装置によることなく、人間が目視でオイル液面の変化を確認して気泡存在の有無を検出してもよい。
（Ｄ）
上記実施形態１，３では、オイル１８ａ，１８ｂ内の気泡の存在の有無を判定する際に、画像処理部として機能する制御ユニット３０が、取得した画像に含まれるオイル１８ａ，１８ｂに相当する部分に沿って検査枠４２を設定し、オイル１８ａ，１８ｂの液面の変化を検出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、検査枠を使用せずに、オイルに相当する部分の平面視における変化を検出して、気泡の存在の有無の検査を行ってもよい。
【００４６】
（Ｅ）
上記実施形態１，３では、減圧前後におけるオイル１８ａ，１８ｂの液面の変化を検出する際に、撮影装置２５に含まれる照明装置によって流体軸受装置１０ａ，１０ｂの開放端側を明るく照らす例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、照明装置を用いることなく、目視や画像撮影後の画像処理によって、オイルの液面の変化を検出してもよい。
ただし、オイルの液面に照射された光はその表面で反射して白く光るために液面の変化を認識し易くなるという点を考慮すれば、上記実施形態１，３のように照明装置によってオイルの液面を照らしながらオイルの液面の変化を検出することがより好ましい。
（Ｆ）
上記実施形態１〜３では、第１基準物理量となるオイルの液面の面積や高さ等を検出する際の条件となる第１の気圧を、大気圧とした例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、１０〜３０Ｔｏｒｒ程度を第１の気圧とし、この条件下において第１基準物理量となるオイルの液面の面積や高さ等を検出するようにしてもよい。
【００４７】
ただし、大気圧を第１の気圧とした場合には減圧部による減圧処理を１回で済ませられる一方、この場合には、減圧処理を２回にわたって行う必要が生じ、処理工程が増えてしまう。このため、気泡検査の各工程をより簡略化するという観点では、上記実施形態１〜３のように、大気圧において第１基準物理量となるオイルの液面の面積や高さ等を検出することがより好ましい。
（Ｇ）
上記実施形態１〜３では、第２基準物理量となるオイルの液面の面積等を検出する際の条件となる第２の気圧を３００Ｔｏｒｒとした例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、１００〜５００Ｔｏｒｒの範囲内であれば、第２の気圧は、３００Ｔｏｒｒでなくてもよい。
ただし、オイル中に含まれる気泡を検出可能な適度な大きさまで膨張させるための適度な圧力としては、上記実施形態のように３００Ｔｏｒｒ程度とすることがより好ましい。
（Ｈ）
上記実施形態１，３では、図４（ａ）および図９（ａ）に示すように、減圧前には、平面視において流体軸受装置１０ａ，１０ｂの開放端側に、オイル１８ａ，１８ｂが全く存在しない例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４８】
例えば、減圧前の状態において、図４（ａ）および図９（ａ）に示すドーナツ状の部分の約１／３くらいの範囲にオイル１８ａ，１８ｂが漏れている状態であってもよい。
この場合でも、減圧前の状態と減圧後の状態とを比較して、流体軸受装置の開放端側から見た平面視におけるオイルの液面面積や漏れ出し量等が増加したことを検出して気泡存在の有無を判定することができる。
（Ｉ）
上記実施形態１〜３では、検査を行う際に、流体軸受装置１０ａ，１０ｂに含まれるシャフト１１ａ，１１ｂの上端面を軸方向下向きに押圧する押圧部として、押圧バネ２６を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、押圧部として、図１５（ｂ）に示す押圧部材５２ｄや、図１６（ａ）に示すように減圧チャンバ用治具５２の内部側面から伸びるアームの先端に取り付けられた押圧部材５２ｄ、図１６（ｂ）に示すように減圧チャンバ用治具５２の天井面に取り付けられた略Ｊ字形の押圧部材５７ａ等のように、板バネやゴム等のような他の弾性部材を用いることもできる。
（Ｊ）
上記実施形態２では、オイル１８ｂ内の気泡の存在を検査するために、オイル１８ｂの液面の高さの変化を、非接触段差測定部２３の焦点がオイル１８ｂの表面に合う位置まで非接触段差測定部２３を移動させることによって検出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
例えば、非接触段差測定部２３の位置を固定したままとし、減圧チャンバ２１が載置された基台を、非接触段差測定部２３の焦点が合う位置まで移動させることにより、液面高さの変化を検出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の気泡検査装置は、流体軸受装置の潤滑流体に含まれる気泡を高精度に検出することで信頼性を向上させることができるという効果を奏することから、ＰＣ用途に限らず車載用や携帯用途に使用されるスピンドルモータに搭載される流体軸受装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る気泡検査装置の外観を示す斜視図。
【図２】図１の気泡検査装置による気泡含有の検査対象となる流体軸受装置を示す側断面図。
【図３】（ａ），（ｂ）は、図２の流体軸受装置を減圧条件下におく前後におけるオイルの状態を示す側断面図。
【図４】（ａ），（ｂ）は、図２の流体軸受装置を減圧条件下におく前後におけるオイルの液面面積の変化を流体軸受装置の開放端側となる上方から観察した平面図。
【図５】図１の気泡検査装置による気泡検査方法の処理の流れを示すフローチャート。
【図６】本発明の他の実施形態において気泡含有の検査対象となる流体軸受装置を示す側断面図。
【図７】（ａ），（ｂ）は、図５の流体軸受装置を減圧条件下におく前後におけるオイルの状態を示す側断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）は、図５の流体軸受装置を減圧条件下におく前後におけるオイルの液面高さの変化を流体軸受装置の横から観察した側面図。
【図９】図７（ａ）等に示す気泡検査装置による気泡検査方法の処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態において図５の流体軸受装置を減圧条件下におく前後におけるオイルの状態を示す側断面図。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、図５の流体軸受装置を減圧条件下におく前後におけるオイルの漏れ出し量の変化を流体軸受装置の開放端側となる上方から観察した平面図。
【図１２】図１０（ａ）等に示す気泡検査装置による気泡検査方法の処理の流れを示すフローチャート。
【図１３】図１の気泡検査装置による画像処理手順に従って表示される画像処理画面を示す図。
【図１４】図１の気泡検査装置による画像処理手順に従って表示される画像処理画面を示す図。
【図１５】（ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態において用いられる減圧チャンバの治具の構成を示す平面図。
【図１６】（ａ），（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る気泡検査装置に含まれる押圧部の例を示す側断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１０ａ，１０ｂ 流体軸受装置
１１ａ，１１ｂ シャフト
１２ａ，１２ｂ スリーブ
１３ａ シールキャップ
１４ａ，１４ｂ スラストプレート
１５ｂ フランジ
１８ａ，１８ｂ オイル（潤滑流体）
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ 気泡検査装置
２１ 減圧チャンバ（筐体）
２１ａ カバー部（透明なカバー部材を含む）
２１ｂ ケース部
２１ｃ 減圧開口
２２ 真空ポンプ（減圧部）
２３ 非接触段差測定部
２５ 撮影装置（ＣＣＤカメラ、照明装置）
２６ 押圧バネ（押圧部、弾性部材）
３０ 制御ユニット（処理部、画像処理部）
４０ 画像処理画面
４１ 画像表示部
４２ 検査枠
５１ 減圧チャンバ用治具
５１ａ 本体部
５１ｂ 土台部
５１ｃ ゴムパッキン
５１ｄ 軸受挿入穴
５２ 減圧チャンバ用治具
５２ａ 本体部
５２ｂ 窪み部
５２ｃ 開口
５２ｄ 押圧部材（押圧部）
６０ バルブ（ソレノイドバルブ）
６１ 圧力センサ
６２ 大気圧もしくは第１の気圧
【出願人】 【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】 平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【代理人】 【識別番号】１１００００２０２
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
【公開番号】 特開２００７−１６２８７７（Ｐ２００７−１６２８７７Ａ）
【公開日】 平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【出願番号】 特願２００５−３６２３１７（Ｐ２００５−３６２３１７）