(57)【要約】【課題】予圧を精度よく検出できると共に、センサの出力が発熱によって影響されるのを低減できる予圧検知可能なねじ装置を提供する。【解決手段】ねじ装置１は、ねじ軸２と、ナット部材３と、複数の転動体７，８と、ナット部材３の表面に取り付けられ、ナット部材３の軸方向ひずみを検出する少なくとも一つの軸方向ひずみセンサ２４（Ｂ，Ｄ）と、ナット部材３の表面に取り付けられ、ナット部材３の円周方向ひずみを検出する少なくとも一つの円周方向ひずみセンサ２４（Ａ，Ｃ）と、を備える。軸方向ひずみセンサ２４（Ｂ，Ｄ）と円周方向ひずみセンサ２４（Ａ，Ｃ）の出力に基づいて、ねじ装置１の予圧を検知する。【選択図】図１
2020176668.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状の外面溝を有するねじ軸と、
螺旋状の内面溝、前記外面溝と前記内面溝との間の通路に繋がる戻し路を有するナット部材と、
前記通路と前記戻し路を含む循環路に配置される複数の転動体と、
前記ナット部材の表面に取り付けられ、前記ナット部材の軸方向ひずみを検出する少なくとも一つの軸方向ひずみセンサと、
前記ナット部材の表面に取り付けられ、前記ナット部材の円周方向ひずみを検出する少なくとも一つの円周方向ひずみセンサと、を備え、
前記軸方向ひずみセンサと前記円周方向ひずみセンサの出力に基づいて、ねじ装置の予圧を検知する予圧検知可能なねじ装置。
【請求項２】
前記軸方向ひずみセンサと前記円周方向ひずみセンサがブリッジ回路に組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の予圧検知可能なねじ装置。
【請求項３】
前記ねじ装置の予圧が、隣り合うナット間に間座を介在させたダブルナット予圧であり、
前記軸方向ひずみセンサと前記円周方向ひずみセンサが、前記間座の外面又は内面に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のねじ装置。
【請求項４】
前記ねじ装置の予圧が、前記通路よりも大きい前記転動体を使用するオーバーサイズ転動体予圧であり、
前記軸方向ひずみセンサと前記円周方向ひずみセンサが、前記ナット部材の外面又は内面に、前記通路の前記軸方向の一端と前記軸方向の他端との間に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のねじ装置。
【請求項５】
前記ねじ装置の予圧が、シングルの前記ナット部材の前記内面溝の一部を他の一部に対して前記ナット部材の軸方向にオフセットさせるオフセット予圧であり、
前記軸方向ひずみセンサと前記円周方向ひずみセンサが、前記ナット部材の外面又は内面に、前記内面溝の前記一部と前記他の一部との間のオフセット部に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のねじ装置。
【請求項６】
前記軸方向ひずみセンサと前記円周方向ひずみセンサが、前記ナット部材の平坦な平取り部に取り付けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予圧検知可能なねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ねじ装置は、螺旋状の外面溝を有するねじ軸と、螺旋状の内面溝及び戻し路を有するナット部材と、を備える。ナット部材の戻し路は、ねじ軸の外面溝とナット部材の内面溝との間の通路に繋がり、戻し路と共に循環路を構成する。循環路には、複数の転動体が配置される。モータ等によってねじ軸を回転させると、転動体がねじ軸の外面溝とナット部材の内面溝との間を転がって循環路を循環し、ナット部材がねじ軸の軸方向に移動する。
【０００３】
ねじ装置の剛性を向上させ、位置決め精度を向上させるために、ねじ装置には予圧が与えられる。ねじ装置の予圧として、例えばダブルナット予圧、オフセット予圧、オーバーサイズ転動体予圧が知られている。ダブルナット予圧は、ナットを２つ使用し、２つのナットの間に間座を入れることで、各ナット、ねじ軸、及びボール間に生ずる軸方向隙間をゼロにする。オフセット予圧は、ナット部材の内面溝の一部をナット部材の内面溝の他の一部に対して軸方向にオフセットさせることで、軸方向隙間をゼロにする。オーバーサイズ転動体予圧は、ねじ軸の外面溝とナット部材の内面溝との間の通路よりも大きい転動体を通路に挿入することで、軸方向隙間をゼロにする。
【０００４】
ねじ装置を長期間使用すると、転動体、ねじ軸、及びナット部材が摩耗する。これらが摩耗すると、ねじ装置の予圧が低下し、ねじ装置の剛性、位置決め精度が低下する。予圧を検知するために、特許文献１には、ダブルナット予圧のねじ装置において、２つのナットの間に軸方向力を検出するセンサを配置した予圧検知可能なねじ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２２３４９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ねじ装置は、その使用によって発熱する。特許文献１に記載の予圧検知可能なねじ装置にあっては、ねじ装置の発熱がセンサの出力に悪影響を与えるという課題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、予圧を精度よく検出できると共に、センサの出力が発熱によって影響されるのを低減できる予圧検知可能なねじ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、螺旋状の外面溝を有するねじ軸と、螺旋状の内面溝、前記外面溝と前記内面溝との間の通路に繋がる戻し路を有するナット部材と、前記通路と前記戻し路を含む循環路に配置される複数の転動体と、前記ナット部材の表面に取り付けられ、前記ナット部材の軸方向ひずみを検出する少なくとも一つの軸方向ひずみセンサと、前記ナット部材の表面に取り付けられ、前記ナット部材の円周方向ひずみを検出する少なくとも一つの円周方向ひずみセンサと、を備え、前記軸方向ひずみセンサと前記円周方向ひずみセンサの出力に基づいて、ねじ装置の予圧を検知する予圧検知可能なねじ装置である。
【発明の効果】
【０００９】
ねじ装置の予圧によって、ナット部材の表面には、軸方向に縮むひずみが発生すると共に、円周方向に広がるひずみが発生する。一方、ねじ装置の発熱によって、ナット部材の表面には、軸方向に広がるひずみが発生すると共に、円周方向に広がるひずみが発生する。予圧と発熱とで挙動が異なる軸方向ひずみセンサと円周方向ひずみセンサの出力に基づいて、ねじ装置の予圧を検知することで、センサの出力を大きくして予圧を精度よく検知できると共に、センサの出力が発熱によって影響されるのを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の予圧検知可能なねじ装置の分解斜視図である。
【図２】ダブルナット予圧の原理を説明するねじ装置の部分断面図である。
【図３】図３（ａ）はダブルナット予圧による間座の外面の変形を示す模式図であり、図３（ｂ）は発熱による間座の外面の変形を示す模式図である。
【図４】図４（ａ）はセンサの構成を示す模式図であり、図４（ｂ）はブリッジ回路を示す図である。
【図５】ねじ装置の使用期間と予圧残存量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態のねじ装置の外観斜視図である。
【図７】図７（ａ）はオーバーサイズ転動体予圧の原理を説明するねじ装置の部分断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のｂ部拡大図である。
【図８】図８（ａ）（ｂ）はオーバーサイズ転動体予圧によるナット部材の外面の変形を示す模式図（図８（ａ）はねじ装置の正面図、図８（ｂ）はねじ装置の側面図）であり、図８（ｃ）は発熱によるナット部材の外面の変形を示す模式図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の第３の実施形態のねじ装置の部分断面図（オフセット予圧の原理を説明する図）であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のｂ部拡大図である。
【図１０】図１０（ａ）はオフセット予圧によるナット部材の外面の変形を示す模式図であり、図１０（ｂ）は発熱によるナット部材の外面の変形を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態の予圧検知可能なねじ装置（以下、単にねじ装置という）を詳細に説明する。ただし、本発明のねじ装置は、種々の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものではない。本実施形態は、明細書の開示を十分にすることによって、当業者が発明の範囲を十分に理解できるようにする意図をもって提供されるものである。
（第１の実施形態）
【００１２】
図１は本発明の第１の実施形態のねじ装置１の分解斜視図を示す。ねじ装置１は、ねじ軸２と、ナット部材３と、を備える。ナット部材３は、２つのナット４，５と、２つのナット４，５間に挟まれる間座６と、を備える。第１の実施形態のねじ装置１の予圧は、ダブルナット予圧である。
【００１３】
ねじ軸２の外面には、螺旋状の外面溝２ａが形成される。この外面溝２ａを転動体としてのボール７，８が転がる。外面溝２ａの断面形状は、ゴシックアーチ又はサーキュラーアークである。
【００１４】
ねじ軸２には、２つのナット４，５が組み付けられる。ナット４，５には、ねじ軸２が貫通する穴が形成される。ナット４，５の内面には、ねじ軸２の外面溝２ａに対向する内面溝４ａ，５ａが形成される。内面溝４ａ，５ａの断面形状は、ゴシックアーチ又はサーキュラーアークである。ナット５には、相手部品に取りつけるためのフランジ５ｂが設けられる。
【００１５】
ねじ軸２の外面溝２ａとナット４の内面溝４ａとの間に螺旋状の通路１１が形成される。ナット４には、ボール７が循環できるように、この通路１１の一端と他端に繋がる戻し路１２が設けられる。通路１１と戻し路１２によって循環路が構成される。複数のボール７は、循環路に循環可能に配置される。
【００１６】
この実施形態では、戻し路１２は、ナット４に設けた貫通穴１３と、貫通穴１３と通路１１に接続される一対の方向転換路（循環部品１４ａ，１４ｂ）と、を備える。方向転換路は、ナット４の軸方向の端面に取り付けられる循環部品１４ａ，１４ｂに形成される。循環部品１４ａは、通路１１を転がるボール７をねじ軸２の外面溝２ａから掬い上げ、貫通穴１３に導く。貫通穴１３を経由したボール７は反対側の循環部品１４ｂから再び通路１１に戻される。ナット５にも同様に、通路１１、貫通穴１３，方向転換路（循環部品１４ｂ）が形成される。なお、戻し路１２をナット４，５に取り付けられるリターンパイプに形成することもできる。
【００１７】
ナット４，５の対向端部の外面には、キー溝１６，１７が形成される。このキー溝１６，１７には、２つのナット４，５を相対回転不可能に連結する連結部としてのキー１８が嵌められる。間座６にも、キー１８が嵌るキー溝１９が形成される。
【００１８】
ナット４の、間座６とは反対側の端面は、リング状のキャップ２１が取り付けられる。同様にナット５の、間座６とは反対側の端面も、リング状のキャップ２２で塞がれる。キャップ２１，２２は、ねじ等の締結部材によってナット４，５に取り付けられる。
【００１９】
間座６は、２つのナット４，５間に挟まれる。間座６は、リング状であり、中心角が略１８０度の円弧状の一対の分割体６ａ，６ｂを備える。なお、間座６は、分割されていなくてもよい。
【００２０】
間座６の外面には、平らな平取り部６ｃが形成される。この平取り部６ｃには、接着剤等の接着手段によってセンサ２４が取り付けられる。詳しくは後述するが、センサ２４は、一対の軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと、一対の円周方向ひずみセンサＡ，Ｃと、を備える（図４（ａ）参照）。軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと円周方向ひずみセンサＡ，Ｃは、金属又は半導体が伸び縮みすると、抵抗値が変化するという原理を利用して、間座６の外面の軸方向と円周方向ひずみを検出する。
【００２１】
軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと円周方向ひずみセンサＡ，Ｃの種類は、特に限定されるものではなく、例えば絶縁体上に金属の抵抗体を取り付けた金属ひずみゲージ、絶縁体上に半導体を取り付けた半導体ひずみゲージ、半導体加工技術を使って作成されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ひずみセンサ等を使用することができる。
【００２２】
図２は、ダブルナット予圧の原理を説明するねじ装置１の部分断面図である。２つのナット４，５間に間座６を入れて、２つのナット４，５を互いに離れる方向に変位させると、ねじ軸２、ボール７，８、ナット４，５間に発生する軸方向隙間をゼロにすることができる。７ａ，８ａは接触角線である。
【００２３】
図３（ａ）は、ダブルナット予圧による間座６の外面の変形を示す模式図である。ダブルナット予圧によって、間座６には接触角線７ａ，８ａの方向に力が働く。このため、間座６の外面には、ねじ軸２と平行な軸方向に縮むひずみ３１（圧縮ひずみ）が発生する。また、接触角線７ａ，８ａの方向の力によって、間座６の外面が盛り上がるように変形するので、間座６の外面には、円周方向に広がるひずみ３２（引張りひずみ）が発生する。さらに、間座６の外面には、軸方向の圧縮荷重のポアソン比の分だけ円周方向に広がるひずみ３２（引張りひずみ）が発生する。軸方向ひずみ３１と円周方向ひずみ３２の矢印の太さは、ひずみの大きさを示す。軸方向ひずみ３１は、円周方向ひずみ３２よりも大きい。
【００２４】
図３（ｂ）は、ねじ装置１の発熱による間座６の外面の変形を示す模式図である。一方、発熱による間座６の寸法変化は、軸方向と円周方向で均一に発生する。すなわち、発熱によって、間座６の外面には、軸方向に広がるひずみ３３（引張りひずみ）と円周方向に広がるひずみ３４（引張りひずみ）が発生する。軸方向ひずみ３３の大きさと円周方向ひずみ３４の大きさは、略同一である。
【００２５】
図４（ａ）は、センサ２４に配置される一対の円周方向ひずみセンサＡ，Ｃと一対の軸方向ひずみセンサＢ，Ｄを示す。円周方向ひずみセンサＡ，Ｃは、円周方向に長くて、間座６の外面の円周方向ひずみを検出する。軸方向ひずみセンサＢ，Ｄは、軸方向に長くて、間座６の外面の軸方向ひずみを検出する。
【００２６】
図４（ｂ）は、円周方向ひずみセンサＡ，Ｃと軸方向ひずみセンサＢ，Ｄが組み込まれるブリッジ回路３０を示す。ブリッジ回路３０は、４つの抵抗（円周方向ひずみセンサＡ，Ｃと軸方向ひずみセンサＢ，Ｄ）を直列に接続して矩形を形づくっている電気回路である。一対の軸方向ひずみセンサＢ，Ｄは、ブリッジ回路３０の対辺に配置される。一対の円周方向ひずみセンサＡ，Ｃは、ブリッジ回路３０の他の対辺に配置される。対角線上に向かい合う一対の端子に電源が接続されていて、印加電圧が加えられる。他の一対の端子から出力電圧が取り出される。出力電圧は、図示しない増幅器で増幅されてれ、Ａ−Ｄ変換器でデジタル値に変換される。
【００２７】
入力電圧Ｖｉｎを印加したとき、出力電圧ΔＶは以下の一般式で表される。
【００２８】
【数１】
2020176668.tif 000003
ここで、ＲＡ、ＲＣは円周方向ひずみセンサＡ，Ｃの抵抗、ＲＢ、ＲＤは軸方向ひずみセンサＢ，Ｄの抵抗である。
【００２９】
ブリッジ回路３０が平衡状態にあれば、すなわちＲＡ＝ＲＣ＝ＲＢ＝ＲＤ＝Ｒであれば、出力電圧ΔＶはゼロになる。予圧によって軸方向ひずみセンサＢ，Ｄが圧縮ひずみを受けて、抵抗ＲＢ、ＲＤがＲからＲ−ΔＲ１に変化し（圧縮ひずみを受けると抵抗が小さくなる）、予圧によって円周方向ひずみセンサＡ，Ｃが引張りひずみを受けて、抵抗ＲＡ、ＲＣがＲからＲ＋ΔＲ２に変化するとき（引張りひずみを受けると抵抗が大きくなる）、ブリッジ回路３０の出力電圧ΔＶは、以下の数２で表される。
【００３０】
【数２】
2020176668.tif 000004
軸方向ひずみセンサＢ，Ｄの抵抗の変化と円周方向ひずみセンサＡ，Ｃの抵抗の変化が合算されるので、予圧によるセンサの出力を大きくできることがわかる。
【００３１】
一方、発熱によって軸方向ひずみセンサＢ，Ｄが引張りひずみを受けて、抵抗ＲＢ、ＲＤがＲからＲ＋ΔＲ１に変化し、発熱によって円周方向ひずみセンサＡ，Ｃが引張りひずみを受けて、抵抗ＲＡ、ＲＣがＲからＲ＋ΔＲ２に変化するとき、ブリッジ回路３０の出力電圧ΔＶは、以下の数３で表される。
【００３２】
【数３】
2020176668.tif 000005
円周方向ひずみセンサＡ，Ｃの抵抗の変化から軸方向ひずみセンサＢ，Ｄの抵抗の変化が減算されるので、発熱によるセンサの出力を低減できることがわかる。
【００３３】
表１は、軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと円周方向ひずみセンサＡ，Ｃの抵抗の変化をまとめたものである。
【００３４】
【表１】
2020176668.tif 000006
【００３５】
図５は、ねじ装置１の使用期間と予圧残存量との関係を示すグラフである。ねじ装置１を長期間使用すると、ボール７，８、ねじ軸２、ナット部材３が摩耗し、ねじ装置１の予圧が低下する。予圧が低下すると、間座６の外面のひずみが小さくなり、センサ２４の出力が低下する。初期のセンサ２４の出力とある時間経過後のセンサ２４の出力を比較することで、予圧を検知、すなわちある時間経過後にどの程度予圧が低下しているかを知ることができる。
【００３６】
なお、センサ２４の出力を所定の閾値と比較し、ねじ装置１の故障を判断してもよいし、センサ２４の出力を機械学習して、ねじ装置１の故障を判断してもよい。また、ＩｏＴを導入し、センサ２４の出力を送信機によってインターネット回線を通じてクラウドに送信してもよい。
【００３７】
以上に第１の実施形態のねじ装置１の構成を説明した。第１の実施形態のねじ装置１によれば、以下の効果を奏する。
【００３８】
予圧と発熱で挙動が異なる軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと円周方向ひずみセンサＡ，Ｃの出力に基づいて、予圧を検知することで、センサ２４の出力を大きくして予圧を精度よく検知できると共に、センサ２４の出力が発熱によって影響されるのを低減できる。
【００３９】
軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと円周方向ひずみセンサＡ，Ｃをブリッジ回路３０に組み込むので、予圧による出力電圧を増幅することができると共に、発熱による出力電圧をキャンセルすることができる。
【００４０】
軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと円周方向ひずみセンサＡ，Ｃを間座６の平取り部６ｃに取り付けるので、これらをナット部材３に取り付け易くなる。また、円周方向ひずみを精度よく検出することができる。間座６の円周面に円周方向ひずみセンサＡ，Ｃを取り付けると、間座６の膨らみと共に円周面の曲率が変化するので、円周方向ひずみを精度よく検出しにくい。
（第２の実施形態）
【００４１】
図６は、本発明の第２の実施形態のねじ装置４１の外観斜視図を示す。第２の実施形態のねじ装置４１は、ねじ軸２と、シングルのナット部材５と、を備える。ねじ装置４１の予圧は、オーバーサイズ転動体予圧である。
【００４２】
ねじ軸２の構成は、第１の実施形態と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。ナット部材５の基本構成は、第１の実施形態のナット５と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【００４３】
図７（ａ）は、オーバーサイズ転動体予圧の原理を説明するねじ装置４１の部分断面図である。ボール８には、ねじ軸２の外面溝２ａとナット部材５の内面溝５ａとの間の通路１１よりも直径が大きいオーバーサイズのボール８が使用される。ボール８は、外面溝２ａと内面溝５ａとの間で圧縮される。図７（ｂ）の符号８ａ，８ｂは、接触角線である。ねじ軸２の外面溝２ａのピッチＰは、外面溝２ａの全長にわたって実質的に一定である。ナット部材５の内面溝５ａのピッチＰも、内面溝５ａの全長にわたって実質的に一定である。
【００４４】
図６に示すように、ナット部材５の外面には、平らな平取り部５ｃが形成される。平取り部５ｃには、接着剤等の接着手段によってセンサ２４が取り付けられる。センサ２４は、ナット部材５の外面に、通路１１の軸方向の一端と軸方向の他端との間（図７の３Ｐで示す範囲内）に配置される。
【００４５】
図８（ａ）は、オーバーサイズ転動体予圧によるナット部材５の外面の変形を示す模式図である。図８（ａ）に示すように、オーバーサイズ転動体予圧によって、ボール８からナット部材５に半径方向の力Ｐが働き、ナット部材５は、その外周部が膨らむように変形する。このため、図８（ａ）（ｂ）に示すように、ナット部材５の外面には、円周方向に広がるひずみ３２（引張りひずみ）が発生する。また、ナット部材５の外周部の膨らみのポアソン比分だけ、軸方向に縮みひずみ３１（圧縮ひずみ）が発生する。円周方向ひずみ３２は、軸方向ひずみ３１よりも大きい。
【００４６】
図８（ｃ）は、発熱によるナット部材５の外面の変形を示す模式図である。一方、発熱によるナット部材５の寸法変化は、軸方向と円周方向で均一に発生する。軸方向ひずみ３３と円周方向ひずみ３４は略同一である。
【００４７】
第１の実施形態のねじ装置１と同様に、センサ２４は、ナット部材５の外面の円周方向ひずみを検出する一対の円周方向ひずみセンサＡ，Ｃと、ナット部材５の外面の軸方向ひずみを検出する一対の軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと、を備える（図４（ａ）参照）。一対の軸方向ひずみセンサＢ，Ｄは、ブリッジ回路３０の対辺に配置される（図４（ｂ）参照）。一対の円周方向ひずみセンサＡ，Ｃは、ブリッジ回路３０の他の対辺に配置される（図４（ｂ）参照）。
【００４８】
第２の実施形態のねじ装置４１によれば、予圧と発熱で挙動が異なる軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと円周方向ひずみセンサＡ，Ｃの出力に基づいて、予圧を検知することで、センサ２４の出力を大きくして予圧を精度よく検知できると共に、センサ２４の出力が発熱によって影響されるのを低減できる。
（第３の実施形態）
【００４９】
図９に示すように、第３の実施形態のねじ装置５１は、ねじ軸２と、シングルのナット部材５と、を備える。第３の実施形態のねじ装置５１の基本構成は、第２の実施形態のねじ装置４１と略同一である。第３の実施形態のねじ装置５１の予圧は、オフセッ予圧である。
【００５０】
ねじ軸２の構成は、第１の実施形態と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。ナット部材５の構成は、第２の実施形態のねじ装置４１のナット部材５と略同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。
【００５１】
図９は、オフセット予圧の原理を説明する図である。図９に示すように、ナット部材５の内面溝５ａの一部５ａ１は、他の一部５ａ２に対してナット部材５の軸方向にオフセットする。内面溝５ａの一部５ａ１のリードはＬであり、内面溝５ａの他の一部５ａ２のリードはＬであり、一部５ａ１と他の一部５ａ２との間のオフセット部５２のリードはＬ＋αである。符号８ａ，８ｂは接触角線を示す。内面溝５ａの一部５ａ１を含む循環路と、内面溝５ａの他の一部５ａ２を含む循環路とは、軸方向に離れている。なお、２条の内面溝５ａの条間でオフセット予圧をかけてもよい。
【００５２】
ナット部材５の外面の平取り部５ｃには、接着剤等の接着手段によってセンサ２４が取り付けられる（図６参照）。センサ２４は、ナット部材５の外面に、ナット部材５の内面溝５ａの一部５ａ１と他の一部５ａ２との間のオフセット部５２に配置される。
【００５３】
図１０（ａ）は、オフセット予圧によるナット部材５の外面の変形を示す模式図である。ナット部材５のオフセット部５２には、接触角線８ａ，８ｂの方向に荷重が働く（図９（ａ）参照）。このため、ナット部材５のオフセット部５２の外面には、軸方向に縮むひずみ３１（圧縮ひずみ）が発生する。また、ナット部材５のオフセット部５２の外面には、円周方向に広がるひずみ３２（引張りひずみ）が発生する。なお、オフセット予圧による円周方向ひずみ３２は、ダブルナット予圧による円周方向ひずみ３２（図３（ａ）参照）よりも大きい。ナット部材５が一体だからである。
【００５４】
図１０（ｂ）は、発熱によるナット部材５の外面の変形を示す模式図である。一方、発熱によるナット部材５の寸法変化は、軸方向と円周方向で均一に発生する。軸方向ひずみ３３と円周方向ひずみ３４は略同一である。
【００５５】
第１の実施形態のねじ装置１と同様に、センサ２４は、ナット部材５の外面の円周方向ひずみを検出する一対の円周方向ひずみセンサＡ，Ｃと、ナット部材５の外面の軸方向ひずみを検出する一対の軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと、を備える（図４（ａ）参照）。一対の軸方向ひずみセンサＢ，Ｄは、ブリッジ回路３０の対辺に配置される（図４（ｂ）参照）。一対の円周方向ひずみセンサＡ，Ｃは、ブリッジ回路３０の他の対辺に配置される（図４（ｂ）参照）。
【００５６】
第３の実施形態のねじ装置５１によれば、予圧と発熱で挙動が異なる軸方向ひずみセンサＢ，Ｄと円周方向ひずみセンサＡ，Ｃの出力に基づいて、予圧を検知することで、センサ２４の出力を大きくして予圧を精度よく検知できる共に、センサの出力が発熱によって影響されるのを低減できる。
【００５７】
なお、本発明は上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で他の実施形態に具現化可能である。例えば、転動体にはボールの替わりにローラを使用してもよい。
【００５８】
上記実施形態のダブルナット予圧のねじ装置では、２つのナット間に間座を介在させているが、間座の替わりにばねを介在させることもできる。また、２つのナットを締め込むように回転させ、２つのナットに固定ピンを入れて２つのナットをまわり止めしてもよい。この場合、センサは、２つのナットの対向端部の少なくとも一方に配置される。
【００５９】
上記実施形態では、ナット部材の外面にひずみセンサを取り付けているが、ナット部材の内面にひずみセンサを取り付けることもできる。
【００６０】
上記実施形態では、ナット部材の外面にひずみセンサを取り付けているが、ナット部材の外面に穴を形成し、穴の底面にセンサを配置してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１，４１，５１…ねじ装置、２…ねじ軸、２ａ…外面溝、３，５…ナット部材、４，５…ナット、４ａ，５ａ…内面溝、５ａ１…内面溝の一部、５ａ２…内面溝の他の一部、５ｃ，６ｃ…平取り部、６…間座、７，８…転動体、１１…通路、１２…戻し路、３０…ブリッジ回路、５２…オフセット部、Ａ，Ｃ…円周方向ひずみセンサ、Ｂ，Ｄ…軸方向ひずみセンサ
【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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