(57)【要約】【課題】循環部品に転動体が衝突するときに発生する振動や衝突力を好適にモニタリングするセンサの取付位置に制約がないボールねじ装置を提供する。【解決手段】ボールねじ装置１は、ねじ溝１０ａを有するねじ軸１０と、ねじ溝２０ａを有するナット２０と、両ねじ溝１０ａ，２０ａにより形成される負荷転動路４０に装填された複数のボール３０と、ボール３０を負荷転動路４０の終点から始点へ送ってボール３０を循環させるリターンチューブ５０とを備えている。リターンチューブ５０の端部には、負荷転動路４０内のボール３０を掬い上げてリターンチューブ５０に案内するタング部５１が設けられており、このタング部５１にひずみゲージ６０が設けられている。【選択図】図１１
2014159847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、前記両ねじ溝により形成される螺旋状の負荷転動路に転動自在に装填された複数のボールを介して前記ねじ軸に螺合されたナットと、前記ボールを前記負荷転動路の終点から始点へ送って前記ボールを循環させるボール循環路と、を備えるボールねじ装置において、
前記ボール循環路にひずみゲージを設けたことを特徴とするボールねじ装置。
【請求項２】
前記ボール循環路は、前記ボールの進行方向を変更して前記ボールを前記ボール循環路の終点から掬い上げるボール掬い上げ部と、該ボール掬い上げ部で掬い上げられた前記ボールを前記ボール循環路の端部に案内する湾曲部と、を有し、
前記ボール掬い上げ部若しくは前記湾曲部、又はそれらの近傍に前記ひずみゲージが設けられたことを特徴とする請求項１に記載のボールねじ装置。
【請求項３】
前記ボール循環路は、前記ナットの内部を軸方向に貫通する貫通孔と前記ナットの端部に取り付けられ負荷転動路と前記貫通孔との間を連通させる連通路が形成されるエンドキャップ、前記ボールの転動方向に沿って分割された２つの合成樹脂製の分割体からなる接線掬い上げ方式の循環部品、エンドデフレクタ、リターンチューブ、及び循環こまの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１又は２に記載のボールねじ装置。
【請求項４】
前記ひずみゲージは、前記ボール循環路内に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のボールねじ装置。
【請求項５】
前記ひずみゲージのリード線を嵌入させる溝部が前記ナットに設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のボールねじ装置。
【請求項６】
前記ひずみゲージのリード線の少なくとも一部が、前記ボール循環路に固定又は接合されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のボールねじ装置。
【請求項７】
前記ひずみゲージが接着剤によって前記ボール循環路に固定されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のボールねじ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械、射出性成形機、半導体製造装置などに用いられるボールねじ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボールねじ装置は、螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有するナットと、両ねじ溝により形成される螺旋状の負荷転動路内に転動自在に装填された複数のボール（転動体）と、を備えている。そして、ボールを介してねじ軸に螺合されているナットとねじ軸とを相対回転運動させると、ボールの転動を介してねじ軸とナットとが軸方向に相対移動するようになっている。
【０００３】
このようなボールねじ装置には、負荷転動路の始点と終点とを連通させて無端状のボール通路を形成するボール循環路が備えられている。すなわち、ボールは、負荷転動路内を移動しつつねじ軸の回りを回って負荷転動路の終点に至ると、ボール循環路の一方の端部から掬い上げられてボール循環路内を通り、ボール循環路の他方の端部から負荷転動路の始点に戻される。
このように、負荷転動路内を転動するボールがボール循環路により無限に循環されるようになっているので、ねじ軸とナットとは継続的に相対移動することができる。ボール循環路を用いたボール循環形式としては、チューブ式、コマ式、エンドキャップ式、エンドデフレクタ式等がある。
【０００４】
このようなボールねじ装置においては、焼付き、摩耗、破損等の異常が発生する場合があるが、その異常を検知する異常検出装置を備えるボールねじ装置が知られている。例えば特許文献１には、リターンチューブに振動センサ（加速度計）が取り付けられたボールねじ装置が開示されている。リターンチューブの振動を振動センサによって検出することができるので、ねじ軸、ナット、又はボールの焼付き、摩耗、破損等に伴って発生する振動により、ボールねじ装置の異常を検知することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３４９４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、センサとして、振動センサ（加速度計）を用いているため、センサ自体がある程度の大きさ（容積）を有し、センサを設けるための空間をボールねじ装置に形成する必要があった。そのため、振動センサを取り付けることによりボールねじ装置が大型化する場合が多かった。
したがって、リターンチューブなどの循環部品に転動体が衝突するときに発生する振動や衝突力を好適にモニタリングするセンサの取付位置に制約がないボールねじ装置について改善の余地があった。
そこで、本発明は上記の問題点に着目してなされたものであり、その目的は、循環部品に転動体が衝突するときに発生する振動や衝突力を好適にモニタリングするセンサの取付位置に制約がないボールねじ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための請求項１に係る発明は、螺旋状のねじ溝を外周面に有するねじ軸と、前記ねじ軸のねじ溝に対向するねじ溝を内周面に有し、前記両ねじ溝により形成される螺旋状の負荷転動路に転動自在に装填された複数のボールを介して前記ねじ軸に螺合されたナットと、前記ボールを前記負荷転動路の終点から始点へ送って前記ボールを循環させるボール循環路と、を備えるボールねじ装置において、
前記ボール循環路にひずみゲージを設けたことを特徴としている。
このような構成とすることにより、ひずみゲージが薄膜状で小型であるため、検出部を配置する空間をより小さくできる。
【０００８】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のボールねじ装置において、前記ボール循環路は、前記ボールの進行方向を変更して前記ボールを前記ボール循環路の終点から掬い上げるボール掬い上げ部と、該ボール掬い上げ部で掬い上げられた前記ボールを前記ボール循環路の端部に案内する湾曲部と、を有し、
前記ボール掬い上げ部若しくは前記湾曲部、又はそれらの近傍に前記ひずみゲージが設けられたことを特徴としている。
【０００９】
ここで、前記ボール循環路として前記循環部品を採用した場合においては、前記ボール掬い上げ部は、前記循環部品に前記ボールが挿通される際の入口部分を指す。また、その近傍として、前記循環部品の端部に、前記負荷転動路内の前記ボールを掬い上げて前記循環部品に案内するタング部に前記ひずみゲージが設けられてもよい。
このような構成とすることにより、振動や衝突力の検出精度が高い湾曲部（偏曲部位）や、ボール掬い上げ部（タング部）にひずみゲージが設置されるため、振動や衝突力を高い精度で検出できる。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のボールねじ装置において、前記ボール循環路は、前記ナットの内部を軸方向に貫通する貫通孔と前記ナットの端部に取り付けられ負荷転動路と前記貫通孔との間を連通させる連通路が形成されるエンドキャップ、前記ボールの転動方向に沿って分割された２つの合成樹脂製の分割体からなる接線掬い上げ方式の循環部品、エンドデフレクタ、及び循環こまの少なくともいずれかであることを特徴としている。
ここで、前記ボール循環路としてエンドキャップを採用した場合においては、前記ひずみゲージは、前記連通路の偏曲部位（湾曲部）の隣接部位に取り付けられることが好ましい。
【００１１】
また、前記エンドデフレクタは、前記ボールを前記負荷転動路の終点から掬い上げて前記ボール循環路の端部に案内するものである。前記エンドデフレクタは、前記負荷転動路内に突出し且つ前記ボールの進行方向を変更して前記ボールを前記負荷転動路の終点から掬い上げるタング部と、前記タング部で掬い上げられた前記ボールを前記ボール循環路の端部に案内する湾曲した案内路とを有する。前記ひずみゲージは前記エンドデフレクタの表面に接合されており、前記ひずみゲージが接合されている前記エンドデフレクタの表面は、前記タング部の表面、又は、前記案内路の湾曲部分の近傍に位置する部分であることが好ましい。
【００１２】
また、前記ボール循環路として前記循環こまを採用した場合においては、前記ボール戻し溝の裏側に相当する前記循環こまの表面にひずみゲージが設けられることが好ましい。
また、前記ボール循環路として前記循環こまを採用した場合においては、前記ひずみゲージは、前記ボール戻し溝の長手方向両端のボール掬い上げ部近傍に設けられることが好ましい。
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のボールねじ装置において、前記ひずみゲージは、前記ボール循環路内に設けられることを特徴としている。
ここで、前記ボール循環路としてエンドキャップを採用した場合においては、前記ひずみゲージは、前記連通路と前記転動体通路との連通部位に前記転動体通路に遊嵌される前記ボール掬い上げ部としてのタング部内又は前記タング部の隣接部位に埋設されることが好ましい。
【００１３】
また、前記ひずみゲージが前記エンドデフレクタの内部に埋め込まれる場合、前記エンドデフレクタは、前記負荷転動路内に突出し且つ前記ボールの進行方向を変更して前記ボールを前記負荷転動路の終点から掬い上げるタング部と、前記タング部で掬い上げられた前記ボールを前記ボール循環路の端部に案内する湾曲した案内路と、を有し、前記ひずみゲージは、前記タング部、前記タング部の近傍部分、又は、前記案内路の湾曲部分の近傍に位置する部分に埋め込まれていることが好ましい。
このような構成とすることにより、ひずみゲージを前記ボール循環路内に設けて前記ボール循環路と一体にしておくことで、前記ボール循環路への検出部の取り付け時間を低減できる。
【００１４】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のボールねじ装置において、前記ひずみゲージのリード線を嵌入させる溝部が前記ナットに設けられたことを特徴としている。
また、請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれかに記載のボールねじ装置において、前記ひずみゲージのリード線が、前記ボール循環路に固定又は接合されたことを特徴としている。
ここで、前記ボール循環路としてエンドキャップを採用した場合においては、前記ひずみゲージの検出信号が出力されるリード線が前記エンドキャップに対して固定されることが好ましい。
【００１５】
また、前記ボール循環路として前記エンドデフレクタを採用した場合においては、前記ひずみゲージは、ひずみを検出する本体部分と、引出線であるリード線とを備えており、前記本体部分と、前記リード線のうち金属線が被覆材で被覆されている被覆部分とが、前記エンドデフレクタの表面に接合されていることがより好ましい。
さらに、前記本体部分及び前記被覆部分の少なくとも一方が前記エンドデフレクタの表面に接着剤により接合されていることがさらに好ましい。
このような構成とすることにより、ひずみゲージ及びリード線を一体として前記ボール循環路に固定しているので、ひずみゲージに対してリード線が断線してしまうのを防止できる。
【００１６】
また、請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれかに記載のボールねじ装置において、前記ひずみゲージが接着剤によって前記ボール循環路に固定されたことを特徴としている。
ここで、前記ひずみゲージは、本体部のみ固定されてもよいし、本体部だけでなく、前記リード線も接着剤によって前記ボール循環路に固定されることが好ましい。
また、前記ボール循環路として前記循環こまを採用した場合においては、前記ひずみゲージ及び前記リード線被覆部が接着剤によって前記循環こまに固定されることが好ましい。
また、前記ボール循環路として前記循環こまを採用した場合においては、前記ひずみゲージのリード線被覆部の一部が、前記循環こまに固定されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、センサとして、ひずみゲージを用いたので、循環部品に転動体が衝突するときに発生する振動や衝突力を好適にモニタリングするセンサの取付位置に制約がないボールねじ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るボールねじ装置の第１の実施形態における構成を示す軸方向に沿う断面図である。
【図２】図１の２−２線に沿う断面図である。
【図３】本発明に係るボールねじ装置の第１の実施形態における構成を示す軸方向に沿う部分断面図である。
【図４】本発明に係るボールねじ装置の第１の実施形態におけるひずみゲージの回路構成を示す図である。
【図５】本発明に係るボールねじ装置の第２の実施形態における構成を示す軸方向に直交する面に沿う断面図である。
【図６】本発明に係るボールねじ装置の第２の実施形態における構成を示す軸方向に沿う部分断面図である。
【図７】第３の実施形態のボールねじ装置の構成例を示す正面図である。
【図８】第３の実施形態におけるエンドキャップのねじ軸の軸端側からみた表面側形状を示す図である。
【図９】第３の実施形態におけるエンドキャップの裏面側形状を示す図である。
【図１０】第３の実施形態におけるエンドキャップを示す側面図である。
【図１１】第３の実施形態の変形例におけるエンドキャップのねじ軸の軸端側からみた表面側形状を示す図である。
【図１２】第４の実施形態のボールねじ装置の構成例を示す正面図である。
【図１３】第４の実施形態におけるエンドキャップのねじ軸の軸端側からみた表面側形状を示す図である。
【図１４】第４の実施形態におけるエンドキャップの裏面側形状を示す図である。
【図１５】第４の実施形態におけるエンドキャップを示す側面図である。
【図１６】第４の実施形態の変形例におけるエンドキャップのねじ軸の軸端側からみた表面側形状を示す図である。
【図１７】第５の実施形態のボールねじ装置の構成例を示す正面図である。
【図１８】第５の実施形態におけるエンドキャップのねじ軸の軸端側からみた表面側形状を示す図である。
【図１９】第５の実施形態におけるエンドキャップの裏面側形状を示す図である。
【図２０】ボールねじ装置の第６の実施形態における構成を示す軸方向に沿う断面図である。
【図２１】ボールねじ装置の第６の実施形態における循環部品の構成を示す斜視図である。
【図２２】ボールねじ装置の第６の実施形態における循環部品の分割体の構成を示す正面図である。
【図２３】ボールねじ装置の第６の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は図２０の２１−２１線に沿う断面図、（ｂ）は循環部品におけるひずみセンサの設置位置を示す斜視図である。
【図２４】ボールねじ装置の第７の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に直交する面に沿う断面図、（ｂ）は循環部品におけるひずみセンサの設置位置を示す斜視図である。
【図２５】ボールねじ装置の第８の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に直交する面に沿う断面図、（ｂ）は循環部品の分割体の平面図、（ｃ）は循環部品におけるひずみセンサの設置位置を示す斜視図である。
【図２６】ボールねじ装置の第９の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に直交する面に沿う断面図、（ｂ）は循環部品におけるひずみセンサの設置位置を示す斜視図である。
【図２７】ボールねじ装置の第１０の実施形態を説明する断面図である。
【図２８】図２７のボールねじ装置の正面図である。
【図２９】図２７のボールねじ装置のエンドデフレクタと、該エンドデフレクタの表面に接合されたひずみゲージとを説明する図である。
【図３０】ボールねじ装置の第１１の実施形態を説明する断面図である。
【図３１】図３０のボールねじ装置の正面図である。
【図３２】図３０のボールねじ装置のエンドデフレクタと、該エンドデフレクタの表面に接合されたひずみゲージとを説明する図である。
【図３３】ボールねじ装置の第１２の実施形態を説明する断面図である。
【図３４】図３３のボールねじ装置の正面図である。
【図３５】図３３のボールねじ装置のエンドデフレクタと、該エンドデフレクタの案内路の湾曲部分の近傍に位置する部分に埋め込まれたひずみゲージとを説明する図である。
【図３６】図３３のボールねじ装置のエンドデフレクタと、該エンドデフレクタのタング部に埋め込まれたひずみゲージとを説明する図である。
【図３７】ボールねじ装置の第１３の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はナットの軸方向に沿う部分断面図である。
【図３８】ボールねじ装置の第１３の実施形態における循環こまの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図である。
【図３９】ボールねじ装置の第１３の実施形態における軸方向に直交する方向に沿う部分断面図である。
【図４０】ボールねじ装置の第１３の実施形態における循環こまの構成を示す図であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図である。
【図４１】ボールねじ装置の第１４の実施形態における軸方向に直交する方向に沿う部分断面図である。
【図４２】ボールねじ装置の第１４の実施形態における循環こまの構成を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るボールねじ装置の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明に係るボールねじ装置の第１の実施形態における構成を示す軸方向に沿う断面図である。また、図２は、図１の２−２線に沿う断面図である。また、図３は、本発明に係るボールねじ装置の第１の実施形態における構成を示す軸方向に沿う部分断面図である。また、図４は、本発明に係るボールねじ装置の第１の実施形態におけるひずみゲージの回路構成を示す図である。ただし、図３においては、リターンチューブも破断して示してある。
【００２０】
＜ボールねじ装置の構成＞
図１に示すように、本実施形態のボールねじ装置１は、螺旋状に連続するねじ溝１０ａが外周面に形成されたねじ軸１０と、螺旋状に連続するねじ溝２０ａが内周面に形成された筒状のナット２０とを備えている。
ねじ軸１０は、ナット２０に挿通されており、ねじ軸１０のねじ溝１０ａとナット２０のねじ溝２０ａとが対向して、両ねじ溝１０ａ，２０ａ間の空間により螺旋状の負荷転動路４０が形成されている。この負荷転動路４０内には、複数のボール（転動体）３０が転動自在に装填されており、このボール３０を介してナット２０がねじ軸１０に螺合されている。
【００２１】
＜リターンチューブ＞
このナット２０の外面の一部は平坦に削られていて、この軸方向に平行な平面上に略Ｕ字状に屈曲したリターンチューブ５０が固定されている。このリターンチューブ５０がボール循環路に相当する。すなわち、ナット２０には、この平面に開口し、ナット２０のねじ溝２０ａと連通する一対の貫通孔２１，２１が設けられていて、リターンチューブ５０の両端部がこの両貫通孔２１，２１に前記平面側から挿入されている。そして、貫通孔２１，２１の外に位置するリターンチューブ５０の中央部分が、前記平面上に配されている。なお、１つのナットに２本以上のリターンチューブを取り付けてもよく、その際には、２対以上の貫通孔を設ける。
【００２２】
負荷転動路４０内を転動するボール３０は、このリターンチューブ５０を通って循環されるようになっている。すなわち、ボール３０は負荷転動路４０内を移動しつつ、ねじ軸１０の回りを複数回回って負荷転動路４０の終点（リターンチューブ５０と負荷転動路４０との交点）に至り、リターンチューブ５０の一方の端部（開口部）からリターンチューブ５０内に掬い上げられる。
【００２３】
ここで、図２に示すように、リターンチューブ５０の端部には、タング部５１が設けられている。このタング部５１にボール３０が衝突することにより、ボール３０が負荷転動路４０から掬い上げられ、タング部５１に沿ってリターンチューブ５０内に案内される。掬い上げられたボール３０は、リターンチューブ５０の中を通ってリターンチューブ５０の他方の端部（開口部）に至り、該端部に設けられたタング部５１に案内されてリターンチューブ５０から負荷転動路４０の始点に戻される。
【００２４】
このように、負荷転動路４０内を転動するボール３０が、負荷転動路４０の始点と終点とを連通させるリターンチューブ５０により無限に循環されるようになっているので、ねじ軸１０とナット２０とを相対回転させると、ボール３０の転動を介してねじ軸１０とナット２０とは継続的に軸方向へ相対直線移動する。なお、隣接する各ボール３０，３０の間には、樹脂やエラストマーで構成されたセパレータを介装してもよい。また、負荷を受けるボールよりも小さい樹脂または金属製のスペーサボールを介装しても良い。また、ねじ溝１０ａ，２０ａの断面形状は、円弧状でもよいしゴシックアーク状でもよい。
【００２５】
＜ひずみゲージ＞
本実施形態のボールねじ装置には、図２及び図３に示すように、センサとしてのひずみゲージ６０がタング部５１に設置されている。
ひずみゲージ６０は、ボールねじ装置の動作中の振動や衝突力を検出する検出部６１と、検出部６１に接続され、検出されたボールねじ装置の動作中の振動や衝突力を信号として伝達するリード線６２とを有する。なお、ひずみゲージ６０は、検出部６１が、循環チューブ５０のタング部５１に接着剤などで接合されることによってタング部５１に固定される。
このように、ひずみゲージ６０をタング部５１に設置するのは、タング部にはボールが頻繁に衝突するため、ボールねじ装置の振動をモニタリングするのに適しているからである。すなわち、タング部５１にかかるボール３０の衝突力や繰り返し荷重によるタング部５１の疲労具合をモニタリングするための情報を得るのに、この設置箇所は好適である。
【００２６】
また、過大荷重（ボール３０の衝突力によるもの）や、疲労破壊によるタング部５１の折損を予め検知し、予防に利用できる。タング部５１は、ボール３０を循環チューブ５０内に導くための重要な部位であるため、この部位に負荷される衝突力を検出することは、当該ボールねじ装置１の状態を把握するために極めて重要である。特に、タング部５１が折損すると、ボール３０が循環できなくなり、ボールねじ装置がロックする（回転不可能状態となる）場合もあるので、タング部５１の状態の検知は極めて重要である。
【００２７】
一方、ナット２０の貫通孔２１には、ひずみゲージ６０の検出部６１に接続されたリード線６２を外部に導くために、リード線６２を嵌入させる溝部２２が設けられている。この溝部２２への設置に併せて、リード線６２は、溝部２２から外部に露出している部分では、被覆線６３によって被覆されている。一方、リード線６２が溝部２２に嵌入されている部分（被覆線６３によって被覆された箇所（ナット２０の表面）から検出部６１に接続された箇所までの部分）は、電気絶縁被膜が設けられている。
【００２８】
ここで、ひずみゲージ６０の結線は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ブリッジ回路の一辺にひずみゲージ６０を有し、他の三辺に固定抵抗を接続する１ゲージ法で構わない。ただし、温度変化が大きいことが予想されるため、図４（ａ）に示す「１ゲージ２線式」ではなく、図４（ｂ）に示す「１ゲージ３線式」が望ましい。図４（ａ），（ｂ）では、Ｒ：固定抵抗、Ｒｇ：ゲージ抵抗、Ｅ：ブリッジ電圧、Ｅ０：出カ電圧を示している。
【００２９】
このように、検出部６１から被覆部６３までの区間のリード線６２に電気絶縁被膜を施すことにより、循環チューブ５０が金属製の場合でも、ひずみゲージ６０（検出部６１）の電気回路を短絡させることがなく、リード線６２を循環チューブ５０に接合することができる。また、断面積が大きい被覆部６３上記区間に配線するのに比べて、溝部２２を浅くすることができるため、ナット２０における溝部２２の加工時間を短縮できる。
【００３０】
なお、被覆線６３の一部も循環チューブ５０に接合されていることが好ましい。このようにすることにより、リード線６２が引っ張られた場合にも、リード線６２自体に直接力が加わらないため、リード線６２の断線を防ぐことができる。
なお、ひずみゲージ６０としては、本実施形態に用いられるボールねじ装置の動作を妨げることなく、使用環境に耐え、当該ボールねじ装置の動作中の振動や衝突力などの必要な情報を検知できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。このようなひずみゲージ６０としては、最大伸び５％程度までの測定（検出）ができる一般応力測定用のひずみゲージが挙げられ、例えば、共和電業社製のＫＦＧ型ひずみゲージが挙げられる。
【００３１】
ひずみゲージ６０の検出部６１は、一般的に薄膜状で小型なものが多いため、センサを設けるための空間をほとんど必要とせず、取付位置に厳しい制約がなくなるので、結果として、ボールねじ装置のコンパクト化を図ることができる。
また、本実施形態のひずみゲージ６０を用いることにより、振動センサでは設置が困難な部位に、センサとしてのひずみゲージ６０を容易に設置できるため、振動や衝突力を効果的に検出することができる。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第２の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、ひずみゲージの設置態様が前述の第１の実施形態と異なるだけであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図５は、本発明に係るボールねじ装置の第２の実施形態における構成を示す正面図である。また、図６は、本発明に係るボールねじ装置の第２の実施形態における構成を示す右側面図である。
【００３３】
図５及び図６に示すように、本実施形態のボールねじ装置は、センサとしてのひずみゲージ６０が循環チューブ５０の屈曲部５０ａに設置されている。ひずみゲージ６０は、循環チューブ５０の屈曲部５０ａに接着剤などで接合される。ここで、屈曲部５０ａは、循環チューブ５０内でボール３０の運動方向が変化する箇所に対応する外周面、すなわち、Ｕ字形状をなす循環チューブ５０内のボール３０の軌跡における変曲点部分及びその近傍に対応する循環チューブ５０の外周面を指す。
【００３４】
循環チューブ５０の屈曲部５０ａは、ボールが衝突し、ボールの運動方向が変わる箇所であるため、この屈曲部５０ａに、ひずみゲージ６０を設置することによって、ボールねじ装置の振動を好適にモニタリングすることができる。特に、屈曲部５０ａにかかるボール３０の衝突力や、ボール３０が循環することで循環チューブ５０が押し上げられる力をモニタリングするための情報を得るのに、この設置箇所は好適である。
したがって、ボール３０による過大な衝突力や、過大な循環チューブ５０に対する押し上げ力による、循環チューブ５０をナット２０に固定する押さえ部品（図示せず）や循環チューブ５０の破損を予め検知できる。
【００３５】
また、本実施形態では、上述の第１の実施形態のように、ナット２０にリード線を配線するための溝部２２などを形成する必要がなく、製造効率も高い。
さらに、本実施形態では、リード線被覆部６３の一部も循環チューブ５０に接合される。これにより、リード線６２が引っ張られた場合にも、リード線６２自体に直接力が加わらないため、リード線６２の断線を防ぐことができる。
なお、本発明に係るボールねじ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態を説明する。
第３の実施形態は、本発明を適用したボールねじ装置である。
（構成）
図７は、第３の実施形態のボールねじ装置１０１の構成例を示す正面図である。
図７に示すように、ボールねじ装置１０１は、エンドキャップ方式の循環路を持ったボールねじ装置である。
このボールねじ装置１０１は、案内要素であるねじ軸１１０、移動体であるナット１２０、エンドキャップ１３１，１３２、及びボール１４０を備えている。
ねじ軸１１０は、略円柱の棒状体であり、外周面には、雌ねじ状（螺旋状）のボールねじ装置溝１１１が形成されている。
【００３７】
ナット１２０は、略円筒形状をなし、内周面には、ねじ軸１１０のボールねじ装置溝１１１に径方向で対向する位置に不図示の雌ねじ状（螺旋状）のボールねじ装置溝が形成されている。このナット１２０のボールねじ装置溝とねじ軸１１０のボールねじ装置溝１１１とで、ボール１４０が転動する螺旋状転動体通路が形成される。また、ナット１２０には、内部で軸方向に貫通する貫通孔１２１が形成されている。そして、このナット１２０の軸方向両端には、エンドキャップ１３１，１３２がそれぞれ取り付けられている。
【００３８】
各エンドキャップ１３１，１３２は、ナット１２０の軸方向端部の外径と同等の外周径を有する略円筒形状をなし、転動体循環溝１３１ａ，１３２ａが形成されている。例えば、エンドキャップ１３１，１３２は、樹脂又は金属材料によって成形されている。ここで、転動体循環溝１３１ａ，１３２ａは、ナット１２０の貫通孔１２１と螺旋状転動体通路との間でボール１４０を循環させる。そのため、各転動体循環溝１３１ａ，１３２ａは、ナット１２０の端部で開口する貫通孔１２１に一端が連通し、他端が螺旋状転動体通路に連通している。そして、エンドキャップ１３１，１３２には、転動体循環溝１３１ａ，１３２ａと螺旋状転動体通路との連通部位に該螺旋状転動体通路に遊嵌され薄い先端を有するタング部１３１ｂ，１３２ｂが形成されている。転動体循環溝１３１ａ，１３２ａは、このタング部１３１ｂ，１３２ｂによって螺旋状転動体通路内のボール１４０をすくい上げて該螺旋状転動体通路との間でボール１４０を受け渡す。
【００３９】
また、エンドキャップ１３１，１３２には、ボールねじ装置１０１の異常判定用（振動状態判定用）の振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４が複数取り付けられている。
図８〜図１０は、エンドキャップ１３１，１３２を示す図である。図８は、ねじ軸１１０の軸端側からみたエンドキャップ１３１，１３２の表面側の形状を示す図である。また、図９は、ナット１２０への取り付け側となるエンドキャップ１３１，１３２の裏面側の形状を示す図である。また、図１０は、ねじ軸１１０の軸方向に対して垂直方向からみたエンドキャップ１３１，１３２の側面図である。
【００４０】
図７に加えて、この図８〜図１０に示すように、本実施形態の例では、エンドキャップ１３１，１３２には、表面１３１ｃ，１３２ｃに４個の振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４が取り付けられている。なお、本実施例は２条ねじのため４個の振動センサを取り付けているが、ボールねじの条数（回路数）に応じてセンサの数は変わる。
この振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、薄膜状で小型の一般的なひずみゲージを用いて構成されている。すなわち、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、格子上の抵抗線又はフォトエッチング加工した抵抗箔等を備えた本体部（ひずみゲージ部）１６１、及び本体部１６１の検出信号を出力するリード線１６２を有している。例えば、本体部１６１として、株式会社共和電業が提供する型式ＫＦＧシリーズのひずみゲージが挙げられる。
【００４１】
図７に示すように、このような構成の各振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、エンドキャップ１３１，１３２の裏面１３１ｄ，１３２ｄ側に形成されている転動体循環溝１３１ａ，１３２ａの偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１に対しその近傍に位置するように該エンドキャップ１３１，１３２の表面１３１ｃ，１３２ｃ側にそれぞれ取り付けられている。すなわち、各振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、転動体循環溝１３１ａ，１３２ａの偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１の裏側に位置するように又は偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１に隣接するようにエンドキャップ１３１，１３２に取り付けられている。
【００４２】
例えば、図８〜図１０に示すように、転動体循環溝１３１ａ，１３２ａには、エンドキャップ１３１，１３２の内側面１３１ｅ，１３２ｅの接線方向に延びエンドキャップ１３１，１３２（又はねじ軸１１０）の軸方向において偏曲する偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１が存在する。振動センサ１５１，１５４は、図８及び図９に示す例のように、エンドキャップ（又はねじ軸）の軸方向からみてこのような偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１に沿い、かつ図１０に示す例のように、エンドキャップ１３１，１３２（又はねじ軸１１０）の軸方向の距離が偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１に近くなるように、エンドキャップ１３１，１３２の表面１３１ｃ，１３２ｃ側に取り付けられている。
【００４３】
また、振動センサ１５１，１５４は（振動センサ１５２，１５３も同様に）、図１０に斜線領域Ａで示すようなエンドキャップ１３１，１３２の表面１３１ｃ，１３２ｃの接着範囲に、本体部１６１及びリード線１６２の被覆部１６２ａの端部が一体とされて接着剤によって接着されている。
そして、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、不図示のボールねじ装置１０１の異常判定用の演算装置（不図示）に検出信号を出力する。演算装置は、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４からの検出信号を基にボールねじ装置１０１の異常判定を行う。
【００４４】
（動作、作用等）
次に、ボールねじ装置１０１の動作、作用等を説明する。
ボールねじ装置１０１は、前述のような構成によって、ねじ軸１１０の外周に複数のボール１４０を介してナット１２０が螺合し、ねじ軸１１０又はナット１２０の一方が相対回転することで、ナット１２０がねじ軸１１０に対しその軸方向に相対的に直線運動を行う。このとき、複数のボール１４０は、エンドキャップ１３１，１３２の転動体循環溝１３１ａ，１３２ａによって、ナット１２０の貫通孔１２１と、ねじ軸１１０とナット１２０との間に形成されている螺旋状転動体通路とを循環する。
【００４５】
そして、異常判定用の演算装置は、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４からの検出値を基に、このように動作するボールねじ装置１０１内の振動等を検出して異常判定を行う。
なお、以上の実施形態の説明において、ねじ軸１１０のボールねじ装置溝１１１及びナット１２０のボールねじ装置溝は、例えば、転動体転動溝を構成する。また、転動体循環溝１３１ａ，１３２ａは、例えば、連通路を構成する。
【００４６】
（第３の実施形態における効果）
第３の実施形態では、ひずみゲージからなる本体部１６１が薄膜状で小型であるために配置空間を必要としないので、異常判定を可能としつつボールねじ装置１０１を小型化できる。
また、ひずみゲージは、振動や衝突力の検出精度が高い転動体循環溝１３１ａ，１３２ａの偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１の隣接箇所に設置されるため、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、ボールねじ装置１０１で発生する振動や衝突力を高い精度で検出できる。
また、ひずみゲージのリード線１６２は細く断線しやすいが、第３の実施形態では、本体部１６１及びリード線１６２の被覆部１６２ａを一体としてエンドキャップ１３１，１３２に接合しているので、本体部１６１に対してリード線１６２が断線してしまうのを防止できる。
【００４７】
（第３の実施形態の変形例）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第３の実施形態の変形例について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、ひずみゲージの設置位置が前述の第３の実施形態と異なるだけであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図１１は、本発明に係るボールねじ装置の第３の実施形態の変形例における構成を示す図であり、図８に相当する図である。図１１は、ねじ軸１１０の軸端側からみたエンドキャップ１３１，１３２の表面側の形状を示す図である。
図１１に示すように、本変形例では、ひずみゲージの本体部１６１及びリード線１６２の配置を、図８に示す第３の実施形態に比べ直角方向に変更している。ひずみゲージの取り付け方向は、第３実施形態や本変形例で示す方向に限らずどの方向でも良い。例えば、ひずみゲージのリード線１６２の取り回しやすい方向にひずみゲージを取り付けても良い。
【００４８】
（第４の実施形態）
次に第４の実施形態を説明する。
（構成）
第４の実施形態も、本発明を適用したボールねじ装置１０１である。なお、第４の実施形態において第３の実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
図１２は、第４の実施形態のボールねじ装置１０１の構成例を示す正面図である。また、図１３〜図１５は、エンドキャップ１３１，１３２を示す図である。
図１２〜図１５に示すように、第４の実施形態のボールねじ装置１０１において、各振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、エンドキャップ１３１，１３２内の転動体循環溝１３１ａ，１３２ａの偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１近傍（隣接部位）に本体部１６１が埋設されてエンドキャップ１３１，１３２と一体成形されている。
【００４９】
すなわち例えば、振動センサ１５１，１５４の本体部１６１は、図１２及び図１４に示す例のように、エンドキャップ１３１，１３２（又はねじ軸１１０）の軸方向からみて転動体循環溝１３１ａ，１３２ａの偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１に沿い、かつ図１５に示す例のように、エンドキャップ１３１，１３２（又はねじ軸１１０）の軸方向の距離が偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１に近くなるように、エンドキャップ１３１，１３２内に埋設されている。
【００５０】
そして、第４の実施形態では、振動センサ１５１，１５４は（振動センサ１５２，１５３も同様に）、本体部１６１がエンドキャップ１３１，１３２内に埋設されつつ、図１５に斜線領域Ｂで示すようなエンドキャップ１３１，１３２の表面１３１ｃ，１３２ｃの接着範囲にリード線１６２の被覆部１６２ａの端部が接着剤によって接着されている。
また、第４の実施形態のボールねじ装置１０１のその他の構成は、第３の実施形態のボールねじ装置１０１の構成と同様である。
【００５１】
（第４の実施形態における効果）
第４の実施形態でも、第３の実施形態の場合と同様に、ひずみゲージからなる本体部１６１が薄膜状で小型であるために配置空間を必要としないので、異常判定を可能としつつボールねじ装置１０１を小型化できる。
また、ひずみゲージは、埋設されることで振動や衝突力の検出精度が高い転動体循環溝１３１ａ，１３２ａの偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１の隣接箇所に的確に設置されるようになり、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、ボールねじ装置１０１で発生する振動や衝突力をより高い精度で検出できる。
【００５２】
また、第４の実施形態でも、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４の本体部１６１をエンドキャップ１３１，１３２に埋設するとともにリード線１６２の被覆部１６２ａを該エンドキャップ１３１，１３２に接合しているので、本体部１６１に対してリード線１６２が断線してしまうのを防止できる。
そして、第４の実施形態では、本体部１６１をエンドキャップ１３１，１３２に埋設してエンドキャップ１３１，１３２と一体にすることで、エンドキャップ１３１，１３２への振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４の取り付け時間を低減できる。
【００５３】
（第４の実施形態の変形例）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第４の実施形態の変形例について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、ひずみゲージの設置位置が前述の第４の実施形態と異なるだけであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図１６は、本発明に係るボールねじ装置の第４の実施形態の変形例における構成を示す図であり、図１３に相当する図である。図１６は、ねじ軸１１０の軸端側からみたエンドキャップ１３１，１３２の表面側の形状を示す図である。
図１６に示すように、本変形例では、ひずみゲージの本体部１６１及びリード線１６２の配置を、図１３に示す第４の実施形態に比べ直角方向に変更している。ひずみゲージの取り付け方向は、第３実施形態や本変形例で示す方向に限らずどの方向でも良い。例えば、ひずみゲージのリード線１６２の取り回しやすい方向にひずみゲージを取り付けても良い。
【００５４】
（第５の実施形態）
次に第５の実施形態を説明する。
（構成）
第５の実施形態も、本発明を適用したボールねじ装置１０１である。なお、第５の実施形態において第３の実施形態と同様な構成については同一の符号を付して説明する。
図１７は、第５の実施形態のボールねじ装置１０１の構成例を示す正面図である。また、図１８及び図１９は、エンドキャップ１３１，１３２を示す図である。
図１７〜図１９に示すように、第５の実施形態のボールねじ装置１０１において、ひずみゲージである各振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、エンドキャップ１３１，１３２のタング部１３１ｂ，１３２ｂ内又はタング部１３１ｂ，１３２ｂ近傍（隣接部位）に本体部１６１が埋設されてエンドキャップ１３１，１３２と一体成形されている。そして、第５の実施形態では、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４のリード線１６２の被覆部１６２ａは、エンドキャップ１３１，１３２の表面１３１ｃ，１３２ｃと対向する部位（図１８に示す斜線領域Ｃ）が該表面１３１ｃ，１３２ｃに対して接着剤によって接着されている。
また、第５の実施形態のボールねじ装置１０１のその他の構成は、第３の実施形態のボールねじ装置１０１の構成と同様である。
【００５５】
（第５の実施形態における効果）
第５の実施形態でも、第３及び第４の実施形態の場合と同様に、ひずみゲージからなる本体部１６１が薄膜状で小型であるために配置空間を必要としないので、異常判定を可能としつつボールねじ装置１０１を小型化できる。
また、第５の実施形態でも、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４の本体部１６１をエンドキャップ１３１，１３２に埋設するとともにリード線１６２の被覆部１６２ａを該エンドキャップ１３１，１３２に接合しているので、本体部１６１に対してリード線１６２が断線してしまうのを防止できる。
また、ひずみゲージは、加速度センサ等の他のセンサが設置困難な箇所にも容易に設置できるセンサであるため、第５の実施形態では、振動や衝突力の検出精度が高いエンドキャップ１３１，１３２のタング部１３１ｂ，１３２ｂ内又はタング部１３１ｂ，１３２ｂ近傍にひずみゲージからなる本体部１６１を的確に取り付けることができる。
【００５６】
これによって、エンドキャップ１３１，１３２において転動体循環溝１３１ａ，１３２ａの偏曲部位１３１ａ１，１３２ａ１よりもタング部１３１ｂ，１３２ｂの方が振動や衝突力の検出精度が高い箇所になるため、第５の実施形態では、振動センサ１５１，１５２，１５３，１５４は、そのようなタング部１３１ｂ，１３２ｂ内又はその近傍に本体部１６１を配置しているため、ボールねじ装置１０１で発生する振動や衝突力をより高い精度で検出できる。さらに、第５の実施形態では、タング部１３１ｂ，１３２ｂの状態を高い精度で検出することもできる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、実施形態はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、本実施形態では、１個だけ又は５個以上の振動センサを備えて振動を検出しても良い。
【００５８】
（第６の実施形態）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第６の実施形態について図面を参照して説明する。
図２０は、ボールねじ装置の第６の実施形態における構成を示す軸方向に沿う断面図である。また、図２１は、ボールねじ装置の第６の実施形態における循環部品の構成を示す斜視図である。また、図２２は、ボールねじ装置の第６の実施形態における循環部品の分割体の構成を示す正面図である。また、図２３は、ボールねじ装置の第６の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は図２０の２１−２１線に沿う断面図、（ｂ）は循環部品におけるひずみセンサの設置位置を示す斜視図である。なお、図２０においては、ナットの断面を示し、ねじ軸は断面にせず、循環部品を分割ラインに沿った断面で示してある。
【００５９】
＜ボールねじ装置＞
図２０に示すように、本実施形態のボールねじ装置２０１は、外周面に螺旋状のねじ溝２１１が形成されたねじ軸２１０と、内周面に螺旋状のねじ溝２２１が形成されたナット２２０と、転動体としてのボール２３０と、合成樹脂製の循環部品２４０と、循環部品２４０をナット２２０に固定する取付部品２５０とを有する。ボール２３０は、ねじ軸２１０のねじ溝２１１とナット２２０のねじ溝２２１とで形成される軌道の間と、循環部品２４０により形成されたボール戻し経路２４１内に転動可能に配置されている。
ナット２２０の外周面には、循環部品２４０を取り付ける平坦面２２２が形成されている。この平坦面２２２には、二個一組の貫通孔（循環孔）２２３，２２３が形成されている。
【００６０】
［循環部品］
循環部品２４０は、本体部２４１と一対の脚部２４２とを有してＵ字形状をなす。本体部２４１の下面（脚部２４２，２４２に挟まれた面）２４１ｂは、ナット２２０の平坦面２２２に接触する面である。また、図２１に示すように、循環部品２４０は、ボール２３０の移動方向を示すラインＬに沿って分割された二個の分割体２４０Ａ，２４０Ａで構成されている。
【００６１】
図２２に示すように、循環部品２４０の分割体２４０Ａ，２４０Ａは、本体部２４１ａと一対の脚部２４２Ａとからなり、ボール戻し経路２４５に対応する溝２４５ａが形成されている。一方の脚部２４２Ａの先端に、ボール掬いあげ用のタング部２４２ａが形成されている。分割体２４０Ａ，２４０ＡのラインＬに沿った外側端面２４１ｃの二つの屈曲部２４６ａ（肩部２４６となる部分）に、結合用の突起２４７とこれが嵌まる凹部２４８が形成されている。図２２に示す同じ分割体２４０Ａ，２４０Ａを結合することで循環部品２４０が組み立てられ、その内部に二つの溝２４５ａによるボール戻し経路２４５が形成される。
【００６２】
このように構成されたボールねじ装置２０１においては、ねじ溝２１１，２２１によって形成される負荷転動路を転動するボール２３０は、循環部品２４０を通って循環されるようになっている。すなわち、ボール２３０は負荷転動路を移動しつつ、ねじ軸２１０の回りを複数回回って負荷転動路の終点（循環部品２４０と負荷転動路との交点）に至り、循環部品２４０の一方の端部（開口部）から循環部品２４０内に掬い上げられる。
【００６３】
このとき、循環部品２４０の端部に設けられたタング部２４２ａにボール２３０が衝突することにより、ボール２３０が負荷転動路から掬い上げられ、タング部２４２ａに沿って循環部品２４０内に案内される。掬い上げられたボール２３０は、循環部品２４０の中を通って循環部品２４０の他方の端部（開口部）に至り、該端部に設けられたタング部２４２ａに案内されて循環部品２４０から負荷転動路の始点に戻される。
【００６４】
このように、負荷転動路内を転動するボール２３０が、負荷転動路の始点と終点とを連通させる循環部品２４０により無限に循環されるようになっているので、ねじ軸２１０とナット２２０とを相対回転させると、ボール２３０の転動を介してねじ軸２１０とナット２２０とは継続的に軸方向へ相対直線移動する。なお、隣接する各ボール２３０，２３０の間には、負荷を受けるボールよりも小さい樹脂または金属製のスペーサボールや保持ピース２７０（図２３（ａ）参照）を介装してもよい。また、ねじ溝２１１，２２１の断面形状は、円弧状でもよいしゴシックアーク状でもよい。
【００６５】
ここで、本実施形態の循環部品２４０は、接線掬い上げ方式の循環部品である。すなわち、負荷転動路から接線方向に循環部品２４０にボール２３０を掬い上げると共に、負荷転動路の接線方向に沿うようにして循環部品２４０から負荷転動路へボール２３０が戻されるように循環部品２４０が貫通孔（循環孔）２２３，２２３に連結されている。
このように、循環部品２４０を合成樹脂材で形成したことで、循環部品２４０として金属製のものを使用したボールねじ装置と比較して、騒音や振動等の発生を抑制することができる。また、貫通孔２２３，２２３をねじ溝２１１，２２１に沿って長円形状に形成することで、ボール２３０の直径を大きくしても貫通孔２２３，２２３がねじ溝２２１と干渉する可能性を低減できるので、ねじ溝２１１（２２１）の溝ピッチが小さい場合やねじ溝２１１（２２１）が多条ねじ溝である場合でも上述した接線掬い上げ方式を適用することができる。
【００６６】
［ひずみゲージ］
本実施形態のボールねじ装置２０１には、図２３（ａ），（ｂ）に示すように、センサとしてのひずみゲージ２６０がタング部２４２ａに設置されている。
ひずみゲージ２６０は、ボールねじ装置２０１の動作中の振動や衝突力を検出する検出部２６１と、検出部２６１に接続され、検出されたボールねじ装置２０１の動作中の振動や衝突力を信号として伝達するリード線２６２とを有する。なお、ひずみゲージ２６０は、検出部２６１が、循環部品２４０のタング部２４２ａに接着剤などで接合されることによってタング部２４２ａに固定される。
【００６７】
このように、ひずみゲージ２６０をタング部２４２ａに設置するのは、タング部２４２ａにはボールが頻繁に衝突するため、ボールねじ装置２０１の振動をモニタリングするのに適しているからである。すなわち、タング部２４２ａにかかるボール２３０の衝突力や繰り返し荷重によるタング部２４２ａの疲労具合をモニタリングするための情報を得るのに、この設置箇所は好適である。
【００６８】
また、ひずみゲージ２６０をタング部２４２ａに設置することによって、過大荷重（ボール２３０の衝突力によるもの）や、疲労破壊によるタング部２４２ａの折損を予め検知し、予防に利用できる。タング部２４２ａは、ボール２３０を循環部品２４０内に導くための重要な部位であるため、この部位に負荷される衝突力を検出することは、当該ボールねじ装置２０１の状態を把握するために極めて重要である。特に、タング部２４２ａが折損すると、ボール２３０が循環できなくなり、ボールねじ装置２０１がロックする（回転不可能状態となる）場合もあるので、タング部２４２ａの状態の検知は極めて重要である。
【００６９】
一方、ナット２２０の貫通孔２２３には、ひずみゲージ２６０の検出部２６１に接続されたリード線２６２を外部に導くために、リード線２６２を嵌入させる溝部（図示せず）が設けられてもよい。この溝部への設置にあわせて、リード線２６２は、上記溝部から外部に露出している部分では、被覆部によって被覆されていることが好ましい。一方、リード線２６２が上記溝部に嵌入されている部分（被覆部によって被覆された箇所（ナット２２０の表面）から検出部２６１に接続された箇所までの部分）は、電気絶縁被膜が設けられていることが好ましい。
【００７０】
このように、検出部２６１から上記被覆部までの区間のリード線２６２に電気絶縁被膜を施すことにより、循環部品２４０が金属製の場合でも、ひずみゲージ２６０（検出部２６１）の電気回路を短絡させることがなく、リード線２６２を循環部品２４０に接合することができる。また、断面積が大きい上記被覆部を上記区間に配線するのに比べて、上記溝部を浅くすることができるため、ナット２２０における上記溝部の加工時間を短縮できる。
【００７１】
なお、被覆線２６３の一部も循環部品２４０に接合されていることが好ましい。このようにすることにより、リード線２６２が引っ張られた場合にも、リード線２６２自体に直接力が加わらないため、リード線２６２の断線を防ぐことができる。
なお、ひずみゲージ２６０としては、本実施形態に用いられるボールねじ装置２０１の動作を妨げることなく、使用環境に耐え、当該ボールねじ装置２０１の動作中の振動や衝突力などの必要な情報を検知できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。このようなひずみゲージ２６０としては、最大伸び５％程度までの測定（検出）ができる一般応力測定用のひずみゲージが挙げられ、例えば、共和電業社製のＫＦＧ型ひずみゲージが挙げられる。
【００７２】
ひずみゲージ２６０の検出部２６１は、一般的に薄膜状で小型なものが多いため、センサを設けるための空間をほとんど必要とせず、取付位置に厳しい制約がなくなるので、結果として、ボールねじ装置のコンパクト化を図ることができる。
また、本実施形態のひずみゲージ２６０を用いることにより、振動センサでは設置が困難な部位に、センサとしてのひずみゲージ２６０を容易に設置できるため、振動や衝突力を効果的に検出することができ、タング部２４２ａの折損を未然に防止することが可能となる。
【００７３】
（第７の実施形態）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第７の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、ひずみゲージの設置位置が前述の第６の実施形態と異なるだけであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図２４は、本発明に係るボールねじ装置の第７の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に直交する面に沿う断面図、（ｂ）は循環部品におけるひずみセンサの設置位置を示す斜視図である。
図２４（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のボールねじ装置２０１は、センサとしてのひずみゲージ２６０が循環部品２４０の掬い上げ部２４３に設置されている。
【００７４】
ここで、掬い上げ部２４３は、循環部品２４０にボール２３０が挿通される際の入口である。ひずみゲージ２６０は、循環部品２４０の掬い上げ部２４３に接着剤などで接合される。ひずみゲージの接合箇所は、タング部２４２ａと反対側の掬い上げ部２４３の外側が好ましい。
したがって、ボール２３０による過大な衝突力や詰まり、過大な循環部品２４０に対する押し上げ力による循環部品２４０の浮き上がりや、循環部品２４０及び循環部品２４０をナット２２０に固定する取付部品２５０（図２０参照）の破損を予め検知できる。
また、本実施形態では、被覆部の一部も循環部品２４０に接合される。これにより、リード線２６２が引っ張られた場合にも、リード線２６２自体に直接力が加わらないため、リード線２６２の断線を防ぐことができる。
【００７５】
（第８の実施形態）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第８の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、ひずみゲージの設置位置が前述の第６の実施形態と異なるだけであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図２５は、本発明に係るボールねじ装置の第８の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に直交する面に沿う断面図、（ｂ）は循環部品の分割体の平面図、（ｃ）は循環部品におけるひずみセンサの設置位置を示す斜視図である。
【００７６】
図２５（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態のボールねじ装置２０１は、センサとしてのひずみゲージ２６０が循環部品２４０の屈曲部２４４に設置されている。ひずみゲージ２６０は、循環部品２４０の屈曲部２４４に接着剤などで接合される。ここで、屈曲部２４４は、循環部品２４０内でボール２３０の運動方向が変化する箇所に対応する外周面、すなわち、Ｕ字形状をなす循環部品２４０内のボール２３０の軌跡における変曲点部分及びその近傍に対応する循環部品２４０の外周面を指す。
【００７７】
循環部品２４０の屈曲部２４４は、ボールが衝突し、ボールの運動方向が変わる箇所であるため、この屈曲部２４４に、ひずみゲージ２６０を設置することによって、ボールねじ装置２０１の振動を好適にモニタリングすることができる。特に、屈曲部２４４にかかるボール２３０の衝突力や、ボール２３０が循環することで循環部品２４０が押し上げられる力をモニタリングするための情報を得るのに、この設置箇所は好適である。
したがって、ボール２３０による過大な衝突力や詰まり、過大な循環部品２４０に対する押し上げ力による循環部品２４０の浮き上がりや、循環部品２４０及び循環部品２４０をナット２２０に固定する取付部品２５０（図２０参照）の破損を予め検知できる。
【００７８】
また、本実施形態では、上述の第６の実施形態のように、ナット２２０にリード線を配線するための溝部などを形成する必要がなく、製造効率も高い。
さらに、本実施形態では、リード線の被覆部の一部も循環部品２４０に接合される。これにより、リード線２６２が引っ張られた場合にも、リード線２６２自体に直接力が加わらないため、リード線２６２の断線を防ぐことができる。
【００７９】
（第９の実施形態）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第９の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、ひずみゲージの設置位置として前述の第６〜第８の実施形態における設置位置を採用したものであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図２６は、本発明に係るボールねじ装置の第９の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は軸方向に直交する面に沿う断面図、（ｂ）は循環部品におけるひずみセンサの設置位置を示す斜視図である。
図２６（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のボールねじ装置２０１は、センサとしてのひずみゲージ２６０が、循環部品２４０のタング部２４２ａと掬い上げ部２４３と屈曲部２４４とに設置されている。ひずみゲージ２６０は、循環部品２４０の掬い上げ部２４３に接着剤などで接合される。
【００８０】
また、本実施形態では、循環部品２４０は樹脂製であるため、ひずみゲージ２６０を循環部品２４０のタング部２４２ａ、及び屈曲部２４４に埋設している。
このように、循環部品２４０のタング部２４２ａと掬い上げ部２４３と屈曲部２４４とにひずみゲージ２６０を設置したことによって、ボール２３０による過大な衝突力や、過大な循環部品２４０に対する押し上げ力による、循環部品２４０をナット２２０に固定する押さえ部品（図示せず）や循環部品２４０の破損を予め検知できる。
【００８１】
また、ひずみゲージ２６０と循環部品２４０とを一体成形することによって、ひずみゲージ２６０の接合のための時間を削減でき、さらに、ボール２３０の衝突力や、振動をより高感度に検知することができる。
なお、本発明に係るボールねじ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
【００８２】
〔第１０の実施形態〕
次に、本発明に係るボールねじ装置の第１０の実施形態について図面を参照して説明する。
図２７は、ボールねじ装置の第１０の実施形態を説明する断面図（軸方向に沿う平面で切断した断面図）である。また、図２８は、図２７のボールねじ装置の正面図であり、右側半分はシールの図示を省略してある。さらに、図２９は、図２７のボールねじ装置が備えるエンドデフレクタ及びひずみゲージを示す図であり、エンドデフレクタとひずみゲージとの取り付け状態を説明する図である。図２９の（ａ）はエンドデフレクタの側面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ａ）とは反対側の側面図である。
【００８３】
図２７，２８に示すように、ボールねじ装置３０１は、螺旋状のねじ溝３０３ａを外周面に有するねじ軸３０３と、ねじ軸３０３のねじ溝３０３ａに対向する螺旋状のねじ溝３０５ａを内周面に有するナット３０５と、両ねじ溝３０３ａ，３０５ａにより形成される螺旋状の負荷転動路３０７内に転動自在に装填された複数のボール３０９と、ナット３０５の内部に形成された貫通孔からなり且つボール３０９を負荷転動路３０７の終点から始点へ戻し循環させるボール循環路３１１と、ボール３０９を負荷転動路３０７の終点から掬い上げてボール循環路３１１の端部に案内する一対のエンドデフレクタ３１２と、エンドデフレクタ３１２に取り付けられたひずみゲージ３２０と、ナット３０５の軸方向両端部の内周面に装着されねじ軸３０３の外周面とナット３０５の内周面との間に形成される隙間の開口を密封する略環状のシール３１３，３１３と、を備えている。
【００８４】
すなわち、ボール３０９は、負荷転動路３０７内を移動しつつねじ軸３０３の回りを回って負荷転動路３０７の終点に至り、そこでエンドデフレクタ３１２によって負荷転動路３０７から掬い上げられてボール循環路３１１の一方の端部（図２７においては左側の端部）に入る。ボール循環路３１１に入ったボール３０９はボール循環路３１１内を通ってボール循環路３１１の他方の端部（図２７においては右側の端部）に達し、そこから図示されないエンドデフレクタによって負荷転動路３０７の始点に戻されるようになっている。
【００８５】
なお、ねじ軸３０３，ナット３０５，及びボール３０９の素材は特に限定されるものではなく、一般的な材料を使用可能であり、例えば鋼等の金属やセラミックがあげられる。また、エンドデフレクタ３１２の素材も特に限定されるものではなく、樹脂や金属が用いられるが、樹脂がより好ましい。さらに、ねじ溝３０３ａ，３０５ａの断面形状（ねじ溝３０３ａ，３０５ａの長手方向に直交する平面で切断した場合の断面の形状）は、円弧状（単一円弧状）でもよいしゴシックアーク状でもよい。さらに、シール３１３は備えていなくてもよい。
【００８６】
このようなボールねじ装置３０１は、ボール３０９を介してねじ軸３０３に螺合されているナット３０５とねじ軸３０３とを相対回転運動させると、ボール３０９の転動を介してねじ軸３０３とナット３０５とが軸方向に相対移動するようになっている。そして、負荷転動路３０７とボール循環路３１１により無端状のボール通路が形成されており、ボール３０９がボール通路内を無限に循環するようになっているため、ねじ軸３０３とナット３０５とは継続的に相対移動することができる。
【００８７】
ここで、本実施形態のボールねじ装置３０１におけるボール３０９の循環方式について、図２７〜２９を参照しながらさらに詳細に説明する。本実施形態においては、ボール３０９の循環方式として、ナット３０５に設けた貫通孔をボール循環路３１１とするデフレクタ方式を採用している。すなわち、ボール３０９を負荷転動路３０７の終点から掬い上げてボール循環路３１１の一端部（図２７においては左側の端部）に案内するエンドデフレクタ３１２と、ボール３０９をボール循環路３１１の他端部（図２７においては右側の端部）から負荷転動路３０７の始点に案内するエンドデフレクタ（図２７には図示されない）とが、ナット３０５の軸方向両端部にそれぞれ設けられている。
【００８８】
ナット３０５には、略軸方向に延びる貫通孔からなるボール循環路３１１が形成されており、このボール循環路３１１の両端は、負荷転動路３０７の始点及び終点の近傍にそれぞれ配されている。負荷転動路３０７の終点においては、負荷転動路３０７からボール循環路３１１へボール３０９が移動し、負荷転動路３０７の始点においては、ボール循環路３１１から負荷転動路３０７へボール３０９が移動するが、このボール３０９の移動を円滑に行うために、負荷転動路３０７の終点及び始点には、ボール３０９の移動を案内するエンドデフレクタ３１２がそれぞれ配されている。
【００８９】
２つのエンドデフレクタ３１２，３１２のうち、図２７における左側の軸方向端部に配されているエンドデフレクタ３１２は、ボール３０９を負荷転動路３０７の終点から掬い上げてボール循環路３１１の一端部に案内するが、ナット３０５の軸方向一端部（図２７においては左側の端部）の端面に設けられた凹部３１４に嵌め込まれている（図２７，２８を参照）。一方、図２７における右側の軸方向端部に配されているエンドデフレクタは、ボール３０９をボール循環路３１１の他端部から負荷転動路３０７の始点に案内するが、ナット３０５の軸方向他端部（図２７においては右側の端部）の端面に設けられた凹部に嵌め込まれている。
【００９０】
両エンドデフレクタ３１２，３１２は、ナット３０５の凹部３１４に嵌合する嵌合部３１７と、この嵌合部３１７から突出するタング部３１８とを備えており、両エンドデフレクタ３１２，３１２がナット３０５の凹部３１４に嵌め込まれた際には、タング部３１８は負荷転動路３０７内に突出するように配される（図２８を参照）。よって、負荷転動路３０７の終点に転動してきたボール３０９は、図２７における左側のエンドデフレクタ３１２のタング部３１８に衝突することよって進行方向が変更され、負荷転動路３０７から掬い上げられる。
【００９１】
そして、このタング部３１８で掬い上げられたボール３０９は、エンドデフレクタ３１２に形成された溝又は孔からなる湾曲した案内路３１９に沿ってボール循環路３１１の端部に案内される。ボール循環路３１１の端部に案内されたボール３０９は、ボール循環路３１１の中を通ってボール循環路３１１の他端部に至り、図２７における右側のエンドデフレクタの案内路及びタング部（図示せず）によって案内されて負荷転動路３０７の始点に戻される。
【００９２】
なお、ボールねじ装置３０１を上記とは逆回転させた場合には、両エンドデフレクタ３１２，３１２の機能も逆になる。すなわち、逆回転させた場合には、図２７における左側のエンドデフレクタ３１２が、ボール３０９をボール循環路３１１の端部から負荷転動路３０７の始点に案内する機能を有し、図２７における右側のエンドデフレクタが、ボール３０９を負荷転動路３０７の終点から掬い上げてボール循環路３１１の端部に案内する機能を有することとなる。
【００９３】
このような本実施形態のボールねじ装置３０１には、前述したように、ひずみを検出するひずみゲージ３２０が備えられている。すなわち、エンドデフレクタ３１２の表面にひずみゲージ３２０が接合されている。ボールねじ装置３０１を駆動すると、上記ボール通路内をボール３０９が循環し、ボール３０９がエンドデフレクタ３１２のタング部３１８に衝突するが、この衝突によりエンドデフレクタ３１２にひずみが発生する。よって、衝突に起因する振動や衝撃力をひずみゲージ３２０により検出しモニタリングして、ボールねじ装置３０１の状態を監視することができる。
【００９４】
ひずみゲージ３２０を接合する箇所は特に限定されるものではないが、ボール３０９の衝突に起因する振動や衝撃力を検出しやすい箇所に接合することが好ましい。本実施形態のボールねじ装置３０１においては、ナット３０５の凹部３１４に嵌め込んだ際に軸方向端部側に露出するエンドデフレクタ３１２の側面のうち、案内路３１９の湾曲部分の近傍に位置する部分にひずみゲージ３２０を接合してある（図２７〜２９を参照）。案内路３１９の湾曲部分は、ボール３０９の進行方向が変化する部分であるため、該湾曲部分に作用する振動や負荷を検出することにより、案内路３１９内でのボール３０９の詰まりやエンドデフレクタ３１２の凹部３１４からの浮き上がり等のボールねじ装置３０１の異常を検知することが可能となっている。
【００９５】
また、ひずみゲージは一般的に薄膜状で小型であるため、加速度計等の振動センサとは異なり、接合されたひずみゲージ３２０により占有される空間はほとんどない。よって、ボールねじ装置３０１は、ひずみゲージ３２０を備えていてもコンパクトである。また、ひずみゲージは、振動センサの場合は設置が困難な箇所にも容易に設置可能であるため、振動や衝撃力を効果的に検出できるという利点も有する。
【００９６】
なお、ひずみゲージ３２０は、ひずみを検出する本体部分３２１と、引出線であるリード線３２２とを備えている。リード線３２２の構造は特に限定されるものではないが、例えば、金属線３２２ａが被覆材で被覆された構造を有するリード線３２２が好ましい。そして、エンドデフレクタ３１２の表面に本体部分３２１が接合され、図示しないパーソナルコンピュータ等からなる制御部にリード線３２２が接続される。本体部分３２１によって振動や負荷が検出されると、本体部分３２１から制御部にリード線３２２を介して出力が送られ、ボールねじ装置３０１の状態が制御部により監視される。
【００９７】
ひずみゲージ３２０をエンドデフレクタ３１２の表面に接合する際には、本体部分３２１のみをエンドデフレクタ３１２の表面に接合し、リード線３２２は接合しなくてもよいが、本体部分３２１と、リード線３２２のうち金属線３２２ａが被覆材で被覆されている被覆部分３２２ｂとの両方を、エンドデフレクタ３１２の表面に接合することが好ましい。そうすれば、リード線３２２の径が細い場合でも、断線を防ぐことができる。
【００９８】
また、ひずみゲージ３２０をエンドデフレクタ３１２の表面に接合する方法は特に限定されるものではないが、接着剤による接着が好ましい。図２９の（ｂ）には、ひずみゲージ３２０の本体部分３２１と被覆部分３２２ｂの一部とを、接着剤３２４により接着した状態が図示してある。ただし、本体部分３２１と被覆部分３２２ｂとのうち一方のみを接着剤により接着し、他方は別の方法で接合しても差し支えない。
このような本実施形態のボールねじ装置３０１の用途は特に限定されるものではないが、工作機械、射出成形機、半導体製造装置、自動車部品、位置決め装置等の部品として好適に使用可能である。
【００９９】
〔第１１の実施形態〕
次に、本発明に係るボールねじ装置の第１１の実施形態について図面を参照して説明する。
図３０は、ボールねじ装置の第１１の実施形態を説明する断面図（軸方向に沿う平面で切断した断面図）である。また、図３１は、図３０のボールねじ装置の正面図であり、右側半分はシールの図示を省略してある。さらに、図３２は、図３０のボールねじ装置が備えるエンドデフレクタ及びひずみゲージを示す図であり、エンドデフレクタとひずみゲージとの取り付け状態を説明する図である。図３２の（ａ）はエンドデフレクタの側面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ａ）とは反対側の側面図である。
【０１００】
第１１の実施形態のボールねじ装置３０１の構成、動作、及び作用効果等は、第１０の実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、以下の説明においては、第１０の実施形態のボールねじ装置３０１と同一又は相当する部分には、第１０の実施形態と同一の符号を用いて説明する。
第１０の実施形態においては、ナット３０５の凹部３１４に嵌め込んだ際に軸方向端部側に露出するエンドデフレクタ３１２の側面のうち、案内路３１９の湾曲部分の近傍に位置する部分にひずみゲージ３２０を接合したが、第１１の実施形態においては、エンドデフレクタ３１２のタング部３１８の表面にひずみゲージ３２０を接合してある（図３１，３２を参照）。
【０１０１】
タング部３１８は、ボール３０９を負荷転動路３０７から掬い上げ案内路３１９に導く部位であるため、タング部３１８が折損するとボールねじ装置３０１が機能しなくなってしまう。よって、タング部３１８へのボール３０９の衝突状況を把握することは極めて重要である。タング部３１８の表面にひずみゲージ３２０を接合すれば、タング部３１８へのボール３０９の衝突状況を高精度で把握することができるので、タング部３１８の折損を未然に防止することができる。
なお、エンドデフレクタ３１２の表面のうちタング部３１８の近傍部分、例えば、嵌合部３１７の表面のうちタング部３１８の根元部分に隣接する部分にひずみゲージ３２０を接合しても差し支えない。
【０１０２】
〔第１２の実施形態〕
次に、本発明に係るボールねじ装置の第１２の実施形態について図面を参照して説明する。
図３３は、ボールねじ装置の第１２の実施形態を説明する断面図（軸方向に沿う平面で切断した断面図）である。また、図３４は、図３３のボールねじ装置の正面図であり、右側半分はシールの図示を省略してある。さらに、図３５及び図３６は、図３３のボールねじ装置が備えるエンドデフレクタ及びひずみゲージを示す図であり、エンドデフレクタとひずみゲージとの取り付け状態を説明する図である。図３５及び図３６の（ａ）はエンドデフレクタの側面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ａ）とは反対側の側面図である。
【０１０３】
第１２の実施形態のボールねじ装置３０１の構成、動作、及び作用効果等は、第１０の実施形態とほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明し、同様の部分の説明は省略する。なお、以下の説明においては、第１０の実施形態のボールねじ装置３０１と同一又は相当する部分には、第１０の実施形態と同一の符号を用いて説明する。
第１０の実施形態においては、エンドデフレクタ３１２の表面にひずみゲージ３２０を接合したが、第１２の実施形態においては、エンドデフレクタ３１２の内部にひずみゲージ３２０を埋め込むことにより接合を行った。エンドデフレクタ３１２の内部にひずみゲージ３２０を埋め込めば、表面に接合した場合よりも、ボール３０９の衝突に起因する振動や衝撃力を高感度で検出することができる。
【０１０４】
ひずみゲージ３２０を埋め込む箇所は特に限定されるものではないが、ボール３０９の衝突に起因する振動や衝撃力を検出しやすい箇所に埋め込むことが好ましい。例えば、図３５に示すように、ナット３０５の凹部３１４に嵌め込んだ際に軸方向端部側に露出するエンドデフレクタ３１２の側面の直下のうち、案内路３１９の湾曲部分の近傍に位置する部分にひずみゲージ３２０（本体部分３２１）を埋め込んでもよい。また、図３６に示すように、タング部３１８の表面の直下にひずみゲージ３２０（本体部分３２１）を埋め込んでもよい。あるいは、図示はしないが、エンドデフレクタ３１２の表面のうちタング部３１８の近傍部分の直下、例えば、嵌合部３１７の表面のうちタング部３１８の根元部分に隣接する部分の直下に、ひずみゲージ３２０（本体部分３２１）を埋め込んでも差し支えない。
【０１０５】
ひずみゲージ３２０をエンドデフレクタ３１２に埋め込んだ際には、本体部分３２１は全てエンドデフレクタ３１２に埋め込まれ、リード線３２２のうち本体部分３２１に近い部分を除く大部分は埋め込まれないが、リード線３２２のうち金属線３２２ａが被覆材で被覆されている被覆部分３２２ｂの一部を、エンドデフレクタ３１２の表面に接着剤３２４等により接合することが好ましい（図３５，３６を参照）。
【０１０６】
また、ひずみゲージ３２０をエンドデフレクタ３１２に埋め込む方法は特に限定されるものではなく、エンドデフレクタ３１２の表面に凹部（図示せず）を設けて、この凹部にひずみゲージ３２０の本体部分３２１を嵌め込んでもよいが、エンドデフレクタ３１２が樹脂製である場合には、ひずみゲージ３２０をインサートとした樹脂のインサート成形によって、エンドデフレクタ３１２とひずみゲージ３２０とを一体成形することにより、ひずみゲージ３２０が埋め込まれたエンドデフレクタ３１２を製造してもよい。このような一体成形でエンドデフレクタ３１２を製造することによって、ひずみゲージ３２０をエンドデフレクタ３１２に接合する手間や時間を削減することができる。
【０１０７】
（第１３の実施形態）
次に、本発明に係るボールねじ装置の第１３の実施形態について図面を参照して説明する。
図３７は、ボールねじ装置の第１３の実施形態における構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はナットの軸方向に沿う部分断面図である。また、図３８は、ボールねじ装置の第１３の実施形態における循環こまの構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は背面図である。また、図３９は、ボールねじ装置の第１３の実施形態における軸方向に直交する方向に沿う部分断面図である。また、図４０は、ボールねじ装置の第１３の実施形態における循環こまの構成を示す図であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図である。
【０１０８】
＜ボールねじ装置＞
図３７（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のボールねじ装置４０１は、ねじ軸４１０と、ナット４２０と、ボール４３０と、循環部品としての循環こま４４０とを有する。
ねじ軸４１０は、その外周面に、所定のリードを有する螺旋状のねじ溝４１１が形成されている。ナット４２０は、略円筒状をなし、その内径はねじ軸４１０の外径よりも大きく形成されており、ねじ軸４１０に所定の隙間をもって外嵌している。このナット４２０は、その一端部に案内対象と結合するためのフランジ４２２を有する。ナット４２０の内周面には、ねじ軸４１０のリードと等しいリードを有する螺旋状のねじ溝４２１が形成されている。そして、ねじ軸４１０のねじ溝４１１と、このねじ溝４１１に対向するナット４２０のねじ溝４２１とによって、断面略円状の負荷転動路が形成されている。そして、この負荷転動路内に複数のボール４３０が充填配置されている。
【０１０９】
さらに、ナット４２０には、循環こま４４０を取り付けるための循環こま挿入穴４２３が形成されている。この循環こま挿入穴４２３は、ナット４２０の外周から内周に向かって貫通した長孔からなっている。この長孔は、例えばエンドミルで加工され、エンドミルをナット４２０の中心線に直交する線に対して所定の角度だけ傾けて形成される。この所定の角度は、ねじ溝４２１を転がるボール４３０が循環こま４４０に形成されたボール戻し溝４４１によって、急激に方向転換をしない角度に設定されている。なお、循環こま挿入穴４２３は、ナット４２０の周方向に均等間隔を空けて、循環こま４４０の個数に合わせて複数個（例えば３個等）加工される。
【０１１０】
ナット４２０の各循環こま挿入穴４２３に装着される循環こま４４０には、上記負荷転動路の一端と一巻き手前の負荷転動路の他端とを連結するボール戻し溝４４１が形成されている。そして、このボール戻し溝４４１により、循環こま４４０に向かって負荷転動路を転がってくるボール４３０をねじ軸４１０の径方向に掬い上げ、さらに、そのねじ山を乗り越えさせ、一巻き手前（一リード手前）の負荷転動路に戻すことでボール４３０を循環可能になっている。そして、このボール戻し溝４４１及び負荷転動路によって形成される通路によってねじ軸４１０の外側に略円環状の無限循環路が形成される。これにより、ナット４２０に対するねじ軸４１０の相対的な回転に伴って、ボール４３０がねじ溝４１１とねじ溝４２１との間を転がり運動することによって、ナット４２０がねじ軸４１０に対してねじ軸４１０の軸方向に直線運動することを可能にしている。
【０１１１】
［循環こま］
ここで、上述の循環こま４４０について図３８（ａ）〜（ｄ）を参照してより詳しく説明する。
循環こま４４０は、例えば焼結合金から成形されており、その外形形状が、ナット４２０に設けられた循環こま挿入穴４２３に整合して形成されている。そして、循環こま４４０の外形は、循環こま挿入穴４２３の開口領域との間にわずかな隙間が生じる程度に、循環こま挿入穴４２３の内形よりも若干小さく形成されている。ここで、この循環こま４４０には、循環こま４４０がナット４２０に装着されたときに、循環こま挿入穴４２３に係合し、ナット４２０の外周側となる面の周縁部分に段部４４２が形成されている。この段部４４２と循環こま挿入穴４２３との間の隙間の部分には、循環こま４４０の段部４４２を含む全周囲に沿ってシーリング剤が充填されている。このシーリング剤によって、循環こま４４０をナット４２０に固定するとともに、循環こま挿入穴４２３と循環こま４４０との隙間からの油脂（グリース、潤滑油等）の漏れを防止する。
【０１１２】
さらに、この循環こま４４０の背面４４０ｃ側には、その長手方向に略Ｓ字形状をなして延びるボール戻し溝４４１がナット４２０の内周側に向けて開口して形成されている。この略Ｓ字形状は、ボール４３０を戻すための機能から決定される形状である。つまり、ボール戻し溝４４１は、負荷転動路を転動するボール４３０を、１巻き分手前の負荷転動路に戻すようにボール４３０の進路を変え、且つ、負荷転動路に整合することが必要である。そのため、その平面形状をカム曲線としたときに、その揚程に対して加速度の急激な変動を抑えるように、例えば、変形正弦曲線に相当するカム曲線を組み合わせた結果として、略Ｓ字形状に形成されている。また、このボール戻し溝４４１は、循環こま４４０の長手方向両端のボール掬い上げ部４４３から循環こま４４０の長手方向の中央部に向かって、循環こま４４０の短手方向の断面が、ボール４３０の外径と整合した内径を備えた連続したＵ字形状をなし、これが前述の略Ｓ字形状と一体をなして溝形状を形成している。
【０１１３】
なお、循環こま４４０は、ボールねじ装置４１０に充填配置されるボール列の一巻きに対して一つ設けられる。すなわち、ボール４３０の巻き数はボールねじ装置４１０に加わる荷重等から決定されるので、循環こま４４０の個数はボールねじ装置４１０に加わる荷重等に応じて適宜（例えば３個等）決定される。
【０１１４】
［ひずみゲージ］
本実施形態のボールねじ装置４０１には、図３９及び図４０（ａ），（ｂ）に示すように、センサとしてのひずみゲージ４５０が循環こま４４０の上面４４０ａに設置されている。この設置箇所は、ボール戻し溝４４１の裏側に相当する循環こま４４０の表面（上面４４０ａ）が好ましい。
ひずみゲージ４５０は、ボールねじ装置４０１の動作中の振動や衝突力を検出する検出部４５１と、検出部４５１に接続され、検出されたボールねじ装置４０１の動作中の振動や衝突力を信号として伝達するリード線４５２とを有する。なお、ひずみゲージ４５０は、検出部４５１を、循環こま４４０の上面４４０ａ、特にボール戻し溝４４１の底部の裏側に相当する箇所に接着剤などで接合されることによって固定される。
【０１１５】
このように、ひずみゲージ４５０を循環こま４４０の上面４４０ａにおけるボール戻し溝４４１の底部の裏側に設置するのは、ボールねじ装置４０１の振動を簡便にモニタリングするのに適しているからである。すなわち、Ｓ字状に形成されたボール戻し溝４４１にかかるボール４３０の衝突力や繰り返し荷重によるボール戻し溝４４１の疲労具合をモニタリングするための情報を得るのに、この設置箇所は好適である。
【０１１６】
また、リード線４５２の少なくとも一部は、被覆部（電気絶縁被膜）によって被覆されていることが好ましい。
このように、検出部４５１から上記被覆部までの区間のリード線４５２に電気絶縁被膜を施すことにより、循環こま４４０が金属製の場合でも、ひずみゲージ４５０（検出部４５１）の電気回路を短絡させることがなく、リード線４５２を循環こま４４０に接合することができる。
【０１１７】
なお、被覆部の一部も循環こま４４０に接合されていることが好ましい。このようにすることにより、リード線４５２が引っ張られた場合にも、リード線４５２自体に直接力が加わらないため、リード線４５２の断線を防ぐことができる。
なお、ひずみゲージ４５０としては、本実施形態に用いられるボールねじ装置４０１の動作を妨げることなく、使用環境に耐え、当該ボールねじ装置４０１の動作中の振動や衝突力などの必要な情報を検知できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。このようなひずみゲージ４６０としては、最大伸び５％程度までの測定（検出）ができる一般応力測定用のひずみゲージが挙げられ、例えば、共和電業社製のＫＦＧ型ひずみゲージが挙げられる。
【０１１８】
本実施形態によれば、ひずみゲージ４５０の検出部４５１は、一般に薄膜状で小型なものが多いため、センサを設けるための空間をほとんど必要とせず、取付位置に厳しい制約がなくなる。その結果として、ボールねじ装置４０１のコンパクト化を図ることができる。
また、本実施形態のひずみゲージ４５０を用いることにより、振動センサでは設置が困難な部位に、センサとしてのひずみゲージ４５０を容易に設置できるため、振動や衝突力を効果的に検出することができる。
【０１１９】
（第１４の実施形態）
次に、ボールねじ装置の第１４の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、ひずみゲージの設置位置が前述の第１３の実施形態と異なるだけであるので、上述の実施形態と同じ符号を付した同様の構成については説明を省略する。図４１は、ボールねじ装置の第１４の実施形態における軸方向に直交する方向に沿う部分断面図である。また、図４２は、ボールねじ装置の第１４の実施形態における循環こまの構成を示す図であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図である。
【０１２０】
図４１及び図４２（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のボールねじ装置４０１は、センサとしてのひずみゲージ４５０が循環こま４４０の側面４４０ｂにおけるボール掬い上げ部４４３近傍に設置されている。
ここで、ボール掬い上げ部４４３は、ボール戻し溝４４１の長手方向両端の箇所である。ひずみゲージ４５０は、循環こま４４０の側面４４０ｂにおけるボール掬い上げ部４４３近傍に接着剤などで接合される。
したがって、ボール４３０による過大な衝突力や詰まり、過大な循環こま４４０に対する押し上げ力による循環こま４４０の浮き上がりや、循環こま４４０の破損を予め検知できる。
【０１２１】
このように、ひずみゲージ４５０を循環こま４４０の側面４４０ｂにおけるボール掬い上げ部４４３近傍に設置するのは、ボール掬い上げ部４４３にはボールが頻繁に衝突するため、ボールねじ装置の振動をモニタリングするのに適しているからである。すなわち、ボール掬い上げ部４４３にかかるボール４３０の衝突力や繰り返し荷重によるボール掬い上げ部４４３の疲労具合をモニタリングするための情報を得るのに、この設置箇所は好適である。
【０１２２】
また、ひずみゲージ４５０を循環こま４４０の側面４４０ｂにおけるボール掬い上げ部４４３近傍に設置することによって、過大荷重（ボール４３０の衝突力によるもの）や、疲労破壊によるおけるボール掬い上げ部４４３の折損を予め検知し、予防に利用できる。ボール掬い上げ部４４３は、ボール４３０を循環こま４４０内に導くための重要な部位であるため、この部位に負荷される衝突力を検出することは、当該ボールねじ装置４０１の状態を把握するために極めて重要である。特に、ボール掬い上げ部４４３近傍が損傷すると、ボール４３０の循環に支障が生じ、ボールねじ装置４０１がロックする（回転不可能状態となる）場合もあるので、ボール掬い上げ部４４３近傍の状態の検知は極めて重要である。
【０１２３】
一方、ナット４２０の循環こま挿入穴４２３には、ひずみゲージ４５０の検出部４５１に接続されたリード線４５２を外部に導くために、リード線４５２を嵌入させる溝部（図示せず）が設けられてもよい。この溝部への設置にあわせて、リード線４５２は、上記溝部から外部に露出している部分では、被覆部によって被覆されていることが好ましい。一方、リード線４５２が上記溝部に嵌入されている部分（被覆部によって被覆された箇所（ナット４２０の表面）から検出部４５１に接続された箇所までの部分）は、電気絶縁被膜が設けられていることが好ましい。
【０１２４】
このように、検出部４５１から上記被覆部までの区間のリード線４５２に電気絶縁被膜を施すことにより、循環こま４４０が金属製の場合でも、ひずみゲージ４５０（検出部４５１）の電気回路を短絡させることがなく、リード線４５２を循環こま４４０に接合することができる。また、断面積が大きい上記被覆部を上記区間に配線するのに比べて、上記溝部を浅くすることができるため、ナット４２０における上記溝部の加工時間を短縮できる。
なお、上記被覆部の一部も循環こま４４０に接合されていることが好ましい。このようにすることにより、リード線４５２が引っ張られた場合にも、リード線４５２自体に直接力が加わらないため、リード線４５２の断線を防ぐことができる。
【０１２５】
本実施形態によれば、ひずみゲージ４５０の検出部４５１は、一般に薄膜状で小型なものが多いため、センサを設けるための空間をほとんど必要とせず、取付位置に厳しい制約がなくなる。その結果として、ボールねじ装置のコンパクト化を図ることができる。
また、本実施形態のひずみゲージ４５０を用いることにより、振動センサでは設置が困難な部位に、センサとしてのひずみゲージ４５０を容易に設置できるため、振動や衝突力を効果的に検出することができ、ボール掬い上げ部４４３近傍の損傷を未然に防止することが可能となる。
以上、本発明に係るボールねじ装置について説明したが、本発明に係るボールねじ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
【０１２６】
ひずみゲージの取り付け方向は、各実施形態で示す方向に限らずどの方向でも良い。例えば上述の各実施形態に示す方向に対し直角方向に取り付けても良い。また、ロゼットゲージを用いてもよい。また、ボール循環路としてガイドプレートを用いても良い。ボール循環路としてガイドプレートを用いることによって、上述した循環こま４４０と同様に、ボールねじ装置の振動を簡便にモニタリングすることができ、かつ振動センサでは設置が困難な部位に、センサとしてのひずみゲージを容易に設置できるため、振動や衝突力を効果的に検出することができる。
なお、図示しないが循環こま４４０が樹脂製の場合、上述のエンドキャップ循環方式やエンドデフレクタ循環方式のようにインサート成形等でひずみゲージを内部に埋め込む方法も可能である。
【符号の説明】
【０１２７】
１      ボールねじ装置
１０    ねじ軸
１０ａ  ねじ溝
２０    ナット
２０ａ  ねじ溝
２２    溝部
３０    ボール（転動体）
４０    負荷転動路
５０    リターンチューブ
５０ａ  屈曲部（湾曲部）
５１    タング部
６０    ひずみゲージ
６１    検出部
６２    リード線
６３    被覆部
１０１  ボールねじ装置
１１０  ねじ軸
１１１  ボールねじ装置溝
１２０  ナット
１２１  貫通孔
１３１，１３２  エンドキャップ
１３１ａ，１３２ａ  転動体循環溝
１３１ａ１，１３２ａ１  偏曲部位（湾曲部）
１３１ｂ，１３２ｂ  タング部
１４０  ボール
１５１，１５２，１５３，１５４  振動センサ
１６１  本体部（ひずみゲージ部）
１６２  リード線
２０１      ボールねじ装置
２１０    ねじ軸
２１１    ねじ溝
２２０    ナット
２２１    ねじ溝
２３０    ボール（転動体）
２４０    循環部品
２４２ａ  タング部
２４３    掬い上げ部
２４４    屈曲部（湾曲部）
２６０    ひずみゲージ
２６１    検出部
２６２    リード線
３０１      ボールねじ装置
３０３      ねじ軸
３０３ａ    ねじ溝
３０５      ナット
３０５ａ    ねじ溝
３０７      負荷転動路
３０９      ボール
３１１      ボール循環路
３１２      エンドデフレクタ
３１８      タング部
３１９      案内路
３２０      ひずみゲージ
３２１      本体部分
３２２      リード線
３２２ａ    金属線
３２２ｂ    被覆部分
３２４      接着剤
４０１      ボールねじ装置
４１０    ねじ軸
４１１    ねじ溝
４２０    ナット
４２１    ねじ溝
４３０    ボール（転動体）
４４０    循環こま
４４０ａ  上面
４４０ｂ  側面
４４０ｃ  背面
４４１    ボール戻し溝（Ｓ字溝）
４４３    ボール掬い上げ部
４５０    ひずみゲージ
４５１    検出部
４５２    リード線
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図３２】
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