(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺合面の少なくとも一部に電気伝導体で形成された第１電極を含む雄ネジと、
各々前記第１電極と螺接時に前記第１電極と導通し、互いに絶縁された、第２電極及び第３電極を含み、
前記雄ネジとの螺合が十分な第１状態であるか前記雄ネジとの螺合が不十分な第２状態であるかによって、前記第２電極と前記第３電極の間の導通状態が変化する
雌ネジと
を備え、
前記第２電極及び前記第３電極はそれぞれ、外部に露出した導体部分を有し、
前記第１電極は抵抗体で形成され、
前記導通状態の変化は、前記第２電極と前記第３電極の間の抵抗値の変化を含む
緩み検出ネジ。
【請求項２】
螺合面の少なくとも一部に電気伝導体で形成された第１電極を含む雄ネジと、
各々前記第１電極と螺接時に前記第１電極と導通し、互いに絶縁された、第２電極及び第３電極を含み、
前記雄ネジとの螺合が十分な第１状態であるか前記雄ネジとの螺合が不十分な第２状態であるかによって、前記第２電極と前記第３電極の間の導通状態が変化する
雌ネジと
を備え、
前記第２電極及び前記第３電極はそれぞれ、外部に露出した導体部分を有し、
前記雄ネジは、前記雌ネジと螺接可能な表面に、絶縁体で形成された絶縁部を含み、
前記第１状態において、前記第１電極は、前記第２電極と前記第３電極の間を導通させず、
前記第２状態において、前記第１電極は、前記第２電極と前記第３電極の間を導通させる
緩み検出ネジ。
【請求項３】
前記第１状態において、前記第１電極は、前記第２電極又は前記第３電極に螺接せず、
前記第２状態において、前記第１電極は、前記第２電極及び前記第３電極に螺接する
請求項２に記載の緩み検出ネジ。
【請求項４】
前記第２電極及び前記第３電極は、前記雄ネジとの接触を維持するように付勢される
請求項１に記載の緩み検出ネジ。
【請求項５】
前記第２電極及び前記第３電極は、前記雄ネジとの接触を維持するように付勢される
請求項２又は３に記載の緩み検出ネジ。
【請求項６】
前記第１電極は良導体で形成され、
前記導通状態の変化は、前記第２電極と前記第３電極の間の導通の有無の変化である
請求項２、３、及び５の何れか１項に記載の緩み検出ネジ。
【請求項７】
前記第２電極及び前記第３電極は、前記第１状態における、前記第１電極の前記雌ネジに対する螺送方向における位置において前記第１電極と螺接し、且つ
前記第２電極又は前記第３電極の少なくとも一方は、前記第２状態における、前記第１電極の前記雌ネジに対する螺送方向における位置において前記第１電極と螺接しない
請求項１乃至６の何れか１項に記載の緩み検出ネジ。
【請求項８】
前記雄ネジは、前記雌ネジと螺接可能な表面に、絶縁体で形成された絶縁部を含む
請求項１乃至６の何れか１項に記載の緩み検出ネジ。
【請求項９】
前記第１状態において、前記第１電極は、前記第２電極と前記第３電極の間を導通させ、
前記第２状態において、前記第１電極は、前記第２電極と前記第３電極の間を導通させない
請求項８に記載の緩み検出ネジ。
【請求項１０】
前記第１電極は、前記雌ネジとの螺合時に前記第１電極と接触可能な表面において前記絶縁部によって互いに分離されており、且つ互いに導通している、第４電極及び第５電極を含み、
前記第１状態において、前記第４電極及び前記第５電極はそれぞれ、前記第２電極又は前記第３電極の何れかに排他的に螺接し、
前記第２状態において、前記第４電極及び前記第５電極は、前記第２電極及び前記第３電極の何れかに螺接しない
請求項９に記載の緩み検出ネジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネジの緩みを検出可能なネジに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネジの緩みを検出する技術の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の締付固定部材の緩み検出装置は、感圧センサを含む。緩み検出装置は、被固定部材と共に、締付固定部材（ボルト及びナット）によって締付固定される。本構成の結果、特許文献１に記載の緩み検出装置は、感圧センサの出力（電気抵抗値）に基づいて、締付固定部材の緩みを検出する。
【０００３】
ネジの緩みを検出する技術の別の一例が特許文献２に開示されている。特許文献２に記載のネジ部材の緩み検出装置は、メネジとオネジとの摺接部から発生する音を検出する検出手段を含む。緩み検出装置は、検出手段からの信号を解析することによって、メネジとオネジとの螺合状態の解除を検出する。本構成の結果、特許文献２に記載の緩み検出装置は、検出手段の出力に基づいて、緩み状態を検出する。
【０００４】
ネジの緩みを検出する技術の更に別の一例が特許文献３に開示されている。特許文献３に記載のセンサ付き締結具は、姿勢検出センサ（３軸加速度センサ及び３軸磁気センサを含む）を含む。本構成の結果、特許文献３に記載の緩み検出システムは、姿勢検出センサの出力の時系列変化に基づいて、センサ付き締結具の緩みの有無を判定する。
【０００５】
ネジの緩みを検出する技術の更に別の一例が特許文献４に開示されている。特許文献４に記載のネジ緩みの自動検出法では、ネジ止めされた２つの部材間に設けられた圧力センサー（圧電素子）が用いられる。本構成の結果、特許文献４に記載の自動検出法では、圧力センサーの出力に基づいて、ネジの緩みが検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２２８４６５号公報
【特許文献２】特開平０２−２７４４４１号公報
【特許文献３】特開２０１９−００７７３６号公報
【特許文献４】特開平０５−０５２６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１乃至４に記載の技術では、ネジの緩みを検出するために、各種センサを利用する。そのため、ネジの緩み検出を高精度化するためは、各種センサの高精度化が必要である。つまり、ネジの緩み検出を高精度化するためは、検出手段の複雑化、大型化、又は高コスト化等が必要である。特に、ネジの回転量を検出する場合には、各種センサの出力をネジの回転量に変換する必要があるが、そのような変換を高精度で行うためには、より一層の、検出手段の複雑化、大型化、又は高コスト化等が必要である。
【０００８】
従って、特許文献１乃至４に記載の技術では、ネジの緩み検出の高精度化と、ネジの緩み検出の容易化（単純化、小型化、又は低コスト化等）との両立が困難であるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、ネジの緩み検出の高精度化と、ネジの緩み検出の容易化とを両立することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様において、緩み検出ネジは、螺合面の少なくとも一部に電気伝導体で形成された第１電極を含む雄ネジと、各々第１電極と螺接時に第１電極と導通し、互いに絶縁された、第２電極及び第３電極を含み、雄ネジとの螺合が十分な第１状態であるか雄ネジとの螺合が不十分な第２状態であるかによって、第２電極と第３電極の間の導通状態が変化する雌ネジとを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ネジの緩み検出の高精度化と、ネジの緩み検出の容易化とを両立できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態の第１変形例における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態の第１変形例における緩み検出ネジの動作を説明する模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態の第２変形例における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の第３実施形態における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。
【図７】本発明の第３実施形態の変形例における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態の変形例における緩み検出ネジの動作を説明する模式図である。
【図９】本発明の第４実施形態における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の第４実施形態の変形例における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第４実施形態の変形例における緩み検出ネジの動作を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の各実施形態の基本である第１実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態における構成について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第１実施形態における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。図１以降の図、及び以降の説明において、緩み検出ネジが設置される向きは一例であり、実際に緩み検出ネジが設置される向きは、任意の向きであってよい。図１以降の図、及び以降の説明において、ある方向から見て、緩み検出ネジの、幅（左右）方向を「Ｘ」で示し、奥行き（前後）方向を「Ｙ」で示し、高さ（上下）方向を「Ｚ」で示すこととする。即ち、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに直交する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向それぞれにおいて、右方向、奥方向、上方向を「正側」と称し、左方向、手前方向、下方向を「負側」と称することとする。又、以降の説明において、Ｘ方向における正側を「Ｘ＋」側と、Ｘ方向における負側を「Ｘ−」側と、Ｙ方向における正側を「Ｙ＋」側と、Ｙ方向における負側を「Ｙ−」側と、Ｚ方向における正側を「Ｚ＋」側と、Ｚ方向における負側を「Ｚ−」側とも称することとする。又、図１以降の図、及び以降の説明において、緩み検出ネジが右ネジである例について説明しているが、緩み検出ネジが左ネジであってもよい。又、図１において、ネジ山の図示は省略されている。又、図１において、（Ａ）の部分は第１状態（後述）を示し、（Ｂ）の部分は第２状態（後述）を示す。
【００１６】
本実施形態における緩み検出ネジ１００は、雄ネジ２００と、雌ネジ３００とを含む。
【００１７】
雄ネジ２００は、電極２１０（第１電極の一例）を含む。
【００１８】
電極２１０は、雄ネジ２００の雌ネジ３００との螺合面の少なくとも一部に電気伝導体で形成される。ここで、「螺合」とは、雄ネジと雌ネジとが嵌め合わされることである。
【００１９】
雌ネジ３００は、電極３２０（第２電極の一例）と、電極３３０（第３電極の一例）とを含む。雄ネジ２００と雌ネジ３００とが第１状態であるか第２状態であるかによって、電極３２０と電極３３０の間の導通状態（導通の有無を含む）が変化するように、電極２１０、３２０、及び３３０が配置される。ここで、第１状態は、雄ネジ２００と雌ネジ３００との螺合が十分な状態である。又、第２状態は、雄ネジ２００と雌ネジ３００との螺合が不十分な状態である。又、導通状態の変化は、抵抗値の変化を含んでもよい。
【００２０】
電極３２０は、電極２１０と螺接時に電極２１０と導通する。ここで、「螺接」とは、雄ネジと雌ネジとが嵌め合わされた状態において、雄ネジと雌ネジとがネジ山の形成された面の少なくとも一部において接することである。又、上述した電極２１０、３２０、及び３３０の配置については、以降の実施形態の説明において例示する。
【００２１】
電極３３０は、電極２１０と螺接時に電極２１０と導通する。
【００２２】
電極３２０及び電極３３０は、互いに絶縁されている。図１では、電極３２０と電極３３０の間は、絶縁部３１０によって絶縁されている。絶縁部３１０は、絶縁体であってもよいし、空隙であってもよい。
【００２３】
再び図１を用いて、本実施形態における動作について説明する。
【００２４】
電極３２０と電極３３０の間の導通状態は、雌ネジ３００が第１状態であるか第２状態であるかによって、変化する。例えば、図１では、雄ネジ２００は、雌ネジ３００と螺接可能な表面に、絶縁体で形成された絶縁部２２０を含む例を示している。雌ネジ３００が第１状態であるか第２状態であるかによって、電極３３０と電極２１０との接触の状態（接触の有無を含む）が変化する。その結果、雌ネジ３００が第１状態であるか第２状態であるかによって、電極３３０と電極２１０との導通の状態（導通の有無を含む）が変化する。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態における緩み検出ネジ１００では、電極３２０と電極３３０の間の導通状態は、雌ネジ３００が第１状態であるか第２状態であるかによって、変化する。緩み検出ネジ１００は、電極２１０、３２０、及び３３０を含むが、センサ類を含まない。そして、電極２１０、３２０、及び３３０の形状、又は、第１状態と第２状態とにおける、電極２１０、３２０、及び３３０の相対位置等を適切に設計することによって、ネジの緩みが検出されない範囲とネジの緩みが検出される範囲とを高精度に決定できる。従って、本実施形態における緩み検出ネジ１００には、ネジの緩み検出の高精度化と、ネジの緩み検出の容易化とを両立できるという効果がある。
【００２６】
尚、本実施形態における緩み検出ネジ１００では、第１状態において、電極２１０は、電極３２０と電極３３０の間を導通させ、第２状態において、電極２１０は、電極３２０と電極３３０の間を導通させなくてもよい。
【００２７】
又、本実施形態における緩み検出ネジ１００では、第１状態において、電極２１０は、電極３２０と電極３３０の間を導通させず、第２状態において、電極２１０は、電極３２０と電極３３０の間を導通させてもよい。
【００２８】
又、本実施形態における緩み検出ネジ１００では、電極２１０は良導体で形成され、導通状態の変化は、電極３２０と電極３３０の間の導通の有無の変化であってもよい。
【００２９】
又、本実施形態における緩み検出ネジ１００では、電極２１０は抵抗体で形成され、導通状態の変化は、電極３２０と電極３３０の間の抵抗値の変化であってもよい。この場合には、第１状態と第２状態との中間の、雄ネジ２００と雌ネジ３００との螺合状態を検出できるという効果がある。ここで、「抵抗体」とは、可変抵抗器等に使用される比較的抵抗の大きな部材（金属厚膜、金属薄膜、酸化金属皮膜、炭素皮膜、接触面積を制限した前述の部材、絶縁体粒子を混合した前述の部材等）であることとする。そして、雄ネジ２００と雌ネジ３００との螺合状態の変化に伴い、例えば、電極２１０と、電極３２０又は３３０の間の接触面積が変化するように、電極２１０（可変抵抗器のスライダ／抵抗体に相当）、電極３２０、３３０（可変抵抗器の抵抗体／スライダに相当）が配置される。
【００３０】
又、本実施形態における緩み検出ネジ１００では、雄ネジ２００は、雌ネジ３００と螺接可能な表面に、絶縁体で形成された絶縁部２２０を含んでもよい。この場合には、電極２１０、３２０、及び３３０の、形状又は相対位置の設計がより容易になるという効果がある。
【００３１】
又、本実施形態における緩み検出ネジ１００では、電極３２０及び電極３３０は、雄ネジ２００との接触を維持するように付勢されてもよい。この場合には、電極３２０及び電極３３０と、雄ネジ２００との接触がより確実になるという効果がある。
（第２実施形態）
本発明の第１実施形態を基本とする第２実施形態について説明する。本実施形態では、第１状態と第２状態とにおける、雄ネジ２０１（第１実施形態の雄ネジ２００）の雌ネジ３００に対する回転が検出される。又、第１状態において、電極２１１（第１実施形態の電極２１０）は、電極３２０と電極３３０の間を導通させ、第２状態において、電極２１０は、電極３２０と電極３３０の間を導通させない。
【００３２】
本実施形態における構成について説明する。
【００３３】
図２は、本発明の第２実施形態における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。尚、図２において、（Ａ）の部分は第１状態を示し、（Ｂ）の部分は第２状態を示す。又、図２において、ネジ山の図示は省略されている。
【００３４】
本実施形態における緩み検出ネジ１０１は、雄ネジ２０１と、雌ネジ３００とを含む。
【００３５】
雄ネジ２０１は、絶縁部２２１を含む。
【００３６】
絶縁部２２１は、雄ネジ２０１の雌ネジ３００と螺接可能な表面に、絶縁体で形成される。
【００３７】
雄ネジ２０１は、電極２１１ａ及び２１１ｂ（第４電極及び第５電極の一例）を含む。ここで、図１では、電極２１１ａ、２１１ｂはそれぞれ、１枚の電極板の両端の辺である。
【００３８】
電極２１１ａ及び２１１ｂは、雄ネジ２０１の雌ネジ３００との螺合面の少なくとも一部に電気伝導体で形成される。
【００３９】
電極３２０は、電極２１１ａと螺接時に電極２１１ａと導通し、電極２１１ｂと螺接時に電極２１１ｂと導通する。
【００４０】
電極３３０は、電極２１１ａと螺接時に電極２１１ａと導通し、電極２１１ｂと螺接時に電極２１１ｂと導通する。
【００４１】
電極２１１ａ及び２１１ｂは、雌ネジ３００との螺合時に電極２１１ａ又は２１１ｂと接触可能な表面において絶縁部２２１によって互いに分離されており、且つ互いに導通している。
【００４２】
第１状態において、電極２１１ａ及び２１１ｂはそれぞれ、電極３２０又は電極３３０の何れかに排他的に螺接する。
【００４３】
第２状態において、電極２１１ａ及び２１１ｂは、電極３２０及び電極３３０の何れかに螺接しない。
【００４４】
本実施形態における他の構成は、第１実施形態における構成と同じである。
【００４５】
再び図２を用いて、本実施形態における動作について説明する。
【００４６】
第１状態において、電極２１１ａ及び２１１ｂは、電極３２０と電極３３０の間を導通させる。
【００４７】
第２状態において、電極２１１ａ及び２１１ｂは、電極３２０と電極３３０の間を導通させない。
【００４８】
即ち、緩み検出ネジ１０１では、第１状態において、電極２１１ａ及び２１１ｂは、電極３２０と電極３３０の間を導通させ、第２状態において、電極２１１ａ及び２１１ｂは、電極３２０と電極３３０の間を導通させない。
【００４９】
本実施形態における他の動作は、第１実施形態における動作と同じである。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態における緩み検出ネジ１０１では、雄ネジ２０１の１回転未満の回転（図２に図示した例では４分の１回転未満）に相当するネジの緩みを検出可能である。従って、本実施形態における緩み検出ネジ１０１には、第１実施形態における効果に加えて、ネジの緩み検出をより高精度化できるという効果がある。
（第１変形例）
本実施形態の第１変形例について説明する。
【００５１】
本変形例における構成について説明する。
【００５２】
図３は、本発明の第２実施形態の第１変形例における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。尚、図３において、ネジ山の図示は省略されている。
【００５３】
本変形例の緩み検出ネジ１０１０は、雄ネジ２０１０と、雌ネジ３０１０と、コンピュータ３０１６とを含む。
【００５４】
雄ネジ２０１０は、雄ネジ母材２２１１と、雄ネジ電極２１１１ａ及び雄ネジ電極２１１１ｂ（第４電極及び第５電極の一例）とを含む。
【００５５】
雄ネジ母材２２１１は、雄ネジ２０１０を構成する母材であり、絶縁体から成る。
【００５６】
雄ネジ電極２１１１ａ及び２１１１ｂはそれぞれ、雄ネジ２０１０に埋め込まれた電極である。雄ネジ電極２１１１ａ及び２１１１ｂは互いに雄ネジ２０１０の内部で繋がっている。
【００５７】
雌ネジ３０１０は、雌ネジ母材３１０１と、雌ネジ電極３２０１及び雌ネジ電極３３０１（第２電極及び第３電極の一例）とを含む。
【００５８】
雌ネジ母材３１０１は、雌ネジ３０１０を構成する母材であり、絶縁体から成る。
【００５９】
雌ネジ電極３２０１及び３３０１はそれぞれ、雌ネジ３０１０に埋め込まれた電極である。
【００６０】
通信線３０１５は、緩み検出ネジ１０１０の緩みを、雌ネジ電極３２０１及び３３０１間の非導通として検出してコンピュータ３０１６へ伝えるための通信線である。
【００６１】
コンピュータ３０１６は、通信線３０１５を介して、緩み検出ネジ１０１０が検出した緩み情報（導通の有無等）を受け取り、処理を行う情報機器である。
【００６２】
本変形例における他の構成は、本実施形態における構成と同じである。
【００６３】
図３及び４を参照して、本変形例における動作について説明する。
【００６４】
図４は、本発明の第２実施形態の第１変形例における緩み検出ネジの動作を説明する模式図である。尚、図４において、（Ｃ）の部分は第１状態を示し、（Ａ）の部分は第２状態を示し、（Ｂ）の部分は第１状態と第２状態との中間状態を示す。
【００６５】
（１）雄ネジ２０１０を雌ネジ３０１０へ挿入する（図３）。
【００６６】
（２）雄ネジ電極２１１１ａと雌ネジ電極３２０１、雄ネジ電極２１１１ｂと雌ネジ電極３３０１は、緩み検出ネジ１０１０を締め切ると対向する位置に予め配置されていることとする（図４（Ｃ））。
【００６７】
（３）緩み検出ネジ１０１０を締め切った状態において、雄ネジ電極２１１１ａと雌ネジ電極３２０１及び、雄ネジ電極２１１１ｂと雌ネジ電極３３０１が接続される（図４（Ｃ））。雄ネジ電極２１１１ａ及び２１１１ｂは、雄ネジ２０１０の内部で互いに接続されているので、雌ネジ電極３２０１と雌ネジ電極３３０１の間は、雄ネジ電極２１１１ａ及び２１１１ｂによって導通される。
【００６８】
（４）緩み検出ネジ１０１０を締め切った後に、緩み検出ネジ１０１０の緩みの監視を開始する（図４（Ｃ））。緩み情報は、通信線３０１５を通じて、コンピュータ３０１６へ通知される。尚、緩み検出ネジ１０１０を締め切るまでの間には、監視は行われない。
【００６９】
（５）雌ネジ電極３２０１と雌ネジ電極３３０１の間に導通があると、コンピュータ３０１６は、緩み検出ネジ１０１０が緩んでいないと判断する（図４（Ｃ）及び（Ｂ））。
【００７０】
（６）緩み検出ネジ１０１０が緩み、雄ネジ電極２１１１ａと雌ネジ電極３２０１の間、及び雄ネジ電極２１１１ｂと雌ネジ電極３３０１の間の接続が外れると、雌ネジ電極３２０１と雌ネジ電極３３０１の間の導通が失われる（図４（Ａ））。そして、通信線３０１５を通じてコンピュータ３０１６へ雌ネジ電極３２０１と雌ネジ電極３３０１の間の導通が失われた旨の緩み情報が通知される。
【００７１】
ここで、検出される緩み幅は、雄ネジ電極２１１１ａ若しくは２１１１ｂ、又は雌ネジ電極３２０１若しくは３３０１の大きさや配置等を変えることで調整可能である。
【００７２】
本変形例における他の動作は、本実施形態における動作と同じである。
【００７３】
以上説明したように、本変形例における緩み検出ネジ１０１０では、検出される緩み幅は、雄ネジ電極２１１１ａ若しくは２１１１ｂ、又は雌ネジ電極３２０１若しくは３３０１の大きさや配置等を変えることで調整可能である。従って、本変形例における緩み検出ネジ１０１０には、本実施形態における効果に加えて、ネジの緩み検出の検出条件の実現が更に容易であるという効果がある。
（第２変形例）
本実施形態の第２変形例について説明する。
【００７４】
図５は、本発明の第２実施形態の第２変形例における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。具体的には、図５は、雌ネジ電極の変形例を示す。
【００７５】
本変形例では、緩み検出ネジ１０１０は、２対以上の雌ネジ電極と、雌ネジ電極と同数の雄ネジ電極（不図示）とを有する。ここで、各雌ネジ電極同士は絶縁されている。又、各対の雌ネジ電極のそれぞれは、雌ネジの円周上の互いに対向する位置に設置される。雌ネジ電極の対の数と、各雌ネジ電極の円周上の幅とは、検出したい緩みの範囲や大きさに応じて決定される。各雄ネジ電極の円周上の幅は、隣接する雌ネジ電極間の間隙の円周上の幅より小さいこととする。そして、各対の雌ネジ電極間の導通状態が、個別に、又は複数対をまとめて、検出されることとする。
【００７６】
本変形例では、本変形例における効果に加えて、第１状態において何れか１対の雌ネジ電極間が導通していればよいので、第１状態における雄ネジと雌ネジの間の位置関係の設計や実現が更に容易であるという効果がある。
（第３実施形態）
本発明の第１実施形態を基本とする第３実施形態について説明する。本実施形態では、第１状態と第２状態とにおける、雄ネジ２０２（第１実施形態の雄ネジ２００）の雌ネジ３００に対する回転が検出される。又、第１状態において、電極２１２（第１実施形態の電極２１０）は、電極３２０と電極３３０の間を導通させず、第２状態において、電極２１０は、電極３２０と電極３３０の間を導通させる。本実施形態では、導通／非導通が逆転していることを除いて、第２実施形態と同じである。
【００７７】
本実施形態における構成について説明する。
【００７８】
図６は、本発明の第３実施形態における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。尚、図６において、（Ａ）の部分は第１状態を示し、（Ｂ）の部分は第２状態を示す。又、図６において、ネジ山の図示は省略されている。
【００７９】
本実施形態における緩み検出ネジ１０２は、雄ネジ２０２と、雌ネジ３００とを含む。
【００８０】
雄ネジ２０２は、電極２１２（第１電極の一例）と、絶縁部２２２とを含む。
【００８１】
電極２１２は、雄ネジ２０２の、雌ネジ３００と螺接可能な表面に、電気伝導体で形成される。
【００８２】
絶縁部２２２は、雄ネジ２０２の、雌ネジ３００と螺接可能な表面に、絶縁体で形成される。
【００８３】
第１状態において、電極２１２（第１電極の一例）は、電極３２０又は電極３３０に螺接しない。
【００８４】
第２状態において、電極２１２は、電極３２０及び電極３３０に螺接する。
【００８５】
本実施形態における他の構成は、第１実施形態における構成と同じである。
【００８６】
再び図６を用いて、本実施形態における動作について説明する。
【００８７】
第１状態において、電極２１２は、電極３２０と電極３３０の間を導通させない。
【００８８】
第２状態において、電極２１２は、電極３２０と電極３３０の間を導通させる。
【００８９】
即ち、緩み検出ネジ１０２では、第１状態において、電極２１２は、電極３２０と電極３３０の間を導通させず、第２状態において、電極２１２は、電極３２０と電極３３０の間を導通させる。
【００９０】
本実施形態における他の動作は、第１実施形態における動作と同じである。
【００９１】
以上説明したように、本実施形態における緩み検出ネジ１０２では、雄ネジ２０２の１回転未満の回転（図６に図示した例では４分の１回転未満）に相当するネジの緩みを検出可能である。従って、本実施形態における緩み検出ネジ１０２には、第１実施形態における効果に加えて、ネジの緩み検出をより高精度化できるという効果がある。
（変形例）
本実施形態の変形例について説明する。
【００９２】
本変形例における構成について説明する。
【００９３】
図７は、本発明の第３実施形態の変形例における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。尚、図７において、（Ａ）の部分は検出ネジのＸ−Ｚ平面における正面図（断面図）を示し、（Ｂ）の部分は第１状態における一部の拡大図を示し、（Ｃ）の部分は第２状態における一部の拡大図を示す。
【００９４】
本変形例の緩み検出ネジ１０２０は、雄ネジ２０２０と、雌ネジ３０２０と、コンピュータ３０１６とを含む。
【００９５】
雄ネジ２０２０は、雄ネジ母材２１２１（第１電極の一例）と、雄ネジ絶縁部２２２２（絶縁部の一例）とを含む。
【００９６】
雄ネジ母材２１２１は、雄ネジ２０２０を構成する母材であり、導電体から成る。
【００９７】
雄ネジ絶縁部２２２２は、雄ネジ２０２０に埋め込まれた絶縁体である。
【００９８】
雌ネジ３０２０は、雌ネジ母材３０２３と、雌ネジ電極３２０２及び雌ネジ電極３３０２（第２電極及び第３電極の一例）と、雌ネジ絶縁部３１２７と、バネ部３２０８とを含む。
【００９９】
雌ネジ母材３０２３は、雌ネジ３０２０を構成する母材であり、導電体ら成る。雌ネジ母材３０２３は、通常、グラウンドへ繋がっている。
【０１００】
雌ネジ電極３２０２及び３３０２はそれぞれ、雌ネジ３０２０に埋め込まれた電極である。雌ネジ電極３３０２は、雌ネジ電極３２０２と同じ形状であってよい。但し、雌ネジ電極３３０２は、雌ネジ電極３２０２と雄ネジ母材２１２１の接続状態が変化する際に、雄ネジ母材２１２１と接続した状態を維持してもよい。
【０１０１】
通信線３０１５は、緩み検出ネジ１０２０の緩みを、雌ネジ電極３２０２及び３３０２間の導通として検出してコンピュータ３０１６へ伝えるための通信線である。
【０１０２】
コンピュータ３０１６は、通信線３０１５を介して、緩み検出ネジ１０２０が検出した緩み情報（導通の有無等）を受け取り、処理を行う情報機器である。
【０１０３】
雌ネジ絶縁部３１２７は、雌ネジ電極３２０２が雌ネジ母材３０２３と接触することを防ぐ部材である。
【０１０４】
バネ部３２０８は、雌ネジ電極３２０２の雄ネジ２０２０に対する接触を確実にし、且つ雌ネジ電極３２０２の破損を防ぐためのバネ又は弾性体である。
【０１０５】
本変形例における他の構成は、本実施形態における構成と同じである。
【０１０６】
本変形例における動作について説明する。
【０１０７】
図８は、本発明の第３実施形態の変形例における緩み検出ネジの動作を説明する模式図である。尚、図８において、（Ａ）の部分は第１状態を示し、（Ｃ）の部分は第２状態を示し、（Ｂ）の部分は第１状態と第２状態との中間状態を示す。
【０１０８】
（１）緩み検出ネジ１０２０を締め切ると、雌ネジ電極３２０２と雄ネジ絶縁部２２２２とが接触する（図８（Ａ））。ここで、雄ネジ絶縁部２２２２の大きさや配置等を調整することで、検出される緩みの幅を調整可能である。
【０１０９】
（２）緩み検出ネジ１０２０を締め切った後に、緩み検出ネジ１０２０の緩みの監視を開始する（図８（Ａ））。尚、緩み検出ネジ１０２０を締め切るまでの間には、監視は行われない。通常、雌ネジ電極３２０２の電位は、緩み検出ネジ１０２０の締め切りが完了した後に、グラウンドの電位とは異なる値へ設定される。
【０１１０】
（３）緩み検出ネジ１０２０が緩むと、雌ネジ電極３２０２は雄ネジ絶縁部２２２２から外れ、バネ部３２０８により雌ネジ電極３２０２が押し出され、雄ネジ母材２１２１と接触する。
【０１１１】
（４）雄ネジ母材２１２１は、雌ネジ母材３０２３と他点（雌ネジ電極３３０２）で接触しているので、雄ネジ母材２１２１と雌ネジ母材３０２３とを経由して、雌ネジ電極３２０２がグラウンドへ短絡される。
【０１１２】
（５）雌ネジ電極３２０２がグラウンドへ短絡されたことが、通信線３０１５を経由してコンピュータ３０１６へ送信され、緩み検出ネジ１０２０の緩みが発生したことが検出される（図８（Ｃ））。
【０１１３】
本変形例における他の動作は、本実施形態における動作と同じである。
【０１１４】
以上説明したように、本変形例における緩み検出ネジ１０２０では、第１状態において、雄ネジ絶縁部２２２２が雄ネジ２０２０と雌ネジ３０２０とを絶縁する。即ち、検出される緩み幅は、雄ネジ２０２０の回転方向（Ｘ−Ｙ平面内）における、雄ネジ絶縁部２２２２の幅を変えることで調整可能である。従って、本変形例における緩み検出ネジ１０２０には、本実施形態における効果に加えて、ネジの緩み検出の検出条件の調節が更に容易であるという効果がある。
（第４実施形態）
本発明の第１実施形態を基本とする第４実施形態について説明する。本実施形態では、第１状態と第２状態とにおける、雄ネジ２０３（第１実施形態の雄ネジ２００）の雌ネジ３００に対する上下動が検出される。又、第１状態において、電極２１３（第１実施形態の電極２１０）は、電極３２０と電極３３０の間を導通させ、第２状態において、電極２１３は、電極３２０と電極３３０の間を導通させない。
【０１１５】
本実施形態における構成について説明する。
【０１１６】
図９は、本発明の第４実施形態における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。尚、図９において、（Ａ）の部分は第１状態を示し、（Ｂ）の部分は第２状態を示す。又、図９において、ネジ山の図示は省略されている。
【０１１７】
本実施形態における緩み検出ネジ１０３は、雄ネジ２０３と、雌ネジ３００とを含む。
【０１１８】
雄ネジ２０３は、電極２１３（第１電極の一例）を含む。
【０１１９】
電極２１３は、雄ネジ２０３の雌ネジ３００との螺合面の少なくとも一部（雄ネジ２０３の雌ネジ３００に対する螺送方向における所定の位置；図９ではＺ＋側）に電気伝導体で形成される。
【０１２０】
電極３２０及び電極３３０は、第１状態における、電極２１３の雌ネジ３００に対する螺送方向における位置において電極２１３と螺接する。ここで、「螺送」とは、雄ネジと雌ネジとが嵌め合わされた状態において、ネジ送りすることである。
【０１２１】
電極３２０又は電極３３０の少なくとも一方は、第２状態における、電極２１３の雌ネジ３００に対する螺送方向における位置において電極２１３と螺接しない。
【０１２２】
雄ネジ２０３は、雌ネジ３００と螺接可能な表面に、絶縁体で形成された絶縁部２２３を含んでもよい。
【０１２３】
本実施形態における他の構成は、第１実施形態における構成と同じである。
【０１２４】
再び図９を用いて、本実施形態における動作について説明する。
【０１２５】
第１状態において、電極２１３は、電極３２０と電極３３０の間を導通させる。
【０１２６】
第２状態において、電極２１３は、電極３２０と電極３３０の間を導通させない。
【０１２７】
即ち、緩み検出ネジ１０３では、第１状態において、電極２１３は、電極３２０と電極３３０の間を導通させ、第２状態において、電極２１３は、電極３２０と電極３３０の間を導通させない。尚、本実施形態では、電極３２０と電極３３０の間の導通／非導通は逆転されてもよい。
【０１２８】
本実施形態における他の動作は、第１実施形態における動作と同じである。
【０１２９】
以上説明したように、本実施形態における緩み検出ネジ１０３では、雄ネジ２０３の電極２１３は、螺送方向における所定の位置に形成される。従って、本実施形態における緩み検出ネジ１０３には、第１実施形態における効果に加えて、構造をより単純化できるという効果がある。
（変形例）
本実施形態の変形例について説明する。
【０１３０】
本変形例における構成について説明する。
【０１３１】
図１０は、本発明の第４実施形態の変形例における緩み検出ネジの構成の一例を示す模式図である。尚、図１０において、（Ａ）の部分は検出ネジのＸ−Ｚ平面における正面図（断面図）を示し、（Ｂ）の部分はＸ−Ｙ平面における上面図（断面図）を示す。
【０１３２】
本変形例の緩み検出ネジ１０３０は、雄ネジ２０３０と、雌ネジ３０３０と、コンピュータ３０１６とを含む。
【０１３３】
雄ネジ２０３０は、雄ネジ母材２０３１（第１電極の一例）を含む。
【０１３４】
雄ネジ母材２０３１は、雄ネジ２０３０を構成する母材であり、導電体（絶縁体）から成る。
【０１３５】
雌ネジ３０３０は、雌ネジ母材３０３２と、雌ネジ電極３２０３及び雌ネジ電極３３０３（第２電極及び第３電極の一例）と、雌ネジ絶縁部３１３３と、バネ部３３０７とを含む。
【０１３６】
雌ネジ母材３０３２は、雌ネジ３０３０を構成する母材であり、導電体から成る。雌ネジ母材３０３２は、通常、グラウンドへ繋がっている。
【０１３７】
雌ネジ絶縁部３１３３は、雌ネジ３０３０に埋め込まれた絶縁部であり、雌ネジ電極３２０３及び３３０３と雌ネジ母材３０３２との導通を防ぐ。
【０１３８】
雌ネジ電極３２０３及び３３０３は、雌ネジ３０３０に埋め込まれた電極部である。
【０１３９】
通信線３０１５は、緩み検出ネジ１０３０の緩みを、雌ネジ電極３２０３及び３３０３間の非導通として検出してコンピュータ３０１６へ伝えるための通信線である。
【０１４０】
コンピュータ３０１６は、通信線３０１５を介して、緩み検出ネジ１０３０が検出した緩み情報（導通の有無等）を受け取り、処理を行う情報機器である。
【０１４１】
バネ部３３０７は、雌ネジ電極３２０３及び３３０３の雄ネジ２０３０に対する接触を確実にし、且つ雌ネジ電極３２０３及び３３０３の破損を防ぐためのバネ又は弾性体である。
【０１４２】
本変形例における他の構成は、本実施形態における構成と同じである。
【０１４３】
本変形例における動作について説明する。
【０１４４】
図１１は、本発明の第４実施形態の変形例における緩み検出ネジの動作を説明する模式図である。尚、図１１において、（Ａ）の部分は第１状態を示し、（Ｃ）の部分は第２状態を示し、（Ｂ）の部分は第１状態と第２状態との中間状態を示す。
【０１４５】
（１）緩み検出ネジ１０３０を締め切った後に、雄ネジ２０３０のネジ山の、Ｚ方向における緩みが許容できる最も高い位置（Ｚ＋側）に雌ネジ電極３２０３を設置する（図１０（Ａ））。
【０１４６】
（２）通常、雌ネジ電極３２０３の電位は、緩み検出ネジ１０３０の締め切りが完了する前に、グラウンドの電位とは異なる値へ設定される。
【０１４７】
（３）緩み検出ネジ１０３０を締め切ると、雌ネジ電極３２０３と雄ネジ母材２０３１とが接触する。バネ部３３０７は、雌ネジ電極３２０３及び３３０３の破損を防ぐ。
【０１４８】
（４）緩み検出ネジ１０３０を締め切った後に、緩み検出ネジ１０３０の緩みの監視を開始する（図１１（Ａ））。尚、緩み検出ネジ１０３０を締め切るまでの間には、監視は行われない。雌ネジ電極３２０３の電位は、緩み検出ネジ１０３０の締め切りが完了した時に、グラウンドの電位になる。
【０１４９】
（５）緩み検出ネジ１０３０が緩むと、雌ネジ電極３２０３の雄ネジ母材２０３１に対する接触が外れ、雌ネジ電極３２０３の電位がグラウンドとは異なる電位になる。
【０１５０】
（６）雌ネジ電極の３２０３の雄ネジ母材２０３１に対する接触が外れたことが、通信線３０１５を経由してコンピュータ３０１６へ送信され、緩み検出ネジ１０３０の緩みが発生したことが検出される（図１１（Ｃ））。
【０１５１】
本変形例における他の動作は、本実施形態における動作と同じである。
【０１５２】
以上説明したように、本変形例における緩み検出ネジ１０３０では、雄ネジ２０３０は伝導体から成る一般的なネジであってよい。従って、本変形例における緩み検出ネジ１０３０には、第４実施形態における効果に加えて、構造を更に単純化できるという効果がある。
【０１５３】
以上、本発明を、上述した各実施形態およびその変形例によって例示的に説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態およびその変形例に記載した範囲に限定されない。当業者には、係る実施形態に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明は、電気機器、建築物、鉄道設備、機械、又は移動体等における、ネジの緩みを検出する用途において利用できる。
【符号の説明】
【０１５５】
１００、１０１、１０２、１０３、１０１０、１０２０、１０３０  緩み検出ネジ
２００、２０１、２０２、２０３、２０１０、２０２０、２０３０  雄ネジ
２１０、２１１、２１２、２１３  電極
２２０、２２１、２２２、２２３  絶縁部
３００、３０１０、３０１１、３０２０、３０３０  雌ネジ
３１０  絶縁部
３２０、３３０  電極
２０３１、２１２１、２２１１  雄ネジ母材
２１１１  雄ネジ電極
２２２２  雄ネジ絶縁部
３０１５  通信線
３０１６  コンピュータ
３１０１、３０２３、３０３２  雌ネジ母材
３１２７、３１３３  雌ネジ絶縁部
３２０１、３２０２、３２０３、３３０１、３３０２、３３０３  雌ネジ電極
３２０８、３３０７  バネ部
【要約】
【課題】ネジの緩み検出の高精度化と、ネジの緩み検出の容易化とを両立させる。
【解決手段】
螺合面の少なくとも一部に電気伝導体で形成された第１電極を含む雄ネジと、各々第１電極と螺接時に第１電極と導通し、互いに絶縁された、第２電極及び第３電極を含み、雄ネジとの螺合が十分な第１状態であるか雄ネジとの螺合が不十分な第２状態であるかによって、第２電極と第３電極の間の導通状態が変化する雌ネジとを備える。
【選択図】      図３【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】
0006878556.tif 000008
【図８】
0006878556.tif 000009
【図９】
0006878556.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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