特開 2024-17742 接合構造、接合構造を備える直動変換機構及び接合構造を備える電動アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024017742

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】接合構造、接合構造を備える直動変換機構及び接合構造を備える電動アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16C 11/04 20060101AFI20240201BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20240201BHJP

   F16H 25/24 20060101ALI20240201BHJP

   F16C 23/04 20060101ALI20240201BHJP

   H02K 7/06 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

F16C11/04 V

F16H25/22 Z

F16H25/24 A

F16C23/04 E

F16C11/04 F

H02K7/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022120586

(22)【出願日】2022-07-28

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100140718

【弁理士】

【氏名又は名称】仁内 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100207789

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 良平

(72)【発明者】

【氏名】河合 類斗

【テーマコード（参考）】

3J012

3J062

3J105

5H607

【Ｆターム（参考）】

3J012AB01

3J012BB03

3J012DB02

3J012FB04

3J062AB22

3J062AC07

3J062BA16

3J062BA31

3J062BA35

3J062CD04

3J062CD23

3J062CD45

3J105AA04

3J105AA06

3J105AB02

3J105AB25

3J105AC01

3J105BB04

5H607BB01

5H607DD03

5H607EE52

(57)【要約】

【課題】互いに接合される２つの部材間の芯ずれを吸収するとともに、従来技術と比較して摩耗を低減できる接合構造、接合構造を備える直動変換機構及び接合構造を備える電動アクチュエータを提供する。
【解決手段】接合構造８は、第一の接合対象４に設けられる一対の腕部１０と、腕部１０の間に設けられるピン１２と、ピン１２に外挿され、ピン１２の軸方向に沿って移動する球面軸受１４と、第二の接合対象６に設けられ、球面軸受１４に対して球面軸受１４の中心点回りに相対回転可能に連結される差込部１６と、を備え、一対の腕部１０は、ピン１２の軸方向と交差する方向に延びてピン１２が挿入される長孔５０を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の接合対象及び第二の接合対象を互いに接合する接合構造であって、
前記第一の接合対象に設けられる一対の腕部と、
前記腕部の間に設けられるピンと、
前記ピンに外挿され、前記ピンの軸方向に沿って移動する球面軸受と、
前記第二の接合対象に設けられ、前記球面軸受に対して前記球面軸受の中心点回りに相対回転可能に連結される差込部と、
を備え、
一対の前記腕部は、前記ピンの軸方向と交差する方向に延びて前記ピンが挿入される長孔を有する、
接合構造。

【請求項2】

前記長孔は、前記第一の接合対象と前記球面軸受とを結ぶ方向及び前記ピンの軸方向のそれぞれと直交する方向に沿って延びている、
請求項１に記載の接合構造。

【請求項3】

第一の接合対象及び直動変換機構を互いに接合する接合構造を備える直動変換機構において、
前記接合構造は、
前記第一の接合対象に設けられる一対の腕部と、
前記腕部の間に設けられるピンと、
前記ピンに外挿され、前記ピンの軸方向に沿って移動する球面軸受と、
前記接合構造を備える直動変換機構に設けられ、前記球面軸受に対して前記球面軸受の中心点回りに相対回転可能に連結される差込部と、
を備え、
一対の前記腕部は、前記ピンの軸方向と交差する方向に延びて前記ピンが挿入される長孔を有する、
接合構造を備える直動変換機構。

【請求項4】

接合構造を備える電動アクチュエータであって、
回転軸を回転させるモータと、
請求項３に記載の接合構造を備える直動変換機構と、
を有し、
前記接合構造を備える直動変換機構は、前記接合構造と接続されるとともに直線運動可能な直動部材を有し、前記モータの回転運動を前記直動部材の直線運動に変換する、
接合構造を備える電動アクチュエータ。

【請求項5】

前記長孔は、前記第一の接合構造と前記接合構造を備える電動アクチュエータとを結ぶ方向及び前記ピンの軸方向のそれぞれと直交する方向に沿って延びている、
請求項４に記載の接合構造を備える電動アクチュエータ。

【請求項6】

前記接合構造を備える直動変換機構は、
前記モータの前記回転軸に接続されるボールねじナットと、
前記ボールねじナットの内周側に螺合されて直線運動するボールねじ軸と、
を有する、
請求項４又は請求項５に記載の接合構造を備える電動アクチュエータ。

【請求項7】

前記接合構造を備える直動変換機構は、
前記回転軸に接続されるボールねじ軸と、
前記ボールねじの外周側に螺合されて直線運動するボールねじナットと、
前記ボールねじナットと前記接合構造とを連結する連結部材と、
を有する、
請求項４又は請求項５に記載の接合構造を備える電動アクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接合構造、接合構造を備える直動変換機構及び接合構造を備える電動アクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動アクチュエータによって油圧コントロールバルブ等のスプール軸を移動させるスプール弁の構成が知られている。スプール弁では、電動アクチュエータとスプール軸との間の芯ずれ（偏心や角度ずれ等）による動作不良等の発生を防止するため、電動アクチュエータとスプール軸との芯ずれを吸収する技術が種々提案されている。

【0003】

例えば特許文献１には、電動アクチュエータとスプール軸との間に設けられて芯ずれを吸収する接合構造を有し、接合構造は、電動アクチュエータと接続されるモータ側連結部と、スプール軸と接続されるスプール側連結部と、モータ側連結部とスプール側連結部との間に介在してモータ側連結部とスプール側連結部とを連結するボールと、と有する構成が開示されている。接合構造は、モータ側連結部とスプール側連結部とがボールの中心点回りに相対回転するボールジョイントとして構成されている。
特許文献１に記載の技術によれば、各部材がボールの中心点回りに相対回転することにより、電動アクチュエータの軸線に対するスプール軸の軸線の角度ずれを吸収（許容）できるとされている。また、ボールがモータ側連結部又はスプール側連結部に相対移動可能に嵌合させることにより、モータ側連結部とスプール側連結部とを互いに電動アクチュエータの軸方向と直交する２方向へ移動させることができる。これにより、電動アクチュエータの軸線に対するスプール軸の軸線の偏心を吸収できるとされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１３５９３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の技術にあっては、モータ側連結部とボールとの間が線接触となる。このため、特許文献１に記載の技術にあっては、ボールと連結部との間の接触面圧が高くなり、各部材が摩耗し易くなるおそれがあった。また、部材が摩耗することにより、ガタや運動誤差が生じるおそれがあった。

【0006】

そこで、本発明は、互いに接合される２つの部材間の芯ずれを吸収するとともに、従来技術と比較して摩耗を低減できる接合構造、この接合構造を備える直動変換機構及びこの接合構造を備える電動アクチュエータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様に係る接合構造は、第一の接合対象及び第二の接合対象を互いに接合する接合構造であって、前記第一の接合対象に設けられる一対の腕部と、前記腕部の間に設けられるピンと、前記ピンに外挿され、前記ピンの軸方向に沿って移動する球面軸受と、前記第二の接合対象に設けられ、前記球面軸受に対して前記球面軸受の中心点回りに相対回転可能に連結される差込部と、を備え、一対の前記腕部は、前記ピンの軸方向と交差する方向に延びて前記ピンが挿入される長孔を有する。

【0008】

本発明の第一の態様に係る接合構造を備える直動変換機構は、第一の接合対象及び直動変換機構を互いに接合する接合構造を備え、前記接合構造は、前記第一の接合対象に設けられる一対の腕部と、前記腕部の間に設けられるピンと、前記ピンに外挿され、前記ピンの軸方向に沿って移動する球面軸受と、前記接合構造を備える直動変換機構に設けられ、前記球面軸受に対して前記球面軸受の中心点回りに相対回転可能に連結される差込部と、を備え、一対の前記腕部は、前記ピンの軸方向と交差する方向に延びて前記ピンが挿入される長孔を有する。
また、本発明の第一の態様に係る接合構造を備える電動アクチュエータは、回転軸を回転させるモータと、上述の接合構造を備える直動変換機構と、を有し、前記接合構造を備える直動変換機構は、前記接合構造と接続されるとともに直線運動可能な直動部材を有し、前記モータの回転運動を前記直動部材の直線運動に変換する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の接合構造、接合構造を備える直動変換機構及び接合構造を備える電動アクチュエータによれば、互いに接合される２つの部材間の芯ずれを吸収するとともに、従来技術と比較して摩耗を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る接合構造を備える直動変換機構及び接合構造を備える電動アクチュエータを使用したスプール弁の平面図。

【図2】図１のＩＩ部の拡大断面図であり、接合構造を備える直動変換機構及び接合構造を備える電動アクチュエータの断面図。

【図3】図２のＩＩＩ部拡大図であり、Ｙ軸回りに回転した状態を示す図。

【図4】図２のＩＶ部拡大図であり、Ｚ軸方向に平行移動した状態を示す図。

【図5】接合構造の下面図であり、Ｚ軸回りに回転した状態を示す図。

【図6】接合構造の下面図であり、Ｙ軸方向に平行移動した状態を示す図。

【図7】第２実施形態に係る接合構造を備える直動変換機構及び接合構造を備える電動アクチュエータの断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明において、スプール軸４と同軸な軸をＸ軸とし、Ｘ軸に沿う方向をＸ軸方向といい、Ｘ軸に直交する方向をそれぞれＹ軸方向及びＺ軸方向という場合がある。また、接合構造８のピン１２と同軸な軸をＺ軸として説明し、Ｘ軸及びＺ軸にそれぞれ直交する軸をＹ軸という場合がある。

【0012】

（第１実施形態）
（スプール弁）
図１は、第１実施形態に係る接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６を使用したスプール弁１の平面図である。
図１に示すように、本実施形態のスプール弁１は、例えば産業機械等のアクチュエータに作動油を供給するための油圧供給装置に設けられたスプール弁である。産業機械等のアクチュエータは、供給される流量に応じた速度で駆動するようになっており、油圧供給装置は、産業機械等のアクチュエータに供給される作動油の流量を制御すべく、図１に示すようなスプール弁１を有している。スプール弁１は、直動電動式のスプール弁１である。スプール弁１は、ハウジング２と、スプール軸４と、接合構造８を備える電動アクチュエータ６と、を備える。

【0013】

（ハウジング）
ハウジング２は、例えばバルブブロックである。ハウジング２内には、油圧供給装置の少なくとも一部が収容されている。ハウジング２には、スプール孔２１及び複数の油通路２２が形成されている。スプール孔２１は、ハウジング２を貫通するようにＸ軸方向に沿って延びている。本実施形態において、ハウジング２は、複数の油通路２２として、第一の油通路２２ａ、第二の油通路２２ｂ、第三の油通路２２ｃ及び第四の油通路２２ｄを有する。第一から第四の油通路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、異なる位置にてスプール孔２１にそれぞれ接続されている。

【0014】

具体的に、第一から第三の油通路２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、互いにＸ軸方向に並んで配置されるとともに、Ｘ軸と直交する方向（図１の－Ｚ軸方向）に沿って延びている。第一から第三の油通路２２ａ，２２ｂ，２２ｃの内端部は、スプール孔２１と連通している。第一から第三の油通路２２ａ，２２ｂ，２２ｃの外端部は、ハウジング２の外部と連通している。第四の油通路２２ｄは、スプール孔２１に対して第一から第三の油通路２２ａ，２２ｂ，２２ｃとは反対側（＋Ｚ軸方向）に延びてハウジング２内を迂回したのち、再び反対側（－Ｚ軸方向）に延びることによりスプール孔２１とハウジング２の外部とを連通している。第一から第四の油通路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、図示しない油圧ポンプやアクチュエータ等に繋がっており、４つの油通路２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄにそれぞれ作動油が流れるようになっている。

【0015】

（スプール軸）
スプール軸４は、ハウジング２のスプール孔２１に挿通されている。スプール軸４は、複数の油通路２２に対してＸ軸方向の一方側（＋Ｘ軸方向）に設けられている。スプール軸４は、Ｘ軸方向に沿って延びるとともに、ハウジング２のスプール孔２１内をＸ軸方向に沿って移動可能となっている。スプール軸４は、その軸方向を中心軸とする円柱状に形成されている。スプール軸４の外径は、スプール孔２１の内径とほぼ一致している。なお、スプール軸４の外周面には、図示しない複数の溝やスリット等が形成されていてもよい。

【0016】

スプール軸４は、詳しくは後述する接合構造８を介して、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６と接続されており、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６が駆動されることに応じて、スプール孔２１内を軸方向に沿って移動する。スプール軸４がスプール孔２１の軸方向に沿って移動することにより、４個の油通路２２のそれぞれに所望の流量で作動油を流すことが可能となっている。

【0017】

（接合構造を備える電動アクチュエータ）
図２は、図１のＩＩ部の拡大断面図である。
図１及び図２に示すように、接合構造８を備える電動アクチュエータ６は、いわゆる直動式の接合構造８を備える電動アクチュエータ６である。接合構造８を備える電動アクチュエータ６は、スプール軸４に対して油通路２２とは反対側に設けられており、接合構造８を介してスプール軸４と接続されている。接合構造８を備える電動アクチュエータ６は、電力を供給することによってスプール軸４を軸方向に往復運動させるようになっている。図２に示すように、接合構造８を備える電動アクチュエータ６は、筐体３０と、モータ３１と、接合構造８を備える直動変換機構３５と、を有する。

【0018】

筐体３０は、スプール軸と同軸なＸ軸を中心軸とする円筒状に形成されている。筐体３０のうちスプール軸４側に位置する端部は、ハウジング２のスプール孔２１に嵌合されて接続されている。筐体３０は、ハウジング２と接続されることによりハウジング２と一体化されている。筐体３０のうちスプール軸４と反対側の端部には、モータ３１が取り付けられている。

【0019】

モータ３１は、いわゆるサーボモータである。モータ３１は、不図示のステータ及びロータを有し、ロータに回転軸３２が接続されている。ステータには不図示の制御装置が接続されており、制御装置から印加される電圧に応じて所定の回転数でロータ（すなわち回転軸３２）を回転させるようになっている。回転軸３２は、Ｘ軸方向を回転中心とするとともにスプール軸４側（－Ｘ方向）に向かって延びている。

【0020】

接合構造８を備える直動変換機構３５は、モータ３１の回転軸３２に接続されるとともに、筐体３０に収容されている。接合構造８を備える直動変換機構３５は、Ｘ軸に沿って直線運動可能な直動部材（本実施形態では、ボールねじ軸３８）を有し、モータ３１の回転軸３２から出力されたＸ軸回りの回転運動を、Ｘ軸方向に沿う直線運動に変換するための機構である。本実施形態では、接合構造８を備える直動変換機構３５としてボールねじ機構が用いられる。以下の説明では、接合構造８を備える直動変換機構３５を単に接合構造８を備えるボールねじ機構３５という場合がある。

【0021】

接合構造８を備えるボールねじ機構３５は、ボールねじナット３７と、ボールねじ軸３８と、接合構造８と、を有する。ボールねじナット３７は、筐体３０よりも一回り小さい円筒状に形成されている。ボールねじナット３７の外周面には、複数の軸受４５が設けられている。ボールねじナット３７は、これらの軸受４５により、筐体３０に対して相対回転可能に取り付けられている。ボールねじナット３７は、モータ３１の回転軸３２に接続されている。よって、モータ３１が駆動されて回転軸３２が回転すると、ボールねじナット３７は、回転軸３２と一体的にＸ軸回りに回転する。ボールねじナット３７の内周面には球３９を保持するための溝が複数形成されている。ボールねじナット３７が回転すると、球３９はボールねじナット３７の内周面において、溝に沿って周方向に循環する。

【0022】

ボールねじ軸３８は、Ｘ軸方向に延びる棒状の部材である。ボールねじ軸３８は、ボールねじナット３７の内側に設けられている。ボールねじ軸３８は、ボールねじナット３７の回転に伴ってＸ軸方向に沿って移動可能に構成されている。ボールねじ軸３８の外周面には雄ねじが形成されている。ボールねじ軸３８は、球３９を介してボールねじナット３７の内周面と螺合している。本実施形態において、ボールねじ軸３８は、直動部材として機能する。すなわち、ボールねじ軸３８は、ボールねじナット３７を回転させることによって、ねじ軸（Ｘ軸）に沿って軸方向一方及び軸方向他方に移動するようになっている。Ｘ軸方向においてモータ３１と反対側に位置するボールねじ軸３８の他端部は、筐体３０の開口部付近まで延びており、後述する接合構造８の差込部１６（図３参照）と接続されている。ボールねじ軸３８の他端部外周面には、Ｘ軸方向に沿って溝３８ａが形成されており、筐体３０の開口部付近に取り付けられたピン４６の先端が溝３８ａに係合することで、ボールねじナット３７の回転に対して、ボールねじ軸３８が供回りするのを防止している。

【0023】

（接合構造）
接合構造８は、Ｘ軸上であって、かつスプール軸４と接合構造８を備える電動アクチュエータ６のボールねじ軸３８との間に設けられている。接合構造８は、スプール軸４（請求項における第一の接合対象）と接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６（請求項における第二の接合対象）とを接合している。換言すれば、接合構造８は、直動する２個の接合対象を互いに接合するための構造である。本実施形態の接合構造８は、２個の接合対象のうち、入力側の部材の軸線（例えば、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６の軸線）に対する出力側の部材の軸線（例えば、スプール軸４の軸線）の角度ずれ及び軸線同士の偏心を吸収（許容）することが可能となっている。

【0024】

図３は、図２のＩＩＩ部拡大図であり、Ｙ軸回りに回転した状態を示す図である。換言すれば、図３は、スプール軸４と接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６との間でＹ軸回りの角度ずれが生じた場合の状態を示す。図４は、図２のＩＶ部拡大図であり、Ｚ軸方向に平行移動した状態を示す図である。換言すれば、図４は、スプール軸４と接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６との間でＺ軸方向の偏心が生じた場合の状態を示す。図５は、接合構造８の下面図（すなわち、図３を下方から見た図）であり、Ｚ軸回りに回転した状態を示す図である。換言すれば、図５は、スプール軸４と接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６との間でＺ軸回りの角度ずれが生じた場合の状態を示す。図６は、接合構造８の下面図であり、Ｙ軸方向に平行移動した状態を示す図である。換言すれば、図６は、スプール軸４と接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６との間でＹ軸方向の偏心が生じた場合の状態を示す。
図３から図６に示すように、接合構造８は、一対の腕部１０と、ピン１２と、球面軸受１４と、差込部１６と、を有する、いわゆるクレビスジョイントである。

【0025】

図３及び図４に示すように、一対の腕部１０は、クレビスジョイントの雌部を構成する部材である。一対の腕部１０は、第一の接合対象であるスプール軸４の軸方向一方（＋Ｘ軸）側の端部に取り付けられている。一対の腕部１０は、Ｚ軸方向に互いに離間して設けられる。より詳細に、一対の腕部１０は、相対的に＋Ｚ方向側に位置する第一腕部４１と、第一腕部４１よりも－Ｚ方向側に位置する第二腕部４２と、を有する。第一腕部４１及び第二腕部４２は、同等の形状に形成されている。一対の腕部１０は、それぞれスプール軸４から＋Ｘ軸方向に向かって突出している。一対の腕部１０は、Ｚ方向を厚み方向とする板状に形成されている。

【0026】

図５及び図６に示すように、一対の腕部１０には長孔５０がそれぞれ形成されている。第一腕部４１に形成される長孔５０及び第二腕部４２に形成される長孔５０は同等の形状となっており、かつＺ軸方向から見て重なる位置に設けられている。長孔５０は、各腕部１０をそれぞれＺ軸方向に貫通している。長孔５０は、Ｚ軸方向から見て、Ｙ軸方向に延びる（Ｙ軸を長軸とする）長円形状に形成されている。換言すれば、長孔５０は、スプール軸４と球面軸受１４とを結ぶ方向（Ｘ軸方向）及びピン１２の軸方向（Ｚ軸方向）のそれぞれと直交する方向に沿って延びている。

【0027】

図３及び図４に示すように、ピン１２は、一対の腕部１０の長孔５０にそれぞれ挿入されている。ピン１２は、一対の腕部１０間に渡ってＺ軸方向に延びるように設けられている。ピン１２は、本体部５１と、頭部５２と、を有する。本体部５１は、Ｚ軸方向に延びる円柱状に形成されている。本体部５１の外径は、一対の腕部１０の長孔５０の幅寸法と同等かやや小さい寸法となっている。本体部５１は、軸方向の両端部が一対の腕部１０の長孔５０にそれぞれ挿入されている。本体部５１の軸方向における一方の端部（＋Ｚ軸側の端部）には、頭部５２が一体的に設けられている。頭部５２は、本体部５１よりも外径が大きい円柱状に形成されている。頭部５２の外径は、長孔５０のＸ軸方向に沿う幅寸法よりも大きい。頭部５２は、第一腕部４１のうち第二腕部４２と反対側を向く面に当接している。頭部５２が第一腕部４１と当接することにより、ピン１２の軸方向（Ｚ方向）の位置が決められる。頭部５２が第一腕部４１と当接した状態において、ピン１２の本体部５１における他方の端部（－Ｚ軸側の端部）は、第二腕部４２よりもＺ軸方向の－側に突出している。なお、ピン１２の本体部５１における他方の端部には、例えばピン１２の抜けを防止するための突起やカシメ等（不図示）が設けられてもよい。ピン１２を腕部１０に固定する方法についてはこれに限定されない。

【0028】

球面軸受１４は、ピン１２の途中であって一対の腕部１０の間に設けられている。球面軸受１４の中心部には、Ｚ軸方向に沿うピン挿入孔５５が形成されている。ピン挿入孔５５にピン１２が挿入されることにより、球面軸受１４はピン１２に外挿されている。球面軸受１４の外面形状は、球体の上端部と下端部を切り取った形状となっている。球面軸受１４のＺ軸方向に沿う高さ寸法は、第一腕部４１と第二腕部４２との間の距離寸法よりも小さい。球面軸受１４は、ピン１２の軸方向に沿って移動可能に取り付けられている（図４も参照）。

【0029】

差込部１６は、クレビスジョイントの雌部を構成する部材である。差込部１６は、第二の接合対象である接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６のボールねじ軸３８の軸方向他方（－Ｘ軸）側の端部に取り付けられている。差込部１６は、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６のボールねじ軸３８からスプール軸４側に向かって突出している。差込部１６は、一対の腕部１０の間に挿入される。差込部１６には、軸受保持孔５８が設けられる。軸受保持孔５８の内周面は、球体滑り面とされている。球体滑り面は、球面軸受１４の外面形状と対応する内面形状を有し、球面軸受１４と回転自在に係合する。これにより差込部１６は、球面軸受１４に対して、球面軸受１４の中心点Ｏ回りに相対回転可能に連結される（図３も参照）。

【0030】

上述した構成により、接合構造８は、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６からの直線運動をスプール軸４へ伝達して、スプール軸４をＸ軸方向に沿って直線運動させる。ここで、上述したように、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６に取り付けられる差込部１６は、スプール軸４に取り付けられる一対の腕部１０に対して、複数方向へ平行移動及び回転可能に接続されている。第一に、図４に示すように一対の腕部１０の間を球面軸受１４が移動することにより、差込部１６は、一対の腕部１０に対してピン１２の軸方向、すなわちＺ軸方向に平行移動可能である（図４の矢印Ａ参照）。第二に、図６に示すようにピン１２が長孔５０の長軸方向に沿って移動することにより、差込部１６は、一対の腕部１０に対して長孔５０の長軸方向、すなわちＹ軸方向に平行移動可能である（図６の矢印Ｂ参照）。第三に、図３に示すように差込部１６が球面軸受１４の周りを回転することにより、差込部１６は、一対の腕部１０に対して球面軸受１４の中心点Ｏを中心とするピッチ方向、すなわちＹ軸回りに回転可能である（図３の矢印Ｃ参照）。第四に、図５に示すように差込部１６が球面軸受１４の周りを回転することにより、差込部１６は、一対の腕部１０に対して球面軸受１４の中心点Ｏを中心とするヨー方向、すなわちＺ軸回りに回転可能である（図５の矢印Ｄ参照）。第五に、例えば図４に示すように差込部１６が球面軸受１４の周りをＸ軸回りに回転することにより、差込部１６は、一対の腕部１０に対して球面軸受１４の中心点Ｏを中心とするロール方向、すなわちＸ軸と平行な中心軸回りに回転可能である（図４の矢印Ｅ参照）。さらに、これらの平行移動及び回転を組み合わせることにより、所望の相対角度及び相対位置に移動可能である。

【0031】

（作用、効果）
本実施形態の接合構造８、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６によれば、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６は接合構造８を有し、接合構造８は、一対の腕部１０と、ピン１２と、球面軸受１４と、差込部１６と、を備え、一対の腕部１０は長孔５０を有する。差込部１６は球面軸受１４に対して相対回転可能に取り付けられているので、差込部１６が球面軸受１４に対して相対回転することにより、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６の軸線に対するスプール軸４の軸線の傾斜（角度ずれ）を吸収（許容）できる。具体的には、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６の軸線とスプール軸４の軸線とのピッチ方向のずれ、ヨー方向のずれ、及びロール方向のずれを吸収できる。また、球面軸受１４がピン１２の軸方向に沿って移動することにより、接合構造８を備える電動アクチュエータ６の軸線とスプール軸４の軸線とのＺ軸方向のずれ（偏心）を吸収（許容）できる。さらに長孔５０はピン１２の軸方向と交差する方向に延び、長孔５０にピン１２が挿入される。このため、ピン１２が長孔５０の長軸方向に沿って移動することができる。これにより、接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６の軸線とスプール軸４の軸線との長孔５０の軸方向に沿う方向（Ｙ軸方向）の偏心を吸収できる。
接合構造８において、球面軸受１４にはピン挿入孔５５が設けられ、一対の腕部１０と差込部１６（球面軸受１４）とはピン挿入孔５５に挿入された断面円形状のピン１２により連結される。これにより、球面軸受１４の内周面（すなわちピン挿入孔５５の内周面）とピン１２とを面接触させることができる。また、球面軸受１４と差込部１６との間も面接触させることができる。これにより、ボールを介してモータ側連結部とスプール側連結部とが連結され、ボールと一方の連結部との間が線接触となる従来技術と比較して、接触面圧を低く抑えることができる。具体的に、ピン１２と球面軸受１４との間、及び球面軸受１４と差込部１６との間をそれぞれ面接触させることにより、部品間の接触面圧を低く抑えることができる。また、ピン１２と球面軸受１４との間を面接触させて接触面圧を小さくできるので、接合構造８を小型化できる。これにより、例えば接触面圧を抑えるためにピン１２と長孔５０との間の線接触する領域（接触長さ）を拡大した場合であっても、接合構造８全体としての大型化を抑えることができる。同様に、この接合構造８を備えるスプール弁１の大型化を抑えることができる。よって、従来技術と比較して線接触部分による摩耗の発生を低減しつつ、装置全体としての小型化を図ることができる。
したがって、互いに接合される２つの部材間の芯ずれを吸収するとともに、従来技術と比較して摩耗を低減できる接合構造８を提供できる。

【0032】

長孔５０は、第一の接合対象であるスプール軸４と第二の接合対象である接合構造８を備える直動変換機構３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６とを結ぶ方向（或いは、スプール軸４と球面軸受１４とを結ぶ方向）（Ｘ軸方向）及びピン１２の軸方向（Ｚ軸方向）のそれぞれと直交する方向に沿って延びている。これにより、特にピン１２の軸と直交するＹ軸方向の偏心を吸収できる。よって、様々な方向への偏心及び角度ずれをより効果的に吸収することができる。

【0033】

接合構造８を備える直動変換機構３５は、モータ３１の回転軸３２に接続されるボールねじナット３７と、ボールねじナット３７に螺合されて直線運動するボールねじ軸３８と、接合構造８と、を有する。接合構造８を備える直動変換機構３５としてボールねじ機構を用いることにより、構成を簡素化しつつ、上述したように芯ずれを吸収するとともに摩耗を低減できるという作用効果を奏するスプール弁１を提供できる。また、スプール弁１の汎用性を高めることができる。

【0034】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述した第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して適宜説明を省略する。なお、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。図７は、第２実施形態に係る接合構造８を備える直動変換機構２３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６の断面図である。図７は、第１実施形態における図２に対応する。本実施形態では、接合構造８を備える電動アクチュエータ６の接合構造８を備える直動変換機構２３５の構成が上述した第１実施形態と相違している。

【0035】

第２実施形態において、接合構造８を備える電動アクチュエータ６の接合構造８を備える直動変換機構２３５は、Ｘ軸に沿って直線運動可能な直動部材（本実施形態では、ボールねじナット２３７）を有し、モータ３１の回転軸３２から出力されたＸ軸回りの回転運動を、Ｘ軸方向に沿う直線運動に変換する接合構造８を備えるボールねじ機構２３５である。

【0036】

接合構造８を備えるボールねじ機構２３５は、ボールねじ軸２３８と、ボールねじナット２３７と、接合構造８と、を有する。ボールねじ軸２３８は、Ｘ軸方向に延びる棒状の部材である。ボールねじ軸２３８は、軸受２４５により、筐体３０に対して相対回転可能に取り付けられている。ボールねじ軸２３８は、モータ３１の回転軸３２に接続されている。よって、モータ３１が駆動されて回転軸３２が回転すると、ボールねじ軸２３８は、回転軸３２と一体的にＸ軸回りに回転する。ボールねじ軸２３８の外周面には雄ねじが形成されている。

【0037】

ボールねじナット２３７は、ボールねじ軸２３８の外周部に設けられている。ボールねじナット２３７は、筐体３０よりも一回り小さい円筒状に形成されている。ボールねじナット２３７は、ボールねじ軸２３８の回転に伴ってＸ軸方向に沿って移動可能に構成されている。ボールねじナット２３７の内周面には、球３９を保持するための溝が複数形成されている。ボールねじナット２３７は、球３９を介してボールねじ軸２３８の外周面と螺合している。ボールねじ軸２３８が回転すると、球３９はボールねじナット２３７の内周面において、溝に沿って周方向に循環する。本実施形態において、ボールねじナット２３７が直動部材として機能する。すなわち、ボールねじナット２３７は、ボールねじ軸２３８が回転することによって、ねじ軸（Ｘ軸）に沿って軸方向一方及び軸方向他方に移動するようになっている。Ｘ軸方向においてモータ３１と反対側に位置するボールねじナット２３７の他端部は、筐体３０の開口部付近まで延びており、接合構造８の差込部１６と接続されている。ボールねじナット２３７の他端部外周面には、Ｘ軸方向に沿って溝２３８ａが形成されており、筐体３０の開口部付近に取り付けられたピン４６の先端が溝２３８ａに係合することで、ボールねじ軸２３８の回転に対して、ボールねじナット２３７が供回りするのを防止している。なお、ボールねじナット２３７と筐体３０との間に、筐体３０に対してボールねじナット２３７の直線運動を許容するスライダー等の部材（不図示）が別途設けられてもよい。

【0038】

第２実施形態の接合構造８を備える直動変換機構２３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６によれば、ボールねじ軸２３８をモータ３１の回転軸３２に接続し、ボールねじナット２３７を直動部材とすることにより、上述した第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。よって、接合構造８を備える直動変換機構２３５及び接合構造８を備える電動アクチュエータ６の汎用性を高めることができる。

【0039】

なお、本発明の技術範囲は上述した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い範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述の第１実施形態及び第２実施形態では接合構造８を備える直動変換機構３５，２３５としてボールねじ機構を用いた例について説明したが、これに限られない。接合構造８を備える直動変換機構３５は、回転運動を直線運動へ変換可能な機構であればよく、接合構造８を備えるボールねじ機構以外の機構を用いてもよい。

【0040】

上述の第１実施形態では、スプール軸４に一対の腕部１０が直接取り付けられる構成について説明したが、一対の腕部１０とスプール軸４との間に、スプール軸４及び腕部１０間を接続する固定部等を別途設けてもよい。この場合、固定部と腕部１０とが一体形成されてもよいし、別部材で形成されてもよい。
長孔５０は、腕部１０を貫通する貫通孔の他、腕部１０に設けられた凹部であってもよい。

【符号の説明】

【0041】

１，２０１ スプール弁
４ スプール軸（第一の接合対象）
６ 接合構造を備える電動アクチュエータ（第二の接合対象）
８ 接合構造
１０ 一対の腕部
１２ ピン
１４ 球面軸受
１６ 差込部
３１ モータ
３２ 回転軸
３５，２３５ 接合構造を備える直動変換機構
３７ ボールねじナット
３８ ボールねじ軸（直動部材）
４１ 第一腕部（腕部）
４２ 第二腕部（腕部）
５０ 長孔
２３７ ボールねじナット（直動部材）
２３８ ボールねじ軸
Ｏ （球面軸受の）中心点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】