JP2018046592A - アクチュエータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被作動部の往復動作を安定させることの可能なアクチュエータ装置を提供する。
【解決手段】アクチュエータ装置１０は、第１アクチュエータ部材２１と、第２アクチュエータ部材２２と、被作動部３０と、第１加熱部と、第２加熱部とを備えている。第１アクチュエータ部材２１は、加熱により第１方向Ｒ１１に変形する。第２アクチュエータ部材２２は、加熱により第１方向Ｒ１１とは逆の第２方向Ｒ１２に変形する。被作動部３０は、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２に連結されている。第１加熱部は、第１アクチュエータ部材２１を加熱することにより被作動部３０を第１方向Ｒ１１に変位させる。第２加熱部は、第２アクチュエータ部材２２を加熱することにより被作動部３０を第２方向Ｒ１２に変位させる。
【選択図】図１

Description

本開示は、電気的、光子的、化学的、熱的、吸収、もしくは他の手段による外部からのエネルギ入力に応じて変形するアクチュエータ部材を動力源として用いるアクチュエータ装置に関する。

従来、この種のアクチュエータ部材としては、特許文献１に記載のアクチュエータ部材が知られている。特許文献１に記載のアクチュエータ部材は、ポリマ繊維からなり、電気加熱や白色加熱に基づく温度変化によりねじり変形又は伸張変形する特性を有している。

特開２０１６−４２７８３号公報

特許文献１に記載のアクチュエータ部材を一旦加熱した後に自然冷却させた場合、このアクチュエータ部材は加熱時の変形方向とは逆方向に変形する。したがって、特許文献１に記載のアクチュエータ部材に被作動部を連結した上でアクチュエータ部材を加熱及び冷却すれば、被作動部を往復動作せることが可能となる。

しかしながら、アクチュエータ部材の冷却を自然冷却で行う場合、アクチュエータ部材の温度変化が成り行きとなる。これが、加熱時と冷却時とでアクチュエータ部材の変位速度を異ならせ、結果的に被作動部の安定した往復動作が得られ難い要因となっている。

本開示は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被作動部の往復動作を安定させることの可能なアクチュエータ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、アクチュエータ装置（１０）は、アクチュエータ部材（２１，２２，２４）と、被作動部（３０）と、第１駆動部（６１，６２）と、第２駆動部（２３，６１，６２，９１，９２）とを備えている。アクチュエータ部材は、外部からのエネルギの付与に応じて変形する。被作動部は、アクチュエータ部材に連結されている。第１駆動部は、アクチュエータ部材にエネルギを付与することにより被作動部をアクチュエータ部材の変形方向に変位させる。第２駆動部は、被作動部をアクチュエータ部材の変形方向とは逆の方向に変位させる。

この構成によれば、第１駆動部によりアクチュエータ部材にエネルギを付与すれば被作動部をアクチュエータ部材の変形方向に変位させることができる。また、第２駆動部により被作動部をアクチュエータ部材の変形方向とは逆の方向に変位させることもできる。よって、被作動部の第１方向及び第２方向の往復動を第１駆動部及び第２駆動部により制御することが可能であるため、被作動部の往復動作を安定させることができる。

なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本開示によれば、被作動部の往復動作を安定させることの可能なアクチュエータ装置を提供できる。

図１は、第１実施形態のアクチュエータ装置の構造を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態のアクチュエータ装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図３は、第１実施形態の第１変形例のアクチュエータ装置の構造を模式的に示す図である。 図４は、第１実施形態の第２変形例のアクチュエータ装置の構造を模式的に示す図である。 図５は、第２実施形態のアクチュエータ装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図６は、第２実施形態のアクチュエータ装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、第３実施形態のアクチュエータ装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図８は、第４実施形態のアクチュエータ装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。 図９は、第５実施形態のアクチュエータ装置の構造を模式的に示す図である。 図１０は、第５実施形態のアクチュエータ装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図１１は、第５実施形態の変形例のアクチュエータ装置の構造を模式的に示す図である。 図１２は、第５実施形態の変形例のアクチュエータ装置の電気的な構成を示すブロック図である。 図１３は、第６実施形態のアクチュエータ装置の構造を模式的に示す図である。 図１４は、第７実施形態のアクチュエータ装置の構造を模式的に示す図である。 図１５は、第８実施形態のアクチュエータ装置の構造を模式的に示す図である。

＜第１実施形態＞
以下、アクチュエータ装置の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

図１に示されるように、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、第１アクチュエータ部材２１と、第２アクチュエータ部材２２と、被作動部３０と、第１保持部４１と、第２保持部４２とを備えている。

第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２は、被作動部３０を挟んで直列に配置されている。各アクチュエータ部材２１，２２は、軸線ｍ１に沿って配置されたワイヤ状の部材からなる。各アクチュエータ部材２１，２２は、ポリアミド等のポリマ繊維により形成されている。各アクチュエータ部材２１，２２の表面には、銀等の金属めっきが形成されている。各アクチュエータ部材２１，２２の表面に形成された金属めっきに電流を流すことにより、各アクチュエータ部材２１，２２を加熱することが可能となっている。各アクチュエータ部材２１，２２は、加熱という熱エネルギの付与に基づいて、軸線ｍ１を中心としてねじり変形する特性を有している。

具体的には、図中に二点鎖線で示されるように、第１アクチュエータ部材２１の構成分子であるポリアミド分子の配向方向は、軸線ｍ１に対して所定角度で傾斜するかたちで軸線ｍ１を中心に螺旋状をなしている。これにより、第１アクチュエータ部材２１は、加熱による熱エネルギの付与に基づき軸線ｍ１を中心とする第１方向Ｒ１１にねじり変形するとともに、自然冷却等により冷却されることで第１方向Ｒ１１とは逆の方向にねじり変形する特性を有している。すなわち、第１アクチュエータ部材２１の変形方向は第１方向Ｒ１１である。

一方、第２アクチュエータ部材２２の構成分子であるポリアミド分子の配向方向は、軸線ｍ１に対して第１アクチュエータ部材２１の構成分子の配向方向とは逆方向に所定角度で傾斜するかたちで軸線ｍ１を中心に螺旋状をなしている。これにより、第２アクチュエータ部材２２は、加熱による熱エネルギの付与に基づき第１方向Ｒ１１とは逆の第２方向Ｒ１２にねじり変形するとともに、自然冷却等により冷却されることで第２方向Ｒ１２とは逆の方向にねじり変形する特性を有している。すなわち、第２アクチュエータ部材２２の変形方向は第２方向Ｒ１２である。なお、第２アクチュエータ部材２２の断面形状や長さは、第１アクチュエータ部材２１の断面形状や長さと同一である。

被作動部３０は、第１アクチュエータ部材２１の一端部２１ａに連結されている。よって、第１アクチュエータ部材２１が第１方向Ｒ１１にねじり変形すると、被作動部３０には第１方向Ｒ１１の回転力が付与されるため、被作動部３０が第１方向Ｒ１１に回転変位する。

また、被作動部３０は、第２アクチュエータ部材２２の一端部２２ａにも連結されている。よって、第２アクチュエータ部材２２が第２方向Ｒ２２にねじり変形すると、被作動部３０には第２方向Ｒ１２の回転力が付与されるため、被作動部３０が第２方向１２に回転変位する。

被作動部３０には、センサ装置３１が固定して設けられている。センサ装置３１は、所要の物理量を検出する装置や撮像装置等である。センサ装置３１は、被作動部３０と一体となって第１方向Ｒ１１及び第２方向Ｒ１２に回転変位する。なお、被作動部３０は、図示しない支持機構により軸線ｍ１を中心に回転可能に支持されている。

第１保持部４１は、第１アクチュエータ部材２１における被作動部３０に連結されている端部２１ａとは反対側の端部２１ｂの外周面に固定して取り付けられている。第１保持部４１は、図示しない筐体等に固定されている。第１保持部４１は、第１アクチュエータ部材２１を保持している。

第２保持部４２は、第２アクチュエータ部材２２における被作動部３０に連結されている端部２２ａとは反対側の端部２２ｂの外周面に固定して取り付けられている。第２保持部４２は、図示しない筐体等に固定されている。第２保持部４２は、第２アクチュエータ部材２２を保持している。なお、第１保持部４１及び第２保持部４２は、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２を介して被作動部３０を保持する機能も有している。

次に、アクチュエータ装置１０の電気的な構成について説明する。
図２に示されるように、アクチュエータ装置１０は、第１加熱部６１と、第２加熱部６２と、制御部７０とを更に備えている。

第１加熱部６１は、第１アクチュエータ部材２１の金属めっきに電流を流すことにより、第１アクチュエータ部材２１をジュール熱で加熱する。これにより、第１アクチュエータ部材２１が第１方向Ｒ１１にねじり変形することで、被作動部３０が第１方向Ｒ１１に回転変位する。このように、本実施形態の第１加熱部６１は、第１アクチュエータ部材２１から見た場合、第１アクチュエータ部材２１にエネルギを付与することにより被作動部３０を第１アクチュエータ部材２１の変形方向に変位させる第１駆動部として機能している。また、第１加熱部６１は、第２アクチュエータ部材２２から見た場合、被作動部３０を第２アクチュエータ部材２２の変形方向とは逆の方向に変位させる第２駆動部としても機能している。

第２加熱部６２は、第２アクチュエータ部材２２の金属めっきに電流を流すことにより、第２アクチュエータ部材２２をジュール熱で加熱する。これにより、第２アクチュエータ部材２２が第２方向Ｒ１２にねじり変形することで、被作動部３０が第２方向Ｒ１２に回転変位する。このように、本実施形態の第２加熱部６２は、第２アクチュエータ部材２２から見た場合、第２アクチュエータ部材２２にエネルギを付与することにより被作動部３０を第２アクチュエータ部材２２の変形方向に変位させる第１駆動部として機能している。また、第２加熱部６２は、第１アクチュエータ部材２１から見た場合、被作動部３０を第１アクチュエータ部材２１の変形方向とは逆の方向に変位させる第２駆動部としても機能している。

制御部７０は、第１加熱部６１及び第２加熱部６２を介して第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２をそれぞれ加熱することにより被作動部３０の第１方向Ｒ１１及び第２方向Ｒ１２の姿勢を変化させる姿勢制御を実行する。制御部７０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ＣＰＵは、被作動部３０の姿勢制御に関する演算処理を実行する。ＲＯＭには、姿勢制御に必要なプログラムやデータ等が記憶されている。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果等が一時的に記憶される。

具体的には、制御部７０は、被作動部３０の姿勢を第１方向Ｒ１１に変位させる場合には、第１加熱部６１を介して第１アクチュエータ部材２１を加熱する。また、制御部７０は、被作動部３０の姿勢を第２方向Ｒ１２に変位させる場合には、第２加熱部６２を介して第２アクチュエータ部材２２を加熱する。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、以下の（１）〜（５）に示される作用及び効果を得ることができる。

（１）第１加熱部６１及び第２加熱部６２により被作動部３０の第１方向Ｒ１１及び第２方向Ｒ１２の往復動を制御することが可能であるため、被作動部３０の往復動作を安定させることができる。

（２）アクチュエータ装置１０は、第１加熱部６１により加熱された際に第１方向Ｒ１１に回転変位する第１アクチュエータ部材２１と、第２加熱部６２により加熱された際に第２方向Ｒ１２に回転変位する第２アクチュエータ部材２２とを備えている。被作動部３０は、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２に連結されている。これにより、被作動部３０の第１方向Ｒ１１及び第２方向Ｒ１２の往復動を容易に実現することができる。

（３）第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２は、被作動部３０を挟んで直列に配置されている。これにより、各アクチュエータ部材２１，２２の周辺の温度の上昇により第１アクチュエータ部材２１が第１方向Ｒ１１に所定角度だけ回転変位し、且つ第２アクチュエータ部材２２が第２方向Ｒ１２に所定角度だけ回転変位した場合でも、被作動部３０においてはそれらの回転変位量が相殺される。そのため、被作動部３０の初期位置を維持させ易くなる。

（４）アクチュエータ装置１０は、被作動部３０を第１アクチュエータ部材２１の変形方向に変位させる駆動部として機能する第１加熱部６１と、被作動部３０を第２アクチュエータ部材２２の変形方向に変位させる駆動部として機能する第２加熱部６２とを有している。第１加熱部６１は、第２アクチュエータ部材２２から見ると、被作動部３０を第２アクチュエータ部材２２の変形方向とは逆の方向に変位させる駆動部としても機能している。また、第２加熱部６２は、第１アクチュエータ部材２１から見ると、被作動部３０を第１アクチュエータ部材２１の変形方向とは逆の方向に変位させる駆動部としても機能している。これにより、被作動部３０を第１方向Ｒ１１及び第２方向Ｒ１２に容易に回転変位させることができる。

（５）第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２をポリマ繊維により構成することとした。これにより、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２の温度を変化させるだけで被作動部３０を容易に回転変位させることができる。

（第１変形例）
次に、第１実施形態の第１変形例のアクチュエータ装置１０について説明する。以下、第１実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図３に示されるように、本変形例の第１アクチュエータ部材２１は、軸線ｍ１に平行な２つのアクチュエータ要素２１１，２１２により構成されている。一方のアクチュエータ要素２１１は、軸線ｍ２に沿って配置されている。軸線ｍ２は、軸線ｍ１に平行である。このアクチュエータ要素２１１は、第１加熱部６１の加熱により軸線ｍ２を中心とする回転方向Ｒ２１にねじり変形する。他方のアクチュエータ要素２１２は、軸線ｍ３に沿って配置されている。軸線ｍ３は、軸線ｍ１に平行であって、且つ軸線ｍ１に対して軸線ｍ２とは反対側に配置されている。このアクチュエータ要素２１２は、第１加熱部６１の加熱により軸線ｍ３を中心とする回転方向Ｒ３１にねじり変形する。

第２アクチュエータ部材２２は、軸線ｍ１に平行な２つのアクチュエータ要素２２１，２２２により構成されている。一方のアクチュエータ要素２２１は、軸線ｍ２に沿って配置されている。このアクチュエータ要素２２１は、第２加熱部６２の加熱により、回転方向Ｒ２１とは逆の回転方向Ｒ２２にねじり変形する。他方のアクチュエータ要素２２２は、第２加熱部６２の加熱により、回転方向Ｒ３１とは逆の回転方向Ｒ３２にねじり変形する。

被作動部３０は、アクチュエータ要素２１１，２１２のそれぞれの一端部２１１ａ，２１２ａに連結されている。アクチュエータ要素２１１，２１２のそれぞれの他端部２１１ｂ，２１２ｂは、第１保持部４１に固定して取り付けられている。第１保持部４１は、アクチュエータ要素２１１，２１２を保持している。

また、被作動部３０は、アクチュエータ要素２２１，２２２のそれぞれの一端部２２１ａ，２２２ａに連結されている。アクチュエータ要素２２１，２２２のそれぞれの他端部２２１ｂ，２２２ｂは、第２保持部４２に固定して取り付けられている。第２保持部４１は、アクチュエータ要素２２１，２２２を保持している。なお、第１保持部４１及び第２保持部４１は、アクチュエータ要素２１１，２１２，２２１，２２２を介して被作動部３０を保持する機能も有している。

被作動部３０は、アクチュエータ要素２１１の回転方向Ｒ２１への変形、及びアクチュエータ要素２１２の回転方向Ｒ３１への変形の少なくとも一方に基づいて、軸線ｍ１を中心とする第１方向Ｒ１１に回転変位する。また、被作動部３０は、アクチュエータ要素２２１の回転方向Ｒ２２への変形、及びアクチュエータ要素２２２の回転方向Ｒ３２への変形の少なくとも一方に基づいて、軸線ｍ１を中心とする第２方向Ｒ１２に回転変位する。

本変形例のアクチュエータ装置１０の構成によれば、第１アクチュエータ部材２１が２つのアクチュエータ要素２１１，２１２により構成されているため、第１アクチュエータ部材２１が一つのアクチュエータ要素だけで構成されている場合と比較すると、被作動部３０に付与することの可能な第１方向Ｒ１１の回転力を増加させることができる。また、第２アクチュエータ部材２２が２つのアクチュエータ要素２２１，２２２により構成されているため、同様に被作動部３０に付与することの可能な第２方向Ｒ１２の回転力も増加させることができる。よって、被作動部３０をより回転変位させ易くなる。

また、第１加熱部６１がアクチュエータ要素２１１，２１２の両方の加熱や、それらのいずれか一方の加熱を選択的に行うことにより、第１アクチュエータ部材２１が一つのアクチュエータ要素だけで構成されている場合と比較すると、被作動部３０の第１方向Ｒ１１の回転変位量や回転速度の調整の自由度を向上させることができる。同様に、被作動部３０の第２方向Ｒ１２の回転変位量や回転速度の調整の自由度も向上させることができる。

（第２変形例）
次に、第１実施形態の第２変形例のアクチュエータ装置１０について説明する。以下、第１実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図４に示されるように、本変形例のアクチュエータ装置１０では、第１アクチュエータ部材２１と第２アクチュエータ部材２２とが軸線ｍ１を挟んで並列に配置されている。第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のそれぞれの一端部２１ａ，２２ａは、被作動部３０に連結されている。第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のそれぞれの他端部２１ｂ，２２ｂは、保持部４０に固定して取り付けられている。保持部４０は、第１アクチュエータ部材２１、第２アクチュエータ部材２２、及び被作動部３０を保持している。

被作動部３０は、第１アクチュエータ部材２１の第１方向Ｒ１１へのねじり変形に基づいて第１方向Ｒ１１に回転変位する。また、被作動部３０は、第２アクチュエータ部材２２の第２方向Ｒ１２へのねじり変形に基づいて第２方向Ｒ１２に回転変位する。

本変形例のアクチュエータ装置１０の構成によれば、軸線ｍ１に沿った方向におけるアクチュエータ装置１０の長さを短くすることができる。すなわち、アクチュエータ装置１０を小型化することができるため、搭載性を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、アクチュエータ装置１０の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図５に示されるように、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、位置センサ８０と、第１温度センサ８１と、第２温度センサ８２と、環境温度センサ８３と、環境湿度センサ８４とを更に備えている。

位置センサ８０は、軸線ｍ１を中心とする被作動部３０の現在の位置θを検出するとともに、検出した被作動部３０の位置θに応じた検出信号を制御部７０に出力する。なお、本実施形態の被作動部３０の位置θは、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２が加熱されていない状況における被作動部３０の位置を初期位置として、この初期位置からの第１方向Ｒ１１への回転角度を正の回転角度で、また第２方向Ｒ１２への回転角度を負の回転角度で表したものである。本実施形態では、位置センサ８０が位置検出部に相当する。

第１温度センサ８１は、現在の第１アクチュエータ部材２１の温度Ｔａ１０を検出するとともに、検出した第１アクチュエータ部材２１の温度Ｔａ１０に応じた検出信号を制御部７０に出力する。本実施形態では、第１温度センサ８１が第１温度検出部に相当する。

第２温度センサ８２は、現在の第２アクチュエータ部材２２の温度Ｔａ２０を検出するとともに、検出した第２アクチュエータ部材２２の温度Ｔａ２０に応じた検出信号を制御部７０に出力する。本実施形態では、第２温度センサ８２が第２温度検出部に相当する。

環境温度センサ８３は、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２の周辺の温度である環境温度Ｔｅを検出するとともに、検出された環境温度Ｔｅに応じた検出信号を制御部７０に出力する。本実施形態では、環境温度センサ８３が環境温度検出部に相当する。

環境湿度センサ８４は、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２の周辺の湿度である環境湿度Ｈｅを検出するとともに、検出された環境湿度Ｈｅに応じた検出信号を制御部７０に出力する。本実施形態では、環境湿度センサ８４が環境湿度検出部に相当する。

制御部７０は、上位制御部７１と通信可能に接続されている。上位制御部７１は、被作動部３０に搭載されたセンサ装置３１の出力信号を用いて所定の制御を行う部分である。制御部７０は、所定の制御を行うために、第１方向Ｒ１１及び第２方向Ｒ１２におけるセンサ装置３１の姿勢制御を行う。制御部７０は、この姿勢制御において、第１方向Ｒ１１及び第２方向Ｒ１２におけるセンサ装置３１の目標位置、換言すれば被作動部３０の目標位置θ＊を設定するとともに、この目標位置θ＊を制御部７０に送信する。

制御部７０は、各センサ８０〜８４から出力される検出信号に基づいて、被作動部３０の位置θ、第１アクチュエータ部材２１の温度Ｔａ１０、第２アクチュエータ部材２２の温度Ｔａ２０、環境温度Ｔｅ、及び環境湿度Ｈｅの情報を取得する。制御部７０は、各センサ８０〜８４を通じて検出される各種情報と、上位制御部７１から送信される目標位置θ＊とに基づいて第１加熱部６１及び第２加熱部６２を制御することにより、被作動部３０の実際の位置θを目標位置θ＊に追従させる回転制御を実行する。

次に、図６を参照して、制御部７０により実行される回転制御の具体的な手順について説明する。なお、制御部７０は、図６に示される処理を所定の演算周期で繰り返し実行する。

図６に示されるように、制御部７０は、まず、ステップＳ１０として、上位制御部７１から目標位置θ＊の情報を取得する。次に、制御部７０は、ステップＳ１１として、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のそれぞれの加熱量ＡＨ１，ＡＨ２を演算する。

具体的には、制御部７０は、被作動部３０の目標位置θ＊と現在の位置θとの偏差Δθを演算する。制御部７０は、この位置偏差Δθが正の値である場合には、被作動部３０を第１方向Ｒ１１に回転変位させる必要があると判断して、位置偏差Δθに基づいて第１アクチュエータ部材２１の加熱量ＡＨ１をマップや演算式等を用いて求める。また、制御部７０は、位置偏差Δθが負の値である場合には、被作動部３０を第２方向Ｒ１２に回転変位させる必要があると判断して、位置偏差Δθに基づいて第２アクチュエータ部材２２の加熱量ＡＨ２を演算する。

一方、各アクチュエータ部材２１，２２のねじり変形の特性は、環境温度Ｔｅや環境湿度Ｈｅに応じて変化する。そこで、制御部７０は、環境温度Ｔｅ及び環境湿度Ｈｅに応じて補正係数をマップや演算式等を用いて求めるとともに、この補正係数を加熱量ＡＨ１，ＡＨ２に乗算することにより、加熱量ＡＨ１，ＡＨ２を補正する。

制御部７０は、ステップＳ１１に続いて、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を並列に実行する。すなわち、制御部７０は、ステップＳ１２として、ステップＳ１１で演算された加熱量ＡＨ１が第１アクチュエータ部材２１に付与されるように第１加熱部６１を制御する。また、制御部７０は、ステップＳ１３として、ステップＳ１１で演算された加熱量ＡＨ２が第２アクチュエータ部材２２に付与されるように第２加熱部６２を制御する。制御部７０は、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を実行した後、一連の処理を終了する。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、以下の（６）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（６）制御部７０は、被作動部３０の目標位置θ＊と現在の被作動部３０の位置θとの偏差Δθに基づいて、第１加熱部６１及び第２加熱部６２を制御する。これにより、被作動部３０を目標位置θ＊に容易に変位させることが可能となる。

＜第３実施形態＞
次に、アクチュエータ装置１０の第３実施形態について説明する。以下、第２実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図７に示されるように、本実施形態の制御部７０は、ステップＳ１１を実行した後、ステップＳ２０として、加熱後の第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のそれぞれの温度Ｔａ１１，Ｔａ２１を推定する。具体的には、制御部７０は、現在の第１アクチュエータ部材２１の温度Ｔａ１０と、ステップＳ１１で演算される加熱量ＡＨ１とに基づいて、第１加熱部６１により第１アクチュエータ部材２１を加熱した後の第１アクチュエータ部材２１の温度である第１加熱後温度Ｔａ１１を推定する。また、制御部７０は、現在の第２アクチュエータ部材２２の温度Ｔａ２０と、ステップＳ１１で演算される加熱量ＡＨ２とに基づいて、第２加熱部６２により第２アクチュエータ部材２２を加熱した後の第２アクチュエータ部材２２の温度である第２加熱後温度Ｔａ２１を推定する。

制御部７０は、ステップＳ２０に続いて、ステップＳ２１として、第１加熱後温度Ｔａ１１及び第２加熱後温度Ｔａ２１のいずれかが所定の温度閾値Ｔｔｈを超えているか否かを判断する。温度閾値Ｔｔｈは、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２が正常に変形しなくなる温度に達しているか否かを判断することができるように、予め実験等により設定されている。温度閾値Ｔｔｈとしては、例えば第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のガラス転移温度や溶融温度を用いることができる。

制御部７０は、ステップＳ２１で肯定判断した場合には、すなわち第１加熱後温度Ｔａ１１及び第２加熱後温度Ｔａ２１のいずれかが所定の温度閾値Ｔｔｈを超えている場合には、ステップＳ２２として、冷却待機モードに移行する。具体的には、制御部７０は、冷却待機モードに移行した場合、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２の加熱を一時的に中止し、第１加熱後温度Ｔａ１１及び第２加熱後温度Ｔａ２１が温度閾値Ｔｔｈ以下になると推定される程度まで第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２を自然冷却する。制御部７０は、第１加熱後温度Ｔａ１１及び第２加熱後温度Ｔａ２１が温度閾値Ｔｔｈ以下になると推定される程度まで第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２を自然冷却した後、ステップＳ１０に戻る。

一方、制御部７０は、ステップＳ２１で否定判断した場合には、すなわち第１加熱後温度Ｔａ１１及び第２加熱後温度Ｔａ２１が所定の温度閾値Ｔｔｈ以下である場合には、ステップＳ１２，Ｓ１３の処理を実行する。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、以下の（７）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（７）制御部７０は、第１加熱後温度Ｔａ１１及び第２加熱後温度Ｔａ２１のいずれかが所定の温度閾値Ｔｔｈを超えると判断した場合には、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２の加熱を一時的に中止する。これにより、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２の適切な回転変位を確保し易くなるため、結果的に被作動部３０の位置精度を向上させることができる。

＜第４実施形態＞
次に、アクチュエータ装置１０の第４実施形態について説明する。以下、第２実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図８に示されるように、本実施形態の制御部７０は、ステップＳ１１を実行した後、ステップＳ３０として、加熱後の第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２にそれぞれ発生する内部応力Ｓｔ１，Ｓｔ２を推定する。具体的には、制御部７０は、現在の第１アクチュエータ部材２１の温度Ｔａ１０と、現在の被作動部３０の位置θと、ステップＳ１１で演算される加熱量ＡＨ１とに基づいて、第１加熱部６１により第１アクチュエータ部材２１を加熱した後の第１アクチュエータ部材２１の内部応力である第１内部応力Ｓｔ１をマップや演算式等を用いて推定する。また、制御部７０は、現在の第２アクチュエータ部材２２の温度Ｔａ２０と、現在の被作動部３０の位置θと、ステップＳ１１で演算される加熱量ＡＨ２とに基づいて、第２加熱部６２により第２アクチュエータ部材２２を加熱した後の第２アクチュエータ部材２２の内部応力である第２内部応力Ｓｔ２をマップや演算式等を用いて演算する。

制御部７０は、ステップＳ３０に続いて、ステップＳ３１として、第１内部応力Ｓｔ１及び第２内部応力Ｓｔ２のいずれかが所定の応力閾値Ｓｔｈを超えているか否かを判断する。応力閾値Ｓｔｈは、各アクチュエータ部材２１，２２の耐久性が著しく低下する応力が発生しているか否かを判断することができるように、予め実験等により設定されている。応力閾値Ｓｔｈとしては、例えば各アクチュエータ部材２１，２２の破断強度に対応する応力を用いることができる。

制御部７０は、ステップＳ３１で肯定判断した場合、すなわち第１内部応力Ｓｔ１及び第２内部応力Ｓｔ２のいずれかが所定の応力閾値Ｓｔｈを超えている場合には、ステップＳ３２として、応力閾値Ｓｔｈ以下で各アクチュエータ部材２１，２２に付与することの可能な最大加熱量ＡＨ１ｍａｘ，ＡＨ２ｍａｘをマップや演算等により求める。そして、制御部７０は、ステップＳ３２に続いて、ステップＳ１２及びステップＳ１３の処理を並列に実行する。すなわち、制御部７０は、ステップＳ１２として、ステップＳ３２で演算された最大加熱量ＡＨ１ｍａｘが第１アクチュエータ部材２１に付与されるように第１加熱部６１を制御する。また、制御部７０は、ステップＳ１３として、ステップＳ３２で演算された最大加熱量ＡＨ２ｍａｘが第２アクチュエータ部材２２に付与されるように第２加熱部６２を制御する。制御部７０は、ステップＳ１２及びステップＳ１３を実行した後、一連の処理を終了する。

一方、制御部７０は、ステップＳ３１で否定判断した場合、すなわち第１内部応力Ｓｔ１及び第２内部応力Ｓｔ２が所定の応力閾値Ｓｔｈ以下である場合には、ステップＳ１２，Ｓ１３の処理を並列に実行する。制御部７０は、ステップＳ１２として、ステップＳ１１で演算された加熱量ＡＨ１が第１アクチュエータ部材２１に付与されるように第１加熱部６１を制御する。また、制御部７０は、ステップＳ１３として、ステップＳ１１で演算された加熱量ＡＨ２が第２アクチュエータ部材２２に付与されるように第２加熱部６２を制御する。制御部７０は、ステップＳ１２及びステップＳ１３を実行した後、一連の処理を終了する。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、以下の（８）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（８）制御部７０は、第１内部応力Ｓｔ１が応力閾値Ｓｔｈを超えると判断される場合には、応力閾値Ｓｔｈ以下で第１アクチュエータ部材２１に付与することの可能な最大加熱量ＡＨ１ｍａｘを用いて第１加熱部６１を制御することにより、第１アクチュエータ部材２１に付与される加熱量を制限する。また、制御部７０は、第２内部応力Ｓｔ２が応力閾値Ｓｔｈを超えると判断される場合には、応力閾値Ｓｔｈ以下で第２アクチュエータ部材２２に付与することの可能な最大加熱量ＡＨ２ｍａｘを用いて第２加熱部６２を制御することにより、第２アクチュエータ部材２２に付与される加熱量を制限する。これにより、第１加熱部６１及び第２加熱部６２の加熱より第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２に過度な内部応力が発生することを抑制できるため、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のそれぞれの損傷を回避し易くなる。

＜第５実施形態＞
次に、アクチュエータ装置１０の第５実施形態について説明する。以下、第１実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図９に示されるように、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、第１ペルチェ素子９１と、第２ペルチェ素子９２とを更に備えている。

第１ペルチェ素子９１は、通電に基づき第１アクチュエータ部材２１を冷却することにより被作動部３０を第１アクチュエータ部材２１の変形方向とは逆の方向に変位させる第１冷却部及び第２駆動部として機能する。第１ペルチェ素子９１は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。第１ペルチェ素子９１は、第１アクチュエータ部材２１の外周を囲うように配置されている。第１ペルチェ素子９１の内周面と第１アクチュエータ部材２１の外周面とは低摩擦で互いに接触している。これにより、第１アクチュエータ部材２１の回転変位を阻害せずに、第１ペルチェ素子９１により第１アクチュエータ部材２１を効率良く冷却することができるようになっている。なお、第１ペルチェ素子９１の内周面と第１アクチュエータ部材２１の外周面との間に隙間を設けることで、第１ペルチェ素子９１が第１アクチュエータ部材２１に対して非接触状態で配置されていてもよい。

第２ペルチェ素子９２は、通電に基づき第２アクチュエータ部材２２を冷却することにより被作動部３０を第２アクチュエータ部材２２の変形方向とは逆の方向に変位させる第２冷却部及び第２駆動部として機能する。第２ペルチェ素子９２は、軸線ｍ１を中心に円筒状に形成されている。第２ペルチェ素子９２は、第２アクチュエータ部材２２の外周を囲うように配置されている。第２ペルチェ素子９２の内周面と第２アクチュエータ部材２２の外周面とは低摩擦で互いに接触している。なお、第２ペルチェ素子９２の内周面と第２アクチュエータ部材２２の外周面との間に隙間を設けることで、第２ペルチェ素子９２が第２アクチュエータ部材２２に対して非接触状態で配置されていてもよい。

図１０に示されるように、制御部７０は、第１ペルチェ素子９１及び第２ペルチェ素子９２のそれぞれの通電を制御することにより、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２を更に冷却する。具体的には、制御部７０は、被作動部３０を第１方向Ｒ１１に回転変位させる場合には、第１加熱部６１を介して第１アクチュエータ部材２１を加熱するとともに、第２ペルチェ素子９２を介して第２アクチュエータ部材２２を冷却する。また、制御部７０は、被作動部３０を第２方向Ｒ１２に回転変位させる場合には、第２加熱部６２を介して第２アクチュエータ部材２２を加熱するとともに、第１ペルチェ素子９１を介して第１アクチュエータ部材２１を冷却する。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、以下の（９）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（９）加熱後の第１アクチュエータ部材２１が第１ペルチェ素子９１により冷却されることで、第１アクチュエータ部材２１を第２方向Ｒ１２にねじり変形させ易くなるため、被作動部３０を第２方向Ｒ１２に回転変位させ易くなる。また、加熱後の第２アクチュエータ部材２２が第２ペルチェ素子９２により冷却されることで、第２アクチュエータ部材２２を第１方向Ｒ１１にねじり変形させ易くなるため、被作動部３０を第１方向Ｒ１１に回転変位させ易くなる。結果的に、被作動部３０を回転変位させ易くなる。

（変形例）
次に、第５実施形態の変形例のアクチュエータ装置１０について説明する。以下、第５実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図１１に示されるように、本変形例のアクチュエータ装置１０は、筐体５０と、送風装置９３とを備えている。

筐体５０は、箱状に形成されている。筐体５０は、第１アクチュエータ部材２１、第２アクチュエータ部材２２、及び被作動部３０を内部に収容している。筐体５０には、第１保持部４１、及び第２保持部４２が固定されている。

送風装置９３は、第５実施形態の第１ペルチェ素子９１及び第２ペルチェ素子９２の代わりに冷却部として機能するものである。送風装置９３は、風向を変更可能な機構を有している。送風装置９３は、筐体５０の外部に配置されている。送風装置９３は、風向を変更することにより、筐体５０に形成された開口部５１，５２を介して、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のいずれか一方に選択的に強制風を供給する。送風装置９３は、アクチュエータ装置１０専用のものであってもよいし、他の周辺機器に用いられる送風装置を用いてもよい。他の周辺装置に用いられる送風装置としては、例えば車両の空調装置に用いられる送風装置がある。

図１２に示されるように、制御部７０は、送風装置９３を制御することにより、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２を更に冷却する。具体的には、制御部７０は、被作動部３０を第１方向Ｒ１１に回転変位させる場合には、第１加熱部６１を介して第１アクチュエータ部材２１を加熱するとともに、送風装置９３により第２アクチュエータ部材２２を冷却する。また、制御部７０は、被作動部３０を第２方向Ｒ１２に回転変位させる場合には、第２加熱部６２を介して第２アクチュエータ部材２２を加熱するとともに、送風装置９３により第１アクチュエータ部材２１を冷却する。

このような構成であっても、第５実施形態による上記の（９）に示される作用及び効果に類似の作用及び効果を得ることができる。

＜第６実施形態＞
次に、アクチュエータ装置１０の第６実施形態について説明する。以下、第１実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図１３に示されるように、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、第２アクチュエータ部材２２に代えて、ぜんまいばね２３を備えている。ぜんまいばね２３は、被作動部３０に連結されている。ぜんまいばね２３は、アクチュエータ部材２１のねじり変形に基づいて被作動部３０が第１方向Ｒ１１に回転変位する際に、板状の金属が巻き込まれることで弾性エネルギを蓄積する。ぜんまいばね２３は、蓄積された弾性エネルギに応じた弾性力を被作動部３０に第２方向Ｒ１２に付与する。よって、アクチュエータ部材２１から被作動部３０に付与される第１方向Ｒ１１の力よりも、ぜんまいばね２３から被作動部３０に付与される第２方向Ｒ１２の力の方が大きくなった際に、被作動部３０は、ぜんまいばね２３から付与される弾性力を復元力として第２方向Ｒ１２に変位する。本実施形態では、ぜんまいばね２３が弾性力付与部に相当する。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、以下の（１０）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（１０）被作動部３０は、ぜんまいばね２３の弾性力により第２方向Ｒ１２に変位する。これにより、より確実に被作動部３０に第２方向Ｒ１２の力を付与することができるため、被作動部３０を初期位置に復帰させ易くなる。

＜第７実施形態＞
次に、アクチュエータ装置１０の第７実施形態について説明する。以下、第１実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図１４に示されるように、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２に代えて、アクチュエータ部材２４を備えている。アクチュエータ部材２４は、図中に二点鎖線で示されるように、分子の配向方向の異なる第１配向領域２４１と第２配向領域２４２とを有している。第１配向領域２４１及び第２配向領域２４２は、アクチュエータ部材２４の中央部分を境界として、アクチュエータ部材２４の長手方向の両側に配置されている。

第１配向領域２４１では、アクチュエータ部材２４を構成するポリアミド分子の配向方向が、軸線ｍ１に対して所定角度をなす一方向に傾斜するかたちで軸線ｍ１を中心に螺旋状をなしている。第２配向領域２４２では、アクチュエータ部材２４を構成するポリアミド分子の配向方向が、軸線ｍ１に対して第１配向領域２４１の配向方向と逆方向に所定角度をなすかたちで軸線ｍ１を中心に螺旋状をなしている。これにより、第１配向領域２４１の部位は、加熱により軸線ｍ１を中心とする第１方向Ｒ１１にねじり変形するとともに、自然冷却等により冷却されることで第２方向Ｒ１２にねじり変形する特性を有している。また、第２配向領域２４２の部位は、加熱により第１方向Ｒ１１とは逆の第２方向Ｒ１２にねじり変形するとともに、自然冷却等により冷却されることで、第１方向Ｒ１１にねじり変形する特性を有している。

図２に示される第１加熱部６１は、アクチュエータ部材２４の第１配向領域２４１の金属めっきに電流を流すことにより、第１配向領域２４１の部位をジュール熱で加熱する。これにより、第１配向領域２４１の部位が第１方向Ｒ１１にねじり変形することで、被作動部３０が第１方向Ｒ１１に回転変位する。このように、本実施形態の第１加熱部６１は、第１配向領域２４１から見た場合、アクチュエータ部材２４の第１配向領域２４１にエネルギを付与することにより被作動部３０を第１配向領域２４１の変形方向に変位させる第１駆動部として機能している。また、第１加熱部６１は、第２配向領域２４２から見た場合、被作動部３０を第２配向領域２４２の変形方向とは逆の方向に変位させる第２駆動部としても機能している。

図２に示される第２加熱部６２は、アクチュエータ部材２４の第２配向領域２４２の金属めっきに電流を流すことにより、第２配向領域２４２の部位をジュール熱で加熱する。これにより、第２配向領域２４２の部位が第２方向Ｒ１２にねじり変形することで、被作動部３０が第２方向Ｒ１２に回転変位する。このように、本実施形態の第２加熱部６２は、第２配向領域２４２から見た場合、アクチュエータ部材２４の第２配向領域２４２にエネルギを付与することにより被作動部３０を第２配向領域２４２の変形方向に変位させる第１駆動部として機能している。また、第２加熱部６２は、第１配向領域２４１から見た場合、被作動部３０を第１配向領域２４１の変形方向とは逆の方向に変位させる第２駆動部としても機能している。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、以下の（１１）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（１１）本実施形態のアクチュエータ装置１０は、第１実施形態のアクチュエータ装置１０と比較すると、アクチュエータ部材の数を減らすことができるため、小型化が可能となる。

＜第８実施形態＞
次に、アクチュエータ装置１０の第８実施形態について説明する。以下、第１実施形態のアクチュエータ装置１０との相違点を中心に説明する。

図１５に示されるように、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、筐体５０と、断熱部材５４とを更に備えている。

筐体５０は、箱状に形成されている。筐体５０は、第１アクチュエータ部材２１、第２アクチュエータ部材２２、及び被作動部３０を内部に収容している。筐体５０は、断熱部材５４を介して固定部材５３に固定されている。

以上説明した本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、以下の（１２）に示される作用及び効果を更に得ることができる。

（１２）図１５に示されるように、筐体５０が固定部材５３に固定されている場合、固定部材５３の有する熱が筐体５０に伝達すると、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２が加熱されることになる。この場合、意図しないねじり変形が第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２に生じるため、被作動部３０の回転変位量を適切に制御できない可能性がある。この点、本実施形態のアクチュエータ装置１０では、固定部材５３から筐体５０への熱の伝達が断熱部材５４により抑制されるため、意図しないねじり変形が第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２に生じ難くなる。よって、被作動部３０の回転変位量をより精度良く制御することが可能となる。

＜他の実施形態＞
なお、各実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第１実施形態の第１変形例の第１アクチュエータ部材２１は、２つのアクチュエータ要素２１１，２１２により構成されていたが、３つ以上のアクチュエータ要素により構成されていてもよい。同様に、第２アクチュエータ部材２２も、３つ以上のアクチュエータ要素により構成されていてもよい。

・ポリマ繊維材料はポリアミドに限定されない。ポリマ繊維材料は、例えばケブラー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、及びその複合材料により構成されていてもよい。

・第５実施形態の変形例のアクチュエータ装置１０では、送風装置９３の風向を変更するという方法に代えて、例えば送風装置９３を走査させることにより、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のいずれか一方に選択的に強制風を供給してもよい。

・第５実施形態の変形例のアクチュエータ装置１０では、第１アクチュエータ部材２１に強制風を供給する送風装置と、第２アクチュエータ部材２２に強制風を供給する送風装置とを個別に設けてもよい。この場合、制御部７０は、２つの送風装置のうちのいずれか一方を駆動させることにより、第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のいずれか一方に選択的に強制風を供給する。

・第６実施形態のアクチュエータ装置１０では、ぜんまいばね２３に代えて、アクチュエータ部材２１に弾性力を付与することにより被作動部３０を第２方向Ｒ１２に回転変位させることの可能な適宜の弾性力付与部を用いることができる。

・各アクチュエータ部材２１，２２，２４を加熱する方法としては、表面に形成された金属めっきに電流を流して加熱する方法に限らず、適宜の方法を採用することができる。例えば各アクチュエータ部材２１，２２，２４の外周面にコイルを巻回するとともに、このコイルへの通電により各アクチュエータ部材２１，２２，２４を加熱してもよい。あるいは、ヒータ等を用いて各アクチュエータ部材２１，２２，２４を加熱してもよい。

・第１アクチュエータ部材２１及び第２アクチュエータ部材２２のそれぞれの長手方向の長さや径の大きさ、材質は異なっていてもよい。

・アクチュエータ部材２１，２２，２４の素材としては、ポリマ繊維に限らず、電気的、光学的、化学的、熱的、吸収、もしくは他の手段による外部からのエネルギ入力に応じて変形する適宜の素材を用いることができる。このような素材には、例えば形状記憶合金や誘電エラストマ、磁性ゲル、導電性高分子等がある。

・各アクチュエータ部材２１，２２，２４としては、エネルギの付与に基づきねじり変形するものに限らず、エネルギの付与に基づき長手方向に直動変位するものを用いることができる。例えば、各アクチュエータ部材２１，２２，２４としては、加熱に基づき軸線ｍ１に平行な方向に延び変形するとともに、冷却に基づき軸線ｍ１に平行な方向に縮み変形するものを用いることができる。

・アクチュエータ部材２１，２２，２４としてポリマ繊維以外のものを用いた場合には、第１加熱部６１及び第２加熱部６２に代えて、アクチュエータ部材を変形させるエネルギを付与することの可能な第１駆動部及び第２駆動部を用いてもよい。要は、第１駆動部としては、アクチュエータ部材にエネルギを付与することにより被作動部３０をアクチュエータ部材の変形方向に変位させる適宜の装置を用いることができる。また、第２駆動部としては、アクチュエータ部材にエネルギを付与することにより被作動部３０をアクチュエータ部材の変形方向とは逆の方向に変位させる適宜の装置を用いることができる。

・制御部７０が提供する手段及び／又は機能は、実体的な記憶装置に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えば制御部７０がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路により提供することができる。

・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素、及びその配置、条件、形状等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：アクチュエータ装置
２１：第１アクチュエータ部材
２２：第２アクチュエータ部材
２４：アクチュエータ部材
３０：被作動部
５０：筐体
５４：断熱部材
６１：第１加熱部（第１駆動部、第２駆動部）
６２：第２加熱部（第１駆動部、第２駆動部）
７０：制御部
８０：位置センサ（位置検出部）
８１：第１温度センサ（第１温度検出部）
８２：第２温度センサ（第２温度検出部）
８３：環境温度センサ（環境温度検出部）
８４：環境湿度センサ（環境湿度検出部）
９１，９２：ペルチェ素子（第２駆動部、冷却部）
９３：送風装置（第２駆動部、冷却部）
２３：ぜんまいばね（第２駆動部、弾性力付与部）
２４１：第１配向領域
２４２：第２配向領域

Claims (17)

1. 外部からのエネルギの付与に応じて変形するアクチュエータ部材（２１，２２，２４）と、
   前記アクチュエータ部材に連結される被作動部（３０）と、
   前記アクチュエータ部材にエネルギを付与することにより前記被作動部を前記アクチュエータ部材の変形方向に変位させる第１駆動部（６１，６２）と、
   前記被作動部を前記アクチュエータ部材の変形方向とは逆の方向に変位させる第２駆動部（２３，６１，６２，９１，９２，９３）と、を備える
   アクチュエータ装置。
2. 前記アクチュエータ部材は、
   エネルギの付与に基づき第１方向に変形する第１アクチュエータ部材（２１）と、
   エネルギの付与に基づき第２方向に変形する第２アクチュエータ部材（２２）と、を含み、
   前記被作動部は、
   前記第１アクチュエータ部材及び前記第２アクチュエータ部材に連結され、
   前記第１アクチュエータ部材の前記第１方向への変形に基づき前記第１方向に変位するとともに、
   前記第２アクチュエータ部材の前記第２方向への変形に基づき前記第２方向に変位し、
   前記第１駆動部（６１）は、
   前記第１アクチュエータ部材にエネルギを付与することにより前記被作動部を前記第１方向に変位させ、
   前記第２駆動部（６２）は、
   前記第２アクチュエータ部材にエネルギを付与することにより前記被作動部を前記第２方向に変位させる
   請求項１に記載のアクチュエータ装置。
3. 前記第１アクチュエータ部材及び前記第２アクチュエータ部材は、
   前記被作動部を挟んで直列に配置されている
   請求項２に記載のアクチュエータ装置。
4. 前記第１アクチュエータ部材及び前記第２アクチュエータ部材は、
   並列に配置されている
   請求項２に記載のアクチュエータ装置。
5. 前記第１アクチュエータ部材は、
   加熱による熱エネルギの付与に基づき前記第１方向に変形するものであり、
   前記第２アクチュエータ部材は、
   加熱による熱エネルギの付与に基づき前記第２方向に変形するものであり、
   前記第１駆動部は、
   前記第１アクチュエータ部材を加熱することにより前記被作動部を前記第１方向に変位させる第１加熱部（６１）であり、
   前記第２駆動部は、
   前記第２アクチュエータ部材を加熱することにより前記被作動部を前記第２方向に変位させる第２加熱部（６２）である
   請求項２〜４のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
6. 前記被作動部の位置を検出する位置検出部（８０）と、
   前記第１駆動部及び前記第２駆動部を制御する制御部（７０）と、を更に備え、
   前記制御部は、
   前記被作動部の目標位置と、前記位置検出部により検出される前記被作動部の位置との偏差に基づいて前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御する
   請求項５に記載のアクチュエータ装置。
7. 前記第１アクチュエータ部材の温度を検出する第１温度検出部（８１）と、
   前記第２アクチュエータ部材の温度を検出する第２温度検出部（８２）と、
   前記第１アクチュエータ部材及び前記第２アクチュエータ部材の周辺の温度である環境温度を検出する環境温度検出部（８３）と、
   前記第１アクチュエータ部材及び前記第２アクチュエータ部材の周辺の湿度である環境湿度を検出する環境湿度検出部（８４）と、を更に備え、
   前記制御部は、
   前記偏差に加え、前記第１アクチュエータ部材の温度、前記第２アクチュエータ部材の温度、前記環境温度、及び前記環境湿度に基づいて、前記第１加熱部及び前記第２加熱部を制御する
   請求項６に記載のアクチュエータ装置。
8. 前記制御部は、
   前記第１加熱部により前記第１アクチュエータ部材を加熱した後の前記第１アクチュエータ部材の温度である第１加熱後温度、及び前記第２加熱部により前記第２アクチュエータ部材を加熱した後の前記第２アクチュエータ部材の温度である第２加熱後温度を推定し、
   前記第１加熱後温度及び前記第２加熱後温度のいずれかが所定の温度閾値を超えると判断した場合には、前記第１加熱部及び前記第２加熱部による前記第１アクチュエータ部材及び前記第２アクチュエータ部材の加熱を一時的に中止する
   請求項６又は７に記載のアクチュエータ装置。
9. 前記制御部は、
   前記第１加熱部により前記第１アクチュエータ部材を加熱した際に前記第１アクチュエータ部材に発生する第１内部応力、及び前記第２加熱部により前記第２アクチュエータ部材を加熱した際に前記第２アクチュエータ部材に発生する第２内部応力を推定し、
   前記第１内部応力が所定の応力閾値を超えると判断した場合には、前記第１加熱部から前記第１アクチュエータ部材に付与される加熱量を制限し、
   前記第２内部応力が前記応力閾値を超えると判断した場合には、前記第２加熱部から前記第２アクチュエータ部材に付与される加熱量を制限する
   請求項６〜８のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
10. 前記アクチュエータ部材は、
    加熱による熱エネルギの付与に基づき変形するものであり、
    前記第１駆動部は、
    前記アクチュエータ部材を加熱することにより前記被作動部を前記アクチュエータ部材の変形方向に変位させる加熱部（６１，６２）であり、
    前記第２駆動部は、
    前記アクチュエータ部材を冷却することにより前記被作動部を前記アクチュエータ部材の変形方向とは逆の方向に変位させる冷却部（９１，９２，９３）である
    請求項１に記載のアクチュエータ装置。
11. 前記冷却部は、
    通電に基づき前記アクチュエータ部材を冷却するペルチェ素子（９１，９２）である
    請求項１０に記載のアクチュエータ装置。
12. 前記冷却部は、
    前記アクチュエータ部材に強制風を供給することにより前記アクチュエータ部材を冷却する送風装置（９３）である
    請求項１０に記載のアクチュエータ装置。
13. 前記アクチュエータ部材は、
    加熱による熱エネルギの付与に基づき変形するものであり、
    前記第１駆動部は、
    前記アクチュエータ部材を加熱することにより前記被作動部を前記アクチュエータ部材の変形方向に変位させる加熱部（６１）であり、
    前記第２駆動部は、
    前記被作動部に弾性力を付与することにより前記被作動部を前記アクチュエータ部材の変形方向とは逆の方向に変位させる弾性力付与部（２３）である
    請求項１に記載のアクチュエータ装置。
14. 前記アクチュエータ部材（２４）は、
    エネルギの付与に応じて第１方向に変位する第１配向領域（２４１）と、
    エネルギの付与に応じて前記第１方向とは異なる第２方向に変位する第２配向領域（２４２）と、を有し、
    前記第１駆動部（６１）は、
    前記アクチュエータ部材の前記第１配向領域にエネルギを付与することにより前記被作動部を第１方向に変位させるものであり、
    前記第２駆動部（６２）は、
    前記アクチュエータ部材の前記第２配向領域にエネルギを付与することにより前記被作動部を前記第２方向に変位させるものである
    請求項１に記載のアクチュエータ装置。
15. 前記アクチュエータ部材及び前記被作動部を内部に収容するとともに、所定の固定部材に固定される筐体（５０）と、
    前記固定部材及び前記筐体の間に配置される断熱部材（５４）と、を更に備える
    請求項１〜１４のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
16. 前記アクチュエータ部材は、
    ポリマ繊維からなる
    請求項１〜１５のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
17. 前記アクチュエータ部材は、
    形状記憶合金からなる
    請求項１〜１５のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。

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