JP2021168526A - アクチュエータ装置およびアクチュエータ器具 - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータ装置等の締付け力の低下を抑制する。【解決手段】アクチュエータ装置６０はアクチュエータバンド１およびアクチュエータガイド３を具備する。アクチュエータバンド１は、複数のアクチュエータ単線１３で形成される。アクチュエータ単線１３の各々は、アクチュエータワイヤ１１、および発熱体１２を具備する。アクチュエータワイヤ１１は、高分子からなる繊維から形成され、繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、コイルの形状を有するように折りたたまれている。アクチュエータバンド１は、アクチュエータガイド３に支持されている。アクチュエータガイド３は、複数のローラ７１および複数の接続具８２を具備し、各ローラ７１は、アクチュエータバンド１が縮む方向に沿って並列配置されている。アクチュエータバンド１が加熱されたとき、アクチュエータバンド１はアクチュエータガイド３を介して対象物ＯＢ１を締め付ける。【選択図】図１

Description

本発明は、熱により伸縮するアクチュエータバンドを備えるアクチュエータ装置およびアクチュエータ器具に関する。

特許文献１は、コイル状及び非コイル状ナノファイバー撚糸、ポリマーファイバーのねじり及び引張アクチュエータを開示している。平岡牧らは、非特許文献１及び２において、直鎖状低密度ポリエチレンから形成されているコイル状ポリマー繊維を開示している。非特許文献１及び２によれば、当該コイル状ポリマー繊維は、加熱により縮み、かつ放熱により復元する。特許文献２は、軸方向に収縮可能なアクチュエータを開示している。また、特許文献３は、温度変化により伸縮するソフトアクチュエータ、および、ソフトアクチュエータを四肢に巻き付けることによりマッサージを行うマッサージ機器を開示している。

国際公開第２０１４／０２２６６７号 米国特許第４７３３６０３号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０２２０８０８号明細書 特許第６１１１４３８号公報

平岡牧ら、「コイル状ポリマーアクチュエータの高伸縮性とポリマー鎖のモルフォロジー」、第２４回ポリマー材料フォーラム講演予稿集、第２４巻、第３９頁（公開日：２０１５年１１月１５日） Ｍａｋｉ Ｈｉｒａｏｋａ ｅｔ． ａｌ． "Ｐｏｗｅｒ−ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｌｏｗ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｏｖｅｎ ｃｏｉｌｅｄ ｆｉｂｒｅ ａｃｔｕａｔｏｒ ｆｏｒ ｗｅａｒａｂｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ" Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｐｏｒｔｓ ｖｏｌｕｍｅ ６， Ａｒｔｉｃｌｅ ｎｕｍｂｅｒ： ３６３５８ （２０１６）

マッサージ機器は、身体をもみほぐすために身体に加える圧力を変動させる。本発明者らは、自ら伸縮するバンド状のアクチュエータを用いて身体に締付け力を与える場合、身体の弾性力による抵抗および身体とアクチュエータとの摩擦による抵抗などの各種抵抗によって、実際に身体が受け付ける締付け力が低下することを見出した。ここで締付け力とは、アクチュエータの取り付け対象面に対して垂直な方向に発生する押し付け力を意味する。

本発明の目的は、締付け力の低下を抑制できるアクチュエータ装置等を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るアクチュエータ装置は、アクチュエータバンド、アクチュエータガイド、および制御装置、を具備し、ここで、前記アクチュエータバンドは、組まれ、編まれ、または織られた複数のアクチュエータ単線を具備し、前記複数のアクチュエータ単線の各々の一端は、互いに接合されており、前記複数のアクチュエータ単線の各々の他端は、互いに接合されており、前記複数のアクチュエータ単線の各々は、アクチュエータワイヤ、および、前記アクチュエータワイヤの側面を被覆し、かつ複数の電熱線を具備する網状の発熱体を具備し、前記アクチュエータワイヤは、高分子からなる繊維から形成され、前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、前記繊維は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、前記アクチュエータワイヤは、加熱により縮み、かつ放熱により復元し、前記網状の発熱体の一端は、前記アクチュエータワイヤの一端に接合されており、前記網状の発熱体の他端は、前記アクチュエータワイヤの他端に接合されており、前記制御装置は、前記網状の発熱体を加熱するための電力を前記網状の発熱体に供給するために用いられ、前記アクチュエータバンドは、前記アクチュエータガイドに支持され、前記アクチュエータガイドは、複数のローラおよび複数の接続具を具備し、前記複数のローラは、前記アクチュエータバンドが加熱されたときに前記アクチュエータバンドが縮む方向に沿って並列配置され、前記複数のローラのうち隣り合うローラは、前記接続具によって接続され、かつ、対象物に少なくとも前記複数のローラが接するように、前記アクチュエータガイドおよび前記アクチュエータバンドが前記対象物に巻き付けられた状態で前記アクチュエータバンドが加熱されたとき、前記アクチュエータバンドは前記アクチュエータガイドを介して前記対象物を締め付ける。

また、本発明の一態様に係るアクチュエータ器具は、アクチュエータバンド、およびアクチュエータガイドを具備し、ここで、前記アクチュエータバンドは、複数のアクチュエータ単線を具備し、前記複数のアクチュエータ単線の各々の一端は、互いに接合されており、前記複数のアクチュエータ単線の各々の他端は、互いに接合されており、前記複数のアクチュエータ単線の各々は、アクチュエータワイヤ、および、前記アクチュエータワイヤの側面に接し、かつ複数の電熱線を具備する発熱体を具備し、前記アクチュエータワイヤは、高分子からなる繊維から形成され、前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、前記繊維は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、前記アクチュエータワイヤは、加熱により縮み、かつ放熱により復元し、前記発熱体の一端は、前記アクチュエータワイヤの一端に接合されており、前記発熱体の他端は、前記アクチュエータワイヤの他端に接合されており、前記アクチュエータバンドは、前記アクチュエータガイドに支持され、前記アクチュエータガイドは、複数のローラおよび複数の接続具を具備し、前記複数のローラは、前記アクチュエータバンドが加熱されたときに前記アクチュエータバンドが縮む方向に沿って並列配置され、前記複数のローラのうち隣り合うローラは、前記接続具によって接続されている。

本発明は、アクチュエータ装置等の締付け力の低下を抑制する。

図１は、実施形態に係るアクチュエータ装置の模式図を示す。 図２Ａは、実施の形態に係るアクチュエータ単線の模式図を示す。 図２Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータ単線の断面の模式図を示す。 図３は、実施の形態に係るアクチュエータワイヤの模式図を示す。 図４は、実施の形態に係る電熱線の断面の模式図を示す。 図５は、実施の形態に係るアクチュエータ単線が備える網状の発熱体の模式図を示す。 図６は、実施の形態に係るアクチュエータバンドの模式図を示す。 図７Ａは、実施の形態に係るアクチュエータバンドが加熱されていない状態の模式図を示す。 図７Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータバンドが加熱されている状態の模式図を示す。 図８Ａは、実施の形態に係るアクチュエータガイドの平面図を示す。 図８Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータガイドの側面図を示す。 図９Ａは、実施の形態に係るアクチュエータガイドのローラの平面図を示す。 図９Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータガイドのローラの側面図を示す。 図１０は、実施の形態に係るアクチュエータガイドの接続具の平面図を示す。 図１１Ａは、実施の形態に係るアクチュエータガイドのローラおよび接続具の平面図を示す。 図１１Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータガイドのローラおよび接続具の側面図を示す。 図１２Ａは、実施の形態に係るアクチュエータ装置のアクチュエータ器具が対象物に取り付けられている状態の模式図を示す。 図１２Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータ器具が対象物に取り付けられている状態の断面図を示す。 図１３Ａは、実施の形態に係るアクチュエータ器具の加熱前の状態の断面の模式図を示す。 図１３Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータ器具の加熱後の状態の断面の模式図を示す。 図１４Ａは、実施の形態に係るアクチュエータ器具が対象物に取り付けられている状態の模式図を示す。 図１４Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータ器具が対象物に取り付けられている状態の断面の模式図を示す。 図１５Ａは、図１４Ｂに示すアクチュエータ器具の１５Ａ部の拡大図を示す。 図１５Ｂは、図１５Ａに示すアクチュエータ器具を１５Ｂ−１５Ｂ線で切断して見た場合の断面の模式図を示す。 図１６Ａは、比較例に係るアクチュエータ器具が対象物に取り付けられている状態の模式図を示す。 図１６Ｂは、比較例に係るアクチュエータ器具が対象物に取り付けられている状態の断面図を示す。 図１７Ａは、図１６Ｂに示すアクチュエータ器具の１７Ａ部の拡大図を示す。 図１７Ｂは、図１７Ａに示すアクチュエータ器具を１７Ｂ−１７Ｂ線で切断して見た場合の断面の模式図を示す。 図１８Ａは、実施の形態に係る網状の発熱体の他の一例の模式図を示す。 図１８Ｂは、実施の形態に係る網状の発熱体の他の一例の模式図を示す。 図１８Ｃは、実施の形態に係る網状の発熱体の他の一例の模式図を示す。 図１９Ａは、実施の形態に係るアクチュエータバンドの他の例の模式図を示す。 図１９Ｂは、図１９Ａに示すアクチュエータバンドを１９Ｂ−１９Ｂ線で切断して見た場合の断面の模式図を示す。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

以下、本発明の実施形態が図面を参照しながら詳細に説明される。

図１は、実施形態に係るアクチュエータ装置の模式図を示す。図１に示すように、実施形態によるアクチュエータ装置６０は、アクチュエータバンド１、アクチュエータガイド３および制御装置５を具備している。アクチュエータバンド１は、例えば身体に巻き付けられる際に、帯状の固定具９を用いてアクチュエータガイド３に固定される。アクチュエータバンド１は、複数のアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂを具備している。以下、アクチュエータ装置６０の各構成について説明する。

［アクチュエータ単線］
図２Ａは、実施の形態に係るアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂの模式図を示す。図２Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂの断面の模式図を示す。なお、図２Ｂは、図２Ａに示すアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂを２Ｂ−２Ｂ線で切断して見た場合の断面の模式図である。

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、アクチュエータ単線１３ａ、１３ｂは、２本のコイル状ポリマー繊維１１１ａ、１１１ｂが互いに撚り合わされることで形成されたアクチュエータワイヤ１１と、アクチュエータワイヤ１１の側面に設けられた網状の発熱体１２とを具備している。網状の発熱体１２は、複数の電熱線２１ａ、２１ｂによって形成されている。なお、以下、アクチュエータ単線１３ａ、１３ｂの双方を区別せずにアクチュエータ単線１３と呼び、電熱線２１ａ、２１ｂの双方を区別せずに電熱線２１と呼び、コイル状ポリマー繊維１１１ａ、１１１ｂの双方を区別せずにコイル状ポリマー繊維１１１と呼ぶ場合がある。

［アクチュエータワイヤ］
アクチュエータワイヤ１１の詳細は、本特許出願に先行する特許文献４を参照されたい。特許文献４（すなわち、特許第６１１１４３８号公報）及び特許文献４に対応する米国特許出願公開２０１５／２４５１４５号明細書は、本願に参照として援用される。また、アクチュエータワイヤ１１については、非特許文献１に開示されている。

本明細書において用いられる用語「アクチュエータワイヤ１１」及び「発熱体１２」は、それぞれ、特許文献４において用いられる用語「繊維」および「温度調節装置」に対応する。

当該特許文献４に開示されているように、アクチュエータワイヤ１１は、直鎖状低密度ポリエチレンから形成されているコイル状ポリマー繊維１１１（図３参照）から構成され得る。アクチュエータワイヤ１１は、加熱により縮み、かつ放熱により復元する。

一例として、１０ＭＰａの加重をその一端に印加されたアクチュエータワイヤ１１が摂氏９０度に加熱されると、アクチュエータワイヤ１１は２３％ほど縮む。アクチュエータワイヤ１１が室温まで冷却されると、アクチュエータワイヤ１１は元の長さになるように復元する。特許文献４にも開示されているように、アクチュエータワイヤ１１は、例えば、摂氏３０度以上摂氏１００度以下の温度に加熱され得る。なお、コイル状ポリマー繊維１１１の材質は、直鎖状低密度ポリエチレンに限られず、異方性熱膨張特性がある高分子からなる繊維であればよい。

コイル状ポリマー繊維１１１の材質のその他の例としては、例えば、ポリエチレン（例えば、低密度ポリエチレン、または、高密度ポリエチレン）、ナイロン（例えば、ナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン１２）、ポリエステル、またはエラストマー（例えば、シリコンゴム）でもよい。

図３は、実施の形態に係るアクチュエータワイヤ１１の模式図を示す。アクチュエータワイヤ１１は、少なくとも１本のコイル状ポリマー繊維１１１から構成され得る。例えば、図３では、アクチュエータワイヤ１１は、互いに撚り合わされるように一体化された２本のコイル状ポリマー繊維１１１ａ、１１１ｂから構成され得る。具体的には、アクチュエータワイヤ１１は、互いに長軸の周りに沿って捻られて撚り合わされた２本以上のコイル状ポリマー繊維１１１ａ、１１１ｂから構成され得る。言い換えれば、アクチュエータワイヤ１１は、捻られた１本のコイル状ポリマー繊維１１１ａの側面に、捻られた他のコイル状ポリマー繊維１１１ｂの側面が接するように、２本以上のコイル状ポリマー繊維１１１を捻ることで形成され得る。

なお、コイル状ポリマー繊維１１１は、長軸の周りに沿って捻られることで、円筒状のコイルの形状（螺旋状の形状）を有するように折りたたまれている。特許文献４にも記載されているように、コイル状ポリマー繊維１１１は、以下の式（Ｉ）を満たしている。

Ｄ／ｄ＜１ （Ｉ）

ここで、Ｄは、コイル状ポリマー繊維１１１の円筒状のコイルの平均直径を表し、ｄはコイル状ポリマー繊維１１１の直径を表している。この関係性であるために、アクチュエータワイヤ１１の変位率を高くすることができる。平均直径Ｄは、円筒状のコイルの外径Ｄ１からコイル状ポリマー繊維１１１の直径ｄを減算することにより得られる。

［網状の発熱体］
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、網状の発熱体１２は、アクチュエータワイヤ１１の側面を被覆している。網状の発熱体１２は、アクチュエータワイヤ１１を内部に含むように、筒状であることが望ましい。網状の発熱体１２は、複数の電熱線２１ａ、２１ｂから構成されている。網状の発熱体１２は、複数の電熱線２１ａ、２１ｂを組む、編む、または織ることによって、形成される。

図４は、実施の形態に係る電熱線２１の断面の模式図を示す。図４に示すように、電熱線２１は、芯糸となる非導電性の弾性糸５１と、弾性糸５１の周囲にカバーリングされた金属ワイヤ５２とを備えている。具体的には、電熱線２１は、弾性糸５１を芯糸、金属ワイヤ５２を鞘糸として、周知のカバーリング加工機によって製造される。ここでカバーリングとは、弾性糸５１に対して金属ワイヤ５２をＳ方向またはＺ方向に巻きつけることを言う。本実施の形態のように、金属ワイヤ５２が弾性糸５１に対して一重に巻かれている電熱線２１は、シングルカバーリング電熱線と称される。なお、金属ワイヤ５２単体を電熱線２１として用いてもよい。

図５は、実施の形態に係るアクチュエータ単線１３が備える網状の発熱体１２の模式図を示す。図５に示すように、網状の発熱体１２は、複数の電熱線２１ａ、２１ｂから形成され得る。複数の電熱線２１ａ、２１ｂは、発熱体１２が全体として網の形状を有するように、互いに交差することが望ましい。例えば図２Ａ、図２Ｂおよび図５に示す網状の発熱体１２は、複数の電熱線２１ａ、２１ｂが組まれることで形成されている。なお、発熱体１２は、複数の電熱線２１が編まれることで形成されてもよいし、複数の電熱線２１が織られることで形成されていてもよい。

図５では、２本の電熱線２１ａおよび２本の電熱線２１ｂが、アクチュエータワイヤ１１の外側面に螺旋状に巻き付くように組まれ、アクチュエータワイヤ１１の外側面を被覆する網状の発熱体１２を構成している。例えば、電熱線２１ａは右回りに組まれ、電熱線２１ｂは左回りに組まれている。すなわち、電熱線２１ａおよび電熱線２１ｂは、アクチュエータワイヤ１１を中心として互いに逆回りとなるように組まれている。なお、発熱体１２は、３本以上の電熱線２１が組まれて構成されることが望ましい。各電熱線２１は、前述したように、それぞれ、弾性糸５１の周囲に、鞘糸として金属ワイヤ５２をカバーリングして構成され、コイル（すなわち、螺旋）の形状を有し得る。また、各電熱線２１は、糸の形状を有し得る。

［アクチュエータバンド］
図１に示すように、アクチュエータバンド１は、複数本のアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂを具備する。図１に示すアクチュエータバンド１は、複数本のアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂが互いに交差することで組目が形成されている。例えばアクチュエータバンド１は、９本のアクチュエータ単線１３が平打ち製紐されることで形成される。なお、アクチュエータバンド１は、複数のアクチュエータ単線１３が丸打ち製紐されることで形成されてもよい。

ここで、図６〜図７Ｂを参照しながらアクチュエータバンドについてさらに詳しく説明する。図６は、実施の形態に係るアクチュエータバンド１の模式図を示す。図７Ａは、実施の形態に係るアクチュエータバンド１が加熱されていない状態の模式図を示す。図７Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータバンド１が加熱されている状態の模式図を示す。

なお、以下において、アクチュエータバンド１の一端と他端とを結ぶ線に沿う軸を第一軸ｘ１と呼び、アクチュエータバンド１の幅方向に沿う軸を第二軸ｘ２と呼ぶ。第一軸ｘ１および第二軸ｘ２は、互いに直交している。第一軸ｘ１の軸方向である第一軸ｘ１方向は、アクチュエータバンド１が伸縮する方向と同じである。

まず、加熱されていない状態のアクチュエータバンド１に初期張力が印加されると、図６に示すように、アクチュエータバンド１は、組目が第一軸ｘ１方向に長い略菱形状になり、伸びた状態になる。このときのアクチュエータバンド１の第一軸ｘ１方向の長さはＬ０である（図７Ａ参照）。複数本のアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂは、互いに交差し、組目を形成している。具体的には、アクチュエータ単線１３ａに沿う軸Ａ１は、第一軸ｘ１に対して角度θ１傾いており、アクチュエータ単線１３ｂに沿う軸Ａ２は、第一軸ｘ１に対して角度θ２傾いている。例えば、アクチュエータ単線１３ａおよび１３ｂが交差することによって形成される交差角のうち、第一軸ｘ１を跨ぐ交差角は（θ１＋θ２）であり、第二軸ｘ２を跨ぐ交差角は（１８０°−θ１−θ２）である。

このように複数本のアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂが互いに交差することで、アクチュエータバンド１の第一軸ｘ１方向に沿って印加された初期張力が、アクチュエータ単線１３ａに沿う軸Ａ１およびアクチュエータ単線１３ｂに沿う軸Ａ２のそれぞれに平行な方向に沿って分散され、各アクチュエータ単線１３ａ、１３ｂに印加される初期張力は平均化される。この結果、各アクチュエータ単線１３ａ、１３ｂに対してほぼ均一に初期張力が印加される。

次に、アクチュエータバンド１が加熱されると、図７Ｂに示すように、アクチュエータワイヤ１１が熱歪により収縮し、アクチュエータバンド１の組目が変形する。具体的には、第一軸ｘ１を跨ぐ交差角が、前述した交差角（θ１＋θ２）よりも大きくなり、第二軸ｘ２を跨ぐ交差角が、前述した交差角（１８０°−θ１−θ２）よりも小さくなるように組目が変形する。これによりアクチュエータバンド１は、第一軸ｘ１方向に沿って、長さが短くなる。このときのアクチュエータバンド１の第一軸ｘ１方向の長さはＬ１（＜Ｌ０）である。アクチュエータバンド１は、組目の変形により伸縮するため、アクチュエータ単線１３ａ、１３ｂが互いに交差する点において伸縮の動きが阻害されない。この効果は、アクチュエータバンド１の布目が編目、または、織目の場合でも得られる。

［アクチュエータガイド］
図８Ａは、実施の形態に係るアクチュエータガイド３の平面図を示す。図８Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータガイド３の側面図を示す。なお、図８Ａおよび図８Ｂには、アクチュエータバンド１とアクチュエータガイド３とが組み合わされた場合のアクチュエータバンド１の第一軸ｘ１および第二軸ｘ２が示されている。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、アクチュエータガイド３は、複数のローラ７１および複数の接続具８２を備えている。複数のローラ７１は、第一軸ｘ１に沿って並列配置される。複数のローラ７１のうち隣り合うローラは、接続具８２によって接続されている。接続具８２は、隣り合うローラ７１同士を繋ぐ連結部材である。

各ローラ７１は、回転可能に接続具８２に支持されている。具体的に各ローラ７１は、アクチュエータバンド１が加熱されたときにアクチュエータバンド１が縮む方向に回転移動できるように接続具８２に支持されている。また、複数のローラ７１は、第二軸ｘ２に対してローラ７１の回転軸ｘ３の傾きが０°以上１０°以下となるように配置されている。複数のローラ７１は、回転軸ｘ３が互いに平行となるように配置されることが望ましい。また、複数のローラ７１は、第一軸ｘ１および第二軸ｘ２の両方に垂直な方向から見た場合、回転軸ｘ３が第一軸ｘ１に直交するように配置されることが望ましい。

図９Ａは、実施の形態に係るアクチュエータガイド３のローラ７１の平面図を示す。図９Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータガイド３のローラ７１の側面図を示す。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ローラ７１は、円筒状の形状であり、外周面７３と軸穴７６とスリット７４と一対の端面７７とを有している。スリット７４は、外周面７３から軸穴７６に向けて切り込むように、ローラ７１の半径方向に形成されている。ローラ７１の外周面７３には、円弧状の窪み７５が設けられている。窪み７５は、外周面７３に沿って溝状に形成されている。各ローラ７１が第一軸ｘ１に沿って配置されることで、複数の窪み７５も第一軸ｘ１に沿って配置される。アクチュエータバンド１は、この複数の窪み７５に接するように配置され、アクチュエータガイド３によってガイドされる。

窪み７５の断面形状は、円弧状に限られず、Ｕ字状またはＶ字状であってもよい。ローラ７１の材質としては、例えば、電気絶縁性を有する樹脂が挙げられる。

図１０は、実施の形態に係るアクチュエータガイド３の接続具８２の平面図を示す。図１１Ａは、実施の形態に係るアクチュエータガイド３のローラ７１および接続具８２の平面図を示す。図１１Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータガイド３のローラ７１および接続具８２の側面図を示す。

図１０〜図１１Ｂに示すように、接続具８２は、略四角形の外形であり、一対の端軸８４と、中央軸８３と、中央軸８３および一対の端軸８４を繋ぐ一対の軸つなぎ部８５とを有している。接続具８２は、例えば金属線が折り曲げられることで形成され、弾性を有している。

例えば図８Ａに示すように、隣り合うローラ７１のうち一方のローラ７１の軸穴７６には、１つ目の接続具８２の一対の端軸８４と、１つ目の接続具８２と異なる２つ目の接続具８２の中央軸８３とが挿入される。隣り合うローラ７１のうち他方のローラ７１の軸穴７６には、２つ目の接続具８２の一対の端軸８４が挿入され、さらに、１つ目および２つ目の接続具８２とは異なる３つ目の接続具８２の中央軸８３が挿入される。各ローラ７１の回転軸ｘ３および各接続具８２の端軸８４は互いに平行であり、各回転軸ｘ３および各中央軸８３は互いに平行である。これにより、複数のローラ７１は、回転軸ｘ３が互いに平行となるように、複数の接続具８２を介して連結される。

［アクチュエータ器具］
図１に示すように、アクチュエータ器具６８は、アクチュエータバンド１、アクチュエータガイド３、固定具９、第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂを備えている。

複数本のアクチュエータ単線１３ａ、１３ｂの一端には、第一接合具４ａが設けられている。この第一接合具４ａは、アクチュエータバンド１の一端で加締められている。この加締めによって、筒状の発熱体１２の一端が、複数のアクチュエータワイヤ１１の一端に接合されている。アクチュエータバンド１の他端には、第二接合具４ｂが設けられている。この第二接合具４ｂは、アクチュエータバンド１の他端で加締めされている。この加締めによって、筒状の発熱体１２の他端が複数のアクチュエータワイヤ１１の他端に接合されている。

第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂは、それぞれ配線８を介して制御装置５に電気的に接続される。第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂは、例えば圧着端子である。圧着端子としては、例えばフォーク圧着端子またはリング圧着端子が挙げられる。圧着端子は、金属製であることが望ましい。

図１に示すように、アクチュエータバンド１の一端は、アクチュエータガイド３の一端に固定され、アクチュエータバンド１の他端は、アクチュエータガイド３の他端に固定される。具体的にアクチュエータバンド１は、身体等に巻き付けられる際に、固定具９を用いてアクチュエータガイド３に支持される。固定具９は、例えば、結束バンド、ベルトまたは紐であるが、それに限られず、クリップ、または面ファスナーであってもよい。第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂとアクチュエータガイド３の接続具８２との間には、電気絶縁性を有するテープが設けられていてもよい。

［制御装置］
制御装置５は、網状の発熱体１２に電力を供給し、網状の発熱体１２を加熱する。制御装置５は、網状の発熱体１２に電力を供給するための電源を具備し得る。網状の発熱体１２に供給される電力は、交流または直流である。制御装置５は、さらにスイッチを具備し得る。スイッチがオンである間には、網状の発熱体１２に電力が供給される。スイッチがオフである場合には、網状の発熱体１２に電力は供給されない。

［アクチュエータバンドの製造方法］
次にアクチュエータバンド１の製造方法について説明する。

まず、カバーリング加工機を用いて、弾性糸５１を芯糸とし、金属ワイヤ５２を鞘糸として電熱線２１を得る。

次に、アクチュエータワイヤ１１の側面の周りに電熱線２１を組み、アクチュエータワイヤ１１およびその表面を被覆する網状の発熱体１２を具備するアクチュエータ単線１３を得る。

アクチュエータ単線１３は、周知の製紐機によって形成される。製紐機は、ボビンおよび滑車を備えている。ボビンからは、張力が印加されたアクチュエータワイヤ１１が供給される。アクチュエータワイヤ１１は、滑車によりガイドされる。その後、波状軌道およびスピンドルを介してアクチュエータワイヤ１１の側面の周囲に複数の電熱線２１が供給されながら、アクチュエータワイヤ１１は複数の電熱線２１と共に巻き上げられる。このようにして、アクチュエータワイヤ１１と、その側面を被覆している網状の発熱体１２とを具備するアクチュエータ単線１３が得られる。上記方法により形成されたアクチュエータ単線１３は、ボビンに巻き取られる。

次に、周知の平打ち製紐機において、アクチュエータ単線１３を巻き取った９本のボビンを用いて、９本の張力が印加されたアクチュエータ単線１３をバンド状に組み、アクチュエータバンド１を作製する。なお、アクチュエータバンド１は、アクチュエータ単線１３を、例えば、「編む」、または、「織る」ことによっても作製できる。なお、アクチュエータバンド１は、丸打ち製紐機で形成されてもよい。

一般に平打ち製紐では、奇数のボビンで帯状に組み、丸打ち製紐では、偶数のボビンで円筒状に組む。しかし平打ち製紐であっても、空ボビンに偶数個のボビンを使用して帯状に組むことも可能であるし、丸打ち製紐であっても空ボビンに奇数個のボビンを使用して、円筒状に組むことも可能である。空ボビンを入れることで、アクチュエータ装置６０として必要な仕事量に合わせてアクチュエータ単線１３の本数を設計することができる。空ボビンの代わりに、ダミーとなる糸を入れて組むことも可能である。この場合、組目の偏りがなく均一な組目の形成が可能となる。ダミーとなる糸はなるだけ細い方がよい。細ければダミーとなる糸による、アクチュエータバンド１の仕事量のロスを小さくすることができる。

その後、アクチュエータバンド１は、所望の長さに切断される。本実施の形態では、アクチュエータバンド１の一端から他端までの第一軸ｘ１方向に沿う長さが、第一軸ｘ１方向に直交する第二軸ｘ２方向の長さ（幅）よりも長くなるように、アクチュエータバンド１が形成されている（図１参照）。

一方、複数の接続具８２を用いて複数のローラ７１が接続されることで、アクチュエータガイド３が形成される。

前述したように、隣り合うローラ７１のうち一方のローラ７１の軸穴７６には、１つ目の接続具８２の一対の端軸８４と、１つ目の接続具８２と異なる２つ目の接続具８２の中央軸８３とが挿入される。その際、一対の端軸８４は、両端面７７のそれぞれの端面側から軸穴７６に挿入される（図１１Ａ参照）。中央軸８３は、外周面７３からスリット７４を通って軸穴７６に挿入される（図１１Ｂ参照）。他方のローラ７１の軸穴７６には、２つ目の接続具８２の一対の端軸８４が挿入され、さらに、１つ目および２つ目の接続具８２とは異なる３つ目の接続具８２の中央軸８３が挿入される。これにより、複数のローラ７１が複数の接続具８２を介して連結される。

次に、アクチュエータバンド１およびアクチュエータガイド３が対象物に巻き付けられた後、アクチュエータバンド１の両端が固定具９を用いて固定される。これにより、アクチュエータ器具６８を対象物に固定する。第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂのそれぞれは、配線８を介して制御装置５に電気的に接続される。このようにして、アクチュエータ装置６０が製造される。

［アクチュエータ装置の動作］
次にアクチュエータ装置６０の動作について説明する。

図１２Ａは、実施の形態に係るアクチュエータ装置６０のアクチュエータ器具６８が対象物ＯＢ１に取り付けられている状態の模式図を示す。図１２Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータ器具６８が対象物ＯＢ１に取り付けられている状態の断面図を示す。

本実施の形態では、アクチュエータ器具６８を巻き付ける対象物ＯＢ１の一例として、身体のふくらはぎを例に挙げて説明する。図１２Ｂに示すように、ふくらはぎの外周は円形ではなく凹凸を有している。また、ふくらはぎの内部に存在する骨ｂ、筋肉ｍ、脂肪ｆ等の位置には偏りがあり、ふくらはぎは、外周の場所ごとに弾力が異なる。このようなふくらはぎをアクチュエータを用いて締め付ける場合、アクチュエータとふくらはぎとの間で発生する摩擦力が場所ごとに不均一となり、締付け力の低下が起きる。締付け力の低下を抑制するためには、この摩擦力を低減する、または、摩擦力を均一化することが必要となる。なお、締付け力とは、アクチュエータ器具６８の取り付け対象面に対して垂直な方向に発生する押し付け力を意味する。

図１３Ａは、実施の形態に係るアクチュエータ器具６８の加熱前の状態の断面の模式図を示す。図１３Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータ器具６８の加熱後の状態の断面の模式図を示す。なお、図１３Ａおよび図１３Ｂでは、アクチュエータ器具６８のうちアクチュエータバンド１およびアクチュエータガイド３のみを図示している。

本実施の形態では、まず、ふくらはぎ（対象物ＯＢ１）に複数のローラ７１が接するようにアクチュエータ器具６８が巻き付けられる。このときアクチュエータ器具６８は、アクチュエータバンド１に張力が印加された状態で巻き付けられる。次に、網状の発熱体１２に電圧が印加され、アクチュエータバンド１が加熱されて収縮する。この収縮によって、アクチュエータバンド１は、アクチュエータガイド３を介してふくらはぎを締め付ける、すなわち、ふくらはぎの内側に向かう方向に締付け力を発生させる。例えば、アクチュエータバンド１が加熱される前は、図１３Ａに示すように、アクチュエータ器具６８の外形寸法はＳ１である。それに対し、アクチュエータバンド１が加熱されると、図１３Ｂに示すように、アクチュエータバンド１がふくらはぎの外周方向に沿って縮み、アクチュエータ器具６８の外形寸法がＳ２（＜Ｓ１）となる。

本実施の形態のアクチュエータ装置６０では、アクチュエータバンド１が縮む際、ローラ７１の少なくとも一部がふくらはぎに食い込み、ふくらはぎが締め付けられる。また、アクチュエータバンド１が縮む際、各ローラ７１がふくらはぎの外周方向に沿って回転移動する。これにより、アクチュエータ器具６８とふくらはぎ（対象物ＯＢ１）との摩擦力を低減させ、また、摩擦力を均一化させることができ、締付け力が低下することを抑制できる。

次に、アクチュエータバンド１に対する電圧の印加を停止すると、放熱によってアクチュエータバンド１は加熱前の状態に復元する。このアクチュエータバンド１が復元する際も、各ローラ７１がふくらはぎの外周方向に沿って回転移動する。これにより、アクチュエータ器具６８とふくらはぎとの摩擦力を低減させ、また、摩擦力を均一化させることができ、締付け力をスムーズに元に戻すことができる。

［実施例］
以下、本発明に係る実施例について説明する。

（アクチュエータワイヤの製造）
特許文献４の開示内容に従って、本発明者らはコイル状ポリマー繊維１１１を得た。次に、本発明者らは、２本のコイル状ポリマー繊維１１１を捻り、アクチュエータワイヤ１１を得た。図３に示すように、アクチュエータワイヤ１１は、互いに撚り合わされた２本のコイル状ポリマー繊維１１１から構成されている。言い換えれば、捻られた１本のコイル状ポリマー繊維１１１ａの側面は、捻られた他のコイル状ポリマー繊維１１１ｂの側面に接している。

（電熱線の製造）
本発明者らは、ポリエステル１０デニールモノフィラメント（東レ株式会社製）を弾性糸５１（芯糸）として、また、線（日本精線株式会社 商品名「ステンレス鋼線」 タイプ「ＳＵＳ ３１６Ｌ」 直径寸法「０．０３０ｍｍ」）を金属ワイヤ５２（鞘糸）として用い、２９５０Ｔ／ｍのＳ撚りを行い、電熱線２１を得た。

（アクチュエータ単線の製造）
本発明者らは、製紐機を用いて、アクチュエータワイヤ１１の側面を４本の電熱線２１からなる網状の発熱体１２により被覆し、アクチュエータ単線１３を得た。

（アクチュエータバンドの製造）
本発明者らは、９本のアクチュエータ単線１３を用いて、平打ち製紐を行い、アクチュエータバンド１を得た。そして当該アクチュエータバンド１を切断し、約７０ｍｍの長さを有するアクチュエータバンド１を得た。

（アクチュエータガイドの製造）
本発明者らは、１６個のローラ７１および１５個の接続具８２を具備するアクチュエータガイド３を以下のようにして作製した。

まず、図９Ａに示す、外径ｄｄ１が８ｍｍ、内径ｄｄ２が３ｍｍ、および幅ｗ１が１０ｍｍのポリアセタール製の円筒体に、図９Ｂに示されるスリット７４を形成した。次に、図９Ａに示すように、ローラ７１の略円筒形状の外周面７３の中央部を切削し、中央の深さｄｐが０．５ｍｍ、幅ｗ２が５ｍｍの窪み７５を形成した。このようにして、図９Ａに示す１６個のローラ７１を作製した。

接続具８２としては、直径１ｍｍのＳＵＳ線（ステンレス鋼線）を用いた。ＳＵＳ線は、軸つなぎ部８５の長さ２０ｍｍ、および、中央軸８３の長さ１２ｍｍの略長方形の形状を有するように、折り曲げた。そしてＳＵＳ線の中央軸８３を、ローラ７１のスリット７４から挿入し、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、ローラ７１が回転可能なように接続具８２に接続した。同様に複数の接続具８２を用いて複数のローラ７１を接続した。これにより、図８Ａに示すアクチュエータガイド３を作製した。

（アクチュエータ装置の製造）
本発明者らは、アクチュエータバンド１の両端を、金属製の第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂにて加締めた。そして、アクチュエータガイド３の各ローラ７１の窪み７５にアクチュエータバンド１が接するように配置した。そして、第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂを電気的に制御装置５に接続した。制御装置５としては、直流電源（ＰＳＦ−８００Ｌ 株式会社テクシオ・テクノロジー製）を用いた。

（アクチュエータ装置の装着）
本発明者らは、図１２Ｂに示すように、ふくらはぎにパッド状の圧力センサ９１（株式会社エイエムアイ・テクノ製「ＡＯ９０５−ＳＡ」）を配置した。具体的には、２つの圧力センサ９１を図１２Ｂに示す＃１および＃２の位置に配置した。次に、圧力センサ９１を覆うようにアクチュエータ器具６８をふくらはぎに取り付け、かつ、アクチュエータバンド１に３．５Ｎの張力が印加されるようにアクチュエータバンド１およびアクチュエータガイド３の長さを調整し、アクチュエータ器具６８をふくらはぎに巻いた。また、固定具９を用いて、ふくらはぎに巻きつけられるアクチュエータバンド１およびアクチュエータガイド３の長さを調整した。なお、アクチュエータバンド１の張力は、テンションゲージ（中村製作所製「ＴＫ−１０００ｃＮ−Ｇ」）を用いて測定した。

（締付け力の評価）
本発明者らは、アクチュエータ器具６８の締付け力を以下のようにして評価した。

図１４Ａは、実施の形態に係るアクチュエータ器具６８が対象物ＯＢ１に取り付けられている状態の模式図を示す。図１４Ｂは、実施の形態に係るアクチュエータ器具６８が対象物ＯＢ１に取り付けられている状態の断面の模式図を示す。図１５Ａは、図１４Ｂに示すアクチュエータ器具の１５Ａ部の拡大図を示す。図１５Ｂは、図１５Ａに示すアクチュエータ器具を１５Ｂ−１５Ｂ線で切断して見た場合の断面の模式図を示す。

まず、圧力センサ９１に対するローラ７１の接触面積を求めた。具体的にはアクチュエータ器具６８が対象物ＯＢ１に取り付けられている状態にて、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、ローラ７１の外周のうち圧力センサ９１が接している部分の外側にマークＭ１、Ｍ２を付け、マークＭ１、Ｍ２間の距離から接触面積を算出した。その結果、圧力センサ９１に接する部分のローラ７１の１個あたりの面積は、１８．５ｍｍ^２±１．５ｍｍ^２であった。なお、ローラ７１にマークＭ１、Ｍ２を付ける際、例えば片側のマークＭ１で０．３ｍｍ程の誤差が生じるので、両側の誤差を入れ、周方向の接触長さを３．４ｍｍ〜４ｍｍとした。そして、ローラ７１の接触幅（ｗ１−ｗ２）を５ｍｍとし、接触長さと接触幅とを掛け合わせ、接触面積を１７ｍｍ^２〜２０ｍｍ^２とした。本実施例では効果の過大評価を避けるために、誤差の取り得る最大値である２０ｍｍ^２を接触面積とした。

次に、圧力センサ９１の計測値から、アクチュエータ器具６８の締付け力を求めた。ここで、ふくらはぎに接している１６個のローラの総接触面積は、２０ｍｍ^２×１６＝３２０ｍｍ^２である。そこで、計測で得られたローラ７１の１個の締付け力を１６倍（３２０／２０倍）して、全体の締付け力を求めた。

ここで表１に、アクチュエータ器具６８の締付け力を示す。表１には、制御装置５を用いて、アクチュエータ器具６８に７．７Ｗ（５５０ｍＡ、１４．２Ｖ）を１５秒間印加した例が示されている。

表１に示すように、アクチュエータ器具６８は、２４℃から７０℃へ加熱され、締付け力が変化した。なお、アクチュエータ器具６８の表面温度は、放射温度計（ＦＳＶ−２０００ 株式会社アピステ製）を用いて測定した。

次に表２に、アクチュエータ器具６８の締付け力の差分を示す。表２には、電力ＯＦＦ時の締付け力、電力ＯＮ時の締付け力、および、締付け力の差分が示されている。

表２に示すように、本実施例のアクチュエータ器具６８では、上記の電力印加によって締付け力の平均値が１９．４Ｎから２３．９Ｎに増大し、４．４Ｎ±０．３Ｎの締付け力が発生した。

［比較例］
ここで、本実施例の効果を説明するため、比較例のアクチュエータ装置５６０の締付け力について説明する。比較例のアクチュエータ装置５６０は、アクチュエータガイド３が設けられていないことを除いては、実施例と同様の構成を有している。

図１６Ａは、比較例に係るアクチュエータ器具５６８が対象物ＯＢ１に取り付けられている状態の模式図を示す。図１６Ｂは、比較例に係るアクチュエータ器具５６８が対象物ＯＢ１に取り付けられている状態の断面図を示す。図１７Ａは、図１６Ｂに示すアクチュエータ器具の１７Ａ部の拡大図を示す。図１７Ｂは、図１７Ａに示すアクチュエータ器具を１７Ｂ−１７Ｂ線で切断して見た場合の断面の模式図を示す。

比較例に係るアクチュエータ器具５６８は、アクチュエータバンド１、第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂのみによって構成されている。アクチュエータ器具５６８は、アクチュエータガイド３を有しておらず、アクチュエータ器具５６８を対象物ＯＢ１に巻き付けた際にアクチュエータバンド１が対象物ＯＢ１に接する構造となっている。

まず、圧力センサ９１に対するアクチュエータバンド１の接触面積を求めた。具体的にはアクチュエータ器具５６８がふくらはぎに装着された状態おいて、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、アクチュエータバンド１が圧力センサ９１に接している部分の接触面積を測定した。測定の結果、アクチュエータバンド１のうち、幅３．５ｍｍ、長さ２０ｍｍの部分、すなわち接触面積７０ｍｍ^２の部分が圧力センサ９１に接していた。

次に、圧力センサ９１の計測値から、アクチュエータ器具５６８の締付け力を求めた。ここで、ふくらはぎに接しているアクチュエータバンド１の長さは３３０ｍｍなので、総接触面積は３３０×３．５＝１１５５ｍｍ^２である。そこで、計測した締付け力に（１１５５／７０）を掛け合わせることで全体の締付け力を求めた。

ここで表３に、比較例に係るアクチュエータ器具５６８の締付け力を示す。表３には、制御装置５を用いて、アクチュエータ器具５６８に対して７．９Ｗ（５９０ｍＡ、１３．４Ｖ）を３０秒間印加した例が示されている。

表３に示すように、アクチュエータ器具５６８は２４℃から７０℃へ加熱され、締付け力が変化した。

次に表４に、比較例に係るアクチュエータ器具５６８の締付け力の差分を示す。表４には、電力ＯＦＦ時の締付け力、電力ＯＮ時の締付け力、および、締付け力の差分が示されている。

表４に示すように、比較例のアクチュエータ器具５６８では、上記の電力印加によって、締付け力の平均値が２０．９Ｎから２３．７Ｎに増大し、２．７Ｎ±０．４Ｎの締付け力が発生した。

表２および表４に示すように、比較例のアクチュエータ器具５６８では発生した締付け力が２．７±０．４Ｎであるのに対し、本実施例のアクチュエータ器具６８では発生した締付け力が４．４±０．３Ｎであり比較例よりも大きい。実施例のように、対象物ＯＢ１とアクチュエータバンド１の間にアクチュエータガイド３を配置することで、例えばアクチュエータガイド３が無い比較例に比べて、締付け力を大きくすることができる。また、比較例と同等の締付け力を得る場合、比較例に比べて消費電力を小さくすることができる。

［効果など］
以上のように、実施の形態に係るアクチュエータ装置６０は、アクチュエータバンド１、アクチュエータガイド３、および制御装置５、を具備し、ここで、アクチュエータバンドは１、組まれ、編まれ、または織られた複数のアクチュエータ単線１３を具備し、複数のアクチュエータ単線１３の各々の一端は、互いに接合されており、複数のアクチュエータ単線１３の各々の他端は、互いに接合されており、複数のアクチュエータ単線１３の各々は、アクチュエータワイヤ１１、および、アクチュエータワイヤ１１の側面を被覆し、かつ複数の電熱線２１を具備する網状の発熱体１２を具備し、アクチュエータワイヤ１１は、高分子からなる繊維１１１から形成され、繊維１１１は、その長軸の周りに沿って捩られており、繊維１１１は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、アクチュエータワイヤ１１は、加熱により縮み、かつ放熱により復元し、網状の発熱体１２の一端は、アクチュエータワイヤ１１の一端に接合されており、網状の発熱体１２の他端は、アクチュエータワイヤ１１の他端に接合されており、制御装置５は、網状の発熱体１２を加熱するための電力を網状の発熱体１２に供給するために用いられ、アクチュエータバンド１は、アクチュエータガイド３に支持され、アクチュエータガイド３は、複数のローラ７１および複数の接続具８２を具備し、複数のローラ７１は、アクチュエータバンド１が加熱されたときにアクチュエータバンド１が縮む方向に沿って並列配置され、複数のローラ７１のうち隣り合うローラは、接続具８２によって接続され、かつ、対象物ＯＢ１に少なくとも複数のローラ７１が接するように、アクチュエータガイド３およびアクチュエータバンド１が対象物ＯＢ１に巻き付けられた状態でアクチュエータバンド１が加熱されたとき、アクチュエータバンド１はアクチュエータガイド３を介して対象物ＯＢ１を締め付ける。

これによれば、アクチュエータバンド１が縮む方向に沿って複数のローラ７１が並列配置されているので、対象物ＯＢ１にアクチュエータバンド１およびアクチュエータガイド３を巻き付けて締付け動作を行う場合に、アクチュエータ装置６０の締付け力の低下を抑制することができる。

また、複数のローラ７１は、アクチュエータバンド１の幅方向に沿う軸（すなわち第二軸ｘ２）に対して、ローラ７１の回転軸ｘ３の傾きが０°以上１０°以下となるように配置されていてもよい。

これによれば、熱によってアクチュエータバンド１が伸縮する際に、対象物ＯＢ１に接するローラ７１をスムーズに回転移動させることができる。そのため、対象物ＯＢ１にアクチュエータバンド１を巻いて締付け動作を行う場合に、アクチュエータ装置６０の締付け力の低下を抑制することができる。

また、複数のローラ７１の各々は、ローラ７１の外周面７３の周方向に沿った窪み７５を有し、アクチュエータバンド１は、窪み７５に接していてもよい。

これによれば、熱によってアクチュエータバンド１を伸縮させる際に、窪み７５を用いてアクチュエータバンド１の収縮動作をガイドすることができる。この窪み７５を用いてガイドを行うことで、対象物ＯＢ１にアクチュエータバンド１を巻いて締付け動作を行う場合に、アクチュエータ装置６０の締付け力の低下を抑制することができる。

また、アクチュエータバンド１の一端は、アクチュエータガイド３の一端に固定されており、アクチュエータバンド１の他端は、アクチュエータガイド３の他端に固定されていてもよい。

これによれば、熱によってアクチュエータバンド１を伸縮させる際に、アクチュエータガイド３を用いてアクチュエータバンド１の一端から他端までをガイドすることができる。このアクチュエータガイド３にてガイドを行うことで、対象物ＯＢ１にアクチュエータバンド１を巻いて締付け動作を行う場合に、アクチュエータ装置６０の締付け力の低下を抑制することができる。

また、さらに、アクチュエータバンド１の両端を固定する固定具９を備えていてもよい。

これによれば、熱によってアクチュエータバンド１を伸縮させる際に、固定具９を用いてアクチュエータバンド１の両端を固定することができる。この固定具９を用いて固定を行うことで、対象物ＯＢ１にアクチュエータバンド１を巻いて締付け動作を行う場合に、アクチュエータ装置６０の締付け力の低下を抑制することができる。

また、複数のアクチュエータ単線１３は、互いに交差していてもよい。

このように、複数のアクチュエータ単線１３が互いに交差するようにアクチュエータバンド１が形成されることで、初期張力に対する収縮率の割合が大きいアクチュエータバンド１を提供することができ、アクチュエータ装置６０の締付け力を大きくすることができる。

また、複数の電熱線２１の各々は非導電性の弾性糸５１および金属ワイヤ５２を具備し、金属ワイヤ５２は、弾性糸５１に螺旋状に巻きついてもよい。

これによれば、金属ワイヤ５２が弾性糸５１に対して巻き付いた電熱線２１が用いられているので、金属ワイヤ５２とアクチュエータワイヤ１１との密着面積を高めることができ、熱効率を高めることができる。これにより、アクチュエータ装置６０の締付け力を大きくすることができる。

また、複数の電熱線２１の各々はアクチュエータワイヤ１１の側面に螺旋状に巻きついており、かつ複数の電熱線２１が、網状の発熱体１２を形成するように、組まれていてもよい。

これによれば、網状の発熱体１２をアクチュエータワイヤ１１に密着させることができ、熱効率を高めることができる。これにより、アクチュエータ装置６０の締付け力を大きくすることができる。

また、複数の電熱線２１が、右回りに組まれていてもよい。

これによれば、電熱線２１がアクチュエータワイヤ１１から外れにくいようにすることができる。

また、複数の電熱線２１が、左回りに組まれていてもよい。

これによれば、電熱線２１がアクチュエータワイヤ１１から外れにくいようにすることができる。

また、複数の電熱線２１の各々が矩形波状の形状を有しており、かつ矩形波状の形状を有する複数の電熱線２１が、網状の発熱体１２を形成するように、編まれていてもよい。

これによれば、網状の発熱体１２をアクチュエータワイヤ１１に密着させることができ、熱効率を高めることができる。これにより、アクチュエータ装置６０の締付け力を大きくすることができる。

また、複数の電熱線２１の各々はアクチュエータワイヤ１１の側面に螺旋状に巻き付いており、かつ複数の電熱線２１が、網状の発熱体１２を形成するように、織られていてもよい。

これによれば、網状の発熱体１２をアクチュエータワイヤ１１に密着させることができ、熱効率を高めることができる。これにより、アクチュエータ装置６０の締付け力を大きくすることができる。

また、繊維１１１は、直鎖状低密度ポリエチレンからなり、かつ以下の数式（Ｉ）が充足される。

Ｄ／ｄ＜１ （Ｉ）

ここで、Ｄは、円筒状のコイルの平均直径を表し、かつｄは、繊維の直径を表す。

この関係性であるために、アクチュエータワイヤ１１の変位率を高くすることができる。

また、第一接合具４ａおよび第二接合具４ｂを具備し、複数のアクチュエータ単線１３の一端は、第一接合具４ａによって互いに接合されており、複数のアクチュエータ単線１３の他端は、第二接合具４ｂによって互いに接合されており、網状の発熱体１２の一端は、第一接合具４ａによってアクチュエータワイヤ１１の一端に接合されており、かつ網状の発熱体の他端は、第二接合具４ｂによってアクチュエータワイヤ１１の他端に接合されていてもよい。

これによれば、第一接合具４ａによって複数の電熱線２１と複数のアクチュエータワイヤ１１の一端同士が接合され、第二接合具４ｂによって複数の電熱線２１と複数のアクチュエータワイヤ１１の他端同士が接合されているので、簡単な構成でこれらを接合することができる。特に、第一接合具４ａ及び第二接合具４ｂが金属製である場合には、電熱線２１からの熱を第一接合具４ａ及び第二接合具４ｂで放熱することができる。

また、実施の形態に係るアクチュエータ器具６８は、アクチュエータバンド１、およびアクチュエータガイド３を具備し、ここで、アクチュエータバンド１は、複数のアクチュエータ単線１３を具備し、複数のアクチュエータ単線１３の各々の一端は、互いに接合されており、複数のアクチュエータ単線１３の各々の他端は、互いに接合されており、複数のアクチュエータ単線１３の各々は、アクチュエータワイヤ１１、および、アクチュエータワイヤ１１の側面に接し、かつ複数の電熱線２１を具備する発熱体１２を具備し、アクチュエータワイヤ１１は、高分子からなる繊維１１１から形成され、繊維１１１は、その長軸の周りに沿って捩られており、繊維１１１は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、アクチュエータワイヤ１１は、加熱により縮み、かつ放熱により復元し、発熱体１２の一端は、アクチュエータワイヤ１１の一端に接合されており、発熱体１２の他端は、アクチュエータワイヤ１１の他端に接合されており、アクチュエータバンド１は、アクチュエータガイド３に支持され、アクチュエータガイド３は、複数のローラ７１および複数の接続具８２を具備し、複数のローラ７１は、アクチュエータバンド１が加熱されたときにアクチュエータバンド１が縮む方向に沿って並列配置され、複数のローラ７１のうち隣り合うローラは、接続具８２によって接続されている。

これによれば、アクチュエータバンド１が縮む方向に沿って複数のローラ７１が並列配置されているので、例えば対象物ＯＢ１にアクチュエータバンド１およびアクチュエータガイド３を巻き付けて締付け動作を行う場合に、アクチュエータ器具６８の締付け力の低下を抑制することができる。

［その他］
以上、本発明に係るアクチュエータ装置およびアクチュエータ器具について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、アクチュエータバンド１の一端から他端までの第一軸ｘ１方向に沿う長さが、第一軸ｘ１方向に直交する第二軸ｘ２方向の長さ（幅）よりも長い場合を例示した。しかしながら、アクチュエータバンドにおいては、アクチュエータバンドの幅が第一軸ｘ１方向の長さ以上であってもよい。

例えば、上記実施の形態では、網状の発熱体１２が組物である場合を例示した。しかしながら、網状の発熱体は織物または編物であってもよい。

図１８Ａは、実施の形態に係る網状の発熱体１２の他の一例の模式図を示す。図１８Ａに示すように、各電熱線２１は矩形波状の形状を有し、複数の電熱線２１が、網状の発熱体１２を形成するように、編まれている。このように編まれた電熱線２１が、アクチュエータワイヤ１１の外側面に巻き付けられていてもよい。

図１８Ｂおよび図１８Ｃは、実施の形態に係る網状の発熱体１２の他の一例の模式図を示す。各電熱線２１ａ、２１ｂは、細長い板（すなわち、帯状）の形状を有し得る。複数の電熱線２１ａ、２１ｂは、アクチュエータワイヤ１１の外側面に螺旋状に巻き付くように織られる。このように織られた電熱線２１ａ、２１ｂが、アクチュエータワイヤ１１の外側面に巻き付けられていてもよい。

また、アクチュエータバンド１は、以下に示す構造を有していてもよい。例えば、図１９Ａに示すように、アクチュエータバンド１は、複数の電熱線２１及び複数のアクチュエータワイヤ１１を具備していてもよい。各電熱線２１は平打ち製紐により組目を形成している。組目の間にアクチュエータワイヤ１１が配置されている。複数の電熱線２１は互いに交差することで組目を形成し、組目が変化することで伸縮する。一方、各アクチュエータワイヤ１１は、電熱線２１が形成する組目中に直線状に配置されている。各アクチュエータワイヤ１１は、互いに平行に配置されている。各電熱線２１は、アクチュエータワイヤ１１の側面に接している。このように、アクチュエータバンド１においては、複数の電熱線２１が、平面状に配列された複数のアクチュエータワイヤ１１の各々を直線状の芯とした組物をなしている。このような構造であるので、各アクチュエータワイヤ１１は、発熱源である電熱線２１によって加熱されることにより収縮する。図１９Ｂは、図１９Ａに示すアクチュエータバンドを１９Ｂ−１９Ｂ線で切断して見た場合の断面の模式図を示す。図１９Ｂでは、便宜上、一つのアクチュエータワイヤ１１を一つの円で図示している。図１９Ｂに示すように、各アクチュエータワイヤ１１の周囲には、ほぼ均等に３本の電熱線２１が配置されている。また、２本のアクチュエータワイヤ１１の間の電熱線２１は、これら２本のアクチュエータワイヤ１１で共通化して用いられる。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

本発明は、生体に装着して生体を加圧するアクチュエータ装置に適用可能である。

１ アクチュエータバンド
３ アクチュエータガイド
４ａ 第一接合具
４ｂ 第二接合具
５ 制御装置
８ 配線
９ 固定具
１１ アクチュエータワイヤ
１２ 網状の発熱体
１３、１３ａ、１３ｂ アクチュエータ単線
２１、２１ａ、２１ｂ 電熱線
５１ 弾性糸
５２ 金属ワイヤ
６０ アクチュエータ装置
６８ アクチュエータ器具
７１ ローラ
７３ 外周面
７４ スリット
７５ 窪み
７６ 軸穴
７７ 端面
８２ 接続具
８３ 中央軸
８４ 端軸
８５ 軸つなぎ部
９１ 圧力センサ
１１１、１１１ａ、１１１ｂ コイル状ポリマー繊維
Ａ１、Ａ２ アクチュエータ単線に沿う軸
ＯＢ１ 対象物
ｘ１ 第一軸
ｘ２ 第二軸
ｘ３ 回転軸

Claims (15)

1. アクチュエータ装置であって、
   アクチュエータバンド、
   アクチュエータガイド、および
   制御装置、
   を具備し、
   ここで、
   前記アクチュエータバンドは、組まれ、編まれ、または織られた複数のアクチュエータ単線を具備し、
   前記複数のアクチュエータ単線の各々の一端は、互いに接合されており、
   前記複数のアクチュエータ単線の各々の他端は、互いに接合されており、
   前記複数のアクチュエータ単線の各々は、アクチュエータワイヤ、および、前記アクチュエータワイヤの側面を被覆し、かつ複数の電熱線を具備する網状の発熱体を具備し、
   前記アクチュエータワイヤは、高分子からなる繊維から形成され、
   前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、
   前記繊維は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、
   前記アクチュエータワイヤは、加熱により縮み、かつ放熱により復元し、
   前記網状の発熱体の一端は、前記アクチュエータワイヤの一端に接合されており、
   前記網状の発熱体の他端は、前記アクチュエータワイヤの他端に接合されており、
   前記制御装置は、前記網状の発熱体を加熱するための電力を前記網状の発熱体に供給するために用いられ、
   前記アクチュエータバンドは、前記アクチュエータガイドに支持され、
   前記アクチュエータガイドは、複数のローラおよび複数の接続具を具備し、
   前記複数のローラは、前記アクチュエータバンドが加熱されたときに前記アクチュエータバンドが縮む方向に沿って並列配置され、
   前記複数のローラのうち隣り合うローラは、前記接続具によって接続され、
   かつ、
   対象物に少なくとも前記複数のローラが接するように、前記アクチュエータガイドおよび前記アクチュエータバンドが前記対象物に巻き付けられた状態で前記アクチュエータバンドが加熱されたとき、前記アクチュエータバンドは前記アクチュエータガイドを介して前記対象物を締め付ける
   アクチュエータ装置。
2. 前記複数のローラは、前記アクチュエータバンドの幅方向に沿う軸に対して、前記ローラの回転軸の傾きが０°以上１０°以下となるように配置されている
   請求項１に記載のアクチュエータ装置。
3. 前記複数のローラの各々は、前記ローラの外周面の周方向に沿った窪みを有し、
   前記アクチュエータバンドは、前記窪みに接している
   請求項１または２に記載のアクチュエータ装置。
4. 前記アクチュエータバンドの一端は、前記アクチュエータガイドの一端に固定されており、
   前記アクチュエータバンドの他端は、前記アクチュエータガイドの他端に固定されている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
5. さらに、前記アクチュエータバンドの両端を固定する固定具を備える
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
6. 前記複数のアクチュエータ単線は、互いに交差している
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
7. 前記複数の電熱線の各々は非導電性の弾性糸および金属ワイヤを具備し、
   前記金属ワイヤは、前記弾性糸に螺旋状に巻きついている、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
8. 前記複数の電熱線の各々は前記アクチュエータワイヤの側面に螺旋状に巻きついており、かつ
   前記複数の電熱線が、前記網状の発熱体を形成するように、組まれている、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
9. 前記複数の電熱線が、右回りに組まれている、
   請求項８に記載のアクチュエータ装置。
10. 前記複数の電熱線が、左回りに組まれている、
    請求項８に記載のアクチュエータ装置。
11. 前記複数の電熱線の各々が矩形波状の形状を有しており、かつ
    前記矩形波状の形状を有する前記複数の電熱線が、前記網状の発熱体を形成するように、編まれている、
    請求項１〜７のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
12. 前記複数の電熱線の各々はアクチュエータワイヤの側面に螺旋状に巻きついており、かつ
    前記複数の電熱線が、前記網状の発熱体を形成するように、織られている、
    請求項１〜７のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
13. 前記繊維は、直鎖状低密度ポリエチレンからなり、かつ
    以下の数式（Ｉ）が充足される：
    Ｄ／ｄ＜１ （Ｉ）
    ここで、
    Ｄは、前記円筒状のコイルの平均直径を表し、かつ
    ｄは、前記繊維の直径を表す、
    請求項１〜１２のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
14. 第一接合具および第二接合具を具備し、
    前記複数のアクチュエータ単線の一端は、前記第一接合具によって互いに接合されており、
    前記複数のアクチュエータ単線の他端は、前記第二接合具によって互いに接合されており、
    前記網状の発熱体の一端は、前記第一接合具によって前記アクチュエータワイヤの一端に接合されており、かつ
    前記網状の発熱体の他端は、前記第二接合具によって前記アクチュエータワイヤの他端に接合されている、
    請求項１〜１３のいずれか１項に記載のアクチュエータ装置。
15. アクチュエータ器具であって、
    アクチュエータバンド、および
    アクチュエータガイド
    を具備し、
    ここで、
    前記アクチュエータバンドは、複数のアクチュエータ単線を具備し、
    前記複数のアクチュエータ単線の各々の一端は、互いに接合されており、
    前記複数のアクチュエータ単線の各々の他端は、互いに接合されており、
    前記複数のアクチュエータ単線の各々は、アクチュエータワイヤ、および、前記アクチュエータワイヤの側面に接し、かつ複数の電熱線を具備する発熱体を具備し、
    前記アクチュエータワイヤは、高分子からなる繊維から形成され、
    前記繊維は、その長軸の周りに沿って捩られており、
    前記繊維は、円筒状のコイルの形状を有するように折りたたまれており、
    前記アクチュエータワイヤは、加熱により縮み、かつ放熱により復元し、
    前記発熱体の一端は、前記アクチュエータワイヤの一端に接合されており、
    前記発熱体の他端は、前記アクチュエータワイヤの他端に接合されており、
    前記アクチュエータバンドは、前記アクチュエータガイドに支持され、
    前記アクチュエータガイドは、複数のローラおよび複数の接続具を具備し、
    前記複数のローラは、前記アクチュエータバンドが加熱されたときに前記アクチュエータバンドが縮む方向に沿って並列配置され、
    前記複数のローラのうち隣り合うローラは、前記接続具によって接続されている、
    アクチュエータ器具。

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