(57)【要約】【課題】アクチュエータ部材の耐久性の向上を図ることが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、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２０と、アクチュエータ部材２０に連結される被作動部３０と、アクチュエータ部材２０にエネルギを付与することで被作動部３０を変位させる駆動部４０と、を備える。アクチュエータ装置１０は、アクチュエータ部材２０の固定部２２３、２４３を保持する保持部材５０を備える。そして、保持部材５０は、アクチュエータ部材２０の固定部２２３、２４３に作用する応力を分散させる構造になっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ装置であって、
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（２０）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前記エネルギを付与することで前記被作動部を変位させる駆動部（４０）と、
前記アクチュエータ部材の固定部（２２３、２４３）を保持する保持部材（５０）と、を備え、
前記保持部材は、前記固定部に作用する応力を分散させる構造になっているアクチュエータ装置。
【請求項２】
前記保持部材は、前記固定部の少なくとも一部が巻き付けられた状態で前記固定部を保持する棒状部材（５２２）を有する請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記保持部材は、前記固定部の一部を前記棒状部材に押し付けて固定する固定用治具（５２３）を含み、前記固定部の一部が前記固定用治具によって前記棒状部材に押し付けられることで前記固定部を保持する構造になっている請求項２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
前記固定部は、前記棒状部材に巻き付けられる巻付部位（２２３ａ）、および前記巻付部位以外の非巻付部位（２２３ｂ）を有し、
前記保持部材は、前記非巻付部位の少なくとも一部が前記巻付部位の内側に位置付けられるとともに前記巻付部位によって前記棒状部材に押し付けられることで前記固定部を保持する構造になっている請求項２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項５】
前記棒状部材には、前記固定部の一部を嵌め合わせることが可能な嵌合部（５２４）が形成されており、
前記保持部材は、前記固定部の一部が前記嵌合部に嵌め合わされることで前記固定部を保持する構造になっている請求項２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項６】
前記アクチュエータ部材に対して所定の張力を付与する張力付与部（６０）を備える請求項１ないし５のいずれか１つに記載のアクチュエータ装置。
【請求項７】
前記棒状部材は、少なくとも前記固定部が巻き付けられる部位が前記アクチュエータ部材に対して所定の張力を付与する張力付与部として機能するように弾性変形可能に構成されている請求項２ないし５のいずれか１つに記載のアクチュエータ装置。
【請求項８】
前記アクチュエータ部材は、前記被作動部に連結される第１アクチュエータ部（２２）および第２アクチュエータ部（２４）を含んでおり、
前記被作動部には、前記第１アクチュエータ部および前記第２アクチュエータ部を連結するための棒状の連結部材（３６）が設けられており、
前記第１アクチュエータ部および前記第２アクチュエータ部は、それぞれ共通の前記連結部材に対して巻き付けられることで、前記被作動部に対して連結されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載のアクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、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を動力源として用いるアクチュエータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリマ繊維等で構成されて加熱に基づく温度変化により捩じり変形または伸縮変形する特性を有するアクチュエータ部材を備えるアクチュエータ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載のアクチュエータ装置は、アクチュエータ部材の端部が固定部材によって保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−５０４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１には、アクチュエータ部材の端部を固定部材で保持する旨の記載があるものの、当該固定部材の具体的な構造が示されていない。本発明者らは、カシメ力を利用してアクチュエータ部材の端部を保持する構造を検討した。本発明者らの検討によれば、前述の構造とすると、アクチュエータ部材が変形した際に生ずる応力が、アクチュエータ部材の固定部のうちカシメ力が作用する部位で過大となり、アクチュエータ部材の耐久性を確保することが困難であることが判った。
【０００５】
本開示は、アクチュエータ部材の耐久性の向上を図ることが可能なアクチュエータ装置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】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、
アクチュエータ装置であって、
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（２０）と、
アクチュエータ部材に連結される被作動部（３０）と、
アクチュエータ部材にエネルギを付与することで被作動部を変位させる駆動部（４０）と、
アクチュエータ部材の固定部（２２３、２４３）を保持する保持部材（５０）と、を備え、
保持部材は、固定部に作用する応力を分散させる構造になっている。
【０００７】
このように、保持部材がアクチュエータ部材の固定部に作用する応力を分散させる構造になっていれば、固定部に対して局所的に作用する応力が低減されるので、アクチュエータ部材の耐久性の向上を図ることができる。
【０００８】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のアクチュエータ装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態のアクチュエータ部材の一部を示す模式図である。
【図３】第１実施形態のアクチュエータ装置の一部を示す模式図である。
【図４】第１実施形態のアクチュエータ装置の保持部材を示す模式図である。
【図５】図４の矢印Ｖの方向から保持部材を見た矢視図である。
【図６】第１実施形態のアクチュエータ装置における被作動部とアクチュエータ部材との連結部を示す模式図である。
【図７】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８】第１実施形態のアクチュエータ部材の固定部に作用する力を説明するための説明図である。
【図９】第１実施形態のアクチュエータ部材の固定部に作用する応力を説明するための説明図である。
【図１０】第２実施形態のアクチュエータ装置の保持部材を示す模式図である。
【図１１】図１０の矢印ＸＩの方向から保持部材を見た矢視図である。
【図１２】第３実施形態のアクチュエータ装置の保持部材に含まれる棒状部材を示す模式図である。
【図１３】第３実施形態のアクチュエータ装置の保持部材を示す模式図である。
【図１４】図１３の矢印ＸＩＶの方向から保持部材を見た矢視図である。
【図１５】第４実施形態のアクチュエータ装置の保持部材を示す模式図である。
【図１６】第５実施形態のアクチュエータ装置における被作動部とアクチュエータ部材との連結部を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１１】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。本実施形態では、本開示のアクチュエータ装置１０を車両の室内の状態を検出するセンサ装置９０を回転変位させる装置に適用した例について説明する。
【００１２】
図１および図２に示すように、アクチュエータ装置１０は、アクチュエータ部材２０と、被作動部３０と、駆動部４０と、保持部材５０と、張力付与部６０と、を含んで構成されている。
【００１３】
アクチュエータ部材２０は、外部からのエネルギの付与に応じて変形する部材である。本実施形態のアクチュエータ部材２０は、被作動部３０を挟んで直列に配置された第１アクチュエータ部２２および第２アクチュエータ部２４を含んでいる。
【００１４】
各アクチュエータ部２２、２４は、実質的に同じ材料で構成され、断面形状および寸法も同等になっている。具体的には、各アクチュエータ部２２、２４は、所定の方向に延在するワイヤ状の部材で構成されている。また、各アクチュエータ部２２、２４は、その断面形状が略円形状に形成されている。なお、本実施形態では、各アクチュエータ部２２、２４の軸心ＣＬの延在方向をアクチュエータ部材２０の軸方向ＤＲａと呼ぶことがある。この軸方向ＤＲａは、各アクチュエータ部２２、２４の並ぶ方向でもある。
【００１５】
各アクチュエータ部２２、２４は、外部から熱エネルギが付与されると、当該熱エネルギに応じて変形するように構成されている。本実施形態の各アクチュエータ部２２、２４は、加熱されると伸長し、冷却されると収縮する特性を有する材料で構成されている。具体的には、各アクチュエータ部２２、２４は、ポリアミド等のポリマ繊維を含んで構成されている。なお、各アクチュエータ部２２、２４を構成するポリマ繊維は、ポリアミドに限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、または、これらの複合材料等で構成されていてもよい。
【００１６】
図２に示すように、各アクチュエータ部２２、２４には、各アクチュエータ部２２、２４を加熱するための電熱線４１、４２が巻き付けられている。この電熱線４１、４２は、各アクチュエータ部２２、２４に対してエネルギを付与する駆動部４０の一部を構成する。
【００１７】
本実施形態の駆動部４０は、各アクチュエータ部２２、２４に対して熱エネルギを付与するように構成されている。駆動部４０は、第１アクチュエータ部２２に巻き付けられた電熱線４１、第２アクチュエータ部２４に巻き付けられた電熱線４２、各電熱線４１、４２に電流を流して各アクチュエータ部２２、２４を加熱する加熱部材４３を有している。加熱部材４３は、各電熱線４１、４２に流す電流を個別に調整可能に構成されている。すなわち、加熱部材４３は、第１アクチュエータ部２２に巻き付けられた電熱線４１に電流を流す第１加熱部４３１、および第２アクチュエータ部２４に巻き付けられた電熱線４２に電流を流す第２加熱部４３２を含んで構成されている。
【００１８】
各アクチュエータ部２２、２４は、熱エネルギが付与されると軸心ＣＬを中心として捩じり変形するように構成されている。すなわち、各アクチュエータ部２２、２４は、加熱によって捩じり変形するようにポリマ繊維が螺旋状に編み込まれたもので構成されている。なお、各アクチュエータ部２２、２４は、例えば、ポリマ繊維の構成分子が軸心ＣＬに対して傾斜するように配向されたもので構成されていてもよい。
【００１９】
各アクチュエータ部２２、２４は、熱エネルギが付与された際の変形方向が異なる方向となるように構成されている。すなわち、第１アクチュエータ部２２は、加熱されると図１に示す第１方向Ｒ１に捩じり変形し、自然冷却等により温度が低下すると第１方向Ｒ１とは逆の第２方向Ｒ２に捩じり変形するように構成されている。一方、第２アクチュエータ部２４は、加熱されると第２方向Ｒ２に捩じり変形し、自然冷却等により温度が低下すると第２方向Ｒ２とは逆の第１方向Ｒ１に捩じり変形するように構成されている。
【００２０】
各アクチュエータ部２２、２４それぞれは、両端部のうち一方が被作動部３０に対して連結され、両端部のうち他方が保持部材５０に対して保持されている。具体的には、第１アクチュエータ部２２は、外部からのエネルギに応じて捩じり変形する第１変形部２２１、被作動部３０に連結される第１連結部２２２、保持部材５０に保持される第１固定部２２３を有している。同様に、第２アクチュエータ部２４は、外部からのエネルギに応じて捩じり変形する第２変形部２４１、被作動部３０に連結される第２連結部２４２、保持部材５０に保持される第２固定部２４３を有している。
【００２１】
被作動部３０は、センサ装置９０を固定するための土台部分を構成している。被作動部３０は、支持機構８０によって各アクチュエータ部２２、２４の軸心ＣＬを中心に回転可能に支持されている。
【００２２】
本実施形態のセンサ装置９０は、車両の室内の温度分布を検出する赤外線センサ９１で構成されている。赤外線センサ９１は、ＩＲセンサと呼ばれることがある。センサ装置９０は、被作動部３０と一体に回転可能なように被作動部３０に対して固定されている。なお、センサ装置９０は、赤外線センサ９１に限らず、例えば、車室内を撮像する撮像機器等の視覚センサで構成されていてもよい。
【００２３】
被作動部３０は、アクチュエータ部材２０に連結されている。被作動部３０は、各アクチュエータ部２２、２４の捩じり変形に応じて回転変位するように、各アクチュエータ部２２、２４が連結されている。具体的には、被作動部３０には、第１アクチュエータ部２２の第１連結部２２２が連結されるとともに、第２アクチュエータ部２４の第２連結部２４２が連結されている。
【００２４】
これにより、被作動部３０およびセンサ装置９０は、第１アクチュエータ部２２が第１方向Ｒ１に捩じり変形すると、第１方向Ｒ１の回転力が付与されることで、第１方向Ｒ１に回転変位する。また、被作動部３０およびセンサ装置９０は、第２アクチュエータ部２４が第２方向Ｒ２に捩じり変形すると、第２方向Ｒ２の回転力が付与されることで、第２方向Ｒ２に回転変位する。なお、被作動部３０と各アクチュエータ部２２、２４との連結構造については後述する。
【００２５】
保持部材５０は、アクチュエータ部材２０の固定部を保持する部材である。なお、アクチュエータ部材２０の固定部は、変形部に比べて外部からのエネルギ付与に応じて変位し難い部位として解釈することができる。本実施形態の保持部材５０は、第１アクチュエータ部２２の第１固定部２２３を保持する第１保持部５２、および第２アクチュエータ部２４の第２固定部２４３を保持する第２保持部５４を含んでいる。
【００２６】
保持部材５０を構成する各保持部５２、５４は、アクチュエータ部材２０の固定部に作用する応力を分散させる構造になっている。第１保持部５２および第２保持部５４は、実質的に同じ構造になっている。本実施形態では、第１保持部５２の構造について説明し、第２保持部５４の構造に関する説明を省略する。
【００２７】
図３に示すように、第１保持部５２は、ハウジング５２１と、第１アクチュエータ部２２の固定部２２３を保持する棒状部材５２２を含んで構成されている。ハウジング５２１には、第１アクチュエータ部２２の変形部２２１を通過させるための貫通穴５２１ａが形成されている。そして、ハウジング５２１の内側には、棒状部材５２２が軸方向ＤＲａに変位可能に配置されている。
【００２８】
図４、図５に示すように、棒状部材５２２は、第１アクチュエータ部２２の第１固定部２２３の少なくとも一部を巻き付けることで第１固定部２２３を保持する部材である。棒状部材５２２は、軸方向ＤＲａに直交する方向に延びる略円柱形状の部材で構成されている。棒状部材５２２は、円柱形状以外の形状を有する部材（例えば、楕円柱形状）で構成されていてもよい。
【００２９】
棒状部材５２２には、第１固定部２２３が螺旋状に複数回（例えば、２回）巻き付けられている。本実施形態では、第１固定部２２３のうち棒状部材５２２に対して巻き付けられた部位を巻付部位２２３ａとする。
【００３０】
棒状部材５２２には、第１固定部２２３のうち非巻付部位２２３ｂが固定用治具５２３によって押し付けられている。固定用治具５２３は、リング状の部材で構成され、非巻付部位２２３ｂを棒状部材５２２に押し付けるための専用の治具である。なお、固定用治具５２３は、非巻付部位２２３ｂを棒状部材５２２に押し付けることが可能であれば、リング状の部材以外のもので構成されていてもよい。
【００３１】
ここで、非巻付部位２２３ｂは、第１固定部２２３のうち棒状部材５２２に巻き付けられた巻付部位２２３ａ以外の部位である。非巻付部位２２３ｂは、例えば、巻付部位２２３ａから第１固定部２２３の終端部２２３ｃまでの範囲に位置する部位で構成される。
【００３２】
このように、第１保持部５２は、第１固定部２２３の巻付部位２２３ａが棒状部材５２２に巻き付けられた状態で、第１固定部２２３の一部が固定用治具５２３によって棒状部材５２２に押し付けられることで第１固定部２２３を保持する構造になっている。なお、図示しないが、第２保持部５４は、第２固定部２４３の巻付部位が棒状部材に巻き付けられた状態で、第２固定部２４３の非巻付部位が固定用治具によって棒状部材に押し付けられることで第２固定部２４３を保持する構造になっている。
【００３３】
図３に示すように、第１保持部５２のハウジング５２１の内側には、アクチュエータ部材２０における第１アクチュエータ部２２に対して所定の張力を付与する張力付与部６０が配置されている。
【００３４】
張力付与部６０は、自然変形によってアクチュエータ部材２０の伸長または収縮が被作動部３０の変位に及ぼす影響を緩和させるものである。張力付与部６０は、弾性部材６１で構成されている。弾性部材６１は、各アクチュエータ部２２、２４の弾性率よりも小さい弾性率を有するコイルバネで構成されている。弾性部材６１は、軸方向ＤＲａに圧縮された状態で、一端側がハウジング５２１における貫通穴５２１ａの周囲の壁面に当接し、他端側が第１保持部５２に当接するように配置されている。
【００３５】
これにより、第１アクチュエータ部２２には、矢印Ｔに示す方向に張力が付与される。なお、図示しないが、第２保持部５４のハウジングにも第１保持部と同様の張力付与部が配置されており、第２アクチュエータ部２４に対して所定の張力が付与される構造になっている。
【００３６】
ここで、本実施形態の被作動部３０と各アクチュエータ部２２、２４との連結構造について図６を参照して説明する。図６に示すように、被作動部３０には、第１アクチュエータ部２２の第１連結部２２２を連結するための第１連結棒３２、および第２アクチュエータ部２４の第２連結部２４２を連結するための第２連結棒３４が設けられている。
【００３７】
被作動部３０は、第１連結部２２２が第１連結棒３２に巻き付けられた状態で第１連結部２２２の一部が第１連結用治具３３によって第１連結棒３２に押し付けられることで、第１アクチュエータ部２２に連結される構造になっている。また、被作動部３０は、第２連結部２４２が第２連結棒３４に巻き付けられた状態で第２連結部２４２の一部が第２連結用治具３５によって第２連結棒３４に押し付けられることで、第２アクチュエータ部２４に連結される構造になっている。
【００３８】
次に、本実施形態のアクチュエータ装置１０の電気的な構成について図７を参照して説明する。図７に示すように、アクチュエータ装置１０は、前述の加熱部材４３を介して各電熱線４１、４２の発熱量を調整することによって、被作動部３０の姿勢を変化させる姿勢制御を実行する制御装置１００を備えている。
【００３９】
制御装置１００は、プロセッサ１００ａ、メモリ１００ｂ、およびその周辺回路を有するマイクロコンピュータで構成されている。プロセッサ１００ａは、被作動部３０の姿勢制御に関する演算処理を実行する。メモリ１００ｂには、姿勢制御に必要なプログラム、データ等が予め記憶されている。また、メモリ１００ｂには、プロセッサ１００ａの演算結果等が記憶される。
【００４０】
例えば、制御装置１００は、被作動部３０を第１方向Ｒ１に変位させる場合、第１加熱部４３１に電流して電熱線４１を発熱させることで、第１アクチュエータ部２２を加熱する。第１アクチュエータ部２２は、加熱されることで第１方向Ｒ１に捩じり変形する。これに伴い被作動部３０およびセンサ装置９０が第１方向Ｒ１に変位する。
【００４１】
また、制御装置１００は、被作動部３０を第２方向Ｒ２に変位させる場合、第２加熱部４３２に電流を流して電熱線４２を発熱させることで、第２アクチュエータ部２４を加熱する。第２アクチュエータ部２４は、加熱されることで第２方向Ｒ２に捩じり変形する。これに伴い被作動部３０およびセンサ装置９０が第２方向Ｒ２に変位する。
【００４２】
ここで、アクチュエータ部材２０が変形した際に生ずる応力は、アクチュエータ部２２の固定部のうちカシメ力が作用する部位にて過大になる傾向がある。アクチュエータ部材２０の固定部の一部位に過大な応力が作用する構造では、アクチュエータ部材２０の耐久性を確保することが困難となる。
【００４３】
これに対して、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、保持部材５０がアクチュエータ部材２０の固定部に作用する応力を分散させる構造になっている。このような構造によれば、アクチュエータ部材２０の固定部に対して局所的に作用する応力が低減されるので、アクチュエータ部材２０の耐久性の向上を図ることができる。
【００４４】
具体的には、保持部材５０は、アクチュエータ部材２０の固定部の少なくとも一部が巻き付けられた状態で固定部を保持する棒状部材５２２、固定部の一部を棒状部材５２２に押し付ける固定用治具５２３を含んで構成されている。
【００４５】
これによれば、図８に示すように、アクチュエータ部材２０の固定部のうち棒状部材５２２に巻き付けられた部位に摩擦力Ｆが作用することで、アクチュエータ部材２０が変形した際に生ずる応力が固定部に対して分散して作用する。
【００４６】
ここで、図９は、同じ条件下において、本実施形態のアクチュエータ部材２０の固定部の一部に作用する応力と本実施形態の比較例となるアクチュエータ部材ＣＥの固定部の一部に作用する応力との比較結果を示している。比較例となるアクチュエータ部材ＣＥは、固定部が棒状部材に巻き付けられていない点が本実施形態と異なっている。なお、図９に示す固定部の一部は、固定部のうち固定用治具５２３で棒状部材５２２に押し付けられた部位である。
【００４７】
図９に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１０では、比較例に比べて、アクチュエータ部材２０の固定部の一部に作用する応力が低減される。このように、本実施形態のアクチュエータ装置１０によれば、固定部に対して局所的に作用する応力が低減されるので、アクチュエータ部材２０の耐久性の向上を図ることができる。
【００４８】
また、保持部材５０は、棒状部材５２２がアクチュエータ部材２０の軸方向ＤＲａに直交する方向に延びるように配置されている。これによれば、アクチュエータ装置１０における軸方向ＤＲａの体格増大を抑制することができる。
【００４９】
さらに、アクチュエータ装置１０は、被作動部３０が、各アクチュエータ部２２、２４の各連結部２２２、２４２が各連結棒３２、３４に巻き付けられた状態で、連結用治具３３、３５によって各アクチュエータ部２２、２４に連結される構造になっている。
【００５０】
これによると、各アクチュエータ部２２、２４の各連結部２２２、２４２に対して局所的に作用する応力が低減されるので、アクチュエータ部材２０の耐久性の向上を図ることができる。
【００５１】
ここで、アクチュエータ装置１０には、アクチュエータ部材２０に対して所定の張力を付与する張力付与部６０が設けられている。これによると、例えば、自然変形によってアクチュエータ部材２０の伸長または収縮が生ずる状況下でも、張力付与部６０からアクチュエータ部材２０に付与される張力によってアクチュエータ部材２０の張力変化が矯正される。このため、自然変形によってアクチュエータ部材２０の伸長または収縮が被作動部３０の変位に及す影響を緩和させることができる。
【００５２】
また、アクチュエータ装置１０は、電動モータを用いるアクチュエータとは異なり、被作動部３０を変位させる際の作動音が殆ど生じない。すなわち、本開示のアクチュエータ装置１０は、静粛性に優れており、特に静粛性が要求される車室内に好適である。
【００５３】
（第１実施形態の変形例）
上述の第１実施形態では、張力付与部６０を構成する弾性部材６１としてコイルバネを例示したが、これに限定されない。弾性部材６１は、例えば、板バネ、ぜんまいバネ等で構成されていてもよい。また、張力付与部６０は、弾性部材６１ではなく、例えば、電磁力等により張力を発生させる電動アクチュエータ等で構成されていてもよい。
【００５４】
上述の第１実施形態では、保持部材５０がハウジング５２１を備えるものを例示したが、これに限定されない。保持部材５０は、ハウジング５２１を備えていない構成になっていてもよい。
【００５５】
上述の第１実施形態では、各アクチュエータ部２２、２４が所定の方向に延在するワイヤ状の部材で構成されたものを例示したが、これに限定されない。各アクチュエータ部２２、２４は、例えば、ワイヤ等よりも線径が大きい柱状の部材で構成されていてもよい。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１０、図１１を参照して説明する。本実施形態のアクチュエータ装置１０は、保持部材５０における各アクチュエータ部２２、２４を保持する構造が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００５７】
図１０、図１１に示すように、第１保持部５２は、第１実施形態の固定用治具５２３を用いることなく、第１アクチュエータ部２２の第１固定部２２３を保持する構造になっている。
【００５８】
具体的には、第１保持部５２は、第１固定部２２３のうち非巻付部位２２３ｂの少なくとも一部が巻付部位２２３ａの内側に位置付けられるとともに巻付部位２２３ａによって棒状部材５２２に押し付けられることで第１固定部２２３を保持する構造になっている。
【００５９】
ここで、図示しないが、第２保持部５４についても、第１保持部５２と同様の構造になっている。すなわち、第２保持部５４は、第２固定部２４３のうち非巻付部位の少なくとも一部が巻付部位の内側に位置付けられるとともに巻付部位によって棒状部材に押し付けられることで第２固定部２４３を保持する構造になっている。また、図示しないが、被作動部３０は、保持部材５０における各アクチュエータ部２２、２４と同様の構造によって各アクチュエータ部２２、２４の連結部２２２、２４２に連結されている。
【００６０】
その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。本実施形態の各保持部５２、５４は、非巻付部位２２３ｂの少なくとも一部が巻付部位２２３ａの内側に位置付けられるとともに巻付部位２２３ａによって棒状部材５２２に押し付けられることで各固定部２２３、２４３を保持する構造になっている。これによると、保持部材５０に対して固定用治具５２３を追加する必要がないので、アクチュエータ装置１０の部品点数を抑えつつ、アクチュエータ部材２０の耐久性の向上を図ることができる。
【００６１】
（第２実施形態の変形例）
上述の第２実施形態では、本実施形態の各保持部５２、５４それぞれが、非巻付部位２２３ｂの少なくとも一部が巻付部位２２３ａによって棒状部材５２２に押し付けられる構造になっているものを例示したが、これに限定されない。保持部材５０は、例えば、各保持部５２、５４の一方が、上述の構造になっていてもよい。また、被作動部３０は、保持部材５０における各アクチュエータ部２２、２４とは異なる構造によって各アクチュエータ部２２、２４に連結されていてもよい。
【００６２】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１２〜図１４を参照して説明する。本実施形態のアクチュエータ装置１０は、保持部材５０における各アクチュエータ部２２、２４を保持する構造が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００６３】
図１２に示すように、第１保持部５２の棒状部材５２２には、その延在方向に交差する方向に第１固定部２２３の一部を嵌め合わせることが可能な第１嵌合部５２４が形成されている。第１嵌合部５２４は、第１固定部２２３の一部を挿通可能な大きさに形成された貫通穴で構成されている。なお、第１嵌合部５２４は、第１固定部２２３の一部を嵌合によって保持可能であれば、貫通穴に限らず、例えば、切欠溝で構成されていてもよい。
【００６４】
図示しないが、第２保持部５４の棒状部材にも、第２固定部２４３の一部を嵌め合わせることが可能な第２嵌合部が形成されている。第２嵌合部は、第１嵌合部５２４と同様に構成される。
【００６５】
図１３、図１４に示すように、第１保持部５２は、第２実施形態と同様に、第１実施形態の固定用治具５２３を用いることなく、第１アクチュエータ部２２の第１固定部２２３を保持する構造になっている。
【００６６】
第１保持部５２は、第１固定部２２３の巻付部位２２３ａが棒状部材５２２に巻き付けられた状態で、第１固定部２２３の一部が第１嵌合部５２４に嵌合されることで第１固定部２２３を保持する構造になっている。なお、図示しないが、第２保持部５４は、第２固定部２４３の巻付部位が棒状部材に巻き付けられた状態で、第２固定部２４３の一部が第２嵌合部に嵌合されることで第２固定部２４３を保持する構造になっている。また、図示しないが、被作動部３０は、保持部材５０における各アクチュエータ部２２、２４と同様の構造によって各アクチュエータ部２２、２４の連結部２２２、２４２に連結されている。
【００６７】
その他の構成および作動は、第１実施形態と同様である。本実施形態の各保持部５２、５４は、各固定部２２３、２４３の巻付部位２２３ａが棒状部材５２２に巻き付けられた状態で、各固定部２２３、２４３の一部が各嵌合部５２４に嵌合されることで各固定部２２３、２４３を保持する構造になっている。これによると、保持部材５０に対して固定用治具５２３を追加する必要がないので、アクチュエータ装置１０の部品点数を抑えつつ、アクチュエータ部材２０の耐久性の向上を図ることができる。
【００６８】
（第３実施形態の変形例）
上述の第３実施形態では、本実施形態の各保持部５２、５４それぞれが、各固定部２２３、２４３の一部を各嵌合部５２４に嵌合することで各固定部２２３、２４３を保持する構造になっているものを例示したが、これに限定されない。保持部材５０は、例えば、各保持部５２、５４の一方が、上述の構造になっていてもよい。また、被作動部３０は、保持部材５０における各アクチュエータ部２２、２４とは異なる構造によって各アクチュエータ部２２、２４に連結されていてもよい。
【００６９】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１５を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態で説明した張力付与部６０が設けられていない点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００７０】
図１５に示すように、第１保持部５２の棒状部材５２２は、ハウジング５２１に対して固定されている。棒状部材５２２は、少なくとも第１固定部２２３が巻き付けられる部位が第１アクチュエータ部２２に対して所定の張力を付与する張力付与部として機能するように弾性変形可能に構成されている。
【００７１】
具体的には、棒状部材５２２は、第１アクチュエータ部２２に対して所定の張力が付与されるように、第１アクチュエータ部２２よりも弾性率よりも小さい弾性率を有する弾性体で構成されている。この弾性体は、例えば、ゴム系の材料で構成される。
【００７２】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態のアクチュエータ装置１０は、棒状部材５２２自身が張力付与部として機能するので、アクチュエータ装置１０の部品点数を抑えることができる。
【００７３】
ここで、棒状部材５２２と張力付与部６０とを別体で構成する場合、張力付与部６０を配置するスペースを確保する必要がある。このようなスペースの確保は、アクチュエータ装置１０の体格の大型化を招く要因となってしまう。
【００７４】
これに対して、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、棒状部材５２２自身が張力付与部として機能するので、アクチュエータ装置１０の体格の大型化を抑制することができる。
【００７５】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図１６を参照して説明する。本実施形態では、各アクチュエータ部２２、２４が被作動部３０に設けられた共通の連結部材３６に対して連結される点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。なお、図１６では、第２保持部５４における棒状部材に符号「５４２」、巻付部位に符号「２４３ａ」、非巻付部位に符号「２４３ｂ」、固定用治具に符号「５４３」を付している。
【００７６】
図１６に示すように、被作動部３０には、第１アクチュエータ部２２の第１連結部２２２および第２アクチュエータ部２４の第２連結部２４２それぞれを連結するための棒状の連結部材３６が設けられている。被作動部３０は、各アクチュエータ部２２、２４の各連結部２２２、２４２が共通の連結部材３６に巻き付けられた状態で、各連結部２２２、２４２の一部が連結用治具３３、３５によって連結部材３６に押し付けられる構造になっている。
【００７７】
具体的には、連結部材３６には、その軸方向における所定の位置に第１連結部２２２が巻き付けられ、第１連結部２２２が巻き付けられていない位置に第２連結部２４２が巻き付けられている。
【００７８】
その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態のアクチュエータ装置１０は、各アクチュエータ部２２、２４が、それぞれ共通の連結部材３６に対して巻き付けられることで、被作動部３０に対して連結されている。
【００７９】
各アクチュエータ部２２、２４を被作動部３０に設けられた連結部材３６に対して巻き付ける構造とすれば、各アクチュエータ部２２、２４における被作動部３０との連結部分に対して局所的に作用する応力が低減される。
【００８０】
特に、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、各アクチュエータ部２２、２４を共通の連結部材３６に対して巻き付ける構造になっているので、被作動部３０と各アクチュエータ部２２、２４とを簡素な構造で連結することができる。
【００８１】
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【００８２】
上述の実施形態では、アクチュエータ部材２０の固定部を保持部材５０の棒状部材５２２に対して巻き付けた状態で保持する構造について例示したが、これに限定されない。アクチュエータ装置１０は、アクチュエータ部材２０の固定部に作用する応力を分散させることが可能な構造であれば適宜採用することができる。
【００８３】
上述の実施形態では、アクチュエータ装置１０として張力付与部６０を有するものを例示したが、これに限定されない。アクチュエータ装置１０は、例えば、張力付与部６０が設けられていない構成になっていてもよい。
【００８４】
上述の実施形態では、各アクチュエータ部２２、２４を加熱する方法として、各アクチュエータ部２２、２４に電熱線４１、４２を巻き付け、当該電熱線４１、４２に電流を流すものを例示したが、これに限定されない。アクチュエータ装置１０は、例えば、各アクチュエータ部２２、２４の表面に金属メッキを形成し、当該金属メッキに対して電流を流すことで、各アクチュエータ部２２、２４を加熱する構成になっていてもよい。
【００８５】
上述の実施形態では、各アクチュエータ部２２、２４として、外部からのエネルギの付与に応じて捩じり変形するものを例示したが、これに限定されない。各アクチュエータ部２２、２４は、例えば、外部からのエネルギの付与に応じて伸縮変形するように構成されていてもよい。
【００８６】
上述の実施形態では、各アクチュエータ部２２、２４として、外部から付与される熱エネルギに応じて変形するポリマ繊維を例示したが、これに限定されない。各アクチュエータ部２２、２４は、ポリマ繊維に限らず、例えば、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の付与に応じて変形する適宜の素材を用いることができる。このような素材としては、例えば、形状記憶合金、誘電エラストマ、磁性ゲル、導電性高分子等が挙げられる。
【００８７】
上述の実施形態では、アクチュエータ部材２０が軸方向ＤＲａに直列に配置された第１アクチュエータ部２２および第２アクチュエータ部２４で構成されたものを例示したが、これに限定されない。アクチュエータ部材２０は、例えば、単一のアクチュエータ部または３つ以上のアクチュエータ部で構成されていてもよい。
【００８８】
上述の実施形態では、本開示のアクチュエータ装置１０を車両の室内の状態を検出するセンサ装置９０を回転変位させる装置に適用した例について説明したが、これに限定されない。本開示のアクチュエータ装置１０は、センサ装置９０以外の機器を変位させる装置に対して広く適用可能である。
【００８９】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００９０】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【００９１】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【００９２】
（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、アクチュエータ装置は、アクチュエータ部材と、アクチュエータ部材に連結される被作動部と、被作動部を変位させる駆動部と、アクチュエータ部材の固定部を保持する保持部材と、を備える。そして、保持部材は、固定部に作用する応力を分散させる構造になっている。
【００９３】
第２の観点によれば、アクチュエータ装置の保持部材は、固定部の少なくとも一部が巻き付けられた状態で固定部を保持する棒状部材を有する。これによれば、固定部における棒状部材に巻き付けられた部位に摩擦力が作用することで、アクチュエータ部材が変形した際に生ずる応力が固定部に対して分散して作用する。これにより、固定部に対して局所的に作用する応力が低減されるので、アクチュエータ部材の耐久性の向上を図ることができる。
【００９４】
第３の観点によれば、アクチュエータ装置の保持部材は、固定部の一部を棒状部材に押し付けて固定する固定用治具を含み、固定部の一部が固定用治具によって棒状部材に押し付けられることで固定部を保持する構造になっている。このように、固定用治具によって固定部を保持する構造では、保持部材によって固定部を確実に保持することができる。
【００９５】
第４の観点によれば、アクチュエータ装置は、固定部が、棒状部材に巻き付けられる巻付部位、および巻付部位以外の非巻付部位を有する。そして、保持部材は、非巻付部位の少なくとも一部が巻付部位の内側に位置付けられるとともに巻付部位によって棒状部材に押し付けられることで固定部を保持する構造になっている。これによると、保持部材に対して固定用治具を追加する必要がないので、アクチュエータ装置の部品点数を抑えつつ、アクチュエータ部材の耐久性の向上を図ることができる。
【００９６】
第５の観点によれば、アクチュエータ装置は、棒状部材に固定部の一部を嵌め合わせることが可能な嵌合部が形成されている。そして、保持部材は、固定部の一部が嵌合部に嵌め合わされることで固定部を保持する構造になっている。これによっても、保持部材に対して固定用治具を追加する必要がないので、アクチュエータ装置の部品点数を抑えつつ、アクチュエータ部材の耐久性の向上を図ることができる。
【００９７】
第６の観点によれば、アクチュエータ装置は、アクチュエータ部材に対して所定の張力を付与する張力付与部を備える。これによると、例えば、自然変形によってアクチュエータ部材の伸長または収縮が生ずる状況下でも、張力付与部からアクチュエータ部材に付与される張力によってアクチュエータ部材の張力変化が矯正される。このため、自然変形によってアクチュエータ部材の伸長または収縮が被作動部の変位に及す影響を緩和させることができる。
【００９８】
第７の観点によれば、アクチュエータ装置の棒状部材は、少なくとも固定部が巻き付けられる部位がアクチュエータ部材に対して所定の張力を付与する張力付与部として機能するように弾性変形可能に構成されている。これによっても、自然変形によってアクチュエータ部材の伸長または収縮が被作動部の変位に及す影響を緩和させることができる。特に、棒状部材自身が張力付与部として機能するので、アクチュエータ装置の部品点数を抑えることができる。
【００９９】
ここで、棒状部材と張力付与部とを別体で構成する場合、張力付与部を配置するスペースを確保する必要がある。このようなスペースの確保は、アクチュエータ装置の体格の大型化を招く要因となってしまう。
【０１００】
これに対して、本構成では、棒状部材自身が張力付与部として機能するので、アクチュエータ装置の体格の大型化を抑制することができる。
【０１０１】
第８の観点によれば、アクチュエータ装置は、アクチュエータ部材が、被作動部に連結される第１アクチュエータ部および第２アクチュエータ部を含んでいる。被作動部には、第１アクチュエータ部および第２アクチュエータ部を連結するための棒状の連結部材が設けられている。そして、第１アクチュエータ部および第２アクチュエータ部は、それぞれ共通の連結部材に対して巻き付けられることで、被作動部に対して連結されている。
【０１０２】
各アクチュエータ部を被作動部に設けられた連結部材に対して巻き付ける構造とすれば、各アクチュエータ部における被作動部との連結部分に対して局所的に作用する応力が低減されるので、アクチュエータ部材の耐久性の向上を図ることができる。特に、本構成では、各アクチュエータ部を共通の連結部材に対して巻き付ける構造になっているので、被作動部と各アクチュエータ部とを簡素な構造で連結することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０      アクチュエータ装置
２０      アクチュエータ部材
２２３    第１固定部（固定部）
２４３    第２固定部（固定部）
３０      被作動部
４０      駆動部
５０      保持部材
【図１】
2020072573.tif 000003
【図２】
2020072573.tif 000004
【図３】
2020072573.tif 000005
【図４】
2020072573.tif 000006
【図５】
2020072573.tif 000007
【図６】
2020072573.tif 000008
【図７】
2020072573.tif 000009
【図８】
2020072573.tif 000010
【図９】
2020072573.tif 000011
【図１０】
2020072573.tif 000012
【図１１】
2020072573.tif 000013
【図１２】
2020072573.tif 000014
【図１３】
2020072573.tif 000015
【図１４】
2020072573.tif 000016
【図１５】
2020072573.tif 000017
【図１６】
2020072573.tif 000018