(57)【要約】【課題】加熱部材から作動部材へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整できる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において熱供給部は複数の電熱線１４、１６を有している。そして、その熱供給部は、複数の電熱線１４、１６のうち１本以上の電熱線に電源電圧が印加される場合に、その電源電圧が印加される電熱線である通電電熱線の数を変更することが可能な構成となっている。従って、電熱線１４、１６への印加電圧を変化させなくても、通電電熱線の数を変更することで、電熱線１４、１６からポリマ繊維１２へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整することが可能である。すなわち、２本の電熱線１４、１６全体の電気抵抗の変化を利用して、ポリマ繊維１２へ与えられるジュール熱量を調整することが可能である。【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、
温度変化に応じて変形する作動部材（１２）と、
電圧を印加されることにより発熱し前記作動部材に熱を与える複数の加熱部材（１４、１６）を有する熱供給部（２６）とを備え、
前記熱供給部は、前記複数の加熱部材のうち１つ以上の加熱部材に電圧が印加される場合に、該電圧が印加される加熱部材である通電加熱部材の数を変更することが可能な構成となっている、アクチュエータ装置。
【請求項２】
前記複数の加熱部材のそれぞれに対する電圧の印加と非印加とを切り替える通電制御部（２４）を備え、
前記複数の加熱部材は、互いに並列に電気接続され、
前記作動部材の温度の変化幅に対する該作動部材の変形量の割合（ＲＴｐ）は、前記作動部材の温度が高いほど大きくなり、
前記通電制御部は、前記作動部材の温度が高温温度域（ＷＨ）内にある場合には、前記作動部材の温度が前記高温温度域よりも低温の低温温度域（ＷＬ）内にある場合に比して、前記通電加熱部材の数を減らす、請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記複数の加熱部材のそれぞれに対する電圧の印加と非印加とを切り替える通電制御部（２４）を備え、
前記複数の加熱部材は第１加熱部材（１４）と第２加熱部材（１６）とを含み、
前記通電制御部は、前記第１加熱部材と前記第２加熱部材とのうちの一方に電圧を印加し且つ他方に電圧を印加しない場合、前記第１加熱部材に電圧を印加し且つ前記第２加熱部材に電圧を印加しないことも、前記第１加熱部材に電圧を印加せず且つ前記第２加熱部材に電圧を印加することもある、請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
アクチュエータ装置であって、
温度変化に応じて変形する作動部材（１２）と、
電圧を印加されることにより発熱し前記作動部材に熱を与える加熱部材（１４、１６）とを備え、
前記作動部材の温度の変化幅に対する該作動部材の変形量の割合（ＲＴｐ）は、前記作動部材の温度が高いほど大きくなり、
前記作動部材の作動中に前記加熱部材の温度が変化しうる作動温度領域（ＷＭｈ）内で該加熱部材の温度が変化する場合、前記加熱部材の電気抵抗は前記加熱部材の温度が高いほど大きくなり、且つ、前記加熱部材の温度の上昇幅に対する前記電気抵抗の増大量の割合（ＲＴｈ）は、前記加熱部材の温度が低いほど大きい、アクチュエータ装置。
【請求項５】
アクチュエータ装置であって、
温度変化に応じて変形する作動部材（１２）と、
発熱し前記作動部材に熱を与える加熱部材（１４、１６）と、
前記作動部材と前記加熱部材との間に挟まれ、該加熱部材から受けた熱を前記作動部材へ伝える伝熱部材（３０）とを備え、
前記作動部材の温度の変化幅に対する該作動部材の変形量の割合（ＲＴｐ）は、前記作動部材の温度が高いほど大きくなり、
前記作動部材の作動中に前記伝熱部材の温度が変化しうる作動温度領域（ＷＭｃ）内で該伝熱部材の温度が変化する場合、前記伝熱部材の熱抵抗は前記伝熱部材の温度が高いほど大きくなる、アクチュエータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度変化に応じた作動部材の変形を動力として出力するアクチュエータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のアクチュエータ装置として、例えば特許文献１に記載されたアクチュエータが従来から知られている。この特許文献１に記載されたアクチュエータは、加熱による温度上昇というエネルギ入力に応じて、軸方向の伸縮動作、または軸回りの捩り動作として動力を出力することができる。
【０００３】
具体的に、特許文献１のアクチュエータは、加熱に伴って変形するポリマーファイバーと、そのポリマーファイバーを加熱する電熱線とを備えている。ポリマーファイバーは、電熱線から与えられる熱に応じて、軸方向の伸縮動作や軸まわりの捩れ動作を行うように変形する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１９５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のアクチュエータのように、ポリマーファイバーなどを作動部材として用いたアクチュエータ装置では、その作動部材の温度変化に対する変形率である温度変形率は、作動部材の温度に拘わらず一定ということはなく、作動部材の温度により異なる。例えば、作動部材が高温になるほどその温度変形率が高くなるものが、アクチュエータ装置の作動部材として採用される場合がある。なお、作動部材の温度変形率とは、作動部材の温度の変化幅に対する作動部材の変形量の割合である。
【０００６】
そして、作動部材の温度を変化させることにより目標変形量を得る制御では、作動部材の温度変形率が高くなるほど制御性が悪化する。すなわち、目標変形量に対する誤差が拡大する。
【０００７】
このような場合、作動部材の制御性を向上させるためには、作動部材の温度変形率の変化に対応して、電熱線などの加熱部材から作動部材へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整できるようにすればよいと考えられる。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。
【０００８】
本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。例えば、本発明は、加熱部材から作動部材へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整できる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】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のアクチュエータ装置は、
温度変化に応じて変形する作動部材（１２）と、
電圧を印加されることにより発熱し作動部材に熱を与える複数の加熱部材（１４、１６）を有する熱供給部（２６）とを備え、
熱供給部は、複数の加熱部材のうち１つ以上の加熱部材に電圧が印加される場合に、その電圧が印加される加熱部材である通電加熱部材の数を変更することが可能な構成となっている。
【００１０】
このようにすれば、加熱部材への印加電圧を変化させなくても、通電加熱部材の数を変更することで、加熱部材から作動部材へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整することが可能である。
【００１１】
また、請求項４に記載のアクチュエータ装置は、
温度変化に応じて変形する作動部材（１２）と、
電圧を印加されることにより発熱し作動部材に熱を与える加熱部材（１４、１６）とを備え、
作動部材の温度の変化幅に対する作動部材の変形量の割合（ＲＴｐ）は、作動部材の温度が高いほど大きくなり、
作動部材の作動中に加熱部材の温度が変化しうる作動温度領域（ＷＭｈ）内でその加熱部材の温度が変化する場合、加熱部材の電気抵抗は加熱部材の温度が高いほど大きくなり、且つ、加熱部材の温度の上昇幅に対する電気抵抗の増大量の割合（ＲＴｈ）は、加熱部材の温度が低いほど大きい。
【００１２】
このようにすれば、加熱部材への印加電圧を変化させなくても、加熱部材の温度に依存して変化する電気抵抗値を利用して、加熱部材から作動部材へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整することが可能である。そして、作動部材の温度の変化幅に対する作動部材の変形量の割合が大きい温度域では、加熱部材の電気抵抗値の増大により、加熱部材から作動部材へ与えられる単位時間当たりの熱量が抑えられるので、作動部材の制御性を向上させることが可能である。
【００１３】
また、請求項５に記載のアクチュエータ装置は、
温度変化に応じて変形する作動部材（１２）と、
発熱し作動部材に熱を与える加熱部材（１４、１６）と、
作動部材と加熱部材との間に挟まれ、その加熱部材から受けた熱を作動部材へ伝える伝熱部材（３０）とを備え、
作動部材の温度の変化幅に対する作動部材の変形量の割合（ＲＴｐ）は、作動部材の温度が高いほど大きくなり、
作動部材の作動中に伝熱部材の温度が変化しうる作動温度領域（ＷＭｃ）内でその伝熱部材の温度が変化する場合、伝熱部材の熱抵抗は伝熱部材の温度が高いほど大きくなる。
【００１４】
このようにすれば、加熱部材への印加電圧を変化させなくても、伝熱部材の温度に依存して変化する熱抵抗を利用して、加熱部材から作動部材へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整することが可能である。そして、作動部材の温度の変化幅に対する作動部材の変形量の割合が大きい温度域では、伝熱部材の熱抵抗の増大により、加熱部材から作動部材へ与えられる単位時間当たりの熱量が抑えられるので、作動部材の制御性を向上させることが可能である。
【００１５】
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】
【００１６】
【図１】第１実施形態におけるアクチュエータ装置の概略構成を示した模式図である。
【図２】第１実施形態において、アクチュエータ装置の電熱線に通電するための電気回路を示した図である。
【図３】第１実施形態において、ポリマ繊維の捩り角度とポリマ繊維平均温度との関係を模式的に示した図である。
【図４】第１実施形態のアクチュエータ装置が有する通電制御部の制御処理を示したフローチャートである。
【図５】図４のフローチャートのステップＳ１０６で実行されるサブルーチンを示したフローチャートである。
【図６】第１実施形態において、ポリマ繊維の捩り角度とポリマ繊維平均温度と電熱線電気抵抗との関係を模式的に示した図である。
【図７】図５のステップＳ２０３で実施される１本通電において、２本の電熱線が交互に通電される状況を模式的に示した図である。
【図８】比較例におけるアクチュエータ装置の概略構成を示した模式図であって、図１に相当する図である。
【図９】電熱線の１本通電が実施される場合に生じる、繊維軸方向におけるポリマ繊維寿命の分布とポリマ繊維の温度分布とを示した図である。
【図１０】第２実施形態において、電熱線温度と電熱線電気抵抗との関係を示した図、すなわち、電熱線の温度抵抗特性を示した図である。
【図１１】第３実施形態において、図１のXI部分に相当する部分を拡大し断面図示した拡大断面図であって、ポリマ繊維と伝熱部材と電熱線との積層状態を模式的に示した図である。
【図１２】第３実施形態において、伝熱部材の温度と伝熱部材の熱抵抗との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、各実施形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１８】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、所定の軸線ＣＬに沿って延在するひも状に形成され、その軸線ＣＬに直交する横断面が略円形状になるように形成されている。アクチュエータ装置１０は、加熱による温度上昇に応じて、軸線ＣＬまわりの捩り動作として動力を出力することができる。
【００１９】
図１および図２に示すように、アクチュエータ装置１０は、ポリマ繊維１２と、複数の電熱線１４、１６と、通電切替部２２と、通電制御部２４とを備えている。
【００２０】
ポリマ繊維１２は、ポリマ繊維１２自体の温度変化に応じて変形する作動部材である。従って、ポリマ繊維１２はアクチュエータ装置１０の動力源として機能し、そのポリマ繊維１２の変形動作がアクチュエータ装置１０の出力になる。ポリマ繊維１２は線材状であって、例えば上記の軸線ＣＬに沿って延びている。その軸線ＣＬは、ポリマ繊維１２の中心軸線である。ポリマ繊維１２は、例えば横断面が略円形状になるように形成されている。
【００２１】
なお、図１の矢印ＤＲａはポリマ繊維１２の軸方向ＤＲａを示し、矢印ＤＲｒはポリマ繊維１２の径方向ＤＲｒを示している。本実施形態では、アクチュエータ装置１０の軸方向はポリマ繊維１２の軸方向ＤＲａと同じであり、アクチュエータ装置１０の径方向はポリマ繊維１２の径方向ＤＲｒと同じである。以下の説明では、ポリマ繊維１２の軸方向ＤＲａを繊維軸方向ＤＲａと称する場合があり、ポリマ繊維１２の径方向ＤＲｒを繊維径方向ＤＲｒと称する場合がある。また、ポリマ繊維１２の周方向（すなわち、軸線ＣＬを中心とした周方向）を繊維周方向と称する場合がある。
【００２２】
ポリマ繊維１２は、例えば樹脂製の繊維で構成されている。ポリマ繊維１２は、ポリマ繊維１２自体の特性として、温度変化に応じて変形する特性を備えている。具体的には、ポリマ繊維１２は軸線ＣＬまわりの捩り変形をするものであり、そのポリマ繊維１２の温度が高くなるほど軸線ＣＬまわりの捩り変形量が大きくなる。
【００２３】
例えば、ポリマ繊維１２は、そのポリマ繊維１２の温度が高くなるほどポリマ繊維１２が電熱線１４、１６の巻付け方向と同方向へ捩れるように構成されている。なお、本実施形態の説明では、ポリマ繊維１２の温度変化に応じた変形を、ポリマ繊維１２の熱変形とも称する。
【００２４】
本実施形態では電熱線１４、１６は２本設けられており、その電熱線１４、１６は何れも、ポリマ繊維１２を変形させるためにそのポリマ繊維１２に熱を与える加熱部材である。この２本の電熱線１４、１６は、部品単体としては同じ物である。本実施形態では、２本の電熱線１４、１６の一方が第１電熱線１４と称され、他方が第２電熱線１６と称される。第１電熱線１４は第１加熱部材に対応し、第２電熱線１６は第２加熱部材に対応する。
【００２５】
また、図１および図２に示すように、２本の電熱線１４、１６は、電源２０に対し互いに並列に電気接続されている。そして、２本の電熱線１４、１６はそれぞれ、電源２０の電圧を印加されることにより発熱する。この発熱により電熱線１４、１６は、ポリマ繊維１２を加熱することができる。従って、ポリマ繊維１２は、電熱線１４、１６から与えられる熱に応じて変形することで、軸線ＣＬまわりの捩り動作を行うことができる。
【００２６】
また、図１に示すように、２本の電熱線１４、１６はそれぞれ線材状であって、例えば金属線材などで構成されている。その電熱線１４、１６はそれぞれ、ポリマ繊維１２と比較して格段に細く、例えば横断面が略円形状になるように形成されている。
【００２７】
また、電熱線１４、１６は、互いに同じ所定の巻付け角度で螺旋状にポリマ繊維１２の外周に巻き付けられている。そして、電熱線１４、１６はそれぞれ、或る程度の引張り応力が生じさせられた状態で、そのポリマ繊維１２の外周に巻き付けられている。これにより、電熱線１４、１６はそれぞれ、ポリマ繊維１２に対して密着し伝熱可能に連結している。すなわち、電熱線１４、１６はそれぞれ、ポリマ繊維１２に対し常に接触圧を生じさせている。
【００２８】
繊維軸方向ＤＲａにおける２本の電熱線１４、１６の巻付けピッチＰａは互いに同じである。そして、第１電熱線１４は、第２電熱線１６に対し、巻付けピッチＰａの半分だけ繊維軸方向ＤＲａにずれた位置でポリマ繊維１２に巻き付けられている。なお、電熱線１４、１６の上記巻付け角度は、例えば、軸線ＣＬに直交する仮想平面に対してその電熱線１４、１６が成す角度で表される。
【００２９】
図２に示すように、通電切替部２２は、第１スイッチ２２１と第２スイッチ２２２とを有している。また、上記の第１電熱線１４と第２電熱線１６と通電切替部２２は全体として、ポリマ繊維１２へ熱供給するための熱供給部２６を構成している。
【００３０】
第１スイッチ２２１と第２スイッチ２２２は、通電制御部２４からの信号に応じてそれぞれ作動する。第１スイッチ２２１は、第１電熱線１４と電源２０との間の通電経路に設けられており、その通電経路を断接する。第１スイッチ２２１が閉じると、第１電熱線１４に電源２０の電圧（すなわち、電源電圧）が印加される。逆に、第１スイッチ２２１が開くと、電源電圧は第１電熱線１４に印加されなくなる。すなわち、第１電熱線１４は発熱しなくなる。なお、スイッチ２２１、２２２を開くことをスイッチオフと呼び、スイッチ２２１、２２２を閉じることをスイッチオンと呼ぶ。
【００３１】
第２スイッチ２２２は、第２電熱線１６と電源２０との間の通電経路に設けられており、その通電経路を断接する。第２スイッチ２２２が閉じると、第２電熱線１６に電源電圧が印加される。逆に、第２スイッチ２２２が開くと、電源電圧は第２電熱線１６に印加されなくなる。すなわち、第２電熱線１６は発熱しなくなる。なお、図２は、第１スイッチ２２１が開き且つ第２スイッチ２２２が閉じた状態を表示している。
【００３２】
これらの第１スイッチ２２１と第２スイッチ２２２は、互いに独立して開閉作動することが可能となっている。従って、熱供給部２６は、複数の電熱線１４、１６のうち１本以上の電熱線に電源電圧が印加される場合に、その電源電圧が印加される電熱線の数を変更することが可能な構成となっている。言い換えれば、熱供給部２６は、複数の電熱線１４、１６からポリマ繊維１２へ与えられるエネルギを調整できる構成となっている。例えば本実施形態では、第１電熱線１４と第２電熱線１６との両方に電源電圧が印加される場合もあれば、第１電熱線１４と第２電熱線１６との一方に電源電圧が印加され他方には電源電圧が印加されない場合もある。
【００３３】
通電制御部２４は電子制御装置として構成されており、半導体メモリなどの非遷移的実体的記憶媒体、およびプロセッサなどを有している。通電制御部２４は、その非遷移的実体的記憶媒体に格納されたコンピュータプログラムを実行する。このコンピュータプログラムが実行されることで、コンピュータプログラムに対応する方法が実行される。すなわち、通電制御部２４は、そのコンピュータプログラムに従って種々の制御処理を実行する。
【００３４】
具体的に、通電制御部２４は、第１スイッチ２２１の開閉作動と、第２スイッチ２２２の開閉作動とをそれぞれ制御する。すなわち、通電制御部２４は、複数の電熱線１４、１６のそれぞれに対する電源電圧の印加と非印加とを切り替える。なお、電源電圧の印加とは、電源電圧が印加されることであり、電源電圧の非印加とは、通電が遮断され電源電圧が印加されないことである。
【００３５】
図３は、ポリマ繊維１２の捩り角度α（言い換えれば、スイング角度α）とポリマ繊維平均温度Ｔｐとの関係を示している。この図３に示されたポリマ繊維１２の特性をポリマ繊維変形特性と呼ぶものとする。また、ポリマ繊維平均温度Ｔｐとはポリマ繊維１２の平均温度である。また、ポリマ繊維１２の捩り角度αすなわち繊維捩り角度αは、ポリマ繊維１２のうち基準位置Ｐ１（図１参照）の部位に対し、出力位置Ｐ２の部位がポリマ繊維１２の捩り変形に伴い繊維周方向に変位した角度として表される。その基準位置Ｐ１と出力位置Ｐ２はポリマ繊維１２における繊維軸方向ＤＲａの位置であり、出力位置Ｐ２は、基準位置Ｐ１に対し繊維軸方向ＤＲａの一方側に離れた位置である。
【００３６】
例えば、ポリマ繊維１２は、ポリマ繊維１２を支持する非回転部材に基準位置Ｐ１にて固定され、アクチュエータ装置１０が動作させる被動作対象物に出力位置Ｐ２にて連結される。また、本実施形態では、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが高くなるに従ってポリマ繊維１２が捩れる方向を、繊維捩り角度αの正方向とする。なお、本実施形態のポリマ繊維１２の変形は捩り変形であるので、繊維捩り角度αの変化量がポリマ繊維１２の変形量に該当する。
【００３７】
図３の実線Ｌｐで示されるように、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが高くなるほどポリマ繊維１２の捩り角度αは大きくなる。そして、ポリマ繊維平均温度Ｔｐの変化幅に対する繊維捩り角度αの変化量の割合ＲＴｐである繊維温度変形率ＲＴｐは、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが高いほど大きくなる。図３では、その繊維温度変形率ＲＴｐは実線Ｌｐの勾配に対応する。
【００３８】
図２の通電制御部２４は、上述したように種々の制御処理を実行するが、その種々の制御処理の１つとして、図４および図５のフローチャートで示される制御処理を実行する。この図４および図５の制御処理は、下側目標捩り角度α１とその下側目標捩り角度α１よりも大きい上側目標捩り角度α２との間でポリマ繊維１２の捩り変形を繰り返させるものである。その下側目標捩り角度α１と上側目標捩り角度α２は、ポリマ繊維１２の捩り変形動作における繊維捩り角度αの目標値であって予め設定されており、通電制御部２４に記憶されている。
【００３９】
なお、ポリマ繊維１２周りの環境温度（別言すれば、雰囲気温度）は、図３のポリマ繊維変形特性において下側目標捩り角度α１に対応するポリマ繊維平均温度Ｔｐよりも低くなっている。そのため、ポリマ繊維１２が加熱されない状態が継続すれば、繊維捩り角度αは下側目標捩り角度α１未満になる。また、図４および図５の制御処理の開始前においては、２本の電熱線１４、１６は何れも発熱していない。
【００４０】
図４に示すように、通電制御部２４は、まず、ステップＳ１０１にて、繊維捩り角度αを知得する。この繊維捩り角度αは検出器などによって検出されてもよいが、本実施形態では、通電制御部２４は、その繊維捩り角度αを電熱線１４、１６の電熱線電気抵抗Ｒｈに基づいて推定する。そこで、繊維捩り角度αとの電熱線電気抵抗Ｒｈとの関係について図６を用いて説明する。なお、それぞれの電熱線１４、１６の電熱線電気抵抗Ｒｈは、例えば抵抗検出器によって検出される。
【００４１】
図６の（ａ）は図３のポリマ繊維変形特性である。図６の（ｂ）の実線Ｌ１は、２本の電熱線１４、１６のうちの一方にだけ通電している場合における通電中の電熱線の温度Ｔｈとポリマ繊維平均温度Ｔｐとの関係を示している。また、図６の（ｂ）の実線Ｌ２は、２本の電熱線１４、１６の両方に通電している場合における通電中の電熱線の温度Ｔｈとポリマ繊維平均温度Ｔｐとの関係を示している。図６の（ｃ）の実線Ｌｈは、２本の電熱線１４、１６のうちの１本における電熱線の温度Ｔｈと電熱線電気抵抗Ｒｈとの関係を示している。
【００４２】
この図６の（ｃ）に示すように、第１電熱線１４および第２電熱線１６は何れも、電熱線１４、１６の温度Ｔｈ（すなわち、電熱線温度Ｔｈ）が高いほど電熱線電気抵抗Ｒｈが大きくなる温度抵抗特性を備えている。そのため、図６の（ａ）〜（ｃ）から判るように、電熱線電気抵抗Ｒｈとポリマ繊維平均温度Ｔｐと繊維捩り角度αとの間には相関があるので、電熱線電気抵抗Ｒｈに基づいて繊維捩り角度αを推定することができる。上記温度抵抗特性とは、電熱線温度Ｔｈと電熱線電気抵抗Ｒｈとの関係を示す特性である。
【００４３】
このように繊維捩り角度αを推定できるので、本実施形態では、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６のうちの１本に通電した場合において予め実験的に求められた電熱線電気抵抗Ｒｈと繊維捩り角度αとの関係を、第１角度マップとして予め記憶している。それと共に、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６の全部に通電した場合において予め実験的に求められた電熱線電気抵抗Ｒｈと繊維捩り角度αとの関係を、第２角度マップとして予め記憶している。そして、このステップＳ１０１では、通電制御部２４は、その第１角度マップまたは第２角度マップを用いて、電熱線電気抵抗Ｒｈに基づき繊維捩り角度αを推定する。
【００４４】
例えば、２本の電熱線１４、１６のうちの１本にだけ通電されている１本通電中の場合には、繊維捩り角度αの推定のために、２本の電熱線１４、１６のうち通電中の電熱線の電熱線電気抵抗Ｒｈと第１角度マップとが用いられる。また、２本の電熱線１４、１６の全部に通電されている全部通電中の場合には、２本の電熱線１４、１６のうちの一方の電熱線電気抵抗Ｒｈと第２角度マップとが用いられる。また、ポリマ繊維１２の捩り変形が繰り返されている最中で２本の電熱線１４、１６の何れにも通電されていない非通電中には、現時点の直前に通電されていたときの通電状態で電熱線１４、１６が通電中であるとみなして、電熱線電気抵抗Ｒｈと第１または第２角度マップとが用いられる。
【００４５】
但し、ポリマ繊維１２の捩り変形が繰り返される前の初期状態、要するに、アクチュエータ装置１０の作動開始前の初期状態では、ポリマ繊維平均温度Ｔｐがポリマ繊維１２周りの環境温度と同じであるとみなされる。そのポリマ繊維１２周りの環境温度は例えば温度センサによって検出される。そして、図３のポリマ繊維変形特性に従って、そのポリマ繊維平均温度Ｔｐに基づき繊維捩り角度αが推定される。
【００４６】
図４のステップＳ１０１では、以上のようにして繊維捩り角度αが推定される。ステップＳ１０１の次はステップＳ１０２へ進む。
【００４７】
ステップＳ１０２では、通電制御部２４は、熱供給部２６が、２本の電熱線１４、１６のうち少なくとも何れかに通電されている電熱線ＯＮ状態であるか否かを判定する。例えば、熱供給部２６が電熱線ＯＮ状態であるか否かは、第１スイッチ２２１および第２スイッチ２２２（図２参照）のスイッチ切替状態によって判る。
【００４８】
ステップＳ１０２において、熱供給部２６が電熱線ＯＮ状態であると判定された場合には、ステップＳ１０３へ進む。その一方で、熱供給部２６が電熱線ＯＮ状態ではないと判定された場合、すなわち、２本の電熱線１４、１６の全部が通電されていない電熱線ＯＦＦ状態であると判定された場合には、ステップＳ１０５へ進む。
【００４９】
ステップＳ１０３では、通電制御部２４は、ステップＳ１０１で知得した繊維捩り角度αが所定の上側目標捩り角度α２以上であるか否かを判定する。
【００５０】
ステップＳ１０３において、繊維捩り角度αが上側目標捩り角度α２以上であると判定された場合には、ステップＳ１０４へ進む。その一方で、繊維捩り角度αが上側目標捩り角度α２未満であると判定された場合には、ステップＳ１０１へ進む。
【００５１】
ステップＳ１０４では、通電制御部２４は、熱供給部２６を電熱線ＯＦＦ状態にする。具体的に、通電制御部２４は、第１スイッチ２２１と第２スイッチ２２２との両方を開く。すなわち、第１スイッチ２２１と第２スイッチ２２２との両方をスイッチオフにする。この熱供給部２６の電熱線ＯＦＦ状態は、後述のステップＳ１０６が実行されるまで継続する。ステップＳ１０４の次はステップＳ１０１へ進む。
【００５２】
ステップＳ１０５では、通電制御部２４は、ステップＳ１０１で知得した繊維捩り角度αが所定の下側目標捩り角度α１以下であるか否かを判定する。
【００５３】
ステップＳ１０５において、繊維捩り角度αが下側目標捩り角度α１以下であると判定された場合には、ステップＳ１０６へ進む。その一方で、繊維捩り角度αが下側目標捩り角度α１よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ１０１へ進む。
【００５４】
ステップＳ１０６では、通電制御部２４は、熱供給部２６を電熱線ＯＮ状態にする。具体的には、図５のサブルーチンが実行される。その図５のステップＳ２０１では、通電制御部２４は、ポリマ繊維平均温度Ｔｐを知得する。このポリマ繊維平均温度Ｔｐは温度検出器などによって検出されてもよいが、本実施形態では、通電制御部２４は、そのポリマ繊維平均温度Ｔｐを電熱線１４、１６の電熱線電気抵抗Ｒｈに基づいて推定する。
【００５５】
例えば、上述したステップＳ１０１で繊維捩り角度αを推定することと同様の手法で、ポリマ繊維平均温度Ｔｐは推定される。すなわち、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６のうちの１本に通電した場合において予め実験的に求められた電熱線電気抵抗Ｒｈとポリマ繊維平均温度Ｔｐとの関係を、第１温度マップとして予め記憶している。それと共に、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６の全部に通電した場合において予め実験的に求められた電熱線電気抵抗Ｒｈとポリマ繊維平均温度Ｔｐとの関係を、第２温度マップとして予め記憶している。そして、このステップＳ２０１では、通電制御部２４は、その第１温度マップまたは第２温度マップを用いて、電熱線電気抵抗Ｒｈに基づきポリマ繊維平均温度Ｔｐを推定する。
【００５６】
例えば、２本の電熱線１４、１６のうちの１本にだけ通電されている１本通電中の場合には、ポリマ繊維平均温度Ｔｐの推定のために、２本の電熱線１４、１６のうち通電中の電熱線の電熱線電気抵抗Ｒｈと第１温度マップとが用いられる。また、２本の電熱線１４、１６の全部に通電されている全部通電中の場合には、２本の電熱線１４、１６のうちの一方の電熱線電気抵抗Ｒｈと第２温度マップとが用いられる。また、ポリマ繊維１２の捩り変形が繰り返されている最中で２本の電熱線１４、１６の何れにも通電されていない非通電中には、現時点の直前に通電されていたときの通電状態で電熱線１４、１６が通電中であるとみなして、電熱線電気抵抗Ｒｈと第１または第２温度マップとが用いられる。
【００５７】
但し、ポリマ繊維１２の捩り変形が繰り返される前の初期状態、要するに、アクチュエータ装置１０の作動開始前の初期状態では、ポリマ繊維平均温度Ｔｐがポリマ繊維１２周りの環境温度と同じであるとみなされる。
【００５８】
図５のステップＳ２０１では、以上のようにしてポリマ繊維平均温度Ｔｐが推定される。ステップＳ２０１の次はステップＳ２０２へ進む。
【００５９】
ステップＳ２０２では、通電制御部２４は、ステップＳ２０１で知得したポリマ繊維平均温度Ｔｐが所定の温度判定値Ｔｘ以上であるか否かを判定する。別言すると、通電制御部２４は、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが温度判定値Ｔｘ以上の高温温度域ＷＨ（図３参照）内にあるか否かを判定する。
【００６０】
ステップＳ２０１において、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが温度判定値Ｔｘ以上であると判定された場合には、ステップＳ２０３へ進む。その一方で、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが温度判定値Ｔｘ未満である場合、すなわちポリマ繊維平均温度Ｔｐが温度判定値Ｔｘ未満の低温温度域ＷＬ（図３参照）内にあると判定された場合には、ステップＳ２０４へ進む。
【００６１】
ステップＳ２０３では、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６のうちの１本にだけ通電する１本通電を実施する。但し、その１本通電では、図７に示すように、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６のうち通電される電熱線を所定の周期で交互に切り替える。別言すれば、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６のうちの一方と他方とに所定の周期で交互に通電する。この１本通電は、ステップＳ１０４または後述のステップＳ２０４が実行されるまで継続する。ステップＳ２０３の次は図４のフローチャートへ戻り、ステップＳ１０６の次ステップへ進む。
【００６２】
ステップＳ２０４では、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６の全部に通電する全部通電を実施する。この全部通電は、ステップＳ１０４またはステップＳ２０３が実行されるまで継続する。ステップＳ２０４の次は図４のフローチャートへ戻り、ステップＳ１０６の次ステップへ進む。
【００６３】
なお、上述した図４および図５の各ステップでの処理は、それぞれの機能を実現し通電制御部２４に含まれる機能部を構成している。
【００６４】
上述したように、本実施形態によれば、図１および図２に示すように、熱供給部２６は、複数の電熱線１４、１６のうち１本以上の電熱線に電源電圧が印加される場合に、その電源電圧が印加される電熱線である通電電熱線の数を変更することが可能な構成となっている。従って、電熱線１４、１６への印加電圧を変化させなくても、通電電熱線の数を変更することで、電熱線１４、１６からポリマ繊維１２へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整することが可能である。すなわち、２本の電熱線１４、１６全体の電気抵抗の変化を利用して、ポリマ繊維１２へ与えられるジュール熱量を調整することが可能である。なお、２本の電熱線１４、１６はそれぞれ加熱部材に対応するので、上記通電電熱線は、電圧が印加される加熱部材である通電加熱部材に対応する。
【００６５】
また、所望の状況で電熱線１４、１６の１本通電を実施すれば、電熱線１４、１６の全部通電を実施する場合と比較して、繊維捩り角度αを精度良く制御することが可能である。
【００６６】
また、本実施形態によれば、図５のステップＳ２０２〜Ｓ２０４から判るように、通電制御部２４は、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが高温温度域ＷＨ（図３参照）内にある場合には通電電熱線の数を１本にする。その一方で、通電制御部２４は、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが低温温度域ＷＬ（図３参照）内にある場合には通電電熱線の数を２本にする。すなわち、通電制御部２４は、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが高温温度域ＷＨ内にある場合には、そのポリマ繊維平均温度Ｔｐが高温温度域ＷＨよりも低温の低温温度域ＷＬ内にある場合に比して、通電電熱線の数を減らす。
【００６７】
これにより、ポリマ繊維１２を加熱する際、繊維温度変形率ＲＴｐ（図３参照）が大きい高温温度域ＷＨでは、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが低温温度域ＷＬ内にある場合に比して、ポリマ繊維１２に対する加熱を弱めることが可能である。逆に言えば、繊維温度変形率ＲＴｐが小さい低温温度域ＷＬでは、、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが高温温度域ＷＨ内にある場合に比して、ポリマ繊維１２に対する加熱を強めることが可能である。
【００６８】
従って、低温温度域ＷＬにおいてポリマ繊維１２の温度変化に対する応答性を十分に高く確保しつつ、高温温度域ＷＨでは、繊維捩り角度αを精度良く制御することが可能である。このように、繊維捩り角度αの制御精度に対するポリマ繊維１２周りの環境温度の影響を抑制することが可能である。
【００６９】
例えば、図８に示すように、ポリマ繊維１２に熱を与える電熱線９１を１本しか有していない比較例のアクチュエータ装置９０を想定した場合、その比較例のアクチュエータ装置９０では、通電電熱線の数を増減することができない。従って、その比較例のアクチュエータ装置９０に対し本実施形態のアクチュエータ装置１０では、ポリマ繊維１２の温度変化に対する応答性を十分に高く確保しつつ、繊維捩り角度αを精度良く制御することが可能である。
【００７０】
また、図６に示すように、低温温度域ＷＬと高温温度域ＷＨ（図３参照）とのそれぞれにおいて同じ繊維捩り角度αの変化幅Ｄαでポリマ繊維１２の捩り変形を繰り返させる作動を想定する。この場合、仮に電熱線１４、１６の通電が常に全部通電であるとすれば、高温温度域ＷＨにおける電熱線電気抵抗Ｒｈの変化幅ＤＨＲは、低温温度域ＷＬでの作動における電熱線電気抵抗Ｒｈの変化幅ＤＬＲに対して小さくなる。これに対し、本実施形態では高温温度域ＷＨで電熱線１４、１６の通電が１本通電に切り替わるので、高温温度域ＷＨにおける電熱線電気抵抗Ｒｈの変化幅ＤＨＲｘは、全部通電での変化幅ＤＨＲよりも大きくなる。従って、繊維捩り角度αが電熱線電気抵抗Ｒｈに基づいて推定される図４および図５の制御処理において、繊維捩り角度αを精度良く制御することが可能である。
【００７１】
また、本実施形態によれば、図５のステップＳ２０３において、２本の電熱線１４、１６のうちの１本にだけ通電する１本通電が実施される。但し、その１本通電では、図７に示すように、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６のうち通電される電熱線を周期的に交互に切り替える。すなわち、通電制御部２４は、２本の電熱線１４、１６のうちの一方に電源電圧を印加し且つ他方に電源電圧を印加しない場合、第１電熱線１４に電源電圧を印加し且つ第２電熱線１６に電源電圧を印加しないことも、第１電熱線１４に電源電圧を印加せず且つ第２電熱線１６に電源電圧を印加することもある。このようにすれば、２本の電熱線１４、１６のうちの１本でポリマ繊維１２を加熱する場合、ポリマ繊維１２の中で加熱される部位が偏りにくい。
【００７２】
ここで、ポリマ繊維１２の寿命について述べると、ポリマ繊維１２は加熱されるに従い、例えば硬化が進行するなどして徐々に劣化し寿命を迎える。そして、ポリマ繊維１２のうち高温に長く晒される部位の寿命が最も短く、ポリマ繊維１２のうち１箇所が寿命を迎えれば、そのポリマ繊維１２の全体が寿命を迎えたことにある。
【００７３】
例えば図９は、電熱線１４、１６の１本通電が実施される場合に生じる、繊維軸方向ＤＲａにおけるポリマ繊維１２の寿命（すなわち、ポリマ繊維寿命）の分布とポリマ繊維１２の温度分布とを示している。図９の（ａ）は、１本通電の実施において常に第１電熱線１４だけがポリマ繊維１２を加熱する場合を示し、図９の（ｂ）は、１本通電の実施においてポリマ繊維１２を加熱する電熱線が交互に切り替えられる場合を示している。すなわち、図９の（ｂ）は、本実施形態のポリマ繊維寿命の分布とポリマ繊維１２の温度分布とを示している。また、図９の（ａ）（ｂ）のグラフ縦軸であるポリマ繊維観察温度Ｔｏは、アクチュエータ装置１０の外観図に二点鎖線で示された温度観察位置Ｐｏにおけるポリマ繊維１２の温度である。
【００７４】
この図９の（ａ）（ｂ）に示すように、ポリマ繊維観察温度Ｔｏが最も高い軸方向位置において、ポリマ繊維寿命は最も短くなる。そして、図９の（ｂ）では、ポリマ繊維観察温度Ｔｏが最も高い軸方向位置が一定ではないので、その分、繊維軸方向ＤＲａにおけるポリマ繊維寿命のバラツキが小さくなる。その結果、ポリマ繊維寿命が最も短くなる軸方向位置において図９の（ａ）と（ｂ）とを比較した場合、矢印Ａｕｐで示すように、図９の（ｂ）の方が図９の（ａ）よりもポリマ繊維寿命が長くなる。
【００７５】
この図９からも判るように、電熱線１４、１６の１本通電が実施される場合に例えば第１電熱線１４だけがポリマ繊維１２を加熱する場合と比較して、本実施形態では、ポリマ繊維１２の全体の寿命を長くすることが可能である。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の実施形態の説明においても同様である。
【００７７】
図１０に示すように、本実施形態の第１電熱線１４と第２電熱線１６はそれぞれ、実線ＬＡｈで示される温度抵抗特性を備えている。この点において、本実施形態は第１実施形態と異なっている。なお、図１０に示される作動温度領域ＷＭｈとは、捩り変形を繰り返すポリマ繊維１２の作動中に電熱線温度Ｔｈが変化しうる温度領域である。
【００７８】
本実施形態では第１電熱線１４および第２電熱線１６の構成材料が第１実施形態とは異なっている。本実施形態の電熱線１４、１６の構成材料としては、例えば動作温度可変マンガン窒化物を挙げることができる。
【００７９】
また、本実施形態では第１実施形態とは異なり、図４のステップＳ１０６で熱供給部２６が電熱線ＯＮ状態にされる場合、電熱線１４、１６の１本通電が実施されることはなく、常に電熱線１４、１６の全部通電が実施される。従って、本実施形態では、図５のサブルーチンは実行されない。
【００８０】
具体的に、本実施形態でも第１電熱線１４と第２電熱線１６は部品単体としては同じ物であるので、同じ温度抵抗特性を備えている。そして、図１０に示すように、電熱線温度Ｔｈが作動温度領域ＷＭｈ内で変化する場合、電熱線電気抵抗Ｒｈは電熱線温度Ｔｈが高いほど大きくなる。また、電熱線温度Ｔｈが作動温度領域ＷＭｈ内で変化する場合、電熱線温度Ｔｈの上昇幅に対する電熱線電気抵抗Ｒｈの増大量の割合ＲＴｈは、電熱線温度Ｔｈが低いほど大きい。
【００８１】
従って、第１電熱線１４および第２電熱線１６への印加電圧を変化させなくても、電熱線温度Ｔｈに依存して変化する電熱線電気抵抗Ｒｈを利用して、２本の電熱線１４、１６からポリマ繊維１２へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整することが可能である。そして、繊維温度変形率ＲＴｐ（図３参照）が大きい温度域（具体的には、高温温度域ＷＨ）では、電熱線電気抵抗Ｒｈの増大により、電熱線１４、１６からポリマ繊維１２へ与えられる単位時間当たりの熱量が抑えられるので、ポリマ繊維１２の制御性を向上させることが可能である。
【００８２】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００８３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。
【００８４】
図１および図１１に示すように、本実施形態のアクチュエータ装置１０は、ポリマ繊維１２の外周に巻かれポリマ繊維１２と２本の電熱線１４、１６との間に挟まれた伝熱部材３０を備えている。この伝熱部材３０は、その電熱線１４、１６から受けた熱をポリマ繊維１２へ伝える。このような点で、本実施形態は第１実施形態と異なっている。
【００８５】
詳細には、伝熱部材３０がポリマ繊維１２と２本の電熱線１４、１６との間に挟まれた配置は、ポリマ繊維１２の全長にわたっている。従って、２本の電熱線１４、１６はポリマ繊維１２に直接接触しておらず、電熱線１４、１６の熱は、必ず伝熱部材３０を介してポリマ繊維１２へ伝わる。
【００８６】
また、本実施形態では第１実施形態とは異なり、図４のステップＳ１０６で熱供給部２６が電熱線ＯＮ状態にされる場合、電熱線１４、１６の１本通電が実施されることはなく、常に電熱線１４、１６の全部通電が実施される。従って、本実施形態では、図５のサブルーチンは実行されない。また、図４のステップＳ１０１では、繊維捩り角度αは電熱線電気抵抗Ｒｈに基づいて推定されるのではなく、検出器などによって検出されることで知得される。
【００８７】
本実施形態の伝熱部材３０は、図１２の実線ＬＢで示される特性を備えている。すなわち、伝熱部材３０の温度が作動温度領域ＷＭｃ内で変化する場合、伝熱部材３０の熱抵抗は伝熱部材３０の温度が高いほど大きくなる。なお、その作動温度領域ＷＭｃとは、捩り変形を繰り返すポリマ繊維１２の作動中に伝熱部材３０の温度が変化しうる温度領域である。
【００８８】
従って、第１電熱線１４および第２電熱線１６への印加電圧を変化させなくても、伝熱部材３０の温度に依存して変化する熱抵抗を利用して、２本の電熱線１４、１６からポリマ繊維１２へ与えられる単位時間当たりの熱量を調整することが可能である。そして、繊維温度変形率ＲＴｐ（図３参照）が大きい温度域（具体的には、高温温度域ＷＨ）では、伝熱部材３０の熱抵抗の増大により、電熱線１４、１６からポリマ繊維１２へ与えられる単位時間当たりの熱量が抑えられるので、ポリマ繊維１２の制御性を向上させることが可能である。
【００８９】
また、図１２に示すように、伝熱部材３０の温度が作動温度領域ＷＭｃ内で変化する場合、伝熱部材３０の温度の上昇幅に対する熱抵抗の増大量の割合ＲＴｃは、伝熱部材３０の温度が低いほど大きい。本実施形態の伝熱部材３０の材料としては、例えば窒化アルミセラミックスを挙げることができる。
【００９０】
以上説明したことを除き、本実施形態は第１実施形態と同様である。そして、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００９１】
（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、図１のポリマ繊維１２は、そのポリマ繊維１２の温度が高くなるほど捩り変形するが、これは一例である。ポリマ繊維１２の温度変化に応じた変形の仕方は、捩り変形に限られる必要はない。例えば、ポリマ繊維１２は、温度変化に応じて、繊維軸方向ＤＲａに伸縮する軸方向変形をしてもよい。
【００９２】
（２）上述の第１実施形態では、図１に示すように、電熱線１４、１６は２本設けられているが、３本以上であっても差し支えない。
【００９３】
（３）上述の第１実施形態では、図１に示すように、電熱線１４、１６は、ポリマ繊維１２に巻き付けられているが、ポリマ繊維１２を加熱できればよく、ポリマ繊維１２に巻き付けられていなくても差し支えない。
【００９４】
（４）上述の第１実施形態では、図５に示すように、ポリマ繊維平均温度Ｔｐが温度判定値Ｔｘ以上である場合に、電熱線１４、１６の１本通電が実施されるが、その１本通電は、ポリマ繊維平均温度Ｔｐに関係なく実施されても差し支えない。その１本通電は、例えばポリマ繊維１２の捩り変形動作において繊維捩り角度αを精度良く制御したい場合に実施されてもよい。
【００９５】
（５）上述の第１実施形態では、図５および図７に示すように、１本通電では、２本の電熱線１４、１６のうちの一方と他方とに所定の周期で交互に通電されるが、その通電の切替えは周期的な切替えでなくてもよい。また、１本通電では、通電される電熱線を切り替えることなく２本の電熱線１４、１６のうちの一方に連続して通電してもよい。
【００９６】
（６）上述の第２実施形態では、図１に示すように、アクチュエータ装置１０は複数の電熱線１４、１６を備えているが、１本の電熱線１４を備えているだけでも差し支えない。このことは、第３実施形態でも同様である。
【００９７】
（７）上述の第１実施形態では、図５に示すように、電熱線１４、１６の１本通電と全部通電との切替えはポリマ繊維平均温度Ｔｐに基づいて行われるが、これは一例である。ポリマ繊維平均温度Ｔｐに限らず、繊維捩り角度αと相関があるポリマ繊維１２の温度であれば、そのポリマ繊維１２の温度に基づいて、１本通電と全部通電との切替えが行われてもよい。
【００９８】
（８）上述の各実施形態では、図３のグラフの横軸はポリマ繊維平均温度Ｔｐであるが、これは一例である。ポリマ繊維平均温度Ｔｐに限らず、繊維捩り角度αと相関があるポリマ繊維１２の温度であれば、そのポリマ繊維１２の温度が、図３のグラフの横軸に用いられても差し支えない。このことは、図６の（ａ）（ｂ）の横軸に関しても同様である。
【００９９】
（９）上述の各実施形態では図１に示すように、ポリマ繊維１２は、直線状に延びているが、その図１のように直線状に延びていなくても差し支えない。例えばポリマ繊維１２は螺旋形状になっていてもよい。その場合、繊維軸方向ＤＲａは、その螺旋形状に沿った方向になる。
【０１００】
（１０）上述の各実施形態では、アクチュエータ装置１０において作動部材はポリマ繊維１２であるが、その作動部材はポリマ繊維１２以外の物で構成されていても差し支えない。また、アクチュエータ装置１０において加熱部材は電熱線１４、１６であるが、その加熱部材は電熱線１４、１６以外の物で構成されていても差し支えない。
【０１０１】
（１１）上述の各実施形態では図１に示すように、電熱線１４、１６は線材状であるが、それに限らず、例えば帯状であっても差し支えない。
【０１０２】
（１２）上述の各実施形態において、通電制御部２４は独立した装置である必要はなく、電子制御装置の機能的な一部分としてその電子制御装置に含まれる制御部であっても差し支えない。
【０１０３】
（１３）上述の各実施形態において、図４および図５のフローチャートに示す各ステップの処理はコンピュータプログラムによって実現されるものであるが、ハードウェアで実現されるものであっても差し支えない。
【０１０４】
（１４）なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。また、上記各実施形態において、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。
【０１０５】
また、上記各実施形態において、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るものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、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材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【０１０６】
また、本開示に記載の通電制御部２４及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の通電制御部２４及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の通電制御部２４及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【０１０７】
（まとめ）
上記各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、熱供給部は、電圧を印加されることにより発熱し作動部材に熱を与える複数の加熱部材を有する。また、熱供給部は、複数の加熱部材のうち１つ以上の加熱部材に電圧が印加される場合に、その電圧が印加される加熱部材である通電加熱部材の数を変更することが可能な構成となっている。
【０１０８】
また、第２の観点によれば、通電制御部は、複数の加熱部材のそれぞれに対する電圧の印加と非印加とを切り替える。複数の加熱部材は、互いに並列に電気接続される。作動部材の温度の変化幅に対するその作動部材の変形量の割合は、作動部材の温度が高いほど大きくなる。そして、通電制御部は、作動部材の温度が高温温度域内にある場合には、作動部材の温度が高温温度域よりも低温の低温温度域内にある場合に比して、通電加熱部材の数を減らす。
【０１０９】
このようにすれば、作動部材を加熱する際、作動部材の変形量の上記割合が大きい高温温度域では、作動部材の温度が低温温度域内にある場合に比して、作動部材に対する加熱を弱めることが可能である。逆に言えば、作動部材の変形量の上記割合が小さい低温温度域では、作動部材の温度が高温温度域内にある場合に比して、作動部材に対する加熱を強めることが可能である。
【０１１０】
従って、低温温度域において作動部材の温度変化に対する応答性を十分に高く確保しつつ、高温温度域では、作動部材の変形量を精度良く制御することが可能である。
【０１１１】
また、第３の観点によれば、複数の加熱部材は第１加熱部材と第２加熱部材とを含む。そして、通電制御部は、第１加熱部材と第２加熱部材とのうちの一方に電圧を印加し且つ他方に電圧を印加しない場合、第１加熱部材に電圧を印加し且つ第２加熱部材に電圧を印加しないことも、第１加熱部材に電圧を印加せず且つ第２加熱部材に電圧を印加することもある。このようにすれば、第１加熱部材と第２加熱部材とのうちの１つだけが作動部材を加熱する場合、作動部材の中で加熱される部位が偏りにくい。
【０１１２】
ここで、作動部材の寿命について述べると、作動部材のうち高温に晒される部位の寿命が最も短く、作動部材のうち１箇所が寿命を迎えれば、その作動部材の全体が寿命を迎えたことにある。従って、第１加熱部材と第２加熱部材とのうちの１つだけが作動部材を加熱する場合に例えば第１加熱部材だけが作動部材を加熱する場合と比較して、作動部材の全体の寿命を長くすることが可能である。
【０１１３】
また、第４の観点によれば、作動部材の温度の変化幅に対する作動部材の変形量の割合は、作動部材の温度が高いほど大きくなる。そして、作動部材の作動中に加熱部材の温度が変化しうる作動温度領域内でその加熱部材の温度が変化する場合、加熱部材の電気抵抗は加熱部材の温度が高いほど大きくなり、且つ、加熱部材の温度の上昇幅に対する電気抵抗の増大量の割合は、加熱部材の温度が低いほど大きい。
【０１１４】
また、第５の観点によれば、作動部材の温度の変化幅に対する作動部材の変形量の割合は、作動部材の温度が高いほど大きくなる。そして、作動部材の作動中に伝熱部材の温度が変化しうる作動温度領域内でその伝熱部材の温度が変化する場合、伝熱部材の熱抵抗は伝熱部材の温度が高いほど大きくなる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０      アクチュエータ装置
１２      ポリマ繊維（作動部材）
１４      第１電熱線（加熱部材）
１６      第２電熱線（加熱部材）
２６      熱供給部
【図１】
2020188544.tif 000003
【図２】
2020188544.tif 000004
【図３】
2020188544.tif 000005
【図４】
2020188544.tif 000006
【図５】
2020188544.tif 000007
【図６】
2020188544.tif 000008
【図７】
2020188544.tif 000009
【図８】
2020188544.tif 000010
【図９】
2020188544.tif 000011
【図１０】
2020188544.tif 000012
【図１１】
2020188544.tif 000013
【図１２】
2020188544.tif 000014