JP6867252B2

JP6867252B2 - アクチュエータ

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Publication number: JP6867252B2
Application number: JP2017147995A
Authority: JP
Inventors: 準河原
Original assignee: Lintec Corp
Current assignee: Lintec Corp
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-07-31
Also published as: JP2019026966A

Description

本発明は、アクチュエータに関する。

先進国における高齢化社会の到来、ロボット工学の発達、人類の知的活動へのシフトなどから、様々な物品の動力化が求められており、種々のアクチュエータが提案されている。例えば、特許文献１には、コイル状又は非コイル状に撚りが挿入されたポリマーファイバーを含むアクチュエータが開示されている。

非コイル状に撚りを挿入されたポリマーファイバーを含むアクチュエータは、シングルフィラメントまたはマルチフィラメントである、高強度で高度に鎖配向した前駆体ポリマーファイバーを選択し、コイル化を生成しないレベルまで、前記前駆体ポリマーファイバーに撚りを挿入することにより形成される。

コイル状に撚りが挿入されたポリマーファイバーを含むアクチュエータは、前記前駆体ポリマーファイバーに、コイル化が起こるまで撚りを挿入するか、又は、コイル化を生成しないレベルまで、前記前駆体ポリマーファイバーに撚りを挿入し、次いで、最初に挿入された撚りに、同じ方向または反対方向にコイル化を挿入することにより形成される。

特許文献１には、多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）等の電子伝導体がナノファイバー撚紡績糸セグメントの周りに螺旋状に巻き付けられ、電熱動作を可能にする非電気化学アクチュエータが開示されている。

特開２０１６−４２７８３号公報

しかし、特許文献１に開示された、電子伝導体がポリマーファイバーに螺旋状に巻き付けられたアクチュエータでは、線状導電体の螺旋構造の各単位間に隙間を設けて巻き付けることについては開示されていない。

線状導電体をポリマーファイバーに螺旋状に巻き付けられたアクチュエータでは、線状導電体を密に螺旋状に巻き付けると、線状導電体の総長さが長くなってしまい、電気抵抗が大きくなって、発熱効率に問題が生じる。
また、線状導電体を所定の隙間間隔で螺旋状に巻き付けると、線状導電体の総長さを短くすることができ、アクチュエータの長さあたりの電気抵抗を小さくすることができ、その結果、アクチュエータに流れる電流量が大きくなり、発熱効率が向上するが、電熱作動を行うと、意図せず局所的に過熱して、溶断してしまう現象がみられた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、好適な電気抵抗を有するとともに、過熱溶断を防ぐことのできるアクチュエータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明者らが検討した結果、繊維状高分子材料に、螺旋状に所定の隙間を設けて線状導電体を巻き、各隙間間隔のバラツキを小さくすることにより、電熱動作をさせる際、局所的不均一な温度上昇を防ぎ、繊維状高分子材料の溶融による断裂、すなわち、アクチュエータの過熱溶断を防ぐことができることを見出した。

すなわち、本発明は以下の通りである。
（１）繊維状高分子材料に線状導電体が螺旋状に所定の隙間を設けて巻かれ、加熱により駆動するアクチュエータであって、前記線状導電体の螺旋構造のピッチの平均Ｉ_ｍと、前記ピッチの標準偏差σとの関係が、σ／Ｉ_ｍ×１００≦１０で表されるアクチュエータ。

（２）前記繊維状高分子材料に前記線状導電体が螺旋状に巻かれ、接着固定されている、前記（１）に記載のアクチュエータ。

本発明のアクチュエータは、繊維状高分子材料に線状導電体が螺旋状に所定の隙間を設けて巻かれているので好適な電気抵抗を有するとともに、線状導電体の螺旋構造のピッチのバラツキ、及び、線状導電体の螺旋構造の隣接する線状導電体同士の隙間間隔のバラツキが小さいので、過熱溶断を防ぐことができる。

本発明の一実施形態に係るアクチュエータを示す概略図である。本発明の一実施形態に係るアクチュエータの製造方法を示す概略図である。

図１は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータ１を示す概略図である。アクチュエータ１は、直径Ｄ_１０の繊維状高分子材料１０に、直径Ｄ_１１の線状導電体１１が螺旋状に所定の隙間を設けて巻かれ、加熱により駆動するアクチュエータであって、線状導電体１１の螺旋構造のピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）を、連続する１８０単位の間で測定したとき、ピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）の平均Ｉ_ｍと、ピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）の標準偏差σとの関係が、σ／Ｉ_ｍ×１００≦１０で表される。すなわち、線状導電体１１の螺旋構造のピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）の相対標準偏差Ｒ_Ｉが１０％以下である。σ／Ｉ_ｍ×１００≦９（すなわち、相対標準偏差Ｒ_Ｉが９％以下）であることが好ましく、σ／Ｉ_ｍ×１００≦８（すなわち、相対標準偏差Ｒ_Ｉが８％以下）であることがより好ましく、σ／Ｉ_ｍ×１００≦７（すなわち、相対標準偏差Ｒ_Ｉが７％以下）であることが特に好ましい。

加熱により駆動するアクチュエータを得るための繊維状高分子材料は、コイル状に、螺旋を巻くように撚りが挿入されてもよく、螺旋を巻かず、直線形状を維持したままで非コイル状に撚りが挿入されていてもよい。また、非コイル状に撚りを挿入した後に、撚りを挿入するのとは別の手段で、繊維状高分子材料をコイル状の形状としてもよい。コイル状または非コイル状の撚られた繊維状高分子材料は、例えば、特表２０１６−４２７８３号公報に記載されている方法で得ることができる。

繊維状高分子材料を構成する高分子として、ナイロン６，６を例に挙げる。直径２５０μｍのナイロン６，６のモノフィラメントを２５℃の環境下で適度な引張応力を加えてコイル化を生じさせないように捻じると、１ｍ当たり８５０〜１１５０回程度まで回転させることができ、この回転数を超えてナイロン６，６のモノフィラメントを捻じると、コイル化が生じ、又は破断してしまう。

直径５００μｍのナイロン６，６のモノフィラメントを２５℃の環境下で適度な引張応力を加えてコイル化を生じさせないように捻じると、１ｍ当たり４００〜６００回程度まで回転させることができる。

このように、ガラス転移温度が２５℃よりも高い高分子から構成される繊維を、その高分子のガラス転移温度以下の温度環境下（たとえば、２５℃）で適度な引張応力を加えて捻じると、コイル化が生じる直前まで捻じることが好ましい。適度な引張応力としては、前記繊維の引張弾性率の４．５×１０^−３倍程度を目安として、その周辺の大きさ、例えば、前記繊維の引張弾性率の１×１０^−３〜１×１０^−２倍とすればよい。

加熱により駆動するアクチュエータを得るための繊維状高分子材料を製造する際に、繊維を捻る工程の温度環境は、その高分子のガラス転移温度よりも高い温度の環境下であってもよく、その高分子のガラス転移温度よりも１０℃以上高い温度の環境下であることが好ましく、その高分子のガラス転移温度よりも２０℃以上高い温度の環境下であることがより好ましい。その高分子のガラス転移温度よりも４０℃以上高い温度の環境下であることが特に好ましい。繊維を捻る工程の温度環境を、より高い温度とすることにより、繊維を捻るのに必要なトルクを小さくすることができ、非常に大きなトルクを必要とした、太い繊維や、剛直な繊維を容易に捻ることができる点でも有用性がある。

その高分子のガラス転移温度に近しい温度環境下で捻じりを加えた繊維状高分子材料において、捻じりが元に戻る作用を抑制するために、その高分子のガラス転移温度以上の環境に一定期間置くなどの、残存応力緩和処理を行うことが好ましい。

本発明のアクチュエータにおいて、繊維状高分子材料を構成する高分子のガラス転移温度（Ｔｇ）は、２５℃よりも高いものであってもよく、高分子のガラス転移温度（Ｔｇ）は４５℃よりも高いものであってもよい。例えば、高分子の種類としては、ナイロン６（Ｔｇ：４５℃）、ナイロン６，６（Ｔｇ：４７℃）等のナイロン、ポリメチルメタクリレート（Ｔｇ：１００℃）等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（Ｔｇ：８０℃）等のポリエステル樹脂、ポリカーボネート（Ｔｇ：１４５℃）、ポリ塩化ビニル（Ｔｇ：８２℃）、ポリカーボネート（Ｔｇ：１５０℃）等が挙げられる。また、ガラス転移温度（Ｔｇ）が２５℃よりも低い高分子の種類としては、ポリエチレン（Ｔｇ：−１２０℃）、ポリプロピレン（Ｔｇ：−２０℃）等が挙げられる。

繊維状高分子材料を構成する高分子は結晶性であることが好ましい。繊維状高分子材料における高分子の結晶化度は、５０％以上であることが好ましく５５％〜９０％であることがさらに好ましい。結晶化度がこのような範囲にあることで、分子配向の異方性が高く、アクチュエータとしての効果に優れるものとすることが容易となる。

本発明のアクチュエータにおいて、繊維状高分子材料は、モノフィラメントファイバーであってもよく、マルチフィラメントファイバーからなるものであってもよい。

本発明のアクチュエータにおいて、線状導電体としては、金属ワイヤやカーボンナノチューブの糸が挙げられる。

図２は、本発明の一実施形態に係るアクチュエータ１の製造方法を示す概略図である。非コイル状に撚りが挿入され、残存応力緩和処理がされた直径Ｄ_１０の繊維状高分子材料１０の表面に、直径Ｄ_１１の線状導電体１１を、線状導電体１１の螺旋構造の隣接する線状導電体１１同士が隙間を有し、その隙間の幅（導電体間距離Ｉ）が所定の値になるように巻き付ける。ピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）は、繊維状高分子材料１０の表面に巻き付けられた線状導電体１１とその隙間の一組（一周期）が、繊維状高分子材料１０の軸方向において占める距離である。なお、線状導電体１１の断面が略円形であれば、その螺旋構造のピッチは（Ｉ＋Ｄ_１１）である。

繊維状高分子材料１０の断面は、ピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）のバラツキを小さくする観点からは、略円形であるものが好ましく、略円形であるものを前提にして説明しているが、略楕円形のものであってもよい。そのとき、その楕円形の長径と短径の平均を直径Ｄ_１０に置き換えて理解することができる。

繊維状高分子材料１０の直径Ｄ_１０は、０．０１ｍｍ＜Ｄ_１０≦４０ｍｍであってもよく、０．０５ｍｍ＜Ｄ_１０≦１０ｍｍであってもよく、０．１ｍｍ＜Ｄ_１０≦１ｍｍであってもよい。

また、線状導電体１１の断面は、以下、略円形であるものを前提にして説明しているが、略楕円形のものであってもよく、偏平な形状であってもよい。そのとき、その楕円形又は偏平な形状の長径を直径Ｄ_１１に置き換えて理解することができる。

線状導電体１１の繊維状高分子材料１０との巻付け位置を交点Ｏとして、線状導電体１１と繊維状高分子材料１０との成す角度θが一定となるよう、繊維状高分子材料１０を所定の回転速度ｎで回転させながら、巻き取られる前の線状導電体１１を一定の速度Ｖで繊維状高分子材料１０に対して平行に動かして、線状導電体１１を螺旋状に巻き取ることで、アクチュエータ１を製造することができる。

ここで、相対標準偏差Ｒ_Ｉ、すなわち、ピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）のバラツキを小さくするため、テンショナー２１により、線状導電体１１を一定の張力Ｆを掛けながら巻き取ることが好ましく、テンショナー２１と繊維状高分子材料１０との法線距離ｄは短くすることが好ましい。また、テンショナー２１には、巻き取られる前の線状導電体１１を導くガイド２２が備え付けられて、ガイド２２はテンショナー２１と一体となって、同じ動線で移動することが好ましい。線状導電体１１が接するガイド２２と繊維状高分子材料１０との法線距離を小さく一定にすることにより、線状導電体１１の巻き付け位置（すなわち、交点Ｏ）が繊維状高分子材料１０の繊維軸方向、及び繊維軸方向に対して垂直方向にぶれることを防いで、ピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）のバラツキをより小さくすることができる。具体的には、ガイド２２と繊維状高分子材料１０との法線距離は０．１〜１０ｍｍであることが好ましい。

テンショナー２１と繊維状高分子材料１０との法線距離ｄ、テンショナー２１による線状導電体１１への張力Ｆ、及び、線状導電体１１と繊維状高分子材料１０との成す角度θが、一定となるよう、線状導電体１１が接するガイド２２及びテンショナー２１を電動ステージ（不図示）に固定し、繊維状高分子材料１０を所定の回転速度ｎで回転させながら、電動ステージを一定の速度Ｖで繊維状高分子材料１０に平行に動かして、線状導電体１１を螺旋状に巻き取ることで、ピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）のバラツキがより小さいアクチュエータ１を製造することができる。

アクチュエータ１の長さあたりの電気抵抗を好適な範囲とするため、繊維状高分子材料１０の直径Ｄ_１０、線状導電体１１の直径Ｄ_１１、及び線状導電体１１のピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）を適宜設計することができる。繊維状高分子材料１０の直径Ｄ_１０が、例えば、０．１ｍｍ＜Ｄ_１０≦１ｍｍであるとき、線状導電体１１の直径Ｄ_１１は、１μｍ≦Ｄ_１１≦１０００μｍが好ましく、５μｍ≦Ｄ_１１≦５００μｍがより好ましく、１０μｍ≦Ｄ_１１≦１００μｍが特に好ましい。

繊維状高分子材料１０の直径Ｄ_１０と、線状導電体１１の直径Ｄ_１１との関係は、０．００１≦Ｄ_１１／Ｄ_１０＜２が好ましく、０．００５≦Ｄ_１１／Ｄ_１０≦１．０がより好ましく、０．０１≦Ｄ_１１／Ｄ_１０≦０．５が特に好ましい。

線状導電体１１の直径Ｄ_１１と、線状導電体１１の導電体間距離Ｉとの関係は、０．０１≦Ｉ／Ｄ_１１≦１０が好ましく、０．０５≦Ｉ／Ｄ_１１≦５がより好ましく、０．１≦Ｉ／Ｄ_１１≦３が特に好ましい。

線状導電体１１と繊維状高分子材料１０との成す角度θは、０°＜θ≦９０°であり、３０°≦θ≦９０°が好ましく、４５°≦θ≦７５°がより好ましい。

線状導電体１１が接するテンショナー２１と繊維状高分子材料１０との法線距離ｄは、０ｃｍ＜ｄ≦１０ｃｍが好ましく、０．１ｃｍ≦ｄ≦６ｃｍがより好ましく、０．５ｃｍ≦ｄ≦４ｃｍが特に好ましい。

テンショナー２１による線状導電体１１への張力Ｆは、例えば、線状導電体１１の直径が３０μｍのとき、０ｍＮ＜Ｆ≦２０００ｍＮが好ましく、１０ｍＮ≦Ｆ≦１０００ｍＮがより好ましく、２０ｍＮ≦Ｆ≦５００ｍＮが特に好ましい。

また、テンショナー２１により線状導電体１１に与えられる引っ張り応力Ｐは、０ＭＰａ＜Ｐ≦７００ＭＰａが好ましく、３．５ＭＰａ≦Ｐ≦３５０ＭＰａがより好ましく、７ＭＰａ≦Ｐ≦１８０ＭＰａが特に好ましい。

繊維状高分子材料１０の回転速度ｎ及び電動ステージの速度Ｖは、繊維状高分子材料１０の直径Ｄ_１０、線状導電体１１の直径Ｄ_１１、及び線状導電体１１の導電体間距離Ｉから設計できるものであるが、例えば、繊維状高分子材料１０の回転速度ｎは、０ｒｐｍ＜Ｖ≦４０００ｒｐｍであってもよく、１０ｒｐｍ≦Ｖ≦１０００ｒｐｍであってもよく、５０ｒｐｍ≦Ｖ≦５００ｒｐｍであってもよい。電動ステージの速度Ｖは、０ｍｍ／ｓ＜Ｖ≦１００ｍｍ／ｓであってもよく、０．０１ｍｍ／ｓ≦Ｖ≦５０ｍｍ／ｓであってもよく、０．０５ｍｍ／ｓ≦Ｖ≦２０ｍｍ／ｓであってもよい。

繊維状高分子材料１０に線状導電体１１が螺旋状に巻かれ、接着固定されていることが好ましい。線状導電体１１が巻き付けられた繊維状高分子材料１０の表面に、接着剤を塗布し、乾燥・硬化させて線状導電体１１を繊維状高分子材料の表面１０上に固定してもよく、繊維状高分子材料１０の表面に、予め接着剤を塗布し、その後、繊維状高分子材料１０の表面の接着剤層の上に線状導電体１１を巻き付けて、乾燥・硬化させて線状導電体１１を繊維状高分子材料１０の表面上に固定してもよい。

繊維状高分子材料１０に線状導電体１１が螺旋状に巻かれ、接着固定されている態様は、線状導電体１１が接着剤の樹脂硬化物に完全に被覆されていてもよく、線状導電体１１の螺旋構造の隣接する隙間に接着剤の樹脂硬化物が充填され、線状導電体１１の一部が露出されていてもよい。

繊維状高分子材料１０に線状導電体１１が螺旋状に巻かれ、接着固定されていることにより、線状導電体１１の、繊維状高分子材料１０の表面上の固定位置がずれることを防止し、相対標準偏差Ｒ_Ｉがアクチュエータ１の製造後、実装後においても維持されやすい。

以下、具体的実施例により、本発明についてより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。

［アクチュエータの電気抵抗測定］
得られたアクチュエータ２．５ｃｍを水平に弛みが生じないように張って固定し，その両端に直流電源（テクトロニクス社製ソースメーター２６１２）を接続し，１Ｖの電圧を印加した時の抵抗値を測定した。

［線状導電体の螺旋構造のピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）の相対標準偏差Ｒ_Ｉの評価］
線状導電体１１の螺旋構造のピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）を、連続する１８０単位の間で測定し、次式（１）〜（３）から、相対標準偏差Ｒ_Ｉ（％）を求めた。

Ｉ_ｍ＝Σ（Ｉ＋Ｄ_１１）／１８０・・・（１）
σ＝√｛１／１８０×Σ（Ｉ＋Ｄ_１１−Ｉ_ｍ）^２｝・・・（２）
Ｒ_Ｉ＝σ／Ｉ_ｍ×１００・・・（３）

［加熱溶断評価］
得られたアクチュエータ２．５ｃｍを水平に弛みが生じないように張って固定し，両末端間に６Ｖの直流電圧（電源としてテクトロニクス社製ソースメーター２６１２を使用した。）を１０秒間印加し続け、繊維状高分子材料の溶断が生じるか否かを観察した。１０秒後まで溶断しなかった場合を「溶断なし」、直流電圧を１０秒間印加する前までに溶断した場合を「溶断あり」とした。

［実施例１］
ナイロン６６（ガラス転移温度：４７℃、引張弾性率：２．９×１０^３ＭＰａ）からなる糸（東レモノフィラメント製、直径０．５ｍｍ）を準備した。この糸を１ｍとり、一端に、環状の金具を介して２６０ｇの錘を接続した。また、他方の一端をモーターに接続した。錘の自重により、糸が重力方向に延びるように張り、環状の金具に金属棒を通すことにより、錘を接続した糸の一端が上下方向にのみ自由に動くようにし、回転方向の動きを拘束した。この時、糸に印加される引張応力は１２．９８ＭＰａであり、糸の引張弾性率のおよそ４．５×１０^−３倍とした。そして、モーターを４００ｒｐｍで５００回転まで作動させた。この糸を、両端を固定して捻りが戻らないようにしたうえで、１８０℃無調湿の環境下に３０分保管し、残存応力緩和処理を行った。この捻りを施した糸を繊維状高分子材料とした。

繊維状高分子材料の表面にタングステンワイヤ（製品名：ＴＷＧ−ＣＳ、メーカー名：(株)トクサイ、直径：３０μｍ）を、線状導電体であるタングステンワイヤの螺旋構造の隣接するタングステンワイヤ同士の隙間間隔が３０μｍとなるように巻き付けた。タングステンワイヤの巻付け位置を交点としてタングステンワイヤと繊維状高分子材料との成す角度θが５０°、テンショナー２１と繊維状高分子材料との法線距離ｄを４ｃｍとなるように配置し，また、繊維状高分子材料から法線距離で３ｍｍ離れた位置でタングステンワイヤが導かれるようにガイドを設けた。繊維状高分子材料を２００ｒｐｍで回転させた。タングステンワイヤが接するガイドを電動ステージに固定し，電動ステージを０．２ｍｍ／ｓで繊維状高分子材料に平行に動かして一定の速度でタングステンワイヤを螺旋状に巻き取った。このとき、テンショナーによるタングステンワイヤへの張力Ｆは２６０ｍＮ／３０μｍであった。タングステンワイヤが巻き付けられた繊維状高分子材料の表面に、硬化性の接着剤（東亜合成製、アロンアルフア（登録商標））を塗布し、常法により硬化させてタングステンワイヤを繊維状高分子材料上に固定し、実施例１のアクチュエータを得た。電気抵抗は３８．３Ω／２．５ｃｍ、相対標準偏差Ｒ_Ｉは、６．３％であった。加熱溶断の評価を行ったところ、「溶断なし」であった。評価結果を表１に示す。

［実施例２］
テンショナーによるワイヤへの張力を１５０ｍＮ／３０μｍとした以外は、実施例１と同様にしてアクチュエータを得た。電気抵抗は３７．７Ω／２．５ｃｍ、相対標準偏差Ｒ_Ｉは５．１％であった。評価結果を表１に示す。

［実施例３］
テンショナーによるワイヤへの張力を１５０ｍＮ／３０μｍとし、ワイヤと繊維状高分子材料との成す角度を９０°とした以外は、実施例１と同様にしてアクチュエータを得た。電気抵抗は３８．２Ω／２．５ｃｍ、相対標準偏差Ｒ_Ｉは９．０％であった。評価結果を表１に示す。

［比較例１］
ワイヤと繊維状高分子材料との成す角度を９０°とした以外は、実施例１と同様にしてアクチュエータを得た。電気抵抗は３９．１Ω／２．５ｃｍ、相対標準偏差Ｒ_Ｉは１１．５％であった。評価結果を表１に示す。

［実施例４］
テンショナーによるワイヤへの張力を４０ｍＮ／３０μｍとした以外は、実施例１と同様にしてアクチュエータを得た。電気抵抗は４２．５Ω／２．５ｃｍ、相対標準偏差Ｒ_Ｉは９．９％であった。評価結果を表１に示す。

［比較例２］
テンショナーによるワイヤへの張力を４０ｍＮ／３０μｍとし、ワイヤと繊維状高分子材料との成す角度を９０°とした以外は、実施例１と同様にしてアクチュエータを得た。電気抵抗は５２．５Ω／２．５ｃｍ、相対標準偏差Ｒ_Ｉは１５．２％であった。評価結果を表１に示す。

相対標準偏差Ｒ_Ｉが１０％以下である実施例１〜４は、相対標準偏差Ｒ_Ｉ、すなわち、ピッチ（Ｉ＋Ｄ_１１）のバラツキが小さいので、アクチュエータの局所的不均一な温度上昇を防ぎ、繊維状高分子材料の溶融による断裂、すなわち、アクチュエータの過熱溶断を防ぎ、アクチュエータとしての動作の不具合を解消し、耐久性を向上させることができる。

本発明のアクチュエータは、電熱動作を可能にする非電気化学アクチュエータとして、様々な物品の動力化の用途においても、使用することができる。

１・・・アクチュエータ、１０・・・繊維状高分子材料、１１・・・線状導電体、Ｉ・・・線状導電体の螺旋構造の隣接する線状導電体同士の隙間間隔、Ｄ_１０・・・繊維状高分子材料の直径、Ｄ_１１・・・線状導電体の直径、 θ・・・タングステンワイヤと繊維状高分子材料との成す角度（ワイヤ角度）、ｄ・・・テンショナーと繊維状高分子材料との法線距離、Ｆ・・・テンショナーによるワイヤへの張力（ワイヤ張力）、２１・・・テンショナー、２２・・・線状導電体が接するガイド

Claims

繊維状高分子材料に線状導電体が螺旋状に所定の隙間を設けて巻かれ、加熱により駆動するアクチュエータであって、
前記線状導電体の螺旋構造のピッチの平均Ｉ_ｍと、前記ピッチの標準偏差σとの関係が、σ／Ｉ_ｍ×１００≦１０で表されるアクチュエータ。
前記繊維状高分子材料に前記線状導電体が螺旋状に巻かれ、接着固定されている、請求項１に記載のアクチュエータ。