明 細 書
発明の名称 : アクチュエータ、およびアクチュエータの製造方法
[0001]
本出願は、２０１７年９月１１日に出願された日本国特許出願２０１７－１７３９７４号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
技術分野
[0002]
本開示は、アクチュエータ、およびアクチュエータの製造方法に関する。
背景技術
[0003]
近年、加熱および冷却の繰り返しにより伸縮駆動する高分子繊維を含むアクチュエータの開発が進んでいる。例えば、特許文献１には、コイル状にした高分子繊維からなるアクチュエータが開示されている。また、非特許文献１には、直鎖状低密度ポリエチレン（LLDPE）繊維を含む、より低温で駆動可能なアクチュエータが開示されている。
先行技術文献
特許文献
[0004]
特許文献1 : 国際公開第２０１４／０２２６６７号
非特許文献
[0005]
非特許文献1 : Scientific Reports 6: 36358. DOI: 10.1038/srep36358
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0006]
高分子繊維は通常、加熱により熱収縮する性質を有することが知られている。しかしながら、熱収縮させた高分子繊維を冷却しても、その長さは加熱前の繊維の長さに戻らない。そこで、駆動を繰り返しても冷却後に加熱前の繊維の長さに戻るアクチュエータが望まれている。
[0007]
本開示はこうした状況に鑑みてなされており、新たな高分子繊維のアクチュエータ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
[0008]
上記課題を解決するために、本開示のある態様のアクチュエータは、高分子繊維と、
高分子繊維の長さ方向に引張応力を加える応力印加部と、
高分子繊維を温度変化により伸縮させる伸縮部と、を備え、
応力印加部は、高分子繊維の伸縮駆動後に、高分子繊維がその伸縮駆動前の長さに戻るか又は近づく引張応力を高分子繊維に加えるように設定されている。
発明の効果
[0009]
本開示によれば、新たな高分子繊維のアクチュエータを提供できる。
図面の簡単な説明
[0010]
[図1] 実施の形態に係るアクチュエータの構成を示す概略図である。
[図2] 図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、実施形態のアクチュエータの動作を説明する図である。
[図3] 図３は、実施例１のナイロン６繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
[図4] 図４は、実施例２のナイロン６繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
[図5] 図５は、実施例３のナイロン６繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
[図6] 図６は、実施例４のポリプロピレン繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
[図7] 図７は、実施例５のポリプロピレン繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
[図8] 図８は、実施例６のポリプロピレン繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
[図9] 図９は、実施例７のポリエステル繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
[図10] 図１０は、実施例８のポリエステル繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
[図11] 図１１は、実施例９のポリエステル繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示すグラフである。
発明を実施するための形態
[0011]
本開示のある態様のアクチュエータは、高分子繊維と、
高分子繊維の長さ方向に引張応力を加える応力印加部と、
高分子繊維を温度変化により伸縮させる伸縮部と、を備え、
応力印加部は、高分子繊維の伸縮駆動後に、高分子繊維がその伸縮駆動前の長さに戻るか又は近づく引張応力を加えるように設定されている。
[0012]
本開示の別の態様もアクチュエータである。このアクチュエータは、ナイロンを溶融紡糸した後、２．５倍以上の延伸倍率で延伸することによって形成されたナイロン繊維と、
ナイロン繊維の長さ方向に２．５ＭＰａ以上の引張応力を加える応力印加部と、
ナイロン繊維を温度変化により伸縮させる伸縮部と、を備える。
[0013]
本開示のさらに別の態様も、アクチュエータである。このアクチュエータは、ポリプロピレンを溶融紡糸した後、３倍以上の延伸倍率で延伸することによって形成されたポリプロピレン繊維と、
ポリプロピレン繊維の長さ方向に２．３ＭＰａ以上の引張応力を加える応力印加部と、
ポリプロピレン繊維を温度変化により伸縮させる伸縮部と、を備える。
[0014]
本開示のさらに別の態様もまた、アクチュエータである。この態様のアクチュエータは、ポリエステルを溶融紡糸した後、２．５倍以上の延伸倍率で延伸することによって形成されたポリプロピレン繊維と、
ポリエステル繊維の長さ方向に２ＭＰａ以上の引張応力を加える応力印加部と、
ポリエステル繊維の周囲に温度変化を与えて前記ポリエステル繊維を伸縮駆動する伸縮部と、を備える。
[0015]
本開示の他の態様は、アクチュエータの製造方法である。この方法は、所定の延伸倍率で延伸処理した高分子繊維に対し、その長さ方向に荷重または引張応力を初期設定する方法である。
[0016]
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。
[0017]
（アクチュエータ）
図１は、実施の形態に係るアクチュエータ１０の構成を示す。アクチュエータ１０は、高分子繊維１２と、高分子繊維１２の長さ方向に引張応力を加える応力印加部１４と、高分子繊維１２を温度変化により伸縮させる伸縮部１６と、を備える。図１のアクチュエータ１０は、高分子繊維１２の一端を固定する固定部１８を含む基部２０をさらに備える。
[0018]
高分子繊維１２としては、高分子から形成された天然繊維、合成繊維、半合成繊維が挙げられる。天然繊維の例としては、綿、絹、麻、羊毛、蜘蛛糸等が挙げられる。半合成繊維の例としては、セルロース系繊維（アセテート等）、タンパク質系繊維（プロミックス）等が挙げられる。合成繊維の例としては、ナイロン・ポリアミド系繊維（PA6、PA66等）、ポリエステル繊維（ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等）、アクリル系繊維（ポリアクリロニトリル等）、ポリビニルアルコール系繊維（ビニロン），ポリオレフィン系繊維（ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリウレタン系繊維、芳香族系高分子繊維（アラミド系繊維、ポリベンズイミダーゾール、ポリベンズオキサゾール、ポリベンズチアゾール、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド等）などが挙げられる。
[0019]
図１のアクチュエータ１０では、高分子繊維１２の形状は単繊維状であり、アクチュエータ中の高分子繊維１２の数は１本である。アクチュエータ１０は、平行に配置した２本以上の高分子繊維１２を備えてもよい。また、高分子繊維１２の形状を変更してもよい。高分子繊維１２の形状の例としては、撚り糸、織布等が挙げられる。
[0020]
図１において、高分子繊維１２の一端は、固定部１８によって基部２０に固定されている。高分子繊維１２の他端は応力印加部１４に接続されている。応力印加部１４は、高分子繊維１２の伸縮駆動後に、高分子繊維１２がその伸縮駆動前の長さに戻るか又は近づく引張応力を印加するように設定されている。応力印加部１４に設定する引張応力の大きさは、高分子繊維１２を構成する高分子の種類と、高分子繊維１２の長さ方向の分子の配向度に応じて変動する。この引張応力の大きさは、当業者であれば、高分子繊維ごとに決定することができる。また、この引張応力はアクチュエータそのものの出力を表す。高分子繊維１２の分子の配向度を高くすると、高分子繊維１２に加える引張応力、すなわちアクチュエータの出力を増大させることができる。また、分子の配向緩和を抑制する効果も期待できるため、伸縮量や強度、寿命等の性能低下を防ぐことができる。
[0021]
高分子繊維１２の長さ方向の分子の配向度は、高分子繊維１２の製造時に延伸処理を行うことによって、変えることができる。合成繊維および半合成繊維の延伸処理は、繊維の原料からの紡糸時に行うことができ、または紡糸後の繊維を延伸することによって行うことができる。紡糸時の延伸処理として、例えば、高速紡糸を行って延伸処理と紡糸を同時に行うことが挙げられる。天然繊維は、その改修後にストレッチを行うことによって、その分子を配向させることができる。
[0022]
具体的に、高分子繊維１２の種類と、応力印加部１４に設定される引張応力の組み合わせの例は、下記の通りである。
（１）ナイロンを溶融紡糸した後、２．５倍以上の延伸倍率で延伸することによって形成されたナイロン繊維と、２．５ＭＰａ以上の引張応力。好ましくは、延伸倍率は５倍以下である。好ましくは、引張応力は３３ＭＰａ以下である。
（２）ポリプロピレンを溶融紡糸した後、３倍以上の延伸倍率で延伸することによって形成されたポリプロピレン繊維と、２．３ＭＰａ以上の引張応力。好ましくは、延伸倍率は１０．５倍以下である。好ましくは、引張応力は２０ＭＰａ以下である。
（３）ポリエステルを溶融紡糸した後、２．５倍以上の延伸倍率で延伸することによって形成されたポリプロピレン繊維と、２ＭＰａ以上の引張応力。好ましくは、延伸倍率は５．５倍以下である。好ましくは、引張応力は１１ＭＰａ以下である。
[0023]
図１では、伸縮部１６は、高分子繊維１２全体に温度変化を与えて高分子繊維１２を伸縮させることができるように基部２０上に配置されている。伸縮部１６は加熱器と冷却器の両方を有してもよく、加熱及び冷却によって、高分子繊維１２が伸縮駆動される。例えば、加熱器により高分子繊維１２またはその周囲を加熱して伸縮させ、加熱によって上昇した温度を加熱前の温度まで冷却器を使用して下げることによって、伸縮した高分子繊維１２の長さを元に戻すことができる。高分子繊維１２の伸縮は、加熱器による加熱の代わりに、冷却器による冷却によって行うこともできる。この場合、冷却により伸縮した高分子繊維１２の長さを、加熱器による加熱によって元に戻すことができる。他の態様では、伸縮部１６は、加熱器のみを有してもよく、加熱器により高分子繊維１２またはその周囲を加熱して伸縮させ、加熱器の動作を停止して、伸縮した高分子繊維１２の長さを元に戻すことができる。さらに他の態様では、伸縮部１６は、冷却器のみを有してもよい。この場合、冷却器により高分子繊維１２またはその周囲を冷却して伸縮させ、冷却器の動作を停止することによって、伸縮した高分子繊維１２の長さを元に戻すことができる。
[0024]
次に、アクチュエータ１０の動作について説明する。伸縮部１６によって、高分子繊維１２に温度変化が与えられると、高分子繊維１２は、その種類に応じて、その長さ方向に収縮または伸張する。以下、例として、高分子繊維１２が加熱によって収縮し、冷却によって伸張する場合のアクチュエータ１０の動作について説明する。
[0025]
図２（Ａ）は、加熱前のアクチュエータ１０を示す。図２（Ａ）中、Ｌ
０は加熱前の高分子繊維１２の長さを示す。図２（Ｂ）は、加熱した後のアクチュエータ１０を示す。図２（Ｂ）中、加熱された高分子繊維１２は収縮し、その長さＬ
１は、加熱前の長さＬ
０より短くなる。冷却後、高分子繊維１２は伸張し、その長さは図２（Ａ）に示すＬ
０の長さに戻るか、又はＬ
０の長さに近づく。
[0026]
応力印加部１４によって所定の引張応力を高分子繊維１２に印加することによって、高分子繊維１２は、加熱および冷却により、安定した伸縮を繰り返す。ここで、「安定した伸縮の繰り返し」とは、高分子繊維１２が加熱によって収縮し続いて冷却によって伸張した後、或いはその逆に高分子繊維１２が加熱によって伸張し続いて冷却によって収縮した後、その長さが加熱および冷却前の長さに戻るかまたは近づくのを、加熱および冷却の一サイクルごとに繰り返すことを意味する。
[0027]
加熱温度は、高分子繊維１２の種類に応じて適宜設定することができる。より具体的には、加熱温度の範囲は、高分子繊維１２を構成する高分子のガラス転移温度を超え、かつその融点を超えない温度である。例えば、ナイロン６繊維の場合、加熱温度の範囲は、１５０～２００℃であるのが好ましい。また、ポリプロピレン繊維の場合、加熱温度の範囲は、１００～１５０℃であるのが好ましい。ポリエステル繊維の場合、加熱温度の範囲は、１５０～２２０℃であるのが好ましい。
[0028]
高分子繊維１２の長さ方向に所定の引張応力を与えるように応力印加部１４を設定した後、高分子繊維１２を伸縮駆動させる前に、前処理として高分子繊維１２の加熱および冷却を１回行ってもよい。このような加熱および冷却の前処理を行うことによって、駆動後に高分子繊維１２の長さがその駆動前の長さに戻るか、またはより近づくようにすることができる。
[0029]
（アクチュエータの製造方法）
本実施の形態に係るアクチュエータの製造方法は、所定の延伸倍率で延伸処理した高分子繊維に対し、その長さ方向に荷重または引張応力を初期設定する方法である。本実施の形態では、荷重または引張応力は、アクチュエータにおける高分子繊維の加熱および冷却による伸縮駆動後に、高分子繊維がその伸縮駆動前の長さに戻るか又は近づくように初期設定される。初期設定する荷重または引張応力の大きさは、アクチュエータそのものの出力を表す。該荷重または該引張応力の大きさ、すなわちアクチュエータの出力は、高分子繊維の延伸処理時の延伸倍率の大きさを変えることで変更できる。具体的には、延伸倍率を大きくすることによって、初期設定する荷重または引張応力、すなわちアクチュエータの出力を増加させることができる。
[0030]
本実施の形態のアクチュエータの製造方法では、高分子繊維の種類は特に限定されず、上記アクチュエータの実施の形態で説明したのと同様に、高分子から形成された天然繊維、合成繊維および半合成繊維が挙げられる。ここで、本実施の形態における「延伸倍率」は、高分子繊維が合成繊維または半合成繊維である場合には、紡糸後の繊維の延伸処理時の延伸倍率を指す。この「延伸倍率」は、高分子繊維が天然繊維である場合には、その改修後のストレッチ時の延伸倍率を指す。
[0031]
以下、本実施の形態を実施例によってさらに詳細に説明するが、これらの実施例は本開示を何ら限定するものではない。
実施例
[0032]
（実施例１：ナイロン６繊維（延伸倍率２．５倍）の作成）
ナイロン６（ＰＡ６）繊維の原料として、押し出しブロー成型用の超高粘度ＰＡ６ペレット（ユニチカＭ１０４０）を用いた。ＰＡ６のガラス転移温度は４８．５℃、融点は２２３℃である。ＰＡ６ペレットを溶融温度２４０℃で溶融し、紡糸した。その後、紡糸した繊維を２．５倍の延伸倍率で延伸した。作成した実施例１のＰＡ６繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率および強度はそれぞれ、２．６ＧＰａと２５３ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、２６．４％であった。
[0033]
（実施例２：ナイロン６繊維（延伸倍率４倍）の作成）
紡糸した繊維の延伸時の延伸倍率を４倍とした以外は実施例１と同様にして実施例２のＰＡ６繊維を得た。作成したＰＡ６繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率および強度はそれぞれ、３．２ＧＰａと４３６ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、２６．８％であった。
[0034]
（実施例３：ナイロン６繊維（延伸倍率５倍）の作成）
紡糸した繊維の延伸時の延伸倍率を５倍とした以外は実施例１と同様にして実施例３のＰＡ６繊維を得た。作成したＰＡ６繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率および強度はそれぞれ、３．８ＧＰａと５２８ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、２７．２％であった。
[0035]
（実施例４：ポリプロピレン繊維（延伸倍率３倍）の作成）
ポリプロピレン（ＰＰ）繊維の原料として、ＰＰペレット（プライムポリマーＹ-４００ＧＰ）を用いた。ＰＰのガラス転移温度は０℃、融点は１６２℃である。ＰＰペレットを溶融温度２１０℃で溶融し、紡糸した。その後、紡糸した繊維を３倍の延伸倍率で延伸した。作成した実施例４のＰＰ繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率・強度はそれぞれ、４．４ＧＰａと２８９ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、４０．６％であった。
[0036]
（実施例５：ポリプロピレン繊維（延伸倍率８倍）の作成）
紡糸した繊維の延伸時の延伸倍率を８倍とした以外は実施例４と同様にして実施例５のＰＰ繊維を得た。作成したＰＰ繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率および強度はそれぞれ、７．７ＧＰａと５２８ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、４２．８％であった。
[0037]
（実施例６：ポリプロピレン繊維（延伸倍率１０．５倍）の作成）
紡糸した繊維の延伸時の延伸倍率を１０．５倍とした以外は実施例４と同様にして実施例６のＰＰ繊維を得た。作成したＰＰ繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率および強度はそれぞれ、９．８ＧＰａと６３８ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、４３．５％であった。
[0038]
（実施例７：ポリエステル繊維（延伸倍率２．５倍）の作成）
ポリエステル（ＰＥＴ）繊維の原料として、ＰＥＴペレット（ユニチカＳＡ１２０６）を用いた。ＰＥＴのガラス転移温度は７５℃、融点は２６０℃である。ＰＥＴペレットを溶融温度２９０℃で溶融し、紡糸した。その後、紡糸した繊維を２．５倍の延伸倍率で延伸した。作成した実施例７のＰＥＴ繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率および強度はそれぞれ、１０．２ＧＰａと４３８ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（DSC）によって測定したところ、３７．５％であった。
[0039]
（実施例８：ポリエステル繊維（延伸倍率４．５倍）の作成）
紡糸した繊維の延伸時の延伸倍率を４．５倍とした以外は実施例７と同様にして実施例８のＰＥＴ繊維を得た。作成したＰＥＴ繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率および強度はそれぞれ、１３．２ＧＰａと６２８ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、４０．５％であった。
[0040]
（実施例９：ポリエステル繊維（延伸倍率５．５倍）の作成）
紡糸した繊維の延伸時の延伸倍率を５．５倍とした以外は実施例７と同様にして実施例９のＰＥＴ繊維を得た。作成したＰＥＴ繊維の単繊維引張試験を実施したところ、引張弾性率および強度はそれぞれ、１５．８ＧＰａと７３３ＭＰａであり、結晶化度を示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定したところ、４１．１％であった。
[0041]
実施例１～９の繊維について、以下に説明するように、荷重下熱伸縮試験を行った。
[0042]
（荷重下熱伸縮試験）
実施例１～９の繊維サンプルを、室温で重りを吊るし、サンプルの長さＬ
０を測定した。その後、恒温槽（製品名：アズワンＯＮＷ－４５０Ｓ）内に重りを吊したサンプルを入れ、室温から、ＰＡ６繊維の場合には１８０℃まで、ＰＰ繊維およびＰＥＴ繊維の場合には１３０℃まで昇温させた。昇温度後、サンプルの長さを測定した。再度恒温槽内を室温まで戻し、サンプルの長さを測定した。その後同じ操作を２回行った。それぞれ測定した長さをＬとして以下の式で変位率ｙを求めた。
[数1]
[0043]
図３～図５は、それぞれ実施例１～３のＰＡ６繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示す。図３～図５から、延伸倍率を上げることで、ＰＡ６繊維がアクチュエータ機能を示す荷重が増大することが分かる。また、高荷重を与えるにつれ、繊維の伸縮が安定し（すなわち、繊維が加熱によって収縮した後、冷却によって元の長さへ近づくか、または戻るのを繰り返す）、変位率の変化の幅が小さくなる傾向があった。実施例１のＰＡ６繊維では６．５ＭＰａ以上の荷重下では、最初の加熱で繊維が伸張し、それ以降の加熱および冷却において、安定した伸縮が見られなかった。同様の現象が、３４ＭＰａの荷重下での実施例２のＰＡ６繊維、および５１．３ＭＰａの荷重下での実施例３のＰＡ６繊維で見られた。
[0044]
図６～図８は、それぞれ実施例４～６のＰＰ繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示す。図６～図８から、延伸倍率を上げることで、ＰＰ６繊維がアクチュエータ機能を示す荷重が、ＰＡ６繊維と同様に増大することが分かる。２．０ＭＰａおよび７．４ＭＰａの荷重下での実施例４のＰＰ繊維では、最初の加熱および冷却以降の加熱と冷却の繰り返しにおいて、安定した伸縮が見られなかった。同様の現象が、２０．７ＭＰａの荷重下での実施例５のＰＰ繊維、および３１．２５ＭＰａの荷重下での実施例６のＰＰ繊維で見られた。
[0045]
図９～図１１は、それぞれ実施例７～９のＰＥＴ繊維の荷重下熱伸縮試験の結果を示す。延伸倍率２．５倍で製造した実施例７のポリエステル繊維では、２．０ＭＰａおよび５．７ＭＰａの荷重下で、１回目の加熱で繊維が伸張し、その後の冷却によって繊維が収縮した後、加熱および冷却による伸張および収縮の繰り返しが安定して見られた。２．３ＭＰａおよび１０．５ＭＰａの荷重下の実施例８のポリエステル繊維と、２．５ＭＰａの荷重下の実施例９のポリエステル繊維では、最初の加熱および冷却後、加熱による伸張と冷却による収縮の繰り返しが見られた。
[0046]
以上、本開示を上述の実施の形態を参照して説明したが、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本開示に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組み合わせや工程の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本開示の範囲に含まれうる。
符号の説明
[0047]
１０ アクチュエータ、 １２ 高分子繊維、 １４ 応力印加部、 １６ 伸縮部。
産業上の利用可能性
[0048]
本開示は、温度変化により、安定した伸縮を繰り返す高分子繊維のアクチュエータの製造に利用できる
請求の範囲
[請求項1]
高分子繊維と、
前記高分子繊維の長さ方向に引張応力を加える応力印加部と、
前記高分子繊維を温度変化により伸縮させる伸縮部と、を備え、
前記応力印加部は、前記高分子繊維の伸縮駆動後に、前記高分子繊維がその伸縮駆動前の長さに戻るか又は近づく引張応力を前記高分子繊維に加えるように設定されていることを特徴とするアクチュエータ。
[請求項2]
前記伸縮部は、前記高分子繊維を加熱及び冷却して前記高分子繊維を伸縮駆動することを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
[請求項3]
ナイロンを溶融紡糸した後、２．５倍以上の延伸倍率で延伸された状態となっているナイロン繊維と、
前記ナイロン繊維の長さ方向に２．５ＭＰａ以上の引張応力を加える応力印加部と、
前記ナイロン繊維を温度変化により伸縮させる伸縮部と、を備えることを特徴とするアクチュエータ。
[請求項4]
前記伸縮部は、前記ナイロン繊維を加熱及び冷却して、前記ナイロン繊維を伸縮駆動することを特徴とする請求項３に記載のアクチュエータ。
[請求項5]
前記延伸倍率が５倍以下であることを特徴とする請求項３または４に記載のアクチュエータ。
[請求項6]
前記引張応力が３３ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
[請求項7]
ポリプロピレンを溶融紡糸した後、３倍以上の延伸倍率で延伸された状態となっているポリプロピレン繊維と、
前記ポリプロピレン繊維の長さ方向に２．３ＭＰａ以上の引張応力を加える応力印加部と、
前記ポリプロピレン繊維を温度変化により伸縮させる伸縮部と、を備えることを特徴とするアクチュエータ。
[請求項8]
前記伸縮部は、前記ポリプロピレン繊維を加熱及び冷却して、前記ポリプロピレン繊維を伸縮駆動することを特徴とする請求項７に記載のアクチュエータ。
[請求項9]
前記延伸倍率が１０．５倍以下であることを特徴とする請求項７または８に記載のアクチュエータ。
[請求項10]
前記引張応力が２０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
[請求項11]
ポリエステルを溶融紡糸した後、２．５倍以上の延伸倍率で延伸された状態となっているポリエステル繊維と、
前記ポリエステル繊維の長さ方向に２ＭＰａ以上の引張応力を加える応力印加部と、
前記ポリエステル繊維の周囲に温度変化を与えて前記ポリエステル繊維を伸縮駆動する伸縮部と、を備えることを特徴とするアクチュエータ。
[請求項12]
前記伸縮部は、前記ポリエステル繊維の周囲を加熱及び冷却して、前記ポリエステル繊維を伸縮駆動することを特徴とする請求項１１に記載のアクチュエータ。
[請求項13]
前記延伸倍率が５．５倍以下であることを特徴とする請求項１１または１２に記載のアクチュエータ。
[請求項14]
前記引張応力が１１ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。
[請求項15]
所定の延伸倍率で延伸処理した高分子繊維に対し、その長さ方向に荷重または引張応力を初期設定することを特徴とするアクチュエータの製造方法。
図面