(57)【要約】【課題】小型で軽量の回転駆動装置の提供。【解決手段】フレクスプライン１２の半径方向内方において、ピエゾロータ１４が回転可能に設けられている。ピエゾロータ１４の長尺状の押圧部１４ｂにより、フレクスプライン１２を半径方向外方に押圧し、フレクスプライン１２のアウタティース１２ａとサーキュラスプライン１１のインナティース１１ｃとを噛合させる。ピエゾロータ１４には、撓み可能な可動部１４ｃが形成され、可動部１４ｃに取り付けられた圧電素子１６に電圧を加えて反復的に歪を発生させる。これにより、可動部１４ｃが繰返し加速度をともなって変形するため、ピエゾロータ１４に継続的に慣性力が発生して回転する。ピエゾロータ１４の回転により、アウタティース１２ａとインナティース１１ｃとが噛合する円周上の位置が移動し、フレクスプライン１２において、ピエゾロータ１４による回転が減速されて出力される。【選択図】図１
2011152026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状部を有し、前記リング状部の内周面に複数の内歯を有するサーキュラスプラインと、
可撓性を有した環状部を備えるように形成され、前記環状部の外周面に前記サーキュラスプラインの内歯よりも少数の外歯を有し、前記サーキュラスプラインの半径方向内方に配置されることにより、前記外歯が前記内歯に対向するフレクスプラインと、
前記フレクスプラインの内周面の数箇所を、前記サーキュラスプラインに向けて半径方向外方に押圧することにより、前記外歯の一部のみを前記内歯に対し噛合させるとともに、前記フレクスプラインに対する押圧部位を回転移動させる波動発生器と、
を備え、
前記波動発生器によって前記フレクスプラインにおける押圧部位が回転移動されることにより、前記フレクスプラインが撓みながら、前記外歯と前記内歯とが噛合する円周上の位置が移動し、前記サーキュラスプラインおよび前記フレクスプラインのうちの一方を固定することにより、前記サーキュラスプラインおよび前記フレクスプラインのうちの他方において、前記波動発生器による回転が減速されて出力される回転駆動装置において、
前記波動発生器は、
前記フレクスプラインの半径方向内方において、前記フレクスプラインに対し回転可能に設けられ、前記フレクスプラインの内周面の数箇所に当接部で当接して、前記フレクスプラインを前記サーキュラスプラインに対して押圧する回転押圧部材を備え、
前記回転押圧部材には、撓み可能な形状可変部が形成され、
前記形状可変部には、電気信号に応じて歪が発生する歪素子が取り付けられており、
前記歪素子において反復的に歪を発生させ、前記形状可変部が繰返し加速度をともなって変形することにより、前記回転押圧部材に継続的に慣性力を発生させ、前記慣性力により前記回転押圧部材が回転することを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
前記歪素子は、圧電素子、磁歪素子、電歪素子、形状記憶素子のうちのいずれかにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の回転駆動装置。
【請求項３】
前記回転押圧部材は長尺状に形成された押圧部を有し、前記押圧部の長手方向の中央部を中心にして回転可能に設けられ、前記押圧部の両端の当接部において前記フレクスプラインの内周面に当接することにより、前記外歯を前記サーキュラスプラインの中心を挟んで対向した２箇所に形成された前記内歯に噛合させるとともに、前記押圧部の長手方向の途中部位から長手方向と異なる方向に突出した可動部を前記形状可変部として具備し、前記可動部には前記歪素子が取り付けられており、
前記歪素子に発生した歪により前記可動部が回転方向に撓んで、前記回転押圧部材に慣性力が発生することを特徴とする請求項１または２に記載の回転駆動装置。
【請求項４】
前記回転押圧部材は長尺状に形成され、長手方向の中央部を中心にして回転可能に設けられ、両端の当接部において前記フレクスプラインの内周面に当接することにより、前記外歯を前記サーキュラスプラインの中心を挟んで対向した２箇所に形成された前記内歯に噛合させるとともに、回転中心と少なくとも一側の端部との間において、回転方向に撓み可能な可動部が前記形状可変部として形成され、前記可動部には前記歪素子が取り付けられており、
前記歪素子に発生した歪により前記可動部が撓んで、前記回転押圧部材に慣性力が発生することを特徴とする請求項１または２に記載の回転駆動装置。
【請求項５】
前記回転押圧部材は、回転中心から３個以上の押圧部が互いに均等な角度を形成するように放射状に延び、前記押圧部のそれぞれの端部の当接部が前記フレクスプラインの内周面に当接することにより、前記外歯を前記内歯の円周上の複数箇所に噛合させ、少なくとも一つの前記押圧部は前記形状可変部として回転方向に撓み可能に形成されるとともに、前記歪素子が取り付けられており、
前記歪素子に発生した歪により前記押圧部が撓んで、前記回転押圧部材に慣性力が発生することを特徴とする請求項１または２に記載の回転駆動装置。
【請求項６】
前記回転押圧部材に取り付けられ、前記回転押圧部材の回転方向に弾性変形可能な弾性部材と振動錘とを含む振動系と、
前記歪素子に前記振動系の共振周波数付近で歪を発生させる制御装置と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の回転駆動装置。
【請求項７】
前記振動系が前記回転押圧部材の前記当接部と円周方向同位相で半径方向外方に突出して前記回転押圧部材に固定されていることを特徴とする請求項６に記載の回転駆動装置。
【請求項８】
前記サーキュラスプラインまたは前記フレクスプラインには、前記回転押圧部材を回転中心において回転可能に支持する軸保持部が形成されたことを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載の回転駆動装置。
【請求項９】
前記サーキュラスプラインまたは前記フレクスプラインの出力回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記歪素子に供給する電気信号を制御する回転制御手段と、
を備え、
前記回転制御手段は、
前記回転速度検出手段によって検出された前記出力回転速度に基づいて、前記サーキュラスプラインまたは前記フレクスプラインの回転位置による前記出力回転速度のむらを低減させるように、前記歪素子に供給する電気信号を制御することを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の回転駆動装置。
【請求項１０】
前記サーキュラスプラインまたは前記フレクスプラインの基準回転速度を形成する基準速度設定手段を備え、
前記回転制御手段は、
前記回転速度検出手段によって検出された前記出力回転速度と、前記基準速度設定手段により設定された前記基準回転速度との偏差に応じて、前記歪素子に供給する電気信号を制御することを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の回転駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波動歯車機構を使用した回転駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波動歯車機構を使用して、回転駆動力を減速して出力する回転駆動装置に関する従来技術があった（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。これらが使用している波動歯車機構は、一般にハーモニックドライブ（登録商標）と呼ばれるもので、波動発生器を形成するカム体の外周面とベアリングを介して当接したフレクスプラインと、フレクスプラインの半径方向外方に設けられたサーキュラスプラインとを備えている。
【０００３】
サーキュラスプラインの内周面には内歯が形成されるとともに、フレクスプラインの外周面には、サーキュラスプラインの内歯よりも少数の外歯が形成されており、カム体の形状に倣って、外歯における円周上の２箇所のみが、サーキュラスプラインの内歯と噛合している。この機構において、波動発生器のカム体を駆動することにより外歯と内歯とが噛合している箇所が円周上を移動し、フレクスプラインにおいて回転駆動力が減速して出力される。
【０００４】
このような回転駆動装置は、波動歯車機構を使用しているため減速比を大きくとることができ、様々な出力の負荷の大きさ、あるいは変動に対応することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３４６９６０号公報
【特許文献２】特開平７−３３２４４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１および特許文献２に開示された回転駆動装置においては、波動発生器のカム体を電動モータによって駆動しているため、波動発生器の軸方向外方に電動モータが配置されなければならず、装置全体が軸方向に長大化し重量も増大する。したがって、電動モータの大きさも考慮して、回転駆動装置の取付スペースを形成するようにしなければならなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で軽量の回転駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る回転駆動装置の発明の構成上の特徴は、リング状部を有し、リング状部の内周面に複数の内歯を有するサーキュラスプラインと、可撓性を有した環状部を備えるように形成され、環状部の外周面にサーキュラスプラインの内歯よりも少数の外歯を有し、サーキュラスプラインの半径方向内方に配置されることにより、外歯が内歯に対向するフレクスプラインと、フレクスプラインの内周面の数箇所を、サーキュラスプラインに向けて半径方向外方に押圧することにより、外歯の一部のみを内歯に対し噛合させるとともに、フレクスプラインに対する押圧部位を回転移動させる波動発生器とを備え、波動発生器によってフレクスプラインにおける押圧部位が回転移動されることにより、フレクスプラインが撓みながら、外歯と内歯とが噛合する円周上の位置が移動し、サーキュラスプラインおよびフレクスプラインのうちの一方を固定することにより、サーキュラスプラインおよびフレクスプラインのうちの他方において、波動発生器による回転が減速されて出力される回転駆動装置において、波動発生器は、フレクスプラインの半径方向内方において、フレクスプラインに対し回転可能に設けられ、フレクスプラインの内周面の数箇所に当接部で当接して、フレクスプラインをサーキュラスプラインに対して押圧する回転押圧部材を備え、回転押圧部材には撓み可能な形状可変部が形成され、形状可変部には電気信号に応じて歪が発生する歪素子が取り付けられており、歪素子において反復的に歪を発生させ、形状可変部が繰返し加速度をともなって変形することにより、回転押圧部材に継続的に慣性力を発生させ、慣性力により回転押圧部材が回転することである。
【０００８】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１の回転駆動装置において、歪素子は、圧電素子、磁歪素子、電歪素子、形状記憶素子のうちのいずれかにより形成されていることである。
【０００９】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２の回転駆動装置において、回転押圧部材は長尺状に形成された押圧部を有し、押圧部の長手方向の中央部を中心にして回転可能に設けられ、押圧部の両端の当接部においてフレクスプラインの内周面に当接することにより、外歯をサーキュラスプラインの中心を挟んで対向した２箇所に形成された内歯に噛合させるとともに、押圧部の長手方向の途中部位から長手方向と異なる方向に突出した可動部を前記形状可変部として具備し、可動部には歪素子が取り付けられており、歪素子に発生した歪により可動部が回転方向に撓んで、回転押圧部材に慣性力が発生することである。
【００１０】
請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２の回転駆動装置において、回転押圧部材は長尺状に形成され、長手方向の中央部を中心にして回転可能に設けられ、両端の当接部においてフレクスプラインの内周面に当接することにより、外歯をサーキュラスプラインの中心を挟んで対向した２箇所に形成された内歯に噛合させるとともに、回転中心と少なくとも一側の端部との間において、回転方向に撓み可能な可動部が前記形状可変部として形成され、可動部には歪素子が取り付けられており、歪素子に発生した歪により可動部が撓んで回転押圧部材に慣性力が発生することである。
【００１１】
請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または２の回転駆動装置において、回転押圧部材は、回転中心から３個以上の押圧部が互いに均等な角度を形成するように放射状に延び、押圧部のそれぞれの端部の当接部がフレクスプラインの内周面に当接することにより、外歯を内歯の円周上の複数箇所に噛合させ、少なくとも一つの押圧部は前記形状可変部として回転方向に撓み可能に形成されるとともに歪素子が取り付けられており、歪素子に発生した歪により押圧部が撓んで、回転押圧部材に慣性力が発生することである。
【００１２】
請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至５のうちのいずれかの回転駆動装置において、前記回転押圧部材に取り付けられ、前記回転押圧部材の回転方向に弾性変形可能な弾性部材と振動錘を含む振動系と、前記歪素子に前記振動系の共振周波数付近で歪を発生させる制御装置と、を備えたことである。
【００１３】
請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項６の回転駆動装置において、前記振動系が前記押圧部材の前記当接部と円周方向同位相で半径方向外方に突出して前記回転押圧部材に固定されていることである。
【００１４】
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至７のうちのいずれかの回転駆動装置において、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインには、回転押圧部材を回転中心において回転可能に支持する軸保持部が形成されたことである。
【００１５】
請求項９に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至８のうちのいずれかの回転駆動装置において、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインの出力回転速度を検出する回転速度検出手段と、歪素子に供給する電気信号を制御する回転制御手段とを備え、回転制御手段は、回転速度検出手段によって検出された出力回転速度に基づいて、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインの回転位置による出力回転速度のむらを低減させるように、歪素子に供給する電気信号を制御することである。
【００１６】
請求項１０に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至８のうちのいずれかの回転駆動装置において、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインの基準回転速度を形成する基準速度設定手段を備え、回転制御手段は、回転速度検出手段によって検出された出力回転速度と、基準速度設定手段により設定された基準回転速度との偏差に応じて、歪素子に供給する電気信号を制御することである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る回転駆動装置によれば、波動発生器は、フレクスプラインの内周面の数箇所に当接部で当接して、フレクスプラインをサーキュラスプラインに対して押圧する回転押圧部材を備え、回転押圧部材に形成された形状可変部に歪素子を取り付け、歪素子において反復的に歪を発生させて形状可変部を繰返し加速度をともなって変形させ、これによって発生した慣性力により回転押圧部材を回転させるため、波動発生器を駆動する機構をフレクスプラインの半径方向内方に配置することができ、波動発生器の軸方向外方に電動モータ等を設ける必要がなく、回転駆動装置全体を軸方向に小型化し、軽量化することができる。
【００１８】
また、慣性力を利用して回転押圧部材を駆動させているため、形状可変部の重量あるいはその変形の加速度を変えることにより回転押圧部材の回転速度を変化させ、延いては、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインの回転速度を変化させることができる。また、形状可変部の重量あるいはその変形の加速度を変えることにより、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインの受ける負荷に対応することができる。
【００１９】
また、歪素子を周波数の高い可聴外領域の電気信号により動作させることができるため、作動音の小さい回転駆動装置にすることができる。
【００２０】
請求項２に係る回転駆動装置によれば、歪素子が圧電素子、磁歪素子、電歪素子、形状記憶素子のうちのいずれかにより形成されていることにより、供給する電気信号に応じて歪量を変化させることができ、回転押圧部材の回転制御を容易に行うことができる。
【００２１】
請求項３に係る回転駆動装置によれば、押圧部の両端の当接部においてフレクスプラインを押圧して外歯を内歯に噛合させるとともに、押圧部から突出した可動部に歪素子を取り付けて回転方向に撓ませ、回転押圧部材に慣性力を発生させることにより、回転押圧部材において、フレクスプラインを押圧する押圧部と歪素子により変形する可動部とを別部位に形成できる。このため、それぞれの剛性を自由に設定して、押圧部位の剛性を維持しつつ可動部を撓みやすくし、押圧部によりフレクスプラインを確実に押圧できるとともに、回転押圧部材に発生する慣性力を増大させることができる。
【００２２】
請求項４に係る回転駆動装置によれば、回転押圧部材の両端の当接部においてフレクスプラインを押圧して外歯を内歯に噛合させるとともに、回転中心と少なくとも一側の端部との間に可動部を形成して歪素子を取り付け、可動部を撓ませて回転押圧部材に慣性力を発生させることにより、フレクスプラインを押圧する押圧部と可動部とを一体的に形成している。このため、形状可変部を特別に設ける必要がなく、回転押圧部材を小型軽量化することができ、回転押圧部材を回転させるために必要とする慣性力を低減することができる。
【００２３】
請求項５に係る回転駆動装置によれば、回転押圧部材の回転中心から３個以上の押圧部が互いに均等な角度を形成するように放射状に延び、それぞれの端部の当接部においてフレクスプラインを押圧していることにより、回転押圧部材が円周上の３箇所以上において、フレクスプラインの内周面に均等に当接できるため、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインに回転押圧部材を支持する部位を設けなくても、回転押圧部材が安定して回転することができる。
【００２４】
請求項６に係る回転駆動装置によれば、回転押圧部材の回転方向に弾性変形可能な弾性部材と振動錘を含む振動系が回転押圧部材に取り付けられ、この振動系の共振周波数付近で歪素子に歪を発生させて回転押圧部材に振動を発生させることにより振動錘を大きく振動させて回転押圧部材にさらに大きな回転トルクを付与し、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインからの出力トルクを増大し安定させることができる。
【００２５】
請求項７に係る回転駆動装置によれば、振動系が押圧部材の当接部と円周方向同位相で半径方向外方に突出して回転押圧部材に固定されているので、大きく振動する振動錘がフレクスプラインの内周面に当接する当接部で回転押圧部材に大きな回転トルクを確実に付与することができ、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインからの出力トルクを増大し安定させることができる。
【００２６】
請求項８に係る回転駆動装置によれば、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインには、回転押圧部材を回転中心において回転可能に支持する軸保持部が形成されたことにより、回転押圧部材が、フレクスプラインの半径方向内方において安定して回転することができる。
【００２７】
また、回転押圧部材に複数個の歪素子が取り付けられている場合に、そのうちの一部の歪素子のみに歪を発生させても、回転押圧部材がバランスを崩さずに安定して回転することができる。
【００２８】
請求項９に係る回転駆動装置によれば、検出された出力回転速度に基づいて、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインの回転位置による出力回転速度のむらを低減させるように、歪素子に供給する電気信号を制御することにより、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインの回転速度を一定に保ち、円滑に回転させることができる。したがって、出力回転速度のむらによる異音も低減することができる。
【００２９】
請求項１０に係る回転駆動装置によれば、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインの基準回転速度を形成し、検出された出力回転速度と設定された基準回転速度との偏差に応じて、歪素子に供給する電気信号を制御することにより、サーキュラスプラインまたはフレクスプラインを目標回転速度になるように容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態１によるハーモニックギヤ装置の出力回転軸に垂直な断面によりカットした場合の図２におけるＡ−Ａ断面図
【図２】図１に示したハーモニックギヤ装置のＢ−Ｂ断面図
【図３】図１に示したハーモニックギヤ装置のＣ部拡大図（ａ）およびその可動部が撓んだ場合の拡大図（ｂ）
【図４】ハーモニックギヤ装置の作動原理を説明するための簡略した平面図
【図５】ハーモニックギヤ装置を含んだ回転駆動システムを示した全体ブロック図
【図６】圧電素子に供給する電気信号波形を示した図
【図７】回転むら制御の実行前後の回転速度センサの出力電圧波形を示した図
【図８】回転むら制御の実行時に圧電素子に供給する電気信号波形を示した図
【図９】回転むら制御の実行時に圧電素子に供給する別の形態による電気信号波形を示した図
【図１０】実施形態１の変形実施形態によるハーモニックギヤ装置の簡略した平面図
【図１１】実施形態２によるハーモニックギヤ装置の簡略した平面図
【図１２】実施形態２の変形実施形態によるハーモニックギヤ装置の簡略した平面図
【図１３】実施形態３によるハーモニックギヤ装置の簡略した平面図
【図１４】実施形態４によるピエゾロータの部分拡大図
【図１５】実施形態５によるハーモニックギヤ装置の断面図
【図１６】実施形態５によるハーモニックギヤ装置の動作を示す図
【図１７】実施形態５によるハーモニックギヤ装置の第１の変形例
【図１８】実施形態５によるハーモニックギヤ装置の第２の変形例
【発明を実施するための形態】
【００３１】
＜実施形態１＞
図１乃至図９に基づき、本発明の実施形態１によるハーモニックギヤ装置１について説明する。尚、説明中において回転軸方向という場合、特に断らなければ、ハーモニックギヤ装置１の出力回転軸に沿った方向、すなわち図２における上下方向を意味する。また、説明中における上下方向とは、図２における上下方向を意味している。
【００３２】
図１は、本実施形態によるハーモニックギヤ装置１の、図２におけるＡ−Ａ断面図である。ハーモニックギヤ装置１は、サーキュラスプライン１１、フレクスプライン１２、ギヤカバー１３およびピエゾロータ１４（本発明の波動発生器および回転押圧部材に該当する）により形成されている。
【００３３】
サーキュラスプライン１１は、金属材料あるいは硬質の合成樹脂材料にて略皿状に形成されている。サーキュラスプライン１１の底部１１ａの外周縁には、真円状のリング状部１１ｂが回転軸方向に延びるように形成されており、リング状部１１ｂの内周面には複数のインナティース１１ｃ（本発明の内歯に該当する）が形成されている。また、底部１１ａの中央部には、貫通孔１１ｄ（本発明の軸保持部に該当する）が形成されている。サーキュラスプライン１１は、図示しない固定部材により回転不能に固定されている。
【００３４】
フレクスプライン１２は、金属材料または合成樹脂材料により環状に形成されており、サーキュラスプライン１１に対して回転移動可能に設けられている。フレクスプライン１２の外周面には、サーキュラスプライン１１のインナティース１１ｃよりも数歯少ないアウタティース１２ａ（本発明の外歯に該当する）が形成されている。
アウタティース１２ａの谷部は薄肉に形成されており、これによって、フレクスプライン１２は可撓性を有している。フレクスプライン１２はサーキュラスプライン１１の半径方向内方に配置されることにより、アウタティース１２ａがインナティース１１ｃに対向している。
【００３５】
ギヤカバー１３は合成樹脂材料または金属材料により一体に形成されており、略蓋状を呈している。ギヤカバー１３は平坦な上面部１３ａと、上面部１３ａから図２において下方へと延びる側面部１３ｂとを備えている。側面部１３ｂの下端は、サーキュラスプライン１１のリング状部１１ｂに当接しており、ギヤカバー１３はサーキュラスプライン１１に対して回転可能に形成されている。
【００３６】
ギヤカバー１３の側面部１３ｂの内周面には、フレクスプライン１２のアウタティース１２ａと同数の内歯１３ｃが形成されている。このため、内歯１３ｃがアウタティース１２ａと噛合することにより、ギヤカバー１３はフレクスプライン１２と同速度で回転することが可能である。また、ギヤカバー１３の上面部１３ａからは、出力軸部１３ｄが上方に突出している。
【００３７】
ピエゾロータ１４は合成樹脂材料により一体成形されており、サーキュラスプライン１１の貫通孔１１ｄに軸受部材１５を介して嵌合した円柱状の支承軸部１４ａと、支承軸部１４ａの上方に形成された長尺状の押圧部１４ｂを備え、押圧部１４ｂからは可動部１４ｃ（本発明の形状可変部に該当する）が突出している。
【００３８】
押圧部１４ｂは、図１において上下方向に延びる略板状に形成されており、その長手方向の中央部には、上述した支承軸部１４ａが接続されている。支承軸部１４ａは貫通孔１１ｄに回転可能に挿入されており、ピエゾロータ１４は、押圧部１４ｂの中央部を中心として、サーキュラスプライン１１に回転可能に支持されている。
【００３９】
ピエゾロータ１４はフレクスプライン１２の半径方向内方に配置され、その押圧部１４ｂの両端部には、フレクスプライン１２の内周面を押圧するための当接部１４ｂ１が形成されている。一対の当接部１４ｂ１が、フレクスプライン１２の内周面をサーキュラスプライン１１に向けて半径方向外方に押圧しており、これにより、フレクスプライン１２の押圧された部位に形成されたアウタティース１２ａのみが、サーキュラスプライン１１の中心を挟んで対向する２箇所に形成されたインナティース１１ｃおよびギヤカバー１３の内歯１３ｃと噛合している。
【００４０】
また、押圧部１４ｂの長手方向の中央部からは、可動部１４ｃが押圧部１４ｂの延びる方向に対して略直角方向へと突出している。図３（ａ）に示すように、可動部１４ｃは撓み可能なように薄板状に形成されており、その先端には、所定の重量を有した錘部１４ｃ１が形成されている。
【００４１】
可動部１４ｃの一側面には、一対の電極１７ａ、１７ｂにより挟持された圧電素子１６（本発明の歪素子に該当する）が取り付けられている。圧電素子１６は圧電セラミック、ロッシェル塩、水晶等により形成されており、電極１７ａ、１７ｂ間に加えられた電圧に応じた歪量を発生する公知のピエゾ素子である。
【００４２】
図２に示すように、支承軸部１４ａには、圧電素子１６に外部から電力を供給するための端子１８ａ、１８ｂ（正端子１８ａ、負端子１８ｂ）が取り付けられている。正端子１８ａは、上述した圧電素子１６の電極１７ａ、１７ｂのうちの一方に接続され、負端子１８ｂは、残りの電極１７ａ、１７ｂに接続されている（詳細は図示せず）。
【００４３】
図２に示すように、正端子１８ａに直流電源のプラス側を接続し、負端子１８ｂにマイナス側を接続して圧電素子１６に電圧を加えると、圧電素子１６に歪が発生する。圧電素子１６に歪が発生することにより、可動部１４ｃは、押圧部１４ｂとの接続部位と先端との間の全体に渡って、図１において時計回りの方向に撓むように形成されている（図３（ｂ）示）。
【００４４】
図４に示すように、圧電素子１６に発生する歪により、可動部１４ｃが所定の加速度で時計回りに撓み始めると、可動部１４ｃの先端の錘部１４ｃ１の移動により、ピエゾロータ１４に回転トルクが発生する。すなわち、錘部１４ｃ１の重量をｍ、可動部１４ｃの撓みにより錘部１４ｃ１に発生する加速度をａ、ピエゾロータ１４の回転中心Ｐ（貫通孔１１ｄにより支持された支承軸部１４ａの中心位置）から錘部１４ｃ１までの距離をＬとした場合、Ｔ＝ｍａ・Ｌという大きさの回転トルクが作用する。この回転トルクをピエゾロータ１４における抵抗力よりも大きく設定した場合、ピエゾロータ１４がＰを中心として、フレクスプライン１２に対して時計回りに回転し始める。
【００４５】
この時、可動部１４ｃの撓みによって、ピエゾロータ１４には反時計回りの反力が働くが、当該反力はピエゾロータ１４の回転中心付近に作用するため、ピエゾロータ１４の時計回りの回転を妨げる力にはならない。
【００４６】
圧電素子１６に対し、一度、電圧を印加することにより、ピエゾロータ１４に働く回転トルクは、慣性力となってピエゾロータ１４に作用するため、圧電素子１６に加える電圧を解除してもピエゾロータ１４は回転し続ける。フレクスプライン１２の内周面とピエゾロータ１４の当接部１４ｂ１との間には摺動抵抗が存在し、また、可動部１４ｃの撓み量が最大限になる付近において、錘部１４ｃ１には逆方向に加速度が発生しており、これらによる抵抗力により上述した慣性力が消滅するまで、ピエゾロータ１４の回転が継続する。
【００４７】
さらに、圧電素子１６へ印加する電圧のオン、オフを繰り返すことにより、圧電素子１６において反復的に歪が発生する。これにより、可動部１４ｃが繰返し加速度をともなって変形し、ピエゾロータ１４に継続的に慣性力が発生するため、ピエゾロータ１４はフレクスプライン１２内において時計回りに連続的に回転する。
【００４８】
ピエゾロータ１４の回転により、当接部１４ｂ１がフレクスプライン１２の内周面に対して摺動しながら円周上を移動し、フレクスプライン１２の押圧部位を回転移動させる。これにより、フレクスプライン１２が撓みながら、アウタティース１２ａとインナティース１１ｃとが噛合する円周上の位置が時計回りに移動する。
【００４９】
したがって、サーキュラスプライン１１が固定されていることにより、フレクスプライン１２がピエゾロータ１４とは反対方向（反時計回り）に回転し、フレクスプライン１２と同速度で回転可能なギヤカバー１３の出力軸部１３ｄにおいて、ピエゾロータ１４による回転が減速されて出力される。出力軸部１３ｄを上述した場合と反対方向（時計回り）に回転させる場合は、圧電素子１６の電極１７ａ、１７ｂへの電源の接続を、逆向きにすればよい。
【００５０】
図５に示すように、本実施形態による回転駆動システム（本発明の回転駆動装置に該当する）は、上述したハーモニックギヤ装置１、コントローラ２（本発明の回転制御手段に該当する）、回転速度センサ３（本発明の回転速度検出手段に該当する）、オペアンプ４および基準電圧設定部５（本発明の基準速度設定手段に該当する）を備えている。
【００５１】
回転速度センサ３はギヤカバー１３の出力軸部１３ｄ付近に配置され、検出した出力軸部１３ｄの回転速度（フレクスプライン１２の回転速度に等しい）に応じた電圧信号を発生する。回転速度センサ３による電圧信号は、オペアンプ４の非反転入力端子に入力されている。オペアンプ４の反転入力端子には基準電圧設定部５が接続されており、基準電圧設定部５により設定されたハーモニックギヤ装置１の目標回転速度に応じた電圧信号が入力されている。
【００５２】
オペアンプ４の出力端子および基準電圧設定部５には、コントローラ２が接続されており、さらにコントローラ２には、上述した支承軸部１４ａに形成された端子１８ａ、１８ｂが接続されている。コントローラ２は図示しない電源と接続されており、端子１８ａ、１８ｂへの供給電圧を制御している。
【００５３】
図６に示すように、コントローラ２は、端子１８ａ、１８ｂ間に最大電圧Ｖｓの電気信号を周期Ｔｓで繰返し供給している。電気信号の電圧Ｖｓおよび周期Ｔｓは、ピエゾロータ１４を連続的に回転させるために必要な値に設定されている。
【００５４】
また、図６に示すように、コントローラ２が発生する電気信号は、電圧の上昇勾配に対し減少勾配が緩やかに形成されている。したがって、可動部１４ｃの変形時の撓み加速度に対して、戻り時の撓み加速度が小さくなり、ピエゾロータ１４に反対方向の回転トルクが発生しないようになっている。
【００５５】
コントローラ２は、回転速度センサ３によって検出された出力軸部１３ｄの回転速度に基づいて、フレクスプライン１２の回転位置（ギヤカバー１３の出力軸部１３ｄの回転位置と同意）による回転速度のむらを低減させるように、圧電素子１６に供給する電気信号を制御している。
【００５６】
コントローラ２は、回転速度センサ３によって検出された電圧値（出力軸部１３ｄの回転速度に応じた値が検出されている）と、基準電圧設定部５により設定された基準電圧（フレクスプライン１２の目標回転速度である基準回転速度に応じた値に設定されている）との偏差に応じて、圧電素子１６に供給する電気信号を制御する（回転むら制御）。
【００５７】
例えば、図７において実線にて示すように、出力軸部１３ｄの回転位置（フレクスプライン１２の回転位置）が９０度付近において、回転速度センサ３の検出電圧が基準電圧よりも所定量だけ低い場合、図８に示すように、当該回転位置において、圧電素子１６に対し電圧Ｖｓの電気信号を周期Ｔｈ（＜Ｔｓ）で供給する。これにより、可動部１４ｃにおける撓みの発生頻度が増加し、ピエゾロータ１４の回転速度を増大させることができる（図７において破線にて示す）。
【００５８】
この時、回転速度センサ３の検出電圧と基準電圧との偏差が大きければ大きいほど、電気信号の周期を短くすることにより、ピエゾロータ１４の回転速度を基準回転速度に近づけることができる。
【００５９】
上述した場合と異なり、出力軸部１３ｄの回転位置が１８０度付近におけるように、回転速度センサ３の検出電圧が基準電圧よりも所定量だけ高い場合、圧電素子１６に供給する電気信号の周期を長くして、ピエゾロータ１４の回転速度を減少させればよいことは言うまでもない。
【００６０】
また、回転速度センサ３の検出電圧が基準電圧よりも所定量だけ低い場合に、圧電素子１６に供給する電気信号の周期を短くする代わりに、図９に示すように、圧電素子１６に対し最大電圧Ｖｈ（＞Ｖｓ）の電気信号を供給してもよい。これにより、錘部１４ｃ１に発生する加速度が増加し、ピエゾロータ１４の回転速度を増大させることができる。この場合、電圧の減少勾配を少しだけ急にして、電気信号の周期が長くなることを抑制するのが望ましい。
【００６１】
電気信号の電圧を変化させる場合、回転速度センサ３の検出電圧と基準電圧との偏差が大きければ大きいほど、電気信号の最大電圧を大きくすることにより、ピエゾロータ１４の回転速度を基準回転速度に近づけることができる。
【００６２】
また、フレクスプライン１２の回転位置による回転速度のむらを低減させるために、圧電素子１６に供給する電気信号の周期と電圧の双方を重畳的に変化させてもよい。
【００６３】
本実施形態によれば、波動発生器として、フレクスプライン１２の内周面の２箇所に当接して、フレクスプライン１２をサーキュラスプライン１１に対して押圧するピエゾロータ１４を備え、ピエゾロータ１４に形成された可動部１４ｃに圧電素子１６を取り付け、圧電素子１６において反復的に歪を発生させて可動部１４ｃを繰返し加速度をともなって変形させ、これによって発生した慣性力によりピエゾロータ１４を回転させるため、ピエゾロータ１４をフレクスプライン１２の半径方向内方に配置することができ、フレクスプライン１２の軸方向外方に電動モータ等を設ける必要がなく、ハーモニックギヤ装置１全体を軸方向に小型化し、軽量化することができる。
【００６４】
また、慣性力を利用してピエゾロータ１４を駆動させているため、可動部１４ｃの重量あるいはその変形の加速度を変えることにより、ピエゾロータ１４の回転速度を変化させ、延いては、フレクスプライン１２の回転速度を変化させることができる。また、可動部１４ｃの重量あるいはその変形の加速度を変えることにより、出力軸部１３ｄの受ける負荷に対応することができる。
【００６５】
また、圧電素子１６を周波数の高い可聴外領域の電気信号により動作させることができるため、作動音の小さいハーモニックギヤ装置１にすることができる。
【００６６】
また、可動部１４ｃに圧電素子１６を取り付けていることにより、供給する電圧に応じて歪量を変化させることができ、ピエゾロータ１４の回転制御を容易に行うことができる。
【００６７】
また、検出された出力軸部１３ｄの回転速度に基づいて、フレクスプライン１２の回転位置による回転速度のむらを低減させるように、圧電素子１６に供給する電気信号を制御することにより、フレクスプライン１２の回転速度を一定に保ち、円滑に回転させることができる。したがって、出力回転速度のむらによる異音も低減することができる。
【００６８】
また、フレクスプライン１２の目標回転速度に応じた基準電圧を設定し、検出された回転速度センサ３の検出電圧と設定された基準電圧との偏差に応じて、圧電素子１６に供給する電気信号を制御することにより、フレクスプライン１２を目標回転速度になるように容易に制御することができる。
【００６９】
また、押圧部１４ｂの両端部においてフレクスプライン１２を押圧してアウタティース１２ａをインナティース１１ｃに噛合させるとともに、押圧部１４ｂから突出した可動部１４ｃに圧電素子１６を取り付けて回転方向に撓ませ、ピエゾロータ１４に慣性力を発生させることにより、ピエゾロータ１４において、フレクスプライン１２を押圧する押圧部１４ｂと圧電素子１６により撓む可動部１４ｃとを別部位に形成できる。このため、それぞれの剛性を自由に設定して、押圧部１４ｂの剛性を維持しつつ可動部１４ｃを撓みやすくし、押圧部１４ｂによりフレクスプライン１２を確実に押圧できるとともに、ピエゾロータ１４に発生する慣性力を増大させることができる。
【００７０】
サーキュラスプライン１１には、ピエゾロータ１４を軸受部材１５を介して回転可能に支持する貫通孔１１ｄが形成されたことにより、ピエゾロータ１４が、フレクスプライン１２の半径方向内方において安定して回転することができる。
【００７１】
＜実施形態１の変形例＞
図１０に示すように、実施形態１の変形例として、実施形態１によるハーモニックギヤ装置１に対して、サーキュラスプライン１１によるピエゾロータ１４Ｄの支持構造（貫通孔１１ｄ）を備えない構成としてもよい。本変形例によれば、ピエゾロータ１４Ｄが回転中心（図１０においてＰにて示す）においてサーキュラスプライン１１による拘束を受けないため、ピエゾロータ１４Ｄはフレクスプライン１２の内周面に倣って回転することができ、フレクスプライン１２の対向した２箇所をバランスよく押圧することができる。
本変形例におけるその他の構成については、実施形態１によるハーモニックギヤ装置１と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７２】
＜実施形態２＞
図１１は、実施形態２によるハーモニックギヤ装置の簡略図である。本実施形態において、ピエゾロータ１４Ｅは長尺状に形成され、長手方向の中央部には支承軸部１４Ｅ１が図１１において紙面に垂直な方向に突出している。支承軸部１４Ｅ１が、軸受部材１５を介してサーキュラスプライン１１の貫通孔１１ｄに対し嵌合しているため、ピエゾロータ１４Ｅは、長手方向の中央部を中心にしてサーキュラスプライン１１により回転可能に支持されている。
【００７３】
また、ピエゾロータ１４Ｅは、支承軸部１４Ｅ１から半径方向両外方に形成された長尺状の押圧部を備え、その先端の当接部においてフレクスプライン１２の内周面に当接し、フレクスプライン１２のアウタティース１２ａを、サーキュラスプライン１１のインナティース１１ｃに中心を挟んで対向した２箇所において噛合させている。
【００７４】
さらに、押圧部には、ピエゾロータ１４Ｅの回転中心（図１１においてＰにて示す）と先端の当接部との間に、回転方向に撓み可能な可動部１４Ｅ２（本発明の形状可変部に該当する）がそれぞれ形成されており、それぞれの可動部１４Ｅ２に圧電素子１６が取り付けられている。また、それぞれの押圧部の先端には、所定の重量を備えた錘部１４Ｅ３が当接部を兼ねて形成されている。これにより、圧電素子１６に発生した歪によって、各々の可動部１４Ｅ２が撓んで慣性力が発生し、ピエゾロータ１４Ｅが時計回りに回転する。
本実施形態においては、ピエゾロータ１４Ｅの回転中心から一方に突出した押圧部のみに、圧電素子１６を備えた撓み可能な可動部１４Ｅ２を形成してもよい。
【００７５】
本実施形態によれば、ピエゾロータ１４Ｅの押圧部の先端の当接部においてフレクスプライン１２を押圧してアウタティース１２ａをインナティース１１ｃに噛合させるとともに、回転中心と少なくとも一側の押圧部に可動部１４Ｅ２を形成して圧電素子１６を取り付け、可動部１４Ｅ２を撓ませてピエゾロータ１４Ｅに慣性力を発生させることにより、フレクスプライン１２を押圧する押圧部に撓み可能な可動部１４Ｅ２を一体的に形成している。このため、形状可変部を特別に設ける必要がなく、ピエゾロータ１４Ｅを小型軽量化することができ、ピエゾロータ１４Ｅを回転させるために必要とする慣性力を低減することができる。
【００７６】
また、サーキュラスプライン１１は、ピエゾロータ１４Ｅを回転中心において支持しているため、一対の圧電素子１６のうちの一方のみに電圧を印加して片方の可動部１４Ｅ２のみを撓ませても、ピエゾロータ１４Ｅがバランスを崩さずに安定して回転することができる。
【００７７】
＜実施形態２の変形例＞
図１２に示すように、実施形態２の変形例として、実施形態２によるハーモニックギヤ装置に対して、サーキュラスプライン１１によるピエゾロータ１４Ｆの支持構造（貫通孔１１ｄ）を備えない構成としてもよい。
【００７８】
本変形例におけるその他の構成については、実施形態２によるハーモニックギヤ装置と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７９】
＜実施形態３＞
図１３は、実施形態３によるハーモニックギヤ装置の簡略図である。本実施形態において、ピエゾロータ１４Ｇの回転中心（図１３においてＰにて示す）から３個の押圧部１４Ｇ１が互いに均等な角度を形成するように放射状に延び、押圧部１４Ｇ１のそれぞれの端部の当接部がフレクスプライン１２の内周面に当接している。
これにより、フレクスプライン１２のアウタティース１２ａを、サーキュラスプライン１１のインナティース１１ｃにおける円周上の３箇所に噛合させている。また、それぞれの押圧部１４Ｇ１の先端には、錘部１４Ｇ２が当接部を兼ねて設けられている。さらに、押圧部１４Ｇ１のうちの一つは、回転方向に撓み可能に形成されるとともに、圧電素子１６が取り付けられており、圧電素子１６に発生した歪により押圧部１４Ｇ１の一つ（本発明の形状可変部を兼ねている）が撓んで、ピエゾロータ１４Ｇに慣性力が発生する。
【００８０】
本実施形態においては、ピエゾロータ１４Ｇが、回転中心から放射状に延びる４個以上の押圧部１４Ｇ１を備え、これらが互いに均等な角度を形成するようにしてもよい。また、図１３に示した押圧部１４Ｇ１のうちの、二つを撓み可能に形成するとともに圧電素子１６を取り付けてもよいし、すべて（３個）の押圧部１４Ｇ１を撓み可能に形成して、圧電素子１６を取り付けてもよい。
【００８１】
本実施形態によれば、ピエゾロータ１４Ｇの回転中心から３個の押圧部１４Ｇ１が互いに均等な角度を形成するように放射状に延び、それぞれの端部においてフレクスプライン１２を押圧していることにより、ピエゾロータ１４Ｇが円周上の３箇所において、フレクスプライン１２の内周面に均等に当接できるため、サーキュラスプライン１１にピエゾロータ１４Ｇを支持する構造を設けなくても、ピエゾロータ１４Ｇが安定して回転することができる。
【００８２】
＜実施形態４＞
図１４は、実施形態４によるピエゾロータの部分拡大図である。本実施形態は、図１に示したピエゾロータ１４を変更した実施形態であり、押圧部１４ｂに可動部１４ｃが設けられていない代わりに、押圧部１４ｂには取付溝１４ｂ２が形成されている。取付溝１４ｂ２には、アース電極１７ｅが挿入固定されている。
【００８３】
アース電極１７ｅの両面には、アース電極１７ｅを挟むように一対の圧電素子１６が貼付されている。双方の圧電素子１６は、同様の仕様のものである。さらに、それぞれの圧電素子１６においてアース電極１７ｅと当接していない側の面には、印加電極１７ｃ、１７ｄがそれぞれ当接するように配置されている。
【００８４】
上述した構成において、アース電極１７ｅは常に直流電源のマイナス側に接続されている。また、印加電極１７ｃ、１７ｄのうちの一方が直流電源のプラス側に接続され、他方は直流電源のマイナス側に接続される。したがって、アース電極１７ｅを挟んで設けられた一対の圧電素子１６のうち、一方のみに直流電源による電圧を印加し、他方には電圧が加えられない。
【００８５】
これにより、電圧が印加された圧電素子１６のみに歪が発生し、アース電極１７ｅとともにいずれかの方向（図１４における上方または下方のいずれかの方向）に撓みを発生する。
【００８６】
印加電極１７ｃ、１７ｄのうち、直流電源のプラス側に接続する側を切り換えて、電圧を印加する圧電素子１６を入れ変えることにより、その撓み方向を反転させることができる。これにより、ピエゾロータ１４の回転方向を選択し、出力軸部１３ｄの回転方向を切り換えることが可能になる。また、上述した構成によれば、ピエゾロータ１４に可動部１４ｃを形成する必要がなくなる。
【００８７】
＜実施形態５＞
実施形態５によるハーモニックギヤ装置２１を図１５および図１６に基づいて説明する。本実施形態は、実施形態１において、ピエゾロータ１４（回転押圧部材）の回転方向に振動可能な弾性部材２２と振動錘２３とを含む振動系２４がピエゾロータ１４に取り付けられ、コントローラ２（回転制御装置）が圧電素子１６（歪素子）に振動系２４の共振周波数付近で歪を発生させる点のみが実施形態１によるハーモニックギヤ装置１と異なるので、かかる相違点のみについて以下に説明する。
【００８８】
フレクスプライン１２の先端とサーキュラスプライン１１の底部１１ａの内端面との間には出力回転軸方向に隙間２５が形成され、サーキュラスプライン１１のリング状部１１ｂの内周面には、隙間２５と対向して大径の環状溝部１１ｅが形成され振動系２４を収納する収納空間２６が構成されている。収納空間２６内においてピエゾロータ１４の回転方向に振動可能な弾性部材２２が押圧部１４ｂの当接部１４ｂ１に半径方向外方に向かって立設され、弾性部材２２の自由端に振動錘２３が環状溝部１１ｅ内で固定されている。即ち、振動系２４は押圧部１４ｂの当接部１４ｂ１と円周方向同位相で半径方向外方に突出してピエゾロータ１４に固定され、この振動系２４が収納空間２６内に収納されている。
【００８９】
コントローラ２が、例えばバイモルフ型の圧電素子１６に電圧の上昇勾配に対し減少勾配が緩やかに形成された電圧の電気信号を高い周波数で加えると、圧電素子１６は電圧をかけた側に例えば時計方向に撓み、可動部１４ｃに変形時の撓み加速度に対して、戻り時の撓み加速度が小さい撓みが生じ、ピエゾロータ１４に継続的に慣性力が発生する（図１６（ａ））。振動錘２３は質量を持ち、弾性部材２２は弾性係数を持つので、振動系２４の弾性部材２２に押圧部材１４ｂから振動が入力されると振動錘２３は振り子のように振れる（図１６（ｂ））。振動錘２３の振れを図略の検出手段で検出すると、コントローラ２は電気信号の周波数またはデューティ比等を変えて押圧部１４ｂも振れるようにし（図１６（ｃ））、遂にはピエゾロータ１４が時計方向に回転するようにする（図１６（ｄ））。
【００９０】
即ち、コントローラ２は振動錘２３が時計方向（回転方向）に振れだすと圧電素子１６に電圧を加え始め、振動錘２３が時計方向に一番加速しているときに撓みを元に戻すように電圧の減少を開始する。そして、コントローラ２は振動錘２３の振れに合わせて電気信号の周波数を振動系２４の共振周波数付近程度まで低下させる。これにより、振動錘２３が大きく振動してピエゾロータ１４にさらに大きな回転トルクを付与し、フレクスプライン１２からの出力トルクを増大し安定させることができる。さらに、振動系２４がピエゾロータ１４の当接部１４ｂと円周方向同位相で半径方向外方に突出してピエゾロータ１４に固定されているので、大きく振動する振動錘２３がフレクスプライン１２の内周面に当接する当接部１４ｂでピエゾロータ１４に大きな回転トルクを確実に付与することができる。
【００９１】
ピエゾロータ１４が時計方向に回転し始めると、コントローラ２は第１実施形態と同様に、回転速度センサ３によって検出された出力軸部１３ｄの回転速度に基づいて、フレクスプライン１２の回転位置による回転速度のむらを低減させるように、圧電素子１６に供給する電気信号の電圧、周波数またはデューティ比等を制御する。
【００９２】
本実施形態では振動系２４がピエゾロータ１４の押圧部１４ｂの当接部１４ｂ１に取り付けられているが、ピエゾロータ１４の回転中心部に可動体１４ｃの反対側に半径方向外方に突出して取り付けてもよい。
【００９３】
＜実施形態５の変形例＞
実施形態５の変形例１では、図１７に示すように、実施形態２において、ピエゾロータ１４Ｅの回転方向に振動可能な弾性部材２２が可動部１４Ｅ２を一体に形成された押圧部の当接部を兼ねた錘部１４Ｅ３に半径方向外方に向かって立設され、弾性部材２２の自由端に振動錘２３が固定されている。即ち、振動系２４が押圧部の当接部と円周方向同位相で半径方向外方に突出してピエゾロータ１４Ｅに固定されている。  
【００９４】
実施形態５の変形例２では、図１８に示すように、実施形態３において、３個の押圧部１４Ｇ１の当接部を兼ねた錘部１４Ｇ２に振動系２４が半径方向外方に突出して固定されている。  
【００９５】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
【００９６】
ピエゾロータ１４に取り付けられる歪素子は圧電素子１６に限られるものではなく、磁歪素子、電歪素子、形状記憶素子等のうちのいずれかを使用してもよい。この場合の形状記憶素子とは、形状記憶材料に電気信号を与えて加熱し、歪を発生させる素子のことである。歪素子の歪み部には、金属材料、有機高分子材料、セラミックス材料、あるいはそれらの複合材を用いることができる。
【００９７】
また、フレクスプライン１２とギヤカバー１３は、一体的に形成されていてもよい。
また、フレクスプライン１２を回転不能に固定し、サーキュラスプライン１１から回転出力を得るように形成してもよい。
【００９８】
また、ピエゾロータ１４に発生する慣性力は、可動部１４ｃの重量と撓み時の加速度とにより決定されるため、可動部１４ｃの先端に形成された錘部１４ｃ１は必ずしも必要ではなく、可動部１４ｃ自体の重量と撓み時の加速度とに応じて、適宜設ければよい。
【００９９】
また、フレクスプライン１２の回転位置による回転速度のむらを低減するため、全回転位置におけるフレクスプライン１２の回転速度の平均を算出し、回転速度センサ３によって検出された回転速度と、フレクスプライン１２の回転速度の平均との偏差に応じて、圧電素子１６に供給する電気信号を制御してもよい。
【０１００】
また、ピエゾロータ１４の可動部１４ｃの押圧部１４ｂに対する取付位置は、押圧部１４ｂの両端部の間であればどの位置でもよく、その突出方向は、必ずしも押圧部１４ｂに対して直角方向でなくてもよい。
【０１０１】
また、電圧を印加した場合の圧電素子１６の歪方向は、どの方向のものであっても使用可能である。したがって、可動部１４ｃへの圧電素子１６の取付位置および取付方向も、上述した実施形態に開示された構成に限られない。
【符号の説明】
【０１０２】
図面中、１はハーモニックギヤ装置、２はコントローラ（回転制御手段）、３は回転速度センサ（回転速度検出手段）、５は基準電圧設定部（基準速度設定手段）、１１はサーキュラスプライン、１１ｂはリング状部、１１ｃはインナティース（内歯）、１１ｄは貫通孔（軸保持部）、１２はフレクスプライン、１２ａはアウタティース（外歯）、１４，１４Ｄ，１４Ｅ，１４Ｆ，１４Ｇはピエゾロータ（波動発生器、回転押圧部材）、１４ｂ、１４Ｇ１は押圧部、１４ｃ、１４Ｅ２は可動部（形状可変部）、１６は圧電素子（歪素子）２２は弾性部材、２３は振動錘、２４は振動系を示している。
【図１】
2011152026.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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