CN101189787B - 压电致动器和具有该压电致动器的电子设备 - Google Patents

压电致动器和具有该压电致动器的电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101189787B
CN101189787B CN2006800199146A CN200680019914A CN101189787B CN 101189787 B CN101189787 B CN 101189787B CN 2006800199146 A CN2006800199146 A CN 2006800199146A CN 200680019914 A CN200680019914 A CN 200680019914A CN 101189787 B CN101189787 B CN 101189787B
Authority
CN
China
Prior art keywords
arm
vibration section
vibration
piezo
activator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006800199146A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101189787A (zh
Inventor
北原丈二
泽田明宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN101189787A publication Critical patent/CN101189787A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101189787B publication Critical patent/CN101189787B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/08—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically
    • G04C3/12—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means wherein movement is regulated by a mechanical oscillator other than a pendulum or balance, e.g. by a tuning fork, e.g. electrostatically driven by piezoelectric means; driven by magneto-strictive means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
    • H02N2/003—Driving devices, e.g. vibrators using longitudinal or radial modes combined with bending modes
    • H02N2/004—Rectangular vibrators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
    • H02N2/0055—Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

本发明提供一种压电致动器和具有该压电致动器的电子设备，其设计不困难并且能够在不导致驱动效率降低的情况下大幅度提高耐冲击性。压电致动器(31)在组装入底板(14)中时，振动体(50)的臂部(513)在与突出部(144)之间隔着预定尺寸的间隙(SP1、SP2)配置。仅通过夹有这样的间隙，在驱动时，使自由端部(FR)在驱动时在这些间隙(SP1、SP2)内处于自由状态，并且当施加有外部冲击时，振动部(511)在自由端部侧被突出部(144)捕捉，因此能够防止振动部(511)移动至超过间隙的尺寸。由此，能够容易且大幅度地提高应对下落冲击等的耐冲击性，不会导致驱动效率降低，从而能够同时消除通常难以兼顾的涉及驱动效率和耐冲击的问题。

Description

压电致动器和具有该压电致动器的电子设备
技术领域
本发明涉及压电致动器和具有该压电致动器的电子设备。
背景技术
以往，在钟表的日历机构、照相机的变焦机构和自动聚焦机构或者玩具的驱动机构等中，使用通过具有压电元件的振动体的振动来驱动被驱动体的压电致动器。
在组装有这种压电致动器的钟表、照相机和玩具等电子设备中，由于下落等外部冲击，使压电致动器的振动体和由压电致动器驱动的转子等被驱动体的位置偏移而对动作产生影响，或者在冲击较大的情况下也有可能破损。特别是支承并固定振动体的部分通常为了避免妨碍振动体的振动而制作得较细，强度较弱，因此考虑到因冲击引起的振动体的变形使该支承部弯折，或者设置在该支承部上的配线断掉等问题。
这里，在考虑压电致动器的耐冲击结构时，在直接简单地保持振动体等方法中，存在由于该保持阻碍振动而使驱动效率降低的问题。
因此，作为不直接保持振动体的耐冲击结构，设置朝向振动体按压转子的弹簧部件，并在与该弹簧部件相邻的位置上设置销来限制弹簧部件的运动，由此防止在冲击时转子与振动体离开间隔(专利文献1)。
该专利文献1中的销设置为，在冲击时转子向离开振动体间隔的方向移动了预定距离的情况下，该销与弹簧部件抵接，从而能够维持压电致动器与转子抵接的状态，并且该销配置在这样的位置：在冲击时转子由振动体离开了间隔的情况下，转子不会与其它任何部件碰撞的位置，并且是转子与下一个传动轮的齿形的啮合不脱离的位置。
专利文献1：日本特开2004-301627号公报(说明书“0013”段和图2)
但是，在使用如专利文献1那样的销的情况下，由于难以确定配置该销的适当位置，所以存在设计困难的问题。
并且在专利文献1中，即使在冲击时能够限制转子的移动从而防止转子破损，也由于不是直接限制振动体的移动，所以仍有可能因冲击造成振动体与转子的脱离或者破损。
发明内容
鉴于这样的问题，本发明的目的在于提供一种设计不困难并且能够在不导致驱动效率降低的情况下大幅度提高耐冲击性的压电致动器和具有该压电致动器的电子设备。
本发明的压电致动器包括振动体，该振动体具有设置有电极的压电元件并通过对所述电极施加电压而振动，其特征在于，所述振动体具有彼此层叠的所述压电元件和加强部件，所述加强部件具有：自由端部，其配置有所述压电元件并且具有与被驱动体抵接的突起；和固定部，其安装固定在安装有所述压电致动器的被安装部上，在不从外部对所述被安装部施加冲击的状态下，所述自由端部相对于所述被安装部，分别在所述压电元件和所述加强部件的层叠方向、以及与该层叠方向交叉的面内方向上隔着预定尺寸的间隙进行配置。
根据本发明，在将压电致动器组装入电子设备等中时，由于在电子设备等中的被安装部与振动体的自由端部之间存在预定尺寸的间隙，因此，虽然在驱动时自由端部彻底地处于在间隙部分可动的自由状态，但是在施加外部冲击时，振动体在自由端部侧由被安装部挡住，因此能够防止振动体移动到超过间隙尺寸。这里，若以振动体的层叠方向作为Z方向，则在被安装部与自由端部之间，在该Z方向和与Z方向交叉的XY面内方向上，即在XYZ各个方向上都分别设置有间隙。通过这样的间隙，当施加能够向任意方向作用的外力时，由于自由端部成为位置限制部，所以该外力被缓冲。
由此，能够在不妨碍振动的前提下驱动被驱动体，并且防止由于冲击使振动体的突起成为脱离被驱动体的状态，被驱动体的进给量变化，或者防止振动体与被驱动体或其它部件碰撞而产生破损。这里，振动体与被安装部直接对置，在冲击时移动、变形时，通过被安装部可靠地捕捉振动体，并且振动体是在冲击时挠曲量增大的自由端部侧被捕捉，因此耐冲击效果显著。因此，不会导致驱动效率降低，并且能够大幅度提高应对下落冲击等的耐冲击性，能够同时解决通常难以兼顾的涉及驱动效率和耐冲击的问题。
另外，为了获得这些效果，由于仅在振动体与被安装部之间设置预定尺寸的间隙即可，因此设计也不困难。
这里，间隙的尺寸对应于振动体的振幅、振动方向以及冲击时的外力大小等适当确定。
例如，设定冲击时对振动体的载荷条件，在该设定的载荷中，求出振动体在自由端部的最大挠曲量，从而能够将预定的间隙尺寸确定为基于该最大挠曲量求出的最大尺寸以下。由此能够确保预定载荷条件下的耐冲击性。
另一方面，也可以将由于形状偏差或组装误差而在振动体与被安装部之间产生的公差取为最小尺寸。
进而，作为在没有从外部对被安装部施加冲击的状态下，在振动体与被安装部之间形成所述间隙的意义，可以举出在驱动压电致动器时不易在设置于压电元件的电极上产生振动噪声，由此能够防止因电击破坏驱动电路等不良情况于未然。
另外，在以压电元件的振动状态作为压电信号进行检测的检测电极设置在压电元件的一部分上的情况下，在该检测电极上也不易产生振动噪声，由此能够正确且可靠地检测振动状态，并且基于该振动检测，能够稳定地驱动压电致动器。另外，由于能够这样正确且可靠地进行振动检测，因此在振动体的振动节点附近等振动检测输出小的部位上也能够配置检测电极，从而能够使压电元件中的电极布局变得容易。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述自由端部具有：振动部，其形成为俯视为大致矩形的板状，并且以沿着其长度方向伸缩的纵振动和沿着与所述长度方向交叉的宽度方向弯曲的弯曲振动的混合模式振动，并且所述自由端部在沿着所述长度方向的两侧面中的一个上设置有所述固定部；和臂部，其从该振动部的另一个侧面沿着所述振动部的平面方向延伸，并隔着所述间隙配置在所述被安装部上，所述臂部做成该压电致动器的位置限制部。
根据本发明，能够在振动部可靠地产生纵振动和弯曲振动，同时通过与该振动部分开设置的臂部，也能够具备自由端部整体的位置限制部。通过这样的振动部和臂部的功能分担，能够进一步提高压电致动器的驱动效率和耐冲击性。
另外，在振动部的平面方向上，由于臂部隔着间隙与被安装部相对，所以尤其能够提高对在沿着振动部的平面方向的方向上作用的外力的耐冲击性。另外，通过这样的平面方向上的间隙，不会阻碍在沿着振动部的板面的方向上移位的纵振动。
进而，尽管伴随弯曲振动产生力矩，但是由于在振动体的层叠方向(Z方向)上也设有间隙，因此不会阻碍弯曲振动。
这里优选在加强部件上一体地形成振动部(包含突起)、固定部和臂部。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述臂部的固有振动频率设定为，以预定值离开所述振动部的所述纵振动的固有振动频率，并不与所述振动部的所述纵振动干涉。
根据本发明，臂部的振动不会干涉振动部的纵振动，振动部激发的作为一次振动的纵振动不会衰减，因此不会妨碍作为二次振动的弯曲振动的诱发。
在本发明的压电致动器中优选的是，关于所述臂部的尺寸，所述臂部在所述振动部的长度方向上的长度尺寸，小于所述振动部在所述长度方向上的长度尺寸，并且，关于所述臂部长度的尺寸比，该臂部的所述长度尺寸相对于该臂部在所述振动部的宽度方向上的宽度尺寸的比率，小于所述振动部的所述长度尺寸相对于所述振动部的宽度方向上的宽度尺寸的比率。
根据本发明，由于臂部的长度尺寸比振动部的长度短，并且根据臂部的尺寸比，臂部的形状是不如振动部细长的形状，因此作为臂部的振动模式，沿着振动部的长度方向伸缩的纵振动占支配地位，关于臂部的振动，不产生二次、三次等高次振动模式。这样臂部的振动模式被视为仅有纵振动，并且由于臂部的尺寸小于振动部，因此臂部的固有振动频率大于振动部的固有振动频率，臂部与振动部的固有振动频率之间存在差异，由此能够良好地避免由于干涉导致的振动部的振动衰减。由此，以不与振动部的振动干涉的方式确定的臂部形状的范围不会变窄。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述臂部在所述振动部的长度方向上的长度尺寸与所述臂部在所述振动部的宽度方向上的宽度尺寸相乘所得的面积，小于所述振动部的面积。
根据本发明，由于臂部的面积小于振动部的面积，在臂部与振动部由相同材料形成的情况下，臂部的重量小于振动部，因此能够使臂部的固有振动频率与振动部的固有振动频率充分离开，从而能够良好地抑制由于臂部振动的干涉而导致的振动部的振动衰减。
在本发明的压电致动器中优选的是，在所述臂部上形成有孔，所述被安装部具有朝向所述孔突出并且贯穿插入该孔中的突出部，所述间隙形成在所述臂部的所述孔的内周缘与所述突出部之间。
根据本发明，在冲击时，臂部的孔的内周缘部卡定在被安装部的突出部，从而可靠地限制振动部从孔的内侧朝向外侧的移动，因此能够提高耐冲击性。
另一方面，在驱动振动体时，由于振动部能够在臂部的孔的内部旋转，因此能够避免弯曲振动受到被安装部的阻碍，该弯曲振动因电极的配置或突起的位置相对于振动体重心的不平衡而引起，并且该弯曲振动是在与纵振动交叉的方向上振动。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述突出部在其突出方向中途具有阶梯差部，所述间隙也形成在所述阶梯差部与所述臂部的相互的对置面之间。
根据本发明，通过突出部贯穿插入臂部的孔中，除了在臂部的孔的内周缘与突出部之间沿XY方向形成间隙以外，在突出部的阶梯差部与臂部的相互的对置面之间沿Z方向也形成间隙，经由这些间隙的结构分别作为冲击时振动体的位置限制部发挥作用。这样，仅通过臂部的结构，就能够兼备相对于在振动体的平面方向(XY方向)上作用的外力的耐冲击性、以及在振动体的层叠方向(厚度方向、Z方向)上作用的外力的耐冲击性。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述臂部设置在所述振动部的所述弯曲振动节点的位置附近。
根据本发明，由于在弯曲振动的节点附近设置有臂部，因此能够尽量减小因设置臂部对振动特性产生的影响。
另外，由于在节点位置附近因振动引起的位移极小，因此即使减小孔的内周缘与突出部的间隙尺寸也不会阻碍振动，并且通过减小间隙尺寸，能够进一步提高耐冲击性。在该情况下，作为预定的间隙尺寸，也可以使用在振动体与被安装部之间产生的公差。
这里，振动部中的弯曲振动的节点，在通过振动部的平面中心且沿着长度方向的中心线上出现三个，设置有臂部的所谓“所述振动部的所述弯曲振动的节点”是指这三个节点中的任意一个。在这三个弯曲振动的节点中，由于位于振动部的平面中心的弯曲振动的节点也是振动部的纵振动的节点的位置，因此，更优选的是在该振动部的平面中心附近设置臂部。
另外，“弯曲振动的节点的位置附近”包含从上述的弯曲振动的节点位置沿着振动部的宽度方向延伸的线与振动部的外周部(振动部的长度方向侧面)相交的位置，优选在这样的位置上设置臂部。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述臂部经由与所述振动部连接的收缩形状的臂部侧颈部设置在所述振动部上，所述臂部侧颈部设置在所述振动部的所述弯曲振动节点的位置附近。
根据本发明，通过将臂部侧颈部设置在振动部的节点附近，能够使臂部的形状等自由，并且通过设置这样的臂部侧颈部，能够减小从振动部向臂部散逸的振动能量，从而能够提高驱动效率。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述固定部经由与所述振动部连接的收缩形状的固定部侧颈部设置在所述振动部上，所述固定部侧颈部在所述振动部的所述弯曲振动节点的位置附近，并且在所述振动部的宽度方向上，设置在与所述臂部侧颈部对置的位置上。
即，在振动部、固定部和臂部一体地形成在由单一材料做成的一块钢板等加强部件上的情况下，臂部侧颈部和固定部侧颈部在沿着振动部的长度方向的两侧面上，分别设置在通过振动部的平面中心且沿着宽度方向的中心线的两侧。
根据本发明，由于臂部和固定部经由各自的颈部设置在振动部上的部分分别关于振动部的平面中心点对称地设置，因此在下落时等外部冲击时，能够从支承并固定振动部的固定部的正相反侧，通过臂部的位置限制部结构可靠地捕捉振动部。由此，能够防止由固定部悬臂支承的振动部受到冲击而振动，并且能够防止对该振动部的振动行为施加从固定部朝放射方向扭转的位移。即，在这种干扰时也能够维持振动部正常，并防止压电致动器的驱动量变化等。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述被安装部具有对置部，该对置部在沿着所述振动体的层叠方向的方向上与所述自由端部相对，所述间隙形成在所述对置部与所述振动体之间。
根据本发明，由于被安装部的对置部相对于振动体沿振动体的层叠方向配置，因此，尤其能够提高对在沿着振动体的层叠方向(厚度方向)的方向上作用的外力的耐冲击性。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述被安装部具有安装固定所述振动体的基座部件、以及配置为在其与该基座部件之间夹着所述振动体的板部件，所述对置部分别设置在所述基座部件和板部件彼此相对的部分。
根据本发明，由于设置在基座部件和板部件上的对置部分别面向振动体的自由端部侧，通过这些对置部来防止冲击时自由端部向基座部件侧的移动和自由端部向板部件侧的移动这双方，所以能够进一步提高耐冲击性。
在本发明的压电致动器中优选的是，所述被驱动体的与所述突起抵接的被抵接面形成为大致平面状。
根据本发明，如上所述，由于在冲击时振动体通过被安装部捕捉，振动体的突起不会脱离被驱动体，因此不需要在被驱动体的被抵接面上形成用于保持突起的凹陷等。由此，能够通过冲切(press blanking)等容易地制造被驱动体。
另外，作为被驱动体的平面形状，可以采用圆形、矩形等任意形状。
本发明的电子设备的特征在于，该电子设备具有上述压电致动器。
这里，压电致动器例如能够用于照相机的变焦机构和自动聚焦机构等。
根据本发明，通过具有上述压电致动器，能够享受与上述相同的作用和效果。
本发明的电子设备优选为具有计时单元和显示由该计时单元进行计时的信息的计时信息显示部的钟表。
根据本发明，能够通过上述的压电致动器驱动构成计时单元和计时信息显示部的齿轮等。由此，能够消除因冲击使被驱动体的进给量变化，从而消除日、月、星期的指示位置偏移等不良情况。
此外，能够实现压电致动器的优点，即，能够不受磁影响而高响应性地进行微小进给，有利于小型薄型化并能够实现高转矩等。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的钟表的外观图。
图2是上述第一实施方式中机芯的俯视图。
图3是图2的主要部分放大图，是表示压电致动器的图。
图4是上述第一实施方式中的压电致动器的侧剖面图。
图5是上述第一实施方式中的压电致动器的侧剖面图。
图6是表示图3所示的压电致动器中的各个部分的尺寸的图。
图7A是表示关于上述第一实施方式的振动体的驱动频率与阻抗的关系的曲线图。
图7B是表示关于上述第一实施方式的振动体的驱动频率与纵振动和弯曲振动的振幅的关系的曲线图。
图8是本发明第二实施方式中的压电致动器的侧剖面图。
标号说明
1手表(钟表)；14底板(基座部件)；31压电致动器；32转子(被驱动体)；50振动体；51加强板(加强部件)；52、53压电元件；54压板(板部件)；142螺纹销(被安装部)；144突出部；144A大径部(阶梯差部)；144B小径部(阶梯差部)；144C对置面；322被抵接面；511振动部；511A突起；512固定部；512A颈部(固定部侧颈部)；513臂部；513A颈部(臂部侧颈部)；513B孔；513C对置面；541阶梯降低部(对置部)；74底板(基座部件)；741销部(对置部)；75压板(板部件)；751凸部(对置部)；FR自由端部；SP1、SP2、SP3、SP4间隙；A节点位置；L1长度(振动部的长度尺寸)：L3长度(臂部的长度尺寸)；W1宽度(振动部的宽度尺寸)；W3宽度(臂部的宽度尺寸)。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的实施方式中例示将本发明应用于手表的情况。
[第一实施方式]
图1是表示本发明的第一实施方式的手表1的外观结构的图。
手表1是具有机芯10(图2)和容纳该机芯10的壳体20的手表(watch)，在手表1的12时位置和6时位置设有表带21。钟表的种类可以是石英钟表、机械式钟表、电子控制式机械钟表中的任一种，本实施方式的手表1作为模拟石英钟表构成。
手表1具有圆板状的表盘11、秒针121、分针122、时针123和表冠13。
另外，在表盘11上设有圆形的24时显示部111，通过该24时显示部111的24时显示针111A的旋转，来指示“0”时～“23”时。
另外，手表1具有显示日历的日历机构30，关于该日历机构30，在表盘11上分别设有矩形的日显示窗112、圆形的月显示部113和大致扇形的年显示窗114。
在日显示窗112上显示表示日历的“日”的“1”～“31”中的某一个数字。如后所述，“日”的个位数字和十位数字附在分别的日轮上。
另外，在月显示部113上沿着其圆周等间隔地配置有表示日历的“月”的“JAN”～“DEC”的显示，这些显示通过月显示针113A指示，由此来显示日历的“月”。
另外，在年显示窗114上显示表示从闰年起为第几年的“0”～“4”中的某一个数字。
图2是表示机芯10的图。
在机芯10上配置有俯视为大致圆形的底板14。另外，本实施方式的底板14是由树脂制成的，但是也可以由金属等制成。
这里，驱动秒针121、分针122、时针123(图1)的结构设置在底板14的手表1背侧的面上，由于与普通的模拟石英结构相同，所以省略了图示，其构成为具有组装有晶体振荡器的电路基板、具有线圈、定子和转子的步进电动机、驱动轮系以及作为动力源的电池。在该结构中，通过由晶体振荡器起振并经由电路块分频的脉冲信号来驱动步进电动机。另外，通过步进电动机的驱动力传递至驱动轮系，从而分别驱动秒针121、分针122和时针123。步进电动机的数量没有限制，例如可以设置合计两个步进电动机，其中一个用于驱动秒针121，另外一个用于驱动分针122和时针123。
另一方面，如图2所示，在底板14的手表1的正面侧的面上配置有日历机构30。
该日历机构30的驱动单元是利用由压电元件的反压电效应产生的振动的压电致动器31。压电致动器31包括具有压电元件的振动体50，通过该振动体50的振动，反复按压作为被驱动体的转子32的外周部，从而驱动转子32旋转。在该转子32上啮合有跨轮(intermediate wheel)33，并且依次啮合有跨轮33～35。另外，跨轮35与控制齿轮36啮合，该控制齿轮36与控制日历的进给的控制轮37形成为一体。到此为止是用于使控制轮37转动的减速轮系。
控制轮37具有爪数不同的多个棘轮(未图示)，这些棘轮分别与个位拨日轮40、十位拨日轮42和月显示跨轮44啮合。
这里，在通过个位拨日轮40进给的个位日轮41的外周表面上沿着周向等间隔地显示“0”～“9”的数字，在通过十位拨日轮42进给的十位的十位日轮43的外周表面上沿着周向等间隔地显示“空区域”和“1”～“3”的数字。另外，所谓“空区域”是没有数字记载的区域。
在控制轮37所具有的棘轮中，个位拨日轮40和个位日小齿轮41A通过个位进给棘齿旋转，个位日轮41与其一体地旋转，该个位日轮41的外周表面上的数字“0”～“9”以一日一次的比例沿周向进给一个。对应于该控制轮37的旋转，个位日轮41的旋转推进，当到达应进位“十”的显示日期时，十位拨日轮42和十位日小齿轮43A通过控制轮37的十位进给棘齿旋转，十位日轮43与其一体地旋转，该十位日轮43的外周表面上的“空区域”或数字“1”～“3”以十日一次的比例沿周向进给一个。
由此，在日显示窗112(图1)上，通过个位的个位日轮41上的数字“0”～“9”、和十位的十位日轮43上的“空区域”或数字“1”～“3”的组合，来显示表示日历的“日”的“1”～“31”中的某一个数字。
另外，通过控制轮37的旋转，个位日轮41和十位日轮43的旋转推进，当到达应进位“月”的显示日期时，月显示跨轮44和月检测轮45通过控制轮37的月进给棘齿旋转，月轮46与其一体地旋转。另外，安装在月轮46上的月显示针113A旋转，从而指示月显示部113(图1)上的“JAN”～“DEC”中的某一个显示。
在月检测轮45上啮合有年显示跨轮47，在该年显示跨轮47上啮合有年进给轮48。另外，在该年进给轮48上啮合有使年显示轮114A转动的年轮49。年显示轮114A通过年轮49一年进给一次，在年显示窗114(图1)上按顺序显示数字“0”～“4”。由此来显示从闰年起为第几年。
另外，在日历机构30中设置有日历修正轮系(图2中的齿轮391、392、393)，当将表冠13拉出到壳体20的外侧时，表冠13通过该日历修正轮系与跨轮35啮合并使表冠13旋转，由此能够修正日历。
另一方面，对设置于24时显示部111(图1)的24时显示针111A进行驱动的结构具有：24时检测轮62，其与安装有时针123的中心轮61啮合，并根据中心轮61的旋转量来检测24时(上午0时)；和24时轮63，其与该24时检测轮62啮合并且安装有24时显示针111A。
在24时检测轮62上设置有根据中心轮61的旋转量检测为“24时”的编码器、和在使用编码器检测“24时”的时刻为接通状态的弹簧开关。
在该24时检测轮62上设置有弹簧开关，该弹簧开关与安装在设置于底板14上的电路基板15(图5)上的控制块连接，通过该弹簧开关的接通来驱动日历机构30。此时，首先执行驱动日历机构30旋转一日的一日进给处理，执行检测所进给的日并判断是否为存在日的日历检测处理，若判断为非存在日，则执行驱动日历机构30并进行所谓的月末补正的日历补正处理，以显示实际的存在日。
下面对在本发明中最特征性的压电致动器31及其周边结构进行详细说明。
图3是一起表示压电致动器31及其周边结构的图，图4是沿图2中的IV-IV线的箭头的视图。另外，图5是压电致动器31的剖面图。
由压电致动器31驱动的转子32可以自由旋转地保持在转子支承体320上。
转子支承体320可以以销321为中心自由摆动地配置，通过卷绕在设置于底板14的轴141上的按压弹簧325，对该转子支承体320向绕图3中的逆时针方向即向压电致动器31侧施力，由此使转子32与振动体50抵接。由此，转子32与振动体50的接触压力保持为在驱动压电致动器31时能够使转子32高效率地旋转的适当压力，从而充分地确保由振动体50产生的转子32的单位时间的进给量。
这里，转子32可以通过冲切等方法制作，如图4所示，转子32的与振动体50抵接的被抵接面322形成为没有凹凸的平面状。
如图5所示，压电致动器31的振动体50由通过不锈钢等金属材料的轧制而形成的加强板(加强部件)51和层叠在其两面上的矩形板状的压电元件52、53构成。
另外，以覆盖振动体50的方式配置作为板部件的压板54(在图3中用双点划线图示)。
这里，如图5所示，在底板14上，作为被安装部的螺纹销142以向与加强板51的平面方向(图3中的XY方向)交叉的Z方向突出的方式形成，振动体50安装固定在该螺纹销142上。
另外，在该螺纹销142的两侧分别突出设置有用于进行振动体50定位的一对定位销143(图3)，并且在夹着这些定位销143和振动体50的位置上，同样地以向加强板51的平面方向突出的方式形成有大致圆柱状的突出部144。
突出部144设置在将压电元件52、53的长边二等分的位置附近。
另外，突出部144具有彼此同心配置的大径部144A(底板14侧)和小径部144B，通过这些大径部144A和小径部144B形成阶梯差部。
另外，突出部144的突出尺寸小于螺纹销142的突出尺寸，压板54在该突出部144的部分朝向底板14形成为阶梯降低并载置在突出部144的前端。
对压电元件52、53的材料不作特别限定，例如可以使用锆钛酸铅(PZT(注册商标))、水晶、铌酸锂、钛酸钡、钛酸铅、偏铌酸铅、聚偏氟乙烯、锌铌酸铅、钪铌酸铅等各种材料。
另外，在压电元件52、53的表背两面的整体上，通过由镍或金等进行的电镀、溅镀、蒸镀等形成有电极，压电元件52、53的形成在背面侧的整面电极(未图示)与加强板51重叠并与加强板51导通。另一方面，压电元件52、53的正面侧的电极分别形成有检测电极511C和驱动电极511D，该检测电极511C由通过蚀刻形成的槽511E(图6)分隔，通过压电效应将压电元件52、53的振动作为电压信号检测，在所述驱动电极511D上施加驱动电压。
在图6中分别以双点划线表示这些检测电极511C和驱动电极511D。形成在压电元件52、53表面上的电极的、除了检测电极511C以外的区域成为驱动电极511D。这些检测电极511C和驱动电极511D配置为夹着加强板51并且与在压电元件52、53中相同，例如在压电元件52的检测电极511C的背面侧形成有压电元件53的检测电极511C。另外，在图6中，虽然在作图上，将该双点划线在压电元件52的外周端缘的内侧进行表示，但是如图3所示，这些检测电极511C和驱动电极511D形成到压电元件52、53的外周端缘。
这里，检测电极511C在压电元件52、53的宽度方向一端侧(一方的长边侧)，从压电元件52、53的平面中心(参照位置A)附近沿着压电元件52、53的长度方向以相当于压电元件52、53的长边的大致1/5～大致1/3的长度延伸，检测电极511C的宽度是相当于压电元件52、53的大致1/6～大致1/3的尺寸。这样，检测电极511C的面积比驱动电极511D小很多。另外，如后所述，位置A是振动体50的弯曲振动的节点位置，检测电极511C大致配置在振动体50的弯曲振动的节点位置A的附近。
另外，图3示意地表示将驱动电压施加在压电元件52、53上的驱动控制电路514(IC芯片)。该驱动控制电路514安装在电路基板15(图5)上，并分别与加强板51和导线基板561导通。通过这些加强板51和导线基板561，在加强板51与驱动电极511D之间施加驱动电压，并且检测振动信号作为检测电极511C相对于加强板51的电位的差动信号。
另外，关于压电致动器31的具体的电装关系，将在后面参照图5进行说明。
另外如图3所示，加强板51一体具有安装固定在螺纹销142上的固定部512、和配置有压电元件52、53的自由端部FR。
自由端部FR形成为与压电元件52、53的形状对应的俯视为大致矩形的板状，并且具有在沿着其长度方向的一个侧面上设置有固定部512的振动部511、和从该振动部511的另一个侧面部延伸的臂部513。
另外，振动部511在短边侧的两侧面上分别具有沿着长度方向圆弧状地突出的突起511A、511B。这些突起511A、511B均为半径0.25mm的圆弧形状，且分别配置在关于振动部511的弯曲振动的节点位置A(平面中心)点对称的位置上，一方的突起511A与转子32抵接。
这样，各个突起511A、511B所形成的位置是从沿着振动部511的长度方向的中心线C上离开的位置，并且它们形成在对于沿着振动部511的长度方向的纵向一次振动不平衡的位置上，当通过对压电元件52、53施加电压来激发纵向一次振动时，在与振动部511的长度方向交叉的方向上诱发弯曲二次振动。
固定部512设置于在沿着与振动部511的长度方向交叉的方向上激发的弯曲振动的节点位置A附近，并且具有与振动部511连接的作为固定部侧颈部的颈部512A。
另外，如图3所示，在固定部512上，多个孔512B、512C、512D沿振动部511的长度方向并列设置。在这些孔中，在两端的孔512B、512D中分别贯穿插入有定位销143，在中央的孔512C中贯穿插入有螺纹销142(图5)。
这里，如图5所示，在固定部512上，作为压电元件52、53的导通的结构，设置有衬垫551、552和导线基板561、562。
衬垫551、552的平面形状形成为与固定部512大致相同，衬垫551、552分别与固定部512的孔512C周围的两面侧连接。在这些衬垫551、552上分别粘接有导线基板561、562。
另外，从导线基板561、562外伸的铜箔(配线图案)561A、562A分别钎焊在压电元件52、53上。
另外，导线基板561、562以铜箔561A、562A朝向外侧(加强板51的相反侧)的方式配置。
另外，在将固定部512固定在底板14上时，在导线基板561上组装配置弹簧部件57，弹簧部件57与电路基板15接触导通。通过该弹簧部件57，使得夹着加强板51设置在压电元件52、53的两外侧的各个电极彼此同电位。
另外，在弹簧部件57上配置绝缘板58，在形成于衬垫551、552，导线基板561、562以及绝缘板58的各个孔中贯穿插入螺纹销142。通过在形成于该螺纹销142的内螺纹孔中经由压板54的孔旋合螺钉512E，而将振动体50安装固定在底板14上。
另外，在本实施方式中，加强板51的约束状态为，通过在多个孔512B～512D(图3)中贯穿插入定位销143和螺纹销142来限制加强板51的旋转，并且通过螺钉512E的固定来限制在与加强板51的平面交叉的朝向上的偏差。
这里，压板54具有弹簧部59，该弹簧部59与电路基板15的基准电位接触导通并且与加强板51接触导通。压板54通过弹簧部59和加强板51与压电元件52、53的内侧导通。该压板54和弹簧部件57通过绝缘板58成为不同的电位。
通过这样由固定部512安装固定到底板14上，将振动体50悬臂固定，如果将振动体50视为被悬臂支承的梁，则未固定在底板14上的振动部511和臂部513成为振动体50的自由端部FR。
如图3所示，臂部513从与振动部511连接的作为臂部侧颈部的颈部513A朝向突出部144延伸形成为大致矩形。该臂部513与固定部512同样地设置在振动部511的弯曲振动的节点位置A附近，这些臂部513和固定部512的颈部513A、512A设置于在振动部511的宽度方向上彼此对置的位置上。
另外，在臂部513上形成有供突出部144的小径部144B贯穿插入的孔513B。
关于上述的臂部513和固定部512的颈部513A、512A的尺寸，参照图6例示了具体的数值。在振动部511的宽度方向上的宽度W1(短边)为1.98mm、长度方向上的长度L1(长边)为7mm的情况下，优选的是，将这些颈部513A、512A在振动部511长度方向上的宽度w设定为0.4～0.6mm左右。该宽度w优选设定为振动部511的长度L1的大约5～8％的尺寸，更优选设定为振动部511的长度L1的大约6～7％的尺寸。另外，在不足5％的情况下，在强度上不能经受振动部511平常时的振动，当超过8％时，会妨碍振动部511的纵振动。
另外，优选颈部513A、512A在振动部511长度方向上的长度1比宽度w短。该长度1优选为宽度w的大约90％±5％左右。
这里，伴随振动部511的振动的臂部513的固有振动频率需要确定为不与振动部511的振动干涉，但在假设臂部513的形状为细长形状时，关于臂部513的振动产生二次、三次等高次振动模式，从而使能够将臂部513的形状设定为不与臂部513的振动干涉的范围狭窄。
因此，臂部513的形状避开细长形状进行设定，具体而言，与振动部511和长度比该振动部511短的固定部512相比，臂部513在振动部511的长度方向上的的长度尺寸较短。即，参照图6，臂部513的长度L3比固定部512的长度L2和振动部511的长度L1短。另外，臂部513的宽度W3小于臂部513的长度L3，长度L3相对于该宽度W3的比率小于振动部511的长度L1相对于宽度W1的比率、和固定部512的长度L2相对于宽度W2的比率。即，臂部513的形状不如固定部512和振动部511细长。
由此，对于臂部513激振的振动模式，沿着振动部511的长度方向的纵振动占支配地位，通过使该臂部513的固有振动频率充分离开振动部511的固有振动频率，能够避免因干涉引起的振动衰减。
另外，通过这样的臂部513的尺寸，使得臂部513的面积小于固定部512的面积和振动部511的面积，且臂部513与固定部512和振动部511相比重量较轻，因此能够使臂部513的固有振动频率与振动部511的固有振动频率充分离开，从而良好地抑制因臂部513的振动干涉引起的振动部511的振动衰减。
通过这样的臂部513的形状，能够将臂部513的振动作为质量和弹簧常数的问题来考虑，当设臂部513的宽度为W3(图6)、臂部513的厚度为t、臂部513的长度为L3(图6)、臂部513的质量为m、加强板51的杨氏模量为E时，臂部513的固有振动频率P由下面的式(1)表示。
[式1]
P = W 3 3 tE 4 m L 3 3 [ rad / sec ] . . . ( 1 )
另一方面，臂部513的固有振动频率的具体值由振动部511的纵振动的固有振动频率和施加在压电致动器31上的驱动电压的频率之间的关系来确定。另外，关于驱动电压的频率(驱动频率)，考虑振动部511的纵振动的共振点和弯曲振动的共振点等来确定。
图7A表示振动部511的驱动频率和阻抗之间的关系，图7B表示振动部511的驱动频率与纵振动的振幅和弯曲振动的振幅之间的关系。如图7A所示，阻抗相对于驱动频率极小且振幅成为最大的共振点出现两个，其中频率低的一方为纵振动的共振点，高的一方为弯曲振动的共振点。
即，当在纵振动的纵向共振频率fr1与弯曲振动的弯曲共振频率fr2之间驱动振动体20A时，能够确保纵振动和弯曲振动双方的振幅，并且高效率地驱动压电致动器31。另外，通过使纵向共振频率fr1与弯曲共振频率fr2彼此接近，能够设定使纵振动和弯曲振动的振幅更大的驱动频率。
在本实施方式中，振动部511的纵向共振频率(纵振动的固有振动频率)约为200kHz，参照图7A和图7B等，在大约230kHz～大约300kHz的范围内确定驱动频率。这里认为，如果臂部513的固有振动频率相对于纵振动的固有振动频率200kHz离开5％左右，即作为预定值离开10kHz以上，则臂部513的振动不与振动部511的振动干涉。在驱动频率为250kHz的情况下，该预定值10kHz为驱动频率的4％。这样，臂部513的振动不与振动部511的纵振动干涉，如果振动部511激发的作为一次振动的纵振动不衰减，则不会妨碍作为二次振动的弯曲振动的诱发。关于臂部513的固有振动频率的设定，可以通过以下的条件式(2-1)和(2-2)表示。
[式2]
Figure S2006800199146D00181
另外，在手表1由于下落等而从外部受到冲击的情况下，当该外部冲击力沿按压转子32和振动体50的方向作用时，振动体50或转子32有可能发生破损。并且，如果在驱动压电致动器31时外部冲击力沿上述方向作用，则压电致动器31的振幅量减小，而可能无法充分地进给转子32。此外，由于冲击可能导致振动体50与其它部件碰撞而破损。
因此，作为压电致动器31的耐冲击结构，在将压电致动器31组装入底板14中时，如图5所示，在臂部513与底板14的突出部144之间形成间隙SP1、SP2。即，在臂部513的孔513B的内周缘与突出部144的小径部144B之间，沿着加强板51的平面方向(XY方向)形成间隙SP1，在臂部513与大径部144A的彼此对置的面513C、144C之间，沿着手表1的厚度方向Z(与压电元件52、53和加强板51的层叠方向大致相同)形成间隙SP2。另外，在压板54的阶梯降低部541、和臂部513的与该阶梯降低部541对置的对置面513D之间，也沿着手表1的厚度方向Z形成间隙SP2。
这些间隙SP1、SP2分别在不施加外部冲击的状态下形成，通过这些间隙SP1、SP2使自由端部FR可动，从而确保振动部511的振动，并且在冲击时振动部511的移动被限制在这些间隙SP1、SP2的范围内，振动部511不会移动间隙SP1、SP2的尺寸以上。因此能够防止振动部511与转子32等其它部件碰撞。
这些间隙SP1、SP2的尺寸除了通过纵振动和弯曲振动分别的振动方向和振幅等规定之外，还根据以下关系进行设定：手表1受到冲击时的自由端部FR的最大挠曲量、自由端部FR最大挠曲时伴随视为梁的振动体50的等分布载荷而在颈部512A产生的内部应力、与加强板51的材料即不锈钢的强度的关系。即，在冲击时即使发生振动体50的位移和变形，振动部511也不会移动至超过间隙SP1、SP2的范围，也不会妨碍颈部512A弯折等。
另外，通过将间隙SP1、SP2的尺寸减小为不会阻碍振动的程度，能够提高耐冲击性，因此也能够将由于加强板51或压电元件52、53的形状偏差或组装误差而在振动体50与突出部144之间产生的公差确定为间隙SP1、SP2的尺寸。
这里，虽然冲击时手表1上的载荷条件根据手表1下落或撞击时的手表1的姿态和位置而变化，但是与以6时-12时方向沿着铅直方向的姿态落到地上等，通过设置在6时-12时位置的表带21吸收冲击的情况相比，在以9时-3时方向沿着铅直方向的姿态下落着地时，对振动体50的冲击力较大。因此，在本实施方式中，自由端部FR的最大挠曲量由以下外力算出：即，使手表1从几米的高度下落，并且手表1以沿着9时-3时方向的方向为铅直方向而从壳体20的侧面着地时，作用在振动体50上的外力。
另外，并不限于这样从手表1的壳体20侧面着地的情况，也可以使用从手表1的壳体20正面侧(防护玻璃罩侧)或背面侧(后盖侧)着地时的最大挠曲量。
为了获得振动体50的最大挠曲量，对振动体50的载荷不是通过梁上的载荷的等分布性来分散挠曲的线载荷，而是作为点载荷，并且施加载荷的位置设定在振动部511的臂部513附近。
本实施方式中的压电致动器31通过单层的交流电压的施加被驱动。在驱动压电致动器31时，通过未图示的电压施加装置，例如以250kHz的频率对压电元件52、53施加驱动电压。由此，压电元件52、53以加强板51作为共用电极同时伸缩，由此激发沿着其长度方向伸缩的纵向一次振动。此时，由于突起511A、511B的不平衡而产生的振动部511的宽度方向的力矩，使得振动部511诱发关于平面中心(节点位置A)点对称地沿着振动部511的宽度方向弯曲的弯曲二次振动，振动部511以纵振动和弯曲振动的混合模式振动。由此，振动体50的突起511A描出大致椭圆状的轨道R(图3)运动。通过该突起511A的沿着轨道R的运动，转子32被向图2中的逆时针方向驱动旋转。
另外，通过不与转子32抵接的突起511B在突起511A的对称位置上作为平衡器发挥作用，使突起511A的移动轨迹成为所希望的轨道R。
这样的压电致动器31在驱动时，振动体50的自由端部FR在间隙SP1和间隙SP2的范围内可动，这些间隙SP1和SP2根据纵振动和弯曲振动的振幅等进行设定，因此即使突出部144贯穿插入到臂部513的孔513B中，也不会因突出部144阻碍振动部511的振动而降低驱动效率。即，由于存在间隙SP1，因此不会阻碍在沿着振动部511的板面的方向上移位的纵振动。并且，虽然在弯曲振动时伴随力矩，但是由于间隙SP2的存在，弯曲振动也不会受到阻碍。
另一方面，在手表1下落等冲击时，虽然由于冲击的外力使振动体50要向包含手表1的平面方向(XY方向)和厚度方向Z在内的任意方向移动、变形，但是根据冲击力的大小，振动部511在间隙SP1、SP2内部移动或以间隙SP1、SP2移动后，突出部144卡定在臂部513的孔513B中。
即，相对于在手表1的平面方向(XY方向)上作用的外力，由于存在间隙SP1而捕捉振动部511的移动，关于在手表1的厚度方向Z上作用的外力，由于存在间隙SP2而捕捉振动部511的移动。
这里，由于臂部513的颈部513A和固定部512的颈部512A关于振动部511的平面中心(节点位置A)点对称地设置，因此在下落等外部冲击时，通过臂部513的对接结构能够从固定部512的正相反侧可靠地捕捉振动部511。由此，能够防止由固定部512悬臂支承的振动部511由于冲击而振动，并且防止从固定部512对振动部511的振动行为沿着放射方向施加扭转位移。即，在这种干扰时也能够维持振动部511的振动正常。
因此，能够防止振动部511超过间隙SP1、SP2而与转子32等其它部件对顶而破损，防止振动部511离开转子32而改变转子32的进给量，或者能够防止振动部511与转子32的按压卡合完全脱离。
另外，如上所述，间隙SP1、SP2考虑固定部512的颈部512A处的不锈钢的材料强度来确定，因此能够防止在受到冲击时颈部512A附近弯折，或者设置于颈部512A的铜箔561A、562A被切断。
即，通过本实施方式获得以下效果。
(1)在手表1的驱动日历机构30的压电致动器31中，振动体50具有臂部513，在将振动体50组装入底板14中时，在臂部513与突出部144之间形成间隙SP1、SP2，因此在驱动时，通过这些间隙SP1、SP2使自由端部FR处于自由状态，并且在施加外部冲击时，在臂部513卡定于突出部144。由此，振动部511在分别设置有固定部512和臂部513的两侧被挡住，因此能够防止振动部511移动至超过间隙的尺寸。另外，间隙SP1形成于XY方向，间隙SP2形成于Z方向，通过这种三维的间隙的存在，在施加可以向任意方向作用的外力时，臂部513成为位置限制部，因此能够缓冲该外力。
因此，能够在不妨碍振动部511的振动的情况下驱动转子32，并且能够防止由于冲击而使振动部511对转子32的进给量改变，防止振动部511与转子32或转子支承体320等部件碰撞而破损等。
(2)这里，臂部513隔着间隙SP1、SP2与突出部144对置，冲击时当发生移动、变形时通过突出部144可靠地捕捉振动体50，并且对振动体50的捕捉是在冲击时挠曲量大的自由端部FR侧，因此耐冲击的效果显著。
因此，能够大幅提高应对下落冲击等的耐冲击性而不会降低驱动效率，能够同时消除通常难以兼顾的涉及驱动效率和耐冲击的问题。
另外，为了实现这些效果，仅如上述那样，根据自由端部FR的最大挠曲量和颈部512A的内部应力以及加强板51的材料强度等，在自由端部FR与突出部144之间设定预定尺寸的间隙SP1、SP2即可，因此在设计上也不困难。
(3)另外，在形成于振动体50的臂部513的孔513B中贯穿插入突出部144，并且通过突出部144与臂部513的孔513B之间的空隙形成间隙SP1，通过这样的结构，在冲击时臂部513的孔513B的内周缘部卡定在突出部144，由此可靠地限制振动部511从孔513B的内侧向外侧的移动，因此能够提高耐冲击性。
(4)贯穿插入臂部513的孔513B中的突出部144由大径部144A和小径部144B构成，不仅形成有孔513B的内周缘和突出部144(小径部144B)外周之间的间隙SP1，还在大径部144A和臂部513的彼此对置的面144C、513C之间形成有间隙SP2，能够使具有这些间隙SP1、SP2的结构分别作为冲击时的振动体50的位置限制部发挥作用。另外，设置压板54，在阶梯降低部541和臂部513的对置面513D之间也形成间隙SP2，由此实现振动体50的位置限制部结构。
这样，在手表1的平面方向(XY方向)和厚度方向Z上分别形成有间隙SP1、SP2，借助于经由这些间隙SP1、SP2的结构，能够捕捉由于在手表1的平面方向和厚度方向、进而在与这些平面方向和厚度方向交叉的倾斜方向上作用的外力而引起的振动体50的移动，因此能够进一步提高耐冲击性。
(5)另外，由于固定部512和臂部513经由收缩形状的颈部512A、513A设置在振动部511上，这些颈部512A、513A设置在振动部511的弯曲振动的节点位置A附近，因此能够尽量减小由于设置这样的固定部512和臂部513而对振动部511的振动特性产生的影响。
另外，由于能够减小从振动部511通过臂部513和固定部512散逸的振动能量，所以能够提高压电致动器31的驱动效率。
(6)如上所述，由于在冲击时振动体50被突出部144捕捉，振动体50的突起不会脱离转子32，因此不需要在转子32的被抵接面322上形成用于保持突起511A的凹陷等，而能够使被抵接面322形成为没有凹凸的大致平面状。由此，能够通过冲切等容易地制作转子32。
(7)另外，如上所述，将耐冲击性优良的压电致动器31应用于带有日历机构30的手表1，使得在冲击时不会改变转子32的旋转量，能够消除日显示窗112、月显示部113等的日历显示发生异常等不良情况，因此该效果极大。
(8)此外，作为间隙SP1、SP2的意义，可以举出在压电致动器31驱动时，不易在设置于压电元件52、53上的驱动电极511D上产生振动噪声，从而能够防止因电击而破坏驱动控制电路514等不良情况于未然。另外，由于在检测电极511C上也不易产生振动噪声，因此，尽管检测电极511C在节点位置A附近形成为比驱动电极511D小很多，以便不妨碍振动部511的振动，但是也能够正确且可靠地检测振动部511的振动状态。基于该振动检测，能够通过驱动控制电路514稳定地驱动压电致动器31。
[第二实施方式]
下面对本发明的第二实施方式进行说明。
并且在以下说明中，对于和已经说明的实施方式相同的结构，标记相同的标号并省略说明或简略说明。
本实施方式在第一实施方式的基础上，在夹着振动体50配置的底板和压板、与振动体50表面之间分别设定有预定尺寸的间隙。
图8是本实施方式中的压电致动器71、作为基座部件的底板74和压板75的侧剖面图。
在底板74上形成有销部741，该销部741作为朝向振动体50的自由端部FR沿着手表1的厚度方向Z(与加强板51和压电元件52、53的层叠方向大致相同)突出的对置部。
另外，在压板75上通过冲压成形等形成作为沿着沿手表1的厚度方向Z的方向突出的对置部的凸部751，凸部751的突出前端面成为与振动体50相对的对置面751A。
当将振动体50组装入这样的底板74和压板75中时，销部741和对置面751A隔着自由端部FR彼此对置，在销部741和振动部511的背面之间夹有间隙SP3，在压板75的对置面751A和振动部511的表面之间夹有间隙SP4。
根据本实施方式，除了具有在第一实施方式中说明的作用效果以外，还具有以下效果。
(9)由于在底板74和压板75上分别形成有销部741和凸部751，这些销部741和凸部751分别隔着间隙SP3、SP4与振动体50的自由端部FR在手表1的厚度方向Z上相对，因此能够防止冲击时自由端部FR向底板74侧的移动以及向压板75侧的移动双方，从而进一步提高耐冲击性。
(10)而且，由于销部741和凸部751设置为面对冲击时挠曲量大的自由端部FR，因此能够进一步提高振动体50的耐冲击性。
[本发明的变形例]
以上具体说明了用于实施本发明的优选结构，但是本发明不限于此。即，本发明主要关于特定的实施方式特别进行了图示和说明，但是本领域的技术人员可以在不脱离本发明的技术思想和目的的范围内，在形状、材质、数量以及其它具体结构上对以上说明的实施方式增加各种变形和改进。
上述公开的对形状、材质等进行限定的记载是为了容易理解本发明而例示地进行的记载，并不限定本发明，因此，脱离了这些形状、材质等的限定的一部分或全部限定的部件名称的记载也包含在本发明中。
例如，在上述各个实施方式中，在臂部513的孔513B的内周缘与突出部144之间夹有间隙SP1、SP2，但是不限于这样的结构，例如也可以在臂部上形成凹部而不是孔并在臂部的该凹部内表面与被安装部之间夹有间隙的结构。
另外，自由端部也可以不具有臂部，例如俯视为矩形的自由端部的侧面部可以在其与被安装部之间隔着间隙配置。
另外，自由端部的形状不限于矩形而可以采用菱形、平行四边形、梯形、环形等各种形状。
另外，自由端部在振动体中可以不安装固定在被安装部件上，即可以看作固定部以外的部分，该自由端部与被安装部之间的间隙的位置也可以是自由端部的大致中央，而不是像上述各个实施方式那样在自由端部的端部或侧面。
另外，在第二实施方式中，在与安装固定有振动体50的底板14分开部件的压板54上形成有与自由端部FR对置的凸部751，但是不限于此，与自由端部相对的对置部也可以与形成有被安装部的部件形成为一体。例如，可以构成为板状的振动体从侧面方向插入到包含被安装部的剖面为コ字形的壳体内部，在该壳体内一体地形成有与振动体的自由端部相对的对置部。
另外，在上述各个实施方式中，手表1的厚度方向Z与压电元件52、53和加强板51的层叠方向大致相同，但是不限于此，压电元件和加强部件的层叠方向例如可以是钟表的平面方向。
另外，由压电致动器驱动的部件并不限于被驱动旋转的转子，也可以是以直线移动的方式被驱动的被驱动体。
另外，在上述各个实施方式中，作为压电致动器的应用例表示了手表的日历机构，但是不限于此，即使是单位时间的进给量大于日历并且基本上连续被驱动的秒针等驱动单元，也可以应用本发明的压电致动器。这里，钟表的类型不限于手表，本发明也适用于携带的怀表等。
并且除了钟表以外，对于照相机的变焦或自动聚焦机构、胶卷的旋紧机构以及打印机的送纸机构、驱动车辆和人偶等的玩具类机构，也能够适当地应用本发明的压电致动器。即，本发明的压电致动器不限于钟表，也可以组装入照相机、打印机、玩具等各种电子设备中。
并且，上述各个实施方式中表示的振动部的长度和宽度等尺寸以及与该振动部比较的固定部、臂部的长度和宽度尺寸等仅为一个例子，可以根据振动部的固有振动频率和驱动频率等适当地确定臂部的固有振动频率等。即，在上述第一实施方式中，作为臂部的固有振动频率从振动部的固有振动频率离开的值例示了10kHz，但是不限于此，例如只要使臂部的固有振动频率从振动部的固有振动频率离开振动部的纵振动的固有振动频率的大约4％～大约7％即可。
根据本发明，仅通过在振动体与被安装部之间设定预定尺寸的间隙，即能够在冲击时可靠地捕捉振动体而不会阻碍振动体的振动，因此在设计上不困难，并且能够显著提高耐冲击性而不会降低驱动效率。

Claims (9)

1.一种压电致动器，其包括振动体，该振动体具有设置有电极的压电元件并通过对所述电极施加电压而振动，其特征在于，
所述振动体具有彼此层叠的所述压电元件和加强部件，
所述加强部件具有：自由端部，其配置有所述压电元件并且具有与被驱动体抵接的突起；和固定部，其安装固定在安装有所述压电致动器的被安装部上，
在不从外部对所述被安装部施加冲击的状态下，所述自由端部相对于所述被安装部，分别在所述压电元件和所述加强部件的层叠方向、以及与该层叠方向交叉的面内方向上隔着预定尺寸的间隙进行配置，
所述自由端部具有：振动部，其形成为俯视为矩形的板状，并且以沿着其长度方向伸缩的纵振动和沿着与所述长度方向交叉的宽度方向弯曲的弯曲振动的混合模式振动，并且在沿着所述长度方向的两侧面中的一个上设置有所述固定部；和臂部，其从该振动部的另一个侧面沿着所述振动部的平面方向延伸，并隔着所述间隙配置在所述被安装部上，
所述臂部做成该压电致动器的位置限制部。
2.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，
所述臂部的固有振动频率设定为：以预定值不同于所述振动部的所述纵振动的固有振动频率、且不与所述振动部的所述纵振动干涉。
3.如权利要求2所述的压电致动器，其特征在于，
关于所述臂部的尺寸，所述臂部在所述振动部的长度方向上的长度尺寸，小于所述振动部在所述长度方向上的长度尺寸，并且，
关于所述臂部长度的尺寸比，该臂部的所述长度尺寸相对于该臂部在所述振动部的宽度方向上的宽度尺寸的比率，小于所述振动部的所述长度尺寸相对于所述振动部的宽度方向上的宽度尺寸的比率。
4.如权利要求2所述的压电致动器，其特征在于，
所述臂部在所述振动部的长度方向上的长度尺寸与所述臂部在所述振动部的宽度方向上的宽度尺寸相乘所得的面积，小于所述振动部的面积。
5.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，
在所述臂部上形成有孔，
所述被安装部具有朝向所述孔突出并且贯穿插入该孔中的突出部，
所述间隙形成在所述臂部的所述孔的内周缘与所述突出部之间。
6.如权利要求5所述的压电致动器，其特征在于，
所述突出部在其突出方向中途具有阶梯差部，
所述间隙也形成在所述阶梯差部与所述臂部的相互的对置面之间。
7.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，
所述臂部设置在所述振动部的所述弯曲振动节点的位置附近。
8.如权利要求1所述的压电致动器，其特征在于，
所述臂部经由与所述振动部连接的收缩形状的臂部侧颈部设置在所述振动部上，
所述臂部侧颈部设置在所述振动部的所述弯曲振动节点的位置附近。
9.如权利要求8所述的压电致动器，其特征在于，
所述固定部经由与所述振动部连接的收缩形状的固定部侧颈部设置在所述振动部上，
所述固定部侧颈部在所述振动部的所述弯曲振动节点的位置附近，并且在所述振动部的宽度方向上，设置在与所述臂部侧颈部对置的位置上。
CN2006800199146A 2005-06-24 2006-06-22 压电致动器和具有该压电致动器的电子设备 Expired - Fee Related CN101189787B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005184454 2005-06-24
JP184454/2005 2005-06-24
JP2006119951A JP4857886B2 (ja) 2005-06-24 2006-04-25 圧電アクチュエータの耐衝撃装置、これを備えた電子機器
JP119951/2006 2006-04-25
PCT/JP2006/312494 WO2006137478A1 (ja) 2005-06-24 2006-06-22 圧電アクチュエータ、これを備えた電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101189787A CN101189787A (zh) 2008-05-28
CN101189787B true CN101189787B (zh) 2012-05-30

Family

ID=37570505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800199146A Expired - Fee Related CN101189787B (zh) 2005-06-24 2006-06-22 压电致动器和具有该压电致动器的电子设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7583564B2 (zh)
EP (1) EP1895650B1 (zh)
JP (1) JP4857886B2 (zh)
CN (1) CN101189787B (zh)
DE (1) DE602006010375D1 (zh)
WO (1) WO2006137478A1 (zh)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7922385B2 (en) * 2007-03-01 2011-04-12 Seiko Epson Corporation Piezoelectric drive device and electronic device
US8149650B2 (en) * 2008-08-21 2012-04-03 Timex Group B.V. (NL) Wearable electronic device with secondary digital display
US8550981B2 (en) * 2009-12-17 2013-10-08 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Implantable port with vibratory feedback
US9017851B2 (en) 2010-11-05 2015-04-28 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Sterile housing for non-sterile medical device component
US9072523B2 (en) 2010-11-05 2015-07-07 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Medical device with feature for sterile acceptance of non-sterile reusable component
US9510895B2 (en) 2010-11-05 2016-12-06 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instrument with modular shaft and end effector
US10085792B2 (en) 2010-11-05 2018-10-02 Ethicon Llc Surgical instrument with motorized attachment feature
US20120116265A1 (en) 2010-11-05 2012-05-10 Houser Kevin L Surgical instrument with charging devices
US10660695B2 (en) 2010-11-05 2020-05-26 Ethicon Llc Sterile medical instrument charging device
US9421062B2 (en) 2010-11-05 2016-08-23 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instrument shaft with resiliently biased coupling to handpiece
US9161803B2 (en) 2010-11-05 2015-10-20 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Motor driven electrosurgical device with mechanical and electrical feedback
US9381058B2 (en) 2010-11-05 2016-07-05 Ethicon Endo-Surgery, Llc Recharge system for medical devices
US10881448B2 (en) 2010-11-05 2021-01-05 Ethicon Llc Cam driven coupling between ultrasonic transducer and waveguide in surgical instrument
CN103298424A (zh) 2010-11-05 2013-09-11 伊西康内外科公司 通过外科器械的手持件进行的使用者反馈
US9782215B2 (en) 2010-11-05 2017-10-10 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instrument with ultrasonic transducer having integral switches
US9375255B2 (en) 2010-11-05 2016-06-28 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instrument handpiece with resiliently biased coupling to modular shaft and end effector
US9017849B2 (en) 2010-11-05 2015-04-28 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Power source management for medical device
US10959769B2 (en) 2010-11-05 2021-03-30 Ethicon Llc Surgical instrument with slip ring assembly to power ultrasonic transducer
US9089338B2 (en) 2010-11-05 2015-07-28 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Medical device packaging with window for insertion of reusable component
US9039720B2 (en) 2010-11-05 2015-05-26 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical instrument with ratcheting rotatable shaft
US9000720B2 (en) 2010-11-05 2015-04-07 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Medical device packaging with charging interface
US9597143B2 (en) 2010-11-05 2017-03-21 Ethicon Endo-Surgery, Llc Sterile medical instrument charging device
US9649150B2 (en) 2010-11-05 2017-05-16 Ethicon Endo-Surgery, Llc Selective activation of electronic components in medical device
US9011471B2 (en) 2010-11-05 2015-04-21 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Surgical instrument with pivoting coupling to modular shaft and end effector
US9247986B2 (en) 2010-11-05 2016-02-02 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instrument with ultrasonic transducer having integral switches
US9526921B2 (en) 2010-11-05 2016-12-27 Ethicon Endo-Surgery, Llc User feedback through end effector of surgical instrument
US9782214B2 (en) 2010-11-05 2017-10-10 Ethicon Llc Surgical instrument with sensor and powered control
US20120116381A1 (en) 2010-11-05 2012-05-10 Houser Kevin L Surgical instrument with charging station and wireless communication
CN202535316U (zh) 2011-03-09 2012-11-14 精工爱普生株式会社 振动元件、振子、振荡器以及电子设备
JP5708089B2 (ja) 2011-03-18 2015-04-30 セイコーエプソン株式会社 圧電振動素子、圧電振動子、圧電発振器及び電子デバイス
JP5776270B2 (ja) * 2011-03-29 2015-09-09 セイコーエプソン株式会社 圧電アクチュエーター、モーター、ロボットハンドおよびロボット
US9050125B2 (en) 2011-10-10 2015-06-09 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Ultrasonic surgical instrument with modular end effector
US8734476B2 (en) 2011-10-13 2014-05-27 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Coupling for slip ring assembly and ultrasonic transducer in surgical instrument
JP6011993B2 (ja) * 2012-04-18 2016-10-25 カシオ計算機株式会社 情報表示装置および電子時計
JP5978907B2 (ja) * 2012-10-12 2016-08-24 セイコーエプソン株式会社 圧電アクチュエーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置
JP2014079135A (ja) * 2012-10-12 2014-05-01 Seiko Epson Corp 圧電アクチュエーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置
JP6020022B2 (ja) * 2012-10-17 2016-11-02 セイコーエプソン株式会社 圧電アクチュエーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置
JP6390836B2 (ja) 2014-07-31 2018-09-19 セイコーエプソン株式会社 振動片、振動子、振動デバイス、発振器、電子機器、および移動体
US10136938B2 (en) 2014-10-29 2018-11-27 Ethicon Llc Electrosurgical instrument with sensor
US20170357322A1 (en) * 2016-06-08 2017-12-14 Mplus Co., Ltd. Terminal device on which piezo actuator module using piezo has been installed
CH713460A2 (de) * 2017-02-15 2018-08-15 Digi Sens Ag Schwingsaitensensor und Schwingsaite für einen Schwingsaitensensor.
US10527460B2 (en) * 2017-11-07 2020-01-07 Pixart Imaging Inc. Gear position detection device, wrist watch and operating method thereof
EP3644132B1 (fr) * 2018-10-26 2022-06-08 Blancpain SA Montre a sonnerie ou musicale munie d'au moins une membrane de rayonnement acoustique, et procédé de fabrication de la membrane
CN109578368B (zh) * 2018-11-27 2020-03-31 江苏大学 一种预紧式压电堆致活塞杆套筒高频扭振的低摩擦气缸

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3170965B2 (ja) * 1993-08-04 2001-05-28 セイコーエプソン株式会社 発電機および携帯用機器
CN1507687A (zh) * 2002-03-01 2004-06-23 精工爱普生株式会社 压电致动器及具有压电致动器的钟表以及便携装置
JP2004166340A (ja) * 2002-11-11 2004-06-10 Seiko Epson Corp 圧電アクチュエータ、その製造方法、圧電アクチュエータを備えた機器、時計および液体吐出装置
JP2004239408A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Seiko Epson Corp 回転運動変換装置
JP2004266943A (ja) * 2003-02-28 2004-09-24 Seiko Epson Corp 超音波モータ、稼働装置、光学系切換機構および電気機器
JP4385630B2 (ja) * 2003-03-31 2009-12-16 セイコーエプソン株式会社 アナログ電子時計
US20050082950A1 (en) * 2003-08-13 2005-04-21 Seiko Epson Corporation Piezoelectric actuator module, motor module and apparatus
JP2005237102A (ja) * 2004-02-19 2005-09-02 Seiko Epson Corp 圧電アクチュエータ、時計及び電子機器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平7-49388A 1995.02.21

Also Published As

Publication number Publication date
CN101189787A (zh) 2008-05-28
DE602006010375D1 (de) 2009-12-24
WO2006137478A1 (ja) 2006-12-28
EP1895650A1 (en) 2008-03-05
EP1895650B1 (en) 2009-11-11
US20070008829A1 (en) 2007-01-11
JP4857886B2 (ja) 2012-01-18
JP2007037394A (ja) 2007-02-08
US7583564B2 (en) 2009-09-01
EP1895650A4 (en) 2008-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101189787B (zh) 压电致动器和具有该压电致动器的电子设备
US7929382B2 (en) Piezoelectric transducer, piezoelectric actuator, and portable device
CN100498593C (zh) 压电致动器、钟表及电子设备
CN101257265B (zh) 压电驱动装置及电子设备
CN101247094B (zh) 压电振动体、压电驱动器以及便携设备
JP4141990B2 (ja) 圧電アクチュエータおよび機器
JP2007221865A (ja) 圧電振動体、圧電振動体の固有振動数調整方法、圧電アクチュエータ、および電子機器
EP0963033A1 (en) Actuator, and clock and annunciator mounted with the same
EP1450477B1 (en) Piezoelectric actuator, and timepiece and portable unit with piezoelectric actuator
CN100561850C (zh) 驱动控制装置、电子设备及其驱动控制方法
EP0424140B1 (en) Electronic timepiece
JP2008122390A (ja) Ｍｅｍｓマイクロモータを含む駆動モジュール、このモジュールの製造のためのプロセス、およびこのモジュールを備えた計時器
US3789602A (en) Day-date advancing structure for a timepiece
US6469959B1 (en) Generator in particular for a timepiece
JP3487273B2 (ja) 電子時計
JP2002223577A (ja) 圧電アクチュエータ、時計、携帯機器、圧電アクチュエータの設計方法および製造方法
US6755567B2 (en) Hand motion irregularity suppressed timepiece
US20040233793A1 (en) Analog electronic timepiece
JP2007028862A (ja) 圧電アクチュエータ、および電子機器
JP3016150U (ja) カレンダ表示装置付時計
JP2002262587A (ja) 圧電アクチュエータ、時計、携帯機器及び圧電アクチュエータにおいて押圧力を調整する調整方法
JPS6153669B2 (zh)
US3672152A (en) Electromechanical oscillator
JP2007014107A (ja) 圧電アクチュエータおよび時計
JP2006136060A (ja) 圧電アクチュエータおよび電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120530

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee