DE69824153T2 - Betätiger, und damit ausgestattete uhr und meldegerät - Google Patents

Betätiger, und damit ausgestattete uhr und meldegerät Download PDF

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stellglied eines Typs, der eine Schwingungsplatte verwendet, sowie auf eine Zeituhr und eine Meldevorrichtung, die das Stellglied verwenden. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Struktur zum Verstärken von Schwingungen der Schwingungsplatte, um diese somit als Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung auszugeben.
  • Stand der Technik
  • In einem Kalenderanzeigemechanismus zum Anzeigen eines Datums, eines Tages usw. in einer Armbanduhr oder dergleichen ist es üblich, dass die Drehantriebskraft von einem Schrittmotor intermittierend auf einen Datumsanzeiger oder dergleichen über ein Zeigerantrieb-Uhrwerkrad übertragen wird, um somit den Datumsanzeiger oder dergleichen intermittierend vorzurücken.
  • Außerdem ist ein Tonerzeuger in einer sogenannten tragbaren elektronischen Vorrichtung, wie z. B. einem Funkrufempfänger und einem Mobiltelephon, montiert, wobei der Empfang einer Nachricht einem Benutzer gemeldet wird, indem vom Tonerzeuger ein hörbarer Ton erzeugt wird. Da es unter bestimmten Umständen unangemessen ist, wenn die Vorrichtung dieses Typs einen hörbaren Ton erzeugt, ist darin ein Schwingungsgenerator (Vibrator) montiert, wobei der Empfang einer Nachricht dem Benutzer gemeldet wird, indem vom Schwingungsgenerator fühlbare Schwingungen erzeugt werden.
  • Um jedoch eine Reduktion der Dicke einer Armbanduhr zu erreichen, ist es notwendig, eine Reduktion der Dicke eines Mechanismus für den Kalenderantrieb zu erreichen; mit einem herkömmlichen Mechanismus kann jedoch eine solche Reduktion der Dicke nicht erreicht werden. Außerdem wurden in den letzten Jahren Stellglieder, die piezoelektrische Elemente verwenden, für Kameraverschlüsse, Tintenstrahldruckköpfe von Druckern und dergleichen verwendet. Da diese herkömmlichen Stellglieder Biegeschwingungen der piezoelektrischen Elemente in einer Außer-Ebene-Richtung als Schwingungen in der Außer-Ebene-Richtung verstärken und ausgeben, ist es notwendig, verschiedene Typen von Komponenten in der Außer-Ebene-Richtung der piezoelektrischen Elemente anzuordnen. Ein Stellglied dieses Typs ist z. B. bekannt aus US 3 595 007 A . Dementsprechend ist es schwierig, eine weitere Reduktion der Dicke in den herkömmlichen Stellgliedern zu erreichen.
  • DE 195 23 229 A offenbart ein Stellglied, das eine Platte umfasst, die von einem monomorphen Piezo-Translator gebildet wird, sowie ein Anregungsmittel, über das eine Spannung an das Piezo-Element angelegt werden kann. Ein Ende des Piezo-Elements ist an einem Verankerungsstück fixiert, während das andere Ende frei beweglich ist. Wenn eine geeignete Spannung an das Anregungsmittel angelegt wird, zieht sich das Piezo-Element in Längsrichtung zusammen. Ein Bewegungsausgabesystem umfasst zwei Hebelarme, die über elastische Scharnierabschnitte einerseits mit einem zentralen beweglichen Element und andererseits mit Montagestiften, die das gesamte Bewegungsausgabesystem auf einer Basis unterstützen, verbunden sind. Das zentrale bewegliche Element ist auf das bewegliche Ende des Piezo-Elements geklebt, so dass dann, wenn das Element kontrahiert, die Bewegung vom Bewegungsausgabesystem verstärkt und auf Greiferklauen übertragen wird.
  • EP 0 505 848 A offenbart ein piezoelektrisches Stellglied für die Verwendung in einer Uhr. Eine kreisförmige piezoelektrische Scheibe beaufschlagt die Mitte einer Schwingungsplatte einer bestimmten Form mit einer Reihe elastischer zylindrischer Wellen. Die Wellen strahlen von einem zentralen Punkt zum Rand der Platte aus, wo einige der Wellen durch speziell geformte Randabschnitte zurückgeworfen und an zwei Punkten fokussiert werden. Diese Punkte werden hierdurch veranlasst, eine verstärkte elliptische Bewegung in der Ebene der Platte auszuführen, deren Umfangsrichtungskomponente eine Umfangsrichtungsbewegung auf einen Rotor überträgt.
  • Um außerdem mechanische Systeme einer Zeituhr mit einem Kalenderanzeigemechanismus und einer Zeituhr ohne einen solchen Anzeigemechanismus zu standardisieren, ist es notwendig, den Kalenderanzeigemechanismus auf der Seite eines Ziffernblattes zu konstruieren; es ist jedoch unmöglich, für einen elektromagnetischen Schrittmotor eine Reduktion der Dicke bis zu einem solchen Ausmaß zu erreichen, dass der Kalendermechanismus auf der Seite des Ziffernblatts konstruiert werden kann.
  • Für die Datumskorrektur, die einen Monat mit 30 Tagen oder weniger, einem 31-Tage-Monat und einem Schaltjahr zugeordnet ist, ist ferner ein Umschalten eines Mechanismusabschnitts erforderlich. Da es jedoch schwierig ist, einen solchen Änderungsmechanismus in einen dünnen Zeituhr-Hauptkörper einzubauen, ergab sich die Unannehmlichkeit, dass die Datumskorrektur manuell durchgeführt werden musste.
  • Da außerdem der herkömmliche Tonerzeuger und der Schwingungsgenerator, die in der tragbaren elektronischen Vorrichtung, wie z. B. einem Funkrufempfänger und einem Mobiltelephon, jeweils ein Schwingungselement und ein Anregungsmittel enthalten, beanspruchen sie einen großen Raum in der tragbaren elektronischen Vorrichtung und machen einen beträchtlichen Anteil des Gewichts aus. Die Montage sowohl des Tonereuges als auch der Schwingungsgenerator in der Vorrichtung dieses Typs verursacht daher das Problem, dass eine weitere Reduktion der Größe und des Gewichts der tragbaren elektronischen Vorrichtung verhindert wird.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stellglied eines neuen Typs zu schalten, das Schwingungen einer Schwingungsplatte als Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung verstärkt und ausgibt, und eine Zeituhr und eine Meldevorrichtung zu schaffen, die dieses verwenden.
  • Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stellglied, das mit einer einzelnen Schwingungsquelle verschiedene Funktionen aufweist, um somit eine Reduktion der Größe und des Gewichts einer Vorrichtung, die das darin montierte Stellglied aufweist, zu ermöglichen, und eine Zeituhr und eine Meldevorrichtung zu schaffen, die dieses verwenden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Um die obenerwähnten Probleme zu lösen, ist ein Stellglied gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: eine Schwingungsplatte, von der wenigstens ein Endabschnitt durch Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung als ein bewegliches Ende zum Übertragen einer Verschiebung verschoben wird; ein Anregungsmittel, um der Schwingungsplatte zu ermöglichen, Schwingungen hervorzurufen; und ein Schwingungsausgabesystem, das mit dem beweglichen Ende so verbunden ist, dass es die Verschiebung der Verbindung zwischen dem Schwingungsausgabesystem und dem beweglichen Ende in einer In-Ebene-Richtung als Schwingung in In-Ebene-Richtung verstärkt und ausgibt.
  • Wenn in der vorliegenden Erfindung das Anregungsmittel die Schwingungsplatte betätigt, wird wenigstens ein Endabschnitt der Schwingungsplatte durch dessen Schwingungen als ein bewegliches Ende zum Übertragen einer Verschiebung verschoben. Hierbei ist das Schwingungsausgabesystem mit dem beweglichen Ende für die Übertragung der Verschiebung verbunden, wobei das Schwingungsausgabesystem die Verschiebung des beweglichen Endes in der In-Ebene-Richtung als Schwingung in der In-Ebene-Richtung verstärkt und ausgibt. Dementsprechend weist das Stellglied der vorliegenden Erfindung einen neuartigen Typ auf, der Schwingungen der Schwingungsplatte als Schwingungen in der In-Ebene-Richtung entnimmt, unter Verwendung weniger Komponenten konstruiert werden kann, und in einem schmalen Raum über der Dicke, wo die Schwingungsplatte schwingt, ausgebildet werden kann.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Verschiebung der Verbindung zwischen dem Schwingungsausgabesystem und dem beweglichen Ende in der In-Ebene-Richtung eine Schwingungsverschiebung in der In-Ebene-Richtung, die von Biegeschwingungen der Schwingungsplatte in einer Außer-Ebene-Richtung begleitet wird. Außerdem kann die Verschiebung der Verbindung zwischen dem Schwingungsausgabesystem und dem beweglichen Ende in der In-Ebene-Richtung eine Schwingungsverschiebung in der In-Ebene-Richtung sein, die von Longitudinalschwingungen der Schwingungsplatte begleitet wird.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Schwingungsplatte das bewegliche Ende enthalten, das mit dem Schwingungsausgabesystem nur an seinem einen Endabschnitt verbunden ist, wobei der andere Endabschnitt ein ortsfestes Ende sein kann.
  • Außerdem kann in der vorliegenden Erfindung die Schwingungsplatte das bewegliche Ende an seinen beiden Enden enthalten, wobei das Schwingungsausgabesystem mit den beweglichen Enden jeweils beider Endabschnitte als ein erstes Schwingungsausgabesystem und ein zweites Schwingungsausgabesystem verbunden sein kann. Außerdem kann in der vorliegenden Erfindung die Schwingungsplatte das bewegliche Ende enthalten, das mit dem Schwingungsausgabesystem nur an seinem einen Endabschnitt verbunden ist, während der andere Endabschnitt ein freies Ende sein kann. Wenn der andere Endabschnitt ein freies Ende ist, kann vorzugsweise daran ein Gewicht befestigt sein, um die Schwingungsplatte an einem versehentlichen Schwingen durch eine Störung zu hindern. Wenn außerdem das Gewicht am anderen Endabschnitt angebracht ist, ergeben sich Vorteile, dass die Resonanzfrequenz auf ein niedriges Niveau eingestellt werden kann, wobei die Frequenz durch Beschneiden des Gewichts angepasst werden kann. Ferner kann die Schwingungsplatte eine Länge aufweisen, die länger als eine Breite ist. Diese Struktur hat den Vorteil, dass vorzugsweise die Longitudinalschwingungen (in der In-Ebene-Richtung) auf der Schwingungsplatte erzeugt werden, wobei eine schwierig zu kontrollierende Erzeugung von Biegeschwingungen verhindert werden kann.
  • In der vorliegenden Erfindung können als Anregungsmittel ein Mittel, das ein piezoelektrisches Element enthält, das auf wenigstens einer Oberfläche der Schwingungsplatte ausgebildet ist, und eine Antriebsschaltung für das piezoelektrische Element verwendet werden. Hierbei kann ein beliebiger Typ eines unimorphen, bimorphen und gestapelten piezoelektrischen Elements als piezoelektrisches Element verwendet werden. Wenn außerdem das piezoelektrische Element auf der Schwingungsplatte ausgebildet ist, kann die Festigkeit desselben selbst dann aufrecht erhalten werden, wenn das piezoelektrische Element dünner gemacht wird, wobei das Leistungsvermögen leicht erhöht werden kann, so dass die elektrische Energie leichter in das Stellglied übergehen kann. Da außerdem das piezoelektrische Element lediglich auf der Schwingungsplatte gestapelt ist, ist dies geeignet, um die Dicke des Stellgliedes zu reduzieren.
  • Wenn ferner das piezoelektrische Element auf wenigstens einer Oberfläche der Schwingungsplatte ausgebildet ist, kann ein Störungsüberwachungsmittel ausgebildet werden, um Schwingungen des Schwingungsausgabesystems zu erfassen, die durch eine Störung mittels einer elektromotorischen Kraft hervorgerufen werden, welche im piezoelektrischen Element erzeugt wird, wenn die Schwingungsplatte durch die Schwingungen schwingt.
  • Ferner kann eine Ausgangsschaltung konstruiert werden, um eine elektromotorische Kraft auszugeben, die im piezoelektrischen Element erzeugt wird, wenn das Schwingungsausgabesystem durch eine Störung schwingt und die Schwingung auf die Schwingungsplatte übertragen wird.
  • Außerdem kann in der vorliegenden Erfindung als Anregungsmittel ein Mittel, das ein auf der Schwingungsplatte ausgebildetes magnetisches Element, einen dem magnetischen Element gegenüberliegenden Elektromagneten und eine Antriebsschaltung für den Elektromagneten enthält, verwendet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung können das Schwingungsausgabesystem, das einen Hebel enthält, dessen Basisendeseite mit dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte verbunden ist und dessen vordere Endseite ein freies Ende ist, und ein elastischer Abschnitt zum Unterstützen der Basisendeseite des Hebels verwendet werden. Diese Struktur erlaubt dem Hebel, ebenfalls im Schwingungssystem enthalten zu sein, so dass die Resonanzfrequenz auf ein niedriges Niveau reduziert wird. Somit kann der elektrische Stromverbrauch der Antriebsschaltung minimiert werden. Außerdem ist kein Verzögerungsmechanismus erforderlich, selbst wenn der Datumsanzeiger (Verfolgerelement) in einem Kalendermechanismus einer im folgenden beschriebenen Armbanduhr verschoben wird, so dass das Stellglied diesbezüglich für die Montage in der dünnen Vorrichtung geeignet ist.
  • Wenn in dieser Ausführungsform die Schwingungsplatte das bewegliche Ende, das mit dem Hebel nur an einem Endabschnitt desselben verbunden ist, während der andere Endabschnitt ein freies Ende ist, enthält, können die Schwingungsplatte und der Hebel vorzugsweise nur durch den elastischen Abschnitt unterstützt sein. Diese Struktur kann einen Verlust bei der Energieübertragung von der Schwingungsplatte zum Hebel verhindern.
  • In der vorliegenden Erfindung kann ferner vorzugsweise eine Druckfeder zum Drücken eines Schwingungsausgabeendes des Hebels gegen ein Verfolgerelement enthalten sein. Die Druckfeder und der Hebel können vorzugsweise integral mit einem plattenartigen Element ausgebildet sein. Wenn die Druckfeder und der Hebel integral mit dem plattenartigen Element ausgebildet sind, kann das plattenartige Element vorzugsweise zwischen der Druckfeder und dem Hebel in einer drehbaren Weise innerhalb einer Ebene unterstützt sein, wobei ein Endabschnitt der Druckfeder positioniert werden kann, wodurch das Schwingungsausgabeende des Hebels durch die Druckfeder in Richtung zum Verfolgerelement gedrückt wird.
  • Wenn außerdem das Schwingungsausgabesystem den elastischen Abschnitt und den Hebel umfasst, ist das Schwingungsausgabeende des Hebels elastisch mit dem Verfolgerelement mittels einer Federkraft des elastischen Abschnitts in Kontakt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann ein plattenartiges Element, das zweidimensional bezüglich der Schwingungsplatte angeordnet ist, vorzugsweise als Schwingungsausgabesystem verwendet werden, wobei ein verengter Abschnitt, der als elastischer Abschnitt dient, am plattenartigen Element ausgebildet sein kann. Wenn in diesem Fall die Breite des verengten Abschnitts schmaler ausgebildet ist als die Dicke des plattenartigen Elements, wird es für den Hebel schwierig, Schwingungen in Außer-Ebene-Richtung zu erzeugen, die für den Antrieb des Verfolgerelements nicht erforderlich sind. Dementsprechend werden die Schwingungen in der Außer-Ebene-Richtung nicht auf das Verfolgerelement übertragen, wobei die Schwingungen in der In-Ebene-Richtung effizient auf das Verfolgerelement übertragen werden können.
  • Außerdem kann der Hebel als plattenartiger Hebel konstruiert sein, der zweidimensional bezüglich der Schwingungsplatte angeordnet ist. Diese Konstruktion erlaubt den Komponenten, mit dem plattenartigen Element konstruiert zu werden, so dass das Stellglied in der Dicke weiter reduziert werden kann.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die Verschiebung der Verbindung zwischen dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte und dem Hebel in der In-Ebene-Richtung durch den Hebel mit einem Hebelverhältnis, das einem Verhältnis einer Abmessung vom elastischen Abschnitt bis zur Verbindungsstelle des beweglichen Endes der Schwingungsplatte zu einer Abmessung vom elastischen Abschnitt bis zum Schwingungsausgabeende des Hebels entspricht, vom Hebel verstärkt und ausgegeben.
  • Außerdem kann der Hebel Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels in der In-Ebene-Richtung des Hebels erzeugen, um somit eine Verschiebung der Verbindung zwischen dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte und dem Hebel in der In-Ebene-Richtung zu verstärken und auszugeben.
  • In der Erfindung kann die Schwingungsplatte vorzugsweise mit einem dünnwandigen Abschnitt des plattenartigen Elements, das den Hebel bildet, verbunden sein. Diese Konstruktion erlaubt, dass die Verbindung (überlagerter Abschnitt) zwischen der Schwingungsplatte und dem Hebel zu einem dünnen Abschnitt geformt wird.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Schwingungsplatte vorzugsweise als ein dünnwandiger Abschnitt konstruiert sein, der auf dem plattenartigen Element ausgebildet ist, identisch zum Hebel, wodurch die Anzahl der Komponenten verringert wird. Wenn außerdem die Schwingungsplatte und der Hebel auf dem gleichen plattenartigen Element ausgebildet sind, tritt keine Schwingungsabsorption auf, da keine Verbindung mittels eines Klebstoffes oder dergleichen in einem Schwingungsübertragungsweg von der Schwingungsplatte zum Hebel vorhanden ist. Es wird daher der Vorteil geschaffen, dass die Schwingungsübertragungseffizienz von der Schwingungsplatte zum Hebel verbessert wird.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Schwingungsplatte vorzugsweise mit dem Hebel so verbunden sein, dass sie im wesentlichen in der Mitte der Dicke des Hebels angeordnet ist. Diese Konstruktion verhindert, dass die Schwingungsplatte und der Hebel eine Verdrehung hervorrufen, wenn eine Verschiebung von der Schwingungsplatte auf den Hebel übertragen wird.
  • Außerdem kann in der vorliegenden Erfindung die Schwingungsplatte vorzugsweise mit dem Hebel so verbunden sein, dass sie im wesentlichen senkrecht zum Hebel angeordnet ist. Diese Konstruktion erlaubt, die Verschiebung des beweglichen Endes der Schwingungsplatte in der In-Ebene-Richtung effizient zu übertragen.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Schwingungsausgabesystem vorzugsweise so konstruiert sein, dass es Schwingungen auf den Umfang des blattartigen Verfolgerrings (Verfolgerelement) im wesentlichen koplanar mit der Schwingungsplatte überträgt, um somit den Verfolgerring in Umfangsrichtung rotatorisch anzutreiben. In diesem Fall kann der Verfolgerring vorzugsweise um das Schwingungsausgabesystem und die Schwingungsplatte angeordnet sein, wobei das Schwingungsausgabesystem vorzugsweise so konstruiert sein kann, dass es Schwingungen auf den Innenumfang des Verfolgerrings überträgt, um somit den Verfolgerring in Umfangsrichtung rotatorisch anzutreiben. Diese Struktur ermöglicht eine Reduktion der Dicke einschließlich des Verfolgerelements (dünner plattenartiger Ring). In diesem Fall kann das Schwingungsausgabesystem vorzugsweise einen Vorsprung am Schwingungsausgabeende aufweisen, das am Umfang des Verfolgerrings anliegt.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Schwingungsausgabesystem vorzugsweise so konstruiert sein, dass es den Verfolgerring über einen Verzögerungsmechanismus rotatorisch antreibt. In diesem Fall kann der Verzögerungsmechanismus vorzugsweise eine Rolle enthalten, an der das Schwingungsausgabeende des Schwingungsausgabesystems anliegt. Wenn außerdem der Verzögerungsmechanismus, der den Rotor nutzt, verwendet wird, kann das Schwingungsausgabesystem vorzugsweise einen Vorsprung enthalten, der an dem Schwingungsausgabeende ausgebildet ist, das an der Rolle anliegt.
  • In der vorliegenden Erfindung kann das Anregungsmittel vorzugsweise der Schwingungsplatte ermöglichen, erste Schwingungen mit einer ersten Schwingungsfrequenz und zweite Schwingungen mit einer zweiten Schwingungsfrequenz, die von der ersten Frequenz verschieden ist, hervorzurufen. Zum Beispiel erlaubt das Anregungsmittel der Schwingungsplatte, die ersten Schwingungen bei einer Resonanzfrequenz des die Schwingungsplatte enthaltenden Schwingungssystems hervorzurufen, und die zweiten Schwingungen bei einer Frequenz, die einer höheren Resonanzfrequenz der Resonanzfrequenz entspricht, hervorzurufen. Diese Konstruktion erlaubt dem Anregungsmittel, die Schwingungsplatte bei verschiedenen Frequenzen in Schwingung zu versetzen, wodurch Schwingungen unterschiedlicher Schwingungsfrequenzen ausgegeben werden, so dass eine Vorrichtung, in der das Stellglied montiert ist, in Größe und Gewicht reduziert werden kann, so dass ein hörbarer Ton und spürbare Schwingungen unter Verwendung der Schwingungen der verschiedenen Frequenzen erzeugt werden können.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Schwingungsplatte dem im Schwingungsausgabesystem verwendeten Hebel erlauben, Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels um verschiedene Grade in der In-Ebene-Richtung des Hebels hervorzurufen. In diesem Fall kann der Hebel vorzugsweise einen Vorsprung enthalten, der am Verfolgerelement an der Position zwischen den Knoten beim Erzeugen der Resonanzschwingungen anliegt. Diese Konstruktion erlaubt dann, wenn der Hebel Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels um unterschiedliche Grade in der In-Ebene-Richtung desselben erzeugt, dem Vorsprung des Hebels, in verschiedenen Richtungen zu schwingen, um somit das Verfolgerelement anzutreiben. Dementsprechend kann lediglich durch Verändern des Grades der vom Hebel erzeugten Resonanzschwingung die Bewegungsrichtung (Drehrichtung) des Verfolgerelements umgekehrt werden.
  • Da das Stellglied gemäß der vorliegenden Erfindung in der Dicke reduziert werden kann, wird es in geeigneter Weise für eine Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus in einer Zeituhr verwendet. Wenn hierbei das Schwingungsausgabesystem den dünnen plattenartigen Verfolgerring als Verfolgerelement antreibt, kann der dünne plattenartige Verfolgerring als ein ringförmiges Kalenderanzeigerad im Kalenderanzeigemechanismus verwendet werden.
  • Wenn außerdem das Stellglied, das die ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme enthält, als Antriebsvorrichtung des Kalenderanzeigemechanismus in der Zeituhr verwendet wird, kann auch ein ringförmiges Kalenderanzeigerad, das Schwingungen von den ersten und zweiten Schwingungsausgabesystemen mittels des Innenumfangs oder Außenumfangs aufnimmt, um zu rotieren, im Kalenderanzeigemechanismus verwendet werden. Das Kalenderanzeigerad kann vorzugsweise mehrere Kerben enthalten, die am Innenumfang oder Außenumfang desselben ausgebildet sind, derart, dass dann, wenn das Schwingungsausgabeende eines der ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme innerhalb einer Kerbe während der Abschaltzeit des Stellgliedes angeordnet ist, das Schwingungsausgabeende des anderen Schwingungsausgabesystems außerhalb der Kerbe angeordnet ist. Diese Konstruktion erlaubt, dass immer ein Schwingungsausgabeende in einer Kerbe angeordnet ist, wobei dieses als Stopper dient, da das Schwingungsausgabeende, das in der Kerbe angeordnet ist, das Kalenderanzeigerad nicht antreibt. Somit kann eine Fehlfunktion, wie z. B. ein versehentliches Drehen des Kalenderanzeigerades durch eine Störung, verhindert werden.
  • Da das Stellglied gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Reduktion der Größe und des Gewichts geeignet ist, kann es als Meldevorrichtung zum Melden von spürbaren Schwingungen oder dergleichen wenigstens mittels der ersten Schwingungen mit einer niedrigen Schwingungsfrequenz verwendet werden. Da außerdem das Stellglied gemäß der vorliegenden Erfindung für eine Reduktion der Größe und des Gewichts geeignet ist, kann das Stellglied vorzugsweise in einer tragbaren elektronischen Vorrichtung oder dergleichen als Meldevorrichtung zum Erzeugen spürbarer Schwingungen durch die ersten Schwingungen und zum Erzeugen eines hörbaren Tones durch die zweiten Schwingungen montiert sein.
  • Kurzbeschreibungen der Zeichnungen
  • 1(A) und 1(B) sind eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes, das zum Antreiben eines Datumsanzeigers in einem Kalenderanzeigemechanismus einer Armbanduhr verwendet wird.
  • 2(A) und 2(B) sind Blockschaltbilder, die jeweils ein Beispiel einer Treiberschaltung zum Antreiben des Stellgliedes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • 3(A) und 3(B) sind eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes, das zum Antreiben eines Datumsanzeigers in einem Kalenderanzeigemechanismus einer Armbanduhr verwendet wird.
  • 4(A) und 4(B) sind eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine Schnitansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes, das zum Antreiben eines Datumsanzeigers in einem Kalenderanzeigemechanismus einer Armbanduhr verwendet wird.
  • 5(A) und 5(B) sind eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes, das zum Antreiben eines Datumsanzeigers in einem Kalenderanzeigemechanismus einer Armbanduhr verwendet wird.
  • 6(A) und 6(B) sind eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes, das zum Antreiben eines Datumsanzeigers in einem Kalenderanzeigemechanismus einer Armbanduhr verwendet wird.
  • 7(A) und 7(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Stell gliedes gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8(A) und 8(B) sind erläuternde Ansichten, die jeweils schematisch Biegeschwingungen einer Schwingungsplatte in dem in 7 gezeigten Stellglied zeigen.
  • 9 ist eine erläuternde Ansicht, die schematisch ein Beispiel zeigt, in dem das in 7 gezeigte Stellglied für eine Meldevorrichtung verwendet wird, um einen hörbaren Ton und fühlbare Schwingungen in einem Funkrufempfänger zu erzeugen.
  • 10(A) und 10(B) sind eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes, das zum Antreiben eines Datumsanzeigers in einem Kalenderanzeigemechanismus einer Armbanduhr verwendet wird.
  • 11(A) und 11(B) sind eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes, das zum Antreiben eines Datumsanzeigers in einem Kalenderanzeigemechanismus einer Armbanduhr verwendet wird.
  • 12(A) und 12(B) sind eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes, das zum Antreiben eines Datumsanzeigers in einem Kalenderanzeigemechanismus einer Armbanduhr verwendet wird.
  • 13(A) und 13(B) sind Schnittansichten eines Stellgliedes gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines Hauptabschnitts desselben.
  • 14 ist eine Draufsicht eines Kalenderanzeigemechanismus, der das in den 13(A) und 13(B) gezeigte Stellglied verwendet.
  • 15(A) und 15(B) sind Schnittansichten eines Stellgliedes gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eines Hauptabschnitts desselben.
  • 16(A) und 16(B) sind Draufsichten eines Stellgliedes gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 17(A) und 17(B) sind eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem ein gestapeltes piezoelektrisches Element als Anregungsmittel eines Stellgliedes verwendet wird, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, bzw. eine erläuternde Ansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem ein Elektromagnet als Anregungsmittel verwendet wird.
  • Bezugszeichen
    • 10
    Stellglied
    11, 11A, 11B
    Platte
    12
    Schwingungsplatte
    20
    Anregungsmittel
    30
    Schwingungsausgabesystem
    21
    Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element
    22
    Treiberschaltung
    31, 31A, 31B
    verengter Abschnitt (elastischer Abschnitt)
    32, 32A, 32B
    Hebel
    50
    Kalenderanzeigemechanismus
    51
    Ringförmiger Datumsanzeiger (Kalenderanzeigerad)
    60
    Rolle des Verzögerungsmechanismus
    70
    Verzögerungsmechanismus
    117
    Dünnwandige Verbindungsstelle zwischen Schwingungsplatte und Hebel
    121
    erster schmaler Abschnitt der Schwingungsplatte
    122
    zweiter schmaler Abschnitt der Schwingungsplatte
    125
    das eine Ende der Schwingungsplatte
    126
    das andere Ende der Schwingungsplatte
    129
    Gewicht
    300A
    erstes Schwingungssystem
    300B
    zweites Schwingungssystem
    321, 321A, 321B
    Basisende des Hebels
    322, 322A, 322B
    Freies Ende des Hebels
    500
    Verfolgerelement
    511
    Innenumfang des Datumsanzeigers
    512
    Kerbe des Datumsanzeigers
    700
    Meldevorrichtung
    710
    Meldeschwingungsplatte (Verfolgerelement)
    720
    Empfangsschaltung
    730
    Kontrollabschnitt
  • Beste Ausführungsform der Erfindung
  • Im folgenden werden mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • Die 1(A) und 1(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Stellgliedes gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bzw. eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts desselben.
  • Ein in diesen Zeichnungen gezeigtes Stellglied umfasst grob eine metallische Platte 11 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, die mittels Schrauben an einer (nicht gezeigten) Basis, auf der das Stellglied 10 montiert ist, an drei Abschnitten befestigt und fixiert ist, eine metallische Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platte 11 angeordnet ist und deren beide Enden durch die Platte 11 unterstützt sind, um somit Biegeschwingungen in einer Außer-Ebene-Richtung zu ermöglichen, und ein Anregungsmittel 20, um der Schwingungsplatte 12 zu erlauben, Biegeschwingungen hervorzurufen. Außerdem ist in dem Stellglied 10 dieser Ausführungsform ein Schwingungsausgabesystem 30 konstruiert, das die Biegeschwingungen der Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung als Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung unter Nutzung der obenerwähnten Platte 11 verstärkt und ausgibt.
  • Die Schwingungsplatte 12 umfasst einen rechteckigen Abschnitt 120, der ein Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element 21 mit einer Dicke von etwa 0,2 mm enthält, das auf seiner oberen Oberfläche ausgebildet ist, eine erste schwingungsplattenseitige Verbindung 123, die einen Endabschnitt 125, der ein bewegliches Ende werden soll, der beiden Seiten des rechteckigen Abschnitts 120 über einen ersten schmalen Abschnitt 121 verbindet, und eine zweite schwingungsplattenseitige Verbindung 124, die den anderen Endabschnitt 126, der ein ortsfestes Ende werden soll, über einen zweiten schmalen Abschnitt 122 verbindet.
  • Das Anregungsmittel 120 umfasst ein Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element 21, das auf der oberen Oberfläche der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, und eine Treiberschaltung 22 (siehe 1(B)), die eine (nicht gezeigte) Elektrode, die auf dem piezoelektrischen Element ausgebildet ist, und die Schwingungsplatte 12 als die beiden Pole umfasst und dazwischen ein Antriebssignal anlegt, wobei die Treiberschaltung 22 ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die einer Resonanzfrequenz des Schwingungssystems des Stellgliedes 10 entspricht, an das piezoelektrische Element 21 anlegt.
  • Eine separat angeregte Treiberschaltung, die ein von einer Oszillationsschaltung 221 ausgegebenes Signal in ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die einer Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems entspricht, in einer Frequenzumsetzungsschaltung 222 umsetzt, um dieses an das piezoelektrische Element 22 anzulegen, wie in 2(A) gezeigt ist, und eine selbstanregende Treiberschaltung, die ein Filter 224 mit einer veränderlichen Frequenz und einen Umschalt-Schaltkreis 225 zum Umschalten der Frequenz auf einen Colpitts-Oszillator 223 bereitstellt, und die nur einem Signal mit einer vorgegebenen Frequenz erlaubt, mittels des Umschalt-Schaltkreises 225, zurückzukehren, wodurch ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, an das piezoelektrische Element 21 angelegt wird, wie in 2(B) gezeigt ist, können als Treiberschaltung 22 verwendet werden.
  • Wie in den 1(A) und 1(B) gezeigt ist, umfasst die Platte 11 einen Hauptabschnitt 111, der parallel zur Schwingungsplatte 12 angeordnet und mittels Schrauben an seinen beiden Seiten an der obenerwähnten Basis befestigt ist, einen Hebel 32, der sich von einer Position, die auf der Seite des einen Endabschnitts 125 der beiden Enden des Hauptkörperabschnitts 111, der ein bewegliches Ende der Schwingungsplatte 12 wird, angeordnet ist, zur gegenüberliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 111 bezüglich der Schwingungsplatte 12 über die Unterseite der ersten schwingungsplattenseitigen Verbindung 123 der Schwingungsplatte 12 erstreckt, und eine plattenseitige Verbindung 115, die sich von einer Position, die auf der Seite des anderen Endabschnitts 126, der ein ortsfestes Ende der Schwingungsplatte 12 wird, angeordnet ist, zur gegenüberliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 111 bezüglich der Schwingungsplatte 12 über die Unterseite der zweiten schwingungsplattenseitigen Verbindung 124 der Schwingungsplatte 12 erstreckt, und ist daran mittels einer Schraube an der Basis befestigt.
  • In der Platte 11 ist ein verengter Abschnitt 31 (elastischer Abschnitt) an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 und des Hauptkörperabschnitts 111 ausgebildet, wobei ein Teil des verengten Abschnitts 31 nahe seinem vorderen Ende, das durch die Unterseite der ersten schwingungsplattenseitigen Verbindung 123 läuft, eine dünnwandige Verbindungsstelle 117 zwischen dem Hebel 32 und der Schwingungsplatte 12 ist. Da dementsprechend die Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 an einem dünnwandigen Abschnitt eines plattenartigen Elements (Platte 11), das den Hebel 32 bildet, verbunden ist, kann ein verbundener Abschnitt (überlagerter Abschnitt) zwischen der Schwingungsplatte 12 und dem Hebel 32 zu einem dünnen Abschnitt geformt sein. Auf diese Weise weist der Hebel 32 eine solche Struktur auf, das eine Basisendeseite 321 mit dem verengten Abschnitt 31 und dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 verbunden ist, wobei sich ein vorderes Ende hiervon als ein freies Ende 322 (Schwingungsausgabeende) erstreckt. Da außerdem die Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 so verbunden ist, dass sie in der Mittel der Dicke des Hebels 32 angeordnet ist, verursachen die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 keine Verdrehung oder dergleichen, wenn eine Verschiebung der Schwingungsplatte 12 in der In-Ebene-Richtung auf den Hebel 32 übertragen wird.
  • Durch eine solche Verbindungsstruktur des Hebels 32 und der Schwingungsplatte 12 in dieser Ausführungsform wird ein Schwingungsausgabesystem 30 ausgebildet, das eine Verschiebung des einen Endabschnitts 125 (bewegliches Ende) der Schwingungsplatte 12 in der In-Ebene-Richtung verstärkt, um die Verschiebung als Schwingung in der In-Ebene-Richtung vom freien Ende 322 des Hebels 32 auszugeben, wenn die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, wie im folgenden beschrieben wird. Das Schwingungsausgabesystem 30 ist so konstruiert, dass dann, wenn der verengte Abschnitt 31 als Drehpunkt betrachtet wird, ein Endabschnitt 125 (bewegliches Ende) der Schwingungsplatte 12 und das freie Ende 322 des Hebels 32 auf der gleichen Seite bezüglich des Drehpunkts angeordnet sind. Dementsprechend wird eine Verschiebung der Verbindung zwischen dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 und dem Hebel 32 in der In-Ebene-Richtung mit einem Hebelverhältnis, das einem Verhältnis einer Abmessung vom verengten Abschnitt 31 bis zur Verbindungsstelle des beweglichen Endes der Schwingungsplatte 12 und des Hebels 32 zu einer Abmessung vom verengten Abschnitt 31 zum vorderen Ende (Schwingungsausgabeende) des Hebels 32 entspricht, vom Hebel 32 verstärkt und ausgegeben.
  • Wenn gemäß dem so konstruierten Stellglied 10 ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die einer Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 im Anregungsmittel 20 angelegt wird, da die ersten und zweiten schmalen Abschnitte 121 und 122 zwischen dem rechteckigen Abschnitt 120 und der Platte 11 ausgebildet sind, erlauben die Dehnungsschwingungen des piezoelektrischen Elements 21 (in 1(B) durch den Pfeil A gezeigt) der Schwingungsplatte 12, Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung hervorzurufen. Da außerdem der verformbare verengte Abschnitt 31 zwischen der Verbindungsstelle 117 und dem Hauptkörperabschnitt 111 der Platte 11 ausgebildet ist, trotz einer vollständigen Verbindungsstelle zwischen der Schwingungsplatte 12 und der Basisendeseite 321 des Hebels 32, wenn die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, wird ein Endabschnitt 125, der das bewegliche Ende der Schwingungsplatte 12 werden soll, am verengten Abschnitt 31 elastisch verformt, wodurch die Schwingung in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 wiederholt wird. Folglich schwingt der Hebel 32, der mit einem Endabschnitt 125 an dessen Basisendeseite 321 verbunden ist, am Ende 322 unter Verwendung des verengten Abschnitts 31 als Drehpunkt, und überträgt dies auf ein Verfolgerelement 500, wie durch den Pfeil C gezeigt ist.
  • Auf diese Weise entspricht das Stellglied 10 dieser Ausführungsform einem neuartigen Typ, der Biegeschwingungen der Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung als Schwingungen in der In-Ebene-Richtung unter Verwendung des freien Endes 322 des Hebels 32 entnimmt, und kann mit wenigen Komponenten konstruiert werden. Da es außerdem nicht notwendig ist, Elemente oberhalb und unterhalb der Schwingungsplatte 12 anzuordnen, kann das Stellglied 10 in einem schmalen Raum über der Dicke ausgebildet werden, wo die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, und kann in einer dünnen Vorrichtung montiert werden. Da außerdem in dieser Ausführungsform der Hebel 32 mit der Schwingungsplatte 12 verbunden ist, enthält das Schwingungssystem den Hebel 32, so dass die Resonanzfrequenz niedrig ist. Somit kann ein elektrischer Stromverbrauch der Treiberschaltung 22 minimiert werden. Außerdem ist kein Verzögerungsmechanismus erforderlich, selbst wenn der Datumsanzeiger (Verfolgerelement 500) in einen Kalendermechanismus einer Armbanduhr, wie im folgenden beschrieben wird, verwandelt wird. Das Stellglied 10 ist somit für die Montage in der dünnen Vorrichtung diesbezüglich geeignet. Ferner wird die Platte 11 (plattenartiges Element), die zweidimensional bezüglich der Schwingungsplatte 12 angeordnet ist, als Schwingungsausgabesystem 30 verwendet, wobei der verengte Abschnitt 31 der Platte 11 einem Ende der Schwingungsplatte 12 erlaubt, in der In-Ebene-Richtung verschoben zu werden. Da somit keine dicke Feder oder dergleichen verwendet wird, wird die Dicke des Stellgliedes 10 in geeigneter Weise reduziert. Da außerdem die Schwingungen vom plattenartigen Hebel 32 ausgegeben werden, wird die Dicke des Stellgliedes 10 ebenfalls diesbezüglich in geeigneter Weise reduziert. Da außerdem das Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element 21 als Anregungsmittel 20 auf der oberen Oberfläche der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, kann die Festigkeit des Stellgliedes 10 aufrecht erhalten werden, selbst wenn das piezoelektrische Element 21 dünner gemacht wird, wobei das Leistungsvermögen leicht erhöht werden kann, so dass die elektrische Energie leichter in das Stellglied 10 übertreten kann. Außerdem ist dies für eine Reduktion der Dicke des Stellgliedes 10 günstig.
  • Bezüglich der Verwendung des so konstruierten Stellgliedes 10 zeigen die 1(A) und 1(B) ein Beispiel, in dem das Stellglied 10 dieser Ausführungsform als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus 50 in einer Armbanduhr verwendet wird. Im Kalenderanzeigemechanismus 50 ist ein ringförmiger Datumsanzeiger 51 (Kalenderanzeigerad) im wesentlichen koplanar mit der Schwingungsplatte 12, derart, dass er die Schwingungsplatte 12 und den Hebel 32 umgibt, wobei der Datumsanzeiger 51 durch zwei Führungen 501 und 502, die seinen Innenumfang 511 berühren, und das freie Ende 322 des Hebels 32 des Stellgliedes 10 positioniert wird. In diesem Zustand empfängt der Datumsanzeiger 51 Schwingungen vom Schwingungsausgabesystem 30 (Hebel 32) mittels des Innenumfangs 511, um in Umfangsrichtung zu rotieren. Das heißt, wenn das Stellglied 10 betätigt wird und das freie Ende 322 des Hebels 32 in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 um den verengten Abschnitt 31 schwingt, greift das freie Ende 322 des Hebels 32 wiederholt am Innenumfang 511 des Datumsanzeigers 51 in der durch den Pfeil C gezeigten Richtung für eine vorgegebene Periode an, so dass der Datumsanzeiger 51 in der durch den Pfeil B gezeigten Richtung um einen vorgegebenen Drehwinkel vorgerückt wird.
  • In einem solchen Kalenderanzeigemechanismus 50 kann das Stellglied 10 dieser Ausführungsform den Datumsanzeiger 51 unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Komponenten antreiben, wobei das Stellglied 10 nur einen schmalen Raum für die Außer-Ebene-Schwingungen der Schwingungsplatte 12 beansprucht. Außerdem ist der Datumsanzeiger 51 ein dünnwandiges Element und ist im wesentlichen koplanar mit der Schwingungsplatte 12. Das Stellglied 10 und der Kalenderanzeigemechanismus 50, der dieses verwendet, können daher in einem Zeituhrgehäuse aufgenommen werden, selbst wenn die Armbanduhr in der Dicke reduziert ist. Wenn z. B. eine Standardisierung der mechanischen Systeme in einer Zeituhr mit einem Kalenderanzeigemechanismus und in einer Zeituhr ohne einen Anzeigemechanismus erreicht wird, und die Zeituhr mit dem Kalenderanzeigemechanismus konstruiert wird, kann der Kalenderanzeigemechanismus 50 auf der Seite des Ziffernblatts eingebaut werden. Da außerdem der Kalenderanzeigemechanismus 50, der mechanisch von einem Uhrwerkrad zum Antreiben der Uhrzeiger unabhängig ist, konstruiert werden kann, kann ein unbefristeter Kalender leicht hergestellt werden, in dem lediglich ein Antriebssignal von der Treiberschaltung 20 mit einem vorgegebenen Zeitablauf auf der Grundlage der in einem ROM und dergleichen aufgezeichneten Daten ausgegeben wird, wobei die Notwendigkeit zur manuellen Durchführung einer Datumskorrektur bezüglich eines Monats mit 30 oder weniger Tagen, eines 31-Tages-Monats und eines Schaltjahres eliminiert wird.
  • Zweite Ausführungsform
  • Die 3(A) und 3(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Stellgliedes 10 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da im übrigen die Grundkonfigurationen der ersten Ausführungsform und dieser Ausführungsform und aller später beschriebenen Ausführungsformen gleich sind, sind die entsprechenden Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei eine Beschreibung derselben weggelassen wird.
  • Das in diesen Zeichnungen gezeigte Stellglied 10 umfasst ebenfalls grob eine Platte 11 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, die an zwei Abschnitten mittels Schrauben an einer (nicht gezeigten) Basis, auf der das Stellglied 10 montiert ist, befestigt und fixiert ist, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die koplanar mit der Platte 11 angeordnet ist und deren beide Enden durch die Platte 11 so unterstützt sind, dass Biegeschwingungen in einer Außer-Ebene-Richtung ermöglicht werden, und ein Anregungsmittel 20 (siehe 2(B)), was ein piezoelektrisches Element 21, die der Schwingungsplatte 12 ermöglicht, Biegeschwingungen hervorzurufen, und eine Treiberschaltung 22 umfasst. Da die Grundkonfigurationen der Schwingungsplatte 12 und des Anregungsmittels 20, um dieser zu erlauben, Biegeschwindungen hervorzurufen, denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich sind, wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
  • Das Stellglied 10 dieser Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwingungsausgabesystem 30 zum Ausgeben von Biegeschwindungen der Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung als Schwingungen in der In-Ebene-Richtung unter Nutzung der oben erwähnen Platte 11 konstruiert ist. Das heißt, die Platte 11 umfasst einen Hauptkörperabschnitt 111, der parallel zur Schwingungsplatte 12 angeordnet und mittels Schrauben mit einen beiden Enden an der obenerwähnten Basis befestigt ist, einen Hebel 32, der sich von einer Position, die auf der Seite des einen Endabschnitts 125 des Hauptkörperabschnitts 111, der ein bewegliches Ende der Schwingungsplatte 12 wird, angeordnet ist, zur gegenüberliegenden Seite der Schwingungsplatte 12 erstreckt, und eine plattenseitige Verbindung 115, die sich von einer Position, die auf der Seite des anderen Endabschnitts 126 angeordnet ist, der ein ortsfestes Ende der Schwingungsplatte 12 wird, zur Unterseite des anderen Endabschnitts 126 erstreckt.
  • In der Platte 11 ist ein verengter Abschnitt 31 (elastischer Abschnitt) an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 und des Hauptkörperabschnitts 111 ausgebildet, wobei ein Teil des verengten Abschnitts 31 leicht neben seinem vorderen Ende, das sich zur gegenüberliegenden Seite eines freien Endes 322 des Hebels 32 erstreckt, um auf einer ersten schwingungsplattenseitigen Verbindung 123 überlagert zu werden, eine dünnwandige Verbindungsstelle 117 zwischen dem Hebel 32 und der Schwingungsplatte 12 ist. Da dementsprechend die Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 an einem dünnwandigen Abschnitt des plattenartigen Elements (Platte 11), der den Hebel 32 bildet, verbunden ist, kann ein verbundener Abschnitt (überlagerter Abschnitt) zwischen der Schwingungsplatte 12 und dem Hebel 32 zu einem dünnen Abschnitt geformt werden. Auf diese Weise weist der Hebel 32 eine solche Struktur auf, dass eine Basisendeseite 123 mit dem verengten Abschnitt 31 nebeneinanderliegend und ein Endabschnitt 125, der ein bewegliches Ende der Schwingungsplatte 12 wird, verbunden ist, wobei sich hiervon ein vorderes Ende als freies Ende 322 erstreckt.
  • Durch eine solche Verbindungsstruktur des Hebels 32 und der Schwingungsplatte 12 in dieser Ausführungsform wird ein Schwingungsausgabesystem 30 gebildet, das eine Verschiebung eines Endabschnitts 125, der ein bewegliches Ende der Schwingungsplatte 12 wird, in der In-Ebene-Richtung verstärkt, um die Verschiebung als eine Schwingung in der In-Ebene-Richtung vom freien Ende 322 des Hebels 32 auszugeben, wenn die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, wie im folgenden beschrieben wird.
  • In dieser Ausführungsform ist jedoch das Schwingungsausgabesystem so konstruiert, dass dann, wenn der verengte Abschnitt 31 als Drehpunkt betrachtet wird, die Verbindungsstelle 117 zwischen einem Endabschnitt 125 (bewegliches Ende) der Schwingungsplatte 12 und der Platte 11 sowie dem freien Ende 322 des Hebels 32 auf der gegenüberliegenden Seite des Drehpunkts angeordnet sind.
  • Selbst wenn in dem so konstruierten Stellglied 10 ein Antriebssignal von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 im Anregungsmittel 20 angelegt wird, erlauben die Dehnungsschwingungen (in 3(B) durch den Pfeil A gezeigt) des piezoelektrischen Elements 21 der Schwingungsplatte 12, Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung hervorzurufen. Wenn außerdem die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, wird ein Endabschnitt 125, der das bewegliche Ende der Schwingungsplatte 12 werden soll, am verengten Abschnitt 31 elastisch verformt, wodurch die Verschiebung in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 wiederholt wird. Folglich schwingt der Hebel 32, der mit einem Endabschnitt 125 an der Basisendeseite 123 desselben verbunden ist, in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 am freien Ende 322 unter Verwendung des verengten Abschnitts 31 als Drehpunkt, und überträgt dies auf ein Verfolgerelement 500, wie durch den Pfeil C gezeigt ist.
  • In dem Fall, in dem das so konstruierte Stellglied 10 als Antriebsvorrichtung für einen Kalenderanzeigemechanismus in einer Armbanduhr ähnlich der ersten Ausführungsform verwendet wird, wenn das Stellglied 10 betätigt wird und das freie Ende 322 des Hebels 32 in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 um den verengten Abschnitt 31 schwingt, greift der Hebel wiederholt am Innenumfang des Datumsanzeigers 51 in der Richtung des Pfeils C an, so dass der Datumsanzeiger 51 in der durch den Pfeil D gezeigten Richtung gedreht wird, um ein Vorrücken des Datums durchzuführen. Selbst wenn außerdem in dieser Ausführungsform ein externer Stoß auf die Schwingungsplatte 12 ausgeübt wird, um die Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung während des Datumvorrückungsintervalls zu biegen, wird ein Endabschnitt 125 derart verschoben, dass die Schwingungsplatte 12 kontrahiert, wobei die Verschiebung zu diesem Zeitpunkt als eine Kraft wirkt, um das freie Ende 322 des Hebels 32 nach außen zu drücken. Selbst wenn dementsprechend ein Stoß oder dergleichen von außerhalb ausgeübt wird, wenn das Stellglied 10 dieser Ausführungsform als Antriebsvorrichtung des Kalenderanzeigemechanismus 50 in der Armbanduhr verwendet wird, wird das freie Ende 322 des Hebels 32 mit dem Innenumfang 511 des ringförmigen Datumsanzeigers 51 (Kalenderanzeigerad) stärker in Kontakt gebracht, so dass der Datumsanzeiger 51 nicht versehentlich gedreht wird. Somit kann der Kalenderanzeigemechanismus 50 verwirklicht werden, bei dem der Datumsanzeiger 51 durch eine Störung nicht gedreht wird.
  • Ferner enthält der Hebel 32 einen Vorsprung 320, der am Innenumfang 511 des Datumsanzeigers 51 an dem Teil der Spitze des Hebels 32 anliegt. Dementsprechend treibt der Hebel 32 den Datumsanzeiger 51 immer am Abschnitt des Vorsprungs 320 an, so dass Schwingungen effektiv auf den Datumsanzeiger 51 übertragen werden können.
  • Dritte Ausführungsform
  • Die 4(A) und 4(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Stellgliedes 10 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das in diesen Zeichnungen gezeigte Stellglied 10 umfasst ebenfalls grob zwei Blätter von Platten 11A und 11B, die jeweils eine Dicke von etwa 0,5 mm aufweisen und mittels Schrauben an einer (nicht gezeigten) Basis, auf der das Stellglied 10 montiert ist, befestigt und fixiert sind, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platten 11A und 11B angeordnet ist und deren beide Enden durch die jeweiligen Platten 11A und 11B unterstützt sind, um somit Biegeschwingungen in einer Außer-Ebene-Richtung zu ermöglichen, und ein Anregungsmittel 20, das ein piezoelektrisches Element 21, das der Schwingungsplatte 12 erlaubt, Biegeschwingungen hervorzurufen, und eine Treiberschaltung 22 enthält. Da die Grundkonfiguration der Schwingungsplatte 12 derjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich ist, wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
  • Im Stellglied 10 dieser Ausführungsform sind erste und zweite Schwingungs ausgabesysteme 30A und 30B konstruiert, die Biegeschwingungen der Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung als Schwingungen in der In-Ebene-Richtung unter Nutzung der zwei Blätter der Platten 11A und 11B verstärken und ausgeben. Das heißt, in den Schwingungsausgabesystemen 30A und 30B unterstützen die Platten 11A und 11B die Schwingungsplatte 12 so, dass die beiden Endabschnitte 125 und 126 als bewegliche Enden arbeiten, wobei erste und zweite Hebel 32A und 32B, die eine Verschiebung des jeweiligen beweglichen Endes in der In-Ebene-Richtung als eine Schwingung in der In-Ebene-Richtung ausgeben, wenn die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, mit den Endabschnitten 125 bzw. 126 verbunden sind.
  • Bei der obenbeschriebenen Konstruktion umfasst die erste Platte 11A einen Abschnitt 118A, der mittels einer Schraube an der obenerwähnten Basis befestigt ist, wobei ein erster Hebel 32A sich von dem Abschnitt zur gegenüberliegenden Seite der Schwingungsplatte 12 über die Unterseite der ersten schwingungsplattenseitigen Verbindung 123, die an einem Endabschnitt 125 der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, erstreckt. Die zweite Platte 11B ist in einer punktsymmetrischen Weise bezüglich der ersten Platte 11A um die Schwingungsplatte 12 angeordnet; die zweite Platte 11B umfasst jedoch ähnlich der ersten Platte 11A einen Abschnitt 118B, der mittels einer Schraube an der obenerwähnten Basis befestigt ist, wobei ein zweiter Hebel 32B, der sich von dem Abschnitt zur gegenüberliegenden Seite der Schwingungsplatte 12 über die Unterseite der zweiten schwingungsplattenseitigen Verbindung 124, die am anderen Endabschnitt 126 ausgebildet ist, erstreckt. Hierbei sind die ersten und zweiten schwingungsplattenseitigen Verbindungen 123 und 124 der Schwingungsplatte 12 mit den Basisendeseiten 321A und 321B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B verbunden.
  • Da außerdem in den beiden ersten und zweiten Platten 11A und 11B erste und zweite verengte Abschnitte 31A und 31B (elastische Abschnitte) an den Verbindungsstellen der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B und der Hauptkörperabschnitt 118a und 118b ausgebildet sind, sind die ersten und zweiten schwingungsplattenseitigen Verbindungen 123 und 124 der Schwingungsplatte 12 mit den Basisendeseiten 321A und 321B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B an den Abschnitten der verengten Abschnitte 31A und 31B etwas neben deren vorderen Enden verbunden. Dementsprechend weisen die ersten und zweiten Hebel 32 eine solche Struktur auf, dass die Basisendeseiten 321A und 321B mit den ersten und zweiten verengten Abschnitten 31A und 31B nebeneinander und den Endabschnitten 125 und 126 der Schwingungsplatte 12 jeweils verbunden sind, wobei die vorderen Enden sich hiervon als freie Enden 322A und 322B erstrecken.
  • Durch eine solche Verbindungsstruktur der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B und der Schwingungsplatte 12 in dieser Ausführungsform sind erste und zweite Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B ausgebildet, die einer Verschiebung der beiden Endabschnitte 125 und 126 in der In-Ebene-Richtung, die bewegliche Enden werden, verstärken, um die Verschiebung als Schwingung in der In-Ebene-Richtung von den freien Enden 322A und 322B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B auszugeben, wenn die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, wie im folgenden beschrieben wird. Die ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B sind ähnlich der ersten Ausführungsform so konstruiert, dass dann, wenn die ersten und zweiten verengten Abschnitte 31A und 31B als Drehpunkte betrachtet werden, die Verbindungsstellen zwischen der Schwingungsplatte 12 und den ersten und zweiten Hebeln 32A und 32B und den freien Enden 322A und 322B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B auf der gleichen Seite bezüglich dieser Drehpunkte angeordnet sind. Dementsprechend wird eine Verschiebung der Verbindung zwischen den beweglichen Enden der Schwingungsplatte 12 und den Hebels 32A und 32B mit einem Hebelverhältnis, das einem Verhältnis einer Abmessung von den ersten und zweiten verengten Abschnitten 31A und 31B zu den verbundenen Stellen der beweglichen Enden der Schwingungsplatte 12 und den Hebels 32A und 32B zu einer Abmessung von den ersten und zweiten verengten Abschnitten 31A und 31B zu den vorderen Enden (Schwingungsausgabeenden) der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B entspricht, von den ersten und zweiten Hebeln 32A und 32B verstärkt und ausgegeben.
  • Da gemäß dem so konstruierten Stellglied 10 der erste Hebel 32A lang ist und der zweite Hebel 32B kurz ist, hat der erste Hebel 32A eine größere Masse als der zweite Hebel 32B. Aus diesem Grund ist die Resonanzfre quenz eines ersten Schwingungssystems 300A, das die Schwingungsplatte 12 und das erste Schwingungsausgabesystem 30A enthält, niedriger als eine Resonanzfrequenz eines zweiten Schwingungssystems 300B, das die Schwingungsplatte 12 und den zweiten Schwingungsausgabeabschnitt 30B enthält.
  • Somit ist in dieser Ausführungsform die Treiberschaltung 22, die das Anregungsmittel 20 bildet, so konstruiert, dass sie ein Antriebssignal entsprechend der Resonanzfrequenz des ersten Schwingungssystems 300A und ein Antriebssignal entsprechend der Schwingungsfrequenz des zweiten Schwingungssystems 300B ausgibt. Wenn dementsprechend die Treiberschaltung 22 das Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz des ersten Schwingungssystems 300A entspricht, an das piezoelektrische Element 21 anlegt, erzeugt die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen entsprechend der Resonanzfrequenz des ersten Schwingungssystems 300A, so dass der andere Endabschnitt 126 der Schwingungsplatte 12 zu diesem Zeitpunkt zu einem ortsfesten Ende wird, wobei nur der eine Endabschnitt 125 als bewegliches Ende in der In-Ebene-Richtung schwingt. Folglich schwingt der erste Hebel 32A, dessen Basisendeseite 321A mit einem Endabschnitt 125 verbunden ist, als freies Ende 322A in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 unter Verwendung des ersten verengten Abschnitts 31A als Drehpunkt, und überträgt dies auf ein Verfolgerelement 500, wie durch den Pfeil CA gezeigt ist. Wenn im Gegensatz hierzu die Treiberschaltung 22 das Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz des zweiten Schwingungssystems 300B entspricht, an das piezoelektrische Element 21 anlegt, erzeugt die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen, die der Resonanzfrequenz des zweiten Schwingungssystems 300B entsprechen, so dass der eine Endabschnitt 125 zu diesem Zeitpunkt zu einem ortsfesten Ende wird und nur der andere Endabschnitt 126 als bewegliches Ende in der In-Ebene-Richtung schwingt. Folglich schwingt der zweite Hebel 32B, dessen Basisendeseite 321B mit dem anderen Endabschnitt 126 verbunden ist, in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 am freien Ende 322B unter Verwendung des zweiten verengten Abschnitts 31B als Drehpunkt, und überträgt dies auf das Verfolgerelement 500, wie durch den Pfeil CB gezeigt ist.
  • Wenn hierbei der erste Hebel 32A mit dem zweiten Hebel 32B verglichen wird, weist die Operation des freien Endes 322B des zweiten Hebels 32B eine höhere Frequenz auf, jedoch hat das freie Ende 322A des ersten Hebels 32A eine große Amplitude. Dementsprechend wird in dieser Ausführungsform eine normale Vorrückoperation der Kalenderanzeige mit dem zweiten Hebel 32B bewirkt, während ein schnelles Vorrücken der Kalenderanzeige mit dem ersten Hebel 32A bewirkt wird.
  • Wenn das so konstruierte Stellglied 10 als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus 50 in einer Armbanduhr ähnlich der ersten Ausführungsform verwendet wird, ist das Stellglied 10 so angeordnet, dass beide freie Enden 322A und 322B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B in den Datumsanzeiger 51 eingeschrieben sind. Im so konstruierten Zustand wird während der normalen Vorrückung des Datums das Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz des zweiten Schwingungssystems 300B entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 angelegt, wobei der Datumsanzeiger 51 durch den zweiten Hebel 32B in Richtung des Pfeils D gedreht wird. Wenn im Gegensatz hierzu der Datumsanzeiger 51 schnell vorgerückt wird, um die Datumsanzeige zu korrigieren, wird das Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz des ersten Schwingungssystems 300A entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 angelegt, wobei der Datumsanzeiger 51 durch den ersten Hebel 32A in Richtung des Pfeils D schnell vorgerückt wird. Wenn auf diese Weise der Schwingungsplatte 12 erlaubt wird, Biegeschwingungen bei unterschiedlichen Frequenzen hervorzurufen, um somit selektiv die ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B in einem Stellglied 10 in Schwingung zu versetzen, kann die Drehgeschwindigkeit des Datumsanzeigers 51 geändert werden, ohne unter Verwendung eines komplizierten Wechselmechanismus das Uhrwerkrad zu wechseln. Somit kann die Datumskorrektur, die einen Monat mit 30 oder weniger Tagen, einem 31-Tage-Monat und einem Schaltjahr zugeordnet ist, leicht durchgeführt werden.
  • Vierte Ausführungsform
  • Die 5(A) und 5(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Stellgliedes 10 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das in diesen Zeichnungen gezeigte Stellglied 10 ist demjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich, insofern, als das Stellglied 10 grob eine Platte 11 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, die an zwei Abschnitten mittels Schrauben an einer (nicht gezeigten) Basis, auf der das Stellglied 10 montiert ist, befestigt und fixiert ist, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platte 11 angeordnet ist und deren beide Enden durch die Platte 11 unterstützt sind, so dass Biegeschwingungen in einer Außer-Ebene-Richtung ermöglicht werden, und ein Anregungsmittel 20 umfasst, das ein piezoelektrisches Element 21, das der Schwingungsplatte 12 erlaubt, Biegeschwingungen hervorzurufen, und eine Treiberschaltung 22 enthält. Da die Grundkonfiguration der Schwingungsplatte 12 derjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich ist, wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
  • Ähnlich der ersten Ausführungsform ist im Stellglied 10 dieser Ausführungsform die Schwingungsplatte 12 unter Verwendung der obenerwähnten Platte 11 so unterstützt, dass beide Endabschnitte 125 und 126 als bewegliche Enden arbeiten, wobei erste und zweite Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B, die eine Verschiebung der beiden Endabschnitte 125 und 126 (bewegliche Enden) in einer In-Ebene-Richtung als Schwingung in der In-Ebene-Richtung verstärken und ausgeben, wenn die Schwingungsplatte 12 die Biegeschwingungen in einer Außer-Ebene-Richtung erzeugt, an den beiden Endabschnitten 125 bzw. 126 konstruiert sind. In dieser Ausführungsform sind die ersten und zweiten Schwingungssysteme 30A und 30B so konstruiert, dass sie das gleiche Verfolgerelement 500 jeweils in entgegengesetzten Richtungen antreiben.
  • In der Konstruktion solcher Schwingungsausgabesysteme in dieser Ausführungsform sind in der Platte 11 erste und zweite Hebel 32A und 32B ausgebildet, die sich zur gegenüberliegenden Seite der Schwingungsplatte 12 über die Unterseite der ersten und zweiten schwingungsplattenseitigen Verbindungen 123 und 124 erstrecken, welche sich von beiden Endabschnitten eines Hauptkörperabschnitts 111 in der gleichen Richtung erstrecken und an den beiden Endabschnitten 125 und 126 ausgebildet sind, wobei die freien Enden 322A und 322B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B einander zugewandt sind.
  • In den ersten und zweiten Hebeln 32A und 32B sind erste und zweite verengte Abschnitte 31A und 31B an den Verbindungsstellen des Hauptkörperabschnitts 11 und der Hebel 32A bzw. 32B ausgebildet, wobei Basisendabschnitte 321A und 321B, die durch die Unterseite der ersten und zweiten schwingungsplattenseitigen Verbindungen 123 und 124 an der Seite etwas neben den vorderen Enden der ersten und zweiten verengten Abschnitte 31A und 31B verlaufen, Verbindungsstellen zwischen den Hebeln 32A und 32B und der Schwingungsplatte 12 sind. Dementsprechend weisen die ersten und zweiten Hebel 32A und 32B eine solche Struktur auf, dass die Basisendeseiten 321A und 321B mit den ersten und zweiten verengten Abschnitten 31 nebeneinander und den Endabschnitten 125 und 126 der Schwingungsplatte 12 jeweils verbunden sind, wobei die vorderen Enden sich hiervon als freie Enden 322A und 322B erstrecken.
  • Durch eine solche Verbindungsstruktur der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B und der Schwingungsplatte 12 in dieser Ausführungsform sind erste und zweite Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B ausgebildet, die einer Verschiebung der beiden Endabschnitte 125 und 126 (bewegliches Element) in der In-Ebene-Richtung verstärken, um die Verschiebung als Schwingung in der In-Ebene-Richtung von den freien Enden 322A und 322B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B auszugeben, wenn die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, wie im folgenden beschrieben wird. Die ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B weisen eine solche Struktur auf, dass dann, wenn die ersten und zweiten verengten Abschnitte 31A und 31B als Drehpunkte betrachtet werden, die Verbindungsstellen zwischen den Endabschnitten 125 und 126 und den ersten und zweiten Hebeln 32A und 32B und die freien Enden 322A und 322B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B auf der gleichen Seite bezüglich dieser Drehpunkte angeordnet sind.
  • Da auch in dem so konstruierten Stellglied 10 der erste Hebel 32A lang ist und der zweite Hebel 32B kurz ist, hat der erste Hebel 32A eine größere Masse als der zweite Hebel 32B. Aus diesem Grund ist die Resonanzfrequenz eines ersten Schwingungssystems 300A, das die Schwingungsplatte 12 und das erste Schwingungsausgabesystem 30A enthält, niedriger als eine Resonanzfrequenz eines zweiten Schwingungssystems 300B, das die Schwingungsplatte 12 und den zweiten Schwingungsausgabeabschnitt 30B enthält.
  • Auch in dem so konstruierten Stellglied 10 kann die Treiberschaltung 22, die das Anregungsmittel 20 bildet, ein Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz des ersten Schwingungssystems 300A entspricht, und ein Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz des zweiten Schwingungssystems 300B entspricht, ausgeben. Wenn dementsprechend die Treiberschaltung 22 das Antriebssignal entsprechend der Resonanzfrequenz des ersten Schwingungssystems 300A anlegt, schwingt nur ein Endabschnitt 125 der Schwingungsplatte 12 als bewegliches Ende in der In-Ebene-Richtung. Im Gegensatz hierzu schwingt der erste Hebel 32A, dessen Basisendeseite 321A mit einem Endabschnitt 125 verbunden ist, am freien Ende 322A in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 unter Verwendung des ersten verengten Abschnitts 31 als Drehpunkt, und überträgt dies auf ein Verfolgerelement 500, wie durch den Pfeil CA gezeigt ist.
  • Wenn im Gegensatz hierzu die Treiberschaltung 22 das Antriebssignal entsprechend der Resonanzfrequenz des zweiten Schwingungssystems 300B an das piezoelektrische Element 21 anliegt, schwingt nur der andere Endabschnitt 126 der Schwingungsplatte 12 als bewegliches Ende in der In-Ebene-Richtung. Folglich schwingt der zweite Hebel 32A, dessen Basisendeseite 321B mit dem anderen Endabschnitt 126 verbunden ist, in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 am freien Ende 322B unter Verwendung des zweiten verengten Abschnitts 31B als Drehpunkt, und überträgt eine Kraft in Richtung entgegengesetzt zum ersten Hebel 32A auf das Verfolgerelement 500, wie durch den Pfeil CB gezeigt ist.
  • Wenn das so konstruierte Stellglied 10 als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus 50 in einer Armbanduhr ähnlich der ersten Ausführungsform verwendet wird, ist das Stellglied 10 so angeordnet, dass beide freie Enden 322A und 322B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B in den Datumsanzeiger 51 eingeschrieben sind. Im so konstruierten Zustand wird während der normalen Vorrückung des Datums das Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz des ersten Schwingungssystems 300A entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 angelegt, wobei der Datumsanzeiger 51 durch den ersten Hebel 32A in Richtung des Pfeils DA gedreht wird. Wenn im Gegensatz hierzu der Datumsanzeiger 51 rückwärts vorgerückt wird, um die Datumsanzeige zu korrigieren, wird das Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz des zweiten Schwingungssystems 300B entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 angelegt, wobei der Datumsanzeiger 51 durch den zweiten Hebel 32B in Richtung des Pfeils DB rückwärts vorgerückt wird. Wenn auf diese Weise der Schwingungsplatte 12 erlaubt wird, Biegeschwingungen bei unterschiedlichen Frequenzen hervorzurufen, um somit selektiv die ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B in einem Stellglied 10 in Schwingung zu versetzen, können die Richtung der Drehung und die Drehgeschwindigkeit des Datumsanzeigers 51 geändert werden, ohne unter Verwendung eines komplizierten Wechselmechanismus das Uhrwerkrad zu wechseln.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Die 6(A) und 6(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Stellgliedes 10 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das in diesen Zeichnungen gezeigte Stellglied umfasst grob zwei Blätter von den Platten 11A und 11B, die jeweils eine Dicke von etwa 0,5 mm aufweisen und mittels Schrauben an einer (nicht gezeigten) Basis, auf der das Stellglied 10 montiert ist, befestigt und fixiert sind, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platten 11A und 11B angeordnet ist, und deren beide Enden jeweils durch die Platten 11A und 11B unterstützt sind, um somit Biegeschwingungen in einer Außer-Ebene-Richtung zu ermöglichen, und ein Anregungsmittel 20, das ein piezoelektrisches Element 21, das der Schwingungsplatte 12 erlaubt, Biegeschwingungen hervorzurufen, und eine Treiberschaltung 22 enthält. Da die Grundkonfiguration der Schwingungsplatte 12 derjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich ist, wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
  • Das Stellglied 10 dieser Ausführungsform ist zuerst dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B für die Ausgabe von Biegeschwingungen der Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung als Schwingungen in der In-Ebene-Richtung unter Verwendung der obenerwähnten zwei Blätter der Platten 11A und 11B konstruiert sind. Außerdem ist diese Ausführungsform zweitens dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B alternierend betrieben werden, so dass eines der zwei Ausgabesysteme als Stopper dient.
  • Das heißt, in dieser Ausführungsform sind ähnlich der vierten Ausführungsform die ersten und zweiten Hebel 32A und 32B jeweils in den ersten und zweiten Platten 11A und 11B konstruiert, wobei erste und zweite verengte Abschnitte 31A und 31B an den Verbindungsstellen der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B und der Hauptkörperabschnitte 118A bzw. 118B ausgebildet sind. Hierbei weisen die ersten und zweiten Hebel 32 die gleiche Länge und eine verschiedene Masse auf, weshalb ein Unterschied in der Resonanzfrequenz zwischen einem ersten Schwingungssystem 300A, das die Schwingungsplatte 12 und das erste Schwingungsausgabesystem 30 enthält, und einem zweiten Schwingungssystem 300B, das die Schwingungsplatte 12 und das zweite Schwingungsausgabesystem 30B enthält, besteht. Dementsprechend gibt die Treiberschaltung 20, die das Anregungsmittel 20 bildet, ein Antriebssignal, das der Resonanzfrequenz der ersten und zweiten Schwingungssysteme 300A und 300B entspricht, mit gestaffeltem Zeitablauf aus, wobei die freien Enden 322A und 322B der ersten und zweiten Hebel 32A und 32B sequenziell in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 unter Verwendung der ersten und zweiten verengten Abschnitte 31A und 31B als Drehpunkte in Schwingung versetzt werden, wobei die Schwingungen auf ein Verfolgerelement übertragen werden.
  • Wenn in dieser Ausführungsform das so konstruierte Stellglied 10 als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus 50 in einer Armbanduhr ähnlich der ersten Ausführungsform verwendet wird, ist das Stellglied 10 so angeordnet, dass beide freien Enden 322 der ersten und zweiten Hebel 32 in den Datumsanzeiger 51 eingeschrieben sind.
  • In dieser Ausführungsform sind jedoch mehrere Kerben 512 am Innenumfang 511 des Datumsanzeigers 51 in vorgegebenen Intervallen ausgebildet, wobei dann, wenn einer der Hebel 32A und 32B der ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme 30 innerhalb einer Kerbe 512 während der Abschaltzeit des Stellgliedes 10 angeordnet ist, der andere Hebel immer außerhalb der Kerbe 512 (dem Abschnitt, der einen Gipfelabschnitt 513 entspricht) angeordnet ist. Wenn das Datum vorrückt, wird aus diesem Grund ein Antriebssignal, das eine Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, das den außerhalb der Kerbe 512 angeordneten Hebel enthält und fest am Innenumfang 511 des Datumsanzeigers anliegt, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 angelegt, um somit den Datumsanzeiger 51 durch den Hebel zu drehen. Eine solche Drehung wird durchgeführt, bis das freie Ende des Hebels in die Kerbe 512 eintritt, um frei zu rotieren. Wenn auf diese Weise die Rotation des Datumsanzeigers 51 um einen Schritt beendet ist, wird der Hebel 32, der aus der Kerbe 512 herausgenommen wurde, um den Datumsanzeiger 51 anzutreiben, in die Kerbe 512 eingesetzt, während der Hebel 32, der innerhalb der Kerbe 512 angeordnet war und beim Antreiben des Datumsanzeigers 51 nicht beteiligt war, aus der Kerbe 512 herausgeführt wird. Wenn auf diese Weise während der Abschaltzeit des Stellgliedes 10 einer der Hebel 32A und 32B der ersten und zweiten Schwingungsausgabesysteme 30A und 30B innerhalb der Kerbe 512 angeordnet ist, dient der Hebel innerhalb der Kerbe 512 als Stopper. Wenn daher eine Störung, wie z. B. ein Stoss, von außen auf den Datumsanzeiger 51 ausgeübt wird, wird der Datumsanzeiger 51 nicht versehentlich gedreht.
  • Sechste Ausführungsform
  • Die 7(A) und 7(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Stellgliedes gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Ein in diesen Zeichnungen gezeigtes Stellglied 10 besteht ähnlich der ersten Ausführungsform aus einem metallischen Platte 11 mit einer Dicke von 0,5 mm, die mittels Schrauben auf einer (nicht gezeigten) Basis an drei Sektionen befestigt und fixiert ist, einer metallischen Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platte 11 angeordnet ist und deren beide Enden durch die Platte 11 so unterstützt sind, dass sie Biegeschwingungen in einer Außer-Ebene-Richtung ermöglichen, und einem Anregungsmittel 20, um der Schwingungsplatte 12 zu erlauben, Biegeschwingungen hervorzurufen. Außerdem ist im Stellglied 10 ein Schwingungsausgabesystem 30 konstruiert, das die Biegeschwingungen der Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung als Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung unter Nutzung der obenerwähnten Platte 11 verstärkt und ausgibt.
  • In dieser Ausführungsform besteht die Schwingungsplatte 12 ebenfalls aus einem rechteckigen Abschnitt 120, der ein Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element 21 mit einer Dicke von etwa 0,2 mm, das auf seiner oberen Oberfläche ausgebildet ist, einer erste schwingungsplattenseitige Verbindung 123, die mit einem Endabschnitt 125, der ein bewegliches Ende werden soll, der beiden Seiten des rechteckigen Abschnitts 120 über einen ersten schmalen Abschnitt 121 verbunden ist, und einer zweiten schwingungsplattenseitigen Verbindung 124, die mit dem anderen Endabschnitt 125, der ein ortsfestes Ende werden soll, über einen zweiten schmalen Abschnitt 122 verbunden ist.
  • Die Platte 11 besteht aus einem Hauptkörperabschnitt 111, der parallel zur Schwingungsplatte 12 angeordnet und mittels Schrauben an seinen beiden Enden an der obenerwähnten Basis befestigt ist, einer plattenseitigen Verbindung 115, die sie von einer Position, die auf einer Seite eines Endabschnitts 126 des Hauptkörperabschnitts 111 angeordnet ist, der ein ortsfestes Ende der Schwingungsplatte 12 wird, bis zur gegenüberliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 111 bezüglich der Schwingungsplatte 12 über die Unterseite der ersten schwingungsplattenseitigen Verbindung 124 der Schwingungsplatte 12 erstreckt, und ist dort mittels Schrauben an der Basis befestigt, wobei ein Hebel 32 von einer Position, die auf der Seite des anderen Endabschnitts 125, der ein bewegliches Ende der Schwingungsplatte 12 wird, angeordnet ist, bis zur gegenüberliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 111 bezüglich der Schwingungsplatte 12 über die Unterseite der zweiten schwingungsplattenseitigen Verbindung 123 der Schwingungsplatte 12 verläuft.
  • Ein verengter Abschnitt 31 ist an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 und des Hauptkörperabschnitts 111 ausgebildet, wobei ein Teil des verengten Abschnitts 31 nahe seinem vorderen Ende, das die Unterseite der ersten schwingungsplattenseitigen Verbindung 123 der Schwingungsplatte 12 passiert, eine Verbindungsstelle zwischen dem Hebel 32 und der Schwingungsplatte 12 ist. Dementsprechend weist der Hebel 32 eine solche Struktur auf, das ein basisseitiges Ende 321 mit dem verengten Abschnitt 31 und dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 nebeneinander verbunden ist, wobei sich ein vorderes Ende hiervon als freies Ende 322 erstreckt.
  • Durch Verbinden der Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 auf diese Weise in dieser Ausführungsform wird ein Schwingungsausgabesystem 30 gebildet, das eine Verschiebung des anderen Endabschnitts 125 (bewegliches Ende) der Schwingungsplatte 12 in der In-Ebene-Richtung verstärkt, um die Verschiebung als Schwingung in der In-Ebene-Richtung vom freien Ende 322 des Hebels 32 auszugeben, wenn die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt. Das Schwingungsausgabesystem 30 ist so konstruiert, dass dann, wenn der verengte Abschnitt 31 als Drehpunkt betrachtet wird, der andere Endabschnitt 125 (bewegliches Ende) der Schwingungsplatte 12 und das freie Ende 322 des Hebels 32 auf der gleichen Seite bezüglich des Drehpunkts angeordnet sind.
  • Hierbei besteht das Anregungsmittel 20 aus dem Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element 21, das auf der oberen Oberfläche der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, und einer Treiberschaltung 22 (siehe 7(B)), die das piezoelektrische Element 21 und die Schwingungsplatte 12 als die beiden Pole aufweist und dazwischen ein Antriebssignal anlegt, wobei die Treiberschaltung 22 ein Antriebssignal mit einer vorgegebenen Frequenz an das piezoelektrische Element anlegt.
  • Ähnlich der ersten Ausführungsform können als Treiberschaltung 22 eine separat angeregte Treiberschaltung, die ein von einer Oszillationsschaltung 221 ausgegebene Signal in ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die einer Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems entspricht, in einer Frequenzumsetzungsschaltung 222 umsetzt, um es an das piezoelektrische Element 21 anzulegen, wie in 2(A) gezeigt ist, sowie eine selbstanre gende Treiberschaltung verwendet werden, die ein Filter 224 mit einer veränderlichen Frequenz und einem Umschalt-Schaltkreis 225 zum Umschalten der Frequenz auf einen Colpitts-Oszillator 223 zur Verfügung stellt und nur einem Signal mit einer vorgegebenen Frequenz erlaubt, mittels dem Umschalt-Schaltkreis 225 zurückzukehren, wodurch ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, an das piezoelektrische Element 21 angelegt wird, wie in 2(B) gezeigt ist.
  • In dieser Ausführungsform ist es für einen beliebigen Typ der obenerwähnten Treiberschaltung 22 möglich, die Frequenz des auszugebenden Antriebssignals umzuschalten, wobei, wie im folgenden beschrieben wird, das Anregungsmittel 22 der Schwingungsplatte 12 erlaubt, erste Schwingungen mit einer ersten Frequenz und zweite Schwingungen mit einer zweiten Frequenz, die von der ersten Frequenz verschieden ist, hervorzurufen. Hierbei erlaubt das Anregungsmittel 20 der Schwingungsplatte 12 Schwingungen bei einer Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems, das die Schwingungsplatte 12, einen elastischen Abschnitt, der den verengten Abschnitt 12 umfasst, und den Hebel 31 enthält, als erste Schwingungen hervorzurufen, und Schwingungen bei einer Frequenz, die einer höheren Resonanzfrequenz als der Resonanzfrequenz der zweiten Schwingungen entspricht, hervorzurufen.
  • Das heißt, wie in den 2, 7(A) und 7(B) gezeigt ist, wenn die Treiberschaltung 22 ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, das die Schwingungsplatte 12 und den Hebel 32 enthält, an das piezoelektrische Element 21 anlegt, da die ersten und zweiten schmalen Abschnitte 121 und 122 zwischen dem rechteckigen Abschnitt 120 und der Platte 11 ausgebildet sind, erzeugt die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen (erste Schwingungen) mit der Schwingungsfrequenz (erste Frequenz), die dem Antriebssignal entspricht, wie schematisch durch den Pfeil A in 8(A) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Endabschnitt 126 der Schwingungsplatte 12 ein ortsfestes Ende, wobei nur der andere Endabschnitt 125 als bewegliches Ende in der durch den Pfeil F gezeigten In-Ebene-Richtung schwingt. Wie aus 7 deutlich wird, schwingt folglich der Hebel 32, dessen Basisendeseite 321 mit dem anderen Endabschnitt 125 verbunden ist, am freien Ende 322 in der In-Ebene- Richtung der Schwingungsplatte 12 unter Verwendung des verengten Abschnitts 31 als Drehpunkt, wie durch den Pfeil C gezeigt ist, und überträgt dies auf ein (nicht gezeigtes) Verfolgerelement. Somit können fühlbare Schwingungen oder dergleichen erzeugt werden.
  • Wenn außerdem die Treiberschaltung 22 das Antriebssignal mit einer Frequenz, die der höheren Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht (einer Eigenfrequenz, die der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, das die Schwingungsplatte, jedoch mit den Hebel 32 enthält), an das piezoelektrische Element 21 anlegt, erzeugt die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen (zweite Schwingungen) bei einer Schwingungsfrequenz (zweite Schwingungsfrequenz), die dem Antriebssignal entspricht, wie schematisch durch den Pfeil A in 8(B) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ferner ein Endabschnitt 126 ein ortsfestes Ende, wobei nur der andere Endabschnitt 125 als bewegliches Ende in der durch den Pfeil F gezeigten In-Ebene-Richtung schwingt. Da das Antriebssignal eine Frequenz aufweist, die der höheren Resonanzfrequenz entspricht, weisen jedoch die Schwingungen (zweite Schwingungen) zu diesem Zeitpunkt eine hohe Schwingungsfrequenz und eine kleine Amplitude im Vergleich zu den Schwingungen (erste Schwingungen) auf, wenn das Antriebssignal die Frequenz aufweist, die der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht. Folglich schwingt der Hebel 32, dessen Basisendeseite 321 mit dem anderen Endabschnitt 125 verbunden ist, kaum, und überträgt die Schwingung nicht auf das (nicht gezeigte) Verfolgerelement. Statt dessen kann ein Schwingungston der Schwingungsplatte 12 als ein Alarmton genutzt werden. Alternativ kann ein Alarmton vom Verfolgerelement unter Nutzung der zweiten Schwingungen (Schwingungen bei einer Frequenz, die der höheren Resonanzfrequenz entspricht) erzeugt werden.
  • Auf diese Weise versetzt im Stellglied 10 dieser Ausführungsform das Anregungsmittel 20 eine Schwingungsplatte 12 bei verschiedenen Frequenzen in Schwingung und gibt Schwingungen verschiedener Schwingungsfrequenzen aus. Das Antreiben des Verfolgerelements und das Erzeugen eines Alarmtones, oder die Erzeugung eines hörbaren Tones und fühlbarer Schwingungen, können daher unter Nutzung der Schwingungen verschiedener Frequenzen bewerkstelligt werden, wobei eine Reduktion der Größe und des Gewichts einer Vorrichtung, die das darin montierte Stellglied 10 aufweist, erreicht werden kann.
  • Außerdem entspricht das Stellglied 10 dieser Ausführungsform einem neuartigen Typ, der Biegeschwingungen der Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung als Schwingungen in der In-Ebene-Richtung mittels des freien Endes 322 des Hebels 32 entnimmt, und kann unter Verwendung weniger Komponenten konstruiert sein. Da es außerdem nicht notwendig ist, Elemente oberhalb und unterhalb der Schwingungsplatte 12 anzuordnen, kann das Stellglied 10 in einem schmalen Raum über der Dicke ausgebildet sein, in der die Schwingungsplatte 12 Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, und kann in einer dünnen Vorrichtung montiert werden. Da außerdem in dieser Ausführungsform der Hebel 32 mit der Schwingungsplatte 12 verbunden ist, enthält das Schwingungssystem den Hebel 32, so dass die Resonanzfrequenz niedrig ist. Wie im folgenden beschrieben wird, ist daher selbst dann, wenn das Verfolgerelement verschoben wird, kein Verzögerungsmechanismus erforderlich. Das Stellglied 10 ist daher für die Montage in der dünnen Vorrichtung diesbezüglich geeignet. Ferner wird die Platte 11 (plattenartiges Element), die zweidimensional bezüglich der Schwingungsplatte 12 angeordnet ist, als Schwingungsausgabesystem 30 verwendet, wobei der verengte Abschnitt 31 der Platte 11 einem Ende der Schwingungsplatte 12 erlaubt, in der In-Ebene-Richtung verschoben zu werden.
  • Da somit keine dicke Feder oder dergleichen verwendet wird, wird die Dicke des Stellgliedes 10 in geeigneter Weise reduziert. Da außerdem Schwingungen vom plattenartigen Hebel 32 ausgegeben werden, wird die Dicke des Stellgliedes diesbezüglich ebenfalls in geeigneter Weise reduziert. Außerdem wird die Dicke des Stellgliedes 10 dadurch in geeigneter Weise reduziert, dass das Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element 21, das auf der oberen Oberfläche der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, als Anregungsmittel 20 verwendet wird.
  • Für die Verwendung des so konstruierten Stellgliedes 10 zeigt die 9 ein Beispiel, in dem das Stellglied 10 dieser Ausführungsform für eine Meldevorrichtung 700, wie z. B. in einem Funkrufempfänger und einem Mobiltelephon, verwendet wird. In der Meldevorrichtung 700 wird ein Kontrollabschnitt 730 durch einen ROM oder dergleichen, der einen Mikrocomputer und ein Programm enthält, erhalten, und führt die Steuerung des gesamten Funkrufempfängers durch, einschließlich der Meldeoperation mittels der Meldevorrichtung 700.
  • In der Meldevorrichtung 700 dieser Ausführungsform ist eine Meldeschwingungsplatte 51 als Verfolgerelement mit einem Hebel 21 des obenerwähnten Stellgliedes 10 verbunden. Die Meldeschwingungsplatte 51 empfängt eine Ausgabe des Hebels 21, um zu schwingen, und erzeugt, wie im folgenden beschrieben wird, einen hörbaren Ton, und erzeugt fühlbare Schwingungen anstelle des hörbaren Tons, in Abhängigkeit von ihrer Schwingungsfrequenz.
  • Wenn im Funkrufempfänger dieser Ausführungsform eine Empfangsschaltung 720 ein Rufsignal empfängt, ermittelt der Kontrollabschnitt 730, ob das Rufsignal ein Signal für den Funkrufempfänger ist. Wenn dies zutrifft, weist der Kontrollabschnitt 730 zuerst die Treiberschaltung 22 des Stellgliedes 10 an, ein Antriebssignal für die Erzeugung fühlbarer Schwingungen (ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die der Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht) auszugeben. Da dementsprechend das piezoelektrische Element 21 die Schwingungsplatte 12 mit einer Frequenz in Schwingung versetzt, die dem Antriebssignal entspricht, um fühlbare Schwingungen zu erzeugen, wird deren Ausgabe durch den Hebel 32 verstärkt und anschließend zur Meldeschwingungsplatte 51 übertragen. Folglich schwingt die Meldeschwingungsplatte 51 mit einer Frequenz, die dem Antriebssignal zum Erzeugen fühlbarer Schwingungen entspricht, und erzeugt fühlbare Schwingungen. Somit wird ein Benutzer über den Empfang einer Nachricht durch die fühlbaren Schwingungen informiert, wobei die Erzeugung der fühlbaren Schwingungen gestoppt wird, wenn der Benutzer einen Stoppschalter 750 drückt.
  • Wenn im Gegensatz hierzu der Kontrollabschnitt 730 auf der Grundlage von Überwachungsergebnissen eines Zeitgebers 760 ermittelt, dass der Stoppschalter 750 auch nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne seit Erzeugung fühlbarer Schwingungen durch die Meldeschwingungsplatte 51 nicht gedrückt worden ist, weist der Kontrollabschnitt 730 die Treiberschal tung 22 an, ein Antriebssignal zum Erzeugen eines hörbaren Tons (Antriebssignal mit einer Frequenz, die einer höheren Resonanzfrequenz unter den Resonanzfrequenzen des Schwingungsabschnitts entspricht) anstelle des Antriebssignals für die Erzeugung der fühlbaren Schwingungen auszugeben. Da dementsprechend das piezoelektrische Element 21 die Schwingungsplatte 12 mit einer Schwingungsfrequenz in Schwingung versetzt, die dem Antriebssignal zum Erzeugen des hörbaren Tons entspricht, schwingt die Meldeschwingungsplatte, auf die die Ausgabe übertragen wird, ebenfalls mit einer Schwingungsfrequenz, die dem Antriebssignal zum Erzeugen des hörbaren Tons entspricht. Folglich wird der Benutzer über den Empfang einer Nachricht durch den hörbaren Ton informiert, wobei die Erzeugung des hörbaren Tons gestoppt wird, wenn der Benutzer einen Stoppschalter 750 drückt.
  • Bei der Durchführung der zwei Typen von Benachrichtigung, wie oben beschrieben worden ist, wird in dieser Ausführungsform ein gemeinsames Stellglied 10 verwendet, wobei die darin verwendete Schwingungsplatte mit verschiedenen Frequenzen schwingt. Während es herkömmlicherweise notwendig war, einen Tonerzeuger und einen Schwingungsgenerator in einem Funkrufempfänger oder dergleichen zu montieren, kann dementsprechend eine Einheit der Meldevorrichtung 700 dieser Ausführungsform die zwei Typen von Benachrichtigung durchführen. Es wird somit der Vorteil geschaffen, das der Funkrufempfänger in Größe und Gewicht reduziert werden kann. Da außerdem das Stellglied 10 nur einen schmalen Raum für Biegeschwingungen der Schwingungsplatte 12 in der Außer-Ebene-Richtung beansprucht, kann das Stellglied 10 in einem Gehäuse des Funkrufempfängers selbst dann aufgenommen werden, wenn der Funkrufempfänger in der Dicke reduziert wird.
  • Im übrigen ist die Meldevorrichtung 700 so konstruiert, dass der hörbare Ton automatisch erzeugt wird, sofern nicht eine Schaltoperation zum Stoppen der Erzeugung der fühlbaren Schwingungen erfolgt, selbst wenn eine feste Zeitspanne nach der Erzeugung der fühlbaren Schwingungen verstrichen ist; die Meldevorrichtung kann jedoch so konstruiert sein, dass durch externe Operationen entsprechend den Umständen ausgewählt werden kann, welcher Typ von Benachrichtigung durchgeführt werden soll. Eine Einheit der Meldevorrichtung 700 dieser Ausführungsform führt selbst dann, wenn sie wie oben beschrieben konstruiert ist, zwei Typen von Benachrichtigung durch, so dass der Funkrufempfänger in Größe und Gewicht reduziert werden kann.
  • Obwohl in den obenerwähnten Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben worden ist, in dem ein hörbarer Ton und fühlbare Schwingungen vom Stellglied 10 erzeugt werden, ist die Verwendung des Stellglieds 10 nicht eingeschränkt, solange es für eine Vorrichtung verwendet wird, die Schwingungen unterschiedlicher Frequenzen aus einem Stellglied ausgibt.
  • Während außerdem ein Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element als piezoelektrisches Element 21 in den obenerwähnten Ausführungsformen verwendet wird, ist das piezoelektrische Element nicht hierauf beschränkt, wobei auch ein Bimorph-Typ-Piezoelektrik-Element 21 verwendet werden kann.
  • Während ferner die Schwingungsplatte Schwingungsformen, die in 8(A) und 8(B) gezeigt sind, als zwei Typen von Schwingungsformen erzeugen kann, kann die Schwingungsplatte 11 Longitudinalschwingungen in der In-Ebene-Richtung erzeugen, indem sie unter einem Hochfrequenzsignal angetrieben wird, wobei die Schwingungsplatte 11 Biegeschwingungen in Außer-Ebene-Richtung erzeugen kann, indem sie unter einem Niederfrequenzsignal angetrieben wird, um somit einen hörbaren Ton und fühlbare Schwingungen zu erzeugen.
  • Siebte Ausführungsform
  • Während das Schwingungsausgabesystem mit einem Endabschnitt der Schwingungsplatte verbunden ist und der andere Endabschnitt ein ortsfestes Ende ist, oder ein weiteres Schwingungsausgabesystem mit dem anderen Endabschnitt in allen vorangehenden Ausführungsformen verbunden ist, sind die im folgenden beschriebenen siebten, achten und neunten Ausführungsformen dadurch gekennzeichnet, das ein bewegliches Ende, mit dem ein Schwingungsausgabesystem 30 verbunden ist, nur an einem Endabschnitt 125 einer Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, wobei der andere Endabschnitt 126 ein freies Ende ist.
  • 10(A) und 10(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts des Stellgliedes 10 gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das in diesen Zeichnungen gezeigte Stellglied 10 umfasst grob ein Platte 11 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, die mittels Schrauben an einer (nicht gezeigten) Basis, auf der das Stellglied 10 montiert ist, an zwei Abschnitten befestigt und fixiert ist, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platte 11 angeordnet ist, und ein Anregungsmittel 20, um der Schwingungsplatte 12 zu erlauben, Longitudinalschwingungen (in 10(B) durch den Pfeil B gezeigt) hervorzurufen.
  • Außerdem ist in dieser Ausführungsform ein Schwingungsausgabesystem 30 konstruiert, das Longitudinalschwingungen der Schwingungsplatte 12 als Schwingungen in der In-Ebene-Richtung unter Nutzung der Platte 11 verstärkt und ausgibt.
  • In dieser Ausführungsform ist ein piezoelektrisches Element 21 mit einer Dicke von etwa 0,2 mm auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet. Dementsprechend legt im Anregungsmittel 20 eine Treiberschaltung 22 ein Antriebssignal, das eine Frequenz aufweist, die eine Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems des Stellgliedes 10 entspricht, unter Verwendung der jeweiligen (nicht gezeigten) Elektroden des piezoelektrischen Elements 21, das auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, und der Schwingungsplatte 12 als die beiden Pole an.
  • Während außerdem ein Endabschnitt 125 der Schwingungsplatte 12 als bewegliches Ende mit einem Schwingungsausgabesystem 30 verbunden ist, ist der andere Endabschnitt 126 ein vollständig freies Ende.
  • Im Schwingungsausgabesystem 30 umfasst die Platte 11 einen Hauptkörperabschnitt 111, der parallel zur Schwingungsplatte 12 angeordnet ist und an seinen beiden Enden mittels Schrauben an der obenerwähnten Basis befestigt ist, sowie einen Hebel 32, der sich von einer Position, die auf der Seite des einen Endabschnitts 125 des Hauptkörperabschnitts 111 angeord net ist, der ein freies Ende der Schwingungsplatte 12 wird, zur gegenüberliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 111 bezüglicher der Schwingungsplatte 12 erstreckt. Außerdem ist in der Platte 11 ein verengter Abschnitt 31 (elastischer Abschnitt) an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 und des Hauptkörperabschnitts 111 ausgebildet. Dementsprechend weist der Hebel 32 eine solche Struktur auf, das eine Basisendeseite 321 mit dem verengten Abschnitt 31 und dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 verbunden ist, wobei sich ein vorderes Ende hiervon als freies Ende 322 erstreckt. Aus diesem Grund wird eine Verschiebung der Verbindung zwischen dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 und dem Hebel 32 in der In-Ebene-Richtung mit einem Hebelverhältnis, das einem Verhältnis einer Abmessung vom verengten Abschnitt 31 zur Verbindungsposition des beweglichen Endes der Schwingungsplatte 12 und dem Hebel 32 zu einer Abmessung vom verengten Abschnitt 31 zum vorderen Ende (Schwingungsausgabeende) des Hebels 32 entspricht, vom Hebel 32 verstärkt und ausgegeben.
  • Ferner ist in dieser Ausführungsform der Schwingungsplatte 12 zu einem Blatt der Platte 11 geformt. Das heißt, da in dieser Ausführungsform ein dünnwandiger Abschnitt, der auf einem plattenartigen Element (Platte 11) identisch zum Hebel 32 ausgebildet ist, als Schwingungsplatte 12 genutzt wird, kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden. Da außerdem die Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 so verbunden ist, dass sie in der Mitte der Dicke des Hebels 32 angeordnet ist, verursachen die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 keine Verdrehung oder dergleichen, wenn eine Verschiebung der Schwingungsplatte 12 in der In-Ebene-Richtung auf den Hebel 32 übertragen wird.
  • Wenn gemäß dem so konstruierten Stellglied 10 ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die einer Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 im Anregungsmittel 20 angelegt wird, erlaubt das piezoelektrische Element 21 der Schwingungsplatte 12, Longitudinalschwingungen hervorzurufen. Da hierbei der verengte Abschnitte 31 zwischen dem Hauptkörperabschnitt 111 der Platte 11 und dem Hebel 32 ausgebildet ist, trotz einer vollständigen Verbindung zwischen der Schwingungsplatte 12 und der Basisendeseite 321 des Hebels 32, wenn die Schwingungsplatte 12 longitudinal schwingt, wird ein Endabschnitt 125, der das bewegliche Ende der Schwingungsplatte 12 werden soll, am verengten Abschnitt 31 elastisch verformt, wodurch eine Verschiebung in der In-Ebene-Richtung wiederholt wird. Folglich schwingt der Hebel, der mit einem Endabschnitt 125 als bewegliches Ende der Basisendeseite 321 desselben verbunden ist, in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 am freien Ende 322, wobei der verengte Abschnitt 31 als Drehpunkt verwendet wird, und überträgt dies auf ein ringförmiges Verfolgerelement 500, wie durch den Pfeil C gezeigt ist.
  • In dem Fall, in dem das so konstruierte Stellglied 10 als Antriebsvorrichtung für einen ringförmigen Datumsanzeiger 51 (Verfolgerelement 500) eines Kalenderanzeigemechanismus 50 in einer Armbanduhr ähnlich der ersten Ausführungsform verwendet wird, wenn das Stellglied 10 betätigt wird und das freie Ende 322 des Hebels 32 in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 um den verengten Abschnitt 31 schwingt, greift der Hebel 32 wiederholt am Innenumfang des Datumsanzeigers 51 in der durch den Pfeil C gezeigten Richtung an, so dass eine Wirkung ähnlich derjenigen der ersten Ausführungsform erhalten werden kann, so dass der Datumsanzeiger 51 in der durch den Pfeil D gezeigten Richtung rotiert, um ein Vorrücken des Datums durchzuführen.
  • Wenn außerdem die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 auf dem gleichen plattenartigen Element (Platte 1) ausgebildet sind, tritt keine Schwingungsabsorption auf, da keine Verbindung mittels eines Klebstoffes oder dergleichen im Schwingungsübertragungsweg von der Schwingungsplatte 12 zum Hebel 32 vorhanden ist. Da dementsprechend der Q-Wert einer piezoelektrischen Schwingvorrichtung hoch ist, ergibt sich der Vorteil, dass die Schwingungsübertragungseffizienz der Schwingungsplatte 12 zum Hebel 32 verbessert wird.
  • Beim Ausbilden der Schwingungsplatte 12 und des Hebels 32 auf dem gleichen plattenartigen Element (Platte 11) wird ferner die Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 so verbunden, so dass sie im wesentlichen in der Mitte der Dicke des Hebels 32 angeordnet ist. Somit werden die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 nicht verdreht, wenn eine Verschiebung von der Schwingungsplatte 12 auf dem Hebel 32 übertragen wird.
  • Achte Ausführungsform
  • Die 11(A) und 11(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Stellgliedes gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da im übrigen die Grundkonfiguration des Stellgliedes dieser Ausführungsform derjenigen des siebten Ausführungsform ähnlich ist, sind die Teile, die ähnliche Funktionen aufweisen, mit den gleichen Bezugszeichen in den 11(A) und 11(B) bezeichnet, wobei deren genaue Erläuterung weggelassen wird.
  • Das in diesen Zeichnungen gezeigte Stellglied umfasst, ähnlich der dritten Ausführungsform, eine Platte 11 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, an zwei Abschnitten mittels Schrauben an einer (nicht gezeigten) Basis, auf der das Stellglied 10 montiert, befestigt und fixiert ist, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platte 11 angeordnet ist, und ein Anregungsmittel 20, um der Schwingungsplatte 12 zu ermöglichen, Longitudinalschwingungen (in 11(B) durch den Pfeil B gezeigt) hervorzurufen. Außerdem ist in dieser Ausführungsform ebenfalls ein Schwingungsausgabesystem 30 konstruiert, das Longitudinalschwingungen der Schwingungsplatte 12 als Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung unter Nutzung der Platte 11 verstärkt und ausgibt.
  • In dieser Ausführungsform ist ein piezoelektrisches Element 21 mit einer Dicke von etwa 0,2 mm auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet. Dementsprechend legt im Anregungsmittel 20 eine Treiberschaltung 22 ein Antriebssignal, das eine Frequenz aufweist, die eine Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems des Stellgliedes 10 entspricht, unter Verwendung der jeweiligen (nicht gezeigten) Elektroden des piezoelektrischen Elements 21, das auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, und der Schwingungsplatte 12 als die beiden Pole an.
  • Während außerdem ein Endabschnitt 125 der Schwingungsplatte 12 als bewegliches Ende mit einem Schwingungsausgabesystem 30 verbunden ist, ist der andere Endabschnitt 126 ein vollständig freies Ende. Hierbei ist ein Gewicht 129, das dicker als die Schwingungsplatte 12 ist, am anderen Endabschnitt 126 befestigt.
  • Im Schwingungsausgabesystem 30 umfasst die Platte 11 einen Hauptkörperabschnitt 111, der parallel zur Schwingungsplatte 12 angeordnet ist und an seinen beiden Enden mittels Schrauben an der obenerwähnten Basis befestigt ist, sowie einen Hebel 32, der sich von einer Position, die auf der Seite des einen Endabschnitts 125 des Hauptkörperabschnitts 111 angeordnet ist, der ein freies Ende der Schwingungsplatte 12 wird, zur gegenüberliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 111 bezüglicher der Schwingungsplatte 12 erstreckt. Außerdem ist in der Platte 11 ein verengter Abschnitt 31 an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 und des Hauptkörperabschnitts 111 ausgebildet. Dementsprechend weist der Hebel 32 eine solche Struktur auf, das eine Basisendeseite 321 mit dem verengten Abschnitt 31 und dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 verbunden ist, wobei sich ein vorderes Ende hiervon als freies Ende 322 erstreckt.
  • Ferner ist die Schwingungsplatte 12 auch in dieser Ausführungsform zu einem Blatt der Platte 11 geformt. Das heißt, da in dieser Ausführungsform ein dünnwandiger Abschnitt, der auf dem plattenartigen Element (Platte 11) identisch zum Hebel 32 ausgebildet ist, als Schwingungsplatte 12 genutzt wird, kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
  • Wenn gemäß dem so konstruierten Stellglied ein Antriebssignal mit einer Frequenz, das eine Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 im Anregungsmittel 20 angelegt wird, erlaubt das piezoelektrische Element 21 der Schwingungsplatte 12, Longitudinalschwingungen hervorzurufen. Folglich wird ein Endabschnitt, der das bewegliche Ende der Schwingungsplatte 12 werden soll, am verengten Abschnitt 31 elastisch verformt, wodurch eine Verschiebung in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 wiederholt wird, wobei der Hebel 32, der mit einem Endabschnitt 125 als bewegliches Ende an der Basisendeseite 321 desselben verbunden ist, in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 am freien Ende 322 unter Verwendung des verengten Abschnitts 31 als Drehpunkt schwingt und dies auf das Verfolgerelement 500 überträgt, wie durch den Pfeil C gezeigt ist.
  • Wenn in dem Fall, in dem das so konstruierte Stellglied 10 als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus 50 in einer Armbanduhr ähnlich der ersten Ausführungsform verwendet wird, das Stellglied 10 betätigt wird und das freie Ende 322 des Hebels 32 in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 um den Verengten Abschnitt 31 schwingt, greift der Hebel 32 wiederholt am Innenumfang eines ringförmigen Datumsanzeigers 51 in der durch den Pfeil C gezeigten Richtung an, so dass eine Wirkung ähnlich derjenigen der ersten und dritten Ausführungsformen erhalten werden kann, so dass der Datumsanzeiger 51 in der durch den Pfeil D gezeigten Richtung gedreht wird, um ein Vorrücken des Datums durchzuführen.
  • Da außerdem das Gewicht 129 am anderen Ende 126 als freies Ende der Schwingungsplatte 12 angebracht ist, schwingt die Schwingungsplatte 12 nicht versehentlich, selbst wenn darauf eine Störung ausgeübt wird. Wenn daher das Stellglied 10 dieser Ausführungsform als Antriebsvorrichtung des Kalenderanzeigemechanismus 50 in der Armbanduhr verwendet wird, wird der Datumsanzeiger 51 nicht frei gedreht, so dass eine Fehlfunktion, wie z. B. eine Verschiebung der Datumsanzeige, nicht auftritt. Wenn außerdem das Gewicht 129 am anderen Endabschnitt 126 als dem freien Ende der Schwingungsplatte 12 angebracht ist, kann die Resonanzfrequenz auf ein niedriges Niveau eingestellt werden, wobei die Frequenz durch Beschneiden des Gewichts 129 angepasst werden kann.
  • Ferner wird in dieser Ausführungsform beim Ausbilden der Schwingungsplatte 12 und des Hebels 32 auf dem gleichen plattenartigen Element (Platte 11) die Schwingungsplatte 12 auch mit dem Hebel 32 verbunden, um somit im wesentlichen in der Mitte der Dicke des Hebels 32 angeordnet zu sein. Daher werden die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 nicht verdreht, wenn eine Verschiebung von der Schwingungsplatte 12 auf den Hebel 32 übertragen wird.
  • Neunte Ausführungsform
  • Die 12(A) und 12(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Stellgliedes gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da im übrigen die Grundkonfiguration des Stellgliedes dieser Ausführungsform derjenigen des siebten Ausführungsform ähnlich ist, sind die Teile, die ähnliche Funktionen aufweisen, mit den gleichen Bezugszeichen in den 12(A) und 12(B) bezeichnet, wobei deren genaue Erläuterung weggelassen wird.
  • Das in diesen Zeichnungen gezeigte Stellglied umfasst, ähnlich der dritten Ausführungsform, eine Platte 11 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, an zwei Abschnitten mittels Schrauben an einer (nicht gezeigten) Basis, auf der das Stellglied 10 montiert, befestigt und fixiert ist, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platte 11 angeordnet ist, und ein Anregungsmittel 20, um der Schwingungsplatte 12 zu ermöglichen, Longitudinalschwingungen (in 12(B) durch den Pfeil B gezeigt) hervorzurufen.
  • Außerdem ist in dieser Ausführungsform ebenfalls ein Schwingungsausgabesystem 30 konstruiert, das Longitudinalschwingungen der Schwingungsplatte 12 als Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung unter Nutzung der Platte 11 verstärkt und ausgibt.
  • In dieser Ausführungsform ist ein piezoelektrisches Element 21 mit einer Dicke von etwa 0,2 mm auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet. Dementsprechend legt im Anregungsmittel 20 eine Treiberschaltung 22 ein Antriebssignal, das eine Frequenz aufweist, die eine Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems des Stellgliedes 10 entspricht, unter Verwendung der jeweiligen (nicht gezeigten) Elektroden des piezoelektrischen Elements 21, das auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, und der Schwingungsplatte 12 als die beiden Pole an.
  • Während außerdem ein Endabschnitt 125 der Schwingungsplatte 12 als bewegliches Ende mit einem Schwingungsausgabesystem 30 verbunden ist, ist der andere Endabschnitt 126 ein vollständig freies Ende.
  • In dieser Ausführungsform ist die Schwingungsplatte 12 so konstruiert, dass sie im Vergleich zur dritten Ausführungsform breit ist, wobei die Breite L1 größer ist als die Länge L2.
  • Im Schwingungsausgabesystem 30 umfasst die Platte 11 einen Hauptkörperabschnitt 111, der parallel zur Schwingungsplatte 12 angeordnet ist und an seinen beiden Enden mittels Schrauben an der obenerwähnten Basis befestigt ist, sowie einen Hebel 32, der sich von einer Position, die auf der Seite des einen Endabschnitts 125 des Hauptkörperabschnitts 111 angeordnet ist, der ein freies Ende der Schwingungsplatte 12 wird, zur gegenüberliegenden Seite des Hauptkörperabschnitts 111 bezüglicher der Schwingungsplatte 12 erstreckt. Außerdem ist in der Platte 11 ein verengter Abschnitt 31 an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 und des Hauptkörperabschnitts 111 ausgebildet. Dementsprechend weist der Hebel 32 eine solche Struktur auf, das eine Basisendeseite 321 mit dem verengten Abschnitt 31 und dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 verbunden ist, wobei sich ein vorderes Ende hiervon als freies Ende 322 erstreckt.
  • Ferner ist die Schwingungsplatte 12 auch in dieser Ausführungsform zu einem Blatt der Platte 11 geformt. Das heißt, da in dieser Ausführungsform ein dünnwandiger Abschnitt, der auf dem plattenartigen Element (Platte 11) identisch zum Hebel 32 ausgebildet ist, als Schwingungsplatte 12 genutzt wird, kann die Anzahl der Komponenten reduziert werden.
  • Wenn gemäß dem so konstruierten Stellglied ein Antriebssignal mit einer Frequenz, das eine Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 im Anregungsmittel 20 angelegt wird, erlaubt das piezoelektrische Element 21 der Schwingungsplatte 12, Longitudinalschwingungen hervorzurufen. Folglich wird ein Endabschnitt, der das bewegliche Ende der Schwingungsplatte 12 werden soll, am verengten Abschnitt 31 elastisch verformt, wodurch eine Verschiebung in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 wiederholt wird, wobei der Hebel 32, der mit einem Endabschnitt 125 als bewegliches Ende an der Basisendeseite 321 desselben verbunden ist, in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 am freien Ende 322 unter Verwendung des verengten Abschnitts 31 als Drehpunkt schwingt und dies auf das Verfolgerelement 500 überträgt, wie durch den Pfeil C gezeigt ist.
  • Wenn in dem Fall, in dem das so konstruierte Stellglied 10 als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus 50 in einer Armbanduhr ähnlich der ersten Ausführungsform verwendet wird, das Stellglied 10 betätigt wird und das freie Ende 322 des Hebels 32 in der In-Ebene-Richtung der Schwingungsplatte 12 um den Verengten Abschnitt 31 schwingt, greift der Hebel 32 wiederholt am Innenumfang eines ringförmigen Datumsanzeigers 51 in der durch den Pfeil C gezeigten Richtung an, so dass eine Wirkung ähnlich derjenigen der ersten und dritten Ausführungsformen erhalten werden kann, so dass der Datumsanzeiger 51 in der durch den Pfeil D gezeigten Richtung gedreht wird, um ein Vorrücken des Datums durchzuführen.
  • Da außerdem die Schwingungsplatte 12 so geformt ist, dass sie breit ist, werden die Longitudinalschwingungen, die durch das Antriebssignal vom Anregungsmittel 20 gesteuert werden können, vorzugsweise auf der Schwingungsplatte 12 so erzeugt, dass kein Biegeschwingungen erzeugt werden, die durch das Antriebssignal vom Anregungsmittel 20 nicht gesteuert werden können. Wenn daher das Stellglied 10 dieser Ausführungsform als Antriebsvorrichtung des Kalenderanzeigemechanismus 50 in der Armbanduhr verwendet wird, wird der Datumsanzeiger 51 nicht aufgrund der unkontrollierbaren Biegeschwingungen der Schwingungsplatte 12 versehentlich gedreht, so dass eine Fehlfunktion, wie z. B. eine Verschiebung der Datumsanzeige, nicht auftritt.
  • Hinsichtlich der Kontrolle der Form der Schwingungen kann außerdem die Breite des verengten Abschnitts 31 vorzugsweise schmaler ausgebildet sein als die Dicke des plattenartigen Elements, dass diesen Abschnitt bildet. Diese Konstruktion macht es für den Hebel 32 schwierig, Schwingungen in der Außer-Ebene-Richtung hervorzurufen, welche zum Antreiben des Verfolgerelements, wie z. B. des Datumsanzeigers 51, nicht erforderlich sind. Dementsprechend werden die Schwingungen in der Außer-Ebene-Richtung nicht auf dem Datumsanzeiger 51 übertragen, wobei die Schwingungen in der In-Ebene-Richtung effizient zum Datumsanzeiger 51 übertragen werden können.
  • Ferner wird in dieser Ausführungsform beim Ausbilden der Schwingungsplat te 12 und des Hebels 32 auf dem gleichen plattenartigen Element (Platte 11) die Schwingungsplatte 12 auch mit dem Hebel 32 verbunden, um somit im wesentlichen in der Mitte der Dicke des Hebels 32 angeordnet zu sein. Daher werden die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 nicht verdreht, wenn eine Verschiebung von der Schwingungsplatte 12 auf den Hebel 32 übertragen wird.
  • Zehnte Ausführungsform
  • Die 13(A) und 13(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Stellgliedes gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da im übrigen die Grundkonfiguration des Stellgliedes dieser Ausführungsform derjenigen des Stellgliedes der siebten Ausführungsform ähnlich ist, sind die Teile, die ähnliche Funktionen aufweisen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei deren genaue Erläuterung weggelassen wird.
  • Das in diesen Zeichnungen gezeigte Stellglied 10 umfasst eine L-förmige flache Platte 11 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platte 11 angeordnet ist, und ein Anregungsmittel 20, um der Schwingungsplatte 12 zu erlauben, Longitudinalschwingungen (in 13(B) durch den Pfeil B gezeigt) hervorzurufen.
  • In dieser Ausführungsform ist ein piezoelektrisches Element 21 mit einer Dicke von etwa 0,2 mm auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet. Dementsprechend legt im Anregungsmittel 20 eine Treiberschaltung 22 ein Antriebssignal, das eine Frequenz aufweist, die eine Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems des Stellgliedes 10 entspricht, unter Verwendung der jeweiligen (nicht gezeigten) Elektroden des piezoelektrischen Elements 21, das auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, und der Schwingungsplatte 12 als die beiden Pole an.
  • Während außerdem ein Endabschnitt 125 der Schwingungsplatte 12 als bewegliches Ende mit einem Schwingungsausgabesystem 30 verbunden ist, ist der andere Endabschnitt 126 ein vollständig freies Ende.
  • In dieser Ausführungsform ist ebenfalls ein Schwingungsausgabesystem 30 konstruiert, welches Longitudinalschwingungen der Schwingungsplatte 12 als Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung unter Nutzung der Platte 11 verstärkt und ausgibt, wie im folgenden beschrieben wird. Zuerst wird ein Durchgangsloch 116 in einem Abschnitt ausgebildet, der einer Ecke 115 der L-förmigen Platte 11 entspricht, wobei ein Schaft 171, der von einer (nicht gezeigten) Basis emporsteht, durch das Durchgangsloch 116 geführt wird. Da hier das Durchgangsloch 116 einen Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als derjenige des Schaftes 171, ist die Platte 11 um den Schaft 171 drehbar. In dieser Ausführungsform ist ein Abschnitt der Platte 11 senkrecht zur Schwingungsplatte 12 zu einem Hebel 32 geformt, wobei ein verengter Abschnitt 31 (elastischer Abschnitt) an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 ausgebildet ist. Dementsprechend ist eine Basisendeseite 321 des Hebels 32 mit dem verengten Abschnitt 31 und dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 verbunden, wobei sich hiervon ein vorderes Ende als freies Ende 322 erstreckt. Außerdem ist ein Abschnitt der Platte 11 parallel zur Schwingungsplatte 12 zu einer Druckfeder 118 geformt, wobei die Druckfeder 118 integral mit dem Hebel 32 ausgebildet ist.
  • In der so konstruierten Platte 11 ist der von der Basis emporstehende Schaft 171 durch das Durchgangsloch 116 geführt, das in dem der Ecke 115 entsprechenden Abschnitt ausgebildet ist, wobei das vordere Ende der Druckfeder 118 mittels eines fixierten Schafts 181, der von der Seite der Basis emporsteht, positioniert wird. Andererseits ist eine Rolle 60 eines im folgenden beschriebenen Verzögerungsmechanismus neben dem freien Ende 322 des Hebels 32 angeordnet, wobei die Rolle 60 sich in einem Zustand befindet, in dem sie an der Seitenoberfläche des freien Endes 322 des Hebels 32 anliegt, um die Platte 11 um den Schaft 171 zu drehen, wodurch die Druckfeder 118 gegen den festen Schaft 181 gedrückt wird. Im Gegensatz hierzu wird das freie Ende 322 des Hebels 32 durch die Druckfeder 118 gegen den Außenumfang der Rolle 60 gedrückt. In diesem Zustand liegt das freie Ende 322 des Hebels 32 mittels einer Federkraft des verengten Abschnitts 31 elastisch an der Außenumfangsoberfläche der Rolle 60 an.
  • Wie in 13(B) gezeigt ist, ist außerdem eine Verbindungsstelle 117 des Hebels 32 und der Schwingungsplatte 12 ein dünnwandiger Abschnitt. Da dementsprechend die Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 an einem dünnwandigen Abschnitt eines plattenartigen Elements (Platte 11), der den Hebel 32 bildet, verbunden ist, kann der verbundene Abschnitt (überlagerter Abschnitt) zwischen der Schwingungsplatte 12 und dem Hebel 32 zu einem dünnen Abschnitt geformt werden. Da außerdem die Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 so verbunden ist, dass sie in der Mitte der Dicke des Hebels 32 angeordnet ist, verursachen die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 keine Verdrehung oder dergleichen, wenn eine Verschiebung der Schwingungsplatte 12 in der In-Ebene-Richtung zum Hebel 32 übertragen wird.
  • Da ferner die Schwingungsplatte 12 an einer schmalen Verbindungsstelle 117 des Hebels 32 mit dem Hebel 32 verbunden ist, ist eine Verbindungsfläche derselben schmal. Dementsprechend kann die Verschiebung des beweglichen Endes der Schwingungsplatte 12 effizient auf den Hebel 32 übertragen werden. Da außerdem die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 durch die (nicht gezeigte) Basis über den elastischen Abschnitt 31 in einem schwebenden Zustand unterstützt werden, ergibt sich ein geringer Energieverlust, wenn die Schwingungen von der Schwingungsplatte 12 auf den Hebel 32 übertragen werden.
  • Da ferner die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 rechtwinklig verbunden sind, kann die Verschiebung des beweglichen Endes der Schwingungsplatte 12 effizient auf den Hebel 32 übertragen werden.
  • Wenn gemäß dem so konstruierten Stellglied 10 ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die eine Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 im Anregungsmittel angelegt wird, erlaubt das piezoelektrische Element 21 der Schwingungsplatte 12, Longitudinalschwingungen hervorzurufen. Folglich wird die Verschiebung des beweglichen Endes (ein Endabschnitt 125) des Schwingungselements 12 in der In-Ebene-Richtung (in 13(B) durch Pfeil B gezeigt) auf den Hebel 12 übertragen. Folglich erzeugt der Hebel 12 Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels 12 in der In-Ebene-Richtung, wobei die Verbindung zwischen dem Schwingungselement 12 und dem Hebel 32 als Knotenpunkt verwendet wird, wie durch eine strichpunktierte Linie LL1 in 13(A) gezeigt ist, so dass die Verschiebung des beweglichen Endes (ein Endabschnitt 125) des Schwingungselements 12 in der In-Ebene-Richtung verstärkt und vom freien Ende 322 des Hebels 32 ausgegeben wird. Als Ergebnis greift das freie Ende 322 des Hebels 32 wiederholt an der äußeren Umfangsoberfläche der Rolle 60 an, so dass die Rolle 60 in der durch den Pfeil D1 gezeigten Richtung gedreht wird.
  • Ein Beispiel, in welchem das so konstruierte Stellglied 10 in einer Kalenderanzeigevorrichtung in einer Armbanduhr montiert ist, wird im folgenden mit Bezug auf 14 beschrieben. 14 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein Stellglied gemäß dieser Ausführungsform in einer Kalenderanzeigevorrichtung in einer Armbanduhr montiert ist.
  • Ein in 14 gezeigter Kalenderanzeigemechanismus 50 weist eine Genfer Struktur auf, die ein Anzeigeübertragungsrad 52, das sowohl mit dem ringförmigen Datumsanzeiger 51 (Verfolgerelement), auf dem Ziffern zum Anzeigen des Datums aufgedruckt sind, als auch einem Antriebsrad 31 in Eingriff ist, umfasst, um somit die Rotation des Antriebsrads 31 auf dem Datumsanzeiger 51 zu übertragen, und zeigt das Datum unter Nutzung einer Drehantriebskraft an, die vom Antriebsrad 31 übertragen wird. Da der Datumsanzeiger 51 ringförmig ist und keine zentrale Welle aufweist, wenn er während der Positionierung gedreht wird, ist in dieser Ausführungsform ein (nicht gezeigter) Führungsmechanismus unter Verwendung von Stiften und Dübeln auf der inneren Umfangsseite oder äußeren Umfangsseite des Datumsanzeigers 51 konstruiert. Der Datumsanzeiger 51 weist 31 Innenzähne 518 auf, die an seinem Innenumfang in gleichmäßigen Winkelintervallen ausgebildet sind. Das Anzeigeübertragungsrad 52 weist fünf Vorsprünge auf, die an seinem Außenumfang in gleichmäßigen Winkelintervallen äquivalent zu den externen Zähnen 528 ausgebildet sind. Das Antriebsrad 31 weist eine solche Struktur auf, das ein Zahnrad 311, an dessen Außenumfang zwei Aussparungen 313 ausgebildet sind und das mit dem Anzeigeübertragungsrad 52 kämmt, und ein Zahnrad 312, mit einem größeren Außendurchmesser als das Zahnrad 311, verbunden sind.
  • Hier ist das Anzeigeübertragungsrad 52 innerhalb des Ausbildungsbereiches eines Loches 529 beweglich; jedoch liegt eine erste Feder 581 an einer zentralen Welle 527 des Anzeigeübertragungsrades 52 an, wobei sich das Anzeigeübertragungsrad 52 in einem Zustand befindet, in dem es zwischen dem Antriebsrad 31 und dem Datumsanzeiger 51 zusammengedrückt wird. Wenn außerdem das Anzeigeübertragungsrad 52 deutlichen zwischen dem Antriebsrad 31 und dem Datumsanzeiger 51 hervortritt, liegt eine zweite Feder 582 an der zentralen Welle 527 des Anzeigeübertragungsrades 52 an, so dass das Anzeigeübertragungsrad 52 nicht aus dem Eingriff zwischen dem Antriebsrad 31 und dem Datumsanzeiger 51 gelöst wird.
  • Außerdem ist die mit Bezug auf 13(A) beschriebene Rolle 60 integral mit einem Zahnrad 34 ausgebildet, das mit dem Zahnrad 312 des Antriebsrades 31 über ein Zwischenzahnrad 32 kämmt. Wenn die Rolle 60 in der durch den Pfeil D1 gezeigten Richtung gedreht wird, wird daher die Drehantriebskraft auf das Zahnrad 311 des Antriebsrades 31 über das Zahnrad 34, das Zwischenzahnrad 32 und das Zahnrad 312 übertragen. Dementsprechend wird jedes mal dann, wenn das Antriebsrad 31 in der durch den Pfeil D2 gezeigten Richtung gedreht wird und die Aussparungen 313 mit den externen Zähnen 528 in Eingriff gelangen, das Anzeigeübertragungsrad 52 in der durch den Pfeil D3 gezeigten Richtung gedreht. Folglich dreht das Anzeigeübertragungsrad 52 dem Datumsanzeiger 51 in der durch den Pfeil D4 gezeigten Richtung (normale Richtung), um die Datumsanzeige zu ändern.
  • Im übrigen ist in dieser Ausführungsform ein Anzeigekorrektur-Schnellvorrückmechanismus 9 konstruiert, um die Datumsanzeige ohne die Hilfe des Antriebsrades 31 und des Anzeigeübertragungsrades 52 durch Drehen des Datumsanzeigers 51 in einer schnellen Vorrückbewegung zu korrigieren. Der Anzeigekorrektur-Schnellvorrückmechanismus 9 umfasst einen (nicht gezeigten) Aufziehschaft mit einer (nicht gezeigten) Krone, die an dessen äußeren Endabschnitt befestigt ist, ein gleitendes Ritzel, das am Aufziehschaft befestigt ist, ein erstes Anzeigekorrektur-Übertragungsrad 94, auf das die Drehung des gleitenden Ritzels übertragen wird, und ein zweites Anzeigekorrektur-Übertragungsrad 96, das zu einer Position verschoben wird, wo es mit dem Datumsanzeiger 51 kämmt, wenn die Krone herausgezogen wird, um den Kalender zu korrigieren, und die Krone in Korrekturrichtung der Datumsanzeige gedreht wird. Wenn dementsprechend die Krone herausgezogen wird und in Korrekturrichtung der Datumsanzeige gedreht wird, verschiebt sich das zweite Anzeigekorrektur-Übertragungsrad 96 von der mit der gestrichelten Linie L12 gezeigten Position zu der mit der strichpunktierten Linie L11 gezeigten Position, um mit dem Datumsanzeiger 51 zu kämmen, so dass die Drehwirkung der Krone als Drehung in der durch den Pfeil D4 gezeigten Richtung über das erste Anzeigekorrektur-Übertragungsrad 94 und das zweite Anzeigekorrektur-Übertragungsrad 96 auf den Datumsanzeiger 91 übertragen wird. Dementsprechend ist es möglich, den Datumsanzeiger 51 manuell schnell vorzurücken. In einem Zustand jedoch, in dem die Krone niedergedrückt ist, verschiebt sich das gleitende Ritzel aus der Eingriffsposition mit dem ersten Anzeigekorrekturrad 94, wobei dessen Eingriff gelöst wird, so dass keine übermäßige Belastung auf das Antriebsrad 31 und das Anzeigeübertragungsrad 52 ausgeübt wird, wenn dem Datumsanzeiger 51 erlaubt wird, einen normalen Kalendervorrückvorgang durchzuführen.
  • Da gemäß dem so konstruierten Kalenderanzeigemechanismus 50 der Hebel 32 im Schwingungssystem im Stellglied 10 enthalten ist, ist die Resonanzfrequenz niedrig. Somit ist das Stellglied 10 für das Vorrücken des Kalenders geeignet. Da außerdem das Stellglied 10 den Datumsanzeiger 51 über die Rolle 60 und den Verzögerungsmechanismus 70, der mehrere Zahnräder enthält, betätigt, kann ein ausreichendes Drehmoment auf dem Datumsanzeiger 51 übertragen werden, wobei ein kleinerer elektrischer Strom verbraucht wird.
  • Da außerdem das Stellglied 10 den Datumsanzeiger 51 durch einen Mechanismus betätigt, der von einem Uhrwerk unabhängig ist, kann das Stellglied 10 in eine Zeituhr eines Modells eingebaut werden, das einen verschiedenen Typ von Uhrwerk unter den gleichen Spezifikationen aufweist. Da ferner sowohl die Schwingungsplatte 12 als auch der Hebel 32 in der In-Ebene-Richtung schwingen, kann das Stellglied 10 in der Dicke reduziert werden. Somit wird der Vorteil geschaffen, dass das Stellglied 10 dem Uhrwerk in der Zeituhr überlagert werden kann.
  • Elfte Ausführungsform
  • Die 15(A) und 15(B) sind eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Hauptabschnitts eines Stellgliedes gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da im übrigen die Grundkonfiguration des Stellgliedes dieser Ausführungsform derjenigen des Stellgliedes der zehnten Ausführungsform ähnlich ist, sind die Teile, die ähnliche Funktionen aufweisen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei deren genaue Erläuterung weggelassen wird.
  • Ein in den 15(A) und 15(B) gezeigtes Stellglied 10 kann in den in 14 gezeigten Kalenderanzeigemechanismus 50 verwendet werden. Wie in den 15(A) und 15(B) gezeigt ist, umfasst das Stellglied 10 dieser Ausführungsform eine U-förmige flache Platte 11 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm, eine Schwingungsplatte 12 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm, die zweidimensional bezüglich der Platte 11 angeordnet ist, und ein Anregungsmittel 20, um der Schwingungsplatte 12 zu erlauben, Longitudinalschwingungen hervorzurufen (in 15(B) durch den Pfeil B gezeigt).
  • In dieser Ausführungsform ist ein piezoelektrisches Element 21 mit einer Dicke von etwa 0,2 mm auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet. Dementsprechend legt im Anregungsmittel 20 eine Treiberschaltung 22 ein Antriebssignal, das eine Frequenz aufweist, die eine Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems des Stellgliedes 10 entspricht, unter Verwendung der jeweiligen (nicht gezeigten) Elektroden des piezoelektrischen Elements 21, das auf beiden Oberflächen der Schwingungsplatte 12 ausgebildet ist, und der Schwingungsplatte 12 als die beiden Pole an.
  • Während außerdem ein Endabschnitt 125 der Schwingungsplatte 12 als bewegliches Ende mit einem Schwingungsausgabesystem 30 verbunden ist, ist der andere Endabschnitt 126 ein vollständig freies Ende.
  • In dieser Ausführungsform ist ebenfalls ein Schwingungsausgabesystem 30 konstruiert, welches Longitudinalschwingungen der Schwingungsplatte 12 als Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung unter Nutzung der Platte 11 verstärkt und ausgibt, wie im folgenden beschrieben wird. Zuerst wird ein Durchgangsloch 116 in einem Abschnitt ausgebildet, der einer Ecke 115 der U-förmigen Platte 11 entspricht, wobei ein Schaft 171, der von einer (nicht gezeigten) Basis emporsteht, durch das Durchgangsloch 116 geführt wird.
  • Da hier das Durchgangsloch 116 einen Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als derjenige des Schaftes 171, ist die Platte 11 um den Schaft 171 drehbar. In dieser Ausführungsform ist ein Abschnitt der U-förmigen Platte 11 senkrecht zur Schwingungsplatte 12 zu einem Hebel 32 geformt, wobei ein verengter Abschnitt 31 (elastischer Abschnitt) an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 ausgebildet ist. Dementsprechend ist eine Basisendeseite 321 des Hebels 32 mit dem verengten Abschnitt 31 und dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte 12 verbunden, wobei sich hiervon ein vorderes Ende als freies Ende 322 erstreckt. Außerdem ist ein schmaler Abschnitt der Platte 11, der parallel zum Hebel 32 angeordnet ist, zu einer Druckfeder 118 geformt, wobei die Druckfeder 118 integral mit dem Hebel 32 ausgebildet ist.
  • In der so konstruierten Platte 11 ist der von der Basis emporstehende Schaft 171 durch das Durchgangsloch 116 geführt, das in dem der Ecke 115 entsprechenden Abschnitt ausgebildet ist, wobei das vordere Ende der Druckfeder 118 mittels eines fixierten Schafts 181, der von der Seite der Basis emporsteht, positioniert wird. Andererseits ist eine Rolle 60 eines im folgenden beschriebenen Verzögerungsmechanismus 70 (siehe 14) neben dem freien Ende 322 des Hebels 32 angeordnet, wobei die Rolle 60 sich in einem Zustand befindet, in dem sie an der Seitenoberfläche des freien Endes 322 des Hebels 32 anliegt, um die Platte 11 um den Schaft 171 zu drehen, wodurch die Druckfeder 118 gegen den festen Schaft 181 gedrückt wird. Dementsprechend wird das freie Ende 322 des Hebels 32 mit der Außenumfangsoberfläche der Rolle 60 durch eine Federkraft des verengten Abschnitts 31 in elastischen Kontakt gebracht.
  • Wie in 15(B) gezeigt ist, ist außerdem ein Endabschnitt der Schwingungsplatte 12 an einer Verbindungsstelle des Hebels 32 und der Schwingungsplatte 12 gebogen, und ist in einer solchen Weise verbunden, das sein vorderer Endabschnitt 129 auf der oberen Oberfläche des Hebels 32 überlagert ist. Da dementsprechend die Schwingungsplatte 12 mit dem Hebel 32 so verbunden ist, dass sie in der Mitte der Dicke des Hebels 32 angeordnet ist, verursachen sowohl die Schwingungsplatte 12 als auch der Hebel 32 keine Verdrehung oder dergleichen, wenn die Verschiebung der Schwingungsplatte 12 in der In-Ebene-Richtung auf den Hebel 32 übertragen wird. Da außerdem ein Endabschnitt 125 der Schwingungsplatte 12 an der Verbin dungsstelle 117 des Hebels 32 und der Schwingungsplatte 12 geschwächt ist, ist eine Verbindungsfläche der Schwingungsplatte und des Hebels 32 schmal. Dementsprechend kann die Verschiebung des beweglichen Endes der Schwingungsplatte 12 effizient auf den Hebel 32 übertragen werden. Da ferner die Schwingungsplatte 12 und der Hebel 32 rechtwinklig verbunden sind, kann die Verschiebung des beweglichen Endes der Schwingungsplatte 12 effizient auf den Hebel 32 übertragen werden.
  • Wenn gemäß dem so konstruierten Stellglied 10 ein Antriebssignal mit einer Frequenz, die eine Resonanzfrequenz des Schwingungssystems entspricht, von der Treiberschaltung 22 an das piezoelektrische Element 21 im Anregungsmittel angelegt wird, erlaubt das piezoelektrische Element 21 der Schwingungsplatte 12, Longitudinalschwingungen hervorzurufen. Folglich wird die Verschiebung des beweglichen Endes (ein Endabschnitt 125) des Schwingungselements 12 in der In-Ebene-Richtung (in 15(B) durch Pfeil B gezeigt) auf den Hebel 12 übertragen. Folglich erzeugt der Hebel 12 Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels 12 in der In-Ebene-Richtung, wobei die Verbindung zwischen dem Schwingungselement 12 und dem Hebel 32 als Knotenpunkt verwendet wird, wie durch eine strichpunktierte Linie LL1 in 15(A) gezeigt ist, so dass die Verschiebung des beweglichen Endes (ein Endabschnitt 125) des Schwingungselements 12 in der In-Ebene-Richtung verstärkt und vom freien Ende 322 des Hebels 32 ausgegeben wird. Als Ergebnis greift das freie Ende 322 des Hebels 32 wiederholt an der äußeren Umfangsoberfläche der Rolle 60 an, so dass die Rolle 60 in der durch den Pfeil D1 gezeigten Richtung gedreht wird.
  • Zwölfte Ausführungsform
  • 16(A) ist eine Draufsicht eines Stellgliedes gemäß der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Da im übrigen die Grundkonfiguration des Stellgliedes dieser Ausführungsform derjenigen des Stellgliedes gemäß der zehnten und elften Ausführungsformen ähnlich ist, sind die Teile mit gleichen Funktionen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei deren genaue Beschreibung weggelassen wird.
  • Wenn in einem in 16(A) gezeigten Stellglied 10 die Longitudinalschwin gungen (durch den Pfeil B in 16(A) gezeigt) der Schwingungsplatte 12 auf den Hebel 32 übertragen werden, wie in der zehnten und der elften Ausführungsform, und der Hebel 32 Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels 32 in der In-Ebene-Richtung unter Verwendung der Verbindung zwischen dem Schwingungselement 12 und dem Hebel 32 als Knotenpunkte erzeugt, wie durch die strichpunktierte Linie LL1 gezeigt ist, ist vorzugsweise ein Vorsprung 329 am Hebel 32 an der Position zwischen den Knotenpunkten ausgebildet, wobei der Vorsprung 329 an einem Verfolgerelement oder einer Rolle 60 eines Verzögerungsmechanismus 70 anliegt.
  • Wenn in dem so konstruierten Stellglied 10 ein (nicht gezeigtes) Anregungsmittel der Schwingungsplatte 12 erlaubt, erste Schwingungen bei einer ersten Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems, das die Schwingungsplatte enthält, und zweite Schwingungen bei einer Frequenz, die einer höheren Resonanzfrequenz der Resonanzfrequenz entspricht, hervorzurufen, wenn der Zustand der jeweiligen Schwingungen durch die strichpunktierten Linien LL1 und LL2 in den 16(A) und 16(B) gezeigt ist, werden Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels 32 in der In-Ebene-Richtung mit verschiedenen Graden erzeugt. Folglich schwingt der Vorsprung 329 des Hebels 32 in verschiedenen Richtungen, um die Rolle 60 in verschiedenen Richtungen anzustoßen. Dementsprechend kann die Drehrichtung der Rolle 60 umgekehrt werden, wie durch die Pfeile D11 und D12 gezeigt ist, indem lediglich die Grade der vom Hebel 32 erzeugten Resonanzschwingungen verändert werden.
  • Andere Ausführungsformen
  • Während der Datumsanzeiger 51 des Kalenderanzeigemechanismus 50 in der Armbanduhr durch das Stellglied 10 der vorliegenden Erfindung in allen obenerwähnten Ausführungsformen gedreht wird, kann ein auch Tagesanzeiger vom Stellglied 10 gedreht werden. Außerdem kann das Stellglied 10, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, nicht nur als Kalendermechanismus in der Armbanduhr verwendet werden, sondern auch als Antriebsvorrichtung für Vorrichtung zum Anzeigen einer Zeit, eines Monats, eines Jahres, der Mondphasen, der Position der Sonne usw., der Wassertiefe, des barometrischen Drucks, der Temperatur, der Feuchtigkeit, der Richtung, der Geschwindigkeit und dergleichen. Ferner kann selbstverständlich das Stellglied 10 als Antriebsvorrichtung für verschiedene Typen von Vorrichtungen verwendet werden, die eine Anzeigevorrichtung enthalten. Ferner ist das Stellglied gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die Anwendung beschränkt, in der das Verfolgerelement ein ringförmiges Kalenderanzeigerad ist, wobei das Stellglied für ein linear hin und her bewegtes Stellglied und ein schwingungserzeugendes Stellglied verwendet werden kann.
  • Während außerdem das Unimorph-Typ-Piezoelektrik-Element als piezoelektrisches Element verwendet wird, kann entsprechend einer Schwingungsform auch ein Bimorph-Typ-Piezoelektrik-Element 21 verwendet werden.
  • Wenn ferner in dem Fall, in dem ein piezoelektrisches Element 21, das auf einer Schwingungsplatte 12 gestapelt ist, als Anregungsmittel für die Schwingungsplatte 12 verwendet wird, ein Hebel 11 (Schwingungsausgabesystem) durch eine Störung in Schwingung versetzt wird und die Schwingung auf die Schwingungsplatte 12 übertragen wird, wird eine elektromotorische Kraft am piezoelektrischen Element 21 erzeugt. Wenn dementsprechend eine Schaltung zur Erfassung einer elektromotorischen Kraft (Störungsüberwachungsmittel) ausgebildet wird, kann überwacht werden, ob auf den Hebel 11 eine Störung ausgeübt wird. Außerdem kann eine Ausgabeschaltung zum Ausgeben einer am piezoelektrischen Element 21 erzeugten elektromotorischen Kraft, wenn der Hebel 11 durch eine Störung in Schwingung versetzt wird und die Schwingung auf die Schwingungsplatte 12 übertragen wird, vorgesehen sein, um somit als Stromerzeugungsvorrichtung genutzt zu werden.
  • Wie ferner in 17(A) gezeigt ist, kann ein gestapeltes piezoelektrische Element 21 verwendet werden, bei dem ein piezoelektrisches Material und Elektroden in der In-Ebene-Richtung gestapelt sind. Ferner kann ein beliebiger Typ von Anregungsmittel 20 verwendet werden, solange ein Mittel, das der Schwingungsplatte 12 erlaubt, Biegeschwingungen in der Außer-Ebene-Richtung hervorzurufen, wie z. B. ein Mittel, das ein magnetisches Element 23, wie z. B. einen Permanentmagneten oder ein auf der Seite der Schwingungsplatte 12 ausgebildetes bewegliches Eisenstück, einen dem magneti schen Element gegenüberliegenden Elektromagneten 24 und eine Treiberschaltung für den Elektromagneten 24 enthält, vorhanden ist. In jeder diese Ausführungsformen treibt der Hebel 32 dann, wenn das Anregungsmittel 20 eine Schwingungsplatte 12 bei verschiedenen Frequenzen in Schwingung versetzt, das Verfolgerelement mit den Schwingungen bei verschiedenen Frequenzen an. Außerdem können in einer Meldevorrichtung sowohl ein hörbarer Ton als auch fühlbare Schwingungen unter Verwendung eines Stellgliedes erzeugt werden.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Wie oben beschrieben worden ist, wird in dem Stellglied gemäß der vorliegenden Erfindung dann, wenn das Anregungsmittel die Schwingungsplatte antreibt, das bewegliche Ende der Schwingungsplatte in der In-Ebene-Richtung verschoben. Somit wird die Verschiebung als Schwingung in der In-Ebene-Richtung vom Schwingungsausgabesystem verstärkt und ausgegeben. Das Stellglied der vorliegenden Erfindung entspricht daher einem neuartigen Typ, der Schwingungen der Schwingungsplatte als Schwingungen in der In-Ebene-Richtung entnimmt, und hat den Vorteil, dass das Stellglied unter Verwendung weniger Komponenten konstruiert werden kann und innerhalb eines Raumes über der Dicke, wo die Schwingungsplatte Schwingungen in der Außer-Ebene-Richtung erzeugt, konstruiert werden kann.

Claims (42)

  1. Stellglied, umfassend: eine Schwingungsplatte (12), von der wenigstens ein Endabschnitt durch Schwingungen in einer In-Ebene-Richtung als ein bewegliches Ende (125) zum Übertragen einer Verschiebung verschoben wird; ein Anregungsmittel (20), um der Schwingungsplatte zu ermöglichen, Schwingungen hervorzurufen; und ein Schwingungsausgabesystem (30), das mit dem beweglichen Ende so verbunden ist, dass es die Verschiebung der Verbindung zwischen dem Schwingungsausgabesystem und dem beweglichen Ende in einer In-Ebene-Richtung als Schwingung in In-Ebene-Richtung verstärkt und ausgibt.
  2. Stellglied nach Anspruch 1, bei dem die Verschiebung der Verbindung zwischen dem Schwingungsausgabesystem und dem beweglichen Ende in der In-Ebene-Richtung eine Schwingungsverschiebung in der In-Ebene-Richtung ist, die von Biegeschwingungen der Schwingungsplatte in einer Außer-Ebene-Richtung begleitet wird ist.
  3. Stellglied nach Anspruch 1, bei dem die Verschiebung der Verbindung zwischen dem Schwingungsausgabesystem und dem beweglichen Ende in der In-Ebene-Richtung eine Schwingungsverschiebung in der In-Ebene-Richtung ist, die von Longitudinalschwingungen der Schwingungsplatte begleitet wird.
  4. Stellglied nach Anspruch 1, bei dem die Schwingungsplatte das bewegliche Ende, das mit dem Schwingungsausgabesystem verbunden ist, nur an einem Endabschnitt (125) derselben enthält, wobei der andere Endabschnitt (126) ein ortsfestes Ende ist.
  5. Stellglied nach Anspruch 1, bei dem die Schwingungsplatte an ihren beiden Endabschnitten ein bewegliches Ende enthält, wobei das Schwingungsausgabesystem mit den beweglichen Enden beider Endabschnitte jeweils als ein erstes Schwingungsausgabesystem (30a) und ein zweites Schwingungsausgabesystem (30b) verbunden ist.
  6. Stellglied nach Anspruch 1, bei dem die Schwingungsplatte das bewegliche Ende (125), das mit dem Schwingungsausgabesystem verbunden ist, nur an einem Endabschnitt derselben enthält, wobei der andere Endabschnitt (126) ein freies Ende ist.
  7. Stellglied nach Anspruch 6, bei dem die Schwingungsplatte am anderen Endabschnitt ein Gewicht (129) enthält.
  8. Stellglied nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Schwingungsplatte eine Länge aufweist, die länger ist als eine Breite.
  9. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Anregungsmittel ein piezoelektrisches Element (21), das auf wenigstens einer Oberfläche der Schwingungsplatte ausgebildet ist, sowie eine Treiberschaltung (22) für das piezoelektrische Element enthält.
  10. Stellglied nach Anspruch 9, das ferner ein Störungsüberwachungsmittel umfasst, um die Schwingungen des Schwingungsausgabesystems zu erfassen, die durch eine Störung mittels einer elektromotorischen Kraft hervorgerufen werden, die im piezoelektrischen Element erzeugt wird, wenn die Schwingungsplatte durch die Schwingungen in Schwingung versetzt wird.
  11. Stellglied nach Anspruch 9, das ferner eine Ausgangsschaltung zum Ausgeben einer elektromotorischen Kraft umfasst, die im piezoelektrischen Element erzeugt wird, wenn das Schwingungsausgabesystem durch eine Störung in Schwingung versetzt wird und die Schwingung zur Schwingungsplatte übertragen wird.
  12. Stellglied in Anspruch 2, bei dem das Anregungsmittel enthält: ein magnetisches Element, das auf der Schwingungsplatte ausgebildet ist; einen Elektromagneten, der dem magnetischen Element gegenüberliegt; und eine Treiberschaltung für den Elektromagneten.
  13. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das Schwingungsausgabesystem enthält: einen Hebel (32), dessen Basisende-Seite (321) mit dem beweglichen Ende (125) der Schwingungsplatte verbunden ist, und dessen vordere Endseite (322) ein freies Ende ist; und einen elastischen Abschnitt (121) zum Unterstützen der Basisende-Seite des Hebels.
  14. Stellglied nach Anspruch 13, bei dem die Schwingungsplatte das bewegliche Ende enthält, das mit dem Hebel nur an einem seiner Endabschnitte verbunden ist, während der andere Endabschnitt ein freies Ende ist, und wobei die Schwingungsplatte und der Hebel nur durch den elastischen Abschnitt unterstützt sind.
  15. Stellglied nach Anspruch 14, das ferner eine Druckfeder umfasst, um ein Schwingungsausgabeende des Hebels gegen ein Verfolgerelement zu drücken.
  16. Stellglied nach Anspruch 15, bei dem die Druckfeder und der Hebel integral mit einem plattenartigen Element ausgebildet sind.
  17. Stellglied nach Anspruch 16, bei dem das plattenartige Element zwischen der Druckfeder und dem Hebel in einem drehbaren Zustand innerhalb einer Ebene unterstützt ist, und ein Endabschnitt der Druckfeder positioniert wird, wodurch das Schwingungsausgabeende des Hebels durch die Druckfeder in Richtung zum Verfolgerelement gedrückt wird.
  18. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem das Schwingungsausgabeende des Hebels mit dem Verfolgerelement über eine elastische Kraft des elastischen Abschnitts in elastischem Kontakt ist.
  19. Stellglied nach Anspruch 13, bei dem der elastische Abschnitt als ein verengter Abschnitt (121) des plattenartigen Elements ausgebildet ist, der koplanar mit der Schwingungsplatte angeordnet ist.
  20. Stellglied nach Anspruch 19, bei dem die Breite des verengten Abschnitts schmaler ist als die Dicke des plattenartigen Elements.
  21. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 20, bei dem der Hebel ein plattenartiger Hebel ist, der koplanar mit der Schwingungsplatte angeordnet ist.
  22. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 21, bei dem der Hebel die Verschiebung der Verbindung zwischen dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte und dem Hebel in der In-Ebene-Richtung mit einem Hebelverhältnis verstärkt und ausgibt, das einem Verhältnis einer Abmessung vom elastischen Abschnitt zur verbundenen Stelle des beweglichen Endes der Schwingungsplatte zu einer Abmessung vom elastischen Abschnitt zum Schwingungsausgabeende des Hebels entspricht.
  23. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 21, bei dem der Hebel Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels in der In-Ebene-Richtung des Hebels erzeugt, um somit eine Verschiebung der Verbindung zwischen dem beweglichen Ende der Schwingungsplatte und dem Hebel in der In-Ebene-Richtung zu verstärken und auszugeben.
  24. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 23, bei dem die Schwingungsplatte mit einem dünnwandigen Abschnitt des plattenartigen Elements, das den Hebel bildet, verbunden ist.
  25. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 23, bei dem die Schwingungsplatte ein dünnwandiger Abschnitt ist, der auf dem mit dem Hebel identischen plattenartigen Element ausgebildet ist.
  26. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 25, bei dem die Schwingungsplatte mit dem Hebel so verbunden ist, dass sie im Wesentlichen in der Mitte der Dicke des Hebels angeordnet ist.
  27. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 26, bei dem die Schwingungsplatte mit dem Hebel so verbunden ist, dass sie im Wesentlichen senkrecht zum Hebel angeordnet ist.
  28. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 13 bis 27, bei dem das Schwingungsausgabesystem so konstruiert ist, dass Schwingungen auf den Rand eines blattartigen Verfolgerrings (500, 51) übertragen werden, der im Wesentlichen koplanar mit der Schwingungsplatte ist, um somit den Verfolgerring in Umfangsrichtung in Drehung zu versetzen.
  29. Stellglied nach Anspruch 28, bei dem der Verfolgerring um das Schwingungsausgabesystem und die Schwingungsplatte angeordnet ist, und wobei das Schwingungsausgabesystem so konstruiert ist, dass es Schwingungen auf den inneren Umfang des Verfolgerrings überträgt, um somit den Verfolgerring in Umfangsrichtung in Drehung zu versetzen.
  30. Stellglied nach Anspruch 28 oder 29, bei dem das Schwingungsausgabesystem einen Vorsprung auf am Schwingungsausgabeende enthält, der am Umfang des Verfolgerrings anliegt.
  31. Stellglied nach Anspruch 28 oder 29, bei dem das Schwingungsausgabesystem so konstruiert ist, dass es den Verfolgerring über einen Verzögerungsmechanismus in Drehung versetzt.
  32. Stellglied nach Anspruch 31, bei dem der Verzögerungsmechanismus eine Rolle enthält, an der das Schwingungsausgabeende des Schwingungsausgabesystems anliegt.
  33. Stellglied nach Anspruch 32, bei dem das Schwingungsausgabesystem einen Vorsprung enthält, der am Schwingungsausgabeende ausgebildet ist, das an der Rolle anliegt.
  34. Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 33, bei dem das Anregungsmittel so konstruiert ist, dass es der Schwingungsplatte erlaubt, erste Schwingungen mit einer ersten Schwingungsfrequenz und zweite Schwingungen mit einer von der ersten Frequenz verschiedenen zweiten Frequenz hervorzurufen.
  35. Stellglied nach Anspruch 34, bei dem das Anregungsmittel so konstruiert ist, dass es der Schwingungsplatte erlaubt, die ersten Schwingungen bei einer Resonanzfrequenz des Schwingungssystems, das die Schwingungsplatte enthält, und die zweiten Schwingungen bei einer Frequenz, die einer höheren Resonanzfrequenz der Resonanzfrequenz entspricht, hervorzurufen.
  36. Stellglied nach Anspruch 34 oder 35, bei dem die Schwingungsplatte dem im Schwingungsausgabesystem verwendeten Hebel erlaubt, Resonanzschwingungen zum Biegen des Hebels um verschiedene Grade in der In-Ebene-Richtung des Hebels hervorzurufen.
  37. Stellglied nach Anspruch 36, bei dem der Hebel einen Vorsprung enthält, der am Verfolgerelement an der Position zwischen den Knoten bei der Erzeugung der Resonanzschwingungen anliegt.
  38. Zeituhr (50), die ein Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 37 als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus verwendet.
  39. Zeituhr, die ein Stellglied nach irgendeinem der Ansprüche 28 bis 33 als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus verwendet, wobei der Kalenderanzeigemechanismus ein ringförmiges Kalenderanzeigerad als Verfolgerring enthält.
  40. Zeituhr, die ein Stellglied nach Anspruch 5 als Antriebsvorrichtung eines Kalenderanzeigemechanismus verwendet, wobei der Kalenderanzeigemechanismus ein ringförmiges Kalenderanzeigerad enthält, das Schwingungen von den ersten und zweiten Schwingungsausgabesystemen mittels des Randes aufnimmt, um zu rotieren, und wobei das Kalenderanzeigerad mehrere Kerben enthält, die auf dessen Umfang ausgebildet sind, derart, dass dann, wenn das Schwingungsausgabeende eines der ersten und zweiten Schwingungsausgabesys teme während einer Ruhezeit des Stellgliedes innerhalb einer Kerbe angeordnet ist, das Schwingungsausgabeende des anderen Schwingungsausgabesystems außerhalb der Kerben angeordnet ist.
  41. Meldevorrichtung, die ein Stellglied nach Anspruch 34 oder 35 verwendet, wobei die Meldung mittels wenigstens der ersten Schwingungen bewerkstelligt wird.
  42. Meldevorrichtung, die ein Stellglied nach Anspruch 34 oder 35 verwendet, wobei durch die ersten Schwingungen spürbare Schwingungen erzeugt werden, und wobei durch die zweiten Schwingungen ein hörbarer Ton erzeugt wird.
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