JPH1152075A - Actuator and timepiece thereof - Google Patents

Actuator and timepiece thereof

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JPH1152075A
JPH1152075A JP9209472A JP20947297A JPH1152075A JP H1152075 A JPH1152075 A JP H1152075A JP 9209472 A JP9209472 A JP 9209472A JP 20947297 A JP20947297 A JP 20947297A JP H1152075 A JPH1152075 A JP H1152075A
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Japan
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vibration
actuator
diaphragm
lever
vibration output
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JP9209472A
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Osamu Miyazawa
修 宮澤
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Electromechanical Clocks (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an actuator capable of obtaining a plurality of output with small number of parts and a timepiece thereof. SOLUTION: In an actuator 10, a certain frequency signal is impressed to a piezoelectric element 21 formed on a vibration plate 12 so that the vibration plate 12 bends and vibrates in outward direction of the plate with a specific frequency and one end 125 as a movable end repeatedly displaces in the inner direction of the plate. If a signal of different frequency is impressed to the piezoelectric element 21 to have the vibration plate 12 bend and vibrate in different frequency, the other end 126 as movable end repeats displacement in the inner direction. These displacements is amplified and output from the ends 125 and 126 of the vibration plate 12, a lever 32A where base end sides 321A and 322B are connected to fastening parts 31A and 31B capable of elastically distorting and the free ends 322A and 322 of 32A, which drives a servant member 500.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は振動体を用いたタイ
プのアクチュエータ、およびそれを用いた時計に関する
ものである。さらに詳しくは、振動板の振動を出力する
ための振動出力系に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator of the type using a vibrating body and a timepiece using the same. More specifically, the present invention relates to a vibration output system for outputting vibration of a diaphragm.

【0002】[0002]

【従来の技術】腕時計などにおいて日、曜などを表示す
るカレンダー表示機構には、ステップモータの回転駆動
力を運針用の輪列を介して日車などにも間欠的に伝達し
てそれを送り駆動するのが一般的である。
2. Description of the Related Art In a wristwatch or the like, a calendar display mechanism for displaying the day, day of the week, etc., intermittently transmits the rotational driving force of a stepping motor to a date wheel and the like via a wheel train for hand operation and sends it. It is common to drive.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、時計の
薄型化を図るには、カレンダー送りのための機構も薄型
化する必要があるが、従来からある機構ではこのような
薄型化を図ることができない。
However, in order to reduce the thickness of the timepiece, it is necessary to reduce the thickness of the mechanism for feeding the calendar. However, such a conventional mechanism cannot reduce the thickness. .

【0004】そこで、カメラのシャッター用、プリンタ
のインクジェットヘッド用などに近年採用されつつある
圧電素子を用いたアクチュエータなど、従来のカレンダ
ー表示機構で使用されていなかったアクチュエータを採
用することが考えられる。しかしながら、カレンダー表
示機構では、1つの日車において通常の送り動作に加え
て、早送りあるいは逆送りなど、異なる送り動作を行わ
せる必要があり、このような動作毎にアクチュエータを
設けることはスペース的に無理である。一方、1つのア
クチュエータの出力を輪列によって変換して伝達するこ
とにより、上記の各動作を行わせるのでは、従来からあ
るカレンダー表示機構に比してサイズ的なメリットがな
い。
Therefore, it is conceivable to employ an actuator which has not been used in a conventional calendar display mechanism, such as an actuator using a piezoelectric element which has recently been used for a shutter of a camera, an ink jet head of a printer, or the like. However, in the calendar display mechanism, it is necessary to perform a different feed operation such as fast forward or reverse feed in addition to the normal feed operation in one date indicator, and providing an actuator for each such operation requires space. It is impossible. On the other hand, if the above operations are performed by converting and transmitting the output of one actuator by a wheel train, there is no size advantage compared to a conventional calendar display mechanism.

【0005】そこで、本発明の課題は、少ない部品数で
複数の出力を得ることのできるアクチュエータおよびそ
れを用いた時計を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide an actuator capable of obtaining a plurality of outputs with a small number of parts and a timepiece using the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るアクチュエータでは、振動体と、該振
動体に振動を行わせる励振手段と、前記振動体に接続
し、該振動体の振動を増幅して出力する少なくとも2つ
の振動出力系を有し、前記振動体および各々の振動出力
系を含む各振動系は、異なる共振周波数を備えるととも
に、前記励振手段は、前記振動体に対して前記各振動系
の共振周波数に対応する振動を行わせるように構成され
ていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in an actuator according to the present invention, a vibrating body, excitation means for causing the vibrating body to vibrate, and an exciter connected to the vibrating body, It has at least two vibration output systems for amplifying and outputting vibration, and each vibration system including the vibrating body and each vibration output system has a different resonance frequency, and the excitation unit is provided with respect to the vibrating body. In this case, vibrations corresponding to the resonance frequencies of the respective vibration systems are performed.

【0007】本発明では、1つの振動体に対して、共振
周波数の異なる振動系を構成する2つ以上の振動出力系
が構成されているので、励振手段が振動体をいずれの周
波数で振動させるかによって、複数の振動出力系のいず
れから出力を得るかを選択できる。それ故、複数の振動
出力系をそれぞれから異なる出力を得るように構成して
おくだけで、1つのアクチュエータで2つ以上の動作を
行うことができる。しかも、複数の振動出力系は、振動
体および励振手段を共用しているので、アクチュエータ
を構成する部品点数が少なくて済む。それ故、アクチュ
エータの低コスト化および小型化を図ることができる。
In the present invention, since two or more vibration output systems constituting vibration systems having different resonance frequencies are formed for one vibration body, the excitation means vibrates the vibration body at any frequency. Thus, it is possible to select from which of the plurality of vibration output systems the output is obtained. Therefore, two or more operations can be performed by one actuator only by configuring a plurality of vibration output systems to obtain different outputs from each other. Moreover, since the plurality of vibration output systems share the vibrator and the excitation means, the number of parts constituting the actuator can be reduced. Therefore, the cost and size of the actuator can be reduced.

【0008】本発明において、前記振動体は、面外方向
の屈曲振動を行う際の振動周波数により一方の端部を固
定端として他方の端部が面内方向に変位する振動板から
構成され、該可動端の面内方向における変位が前記の各
振動出力系から面内方向における振動として出力される
ように構成することが好ましい。
In the present invention, the vibrating body comprises a vibrating plate whose one end is a fixed end and whose other end is displaced in an in-plane direction by a vibration frequency when performing out-of-plane bending vibration. It is preferable that the displacement of the movable end in the in-plane direction is output from each of the vibration output systems as vibration in the in-plane direction.

【0009】このように構成した場合には、励振手段が
振動板を駆動すると、振動板は面外方向に屈曲振動し、
その少なくとも一方の端部は可動端として面内方向に変
位する。ここに、可動端には振動出力系が接続してお
り、この振動出力系は、可動端の面内方向の変位を増幅
して面内方向の振動として出力する。従って、本発明の
アクチュエータは、振動板の面外方向の屈曲振動を面内
方向の振動として取り出す新たなタイプのアクチュエー
タであり、少ない部品で構成できるとともに、振動板が
面外方向に屈曲振動を行う厚さ寸法の空間内に構成する
ことができる。
In such a configuration, when the excitation means drives the diaphragm, the diaphragm bends and vibrates in an out-of-plane direction.
At least one end thereof is displaced in the in-plane direction as a movable end. Here, a vibration output system is connected to the movable end, and this vibration output system amplifies the displacement of the movable end in the in-plane direction and outputs it as in-plane vibration. Therefore, the actuator of the present invention is a new type of actuator that takes out bending vibrations in the out-of-plane direction of the diaphragm as vibrations in the in-plane direction. It can be configured in a space of the thickness dimension to be performed.

【0010】本発明において、前記励振手段としては、
前記振動板の少なくとも一方の面に構成された圧電素子
と、該圧電素子の駆動回路とを備えているものを用いる
ことができる。ここで、圧電素子としてはバイモルフあ
るいはユニモルフのいずれのタイプのものをも使用可能
である。このように構成すると、圧電素子を薄くしても
強度を保て、かつ、容量を大きくすることが容易なの
で、電気的エネルギーが入りやすくなる。また、振動板
に圧電素子を積層するだけでよいので、アクチュエータ
の薄型化に適している。
In the present invention, the exciting means includes:
It is possible to use one having a piezoelectric element formed on at least one surface of the vibration plate and a drive circuit for the piezoelectric element. Here, any type of bimorph or unimorph piezoelectric element can be used. With this configuration, even if the piezoelectric element is made thin, the strength can be maintained and the capacity can be easily increased, so that electric energy can be easily input. Further, since it is only necessary to laminate the piezoelectric element on the diaphragm, it is suitable for reducing the thickness of the actuator.

【0011】本発明において、前記励振手段としては、
前記振動板の方に構成された磁性体と、該磁性体に対峙
する電磁磁石と、該電磁磁石に対する駆動回路とを備え
ているものを用いることもできる。
In the present invention, the excitation means includes:
It is also possible to use a device provided with a magnetic body formed on the diaphragm, an electromagnetic magnet facing the magnetic body, and a drive circuit for the electromagnetic magnet.

【0012】本発明において、前記の各振動出力系は、
前記振動板の端部を保持する弾性部と、該弾性部の側お
よび当該端部の側に基端側が連結し、先端側が自由端で
あるレバーとによって構成できる。このように構成する
と、レバーも振動系に含まれるため、共振周波数が低く
なる。それ故、駆動回路の消費電流を低く抑えることが
できる。また、後述する腕時計のカレンダー機構におい
て日車(従動部材)を直動する場合でも、減速機構が不
要であるため、この点でも腕時計など薄型装置に搭載す
るのに適している。
In the present invention, each of the above-mentioned vibration output systems includes:
The diaphragm can be constituted by an elastic portion that holds an end portion of the diaphragm, and a lever whose base end is connected to the elastic portion and the end, and whose distal end is a free end. With this configuration, the resonance frequency is reduced because the lever is also included in the vibration system. Therefore, the current consumption of the drive circuit can be reduced. Further, even when the date dial (driven member) is moved directly in a calendar mechanism of a wristwatch, which will be described later, a speed reduction mechanism is not required. Therefore, this point is also suitable for mounting on a thin device such as a wristwatch.

【0013】この場合に、前記弾性部は、前記振動板に
対して平面的に配置された板状部材の括れ部として構成
することが好ましい。また、前記レバーについても、前
記振動板に対して平面的に配置された板状レバーを用い
ることが好ましい。
In this case, it is preferable that the elastic portion is configured as a constricted portion of a plate-like member arranged in a plane with respect to the diaphragm. In addition, it is preferable to use a plate-like lever that is disposed in a plane with respect to the diaphragm as the lever.

【0014】本発明において、前記の各振動出力系は、
各々のレバーが同一の従動部材を異なる方向に向けて駆
動する形態、同一の従動部材を互いに同一の方向に向け
て駆動する形態のいずれであってもよい。
In the present invention, each of the above-mentioned vibration output systems includes:
Each lever may drive the same driven member in different directions, or may drive the same driven members in the same direction.

【0015】本発明に係るアクチュエータは、薄型化に
適しているので、腕時計のカレンダー表示機構の駆動装
置などとして用いるのに適している。このような用途に
本発明に係るアクチュエータを利用する場合には、前記
カレンダー表示機構には、前記振動出力系からの振動を
内周縁あるいは外周縁で受けて回転するリング状のカレ
ンダー表示車を用いればよい。また、カレンダー表示車
の内周縁または外周縁には、前記アクチュエータの休止
期間中、前記の各振動出力系の各レバーのうち、一つの
レバーがノッチ内に位置しているときに他のレバーがノ
ッチ外にある複数のノッチを構成しておくことが好まし
い。このように構成すると、いずれかのレバーが常にノ
ッチ内に位置し、このノッチ内に位置するレバーはスト
ッパーとして機能する。それ故、カレンダー表示車が外
乱によって誤って回転するという不具合を防止すること
ができる。
Since the actuator according to the present invention is suitable for thinning, it is suitable for use as a driving device of a calendar display mechanism of a wristwatch. When the actuator according to the present invention is used for such an application, the calendar display mechanism uses a ring-shaped calendar display wheel that rotates by receiving vibration from the vibration output system at an inner peripheral edge or an outer peripheral edge. I just need. On the inner or outer peripheral edge of the calendar display wheel, during a period in which the actuator is inactive, when one of the levers of each of the vibration output systems is located within the notch, another lever is provided. It is preferable to configure a plurality of notches outside the notch. With this configuration, one of the levers is always located in the notch, and the lever located in the notch functions as a stopper. Therefore, it is possible to prevent a problem that the calendar display vehicle is erroneously rotated due to disturbance.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】[実施の形態1]図1(A)、(B)はそ
れぞれ、本発明の実施の形態1に係るアクチュエータ1
0の平面図、および断面図である。
[Embodiment 1] FIGS. 1A and 1B each show an actuator 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
0 is a plan view and a sectional view.

【0018】これらの図に示すアクチュエータ10は、
概ね、それが搭載されるベース(図示せず。)にそれぞ
れねじ止め固定された厚さが0.5mm程度の2枚のプ
レート11A、11Bと、これらのプレート11A、1
1Bに対して平面的に配置され、矢印Aで示すような面
外方向の屈曲振動が可能なように両端が各プレート11
A、11Bに支持された厚さが0.05mm程度の振動
板12(振動体)と、この振動板12に屈曲振動を行わ
せる励振手段20とが構成されている。
The actuator 10 shown in these figures is
Generally, two plates 11A and 11B each having a thickness of about 0.5 mm and screwed and fixed to a base (not shown) on which the plates 11A and 11B are mounted, respectively.
1B, both ends of each plate 11 are arranged so that bending vibration in an out-of-plane direction as shown by arrow A is possible.
A vibration plate 12 (vibration body) having a thickness of about 0.05 mm supported by A and 11B and an excitation unit 20 for causing the vibration plate 12 to perform bending vibration are configured.

【0019】振動板12は、上面側に厚さが0.2mm
程度のユニモルフ型の圧電素子21が構成された矩形部
120と、この矩形部120の両側のうち、一方の端部
125において第1の細幅部121を介して連接する第
1の振動板側接続部123と、他方の端部126におい
て第2の細幅部122を介して連接する第2の振動板側
接続部124とが構成されている。
The diaphragm 12 has a thickness of 0.2 mm on the upper surface side.
And a first diaphragm side connected at one end 125 through a first narrow portion 121 at both ends of the rectangular portion 120 on which the unimorph type piezoelectric element 21 is formed. A connecting portion 123 and a second diaphragm-side connecting portion 124 connected at the other end 126 via the second narrow portion 122 are formed.

【0020】励振手段20は、振動板12の上面側に形
成された前記のユニモルフ型の圧電素子21と、この圧
電素子21および振動板12をそれぞれ両極としてそれ
らの間に駆動信号を印加する駆動回路22(図1(B)
を参照。)とから構成されている。
The excitation means 20 comprises a unimorph type piezoelectric element 21 formed on the upper surface side of the vibration plate 12 and a drive for applying a driving signal between the piezoelectric element 21 and the vibration plate 12 with both poles as both poles. Circuit 22 (FIG. 1B)
See ).

【0021】駆動回路22としては、図2(A)に示す
ように、発振回路221から出力された信号を周波数変
換回路222で振動系の共振周波数に対応した周波数の
駆動信号にして圧電素子21に印加する他励式の回路、
図2(B)に示すように、コルビッツ発振回路223に
対して、可変周波数のフィルタ224、およびその周波
数の切換回路225を設け、この切換回路225によっ
て所定の周波数の信号のみを帰還させることにより、振
動系の共振周波数に対応した周波数の駆動信号を圧電素
子21に印加する自励式の回路などを用いることができ
る。
As shown in FIG. 2A, the driving circuit 22 converts the signal output from the oscillation circuit 221 into a driving signal having a frequency corresponding to the resonance frequency of the vibration system by a frequency conversion circuit 222. A separately excited circuit applied to the
As shown in FIG. 2B, a filter 224 of a variable frequency and a switching circuit 225 of the frequency are provided for the Colwitz oscillation circuit 223, and only a signal of a predetermined frequency is fed back by the switching circuit 225. Alternatively, a self-excited circuit that applies a drive signal having a frequency corresponding to the resonance frequency of the vibration system to the piezoelectric element 21 can be used.

【0022】本形態では、以下に説明するようによう
に、1枚の振動板に対して第1および第2の振動出力系
が構成され、これら第1および第2の振動出力系が属す
る振動系の共振周波数が異なる。そこで、本形態では、
図2(A)に示す駆動回路22では周波数変換回路22
2の設定の切り換え、図2(B)に示す駆動回路22で
は切換回路225を介してのフィルタ224の設定値の
切り換えによって、異なる周波数の信号を駆動回路22
から圧電素子21に対して印加することが可能になって
いる。
In the present embodiment, as will be described below, the first and second vibration output systems are formed for one vibration plate, and the vibration to which the first and second vibration output systems belong. The system has different resonance frequencies. Therefore, in this embodiment,
In the driving circuit 22 shown in FIG.
2 and the setting of the filter 224 via the switching circuit 225 in the drive circuit 22 shown in FIG.
From the piezoelectric element 21.

【0023】再び図1(A)、(B)において、本形態
のアクチュエータ10では、前記の2枚のプレート11
A、11Bを利用して、振動板12の面外方向の屈曲振
動を面内方向の振動として増幅して出力する第1および
第2の振動出力系30A、30Bが構成されている。す
なわち、第1および第2の振動出力系30A、30Bに
おいて、プレート11A、11Bは振動板12を両端部
125、126のそれぞれが可動端として動作するよう
に支持し、かつ、これらの両端部125、126のそれ
ぞれには、振動板12が面外方向の屈曲振動をしたとき
に各可動端の面内方向における変位を面内方向の振動と
して出力する第1および第2のレバー32A、32Bが
連結されている。このように構成するにあたって、第1
のプレート11Aは、前記のベースにねじ止めされた部
分118Aと、この部分から振動板12の一方の端部1
25に形成されている第1の振動板側接続部123の下
側を通って振動板12の反対側に延びる第1のレバー3
2Aとから構成されている。第2のプレート11Bは、
振動板12を中心に第1のプレート11Aに対して略点
対称に配置されているが、第1のプレート11Aと同
様、前記のベースにねじ止めされた部分118Bと、こ
の部分から振動板12の他方の端部126に形成されて
いる第2の振動板側接続部124の下側を通って振動板
12の反対側に延びる第2のレバー32Bとから構成さ
れている。ここで、振動板12の第1および第2の振動
板側接続部123、124は、第1および第2のレバー
32A、32Bの基端側321A、321Bに接合され
ている。
Referring again to FIGS. 1A and 1B, in the actuator 10 of the present embodiment, the two plates 11 are used.
The first and second vibration output systems 30A and 30B that amplify and output bending vibrations of the diaphragm 12 in the out-of-plane direction as in-plane vibrations by using A and 11B are configured. That is, in the first and second vibration output systems 30A and 30B, the plates 11A and 11B support the diaphragm 12 so that both ends 125 and 126 operate as movable ends, respectively. , 126 include first and second levers 32A, 32B that output displacements of the movable ends in the in-plane direction as in-plane vibrations when the diaphragm 12 performs out-of-plane bending vibration. Are linked. In this configuration, the first
The plate 11A has a portion 118A screwed to the base and one end 1 of the diaphragm 12 from this portion.
25, a first lever 3 extending to the opposite side of the diaphragm 12 through a lower side of the first diaphragm side connection portion 123 formed on the first diaphragm 3.
2A. The second plate 11B is
The first plate 11A is arranged substantially symmetrically with respect to the first plate 11A with respect to the diaphragm 12, but similarly to the first plate 11A, a portion 118B screwed to the base and a diaphragm 118 And a second lever 32B extending under the second diaphragm-side connecting portion 124 formed at the other end 126 of the second diaphragm 126 and extending to the opposite side of the diaphragm 12. Here, the first and second diaphragm side connection portions 123 and 124 of the diaphragm 12 are joined to the base ends 321A and 321B of the first and second levers 32A and 32B.

【0024】また、第1および第2のプレート11A、
11Bのいずれにおいても、第1および第2のレバー3
2A、32Bと本体部分118A、118Bとのつけ根
部分には第1および第2の括れ部31A、31B(弾性
部)がそれぞれ構成されているので、これら第1および
第2の括れ部31A、31Bよりやや先端側において、
振動板12の第1および第2の振動板側接続部123、
124と第1および第2のレバー32A、32Bの基端
側321A、321Bとが接合している状態にある。従
って、第1および第2のレバー32は、互いに近接する
第1および第2の括れ部31A、31Bの側と、振動板
12の各端部125、126の側とに基端側321A、
321Bがそれぞれ連結し、そこから先端側が自由端3
22A、322Bとして延びている構造になっている。
Also, the first and second plates 11A,
11B, the first and second levers 3
Since the first and second constricted portions 31A and 31B (elastic portions) are respectively formed at the bases of the main portions 118A and 118B and the base portions 2A and 32B, the first and second constricted portions 31A and 31B are formed. A little more on the tip side,
The first and second diaphragm-side connection portions 123 of the diaphragm 12,
124 is in a state in which the proximal ends 321A and 321B of the first and second levers 32A and 32B are joined. Therefore, the first and second levers 32 are provided on the proximal side 321A, on the sides of the first and second constricted portions 31A and 31B, which are close to each other, and on the sides of the ends 125 and 126 of the diaphragm 12, respectively.
321B are connected to each other, and the free end 3
The structure extends as 22A and 322B.

【0025】このような第1および第2のレバー32
A、32Bと振動板12との連結構造によって、本形態
では、振動板12が後述するように面外方向に屈曲振動
したときに、両端部125、126の面内方向における
変位を増幅して面内方向の振動として第1および第2の
レバー32A、32Bの自由端322A、322Bから
出力する第1および第2の振動出力系30A、30Bが
構成されている。
Such first and second levers 32
In this embodiment, when the diaphragm 12 bends and vibrates in an out-of-plane direction as described later, the displacement of the both ends 125 and 126 in the in-plane direction is amplified by the connection structure between the diaphragms A and 32B and the diaphragm 12. First and second vibration output systems 30A and 30B that output from the free ends 322A and 322B of the first and second levers 32A and 32B as in-plane vibrations are configured.

【0026】このように構成したアクチュエータ10で
は、第1のレバー32Aが長く、第2のレバー32Bが
短いため、第1のレバー32Aは第2のレバー32Bよ
りも質量が大きい。このため、振動板12および第1の
振動出力系30Aからなる第1の振動系300Aと、振
動板12および第2の振動出力系30Bからなる第2の
振動系300Bとの間では、第1の振動系300Aの共
振周波数が第2の振動系300Bの共振周波数よりも低
い。
In the actuator 10 configured as described above, since the first lever 32A is long and the second lever 32B is short, the mass of the first lever 32A is larger than that of the second lever 32B. Therefore, the first vibration system 300A including the vibration plate 12 and the first vibration output system 30A and the second vibration system 300B including the vibration plate 12 and the second vibration output system 30B have the first vibration system. The resonance frequency of the vibration system 300A is lower than the resonance frequency of the second vibration system 300B.

【0027】そこで、励振手段20を構成する駆動回路
22は、第1の振動系300Aの共振周波数に対応する
駆動信号と、第2の振動系300Bの共振周波数に対応
する駆動信号とをそれぞれ出力する。従って、駆動回路
22が第1の振動系300Aの共振周波数に対応する駆
動信号を圧電素子21に印加したときには、図3(A)
または図3(B)に模式的に示すように、振動板12は
第1の振動系300Aの共振周波数に対応する屈曲振動
を行うので、このときは、振動体12の他方の端部12
6が固定端となり、図3(A)、(B)に矢印Fで示す
ように、一方の端部125のみが可動端として面内方向
の振動を行う。その結果、この一方の端部125に基端
側321Aが接続している第1のレバー32Aは、第1
の括れ部31Aを支点として自由端322Aが振動板1
2の面内方向で振動し、それを矢印CAで示すように従
動部材500に伝達する。これに対して、駆動回路22
が第2の振動系300Bの共振周波数に対応する駆動信
号を圧電素子21に印加したときには、図3(C)また
は図3(D)に模式的に示すように、振動板12は第2
の振動系300Bの共振周波数に対応する屈曲振動を行
うので、このときは、振動板12の一方の端部125が
固定端となり、図3(C)、(D)に矢印Fで示すよう
に、他方の端部126のみが可動端として面内方向の振
動を行う。その結果、この他方の端部126に基端側3
21Bが接続している第2のレバー32Bは、第2の括
れ部31Bを支点として自由端322Bが振動板12の
面内方向で振動し、それを矢印CBで示すように従動部
材500に伝達する。
The drive circuit 22 constituting the excitation means 20 outputs a drive signal corresponding to the resonance frequency of the first vibration system 300A and a drive signal corresponding to the resonance frequency of the second vibration system 300B, respectively. I do. Therefore, when the drive circuit 22 applies a drive signal corresponding to the resonance frequency of the first vibration system 300A to the piezoelectric element 21, FIG.
Alternatively, as schematically shown in FIG. 3B, the diaphragm 12 performs bending vibration corresponding to the resonance frequency of the first vibration system 300A, and in this case, the other end 12
6 is a fixed end, and only one end 125 performs a vibration in an in-plane direction as a movable end as shown by an arrow F in FIGS. 3 (A) and 3 (B). As a result, the first lever 32A whose base end 321A is connected to the one end 125 is the first lever 32A.
The free end 322A is supported by the diaphragm 1 with the constricted portion 31A as a fulcrum.
Vibration occurs in the in-plane direction of No. 2 and transmitted to the driven member 500 as indicated by an arrow CA. On the other hand, the drive circuit 22
When a drive signal corresponding to the resonance frequency of the second vibration system 300B is applied to the piezoelectric element 21, the diaphragm 12 is moved to the second position as schematically shown in FIG. 3C or FIG.
In this case, the bending vibration corresponding to the resonance frequency of the vibration system 300B is performed, and at this time, one end 125 of the vibration plate 12 becomes a fixed end, as shown by an arrow F in FIGS. 3C and 3D. , Only the other end 126 performs in-plane vibration as a movable end. As a result, the other end 126 has a proximal end 3
The free end 322B of the second lever 32B to which the second lever 21B is connected vibrates in the in-plane direction of the diaphragm 12 with the second constricted portion 31B as a fulcrum, and transmits the vibration to the driven member 500 as indicated by an arrow CB. I do.

【0028】このように、本形態のアクチュエータ10
では、1つの振動板12に対して、共振周波数の異なる
第1および第2の振動出力系30A、30Bが接続され
ているので、励振手段20が振動板12をいずれの周波
数で振動させるかによって、第1および第2の振動出力
系30A、30Bのいずれから出力を得るかを選択でき
る。それ故、第1および第2の振動出力系30A、30
Bをそれぞれから異なる出力を得るように構成しておく
だけで、1つのアクチュエータ10で2つの動作を行う
ことができる。しかも、第1および第2の振動出力系3
0A、30Bは、振動板12および励振手段20を共用
しているので、アクチュエータ10を構成する部品点数
が少なくて済む。それ故、アクチュエータ10の低コス
ト化および小型化を図ることができる。
As described above, the actuator 10 of the present embodiment
Since the first and second vibration output systems 30A and 30B having different resonance frequencies are connected to one diaphragm 12, the excitation means 20 causes the diaphragm 12 to vibrate at which frequency. , The first and second vibration output systems 30A and 30B can be selected. Therefore, the first and second vibration output systems 30A, 30A
By simply configuring B so as to obtain different outputs from each other, one actuator 10 can perform two operations. Moreover, the first and second vibration output systems 3
Since the diaphragms 0A and 30B share the diaphragm 12 and the excitation means 20, the number of components constituting the actuator 10 can be reduced. Therefore, the cost and size of the actuator 10 can be reduced.

【0029】また、本形態のアクチュエータ10は、振
動板12の面外方向の屈曲振動を第1および第2のレバ
ー32A、32Bの自由端322A、322Bで面内方
向の振動として取り出す新たなタイプのアクチュエータ
10であり、少ない部品で構成できる。また、アクチュ
エータ10は、振動板12の上下に部材を配置する必要
がないので、振動板12が面外方向に屈曲振動を行う厚
さ寸法の狭い空間内に構成することができ、薄型の装置
内に搭載できる。また、本形態では、振動板12に第1
および第2のレバー32A、32Bを連結したため、第
1および第2のレバー32A、32Bも含めた振動系が
構成されているので、共振周波数が低い。それ故、駆動
回路22の消費電流を低く抑えることができる。また、
後述する腕時計のカレンダー機構において日車(従動部
材500)を直動する場合でも、減速機構が不要である
など、この点でも薄型装置に搭載するのに適している。
さらに、第1および第2の振動出力系30A、30Bと
して、振動板12に対して平面的に配置されたプレート
11A、11B(板状部材)を用い、このプレート11
A、11Bの第1および第2の括れ部31A、31Bに
よって振動板12の端部が面内方向に変位するのを可能
にしているので、分厚いばねなどを用いていない分、ア
クチュエータ10の薄型化に適している。また、振動の
出力もプレート状の第1および第2のレバー32A、3
2B(板状レバー)から行うため、この点からもアクチ
ュエータ10の薄型化に適している。さらにまた、励振
手段20として、振動板12の上面側に形成したユニモ
ルフ型の圧電素子21を用いていることから、圧電素子
21を薄くしても強度を保て、かつ、容量を大きくする
ことが容易なので、電気的エネルギーが入りやすくな
る。しかも、アクチュエータ10の薄型化に適してい
る。
Also, the actuator 10 of the present embodiment is a new type in which out-of-plane bending vibration of the diaphragm 12 is extracted as in-plane vibration at the free ends 322A and 322B of the first and second levers 32A and 32B. Actuator 10 and can be configured with a small number of components. In addition, since the actuator 10 does not need to arrange members above and below the diaphragm 12, the actuator 10 can be configured in a space having a small thickness in which the diaphragm 12 performs bending vibration in an out-of-plane direction. Can be mounted inside. In the present embodiment, the diaphragm 12 has the first
Since the first and second levers 32A and 32B are connected to each other, a vibration system including the first and second levers 32A and 32B is formed, so that the resonance frequency is low. Therefore, the current consumption of the drive circuit 22 can be kept low. Also,
Even when the date dial (the driven member 500) is moved directly in a calendar mechanism of a wristwatch, which will be described later, a speed reduction mechanism is not required.
Further, as the first and second vibration output systems 30A and 30B, plates 11A and 11B (plate-like members) arranged in a plane with respect to the diaphragm 12 are used.
Since the end of the diaphragm 12 can be displaced in the in-plane direction by the first and second constricted portions 31A and 31B of the actuators A and 11B, the thickness of the actuator 10 is reduced because a thick spring or the like is not used. Is suitable for Also, the output of the vibration is plate-like first and second levers 32A, 32A,
Since the operation is performed from 2B (plate-like lever), this point is also suitable for making the actuator 10 thinner. Further, since the unimorph type piezoelectric element 21 formed on the upper surface side of the diaphragm 12 is used as the excitation means 20, the strength can be maintained and the capacity can be increased even if the piezoelectric element 21 is thinned. Is easy, so that electric energy can easily enter. Moreover, it is suitable for reducing the thickness of the actuator 10.

【0030】ここで、第1のレバー32Aと第2のレバ
ー32Bとを比較すると、第2のレバー32Bの自由端
322Bの動作は周波数が高いが、振幅は第1のレバー
32Aの自由端322Aの方が大きい。従って、本形態
では、以下に説明するように、第2のレバー32Bでカ
レンダー表示の通常の送り動作を行い、第1のレバー3
2Aでカレンダー表示の早送りを行う。
Here, comparing the first lever 32A and the second lever 32B, the operation of the free end 322B of the second lever 32B is high in frequency, but the amplitude is the free end 322A of the first lever 32A. Is larger. Therefore, in this embodiment, as described below, the normal feed operation of the calendar display is performed by the second lever 32B, and the first lever 3B is operated.
Fast forward the calendar display with 2A.

【0031】本形態のアクチュエータ10を、腕時計の
カレンダー表示機構50の駆動装置として用いる際に
は、第1および第2のレバー32A、32Bの自由端3
22A、322Bのいずれもが日車51に内接するよう
にアクチュエータ10を配置する。このように構成した
状態で、通常の日送りの際には、駆動回路22から第1
の振動系300Aの共振周波数に対応する駆動信号を圧
電素子21に印加し、第1のレバー32Aによって日車
51を矢印Dの方向に回転させる。これに対して、日表
示の修正を行うために日車51を早送りする場合には、
駆動回路22から第2の振動系300Bの共振周波数に
対応する駆動信号を圧電素子21に印加し、第2のレバ
ー32Bによって日車51を矢印Dの方向に早送りす
る。このように、1つのアクチュエータ10において、
振動板12を異なる周波数で屈曲振動させて第1および
第2の振動出力系30A、30Bを選択的に振動させれ
ば、複雑な切換機構を用いて輪列の切換を行わなくて
も、日車51の回転速度を変えることができる。
When the actuator 10 of the present embodiment is used as a drive of the calendar display mechanism 50 of a wristwatch, the free ends 3 of the first and second levers 32A and 32B are used.
The actuator 10 is arranged so that each of the wheels 22A and 322B is inscribed in the date dial 51. With this configuration, during normal day feeding, the drive circuit 22
A drive signal corresponding to the resonance frequency of the vibration system 300A is applied to the piezoelectric element 21, and the date dial 51 is rotated in the direction of arrow D by the first lever 32A. On the other hand, when the date indicator 51 is fast-forwarded to correct the date display,
A drive signal corresponding to the resonance frequency of the second vibration system 300B is applied from the drive circuit 22 to the piezoelectric element 21, and the date dial 51 is rapidly moved in the direction of arrow D by the second lever 32B. Thus, in one actuator 10,
If the diaphragm 12 is flexibly vibrated at different frequencies to selectively vibrate the first and second vibration output systems 30A and 30B, even if the train train is not switched by using a complicated switching mechanism, the vibration can be reduced. The rotation speed of the car 51 can be changed.

【0032】[実施の形態2]図4(A)、(B)はそ
れぞれ、本発明の実施の形態2に係るアクチュエータ1
0の平面図、および断面図である。
[Embodiment 2] FIGS. 4A and 4B show an actuator 1 according to Embodiment 2 of the present invention, respectively.
0 is a plan view and a sectional view.

【0033】これらの図に示すアクチュエータ10も、
概ね、それが搭載されるベース(図示せず。)に2ヵ所
でねじ止め固定された厚さが0.5mm程度のプレート
11と、これらのプレート11に対して平面的に配置さ
れ、面外方向の屈曲振動が可能なように両端が各プレー
ト11に支持された厚さが0.05mm程度の振動板1
2と、この振動板12に屈曲振動を行わせる圧電素子2
1および駆動回路22からなる励振手段20とが構成さ
れている点は、実施の形態1と同様である。
The actuator 10 shown in FIGS.
Generally, a plate 11 having a thickness of about 0.5 mm, which is screwed and fixed at two places to a base (not shown) on which it is mounted, and a plate 11 arranged in a plane with respect to these plates 11, Plate 1 having both ends supported by respective plates 11 so as to be capable of bending vibration in the direction of thickness of about 0.05 mm
And a piezoelectric element 2 for causing the diaphragm 12 to perform bending vibration.
1 and an excitation means 20 comprising a drive circuit 22 are the same as in the first embodiment.

【0034】本形態のアクチュエータ10でも、実施の
形態1と同様、前記のプレート11を利用して、振動板
12を両端部125、126のそれぞれが可動端として
動作するように支持し、これらの両端部125、126
のそれぞれに、振動板12が面外方向の屈曲振動をした
ときに両端部125、126(各可動端)の面内方向に
おける変位を面内方向の振動として増幅し、出力する第
1および第2の振動出力系30A、30Bが構成されて
いる。
In the actuator 10 of the present embodiment, as in the first embodiment, the vibration plate 12 is supported by using the plate 11 so that both ends 125 and 126 operate as movable ends. Both ends 125, 126
In each of the first and second embodiments, when the diaphragm 12 undergoes out-of-plane bending vibration, the displacement in the in-plane direction of both ends 125 and 126 (each movable end) is amplified as in-plane vibration and output. Two vibration output systems 30A and 30B are configured.

【0035】このような振動出力系を構成するにあたっ
て、本形態では、プレート11には、本体部分111の
両端部から同じ方向に延びて振動板12の両端部12
5、126に形成されている第1および第2の振動板側
接続部123、124の下側を通って振動板12の反対
側に延びる第1および第2のレバー32A、32Bが構
成され、第1のレバー32Aと第2のレバー32Bの自
由端322A、322B同士は向き合っている。従っ
て、第1のレバー32Aと第2のレバー32Bは、同一
の従動部材500をそれぞれ逆方向に駆動することにな
る。
In constructing such a vibration output system, in the present embodiment, the plate 11 extends from both ends of the main body 111 in the same direction and
First and second levers 32A, 32B are formed below the first and second diaphragm-side connection portions 123, 124 formed on the first and second diaphragms 126 and extending to the opposite side of the diaphragm 12, respectively. The free ends 322A and 322B of the first lever 32A and the second lever 32B face each other. Therefore, the first lever 32A and the second lever 32B drive the same driven member 500 in opposite directions.

【0036】第1および第2のレバー32A、32Bに
おいて、本体部分111とのつけ根部分には第1および
第2の括れ部31A、31Bがそれぞれ構成され、これ
ら第1および第2の括れ部31A、31Bよりやや先端
側において、振動板12の第1および第2の振動板側接
続部123、124の下側を通る基端部分321A、3
21Bが振動板12との接合部分になっている。従っ
て、第1および第2のレバー32A、32Bは、互いに
近接する第1および第2の括れ部31の側と、振動板1
2の各端部125、126の側とに基端側321A、3
21Bがそれぞれ連結し、そこから先端側が自由端32
2A、322Bとして延びている構造になっている。
In the first and second levers 32A and 32B, first and second constrictions 31A and 31B are respectively formed at the bases of the main body 111, and the first and second constrictions 31A are formed. And 31B, the base portions 321A, 321A, 3B passing under the first and second diaphragm-side connecting portions 123, 124 of the diaphragm 12 slightly.
Reference numeral 21 </ b> B is a joint portion with the diaphragm 12. Therefore, the first and second levers 32A and 32B are connected to the first and second constricted portions 31 adjacent to each other and the diaphragm 1
2 and the proximal end 321A, 3
21B are connected to each other, and the leading end side is a free end 32 therefrom.
The structure extends as 2A and 322B.

【0037】このような第1および第2のレバー32
A、32Bと振動板12との連結構造によって、本形態
では、振動板12が後述するように面外方向に屈曲振動
したときに、振動板12の端部125、126(可動
端)の面内方向における変位を増幅して面内方向の振動
として第1および第2のレバー32A、32Bの自由端
322A、322Bから出力する第1および第2の振動
出力系30A、30Bが構成されている。
Such first and second levers 32
In the present embodiment, when the diaphragm 12 bends and vibrates in an out-of-plane direction as described later, the surfaces of the end portions 125 and 126 (movable ends) of the diaphragm 12 are formed by the connection structure between the diaphragms A and 32B and the diaphragm 12. First and second vibration output systems 30A and 30B are configured to amplify the displacement in the inward direction and output the inward vibrations from the free ends 322A and 322B of the first and second levers 32A and 32B. .

【0038】このように構成したアクチュエータ10で
も、第1のレバー32が長く、第2のレバー32が短い
ため、第1のレバー32は第2のレバー32よりも質量
が大きい。このため、振動板12および第1の振動出力
系30Aからなる第1の振動系300Aと、振動板12
および第2の振動出力系30Bからなる第2の振動系3
00Bとの間では、第1の振動系300Aの共振周波数
が第2の振動系300Bの共振周波数よりも低い。
In the actuator 10 thus configured, the first lever 32 is longer and the second lever 32 is shorter, so that the first lever 32 has a larger mass than the second lever 32. For this reason, the first vibration system 300A including the vibration plate 12 and the first vibration output system 30A and the vibration plate 12
Vibration system 3 including a second vibration output system 30B
00B, the resonance frequency of the first vibration system 300A is lower than the resonance frequency of the second vibration system 300B.

【0039】また、励振手段20を構成する駆動回路2
2は、実施の形態1と同様、第1の振動系300Aの共
振周波数に対応する駆動信号と、第2の振動系300B
の共振周波数に対応する駆動信号とをそれぞれ出力する
ことが可能である。従って、駆動回路22が第1の振動
系300Aの共振周波数に対応する駆動信号を圧電素子
21に印加したときには、振動板12の一方の端部12
5のみが可動端として面内方向の振動を行う。その結
果、この一方の端部125に基端側321Aが接続して
いる第1のレバー32Aは、第1の括れ部31を支点と
して自由端322側が振動板12の面内方向で振動し、
それを矢印CAで示すように従動部材500に伝達す
る。これに対して、駆動回路22が第2の振動系300
Bの共振周波数に対応する駆動信号を圧電素子21に印
加したときには、振動板12の他方の端部126のみが
可動端として面内方向の振動を行う。その結果、この他
方の端部126に基端側321Bが接続している第2の
レバー32Aは、第2の括れ部31Bを支点として自由
端322Bが振動板12の面内方向で振動し、矢印CB
で示すように、第1のレバー32Aとは反対向きの力を
従動部材500に伝達する。
The drive circuit 2 constituting the excitation means 20
2, a drive signal corresponding to the resonance frequency of the first vibration system 300A and a second vibration system 300B
And a drive signal corresponding to the resonance frequency. Therefore, when the drive circuit 22 applies a drive signal corresponding to the resonance frequency of the first vibration system 300A to the piezoelectric element 21, one end 12
Only 5 performs a vibration in an in-plane direction as a movable end. As a result, the first lever 32A whose base end 321A is connected to the one end 125, the free end 322 vibrates in the in-plane direction of the diaphragm 12 with the first constricted portion 31 as a fulcrum,
This is transmitted to the driven member 500 as shown by the arrow CA. On the other hand, the drive circuit 22 operates in the second vibration system 300
When a drive signal corresponding to the resonance frequency of B is applied to the piezoelectric element 21, only the other end 126 of the diaphragm 12 vibrates in the in-plane direction as a movable end. As a result, the second lever 32A whose base end 321B is connected to the other end 126, the free end 322B vibrates in the in-plane direction of the diaphragm 12 with the second constricted portion 31B as a fulcrum, Arrow CB
As shown by, a force in the opposite direction to the first lever 32A is transmitted to the driven member 500.

【0040】このように構成したアクチュエータ10
を、実施の形態1と同様、腕時計のカレンダー表示機構
50の駆動装置として用いる際には、第1および第2の
レバー32A、32Bの自由端322A、322Bのい
ずれもが日車51に内接するようにアクチュエータ10
を配置する。このように構成した状態で、通常の日送り
の際には、駆動回路22から第1の振動系300Aの共
振周波数に対応する駆動信号を圧電素子21に印加し、
第1のレバー32Aによって日車51を矢印DAで示す
方向に回転させる。これに対して、日表示の修正を行う
ために日車51を逆送りする場合には、駆動回路22か
ら第2の振動系300Bの共振周波数に対応する駆動信
号を圧電素子21に印加し、第2のレバー32Bによっ
て日車51を矢印DBで示す方向に逆送りする。このよ
うに、1つのアクチュエータ10において、振動板12
を異なる周波数で屈曲振動させて第1および第2の振動
出力系30A、30Bを選択的に振動させれば、複雑な
切換機構を用いて輪列の切換を行わなくても、日車51
の回転方向や回転速度を変えることができる。
The actuator 10 constructed as described above
Is used as a drive of the calendar display mechanism 50 of the wristwatch, as in the first embodiment, both the free ends 322A and 322B of the first and second levers 32A and 32B are inscribed in the date dial 51. Actuator 10
Place. In the state configured as described above, at the time of normal daily feeding, a drive signal corresponding to the resonance frequency of the first vibration system 300A is applied from the drive circuit 22 to the piezoelectric element 21,
The date wheel 51 is rotated in the direction indicated by the arrow DA by the first lever 32A. On the other hand, when the date wheel 51 is reversed in order to correct the date display, a drive signal corresponding to the resonance frequency of the second vibration system 300B is applied from the drive circuit 22 to the piezoelectric element 21, The date wheel 51 is moved backward by the second lever 32B in the direction indicated by the arrow DB. Thus, in one actuator 10, the diaphragm 12
Is flexibly vibrated at different frequencies to selectively vibrate the first and second vibration output systems 30A and 30B, without having to switch the train wheel using a complicated switching mechanism.
You can change the direction and speed of rotation.

【0041】[実施の形態3]図5(A)、(B)はそ
れぞれ、本発明の実施の形態3に係るアクチュエータ1
0の平面図、および断面図である。
Third Embodiment FIGS. 5A and 5B show an actuator 1 according to a third embodiment of the present invention.
0 is a plan view and a sectional view.

【0042】これらの図に示すアクチュエータ10は、
概ね、それが搭載されるベース(図示せず。)にそれぞ
れねじ止め固定された厚さが0.5mm程度の2枚のプ
レート11A、11Bと、これらのプレート11A、1
1Bに対して平面的に配置され、面外方向の屈曲振動が
可能なように両端が各プレート11A、11Bに支持さ
れた厚さが0.05mm程度の振動板12と、この振動
板12に屈曲振動を行わせる圧電素子21および駆動回
路22からなる励振手段20とが構成されている。振動
板12は、基本的な構成が実施の形態1と同様であるた
め、それらの説明を省略する。
The actuator 10 shown in FIGS.
Generally, two plates 11A and 11B each having a thickness of about 0.5 mm and screwed and fixed to a base (not shown) on which the plates 11A and 11B are mounted, respectively.
1B, a diaphragm 12 having a thickness of about 0.05 mm supported at both ends by each of the plates 11A and 11B so as to be capable of bending vibration in an out-of-plane direction. Excitation means 20 including a piezoelectric element 21 for performing bending vibration and a drive circuit 22 is configured. The basic configuration of diaphragm 12 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0043】本形態のアクチュエータ10でも、実施の
形態1と同様、前記の2枚のプレート11A、11Bを
利用して、振動板12の面外方向の屈曲振動を面内方向
の振動として出力する第1および第2の振動出力系30
A、30Bが構成されていることに第1の特徴を有す
る。また、本形態では、第1および第2の振動出力系3
0A、30Bを交互に動作させて、2つの出力系の一方
がストッパーとして機能するように構成されていること
に第2の特徴を有する。
In the actuator 10 of this embodiment, similarly to the first embodiment, the bending vibration in the out-of-plane direction of the diaphragm 12 is output as the in-plane vibration using the two plates 11A and 11B. First and second vibration output systems 30
A and 30B have a first feature. In the present embodiment, the first and second vibration output systems 3
The second feature is that one of the two output systems is configured to function as a stopper by alternately operating 0A and 30B.

【0044】すなわち、本形態では、実施の形態1と同
様、第1および第2のプレート11A、11Bのいずれ
にも、第1および第2のレバー32A、32Bと、これ
らの第1および第2のレバー32A、32Bと本体部分
118A、118Bとのつけ根部分に第1および第2の
括れ部31A、31Bとがそれぞれ構成されている。こ
こで、第1のレバー32は第2のレバー32よりわずか
に長いため、第1のレバー32は第2のレバー32より
も質量がわずかであるが大きい。このため、振動板12
および第1の振動出力系30Aからなる第1の振動系3
00Aと、振動板12および第2の振動出力系30Bか
らなる第2の振動系300Bとの間では、第1の振動系
300Aの共振周波数が第2の振動系300Bの共振周
波数よりもやや低い。
That is, in the present embodiment, as in the first embodiment, the first and second levers 32A and 32B and the first and second levers 32A and 32B are attached to both the first and second plates 11A and 11B. The first and second constricted portions 31A and 31B are respectively formed at the base portions of the levers 32A and 32B and the main body portions 118A and 118B. Here, the first lever 32 is slightly longer than the second lever 32 because the first lever 32 is slightly longer than the second lever 32. For this reason, the diaphragm 12
And a first vibration system 3 composed of a first vibration output system 30A
Between 00A and the second vibration system 300B including the vibration plate 12 and the second vibration output system 30B, the resonance frequency of the first vibration system 300A is slightly lower than the resonance frequency of the second vibration system 300B. .

【0045】また、励振手段20を構成する駆動回路2
2は、実施の形態1と同様、第1の振動系300Aの共
振周波数に対応する駆動信号と、第2の振動系300B
の共振周波数に対応する駆動信号とをそれぞれ出力する
ことが可能である。従って、駆動回路22が第1の振動
系300Aの共振周波数に対応する駆動信号を圧電素子
21に印加したときには、振動板12の一方の端部12
5のみが可動端として面内方向の振動を行う。その結
果、この一方の端部125に基端側321Aが接続して
いる第1のレバー32Aは、第1の括れ部31を支点と
して自由端322側が振動板12の面内方向で振動し、
それを矢印CAで示すように従動部材500に伝達す
る。これに対して、駆動回路22が第2の振動系300
Bの共振周波数に対応する駆動信号を圧電素子21に印
加したときには、振動板12の他方の端部126のみが
可動端として面内方向の振動を行う。その結果、この他
方の端部126に基端側321Bが接続している第2の
レバー32Aは、第2の括れ部31Bを支点として自由
端322Bが振動板12の面内方向で振動し、この振動
は矢印CBで示すように従動部材500に伝達される。
The driving circuit 2 constituting the excitation means 20
2, a drive signal corresponding to the resonance frequency of the first vibration system 300A and a second vibration system 300B
And a drive signal corresponding to the resonance frequency. Therefore, when the drive circuit 22 applies a drive signal corresponding to the resonance frequency of the first vibration system 300A to the piezoelectric element 21, one end 12
Only 5 performs a vibration in an in-plane direction as a movable end. As a result, the first lever 32A whose base end 321A is connected to the one end 125, the free end 322 vibrates in the in-plane direction of the diaphragm 12 with the first constricted portion 31 as a fulcrum,
This is transmitted to the driven member 500 as shown by the arrow CA. On the other hand, the drive circuit 22 is connected to the second vibration system 300
When a drive signal corresponding to the resonance frequency of B is applied to the piezoelectric element 21, only the other end 126 of the diaphragm 12 vibrates in the in-plane direction as a movable end. As a result, the second lever 32A whose base end 321B is connected to the other end 126, the free end 322B vibrates in the in-plane direction of the diaphragm 12 with the second constricted portion 31B as a fulcrum, This vibration is transmitted to the driven member 500 as shown by the arrow CB.

【0046】このように構成したアクチュエータ10
を、実施の形態1と同様、腕時計のカレンダー表示機構
50の駆動装置として用いる際にも、本形態では、第1
および第2のレバー32の自由端322のいずれもが日
車51に内接するようにアクチュエータ10を配置す
る。但し、本形態では日車51の内周縁511には所定
の間隔で複数のノッチ512が形成され、アクチュエー
タ10の休止期間中、第1および第2の振動出力系30
の各レバー32A、32Bのうち、一方のレバーがノッ
チ512内に位置しているときには、必ず、他方のレバ
ーがノッチ512外(山部分513に相当する部分)に
ある。このため、駆動回路22から駆動信号を圧電素子
21に印加して、日送りを行う際には、ノッチ512の
外にあって日車51の内周縁511に強く当接している
方のレバーによって、日車51を所定の角度分(一ステ
ップ分)、回転させる。このようにして、日車51の一
ステップ分の回転が終了したときには、それまでノッチ
512の外にあって日車51を駆動したレバー32がノ
ッチ512内に嵌まる一方、それまでノッチ512内に
あって日車51の駆動に関与しなかったレバー32がノ
ッチ512外に位置する。このように、アクチュエータ
10の休止期間中、第1および第2の振動出力系30
A、30Bの各レバー32A、32Bのうち、一方のレ
バーがノッチ512内に位置してれば、このノッチ51
2内のレバーがストッパーとして機能する。それ故、日
車51に外部から衝撃などの外乱が加わっても、日車5
1が不用意に回転してしまうことがない。
The actuator 10 configured as described above
Is used as a driving device of the calendar display mechanism 50 of the wristwatch as in the first embodiment,
The actuator 10 is disposed such that both the free end 322 of the second lever 32 and the free end 322 of the second lever 32 are inscribed in the date indicator 51. However, in the present embodiment, a plurality of notches 512 are formed at predetermined intervals on the inner peripheral edge 511 of the date indicator 51, and during the idle period of the actuator 10, the first and second vibration output systems 30
When one of the levers 32A and 32B is located within the notch 512, the other lever is always outside the notch 512 (a portion corresponding to the mountain portion 513). Therefore, when a drive signal is applied from the drive circuit 22 to the piezoelectric element 21 to perform date feeding, the lever which is outside the notch 512 and strongly contacts the inner peripheral edge 511 of the date wheel 51 is used. The date wheel 51 is rotated by a predetermined angle (one step). In this manner, when the rotation of the date wheel 51 for one step is completed, the lever 32 that has been outside the notch 512 and that has driven the date wheel 51 fits into the notch 512, while the lever 32 that has not moved inside the notch 512 has hitherto. , The lever 32 not involved in driving the date wheel 51 is located outside the notch 512. Thus, during the rest period of the actuator 10, the first and second vibration output systems 30
If one of the levers 32A, 32B of A, 30B is located within the notch 512, this notch 51
The lever in 2 functions as a stopper. Therefore, even if a disturbance such as an impact is applied to the date wheel 51 from outside, the date wheel 5
1 does not rotate carelessly.

【0047】[その他の実施の形態]上記の実施の形態
のいずれにおいても、本形態のアクチュエータ10で腕
時計のカレンダー表示機構50の日車51を回転させる
例であったが、アクチュエータ10によって曜車を回転
させてもよい。また、本発明を適用したアクチュエータ
10は、腕時計のカレンダー機構だけでなく、時刻、
月、年、月齢、太陽位置、さらには、水深、気圧、温
度、湿度、方位、速度などを表示する装置の駆動装置と
して利用できる。さらには、表示装置以外の各種装置の
駆動装置として利用できることは勿論である。
[Other Embodiments] In any of the above embodiments, the date indicator 51 of the calendar display mechanism 50 of the wristwatch is rotated by the actuator 10 of the present embodiment. May be rotated. In addition, the actuator 10 to which the present invention is applied not only has a calendar mechanism of a wristwatch, but also has a time,
The present invention can be used as a driving device for a device that displays the moon, year, age, sun position, water depth, atmospheric pressure, temperature, humidity, direction, speed, and the like. Furthermore, it is needless to say that the present invention can be used as a driving device for various devices other than the display device.

【0048】また、上記形態では、圧電素子21として
ユニモルフ型のものを用いたが、それに限らず、バイモ
ルフ型の圧電素子21を用いてもよい。
In the above embodiment, a unimorph type piezoelectric element 21 is used as the piezoelectric element 21. However, the present invention is not limited to this, and a bimorph type piezoelectric element 21 may be used.

【0049】さらに、図6に示すように、励振手段20
としては、振動板12の方に構成された永久磁石または
可動鉄片などの磁性体23と、該磁性体23に対峙する
電磁磁石24と、該電磁磁石24に対する駆動回路25
とを備えたものなど、振動板12を面外方向に屈曲振動
させるものであればいずれの励振手段20を用いてもよ
い。
Further, as shown in FIG.
A magnetic body 23 such as a permanent magnet or a movable iron piece formed on the diaphragm 12, an electromagnetic magnet 24 facing the magnetic body 23, and a drive circuit 25 for the electromagnetic magnet 24.
Any excitation means 20 may be used as long as the vibration plate 12 bends and vibrates in an out-of-plane direction, such as one having:

【0050】さらにまた、振動出力系の数については限
定がなく、図7に示すように、多角形、あるいは円形の
振動板を用いれば、たとえば4つの振動出力系30を構
成することもできる。
Further, the number of vibration output systems is not limited. For example, as shown in FIG. 7, if a polygonal or circular diaphragm is used, four vibration output systems 30 can be formed.

【0051】なお、本発明に係るアクチュエータは、従
動部材がリング状のカレンダー表示車などである用途に
限定されるものではなく、リニア状に往復動するアクチ
ュエータや、振動を起こすアクチュエータなどへの利用
も可能である。
The actuator according to the present invention is not limited to an application in which the driven member is a ring-shaped calendar display wheel or the like, but may be used as an actuator that reciprocates linearly or an actuator that generates vibration. Is also possible.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアク
チュエータでは、1つの振動体に対して、共振周波数の
異なる振動系を構成する複数の振動出力系が構成されて
いるので、励振手段が振動体をいずれの周波数で振動さ
せるかによって、複数の振動出力系のいずれから出力を
得るかを選択できる。それ故、各振動出力系をそれぞれ
から異なる出力を得るように構成しておくだけで、1つ
のアクチュエータで2つ以上の動作を行うことができ
る。しかも、各振動出力系は、振動体および励振手段を
共用しているので、アクチュエータを構成する部品点数
が少なくて済む。それ故、アクチュエータも低コスト化
および小型化を図ることができる。
As described above, in the actuator according to the present invention, since a plurality of vibration output systems constituting vibration systems having different resonance frequencies are provided for one vibrator, the excitation means is not required. Depending on which frequency the vibrating body is vibrated, it is possible to select from which of the plurality of vibration output systems the output is obtained. Therefore, two or more operations can be performed by one actuator only by configuring each vibration output system to obtain a different output from each. In addition, since each vibration output system shares the vibration body and the excitation means, the number of parts constituting the actuator can be reduced. Therefore, the cost and size of the actuator can be reduced.

【0053】本発明において、振動体として、面外方向
の屈曲振動を行う際の振動周波数により一方の端部を固
定端として他方の端部が面内方向に変位する振動板を用
い、この可動端の変位が各振動出力系から面内方向にお
ける振動として出力される場合には、振動板の面外方向
の屈曲振動を面内方向の振動として取り出すことのでき
る新たなタイプのアクチュエータを構成できる。また、
このアクチュエータは、少ない部品で構成できるととも
に、振動板が面外方向に屈曲振動を行う厚さ寸法の空間
内に構成できるという利点がある。
In the present invention, as the vibrating body, a vibrating plate whose one end is fixed and the other end is displaced in the in-plane direction by vibrating frequency at the time of performing out-of-plane bending vibration is used. When the displacement of the end is output as vibration in the in-plane direction from each vibration output system, it is possible to configure a new type of actuator capable of extracting out-of-plane bending vibration of the diaphragm as in-plane vibration. . Also,
This actuator has the advantages that it can be configured with a small number of components and that the diaphragm can be configured in a space having a thickness dimension that performs bending vibration in an out-of-plane direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)、(B)は、それぞれ本発明の実施の形
態1に係るアクチュエータ、およびそれを腕時計のカレ
ンダー表示機構において日車の駆動用に用いた場合の平
面図、および断面図である。
FIGS. 1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view of an actuator according to a first embodiment of the present invention and a case where the actuator is used for driving a date indicator in a calendar display mechanism of a wristwatch, respectively. It is.

【図2】(A)、(B)は、それぞれ本発明の実施の形
態1に係るアクチュエータを駆動するための駆動回路の
例を示す回路ブロック図である。
FIGS. 2A and 2B are circuit block diagrams each showing an example of a drive circuit for driving an actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図3】(A)ないし(D)は、それぞれ本発明の実施
の形態1に係るアクチュエータにおける振動板の屈曲振
動を示す説明図である。
FIGS. 3A to 3D are explanatory views showing bending vibration of a diaphragm in the actuator according to the first embodiment of the present invention.

【図4】(A)、(B)は、それぞれ本発明の実施の形
態2に係るアクチュエータ、およびそれを腕時計のカレ
ンダー表示機構において日車の駆動用に用いた場合の平
面図、および断面図である。
FIGS. 4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view, respectively, of an actuator according to Embodiment 2 of the present invention and a case where the actuator is used for driving a date indicator in a calendar display mechanism of a wristwatch. It is.

【図5】(A)、(B)は、それぞれ本発明の実施の形
態3に係るアクチュエータ、およびそれを腕時計のカレ
ンダー表示機構において日車の駆動用に用いた場合の平
面図、および断面図である。
FIGS. 5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view of an actuator according to Embodiment 3 of the present invention, and a case where the actuator is used for driving a date indicator in a calendar display mechanism of a wristwatch. It is.

【図6】本発明を適用したアクチュエータの励振手段と
して、電磁磁石を用いた例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example in which an electromagnetic magnet is used as excitation means of an actuator to which the present invention is applied.

【図7】本発明を適用したアクチュエータにおいて4つ
の振動出力系を構成した例を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example in which four vibration output systems are configured in an actuator to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 アクチュエータ 11A、11B プレート 12 振動板(振動体) 20 励振手段 21 ユニモルフ型の圧電素子 22 駆動回路 30 振動出力系 30A 第1の振動出力系 30B 第2の振動出力系 31A、31B 括れ部(弾性部) 32A、32B レバー 50 カレンダー表示機構 51 リング状の日車(カレンダー表示車/従動部
材) 121 振動板の第1の細幅部 122 振動板の第2の細幅部 125 振動板の一方の端部 126 振動板の他方の端部 321A、321B レバーの基端側 322A、322B レバーの自由端 500 従動部材 511 日車の内周縁 512 日車のノッチ 300A 第1の振動系 300B 第2の振動系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Actuator 11A, 11B Plate 12 Vibrating plate (vibrating body) 20 Exciting means 21 Unimorph type piezoelectric element 22 Drive circuit 30 Vibration output system 30A First vibration output system 30B Second vibration output system 31A, 31B Neck (elasticity) Parts) 32A, 32B lever 50 calendar display mechanism 51 ring-shaped date dial (calendar display wheel / driven member) 121 first narrow part of diaphragm 122 second narrow part of diaphragm 125 one of diaphragms End part 126 The other end part of the diaphragm 321A, 321B The base end side of the lever 322A, 322B The free end of the lever 500 The driven member 511 The inner peripheral edge of the date indicator 512 Notch of the date indicator 300A The first vibration system 300B The second vibration system

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 振動体と、該振動体に振動を行わせる励
振手段と、前記振動体に接続し、該振動体の振動を増幅
して出力する少なくとも2つの振動出力系を有し、 前記振動体および各々の振動出力系を含む各振動系は、
異なる共振周波数を備えるとともに、 前記励振手段は、前記振動体に対して前記各振動系の共
振周波数に対応する振動を行わせるように構成されてい
ることを特徴とするアクチュエータ。
1. A vibrating body, excitation means for causing the vibrating body to vibrate, and at least two vibration output systems connected to the vibrating body for amplifying and outputting vibration of the vibrating body, Each vibration system including the vibrating body and each vibration output system,
An actuator having different resonance frequencies, wherein the excitation means is configured to cause the vibrating body to vibrate corresponding to the resonance frequency of each of the vibration systems.
【請求項2】 請求項1において、前記振動体は、面外
方向の屈曲振動を行う際の振動周波数により一方の端部
を固定端として他方の端部が面内方向に変位する振動板
から構成され、該可動端の面内方向における変位が前記
の各振動出力系から面内方向における振動として出力さ
れることを特徴とするアクチュエータ。
2. The vibrating body according to claim 1, wherein the vibrating body is configured such that one end is a fixed end and the other end is displaced in the in-plane direction by a vibration frequency when performing bending vibration in an out-of-plane direction. An actuator, wherein the displacement of the movable end in the in-plane direction is output from each of the vibration output systems as vibration in the in-plane direction.
【請求項3】 請求項2において、前記励振手段は、前
記振動板の少なくとも一方の面に構成された圧電素子
と、該圧電素子の駆動回路とを備えていることを特徴と
するアクチュエータ。
3. The actuator according to claim 2, wherein the excitation means includes a piezoelectric element formed on at least one surface of the diaphragm, and a drive circuit for driving the piezoelectric element.
【請求項4】 請求項2において、前記励振手段は、前
記振動板の方に構成された磁性体と、該磁性体に対峙す
る電磁磁石と、該電磁磁石に対する駆動回路とを備えて
いることを特徴とするアクチュエータ。
4. The apparatus according to claim 2, wherein the excitation means includes a magnetic body formed on the diaphragm, an electromagnetic magnet facing the magnetic body, and a drive circuit for the electromagnetic magnet. An actuator characterized by the above-mentioned.
【請求項5】 請求項2ないし4のいずれかにおいて、
前記の各振動出力系は、各々、前記振動板の端部を保持
する弾性部と、該弾性部の側および当該端部の側に基端
側が連結し、先端側が自由端であるレバーとを備えてい
ることを特徴とするアクチュエータ。
5. The method according to claim 2, wherein
Each of the vibration output systems includes an elastic portion that holds an end of the diaphragm, and a lever whose base end is connected to the elastic portion and the end, and whose distal end is a free end. An actuator, comprising:
【請求項6】 請求項5において、前記弾性部は、前記
振動板に対して平面的に配置された板状部材の括れ部と
して構成されていることを特徴とするアクチュエータ。
6. The actuator according to claim 5, wherein the elastic portion is configured as a constricted portion of a plate-like member arranged planarly with respect to the diaphragm.
【請求項7】 請求項5において、前記レバーは、前記
振動板に対して平面的に配置された板状レバーであるこ
とを特徴とするアクチュエータ。
7. The actuator according to claim 5, wherein the lever is a plate-like lever arranged in a plane with respect to the diaphragm.
【請求項8】 請求項6または7において、前記の各振
動出力系には、前記レバーが同一の従動部材を互いに異
なる方向に向けて駆動する振動出力系が含まれているこ
とを特徴とするアクチュエータ。
8. The vibration output system according to claim 6, wherein each of the vibration output systems includes a vibration output system in which the lever drives the same driven member in different directions. Actuator.
【請求項9】 請求項6または7において、前記の各振
動出力系は、各々のレバーが同一の従動部材を同一の方
向に向けて駆動するように構成されていることを特徴と
するアクチュエータ。
9. The actuator according to claim 6, wherein each of the vibration output systems is configured such that each lever drives the same driven member in the same direction.
【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかに規定す
るアクチュエータをカレンダー表示機構の駆動装置とし
て用いたことを特徴とする時計。
10. A timepiece, wherein the actuator defined in claim 1 is used as a driving device of a calendar display mechanism.
【請求項11】 請求項10において、前記カレンダー
表示機構は、前記の各振動出力系からの振動を周縁で受
けて回転するリング状のカレンダー表示車を備えている
ことを特徴とする時計。
11. The timepiece according to claim 10, wherein the calendar display mechanism includes a ring-shaped calendar display wheel that rotates by receiving vibrations from the respective vibration output systems at a peripheral edge.
【請求項12】 請求項11において、前記カレンダー
表示車は、前記アクチュエータの休止期間中、前記の各
振動出力系の各レバーのうち、一つのレバーがノッチ内
に位置しているときに他のレバーがノッチ外にある複数
のノッチを周縁に備えていることを特徴とする時計。
12. The calendar display vehicle according to claim 11, wherein, when one of the levers of each of the vibration output systems is located within the notch during the rest period of the actuator. A timepiece wherein the lever has a plurality of notches on the periphery thereof outside the notches.
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