JP3387101B2 - アクチュエータ、およびそれを用いた時計並びに報知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、振動板を用いたタイプのアクチュエータ、
およびこのアクチュエータを用いた時計並びに報知装置
に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、振動
板の振動を増幅して面内方向の振動として出力するため
の構造に関するものである。

背景技術 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、日車などを
間欠的に送り駆動するのが一般的である。

また、いわゆるポケットベルや携帯電話などの携帯用
電子機器には発音装置が搭載されており、この発音装置
から可聴音を発することにより、利用者に受信があった
ことを知らせる。この種の装置においては可聴音を発す
ることが適当でない状況もあるので、振動発生装置（バ
イブレータ）を搭載し、この振動発生装置が発する体感
振動により、受信があったことを利用者に知らせる。

しかしながら、腕時計の薄型化を図るには、カレンダ
ー送りのための機構を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。また、圧電素子を用いたアクチュエータは、近年、
カメラのシャッター用、プリンタのインクジェットヘッ
ド用などに用いられているが、これらの従来のアクチュ
エータでは、圧電素子の面外方向への屈曲振動をそのま
ま面外方向への振動として増幅し、出力するため、圧電
素子の面外方向に各種部品を配置する必要がある。従っ
て、従来のアクチュエータでは、これ以上の薄型化が困
難である。

また、カレンダー表示機構のある時計と、かかる表示
機構のない時計との間で機械系を共通化するには、カレ
ンダー表示機構を文字板側に構成する必要があるが、電
磁式のステップモータでは文字板側に構成できる程の薄
型化が不可能である。

さらに、腕時計において、小の月、大の月、うるう年
に伴う日付の修正を自動的に行おうとすると、機構部分
の切換が必要である。しかし、このような切換機構は、
薄型の時計本体に内蔵させるのが困難であるため、かか
る日付の修正は、従来、手動で行わざるを得ないという
不都合がある。

また、ポケットベルや携帯電話などの携帯用電子機器
に搭載されている従来の発音装置および振動発生装置
は、それぞれが振動体および励振手段を備えていること
から、発音装置および振動発生装置は携帯用電子機器内
で大きなスペースを占め、かつ、重量的にもかなりの部
分を占める。従って、この種の機器において発音装置お
よび振動発生装置の双方を搭載することは、携帯用電子
機器のさらなる小型化、軽量化を妨げているという問題
点がある。

そこで、本発明の課題は、振動板の振動を面内方向の
振動として増幅、出力する新たなタイプのアクチュエー
タ、それを用いた時計並びに報知装置を提供することに
ある。

また、本発明の課題は、１つの振動源で異なる機能を
発揮することにより、それを搭載する機器の小型、軽量
化を可能とするアクチュエータおよびそれを用いた時計
並びに報知装置を提供することにある。

発明の開示 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、振動により少なくとも一方の端部が変位伝達用
の可動端として面内方向に変位する振動板と、前記振動
板に振動を行わせる励振手段と、前記可動端に接続して
前記可動端との接続部分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て出力する振動出力系とを有
し、前記可動端との接続部分の面内方向における変位
は、前記振動板が面外方向への屈曲振動を行うことに伴
う面内方向の振動変位であることを特徴とする。

本発明において、励振手段が振動板を駆動すると、振
動板の振動により、その少なくとも一方の端部は、変位
伝達用の可動端として面内方向に変位する。

ここに、変位伝達用の可動端には、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、振動板の振動を面内方向の振動
として出力する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、振動板が振動する厚
さ寸法の狭い空間内に構成することができる。

本発明において、前記振動板は、前記振動出力系に接
続する前記可動端を一方の端部のみに備え、他方の端部
が固定端になっている場合がある。

また、本発明において、前記振動板は、両端部に前記
可動端を備え、前記両端の可動端のそれぞれに前記振動
出力系が第１の振動出力系および第２の振動出力系とし
て接続していることもある。

また、本発明において、前記振動板は、前記振動出力
系に接続する前記可動端を一方の端部のみに備え、他方
の端部が自由端になっている場合がある。前記振動板の
他方の端部が自由端になっている場合には、そこに錘を
付けておくことにより、外乱によって振動板が不用意に
振動することを防止することが好ましい。

また、振動板の他方の端部に錘を付けると、共振周波
数を低く設定することができ、かつ、錘を削れば周波数
調整を行うことができるという利点がある。

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、前記圧
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、ユニモル
フ、あるいは積層型のいずれのタイプのものをも使用可
能である。また、圧電素子を振動板上に構成すると、圧
電素子を薄くしても強度を保てるとともに、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。さらに、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。

さらに、前記振動板の少なくとも一方の面に圧電素子
を形成した場合には、前記振動出力系が外乱によって振
動したことを、この振動によって前記振動板が振動した
ときに前記圧電素子に発生する起電力により検出する外
乱監視手段を形成することができる。

さらに、前記振動出力系が外乱によって振動して前記
振動が前記振動板に伝わったときに前記圧電素子に発生
する起電力を出力する出力回路を構成することもでき
る。

本発明において、前記振動出力系は、前記振動板の可
動端に基端側が接続され、先端側が自由端であるレバー
と、前記レバーの基端側を支持する弾性部とを備えてい
るものを用いることができる。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）などを直動する場合でも、減速機構を
省くことができるので、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。

本発明において、前記振動板が、前記レバーに接続す
る前記可動端を一方の端部のみに備え、他方の端部が自
由端になって場合には、前記振動板および前記レバー
は、前記弾性部のみによって支持されていることが好ま
しい。このように構成すると、振動板からレバーに対す
るエネルギー伝達の漏れを抑えることができる。

本発明において、さらに、前記レバーの振動出力端を
従動部材に押し付ける加圧ばねを備えていることが好ま
しい。このような加圧ばねと前記レバーとは板状板部材
に一体に形成することが好ましい。

本発明に係るアクチュエータでは、小型化、軽量化に
適しているので、表示機構の駆動装置として時計に搭載
することが好ましい。また、本発明に係るアクチュエー
タは、小型化、軽量化に適しているので、少なくとも前
記第１の振動出力系によって報知を行う報知装置として
用いることができる。

図面の簡単な説明 第１図（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、および要部の断面図である。

第２図（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。

第３図（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、および要部の断面図である。

第４図（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、および要部の断面図である。

第５図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形
態４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、および要部の断面図である。

第６図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形
態５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、および要部の断面図である。

第７図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形
態６に係るアクチュエータの平面図、および断面図であ
る。

第８図（Ａ）、（Ｂ）は、第７図に示すアクチュエー
タにおける振動板の屈曲振動を模式的に示す説明図であ
る。

第９図は、第７図に示すアクチュエータをポケットベ
ルにおいて可聴音および体感振動を発生させる報知装置
に用いた例を示す説明図である。

第10図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した
アクチュエータの励振手段として、積層型の圧電素子を
用いた例を示す説明図、および電磁磁石を用いた例を示
す図である。

［符号の説明］ 10 アクチュエータ 11、11A、11B プレート 12 振動板 20 励振手段 30 振動出力系 21 ユニモルフ型の圧電素子 22 駆動回路 31、31A、31B 括れ部（弾性部） 32、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） 60 減速機構のローラ 70 減速機構 117 振動板とレバーとの肉薄の接合部分 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 129 錘 300A 第１の振動系 300B 第２の振動系 321、321A、321B レバーの基端側 322、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 700 報知装置 710 報知用振動板（従動部材） 720 受信回路 730 制御部 発明を実施するための最良の形態 図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

［実施の形態１］ 第１図（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の平面図、および要部の断面
図である。

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３箇所でねじ止め固
定された厚さが0.5mm程度の金属製のプレート11と、こ
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プレート11に支持された厚
さが0.05mm程度の金属製の振動板12と、この振動板12に
屈曲振動を行わせる励振手段20とから構成されている。
また、本形態のアクチュエータ10では、前記のプレート
11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、出力する振動出力系30が構成さ
れている。

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1
20の両側のうち、可動端となるべき一方の端部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、固定端となるべき他方の端部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。

励振手段20は、振動板12の上面側に形成されたユニモ
ルフ型の圧電素子21と、この圧電素子21に形成された電
極（図示せず。）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（第１図
（Ｂ）を参照。）とから構成され、駆動回路22は、アク
チュエータ10の振動系の共振周波数に対応する周波数の
駆動信号を圧電素子21に印加する。

駆動回路22としては、第２図（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もの、第２図（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も
のなどを用いることができる。

再び第１図（Ａ）、（Ｂ）において、プレート11は、
振動板12に平行に配置されて両側が前記のベースにねじ
止めされた本体部分111と、この本体部分111の両端部の
うち、振動板12の可動端となる一方の端部125の側に位
置する方から振動板12の第１の振動板側接続部123の下
側を通って振動板12に対して本体部分111と反対側に延
びるレバー32と、振動板12の固定端となる他方の端部12
6の側に位置する方から振動板12の第２の振動板側接続
部124の下側を通って振動板12に対して本体部分111と反
対側に延びてそこで前記のベースにねじ止めされたプレ
ート側接続部115とが構成されている。

プレート11において、レバー32と本体部分111とのつ
け根部分には括れ部31（弾性部）が構成され、この括れ
部31よりやや先端側において振動板12の第１の振動板側
接続部123の下側を通る部分が振動板12との肉薄の接合
部分117になっている。従って、振動板12は、レバー32
を構成する板状部材（プレート11）の肉薄部分で連結し
ているので、振動板12とレバー32との連結部分（重なり
部分）を薄く構成することができる。このようにして、
レバー32は、括れ部31の側と振動板12の可動端の側とに
基端側321が連結し、そこから先端側が自由端322（振動
出力端）として延びている構造になっている。また、振
動板12は、レバー32の厚さ方向の中央に位置するように
レバー32に接続しているので、振動板12の面内方向の変
位がレバー32に伝達される際に、振動板12およびレバー
32に捩れなどが発生しない。

このようなレバー32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の一方の端部125（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
としてレバー32の自由端322から出力する振動出力系30
が構成されている。この振動出力系30では、括れ部31を
支点としたときに、この支点に対して同じ側に振動板12
の一方の端部125（可動端）およびレバー32の自由端322
が配置された構造になっている。従って、レバー32は、
括れ部31から振動板12の可動端との接続位置までの寸法
と、括れ部31からレバー32の先端部（振動出力端）まで
の寸法との比に対応するレバー比をもって振動板12の可
動端との接続部分の面内方向における変位を増幅して出
力する。

このように構成したアクチュエータ10では、励振手段
20において駆動回路22から圧電素子21に、振動系の共振
周波数に対応する周波数の駆動信号を印加すると、矩形
部120とプレート11との間に第１および第２の細幅部12
1、122が構成されているので、圧電素子21の伸縮振動
（第１図（Ｂ）に矢印Ａで示す。）によって、振動板12
は面外方向に屈曲振動する。また、振動板12とレバー32
の基端側321とは完全に接合されているものの、この接
合部分117とプレート11の本体部分111との間には変形自
在な括れ部31が構成されているので、振動板12が面外方
向に屈曲振動すると、振動板12の可動端となるべき一方
の端部125は括れ部31での弾性変形によって、振動板12
の面内方向に変位を繰り返す。その結果、この可動端た
る一方の端部125の側に基端側321が接続しているレバー
32は、括れ部31を支点として自由端322が振動板12の面
内方向で振動し、それを矢印Ｃで示すように従動部材50
0に伝達する。

このように、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レバー32の自由端322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にレバー32を連結
したため、レバー32を含めて振動系を構成しているの
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、振動出力系30
として、振動板12に対して平面的に配置されたプレート
11（板状部材）を用い、このプレート11の括れ部31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
プレート状のレバー32（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の上面側にユニ
モルフ型の圧電素子21を形成しているため、圧電素子21
を薄くしても強度を保て、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、ア
クチュエータ10の薄型化に適している。

このように構成したアクチュエータ10の用途として、
第１図（Ａ）、（Ｂ）には、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
た例を示してある。このカレンダー表示機構50には、振
動板12と略同一平面内に、この振動板12およびレバー32
を囲むようにリング状の日車51（カレンダー表示車）が
配置され、この日車51は、その内周縁511に接する２つ
のガイド501、502、およびアクチュエータ10のレバー32
の自由端322によって位置決めされている。この状態
で、日車51は、アクチュエータ10の振動出力系30（レバ
ー32）からの振動を内周縁511で受けて周方向に回転す
る。すなわち、アクチュエータ10が作動して、レバー32
の自由端322が括れ部31を中心に振動板12の面内方向に
振動すると、レバー32の自由端322は、日車51の内周縁5
11を矢印Ｃで示す方向に、所定の期間、繰り返し叩くの
で、日車51は所定の回転角度分、矢印Ｄで示す方向に送
り駆動されることになる。

このようなカレンダー表示機構50において、本形態の
アクチュエータ10は少ない部品点数で日車51を駆動で
き、かつ、アクチュエータ10は、振動板12が面外方向の
屈曲振動をするための狭い空間しか占有しない。しか
も、日車51は、肉薄で、かつ、振動板12と略同一平面内
に配置されている。それ故、本形態のアクチュエータ1
0、およびそれを用いたカレンダー表示機構50は、腕時
計を薄型化してもその時計ケース内に収容することがで
き、たとえば、カレンダー表示機構のある時計と、かか
る表示機構のない時計との間で機械系を共通化し、カレ
ンダー表示機構のある時計側を構成する場合には文字板
の側にカレンダー表示機構50を組み込むことができる。
また、指針を駆動するための輪列と機構的に独立したカ
レンダー表示機構50を構成することができるので、ROM
などに記録したデータに基づいて駆動回路20から所定の
タイミングで駆動信号を出力させるだけで、万年カレン
ダーを容易に構成することができ、小の月、大の月、う
るう年に伴う日付の修正を手動で行う必要がなくなる。

［実施の形態２］ 第３図（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10の平面図、および要部の断
面図である。なお、本形態および後述するいずれの形態
でも、実施の形態１と基本的な構成が共通しているの
で、対応する部分には同一の符合を付してそれらの説明
を省略する。

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箇所でねじ止め固
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プレート11に支持された厚さが0.05
mm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（第
３図（Ｂ）を参照。）とが構成されている。振動板12、
およびそれを屈曲振動させる励振手段20は、いずれも基
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。

本形態のアクチュエータ10では、前記のプレート11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振動出力系30に特徴を有する。すな
わち、プレート11は、振動板12に平行に配置されて両端
が前記のベースにねじ止めされた本体部分111と、この
本体部分111の両端部のうち、振動板12の可動端となる
一方の端部125の側に位置する方から振動板12とは反対
側に延びるレバー32と、振動板12の固定端となる他方の
端部126の側に位置する方から振動板12の他方の端部126
の下側にまで延びるプレート側接続部115とが構成され
ている。

プレート11において、レバー32と本体部分111とのつ
け根部分には括れ部31（弾性部）が構成され、この括れ
部31よりやや先端側において、レバー32の自由端322と
は反対側に延びて振動板12の第１の振動板側接続部123
に下側で重なる部分が振動板12との肉薄の接合部分117
になっている。従って、振動板12は、レバー32を構成す
る板状部材（プレート11）の肉薄部分で連結しているの
で、振動板12とレバー32との連結部分（重なり部分）を
薄く構成することができる。このようにして、レバー32
は、互いに近接する括れ部31の側と振動板12の可動端と
なる一方の端部125の側とに基端側321が連結し、そこか
ら先端側が自由端322として延びている構造になってい
る。

このようなレバー32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の可動端となる一方の端
部125の面内方向における変位を増幅して面内方向の振
動としてレバー32の自由端322から出力する振動出力系3
0が構成されている。

但し、本形態において、振動出力系30では、括れ部31
を支点としたときに、この支点に対して反対側に振動板
12の一方の端部125（可動端）との接合部分117、および
レバー32の自由端322がそれぞれ配置された構造になっ
ている。

このように構成したアクチュエータ10でも、励振手段
20において駆動回路22から圧電素子21に駆動信号を印加
すると、圧電素子21の伸縮振動（第３図（Ｂ）に矢印Ａ
で示す。）によって、振動板12は面外方向に屈曲振動す
る。また、振動板12が面外方向に屈曲振動すると、振動
板12の可動端となるべき一方の端部125は括れ部31の弾
性変形によって、振動板12の面内方向に変位を繰り返
す。その結果、この可動端たる一方の端部125の側に基
端側321が接続しているレバー32は、括れ部31を支点と
して自由端322が振動板12の面内方向で振動し、それを
矢印Ｃで示すように従動部材500に伝達する。

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
して用いた場合に、アクチュエータ10が作動して、レバ
ー32の自由端322が括れ部31を中心に振動板12の面内方
向に振動すると、レバー32は、日車51の内周縁を矢印Ｃ
に向かう方向に繰り返し叩くので、日車51は、矢印Ｄで
示す方向に回転し、日送りが行われる。また、本形態で
は、日送りの休止期間中、外部からの衝撃が振動板12に
加わって振動板12が面外方向に屈曲し、振動板12が縮む
ように一方の端部125が変位しても、このときの変位
は、レバー32の自由端322を外側に押しやる力として作
用する。従って、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たときに外
部から衝撃などが加わっても、レバー32の自由端322は
リング状の日車51（カレンダー表示車）の内周縁511に
より強く当接する状態になるので、日車51が不用意に回
転しない。それ故、日車51が外乱によって回転すること
のないカレンダー表示機構50を実現することができる。

さらに、レバー32の先端部分には日車51の内周縁511
に当接する突起320を備えている。従って、レバー32は
常に突起320の部分で日車51を駆動するので、日車51に
振動を効果的に伝達することができる。

［実施の形態３］ 第４図（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10の平面図、および要部の断
面図である。

これらの図に示すアクチュエータ10も、概に、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、11B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、その説明を省略する。

本形態のアクチュエータ10では、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、
振動出力系30A、30Bでは、プレート11A、11Bが振動板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125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32A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1
2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。

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32A、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12
3、125と第１および第２のレバー32A、32Bの基端側321
A、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322A、322Bとして延びている構造になって
いる。

このような第１および第２のレバー32A、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、可動端とな
る両端部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。これらの第１および第
２の振動出力系30A、30Bでは、実施の形態１と同様、第
１および第２の括れ部31A、31Bをそれぞれの支点とした
ときに、これらの支点に対して同じ側に振動板12と第１
および第２のレバー32A、32Bとの接合部分、および第１
および第２のレバー32A、32Bの自由端322A、322Bが配置
された構造になっている。従って、第１および第２のレ
バー32A、32Bは、第１および第２の括れ部31A、32Bから
振動板12の可動端との接続位置までの寸法と、第１およ
び第２の括れ部31A、31Bから第１および第２のレバー32
A、32Bの各先端部（振動出力端）までの寸法との比に対
応するレバー比をもって振動板12の可動端との接続部分
の面内方向における変位を増幅して出力する。

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30
0A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。

そこで、本形態では、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ように構成されている。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126が
固定端となり、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が第１の括れ
部31Aを支点として自由端322A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、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、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32B
が第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。

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の動作は振動数
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32Aでカレンダー表示の早送りを行
う。

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。そ
れ故、小の月、大の月、うるう年に伴う日付の修正を容
易に行うことができる。

［実施の形態４］ 第５図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形
態４に係るアクチュエータ10の平面図、および要部の断
面図である。

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２箇所でねじ止め固
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点は、実施の形態１と同様であ
る。また、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。

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12
5、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。本形態では、第１および第２の振動
出力系30A、30Bが同一の従動部材500をそれぞれ逆方向
に駆動するように構成されている。

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125、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3
2Bの自由端322A、322B同士は向き合っている。

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、31
Bがそれぞれ構成され、これら第１および第２の括れ部3
1A、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、321B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322A、322Bとして延びている構
造になっている。

このような第１および第２のレバー32A、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32
A、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。これらの第１
および第２の振動出力系30A、30Bでは、第１および第２
の括れ部31A、31Bをそれぞれの支点としたときに、これ
らの支点に対して同じ側に振動板12の端部125、126と第
１および第２のレバー32A、32Bとの接合部分、およびレ
バー32A、32Bの自由端322A、322Bがそれぞれ配置された
構造になっている。

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。

このように構成したアクチュエータ10においても、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こ
とが可能である。従って、駆動回路22が第１の振動系30
0A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、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。

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。

［実施の形態５］ 第６図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形
態５に係るアクチュエータ10の平面図、および要部の断
面図である。

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、11B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。

本形態のアクチュエータ10でも、実施の形態４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30A、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30A、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。

すなわち、本形態では、実施の形態４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および第２のレバー32は、同一の長
さおよび質量が相違しており、振動板12および第１の振
動出力系30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30からなる第２の振動系300Bとの間
では、共振周波数がずれている。従って、励振手段20を
構成する駆動回路22は、第１および第２の振動系300A、
300Bの共振周波数に対応する駆動信号を時間をずらして
出力し、第１および第２のレバー32A、32Bにおいて、第
１および第２の括れ部31A、31Bを支点としてそれぞれ自
由端322A、322Bを振動板12の面内方向で順次、振動さ
せ、それを従動部材に伝達する。

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32
A、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、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を含む振動系の共振周波
数に対応する駆動信号を駆動回路22から圧電素子21に印
加し、当該レバーによって日車51を回転させる。かかる
回転はレバーの自由端がノッチ512内に入って空振りす
るまで行う。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30A、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5
12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51が
不用意に回転してしまうことがない。

［実施の形態６］ 第７図（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形
態６に係るアクチュエータの平面図、および断面図であ
る。

これらの図に示すアクチュエータ10は、実施の形態１
と同様、ベース（図示せず。）に３箇所でねじ止め固定
された厚さが0.5mm程度の金属製のプレート11と、この
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プレート11に支持された厚さ
が0.5mm程度の金属製の振動板12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。ま
た、アクチュエータ10では、前記のプレート11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、出力する振動出力系30が構成されている。

本形態でも、振動板12には、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、固定端となるべき一
方の端部126において第１の細幅部122を介して連接する
第１の振動板側接続部124と、可動端となるべき他方の
端部125において第２の細幅部121を介して連接する第２
の振動板側接続部123とが構成されている。

プレート11は、振動板12に平行に配置されて両側が前
記のベースにねじ止めされた本体部分111と、この本体
部分111の両端部のうち、振動板12の固定端となる一方
の端部126の側に位置する方から振動板12の第１の振動
板側接続部124の下側を通って振動板12に対して本体部
分111と反対側に延びてそこで前記のベースにねじ止め
されたプレート側接続部115と、振動板12の可動端とな
る他方の端部125の側に位置する方から振動板12の第２
の振動板側接続部123の下側を通って振動板12に対して
本体部分111と反対側に延びるレバー32とが構成されて
いる。

レバー32と本体部分111とのつけ根部分には括れ部31
が構成されており、この括れ部31よりやや先端側におい
て振動板12の第１の振動板側接続部123の下側を通る部
分が振動板12との接合部分になっている。従って、レバ
ー32は、互いに近接する括れ部31の側と振動板12の可動
端の側とに基端側321が連結し、そこから先端側が自由
端322として延びている構造になっている。

このようにして振動板12とレバー32とを連結すること
によって、本形態では、振動板12が面外方向に屈曲振動
したときに、振動板12の他方の端部125（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レ
バー32の自由端322から出力可能な振動出力系30が構成
されている。この振動出力系30では、括れ部31を支点と
したときに、この支点に対して同じ側に振動板12の他方
の端部125（可動端）およびレバー32の自由端322が配置
された構造になっている。

ここで、励振手段20は、振動板12の上面側に形成され
た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（第７図（Ｂ）を参照。）とから構
成され、駆動回路22は、所定周波数の駆動信号を圧電素
子21に印加する。

駆動回路22としては、実施の形態１と同様、第２図
（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で所定の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もの、第２図（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、所定の周波数の駆動信号を圧
電素子21に印加する自励式のものなどを用いることがで
きる。

本形態では、上記のいずれの駆動回路22でも、出力す
る駆動信号の周波数を切り換えることが可能であり、以
下に説明するように、励振手段20は、振動板12に対し
て、第１の振動周波数をもつ第１の振動、および当該第
１の振動周波数とは異なる周波数の第２の振動周波数を
もつ第２の振動を行わせる。ここで、励振手段20は、振
動板12、括れ部32からなる弾性部、およびレバー31を含
む振動系の共振周波数での振動を前記第１の振動として
行わせ、当該共振周波数の高次の共振周波数に相当する
周波数での振動を前記第２の振動として振動板12に行わ
せる。

すなわち、第２図および第７図（Ａ）、（Ｂ）におい
て、駆動回路22が圧電素子21に振動板12およびレバー32
を含む振動系の共振周波数に相当する周波数の駆動信号
を印加すると、矩形部120とプレート11との間には第１
および第２の細幅部121、122が構成されているので、第
８図（Ａ）に矢印Ａで模式的に示すように、振動板12は
駆動信号に対応する振動周波数（第１の振動周波数）で
屈曲振動（第１の振動）を行う。このとき、振動体12の
一方の端部126が固定端となり、他方の端部125のみが可
動端として、矢印Ｆで示す面内方向の振動を行う。その
結果、第７図からわかるように、この他方の端部125に
基端側321が接続しているレバー32は括れ部31を支点と
して自由端322が矢印Ｃで示すように振動板12の面内方
向で振動し、それを従動部材（図示せず。）に伝達す
る。それ故、体感振動などを発生させることができる。

また、駆動回路22が圧電素子21に振動系の共振周波数
の高次の共振周波数に相当する周波数（振動板12を含む
がレバー32は含まない振動系の固有の共振周波数に相当
する周波数）の駆動信号を印加したときは、第８図
（Ｂ）に矢印Ａで模式的に示すように、振動板12は駆動
信号に対応する振動周波数（第２の振動周波数）で屈曲
振動（第２の振動）を行う。このときも、振動体12の一
方の端部126が固定端となり、他方の端部125のみが可動
端として、矢印Ｆで示す面内方向の振動を行う。但し、
このときの振動（第２の振動）は、駆動信号が高次の共
振周波数に相当する周波数であるため、前記した駆動信
号が振動系の共振周波数に相当する周波数のときの振動
（第１の振動）と比較して振動周波数が高く、振動振幅
が小さい。その結果、この他方の端部125に基端側321が
接続しているレバー32はほとんど振動せず、従動部材
（図示せず。）に伝達することがない。その代わりに、
振動板12の振動音をアラーム音として利用することがで
きる。あるいは、第２の振動（高次の共振周波数に相当
する周波数での振動）を利用して、従動部材からアラー
ム音を発生させることもできる。

このように、本形態のアクチュエータ10は、励振手段
20が１つの振動板12を異なる振動数で振動させ、振動周
波数の異なる振動を出力する。それ故、これら周波数の
異なる振動を利用して、従動部材の駆動とアラーム音の
発生、あるいは可聴音と体感振動の発生などを行うこと
ができ、アクチュエータ10を搭載する機器の小型、軽量
化を図ることができる。

また、本形態のアクチュエータ10は、振動板12の面外
方向の屈曲振動をレバー32の自由端322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。さらに、本形態のアクチ
ュエータ10では、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、薄型の機器内
に搭載できる。また、本形態では、振動板12にレバー32
を連結したため、レバー32を含めて振動系を構成してい
るので、共振周波数が低い。それ故、後述するように、
従動部材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、振動出力系30として、振動板12に対して平面的に
配置されたプレート11（板状部材）を用い、このプレー
ト11の括れ部31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レバー32（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の上面側に形成しなユニモルフ型の圧電素子21を
用いている点からいっても、アクチュエータ10の薄型化
に適している。

このように構成したアクチュエータ10の用途として、
第９図には、ポケットベルや携帯電話の報知装置700に
利用した例を示してある。この報知装置700において、
制御部730は、マイクロコンピュータ、およびプログラ
ムが格納されているROM（図示せず。）などで実現さ
れ、報知装置700での報知動作をはじめ、ポケットベル
全体の制御を司る。

本形態の報知装置700では、前記のアクチュエータ10
のレバー21に対して、従動部材としての報知用振動板51
が接続されている。この報知用振動板51は、アクチュエ
ータ10のレバー21の出力をうけて振動し、以下に説明す
るように、可聴音を発生するとともに、その振動周波数
によっては可聴音に代えて体感振動を発生させる。

本形態のポケットベルにおいては、受信回路720が呼
出し信号を受信すると、この呼出し信号がこのポケット
ベルに対する信号であるか否かを制御部730が判別し、
合致すれば、制御部730は、アクチュエータ10の駆動回
路22に対し、まず、体感振動発生用の駆動信号（振動系
の共振周波数に相当する周波数の駆動信号）を出力する
ように指令する。従って、圧電素子21は、体感振動発生
用の駆動信号に対応する周波数で振動板12を振動させる
ので、その出力はレバー32を介して増幅された後、報知
用振動板51に伝達される。その結果、報知用振動板51
は、体感振動発生用の駆動信号に対応する周波数で振動
し、体感振動を発生させる。それ故、利用者は、この体
感振動により受信があったことを知り、停止スイッチ75
0を押せば、体感振動の発生が止む。

これに対して、制御部730は、タイマ760の監視結果に
基づいて、報知用振動板51が体感振動を発生させてから
一定時間経過しても、停止スイッチ750を押されないと
判断したときには、それまで出力していた体感振動発生
用の駆動信号に代えて、可聴音発生用の駆動信号（振動
系の共振周波数のうち、高次の共振周波数に相当する周
波数の駆動信号）を出力するように駆動回路22を指令す
る。従って、圧電素子21は、可聴音発生用の駆動信号に
対応する振動周波数で振動板12を振動させるので、その
出力が伝達された報知用振動板51も可聴音発生用の駆動
信号に対応する振動周波数で振動する。その結果、報知
用振動板51は可聴音を発生させる。それ故、利用者は、
この可聴音により受信があったことを知り、停止スイッ
チ750を押せば、可聴音の発生が止む。

このように２種類の報知を行うにあたって、本形態で
は、共通のアクチュエータ10を用い、それに用いた振動
板12を異なる振動数で振動させる。従って、従来であれ
ば、ポケットベルなどに発音装置および振動発生装置の
各々を搭載する必要があったのに対して、本形態の報知
装置700であれば、それ１台で２種類の報知を行うこと
ができる。それ故、ポケットベルを小型化、軽量化する
ことができるという利点がある。しかも、アクチュエー
タ10は、振動板12が面外方向の屈曲振動をするための狭
い空間しか占有しないので、ポケットベルを薄型化して
も、そのケース内に収容することができる。

なお、報知装置700としては、体感振動の発生から一
定時間経過してもそれを停止すべき旨のスイッチ操作が
なければ可聴音が自動的に発生する構成としたが、いず
れの報知を行うかを状況に応じて、外部操作により選択
するように構成してもよい。このように構成した場合で
も、本形態の報知装置700であれば、それ１台で２種類
の報知を行うので、ポケットベルを小型化、軽量化する
ことができる。

上記実施の形態では、アクチュエータ10で可聴音およ
び体感振動を発生させる例を説明したが、１つの機器で
異なる周波数の振動をアクチュエータから出力させる機
器であれば、アクチュエータ10の用途に限定はない。

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。

さらに、２種類の振動形態として、図８（Ａ）、
（Ｂ）に示す振動形態を振動板11に行わせたが、周波数
の高い信号で駆動することにより、振動板11に面内方向
の縦振動を行わせ、低い周波数の信号で駆動することに
より振動板11に面外方向の撓み振動を行わせることによ
り可聴音と体感信号を発生させてもよい。

［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。さ
らにまた、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ようなアクチュ
エータや、振動を起こすアクチュエータなどへの利用も
できる。

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、それの振動形態によっては、バイモ
ルフ型の圧電素子21を用いてもよい。

さらに、振動板11に対する励振手段として、振動板11
に積層した圧電素子21を用いた場合には、レバー11（振
動出力系）が外乱によって振動し、この振動が振動板11
に伝達されると、圧電素子21に起電力が発生する。従っ
て、この起電力の検出回路（外乱監視手段）を形成して
おけば、レバー11に外乱が加わったか否かを監視するこ
とができる。また、レバー11が外乱によって振動してこ
の振動が振動板12に伝わったときに圧電素子21に発生す
る起電力を出力する出力回路を設け、発電装置として利
用してもよい。

さらにまた、第10図（Ａ）に示すように、圧電材料お
よび電極を面内方向に重ねた積層型の圧電素子21を用い
てもよい。さらにまた、第10図（Ｂ）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。これ
らいずれの形態でも、励振手段20が１つの振動板12を異
なる振動数で振動させれば、レバー32は、異なる周波数
の振動をもって従動部材を駆動する。また、報知装置に
おいては、１つのアクチュエータを用いて可聴音と体感
振動の双方を発生させることができる。

発明の利用可能性 以上説明したように、本発明に係るアクチュエータで
は、励振手段が振動板を駆動すると、振動板の可動端が
面内方向に変位する。そこで、この変位を振動出力系が
面内方向の振動として増幅して出力する。従って、本発
明のアクチュエータによれば、振動板の振動を面内方向
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
方向に振動を行う厚さ寸法の空間内にアクチュエータを
構成できるという利点がある。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−225551（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−341644（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−87950（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−182469（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−174281（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−135586（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−236595（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−182360（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−94679（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−296781（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−120277（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−40896（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−65092（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−48447（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02N 2/00 G04C 3/12

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】振動により少なくとも一方の端部が変位伝
   達用の可動端として面内方向に変位する振動板と、前記
   振動板に振動を行わせる励振手段と、前記可動端に接続
   して前記可動端との接続部分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て出力する振動出力系とを
   有し、前記可動端との接続部分の面内方向における変位
   は、前記振動板が面外方向への屈曲振動を行うことに伴
   う面内方向の振動変位であることを特徴とするアクチュ
   エータ。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項において、前記振動板
   は、前記振動出力系に接続する前記可動端を一方の端部
   のみに備え、他方の端部が固定端になっていることを特
   徴とするアクチュエータ。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項において、前記振動板
   は、両端部に前記可動端を備え、前記両端の可動端のそ
   れぞれに前記振動出力系が第１の振動出力系および第２
   の振動出力系として接続していることを特徴とするアク
   チュエータ。
4. 【請求項４】請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   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、前記圧電素子の駆動回
   路とを備えていることを特徴とするアクチュエータ。
5. 【請求項５】請求の範囲第４項において、さらに、前記
   振動出力系が外乱によって振動したことを、この振動に
   よって前記振動板が振動したときに前記圧電素子に発生
   する起電力により検出する外乱監視手段を有しているこ
   とを特徴とするアクチュエータ。
6. 【請求項６】請求の範囲第４項において、さらに、前記
   振動出力系が外乱によって振動して前記振動が前記振動
   板に伝わったときに前記圧電素子に発生する起電力を出
   力する出力回路を備えていることを特徴とするアクチュ
   エータ。
7. 【請求項７】請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか
   において、前記振動出力系は、前記振動板の可動端に基
   端側が接続され、先端側が自由端であるレバーと、前記
   レバーの基端側を支持する弾性部とを備えていることを
   特徴とするアクチュエータ。
8. 【請求項８】請求の範囲第７項において、前記振動板
   は、前記レバーに接続する前記可動端を一方の端部のみ
   に備え、他方の端部が自由端になっており、かつ、前記
   振動板および前記レバーは、前記弾性部のみによって支
   持されていることを特徴とするアクチュエータ。
9. 【請求項９】請求の範囲第８項において、さらに、前記
   レバーの振動出力端を従動部材に押し付ける加圧ばねを
   備えていることを特徴とするアクチュエータ。
10. 【請求項１０】請求の範囲第９項において、前記加圧ば
    ねと前記レバーとは板状部材に一体に形成されているこ
    とを特徴とするアクチュエータ。 振動出力端に突起を備えていることを特徴とするアクチ
    ュエータ。
11. 【請求項１１】請求の範囲第１項ないし第10項のいずれ
    かに規定するアクチュエータを 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。
12. 【請求項１２】請求の範囲第３項に規定するアクチュエ
    ータを用いた報知装置であって、少なくとも前記第１の
    振動出力系によって報知を行うことを特徴とする報知装
    置。