(57)【要約】【課題】小型軽量かつ低電力で効率よく駆動する圧電駆動装置及び電子時計を提供する。【解決手段】一繋がりの板状の弾性部材で形成され、菱形形状の振動部１０と、振動部１０の一端側の角部に設けられた固定部１１と、振動部１０の他端側の角部に設けられた作用部１４とを有する振動フレーム１と、振動フレーム１における振動部１０を形成する４辺の内、固定側辺部１２ａ，１２ｂにそれぞれ配置された第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一繋がりの板状の弾性部材で形成され、菱形形状の振動部と、前記振動部の一端側の角部に設けられた固定部と、前記振動部の他端側の角部に設けられた作用部と、を有する振動フレームと、
前記振動フレームにおける前記振動部を形成する４辺の内、固定側の２辺にそれぞれ配置された第１の圧電素子及び第２の圧電素子と、
を有することを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項２】
前記振動部は、前記固定部と前記作用部をと結ぶ線を挟んで対向する角の角度が直角となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電駆動装置。
【請求項３】
前記固定部は、前記板状の弾性部材の両端部である一対の固定端部で構成され、当該固定端部は、所定の間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電駆動装置。
【請求項４】
前記振動フレームは、補強部を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電駆動装置。
【請求項５】
前記作用部は、前記振動フレーム上に固定された圧接チップを有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電駆動装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の圧電駆動装置と、
前記圧電駆動装置によって動作する動作対象物と
前記圧電駆動装置及び前記動作対象物を収容するケースと、
を備える電子時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電駆動装置及び電子時計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電圧を印加することにより伸縮する変位素子（圧電素子）を備える圧電駆動装置が知られている。
圧電駆動装置は、例えば、圧電素子に所定の電圧を印加することにより機械的な共振を生じさせ、この振動により作用部を楕円軌道を描くように動作させる。そして、作用部に動作対象物に加圧接触させることで、作用部の楕円運動を動作対象物に伝達し、動作対象物を移動（駆動）させるようになっている。
【０００３】
圧電素子としては、モノモルフ（ユニモルフ）型、バイモルフ型、積層型がある。このうち、モノモルフ（ユニモルフ）型やバイモルフ型の圧電素子は、変位量は大きいが、小型かつ高効率でロータ等の動作対象物を移動（駆動）させる構成とすることが難しかった。
このため、従来、動作対象物を移動（駆動）させる圧電駆動装置としては、例えば「トラス型」のアクチュエータ等、積層型の圧電素子を用いたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５２６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているような積層型の圧電素子を用いた圧電駆動装置は、剛性をもった構造であって軽量化が難しい。
また、積層型の圧電素子を用いるため、低電力での駆動が難しいとの問題がある。
【０００６】
本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、小型軽量かつ低電力で効率よく駆動する圧電駆動装置及び電子時計を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明に係る圧電駆動装置は、
一繋がりの板状の弾性部材で形成され、菱形形状の振動部と、前記振動部の一端側の角部に設けられた固定部と、前記振動部の他端側の角部に設けられた作用部と、を有する振動フレームと、
前記振動フレームにおける前記振動部を形成する４辺の内、固定側の２辺にそれぞれ配置された第１の圧電素子及び第２の圧電素子と、
を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型軽量かつ低電力で効率よく駆動することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態における圧電駆動装置とこれにより動作する動作対象物の正面図である。
【図２】図１における矢視II方向から見た圧電駆動装置の底面図である。
【図３】図１の圧電駆動装置に印加される印加電圧の波形の一例を示したグラフである。
【図４】（ａ）から（ｃ）は、図１の圧電素子に図３に示す波形の電圧を印加した場合の圧電駆動装置の動きを示した圧電駆動装置及び動作対象物の正面図である。
【図５】（ａ）は、図４（ａ）に示す圧電駆動装置の動きを印加電圧の波形と対応させて模式的に示した説明図であり、（ｂ）は、図４（ｂ）に示す圧電駆動装置の動きを印加電圧の波形と対応させて模式的に示した説明図である。
【図６】図４（ｃ）に示す圧電駆動装置の動きを印加電圧の波形と対応させて模式的に示した説明図である。
【図７】本実施形態における圧電駆動装置を電子時計に組み込んだ状態を示す平面図である。
【図８】圧電駆動装置の一変形例とこれにより動作する動作対象物の正面図である。
【図９】（ａ）から（ｃ）は、振動フレームに設けられる補強部の一例を示した要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１から図７を参照しつつ、本発明に係る圧電駆動装置及び電子時計の一実施形態について説明する。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１１】
図１は、圧電駆動装置とこれにより動作する動作対象物の正面図であり、図２は、図１における矢視II方向から見た圧電駆動装置の底面図である。
後述するように、圧電駆動装置１００は、動作対象物Ｒが回転軸６１を介して取り付けられた装置保持部材６のフレーム取付部３に取り付けられている。
本実施形態に係る圧電駆動装置１００は、例えば電子時計である腕時計の日付機構等を構成するディスク針（例えば図７に示すディスク針５１０）を回転駆動させたり指針を動作させる運針機構を動作させるために適用されるものであり、動作対象物Ｒは、こうした機構を構成する歯車等と接続されるロータ等である。なお、圧電駆動装置１００により動作させる対象は、ここに例示したものに限定されない。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の圧電駆動装置１００は、振動フレーム１と、この振動フレーム１に設けられた２つの圧電素子２（第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂ）とを備えている。
なお、以下において、単に圧電素子２としたときは、圧電素子２ａ及び圧電素子２ｂを含むものとする。
【００１３】
振動フレーム１は、一繋がりの板状の弾性部材に折り曲げ加工を施すことで形成されている。
すなわち、振動フレーム１は、例えば薄板状の鉄材等で形成されており、バネ性を有する弾性変形可能な部材である。なお、振動フレーム１はバネ性を有する材料で形成されていればよく、振動フレーム１を形成する材料等は特に限定されない。
図１に示すよう、振動フレーム１は、ほぼ菱形形状の振動部１０と、この振動部１０の一端側（図１において下側）の角部に設けられた固定部１１と、振動部１０の他端側（図１において上側）の角部に設けられた作用部１４とを有している。
【００１４】
図１及び図２に示すように、固定部１１は、圧電駆動装置１００を取付固定する部分であり、板状の弾性部材である振動フレーム１の両端部である固定端部１１ａ，１１ｂで構成されている。
本実施形態の圧電駆動装置１００は、装置保持部材６のフレーム取付部３に固定部１１が固定されることで装置保持部材６に取付固定されている。
具体的には、固定部１１を構成する固定端部１１ａ，１１ｂをフレーム取付部３の両側に配置し、固定端部１１ａ，１１ｂ及びフレーム取付部３を貫通する取り付けネジ４によってネジ止めすることで固定端部１１ａ，１１ｂ及びフレーム取付部３を共締めする。
【００１５】
フレーム取付部３は、所定の幅を有する部材であり、固定端部１１ａ，１１ｂは、フレーム取付部３を挟み込むように配置されることで、所定の間隔をあけて配置されている。
例えば、固定端部１１ａ，１１ｂの間隔を狭くした場合には、後述する振動部１０及びその端部に設けられた作用部１４の振幅が大きくなる。この場合、圧電駆動装置１００の駆動力は低下するが駆動速度が速くなる。逆に、固定端部１１ａ，１１ｂの間隔を広くした場合には、振動部１０及びその端部に設けられた作用部１４の振幅が小さくなる。この場合、圧電駆動装置１００の駆動速度は遅くなるが、駆動力は向上する。
このため、固定端部１１ａ，１１ｂの間隔をどの程度とするかは、圧電駆動装置１００に求められる駆動速度や駆動力、また、振動部１０及び作用部１４の振動のしやすさに関わる振動フレーム１の硬さ（撓り易さ）等の各種条件に応じて適宜設定される。
【００１６】
振動部１０は、一対の固定端部１１ａ，１１ｂにそれぞれ連設されて、固定部１１から離れる方向に拡開する固定側（固定部１１が設けられている側）の２辺（以下これを「固定側辺部１２ａ，１２ｂ」という。）と、この固定側辺部１２ａ，１２ｂに連設されて、作用部１４に向かって狭窄する作用側（作用部１４が設けられている側）の２辺（以下これを「作用側辺部１３ａ，１３ｂ」という。）と、を備えるほぼ菱形形状の部である。
【００１７】
振動部１０は、全体にバネ性を有し、振動フレーム１における固定部１１の逆側に配置されている作用部１４を外側（圧電駆動装置１００の外側、図１において白抜き矢印で示す上側）に付勢する。
これにより、後述するように、作用部１４は動作対象物Ｒに対して加圧された状態で接触するようになっており、振動部１０は、圧電駆動装置１００における与圧機構として機能する。
【００１８】
本実施形態では、一対の固定側辺部１２ａ，１２ｂと作用側辺部１３ａ，１３ｂとのなす角度（すなわち、振動部における固定部１１と作用部１４をと結ぶ線を挟んで対向する角の角度）は、いずれもほぼ９０度となっている。
なお、振動部１０における固定部１１と作用部１４をと結ぶ線を挟んで対向する角の角度は、ほぼ直角である場合に限定されないが、本実施形態のように、菱形形状の振動部１０における固定側辺部１２ａ，１２ｂと作用側辺部１３ａ，１３ｂとのなす角度をいずれもほぼ９０度とした場合には、振動部１０から作用部１４に対して安定して与圧をかけることができるため、好ましい。
【００１９】
振動部１０の２つの固定側辺部１２ａ，１２ｂには、圧電素子２（第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂ）がそれぞれ配置されている。
２つの圧電素子２（第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂ）は、電圧を印加することで伸縮等の変位をする変位素子である。
本実施形態の圧電素子２は、板状の振動部１０の固定側辺部１２ａ，１２ｂの表裏に圧電素子を貼着することで形成されたバイモルフ型の圧電素子である。なお、圧電素子２（第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂ）は、バイモルフ型に限定されず、固定側辺部１２ａ，１２ｂの表裏いずれか一方のみに圧電素子を貼着したモノモルフ（ユニモルフ）型の圧電素子であってもよいが、応答性や変位量の大きさの点で優れるバイモルフ型の圧電素子を用いることが好ましい。
【００２０】
２つの圧電素子２（第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂ）には、図示しない電極が設けられており、この電極にはそれぞれ図示しない電圧印加手段が電気的に接続されている。
電圧印加手段は、圧電素子２ａ，２ｂに交流の電圧を印加するものである。
図３は、電圧印加手段により圧電素子２ａ，２ｂに対して印加される交流電圧の波形の一例を示したグラフである。
例えば、図３において実線で示した波形は、電圧印加手段により圧電素子２ａに対して印加される交流電圧の波形例であり、一点鎖線で示した波形は、電圧印加手段により圧電素子２ｂに対して印加される交流電圧の波形例である。
図３に示すように、圧電素子２ａ，２ｂに対して印加される電圧の波形は所定の位相差αが設けられた正弦波である。
本実施形態の電圧印加手段は、２つの圧電素子２ａ，２ｂに対して、位相をずらした交流電圧を各々入力することで、圧電素子２ａ，２ｂに縦方向と横方向の振動（共振）を発生させ、その組み合わせにより、振動フレーム１に設けられた作用部１４に楕円振動を励起する。
【００２１】
なお、圧電素子２に電圧を印加することで生じる振動（共振）は、所定の周波数帯においてピークとなり、圧電素子２に印可される電圧の駆動周波数が当該所定の周波数帯に近いほど圧電素子２が大きく共振し、これに伴って作用部１４の楕円運動の速度（すなわち、圧電駆動装置１００の駆動速度）及び推力（すなわち、圧電駆動装置１００の駆動力）も大きくなる。
このため、電圧印加手段は、２つの圧電素子２ａ，２ｂに対して、圧電素子２ａ，２ｂの共振がピークとなる周波数帯の駆動周波数で電圧を印加する。
また、電圧印加手段により印加される電圧の電圧値が高いほど、圧電素子２に生じる振動（共振）も大きくなり、作用部１４の楕円運動の速度（すなわち、圧電駆動装置１００の駆動速度）及び推力（すなわち、圧電駆動装置１００の駆動力）も大きくなる。
このため、電圧印加手段による印加電圧値は、圧電駆動装置１００の用途等に応じた所望の速度（駆動速度）と推力（駆動力）となるように適宜調整される。
なお、圧電素子２ａ，２ｂに対して印加する電圧の波形の位相差を変えることによって、作用部１４における楕円運動の角度を変えることができる。これにより、動作対象物Ｒの回転方向を適宜正転・逆転させることができる。
【００２２】
本実施形態において、振動フレーム１の他端側（固定部１１の設けられている側と反対側、図１において上側）の角部には直線状の部分である直状部１４ａが形成されており、作用部１４は、この直状部１４ａに設けられている。
作用部１４は、圧電駆動装置１００が電子時計５００（図７参照）内等に組み付けられた状態において、動作対象物Ｒの表面に当接し、圧電駆動装置１００の振動等の動きを動作対象物Ｒに伝達する。
すなわち、作用部１４は、後述する圧電素子２ａ，２ｂの伸縮により生じる振動によって楕円軌道を描くように動作（以下これを「楕円運動」という）し、この動きを動作対象物Ｒに伝達可能となっている。
【００２３】
本実施形態では、作用部１４が設けられている振動部１０自体がバネ性を有しており、振動部１０は作用部１４を動作対象物Ｒに対して押し付ける方向（すなわち、図１において上向き矢印で示す方向）に付勢する与圧機構として機能する。これにより、作用部１４は常に与圧のかかった状態で動作対象物Ｒに接しており、作用部１４が後述するように楕円運動をしたときには、摩擦力によって当該楕円運動を動作対象物Ｒに伝達することができる。
【００２４】
本実施形態の作用部１４は、振動フレーム１の直状部１４ａ上に固定された圧接チップ５を有している。圧接チップ５は、例えば正面視においてほぼ半円形状の蒲鉾形状の部材であり、半円の頂点部分が動作対象物Ｒの表面に当接する。
なお、圧接チップ５の大きさ、形状等は特に限定されず、例えば錘状や柱状の突起であってもよい。
圧接チップ５は、例えば、焼き入れを施したＳＵＳやタングステン等の硬質な金属材料等で形成されている。なお、圧接チップ５を形成する材料等は、剛性、耐摩耗性等を備えるものであればよく、ここに例示したものに限定されない。また、圧接チップ５を振動フレーム１に設ける手法は特に限定されず、例えば接着固定、スポット溶接等の手法を用いることができる。
【００２５】
このように、剛性、耐摩耗性等を備える材料で形成された圧接チップ５で作用部１４を構成した場合には、動作対象物Ｒの表面に接する部分である作用部１４の耐久性が向上するとともに、圧電素子２が伸縮することで振動部１０が振動（共振）した際の作用部１４の縦方向及び横方向における変位量を拡大させることが期待できる。
【００２６】
図４（ａ）から図４（ｃ）は、圧電素子２ａ，２ｂに対して電圧印加手段から図３に示すような電圧が印加された場合の圧電駆動装置１００の動きを表した図である。
また、図５（ａ）は、図４（ａ）における圧電駆動装置１００の動きを電圧の波形と対応させてさらに詳細に示した模式的な説明図であり、図５（ｂ）は、図４（ｂ）における圧電駆動装置１００の動きを電圧の波形と対応させてさらに詳細に示した模式的な説明図であり、図６は、図４（ｃ）における圧電駆動装置１００の動きをさらに詳細に示した模式的な説明図である。
【００２７】
図３に実線で示すように、まず圧電素子２ａに対して所定の周波数で電圧が印加されると、図４（ａ）に示すように、圧電素子２ａが伸縮することにより、圧電素子２ａが設けられている固定側辺部１２ａ及び作用側辺部１３ｂが振動し、圧電素子２ａが設けられている固定側辺部１２ａ及び作用側辺部１３ａの側から作用部１４が動作対象物Ｒに摺接して、図４（ａ）に白抜き矢印で示す方向に振動する。
具体的には、図５（ａ）に示すように、圧電素子２ａに電圧を印加すると圧電素子２ａの内側が収縮し外側が伸長する。これにより、振動部１０が図５（ａ）における右側から左側方向に倒れるように変形し、圧接チップ５は白抜き上向き矢印の方向に押し出されるように移動する。
また、圧電素子２ａにマイナスの電圧を印加すると圧電素子２ａの外側が収縮し内側が伸長する。これにより、振動部１０が図５（ａ）における左側から右側方向（上記プラスの電圧を印加したときとは逆方向）に倒れるように変形し、圧接チップ５は白抜き下向き矢印の方向に引っ張られるように移動する。
【００２８】
また、図３に一点鎖線で示すように、圧電素子２ｂに対して所定の周波数で電圧が印加されると、図４（ｂ）に示すように、圧電素子２ｂが伸縮することにより、圧電素子２ｂが設けられている固定側辺部１２ｂ及び作用側辺部１３ａが振動し、圧電素子２ｂが設けられている固定側辺部１２ｂ及び作用側辺部１３ｂの側から作用部１４が動作対象物Ｒに摺接して、図４（ｂ）に白抜き矢印で示す方向に振動する。
具体的には、図５（ｂ）に示すように、圧電素子２ｂに電圧を印加すると圧電素子２ｂの内側が収縮し外側が伸長する。これにより、振動部１０が図５（ｂ）における左側から右側方向に倒れるように変形し、圧接チップ５は白抜き上向き矢印の方向に押し出されるように移動する。
また、圧電素子２ｂにマイナスの電圧を印加すると圧電素子２ｂの外側が収縮し内側が伸長する。これにより、振動部１０が図５（ｂ）における右側から左側方向（上記プラスの電圧を印加したときとは逆方向）に倒れるように変形し、圧接チップ５は白抜き下向き矢印の方向に引っ張られるように移動する。
【００２９】
図３に示すように、圧電素子２ａ，２ｂに対して一定の位相差を設けて同周波数の電圧を印加すると、図４（ａ）に白抜き矢印で示す方向の振動と図４（ｂ）に白抜き矢印で示す方向の振動とが合成され、図４（ｃ）及び図６に示すように作用部１４が楕円運動をする。
前述のように作用部１４は、動作対象物Ｒに対して圧接された与圧状態となっているため、作用部１４と動作対象物Ｒとの間に生ずる摩擦力によって作用部１４に励起された楕円運動が動作対象物Ｒに伝達され、動作対象物Ｒが所定方向に回転する。
【００３０】
図７は、圧電駆動装置１００を指針５０２等を備えた電子時計５００（例えば腕時計）のケース５０１の内部等に実装した状態を示す図である。
前述のように、圧電駆動装置１００を電子時計５００のケース５０１（図７参照）の内部等に実装する場合には、圧電駆動装置１００を保持する装置保持部材６を図示しない地板や基板上等にビス止め等により固定する。
なお、本実施形態では、圧電駆動装置１００の下に与圧機構を構成するバネ等を配置しないため、圧電駆動装置１００の固定部１１を直接地板や基板上等に載置することができ、実装スペースが小さくて済む。
【００３１】
図７では、日付窓５０３から数字を露出させることで日付表示を行うディスク針５１０を本実施形態の圧電駆動装置１００によって回転駆動させる場合を例示している。
図７に示すように、圧電駆動装置１００の作用部１４は、ロータ等の動作対象物Ｒに当接しており、作用部１４が楕円運動を行うことにより、動作対象物Ｒが回転するようになっている。なお、動作対象物Ｒの図示しない回転軸には、第１の歯車５１２が取り付けられており、この第１の歯車５１２は、ディスク針５１０の回転軸５１１に設けられている図示しないかな（小歯車）と噛み合っている。
ディスク針５１０には、その周縁に沿って日付を表す数字（１から３１までの数字）が順に書かれている。圧電駆動装置１００の作用部１４によって動作対象物Ｒに楕円運動が伝達され、動作対象物Ｒが回転することにより、第１の歯車５１２を介してディスク針５１０が回転軸５１１を軸中心として回転すると、日付窓５０３から露出される数字が切り替えられ、これによって、適宜日付が表示できるようになっている。
なお、圧電駆動装置１００によってディスク針５１０を回転させる構成は、ここに例示したものに限定されない。例えば圧電駆動装置１００とディスク針５１０との間にさらに多くの歯車を介してもよい。
また、圧電駆動装置１００によって回転駆動させる対象はディスク針５１０に限定されない。例えば指針５０２を回転駆動させるための駆動源として本実施形態の圧電駆動装置１００を用いてもよい。
【００３２】
次に、本実施形態における圧電駆動装置１００及びこれを備える電子時計５００の作用について説明する。
【００３３】
本実施形態において、圧電駆動装置１００を組み立てる際には、一繋がりの板状の弾性部材で形成された振動フレーム１の固定側辺部１２ａ，１２ｂにそれぞれ圧電素子２ａ，２ｂを取り付け、直状部１４ａに圧接チップ５を取り付けて作用部１４を形成する。
また、圧電素子２ａ，２ｂの電極に電圧印加手段を電気的に接続する。
これにより圧電駆動装置１００が完成する。
圧電駆動装置１００を電子時計５００に組み込む際には、ロータ等の動作対象物Ｒが取り付けられた装置保持部材６のフレーム取付部３に圧電駆動装置１００の固定部１１をネジ止め固定する。これにより、動作対象物Ｒの表面に作用部１４の圧接チップ５が当接し、バネ性を有する振動部１０によって動作対象物Ｒ側に付勢されることにより与圧がかかった状態となる。
【００３４】
圧電駆動装置１００を動作させる際には、電圧印加手段から圧電素子２ａ，２ｂに対して、例えば図３に示したような位相差を設けた交流波形の電圧を所定の駆動周波数及び電圧値で印加する。
これにより、例えば図４（ａ）から（ｃ）、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図６に示すように、圧電素子２ａ，２ｂが交互に伸縮・振動を繰り返し、圧電素子２ａ，２ｂが取り付けられている固定側辺部１２ａ，１２ｂを含む菱形形状の振動部１０が振動して、振動フレーム１の一端に設けられた作用部１４に楕円運動を励起する。
前述のように、作用部１４は、振動部１０のバネ性により常に動作対象物Ｒの表面に押圧された与圧状態となっているため、作用部１４の楕円運動は、摩擦力により動作対象物Ｒ（例えばロータ）に伝達される。これにより、動作対象物Ｒ（例えばロータ）が所定方向に移動（回転）する。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、圧電駆動装置１００は、一繋がりの板状の弾性部材で形成され、菱形形状の振動部１０と、振動部１０の一端側の角部に設けられた固定部１１と、振動部１０の他端側の角部に設けられた作用部１４と、を有する振動フレーム１と、この振動フレーム１における振動部１０を形成する固定側辺部１２ａ，１２ｂにそれぞれ配置された第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂとを有している。
このように、第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂを一繋がりの板状の弾性部材で形成された振動フレーム１に配置することにより、第１の圧電素子２ａ及び第２の圧電素子２ｂが伸縮した際の振動が振動フレーム１の全体に伝わって拡大され、変位量が大きくなるため、効率よく楕円運動を生じさせることができる。
また、本実施形態における圧電素子２ａ，２ｂは、バイモルフ型の圧電素子であるため、積層型の圧電素子を用いる場合と比較して圧電駆動装置１００を小型軽量かつ低電力で効率よく駆動する構成とすることができる。
また、菱形形状の振動部１０は、作用部１４を動作対象物Ｒに対して押圧するバネ性を有しているため、作用部１４（本実施形態では作用部１４の圧接チップ５）を動作対象物Ｒの表面に押圧し、与圧状態とすることができる。このため、別途バネ等の与圧機構を設ける必要がなく、圧電駆動装置１００を構成する部品点数が少なくて済み、小型で簡易な構造とすることができる。
また、電圧印加手段から圧電素子２ａ，２ｂに印加する電圧の駆動周波数が圧電素子２ａ，２ｂの共振周波数帯からずれると圧電駆動装置１００の駆動速度及び駆動力が低下して圧電駆動装置１００の駆動効率が低下する。このため、駆動周波数については、一旦圧電素子２ａ，２ｂの共振周波数帯に対応する駆動周波数に調整した後は変化させず、当該周波数に固定することが好ましい。しかし、伝達部を動作対象物の表面に押圧するための与圧機構を別途設ける場合には、与圧機構のバネの個体差（製造ばらつき）等を考慮して事後的に駆動周波数の設定や調整を行う必要が生じる。
この点、本実施形態では圧電駆動装置１００を構成する振動部１０が作用部１４を与圧する与圧機構として機能する。このため、外部要素による圧電素子２ａ，２ｂの共振周波数の変動を抑えることができ、事後的に駆動周波数の設定や調整を行う必要がなく、圧電駆動装置１００の電子時計５００等への組み込み等を容易に行うことができる。
また、本実施形態では、振動部１０は、固定部１１と作用部１４をと結ぶ線を挟んで対向する角の角度が直角となるように構成されている。このため、作用部１４に対して安定して与圧をかけることができる。
また、本実施形態では、固定部１１を構成する固定端部１１ａ，１１ｂが所定の間隔をあけて配置されている。これにより、圧電素子２ａ，２ｂに電圧が印加されて振動部１０が振動した際に、固定部１１に対向する位置に配置されている作用部１４の動きを安定させることができる。
また、本実施形態では、作用部１４は、振動フレーム１上に固定された圧接チップ５を有している。この場合、圧接チップ５を剛性、耐摩耗性等を備える材料で形成することで、動作対象物Ｒの表面に接する部分である作用部１４の耐久性が向上する。また、圧接チップ５をある程度重みのある部材とすることで、圧電素子２が伸縮することで振動部１０が振動（共振）した際の作用部１４の縦方向及び横方向における変位量を拡大させることが期待できる。
【００３６】
なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。
【００３７】
例えば、本実施形態では、作用部１４の楕円運動に伴って動作する動作対象物Ｒが圧電駆動装置１００の外側（図１において上側）に配置されている場合を例示したが、動作対象物Ｒの配置はこれに限定されない。
例えば、図８に示す圧電駆動装置２００のように、動作対象物Ｒを振動フレーム１の内側（図８において下側）に配置してもよい。
この場合には、作用部１４を構成する圧接チップ７を振動フレーム１の直状部１４ａの下側（図８において下側）に設けて、動作対象物Ｒの表面に当接するように配置する。
このように、動作対象物Ｒを振動フレーム１の内側（図８において下側）に配置した場合には、圧電駆動装置２００及びこれにより動作する動作対象物Ｒをよりコンパクトに電子時計５００のケース５０１内等に配置することができ、一層の小型化・省スペース化を実現することができる。
【００３８】
なお、このように、動作対象物Ｒを振動フレーム１の内側（図８において下側）に配置した場合には、振動部１０のバネ性のみでは十分与圧が得られない可能性もある。
このため、図８に示すように、作用部１４の圧接チップ７が設けられている直状部１４ａの裏面側（図８において上側）に、コイルバネ等の付勢部材８１を有する与圧機構８を設けて、与圧機構８により作用部１４に対して与圧をかけることが好ましい。
【００３９】
また、本実施形態のように、圧電素子２ａ，２ｂがバイモルフ型又はモノモルフ型の圧電素子である場合には、電圧を印加した際の変形量が大きく、振動フレーム１に大きな力がかかる。このため、振動フレーム１に適宜補強部を設けてもよい。
例えば、振動部１０が大きく振動・変形した場合にも折れ等を生じないように、振動部１０を構成する４つの辺のうち、作用側に配置されている作用側辺部１３ａ，１３ｂの全部又は一部に、作用側辺部１３ａ，１３ｂの延在方向に沿って補強部を設けることが好ましい。
これにより、変形量の大きなバイモルフ型の圧電素子を圧電駆動装置に用いた場合でも、振動フレーム１が圧電素子の伸縮に伴う振動・変形に耐えることができる。
図９（ａ）から図９（ｃ）は、補強部を形成した作用側辺部１５の一例を示す断面図である。
補強部は、図９（ａ）に示すように、作用側辺部１５の延在方向に沿って設けられたリブ１５１であってもよいし、図９（ｂ）に示すように、作用側辺部１５の延在方向に沿って絞り加工を施すことで形成された溝部１５２であってもよいし、図９（ｃ）に示すように、作用側辺部１５の端縁部分に延在方向に沿って形成された立設部１５３であってもよい。
なお、補強部の形状等は図９（ａ）から図９（ｃ）に例示したものに限定されず、各種形状を採用することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、圧電素子２ａ，２ｂに対して電圧印加手段から印加される電圧の波形が位相差が設けられた正弦波である場合を例示したが、圧電素子２ａ，２ｂに対して電圧印加手段から印加される電圧の波形は正弦波に限定されない。
例えば、電圧印加手段から印加される電圧の波形は鋸歯状の鋸波（三角波）であってもよく、この場合には、圧電素子２ａ，２ｂに対して印加する電圧の波形に位相差を設ける必要がない。
【００４１】
また、上記各本実施形態では、作用部１４が振動フレーム１とは別部材である圧接チップ５を振動フレーム１上に固定することで構成されている場合を例示したが、作用部１４は圧接チップ５を備えるものに限定されず、例えば、振動部１０における固定部が設けられているのとは逆側の角部（すなわち、本実施形態では板状の振動フレーム１の直状部１４ａ）に折り曲げ加工や絞り加工等を施すことで突起状の作用部１４を形成してもよい。
【００４２】
また、上記各実施形態では、圧電駆動装置１００を電子時計５００に組み込む場合を例示したが、圧電駆動装置１００を適用する対象は電子時計５００に限定されない。
例えば、歩数計や心拍数計、高度計、気圧計等の端末装置に圧電駆動装置１００を適用してもよい。
【００４３】
以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
一繋がりの板状の弾性部材で形成され、菱形形状の振動部と、前記振動部の一端側の角部に設けられた固定部と、前記振動部の他端側の角部に設けられた作用部と、を有する振動フレームと、
前記振動フレームにおける前記振動部を形成する４辺の内、固定側の２辺にそれぞれ配置された第１の圧電素子及び第２の圧電素子と、
を有することを特徴とする圧電駆動装置。
＜請求項２＞
前記振動部は、前記固定部と前記作用部をと結ぶ線を挟んで対向する角の角度が直角となるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電駆動装置。
＜請求項３＞
前記固定部は、前記板状の弾性部材の両端部である一対の固定端部で構成され、当該固定端部は、所定の間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧電駆動装置。
＜請求項４＞
前記振動フレームは、補強部を有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧電駆動装置。
＜請求項５＞
前記作用部は、前記振動フレーム上に固定された圧接チップを有していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧電駆動装置。
＜請求項６＞
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の圧電駆動装置と、
前記圧電駆動装置によって動作する動作対象物と
前記圧電駆動装置及び前記動作対象物を収容するケースと、
を備える電子時計。
【符号の説明】
【００４４】
１              振動フレーム
２ａ，２ｂ      圧電素子
５              圧接チップ
６              装置保持部材
１０            振動部
１１            固定部
１２ａ，１２ｂ  固定側辺部
１３ａ，１３ｂ  作用側辺部
１４            作用部
１００          圧電駆動装置
５００          電子時計
５０１          ケース
Ｒ              動作対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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