(57)【要約】【課題】圧電素子の振動によって被回転体を駆動させる際に、被回転体を低電力で駆動できる圧電駆動装置を提供すること。【解決手段】振動子２０およびこれと接触した状態で回転するロータリング３０を有する圧電アクチュエータ４と、ロータリング３０の回転エネルギを弾性エネルギとして蓄積可能な渦巻ばね５０と、この渦巻ばね５０に蓄積された弾性エネルギで回転される第２ロータ伝え歯車６０とを備える。振動子２０が、押圧手段の押圧力に反してロータリング３０から離れた際に、渦巻ばね５０に蓄積された弾性エネルギが解放されることを規制する逆回転防止機構９０を備える。圧電アクチュエータ４の起動の際、圧電アクチュエータ４の駆動力が渦巻ばね５０の弾性エネルギとして蓄積されてから、第２ロータ伝え歯車６０が回転を開始するので、起動時の負荷が軽減され、低電力で圧電アクチュエータ４を駆動できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を有する振動子、および、前記振動子と接触した状態で当該振動子によって回転されるロータを有する圧電アクチュエータと、
前記振動子およびロータを互いに押圧させる押圧手段と、
前記ロータの回転による回転エネルギを弾性エネルギとして蓄積可能な弾性装置と、
この弾性装置に蓄積された弾性エネルギで回転される被回転体と、を備える圧電駆動装置であって、
前記振動子による前記ロータの回転方向とは逆方向に当該ロータを回転させる前記弾性エネルギの解放を規制する解放規制手段を備えることを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の圧電駆動装置において、
前記弾性装置は、前記ロータの正方向の回転に応じて弾性エネルギを蓄積し、
前記解放規制手段は、前記ロータの逆方向の回転を防止する逆回転防止機構である
ことを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の圧電駆動装置において、
前記逆回転防止機構は、
前記ロータと同軸上に設けられ前記ロータと一体で回転する被係止部材と、
前記ロータの正方向の回転に対して前記被係止部材を係止せず前記ロータの正方向の回転を許容し、前記ロータの逆方向の回転に対して前記被係止部材を係止して前記ロータの逆方向の回転を防止する係止部材と、
を備えることを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載の圧電駆動装置において、
前記振動子を支持するベース部材と、
前記ロータを支持するとともに、前記ベース部材に対して所定の軸周りに揺動可能に設けられるレバー部材とを備え、
前記押圧手段は、前記ロータを前記振動子に接触させる方向に、前記レバー部材を押圧して揺動させるロータ押圧部材であり、
前記係止部材は、前記レバー部材に支持されていることを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の圧電駆動装置において、
前記振動子を支持するベース部材と、
前記ロータを支持するとともに、前記ベース部材に対して所定の軸周りに揺動可能に設けられるレバー部材と、
前記ロータと同軸上に設けられ前記ロータと一体で回転するロータ歯車と、
前記ロータ歯車と噛合するとともに前記ロータの回転エネルギを前記弾性装置に伝達する少なくとも一つのロータ伝え歯車とを備え、
前記押圧手段は、前記ロータを前記振動子に接触させる方向に、前記レバー部材を押圧して揺動させるロータ押圧部材であり、
前記振動子およびロータの接触部分と、前記ロータ歯車およびロータ伝え歯車の係合部分とは、前記レバー部材の回転軸と前記ロータの回転軸とを通る直線を挟む位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載の圧電駆動装置において、
前記振動子を支持するベース部材と、
前記ロータを支持するとともに、前記ベース部材に対して所定の軸周りに揺動可能に設けられるレバー部材と、
前記ロータと同軸上に設けられ前記ロータと一体で回転するロータ歯車と、
前記ロータ歯車と噛合するとともに前記ロータの回転エネルギを前記弾性装置に伝達する少なくとも一つのロータ伝え歯車とを備え、
前記押圧手段は、前記ロータを前記振動子に接触させる方向に、前記レバー部材を押圧して揺動させるロータ押圧部材であり、
前記振動子およびロータの接触部分と、前記ロータ歯車およびロータ伝え歯車の係合部分とは、前記レバー部材の回転軸と前記ロータの回転軸とを通る直線に対していずれも一方の側に配置され、
前記ロータが逆方向に回転しようとした際に、前記ロータを前記振動子に接触させる方向とは反対方向に、前記レバー部材が揺動することを規制する揺動規制手段が設けられ、
前記揺動規制手段は、前記直線に対して他方の側に配置されている
ことを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項７】
請求項３から請求項６のいずれかに記載の圧電駆動装置において、
前記被回転体は、前記ロータに対して同軸上に設けられ当該ロータとは別体で回転し、
前記弾性装置は、渦巻ばねであるとともに、前記ロータおよび被回転体の間に同軸となるように配置され、当該渦巻ばねの一端が前記ロータに係合され、当該渦巻ばねの他端が前記被回転体に係合されていることを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項８】
請求項２に記載の圧電駆動装置において、
前記ロータを支持するベース部材を備え、
前記ロータと同軸上に設けられ前記ロータと一体で回転するロータ歯車と、
前記ロータ歯車と噛合するとともに前記ロータの回転エネルギを前記弾性装置に伝達する少なくとも一つのロータ伝え歯車とを備え、
前記逆回転防止機構は、
前記ロータ伝え歯車と同軸上に設けられ前記ロータ伝え歯車と一体で回転するとともに前記ベース部材に軸支される被係止部材と、
前記ベース部材に支持されるとともに、前記ロータの正方向の回転に対して前記被係止部材を係止せず前記ロータ伝え歯車の正方向の回転を許容し、前記ロータの逆方向の回転に対して前記被係止部材を係止して前記ロータ伝え歯車の逆方向の回転を防止する係止部材と、を備えることを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項９】
請求項３から請求項８のいずれかに記載の圧電駆動装置において、
前記被係止部材は、前記ロータの正方向の回転に応じて所定軸周りに回転可能に設けられる爪車であり、
前記爪車は、周方向に沿って連続形成される複数の爪歯を有し、
前記係止部材は、前記爪歯と係止する刃先を有するとともに爪軸回りに揺動可能に支持される爪であり、
前記爪には、当該爪の刃先を前記爪歯に向かって付勢する付勢部材が隣接して設けられ、
前記刃先は、
前記ロータの逆方向の回転に対し、前記付勢部材の付勢によって前記爪歯との係止を維持し、前記ロータの逆方向の回転を防止するとともに、
前記ロータの正方向の回転に対し、前記爪歯によって前記付勢部材の付勢に反して揺動し、前記ロータの正方向の回転を許可することを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項１０】
請求項３から請求項８のいずれかに記載の圧電駆動装置において、
前記被係止部材は、前記ロータの正方向の回転に応じて所定軸周りに回転可能に設けられるとともに、前記弾性装置に回転エネルギを伝達するロータ歯車であり、
前記係止部材は、前記ロータ歯車の歯と係止する先端を有する板ばねであり、
前記板ばねは、当該板ばねの先端を前記ロータ歯車の歯に付勢するように弾性変形した状態で支持され、
前記板ばねの先端は、
前記ロータの逆方向の回転に対し、前記歯の側面に係止して前記ロータの逆方向の回転を防止するとともに、
前記ロータの正方向の回転に対し、前記歯によって付勢方向に反してさらに弾性変形する方向に移動されて前記ロータの正方向の回転を許可する
ことを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項１１】
請求項３から請求項１０のいずれかに記載の圧電駆動装置において、
前記係止部材の位置を検出する検出手段を備え、
前記ロータの正方向の回転に対する前記係止部材の移動回数を取得する
ことを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項１２】
請求項３から請求項１１のいずれかに記載の圧電駆動装置において、
前記圧電アクチュエータは、前記ロータを間欠的に回転させ、
前記被係止部材は、所定ピッチの被係止部を有し、
前記係止部材は、前記ロータの正方向の回転に対し、前記被係止部を１ピッチずつ間欠的に係止するように設けられ、
前記ロータの１ステップ分の回転角度が、前記被係止部の１ピッチに対応する前記被係止部材の回転角度と同じか、あるいは、前記被係止部の１ピッチに対応する前記被係止部材の回転角度の整数倍に設定されていることを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の圧電駆動装置において、
前記被回転体の回転移動角度を所定角度に規制する移動規制装置を備えている
ことを特徴とする圧電駆動装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載の圧電駆動装置と、前記圧電駆動装置により駆動される被駆動部とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
請求項１４に記載の電子機器において、
前記被駆動部は、計時部で計時された計時情報を表示する計時情報表示部であることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電アクチュエータを備える圧電駆動装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁界の影響を受けにくい圧電素子を用いた超音波駆動装置が知られ、時計の時刻針等を駆動する駆動装置として利用されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の超音波駆動装置は、圧電素子が接合された振動体と、この振動体の振動に伴って周方向に回転するロータ体と、これら振動体とロータ体とを圧接させる押圧力を付与する押えばねとを備えて構成され、ロータ体の回転によって時刻針が回転されるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９０５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に記載の超音波駆動装置において、超音波駆動装置を停止状態から起動させる際、振動体に高周波電圧（駆動信号）が印加されるとロータ体が回転を始めるが、ロータ体が所定の回転数に達するまでには、ある程度の時間（加速期間）が必要となる。この加速期間は、時刻針等の慣性モーメントが大きいほど長くなる。例えば、ロータ体と時刻針との間に、ロータ体の回転数を減速するための減速輪列が配置されている場合、ロータ体の慣性モーメントに対して、輪列や時刻針の慣性モーメントが比較的大きくなり、例えばロータ体と減速輪列と時刻針とを合わせた慣性モーメントが、ロータ体のみの慣性モーメントの数十倍から百倍以上になる場合がある。
また、ロータと指針との間に増速輪列を設け、ロータの回転角が小さくても指針を所定角度動かすことができるように構成する場合がある。例えば秒針１秒分の角度６度をロータ２度の回転で動かそうとした場合である。増速輪列の場合は、減速輪列の場合に比べてもより大きな慣性モーメントになり、加速時間もより長くなる。
このように、慣性モーメントは、例えば、輪列や指針の構成および形態によって決まるものである。そして、慣性モーメントが大きい場合には、ロータ体の加速期間が長くなり、振動体（振動子）に駆動信号が印加される時間が長くなるので、超音波駆動装置の消費電力が増大するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、振動子の振動によって被回転体を駆動させる際に、被回転体を低電力で駆動させることができる圧電駆動装置および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の圧電駆動装置は、圧電素子を有する振動子、および、前記振動子と接触した状態で当該振動子によって回転されるロータを有する圧電アクチュエータと、前記振動子およびロータを互いに押圧させる押圧手段と、前記ロータの回転による回転エネルギを弾性エネルギとして蓄積可能な弾性装置と、この弾性装置に蓄積された弾性エネルギで回転される被回転体と、を備える圧電駆動装置であって、前記振動子によって前記ロータの回転方向とは逆方向に当該ロータを回転させる前記弾性エネルギの解放を規制する解放規制手段を備えることを特徴とする。
ここで、振動子は、少なくとも駆動信号が圧電素子に与えられることで振動し、その振動によってロータを回転させるように構成されていればよい。例えば、振動子は、圧電素子自体を振動させてロータを回転させるように構成してもよいし、板状の圧電素子と補強板とを積層させたものを振動させてロータを回転させるように構成してもよい。また、被回転体としては、ロータの回転が弾性装置を介して伝達され、さらに回転対象物に回転を伝達するものであればよく、例えば、ロータから指針等の回転対象物までの回転の伝達経路中に配置されるロータ伝え歯車、ガンギ歯車、従動車等でもよく、ロータと共通の回転軸を有して配置されるロータ伝え歯車、ロータ歯車等でもよい。
なお、前記回転エネルギは回転力などを含むものであり、弾性エネルギは弾性力などを含むものである。
【０００７】
ここで、本発明で使用する圧電アクチュエータの特性について、図１〜５のグラフに基づいて説明する。
図１のグラフでは、圧電アクチュエータおよび一般的な電磁モータが発生するトルク（負荷）と回転数、および、トルクと電力の関係をそれぞれ示す。図１のグラフ中の実線にて示すように、圧電アクチュエータが発生するトルクＴと回転数Ｎとの間には、一般的な電磁モータと同様に、トルクＴが小さいほど回転数Ｎが高くなり、トルクＴが大きいほど回転数Ｎが小さくなるという関係がある。また、電磁モータでは、図１中の点線にて示すように、駆動に必要な電力ＷがトルクＴとともに高くなることが一般的であるのに対し、圧電アクチュエータでは、図１中の一点鎖線にて示すように、駆動に必要な電力ＷはトルクＴの影響をあまり受けずに略一定である。以上のような特性は、模式的に説明した場合を示すものであり、実際には変動を伴うものである。
また、図２のグラフでは、ある軸を中心として回転する一般的な剛体において、力のモーメントＮが作用した場合の時間ｔと角速度Ｖとの関係を示す。ここで、剛体に働く力のモーメントＮと、これによって生じる角加速度βと、剛体の慣性モーメントＩとの関係は、一般的にＮ＝Ｉ・βの関係が成り立つ。つまり、力のモーメントＮが同じ場合、慣性モーメントＩが大きいほど角加速度βが小さくなる。言い換えると、慣性モーメントＩが大きい程、所定の角速度Ｖ０に達するまでの時間が長くなる。例えば、慣性モーメントＩの異なる剛体Ａ0，Ｂ0があって、それぞれの慣性モーメントＩＡ，ＩＢが、ＩＡ：ＩＢ＝１：２の関係である場合には、剛体Ａ0，Ｂ0の角加速度βＡ，βＢが、βＡ：βＢ＝２：１の関係となる。図２のグラフ中の実線にて示すように、慣性モーメントＩの小さい剛体Ａ0の傾きが急となり（角速度Ｖの変化率が大きくなり）、所定の角速度Ｖ０に達するまでの時間ｔを比較すると、剛体Ａ0での所要時間ｔＡに対して剛体Ｂ0での所要時間ｔＢは、２倍となる。このことは、所定距離（所定回転角）を移動するのに要する時間が、剛体Ｂ0では剛体Ａ0の２倍必要であることを示している。
【０００８】
本発明では、このような慣性モーメントＩの影響を受ける剛体の特性を基本とした効果を狙ったものであり、以下にその効果を説明する。
本発明における圧電アクチュエータの基本性能は、図３に示すように、発生させるトルク（負荷トルク）Ｔ１を想定し、そのときの回転数Ｎ１と、消費電力Ｗ１とから導き出される。また、図４には、圧電アクチュエータが停止状態から起動する際の時間ｔと回転数Ｎとの関係を示す。圧電アクチュエータの圧電素子に駆動信号が供給される状態（信号ＯＮ）になってから回転数Ｎが増加し始め、所定の回転数Ｎ１に達した後、駆動信号の供給が停止する（信号ＯＦＦ）。回転数Ｎ１に達するまでに必要な時間（加速期間）ｔ１は、慣性モーメントＩによって変化する。例えば、時計においてロータと指針との間に、ロータの回転数Ｎを減速するための減速輪列が配置されている場合、ロータの慣性モーメントに対して、減速輪列や指針の慣性モーメントが比較的大きくなり、ロータと減速輪列と指針とを合わせた慣性モーメントが、ロータのみの慣性モーメントの数十倍から百倍以上になる場合がある。ロータと減速輪列と指針とを合わせた慣性モーメントは、例えば、減速輪列や指針の構成および形態によって決まり、慣性モーメントが大きい程、ロータの加速期間ｔ１が長くなり、それによって、振動子に駆動信号が供給される時間が長くなるので、圧電駆動装置の消費電力が増大する。
【０００９】
これに対して、本発明によれば、圧電アクチュエータを停止状態から起動させる際、ロータから被回転体側に弾性装置が設けられているので、比較的慣性モーメントの大きい被回転体や指針等の回転対象物は、圧電アクチュエータにより直接回転されず、圧電アクチュエータで直接回転させる部分の慣性モーメントが被回転体や回転対象物の分だけ小さくなる。すなわち、ロータの回転と同時に弾性装置が弾性変形を開始し、ロータの回転エネルギが弾性装置の弾性エネルギとして蓄積される。そして、蓄積された弾性エネルギが所定の大きさに達し、所定のタイミングに至った時点で、被回転体および回転対象物が回転を開始する。従って、ロータが所定の回転数に達し、所定のタイミングに至るまで、被回転体および回転対象物の慣性モーメントの影響がロータに加わらないようにすることができる。このように、圧電アクチュエータに作用する慣性モーメントＩを小さくすることができるので、図４に示すように、ロータの加速期間ｔ１を短縮でき、起動の際に、ロータの回転数Ｎを短時間で所定の回転数Ｎ１に到達させることができる。従って、回転対象物を所定角度だけ回転させる場合に、圧電アクチュエータの駆動時間を短くすることができるので、駆動信号を供給する時間も短くなって、始動性が向上されるとともに、低電力で駆動することができる。
また、回転対象物を所定角度だけ回転させる場合に、ロータを所定角度だけ回転させれば、蓄積された弾性エネルギによって、ロータの回転時間よりも長い時間をかけて被回転体および回転対象物を回転させることができるので、ロータを所定角度だけ回転させた時点で圧電アクチュエータを停止させても、被回転体を所定角度まで回転させることができる。
【００１０】
なお、本発明においては、前述の通り、弾性装置を設けることで、ロータに対して弾性装置以降の被回転体や回転対象物の慣性モーメントの影響を排除し、始動性を向上できる。一方で、弾性装置の弾性エネルギは、静止したロータにも加わるため、弾性装置から加わる力がロータの始動性に対する新たな負荷として影響する。しかし、以下に説明するように、弾性装置の弾性エネルギによって加わる力はロータの回転始動性に対する影響は小さい。
すなわち、圧電アクチュエータにかかる負荷として、動的負荷と静的負荷がある。そこで、どちらの負荷が、上記「圧電アクチュエータの駆動時間と駆動信号供給時間を短くでき、始動性が向上し、さらに低消費電力で駆動することができる」という作用効果をもたらすのかという観点から検討する。
動的負荷は、外乱等の加速度が働く環境下において駆動対象の慣性モーメントに基づいて生じるものであり、静的負荷は、駆動対象の摩擦、空気抵抗、本発明のような弾性装置の反力等により生じるものである。
圧電アクチュエータにおいては、上記動的負荷の影響は、静的負荷の影響より大きい。とくに、圧電アクチュエータが短時間で勢いよく駆動対象を駆動する場合（例えば指針を１ステップ分、瞬時に駆動する場合）には、上記慣性モーメントの影響が大きく、上記弾性装置等による静的負荷の影響度は小さい。このことは、本発明者が行った実験でも確認済みである。
従って、本発明では、弾性装置によってそれより後段の慣性モーメントの影響が圧電アクチュエータに及ばないようにすることにより、本発明の弾性装置を用いない場合に比べて上記の作用効果を現出させることができる。
【００１１】
また、弾性装置の負荷による圧電アクチュエータの特性への影響について図５に基づいて説明する。図５では、圧電アクチュエータに加わるトルクＴが増大した場合の、圧電アクチュエータにおける回転数Ｎの低下量を示す。圧電アクチュエータが弾性装置の負荷を受けた状態での負荷トルクＴ２は、負荷トルクＴ１を最低限上回る必要がある。上記負荷トルクＴ２は、弾性装置に蓄積された弾性エネルギで回転される被駆動体（例えば輪列や指針）を駆動できる必要トルクである。上記上回るトルクをα１とする。また負荷トルクＴ２のときの回転数をＮ２とし、回転数がＮ１からＮ２に変化した際の回転数Ｎの低下量をα２とする。このようにトルクの増加量α１によって、回転数がα２だけ減少するため、圧電アクチュエータの基本特性が低下する。しかし、このようなトルクＴおよび回転数Ｎの関係は、圧電アクチュエータが安定して駆動している状態での関係を示すものである。これに対して、本発明では、停止している圧電アクチュエータを起動させる際、特に素早く起動動作させる場合におけるエネルギ損失を低減させることで、起動から停止までの全体の駆動における低電力化を図ったものであり、回転数の低下量α２による基本特性の低下と、起動動作におけるエネルギ損失の低減との両者を比較して判断する必要がある。
そこで、時計の指針の駆動を例にして、弾性装置を使用した場合の負荷トルクＴ２について説明する。負荷トルクＴ２は負荷トルクＴ１より大きく、かつ、負荷トルクの増加量α１は極力小さくなることが望ましい。しかし、本発明では、所定間隔毎に駆動（ステップ駆動）する圧電アクチュエータにおいて、１ステップ分の駆動に対する弾性装置のたわみに応じた負荷の増加量が重要となる。この負荷の増加量がほとんどゼロであれば、圧電アクチュエータに加わる弾性装置による負荷は極わずかとなる。
例えば、ロータの１ステップ分の回転角を２０度とし、弾性装置の初期たわみに対応する回転角を２０度とした場合には、弾性装置のたわみが増加して４０度分のたわみとなるので、弾性装置による負荷は初期状態の２倍となる。つまり、初期たわみを多くすることができれば負荷の増加量は小さくなる。弾性装置として「ひげぜんまい」のようなばねで初期たわみの巻数を３巻確保できると、ロータが２０度回転しても、その値は、２０度÷（３６０度×３巻）＝０．０１８となり、負荷の増加量は２％以下となる。従って、弾性装置による負荷の増加量は、極わずかな量に抑えることができ、圧電アクチュエータの特性に与える影響をほとんどなくすことができる。
【００１２】
また、弾性装置を使用しない場合、必要となる圧電アクチュエータの性能は、回転対象物の形状、外部からの衝撃、温度環境の影響等を考慮して設定する必要がある。
図５に示すように、圧電アクチュエータにとって、負荷トルクＴ２は通常駆動の場合に負荷を駆動するために設定されているものであるのに対し、最大トルクＴ３は、突発的に発生する負荷に対する余裕分として設定される。例えば、アンバランスな形状の回転対象物（時計の指針のような片持ちで支持される部材等）が駆動経路に含まれている場合に、その回転対象物の姿勢の向きによって、圧電アクチュエータに与える慣性モーメントの影響が一時的に大きくなることがある。また、圧電駆動装置を腕等に装着させて使用する場合、腕の動きや軽衝撃による加速度Ｇが回転対象物に作用することがあり、特に、回転対象物がアンバランスな形状の場合には、静的な状態での負荷の何倍かの加速度Ｇが発生し、例えば拍手をした場合には、数十倍から百倍の加速度Ｇが発生することがある。従来のように圧電アクチュエータが直接被回転体を回転させる場合には、前述のような一時的に大きくなる慣性モーメントや突発的な負荷下で回転対象物を回転させるために、これらの負荷に打ち勝つだけのトルクを発生できるように、圧電アクチュエータの最大トルクＴ３を設定する必要がある。
これに対して、本発明のように弾性装置を使用する場合には、弾性装置が弾性変形することにより、一時的に大きくなる慣性モーメントや突発的な加速度Ｇによる圧電アクチュエータへの影響を小さくすることができる。すなわち、突発的な加速度Ｇが被回転体の回転を遮る方向に加わることで、被回転体の回転が一時的に停止したとしても、その間にロータは回転を続けることが可能で、ロータの回転エネルギが弾性装置の弾性エネルギとして蓄積される。そして、突発的な加速度Ｇが無くなってから、蓄積された弾性エネルギにより、被回転体を回転させることができる。また、拍手等のように突発的な加速度Ｇが間欠的に発生する場合には、突発的な加速度Ｇが発生しない合間に、蓄積された弾性エネルギによって被回転体を回転させることもできる。
このように、弾性装置を備えることにより、圧電アクチュエータを静的な負荷トルクＴ１に対応した特性に設定（Ｔ２に設定）することができ、従来のように、突発的な加速度Ｇに対応できる特性に設定しなくてもよく、圧電アクチュエータへの供給電力を小さくでき、消費電力Ｗ１を低減させることができる。
また、軸受部に用いる潤滑油の粘性の影響を考えると、低温になる程、潤滑油の粘性が増加し、粘性は、被回転体の速度に比例して増加するので、その分、圧電アクチュエータの性能を上げる必要がある。これに対して、弾性装置を使用する場合には、弾性エネルギによって被回転体を徐徐に回転させれば、被回転体の潤滑油の粘性の影響を小さくできる。
【００１３】
本発明のような弾性装置を備えた場合には、弾性装置に蓄積された弾性エネルギが被回転体の回転によってのみ消費されるように、弾性装置の弾性変形状態を保持する機構が必要となる。例えば、弾性エネルギによってロータが反対方向に回転してしまうようなことを防ぐ必要がある。本発明では、ロータと振動子とは接触した状態で、互いの摩擦力によって、ロータ自体の自由な回転が規制されている。しかし、振動等の外乱または衝突や落下等の衝撃が加わった場合に、ロータが容易に振動子から離れ得る可能性があり、ロータが逆転して弾性装置の弾性エネルギが解放されてしまうという問題がある。
これに対して本発明では、弾性装置に蓄積された弾性エネルギがロータの逆転によって解放されるのを規制する解放規制手段を備えている。よって、例えば、振動等の外乱や落下等による衝撃が加わり、振動子とロータとの接触が保持されず互いに離れた場合、あるいは、振動子とロータとの押圧力が弱まったり互いの表面状態が変化したりして、摩擦係数が減少した場合であっても、ロータが逆転しないため、弾性エネルギが保持される。解放規制手段としては、少なくとも弾性装置の弾性変形状態が維持できる機構を備えたものであればよい。従って、ロータおよび振動子間の押圧力を大きくしなくてもよいのでロータの起動性が確保され、衝撃等が加わった場合であっても、蓄積された弾性エネルギを確実に被回転体に伝達させることができる。
【００１４】
本発明の圧電駆動装置では、前記弾性装置は、前記ロータの正方向の回転に応じて弾性エネルギを蓄積し、前記解放規制手段は、前記ロータの逆方向の回転を防止する逆回転防止機構であることが好ましい。
この構成によれば、ロータが正方向に回転すれば、弾性エネルギが弾性装置に蓄積される。一方、逆回転防止機構によってロータの逆方向の回転が防止されるので、ロータが逆方向に回転して、弾性エネルギが解放されてしまうようなことがない。このように、ロータの逆方向の回転を防止することで、衝撃等が加わった場合であっても弾性エネルギを確実に被回転体に伝達させることができる。
【００１５】
本発明の圧電駆動装置では、前記逆回転防止機構は、前記ロータと同軸上に設けられ前記ロータと一体で回転する被係止部材と、前記ロータの正方向の回転に対して前記被係止部材を係止せず前記ロータの正方向の回転を許容し、前記ロータの逆方向の回転に対して前記被係止部材を係止して前記ロータの逆方向の回転を防止する係止部材と、を備えることが好ましい。
この構成によれば、ロータが正方向に回転しようとする際、係止部材が被係止部材を係止しないで、ロータの正方向の回転が許容され、弾性装置に弾性エネルギが蓄積される。また、ロータが逆方向に回転しようとすると、係止部材が被係止部材を係止するので、ロータの逆方向の回転が防止され、弾性装置の弾性エネルギの解放が規制される。従って、係止部材と被係止部材との係止によって、ロータの逆方向の回転のみを確実に防止することができる。
ここで、圧電アクチュエータによる回転駆動系として、ロータの回転速度を増速輪列等で増速させて被回転体を回転させる駆動系が多く用いられ、このような場合には、ロータの回転トルクが最も大きくなる。従って、ロータよりも回転トルクの小さい回転体に逆回転防止機構を設ける場合よりも、回転トルクの最も大きいロータに対して逆回転防止機構を設けた場合の方が、逆回転防止機構の負荷の影響を最小限に抑えることができる。
また、ロータに逆回転防止機構を設ければ、ロータの回転エネルギが弾性装置に直接伝達されるように構成した場合であっても、ロータの逆方向の回転を防止できる。従って、ロータと弾性装置との間の輪列部品を設ける場合と比べて、部品点数の削減を図ることができる。
【００１６】
本発明の圧電駆動装置では、前記振動子を支持するベース部材と、前記ロータを支持するとともに、前記ベース部材に対して所定の軸周りに揺動可能に設けられるレバー部材とを備え、前記押圧手段は、前記ロータを前記振動子に接触させる方向に、前記レバー部材を押圧して揺動させるロータ押圧部材であり、前記係止部材は、前記レバー部材に支持されていることが好ましい。
ここで、振動子はベース部材に支持され、ロータはレバー部材に軸支され、ロータ押圧部材によってロータは振動子と接触する方向に押圧される。これによって、ロータと振動子との接触が維持される。しかし、係止部材がベース部材に支持され、被係止部材のみがレバー部材に支持されている場合、衝撃等によってレバー部材が揺動すると、係止部材と被係止部材との係止状態が変化してしまい、係止が解除されてしまう可能性がある。
この構成によれば、係止部材もレバー部材に支持されているので、レバー部材が揺動した場合であっても、係止部材および被係止部材の相対位置が変化せず、係止が解除されないので、ロータの逆方向の回転を確実に防止できる。
【００１７】
本発明の圧電駆動装置では、前記振動子を支持するベース部材と、前記ロータを支持するとともに、前記ベース部材に対して所定の軸周りに揺動可能に設けられるレバー部材と、前記ロータと同軸上に設けられ前記ロータと一体で回転するロータ歯車と、前記ロータ歯車と噛合するとともに前記ロータの回転エネルギを前記弾性装置に伝達する少なくとも一つのロータ伝え歯車とを備え、前記押圧手段は、前記ロータを前記振動子に接触させる方向に、前記レバー部材を押圧して揺動させるロータ押圧部材であり、前記振動子およびロータの接触部分と、前記ロータ歯車およびロータ伝え歯車の係合部分とは、前記レバー部材の回転軸と前記ロータの回転軸とを通る直線を挟む位置にそれぞれ設けられていることが好ましい。
ここで、ロータの回転エネルギは、ロータ歯車からロータ伝え歯車を介して弾性装置に伝達される。なお、振動子およびロータの接触部分を接触部分Ａとし、ロータ歯車およびロータ伝え歯車の係合部分を係合部分Ｂとし、レバー部材の回転軸とロータの回転軸とを通る直線を直線Ｃとして説明する。
ロータの逆方向の回転を防止しても、レバー部材が揺動した際に、ロータ歯車とロータ伝え歯車との係合が外れてしまうと、弾性装置の弾性エネルギが解放されてしまうという課題がある。これに対して、本発明の構成によれば、衝撃等によって、ロータが振動子から離れるような方向に移動しようとしても、接触部分Ａと係合部分Ｂとが直線Ｃを挟む位置にそれぞれ設けられているため、ロータの移動方向が、係合部分Ｂの係合が深くなる方向となる。従って、ロータ歯車とロータ伝え歯車との係合外れを防止することができ、弾性装置に蓄積された弾性エネルギを保持することができる。
【００１８】
本発明の圧電駆動装置では、前記振動子を支持するベース部材と、前記ロータを支持するとともに、前記ベース部材に対して所定の軸周りに揺動可能に設けられるレバー部材と、前記ロータと同軸上に設けられ前記ロータと一体で回転するロータ歯車と、前記ロータ歯車と噛合するとともに前記ロータの回転エネルギを前記弾性装置に伝達する少なくとも一つのロータ伝え歯車とを備え、前記押圧手段は、前記ロータを前記振動子に接触させる方向に、前記レバー部材を押圧して揺動させるロータ押圧部材であり、前記振動子およびロータの接触部分と、前記ロータ歯車およびロータ伝え歯車の係合部分とは、前記レバー部材の回転軸と前記ロータの回転軸とを通る直線に対していずれも一方の側に配置され、前記ロータが逆方向に回転しようとした際に、前記ロータを前記振動子に接触させる方向とは反対方向に、前記レバー部材が揺動することを規制する揺動規制手段が設けられ、前記揺動規制手段は、前記直線に対して他方の側に配置されていることが好ましい。
この構成では、接触部分Ａと係合部分Ｂとが直線Ｃに対していずれも一方の側に配置されていると、衝撃等によって、ロータが振動子から離れる方向へ移動し、係合部分Ｂの係合が浅くなってしまう。これに対して、本発明では、直線Ｃに対して他方の側には、揺動規制手段が配置されているので、ロータが振動子から離れる方向にレバー部材が揺動しても、レバー部材の回転が揺動規制手段によって規制される。従って、ロータ歯車とロータ伝え歯車との係合外れを防止することができ、弾性装置に蓄積された弾性エネルギを保持することができる。
【００１９】
なお、本発明の圧電駆動装置では、ベース部材に対して所定の軸周りに揺動可能に設けられるとともに前記振動子を支持する振動子支持部材を有し、前記押圧手段は、前記振動子を前記ロータに接触させる方向に、前記振動子支持部材を押圧して揺動させる振動子押圧部材であってもよい。
この構成では、振動子支持部材に支持された振動子がロータを押圧することで、振動子とロータとの接触が保持される。
この構成によれば、ロータを振動子に対して押圧させるロータ押圧機構が不要となるので、ロータの回転軸を地板等に設けることができる。従って、ロータがレバー部材で揺動可能に支持されている場合と比べて、ロータの位置座標が変化しないので、互いの係止外れが防止される。
【００２０】
本発明の圧電駆動装置では、前記被回転体は、前記ロータに対して同軸上に設けられ当該ロータとは別体で回転し、前記弾性装置は、渦巻ばねであるとともに、前記ロータおよび被回転体の間に同軸となるように配置され、当該渦巻ばねの一端が前記ロータに係合され、当該渦巻ばねの他端が前記被回転体に係合されていることが好ましい。
この構成によれば、ロータの回転軸と被回転体の回転軸とが同一の軸上に形成され、それぞれ別体で回転可能に設けられているので、ロータおよび被回転体の間に、弾性装置として渦巻ばねを配置することが可能となり、弾性装置をコンパクトに収納できる。
【００２１】
本発明の圧電駆動装置では、前記ロータを支持するベース部材を備え、前記ロータと同軸上に設けられ前記ロータと一体で回転するロータ歯車と、前記ロータ歯車と噛合するとともに前記ロータの回転エネルギを前記弾性装置に伝達する少なくとも一つのロータ伝え歯車とを備え、前記逆回転防止機構は、前記ロータ伝え歯車と同軸上に設けられ前記ロータ伝え歯車と一体で回転するとともに前記ベース部材に軸支される被係止部材と、前記ベース部材に支持されるとともに、前記ロータの正方向の回転に対して前記被係止部材を係止せず前記ロータ伝え歯車の正方向の回転を許容し、前記ロータの逆方向の回転に対して前記被係止部材を係止して前記ロータ伝え歯車の逆方向の回転を防止する係止部材と、を備えることが好ましい。
この構成によれば、ロータ以外のロータ伝え歯車に対して逆回転防止機構を設けることで、ロータを従来のままの構成とすることができ、ロータおよび振動子から構成される圧電アクチュエータを設計変更することなく、逆転防止機構を付与することができる。
【００２２】
本発明の圧電駆動装置では、前記被係止部材は、前記ロータの正方向の回転に応じて所定軸周りに回転可能に設けられる爪車であり、前記爪車は、周方向に沿って連続形成される複数の爪歯を有し、前記係止部材は、前記爪歯と係止する刃先を有するとともに爪軸回りに揺動可能に支持される爪であり、前記爪には、当該爪の刃先を前記爪歯に向かって付勢する付勢部材が隣接して設けられ、前記刃先は、前記ロータの逆方向の回転に対し、前記付勢部材の付勢によって前記爪歯との係止を維持し、前記ロータの逆方向の回転を防止するとともに、前記ロータの正方向の回転に対し、前記爪歯によって前記付勢部材の付勢に反して揺動し、前記ロータの正方向の回転を許可することが好ましい。
ここで、爪車は、ロータまたはロータ伝え歯車のいずれかの回転軸と同一の軸上に形成されていればよい。
この構成によれば、爪の刃先が、付勢部材によって、爪車の爪歯に付勢されている。これらの爪および爪車は、ラチェットとして機能し、ロータの逆方向の回転を防止することができる。
【００２３】
なお、本発明の圧電駆動装置では、前記ロータが逆方向に回転しようとした際に、前記刃先が前記付勢部材によって前記爪歯に付勢される方向に揺動するように、前記爪が前記爪車に対して配置されていてもよい。
この構成によれば、衝撃等によって、振動子がロータから離れた場合であっても、爪の刃先が爪車の爪歯に付勢される方向に移動するので、爪と爪車との係止が維持される。
【００２４】
本発明の圧電駆動装置では、前記被係止部材は、前記ロータの正方向の回転に応じて所定軸周りに回転可能に設けられるとともに、前記弾性装置に回転エネルギを伝達するロータ歯車であり、前記係止部材は、前記ロータ歯車の歯と係止する先端を有する板ばねであり、前記板ばねは、当該板ばねの先端を前記ロータ歯車の歯に付勢するように弾性変形した状態で支持され、前記板ばねの先端は、前記ロータの逆方向の回転に対し、前記歯の側面に係止して前記ロータの逆方向の回転を防止するとともに、前記ロータの正方向の回転に対し、前記歯によって付勢方向に反してさらに弾性変形する方向に移動されて前記ロータの正方向の回転を許可することが好ましい。
この構成によれば、係止部材が板ばねであるので、板ばねの先端をロータ歯車に当接させることでロータの逆方向の回転を防止できる。従って、被係止部材として爪車等を設ける場合と比べて、爪車等が不要となるので、ロータの回転駆動に必要な回転トルクの低減化を図ることができる。
【００２５】
なお、本発明の圧電駆動装置では、前記被係止部材は、前記ロータの正方向の回転に応じて所定軸周りに回転可能に設けられるとともに、前記弾性装置に回転エネルギを伝達するロータ歯車であり、前記係止部材は、前記ロータ歯車の歯と係止する先端を有する複数の毛を備えるブラシであり、前記ブラシは、当該複数の毛の先端を前記ロータ歯車の歯に付勢するように弾性変形した状態で支持され、前記複数の毛の先端は、前記ロータの逆方向の回転に対し、前記歯の側面に係止して前記ロータの逆方向の回転を防止するとともに、前記ロータの正方向の回転に対し、前記歯によって付勢方向に反してさらに弾性変形する方向に移動されて前記ロータの正方向の回転を許可する構成であってもよい。
この構成によれば、係止部材がブラシであるので、ブラシの毛の先端をロータ歯車に当接させることでロータの逆方向の回転を防止できる。従って、被係止部材として爪車等を設ける場合と比べて、爪車等が不要となるので、ロータの回転駆動に必要な回転トルクの低減化を図ることができる。
【００２６】
さらに、本発明の圧電駆動装置では、前記被係止部材は、前記ロータの正方向の回転に応じて所定軸周りに回転可能に設けられる爪車であり、前記係止部材は、前記爪車を挟むようにして設けられる押し爪および引き爪を有する爪レバーであり、前記押し爪および引き爪は、それぞれ爪レバー用の爪車の爪歯を付勢するように弾性変形した状態で配置され、前記爪レバーは、前記ロータの正方向の回転に対して前記押し爪および引き爪が前記爪歯と係止せずに弾性変形する方向に移動されて、前記爪車の正方向の回転を許可するとともに、前記ロータの逆方向の回転に対して前記押し爪および引き爪が前記爪歯と係止して前記爪車の逆方向の回転を防止する構成であってもよい。
この構成によれば、前述の爪と爪車との係止による逆回転防止機構における爪の代わりに、係止部材として爪レバーを使用して、爪レバーの押し爪および引き爪によって、ロータの逆方向の回転を防止できるので、前述と同様の効果を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の圧電駆動装置では、前記ロータの回転によって駆動するカム部材を有し、前記爪レバーは、前記カム部材によって揺動されて前記爪車を正方向にのみ回転駆動させて、当該爪車を介して弾性装置に弾性エネルギを蓄積させる構成であってもよい。
この構成によれば、圧電アクチュエータにより駆動されるカム部材によって、爪レバーが揺動して、爪レバー用の爪車を駆動させる。そして、この爪車を介して弾性装置に弾性エネルギを蓄積させることができるので、爪レバーが逆回転防止機能および駆動機能の両機能を有することができる。従って、逆回転防止機能および駆動機能を別々の構成で設ける場合と比べて、部品点数を軽減化することができる。
また、カム部材により揺動可能なアンクルと、このアンクルと係合するガンギ歯車とを設け、ガンギ歯車を被回転体としてもよい。カム部材により、前述の爪レバーを揺動させて弾性装置に弾性エネルギを蓄積させることができるとともに、アンクルを揺動させて、被回転体であるガンギ歯車の回転角度を規制することもできる。従って、アンクルを揺動させる駆動系統と、爪レバーを揺動させる駆動系統とを個々に設ける場合と比べて、部品点数の削減を図ることができるとともに、２系統の輪列の位相がずれるということも防止できる。
【００２８】
本発明の圧電駆動装置では、前記係止部材の位置を検出する検出手段を備え、前記ロータの正方向の回転に対する前記係止部材の移動回数を取得することが好ましい。
この構成によれば、ロータが蓄積された弾性エネルギにより正方向に回転する際に、係止部材が移動する。例えば、被係止部材としての爪車の移動によって、係止部材としての爪が、付勢部材の付勢に反して揺動する場合や、被係止部材としてのロータ歯車の移動によって、係止部材としての板ばねが付勢方向に反して移動する場合が挙げられる。このような場合に、係止部材の移動位置を検出手段で検出することによって、ロータの正方向の回転量を把握することができる。
【００２９】
本発明の圧電駆動装置では、前記圧電アクチュエータは、前記ロータを間欠的に回転させ、前記被係止部材は、所定ピッチの被係止部を有し、前記係止部材は、前記ロータの正方向の回転に対し、前記被係止部を１ピッチずつ間欠的に係止するように設けられ、前記ロータの１ステップ分の回転角度が、前記被係止部の１ピッチに対応する前記被係止部材の回転角度と同じか、あるいは、前記被係止部の１ピッチに対応する前記被係止部材の回転角度の整数倍に設定されていることが好ましい。
この構成によれば、圧電アクチュエータをステップ駆動、すなわち一定の間隔で駆動させた場合に、ロータの１ステップ分の回転角度が、被係止部の１ピッチに対応する被係止部材の回転角度と同じか、あるいは、被係止部の１ピッチに対応する被係止部材の回転角度の整数倍に設定されているので、係止部と被係止部との係止位置と、ロータの１ステップ駆動分の回転位置とを一致させることができ、係止部と被係止部との係止が不十分な位置でロータが停止することを防ぐことができる。
【００３０】
本発明の圧電駆動装置では、前記被回転体の回転移動角度を所定角度に規制する移動規制装置を備えていることが好ましい。
ここで、移動規制装置としては、例えば、アンクルとガンギ歯車から構成される機構であってもよく、また、ゼネバ機構であってもよい。
この構成によれば、ロータの駆動によって被回転体が回転されるとともに、移動規制装置によって被回転体が一定角度毎に回転を規制されるので、圧電アクチュエータの駆動量に対して被回転体の回転量が一義的に決まらなくても、被回転体が一定角度回転すれば、移動規制装置が被回転体の回転角度を一定角度に規制するので、被回転体の回転量は一定となる。これによって、圧電アクチュエータによって回転される被回転体のオーバーランを防止できるので、ロータの回転角度を厳密に制御する必要がなく、被回転体の回転角度の精度を向上させることができ、被回転体で回転される指針等の表示手段の表示精度を向上させることができる。
なお、移動規制装置は、被回転体の回転角度を一定角度毎に規制するものに限らず、からくり時計のように、規制する回転角度が変化するように構成された移動規制装置であってもよい。すなわち、移動規制装置は、被回転体の回転角度を設定された所定角度に規制するものであればよい。
【００３１】
本発明の電子機器は、前述の圧電駆動装置と、この圧電駆動装置により駆動される被駆動部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、圧電駆動装置を駆動源とする各種電子機器を構成できる。この際、圧電駆動装置による被駆動部の駆動が磁界に影響されることを防止でき、かつ、駆動時の消費電力も低減でき、さらに、弾性装置に蓄積された弾性エネルギの解放を防止してロータの回転エネルギを確実に被駆動部に伝達できる。
【００３２】
本発明の電子機器では、前記被駆動部は、計時部で計時された計時情報を表示する計時情報表示部であることが好ましい。
本発明によれば、圧電駆動装置によって時計の指針などの計時情報表示部を駆動できるため、指針等の駆動が磁界に影響されることを防止でき、かつ、計時情報表示部の指針等を低電力で駆動させることができ、さらに、弾性装置に蓄積された弾性エネルギの解放を防止してロータの回転エネルギを確実に計時情報表示部に伝達できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、圧電素子の振動によって被回転体を駆動させる際に、被回転体を低電力で駆動させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、後述する第２実施形態以降において、以下に説明する第１実施形態での構成部材と同じ構成部材および同様な機能を有する構成部材には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。
【００３５】
［全体構成］
図６は、本実施形態に係る圧電駆動装置１０の駆動機構を示す斜視図である。
圧電駆動装置１０は、圧電アクチュエータの回転駆動力で、例えば、指針等を回転させるための装置であり、圧電素子の振動を利用してロータリング（ロータ）３０を回転させる圧電アクチュエータ４と、ロータリング３０の回転駆動を伝達車３に減速しつつ伝達するロータ伝え車５と、ロータリング３０の逆方向の回転を防止する逆回転防止機構９０とを備えている。
【００３６】
［圧電アクチュエータの構成］
圧電アクチュエータ４は、図６に示すように、圧電素子２２を有する振動子２０、および、振動子２０と接触した状態で当該振動子２０によって回転されるロータリング３０を含んで構成される。
振動子２０は、略矩形板状の薄板補強板２１と、この薄板補強板２１の両面に接着された略矩形板状の圧電素子２２とを含んで構成され、全体薄板状の積層構造を有している。
薄板補強板２１の長手方向略中央には、片側に突出する腕部２１１が形成されており、この腕部２１１がビス等によって図示しない地板等に固定されている。薄板補強板２１の対角線上両端には、薄板補強板２１の長手方向に沿って突出する略半円形の当接部２１２がそれぞれ形成されている。これらの当接部２１２のうちの一方は、ロータリング３０の側面に当接されている。
なお、薄板補強板２１やロータリング３０は、例えばステンレス（ＳＵＳ）などで構成される。特に、ステンレス、硬化処理されたベリリウム銅などの非磁性材料で薄板補強板２１やロータリング３０を構成すれば、圧電アクチュエータ４の耐磁性が向上し、磁界の影響を受けずに駆動できる。
【００３７】
圧電素子２２は、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ（登録商標））、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等から選択した任意の材料で形成されている。圧電素子２２の両面には、図示しないめっき層によって駆動電極２２１が形成されている。
このような振動子２０の駆動電極２２１に、所定周波数の電圧を印加すると、圧電素子２２が長手方向に沿って伸縮する縦一次振動モードの振動を励振する。このとき、振動子２０の対角線上両端には当接部２１２が設けられているので、振動子２０は全体として長手方向中心線に対して重量がアンバランスとなる。このアンバランスにより、振動子２０は長手方向に略直交する方向に屈曲する屈曲二次振動モードの振動を励振する。したがって、振動子２０は、これらの縦一次振動モードおよび屈曲二次振動モードを組み合わせた振動を励振し、当接部２１２は、略楕円軌道を描いて振動する。
【００３８】
ロータリング３０は、振動子２０によって回転駆動される。ロータリング３０のロータ回転軸３１には、回転駆動を第１ロータ伝え歯車４０に伝達するロータ歯車３２が固定されている。
ロータリング３０と振動子２０の当接部２１２とは、図示しない押圧手段によって押圧されて互いに当接するようになっている。この押圧手段としては、振動子２０に対してロータリング３０を押圧するものでもよく、ロータリング３０に対して振動子２０を押圧するものでもよい。押圧手段により、当接部２１２とロータリング３０側面との間に適切な摩擦力が発生し、振動子２０の駆動力の伝達効率が良好となる。
このような圧電アクチュエータ４では、振動子２０の当接部２１２が略楕円軌道を描いて振動すると、その振動軌道の一部でロータリング３０を押圧することによりロータリング３０およびロータ歯車３２を反時計回り（図６中の矢印Ａ１で示す正転方向）のみに回転駆動する。
【００３９】
［ロータ伝え車の構成］
ロータ伝え車５は、図６に示すように、同一の軸上に設けられた２枚の歯車間に渦巻ばね（弾性装置）５０が介在配置された構造となっており、指針等を回転させる輪列の一部である伝達車３に回転エネルギを伝達するためのものである。具体的には、ロータ伝え車５は、ロータ歯車３２と噛合する第１ロータ伝え歯車４０と、第１ロータ伝え歯車４０に一端が係止された渦巻ばね５０と、渦巻ばね５０の他端と接続された第２ロータ伝え歯車６０と、伝え車回転軸６３とを備えて構成されている。
【００４０】
第１ロータ伝え歯車４０は、円板状に形成され、伝え車回転軸６３により回転自在に支持されている。第１ロータ伝え歯車４０には、回転軸方向に貫通するばね用係止穴４１および位置決め穴４２が形成されている。なお、図示はしないが、第１ロータ伝え歯車４０の回転量を検出する光学式の検出手段が設けられ、この非接触による検出手段によって、圧電アクチュエータ４により第１ロータ伝え歯車４０が所定の回転量だけ駆動される毎に圧電アクチュエータ４を停止させ、所定時間後、圧電アクチュエータ４を起動させるようになっている。このように起動と停止を繰り返すことで、圧電アクチュエータ４を周期的に駆動させている。
圧電アクチュエータ４が停止すると、図示しない押圧手段により圧電アクチュエータ４の当接部２１２がロータリング３０に押圧されて摩擦係合しているので、ロータリング３０がその位置にて位置決めされることになる。よってロータリング３０が回転方向に移動することがない。したがって、位置決めされたロータリング３０により、第１ロータ伝え歯車４０も回転方向において位置決めされることになる。なお、第２ロータ伝え歯車６０および伝達車３は、後述するように解放規制部である位置決め穴４２と位置決めピン６１によって回転方向の位置が定まるので、指針等の位置も所定位置に位置決めされることになる。
【００４１】
位置決め穴４２は、第１ロータ伝え歯車４０の外周に沿って形成された長孔である。位置決め穴４２の開口部における第１ロータ伝え歯車４０の外周に沿った方向の寸法は、第２ロータ伝え歯車６０を停止させた状態で、第１ロータ伝え歯車４０が圧電アクチュエータの１周期分の駆動量だけ正転方向（図６中の矢印Ａ１で示す方向）に回転可能な長さ寸法（遊び部分の寸法）に設定されている。
第２ロータ伝え歯車６０は、伝え車回転軸６３に固定され、第１ロータ伝え歯車４０と同じ回転軸を有し、伝達車３と噛合している。第２ロータ伝え歯車６０には、第１ロータ伝え歯車４０側に突出して位置決め穴４２に挿通される円筒の位置決めピン６１が固定されている。
【００４２】
渦巻ばね５０は、断面円形状のばね素線を図６における平面上で時計回りの渦巻状に巻いて形成されている。渦巻ばね５０の外周側の端部は、ばね用係止穴４１に係合され、中心軸側の端部は、伝え車回転軸６３に巻かれることにより係合されている。
渦巻ばね５０は、第１ロータ伝え歯車４０が第２ロータ伝え歯車６０よりも時計回りに先行して回転することにより、巻き数が増える方向に弾性変形して、第１ロータ伝え歯車４０に伝達されたロータリング３０の回転エネルギを弾性エネルギとして蓄積することができる。
【００４３】
次に、渦巻ばね５０において初期段階での弾性変形が維持されている状況を説明する。
上記渦巻ばね５０に初期弾性変形（約３巻き分）を持たせた状態で、渦巻ばね５０の中心側の端部を伝え車回転軸６３に固定し、渦巻ばね５０の外端部を前記ばね用係止穴４１に係止しておく。
第１ロータ伝え歯車４０および第２ロータ伝え歯車６０を、上記初期弾性変形が維持されたまま図６のように組み立てると、前記渦巻ばね５０の弾性エネルギによって、第２ロータ伝え歯車６０は第１ロータ伝え歯車４０に対して正転方向（図６の矢印Ａ２の方向）に回転する力が加わる。但し、位置決めピン６１が位置決め穴４２に配置されているため、第２ロータ伝え歯車６０は、第１ロータ伝え歯車４０に対し、位置決めピン６１が位置決め穴４２の正転方向側の内側面に当接した位置、つまり図６に示す状態に維持される。
また、第１ロータ伝え歯車４０は、ロータ歯車３２に噛み合っている。ロータ歯車３２と一体のロータリング３０は、前述したように圧電アクチュエータ４の当接部２１２が弾圧することで位置決めされている。従って、圧電アクチュエータ４が停止している状態では、ロータリング３０は、圧電アクチュエータ４の当接部２１２が当接することで停止状態に維持され、ロータ歯車３２に噛み合う第１ロータ伝え歯車４０も停止状態に維持される。さらに、第２ロータ伝え歯車６０は、第１ロータ伝え歯車４０に対して、位置決めピン６１が位置決め穴４２に当接した位置に位置決めされる。このようにして渦巻ばね５０の弾性変形（初期弾性変形）が維持されている。
従って、本実施形態では、渦巻ばね５０により弾性装置が構成され、第２ロータ伝え歯車６０により被回転体が構成され、位置決めピン６１および位置決め穴４２により解放規制部が構成されている。
【００４４】
なお、解放規制部である上記位置決め穴４２と位置決めピン６１は、上述したように渦巻ばね５０の初期段階での弾性変形（初期たわみ）を維持するものであるが、更に圧電アクチュエータ４が１ステップ分（１周期分）駆動した際に、第２ロータ伝え歯車６０および伝達車３を所定位置に保持する役割をも有している。
すなわち、圧電アクチュエータ４が１ステップ分駆動すると、第１ロータ伝え歯車４０は、図６において時計回り方向に１周期分（１ステップ分）回転され、同時に渦巻ばね５０も巻き上げられる。すると渦巻ばね５０に蓄積された弾性エネルギの解放力により第２ロータ伝え歯車６０も時計回り方向に回転駆動するが、位置決めピン６１が位置決め穴４２の時計回り方向側の内側面（図６で位置決めピン６１が接触している内側面）に当接し弾圧するので、第２ロータ伝え歯車６０が回転方向において位置決めされることになる。
【００４５】
なお、圧電アクチュエータ４の振動子２０は、腕部２１１により時計１の基枠である地板に固定されており、ロータ回転軸３１、伝え車回転軸６３、伝達車３の回転軸は、一端が地板の軸受穴に軸受けされ、他端は、地板上に対向して配置された輪列受に軸受けされて、保持されている。なお、伝達車３の回転軸や他の指針車の各回転軸は、一端が地板に軸受けされるが、他端は、輪列以外の受部材に軸受けされるようにしてもよい。
【００４６】
［逆回転防止機構の構成］
逆回転防止機構９０は、図６に示すように、衝撃等によって、ロータリング３０が押圧力に反して振動子２０から離れた際に、渦巻ばね５０に蓄積された弾性エネルギが解放されてしまうのを規制する解放規制手段として設けられている。
具体的には、逆回転防止機構９０は、逆方向の回転に対して互いに係止を維持し、正方向の回転に対して互いに係止しないように設けられた爪車（被係止部材）９１および爪（係止部材）９２を有して構成されている。
【００４７】
爪車９１は、ロータリング３０と同じ回転軸上に配置され、一体で回転可能に設けられている。また、爪車９１は、周方向に沿って所定のピッチで連続形成される複数の被係止部である爪歯９３を有している。
爪９２は、前記地板から突出形成された軸部９５周りに揺動移動可能に支持されるとともに、図示しないＵ字ばね等の付勢部材によって、先端部に設けられた刃先９４が爪車９１の爪歯９３に付勢されるように、爪車９１に対して配置されている。
刃先９４は、爪車９１の逆方向回転の際に、付勢部材の付勢によって爪歯９３との係止状態が維持される位置（係止位置）と、爪車９１の正方向回転の際に、爪歯９３と係止しない位置（非係止位置）との間を移動可能に設けられている。
【００４８】
このようなロータリング３０に対して直接設けられた逆回転防止機構９０により、ロータリング３０の正方向の回転に対し、爪歯９３は、付勢部材の付勢に反して刃先９４を係止位置から非係止位置まで移動させるように設けられている。すなわち、爪９２は、各爪歯９３を１ピッチずつ間欠的に係止するように設けられ、ロータリング３０の正方向の回転を許容している。
また、ロータリング３０の逆方向の回転に対し、爪歯９３は、刃先９４との係止を維持するように設けられ、ロータリング３０の逆方向の回転を防止する。
なお、本実施形態では、爪９２によって係止部材が構成され、爪車９１によって被係止部材が構成されている。
【００４９】
ここで、爪車９１は、ロータリング３０と同一の軸上に一体で回転可能に形成される場合に限られず、例えば、ロータ歯車３２と噛合する第１ロータ伝え歯車４０や、ロータ歯車３２と噛合する他の中間車等に対して設けられてもよい。すなわち、ロータリング３０の回転に応じて所定軸周りに回転可能に設けられた第１ロータ伝え歯車４０や中間車等に対して逆回転防止機構９０を設けることで、ロータリング３０の逆回転を防止するようにしてもよい。
【００５０】
［圧電駆動装置の起動時の動作］
次に、圧電駆動装置１０の起動時の動作について説明する。
まず、圧電アクチュエータ４の停止の状態で、振動子２０に駆動電圧が印加されると、ロータリング３０からロータ歯車３２を介して第１ロータ伝え歯車４０に回転エネルギが伝達され、これらの回転体（ロータリング３０、ロータ歯車３２、第１ロータ伝え歯車４０）が回転を始めるとともに、渦巻ばね５０が弾性変形を始め、伝達された回転エネルギが渦巻ばね５０の弾性エネルギとして蓄積される。そして、渦巻ばね５０の弾性エネルギによって、第２ロータ伝え歯車６０に加わる回転エネルギが、所定の大きさに達した時点で、第２ロータ伝え歯車６０、伝達車３が回転し始める。この所定の大きさの回転エネルギとは、各回転体（第２ロータ伝え歯車６０、伝達車３および伝達車３により駆動される指針等）の慣性モーメントと、これらの各回転体の軸受負荷とを合計した負荷に等しい大きさの回転エネルギである。
従って、圧電アクチュエータ４が１周期分駆動すると、前述したように第１ロータ伝え歯車４０も図６における時計回り方向に１周期分回転し、同時に渦巻ばね５０も巻き上げられる。すると渦巻ばね５０の解放力により第２ロータ伝え歯車６０も時計回り方向に回転駆動するが、位置決めピン６１が位置決め穴４２の時計回り方向側の内側面（図６で位置決めピン６１が接触している内側面）に当接し弾圧するので、第２ロータ伝え歯車６０と指針等も回転方向において位置決めされることになる。
このようにして、圧電駆動装置１０が起動して指針等が回転される。
【００５１】
［本実施形態による効果］
本実施形態によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）渦巻ばね５０を備え、圧電アクチュエータ４の起動の際、圧電アクチュエータ４の駆動力が渦巻ばね５０の弾性エネルギとして蓄積されてから、第２ロータ伝え歯車６０が回転を開始するので、圧電アクチュエータ４が駆動する際には、第２ロータ伝え歯車６０、伝達車３および指針等の各慣性モーメントが圧電アクチュエータ４に作用せず、圧電アクチュエータ４に加わる起動時の負荷が軽減され、消費される起動電力を低減させることができる。
【００５２】
（２）渦巻ばね５０を備え、圧電アクチュエータ４に加わる起動時の負荷が軽減されることによって、短時間で圧電アクチュエータ４の駆動速度を所望の速度に上げることが可能となり、起動時間が短縮されるので、消費電力をさらに低減させることができる。
ここで、圧電アクチュエータ４に加わる負荷が軽減されることで消費電力を低減できる理由を、図７，８を参照して説明する。
図７，８は、ロータリング３０に加わる慣性負荷が所定量のもの（以下、慣性負荷１倍という）と、慣性負荷がその１０倍（慣性負荷１０倍という）のものを駆動する場合において、駆動経過時間とロータリング３０の回転速度の関係、および、駆動経過時間とロータリング３０の回転角度の関係を示す。
ここで、回転速度は、圧電アクチュエータ４に駆動信号を与えると徐々に上昇し、やがて一定速度になる。一方、回転角度は、初期の速度上昇範囲では加速的に回転角が増加し、回転速度が一定になると回転角度は時間に比例して増加する。
図７，８に示すように、慣性負荷が低いほうが高いほうに比べて、回転速度の上昇も早く、所定の回転角度だけ移動する時間も短くできる。例えば、図７，８の例では、仮に１０度回転するまでの時間で比較すると、図７に示す慣性負荷１倍の場合には約０．００１７秒の時間が必要である。これに対し、図８に示す慣性負荷１０倍の場合には約０．００３秒の時間つまり慣性負荷１倍の場合の約２倍の時間が必要である。
従って、ロータリング３０を一定角度毎回転する場合、ロータリング３０つまり圧電アクチュエータ４に加わる慣性負荷が小さいほうが駆動時間を短くでき、その分、消費電力も低減することができる。
【００５３】
（３）渦巻ばね５０を備えているので、落下時等に外部からの衝撃が指針等に作用した場合に、渦巻ばね５０の干渉機能により、衝撃の影響を速く弱めることができるとともに、外部からの衝撃力が作用している間は、圧電アクチュエータ４の駆動力が渦巻ばね５０に蓄積されるので、衝撃による影響がなくなった時点で、渦巻ばね５０の弾性エネルギによって、指針等の回転を駆動させることができる。従って、圧電アクチュエータ４に指針等から衝撃の影響が伝わらずに済み、圧電アクチュエータ４の動作を安定させることができる。
（４）位置決めピン６１と位置決め穴４２とを備え、渦巻ばね５０の初期たわみ（初期ひずみ）が維持されているので、第２ロータ伝え歯車６０に初期たわみによる力が常時作用することによって、外部の衝撃による指針等の揺動を抑制することができる。
【００５４】
（５）第２ロータ伝え歯車６０から指針側の回転系の慣性モーメントが比較的大きい場合であっても、圧電アクチュエータ４を間欠的に駆動させた際に、位置決めピン６１と位置決め穴４２との遊び部分の範囲が、圧電アクチュエータ４の１周期分の駆動量に対応する範囲に設定されているので、第１ロータ伝え歯車４０と第２ロータ伝え歯車６０とが干渉して圧電アクチュエータ４に加わる負荷が増大することを避けることができる。
【００５５】
（６）渦巻ばね５０を備えているので、大きな変位量を確保するために、渦巻ばね５０の巻き数を増加させても、Ｕ字ばねや片持ちばねを使用する場合と比べて、設置空間をそれほど広げることなく、渦巻ばね５０を配置できる。
さらに、渦巻ばね５０を備えているので、大きな変位量を確保することができ、渦巻ばね５０の変位量に関わらず略一定の弾性エネルギを生じさせることができる。従って、外部の衝撃の大小に関わらず、第２ロータ伝え歯車６０が渦巻ばね５０から略一定の弾性エネルギを受けるので、第２ロータ伝え歯車６０の動作を安定させることができる。
（７）圧電素子２２が矩形板状に形成されているので、圧電駆動装置１０の薄型化を促進できる。
【００５６】
（８）ロータリング３０が正方向に回転すれば、弾性エネルギが渦巻ばね５０に蓄積される。一方、逆回転防止機構９０によってロータリング３０の逆方向の回転が防止されるので、ロータリング３０が逆方向に回転して、弾性エネルギが解放されてしまうようなことがない。このように、ロータリング３０の逆方向の回転を防止することで、振動等の外乱や落下等の衝撃が加わった場合に、ロータリング３０が振動子２０から離れたとしても、弾性エネルギが保持される。
従って、ロータリング３０および振動子２０間の押圧力を大きくしなくてもよいのでロータリング３０の起動性が確保され、衝撃等が加わった場合であっても、蓄積された弾性エネルギを確実に第２ロータ伝え歯車６０に伝達させることができる。
【００５７】
（９）ロータリング３０が正方向に回転しようとする際、爪車９１および爪９２が係止しないので、ロータリング３０の正方向の回転が許容され、渦巻ばね５０に弾性エネルギが蓄積される。また、ロータリング３０が逆方向に回転しようとすると、爪車９１および爪９２が係止しあって、ロータリング３０の逆方向の回転が防止され、渦巻ばね５０の弾性エネルギの解放が規制される。従って、爪車９１および爪９２がラチェットとして機能し、ロータリング３０の逆方向の回転のみを確実に防止することができる。
【００５８】
（１０）ロータリング３０と振動子２０との接触面の摩擦抵抗が小さくなった場合（ある程度の使用により接触面が滑らかになった場合、接触面に油が入り込んだ場合等）でも、弾性エネルギが解放されることがない。
【００５９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る時計１における圧電駆動装置１０Ａについて図９から図１２に基づいて説明する。
［全体構成］
図９は、本実施形態に係る時計１における分針２の駆動機構を示す全体平面図である。図１０および図１１は、圧電駆動装置１０Ａを示す縦断面図である。図１２は、図９を部分的に拡大して示す平面図である。なお、図１０は、図９において、圧電アクチュエータ４、中間車７１、カム車７２、アンクル８を結ぶ伝達経路の断面図である。また、図１１は、図９において、ロータ伝え車５Ａ、三番車１１、二番車１２を結ぶ伝達経路の断面図である。
時計１は、図示しない外装ケースの内部に計時部と、この計時部で計時された計時情報を分針２によって表示する計時情報表示部と、駆動機構（複数個の指針を駆動する機構等を含み、図１１の運針機構を含む）とが搭載されたものであり、被駆動部の駆動機構の動作に圧電駆動装置１０が利用されたものである。ここで、被駆動部とは、計時部で計時された計時情報を表示する計時情報表示部のことを示す。
【００６０】
図９にて、圧電駆動装置１０Ａは、前述の第１実施形態の圧電駆動装置１０に対して、第２ロータ伝え歯車に対応するガンギ歯車６０Ａを備え、圧電アクチュエータ４で駆動されるアンクル８によって、ガンギ歯車６０Ａの回転が所定回転角毎に規制される構成が相違するもので、その他の構成は略同様である。
例えば、第１実施形態における圧電アクチュエータ４の構成および動作、渦巻ばね５０の構成および動作、図示しない解放規制部（位置決め穴と位置決めピン）の基本構造および基本動作、逆回転防止機構９０の構造および動作は、第２実施形態においても同様である。
【００６１】
［ロータ押圧機構の構成］
圧電駆動装置１０Ａは、振動子２０およびロータリング３０のロータ押圧機構３５を備えている。
ロータ押圧機構３５は、所定の軸部３５２周りに揺動可能に設けられるとともにロータリング３０を軸支する支持アーム３５１（レバー部材）と、ロータリング３０を振動子２０に接触させる方向に、支持アーム３５１を押圧して揺動させる押圧ばね３５３（ロータ押圧部材）とを有している。
ロータリング３０のロータ回転軸３１は、軸部３５２から所定距離の支持アーム３５１の一端付近に設けられている。この支持アーム３５１は、軸部３５２回りに地板等に対して揺動自在に支持されている。支持アーム３５１の他端は、押圧ばね３５３によって付勢されている。
押圧ばね３５３は、ロータリング３０と振動子２０の当接部２１２とが互いに当接する方向に押圧するように構成されている。
具体的には、押圧ばね３５３は、ねじりコイルばねから構成され、押圧ばね３５３の一端は、支持軸３５４によって地板等に対して固定されている。押圧ばね３５３の他端は、支持アーム３５１の端部を付勢し、ロータリング３０が振動子２０側に付勢され、当接部２１２に対して押圧方向Ｆに押圧されている。押圧方向Ｆは、ロータリング３０の回転軸に対して略直交する方向であり、押圧方向Ｆと、振動子２０の振動方向とが同一平面上となっている。
【００６２】
［移動規制装置の構成］
圧電駆動装置１０Ａは、圧電アクチュエータ４と、この圧電アクチュエータ４により駆動され、ロータリング３０の回転駆動を輪列（三番車１１、二番車１２、日の裏車１３、筒車１４）に伝達するロータ伝え車５Ａとを備えている。また、圧電駆動装置１０Ａは、圧電アクチュエータ４によりロータ歯車３２を介して駆動される中間車７１と、中間車７１に駆動されるカム部材としてのカム車７２と、このカム車７２によって揺動するアンクル８とを備えている。
ロータ歯車３２は、回転駆動を第１ロータ伝え歯車４０および中間車７１に伝達する。
【００６３】
ロータ伝え車５Ａは、ロータ歯車３２と噛合するロータ伝え歯車４０Ａと、ロータ伝え歯車４０Ａのばね用係止穴４１（図１１）に外周側の一端が係止された渦巻ばね５０と、渦巻ばね５０の内周側の他端と接続されたガンギ歯車６０Ａと、伝え車回転軸６３とを備えて構成されている。このようにして、ロータリング３０の駆動力が渦巻ばね５０に伝達される第１の伝達経路が構成されている。なお、ロータ伝え歯車４０Ａの構成部品の中で、ガンギ歯車６０Ａが図９にて最も手前に配置されているが、図示を簡略するために、以降の説明では、ガンギ歯車６０Ａを２点鎖線で示すものとする。
ロータ伝え歯車４０Ａには、第１実施形態と同じく、回転軸方向に貫通するばね用係止穴４１および不図示の位置決め穴が形成されている。
ガンギ歯車６０Ａは、図１２にも示すように、１５枚のガンギ歯６２を備え、アンクル８に対向する位置に支持されている。伝え車回転軸６３には、ガンギ歯車６０Ａとともにガンキかな６７（図１１）が固定されている。ガンギかな６７は、ガンギ歯車６０Ａと一体で回転し、三番車１１と噛合している。また、伝え車回転軸６３にはロータ伝え歯車４０Ａが回転自在に支持されている。なお、伝え車回転軸６３には、渦巻ばね５０の他端が固定されているので、ガンギ歯車６０Ａは渦巻ばね５０の他端と接続されているものである。
なお、ガンギ歯車６０Ａには、図示しないが第１実施形態の第２ロータ伝え歯車６０と同様に、ロータ伝え歯車４０Ａ側に突出して位置決め穴に挿通される位置決めピンが固定されている。
上記位置決め穴と位置決めピンは、ロータ伝え車５Ａを組み立てる際、およびロータ伝え車５Ａを図１１のように各部品とともに地板（ベース部材）１５に組み込む際において、第１実施形態で説明したように渦巻ばね５０の初期たわみを維持しておくためのものである。
【００６４】
中間車７１は、カム車７２と噛合する歯車であり、ロータ歯車３２と噛合する中間かな７３を有し、中間かな７３とともに中間車回転軸７４に固定されている。中間車７１には、中間車回転軸７４周りに６０度毎に回転検出用の検出孔７５が形成されている。この検出孔７５を貫通するように図示しない光センサが配置されている。この光センサは、中間車７１が６０度回転する毎に、中間車７１の回転位置を検出するようになっている。
【００６５】
カム車７２は、中間車７１と噛合するカムかな７６と、回転軸に対して外周の中心軸が偏心している円形のカム７７と、カムかな７６およびカム７７を固定するカム回転軸７８とを備えて構成されている。
アンクル８は、アンクル本体部８１と、２つのアンクル爪８２，８３と、カム７７と係合する切欠部８４と、アンクル回転軸８５とを備えて構成されている。
アンクル本体部８１は、第１アーム部８１１と、第２アーム部８１２とを備え、これらがアンクル回転軸８５を挟んで両側に一体的に形成され、アンクル回転軸８５を中心にして揺動可能に支持されている。第１アーム部８１１は、アンクル回転軸８５からロータ歯車３２側とは反対側に延設され、ガンギ歯車６０Ａ側に突出するアンクル爪８２を固定している。第２アーム部８１２は、アンクル回転軸８５からロータ歯車３２側に延設され、ガンギ歯車６０Ａ側に突出するアンクル爪８３を固定している。
【００６６】
アンクル本体部８１には、アンクル回転軸８５からアンクル爪８２，８３とは反対側のカム車７２に向かって延設される２つの突出部８６が形成されている。これらの突出部８６に挟まれた部分に切欠部８４が形成され、この切欠部８４の内側面にカム７７の側面が当接されるように、カム車７２が配置されている。
このような構成において、ロータ歯車３２が回転すると、カム車７２が回転し、偏心したカム７７によりアンクル８が揺動する。ここで、カム車７２が１回転すると、アンクル８が１往復だけ揺動し、２つのアンクル爪８２，８３が、交互にガンギ歯車６０Ａと当接する。このように、ロータリング３０の駆動力がアンクル８に伝達される第２の伝達経路が構成されている。
【００６７】
このような構成の移動規制装置において、ガンギ歯車６０Ａが回転した際に、２つのアンクル爪８２，８３が交互にガンギ歯６２間に挿入され、ガンギ歯車６０Ａの回転角度を一定角度毎に規制する。つまり、アンクル８が第１の方向（図１２では反時計回りの方向）に揺動し、アンクル８の一方のアンクル爪８３がガンギ歯６２間に挿入され、時計回りの方向に回転駆動されるガンギ歯車６０Ａのガンギ歯６２と当接すると、ガンギ歯車６０Ａの回転が規制されるようになっている。
さらに、アンクル８が第２の方向（図１２では時計回りの方向）に揺動すると、アンクル８の一方のアンクル爪８３がガンギ歯６２間から離れてガンギ歯車６０Ａの規制を解除する。同時に、他方のアンクル爪８２がガンギ歯６２間に挿入され、ガンギ歯車６０Ａが渦巻ばね５０に蓄積された弾性エネルギによってガンギ歯６２の半ピッチ分の角度だけ回転して、アンクル８の他方のアンクル爪８２がガンギ歯車６０Ａのガンギ歯６２と当接する。こうして再び、ガンギ歯車６０Ａの回転が規制されるようになっている。また、ガンギ歯６２が半ピッチ分の角度だけ回転すると同時に、ロータ歯車３２によりロータ伝え歯車４０Ａが半ピッチ分の角度だけ正方向に回転して渦巻ばね５０を巻き上げるので、渦巻ばね５０に蓄積される弾性エネルギが維持される。
本実施形態では、ガンギ歯車６０Ａにより被回転体が構成されるとともに、ガンギ歯車６０Ａおよびアンクル８により移動規制装置が構成されている。
なお、圧電アクチュエータ４の振動子２０は、腕部２１１により時計１の基枠である地板１５に固定されており、中間車回転軸７４、伝え車回転軸６３、カム車７２のカム回転軸７８、アンクル回転軸８５、三番車１１、二番車１２の回転軸は、一端が地板１５の軸受穴に軸受けされ、他端は地板上に対向して配置された輪列受１６に軸受けされて、保持されている。なお、三番車１１、二番車１２の回転軸や他の指針車の各回転軸は、一端が地板１５に軸受けされるが、他端は輪列受１６以外の受部材に軸受けされるようにしてもよい。
また、ガンギ歯車６０Ａ、アンクル８、さらにガンギ歯車６０Ａで回転される各歯車は、非磁性材料で構成されることが好ましい。ただし、これらの材料は非磁性材料に限定されない。
【００６８】
［逆回転防止機構の構成］
逆回転防止機構９０は、第１実施形態と同様に、ロータリング３０と同軸で一体に設けられた爪車９１と、この爪車９１に対して正方向の回転の際に係止を維持する係止位置および逆方向の回転の際に係止しない非係止位置の間を移動可能に設けられた爪９２と、爪９２を爪車９１に対して付勢する付勢部材としての板ばね９６とを有して構成されている。すなわち、板ばね９６は、板ばね固定部９７を介して地板１５等に固定され、地板から突出する軸部９５周りに爪９２を揺動移動させて、爪９２の先端部に設けられた刃先９４を爪歯９３（図１２）に付勢するように配置されている。
【００６９】
なお、中間車７１の検出孔７５に対して設けられる光センサの代わりに、刃先９４が係止位置となる状態、および、刃先９４が非係止位置となる状態を、それぞれ検出可能な光センサを爪９２に対して設けてもよい。この光センサは爪９２の検出手段として機能する。このようにすれば、刃先９４がロータリング３０の正方向の回転に応じて、係止位置と非係止位置との両位置を交互に移動するので、爪９２の移動位置を検出手段で検出すれば、ロータリング３０の正方向の回転量を取得することができる。
【００７０】
［爪車の爪歯のピッチ］
図１２に示すように、ロータリング３０の１ステップ分の回転角度は、爪車９１の外周に沿って形成される爪歯９３の１ピッチに対応する爪車９１の回転角度の整数倍となるように設定されている。
これによって、圧電アクチュエータ４をステップ駆動、すなわち一定の間隔で間欠的に駆動させた場合に、刃先９４と爪歯９３との係止位置と、ロータリング３０の１ステップ駆動分の回転位置とを一致させることができ、刃先９４と爪歯９３との係止が不十分な位置でロータリング３０が停止するというようなことが生じない。従って、圧電アクチュエータ４の停止中に確実にロータリング３０の逆回転を防止できる。また、圧電アクチュエータ４の１ステップ分の駆動中に刃先９４と爪歯９３との係止状態が複数回生じるので、圧電アクチュエータ４の駆動中であってもロータリング３０の逆回転を防止し易くなる。
なお、ロータリング３０の１ステップ分の回転角度は、爪歯９３の１ピッチに対応する爪車９１の回転角度と同じになるように設定されていてもよい。
【００７１】
［支持アームに対する振動子およびロータ伝え車の配置］
図１３は、圧電駆動装置１０Ａの一部を示す平面図である。
ここで、振動子２０およびロータリング３０の接触部分を接触部分Ａとし、ロータ歯車３２およびロータ伝え歯車４０Ａの係合部分を係合部分Ｂとし、支持アーム３５１の軸部３５２中心とロータリング３０のロータ回転軸３１中心とを通る直線を直線Ｃとして説明する。
図１３に示すように、当接部２１２およびロータリング３０の接触部分Ａは、直線Ｃに対して一方の側に配置されており、ロータ歯車３２およびロータ伝え歯車４０Ａの係合部分Ｂは、直線Ｃに対して他方の側に配置されている。すなわち、接触部分Ａおよび係合部分Ｂは、直線Ｃを挟む位置にそれぞれ設けられている。
【００７２】
この構成によれば、衝撃等によって、支持アーム３５１が押圧ばね３５３の押圧方向とは反対側に揺動して、振動子２０がロータリング３０の逆方向の回転を摩擦力で保持できなくなっても、接触部分Ａと係合部分Ｂとが直線Ｃを挟む位置にそれぞれ設けられているため、ロータリング３０の移動方向が、係合部分Ｂの係合を深める方向となる。従って、図示しない逆回転防止機構によりロータリング３０の逆方向の回転を防止しさえすれば、ロータ歯車３２とロータ伝え歯車４０Ａとの係合外れが防止されているので、渦巻ばね５０に蓄積された弾性エネルギが保持される。
【００７３】
なお、本実施形態の支持アーム３５１に対する振動子２０およびロータ伝え車５Ａの配置については、図１４に示すような配置としてもよい。
図１４は、本実施形態の変形例に係る圧電駆動装置１０Ｂの一部を示す平面図である。
圧電駆動装置１０Ｂにおいて、
振動子２０およびロータリング３０の接触部分Ａと、ロータ歯車３２およびロータ伝え歯車４０Ａの係合部分Ｂとは、支持アーム３５１の軸部３５２中心とロータリング３０のロータ回転軸３１中心とを通る直線Ｃに対していずれも同じ側に配置されている。
直線Ｃに対して、接触部分Ａおよび係合部分Ｂとは反対側には、揺動規制手段３６が設けられている。
揺動規制手段３６は、衝撃等によりロータリング３０が振動子２０から離れた際に、支持アーム３５１がその押圧方向に反する方向に回転することを規制するようになっている。
揺動規制手段３６としては、図１４に示すような支持アーム３５１と直接、当接する当接部材３６１が例示される。当接部材３６１と支持アーム３５１との間には、所定の隙間Ｓが設けられている。衝撃等により支持アーム３５１が揺動した際に、ロータ歯車３２およびロータ伝え歯車４０Ａの係合量Ｋが零となる手前で、支持アーム３５１と当接部材３６１とが当接するように、隙間Ｓが設定されている。
【００７４】
このような構成によれば、直線Ｃに対して他方の側には、揺動規制手段３６が配置されているので、ロータリング３０が振動子２０から離れる方向に支持アーム３５１が揺動した場合であっても、支持アーム３５１の揺動が揺動規制手段３６によって規制される。
従って、揺動規制手段３６を設ければ、接触部分Ａおよび係合部分Ｂを直線Ｃに対して同じ側に配置した場合であっても、係合部分Ｂの係合が維持されるので、渦巻ばね５０に蓄積された弾性エネルギを保持することができ、また、配置の自由度を高めることもできる。
【００７５】
［時計の回路構成］
次に、時計１の回路構成について、図１５に基づいて説明する。
時計１の駆動回路は、一次電池または二次電池等からなる電源１０１によって駆動される発振回路１０２、分周回路１０３、制御回路１０４を備えている。
発振回路１０２は、水晶振動子等の基準発振源を有し、発振信号を分周回路１０３に出力する。
分周回路１０３は、発振回路１０２から出力された発振信号が入力され、この発振信号に基づいて時計基準信号（例えば１Ｈｚの信号）を出力する。
【００７６】
制御回路１０４は、分周回路１０３から出力された基準信号に基づいて時刻をカウントするとともに、時計仕様にあった時計駆動信号の出力を時計駆動回路１０６に指示する。
例えば、時計１が時針、分針、秒針を備える場合のように１秒ごとにステップ運針を行う場合には、制御回路１０４は、時計駆動信号を１秒に１回出力するように時計駆動回路１０６に指示する。
一方、時計１が時針および分針の２針時計であり、分針を２０秒間隔で２度ずつ送る場合には、制御回路１０４は、時計駆動信号を２０秒に１回出力するように時計駆動回路１０６に指示する。
【００７７】
また、制御回路１０４は、検出回路（検出手段）１０７と接続され、検出回路１０７から出力される検出信号をトリガーとして、時計駆動回路１０６の動作を制御する。
検出回路１０７は、ロータリング３０の移動量（回転角度）が所定量に到達したかを検出し、検出信号を制御回路１０４に出力するものである。本実施形態では、ロータリング３０に対してダイレクトに動く中間車７１の回転角度を検出し、間接的にロータリング３０の移動量を取得するようになっている。従って、検出回路１０７は、ＬＥＤ等による光学的な検出、ばね等によるメカ接点、磁気センサによるものなど、ロータリング３０の回転量（回転角度）を検出可能な各種センサが利用できる。
さらに、検出回路１０７は、中間車７１の代わりに、ロータ伝え歯車４０Ａの回転角度を検出するものでもよい。すなわち、ロータリング３０から渦巻ばね５０の手前に設けられ、ロータリング３０と共に回転する部材の移動量を検出してもよい。あるいは、中間車７１等を介さず、ロータリング３０またはロータ歯車３２の回転角度を直接的に検出するものでもよい。
なお、本実施形態では、前述のとおり、中間車７１の回転量を検出する光学式の検出回路（検出手段）１０７が設けられている。
【００７８】
そして、前記制御回路１０４は、検出回路１０７から検出信号が出力されると、つまりロータリング３０が所定量移動したことを検出すると、時計駆動回路１０６に対して駆動信号の出力を停止させる制御つまり圧電駆動装置１０Ａを停止させる制御を行う。
例えば、秒針を１秒間隔でステップ運針する場合、制御回路１０４は時計駆動回路１０６に対して１秒毎に駆動信号を出力するように指示する。この場合、検出回路１０７は、秒針が１秒分つまり６度回転するのに対応する所定角度だけロータリング３０が回転することを検出するように設定され、検出回路１０７でロータリング３０が前記所定角度回転したことを検出すると、制御回路１０４は時計駆動回路１０６に対して駆動信号の出力を停止させる。このため、圧電駆動装置１０Ａは１秒間隔で秒針を１秒分移動させる量だけ駆動する。
また、二針時計のように、２０秒間隔で分針を２度ずつ送る場合は、制御回路１０４は時計駆動回路１０６に対して２０秒毎に駆動信号を出力するように指示する。この場合、検出回路１０７は、分針が２０秒分つまり２度回転するのに対応する所定角度だけロータリング３０が回転することを検出するように設定され、検出回路１０７でロータリング３０が前記所定角度回転したことを検出すると、制御回路１０４は時計駆動回路１０６に対して駆動信号の出力を停止させる。
【００７９】
また、制御回路１０４には、リューズやボタンなどの時刻修正機構１０８の操作を検出する操作検出部１０９が接続されている。操作検出部１０９は、時刻修正機構１０８の所定の操作を検出すると、その操作を検出して所定の信号を制御回路１０４に送る。制御回路１０４は、操作検出部１０９からの信号に基づいて、時計駆動回路１０６に対し、駆動信号の出力つまり圧電駆動装置１０Ａの駆動開始や、駆動信号の出力停止つまり圧電駆動装置１０Ａの駆動停止を指示する。
例えば、時刻修正のために、リューズを引き出した際には、指針の運針を停止する必要がある。このため、操作検出部１０９がリューズの引き出し操作の検出信号を出力すると、制御回路１０４は、圧電駆動装置１０Ａの駆動を停止する制御信号を時計駆動回路１０６に出力する。一方、操作検出部１０９がリューズの押し込み操作の検出信号を出力すると、制御回路１０４は、圧電駆動装置１０Ａの駆動を開始する制御信号を時計駆動回路１０６に出力する。
【００８０】
時計駆動回路１０６は、制御回路１０４からの制御信号を受けて、圧電駆動装置１０Ａの駆動信号を出力する。具体的には、時計駆動回路１０６は、交流信号（パルス信号）によって圧電駆動装置１０Ａの圧電素子２２に所定周波数の駆動電圧を印加させて駆動する。
なお、圧電駆動装置１０Ａの駆動周波数の制御方法は特に限定せず、例えば、特許文献（特開２００６−２０４４５号公報）に開示されているように、圧電素子２２へ供給される駆動信号の周波数を、駆動可能な周波数範囲を含む広い範囲でスイープ（変化）させ、確実に圧電駆動装置１０Ａを駆動させる方法でも良いし、特許文献（特開２００６−３３９１２号公報）に開示されているように、圧電素子２２に供給される駆動信号の周波数と圧電素子２２の振動状態から得られる検出信号との位相差を駆動に適した所定の目標位相差となるように駆動信号の周波数を変更させる方法でも良いし、あらかじめ温度毎に設定された固定周波数で駆動させる方法でも良い。
また、圧電駆動装置１０Ａの圧電素子２２に電圧印加の対象となっていない検出電極を設け、この検出電極から出力される検出信号を制御回路１０４にフィードバックして前記駆動信号の周波数を制御してもよい。この検出信号によって、制御回路１０４は、圧電駆動装置１０Ａの駆動状態を確認して、駆動信号の周波数をフィードバック制御できる。
【００８１】
運針機構１１０は、圧電駆動装置１０Ａ（圧電アクチュエータ４およびロータ伝え車５Ａ）で駆動される輪列などで構成され、本実施形態では、図１１に示す三番車１１、二番車１２、日の裏車１３、筒車１４を備えている。
この運針機構１１０は、圧電駆動装置１０Ａから得られる移動量を計時情報表示部である時刻表示部（指針）の時刻表示に適した移動量に変換して、時刻表示部を駆動する。本実施形態では、運針機構１１０は、減速輪列であり、所定の減速比で圧電駆動装置１０Ａの移動量（ロータリング３０の回転量）を分針２の回転量に減速させる。例えば、運針機構１１０の減速比が１／６であるとすると、分針２を２０秒毎に２度ずつ回転させるには、圧電駆動装置１０Ａの被駆動体であるガンギ歯車６０Ａを１２度回転させればよい。また、ガンギ歯車６０Ａを１２度回転させるには、ロータリング３０からガンギ歯車６０Ａまでの増速比が１．２であるとすると、振動子２０によってロータリング３０を１０度回転させればよい。なお、ロータリング３０から中間車７１への増速比が６倍であるとすると、中間車７１が６０度回転する度に検出信号が出力されるように検出回路１０７を設定すればよい。
【００８２】
本実施形態では、以上のような回路構成に加えて、前述のアンクル８およびガンギ歯車６０Ａによる移動規制装置が設けられているので、運針機構１１０を介して回転される分針２の回転量を精度良く制御することができる。すなわち、アンクル８の一方のアンクル爪８２，８３がガンギ歯車６０Ａのガンギ歯６２に係合している状態で、圧電アクチュエータ４が１ステップ駆動を開始し、ロータリング３０が１ステップ分回転した際、アンクル８の他方のアンクル爪８２，８３が次のガンギ歯６２に係合するようになっている。このように、ロータリング３０が１ステップ当り１０度回転すると、アンクル爪８２，８３のガンギ歯６２への係合が切り替わるように設定されており、ガンギ歯車６０Ａ（すなわち分針２）の１ステップ分の回転角度が保持される。
なお、検出回路１０７の検出誤差を考慮し、ロータリング３０が１０度を少し上回る角度（例えば１１度）まで回転したら検出回路１０７がロータリング３０の回転角度を検出するようにして、検出回路１０７がロータリング３０が少なくとも１０度以上回転することを検出するように設定してもよい。この場合、カム車７２の回転角度も多少大きくなるが、図１２に示すように、その際のカム回転軸７３から切欠部８４に当接するカム７７の側面までの距離の変化量は小さいため、アンクル８も殆ど移動せず、アンクル爪８２，８３のガンギ歯６２への係合状態も維持できる。また、ロータリング３０が多少オーバーランした場合、アンクル爪８２，８３に係合して停止するガンギ歯車６０Ａに対し、ロータ伝え歯車４０Ａが回転するが、その回転分は渦巻ばね５０が巻かれることで吸収でき、かつ、それによる渦巻ばね５０の弾性エネルギの変化も僅かであるため、分針２の運針に影響することはない。
【００８３】
［圧電駆動装置の動作］
ロータリング３０は、振動子２０により図１２における時計回りに回転する。ロータリング３０の回転は、中間車７１とロータ伝え歯車４０Ａにそれぞれ伝達される。中間車７１の回転はカム車７２に伝達される。ロータ伝え歯車４０Ａの回転は、渦巻ばね５０の弾性エネルギを介してガンギ歯車６０Ａに伝達される。
ここで、ロータリング３０からロータ伝え歯車４０Ａまでの輪列は、ロータリング３０が１０度回転する場合に、ロータ伝え歯車４０Ａが１２度に増速して回転する設定となっている。また、ロータリング３０の回転は、カム車７２に増速して伝達され、ロータリング３０が１０度回転する場合に、カム車７２が１８０度回転する設定となっている。
アンクル８がガンギ歯車６０Ａの回転を規制している間は、ガンギ歯車６０Ａは停止したままで、渦巻ばね５０が弾性変形して、ロータリング３０の回転エネルギを弾性エネルギとして蓄積する。続いて、カム車７２が回転して、カム７７の偏心によってアンクル８が揺動し、ガンギ歯車６０Ａと係合するアンクル８の一方の爪がガンギ歯車６０Ａのガンギ歯６２から外れると、ガンギ歯車６０Ａは、渦巻ばね５０の弾性エネルギにより回転する。その際、アンクル８の他方の爪の先端部分がガンギ歯６２間に挿入されている。アンクル８の他方の爪がさらにガンギ歯６２間の内部に挿入され、ガンギ歯６２が爪に当接すると、再びガンギ歯車６０Ａの回転を規制する。なお、アンクル８の１往復の揺動で、ガンギ歯車６０Ａは１ピッチ（２４度）回転する。つまり、ロータリング３０が１０度回転すると、カム車７２は１８０度回転し、それによって、アンクル８が一方向に移動し、ガンギ歯車６０Ａは１２度回転する。その際、ロータ伝え歯車４０Ａは、１２度回転されるので、渦巻ばね５０は、初期状態に戻る。従って、ガンギ歯車６０Ａは、アンクル８の揺動によって、間欠的に駆動される。
すなわち、アンクル８の一方のアンクル爪８２がガンギ歯車６０Ａのガンギ歯６２と係合している状態がスタート時（図１２の図示状態）として、カム７７が回転し始めて、一方のアンクル爪８２がガンギ歯６２と離れ、アンクル８の他方のアンクル爪８３が他のガンギ歯６２と係合し、更に他方のアンクル爪８３が他のガンギ歯６２と離れ、再び一方のアンクル爪８２がガンギ歯車６０Ａのガンギ歯６２と係合し、カム７７の回転が停止するまでのサイクルを、アンクル８の１往復という。したがってアンクル８の１往復は、アンクル８の１揺動往復となる。
【００８４】
なお、渦巻ばね５０の弾性エネルギは、ガンギ歯車６０Ａを反時計回りに回転させる方向に付勢するので、アンクル爪８２，８３がガンギ歯６２と当接している状態では、互いの摩擦力が増大される。
また、外部からの衝撃などで、アンクル８が揺動しようとするモーメントが働いても、アンクル８はカム車７２とのカム機構によって連結されており、アンクル８からカム７７に働く力の方向が、ほぼカム７７の回転中心方向となるので、アンクル８からカム車７２への回転エネルギの伝達はされない。従って、衝撃でアンクル８が揺動する方向の力が作用しても、カム７７を回転させる力としては伝達されないので、アンクル８が揺動してガンギ歯車６０Ａの規制が解除されることはなく、指針等の位置を保持することができる。
【００８５】
このような本実施形態によれば、前記（１）〜（１０）の効果と略同様の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
（１１）前記（１）の効果と同様に、渦巻ばね５０によって圧電アクチュエータ４に加わる起動時の負荷が軽減され、消費される起動電力を低減させることができる。
特に、アナログ時計では、棒状の分針２は大きな慣性モーメントを持ち、かつ、指針形状は時計のデザイン（モデル）で変化する。このため、時計のモデル毎に分針２による慣性モーメントも異なり、従来の方法では消費電力も変化する。このことは、電池で駆動される時計の場合、モデルによって電池寿命も変化してしまうことになる。
これに対し、本実施形態では、前記渦巻ばね５０を設けることで、分針２の慣性モーメントが圧電アクチュエータ４に作用しないため、分針２の慣性モーメントの変化の影響をキャンセルでき、低電力で駆動でき、かつモデルによる電池寿命の変化を防止できる。
その上、分針２に比べて慣性モーメントの大きな円板状の指針も使用することができ、時計のデザイン自由度を向上できる。
【００８６】
（１２）圧電アクチュエータ４の駆動によってガンギ歯車６０Ａに回転エネルギが加えられるとともに、アンクル８によってガンギ歯車６０Ａが一定角度毎に回転を規制されるので、圧電アクチュエータ４の駆動量に対してガンギ歯車６０Ａの回転量が一義的に決まらなくても、ガンギ歯車６０Ａが一定角度回転すれば、アンクル８がガンギ歯車６０Ａの回転角度を一定角度に規制するので、ガンギ歯車６０Ａの回転量は正確に一定となる。従って、圧電アクチュエータ４によって回転されるガンギ歯車６０Ａのオーバーランを防止できるので、ロータリング３０の回転角度を厳密に制御する必要がなく、ガンギ歯車６０Ａの回転角度の精度を向上させることができ、ガンギ歯車６０Ａで回転される分針２等の表示手段の表示精度を向上させることができる。
【００８７】
（１３）また、アンクル８およびガンギ歯車６０Ａを設けることで、ガンギ歯車６０Ａつまりは分針２の移動を精度良く制御できる。このため、検出回路において、検出誤差を考慮し、ロータリング３０が所定の目標値よりも多少大きく回転したことを検出するように設定した場合でも、そのオーバーラン分はカム車７２、アンクル８、ガンギ歯６２、渦巻ばね５０等で吸収でき、ガンギ歯車６０Ａや分針２は正確に駆動できる。
（１４）さらに、ガンギ歯車６０Ａにアンクル爪８２，８３が噛み合っているので、リューズなどの時刻修正機構による時刻修正操作時に輪列が回転することを規制できる。このため、一般的なクオーツ時計において時刻修正時に輪列が回転することを規制する規制レバーの機能を実現でき、本実施形態では規制レバーを不要にできる。
【００８８】
（１５）ガンギ歯車６０Ａの駆動源と、アンクル８の駆動源を共通化することができるので、部品点数の低減および時計の小型化を図ることができる。
（１６）カム７７によってアンクル８の往復動作が実施されるので、アンクル８の駆動源としての圧電アクチュエータ４を両方向の回転可能に構成する必要がなく、一方向に回転可能な構成とすることができる。特に、矩形板状の振動子２０を用いているので、片回転式はロータリング３０との接触位置を自由に選択できるので駆動力の伝達効率が向上され、低電力化や高トルク化を促進できる。
【００８９】
（１７）検出回路１０７を設け、中間車７１つまりはロータリング３０の移動量を検出しているので、分針２の移動量も正確に設定できる。すなわち、圧電アクチュエータ４の振動子２０とロータリング３０とは摩擦によってトルクを伝達しているので、圧電アクチュエータ４の駆動時間によってロータリング３０の回転量を正確に設定することは難しい。そこで、本実施形態では、実際にロータリング３０やロータリング３０とダイレクトに駆動する中間車７１の移動量を検出回路１０７で検出しており、検出回路１０７でロータリング３０が所定量移動した時点で駆動を停止しているので、ロータリング３０つまりは分針２を正確に移動できる。
【００９０】
（１８）ロータリング３０の回転速度よりもロータ伝え歯車４０Ａおよび中間車７１の回転速度の方がそれぞれ大きいので、ロータリング３０の回転トルクが最も大きくなる。そして、ロータリング３０に対して逆回転防止機構９０が設けられているので、刃先９４を爪歯９３に付勢する力をできる限り小さくすることができ、効率よくロータリング３０の逆方向の回転を防止することができる。
【００９１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る時計における圧電駆動装置１０Ｃについて図１６に基づいて説明する。
図１６は、本実施形態の時計における駆動機構を示す平面図である。
圧電駆動装置１０Ｃは、前述の第２実施形態の圧電駆動装置１０Ａに対して、爪９２が支持アーム３５１Ａに支持される構成が相違するもので、その他の構成は略同様である。
例えば、第２実施形態における時計の回路構成および動作、圧電アクチュエータ４の構成および動作、ロータ伝え車５Ａの構成および動作、図示しない解放規制部（位置決め穴と位置決めピン）の基本構造および基本動作、ガンギ歯車６０Ａの移動規制装置の構成および動作は、第３実施形態においても同様である。また、第３実施形態のロータ押圧機構３５、逆回転防止機構９０Ａの基本構成および基本動作は、第２実施形態と同様であり、ロータリング３０の回転量検出手段と動作は、第２実施形態と同様の中間車の回転量を検出する光学式検出手段が用いられ、同様の動作を行うものである。
【００９２】
図１６に示すように、地板に回転可能に配設された支持アーム３５１Ａには、爪９２の軸部９５が固定され、この軸部９５を中心に爪９２が回転移動可能に設けられている。爪９２の先端である刃先９４は、板ばね９６によって爪歯９３に付勢されている。
図１７は、本実施形態の変形例に係る逆回転防止機構９０Ｂを示す平面図である。図１７に示すように、刃先９４Ａは、ルビーで形成され、爪９２Ａの先端部に固定されていてもよい。刃先９４Ａとしてルビーを用いることによって、刃先９４Ａの摩擦係数が小さくなり、ロータの負荷を低減させることができる。
【００９３】
このような本実施形態によれば、前記（１）〜（１８）の効果と略同様の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
（１９）支持アーム３５１Ａが爪車９１および爪９２の両方を支持しているので、支持アーム３５１Ａが揺動した場合であっても、爪車９１および爪９２の相対位置が変化せず、係止が解除されないので、ロータリング３０の逆方向の回転を確実に防止できる。
【００９４】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る時計における圧電駆動装置１０Ｄについて図１８に基づいて説明する。
図１８は、本実施形態の時計における圧電駆動装置１０Ｄを示す平面図である。
圧電駆動装置１０Ｄは、前述の第２実施形態の圧電駆動装置１０Ａに対して、ロータに対する逆回転防止機構９０Ｃの配置が相違するもので、その他の構成は略同様である。
図１８に示すように、支持アーム３５１Ｂには、爪９２の軸部９５が固定され、この軸部９５を中心に爪９２が回転移動可能に設けられている。そして、爪９２の先端である刃先９４は、板ばね９６によって爪歯９３に付勢されている。
【００９５】
ここで、板ばね９６の付勢力は、衝撃等によって爪９２に生じるモーメントを抑えられるほど大きく設定されていない。例えば、前記実施形態の図１６に示すような爪車９１に対する爪９２の位置では、ロータリング３０が振動子２０から離れる方向に衝撃が加わった際に、爪９２には、軸部９５回りにロータリング３０から離れる方向にモーメントが働くので、爪９２が爪歯９３から離れてしまう可能性がある。
これに対して、本実施形態での図１８に示す爪車９１と爪９２との位置関係では、ロータリング３０が振動子２０から離れる方向に衝撃が加わった際に、爪９２には軸部９５回りに爪車９１に食い込む方向にモーメントが働くようになっている。従って、モーメントによって刃先９４が爪歯９３に付勢される方向に移動するので、爪９２と爪歯９３との係止が維持される。なお、支持アーム３５１Ｂが揺動しても、爪９２が支持アーム３５１Ｂに軸支されているので、相対位置が変化しない。
【００９６】
このような本実施形態によれば、前記（１）〜（１９）の効果と略同様の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
（２０）衝撃等によって、ロータリング３０が振動子２０から離れる方向に移動した場合であっても、爪９２に生じるモーメントによって、刃先９４が爪歯９３に付勢される方向に移動するので、爪９２と爪車９１との係止が維持され、ロータリング３０の逆方向の回転が防止される。
【００９７】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る時計における圧電駆動装置１０Ｅについて図１９に基づいて説明する。
図１９は、本実施形態の時計における圧電駆動装置１０Ｅを示す平面図である。
圧電駆動装置１０Ｅは、前述の第２実施形態の圧電駆動装置１０Ａに対して、ロータリング３０を振動子２０に押圧させるロータ押圧機構３５ではなく、振動子２０をロータリング３０に押圧させる振動子押圧機構３７を備える点が相違するもので、その他の構成は略同様である。
図１９に示すように、振動子押圧機構３７は、所定の回転軸２１３周りに回転可能に設けられるとともに振動子２０を支持する振動子支持部材としての腕部２１１Ａと、振動子２０をロータリング３０に接触させる方向に、腕部２１１Ａを押圧して回転させる振動子押圧部材としての押圧ばね３７３と、を有して構成されている。
【００９８】
このような本実施形態によれば、前記（１）〜（１８）の効果と略同様の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
（２１）ロータリング３０を振動子２０側から押圧することで、ロータリング３０のロータ回転軸３１を地板１５等に設けることができ、ロータリング３０の位置座標が変化しないので、ロータ歯車３２とロータ伝え歯車４０Ａとの係止外れが防止される。また、ロータ歯車３２に対する、ロータ伝え歯車４０Ａおよび中間車７１の係合もそれぞれ保持される。従って、ロータリング３０の逆回転が確実に防止され、中間車７１によるロータの回転角度の誤検出による位相ずれも防止される。
【００９９】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る時計における圧電駆動装置１０Ｆについて図２０、２１に基づいて説明する。
図２０および２１は、本実施形態の時計における圧電駆動装置１０Ｆを示す平面図および縦断面図である。
圧電駆動装置１０Ｆは、前述の第５実施形態の圧電駆動装置１０Ｅに対して、ロータリング３０が、ロータ伝え歯車４０Ａを介さないで、直接的に渦巻ばね５０を巻き上げるように構成されている点が相違するもので、その他の構成は略同様である。
例えば、第５実施形態における振動子押圧機構３７の構成および動作、ガンギ歯車６０Ａの移動規制装置、逆回転防止機構９０の基本構成および基本動作は、第６実施形態においても同様である。
図２０、２１に示すように、ガンギ歯車６０Ａは、ロータリング３０に対して同軸上に構成されている。すなわち、図２１にてロータリング３０、ロータ歯車３２、爪車９１は、共通の筒部３８に固定され、この筒部３８は、ロータ回転軸３１Ａの外周を回転自在に支持されている。筒部３８よりも輪列受１６側（図中の上方）のロータ回転軸３１Ａには、ガンギ歯車６０Ａが固定されており、ロータリング３０とガンギ歯車６０Ａとは渦巻ばね５０で接続されている。筒部３８よりも地板１５側（図中の下方）のロータ回転軸３１Ａには、ガンギかな６７が固定されており、ガンギかな６７は、ガンギ歯車６０Ａと一体で回転するようになっている。
なお、逆回転防止機構９０は、ロータリング３０に対して設けられているので、ロータリング３０が直接、渦巻ばね５０を巻き上げる構成であっても、ロータリング３０の逆方向の回転を防止することができ、渦巻ばね５０の弾性エネルギを維持できる。
【０１００】
このような本実施形態によれば、前記（１）〜（１８）および（２１）の効果と略同様の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
（２２）ロータリング３０の回転軸とガンギ歯車６０Ａの回転軸とが、同一の軸上に形成されているので、ロータリング３０およびガンギ歯車６０Ａの間に渦巻ばね５０を配置して、渦巻ばね５０をコンパクトに収納できる。また、ロータ伝え歯車４０Ａが不要となるので、部品点数の削減および地板１５に沿った平面的な配置空間の削減が可能となる。
【０１０１】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係る時計における圧電駆動装置１０Ｇについて図２２に基づいて説明する。
図２２は、本実施形態の時計における圧電駆動装置１０Ｇを示す平面図である。
圧電駆動装置１０Ｇは、前述の第３実施形態の圧電駆動装置１０Ｃに対して、逆回転防止機構９０Ｄの係止部材として係止用板ばね９８を用いた構成が相違するもので、その他の構成は略同様である。
図２２に示すように、逆回転防止機構９０Ｄは、ロータ歯車３２および当該ロータ歯車３２の歯３２１に当接する長方形状の係止用板ばね９８から構成されている。
係止用板ばね９８の長手方向は、被係止部である歯３２１との当接部分からロータ歯車３２の接線方向に略沿って配置されている。係止用板ばね９８の基端は、固定部９８２を介して支持アーム３５１Ｂに固定されている。係止用板ばね９８は弾性変形した状態で設置され、先端９８１が歯３２１をロータ歯車３２の回転中心方向に付勢するようになっている。また、係止用板ばね９８は、ロータ歯車３２の逆方向の回転に対して、歯３２１が係止用板ばね９８の先端９８１に係止されるようになっている。ここで、係止用板ばね９８は、渦巻ばね５０の弾性エネルギによるロータ歯車３２の逆方向の回転力に対して、座屈しない程度の剛性を有している。
【０１０２】
この構成により、ロータリング３０の逆方向の回転に対して、係止用板ばね９８の先端９８１が、歯３２１の谷部の内側面を係止して、ロータリング３０の回転移動を防止する。一方、ロータリング３０の正方向の回転に対して係止用板ばね９８の先端９８１は、歯３２１を係止せず、ロータリング３０の回転移動を許容する。
なお、図示を省略するが、係止用板ばね９８の代わりにブラシを使用してもよい。すなわち、ブラシの各毛の先端が、ロータ歯車３２の歯３２１を付勢するように弾性変形した状態で配置され、ロータリング３０の逆方向の回転に対して、歯３２１の谷部の側面を係止してロータリング３０の回転移動を防止してもよい。このようにすれば、係止用板ばね９８の場合と同様の効果が得られる。
【０１０３】
このような本実施形態によれば、前記（１）〜（１９）の効果と略同様の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
（２３）ロータリング３０の逆方向の回転に対して、係止用板ばね９８の先端９８１がロータ歯車３２の歯３２１に係止するので、ロータリング３０の逆方向の回転を防止できる。従って、被係止部材として爪車等を設けた場合に比べて、ロータの回転系の慣性モーメントが軽減されるので、ロータリング３０の回転駆動に必要な回転トルクの低減化を図ることができる。また、部品点数を削減できるという効果もある。
【０１０４】
［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態に係る時計における圧電駆動装置１０Ｈについて図２３に基づいて説明する。
図２３は、本実施形態の時計における圧電駆動装置１０Ｈを示す平面図である。
圧電駆動装置１０Ｈは、前述の第２実施形態の圧電駆動装置１０Ａと同様の圧電アクチュエータ４と、ロータ歯車３２と噛合する中間車７１と、中間車７１と噛合するカム部材としてのカム車７２Ａと、カム車７２Ａによって揺動する係止部材である爪レバー７９と、爪レバー７９によって回転駆動するロータ伝え車５Ｂとを有して構成されている。
カム車７２Ａは、中間車７１と噛合するカムかな７２１と、このカムかな７２１に対してそれぞれ異なる角度で偏芯して設けられた爪レバー用カム７２２およびアンクル用カム７２３とを有する。爪レバー用カム７２２は、爪レバー７９を揺動させ、アンクル用カム７２３は、アンクル８を揺動させるためのものである。なお、爪レバー用カム７２２およびアンクル用カム７２３は、同一でもよい。
【０１０５】
爪レバー７９は、爪レバー用カム７２２の外周に嵌め込まれた爪レバー本体部７９１と、爪レバー本体部７９１から延設された２本の押し爪７９２および引き爪７９３とを有して構成されている。
押し爪７９２および引き爪７９３は、各先端部に刃７９４を備え、ロータ伝え車５Ｂに設けられた被係止部材である爪車４０Ｂを挟むようにして配置されている。また、押し爪７９２および引き爪７９３は、それぞれ爪車４０Ｂの歯を付勢するように弾性変形した状態で配置されており、押し爪７９２および引き爪７９３の各刃７９４が爪車４０Ｂの歯に当接している。押し爪７９２および引き爪７９３は、ロータリング３０の正方向の回転に対して、爪車４０Ｂの歯を係止せず、一方、ロータリング３０の逆方向の回転に対して、爪車４０Ｂの歯を係止するように設けられている。
【０１０６】
ロータ伝え車５Ｂは、爪レバー７９により正方向にのみ回転駆動する爪車４０Ｂと、爪車４０Ｂによって巻き上げられる渦巻ばね（図示を省略）と、渦巻ばねの一端と連結されるとともにアンクル８に間欠的に係止されるガンギ歯車６０Ａと、ガンギかな６７とを有して構成される。このようにロータ伝え車５Ｂは、第２実施形態のロータ伝え車５Ａにおいて、ロータ伝え歯車４０Ａを爪車４０Ｂに置き換えたものに相当する。
ガンギかな６７の回転力は、伝達歯車１７、三番車１１Ａ、二番車１２Ａからなる輪列に伝達され、図示しない指針を回転駆動するようになっている。
本実施形態では、爪レバー７９および爪車４０Ｂによって逆回転防止機構９０Ｅが構成される。また、アンクル８およびガンギ歯車６０Ａによって第２実施形態と同様の移動規制装置が構成される。
【０１０７】
このような構成により爪レバー７９がカム車７２Ａによって揺動すると、爪レバー７９が爪車４０Ｂを正方向にのみ回転駆動させる。爪車４０Ｂが正方向に回転すると、渦巻ばね５０が巻き上げられ、渦巻ばね５０に弾性エネルギが蓄積される。爪レバー７９により、爪車４０Ｂの逆方向の回転が防止されているので、蓄積された弾性エネルギの解放が規制される。
【０１０８】
このような本実施形態によれば、前記（１）〜（１８）の効果と略同様の効果に加えて以下の効果を奏することができる。
（２４）カム車７２Ａは、爪レバー７９を揺動させて爪車４０Ｂを介して渦巻ばね５０に弾性エネルギを蓄積させることができるとともに、アンクル用カム７２３により、アンクル８を揺動させて、ガンギ歯車６０Ａの回転角度を規制することができる。従って、アンクル８を往復運動させる駆動系統と、爪レバー７９を揺動させる駆動系統とを個々に設ける場合と比べて、部品点数の削減を図ることができるとともに、２系統の輪列の位相がずれるということも防止できる。
【０１０９】
［本発明の変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記第１実施形態では、第１ロータ伝え歯車４０が位置決め穴４２を有し、第２ロータ伝え歯車６０が位置決めピン６１を有している解放規制部を例示したが、例えば、第１ロータ伝え歯車４０が位置決めピンを有し、第２ロータ伝え歯車６０が位置決め穴を有していてもよい。また、解放規制部は、少なくとも渦巻ばね５０の初期たわみを維持するものであればよく、ピンと穴とによる係合以外の方法、例えば、第１、第２ロータ伝え歯車にそれぞれ互いに当接可能な突起部を形成してもよい。
【０１１０】
前記第１実施形態では、弾性装置として渦巻ばね５０を使用し、外周方向の端部を第１ロータ伝え歯車４０に固定し、中心方向の端部を第２ロータ伝え歯車６０に固定し、第１ロータ伝え歯車４０を圧電アクチュエータの駆動方向に先行して回転させた場合に、渦巻ばね５０の変形量が増大する方向に取り付けたが、渦巻ばねの巻き方向が逆のものを使用するとともに、固定方法を逆にしてもよい。すなわち、渦巻ばねの中心方向の端部を第１ロータ伝え歯車に固定し、外周方向の端部を第２ロータ伝え歯車に固定し、第１ロータ伝え歯車だけを先行して回転させた場合に、渦巻ばねの変形量が増大する方向（渦巻ばねを第２ロータ伝え歯車側から見て、左回りの渦を形成する方向）に取り付けてもよい。
【０１１１】
前記各実施形態では、弾性装置として渦巻ばねを使用したが、これに限らず、Ｕ字ばね、片持ちばね、コイルばね等を使用してもよい。また、ばね素線の断面が円形の渦巻ばね５０を例示したが、矩形等の断面形状の渦巻ばねでもよい。
前記各実施形態では、中間車７１の回転量を検出する検出手段を例示したが、ロータ歯車３２の移動量を検出する検出手段としてもよい。または、爪、係止用板ばね、ブラシ、爪レバー等の係止部材の移動位置を検出する検出手段としてもよい。各実施形態において検出手段としては、光学式以外のどのような方式でもよく、例えば磁気式、機械式（接点方式、部材同士の係合・非係合方式など）でもよい。ただし、外部の磁気の影響を受けた場合のことを考慮すると、光学式の検出手段の方が好適である。
【０１１２】
第２実施形態においては、圧電アクチュエータを１つ設けており、この圧電アクチュエータが第１伝達経路とともに第２伝達経路の駆動源となるものであったが、第１伝達経路駆動用の第１の圧電アクチュエータと、第２伝達経路駆動用の第２の圧電アクチュエータとを別々に設けるようにしても良い。
例えば、第１の圧電アクチュエータの振動子２０で、中間車７１またはロータ伝え歯車４０Ａを駆動し、第２の圧電アクチュエータの振動子２０で、ロータリング３０（中間車７１とは噛み合わせないように分離させてある）またはカム車７２に別途固定したロータ部材を駆動するようにしてもよい。
さらに第２実施形態において、カム車７２のカム７７がアンクル８の切欠部８４内を回転してアンクル８を揺動するようにしていたが、アンクル８の揺動構造は上記に限定されるものではなくどのような構造であっても良い。たとえば、アンクル８の上記切欠部８４が配置されている位置に切欠部の代わりに軸受穴があけられた軸受穴部材（ルビー等の硬質材にて形成）を嵌め込み固定しておき、カム車７２に回転中心に対し偏心した偏心ピンを突出しておき、この偏心ピンを上記軸受穴に挿入させるようにしてもよい。この場合は、第２実施形態の構造に比べ、平面面積が小さくなり、軸受穴と偏心ピンとの摩擦が小さく接触半径が短くなる事、接触部に付着させる潤滑油が表面張力により流出しにくくなる事、等によって機械的損失が小さく効率の良い往復揺動機構が得られる。
【０１１３】
また、移動規制装置は、被回転体の回転角度を一定角度毎に規制するものに限らず、からくり時計のように、規制する回転角度が変化するように構成された移動規制装置であってもよい。すなわち、移動規制装置は、被回転体の回転角度を設定された所定角度に規制するものであればよい。
【０１１４】
前記各実施形態では、圧電駆動装置の駆動対象物として分針２を用いて説明したが、分針２としては、秒針、分針、時刻針等が例示でき、これらを組み合わせたものでもよい。また、駆動対象物としては、分針２に限らず、時計のカレンダー表示板のような回転物でもよい。
【０１１５】
また、逆回転防止機構９０はロータリング３０に対して設けなくともよく、ロータ伝え歯車４０Ａに設けてもよいし、中間車７１やカム車７２に設けてもよい。これによって、ロータを従来の構成のままとすることができ、ロータおよび振動子から構成される圧電アクチュエータを設計変更することなく、逆回転防止機構を付与することができる。ただし、できるだけトルクが大きい箇所に設ければ、ロータリング３０よりも回転トルクの小さい回転体に逆回転防止機構を設ける場合よりも、逆回転防止機構の負荷の影響を最小限に抑えることができるので、前記実施形態のように最もトルクが高いロータリング３０に逆回転防止機構を設けることが好ましい。
【０１１６】
また、中間車７１やカム車７２に逆回転防止機構９０を設ける場合、ロータ歯車３２と中間車７１との係合外れに関する配置上の配慮が必要となる。ロータ歯車３２と中間車７１との係合部分が、接触部分Ａおよび係合部分Ｂとともに、３部分とも直線Ｃに対して同じ側に配置しなければ、衝撃等による係合外れを防止することができる。
【０１１７】
例えば、第２実施形態における爪９２の代わりに、第８実施形態の爪レバー７９を設けて、爪レバー７９を爪車９１に係止させることで、ロータリング３０の逆方向の回転を防止するようにしてもよい。
また、前記各実施形態では、被係止部材である爪車や歯車等が、ロータまたは伝達車と一体で回転するように設けられ、係止部材である爪や板ばね等が、地板または支持アームに揺動自在に支持さている構成を説明したが、被係止部材が地板または支持アームに固定され、係止部材がロータまたは伝達車に揺動自在に支持されている構成であってもよい。
【０１１８】
なお、前述した各実施形態は、弾性装置の弾性エネルギにより被回転体が回転するものであったが、弾性装置により駆動される被駆動体は、非回転駆動するものであっても良い。上記非回転駆動は、例えば、直線駆動、直線往復駆動、円弧往復駆動等である。
たとえば、圧電振動子によって回転駆動するロータリング３０の下側にピニオンが一体形成されており、このピニオンの歯車に噛み合うラチェット歯が形成されたラックが直線駆動され、このラックの先端側に配置されて前記ラックが駆動される直線方向に伸縮する弾性装置（コイルバネ等）に弾性エネルギが蓄積され、しかるべきタイミングにより弾性装置の弾性エネルギが解放されて弾性装置の先端側に配置された被駆動装置が直線駆動するようにすればよい。上記被駆動装置は所定位置まで直線駆動されると元の位置に戻るようになっている。その際、上記被駆動装置が元の位置に戻ると前記弾性装置が押圧されて前記ラックも押し戻され、ラックは前記ピニオンの外周側を逃げるように移動しながら元の位置に戻り、ラックのラチェット歯にピニオンの歯車が噛み合って位置決めされるように構成されていても良い。
なお、上記ラックを上記のように直線駆動するに際しては、上記ロータを用いずに圧電振動子が直接にラックに接触して直線駆動するようにしても良い。
【０１１９】
また、本発明の圧電駆動装置は、時計に限らず、各種電子機器の駆動源としても利用できる。すなわち、本発明の圧電駆動装置を有する電子機器としては、例えば、表示針を圧電駆動装置で駆動する各種計器類や、ターンテーブルのように被駆動体を駆動させる電子機器などでもよい。特に、本発明の圧電駆動装置は、ステッピングモータなどに比べて耐
磁性能に優れているため、耐磁性が要求される駆動源として広く利用できる。
【０１２０】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質等を限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質等の限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の圧電駆動装置に係る圧電アクチュエータにおけるトルクと回転数との関係およびトルクと電力との関係を示すグラフ。
【図２】一般的な剛体の回転時における時間と角速度との関係を示すグラフ。
【図３】前記圧電アクチュエータにおけるトルクと回転数との関係およびトルクと消費電力との関係を示すグラフ。
【図４】前記圧電アクチュエータの起動時の時間と回転数との関係を示すグラフ。
【図５】前記圧電アクチュエータにおけるトルクと回転数との関係およびトルクと消費電力との関係を示すグラフ。
【図６】本発明の第１実施形態に係る圧電駆動装置を示す斜視図。
【図７】慣性負荷１倍の場合の時間と回転速度および回転角度の関係を示すグラフ。
【図８】慣性負荷１０倍の場合の時間と回転速度および回転角度の関係を示すグラフ。
【図９】本発明の第２実施形態に係る時計における駆動機構を示す全体平面図。
【図１０】前記駆動機構における圧電駆動装置を示す縦断面図。
【図１１】前記圧電駆動装置を示す縦断面図。
【図１２】前記圧電駆動装置を部分的に拡大して示す平面図。
【図１３】前記圧電駆動装置の一部を示す平面図。
【図１４】前記実施形態の変形例に係る圧電駆動装置の一部を示す平面図。
【図１５】前記実施形態の時計における回路構成を示すブロック図。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る時計における駆動機構を示す平面図。
【図１７】前記実施形態の変形例に係る圧電駆動装置の一部を示す平面図。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る時計における駆動機構を示す平面図。
【図１９】本発明の第５実施形態に係る時計における駆動機構を示す平面図。
【図２０】本発明の第６実施形態に係る時計における駆動機構を示す平面図。
【図２１】前記時計の圧電駆動装置を示す縦断面図。
【図２２】本発明の第７実施形態に係る時計における駆動機構を示す平面図。
【図２３】本発明の第８実施形態に係る時計における駆動機構を示す平面図。
【符号の説明】
【０１２２】
４…圧電アクチュエータ、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ…圧電駆動装置、１５…地板（ベース部材）、２０…振動子、２２…圧電素子、３０…ロータリング（ロータ）、３２…ロータ歯車（被係止部材）、３６…揺動規制手段、４０…第１ロータ伝え歯車、４０Ａ…ロータ伝え歯車、４０Ｂ…爪車（被係止部材）、５０…渦巻ばね（弾性装置）、６０…第２ロータ伝え歯車（被回転体）、６０Ａ…ガンギ歯車（被回転体）、７２Ａ…カム車（カム部材）、７９…爪レバー（係止部材）、９０，９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄ，９０Ｅ…逆回転防止機構（解放規制手段）、９１…爪車（被係止部材）、９２…爪（係止部材）、９３…爪歯（被係止部）、９４，９４Ａ…刃先、９６…板ばね（付勢部材）、９８…係止用板ばね（係止部材）、１０７…検出回路（検出手段）、２１１Ａ…腕部（振動子支持部材）、３２１…歯（被係止部材）、３５１，３５１Ａ，３５１Ｂ…支持アーム（レバー部材）、３５３…押圧ばね（ロータ押圧部材）、３７３…押圧ばね（振動子押圧部材）、７９２…押し爪、７９３…引き爪、７９４…刃。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2009207339.tif 000016
【図１５】
2009207339.tif 000017
【図１６】
2009207339.tif 000018
【図１７】
2009207339.tif 000019
【図１８】
2009207339.tif 000020
【図１９】
2009207339.tif 000021
【図２０】
2009207339.tif 000022
【図２１】
2009207339.tif 000023
【図２２】
2009207339.tif 000024
【図２３】
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