特許 6014776 双方向性の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6014776

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】双方向性の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置

(51)【国際特許分類】

   B81B 5/00 20060101AFI20161011BHJP

   G04C 3/00 20060101ALI20161011BHJP

   G04B 19/02 20060101ALI20161011BHJP

   H02N 1/00 20060101ALI20161011BHJP

   B81B 3/00 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   B81B5/00

   G04C3/00 Z

   G04B19/02 Z

   H02N1/00

   B81B3/00

【請求項の数】11

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-551732(P2015-551732)

(86)(22)【出願日】2013年12月27日

(65)【公表番号】特表2016-509542(P2016-509542A)

(43)【公表日】2016年3月31日

(86)【国際出願番号】US2013077922

(87)【国際公開番号】WO2014107401

(87)【国際公開日】20140710

【審査請求日】2015年9月4日

(31)【優先権主張番号】13/735,211

(32)【優先日】2013年1月7日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】511188130

【氏名又は名称】タイメックス グループ ユーエスエイ，インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100106404

【弁理士】

【氏名又は名称】江森 健二

(74)【代理人】

【識別番号】100184479

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】ストッツ、ゲルハルド

【審査官】 細川 翔多

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５１９１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６２１１５９９（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許第３５８９２４３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第５９５９３７６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１２０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１６−５１５７１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ８１Ｂ １／００−７／０４

Ｂ８１Ｃ １／００−９９／００

Ｇ０４Ｂ １９／０２

Ｇ０４Ｃ ３／００

Ｈ０２Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置であって、
前記電子機器駆動用装置が、
外側周囲に沿ってｎ個（ｎは、正の整数）の歯を有するとともに、所定直径を有する駆動輪と、
前記駆動輪の直径よりも大きい、内側内径を有するアクチュエータリングであって、内側周囲に沿って、（ｎ＋Ｘ）個（Ｘは、少なくとも１以上の整数）の歯を有しており、当該アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、進行に伴い、前記駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間をするアクチュエータリングと、
前記アクチュエータリングに連結されており、ヒステリシス型の動作において、前記アクチュエータリングを駆動させて、前記駆動輪を回転させる駆動アクチュエータ装置と、を含んで構成されており、
かつ、
前記駆動アクチュエータ装置が、第１の駆動アクチュエータと、第２の駆動アクチュエータと、から構成されており、
前記第１の駆動アクチュエータは、前記アクチュエータリングに連結されており、第１の方向に前記アクチュエータリングを選択的に引っ張り、第１の方向とは反対の方向に前記アクチュエータリングを選択的に押すことにより、前記アクチュエータリングのｎ＋Ｘ個の歯の一部からなるサブセットが、前記駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間を行い、
前記第２の駆動アクチュエータは、前記アクチュエータリングに連結されており、第１の方向とは垂直関係にある第２の方向に、前記アクチュエータリングを選択的に引っ張り、第２の方向とは反対の方向に、前記アクチュエータリング選択的に押すことにより、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、前記駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間を行い、
さらに、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、の間の選択的な係合及び離間が完全に１サイクルして終了した後、前記駆動輪が、（３６０×Ｘ／ｎ）度回転することを特徴とする微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置。

【請求項2】

駆動輪のｎ個の歯の一部からなる選択的なサブセットと、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなる選択的なサブセットとの間の係合と離間の完全な１サイクルにおいて、
前記第１の駆動アクチュエータと、前記第２の駆動アクチュエータの両方において、それぞれ前記アクチュエータリングを押して、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと噛み合いする初期位置から、前記第１の駆動アクチュエータによって次の位置へ移動させ、
前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の異なる一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯の異なる一部からなるサブセットが噛み合うように、前記アクチュエータリングを引っ張るとともに、前記第２の駆動アクチュエータが前記アクチュエータを押し続け、前記第１の駆動アクチュエータと、前記第２の駆動アクチュエータがそれぞれアクチュエータリングを引っ張ることで、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットが噛み合うことで次の位置へ移動させ、
前記第１の駆動アクチュエータが、前記アクチュエータリングを押すとともに、第２の駆動アクチュエータが前記アクチュエータを引っ張り、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットが噛み合うことで、次の位置へ移動させ、
前記第１の駆動アクチュエータ及び前記第２の駆動アクチュエータがそれぞれ前記アクチュエータを押し、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットが噛み合うことで、初期位置へ戻る構成であることを特徴とする、請求項１に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置。

【請求項3】

前記歯数ｎを３００〜１０００の範囲内の値とし、かつ、前記Ｘを１〜４の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置。

【請求項4】

前記駆動アクチュエータ装置によって、前記駆動輪が、時計まわり、または反時計まわりに、回転するとともに、前記駆動アクチュエータ装置が、二つの駆動アクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置。

【請求項5】

前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなる少なくともサブセットが、常に、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、噛み合いすることを特徴とする請求項４に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置。

【請求項6】

前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなる少なくともサブセットが、常に、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、噛み合いすることを特徴とする請求項１に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置。

【請求項7】

前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータのいずれかが、駆動部位から外側に向かって伸びる駆動部位と、第１の長さを有する第１のアーム、及び、第１のアームから離れた場所に設けてある第２のアームであって、第１の長さとは異なる長さを有する第２のアームと、を有し、
かつ、前記第１のアーム及び第２のアームのいずれかが、前記駆動部位に結合する第１の端部と、前記アクチュエータリングに結合した、所定距離だけ離れた端部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置。

【請求項8】

前記駆動部位が、直線状、Ｌ字状、またはＴ字状のいずれか一つであることを特徴とする請求項７に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置。

【請求項9】

微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動方法であって、
前記電子機器駆動用装置が、
外側周囲に沿ってｎ個（ｎは、正の整数）の歯を有するとともに、所定直径を有する駆動輪と、
前記駆動輪の直径よりも大きい、内側内径を有するアクチュエータリングであって、内側周囲に沿って、（ｎ＋Ｘ）個（Ｘは、少なくとも１以上の整数）の歯を有しており、当該アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、進行に伴い、前記駆動輪のｎ個の歯からなるサブセットと、係合及び離間をするアクチュエータリングと、
前記アクチュエータリングに連結されており、ヒステリシス型の動作において、前記アクチュエータリングを駆動させて、前記駆動輪を回転させる駆動アクチュエータ装置と、を含んで構成されており、
かつ、
前記駆動アクチュエータ装置が、第１の駆動アクチュエータと、第２の駆動アクチュエータと、から構成されており、
前記第１の駆動アクチュエータは、前記アクチュエータリングに連結されており、第１の方向に前記アクチュエータリングを選択的に引っ張るとともに、第１の方向とは反対方向に前記アクチュエータリングを選択的に押すことにより、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、前記駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間を行い、
前記第２の駆動アクチュエータは、前記アクチュエータリングに連結されており、第１の方向とは垂直関係にある第２の方向に前記アクチュエータリングを選択的に引っ張るとともに、第２の方向とは反対の方向に選択的に押すことにより、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、前記駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間を行い、
さらに、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなる選択的なサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯の一部からなる選択的なサブセットと、の間の係合及び離間が完全に１サイクルして終了した後、前記駆動輪が、（３６０×Ｘ／ｎ）度回転することを特徴とする微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動方法。

【請求項10】

微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動方法であって、
前記駆動輪のｎ個の歯の一部からなる選択的なサブセットと、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなる選択的なサブセットとの間の係合と離間の完全な１サイクルが、
前記第１の駆動アクチュエータと、前記第２の駆動アクチュエータの両方において、それぞれ前記アクチュエータリングを押して、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと噛み合いする初期位置から、前記第１の駆動アクチュエータによって次の位置へ移動する工程と、
前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の異なる一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯の異なる一部からなるサブセットが噛み合うように、前記アクチュエータリングを引っ張るとともに、前記第２の駆動アクチュエータが前記アクチュエータを押し続け、前記第１の駆動アクチュエータと、前記第２の駆動アクチュエータがそれぞれアクチュエータリングを引っ張ることで、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットが噛み合うようすることで次の位置へ移動させる工程と、
前記第１の駆動アクチュエータが、前記アクチュエータリングを押すとともに、第２の駆動アクチュエータが前記アクチュエータを引っ張り、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットが噛み合うようにすることで、次の位置へ移動させる工程と、
最後に、前記第１の駆動アクチュエータ及び前記第２の駆動アクチュエータがそれぞれ前記アクチュエータを押して、前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットと、前記駆動輪のｎ個の歯のさらに異なる一部からなるサブセットが噛み合うようにすることで、初期位置へ戻る工程と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動方法。

【請求項11】

前記アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯のうち１個またはそれ以上と、前記駆動輪のｎ個の歯のうち１個またはそれ以上と、が連続的に噛み合う工程を含み、歯の係合及び離間に関する少なくとも一つの完全なサイクルにおいて、前記駆動輪が（３６０×Ｘ／ｎ）度回転することを特徴とする請求項９に記載の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、小型の、すなわち着用可能な電子機器駆動用装置の表示針、リング及び他のインジケータを駆動させるためのモーターを含む、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を用いてなる電子機器駆動用装置（以下、単に駆動装置と称する場合がある。）や電子機器駆動方法に関する。
特に、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置等に関するものであり、望ましい実施形態では、腕時計装置のごとき時計の表示針、リング、及び／又は他のインジケータを駆動する装置に関する。
しかしながら、本願発明の内容が、これらの開示された実施形態のみに制限されないことは、十分に理解されるところである。

【背景技術】

【0002】

一方向性及び双方向性の駆動ユニットとして用いられる微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）は、良く知られた駆動関連技術である。
例えば、１つの周知のＭＥＭＳ駆動ユニットは、少なくとも４個のＭＥＭＳアクチュエータ部分を有する双方向性装置である。そして、それは、駆動輪に対して少なくとも２点の独立した領域で嵌合する２対の個々のＭＥＭＳアクチュエータを有している。
すなわち、ＭＥＭＳ駆動ユニットは、駆動輪をそれぞれの方向に回転させるために、１対のＭＥＭＳアクチュエータ部分を必要とするものの、そこにおいて、１対のＭＥＭＳアクチュエータが動作させている一方で、別の１対のＭＥＭＳアクチュエータが駆動輪との接触から離間する動作を行うものである。
したがって、アクチュエータ部分の他の１対が、逆の駆動方向に駆動輪を回転させるためには必要である。
よって、いずれの方向にも駆動輪を動かすためには、１対のアクチュエータ部分が駆動輪と噛み合うととともに、他の１対のアクチュエータ部分において、駆動輪から、離間しなければならないと言える。
また、４つの個々のアクチュエータ部分は、静電的には活動域であって、そこにおいて、１対のＭＥＭＳアクチュエータの範囲内の１つの領域は、駆動輪を動かすために接線の駆動力すなわちトルクを発生させるためにある。そして、１対の他の領域は駆動ユニットを駆動輪とかみ合うことから引き抜くために、放射方向に力を発生させるためにある。
すなわち、前述のタイプのＭＥＭＳ駆動ユニット（駆動装置）は、このように４つの静電的部分としてのアクチュエータを必要とすると言える。

【0003】

また、他の駆動アクチュエータを含む駆動装置の構造設計については、米国特許第７，５９２，７３７号に開示されている。
かかる駆動装置の構造設計によれば、被駆動要素と、一連の歯と噛み合う位置において係合するように操作可能な駆動要素と、を有するＭＥＭＳ駆動装置が提供されている。
そして、当該ＭＥＭＳ駆動装置の一組の独立した駆動アクチュエータは、駆動要素をヒステリシス型に運動させ、被駆動要素と係合および離間する旨の動作をする。
もう一つの独立したＭＥＭＳアクチュエータは、半径方向に駆動し、望ましくない回転を防止するため、駆動要素に係合されなければならないが、その際、一組の駆動アクチュエータは、係合状態から離間される。

【0004】

しかしながら、既存の最高水準の技術であっても問題点があり、当該技術の前進が望ましく、かつ、達成可能であると考えられている。
例えば、前述の設計の各々において、要求される、より多くの必要なアクチュエータがある。
すなわち、上記の最初に述べた駆動装置においては、４個のＭＥＭＳアクチュエータが必要であり、米国特許第７，５９２，７３７号の別な実施形態によれば、少なくとも３台のＭＥＭＳアクチュエータが必要である。
加えて、かかる駆動装置は、構成が複雑であるため、駆動輪の最小化、または望ましくない回転の防止には適さないという問題がある。

【0005】

したがって、２個のＭＥＭＳアクチュエータを用いて、必要な目的が達成できる駆動装置を提供することが望ましいと言える。
さらに、本願発明の駆動装置の改良された設計において、好ましい実施形態は、駆動輪の恒常的な係合を提供し、ひいては、望ましくない回転運動を防止できることが望ましいと言える。
加えて、本願発明の設計によれば、従来必要とされた機能のすべてを達成するために必要だった数よりも、制御信号の数を減少させることが望ましいと言える。
よって、本願明細書において開示されるように、従来技術の電子機器駆動用装置における問題点の解決や他の目的達成も課せられている。

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来技術において認識された問題点を解決することが、本願発明の目的である。
具体的には、ＭＥＭＳ技術を利用した、改良型の電子機器駆動用装置を、電子機器に好適に提供することが本願発明の目的の一つである。

【0007】

すなわち、本願発明の目的は、このように改良型の電子機器駆動用装置において、ＭＥＭＳ技術を用いて、電子機器に提供することであるが、同時に、双方向性駆動装置を提供するために必要なアクチュエータ数を減らすことである。

【0008】

また、本願発明の別の目的は、ずれまたは較正不能を予防するように、少なくとも少し噛み合うことから離れないアクチュエータリング及び駆動輪の組合せを使用する改良型のＭＥＭＳを用いてなる駆動装置、または当該駆動装置により制御される表示指標の正確さを提供することである。

【0009】

さらに、本願発明の別の目的は、構造として、これまで従来技術において見られるよりも小さく、かつ、より強い駆動装置を提供すべく、改良型のＭＥＭＳ技術を用いてなる電子機器駆動用装置を提供することである。

【0010】

その他、本願発明の更なる目的は、前述した駆動方法を実施して、及び／または駆動方法を容易にするために、その駆動方法自体を提供することである。

【0011】

なお、本願発明の更なる目的及び利点等は、図面及び明細書本文を考慮することによって、さらに明らかになる。

【0012】

したがって、本願発明は、以下に記載した構造、図面及び明細書本文で例示する構造、要素の組み合わせ、部品の配置及び一連の手順の特徴を備えているが、基本的に、本願発明の技術的事項は、少なくとも特許請求の範囲に示されるものとする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

したがって、第１の実施形態として、本願発明は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置に係るものである。
すなわち、好ましい実施形態において、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器駆動用装置は、外側周囲に沿ってｎ個（ｎは、正の整数）の歯を有するとともに、所定直径を有する駆動輪と、駆動輪の直径よりも大きい内側内径を有するアクチュエータリングであって、内側周囲に沿って、（ｎ＋Ｘ）個（Ｘは少なくとも１以上の整数）の歯を有している。
そして、アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセット（以下、部分集合体と称する場合もある。）が、運動進行に伴い、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセット（以下、対向する部分集合体と称する場合もある。）と、係合及び離間をするアクチュエータリングを備えた駆動アクチュエータ装置である。
また、アクチュエータリングに連結されており、ヒステリシス型の動作において、アクチュエータリングを駆動させ、駆動輪を回転させるための駆動アクチュエータ装置と、を含んで構成されている。
ここで、駆動アクチュエータ装置は、第１の駆動アクチュエータと、第２の駆動アクチュエータと、から構成されている。
そして、第１の駆動アクチュエータは、アクチュエータリングに連結されており、第１の方向にアクチュエータリングを選択的に引っ張るとともに、第１の方向とは反対の方向に選択的に押す（押圧する）ことにより、アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間を行う構成である。
一方、第２の駆動アクチュエータは、アクチュエータリングに連結されており、第１の方向とは垂直関係にある第２の方向にアクチュエータリングを選択的に引っ張るとともに、第２の方向とは反対の方向に選択的に押す（押圧する）ことにより、アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間を行う構成である。
そして、さらに、アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなる選択的なサブセットと、駆動輪のｎ個の歯の一部からなる選択的なサブセットと、の間の係合及び離間が、完全に１サイクルして終了した後、駆動輪が、（３６０×Ｘ／ｎ）度回転する構成である。

【0014】

また、本願発明によれば、別の好ましい実施形態として、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を用いてなる電子機器駆動方法が提供される。
その好ましい電子機器駆動方法において、上述の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）駆動装置が使用され、第１の駆動アクチュエータによって、第１の方向にアクチュエータリングを選択的に引っ張るとともに、第１の方向とは反対の方向に選択的に押すことにより、アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間を行う工程を含んでいる。
また、第２の駆動アクチュエータによって、第２の方向にアクチュエータリングを選択的に引っ張るとともに、第２の方向とは反対の方向に選択的に押すことにより、アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなるサブセットが、駆動輪のｎ個の歯の一部からなるサブセットと、係合及び離間を行う工程を含んでいる。
そして、第１の方向は、第２の方向に対して垂直方向であり、かつ、アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなる選択的なサブセットと、駆動輪のｎ個の歯の一部からなる選択的なサブセットと、の間の係合及び離間が、完全に１サイクルして終了した後、駆動輪が、（３６０×Ｘ／ｎ）度回転することになる。

【0015】

なお、本願発明の好ましい実施形態において、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）による電子機器としては、例えば、手首装着型電子機器、すなわち、腕時計である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、それぞれ、本願発明の好ましい実施形態により形成される双方向性のＭＥＭＳによる駆動装置を説明する図である。

【図2】図２は、本願発明の好ましい実施形態より形成される図１（ａ）及び／または図１（ｂ）に示される駆動装置の作動によるアクチュエータリングと駆動輪の連続的な動作を説明する図である（その１）。

【図3】図３は、本願発明の好ましい実施形態より形成される図１（ａ）及び／または図１（ｂ）に示される駆動装置の作動によるアクチュエータリングと駆動輪の連続的な動作を説明する図である（その２）。

【図4】図４は、本願発明の好ましい実施形態より形成される図１（ａ）及び／または図１（ｂ）に示される駆動装置の作動によるアクチュエータリングと駆動輪の連続的な動作を説明する図である（その３）。

【図5】図５は、本願発明の好ましい実施形態より形成される図１（ａ）及び／または図１（ｂ）に示される駆動装置の作動によるアクチュエータリングと駆動輪の連続的な動作を説明する図である（その４）。

【図6】図６は、例示的なＸ方向の駆動アクチュエータとＹ方向の駆動アクチュエータの作動に関する好ましいスキーム図である。

【図7】図７は、本願発明の好ましい実施形態におけるＭＥＭＳによる駆動装置を制御するための例示的な構成を示すブロック図である。

【図8】図８は、本願発明の好ましい実施形態を組み込んだ電子機器であって、例として時計の構成の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、上述した本願発明の特徴や、それ以外の特徴につき、明細書の好適実施形態に記載してあるが、適宜、上記図面を参照しながら説明する。
但し、各図面において、同様の部材または部位には同様の符号を用いている。但し、各図面のすべての部材または部位に符号を付しているわけではない点に留意すべきである。

【0018】

まず、図１（ａ）及び図１（ｂ）において、それぞれ符号１０及び１０Ａで示した双方向性の微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）による駆動装置が、本願発明の好ましい実施形態による構成を示している。
そして、本願の明細書において、ＭＥＭＳによる駆動装置１０が参照されるが、以下において更に開示されるように、アーム１０５、２０５及びアーム１０５Ａ、２０５Ａの構成が異なることを除き、ＭＥＭＳによる駆動装置１０Ａも同様に機能する。
また、好ましい実施形態において、ＭＥＭＳによる駆動装置１０は、外側周囲に沿ってｎ個（ｎは、正の整数であり、好ましくは３００〜１０００の範囲内の値である。）の歯を有するとともに、所定直径を有する駆動輪２０と、駆動輪の直径よりも大きい内側内径を有するアクチュエータリング３０を備えている。
そして、かかるアクチュエータリング３０は、内側周囲に沿って、（ｎ＋Ｘ）個（Ｘは少なくとも１であり、好ましくは１、２、３または４の整数である。）の歯を有しており、当該アクチュエータリングの（ｎ＋Ｘ）の歯が、運動進行（回転進行）に伴い、駆動輪２０のｎ個の歯の異なる一部分（部分集合体）と、係合及び離間をするように構成されている。
しかしながら、駆動輪の歯数であるｎが、上記の数よりも小さいか、または、大きい場合も可能であって、その場合であっても本願発明の範囲に含まれる。
同様に、Ｘに関しても、設計要件として要求された場合や、または望ましい場合、４より大きくても良い。

【0019】

また、駆動装置１０は、駆動アクチュエータ装置を含んでおり、すなわち、アクチュエータリング３０と連結され、ヒステリシス型の動作において当該アクチュエータリング３０を駆動させ、ひいては、駆動輪２０を回転させるための駆動アクチュエータ装置４０である。
そして、好ましい実施形態において、駆動アクチュエータ装置４０は、以下の構成を有している。
すなわち、アクチュエータリング３０に連結されており、第１の方向にアクチュエータリング３０を選択的に引っ張ることにより、第１の方向とは反対方向に選択的に押すための第１の駆動アクチュエータ１００と、アクチュエータリング３０に連結されており、第２の方向にアクチュエータリング３０を選択的に引っ張ることにより、第２の方向とは反対方向に選択的に押すための第２の駆動アクチュエータ２００と、から構成されている。

【0020】

ここで、説明の便宜上、本明細書中において“第１の”方向は、“Ｘ”（例えば、水平）方向とし、“第２の”方向は“Ｙ”（例えば、垂直）方向として記載するが、これは、あくまで例示的な目的のためである。

【0021】

そして、以下において更に詳述されるように、駆動輪２０のｎ個の歯の一部からなる選択的なサブセット（部分集合体）と、アクチュエータリング３０の（ｎ＋Ｘ）個の歯の一部からなる選択的サブセット（対向する部分集合体）との係合と離間が、完全に１サイクルして終了した後、駆動輪２０は、Ｘ個の歯に基づいて（３６０×Ｘ／ｎ）度だけ回転させられる。

【0022】

より具体的には、アクチュエータリング３０のヒステリシス型（繰り返し型）の動作によって、アクチュエータリング３０の歯は、駆動輪２０の歯と順次係合して、次いで、離間する。そして、この噛み合いの効果により駆動輪２０が回転することになる。

【0023】

また、駆動輪２０及びアクチュエータリング３０の好適な寸法は、当業者に十分理解されるものであり、常用の設計的な選択事項である。
例えば、駆動輪及びアクチュエータリング上の歯の形状は、三角形が好適であるが、本明細書中に開示されるように、噛み合いの際にそれぞれの歯の間で干渉する可能性を低減させるために、台形などの他の形状にしても良い。
そして、本願発明の好ましい実施形態において、駆動輪２０の歯数は、一例であるが、３００及び６００である。
一方、アクチュエータリング３０の好ましい歯の数は、駆動輪２０の歯数より１だけ多い数であって、本明細書中における２つの好ましい実施形態においては、それぞれ３０１及び６０１である。
なお、疑義を避けるためであるが、以下の図においては、説明の便宜上の理由で、駆動輪２０の歯数であっても、歯数３００または６００よりも少なく描写されている。

【0024】

つまり、ＭＥＭＳアクチュエータの櫛状部の非常に微細な構造や、そのような微細な櫛状部の可動部が取り得る限定された行程（ストローク）のため、それぞれの歯のサイズ及びピッチについても、対応して非常に微細でなければならない。
したがって、図中において、駆動輪２０の歯数は６０であり、かつ、アクチュエータリングの歯数が６１であるが、実際の歯数はそれらよりも著しく大きいことが好ましい。
さらに、当業者に理解されるように、駆動輪２０及びアクチュエータリング３０における歯数の選択によって、当該駆動輪、ひいてはＭＥＭＳユニット全体の所定のサイズが導かれる。

【0025】

さらに、駆動輪２０の好ましい歯数ｎの範囲は、約３００〜約１０００であり、特に好ましくは、３００または６００である。
一方、アクチュエータリングの歯数は、本明細書中で示すように、駆動輪の歯数よりもＸ（整数）だけ大きい数である。
そして、Ｘは以下に示す理由により、好ましくは１であるが、例えば、１を超えて、２、３または４のいずれかとすることも可能である。

【0026】

すなわち、比較的小さいサイズの駆動輪２０では、好ましい実施形態として、駆動輪２０の歯数を３００とし、アクチュエータリングの歯数を３０１とすることである。
また、少し大きい装置サイズの場合、駆動輪２０の歯数を６００としてもよく、したがって、アクチュエータリング３０の歯数は６０１となる。

【0027】

ここで、駆動輪２０とアクチュエータリング３０との歯数の差、すなわちＸについて、１が好ましい理由は、以下のとおりである。
すなわち、駆動輪２０とアクチュエータリング３０の直径は、駆動輪２０とアクチュエータリング３０が係脱しないことを保証するために十分小さく、かつ、近似している。
したがって、駆動輪２０とアクチュエータリング３０の歯数の差Ｘが１より大きい状態においては、アクチュエータリング３０が弾性的に中間位置に移動し、駆動輪２０はアクチュエータリング３０の中心のいずれかに配置されるリスクが増大する場合があるためである。
そして、そのような状態では、駆動輪２０とアクチュエータリング３０との間でいかなる係合も、噛み合わせもなされない可能性が生じる場合があるためである。

【0028】

なお、駆動アクチュエータ１００及び２００の詳細は、駆動アクチュエータ１００と“Ｘ方向”の駆動アクチュエータ、及び、駆動アクチュエータ２００と“Ｙ方向”の駆動アクチュエータが同一視され、アクチュエータリング３０の動作に関連してより詳細に述べられる。
しかしながら、y方向の駆動アクチュエータ２００は、ｘ方向の駆動アクチュエータ１００と同様に機能し、構成されているため、より具体的な言及は、x方向の駆動アクチュエータ１００に対してなされる。
この種の駆動アクチュエータに関する詳細のために、米国特許第７，５９２，７３７号を参照することができ、その全文に記載された内容が、本明細書に記載されているごとく、全面的に参考とされる。

【0029】

また、図１（ａ）の好ましい実施形態において、“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００は、以下の構成を有している。
すなわち、アーム１０５の形状を有し、以下において更に開示される駆動部位１２０から外側に向かって伸びる駆動部位を有している。
図１（ａ）において示されるように、アーム１０５は線形（すなわち、ｌ）または“Ｌ”の形状とみなせる。ただし、これはあくまで参照する際の主観的な判断に依存するものである。
また、図１（ｂ）の好ましい実施形態において、”ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００Ａは以下の構成を有している。
すなわち、アーム１０５Ａの形状を有し、以下において更に開示される駆動部位１２０Ａから外側に向かって伸びる駆動部位を有するが、これは駆動部位１２０と同一である。
図１（ｂ）において示されるように、アーム１０５Ａは“Ｔ”の形状とみなせるが、あらゆる側面において、駆動アクチュエータ装置４０と駆動動作装置４０Ａは同一である。
また、アーム１０５及び１０５Ａは、ＭＥＭＳの構成部分であって、好適態様としては、固くて、非弾性であることが好ましい。
そして、アーム１０６または１０６Ａ、及び、アーム１０８または１０８Ａの２つの追加のアームが、アーム１０５または１０５Ａにそれぞれ接続される。
また、アーム１０６及び１０６Ａ、アーム１０８及び１０８Ａは、アーム１０５及び１０５Ａの設計や形状に応じて、それぞれ同一または図示されるように２つの異なる長さを有することが可能である。
そして、それぞれの末端は、アクチュエータリング３０に接続され、それぞれ図１（ａ）及び図１（ｂ）に示される位置において、一体としてＭＥＭＳ構造を形成している。
しかしながら、アーム１０６は、アーム１０６Ａと同一の長さであることが意図され、アーム１０８はアーム１０８Ａと同一の長さであることが意図されている。
したがって、アーム１０６及び１０６Ａの末端は、アクチュエータリング３０の四分円Ｉ、具体的には、アクチュエータリング３０を通る水平軸に対して原則的に４５度となる点に接続される。
よって、アーム１０８及び１０８Ａの末端は、好ましくは、一体的なＭＥＭＳの構成の部分として、ｙ軸に沿うとみなされる位置で、アクチュエータリング３０に接続する。

【0030】

同様の配置状況が、ｙ方向の駆動アクチュエータ２００に関して存在する。
例えば、図１（ａ）の好ましい実施形態において、“ｙ方向”駆動アクチュエータ２００は、以下の構成を有している。
すなわち、アーム２０５の形状を有し、駆動部位２２０から外側に向かって伸びる駆動部位を有するが、これは駆動部位１２０と同一に機能する。
図１（ａ）において示されるように、アーム２０５は、線形（すなわち、ｌ）または“Ｌ”の形状とみなせる。
図１（ｂ）に示す“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００Ａも、アーム２０５Ａの形状を有し、駆動部位２２０Ａから外側に向かって伸びる駆動部位を有するが、これは駆動部位２２０と同一である。
図１（ｂ）において、アーム２０５Ａは“Ｔ”の形状とみなせる。ここにおいても、アーム２０５及びアーム２０５Ａは、アーム１０５及び１０５Ａと同様、固く非弾性であることが好ましい。
また、同様に、アーム２０６または２０６Ａ、及び、アーム２０８または２０８Ａの２つの追加のアームが、それぞれアーム２０５または２０５Ａに接続される。
そして、アーム２０６または２０６Ａは、アーム１０６または１０６Ａと同じ長さであり、アーム２０８または２０８Ａはアーム１０８または１０８Ａと同じ長さであることが好ましい。
同様に、それぞれ図示されているように、２０６または２０６Ａと、２０８または２０８Ａのそれぞれの末端は、同じ方式でアクチュエータリング３０に一体的なＭＥＭＳの構成として接続される。
例えば、アーム２０６及び２０６Ａの末端は、アクチュエータリング３０の四分円Ｉ、具体的には、アクチュエータリング３０を通る水平軸に対して原則的に４５度となる点に接続される。
したがって、アーム２０８及び２０８Ａの末端は、好ましくはアクチュエータリング３０に同様の方法で接続される。すなわち、Ｘ軸に沿うとみなされる位置であり、原則的にアーム２０６及び２０６Ａの第１の接続点から反時計回りに１３５度の位置に接続される。よって、それぞれ、図１（ａ）及び図１（ｂ）にそれらの位置が示される。

【0031】

また、それぞれ、アーム１０６または１０６Ａ、及び、アーム１０８または１０８Ａは駆動部位１２０、１２０Ａの動きの方向に対して、平行となるように設けてあることが好ましい。
そして、それぞれ、アーム２０６または２０６Ａ、及び、アーム２０８または２０８Ａは駆動部位２２０、２２０Ａの動きの方向に対して平行であることが好ましい。

【0032】

ここで、ｘ方向の駆動アクチュエータにおける少なくとも２本の細長いアーム１０６または１０６Ａ、及び、１０８または１０８Ａ，及びｙ方向の駆動アクチュエータにおける少なくとも２本の細長いアーム２０６または２０６Ａ、及び、アーム２０８または２０８Ａの好ましい理由は、著しい回転をさせることなく、アクチュエータリング３０に“ｘ”及び“ｙ”方向それぞれにおいて平行方向に変位することを許容するためである。
すなわち、２本のそれぞれのアームは、それぞれ駆動アクチュエータ１００または２００、及び、１００Ａまたは２００Ａに連結され、２つの平行四辺形サスペンションと同様に機能する。
そこでは、駆動アクチュエータ１００または１００Ａが、アクチュエータリング３０の変位をｘ方向のみとなるようにコントロールすることができる。
また、もう一方の駆動アクチュエータ２００または２００Ａは、アクチュエータリング３０の変位をｙ方向のみとなるようにコントロールすることができる。
また、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、二本の細長いアームの長さが同一でなければ、アクチュエータの少しの回転運動を伴う十分な平行関係の変位が得られることになる。

【0033】

また、それぞれの駆動アクチュエータにおける２本以上の細長いアームは、必ずしも必要ではないことが理解されるが、横向きに曲がるために十分な柔軟性がある限り、２本以上の態様も可能である。

【0034】

さらに、すぐに理解されるように、アーム１０６、１０６Ａ及び１０８、１０８Ａはアクチュエータリング３０を“Ｘ”方向、具体的には、右方向（例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）において“Ｘｐｏｓ”矢印で示される）と左方向（例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）において“Ｘｎｅｇ”矢印で示される）に移動させることができる。

【0035】

同様に、アーム２０６、２０６Ａ及び２０８、２０８Ａは、アクチュエータリング３０を“Ｙ”方向、具体的には、上方向（例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）において“Ｙｐｏｓ”矢印で示される）と下方向（例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）において“Ｙｎｅｇ”矢印で示される）に移動させることができる。

【0036】

したがって、“Ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００及び“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００は、好ましくは、以下においてｘ方向駆動アクチュエータ１００に特に関連して述べられる櫛構造を有する静電モジュールであり、“ｙ方向”の駆動アクチュエータも同一の方法で、動作するとともに機能する。
したがって、“ｘ方向”の駆動アクチュエータに関する詳細が、以下において提供されるが、本出願における駆動アクチュエータ１００に対するすべての参照は等しくアクチュエータ１００Ａに対してもあてはまる。そして、駆動アクチュエータ２００に対するすべての参照も等しくアクチュエータ２００Ａにあてはまる。

【0037】

また、“Ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００は、“固定部位”１１５と“駆動部位”１２０と、から形成されており、後者にアーム１０５が接続される。
ここで、“固定”とは要素、部材または部位に関し基材に埋め込まれたものに対して使用されるものであり、“駆動”とは、要素、部材または部位に関し、以下において言及される弾性的なサスペンションによって基材から数ミクロン上方に配置されるものに対して使用される。

【0038】

そして、固定部位１１５は、放射状電極１２５を有しており、当該放射状電極１２５から、固定された一組の平行な櫛状部１３０が外側に伸長している。
ここで、櫛状部１３０は、主ロッドと主ロッドに接続している一組の平行な指状部を有し、該指状部は主ロッドに垂直な方向に伸長している。

【0039】

また、“駆動部位”１２０は、一般的なＵ字型を有しており、固定部位１１５の周囲に伸長するフレーム１３５を含んでいる。
当該フレーム１３５は、弾性サスペンションからなるリンク１４０及び１４０Ｂを埋め込むことによって末端が基材に接続されている。
また、櫛状部１４５は、フレーム１３５から外側に伸長しており、同じように、主ロッドと主ロッドに接続している一組の平行な指状部を有しており、当該指状部は、主ロッドに垂直な方向に伸長している。

【0040】

また、固定部位１１５の櫛状部１３０、及び駆動部位１２０の櫛状部１４５は、それぞれ平行配置されており、交互に配置されている。
そして、それぞれの指状部が、交互に配置されるように、一方の櫛状部１４５が、他方の櫛状部１３０に対向するように配置される。

【0041】

ここで、“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００は、“ｘ方向”の駆動アクチュエータに対して、垂直方向に向いていることを除き、当該“Ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００は、“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００と同様の構造を備えている。

【0042】

したがって、動作時においては、交互に配置された櫛状部の指状部は、平板型キャパシタ（コンデンサ）と同等であり、その内一方のプレートは“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００の電極１２５または対応する“ｙ方向”の駆動アクチュエータの電極２２５に接続されている。
もう一方のプレートは、それぞれ“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００の埋め込まれたリンク１４０Ａまたは１４０Ｂ及び“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００の埋め込まれたリンク２４０Ａまたは２４０Ｂにより接地している。

【0043】

また、“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００に関しては、所定電圧が、放射状電極１２５に印加された時、この電圧が固定部位１１５と、駆動部位１２０との間にポテンシャルの差を形成する。
したがって、電場が、櫛状部１３０、１４５の間の、指状部によって構成されるキャパシタンス（コンデンサ）の板間に形成される。
この形成された電場は、一方の櫛状部１４５を、固定部位の櫛状部１３０に対して、指状部に平行な方向に動かす静電力を生成し、それによってアーム１０５が対応する方向へ移動する。
すなわち、櫛状部の指状部の間で働く静電力は、フレーム１３５の移動を引き起こし、結果として、アクチュエータリング３０に対するＸｐｏｓ方向へのアーム１０５の線形運動につながる。

【0044】

同様の動作が、ｙ方向に駆動するアクチュエータ２００に関して発生する。
すなわち、所定電圧が、電極２２５に印加されると、静電力が生成され、アクチュエータリング３０に対するＹｐｏｓ方向へのアーム２０５の線形運動を引き起こす。

【0045】

別の言い方をすれば、もし電極１２５に連結する櫛状部１３０と、駆動部位１２０に接続する櫛状部１４５との間、または、電極２２５と関連または接続した櫛状部と、駆動部位２２０と関連または接続した櫛状部との間に電圧差が与えられなければ、静電力は発生せず、アクチュエータリング３０はそれぞれの櫛状部間の弾性力によって休止位置に保持されることになる。
この初期位置は、図１（ａ）及び図１（ｂ）において開始位置として示され、図５において１つの完全な動作サイクル後の終了位置として示される。
一方、仮に電極１２５に連結する櫛状部１３０と、駆動部位１２０に接続する櫛状部１４５との間、及び／または、電極２２５と関連または接続した櫛状部と、駆動部位２２０と関連または接続した櫛状部との間に電圧差が与えられた場合は静電力が対応するｘ方向及び／またはｙ方向に発生し、アクチュエータリング３０は対応するｘ方向及び／またはｙ方向に引っ張られる。

【0046】

なお、駆動アクチュエータ１００及び２００に関する詳細については、本願発明において必ずしも必須記載の構成内容ではなく、上述した米国特許第７，５９２，７３７号の記載が適宜参照される。

【0047】

次に、図２〜図５を参照して、本願発明を説明する。
そして、これらの図面は、アクチュエータリング３０の運動と、駆動輪２０の回転の連続的な段階を例示する。

【0048】

まず、図示の目的上、図１（ａ）は、アクチュエータリング３０の例示的な初期位置として見なすことができる。
すなわち、図１（ａ）において、ｘ方向の駆動アクチュエータ１００及びｙ方向の駆動アクチュエータ２００のいずれも、作動状態にはない。
したがって、それぞれのばね特性により、ｘ方向の駆動アクチュエータ１００のアーム１０５は、図面中のＸｎｅｇ方向にアクチュエータリング３０を“押して”いる状態（押圧状態）である。
そして、ｙ方向の駆動アクチュエータ２００は、図面中のＹｎｅｇ方向に、アクチュエータリング３０を“押して”いる状態（押圧状態）である。
この方法によると、ｘ方向の駆動アクチュエータ１００と、ｙ方向の駆動アクチュエータ２００の動作によって、基本的に、アクチュエータリング３０が、駆動輪２０の四分円Ｉにおける４５度領域に、押し当たることになる（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）。
この状態のｘ方向の駆動アクチュエータ１００と、ｙ方向の駆動アクチュエータ２００の動作において、アクチュエータリング３０と、駆動輪２０の間の嵌合は、四分円Ｉの４５度領域で最も深いことになる。
この状態において、図１（ａ）示すように、“１”で示される駆動輪２０の歯が、アクチュエータリング３０の歯に嵌合しており、“Ａ”で示すアクチュエータリング３０の歯の左側に嵌合していることになる。

【0049】

次に、図２に示されるように、“ｘ”方向の駆動アクチュエータ１００の作動により、アーム１０５がアクチュエータリング３０を、図中に記載されたＸｐｏｓ方向に引っ張ることになる。
したがって、“ｙ方向”の駆動アクチュエータは、故意に非作動状態としており、ばね特性により、“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００は、アーム２０５にアクチュエータリングをＹｎｅｇ方向に“押し”続けることになる。
よって、結果的に、アクチュエータリング３０は、駆動輪２０の四分円IIにおける４５度領域に押し付けられる。
この状態でのｘ方向の駆動アクチュエータ１００と、ｙ方向の駆動アクチュエータの動作により、この四分円IIの４５度領域において、アクチュエータリング３０と駆動輪２０の間で、最も深い嵌合が存在することになる。
なお、ここにおいて、駆動輪の歯であって、“１”と示されたものは、依然として係合しており、アクチュエータリングの歯“Ａ”の左側へ係合しているが、歯“Ａ”は、歯“１”の右側にわずかに離れている。

【0050】

次に、図３を参照して、説明する。
この状態において“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００は、依然として作動状態にあり、アーム１０５はアクチュエータリング３０をＸｐｏｓ方向に“引っ張って”いる。
さらに、“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００もまた、作動状態であり、同じようにアクチュエータリング３０をＹｐｏｓ方向に“引っ張って”いる。
この動作方法における“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００と、“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００により、アクチュエータリング３０を、原則的に四分円IIIの４５度領域において駆動輪２０を押し付ける（図１参照）。
したがって、この状態でのｘ方向の駆動アクチュエータ１００と、ｙ方向の駆動アクチュエータ２００により、この四分円IIIの４５度領域において、アクチュエータリング３０と駆動輪２０の間で、もっとも深い嵌合が存在することになる。
そして、この状態において、駆動輪の歯であって、“１”と示されたものは、アクチュエータリングの歯から離間し始めており、わずかにアクチュエータリングの歯“Ａ”から左方にある。

【0051】

次に、図４を参照して、さらに説明する。
この状態において“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００は、再度非作動状態にあり、アーム１０５はアクチュエータリング３０を、図面中のＸｐｏｓ方向に“押して”いる。
一方、“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００は、依然として作動状態であり、同じようにアクチュエータリング３０を、図面中のＹｐｏｓ方向に“引っ張って”いる。
この方法における“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００と“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００の動作により、アクチュエータリング３０を、原則的に四分円IVの４５度領域において駆動輪２０を押し付けることになる。
この状態でのｘ方向の駆動アクチュエータ１００と、ｙ方向の駆動アクチュエータにより、この四分円IVの４５度領域において、アクチュエータリング３０と駆動輪２０と間で、最も深い嵌合が存在することになる。
この状態において、駆動輪の歯であって、“１”と示されたものは、再度アクチュエータリング３０に係合を始めるが、歯“Ａ”を過ぎて右方に存在している。

【0052】

そして最後に、図５を参照して説明する。
この状態において、“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００及び“ｙ方向”の駆動アクチュエータが、それぞれ非作動状態となる。
したがって、アーム１０５及び２０５はそれぞれのばね特性によって、もう一度各々アクチュエータリング３０を、図面中のＸｎｅｇ方向とＹｎｅｇ方向にそれぞれ“押している”。
この方法における“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００と“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００の動作により、アクチュエータリング３０を、再度、原則的に四分円Ｉの４５度領域において、駆動輪２０を押し付けることになる。
この状態での非作動のｘ方向の駆動アクチュエータ１００と非作動のｙ方向の駆動アクチュエータ２００に関し、この四分円Ｉの４５度領域において、アクチュエータリング３０と、駆動輪２０との間で、最も深い嵌合が存在することになる。
この状態において、“１”で示される駆動輪２０の歯は、今やアクチュエータリング３０の歯“Ａ”を通り過ぎ、そしてアクチュエータリング３０の歯“Ａ”の右方に位置するのが見受けられる。

【0053】

このように、上記のことから理解することが可能であるように、アクチュエータリング３０は、図面中のＸｐｏｓ方向のヒステリシス型の運動において、初めに、Ｘｐｏｓ方向、次にＹｐｏｓ方向、続いてＸｎｅｇ方向、そして最後にＹｎｅｇ方向へ移動し（回転はしない）、結果として、この１つの完全なサイクルの過程で、駆動輪２０の外部の歯は、アクチュエータリング３０の内側の歯数の分だけ接触することになる。
そして、アクチュエータリング３０の歯数は、駆動輪２０の歯数より多いので、駆動輪２０は、アクチュエータリング３０と駆動輪２０の歯数との差分だけ、ちょうど回転することになる。
その上、例示された実施形態においては、アクチュエータリング３０と、駆動輪２０との歯数の違いは１である。
従って、上述した一連の工程により、歯1つ分だけ駆動輪が、より回転するという結果となる。

【0054】

そして、上述したとおり、駆動輪は、（３６０×Ｘ／ｎ）度の回転に相当するｘ個の歯の分だけ回転させられる。
また、好ましい実施形態においては、１個の歯の分だけ回転させられる。
上述した好ましい例を用いるならば、ｎが３００であり、ｘが１の場合、すなわち駆動輪の歯数が３００であり、アクチュエータリングの歯数が３０１の場合、アクチュエータリングの１つの完全な駆動サイクルは、駆動輪を１．２度回転させることになる。
しかしながら、駆動輪２０の数が同じであり、アクチュエータリング３０の歯数が増加することで差分が大きくなる場合は、アクチュエータリング３０の移動の全流れによって、より深い駆動輪の回転となる。
例えば、もし歯数の差分が２であり、駆動輪の歯数が３００のままであるならば、駆動輪は、係合と離間の完全な１サイクルで２．４度回転することになる（すなわち、図１から図５に示す通りである。）。
当業者であれば理解できるように、さらなるｎ及び／またはｘの変化は、係合と離間に完全な１サイクルに対して異なる回転量となる。

【0055】

また、図６は、上述した図１〜図５についてのシーケンスを実施するためのｘ方向の駆動アクチュエータ１００及びｙ方向の駆動アクチュエータ２００の作動及び非作動の例示的な信号伝達スキームを説明する。

【0056】

すなわち、当業者によって理解されるように、信号の頻度は、駆動輪２０の形状及び寸法、さらには歯車や、例えば駆動輪２０によって駆動する指示針によって適宜変更することが好ましい。
また、他の信号及び制御特徴及び詳細については、当業者により理解される範囲で変更可能である。

【0057】

よって、本願発明の駆動装置や駆動方法は、例えば、時計のモーターへ適用するのに都合が良いと言える。
したがって、例えば、本願発明によれば、従来の駆動歯車列が、駆動輪とステッピングモーターとを交換することにより簡潔化されることを可能とする。
また、別の駆動方法としては、さらなる簡潔化において、従来の輪列は、駆動される表示指示針に連結しうる駆動輪２０と交換されることが可能である。
すなわち、駆動輪を表示アームに直接接続することは、更なる構成の簡略化を可能とし、従来必要不可欠だった歯車類の削減や除去につながることになる。

【0058】

これらの実施形態のいずれにおいても、通常の熟練した設計者であれば、適当なトルク、制約、ギアの削減などを調整して、適宜決定する方法を知っているはずである。
したがって、例えば、図７及び図８が参照され、それぞれ、本願発明の好ましい実施形態が組み込まれているＭＥＭＳによる駆動ユニットのブロック図と、上述された構成を含む例示的な時計を示し、本願発明の好ましい実施形態と図７に示される機能とを含むが、これらに限定されるわけではない。

【0059】

また、図７及び８において図示したように、本願発明の好ましい実施形態は、好ましくは、電子機器（電子デバイス）の一つとしての時計に組み込まれるが、当業者は、本願発明の効果及び利点がより変化に富み、広範囲に適用されることが理解される。
この目的達成のため、従来の腕時計以外の電子機器における、本願発明の幾つかの利用範囲を開示する米国特許第７，１１３，４５０号の主題は、全文内容が、本願の明細書に記載されているごとく全面的に組み込まれる。
しかしながら、好ましい本願の実施形態としての計時装置や腕時計であるものの、そのような計時装置等が、本願発明にとって必ずしも必須ではない他の特徴や部材から構成されることも理解されるだろう。

【0060】

上記観点や、当業者に良く知られた他の概念、本明細書中で開示された１つまたはそれ以上の駆動輪２０を、回転させるために一つまたはそれ以上の歯車及び／または歯車列及び／または表示指示器それ自体に接続することや、表示針（例えば、時針、分針及び／または秒針）のような１つまたはそれ以上の表示指示器及び／またはリング及び／または線形表示針までをも動かすために接続することは、当業者の技術の範囲内としてよく知られている内容として、その詳細な説明については、省略するものとする。
そして、確かに、米国特許第７，１１３，４５０号に開示された内容は、本願発明の構成を考慮する上で参考とされる。
例えば、上述のように、例示的な駆動輪２０は、伝統的なステッピングモーターの回転子及び／または従来の歯車列と交換しうる。
また、どのような電子機器においてもそのような駆動輪２０の数は因子の数によって変わるが、使用される表示指示器の数に限定されるわけでない
例えば、対応する歯車や歯車列により駆動輪２０と関連する表示指示器が互いに接続される場合、本願譲受人に多くの発明による例示的な構成が存在し、上述の米国特許第７，１１３，４５０号に限定されるわけではない。

【0061】

さらに、図７に、符号５００で示される、より大きな装置の例示的なブロック図を示す。
ここにおいて、当該装置５００は、本明細書において開示されるＭＥＭＳによる駆動装置１０及び１０Ａの１つを利用すべく、備えている
したがって、かかる装置５００は、コントローラ（通常、符号６００で示される）、電圧増倍器及びドライバー（通常、符号７００で示される）、ＭＥＭＳ駆動装置（装置１０または１０Ａのいずれでも良く、図７においては装置１０Ａを表示するが、単なる例であり限定されない）を有している。

【0062】

以上の説明から理解されるように、また、開示され、さらには、従来技術の対比において理解されるように、本願によれば、駆動輪２０は、好ましくいずれの方向にも、少ない増分で回転することが可能である。
また、使用されるすべての表示指示器の望ましい動作または回転をもたらす適切なギア比を設計することは、設計者の設計技術の範囲内であることも理解される。
例えば、ギア比等が非常に小さいことは、正確な増分や表示寸法が提供されることを意味しており、表示針の漸増的な回転に望ましいと言える。
したがって、少なくとも、特定の回転率（歯車）が、適切に時針、分針及び／または秒針などのような、表示針を適切に回転及び／または移動させるように設定することが好ましい。

【0063】

さらに、コントローラ６００は、好ましくは電子時計であって、典型的に使用する一体のマイクロコントローラまたはＡＳＩＣである。
したがって、従来技術において理解されるように、電圧倍増器及びドライバー７００に対して、図６にて開示したように、制御信号を出力させて、動作させることができる。
そして、電圧倍増器／ドライバー７００が接続されており、時計に含まれる駆動装置１０及び／または１０Ａのそれぞれを動かすために必要なパルス信号やその他必要な信号を出力することができる。
すなわち、図７において、駆動装置１０または１０Ａのみが含まれていることが示されているが、これは単に構成例であり、特段の理由なく、これらの構成に限定されるものではない。
よって、上記説明を鑑みれば、複数のＭＥＭＳによる駆動装置が、コントローラ６００と電圧倍増器／ドライバー７００に対して、公知の方法で接続することが可能であり、それらのすべては技術者や設計者にとっては設計的事項である。
この駆動方法において、“ｘ方向”の駆動アクチュエータ１００と“ｙ方向”の駆動アクチュエータ２００は、それぞれ上述した方向に駆動し、そして本明細書に開示されるようにそれぞれ駆動輪２０を回転させることが可能となる。
そして、これらは電子機器の内部に組み込まれることも十分可能である。
さらに、必要に応じて、コントローラ６００の構成と機能に関する詳細内容に関しては、米国特許第７，１１３，４５０号に開示されたコントローラを参照することができる。
改めて言えば、すべての詳細、例えば、表示制御、回路設計、コントローラの機能、本願発明を使用した実施形態の例は、米国特許第７，１１３，４５０号に見出すことができ、かかる特許の内容は全文が本明細書に記載されているごとく、全面的に組みこまれる。
したがって、好ましい実施形態において、従来の電池または水素系封止燃料電池（“Ｅ−ｃｅｌｌ”）が、電力供給装置５００として使用される。

【0064】

また、図８は、複数のＭＥＭＳ駆動装置が組み込まれている符号１０００で示される例示的な時計を示す。
また、複数のＭＥＭＳ装置は、総称として符号１０、符号１０Ａで示され、装置１０または装置１０Ａが参照されることが意図されている。
ここで、駆動装置１０及び／または１０Ａをそれぞれ動作させるために、１つまたは複数のコントローラ６００及び電圧倍増器／ドライバー７００の設定を活用出来ることは、当技術分野の当業者であれば十分理解される通りである。

【0065】

さらに、図８は、４つのＭＥＭＳによる駆動装置１０または１０Ａを示しており、それぞれ例示的な歯車列５０５、５１０、５１５及び５２０を備え、当技術分野の当業者に理解されるとおり、順に１つまたはそれ以上の駆動表示器に接続される。
しかしながら、上述のとおり、好ましい実施形態においては、所望により歯車列を省略し、直接表示指示器に接続する駆動輪２０を有することが可能である。
加えて、前述の駆動装置は、逆の方向への動作も可能であるという追加の利点を有している。
すなわち、図１〜図５のシーケンスで示されるように、時計回り方向の逆である反時計回りの方向に、駆動輪２０を回転させることも可能である。
これは開示内容から理解されるように、“ｘ方向”の駆動アクチュエータ及び“ｙ方向”の駆動アクチュエータの作動と停止の順番を逆にすることで容易に達成される。

【0066】

以上のように、本願発明はＭＥＭＳ技術を利用した電子機器に用いられる改良された駆動装置を提供するものである。
したがって、例えば、本願発明はそのようなＭＥＭＳ技術を利用した双方向性の駆動装置を提供するために必要なアクチュエータ部品の数を減らすことが可能である。
加えて、本願発明の好適な実施形態によれば、アクチュエータリングと、駆動輪が係脱することがないことから、駆動輪の不要な回転により表示指標に与えられるずれや較正不能の予防ができる。
その上、駆動装置により制御される表示機能や指示内容の正確さを提供することが可能であり、さらに、本願発明は従来技術より小さく、かつより強い駆動装置の構成を提供することができる。

【0067】

以上の説明からも理解される通り、本願発明によれば、目的は効率的に達成でき、さらに、発明の技術的思想の範囲を逸脱することなく種々の変更が可能となる。
そして、それらは、何れも本願発明の範囲内にあるものであり、添付の図面を参照して説明した上記の記載から限定的に解釈されなければならないものではない。
また、本願発明は、請求の範囲の記載に基づくとともに、明細書に記載された全ての包括的及びより具体的な構成が包含されるものである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】