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新型脱進機、Geneva Drive Tornadoについての速報です。

デファイ・ラボ 発振子の駆動   物体が振動を繰り返すためには、ある一定周期で力を加え続けるシステムが必要である。そのメカニズムは、このデファイ・ラボではどのように行っているのだろうか。 例によってまずは振り子で考えよう。振り子の振れ幅が小さくなってきたとき、振動を継続させるためには重りに力を加える必要がある。機械式時計の場合、それはガンギ車とアンクルの衝突によって行われ、ガンギ車はヒゲゼンマイの往復運動を時計回り一方向の動きに整えるのと同時に、主ゼンマイからのトルクをテンプに伝え、テンプを稼動させ続ける働きも同時に持っている。 デファイ・ラボも機械式時計であるから、発振子の往復運動を時計回り一方向の動きに整えるのと同時に、主ゼンマイからのトルクを「ヒゲゼンマイ」に伝える働きが必要になる。ここではそれを「アンクル部」と呼ぶことにする。下の図では黄色に着色した部分である。元図については、ここを参照いただきたい。 まず、デファイ・ラボの「ガンギ車」とアンクル部のメカニズムは、比較的従来の機械式時計の仕組みに似ている。「アンクル部」には上下一対の爪が見える。これは従来のアンクルと同様の出爪(上部)と入爪(下部)と捉えてもそう大きな間違いではないだろう。次の問題は、「ガンギ車」とアンクル部の爪の衝突から得たトルクをどう「ヒゲゼンマイ」に伝達するか、である。そこにはヒゲゼンマイに接続されたテンワはなく、シリコンで一体成形された発振子があるのみである。それでも発振子のヒゲゼンマイの相当部分にエネルギーを伝達しないと、機械式時計は止まってしまう。 まずは、よくこの発振子を見てみよう。そうすると実はこの発振子、3つに分割されていることが分かる。発振子の「ヒゲゼンマイ」はこの3つの分割部分それぞれに装備されており、またこの分割部分の角度は、駆動できる「振り角(上部青破線)」とされている+-6度よりも小さくなっていることが分かる。ということは、ある分割部の「ヒゲゼンマイ」が6度の往復運動を行うと、その時は必ず両隣の分割部に衝突が起きていることになる。 ということは、アンクル部から「ヒゲゼンマイ」へのエネルギー伝達もまた衝突によって行なわれているのではないか。 つまり、以下のようなメカニズムと考察する。最初に、アンクル部の上部の爪(出爪)との衝突によってエネルギーを得た外周部は、その分割部に接続されている「ヒゲゼンマイ」にエネルギーを与えつつ、次の外周部に衝突する。伝えられたエネルギーは、その分割部の「ヒゲゼンマイ」にエネルギーを与えつつ、次の外周部に衝突する。こうして一回の往路方向のエネルギー伝達が終了すると、今度は「ヒゲゼンマイ」に蓄えられたエネルギーは元に戻ろうと、復路方向の動作を開始する。その復路の振動が終わると「ガンギ車」とアンクル部の下の爪(入爪)が衝突し、往路方向の振動とは逆方向にエネルギーが与えられる。その往復のエネルギー伝達の図を以下に示す。 これが筆者の考えるデファイ・ラボの「ヒゲゼンマイ」へのトルク供与の仕組みである。例によってこれは動画やプレゼンテーションからの類推した筆者の私見である。ここは間違っているのでは、ここはもっとこう考えるべきでは、などご意見のある方はぜひコメントまたはtwitterまでいただければ幸いである。