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今回はトルクの重要性についてです。機械式時計はトルクがあるために大きな針を回すことができるということは聞かれたことがあるでしょう。トルクは重要そうだなぁとは思っても、しかしながら、ではその重要なトルクがあればあるほど高級というわけでもなく、どちらかというと高級時計の中には、ロイヤルオークジャンボなどのように比較的トルクが小さいものも多い。しかしながら、それら高級機の中ではロイヤルオークジャンボのトルクは大きいほうである、などと聞いてくると分けが分からなくなってきます。 そもそもトルクというファクターは、なぜ機械式時計で重要なのか。それは機械式時計がゼンマイで動作し、その動作を歯車で増速して伝えるからこそ、重要になってくるのです。ここに以下の点でトレードオフが出てきます。 ゼンマイの長さと動作時間: ゼンマイが解けていきながら動作する以上、ゼンマイの長さによる動作時間の制限がかならずあります。長く動作させたい場合には、トルクは小さくなります。 トルクの大きさ自体の制約: ゼンマイから見ると、ギア比はかならず増速になります。増速の場合、伝えられるトルクは原理的にそこで減少します。車の場合、ギア比がLの場合はトルクが大きいですが、5速、6速の場合はトルクは小さくなります。ギア比を増速すればするほどトルクは小さくなるのです。車の場合はもともとかなり回転数の高いものを減速して巨大な車体を動作させるトルクを得るのですが、時計の場合はもともと一番遅いゼンマイの回転数から増速して脱進機の速度にしていくので、必ず主ゼンマイのトルクから減少します。 精度と脱進機の速度: 高精度を求めれば求めるほど、脱進機の速度は上がる傾向にあります。ヴィンテージ時計は5.5振動または6振動、近年では多くの時計が8振動。場合によっては10振動というものまであります。脱進機の速度を上げれば精度を得やすくなりますが、その分増速の度合いも増えますので、トルクもより必要になります。 結局、ゼンマイをできるだけ消費せずに、しかも大きな針を動作させたい場合はゼンマイを格納する箱が大きくなってしまいます。そうなってしまってはとくにドレスウォッチに代表とされる高級時計とはいえなくなってしまいます。 そこで、限られた体積に含まれるゼンマイのトルクを有効活用するために、伝達ロスをできるだけ減らすために、高級時計の歯車は丁寧に磨いてありますし、ゼンマイの体積とトルクによって動作できる針および機能のバランスを巧みにとってあるのです。

さて時計の中心軸の周りに回転する歯車が多いと、どうなるでしょうか？当然ながら、時計が厚くなる傾向が出てきます。4枚の歯車と2枚の歯車、おそらく2枚の歯車のほうが薄く作りやすいでしょう。しかも時計の歯車の場合、カナと呼ばれるギア比変換用の歯車も一体整形されているものがあります。画像は時計三昧さんからです。 時計の場合、秒針->分針の回転数変換は1:60、さらに分針->時針の回転数変換も1:60です。つまり、秒針の歯車が60回回転した時に、分針の歯車が1回回転すればいいわけですから、歯車の歯の数は、秒針1に対して分針は60でなければいけません。これを二枚の歯車で実現しようとすると、実はかなり大変です。 歯車の大きさが同じだとすると、円周の長さは半径に比例しますから、半径が60倍大きな歯車が必要になります。例えば1mmの半径の歯車があったとして60倍になると60mmです。歯車だけで腕時計よりも大きくなってしまいます。このため、秒針->分針の変換にはカナのついた歯車が二枚介してあります。そして、このような「カナ」を持つ歯車が一枚一定箇所に集中すると、また厚さが増えてしまう傾向が出てきてしまいます。 そんなに厚い時計が嫌なら、部品を薄く作ればいいじゃん。 ごもっともな意見です。例えば極端な話、現在の最新半導体プロセスを使えば、髪の毛の1/100の薄さの部品だって作れます。しかしながら機械式時計の場合、メンテナンスをしなければいけません。髪の毛の1/100の薄さのものの耐久性が100年もあるのかどうか、また、部品がなくなった場合、どうやって制作するのかということを考えると、やはり手で作れる程度の大きさの部品であるというのが、現代の機械式時計には必須の条件になってきます。しかも、耐久性のことを考えると、やはり厚い部品のほうが望ましいのです。 ということでやはり、手で作れる程度の大きさの部品が回転軸の回りに集中すると、時計というのはどうしても厚くなってしまう傾向にあるのです。

今回は、分針の針飛びの話を取り上げます。場合によってはかなり高価な機械式時計ですが、歯車の並びによってはこのような現象が見られます。 例に挙げるのは、チュードルの名作、クロノタイムです。ベースムーブメントはバルジュー7750です。信頼性の高いクロノグラフムーブメントで、ブライトリング、IWC、パネライなどベースムーブメントとしても広く使われています。このムーブメントはハック機能(秒針停止機能)があります。リューズを引くと9時位置のインダイヤルの秒針が停止します。 図はリューズを引いて秒針を停止し、分針をきちんと52分にあわせたところです。これは一度50分にあわせてから少し進めて52分にしています。 ここでリューズを戻してムーブメントを動かしていきましょう。以下の図は30秒経過したところです。分針がまったく動いていませんね。秒針は37秒なんですが、分針は依然として52分を指したままです。 そのまま時間の経過を待ちましょう。分針が53分丁度の時に、秒針は、30秒を指しています。つまり、最初にリューズを押しこんだときから、30秒ほど経過してから分針が動きはじめているということのようです。 これがバルジュー7750の特性です。私はバルジュー7750ベースのムーブメントをいくつか持っていますが、分針をきちんとあわせたいときは、分針を30秒ほど進めてからあわせています。 噛み合う歯車同士、歯車の噛み合うときの遊びからこのような現象が起きます。分針を運針する歯車、二番車がダイレクトに分針をドライブする場合、歯車の噛み合いの違いはありません。リューズで分針をあわせて、押しこむとそのままの状態で二番車は運針を開始します。 ところが歯車がセンター以外にある場合、センターにある分針運針用の歯車と、実際に分針をドライブする二番車は別の場所にあり、その二つの歯車を連結する歯車が必要になります。つまり、すくなくとも二か所で歯車と歯車とが噛み合います。そのため、その噛み合わせによっては、ある一定時間は分針が動作しないといったことがでてきます。 バルジュー7750などの自動巻クロノグラフもセンター付近が混雑するムーブメントです。そのため、このムーブメントでも分針をドライブする二番車はセンターからオフセットされ配置されています。そこでこのような動作が見られます。 このような動作はムーブメントによって違います。バルジュー7750の場合、分針を進み合わせ、例えば50分->52分とあわせたときにこのような動作が起きます。戻しあわせ、57分->52分のときには別の動作になります。バルジュー7750をお持ちの方はお試しください。なお、この戻し合わせ、ムーブメントによってはよくないとされていますので、くれぐれも自己責任でお願いいたします。(m_ _m)