機械式時計について

機械式時計とは

時計には動作機構である「ムーブメント」が搭載されていますが、そのムーブメントにはいくつかの種類があります。その中でも巻き上げたゼンマイが解ける力を動力にした時計など、時計の機構部分が機械で成り立っている時計を機械式時計と言います。

History

機械式時計の歴史

機械式時計の始まりは1336年頃にイタリアにある宮殿礼拝堂に設置された塔時計が最初ではないかと言われています。当時の機械式時計はゼンマイではなく錘を動力源とした機構となっており、簡易的な構造だったでしょう。

1500年頃にはドイツのニュルンベルグの錠前職人ペーター・ヘンラインによって動力ゼンマイが発明され、時計の精度が向上しました。同時期に時計の小型化も進み、1600年頃には持ち運びが可能なサイズにまで時計は小型化していきました。

1656年にはオランダの物理学者クリスチャン・ホイヘンスが振り子の等時性を利用した初めての振り子時計を製作しました。その後1675年には振り子の代わりとしてヒゲゼンマイ付き円テンプを考案しました。当時最小の携帯時計は厚さも高さも10cmある振り子時計でしたが、このテンプによって高精度かつ小型化が実現し、懐中時計が実現しました。

1695年にトーマス・トンピオンが考案したシリンダー脱進機を基に、1727年に弟子のジョージ・グラハムが懐中時計に実現します。この時期から高精度化、小型化がさらに進み、1754年にトーマス・マッジが、現在のほとんどの機械式時計に採用されている、ガンギ車、アンクル、円テンプからなるレバー脱進機を発明しました。

Mechanism

機械式時計の仕組み

機械式時計の動力源は前述したようにゼンマイが解ける力を利用したものですが、重要なのはゼンマイが解ける力が一気に放出されないように制御し、一定の速度で動かす「脱進機」と呼ばれる部分です。

 

Source:https://kotobank.jp/word/機械時計-472426

香箱車を回す事でゼンマイが巻き上げられます。ゼンマイが解けると香箱車が回り、噛み合っている二番車が回ります。同様に三番車、四番車、ガンギ車と動力が伝わっていくのですが、それぞれの歯車には「かな」と呼ばれる小さな歯車が内側にあり、この「かな」と「歯車」の歯数差を利用して回転数を調整しています。

一般的には二番車は一時間に一回転する分針の役割を、四番車は一分間に一回転する秒針の役割を果たしています。

しかし、ゼンマイ式の車のおもちゃを想像すると、ゼンマイは一瞬にして解けてしまうのではないか?と思うはずです。ゼンマイがゆっくり、且つ一定の速度で解けていくようにする仕組みが、ガンギ車、アンクル、テンプ、ひげゼンマイなどからなる「脱進機(調速機)」です。

 

「振り子の等時性」を利用して一定速度で歯車が回転するための仕組みが「脱進機」です。ゼンマイの動力で回転し続ようとするガンギ車を、振り子と連動する2つの爪が受け止めたり外したりすることで、ガンギ車が一定速度で回転することになります。

Source : http://www.tokeizanmai.com/escapement.html

振り子の仕組みを小さく持ち運びができるようにしたものが「テンプ」です。 等時性のあるひげゼンマイの伸縮によって、テンプが振り子と同じように一定周期で回転振動します。 

等時性を持つ「テンプ」と「脱進機」を組み合わせたのが現在の機械式時計の心臓部となっています。

Source : http://www.tokeizanmai.com/escapement.html

Feature

機械式時計の特徴(メリット・デメリット)

現代で多く使用されているクォーツ時計と比較し、昔ながらの機械式時計のメリットやデメリットについて説明したいと思います。

メリット

趣味性が高く、ステータスや資産価値にもなる

高級時計と言われる100万円以上するような時計のほとんどが機械式であるように、大量生産のクォーツと比べ、職人の技術ありきで完成する時計なので、とても趣があります。こうした高い時計を身につけているだけで一種のステータスにもなります。

 

寿命が長い

クォーツは長くても10年程度の寿命ですが、定期的なメンテナンスにより数十年も使い続ける事ができる為、愛着が湧くこともあるでしょう。

 

電池交換不要

動力源がゼンマイなので、動力源が電気のクォーツと違い巻き上げる事で面倒な電池交換なしで使用できます。腕のふりを利用しゼンマイを巻き上げる自動巻腕時計が広く普及しています。

 

パワーがあり太い針が使用できる

クォーツ時計は電池を動力としている為、ゼンマイに比べるとパワーが弱く、針が細くなりがちです。意外なメリットですが、パワーのある機械式時計は太い針のデザインや、重さのある蛍光インクをしっかりと塗ることもできる為、視認性が高くなります。

デメリット

価格が高い

大量生産が可能なクォーツに比べ、人の手で一つ一つ組み上げる機械式時計は、繊細な技術と時間を必要とすることから価格が高くなります。

 

クォーツに比べ精度が高くない

クォーツ式時計は1ヶ月に5秒前後の誤差が生じますが、機械式時計は1日に15秒前後の誤差が生じる事が普通です。クォーツは32,768Hzと高周波ですが機械式時計は3~5Hzと低周波な為、クォーツほどの精度は実現できないのです。

 

磁気や衝撃の影響を受けやすい

心臓部に使用される「テンプ」が磁気や衝撃に弱く、その他の機構部も繊細な作りをしている為、強い衝撃を与えると時間が狂ってしまったり故障することもあります。

 

手入れが大変

ゼンマイを動力とする為、2日使用しなかったりすると時計が止まってしまいます。毎日こまめにゼンマイを巻くか、自動巻の場合は身に着ける必要があります。

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