自動巻き時計

自動巻き時計は、自動巻き時計または単にオートマチックとも呼ばれ、着用者の自然な動きによってゼンマイを巻き上げるエネルギーが供給され、十分に着用すれば手動で巻き上げる必要がなくなる機械式時計です。 ^{[1]手巻き時計は、定期的に手動でゼンマイを巻き上げる必要がある点で}手巻き時計と区別されます。^[2]

機械式時計では、ゼンマイと呼ばれるらせん状のバネによって時計の歯車が回転します。手巻き式時計では、時計の側面にあるノブ（リューズ）を回すことで、ゼンマイにエネルギーが蓄えられます。ゼンマイのエネルギーは、ゼンマイが切れるまで時計の動きに動力を与え、ゼンマイが切れると再びゼンマイを巻き上げる必要があります。

自動巻き時計のムーブメントは、着用者の体の自然な動きを利用して主ゼンマイを巻き上げる機構を備えている。^[3]時計には、軸を中心に回転する振動錘が含まれている。^[4]ユーザーのポケット（懐中時計の場合）またはユーザーの腕（腕時計の場合）での時計の通常の動きにより、ローターが軸を中心に回転し、軸はラチェット巻き上げ機構に取り付けられている。^[5]時計の動きは、それによって錘の円運動に変換され、一連の逆転歯車と減速歯車を経て、最終的に主ゼンマイを巻き上げる。現代の自動巻き機構には多くの異なる設計がある。一部の設計では、錘が一方向にのみ振動している間に時計の巻き上げが行われるが、他のより高度な機構にはラチェットが 2 つあり、時計回りと反時計回りの両方の錘運動中に主ゼンマイを巻き上げる。

一般的な腕時計の完全に巻き上げられたゼンマイは、約 2 日間分のエネルギーを蓄えることができるため、時計は静止したまま夜通し動き続けることができます。自動巻き腕時計は、多くの場合、リューズを回して手動で巻き上げることもできるため、着用していないときや、着用者の手首の動きが自動巻きを維持するのに十分でない場合でも、時計を動かし続けることができます。^[a]

自動巻き機構は、ゼンマイが完全に巻き上げられた後も動き続けます。単純なゼンマイを使用すると、ゼンマイに過度の張力がかかります。これにより、ゼンマイが破損する可能性があり、破損しなくても、「ノッキング」または「バンキング」と呼ばれる問題が発生する可能性があります。時計のムーブメントの歯車列に適用される過度の駆動力により、テンプホイールが過度の振幅で回転し、インパルスピンがアンクルホーンの背面に当たる可能性があります。これにより、時計が高速で動き、インパルスピンが破損する可能性があります。これを防ぐために、ゼンマイにはスリッピングクラッチデバイスが使用され、巻きすぎを防ぎます。

スリッピングゼンマイ装置は、自動巻き腕時計よりもずっと前の1863年6月16日、^[6]パテック フィリップの創設者の一人であるアドリアン フィリップによって特許取得されました。通常の腕時計のゼンマイバレルでは、らせん状のゼンマイの外端がバレルの内側に取​​り付けられています。スリッピングバレルでは、ゼンマイはブライドルと呼ばれる円形の鋼鉄製の伸縮バネに取り付けられており、それがバレルの内壁に押し付けられ、鋸歯状またはノッチで保持されます。^[7]

メインスプリングが完全に巻き上げられていない限り、ブライドルは摩擦によってメインスプリングをバレルの壁に固定し、メインスプリングを巻き上げることができます。メインスプリングが完全に巻き上げられると、その力はブライドルスプリングよりも強くなり、さらに巻き上げるとブライドルがノッチから外れて壁に沿ってスライドするだけになり、メインスプリングがそれ以上巻き上げられなくなります。ブライドルは、メインスプリングが完全に巻き上げられるが巻き上げ過ぎないように、適切な力でバレルの壁をつかむ必要があります。ブライドルのつかみ方が緩すぎると、メインスプリングが完全に巻き上げられる前にブライドルが滑り始めます。これはメインスプリングクリープと呼ばれる欠陥で、予備動力時間が短くなります。

この装置のさらなる利点は、手動で巻き上げ過ぎてもゼンマイが壊れないという点です。この機能は、時計会社の広告では「壊れないゼンマイ」とよく説明されています。

自動巻き時計に関する最も古い言及は、1773年末に新聞でジョセフ・トゥルストスが巻き上げの必要のない時計を発明したと報じられたときである。^[8]しかし、彼のアイデアはおそらく永久運動の神話に基づいており、自動巻き時計の問題に対する実用的な解決策であった可能性は低い。1776年にジョセフ・ガルマイヤーも自動巻き時計を作ったと述べたが、この主張を裏付ける証拠はない。

成功した設計の最も古い信頼できる証拠は、ル・ロックルに住んでいたスイスの時計職人アブラハム＝ルイ・ペルレが作った時計です。1776年後半か1777年初頭に、彼は懐中時計用の自動巻き機構を発明しましたが、最初の報告書には使用された機構については何も記載されていません。 ^[9]しかし、後の証拠はサイドウェイトタイプを示唆しています。^[10]ジュネーブ芸術協会は1777年にこの時計について報告し、時計を完全に巻き上げるには15分間歩く必要があると述べています。

1777年、アブラアン＝ルイ・ブレゲもこのアイデアに興味を持ち、最初の試みとして、ルモントワール香箱付きの自動巻き機構を製作しました。^[11]この設計は成功しましたが、製造・販売するには複雑すぎて高価すぎました。

1777年末か1778年初頭、ユベール・サートンはローター機構を備えた時計を設計した。1778年末に彼はフランス科学アカデミーに時計を送り、図面とともに機構の詳細な説明を記した報告書が作成された。^[12]サートンの設計は現代の腕時計に使用されているものと似ているが、18世紀の設計と20世紀の開発を結びつける証拠はない。

1779年の初め頃、アブラアン＝ルイ・ブレゲは、おそらくジュネーブからル・ロックルとパリを経由してロンドンまで旅したルイ・レコードンを通じて、ペルレの時計の存在を知りました。^[13]ブレゲはデザインを研究して改良し、1810年頃までに多くの自動巻き時計を製作しました。

1780 年以降、いくつかの自動巻き時計とその特許が取得されましたが、腕時計が登場するまでの 100 年以上にわたって、このような時計は珍しいものでした。

1776 年から 1810 年にかけて、4 種類の異なる重量が使用されました。

サイドウェイト

重りはムーブメントの端で回転し、上下に振動します。重りの動きは約40°に制限されています。これはブレゲを含む多くのメーカーが製造する最も一般的な設計です。^[14]

これらの時計は、緩衝材があっても、重量がケースに当たると時計全体がガクガクと揺れるため、ジャーキング ウォッチと呼ばれていました。

センターウェイト

重りはムーブメントの中心で軸をなし、時計回りと反時計回りに回転します。重りは回転をブロックするブリッジによって支えられており、回転は約180°に制限されています。^[15]いくつかのムーブメントが異なるメーカーによって製造されました。

ローター重量

重りはムーブメントの中心で回転し、時計回りと反時計回りに回転します。ただし、ブリッジはなく、360°回転します。^[16]このようなムーブメントはほとんど作られませんでした。

移動重量

ここではムーブメント全体がケース内で回転し、重りとして機能します。1806年に作られた1つの例のみが知られています。^[17]

上で述べたように、一部の時計は双方向巻き上げを使用し、他の時計は単方向巻き上げを使用していました。後者で十分であり、ブレゲの時計はすべて単方向巻き上げを使用していました。

スリップ式主ゼンマイが発明される前、自動巻き時計には重りをロックするシステムがありました。最も一般的なのは、1780 年の図面にあるように、主ゼンマイが完全に巻き上げられるとレバーKが上がり、重りの穴Nに入り、主ゼンマイがほどけてレバーが下がるまで重りが動かないようにするものでした。サイド ウェイト、ローター、センター ウェイトの機構では、それぞれ異なる方法が使用されました。

第一次世界大戦後に腕時計が登場したことで、自動巻き機構への関心が再び高まり、上記の 4 つのタイプすべてが使用されるようになりました。

• 1922年: レオン・ルロワ、サイドウェイトシステム。これはほぼ間違いなくブレゲの設計から派生したものです。
• 1923: ハーウッド、センターウェイトシステム (1917 年頃に発明)。これについては後述します。ハーウッドが以前の懐中時計のデザインに影響を受けたかどうかは不明です。
• 1930 年: レオン・アト、ロールズウォッチ。ムーブメント全体が横方向に動きます。これはおそらく独自の再発明です。
• 1931年: ロレックス、単方向巻き上げローターシステム。

イギリスのボルトン出身の時計修理工ジョン・ハーウッドが発明し、資金提供者のハリー・カッツとともに1923年7月7日に英国特許を取得し、1923年10月16日に対応するスイス特許を取得した^{。[18] [19]} ハーウッドのシステムは、着用者が動くと回転する重りを使用し、主ゼンマイを巻き上げる。ラチェット機構は、一方向に動くときのみ主ゼンマイを巻き上げる。重りは360°完全に回転せず、前後に動くようにスプリングバンパーが約180°の振動に制限した。^[20]この初期のタイプの自動巻き機構は現在、「ハンマー」または「バンパー」と呼ばれている。^[21]

18世紀の時計と同様に、ハーウッドの時計も「真鍮の重りが回転時にバンキングピンに強く当たる」ため、ガクガクする問題があった。^[22]

ハーウッドの腕時計は完全に巻き上げられた状態では、12時間自動で動きます。^[要出典]従来の巻き上げ機は備えておらず、時計の文字盤の周りのベゼルを回転させて針を手動で動かします。この腕時計はスイスの時計メーカーであるフォルティスの協力を得て最初に製造され、1928年に発売されました。ハーウッド自動巻き時計会社は1931年の世界恐慌で倒産するまでに3万個が製造されました。「バンパー」腕時計は最初の商業的に成功した自動巻き腕時計で、1930年代から1940年代にかけていくつかの高級時計メーカーによって製造されました。^[要出典]

ロレックスウォッチ カンパニーは 1930 年にハーウッドの設計を改良し、それをシャンツ カンパニーのベースとして使用しました。シャンツカンパニーでは、中央に取り付けられた半円形の重りが、バンパー ワインダーの約 200 度ではなく、360 度回転できるようになりました。ロレックスのバージョンでは、主ゼンマイに蓄えられるエネルギーの量も増加し、最大 35 時間自律的に動作できるようになりました。

18世紀のローター式腕時計に関する情報は1949年まで公表されなかった。オイスター・パーペチュアルはおそらくオリジナルの発明であったが、同社は18世紀のデザインを再発明したコビオットの1893年の特許を知っていた可能性がある。^[23]

ジョン・ハーウッドの自動巻き時計の特許が1930年代初頭に失効すると、グリシンの創業者ウジェーヌ・メイランは独自の自動巻き機構の開発に着手した。メイランの設計は珍しいもので、ほぼすべての8.75リーニュ（19.74ミリメートル）の時計ムーブメントに使用できる独立したモジュールだった。1930年10月、グリシンはこのモジュールを使用した最初の自動巻き時計をリリースし、これが世界で初めて大量生産された自動巻き時計となった。これにより、グリシンは1930年代の世界恐慌を乗り切り、多くのスイスの時計メーカーが廃業に追い込まれた。^[24]

自動巻き時計の次の開発は、1948 年にエテルナ ウォッチによって行われました。時計を効果的に巻き上げるために、ローターに求められる主な要件の 1 つは重量です。この時点まで、どの時計にも使用される最良のベアリングは、時計の小さな歯車に完全に適合する宝石ベアリングでした。一方、ローターには別のソリューションが必要です。1948 年にエテルナは、今日でも使用されているソリューション、ボール ベアリングを導入しました。ボール ベアリングは、時計を落とした場合など、異常なストレスがかかった場合でも、重い物体がスムーズかつ確実に回転するための堅牢なサポートを提供します。エテルナは、その後すぐにギア付きの双方向巻き上げを採用しました。^{[引用が必要]}

1960 年代までに、自動巻きは高級機械式時計に広く普及しました。自動巻き時計に必要なローターの重量はケース内で多くのスペースを占め、厚みが増すため、パテック フィリップなどの高級時計メーカーの中には、厚さ 1.77 ミリメートルの手巻き時計の設計を続けているところもあります。

しかし、2007年にカール F. ブヘラはローターのない新しいアプローチ、つまり周辺に取り付けられた動力源を実装しました。ギアリングとタングステン製の回転不平衡質量セグメントが機構全体を囲み、時計が動くたびにカーボンローラー上で回転します。クラッチホイールのシステムが電力を捕捉します。ローターがないということは時計が薄くなり、超高密度の重量がより大きな半径で回転するため、同じ腕の動きでより大きなパワーリザーブを実現できる可能性が高くなります。^{[25] [26]}

• 自動巻きクォーツ
• ETAの動き
• 宝石ベアリング
• ミヨタ8215
• 回生ブレーキ

• ハンペル、ハインツ (1994) [1992]。スイスの自動巻き腕時計：自動巻き腕時計。アトグレン、ペンシルバニア州：シファー出版。ISBN 9780887406096. OCLC  31115550.

ウィキメディア・コモンズには、自動巻き時計に関連するメディアがあります。

• 双方向巻き取りを可能にするギアのビジュアルガイド
• セイコー7S26自動巻き時計ムーブメントのメカニズムの詳細な評価
• Ranfft, Roland. 「 Automatics for Everyone」。時計について。Ranfft Watches。2008-04-17閲覧。ドイツの時計販売業者のサイトに掲載されている、ハーウッドを含む初期の自動巻きムーブメントの写真