ジェームズ・ナズミス

1837年、グレート・ウェスタン蒸気会社はSSグレート・ブリテン号のパドルシャフトの鍛造に多くの問題を抱えていました。最大のハンマーを最大高さまで傾けても、その可動範囲が非常に狭く、非常に大きなワークピースを金床に置くと、ハンマーが落下する余地がありませんでした。1838年、同社の技師（フランシス・ハンフリーズ）はナスミスにこう書き送りました。「イングランドやスコットランドには、グレート・ブリテン号のエンジンのパドルシャフトを鍛造できるほど強力な鍛造ハンマーがないことが分かりました！どうしたらいいでしょうか？」

ナスミスはこの問題を熟考し、傾斜ハンマーの明らかな欠点（すべての打撃が同じ力で行われる）を見て、最初の蒸気ハンマーのアイデアをスケッチした。彼は新しい装置のアイデアを主に図面で「設計図帳」に保管し、それを海外の顧客に自由に見せた。ナスミスは1839年11月24日付で蒸気ハンマーの設計図を作成したが、スクリュープロペラの実用性が実証され、グレートブリテン号がその設計に転換されたため、差し迫った必要性はなくなった。^{[ 4 ]}

フランスのエンジニア、フランソワ・ブルドンは、1839年に「ピロン」と呼ばれる同様のアイデアを思いつき、設計の詳細な図面を作成し、アドルフとウジェーヌ・シュナイダー兄弟が所有するル・クルーゾの工場を訪れたすべてのエンジニアに見せた。^{[ 4 ]} しかし、シュナイダー兄弟はブルドンの革新的な新機械の製造をためらった。ブルドンとウジェーヌ・シュナイダーは1840年半ばにイギリスのナスミス工場を訪れ、ナスミスのスケッチを見せられた。これにより、シュナイダーはこのコンセプトの実現可能性を確認した。^{[ 5 ]} 1840年、ブルドンはル・クルーゾのシュナイダー＆シー工場 で世界初の蒸気ハンマーを製造した。重量は2,500キログラム（5,500ポンド）で、 2メートル（6フィート7インチ）まで持ち上げることができた。シュナイダー家は1841年にこのデザインの特許を取得した。^{[ 6 ]}   

1842 年 4 月、ナスミスはフランスの兵器廠や造船所に工具を供給する目的でフランスを訪れ、その際にル・クルーゾ工場を見学する機会を得ました。工場内を巡っていると、蒸気ハンマーが稼働しているのを目にしました。ナスミスによれば、ブルドンは彼を鍛造部門に連れて行き、「自分の子供」を見せてあげたそうです。ナスミスは「そこに確かにあった。私の頭脳から生まれた、ドキドキする子供だった！」と言いました。[ 4 ^{]ナスミスは}1842 年 6 月に、妹のアンの夫であるウィリアム・ベネット から借りたお金を使って、自分の設計の特許を取得しました。 ^{[ 7 ]}彼はその年の後半に、パトリクロフト鋳造所で最初の蒸気ハンマーを製造しました。^{[ 8 ]} 1843 年、蒸気ハンマーの発明の優先権をめぐって、2 人の技術者の間で争いが起こりました。^{[ 9 ]}

ハンマーを使用することで、製造コストを50％以上削減できるだけでなく、製造される鍛造品の品質も向上させることができる。

最初のハンマーは自由落下式でしたが、後に動力補助落下式に改良されました。それまでは、ナスミスの蒸気ハンマーが発明されるまで、船の錨のような大型の鍛造品は「少しずつ」作る必要があり、つまり小さな部品を別々に鍛造し、最後に溶接して組み立てていました。彼の機械の重要な特徴は、オペレーターが打撃の力を制御できることでした。彼は、ワイングラスに入れた卵をグラスを割らずに割ることができ、その後、建物を揺るがすほどの力で打撃を与えることができることを実演して、その能力を誇示するのが好きでした。その利点はすぐに明らかになり、間もなくナスミスのハンマーは全国のすべての大きな工場で見られるようになりました。

オリジナルのナスミス製ハンマーは、現在、ナスミスのパトリクロフト鋳造工場（現在は「ビジネスパーク」）の建物に面して立っている。より大型のナスミス＆ウィルソン製蒸気ハンマーは、ボルトン大学のキャンパス内に設置されている。

ナスミスはその後、蒸気ハンマーの原理を応用して、 1843年に杭打ち機を発明した。彼の最初の本格的な機械は、4トンのハンマーブロックを使用し、毎分80回の打撃速度であった。杭打ち機は、1845年7月3日にデボンポートで行われた、従来の方法を用いるチームとの競技で初めて実演された。彼は長さ70フィート、18 インチ角の杭を4分半で打ち込んだが、従来の方法では12時間かかった。これは大成功であり、彼の杭打ち機の注文が多数寄せられた。その後数年間、ニューカッスル・アポン・タインのハイレベル橋やエジプトのアスワンのナイル川堰堤（アスワン低ダム）など、世界中の多くの大規模建設に使用された。

1856年までに合計490本のハンマーが製造され、ヨーロッパ各地、ロシア、インド、さらにはオーストラリアにも販売され、ジェームズ・ナスミス社の収益の40%を占めた。

ナスミスは蒸気ハンマー以外にも、いくつかの重要な工作機械を発明しました。その中には、現在でも金型製作に用いられているプレーナーの改良版であるシェーパーも含まれています。また、水圧を利用してきつく嵌め合った機械部品を押し合わせる油圧プレスも革新的な発明でした。これらの機械はすべて製造業で広く普及し、現在でも改良された形で使用されています。

ナスミス社は、標準化された工作機械シリーズを提供した最初の工具メーカーの一つでもありました。それ以前は、メーカーは標準化をほとんど考慮せず、個々の顧客の仕様に合わせて工具を製造していたため、互換性の問題が生じていました。ナスミス社は、工作機械業界の初期のパイオニアの中でも、おそらく最後の存在だったと言えるでしょう。

ナスミスが発明した数々の発明品の中には、ほとんどが特許を取得しなかったものの、コイル状のワイヤーで作られた柔軟なシャフトによる回転運動伝達装置、キー溝を切削する機械、自動調整ベアリング、そして溶融金属を移動させるためのスクリュー式取鍋などがあった。このスクリュー式取鍋は、従来6人が必要としていた作業を2人で安全かつ効率的に行うことができた。ナスミスが考案した海戦用の蒸気衝角は、結局製品化されることはなかった。

1844年、彼はエンジニアのチャールズ・メイと共に、最初の真空ブレーキの特許を取得した。^{[ 10 ]}

1830年頃にはフライス盤はもはや目新しいものではなくなっていたが、その頃にナズミスが製作したフライス盤は先見の明があった点で際立っている。それは、6方向インデックス治具に取り付けられた六角ナットの6面をフライス加工するために作られたものだった。^{[ 11 ]}

彼はまた、最終的にヘンリー・ベッセマーが特許を取得した鉄の転換に関するプロジェクトにも取り組んでいた。特許取得に消極的で、この場合もまだ方法上のいくつかの問題に取り組んでいたナスミスは、1856年にベッセマーのアイデアを聞いた後、プロジェクトを放棄した。しかし、ベッセマーはナスミスの努力を認め、同名のベッセマー法の特許の価値の3分の1を彼に提供した。ナスミスは引退を決意していたため、それを断った。^{[ 12 ]}

ナスミスは1856年、48歳で事業から引退した。「もうこの世の富は十分だ。若い人たちにチャンスを与えよう」と彼は言った。ケント州ペンズハースト近郊に居を構え、引退後の住居を「ハンマーフィールド」と改名し、天文学をはじめとする様々な趣味を楽しんだ。彼は20インチ反射望遠鏡を自作し、その過程でナスミス焦点法を発明し、月の詳細な観測を行った。また、ジェームズ・カーペンター（1840年- 1899年）と共著で『月：惑星、世界、そして衛星として考察する』（1874年）を執筆した。本書には興味深い「月面」写真シリーズが収録されている。当時、写真技術はまだ十分に発達しておらず、月そのものを高倍率で直接撮影することはできなかったため、ナスミスは月の目視観察に基づいて石膏製のレリーフ模型を作り、それを電灯で照らして撮影した。こうして、月面で観察した地形の輪郭の影を再現したのである。月面には彼の名にちなんで名付けられたクレーターがある。

彼はヨークシャー州ウッドバーン出身の妻アンと、亡くなるまでの50年間、幸せな結婚生活を送っていた。二人の間に子供はいなかった。

彼らはエディンバラ西部のディーン墓地の北区画に埋葬されている。巨大な記念碑は東西に伸びる主要な通路の東端に建っており、通路はその周囲を二手に分かれている。記念碑には、彼の蒸気ハンマーの精巧な彫刻が施されている。ジェームズの母、バーバラ・フーリス（1765-1848）も彼らと共に埋葬されている。この記念碑は、彼の弟、パトリック・ナズミス（1787-1831）の記念碑でもある。