レバー脱進機

レバー脱進機は、 1754年にイギリスの時計職人トーマス・マッジによって発明され（ただし、最初に使用されたのは1769年）、ほぼすべての機械式時計のほか、小型の機械式非振り子時計、目覚まし時計、キッチンタイマーに使用されている脱進機の一種です。

脱進機は、時計のテンプホイールに衝撃を与えてテンプホイールを前後に振動させる機械的な連結装置です。テンプホイールが一回転するごとに、時計の歯車列が一定量進み、針が一定の速度で前進します。機械式時計の「カチカチ」という音は、脱進機によって発生します。

レバー脱進機は1754年頃にイギリスの時計職人トーマス・マッジによって発明され、^{[1] [2]}、アブラハム＝ルイ・ブレゲ（1787年）、ピーター・リザーランド（1791年）、エドワード・マッセイ（1800年）によって改良された。その現代版（「テーブルローラー」）は1800年代初頭にジョージ・サベージによって開発された。^{[1] [2]} 1900年頃から、ほぼすべての機械式時計、目覚まし時計、その他の携帯用時計にレバー脱進機が採用されている。

レバー脱進機の利点は、まず「分離型」脱進機であることです。短い衝撃を与える場合を除き、振動のほとんどの間、バランスホイールは脱進機から完全に自由に振動できるため、計時精度が向上します。次に、「ロック」と「ドロー」により、動作が非常に正確です。3 番目に、自動始動です。使用中に時計が揺れてバランスホイールが停止しても、再び動き始めます。レバー脱進機の安価で精度の低いバージョンであるピンパレット脱進機は、1867 年にジョルジュ フレデリック ロスコフによって発明され、時計やタイマーに使用されています。

ガンギ車は、主ゼンマイからトルクをガンギ車にかける時計の輪列と連動しています。ガンギ車の回転は、アンクルによって制御されます。ガンギ車には、ラチェット型またはクラブ型の特殊な形状の歯があり、入口パレットと出口パレットと呼ばれる 2 つの宝石と相互作用します。ガンギ車は、特別な場合を除き、15 本の歯があり、鋼で作られています。これらのアンクルはレバーにしっかりと取り付けられており、レバーの端には、テンプ ローラーのルビー インパルス ピンを受けるフォークが付いています。このルビー インパルス ピンは、テンプ ホイールシャフトに固定されています。テンプは、取り付けられたテンプ スプリング (図には示されていません) によって、静的中心位置に戻されます。現代の設計では、アンクル マウントとフォークが 1 つのコンポーネントとして作られるのが一般的です。レバーはシャフトに取り付けられ、2 つの固定されたバンキング ピンの間を自由に回転します。

休止状態では、ガンギ車の歯の 1 つがパレットに対してロックされます。図に示すように、ガンギ車は時計回りに回転し、入口歯は入口パレットに対して所定の位置にロックされ、レバーは左のバンキング ピンによって所定の位置に保持されます。インパルス ピンはレバー フォーク内にあり、テンプは中心位置付近にあります。開始するには、レバー フォークがインパルス ピンを介してテンプの反時計回りの回転から小さなインパルスを受け取る必要があります (たとえば、振るなど)。これにより、レバーが左のバンキング ピンからわずかに時計回りに回転します。これにより入口パレットのロックが解除され、ホイールが時計回りに回転できるようになります。

動力付きガンギ車が時計回りに回転すると、入口歯は入口パレットの傾斜した衝撃面を横切ってスライドします。これによりパレットが軸を中心に回転し、出口パレットが回転ガンギ車の経路に配置されます。入口歯が入口パレットの衝撃面を離れると、ガンギ車の出口歯が出口パレットのロック面に着地するまで、ホイールは少し回転できます (ドロップと呼ばれます)。ホイールは出口パレットにロックされていると言います。入口パレットから解放されてからこの時点まで、ガンギ車は 2 つの歯の間の 24 度の角度のちょうど半分だけ回転します。

歯が衝撃面を移動するとき、入口パレットが受ける衝撃は、レバーによって、テンプのローラーにあるルビーの衝撃ピンを介してテンプに伝達されます。レバーは、右のバンキング ピンに当たるまで移動します。この位置でレバーが保持されるのは、出口歯が出口パレット ジュエル (ドローと呼ばれる) に及ぼす力によるものです。つまり、ホイールのロックを解除するには、テンプを少しだけ後方に回転させる必要があり、これは衝撃ピンを介してテンプの戻り運動量によって行われます。

出口歯がロックされた後、テンプは脱進機の干渉を受けずに反時計回りに回転しますが、ヘアスプリングがテンプを時計回りに引き戻し、衝撃ピンがフォークに再び入ります。これにより脱進機のロックが解除され、ガンギ車が解放されて出口歯が出口パレットの衝撃面上をスライドできるようになり、レバーフォークを介してテンプの衝撃ピンに時計回りの衝撃が伝わり、レバーが左のバンキングピンに押し付けられます。ガンギ車は再び下がり、入口歯が入口パレットにロックされ、入口パレットはレバーを介して左のバンキングピンによって所定の位置に保持されます。テンプは時計回りに回転を続け、再び干渉を受けなくなり、ヘアスプリングによって中央の位置に引き戻されます。その後、サイクルが再び始まります。

テンプが中心位置から前後に動くたびに、歯が 1 つ下がります (ビートと呼ばれます)。一般的な時計のレバー脱進機は、1 時間あたり 18,000 回以上のビートで動きます。ビートごとにテンプにインパルスが与えられるため、サイクルごとに 2 つのインパルスが発生します。ほとんどの時間、静止状態でロックされているにもかかわらず、脱進機は通常、平均 10 rpm 以上で回転します。

「チクタク」という音の起源は、この脱進機の機構にあります。テンプが前後に揺れると、カチカチという音が聞こえます。

現代のレバー エスケープメントの信頼性は、ドローに依存します。パレットは、ロック解除時にガンギ車がわずかに反動するように角度が付けられています。ドローは、動作サイクルの分離部分でレバーをバンキング ピンに対して保持します。ドロー角度は、通常、ラジアルに対して約 11 ～ 15 度です。

初期のレバー脱進機には引き込み機構がありませんでした (実際、一部のメーカーは、ロック解除時に余分な摩擦が生じるため、引き込み機構が有害であると考えていました)。その結果、衝撃によって脱進機がロック解除される可能性がありました。

現代の機械式時計のほとんどは宝石付きレバー時計で、時計の摩耗しやすい部分には 合成ルビーやサファイアの宝石が使われています。

レバー脱進機の安価で精度の劣るバージョンは、目覚まし時計、キッチンタイマー、マントルピース時計、そして1970年代後半までは安価な腕時計に使用されており、1867年から大量生産していたジョルジュ・フレデリック・ロスコフにちなんでロスコフ、ピンレバー、またはピンパレット脱進機と呼ばれていました。レバー脱進機と同様に機能しますが、レバーパレットの石が垂直の金属ピンに置き換えられています。レバー脱進機では、パレットにはロック面と衝撃面という2つの角度の付いた面があり、正しい角度に注意深く調整する必要があります。ピンパレット脱進機では、これらの2つの面はガンギ車の歯の形に合わせて設計されているため、複雑な調整は不要です。ピンはレバー上で対称に配置されているため、ビート調整が簡単になります。これらの脱進機を使用した腕時計はピンレバー腕時計と呼ばれ、安価なクオーツ腕時計に取って代わられました。

脱進機の設計における最近の傾向の 1 つは、新しい材料の使用であり、その多くは半導体製造業界から借用されています。^[3] レバー脱進機の問題は摩擦です。ガンギ車の歯がパレットの表面に沿ってスライドするため、摩擦が発生するため、パレットと歯に注油する必要があります。オイルは最終的に濃くなり、精度が低下し、約 4 年ごとにムーブメントのクリーニングと再注油が必要になります。解決策は、ガンギ車と他の部品をスチールよりも硬い材料で作成し、注油の必要性をなくすことです。試されている材料には、シリコン、ニッケルリン、ダイヤモンド、およびシリコン上のダイヤモンドがあります。ユリス・ナルダンは 2001 年、パテック フィリップは2005 年、ゼニスは2013 年にシリコン製のガンギ車を備えた時計を発表しました。

• アンカーエスケープメント
• 同軸脱進機

• レバー脱進機の分析、HR Playtner 著、1910 年、プロジェクト グーテンベルクより