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リーフラー脱進機は、ドイツの計器製造業者ジークムント・リーフラーが1889年に発明し特許を取得した精密振り子時計用の機械式脱進機です[ 1 ] [ 2 ] 。これは、彼のドイツの会社クレメンス・リーフラーが1890年から1965年にかけて製造した天文レギュレーター時計に使用され[ 3 ] 、おそらく最も正確な完全機械式振り子時計でした。
脱進機は、機械式時計において振り子に正確なインパルスを与えて振り子を揺らし続け、振り子が揺れるたびに歯車列を一定量進めて時計の針を一定の速度で前進させる機構です。リーフラー脱進機は、精密時計の従来の標準であったデッドビート脱進機の改良版です。デッドビート脱進機では、振り子を揺らし続ける力は、脱進車の歯が振り子に取り付けられたアーム上の2つの角度のついたパレットに対して交互にスライドすることによって加えられます。そのため、パレットの摩擦と脱進車からのトルクのわずかな変化が振り子に伝わり、振り子の動きを乱します。
リーフラー脱進機では、振り子を揺らし続けるのに必要なエネルギーは、振り子を吊り下げている短い直線状のバネ棒を曲げることによって供給されます。 [ 4 ] 吊り下げバネの上端は、ほとんどの時計のように固定支持部に固定されているのではなく、重い金属製の支持具に取り付けられています。支持具は、平らな瑪瑙板の上に置かれた下面の2つの整列したナイフエッジで回転します。吊り下げバネの曲げ点は、ナイフエッジの接触線と一致しています。振り子が最下点を通過すると、脱進車がロック解除され、支持具を押し、支持具はナイフエッジで急にわずかな角度で回転し、バネを曲げます。バネは、振り子の揺れによって生じる曲がりに加えてわずかに曲がり、次の揺れのためのインパルスを提供します。したがって、吊り下げバネは、振り子を吊り下げ、インパルスを与えるという2つの機能に使用されます。
脱進機は、アンクルからの力が変動するため、振り子ではなく支持具に作用するため、デッドビートよりも優れた性能を発揮します。[ 4 ] 脱進機は、サスペンションスプリングより下の振り子と接触しません。振り子は、各スイングのほとんどの間、脱進車からの妨害を受けず、1秒に1回脱進車のロックを解除するだけの作業を行うだけです。この動作は、各スイングの中心という理想的な位置の近くで行われます。
リーフラー式脱進機の脱進車とアンクルは特殊な設計になっています。実際には、同じ軸に2つの脱進車が取り付けられており、2つのアンクルピンそれぞれに2つの面があります。前方のロック車は、デッドビート脱進機のように前方を向いた歯を持ち、アンクルの平らな面に引っかかって脱進車をロックします。後方のインパルス車は、回転方向を向いた傾斜面を持つ歯を備えています。各アンクルの円形部分は、この傾斜面によって作用を受け、インパルスが発生します。
クレメンス・リーフラーの精密レギュレーター時計は、1日あたり10ミリ秒の精度を達成し、[ 5 ] [ 6 ] 30ミリ秒以内であることが保証されていました。[ 7 ] 600台以上が製造され、[ 3 ]最も広く使用された天文レギュレーターの1つとなり、20世紀初頭の時刻計測の最高基準となりました。世界中の天文台、海軍天文台、電信線で時刻信号を送信する電気時刻配信サービスの一次標準として使用されました。リーフラー時計には、この目的のために内部スイッチ接点があり、外部機器に1Hzの時刻信号を送信しました。米国標準局（現在のNIST ）によって提供された最初の米国時刻標準は、1904年から1929年までリーフラー時計によって生成されました。[ 5 ]
リーフラー時計の機構は、リーフラー脱進機に加え、その精度を支える数々の革新的な技術を備えていました。中でも特筆すべきは、熱膨張率の低いインバー合金製の振り子棒を採用した最初の時計の一つであることです。これにより、温度変化による振り子の長さの変化を防ぎ、誤差を抑制しました。最も高精度なモデルは、大気圧の変化が振り子に及ぼす影響を排除するため、低圧タンク内に設置されていました。また、駆動力の変化が機構に及ぼす影響を排除するため、30秒ごとに電動モーターで巻き上げられる重力式ルモントワール（重錘）によって駆動されていました。
一般公開されている稼働中のリーフラー精密振り子時計は、ミュンヘンのドイツ博物館、ペンシルベニア州コロンビアの国立時計博物館、スイスのラ・ショー＝ド＝フォン国際時計博物館とル・ロクル時計博物館、フルトヴァンゲンのドイツ時計博物館、ワシントンD.C.の米国海軍天文台（要予約） 、ロンドン南部のクロックワークス、ミネソタ州ノースフィールドのカールトン大学アンダーソンホールに設置されています。