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スタックフリードは、ゼンマイの力を均一にして計時精度を向上させるために、最も初期のアンティークのゼンマイ駆動時計や腕時計で使用されていた単純なバネ式カム機構です。 [1] [2] [3] スタックフリードは、16世紀から17世紀にかけてドイツの時計や腕時計で使用されていましたが、[4]後の時計ではフュゼに置き換えられました。この用語は、ドイツ語のスターケ（「強い」）とフェーダー（「バネ」）の合成語から来ている可能性があります。[5] [6]
歴史
ゼンマイ駆動時計は、1400年頃にヨーロッパで発明されました。[3] ゼンマイのおかげで、時計は持ち運び可能で、以前の重錘駆動時計よりも小型になり、1500年頃には最初の大型腕時計へと進化しました。しかし、初期のゼンマイ駆動時計は、重錘駆動時計にはない誤差の原因があったため、重錘駆動時計よりもはるかに精度が劣っていました。コイルばねによって発揮される駆動力（トルク）は、重りとは異なり一定ではなく、ばねが巻き上げられているときに最大になり、ばねがほどけてムーブメントの歯車を回すと減少します。[ 3] 初期のゼンマイ駆動時計の不正確さの主な原因は、時計の動作期間中に巻き戻されるばねによって提供される力が大きく変動することでした。[7]時計の歯車を介して伝達されるばねの力は、時間を保つ振動テンプホイール を押します。初期の時計すべてに使用されていた原始的なバージとフォリオットのムーブメントは、特に 1658 年にバランス スプリングが追加される前は、加えられる力の量に非常に敏感でした。つまり、メインスプリングによって加えられる駆動力が弱いほど、バランス ホイールの前後の振動が遅くなります。そのため、メインスプリングの力を均等化する何らかの装置がなければ、初期の時計や腕時計は、メインスプリングの力が失われるため、時計の作動期間中に大幅に遅くなり、不正確な時間計測を引き起こしました。
最初のゼンマイ動力時計には、ゼンマイの力を均一にするための2つの装置、フュゼとスタックフリードが登場した。[4] [2] スタックフリードの起源は不明である。[4]初期のゼンマイ時計にこれ を組み込んだものが南ドイツ諸国（ニュルンベルクとアウクスブルク）から来たことから、16世紀にそこで発明されたと推定されているが、 [8]それ以前に発明されていた可能性もある。スタックフリードの図面は、レオナルド・ダ・ヴィンチの『写本1』（1492-1497年）と『M3』（1497-1499年）に登場する。おそらく、この装置は彼のドイツ人助手ジュリオによって彼の注意を引かれたのだろう。[9] フュゼはその後、ヨーロッパの時計の標準的なゼンマイ均一化装置となったが、それほど満足のいくものではないスタックフリードは、少数のドイツ製時計でのみ使用され、[4] [2]約1世紀後に姿を消した。スタックフリード時計の現存する例は1530年から1640年頃のものである。[9]
仕組み
図を参照してください。スタックフリードは、端部にローラー(B)が付いた硬いスプリングアーム(A)で構成され、ローラーは偏心カム(D)に押し付けられます。[4] [2] [7]通常、ローラーはカムの端の溝に乗ります。カムはカタツムリのような形をしています。カムにはギア(E)が付いており、メインスプリングアーバー(C)のギアによって回転するため、時計の作動期間中に1回転します。カムに対するスプリングアームの力は、メインスプリングに減速力を加え、カムの厚さに応じて変化するトルクを減らします。メインスプリングが完全に巻き上げられると、アームはカムの広い部分に押し付けられます。軸から離れているため、減速力が最大になります。時計が作動してゼンマイがほどけると、カムが回転し、ゼンマイがカムの狭い部分に接触して減速力が徐々に減少し、ゼンマイの減少する力を補います。
多くの場合（この図に示すように）、カムの（E）ギアの歯の切断されていない部分がストップワークとしても機能し、メインスプリングが完全に巻き上げられる前に停止し、完全に巻き戻される前に停止するように制限します。[7] これにより、メインスプリングはその範囲の中央部分に制限され、力の変動がさらに減少します。
利点と欠点
スタックフリードは非常に非効率的な装置でした。[10] スプリングに反対方向の摩擦力をかけることで機能するため、より強力なスプリングと時計のギア比が高くなり、駆動力の変動が大きくなった可能性があります。[4]もう一つのスプリング補正装置であるフュゼは、はるかに効率的でした。 [ 10 ] スタックフリードの唯一の利点は、フュゼよりも製造が容易で、はるかに薄いことでした。[8] [10]これは、バックプレートの外側の未使用スペースに配置されていたという事実と相まって、スタックフリード時計をより平らにできました。[4] より狭くコンパクトなフュゼの開発により、スタックフリードは1630年頃に時計から姿を消しました。 [5]
参照
参考文献
- ^ 「Stackfreed」。メリアム・ウェブスターオンライン辞書。メリアム・ウェブスター。2012年。 2012年5月27日閲覧。
- ^ abcd クリスチャンソン、デイビッド (2002)。タイムピース：クロノメトリーの傑作。デイビッド＆チャールズ。p. 36。ISBN 0715315412。
- ^ abc White, Lynn Jr. (1962).中世の技術と社会変化イギリス: Oxford Univ. Press. pp. 127–128.
- ^ abcdefg ダニエルズ、ジョージ (2011)。時計製造。イギリス: フィリップ・ウィルソン。p. 259。ISBN 978-0856677045。
- ^ ab "Stackfreed". Dictionnaire de l'horlogerie . WorldTempus フランスの時計ウェブサイト。2012年。2013年2月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年5月27日閲覧。
- ^ xwatchmaker (2008年7月21日). 「機械式時計」.ニュースグループ: Blogspot . 2012年5月27日閲覧。
{{cite newsgroup}}:値を確認する|newsgroup=(ヘルプ) - ^ abc 「Accuracy and the Stackfreed」。Br。大英博物館のウェブサイト。 2012年5月27日閲覧。
- ^ ab 「ダス・スタックフリード」. Erfindungen zum Ausgleich der ungleichen Federkraft (ゼンマイを補償する発明)。ポケットウォッチのウェブサイト（スイス）。 2004年。2012 年5 月 27 日に取得。
- ^ ab 「ロット63：ドラムウォッチ、ドイツ、16世紀第2四半期」。サンドバーグウォッチコレクション。アンティコルムオークションウェブサイト。2013年10月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2012年5月30日閲覧。
- ^ abc ブリテン、フレデリック・ジェームズ、セシル・クラットン、グランヴィル・ヒュー・ベイリー、コートネイ・A・イルバート（1973年）。ブリテンの古い時計と腕時計とその製作者、第8版。E・メシューエン、E・＆F・スポン。pp. 16–20。ISBN 9780413287007。