80歯で10枚のかなを回すと速さは8倍になります。この段を4つ重ねると、約6.7時間に1回転の香箱が、1分に12回転のガンギ車になります。
01 / エネルギーの経路
ムーブメント全体
裏蓋側から見て、香箱のふたを切り取ってあります。部品かラベルを選ぶと、その役割が読めます。試してみてください。手首を止めて時間を ×3600 にすると、残量が減り、ゼンマイのトルクが落ちるにつれてテンプの振り角が小さくなり、ゼンマイが空になるとすべてが止まります。もう一度手首を動かすと、ローターが切替車を通じてゼンマイを巻き戻します。香箱の中のコイルが状態を示します。満タンなら真にきつく巻き付き、空なら壁に沿って寝ています。同じ配置を立体で組んだものが 3Dムーブメントラボ にあります。
02 / 輪列
歯車の列を、
ゆっくり
各軸には大きな歯車と小さなかなが付いています。歯車が次のかなを回すので、段ごとにトルクが速さに置き換わり、噛み合うたびに回転の向きが逆になります。歯数は 28 800 vph のキャリバーで典型的な値で、特定の機種のものではありません。比は正しく取ってあります。×60 で動かすと、四番車は1秒に1回転します。秒針なら1分で1周する速さです。
接触するごとに時計回りと反時計回りが入れ替わります。輪列に沿って金と青の矢印が交互に並びます。
輪列はほどけ続けようとします。アンクルは1振動ごとに半歯ずつしか進ませないので、ガンギ車は回るのではなく刻みます。
03 / 時を決める部分
時計の「時間」は
どこから来るのか
腕時計は重力の振り子ではなく、テンプとひげゼンマイを使います。それを輪列につなぐのがスイスレバー脱進機です。ここではスローで動かし、振動の中心での接触の瞬間はさらに遅くしています。- 1ロック
テンプは自由に振れています。ツメ石がガンギ車を止め、アンクルはドテピンに寄っています。
- 2解除
振り石がハコに入りアンクルを少し回して、ツメ石を歯から外します。
- 3衝撃
歯がツメ石の斜面を滑ってアンクルを押し、アンクルがテンプを押します。ほんの少しのエネルギーの補給です。
- 4落下と計数
ガンギ車が半歯跳び、もう一方のツメ石が次の歯を受け止めます。この一歩一歩が、輪列が数える拍動です。
04 / テンプとひげゼンマイの実験
振動子を変えると、
歩度が応える。
振動数を主に決めるのは、ひげゼンマイの硬さとテンプの慣性です。下の動きは8倍に遅くしてあります。振動数28,800 vph慣性と硬さで決まる
1往復0.250 秒行って戻るまで
いまの状態中心通過運動エネルギー最大
中心通過：ばねは自由で、テンプはいちばん速く動いています。
いつも立ち返るモデル振動数 ∝ √(ばねの硬さ ÷ テンプの慣性)
ばねを硬くすると振動数が上がり、テンプを重く大きくすると下がります。振り角は動く範囲を変えますが、理想的な振動子では基本の周期を決めません。実際の時計には形状の工夫、調整、注油、温度補償が必要ですが、ここではどれもモデルに入れていません。
全体を貫く考え
力は連続している。
時間は段階で放たれる。
いちばん時間がかかって腑に落ちたのは、主ゼンマイは常に押し続けているのに、脱進機がほとんどの時間輪列をロックしているという点です。半振動ごとに歯が1枚解放され、わずかな衝撃を受け、輪列は再びロックされます。時計はこの等間隔の解放を数え、その積み重ねを時刻として表示しています。