よく機械式時計を評価するときに使われる｢等時性｣という言葉。
この言葉は一体どのような意味を持つのでしょうか。
自分の頭の整理もかねて簡単にまとめてみたいと思います。
■等時性とは…
振り子はおもりの質量とおもりをつるす紐の長さによって振動周期が決まり、その振り子の振る角度(振り角)が大きくても小さくても振動周期は変化しないという法則のことです。
→物理学者が発見した法則です。今も昔もこの法則に基づいて時計が作られています。振り子の場合、振り角が大きくなると等時性は保たれないそうですが、時計にはあまり関係の無い話ですので割愛させていただきます。
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■腕時計における等時性
腕時計における等時性とは、てんぷの回転が強くても弱くても、一定周期で脱進機が動くことです。
→機械式時計は振り子に相当するてんぷ、ひげぜんまいと呼ばれる部品を持ち、てんぷの振り角が大きくても小さくても一定の間隔で時間を刻む性質があり、それによって時計はいつでも正しい時間を指します。
■等時性の実際
しかし厳密に言うと振り角が大きい時(動力ぜんまいがたくさん巻かれている状態)と小さい時(動力ぜんまいが解けてきた状態)で振動周期は若干変化しますし、時計を置く姿勢によっても変化したりします。
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例えば、てんぷの振り角が300度の時の歩度(時計の一日の誤差)が+10秒の時計があったとします。
動力ぜんまいがほどけてきて振り角が200度になった時、歩度はどう変化するでしょうか。
イメージでは振りが小さくなると遅れるのでは?と感じる方も多いかもしれませんが、実際はその逆。時計は進みの方向になります。
ですので、200度の時には+20秒などになります。
(さらにぜんまいが解け、振り角が非常に小さくなると今度は遅れの影響が出てきます。)
一般に自動巻き時計の方が手巻き時計よりも精度が高いのは、自動巻き時計は常に動力ぜんまいがたくさん巻かれている状態なので、トルク変動による等時性の変化がないためです。
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等時性の評価では縦軸に歩度、横軸にてんぷの振り角を取り、等時性曲線を作成します。
測定は時計を6つの姿勢(文字板上、文字板下、12時上、3時上、6時上、9時上)にして行います。
それぞれの曲線が横一本線に近く、かつそれぞれの曲線の差が小さい(姿勢差が小さいと言います)時計が、優れた時計といえます。
時計を平置きにしているときと縦置きにしているときでは、摩擦抵抗の違いなどにより振り角がずいぶん変わってしまうため、動力ぜんまいがたくさん巻かれていたとしても歩度に差が出てしまいます。
振り角の変化による等時性の変化を小さくするために考えられたのが、緩急針のアオリ調整(隙間)です。
アオリの説明は、滅茶苦茶長くなるのでまた次回。
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