機械時計の歯車について

質問

機械時計について調べていますが、歯車についてのことがインターネットなどで調べても詳しい説明を見つけられませんでした。以下のことについて知っている人はぜひ回答してください、よろしくお願いします。
(1)　機械時計(腕時計)の中に使われている歯車で最小のものは直径がいくらぐらいなのか。
(2)　歯車の歯数は最も多いものでどのくらいなのか(歯車の直径も分かれば書いてください)。
(3)歯車は機械がない以前はどのようにして製作していたのか。

回答No.1

tikaramoti · ベストアンサー

今現在で、最小の部類に入るもの（最小という確証がありませんので）では、モジュール０．１のものがあります。しかし、歯数が何枚かわかりかねますので直径については不明ですが、最小歯数が８枚程度は必要ですので、計算上ピッチ円直径で０．８ｍｍ程度だと思います。
もっと小さなものもありますが、私の知りうる限りで実用に耐えられる最小モジュールは０．１です。

歯車の歯数は無限に増やすことができます。歯数が無限になったとき、ラックになります。
なお、歯車の直径（基準ピッチ円）は、
モジュール（歯の大きさ）　×　　歯数　　＝　　基準ピッチ円直径
となりますので、歯車の直径についてはモジュールと歯数が解らないとお答えできません。。。。

歯車は歯切り盤がない頃どうやっていたんでしょうね～？？
私もわかりません・・・・。
ダ・ヴィンチの設計図などを見るとヒントがあるのですが、詳細については解らないです、ごめんなさい。

お礼

遅れてしまい申し訳ありません。回答はとても参考になりました。レポート作りに役立てています。本当にありがとうございました。

回答No.3

aster

腕時計の歯車はよく知りませんが、機械時計の歯車ということなので、考えてみます。

＞(1)　機械時計(腕時計)の中に使われている歯車で最小のものは直径がいくらぐらいなのか。

No.1 の方の回答でよいのではないでしょうか。生化学的歯車だとか、血管のなかに注射で送り込んで動かす機械用の超マイクロ機械の歯車などだと、ミクロンとか、それ以下の大きさになりますが、こういうものは、腕時計のなかでは使われていないはずです。

腕時計の歯車は知りませんが、０．８ｍｍを、どう使うのか分かりません。婦人用の極小型時計なら、直径１ｍｍの歯車が使われていたかも知れませんが、パーツのどの部分に使うのか不明です。磨耗性や損傷性を考えると、とても無理なような気がします。軸などは無論、ダイアモンドぐらいにしないと、精度や強度が維持できないでしょうし。

＞(2)　歯車の歯数は最も多いものでどのくらいなのか(歯車の直径も分かれば書いてください)。

これは時計の話ですから、腕時計だと大きさに制限がありますが、大きな時計だと、例えばロンドンのビッグ・ベンなどだと、相当大きな歯車があるはずです。

わたしの知っている範囲では、時計の歯車で、一番歯数の多いのは、時鐘を鳴らすメカニズムに使う歯車ではないでしょうか。これは５時になると、ボン・ボン・ボン・ボン・ボンと五回、音を鳴らす機構で使います。

かなり大きな歯車で、１２時間で一周するのだと思いますが、歯数ではなく、歯と歯のあいだの溝が問題で、浅い溝と深い溝があり、浅い溝は、１、２、３、４，５．……１２とあり、そのあいだを区切って、深い溝がひとつづつあります。

正確には歯車ではありませんが、曲がった爪がある棒がこの歯車に延びていて、爪が、深い溝のところで、深く噛み合って止まっているのです。４時とかになると、棒が持ちあがって、歯車が回り、浅い溝に噛み合って、一回、ボンと音を鳴らすのです。浅い溝の場合、また、持ちあがって歯車が回り、次の浅い溝に入ります。

深い溝に入ると、これで歯車の回転は止まり、棒もこれ以上持ち上がりません。次は、５時になると、深い溝から、また持ち上がって、浅い溝を５回通過した後、また深い溝で、とまるという仕組みの歯車です。

これだと、浅い溝と深い溝のあいだが、歯になっていて、全部で、９０個、歯があるはずです。大きさは、わたしが見たのは、直径１０ｃｍぐらいですが、色々あると思えます。こういう特殊目的以外、歯数がやたらに多い歯車は、意味がないはずです。

別の特殊目的で、機械式の目覚まし用の場合は、多分、溝が６０ある歯車が使われるでしょう。歯数は６０のはずです。

＞(3)歯車は機械がない以前はどのようにして製作していたのか。

手で削って磨いていました。鋳物にすると、同じ型からたくさんできるかも知れませんが、鋳物では、精度が出ませんし、耐久性もありません。やすりで削っていたはずです。

あるいは、歯車というと、歯や溝の曲線がかなり難しいのですが、オルゴールの突起のようなスタイルの歯車もあります。こういう歯車が伝導する相手の歯車は、二枚の円盤のあいだでに、周に沿って、軸のような棒を等間隔で挟んだものを使います。これは削っているのでなく、組み立てています。

機械で歯車を作る場合でも、打ち抜いた後、磨いて作る場合も、円盤を溝きり装置で歯や溝を作る場合も、要するに、機械が削って磨いています。打ち抜きか鋳造か研磨しかない訳で、現在は機械が行っている研削・研磨を人が行っていたということです。

お礼

お礼が遅れて申しあけありません。時計の歯車といっても様々なものがあることを知りとても勉強になりました。レポート作成に役立ちましたありがとうございました。

回答No.2

arumagiro

１と２についてはわかりませんが、３については人間が削って作っていたと思いますが、いかがでしょか。
現在でも特注の歯車などは人間が作っている様ですし。
何かの雑誌で歯車職人の話を見た事があります。
触った感触で、機械にもわからないぐらいの精度がわかるそうです。

昔の時計職人の方なら全てが手作りではないでしょうか。
（今でも超高級時計はそうかもしれませんが）

お礼

お礼が遅れて申し訳ありませんでした。やはり人が削っていたんですね、機械にもわからない精度でもわかると知り驚いています。レポート作りに役立たせていただきました。ありがとうございました。