時計を作ろう


巻き上げ部 (グレートホイールと保持スプリング)

■ 機構の説明

重錘を巻き上げる時も駆動力を失わない機構を組み込んだ構造とします。 



構造図はサトラーの「The Clock Book」から引用しました。 
バレル、ラチェット、保持ラチェット、グレート・ホイール(バレル・ホイール)で構成されます。 
保持ラチェットが無い簡易型の場合、巻き上げ時に駆動力を喪失します。 
保持ラチェットとグレート・ホイール間の保持スプリングには常時圧縮力が働いています。 
巻き上げ時に保持ラチェットは逆転できない構造です。従って、巻き上げ時にも保持スプリングからグレート・ホイ
ールには駆動力が供給され続けます。 

サトラーの設計で注目すべきは、保持スプリングに「止め輪:スナップリング」を使っていることです。 
素晴らしいアイディアだと思います。そっくり拝借することにしました。但し、自分の工作技能を考慮しラチェット部
は変更します。 

次図以降が具体的な図面です。










■ グレート・ホイールの製作

いきなり歯車を切り出すことはできません。
まずは50mmφの真鍮棒から旋削・歯切用治具を作ります。
次に5mmtの真鍮板からグレート・ホイール用、両ラチェット用は3mmtからブランクを作ります。

 

治具の両端面と外周を旋削し、治具・ブランク共に6mmφシャフトが通るように穴を開けリーマーで仕上げたのが
右の写真です。これで治具とブランクを同軸に締め旋削します。
加工時にブランクが治具上でスリップするのを防止するため、ピンを通す穴を開けました。写真の赤丸部分で
す。1mmφのピアノ線をピンにします。歯切後この穴を拡径し保持スプリングのアンカーピンを圧入します。



ブランクの外周と保持スプリングが入る部分を旋削します。



歯先を丹念に研いだトレパニングバイトでサクサクと切り込みます。ワカメのような切子が大量に出てきます。
真鍮の旋削は仕上がりが美しいので楽しい作業です。

歯を切るにあたり、ブランクの中心にカッターを合わせなければならないのですが、固定用の6mmφのシャフトに
目印をしていませんでした。そこで、ブランク頂上の高さをハイトゲージで測り、ブランクの半径を差し引いた高さ
にハイトゲージを合わせます。そこがブランクの中心となりますので、カッターの位置を合わせることができます。





グレート・ホイールは80Tです。かなりウンザリする繰り返し作業を続け歯を切ります。



歯を切り終えたところで、ブランクの回転止めに使っていたピン穴を拡径し2mmφのステンレスピンを圧入し保持
スプリングのアンカーにします。 



保持スプリングになる止め環をセットするとかなりいい感じです。



これでグレートホイールは完成です。



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