クロノメーター

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クロノメーター^[1]（Chronometer ）は、

1. 揺れる船の上でも高精度を保つマリン・クロノメーター。
2. スイスクロノメーター検定協会（COSC）による検定に合格した機械式時計。

名称はギリシア神話の時間神クロノスに由来する。

目次 1 マリン・クロノメーターの歴史 1.1 大航海時代 1.2 ハリソン・クロノメーター 1.3 デテント・クロノメーター 1.4 スプリング・デテント式脱進機 1.5 ピヴォテッド・デテント式脱進機 1.6 ボード・クロノメーター 2 COSC 3 脚注

[編集] マリン・クロノメーターの歴史

[編集] 大航海時代

大航海時代に航海が増加して海難事故が多発するようになり、現在位置を把握するため精密な経度測定法が求められるようになった。緯度は六分儀等による天体の位置測定で比較的容易に求められるが、経度を測定するには精密な時計が必要である。18世紀初頭もっとも精度の高い時計は振り子時計であり、すでに充分な精度を出せるようになってはいたが、波による揺れの影響の大きい海上では機能しない。この問題を解決するため1714年7月8日イギリス議会は揺れる船舶の上でも正しい時を刻む高精度の時計に懸賞金を出す内容の経度法を制定し、これがクロノメーター誕生のきっかけとなった。

詳細は「経度法」を参照

[編集] ハリソン・クロノメーター

1735年イギリス人の木工職人（Carpenter の訳語）ジョン・ハリソンは頑丈な梁に揺れや温度変化を吸収するバネを取り付け、ねじを巻いている間も機械が作動し、ねじが巻かれた当初と緩んだ後でも時計の回転力が一定になる装置を備え、温度や揺れに強い置時計「クロノメーターH1」を製作した。その後1759年には直径5インチの懐中時計である4号機「クロノメーターH4」を製作、その誤差はイギリスからジャマイカまで81日間航行した間に8.1秒遅れただけ^[2]という高性能を実現し高精度な時計の代名詞となった。

経度法委員会はラーカム・ケンドール（Larcum Kendall 、1721年9月21日-1795年11月22日）に「クロノメーターH4」の複製を依頼、ラーカム・ケンドールは1769年に「クロノメーターK1」を作成した。この時計はイギリス海軍艦艇に配備され、ジェームズ・クックの第二次航海の際にもその実用性が改めて確認され、イギリス海軍の作戦実行に大幅な改善をもたらし、作戦遂行能力を向上させた。

これらの時計は現在旧グリニッジ天文台イギリス海洋博物館に展示されている。

[編集] デテント・クロノメーター

ハリソンにより船舶上でも精密に作動する時計の製造が可能であると証明されたので、次の課題は安価かつ大量の製造に移った。

フランスのピエール・ル・ロワ（Pierre Le Roy 、1717年-1785年）はデテント式脱進機を発明し、これ以降船舶の位置把握方法がLORANに置換されるまでデテント式脱進機を備えることがこの意味での「クロノメーター」と呼ばれるための条件となった。スイスのフェルディナント・ベルトゥー（Ferdinand Berthoud 、1727年3月19日-1807年6月20日）やイギリスのトーマス・マッジ（Thomas Mudge、1715年-1794年）らが同時代の製作者として著名である。

[編集] スプリング・デテント式脱進機

トーマス・アーンショウ（Thomas Earnshaw 、1749年2月4日-1829年3月1日）、ジョン・アーノルド（John Arnold 、1736年-1799年8月11日）らは18世紀後半にスプリング・デテント式脱進機を発明し、これまでと比較すれば非常に単純な構造で精度が出るようになったが、どちらが先に発明したのかが当時問題となり今もって判明していない。

[編集] ピヴォテッド・デテント式脱進機

後にはピヴォテッド・デテント式脱進機が一般的になった。ピヴォテッド・デテント式クロノメーターは姿勢差が大きいためジンバルサポートで水平を保つようにされているのが普通である。

この分野ではスイスのユリスナルダン^[3]、アメリカのハミルトンの製品が著名である。デント、ゼニス、ブレゲ、ジラール・ペルゴ、セイコー（現セイコーホールディングス）等も製造したことが知られ、パテック・フィリップも一基^[4]だけ製作している。

[編集] ボード・クロノメーター

現在機械式時計の形式として一般的なクラブツース式脱進機を備える時計も充分な精度を持つようになってからは同様の用途に使用されるようになったが、これらは「ボード・クロノメーター」または「デッキ・クロノメーター」と称されデテント式脱進機を備える「マリン・クロノメーター」と区別されていた。またクォーツ式のクロノメーターも製造されるようになった。

[編集] COSC

マリン・クロノメーターの開発が華やかなりし時代には各天文台が頻繁にマリン・クロノメーターの精度コンクールを開催した。賞金と名誉、そして自らの宣伝のために時計師たちはこぞってコンクールに参加した。

時計製造が工業的になされるようになってもこうした精度コンクールは続き、自社製品の優秀性を宣伝する場となった。一方で工業製品としての規格や中立的な基準が求められるようになり、各天文台やスイスの公的機関がそれぞれ基準を作成して製品の精度を検定するという形で時計の精度に「クロノメーター級である」などとの認定を行うようになって行った。

さらに時代を経ると国際的に統一された精度基準としてクロノメーターの基準が求められるようになり、1965年には国際標準化機構でクロノメーター規格について論ぜられるようになり、1973年には中立かつ国際的に時計（ムーブメント）の精度を検定しクロノメーター規格をパスしたことを認定する機関としてスイスクロノメーター検定協会（COSC、Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres ）が設立され^[5]、現在もあるクロノメーター規格が1976年にISO規格として定められた。

現在機械式ムーブメントは^[6]次のような条件により15日の時刻の遅れや進みを測定・記録し、値を算出する。

姿勢差

1. 垂直・12時位置下向き（0-2日目）
2. 垂直・12時位置右向き（3-4日目）
3. 垂直・12時位置左向き（5-6日目）
4. 水平・文字盤側下向き（7-8日目）
5. 水平・文字盤側上向き（9-13日目）
6. 再び垂直・12時位置下向き（14-15日目）

温度差

1. 温度23℃（0-10日目）
2. 温度８℃（11日目）
3. 再び温度23℃（12日目）
4. 温度38℃（13日目）
5. 再び23℃（14-15日目）

基準項目

1. 平均日差 - 1日を経過しての進み遅れの最初の10日の平均
2. 平均日較差 - 同じ姿勢と温度で測定した2日間の日差の差（日較差）の平均
3. 最大日較差 - 最初の10日の5姿勢の日較差の最大値
4. 垂直・水平の姿勢差 - 垂直姿勢での平均日差から、水平姿勢での平均日差を差し引いた値
5. 最大姿勢偏差 - 最初の10日の各日差と平均日差との最大値
6. 温度係数 - 温度が8℃の日の日差と38℃の日の日差の差を温度差で割った値
7. 復元差 - 14-15日の日差から、0-1日の日差および1-2日の日差の平均値を差し引いた値

認定基準（機械式時計の場合）

【ムーブメントの直径20mm以上で面積314平方mm以上の場合】

1. 平均日差=-4〜+6秒
2. 平均日較差=2秒以内
3. 最大日較差=5秒以内
4. 垂直・水平の姿勢差=-6〜+8秒
5. 最大姿勢偏差=10秒以内
6. 温度係数=-0.6〜+0.6秒
7. 復元差=+5〜-5秒

【ムーブメントの直径20mm未満で面積314平方mm未満の場合】

1. 平均日差=-5〜+8秒
2. 平均日較差=3.4秒以内
3. 最大日較差=7秒以内
4. 垂直・水平の姿勢差=-8〜+10秒
5. 最大姿勢偏差=15秒以内
6. 温度係数=-0.7〜+0.7秒
7. 復元差+6〜-6秒

[編集] 脚注

1. ^ クロノグラフとは名称が似ているが別物である。
2. ^ 年差にして約30秒。
3. ^ 戦艦三笠に搭載されていたマリンクロノメーターもユリスナルダン製であり、現在横須賀市の記念艦「三笠」に展示されている。
4. ^ ムーブメントのシリアルナンバー112131、ケースナンバー401640で1921年-1922年のジュネーブ天文台賞1位を取得している。
5. ^ 検定を行うのは「スイス」クロノメーター検定協会であるが、スイスの時計メーカーだけではなく、どこの国で作られた時計であっても検定を受けることができる。
6. ^ クォーツ・ムーブメントにもクロノメーター規格はあるが、機械式が年間140万個以上が検定を受けるのに対してクォーツは数万個と微々たるもので、その9割以上がブライトリングのムーブメントで占められているという現状である。