アーンショウの脱進機模型：1804年の経度委員会への説明装置

時計の働きを公に示す模型#

アーンショウの脱進機模型は、英国の時計師トーマス・アーンショウが1804年に経度委員会（Board of Longitude）の求めに応じて製作した個別の機械模型である。Royal Museums Greenwich（RMG）の収蔵番号はZAA0123。船で時刻を読む完成した航海時計ではなく、その精度を左右する脱進機の働きを示すための装置である。1

当時、脱進機を改良した功績についてアーンショウとアーノルド側の主張が競合していた。委員会は1804年3月、アーンショウとジョン・ロジャー・アーノルドそれぞれに模型の製作を求め、費用を負担した。模型は、職人の内部に蓄積された技術を、評価する側が比較できる形へ移す手段でもあった。1

1804年6月7日の委員会への模型提示は、オックスフォードのHistory of Science Museumが所蔵する説明書の題名からも確認できる。ただし、所蔵目録は刊行年を疑問符付きの1804年頃としている。2

現存品の同定#

模型と箱の年代は一致しない。箱の外寸は高さ260 mm、幅280 mm、奥行233 mmとされ、模型本体の寸法ではない。現在の外装を見て、1804年にこの箱と一体で納入されたと解釈することはできない。1

ガンギ車を止め、テンプへ力を渡す#

二つの働きを切り分ける#

脱進機には、動力で回ろうとする輪列を一定の間隔で解放する働きと、テンプの振動を維持する力を渡す働きがある。ばね式デテント脱進機では、細長いばねに支えられた停止部品がガンギ車の歯を受け止め、テンプが所定の位置へ来たときだけこれを退かせる。解放されたガンギ車の歯は、テンプ軸に付く衝撃用の部品を押す。3

1836年のPeter Barlowの技術書は、アーンショウとアーノルドが模型とともに委員会へ提出した説明を、模型固有の一部を省いて収録したと明記する。アーンショウの項は、ガンギ車、長いばね、それに付く細い通過ばね、停止用のピン、テンプ軸上の大きな衝撃用部品と小さな解放用部品の相対位置を順に説明している。この記述は模型の原理を知るための歴史的資料だが、省略を伴う再録なので、ZAA0123の全寸法や現存状態を復元する仕様書ではない。3

一往復の順序#

この一方向だけの解放が重要である。往きと戻りの両方でガンギ車を解放する仕組みではなく、テンプの一往復につき一度、衝撃を与える。1836年の説明は、逆向きの通過時に細いばねがわずかな抵抗しか与えないように作られることも述べている。3

2018年の機構研究も同じ働きを、停止、解放、衝撃、再停止、逆向きの通過としてコンピューター上で組み立てている。接触を必要な短時間へ限り、テンプが輪列からほぼ自由に動く時間を長くすることが、detachedという呼び名の要点である。研究で設定した歯数、寸法、ばね定数、振幅などは解析モデルの値を含み、この1804年の個体の実測値ではない。4

歯の形と接触面#

Barlowの比較説明によれば、アーノルド側では歯の曲面が衝撃用部品の一点へ働くのに対し、アーンショウ側では、最初に歯の平らな面が部品の角へ働き、次いで歯の先が部品の平面を押す。両者を単に「同じばね式」とまとめると、どの面がどこを押すかという比較の核心が失われる。3

ばねの弾性を使って停止部品を支える構造は、その支持を回転軸に任せる方式に比べ、当該支持部の注油を避けられる。2018年の研究は、脱進機の接触と油の状態変化を抑えることを歩度の安定と結び付けている。ただし、脱進機が乾いた接触で働くという説明は、時計の軸受を含む全体に油が要らないという意味ではない。また、模型の見える運動だけから航海時計の日差を求めることもできない。4

製作費と功績の評価#

RMGの解説本文は模型の請求額を53ポンド10シリングとするが、後世の箱のラベルは52ポンド10シリングと記す。同じ収蔵記録の中に1ポンドの相違がある。本体に近い時代の原請求書や支払原簿を照合しない限り、どちらか一方を確定額として採用することはできない。1

模型を提出することと、発明の優先権が確定することも別である。Barlowは、1805年に報酬の対象となったクロノメーターに、この原理が用いられたと記している。ZAA0123は技術を説明する実物資料として重要であり、発明をめぐる全証言を置き換える単独の証拠ではない。1 3

運搬箱が伝える後世の扱い#

RMGが記録する箱は、革の持ち手を備えたマホガニー製で、内側上部には緑色の布と馬毛の詰め物が残る。下部には模型を支えるための四隅のブロックが取り付けられている。箱にはRoyal Greenwich Observatoryのラベルがあり、製作者、委員会の注文、1804年の製作を伝えている。1

この箱は、模型の保護・保管の履歴を伝えている。模型本体の材質欄は「金属」にとどまるため、すべての部品を特定の合金や宝石と断定できない。修理の年月、交換部品の一覧、取得時の台帳についても、この公開記録だけから連続した履歴を作ることはできない。1

他館のアーンショウ式模型との違い#

アーンショウ式脱進機を表す模型は一つだけではない。Science Museum Groupの1883-67はE. Dent and Company製の投影用模型として記録される。Museums VictoriaのST 23659は丸い木製台座を持つ拡大作動模型で、1954年にJoseph Lowyから貸与・後に寄贈された資料である。いずれもZAA0123とは番号、形状、収蔵履歴を異にする。5 6

Science Museum Groupのオンライン記録には製作年代が「1950–1883」という順序の不自然な表記になっている。そのまま確定年代へ読み替えず、製作者と資料番号で区別するのが安全である。Museums Victoriaの年代表記や宝石の仕様も、グリニッジの模型へ転用できない。5 6

年表#

模型が伝える技術史#

ZAA0123は、機構の単純化と、その説明・審査の過程を伝える現存品である。製作者、1804年という製作年、委員会からの注文、外形寸法、後補箱の記録を通じて、模型の構成と来歴をたどれる。

参考文献#

Web資料の確認日はいずれも2026年11月13日。

1. Royal Museums Greenwich, Model of Earnshaw’s escapement, ZAA0123。現物所蔵記録、箱の記述を含む。所蔵記録。
2. History of Science Museum, Oxford, Library Catalogue, Explanation of the Escapement of Mr. Earnshaw’s Time-Keeper, From the Model presented at a meeting of the Board of Longitude, held at the Admiralty, on the 7th of June, 1804。T. Bensley印刷、1804年頃という目録記載。説明書そのものの全文ではなく、所蔵書誌を確認。目録。
3. Peter Barlow, A Treatise on the Manufactures and Machinery of Great Britain, London, 1836, pp.639–641、§§910–912。両者の提出説明を一部省略して再録。ETH-Bibliothek Zürich, Rar 29405。デジタル資料、該当分冊PDF。
4. Ivana Cvetković, Miša Stojićević, Branislav Popkonstantinović, “Modeling, Motion Study, and Computer Simulation of Thomas Earnshaw’s Chronometer Detent Escapement Mechanism,” 2018年11月5日、DOI:10.5772/intechopen.79939、特に§§1–2, 4。研究本文。
5. Science Museum Group, Model representing Earnshaw’s detent chronometer escapement, 1950-1883, 1883-67。年代表記の不整合を保持して参照。所蔵記録。
6. Museums Victoria, Chronometer Escapement Model – Earnshaw, England, late 18th century, ST 23659。所蔵記録。