クロノグラフ
時間とスポーツは、切っても切れない関係にあります。あまりにも当たり前の関係なので、意識されないことも少なくありません。長年にわたり、選手のパフォーマンスを評価するために、さまざまな種類の計時装置が使われてきました。競馬で使われた初期のクロノグラフは、現代のビデオ判定の先駆けと言えるかもしれません。それ以来、ますます正確で洗練されたクロノグラフが開発されてきました。その目盛りの読み方や、仕組みと機構の理解は、多くの人にとっていまだに謎のままです。本記事では、その謎を解き明かしていきます。
シンプルな時計、クロノグラフ、クロノメーター
シンプルな時計は時・分・秒を表示しますが、時刻を示す能力と、時間を計る能力とは大きく異なります。スポーツの世界には、競技の経過時間を計るために使われる、クロノメーターと呼ばれる専用の機器があります。
誤ってクロノメーターと呼ばれているスポーツ用の計時装置と、時計製造におけるクロノメーターとを区別することが大切です。
時計製造においてクロノメーターとは、たとえばCOSC（Contrôle Officiel Suisse des Chronomètres）のような公的に認められた機関から、精度について個別の認定を受けた時計を指します。スポーツ競技で使われるクロノメーターと混同してはいけません。スポーツの世界で一般にクロノメーターと呼ばれているこれらの機器は、実際にはクロノグラフなのです。
時計製造におけるクロノメーター
しばしばクロノメーターと呼ばれるスポーツ用の計時装置
では結局のところ、クロノグラフとは何なのでしょうか。
クロノグラフとは、時間を計る機能を追加で備えた時計のことです。「クロノグラフ」という言葉は「クロノ」（時間）と「グラフ」（書くこと）に由来し、文字どおりには「時を書くもの」を意味します。もともとこの装置は、時間を書き記すかたちで記録していたからです。
起源
今日私たちが知るクロノグラフは、歴史上のさまざまな時計師たちの革新から生まれました。1720年、George Grahamは、振り子の停止と再始動にもとづいて、時間の間隔を独立して計測できる最初の装置を発表しました。1822年にRieussecが、文字盤にインクの滴を落として実際に時間を記した自身の発明をクロノグラフと名づけましたが、1816年に作られたLouis Moinetの「compteur de tierces」こそが、史上初のクロノグラフの称号にふさわしいと広く認められています。
この革新的な機構は、毎時216,000振動、すなわち30Hzで作動し、1秒を60に分割することを可能にしました。しかもそのすべてが、フォリオット式の調速機によって駆動されていたのです。比較のために言えば、今日の一般的な時計は毎時14,400振動、すなわち4Hzで作動します。これらの進歩は、クロノグラフの発展における初期の最も重要な貢献の一部となりました。しかし、Adolphe Nicoleのように、あまり知られていない発明家たちもまた、この機構の完成に決定的な役割を果たしました。とりわけ、針をゼロに戻すことを可能にした最初のシステムを作り出したことが挙げられます。
目盛りと分割
クロノグラフの大多数は、3本の針と標準的な分割の目盛りを使って、時・分・秒を計測することができます。しかし、こうした伝統的な目盛りに加えて、より専門的な目盛りが追加されることも少なくありません。たとえばタキメーター目盛りやテレメーター目盛りです。こうした目盛りを備えた時計は、その目盛りにちなんで名づけられ、たとえばタキメーターやテレメーターと呼ばれます。これらは確かにクロノグラフで最も一般的な目盛りですが、ほかにも、より珍しいものとしてパルスメーター、アズモメーター、あるいは十進法の目盛りなどがあります。
Angelusのテレメーター、Angelusのアズモメーター目盛り付きパルスメーター、Omegaのタキメーター
タキメーターは、あらかじめ決められた区間で計った時間をもとに、物体の速度を算出するために使われます。1 km離れた2つの標識の間を走る自動車の速度を知るには、最初の標識を通過するときにクロノグラフを作動させ、2つ目の標識を通過するときに止めるだけです。すると、クロノグラフ針が、その車が走った速度を示します。たとえば、針が標準目盛りの30秒の位置で止まった場合、タキメーター目盛りをよく見ると、対応する速度が120 km/hであることがわかります。自動車が1 kmを走るのに30秒かかったのなら、1分間に2 km進んだことになり、これは120 km/hに相当します。
一方、テレメーターは、音の伝わる速さ（約330.7 m/s、およそ3秒で1 km）を測ることを可能にします。たとえば、稲妻が見えたときにクロノグラフを作動させ、雷鳴が聞こえたときに止めると、針は嵐までの距離を示します。この目盛りは、戦時に敵の火砲までの距離を測るために広く使われました。
一部のクロノグラフ、とりわけ有名なBreitling Navitimerのような、より複雑なモデルには、計算尺が組み込まれており、燃料消費量や飛行時間など、さまざまな追加の計算を行うことができます。
機能面
クロノグラフには、スタート、ストップ、ゼロリセットという3つの基本機能があり、これらは通常2つのプッシャーで操作します。2つのプッシャーに対して機能が3つあるのですから、必然的にどちらか一方が2つの機能を担うことになります。プッシャーの一方はスタートとストップを受け持ち、これを押すと、毎時18,000振動の時計の場合、クロノグラフ針が5分の1秒刻みで動き始め、1分で1周します。同じプッシャーをもう一度押すと、クロノグラフ機構が止まります。この停止中に2つ目のプッシャーを押すと、クロノグラフ針は最初の位置に戻ります。これがクロノグラフの最も一般的な動作ですが、ほかにもいくつかの方式があります。たとえば、プッシャーが1つだけのクロノグラフ、すなわちmonopoussoirまたはmonopusherは、現在では、停止後の再スタートを除くすべての機能を果たすことができます。停止後、1つのプッシャーだけで実行できる機能は1つしかなく、当然ながらそれは計測の再開ではなく、ゼロリセットでなければなりません。
クロノグラフは通常、機能面、あるいは機械的な構造面から分類されます。機能面では、計測結果がどのように表示されるかに注目します。これは、積算計、針、プッシャーの数によって決まります。
まず、シンプルクロノグラフは、クロノグラフ針と呼ばれる独立したセンター針を1本だけ備えています。機構全体が1つのプッシャーで制御され、スタート、ストップ、ゼロリセットを行います。このタイプの機構には、60分までの計測しかできないという欠点があります。例としては、Omega Chronostop、Singer Flytrack、あるいは駐車の経過時間を分単位で計った1970年代のパーキングメーター・ウォッチなどがあります。
次に、カウンター付きクロノグラフは、シンプルクロノグラフに分積算計を、ときには時積算計も加えたものです。これが最も一般的な方式です。積算計は、専用の目盛りと針を持つサブダイヤルで、通常は3時と6時の位置に配置されます。そのため9時位置にスモールセコンドを加えることができ、ある種の対称性が生まれます。
A. Lange & Söhne 1815 Rattrapante 
A. Lange & Söhne 1815 Rattrapante
A. Lange & Söhne 1815 Rattrapante
そして、スプリットセコンドクロノグラフ、rattrapanteまたはsplitsecondは、より複雑なムーブメントを備え、重なり合った2本のセンター針を持ちます。1本はこれまでと同じクロノグラフ針、もう1本はスプリット針で、途中経過の計測を可能にします。これらの時計には、先のタイプと同じく2つのプッシャーがあります。1つ目は機構をスタート・ストップさせ、2つ目はゼロリセットを行います。この2つに加えてさらに3つ目のプッシャーがあり、1回押すとスプリット針が止まり、もう1回押すとスプリット針がクロノグラフ針のもとへ送られ、その瞬間から2本は再び一緒に進みます。Lange & Söhne Triple Split Ref. 424.038Fは、rattrapanteの優れた例です。とりわけ、その後にダブル、そしてトリプルのスプリットセコンドクロノグラフという2つの技術的驚異が続いたからです。これらは同時にフライバッククロノグラフでもあり、そのすべてを3つのプッシャーと10本の針で実現しています。
航空の黎明期、一部のパイロットは、通常のように停止とゼロリセットを別々に行う必要がなく、距離や速度の計算を容易にしてくれる、きわめて特殊なタイプのクロノグラフを使っていました。それがフライバッククロノグラフ、すなわちretour-en-volまたはflybackです。仕組みはとても簡単です。これらの時計は、スタート・ストップ用のプッシャーで動き始め、同じプッシャーをもう一度押すとクロノグラフ針が止まり、2つ目のプッシャーを押すとゼロに戻ります。ここまでは、ほかのすべてのクロノグラフと同じで、目新しいことは何もありません。違いは、クロノグラフ針が動いている最中に2つ目のプッシャーを押すと、ゼロリセットに続いて自動的に再スタートする点にあります。つまり、さっと読み取ったあと、1回押すだけで自動的に新しい計測を始められるのです。フライバッククロノグラフは、複数のブランドでよく見られるモデルです。
これらのクロノグラフはいずれも、最小で1秒までしか計測できません。では、1秒をいくつかに分割する必要がある場合はどうでしょうか。その場合に必要になるのが、フドロワイヤント針（電光針）を備えたクロノグラフです。最もよく使われる呼び名は foudroyante（フランス語）、あるいはsplit-seconds（英語）で、イタリア人はこれを「diavoletto」、つまり小悪魔と呼びます。
実のところ、これはかなり古い技術です。最初のクロノグラフとされるLouis Moinetのcompteur de tiercesには、フドロワイヤント針が備わっています。計測の分割が1秒より長く1分より短い場合は、セミ・フドロワイヤント針を備えたクロノグラフと呼ばれます。たとえばZenith El Primero Striking 10thは、1分間に6回転するセンター針を備えており、10分の1秒を計測できます。あるいはJaeger-LeCoultre Duomètre à Quantième Lunaire は、同じ計測を専用の積算計で行います。
Zenith El Primero Striking 10thとJaeger-LeCoultre Duomètre à Quantième Lunaire
この機構は、振動数の違いによって可能になります。たとえば毎時14,400振動のムーブメントは1秒間に4回振動するため、4分の1秒の計測が可能です。毎時36,000振動のZenith El Primeroは10分の1秒の分割を可能にし、同じ振動数で TAG Heuer Calibre 360は100分の1秒を計測します。こうしたフドロワイヤント針を備えたクロノグラフは、かなりのエネルギーを消費します。F. P. Journe Centigraphe Souverainが香箱1つだけで効率よくまかなっているのに対し、Jaeger-LeCoultre Duomètre à Chronographe は、堅実に2つの香箱を使って機構全体に動力を供給しています。1秒を分割する巧妙な方法は、Longines Nonius、TAG Heuer Grand Carrera 36 RS Caliper、あるいはAlain Silberstein iKronoに見ることができます。
TAG Heuer Calibre 360 | Longines Nonius | Alain Silberstein iKrono
これらのモデルはいずれも、ポルトガルの高名な数学者Pedro Nunesの発明であるノニウス（副尺）を利用しています。Longines NoniusとiKronoの例では、ノニウスがクロノグラフ針そのものに組み込まれています。計測値の読み取りは簡単ではありません。ノニウスの目盛りのどの線がクロノグラフの目盛りと一致しているかを見きわめ、それより前にあるすべての線を数える必要があり、そうすることで10分の1秒を正確に求めることができます。
分積算計の針の動き方によっても、クロノグラフの種類を区別することができます。この針の動き方には3つのパターンがあります。一定の速さで滑らかに進む連続式、一気にジャンプして進む瞬時式、そして、道のりの半分を滑らかに進んでからジャンプする半瞬時式です。最も多いのは半瞬時式で、分積算計の針は58秒から動き始め、続く2秒間で次の分までの道のりの半分を進み、その2秒が終わると最後にジャンプして分の切り替わりを示します。この機構は、携帯電話のスローモーションで撮影した動画ではっきりと観察できます。時積算計を備えたクロノグラフはそれほど多くなく、一般に、半瞬時式で作動する分積算計を備えています。
機械的な構造面
ほぼすべてのクロノグラフには、秒針の軸に圧入されたドライビングホイール（1）があり、これがクラッチホイール（2）と噛み合っています。クロノグラフホイール（3）がクラッチホイールと接触すると、クロノグラフ針が動き始めます。有名なETA 7750の場合は、ドライビングホイールがスイングピニオンに置き換えられています。
Omegaのムーブメント321。注目箇所：
ドライビングホイール（1）、クラッチホイール（2）、クロノグラフホイール（3）、コラムホイール（4）
このプロセスには、2種類の制御方式がありえます。カム機構とコラムホイールです。
カム機構 | コラムホイール
エキセントリック（偏心部品）、すなわちカムは、回転軸が中心からずれている部品で、押されると、ただ1つの決まった位置に達するまで回転します。
カム機構のほかにも、その形からハートと呼ばれる偏心部品があります。ゼロリセットでは、このハートカムが重要な役割を果たします。
クロノグラフムーブメントの中で示されたカム
クラッチホイールもクロノグラフホイールも三角形の歯を持っていますが、クロノグラフホイールの歯のほうが数が多く、間隔も狭くなっています。これにより、2つの歯車の歯が噛み合うことで生じるクロノグラフ針の跳ねが小さくなります。
左がドライビングホイール | 上がクラッチホイール（三角形の歯） | 右がクロノグラフホイール（三角形の歯）
制御方式のうち、コラムホイールによるものは、プッシャーを操作したときに、より正確な感触を与えてくれます。しかし、その組み立てには非常に厳しい公差が求められ、製造コストが精度向上によるメリットを上回ると考えられることも少なくありません。コラムホイールからほかの方式への移行は簡単ではなく、いくつもの特許が生まれました。スタート、ストップ、リセットという機能のサイクルは、部分的にしか回転しない部品よりも、コラムホイールのようにそれ自体が回転する部品のほうが、容易に実現できるからです。
コラムホイール
コラムホイールは、城壁をめぐらせた円形の城に似ているため簡単に見分けることができ、一部の高品質な機構では目にすることができます。もっとも、Patek Philippeのクロノグラフでは隠されていることがよくあります。
コラムホイールが隠されたPatek Philippe Ref. 5172
コラムホイールの動作は、スタート・ストップ用のプッシャーを押すことから始まります。このプッシャーを押すと、作動レバーと呼ばれるレバーが動きます。レバーの先端にはフックがあり、コラムホイールの土台に噛み合います。この土台は、ブレゲ歯、つまりのこぎり状の歯を持つ歯車でできています。このフックが土台を回し、その結果コラムホイール全体が回ります。土台の歯車が回転し、それと一体になったコラムホイール全体も回転しますが、その向きは常に同じで、決して逆転することはありません。この動きによって、クラッチのくちばし状の先端がコラムホイールの2本の柱の間に入り、クラッチホイールをドライビングホイールに押しつけ、クロノグラフ機構がスタートします。ストップは、フックがコラムホイールを2度目に回転させたときに起こり、クラッチの先端の位置が変わって、クラッチホイールがドライビングホイールまたはスイングピニオンから離れます。ゼロリセットは、2つ目のレバーによって行われます。このレバーは、一方の端にハンマーを、もう一方の端に2つの爪を備えています。ハンマーがコラムホイールの柱の間に入り込むと、爪が偏心部品を回転させ、その最も平らな部分に収まります。2つの偏心部品が回転することで、クロノグラフの積算計の針がゼロに戻ります。
クロノグラフの制御方式のほかに、もう1つの違いを生む要素がクラッチ機構です。自動車では、クラッチがエンジンの回転をトランスミッションの歯車に伝えます。時計では、クラッチがぜんまいと香箱の回転をクロノグラフ機構の歯車に伝えます。クラッチには水平式と、より新しい垂直式があります。水平式は、クラッチホイールの歯がクロノグラフホイールの歯と噛み合うまで、クラッチホイールを動かします。
垂直クラッチ：Rolex Daytonaに搭載されているRolexキャリバー4130
垂直クラッチ：Grand Seiko Tentagraphに搭載されているCaliber 9SC5
垂直クラッチでは、同じ軸を共有するドライビングホイールとクロノグラフホイールが同心状に重なり合い、摩擦によって動きが伝えられます。
ディテール：Rolexキャリバー4130
それはまるで、クロノグラフホイールがレコード盤で、ターンテーブルの皿であるドライビングホイールの上に落ちてくるようなものです。垂直クラッチを備えたムーブメントの好例が、最近のRolex Daytonaに搭載されているキャリバー4130です。このクラッチ機構では、歯の噛み合いによって生じる最初の跳ねがないため、クロノグラフ針をより正確にスタートさせることができます。もっとも実際には、こうした違いを感じ取るのは非常に困難です。
特別なクロノグラフ
1969年に繰り広げられた、最初の自動巻きクロノグラフの開発をめぐる競争は、よく語られる物語です。そこにはZenith El Primero、Seiko 6139、そしてBreitling、Buren、Hamilton、Heuer、Dubois-Deprazによるコンソーシアムが関わっていました。自動巻きクロノグラフというこの革新は、とくに当時の限られた手段を考えれば、その時代にとって重要な節目となりました。
MB&F Sequential EVO
その後の50年以上にわたり、時計師たちは革新をやめることがありませんでした。ここでは、とりわけ独創的な例をいくつか紹介します。MB&F Sequential EVOは、Twinverterシステムを備えています。これを考案したのはStephen McDonnellで、独立していながら互いに連結された2つのクロノグラフを1本の時計に収めるという、注目すべき一連の革新をもたらしました。
この構成により、クロノグラフ針とスプリット針の両方を備え、それぞれが自律的に作動することが可能になります。2つのコラムホイールに制御されるこの機構には4つの積算計があり、60秒計が2つ、30分計が2つです。
操作は5つのプッシャーで行います。それぞれのクロノグラフを2つのプッシャーで操作し、5つ目はTwinverter機能を作動させるためのものです。実際には、次のように働きます。両方のクロノグラフが止まっていれば同時にスタートし、両方が動いていれば一緒に止まります。一方が動いていて、もう一方が止まっている場合は、9時位置の5つ目のプッシャー（Twinverterプッシャー）を押すと、動いているほうが止まり、止まっているほうがスタートします。このクロノグラフには垂直クラッチも備わっていますが、摩擦によってではなく、2つの歯車と同時に噛み合うことで作動します。その結果、クロノグラフを作動させても、テンプの振り角に影響を与えません。
Grönefeld 1941 Grönograaf
もう1つの重要な革新をもたらしたのが、Grönefeld 1941 Grönograafです。クロノグラフ針のゼロリセットを滑らかにするシステムが際立っています。この動きは通常は急激で、さまざまな部品に摩耗をもたらし、針が外れてしまうことさえあります。
AgenGraphe AGH-6361
採用された解決策は、金製の2つのカウンターウェイトを用い、遠心力を利用してこの動きを和らげるというもので、ミニッツリピーターに見られるものと似ています。こうして、文字盤越しに眺めることのできる、時計機構のまさに見事なスペクタクルとなっています。機構を観察すると、ルビーのハンマーを備えたレバーなど、ほかの革新も見つかります。
AgenGraphe AGH-6361：Singer Reimagined Track 01、Moser Streamliner、Fabergé Visionnaire
AgenGraphe AGH-6361は、AgenGrapheが製造し、Singer Reimagined Track 01、Moser Streamliner（こちらは改良を加えたHMC 902）、そしてFabergé Visionnaireに採用されており、近年で最も革新的なクロノグラフの1つに数えられます。
この機構でまず目を引くのは、ドーナツ形という珍しい構成です。クロノグラフの積算計（秒、分、時）は、通常のように文字盤の周囲に配置されるのではなく、すべて中央に集められています。時と分の瞬時表示、コラムホイール、垂直クラッチを備えたこの自動巻き機構は、ローターが文字盤の下、ムーブメントの上に配置されています。中央が3つの積算計に充てられているため、Singerの場合、時と分は外周の回転リングに表示されます。外側のリングが時を、内側のリングが分を示し、正しい時刻は6時位置の固定された指標によって示されます。
本記事は、愛好家とコレクターに向けた時計の技術解説記事です。ご不明な点がございましたら、お問い合わせいただくか、下のメッセージ欄にコメントをお寄せください。
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