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TF CLASSIC ::
파워 리저브 표시기 구조 : 제 2 편
1편에 이어~
2. Lange 1815 Up & Down
잘 아시는 랑에 1815 Up & Down입니다. 왼쪽에 서브 다이얼이 파워 리저브 표시기입니다.
잘 아시는 랑에 1815 Up & Down입니다. 왼쪽에 서브 다이얼이 파워 리저브 표시기입니다.
본 내용은 Walt Odetz가 쓴 다음 내용이 기초가 되었습니다.
http://www.timezone.com/library/horologium/horologium631686704735281822
하지만 사진들과 설명만으로는 구조가 이해가 되지 않아 대단히 애를 먹었습니다.
(제 머리가 나쁜 것이 이유겠지요. ㅠ.ㅠ )
(제 머리가 나쁜 것이 이유겠지요. ㅠ.ㅠ )
제가 설명하는 3가지 파워 리저브 구조 중 제일 복잡하다고 보시면 됩니다.
탑 플레이트의 모습입니다.
1번은 래칫 위일이고, 2번이 파워 리저브 표시기의 핵심 부품인 차동 위일(Differential Wheel) 뭉치의 위쪽 부분입니다.
1번은 래칫 위일이고, 2번이 파워 리저브 표시기의 핵심 부품인 차동 위일(Differential Wheel) 뭉치의 위쪽 부분입니다.
(참고: 5번 부품은 초침을 구동하는 4번 위일인데, 이 시계는 초침이 8시 방향에 있으므로 7번과 8번 윤열을 추가하였습니다.)
그럼 본격적으로 파워 리저브 기구에 대해 알아봅시다.
4번은 래칫 위일이고 3번은 메인 스프링 배럴(태엽통)입니다.
이 두 부품은 시계 방향으로만 회전이 가능하다는 점 기억하시구요,..
1번은 위쪽 차동 위일(Upper Differential Wheel)이며, 4번 래칫 위일에 의해서 반시계 방향으로 회전을 합니다.
태엽이 풀릴 때 즉, 시계가 움직이기 위해 태엽 동력을 사용할 때,
3번 메인 스프링 배럴이 조그만 2번 중계 기어를 돌려서 아래쪽 차동 위일(Upper Differential Wheel)을 돌리게 됩니다.
다음 사진은 위쪽 차동 위일을 빼내서 뒤집어 놓은 모습(1번 부품)으로
3번 아래쪽 차동 위일(Upper Differential Wheel)과 함께 2번 원판을 포함하는 차동축(Differential Axle)이 보입니다.
차동축 원판 위, 아래에는 조그만 기어가 각각 2개, 1개씩 붙어 있으며,
이 기어들은 위쪽 차동 위일과 아래쪽 차동 위일 중앙의 피니언이 구동을 합니다.
이 기어들은 위쪽 차동 위일과 아래쪽 차동 위일 중앙의 피니언이 구동을 합니다.
다음 그림은 위 구조를 그림으로 나타낸 것입니다.
(원본 그림을 보기 편하게(?) 쪼끔 수정했습니다. 시간 남는 분들은 틀린 그림 찾기 해보세요. ^^)
(원본 그림을 보기 편하게(?) 쪼끔 수정했습니다. 시간 남는 분들은 틀린 그림 찾기 해보세요. ^^)
래칫 위일에 의해 위쪽 차동 위일이 회전하면,
차동 축 원판 위쪽의 기어들이 같이 회전하면서 차동 축을 반시계 방향으로 회전시키고,
메인 배럴에 의해 아래쪽 차동 위일이 움직이면,
차동축 원판 아래 기어가 따라서 회전하며 차동축 원판을 시계 방향으로 회전시킵니다.
파워 리저브 표시기는 이 차동 축의 좌우 회전량을 표시하여 만들 수 있습니다.
이상이 Walt Odetz가 설명한 랑에 1815 업 앤 다운 파워 리저브 구조입니다.
이 정도로 설명을 이해하고 넘어가도 좋겠지만,
저는 조금 더 나아가 차동축의 조그만 기어들이 어떻게 차동 기능을 만들어 내는지를 알아내고 싶었습니다.
저는 조금 더 나아가 차동축의 조그만 기어들이 어떻게 차동 기능을 만들어 내는지를 알아내고 싶었습니다.
위에서 설명한 내용을 기초로 다시 그려본 차동 위일용 부품들입니다.
메인 스프링 배럴과 파워 리저브 표시 바늘을 포함한 전체 그림입니다.
래칫 위일과 메인 배럴의 회전으로 위쪽 차동 위일과 아래쪽 차동 위일이 회전하고,
이 두 위일의 회전량 차이에 의해 차동축이 회전하면, 두개의 중계 위일을 거쳐 파워 리저브 표시기 바늘을 구동하게 됩니다.
여기까지 설명은 앞 내용의 반복입니다.
(참고: 차동(Differential) 위일, 차동 기어(자동차), 차동 증폭기처럼 차동 어쩌구할 때의 “차동” 의미는
두가지 물리량의 차이를 말합니다. 따라서 파워 리저브 기능에서 “차동” 의미는 메인 배럴과 래칫 위일의 회전량 차이,
즉, 태엽의 감김 정도를 의미하게 됩니다.)
중요한 점은 위 그림에서 연두색으로 표시한 두 개의 기어가 일체형이라는 것입니다.
하나가 회전하면 나머지도 같이 회전을 하는 부품이지요. (제가 이걸 파악하는 데 시간이 꽤 걸렸답니다. ㅠ.ㅜ)
다음 사진의 1번은 차동축의 피니언이고, 2번 위일은 중계 위일, 3번 위일은 최종 파워리저브 표시 기어입니다.
차동축 원판 위쪽과 아래쪽을 위에서 바라본 그림입니다. 원판 아래쪽 부품들은 원판에 가려지므로 점선으로 표시를 하였습니다.
위 그림과 부품 색상이 동일하니 참고하시고,
태엽이 감길 때 회전하는, 노란색 위쪽 차동 위일 피니언과
태엽이 풀릴 때 움직이는 아래쪽 차동 위일 피니언의 회전 방향에도 주의하시기 바랍니다.
원판 위쪽의 피니언을 포함한 기어 세개의 잇수가 같고, 아래쪽 두 기어도 잇수가 동일합니다.
기어들이 회전하기 전과 회전한 다음 모습은 굵은 선 표시를 비교해 보시면 됩니다.
이 상태를 초기 상태로 가정하고 설명을 시작해 보겠습니다. 먼저 다음 그림과 같은 경우를 생각해 봅시다.
왼쪽은 연두색과 하늘색 기어가 자유롭게 회전할 수 있으나 분홍색 차동축 원판은 고정된 경우입니다.
태엽을 감을 때 움직이는 노란색 위쪽 차동 위일 피니언이 90도 회전하면 나머지 기어들도 90도씩 회전을 합니다.
오른쪽 그림은 조그만 기어들(연두색, 하늘색)은 고정되고, 차동축 원판만 회전할 수 있는 경우로,
당연히 차동축 원판이 같이 90도를 회전할 것입니다.
그러나 이런 상태는 현실적으로 불가능합니다.
앞에서 설명드린 연두색 기어가 아래쪽 기어와 연동되어 움직이기 때문이지요.
실제경우는 다음과 같은 움직임을 보입니다.
태엽을 감을 때 시계가 움직이지 않는다고 가정하면 (움직이더라도 태엽이 아주 천천히 풀리겠지요.),
노란색 기어만 회전하고, 보라색 아래쪽 차동 위일은 움직이지 않습니다.
따라서 노란색 기어의 회전은 연두색 기어가 보라색 기어 주위를 돌게 만들어 차동 축 원판이 회전하도록 만듭니다.
이 때 노란색 기어(위쪽 차동 위일)의 회전량은 조그만 기어들과 원판이 반반씩 나눠 가지게 됩니다.
(위 그림에서 빨간색 회전 표시는 90도, 분홍색 회전 표시는 45도)
태엽이 풀릴 때 보라색 아래쪽 차동 위일만 움직이고, 노란색 위쪽 차동 위일은 고정되어 있다고 하면
차동축 워판이 태엽 감길 때와 반대 방향으로 회전하게 됩니다.
태엽 감기는 양과 풀리는 양이 같다면 원판은 제자리로 되돌아 오게 될 것입니다.
파워 리저브 표시기는 이 차동 원판과 같이 움직이는 축을 이용하여 만들면 됩니다.
헥헥... 힘듭니다....
3. Hamilton 빈티지 (ETA 1265)
마지막 파워리저브 예로 ETA1265를 사용한 빈티지 해밀톤을 소개해 드립니다.
이 사이트를 처음 찾았을 때 사진들이 모두 엑박이라 글쓴이에게 메일을 보내 사진을 다시 올려달라고 했습니다.
(저 참 잘했지요?)
먼저 탑 플레이트 모습입니다.
태엽통이 위치하는 곳에 기어가 하나있는데,
다음 사진의 태엽통 중앙에 있는 피니언이 구동하는 기어입니다.
탑 플레이트를 뒤집어 다이얼 쪽이 위가 되도록 한 사진입니다.
12시 방향에 위에서 설명한 기어가 살짝 보이고,
그 왼쪽 즉, 11시 방향에는 이 기어가 구동할 또 다른 기어가 놓일 자리가 보입니다.
이 사진에서는 파워 리저브와 관련된 3개의 추가 기어를 볼 수 있습니다.
11시 방향의 기어는 바로 옆 오른쪽의 큰 기어를 돌리게 됩니다.
이 큰 기어는 메인 배럴이나 래칫 위일과 관계없이 자유롭게 회전할 수 있으며,
원주 안쪽으로도 기어 이빨이 나있는 특수한 모양의 기어입니다.
원주 안쪽으로도 기어 이빨이 나있는 특수한 모양의 기어입니다.
이 기어 중앙에는 태엽통 줏대에 붙어 래칫 위일과 같이 회전하는 피니언이 있고,
그 위에는 다음과 같은 차동 기어 뭉치가 올라가게 됩니다.
그 위에는 다음과 같은 차동 기어 뭉치가 올라가게 됩니다.
뒤집어진 차동 기어 뭉치의 모습입니다.
차동 기어 뭉치는 두 개의 기어로 이루어져 있으며 이 중 작은 기어를 태엽통 줏대의 피니언과
위에서 설명한 큰 기어의 안쪽 이빨이 구동하여 차동 동작을 만들어 냄으로서 파워 리저브 동작이 이루어지게 됩니다.
모든 부품들이 조립된 모습입니다.
최종적인 파워 리저브 표시는 차동 기어중 큰 기어가 시계 중앙에 놓이는 아래 부품을 회전시켜 만들어 냅니다.
여기까지가 원문의 설명입니다.
랑에 경우와 마찬가지로 사진만으로 이해가 되지 않는 분들을 위해 그림으로 설명을 드리겠습니다.
위 설명을 정리하면 다음처럼 파워 리저브 기구를 그릴 수 있습니다.
(태엽을 감을 때의 빨간색 회전 표시, 태엽이 풀릴 때 하늘색 회전 표시에 주목해주시구요…)
차동 기어를 조립했을 때의 모습.
조립된 상태를 위에서 바라본 그림입니다. 차동 기어 뭉치의 큰 기어는 생략되었습니다.
먼저 태엽을 감을 때입니다.
중앙의 노란색 기어가 회전합니다. 보라색 기어는 고정되어 있으므로 분홍색 기어도 같이 움직일 수가 없습니다.
따라서 주황색 차동 기어가 회전을 하면서 분홍색 기어의 안쪽 원주를 따라 이동하게 됩니다.
태엽이 풀릴 때에는 하늘색 기어가 회전을 하므로 이에 따라 분홍색 기어도 같이 회전을 하게되는데,
안쪽의 노란색 기어가 고정되어 있으므로 주황색 기어가 아까 경우와 반대로 움직이게 됩니다.
주황색 기어는 다음처럼 보라색 기어 밑에 붙어서 이동하므로 이 보라색 기어로 파워 리저브를 표시할 수 있습니다.
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지금까지 3가지 무브먼트를 예로 파워 리저브 기구에 대해서 알아보았습니다.
실제 사용되는 파워 리저브 기구는 여기서 설명드린 방식보다 훨씬 많을 것입니다.
정리를 해보면 우선 태엽을 감을 때 래칫 위일이, 풀릴 때 메인 배럴이 같은 방향으로 회전하므로,
기어열를 추가하여 우선 이 두 회전 방향을 다르게 만든 다음,
기어열를 추가하여 우선 이 두 회전 방향을 다르게 만든 다음,
차동 기어(Differnetial Gear)를 이용하여 두 기어의 회전량 차이를 표시하도록 하는 것이 파워 리저브 기구의 핵심입니다.
여러분도 멋들어진 차동 기구를 하나 고안하셔서 특허를 출원해 보실 생각없으신지요?
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