right|thumb|砂時計で一定の時間を計ることができる。初期の計時器具のひとつ。 時計の歴史（とけいのれきし）では、古代から現代に至る時計の歴史について記述する。
何千年にもわたって時計は時間を計り、その経過を追うために用いられてきた。現在使われている六十進法の時間単位は紀元前約2000年にシュメールで考えられたものである。1日を12時間2組に分けたのは古代エジプト人で、巨大なオベリスクの影を日時計に見立てたことが起源である。彼らはルクソール近郊にあるアメン=ラーの地でおそらく最初に使われたとされる水時計も作っている。水時計は後にエジプト以外でも用いられるようになり、古代ギリシアではこれをクレプシドラの名で呼んでいた。同じころ、古代中国の殷では、水があふれる仕組みを利用した水時計が発明された。この水時計の技術はメソポタミアから紀元前2000年ごろにもたらされたものと考えられている。その他、中国、日本、イギリス、イラクではも使われており、インド、チベット、一部ヨーロッパでは日時計が広く使われていた。砂時計も使われていた。初期の時計は日時計が多く、曇りや夜には使うことができなかった。よく使われたのはグノモンと呼ばれる形のものであったが、あくまで日時計なので、緯度で値が変化した。
時計に脱進機（歯車を一定方向に回す装置）を初めて用いたのは8世紀の中国でありDavid Landes: “Revolution in Time: Clocks and the Making of the Modern World”, rev. and enlarged edition, Harvard University Press, Cambridge 2000, , p.18f.、水時計にギアとおもりを組み込んだのは11世紀のイスラム教徒であった。脱進機にを用いたのは14世紀のヨーロッパで、16世紀にゼンマイ式の懐中時計ができ、18世紀に振り子時計ができるまで長い間使われた。20世紀になると、クオーツ時計、さらには原子時計へと置き換わっていった。クォーツ時計は作るのが簡単で正確なので、腕時計によく使われた。原子時計はこれよりもはるかに正確なので、国際標準時間「国際原子時」をきめるのに使われている。原子時計は協定世界時にも使われている。
初期の計時機械
thumb|right|ストーンヘンジは夏至の日の出が中央から昇るように作られている。 暦が使われたのは最終氷期の狩猟採集社会においてであり、棒や骨などを使って月の位置と満ち欠けを観察したのが始まりだった。先史ヨーロッパを中心にストーンサークルも多く使われており、春分、秋分や夏至、冬至の見極めに用いられた。その代表がストーンヘンジである。ただし、これら巨石文明の時代には文献資料が残されていないため、その役割はあまりよくわかっていないRichards, p. 55。
多くの古代文明で太陽や月などの天体観測が行われており、それを元に時間、日付、季節が決められていたChobotov, p. 1。現在広く世界で使われている60進法の時間単位は、約4000年前の古代メソポタミア文明、及びエジプトで考えられたものであるBarnett, p. 102Knight & Butler, p. 77。時代的には後になるが、60進法はメソアメリカでも使われたAveni, p. 136。
紀元前3500年から紀元前500年頃
thumb|right|80px|オベリスク（ルクソール神殿からパリのコンコルド広場に移設したもの） 1日の時刻の測定に使われた初めての時計は日時計だったMajor, p. 9。最も古いタイプの日時計は古代エジプトで作られており、緑色片岩を加工したものだった。紀元前3500年頃に作られたオベリスク（方尖塔）もまた日時計の役割も果たしていた。
エジプトでは日中を10に分けていた。オベリスクはそれに合わせて作られており、エジプトの人々は午前と午後を、あるいは季節を読み取ることができた。紀元前1500年頃には日時計の影を作る部分がT字型になり、その形の歪で時刻の補正ができるようになったBarnett, p. 18。
ただし、形をどれだけ工夫しても、日時計は曇りや夜など太陽が見えていない時には使えない。そこでエジプト人は、水時計、砂時計、天体図などを使って時刻を知ろうとした。水時計に関して残っている最も古い文献資料は、紀元前16世紀のアメンエムハト の墓碑銘で、この内容から彼が水時計の一つを発明したと考えられているBerlev, p. 118。いろいろな水時計が考案されており、中には非常に複雑な構造のものもあった。その一つは容器の底に小さな穴が開けられたもので、水面の高さから時間変化を読み取ることができた。有名なのは古代エジプト第18王朝の第2代ファラオ、アメンホテプ1世(1525-1504 BC)の墓で見つかったもので、おそらくこれが古代エジプトで初めて作られた水時計であるPhilbin, p. 128Cotterell, pp. 59–61。砂時計も古代エジプトで発明されたものと考えられており、その原理は今のものと同じ、2つの容器を細い管でつないだものであった。水時計と砂時計の大きな違いは、水時計は流れる水の速度が水面が低くなるにつれて次第に遅くなるのに対し、砂時計はほぼ一定速度で砂が落ちることである。この砂時計は逆さにすれば再び時を測ることができるものであった。このほか、星を観察しての時刻測定も行われた。たとえばと呼ばれる鉛直線を求める装置や、紀元前600年頃になると北極星から南北線を見つける装置を使って、鉛直線や南北線と星との位置関係から時刻を割り出すようになったWhitrow, p. 28。
紀元前500年から紀元1世紀 thumb|120px|古代ギリシャの発明家クテシビオスが紀元前3世紀に発明した水時計「クレプシドラ(Clepsydra)」
古代ギリシアでは水時計が使われており、「クレプシドラ」と呼ばれていた。語源は鉄を意味するklepteinと水を意味するhydōrであるwww.yourdictionary.com clepsydrae。プラトンはクレプシドラを応用した目覚まし時計を発明している。プラトンの目覚まし時計は、夜に水を注ぎ始めると、朝になって容器から溢れた水の力で銅の球がたらいの上に落ち、音が鳴る、というものであった。彼の創った学校アカデメイアの生徒はこれを合図に起床したというBarnett, p. 28。別の説では、複数の容器がサイフォンの仕組みで繋がれており、最後の容器がいっぱいになると空気が押し出されて笛が鳴る仕組みだったという。ギリシアと新バビロニアでは天体観測による時刻測定も行われていた。
古代ギリシアの天文学者、は、紀元前1世紀、アテネの風の塔と呼ばれる建物に日時計、水時計を設けているTower of the Winds - Athens。
ギリシアでは昔から、裁判の時間測定に水時計クレプシドラが使われていた。後の古代ローマでもこの時計が使われた。この記録はいくつかの古文献にも記されており、例えばプラトンは著書『テアイテトス』の中で「人々は水の流れに急かされてついつい早口になる」と述べている。また、アプレイウスは『変容』の中で「法廷の役員は、検察側の証人を呼ぶ時刻になったと大声で叫んだ。演壇に上った老人を私は知らなかった。彼は時計の中の水が空になるまで延々と話し続けた。球体の中の水は、細い管をゆっくりと通りながら、すっかり流れ出てしまったのである。」と描写している。アプレイウスが描写しているのは、数ある水時計の中の1種である。この他、底に小さな穴が空いたタライを水に浮かべ、そのタライが水に沈むまでの時間を計るタイプのものもあった。
クレプシドラは室内でも、夜間でも、曇天でも使える便利なものであったが、正確さには欠けていた。そのためギリシアではこの改良が盛んに試みられた。そのため、日時計の正確さには及ばないものの、紀元前325年頃には大きく改良され、1時間単位でかなり正確に簡単に読み取れるようになった。クレプシドラに共通する欠点は水圧だった。つまり、はじめに水がたくさん入っているときは流速が高くなり、水が減ってくると流速が落ちるのである。この対策が紀元前100年頃からギリシア、ローマを通じて時計職人の間で研究され始めた。水圧が一定となるように、タンクの形を工夫することが試みられた。この改良により、水時計の正確さは大いに改良され、1時間ごとに鐘が鳴ったり、時計の戸が開いて中から小さな人形が出てきたりするような仕掛けが組み入れられるようになった。このほか、温度が与える影響もばかにならず、水が冷たいと流れ出るのに時間がかかり、時には凍ったりするが、彼らはこれを改良することはできなかった。
ギリシア時代とローマ時代を通じて水時計の技術は大いに上がったが、日時計も使われ続けた。数学者で天文学者のビテュニアのテオドシオスは、緯度の影響を補正する日時計を発明したとされているが、その詳細は伝わっていない。この頃、数学書や文学書の中で、日時計に関して述べられたものがいくつかある。著書『建築について』で知られるローマの建築家ウィトルウィウスは、日時計グノモンの構造について解説をしている。ローマ帝国の初代皇帝アウグストゥスの時代には、「」と呼ばれる巨大グノモンを建設している。これに使われたオベリスクは古代エジプトの都市ヘリオポリスから運ばれたものである。アウグストゥスはカンプス・マルティウスのオベリスクを使って「アウグストゥスの黄道日時計」も作っている。古代ローマの博物学者ガイウス・プリニウス・セクンドゥスの記録によると、ローマに最初の日時計が作られたのは紀元前264年のことであり、シチリア島の都市カターニアからもたらされたものである。ただしこれはシチリアとの緯度の違いを考慮していなかったために当初は不正確であり、後に改良されたと記録されているBarnett, p. 21。
紀元1世紀から紀元1500年 水時計 thumb|ジャザリーが発明した水動力の時計「象時計」、1206年 20世紀の中国科学史家ジョゼフ・ニーダムによると、メソポタミアから中国に水時計が伝わったのは、紀元前2000年から紀元前1000年頃の殷の頃である。漢の時代となった紀元前202年、水時計は外流式から、浮きと連動してバーが動く仕組みの内流式へと徐々に置き換わっていった。後漢の科学者張衡は、水時計内の水の流速がタンクの水位で変化するのを改良するため、タンクと水時計の間に予備タンクを設ける工夫をしている。南北朝時代の紀元550年頃にはオーバーフローさせることによって水位が（つまり底の水圧が）一定となるタンクが水時計に利用された。その詳細が後に沈括によって記録されている。隋になった610年頃、とは水時計に初めてを組み込んだ 。ジョゼフ・ニーダムはこれを評して「水時計に棹ばかりを組み込んだことにより、水速を好きなように調整することができるようになった。当時は昼と夜とで時間の刻み間隔を変えていたが、それにも対応できるようになった。オーバーフロータンクも必要なくなった」と語っている。
紀元前270年から紀元500年の間、ギリシアのクテシビオス、ヘロン、アルキメデスや、ローマの時計学者、天文学者らはより精巧に水時計を改良していった。特に、流速を一定にすること、表示を見やすく華麗にすることに力が入れられた。例えば時間が来ると鐘を鳴らしたり、小窓が開いて人形が出てきたり、針や文字盤が動いたりするものであった。星図と組み合わされたものもあった。
非常に凝った作りの水時計の一つに、アラブ人によるものがある。特に、ジャザリーが1206年に作った水時計は当時「他のどのものよりも優れている」と謳われており、彼はこれを「」と名づけて解説書も作っている。これは1年を通じて使える仕組みになっている。この時計にはタンクが2つ付いており、上のタンクは時刻表示機構とつながれており、下のタンクは圧力調節器につながれている。夜明けに合わせて水のコックを開けると、上のタンクの水が圧力調節器を通して下のタンクに流れ込むので、圧力が常に一定になるようになっている。
火時計 thumb|right|ロウソク時計の一つ 火時計とは、何かを燃やして、その燃えた量（もしくは燃え残りの量）を調べることで、火を付けてから経過した時間を計る時計である。燃焼時計とも呼ばれる。
火時計の起源はよくわかっていない。記録としては520年の中国の古詩に書かれたものが知られている。この詩によると、夜間の時刻を知るのに使われていた。日本でも10世紀初頭には火時計が使われていた。
初期の火時計として有名なのは、9世紀イギリスのアルフレッド大王によるものである。この火時計は、72ペニーウエート（約110グラム）のロウを使った6本のロウソクを使ったもので、ロウソクの長さは30センチメートルであり、2.5センチ毎に印がつけられていた。1本のロウソクが燃えきるのに約4時間、2.5センチの印あたり20分であった。火が付けられたろうそくは風で消えないように木枠の箱に入れられた。
当時もっともすぐれていた火時計は、1206年にジャザリーが発明したものである。これには文字盤が付いており、現在と同じようなの仕組みが組み込まれていた。20世紀の科学史家はジャザリーの火時計を解説して「彼のロウソク時計は、芯の周りに蓋がかぶせられているので、溶けたロウが安定して落下する仕組みになっている。余ったロウが取り除かれる仕組みになっているので、時間とともに一定速度でロウソクが軽くなっていく。ロウソクは浅い皿の上に置かれており、その重さが滑車を使って文字盤に伝わり、時を示すようになっている。これほど精巧な火時計は無い」と語っているRoutledge Hill, Donald, "Mechanical Engineering in the Medieval Near East", :en:Scientific American, May 1991, pp. 64–9 (:en:cf. :en:Donald Routledge Hill, Mechanical Engineering)。
thumb|left|ランプ時計
というものもある。目盛りは夕方から翌朝にかけての時刻が表記されているものが多く、夜間の照明を兼ねる時計であり、燃料油の減り具合で時を見るというものである。燃料油には、煤が少なく品質が安定していることから、主に鯨油が使われた。
香時計
東洋にはさまざまな装飾が施された香時計があったRichards, p. 52。6世紀頃の中国で使われており、日本の正倉院には当時のものが残されている。なお、正倉院の香時計には漢字ではなく古代インドの文字デーヴァナーガリーが刻まれている。このことから、20世紀の中国史家は、これはインドで作られたものであり、仏教行事に使われていたと推定している。香からは大きな炎が上がらないので、ロウソクよりも燃え方が安定しており、火災の危険も小さい。
いろいろなタイプのものがあるが、最も多いのが線香を用いたものである 。この線香時計に使われた線香は線香時計専用に調整されたものであった。凝った作りのものも多くあり、例えば一定長さごとにおもりが付けられていて、時間が来るとそのおもりが落ちて銅鑼などを鳴らす仕掛けのものもあった。時計自体にも凝った装飾が施されていたLevy, p. 18。線香の香りもいろいろなものが使われており、一定時間ごとに香りが変わるものもあったRichards, p. 130。長時間使える渦巻状のものもあり、寺や家の天井から吊るして使われていた。
日本の芸妓はサービス時間を線香時計で測って料金を計算していた（土地によって「線香代」、「花代」などと呼ばれる）現在でも芸妓に支払う料金を「線香代」、「花代」と呼ぶことがあるのはこの頃の名残である。。
線香をもっと複雑な紋様に形作ったものも使われた。宗教的な目的に使われたことが多く、その他には集会で使われたり、学者らに使われたりしたBedini, pp. 103–104。そのような線香は、溝が彫られた木や石で香を成型して作られたものであるFraser, p. 52。主として中国で使われたが、日本でも一部で使われたことが知られている。ある時間が来ると特別の香りがするように作られたものもあった。燃え尽きるまでの時間は線香の長さと比例し、12時間ぐらいから1ヵ月ぐらいになるよう調整されていたBedini, p. 105Fraser, p. 56
初期には木や石の型が使われていたが、宋の頃には金属の型が使われ始めた。金属だと微細な加工が可能なので、大小さまざまなものや、非常に凝った模様のものも作られた。また、小型のものもよく使われるようになり、贈答品などにも用いられたBedini, pp. 104–106。これらの紋様線香時計は現代の時計収集家にも珍重されているが、そのほとんどは博物館や寺などが所有しているBedini, p. 187。
水時計へのギアと脱進機の組み込み thumb|right|蘇頌が発明した時計台の構造図。蘇頌の自著に掲載されたもの
脱進機が時計に初めて使われたのは唐の長安においてで、密教僧で天文学者の一行と役人のによるものだった。天文道具を時計に応用したもので、同時代の人が次のように描写している:
一行の時計は水時計であり、冬季には凍って使えなかった。976年、北宋のは水の代わりに水銀を使い、零下39℃まで使える時計を作った。張思訓はこの技術を使って高さの時計台を作り、4半刻毎に鐘が鳴るようにした。また、1088年、同じく北宋の蘇頌は、大きさこそ張思訓と同程度であるが、天球儀が回転するという大がかりな時計を作っている。この装置はチェーンドライブを使って連続的に動かすことが可能となっている。この時計は首都開封に設置されたが、後に金の軍によって、金の首都燕京に持ち去られている。ただし、金はこの時計を再び組み立てることはできなかった。持ち去られた後、蘇頌の息子が同じものを作っている。10世紀の張思訓、11世紀の蘇頌の時計台は、世界でも初期のだったNeedham, Volume 4, Part 2, p. 165。
11世紀、アラビア人技術者のは、現在のスペインにあるアンダルスで初めてギアを使った時計を作った。この時計には遊星歯車機構が使われていた。また、1154年、アラビア人技術者のカイサラーニー (al-Kaysarani) は、現在のシリアにあるウマイヤ・モスクに1時間毎に鳴る鐘撞時計を作ったAbdel Aziz al-Jaraki (2007), When Ridhwan al-Sa’ati Anteceded Big Ben by More than Six Centuries, Foundation for Science Technology and Civilisation。当時のアラビア人はこの他にもギアトレーンや自動人形が組み込まれた時計も作っていた。アラビア人も、中国人と同様、いくつかの水時計に脱進機を使っており、それは大きな錘を使って水圧が一定になることを使用したものでありHassan, Ahmad Y, Transfer Of Islamic Technology To The West, Part II: Transmission Of Islamic Engineering , History of Science and Technology in Islam、それにより水が低速で一定量ずつ流れるようになっている:en:Donald Routledge Hill (1996), "Engineering", p. 794, in 。
アラビア語の文献に初めて機械時計の記述が出てくるのは、1565年頃のの著書『機械時計製作における輝ける星』においてである。アルジンはこの時計を、おもりを動力としたものであり、が利用されており、アラームと月齢表示機能が備わったものと記しているAhmad Y al-Hassan & Donald R. Hill (1986), “Islamic Technology”, Cambridge, , p. 59。1277年から継続してアラビア語からスペイン語に翻訳されたLibros del saber（知識の本）には、アラビア人がおもりを動力源とした初期の水銀時計を使っていたことが数ヶ所に記されている。
ヨーロッパでは、1365年頃にジョバンニ・デ・ドンディがギアを使った天文時計を作っている。
天文時計 thumb|left|イスラムの天文学者はアストロラーベをモスクや天文台で天文時計として使った。
11世紀、宋の天文学者、時計技術者、機械技術者の蘇頌は、首都開封に水動力式の天文時計を作った（前述）。エンドレスで動かせる時計としては世界初だった。
同じころ、イスラムの天文学者らも精巧な天文時計を作り、モスクや天文台で使用していた。たとえば10世紀、アブドゥル・ラフマーン・スーフィーは天球儀の時間測定に使っている。11世紀のアブー・ライハーン・ビールーニーや、13世紀にムハンマド・イブン・アビー・バクル(Muhammad ibn Abi Bakr)が作ったのアストロラーベはとりわけ精巧だった。これらの装置は時間測定器であるとともに、カレンダーの役割も果たしていた。
1206年にはジャザリーが水力式の天文時計台を作っている)。これは動作のプログラムを組み事ができる一種のアナログコンピュータであった。高さはであり、時間に関するさまざまな指標を表示することができた。たとえば黄道、太陽、月の軌跡なども模型で表示されるようになっていたHoward R. Turner (1997), Science in Medieval Islam: An Illustrated Introduction, p. 184. :en:University of Texas Press, .。季節変動の補正が手動で行えるようになっていた。さらにはきまった時間になると、5つの模型人形が水力で動き、それに合わせて音楽が奏でられるようになっていた。水タンクには浮き、圧力調整機、バルブ、プーリーなどが組み込まれていた。
14世紀にはイブン・シャーティルが天文日時計を作っている。
近代 時計の動力源にはさまざまなものが使用された。重力、バネ、電気などである。機械式時計を発明したのは、先述したように8世紀中国のと一行であるとされているDavies, Norman; p. 434。しかしながら西洋では14世紀まで機械式時計は使われなかった。時計はもっぱら中世修道院で祈祷の時間を計るのに使用されていた。以後は改良が進み、16世紀にはオスマン帝国（トルコ）のが機械式アラーム時計を作り、17世紀にはオランダの科学者ホイヘンスが振り子時計を作っている。
伝統的手法の改良 thumb|スペインセビリアで作られた日時計|left
近代的な日時計はイスラムの天文学者が作ったものを改良して作られた。イスラム以前の日時計は、棒の先端位置を読み取るだけのものなので、季節の変動を補正せず、単に日中の時間を12に分けただけのものだった。そのため見掛け上、冬は1時間が短く、夏は1時間が長くなった。1371年、イブン・シャーティルは、9世紀のバッターニーが考案した三角法を元にして、年を通して時間間隔が変わらない日時計を発明した。シャーティルは、日時計の棒を鉛直に立てるのではなく、地軸方向に合わせておけば、季節の影響を受けないことに気がついた。この考えを元にデザインされた日時計の棒はグノモンと呼ばれる。彼がこの考えに基づいて作った日時計は、最古の地軸型日時計として現存している。ヨーロッパがこれに気づいたのは1446年のことであった。
ルネサンス期には地動説の発見と三角法の発達により、日時計が大いに発達し、大型のものも作られるようになった。1524年にフランスの天文学者が作った象牙製の日時計は現代にまで伝わっている。1570年にはイタリアの天文学者が、解説書の中で日時計の設計法について記している。同じくイタリアの天文学者は1620年頃の著書 Constructio instrumenti ad horologia solaria で日時計の作り方の説明をしている 。
ポルトガルの冒険家マゼランは1522年の世界航海のために、船団それぞれの船に18個の砂時計を載せさせていた。当時、海上で使える信頼できる時計が砂時計ぐらいしかなかったためである。この方法は11世紀以来のものであり、方位磁石と共に航海には欠かせないものだった。航海に砂時計が使われていた様子は1338年、イタリアの画家アンブロージョ・ロレンツェッティが Allegory of Good Government の題で描いている Frugoni p. 83。15世紀以前には、砂時計は航海のみならず、教会、工業、調理などで幅広く使われていた。砂時計には再利用ができ、それなりに正確で、作りやすいという利点がある。これらの用途から、砂時計の絵は死、機嫌、チャンス、過去を意味するようになり、特にひげを生やした老人を暗示するようになった。砂時計は中国でも昔から使われていたらしいが、詳しくはわかっていない。
初期のヨーロッパの機械式時計 thumb|right|ウォリンフォードのリチャードがセントアーバンス大聖堂に作った天文時計 中世ヨーロッパ最初のは、キリスト教の修道僧だった。中世ヨーロッパでは宗教行事の作法が厳格に定められており、祈祷時間等も正確に決められていた。そのためには正確な時計とタイマーが必要であり、水時計、日時計、目盛りが付けられたろうそく、およびそれらを組み合わせたものが使われた。機械式時計が使われるようになると、より正確な時間を表示させるために、1日に2回は時計の誤差が修正されたUsher, p. 194。特に時報の鐘の時間は正確であることが求められた。
この宗教上の必要性が時計の進歩に非常に大きな影響を与えており、現代の歴史家トーマス・ウッズは次のように述べている。 「修道僧は優秀な時計職人でもあった。記録に残っている最初の時計は、996年頃、後にローマ教皇となるジェルベールがドイツの町マクデブルクに作ったものである。」 left|thumb|1364年、パドヴァの天文時計Modern tracing of an illustration in a 1461 manuscript at Oxford University (MS Laud. Misc. 620 Folio 10).
11世紀の文献の記載から、当時のヨーロッパで時計が普及していたことがわかるReid, p. 4。14世紀初頭、イタリアフィレンツェの詩人ダンテの『神曲』の中には"Then, as a horologe that calleth us / What time the Bride of God is rising up". 、鐘を打つ時計が登場する。時計の詳しい仕組みについて解説した初期の文献に、パドヴァ大学教授で天文学者のジョバンニ・デ・ドンディによる1364年の論文 Il Tractatus Astrarii がある。この論文を参考に各地で機械式時計が作られ、その一つがロンドンのサイエンス・ミュージアムやアメリカ、ワシントンのスミソニアン博物館に伝わっている。この他、イタリアのミラノ(1335年)、フランスのストラスブール(1354年)、スウェーデンのルンド(1380年)、フランスのルーアン(1389年)、チェコのプラハ(1462年)などでも作られている。
イギリスソールズベリー大聖堂の時計は1386年から現在まで稼働しており、世界で最も古い現役の時計として知られている。オリジナルの部品も多く残っている。この時計には文字盤がなく、決まった時間ごとに鐘を打つだけのものである。ハンドルとギアは鉄の枠の中に収められており、その大きさは四方である。枠は金属のペグなどで固定されており、脱進機は王冠歯車型であり、当時もっとも一般的だったものである。動力はプーリーでつながれた2つの大きな錘である。車軸にぐるぐると巻きつけられたロープの両端におもりが付けられており、重いほうのおもりが少しずつ落ちて行って、この車軸が回転する。その動きが主車輪に伝達され、脱進機の機構で定速回転する。また、エアブレーキで回転を抑える仕組みも組み込まれている。