Dans notre dossier Astuces d’horloger, abordons aujourd’hui un point mécanique retrouvé fréquemment en horlogerie : l’échappement. Après la lecture de cet article, il vous sera plus facile de comprendre les caractéristiques et l’histoire l’un des éléments essentiels au bon fonctionnement d’un garde-temps.

À quoi sert l’échappement en horlogerie ?

En horlogerie l’échappement permet de réguler la vitesse du mouvement. Pour ce faire, il est placé entre la source d’énergie du garde-temps et son balancier.

L’échappement agit en harmonie avec le résonateur, qui détermine la fréquence d’oscillation. En interagissant avec lui, il permet au résonateur d’effectuer un mouvement en angle, qu’on appelle angle de levée.

Durant cet évènement, l’échappement a deux fonctions : le dégagement et l’impulsion.

Ce mécanisme surprenant d’ingéniosité veille donc à la précision du garde-temps.

En comptant les oscillations du balancier, il concentre d’abord l’énergie fournie par la source, qui peut-être un poids ou un ressort, puis la laisse s’échapper progressivement, créant un mouvement régulier et précis.

Petite histoire de l’échappement en horlogerie

C’est en 725 qu’apparaît ce que l’on peut considérer comme l’ancêtre du mécanisme d’échappement en horlogerie. On attribue son invention au chinois Yi Xing. A l’époque, c’est un mécanisme qui, alimenté par de l’eau fait tourner ce qu’on appelle une sphère armillaire. Cet instrument représentant la sphère céleste sert à montrer le mouvement des différentes étoiles autour de la Terre, dont le Soleil.

Ce mécanisme n’est réutilisé qu’au XIème par le chinois Su Song, qui s’en sert lors de la conception d’une horloge astronomique.

Mais le premier mécanisme d’échappement moderne de l’horlogerie apparaît plus tard. Il s’agit d’un échappement à roue de rencontre, qu’on appelle également à verge. C’est sur la première vraie horloge mécanique d’Occident qu’il est utilisé, en 1283 au prieuré de Dunstable.

Pour schématiser, ce mécanisme est composé d’une pièce servant de balancier que l’on appelle « foliot » en forme de T. Sur chacune des extrémités de cette pièce sont placés des poids. Le foliot, ainsi muni de deux poids est fixé à un axe composé de deux crans, appelés « palets ». Ceux-ci entrent tour à tour en contact avec une roue dentée.

Un échappement à roue de rencontre, avec son foliot | Source photo

Un échappement à roue de rencontre, avec son foliot | Source photo

Grâce à ce système, la roue effectue un tour de façon régulière et périodique.

On parle d’échappement parce que ce mécanisme fait s’échapper une masse qui chute. Puis le mouvement est arrêté, et reprend. On parle alors de régulation.

Le mécanisme d’échappement se basant sur l’utilisation du foliot perd peu à peu en popularité avec l’arrivée de l’horloge à pendule au XVIème siècle. On doit cette invention au hollandais Christiaan Huygens.

Bien plus précis que le foliot, le pendule permet une grande avancée dans l’horlogerie et une nouveauté encore présente de nos jours : l’aiguille des minutes.

Puis, l’anglais George Graham invente ce qu’on appelle l’échappement à repos frottant, qui se base sur un mécanisme à ancre. Ce mécanisme est plus précis. Amélioré à maintes reprises, il existe des dizaines d’échappements à ancre différents.

Le mécanisme de Graham est à son tour amélioré par un confrère anglais, Thomas Mudge. Il créé ce qu’on appelle l’échappement libre, en séparant l’ancre du pendule. Du fait de sa précision accrue, il est utilisé sur les chronomètres de marine afin de calculer la longitude en mer.

En 1753, le français Pierre-Augustin Caron de Beaumarchais créé encore un nouveau type d’échappement, qu’on appelle échappement à hampe ou à double virgule.

Puis, en 1829 Honoré Pons invente un nouveau type d’échappement à repos frottant : c’est un échappement hélicoïdal.

Nous verrons dans de prochaines publications comment fonctionnent en détail les différents types d’échappement en horlogerie.

En attendant, n’hésitez pas à nous rejoindre sur les réseaux sociaux pour ne rien manquer de nos articles hebdomadaires sur l’horlogerie et la joaillerie.