Les phases, au ralenti

À 2,5 Hz, une alternance dure un cinquième de seconde. Combien de temps dure le contact entre le balancier et l'ancre ? Le balancier va le plus vite quand il passe au point mort, justement là où se trouve la levée. Avec une amplitude de 270°, il traverse les 50° de la levée en un centième de seconde environ. Le reste de l'alternance, presque deux dixièmes de seconde, il est libre. Voici ce qui se passe pendant ce centième de seconde, d'après la Théorie d'horlogerie (§ 6.3), pour la palette d'entrée comme pour celle de sortie :

1. Repos. Une dent est appuyée sur le plan de repos d'une palette ; le tirage plaque l'ancre contre sa goupille de limitation. Le balancier, lui, est libre : il parcourt son arc supplémentaire (≈ 220 à 270°).
2. Dégagement. En revenant, la cheville frappe la corne de la fourchette et fait pivoter l'ancre de 2 à 4°. La palette glisse hors de la dent. La roue recule même très légèrement : la palette, inclinée par le tirage, la repousse en sortant.
3. Impulsion. La dent libérée glisse sur le plan d'impulsion de la palette : la roue pousse l'ancre (≈ 10°), et la fourchette pousse la cheville (≈ 30° de balancier). Le balancier reçoit son énergie, avant et après le point mort.
4. Chute. La dent quitte la palette ; la roue tourne librement d'un petit angle (≈ 1 à 2°) jusqu'à ce qu'une autre dent vienne buter sur le plan de repos de l'autre palette.
5. Chemin perdu. Tirée par le tirage, l'ancre finit sa course (30′ à 1°) contre l'autre goupille de limitation. Tout est de nouveau verrouillé, de l'autre côté.

[Schéma interactif]

On peut vérifier les angles de la roue en comptant. Une roue de 15 dents a un pas de 360 ÷ 15 = 24°. À chaque alternance, elle avance d'un demi-pas, soit 12°, puisqu'il faut deux alternances, une par palette, pour faire passer une dent. Ces 12° se partagent entre l'impulsion, environ 10°30′, et la chute, environ 1°30′. La chute est de l'angle perdu : la roue tourne sans rien pousser. On la veut donc aussi petite que possible, mais il en faut un peu pour que la dent ne touche pas l'autre palette en passant.

D’où vient le tic-tac ?

Chaque fois que deux pièces se heurtent, il y a un petit bruit. Reprends les phases et compte les chocs : la cheville contre l'entrée de la fourchette (dégagement), la dent contre le plan d'impulsion, la fourchette qui rattrape la cheville, la dent qui tombe sur le plan de repos (fin de chute), la baguette contre la goupille (chemin perdu). Le livre (§ 6.4.2) en recense bien cinq par alternance. Ils sont si rapprochés que l'oreille n'entend qu'un seul « tic ». Un chronocomparateur, lui, distingue trois bruits, dont le plus fort est la chute : c'est la dent lancée librement qui frappe la palette. L'alternance suivante, sur l'autre palette, donne le « tac ».

Le point mort et le repère

Le point mort est la position d'équilibre du balancier, spiral détendu. Sur une montre bien réglée « de repère », la cheville est alors exactement dans l'axe de la fourchette, à mi-chemin des deux goupilles : tic et tac sont symétriques. Pendant la levée, le balancier n'est plus soumis à son seul spiral, et sa période en est un peu perturbée. On cherche donc une levée courte et symétrique autour du point mort : là où le balancier va le plus vite, la perturbation dure le moins longtemps.

Passe à la pratique Atelier : L'échappement pas à pas — fais toi-même fonctionner l'échappement et identifie chaque phase.