échappement

Un échappement est le système mécanique de verrouillage et de libération qui convertit la force de rotation continue du ressort moteur ou du poids d'une horloge en impulsions discrètes et régulièrement espacées. Il se situe entre le rouage et le régulateur oscillant (balancier, pendule ou diapason) et remplit deux fonctions : il permet à une dent d'engrenage de passer devant un levier fixe à chaque oscillation du régulateur, et il transmet une petite impulsion d'énergie pour maintenir le régulateur en vibration contre le frottement. Sans échappement, les engrenages tourneraient librement et l'horloge serait inutile.

L'échappement à ancre, également appelé échappement à recul, reste la norme dans les horloges mécaniques. Un levier pivote sur un point fixe ; ses deux bras se terminent par des palettes incurvées qui attrapent et libèrent les dents de la roue d'échappement au fur et à mesure que le pendule oscille. Chaque oscillation du pendule permet le passage d'exactement une dent. La roue d'échappement tourne par petits à-coups, et non en douceur, et ce mouvement pas à pas entraîne le rouage qui fait bouger les aiguilles. La précision dépend de l'indépendance de la période du régulateur par rapport à la conception de l'échappement, c'est pourquoi un bon pendule ou balancier est si vital.

L'échappement à détente, utilisé dans les chronomètres marins et certaines montres, utilise un cliquet à ressort et une palette d'impulsion séparée. Il perd moins d'énergie par cycle que la conception à ancre et peut maintenir une plus grande précision sur de longues périodes avec moins de frottement. L'échappement de chronomètre est une variante à détente avec des palettes en rubis et un recul extrêmement faible. Les échappements à ancre dominent les montres mécaniques modernes car ils tolèrent des tolérances de fabrication et d'assemblage plus larges.

L'usure se produit aux surfaces de contact entre les palettes et les dents de la roue d'échappement. Les conceptions originales utilisaient de l'acier trempé ; les montres modernes utilisent des rubis, généralement synthétiques, car ils résistent beaucoup mieux à l'usure et nécessitent moins de lubrification. Un échappement usé développe du bruit (le tic-tac devient irrégulier ou dur), perd sa régulation de battement et finit par ne plus se libérer correctement, ce qui provoque l'arrêt du régulateur. L'ajustement ou le remplacement des palettes usées est une réparation horlogère essentielle.

Le mot échappement dérive du verbe échapper : chaque dent s'échappe de la palette. Le terme date d'au moins le XIVe siècle, lorsque l'échappement à verge (utilisé avec les régulateurs à foliot) était la seule conception connue. Cet ancêtre était rudimentaire et imprécis mais révolutionnaire car il permettait la mesure mécanique du temps sans roues hydrauliques ni poids tombants. Tous les échappements modernes sont des perfectionnements du même principe : attraper et libérer en stricte synchronisation avec un oscillateur.