Lorsque la tension du ressort-moteur d’une montre mécanique décroît, l’amplitude du balancier diminue également, ce qui est susceptible d’affecter la précision de la montre. Le mécanisme à force constante breveté par IWC fournit à l’échappement une énergie parfaitement uniforme et assure ainsi une précision inégalée.
Le mouvement d’une montre mécanique comprend une force motrice et un frein : le ressort-moteur ou ressort de barillet fournit l’énergie au système à une extrémité tandis qu’à l’autre extrémité, l’échappement divise cette énergie en petites portions égales – à l’instar d’un tourniquet qui n’autorise l’accès que d’une seule personne à la fois. Le balancier-spiral, tel un pendule en forme d’anneau, définit le rythme auquel l’ancre arrête et libère le train de rouage.
Depuis des siècles, inventeurs et horlogers s’attellent à relever un défi bien précis : après un remontage complet de la montre, le ressort-moteur développe son couple maximal – l’amplitude est alors maximale. À mesure que la tension diminue dans le barillet, l’énergie fournie à l’échappement via le train de rouage décroît également et les oscillations du balancier faiblissent. Cette chute de l’amplitude est un phénomène susceptible de nuire à la précision de la montre.
En quête
d’une force constante
Pour que les oscillations du balancier soient toujours uniformes, l’énergie transmise par le train de rouage et l’échappement doit être parfaitement constante. Pourtant, même si l’énergie transmise au balancier est continue, la tension décroissante du ressort-moteur agit inévitablement sur l’amplitude. Diverses solutions ont été mises au point pour convertir cette diminution de l’énergie fournie par le ressort-moteur en élan continu à l’aide d’un mécanisme supplémentaire.
Confrontés à ce défi, les ingénieurs d’IWC ont développé une solution à la fois efficace et techniquement élégante. Leur mécanisme à force constante breveté fait intervenir un échappement supplémentaire inséré entre la roue d’échappement et la roue des secondes. Toutes les secondes, il remonte un ressort spiral qui fait office d’espace de stockage temporaire et transmet à la roue d’échappement une énergie suffisante pour maintenir l’entraînement du balancier. L’astuce est simple : l’angle selon lequel le ressort spiral supplémentaire est remonté toutes les secondes est toujours identique, et l’énergie transmise à l’échappement demeure ainsi constante.
Cet innovant mécanisme, intégré à un tourbillon, a d’abord été introduit dans la Portugieser Sidérale Scafusia puis dans l’Ingenieur Tourbillon Force Constante. La fréquence du tourbillon à force constante a été volontairement fixée à 2,5 Hz pour permettre au système de tendre le ressort spiral une fois par seconde. Le tourbillon à force constante a fait son apparition dernièrement dans les collections Portugieser et Montres d’Aviateur.
Stockage temporaire
de l’énergie
Au cœur du mécanisme à force constante se trouve un échappement supplémentaire. Une came triangulaire montée sur le pignon de la roue d’échappement s’engage dans l’ancre à force constante en forme de fourchette, qui attrape alors la roue d’arrêt. Lorsque la roue d’échappement a avancé de cinq crans, elle relâche la roue d’arrêt qui avance de 30 degrés avant d’être à nouveau stoppée. Ce processus se répète toutes les cinq alternances du balancier. À raison de 18 000 alternances par heure, cette séquence détermine également la progression de l’aiguille des secondes montée sur la cage du tourbillon. Chaque rotation de la cage fait en outre tourner le pignon de l’axe de la roue d’échappement : celui-ci engrène avec la roue fixe des secondes et arme le ressort spiral (situé sous la roue d’échappement) qui fournit une impulsion de force constante au balancier.
Le calibre 94800 de manufacture IWC est pourvu de deux barillets afin d’entraîner le tourbillon et le mécanisme à force constante. Ces deux barillets fournissent l’énergie requise pour alimenter le mécanisme de façon fiable pendant environ 48 heures. Au bout de deux jours, le couple disponible n’est plus suffisant. Le tourbillon revient alors automatiquement en mode normal et avance par sauts d’un cinquième de seconde, soit au même rythme que les alternances du balancier.
Un assemblage particulièrement délicat
L’assemblage d’un tourbillon à force constante est une épreuve de patience, même pour les horlogers les plus aguerris. Il faut deux semaines complètes pour assembler les 104 pièces de ce mécanisme qui ne pèse que 0,7 gramme. La fabrication des composants est également soumise à des exigences particulièrement élevées. L’ancre à force constante et la came sont par exemple fabriquées en recourant au procédé LIGA. Cette méthode permet de produire des microstructures extrêmement homogènes avec un degré de précision que les technologies de fabrication conventionnelles n’approchent même pas.
Modèles dotés
de cette complication
- Portugieser Sidérale Scafusia (réf. 504101)
- Ingenieur Tourbillon Force Constante (réf. 590001)
- Portugieser Tourbillon Force Constante Édition « 150 Years » (réf. 590203/02)
- Grande Montre d’Aviateur Tourbillon Force Constante Édition « Le Petit Prince » (réf. 590303)
- Portugieser Tourbillon Force Constante (réf. 590110)
- Grande Montre d’Aviateur Tourbillon Force Constante Édition « IWC Racing » (réf. 590501)