Flipper : comment fonctionne la machine à bille

Dans un flipper, c’est un ressort qui propulse la bille. Quand tu tires la poignée du lanceur, tu comprimes un ressort derrière une tige. Quand tu lâches la poignée, le ressort projette la tige, qui envoie la bille par un couloir étroit jusqu’en haut du plateau. Plus tu tires la poignée loin, plus tu comprimes le ressort et plus la bille part fort.

C’est la pente qui la fait redescendre. Le plateau n’est pas horizontal : il monte en s’éloignant du joueur, sur les machines actuelles généralement de 6,5 degrés. La gravité tire donc sans cesse la bille vers le bord inférieur, où une ouverture attend entre deux batteurs. Les batteurs sont de courts leviers que tu commandes avec des boutons sur les côtés du meuble et avec lesquels tu renvoies la bille vers le haut. Quand la bille les rate, elle tombe par l’ouverture et quitte le jeu.

Comment le lanceur et la pente guident la bille

Le lanceur est une tige à ressort avec une petite poignée à l’avant du meuble. Tu règles la force du tir selon la distance à laquelle tu tires la poignée, c’est-à-dire selon la compression du ressort. Sur beaucoup de machines, une cible près du bord supérieur doit être touchée directement au tir, et alors même un petit mouvement de poignée en plus ou en moins compte. Une fois la bille en jeu, tu n’as plus besoin du lanceur jusqu’à la bille suivante. Certaines machines plus récentes ont à la place un bouton qui lance la bille électriquement.

La pente est réglée par l’exploitant de la machine, avec des pieds à vis sous le meuble. Les fabricants recommandent environ 6,5 degrés en s’éloignant du joueur, et sur les côtés le plateau doit être horizontal. Avec plus de pente, la bille redescend plus vite et le jeu est plus difficile, avec moins il est plus lent. La pente agit contre le lanceur : le ressort envoie la bille vers le haut et la gravité la ramène vers le bas. C’est exactement ce principe que Montague Redgrave a décrit dès 1871 dans son brevet pour un jeu de table à lanceur à ressort.

Les joueurs s’aident aussi en donnant de petits coups dans le meuble pour pousser un peu la bille. Contre les secousses excessives, la machine a un tilt, une sécurité contre l’inclinaison et les secousses. Un poids conique y pend à l’intérieur d’un anneau métallique, et quand tu secoues trop le meuble, le poids touche l’anneau et ferme un circuit électrique. La machine coupe alors les batteurs et d’autres éléments, et la bille roule droit dans l’ouverture en bas.

Comment fonctionnent les batteurs, les bumpers et les lance-pierres

Les batteurs comme les bumpers sont actionnés par un électroaimant, qu’on appelle bobine dans le flipper. C’est un fil enroulé autour d’un creux dans lequel un noyau métallique peut coulisser. Quand le courant traverse la bobine, un champ magnétique se forme et attire le noyau vers l’intérieur. Le noyau est relié à un élément du plateau, si bien que son mouvement devient un coup de batteur ou de bumper. Quand le courant cesse, un ressort ramène le noyau et l’élément.

Un batteur est un levier d’environ 3 à 7 centimètres de long. Avec le bouton sur le côté du meuble, tu fermes un contact, le courant traverse la bobine sous le plateau et son noyau fait pivoter le batteur vers le haut par une tringlerie. La bobine du batteur a deux enroulements, et chacun fait un travail différent :

• L’enroulement fort. Il donne au batteur un coup sec au début du mouvement. Le courant ne le traverse que brièvement ; s’il restait allumé plus longtemps, la bobine surchaufferait.
• L’enroulement faible. Quand le batteur atteint sa position haute, un petit contact situé dessous, appelé contact de fin de course, fait passer la bobine sur l’enroulement faible. Celui-ci ne fait plus que tenir le batteur en haut tant que tu tiens le bouton, et il chauffe beaucoup moins. Les machines plus récentes font ce passage électroniquement, selon le temps.
• Le ressort. Quand tu lâches le bouton, le courant cesse et un ressort ramène le batteur vers le bas.

Grâce à l’enroulement faible, tu peux arrêter et garder la bille sur un batteur levé, puis choisir tranquillement où l’envoyer. Tu influences la direction et la vitesse du renvoi par le moment où tu appuies sur le bouton, car le batteur touche la bille à un autre endroit et sous un autre angle.

Le bumper, en anglais pop bumper, est un plot rond avec une jupe en plastique près du plateau et un anneau métallique au-dessus. La jupe pend à quelques millimètres au-dessus du plateau. Quand la bille passe sur son bord et l’appuie vers le bas, une tige sous la jupe ferme un contact qui allume la bobine. La bobine tire brusquement l’anneau métallique vers le bas, et celui-ci repousse la bille. Cela se passe en une fraction de seconde, si bien qu’on dirait que la bille rebondit toute seule sur le bumper.

Au-dessus des batteurs se dressent, de chaque côté, deux bumpers triangulaires gainés de caoutchouc, appelés lance-pierres. Derrière le caoutchouc se trouvent des contacts. Quand la bille heurte le caoutchouc, un contact allume la bobine et un petit levier derrière le caoutchouc chasse la bille en biais vers le haut, vers l’autre côté du plateau. Les anciens bumpers passifs ne propulsent pas la bille ; ils la font seulement rebondir comme un obstacle fixe.

Chaque touche est enregistrée par un contact et la machine ajoute des points. Les anciennes machines le faisaient avec des relais et des rouleaux à chiffres rotatifs ; depuis les années 1970, ce sont des puces et des afficheurs.

Comment le flipper est né de la bagatelle de table

L’ancêtre du flipper est la bagatelle, un jeu de table dont l’origine est attribuée à la France. On y jouait sur une table en bois légèrement inclinée, avec des trous à l’extrémité la plus éloignée. Le joueur envoyait des boules avec une queue, et des clous fixés à la planche les renvoyaient dans des trous qui rapportaient des points. C’est de ces clous, en anglais pins, que le jeu a ensuite tiré son nom anglais, pinball.

Le changement décisif est venu de Montague Redgrave, un Anglais installé à Cincinnati, aux États-Unis. En 1871, il obtint un brevet pour une bagatelle où la boule est lancée non plus par une queue mais par un lanceur à ressort, comme en ont encore aujourd’hui les flippers. Ses tables étaient plus petites, avaient des clochettes qui sonnaient à chaque touche et des billes de verre colorées.

Dans les années 1930, la bagatelle est devenue une machine à pièces. Les premiers grands succès sont arrivés en 1931 et 1932 : de petites machines de comptoir avec le plateau sous verre, entièrement mécaniques et sans batteurs. Après le tir, la bille ne faisait que tomber entre les clous jusqu’à tomber dans l’un des trous. Le joueur ne l’influençait que par la force du tir et un coup donné au meuble.

L’électricité est arrivée dans le flipper en 1933. Le premier élément électrique était une bobine qui éjectait la bille d’un trou pour la remettre en jeu. Le tilt est apparu la même année. Au début, c’était une petite bille sur un socle qui tombait quand on secouait la machine, et un peu plus tard elle a été remplacée par un poids dans un anneau, comme en ont encore les machines aujourd’hui.

Les batteurs actionnés par un électroaimant sont arrivés en 1947. Certaines machines avaient déjà auparavant des leviers mécaniques actionnés à la main, mais seuls les batteurs électriques ont gardé la bille en jeu bien plus longtemps. La première machine à batteurs électromagnétiques en avait six, répartis sur tout le plateau, car ils étaient faibles et ne pouvaient pas faire remonter la bille du bord inférieur jusqu’en haut. Un an plus tard est apparue une machine avec seulement deux batteurs au bord inférieur, et au début des années 1950 la paire de batteurs au-dessus de l’ouverture du bas est devenue la norme. Dans de nombreuses langues, c’est d’après les batteurs que toute la machine a reçu son nom : on l’appelle flipper.

Dans les années 1970, les microprocesseurs et les afficheurs numériques ont remplacé les relais et les compteurs de points mécaniques. Le principe du jeu, lui, n’a pas changé : un ressort ou un bouton lance la bille, la pente la fait redescendre et les batteurs et les bumpers la renvoient.

Ce que tu retrouves du flipper sur les maquettes mécaniques en bois

Le flipper repose sur trois choses simples : un ressort qui stocke de la force, un levier qui change la direction et la longueur d’un mouvement, et un plan incliné sur lequel la bille roule toute seule. Tu peux retrouver ces mêmes principes sur les maquettes mécaniques en bois. Lesquels ta maquette utilise, tu le sauras grâce à la notice et aux illustrations, car chaque maquette est construite différemment. En l’examinant, concentre-toi sur ces endroits :

• Ressort ou élastique. Regarde si la maquette entraîne quelque chose avec une force stockée, par exemple un ressort comprimé ou un élastique tendu, un peu comme le lanceur du flipper. Plus tu le comprimes ou le tends, plus il stocke de force et plus le mouvement démarre brusquement. Jusqu’où le tendre, la notice l’indique ; respecte-la.
• Le levier et son axe. Trouve le point autour duquel le levier pivote. Quand tu pousses le levier près de l’axe, un mouvement court devient plus long et plus rapide à son autre extrémité, mais il te faut plus de force. Observe si le levier bouge librement et revient à sa position de départ. S’il frotte, tu trouveras comment chercher le frottement dans l’article Mécanisme bloqué : trouver le frottement et le supprimer.
• La pente du circuit. Sur un circuit à billes, la pente fait la même chose que le plateau du flipper : la gravité tire la bille vers le bas, un tronçon plus raide l’accélère, un tronçon plus doux la ralentit. La pente est fixée par la notice, tu ne la modifies donc pas ; tu vérifies seulement que les pièces sont placées comme le montre la notice. Quand la bille s’arrête ou tombe du circuit, l’article Circuit à billes : pourquoi la bille s’arrête ou tombe t’aidera.

Sur une vraie machine, tu remarques tout cela sans rien démonter. Après le tir, la bille ralentit à mesure qu’elle monte, et près du bord supérieur elle fait demi-tour vers le bas. Un bumper la repousse au moment où elle passe sur sa jupe. Et quand tu maintiens le bouton d’un batteur, le batteur reste levé, si bien que tu peux y arrêter la bille et choisir la direction suivante.

Questions fréquentes