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ENGLISH FOR PALM PILOT
– Pourquoi monter ses propres roues ?
– Les matériaux
les moyeux •
les rayons
les écrous •
les jantes
– les rayons de queue : de droite, de gauche
– les rayons de tête : de droite, de gauche
– La mise en tension et le dévoilement
– le dévoilement
latéral,
vertical
le centrage ;
la mise en tension
– le contôle de la torsion des rayons
– L’élimination des contraintes résiduelles
– Quelques patrons de rayonnage
Si la grande disponibilité de roues de rechange économiques et bien montées a fortement réduit le besoin de monter des roues en atelier, il faut malgré tout savoir préparer ou réparer des roues sur mesure, notamment celles des vélos de haut de gamme munis de moyeux dispendieux encore en bon état.
Bien que cet article fut avant tout écrit pour les mécaniciens, cette connaissance est essentielle à tout cycliste qui souhaite monter ou réparer ses roues.
Apprendre à monter une roue est une importante étape dans la formation d’un apprenti-mécanicien. Un « mécanicien » qui ne maîtrise pas cette tâche essentielle ne peut être dûment considéré comme un professionnel entièrement qualifié. En outre, il se considérera inférieur à ceux qui maîtrisent cet art.
Monter une roue à partir de zéro est la meilleure façon d’apprendre l’art du dévoilage des roues, de comprendre comment une roue réagit aux ajustements de rayons. Il est beaucoup plus facile d’apprendre avec des pièces neuves en bon état qu’en essayant de réparer une roue endommagée.
N.D.T.: Les définitions les plus importantes se retrouvent au bas de cette page.
Sur le site de Sheldon Brown, on retrouve :
– un glossaire en anglais (l’équivalent anglais des principaux termes apparaît lorsqu’on place le pointeur au-dessus du mot)
– un dictionnaire français – anglais
– un dictionnaire anglais – français
Certains liens pointent également vers les pages de Harris Cyclery où vous trouverez un aperçu des pièces disponibles.
Les liens au glossaire s’ouvrent tous dans la même fenêtre « Glossaire », tandis que les autres liens s’ouvrent cette fenêtre-ci ou dans une nouvelle si l’on appuie sur « Majuscule » (Explorer), « Contrôle » (Mozilla pour Windows) ou « Command » (Mozilla pour Macintosh).
Un monteur de roues expérimenté peut aisément monter une roue en moins d’une heure. Néanmoins, le débutant doit s’attendre à y consacrer plusieurs heures. Il est préférable de répartir ce temps en plusieurs séances pour éviter de perdre patience et de massacrer une bonne roue en cours de route.
Cet article présente le montage d’une roue arrière, car c’est la plus complexe. Pour monter une roue avant, il suffit d’éviter tout ce qui ne s’y applique pas. Les illustrations sont celles d’une roue à 36 rayons croisés 3 fois.
Vous aurez besoin d’un petit tournevis à lame plate et d’une clé à rayons. J’utilise une clé à rayons DT, mais la plupart des gens ne sont pas prêts à investir 75 $ (50 €) pour une telle clé à rayons. Parmi les outils abordables, ma clé favorite est une clé à rayons en plastique avec embout en métal (appelée « Spokey »). Vous aurez également besoin d’un support de dévoilage et d’une jauge de centrage.
De plus, on peut également utiliser un tensiomètre à rayons et un tournevis électrique muni de l’embout approprié. Mon embout préféré est un tournevis Phillips usé duquel j’ai limé deux des quatre volets, afin d’obtenir un tournevis à lame plate et pointue. La pointe tient donc au centre de l’écrou et ne peut glisser.
Les moyeux modernes de bonne qualité sont en aluminium. Les meilleurs sont généralement faits par forgeage ; seuls les moyeux forgés devraient être utilisés pour des roues avant à rayonnage radial. Je conseille généralement d’éviter les moyeux « boutiques » – trop dispendieux – produits par machinage numérique, car leurs flasques sont généralement moins résistants que ceux des roues forgées.
Si vous vous procurez de nouveaux moyeux, les moyeux Shimano offrent généralement le meilleur rapport qualité–prix, tandis que les meilleurs moyeux, abstraction faite du prix, sont les Phil Wood.
L’acier inoxydable est le matériau le plus approprié car il ne rouille pas. Les roues bas de gamme sont montées avec des rayons en acier au carbone plaqué au chrome (« UCP ») ou au zinc (« galvanisé »). Ces rayons ne sont pas aussi résistants et rouillent facilement.
Les marques de rayons les plus fréquemment rencontrées en Amérique du Nord sont DT et Wheelsmith.
Il existe également des rayons en titane ; selon moi, il s’agit toutefois d’un pur gaspillage, car ils doivent être utilisés avec des écrous en laiton et cette combinaison n’est pas significativement plus légère que des rayons en acier inoxydable avec des écrous en aluminium.
On a également essayé des rayons en fibre de carbone, mais ceux-ci se sont avérés cassants et dangereux.
La section des rayons (leur diamètre) est parfois exprimée en calibre de fil. Il existe plusieurs systèmes de mesure traditionnels, d’où confusion. Soulignons que, lorsque la section augmente, le calibre français augmente tandis que le calibre états-unien ou britannique diminue. Ces deux échelles se croisent dans la plage courante des rayons de bicyclette. Ainsi :
– le calibre états-unien ou britannique 14 est identique au calibre français 13 ;
– le calibre états-unien ou britannique 13 est identique au calibre français 14.
La pratique plus récente, qui correspond à la recommandation ISO, consiste à donner tout simplement le diamètre des rayons en millimètres :
– le calibre états-unien ou britannique 13 est de 2,3 mm ;
– le calibre états-unien ou britannique 14 est de 2,0 mm ;
– le calibre états-unien ou britannique 15 est de 1,8 mm ;
– le calibre états-unien ou britannique 16 est de 1,6 mm.
N.D.T. : Les calibres états-uniens étaient traditionnellement utilisés au Canada. Pour éviter la confusion, il est préférable de commander les rayons en utilisant la désignation ISO ; d’ailleurs elle est couramment utilisée dans les ateliers du Québec.
Il existe des rayons ordinaires et cinq types de rayons renforcés :
– Les rayons ordinaires ont un diamètre constant sur toute leur longueur.
– Les rayons renforcés à une extrémité ont un gros diamètre près du moyeu et un petit diamètre jusqu’à l’extrémité filetée. On utilise parfois ces rayons lorsqu’une roue qui accepte uniquement des rayons normaux doit servir à supporter une très lourde charge.
– Les rayons renforcés aux deux extrémités ont un plus gros diamètre aux deux extrémités. Les plus populaires sont les rayons 2,0/1,8/2,0 mm (calibre états-unien 14/15) et 1,8/1,6/1,8 (calibre états-unien 15/16).
Comme ces rayons ont un gros diamètre aux extrémités qui sont fortement sollicitées, ils sont aussi résistants que des rayons à gros diamètre sur toute leur longueur. Et comme ils sont plus minces au centre, ils sont plus élastiques que des rayons à diamètre constant.
Lorsque la roue est soumise à une forte contrainte, les rayons les plus sollicités peuvent ainsi s’allonger suffisamment pour transmettre une partie de cet effort aux rayons adjacents. Cette caractéristique est particulièrement souhaitable pour diminuer l’effort de traction autour des œillets de rayons et diminuer les risques de voir apparaître des fissures autour des oeillets.
– Les rayons renforcés différemment aux deux extrémités, comme les rayons Alpine III de DT, sont ce qu’il y a de mieux lorsqu’on recherche avant tout la fiabilité et la durabilité, comme sur les tandems et les vélos de cyclotourisme. Ils offrent les avantages des deux types de rayons sus-mentionnés. Par exemple, les rayons Alpine III mesurent 2,34 mm à l’épaule, 1,8 mm au centre et 2,0 mm à l’extrémité filetée.
Les rayons renforcés à une extrémité et ceux renforcés différemment aux deux extrémités permettent de solutionner un des principaux problèmes de conception des roues. Les filets des rayons sont roulés, de sorte que le diamètre extérieur au droit des filets est supérieur au diamètre nominal du fil d’acier utilisé. Comme les orifices des flasques doivent permettre le passage de la zone filetée, on peut obtenir l’appariement le plus serré possible des rayons et des orifices en ayant un moyeu dont les orifices sont tout juste assez gros pour permettre le passage de la section filetée de plus gros diamètre d’une part, et l’épaule du rayon d’autre part.
– Les rayons elliptiques (aéro) sont une variante des rayons renforcés. La section mince de ces rayons est écrasée en section elliptique, ce qui les rend un peu plus aérodynamiques que les rayons de section circulaire. Les rayons les plus courants sont les Wheelsmith Aero, qui mesurent 1,8 mm de diamètre (calibre 15) aux extrémités, et ont une section elliptique de 2,0 x 1,6 mm au centre (l’équivalent d’une section de 1,7 mm). Les rayons Wheelsmith Aero sont mes préférés pour les vélos de haute performance, non seulement à cause de leur aérodynamisme, mais aussi parce que la centrale aplatie permet de détecter rapidement les rayons tordus et de les redresser. Il est donc plus facile de monter une roue qui restera droite.
– Les rayons-lames aéro ont une section plate et non elliptique. Il s’agit des rayons les plus aérodynamiques, mais ils sont trop larges pour entrer dans les orifices d’un moyeu ordinaire. Pour les utiliser dans un moyeu ordinaire, il faut élargir les orifices des flasques avec une lime, une tâche fastidieuse qui affaiblit les flasques et annule généralement la garantie du moyeu.
Au début des années 1990, les lames Hoshi furent très populaires. Elles avaient un S et non une tête conventionnelle, de sorte qu’on pouvait les insérer par la tête plutôt que de les enfiler. Malheureusement, ces rayons cassaient facilement ; je ne vous les recommande donc pas.
Le glossaire comporte un tableau du poids des rayons : intéressant pour ceux qui ont soif de telles données.
Les écrous sont généralement en laiton plaqué au nickel. Il s’agit là d’un bon matériau, car le laiton visse bien dans de petits filets et ne corrode pas trop rapidement en place sans se souder à l’aluminium.
On peut également utiliser des écrous en aluminium pour monter des roues ultra-légères. Ces écrous économisent quelques grammes et sont fiables s’ils sont utilisés convenablement. On doit ne les utiliser que dans des jantes munies d’oeillets qui ne sont pas en aluminium, car l’écrou en aluminium « se soude » chimiquement à la jante en aluminium.
Jadis, les jantes étaient en acier. Ces jantes sont obsolètes et ne se retrouvent plus que sur les vélos de très bas de gamme. On leur préfère les jantes d’aluminium car elles sont plus légères, plus fortes, résistantes à la rouille, et elles offrent un meilleur freinage, surtout sur route humide ou enneigée.
Les jantes modernes sont en aluminium extrudé. On les fabrique en chauffant l’aluminium (pour le rendre pâteux) et en l’expulsant sous pression par une ouverture dont la forme correspond à la section transversale de la jante. Cette extrusion est ensuite mise en anneau et les deux bouts sont joints en les soudant ou en insérant un manchon dans la cavité à chaque extrémité de la jante.
De nombreuses jantes de qualité ont des oeillets (des férules) pour renforcer les trous de rayons.
La longueur des rayons est déterminée en mesurant de l’intérieur du coude jusqu’à la fin de l’extrémité filetée. Elle s’exprime en millimètres.
Lorsque vous achetez des rayons pour monter une roue, il faut les apparier au moyeu et à la jante, en tenant compte du patron de laçage.
La longueur des rayons dépend du type de moyeu et de jante ainsi que du patron de laçage. Lorsque vous achetez des rayons, le vendeur devrait pouvoir déterminer la ou les longueurs requises. La plupart des ateliers utilisent aujourd’hui un programme appelé Spokemaster qui est inclus dans une base de données appelée Bike-alog on Disk.
Il existe plusieurs calculateurs de rayons disponibles par internet si vous voulez calculer vous-mêmes leur longueur. En voici quelques-uns :
– le chiffrier Excel de Damon Rinard : comporte une base de données des jantes et des moyeux ;
– le calculateur Javascript de Jocelyn Ouellet (en français) sur le site de DocVélo : il faut saisir les dimensions du moyeu et de la jante ;
– le calculateur graphique Java de Pete Gray (en anglais), basé sur les formules de Jobst Brandt (auteur de The Bicycle Wheel) sur le site de DocVélo ;
– le site de John Buchanan. : il faut saisir les dimensions du moyeu et de la jante ;
– le calculateur de Danny Epstein : il faut saisir les dimensions du moyeu et de la jante ;
– le calculateur en ligne de Dan Halem : comporte une base de données de jantes et de moyeux ;
– celui de Roger Musson : comporte une base de données de jantes et de moyeux ;
– Le livre Sutherland’s Handbook for Bicycle Mechanics comporte des tableaux et des graphiques pour déterminer les longueurs de rayons.
Vous pouvez aussi mesurer les rayons d’une roue lacée avec un moyeu et une jante semblables et selon le même patron. Les mesures seront assez proches de la longueur nécessaire.
Il faut d’abord lubrifier les filets des rayons et les trous ou les oeillets de la jante avec de la graisse légère ou de l’huile afin de permettre aux écrous de tourner librement et de visser très fermement les rayons. Cela s’avère moins important qu’auparavant, étant donné la bonne qualité des rayons, des écrous et des jantes modernes. Néanmoins, il s’agit là d’une pratique recommandée pour permettre de tendre suffisamment les rayons pour que la roue ne voile pas. Dans le cas d’une roue arrière à dérailleur, on recommande de lubrifier seulement les rayons et les œillets de droite, car les rayons de gauche sont peu tendus et risquent de se desserrer d’eux-mêmes.
Remarque : Toutes les illustrations de cet article montrent une roue telle qu’on la voit de droite (côté cassette ou roue libre).
Les roues arrière à cassette devraient être lacées en plaçant les rayons de queue à l’intérieur du flasque (la tête à l’extérieur). Voici pourquoi :
1. Les rayons plient légèrement au point de croisement le plus à l’extérieur. Lorsqu’on fournit un grand effort, surtout au petit développement, les rayons de queue se raidissent sous l’effort tandis que les rayons de tête fléchissent davantage. Lorsqu’on fournit un effort avec une roue lacée avec ses rayons tracteurs à l’extérieur, le point de croisement est tiré vers l’extérieur au point où il peut parfois frotter contre le dérailleur.
2. Si la chaîne est déportée à l’intérieur, notamment à cause d’un dérailleur mal ajusté ou plié, le dérailleur et la chaîne risquent de bloquer plus sérieusement entre les rayons et la cassette si ceux-ci sont orientés de façon à ce que la chaîne se coince vers l’intérieur sous l’effort.
Remarque : pour la roue arrière d’un vélo à pignon fixe ou avec freinage à rétropédalage, il est plutôt préférable de lacer les rayons de queue à l’extérieur, car la chaîne est plus susceptible de se coincer lors du rétropédalage que lorsqu’on avance.
3. Lorsque la chaîne est déportée à l’intérieur, elle risque d’endommager et d’affaiblir les rayons sur lesquels elle frotte. Il est préférable de protéger les rayons de queue (les plus sollicités) contre ce type de dommage en les plaçant à l’intérieur.
Cela ne change pas grand chose si, du côté gauche, vous lacez les rayons de queue à l’intérieur ou à l’extérieur du flasque. La roue est toutefois plus facile à lacer si les rayons de queue des deux côtés sont tous à l’intérieur.
Les monteurs professionnels placent tous les rayons en même temps dans le moyeu puis insèrent l’extrémité filetée dans la jante. Cette technique, qui permet de travailler plus rapidement est source d’erreur pour le monteur occasionnel.
Nous recommandons plutôt vous asseoir, de placer la jante sur vos genoux et de monter les rayons un groupe à la fois. Une roue conventionnelle comporte quatre groupes égaux de rayons, que nous avons identifié en italiques et d’une couleur différente :
– les rayons de queue de droite ;
– les rayons de queue de gauche ;
– les rayons de tête de droite ;
– les rayons de tête de gauche.
Nous recommandons de placer d’abord les rayons de queue, car il faut les enfiler de l’extérieur. Si vous placez les rayons de tête en premier, vous aurez de la difficulté à lacer les rayons de queue car les rayons de tête seront dans le chemin.
N.D.T.: Les groupes de rayons ont été nommés en fonction de leur rôle dans la roue. On retrouve à la fin de cet article, à la section « définitions » une explication de cette terminologie.
L’installation du rayon maître. Comme il s’agit d’un rayon de queue, on l’installe du côté intérieur de la jante.
On doit installer le rayon maître
en premier.
On doit bien le positionner en tenant compte de
l’orientation des orifices des rayons et de la position du trou de valve.
Le rayon maître est un rayon de queue côté
cassette.
On l’enfile donc de l’extérieur, de sorte que la tête se retrouve à l’extérieur du flasque et que le rayon lui-même est à l’intérieur du flasque (voir l’encadré À l’intérieur ou à l’extérieur du flasque ?).
On place généralement la jante pour que l’étiquette soit lisible du côté droit du vélo. De même, si le corps du moyeu porte une identification visible, on la place pour qu’elle puisse être lue en regardant par le trou de valve. Il s’agit de traditions purement esthétiques qui n’affectent en rien le rendement de la roue, mais qui identifient le bon artisan.
Les jantes sont percées à droite ou à gauche. On parle ici de la position du trou de valve par rapport à ceux des rayons. Les trous des rayons ne sont pas au centre de la jante mais sont alternativement décalés de chaque côté de la ligne de centre. Les trous de droite doivent servir aux rayons qui vont au flasque de droite, tandis que ceux de gauche doivent servir aux rayons qui vont au flasque de gauche. Une jante est percée à droite si le trou de rayon immédiatement devant le trou de valve est orienté vers la droite (comme celle illustrée dans cet article).
– Si la jante est percée à droite, on place le rayon maître dans le trou situé immédiatement à l’avant du trou de valve (c-à-d. à sa droite).
– Si la jante est percée à gauche, on place le rayon maître dans le 2e trou situé à l’avant du trou de valve. En plaçant ainsi le rayon maître, les quatre rayons qui entourent le trou de valve seront orientés de façon à s’éloigner de la valve et à en assurer le meilleur accès possible.
Vissez ensuite un écrou pour tenir le rayon maître en place. Quelques tours d’écrou suffisent pour l’instant.
Lorsqu’on regarde la roue du côté droit (côté cassette), le rayon maître fait tourner le moyeu dans le sens anti-horaire.
Placez ensuite les 8 autres rayons de queue de droite. On place un rayon à tous les deux trous dans le flasque et à tous les quatre trous dans la jante. Vissez un écrou sur chacun des rayons.
La roue comporte maintenant 9 rayons de queue (comme ci-contre). Vérifiez alors la roue pour vous assurer que les rayons sont bien placés et que l’espacement est régulier. Il doit y avoir :
– une tête, un trou, une tête, un trou... sur le flasque ;
– un écrou (dans un trou de droite), trois trous de rayons vides, un écrou, trois trous de rayons vides... sur la jante.
Corrigez au besoin.
Tournez la roue du côté gauche (pour que la cassette soit éloignée de vous). En examinant le moyeu, vous constaterez que les orifices du flasque de gauche sont alignés entre ceux du flasque de droite. Vous pouvez aussi tenter d’insérer un rayon à travers les deux flasques pour vous apercevoir qu’il bute sur le flasque de droite.
En tenant toujours la roue du côté gauche, placez-la pour que le trou de valve soit en haut. Le rayon maître est alors situé à gauche du trou de valve.
– Si le rayon maître
est immédiatement à gauche du trou de valve, insérez
un rayon dans le flasque de gauche tout juste
à gauche de la tête du rayon maître.
Placez-le ensuite pour que l’extrémité filetée
se trouve dans le trou de la
jante situé immédiatement à gauche de celui du rayon maître.
– Si le rayon maître
est séparé du trou de valve par un trou vide (jante percée à gauche),
insérez un rayon dans le
flasque de gauche tout juste à droite de la tête du rayon maître.
Placez-le ensuite pour que l’extrémité filetée
se trouve dans le trou de la jante situé entre le trou de valve
et celui du rayon maître.
Vissez ensuite un écrou pour tenir ce rayon en place.
S’il est bien placé, ce rayon ne croise pas le rayon maître, mais il est plutôt à gauche ou à droite de celui-ci. Et comme il s’agit d’un rayon de queue, il se trouve à l’intérieur du flasque tandis que sa tête est à l’extérieur.
Placez ensuite les 8 autres rayons de queue de gauche. Placez un rayon à tous les deux trous dans le flasque et à tous les quatre trous dans la jante. Vissez un écrou sur chacun des rayons.
La roue comporte maintenant 18 rayons, tous de queue. Vérifiez alors la roue pour vous assurer que les rayons sont bien placés et que l’espacement est régulier (comme ci-contre). Il doit y avoir :
– une tête, un trou, une tête, un trou... sur le flasque de gauche ;
– deux écrous (un dans un trou de droite et un dans un trou de gauche), deux trous de rayons vides, deux écrous, deux trous de rayons vides... sur la jante.
Corrigez au besoin.
L’installation du premier rayon de tête de droite.
Tournez de nouveau la roue pour que le côté droit (côté cassette) soit vers vous.
Insérez maintenant un rayon dans un des trous vides. Mais cette fois-ci, insérez-le à partir de l’intérieur du flasque.
Tout en tenant la jante, tournez le moyeu le plus loin possible en direction horaire.
Lacez ce rayon
de façon à ce qu’il croise
3 rayons de queue
de droite.
Lors des deux premiers croisements,
ce rayon de tête
doit passer à l’extérieur
des rayons de queue ;
par contre, au troisième croisement, il faut
le lacer
pour qu’il passe à l’intérieur
du rayon de queue.
Il faut plier un peu ce rayon
pour le lacer correctement.
Après avoir lacé ce rayon, il est techniquement possible d’insérer l’extrémité filetée dans deux trous de rayons. Insérez ce rayon dans le trou qui est du bon côté (le droit) de la jante. Ce rayon ne doit pas se trouver à côté d’un rayon tracteur de droite.
Vissez ensuite un écrou pour tenir ce rayon en place.
Placez les huit autres
rayons de tête de droite
et vissez un écrou.
Vérifiez la roue.
La roue munie de tous ses rayons. Il ne reste plus qu’à tendre les rayons et à la dévoiler.
Tournez de nouveau la roue pour que le côté gauche soit vers vous.
Insérez maintenant un rayon dans un des trous vides, à partir de l’intérieur du flasque.
Tout en tenant la jante, tournez le moyeu le plus loin possible en direction horaire.
Lacez le rayon de façon à ce qu’il croise
3 rayons de queue
situés du côté gauche du moyeu.
Lors des deux premiers croisements,
ce rayon de tête
doit passer à l’extérieur
des rayons de queue ;
par contre, au troisième croisement, il faut
le lacer
pour qu’il passe à l’intérieur
du rayon de queue.
Il faut plier un peu
ce rayon
pour le lacer correctement.
Insérez le rayon dans le trou approprié de la jante. Ce rayon ne doit pas se trouver à côté d’un rayon de queue de gauche.
Vissez ensuite un écrou pour tenir ce rayon en place.
Placez les huit autres rayons de tête de gauche et vissez un écrou.
Vérifiez. La roue doit ressembler à celle de la figure ci-contre.
Une fois la roue lacée, il faut visser tous les écrous de façon à peu près égale. On recommande d’utiliser un tournevis, voire un tournevis électrique et de visser les écrous jusqu’à ce que les filets des rayons disparaissent presque complètement dans leur écrou respectif. On peut voir quelques filets si les rayons sont un peu trop courts... mais l’idée consiste à visser les 36 rayons le plus possible au même niveau, sans les tendre.
Certains rayons peuvent être un peu plus tendus que d’autres ; néanmoins, si quelques-uns sont beaucoup plus tendus ou beaucoup plus lâches que les autres, il y a sans doute une erreur de laçage et nous vous recommandons de le vérifier. Certaines jantes sont plus épaisses à l’endroit où elles sont assemblées (généralement à l’opposé du trou de valve) et il peut être nécessaire de desserrer d’un ou deux tours les deux rayons avoisinants.
La roue est donc lacée convenablement, mais les rayons sont si lâches qu’ils forment une courbe. Les rayons pousseurs, entre autres, sont arqués vers l’extérieur. Avant de tendre la roue, appuyez sur chacun de ces rayons à environ 25 mm du moyeu pour les enfoncer et les redresser. Sinon, cette courbe s’effacera dans les quelque 500 premiers kilomètres parcourus ; la roue perdra alors sa tension et se voilera prématurément.
Placez maintenant la roue dans
un support de dévoilage.
(N.D.T.. À défaut, on peut également placer la roue sur le vélo et se servir du
cadre de vélo comme guide. C’est toutefois moins précis et plus laborieux.)
Avec un peu de chance, la roue est déjà relativement droite, mais ne soyez pas surpris si elle ne l’est pas. Si les rayons sont encore lâches à un tel point que vous puissiez facilement bouger la jante, vissez chacun des écrous d’un tour supplémentaire. On recommande de partir du trou de valve pour être certain de visser tous les rayons.
Assurez-vous de visser les écrous dans le bon sens ! Le sens de vissage était évident lorsqu’on les visse avec le tournevis, mais lorsqu’on les visse avec la clé à rayons, il ne faut pas oublier qu’on voit les écrous à l’envers... comme si l’on était derrière une horloge.
Continuer de visser les écrous, un tour à la fois, jusqu’à ce que les rayons commencent à se tendre et que la roue gagne en rigidité. On peut alors commencer à lui donner sa forme. Quatre actions sont nécessaires :
– le centrage ;
Il faut vérifier ces quatre facteurs en cours de route et agir sur celui qui est le plus problématique. Et pour se faciliter la tâche, on essaie de faire chacun des ajustements en affectant le moins possible les autres.
Faites tourner la roue dans un support de dévoilage et trouvez le point qui s’écarte le plus de la trajectoire de la plus grande partie de la jante. Si, par exemple, cette portion est trop à gauche, resserrez les écrous des rayons de droite et desserrez ceux des rayons de gauche, de façon à tasser la jante vers la droite. Si vous resserrez les écrous de droite et desserrez ceux de gauche de façon identique, vous pouvez déplacer la jante vers la droite sans (trop) affecter la rondeur de la roue.
Si par exemple, la jante courbe vers la gauche et que le centre de courbure est entre deux rayons, on peut resserrer le rayon de droite de 1/4 tour et celui de gauche de 1/4 tour. De même, si le centre de courbure est vis-à-vis un rayon de droite, on peut resserrer ce rayon de 1/4 tour et desserrer les deux rayons de gauche adjacents de 1/8 tour.
Corrigez le pire voilement à gauche, puis le pire voilement à droite... sans essayer de corriger à la perfection chacun des problèmes. Vous redresserez ainsi graduellement la roue.
Trouvez l’endroit le plus haut sur la jante et travaillez de la même façon. Si le centre de ce point haut est situé entre deux rayons, resserrez chacun d’eux de 1/2 tour. S’il est situé vis-à-vis un rayon, resserrez celui-ci de 1 tour et les deux rayons avoisinants de 1/2 tour. Il faut visser plus longtemps pour corriger le voilement vertical que le voilement horizontal.
Le dévoilement vertical s’effectue généralement en tendant les rayons graduellement, ce qui permet d’augmenter la tension de la roue.
Lorsque la roue est latéralement dévoilée à quelques millimètres près,
il est temps de vérifier son centrage. Placez le plongeur
ajustable de la jauge de centrage
sur l’essieu et ajustez-le de façon à ce que
les deux extrémités de la jauge s’appuient sur la jante et que le plongeur
s’appuie sur l’écrou extérieur de l’essieu.
Tournez ensuite la jauge et faites
la même vérification sans ajuster le plongeur.
Si la jauge oscille autour du plongeur, les rayons de ce côté doivent être
tendus pour recentrer la roue.
Si au contraire le plongeur ne touche pas à l’écrou, ce sont les rayons de
l’autre côté qui doivent être tendus.
Si la roue est décentrée de plus de 2 ou 3 mm, vissez tous les rayons du côté où il faut tirer la jante de, 1/2 tour (ou plus, au besoin).
Si par contre, le centrage est précis à 1 ou 2 mm près, reprendre l’ajustement latéral, mais en « tirant » la jante du bon côté. Ainsi, s’il faut déplacer la jante vers la droite pour mieux la centrer, trouvez l’endroit où elle est la plus voilée vers la gauche, corrigez-le, puis encore l’endroit où elle est la plus voilée vers la gauche...
Vérifiez également l’alignement vertical ; si le voilement vertical est pire que le voilement latéral, corrigez alors l’alignement vertical.
Vous devez tenir compte de la tension du côté cassette de la roue. On peut vérifier la tension de trois façons :
– Selon la difficulté à tourner la clé à rayons. Vous approchez de la tension maximale lorsque vous avez peur d’arrondir les écrous au lieu de les serrer. Jusqu’aux années 1980, c’était là la tension maximale possible pour éviter de briser les filets des écrous. De nos jours, les rayons, les écrous et les outils modernes sont de meilleure qualité et il est maintenant possible de trop tendre les rayons et de causer un bris de la jante.
– Selon la note produite par les rayons. On peut pincer les rayons comme des cordes de guitare et évaluer la tension à l’oreille. Même sans piano, on peut comparer la note produite avec celle d’une bonne roue pour avoir une idée de la tension. D’ailleurs, avant d’utiliser un tensiomètre, j’utilisais une cassette sur laquelle j’avais enregistré le fa dièse au piano, ce qui correspond approximativement à la note produite par un rayon en acier inoxydable de longueur moyenne. (Pour plus de détails sur cette méthode, voir l’article de John Allen : Check Spoke Tension by Ear.)
– Avec un tensiomètre.
C’est évidemment la meilleure méthode. Tout atelier bien équipé devrait
avoir un tensiomètre. La tension du côté droit de la roue doit être celle
prévue pour les rayons et la jante utilisée. Elle devrait surtout être égale.
On n’a pas à s’inquiéter de la tension des rayons de gauche d’une roue arrière,
en autant que celle-ci soit semblable pour tous les rayons. Si la roue est
proprement centrée, ces rayons seront plus lâches que ceux de droite.
La tension d’une roue symétrique (comme une roue avant sans frein à disque)
devrait être identique pour tous les rayons.
Dès que la roue commence à être en tension, il faut contrôler la torsion des rayons. En effet, lorsqu’on visse l’écrou avec la clé à rayons, le rayon cherche d’abord à tordre à cause de la friction dans les filets. Ce n’est qu’une fois le rayon tordu qu’il y aura suffisamment de résistance pour que l’écrou commence à visser. Néanmoins, le rayon restera tordu. Les rayons tordus se redresseront éventuellement... résultant en une roue voilée.
Contrairement au robot monteur de roues, l’artisan peut sentir cette torsion et la contrôler en utilisant judicieusement sa clé à rayons. Il suffit de visser un peu trop puis de dévisser légèrement. Par exemple, pour resserrer un écrou donné de 1/4 tour, serrez-le de 3/8 tour puis desserrez-le de 1/8 tour.
Le contrôle de la torsion est plus facile sur des rayons ordinaires car ils sont plus résistants à la torsion et qu’il est plus facile de détecter s’ils sont tordus que les rayons à diamètre variable. Une des raisons pour laquelle j’apprécie les rayons aéro est qu’il est facile de voir s’ils sont tordus.
Pour éliminer les contraintes résiduelles, j’utilise une vieille manivelle de gauche que j’insère entre les rayons.
Avant d’utiliser la roue, il faut maintenant en éliminer les contraintes résiduelles. En effet, l’épaule des rayons doit épouser la forme du flasque et vice-versa. Un processus semblable peut se produire là où l’écrou siège dans la jante. Certains artisans éliminent les contraintes en pliant la roue tout entière, tandis que d’autres empoignent les rayons par groupes de quatre et les serrent ensemble.
Ma technique préférée consiste à utiliser un levier (comme une vieille manivelle) pour faire fléchir les rayons à l’endroit où ils se croisent. Cette technique permet de bouger les rayons autour de leur point de croisement de façon à ce qu’ils soient tous droits. En faisant le tour de tous les rayons, vous entendrez sans doute des craquements, signe que les rayons se touchent et se déplacent. Faites le tour le tous les rayons plusieurs fois, jusqu’à ce que la roue cesse de travailler (donc d’émettre des craquements).
Après cela, vous devrez sans doute dévoiler légèrement la roue. Reprenez ensuite ce processus d’élimination des contraintes et de dévoilage jusqu’à ce que la roue soit silencieuse et parfaitement droite.
Jobst Brandt, auteur de l’excellent livre The Bicycle Wheel (litt.: La roue de bicyclette), souligne un autre avantage de l’élimination des contraintes résiduelles :
Après être formé à froid, l’acier rétracte toujours un peu (les rayons sont formés à froid à partir d’un fil d’acier). Ce phénomène se produit notamment parce qu’une partie des fibres a dépassé la limite d’élasticité du matériau. Certaines fibres sont donc en tension et d’autres en compression, de sorte qu’en tendant les rayons, on accroît les contraintes de tension du matériau. Or, comme plusieurs fibres ont déjà atteint leur limite d’élasticité, elles se déforment.
Lorsque les rayons sont pressés en place, ils se déforment en certains points et cet accroissement de tension fait que les zones demeurent étirées. Or le métal qui se trouve étiré près de sa limite d’élasticité a une faible résistance à la fatigue ; il faut donc éliminer les contraintes résiduelles pour que les rayons durent plus longtemps.
On peut diminuer ces contraintes en augmentant momentanément la tension (donc les contraintes) dans les rayons, de façon à ce que les zones les plus sollicitées se déforment en permanence. Lorsqu’on enlève cette contrainte supplémentaire, les zones ainsi déformées ne peuvent reprendre leur position originale car elles ont, en quelque sorte, perdu leur « mémoire ». La containte moyenne du rayon diminue donc d’autant.
Après avoir suivi toutes ces étapes, vous obtiendrez une roue parfaitement ronde qui le restera beaucoup plus longtemps que la plupart des roues-machine. Vous aurez en outre appris tout ce qu’il faut savoir sur l’art de dévoiler une roue et vous vous sentirez un meilleur technicien professionnel.
Nous avons présenté le patron le plus courant, soit le rayonnage à 36 rayons croisés trois fois. Il existe toutefois d’autres patrons de rayonnage moins courants dont voici les principaux.
Le patron de rayonnage que nous vous avons présenté, le rayonnage à 36 rayons croisés trois fois, est un type de rayonnage quasi-tangeantiel : les rayons quittent le moyeu de façon à peu près tangeantielle à celui-ci, ce qui donne à la roue la force nécessaire pour transmettre les efforts moteurs et ceux de freinage, tout en assurant une certaine répartition des contraintes autour de la jante lorsqu’on saute des cahots. Pour un angle donné (ou une tangeante), le nombre de croisements dépend du nombre total de rayons. Les patrons les plus courants sont :
– le rayonnage à 32 rayons croisés trois fois, beaucoup plus courant de nos jours ; il suit le même principe, si ce n’est qu’il est formé de quatre groupes de 8 rayons ;
– le rayonnage à 24 ou 28 rayons croisés deux fois, se retrouve sur certaines roues avant de vélos de route ;
– le rayonnage à 40 ou à 48 rayons croisés quatre fois, couramment utilisé pour les roues de tandems.
Il existe toutefois d’autres patrons de rayonnage moins courants dont voici les principaux.
Les roues conventionnelles sont construites de façon quasi tangeantielle. Pour un même nombre de rayons, on peut augmenter le nombre de croisements afin d’obtenir une roue dont les rayons quittent le moyeu de façon encore plus tangeantielle, ce qui lui donne plus de résistance. À l’opposé, on peut réduire le nombre de croisement pour utiliser des rayons plus courts et ainsi réduire le poids de la roue.
Lorsque le flasque du moyeu est particulièrement gros et particulièrement si la jante est de petit diamètre, il peut être préférable d’utiliser un rayonnage avec moins de croisements pour éviter de plier les rayons près du filetage. Ainsi, le moyeu Rohloff Speedhub est souvent lacé avec 32 rayons croisés deux fois.
Les roues radiales ont des rayons qui sortent en ligne droite du moyeu. Ce patron de rayonnage peut uniquement être utilisé sur des roues avant sans frein au moyeu [N.D.T. ni frein à disque]. Elles ont un certain chic et sont parfois appropriées lorsqu’on souhaite optimiser la performance, car elles sont plus légères et elles offrent un léger avantage aérodynamique – en théorie du moins.
Les roues radiales ont toutefois deux inconvénients. Comme les écrous sont directement dans l’axe des trous de rayons de la jante, ils peuvent se desserrer plus facilement que les écrous d’une roue à rayonnage tangeantiel. Il ne faut donc pas lubrifier les écrous et on peut même utiliser un adhésif tel que Spoke Prep (de Wheelsmith) ou un Loctite non-permanent pour les tenir en place.
En outre, comme les rayons sortent de la jante de façon radiale, ils peuvent déchirer les trous de rayons dans la jante. Ce phénomène est plus susceptible de se poduire avec les moyeux à 36 rayons à petits flasques, car il y a peu de métal entre les trous. Si un moyeu usagé est lacé radialement, les encoches créées par les anciens rayons peuvent aider à concentrer les contraintes et à affaiblir davantage les flasques.
Le folklore veut que les roues radiales roulent « dur » car de plus courts rayons s’étirent moins que les rayons des roues à rayonnage semi-tangeantiel. En pratique, il n’en est rien !
On monte certaines roues arrière avec un rayonnage semi-tangeantiel du côté droit et un rayonnage radial du côté gauche. Si les roues radiales avant ont surtout un avantage esthétique, les roues arrière demi-radiales – lorsqu’elles sont en parapluie – durent beaucoup plus longtemps que les roues conventionnelles.
Une roue tient parce que tous les rayons sont constamment tendus. Or, dans certains cas, l’effet parapluie est si prononcé que les rayons de gauche sont très peu tendus et se relâchent complètement lorsqu’on pédale. Ce sont souvent ces rayons qui cassent par fatigue du métal. Si un de vos clients se plaint de casser souvent ses rayons de gauche, vous pouvez donc solutionner son problème en lui montant une roue demi-radiale.
NDT.: Certaines roues arrière sont particulièrement en parapluie. C’est le cas des roues à roue libre à 7 ou 8 vitesses ou des roues à cassette (surtout les Campagnolo). Ce phénomène est pire lorsque le moyeu est étroit. Par exemple, un moyeu à 8 ou 9 vitesses sur une roue à 126 ou 130 mm de largeur est fortement en parapluie, alors qu’une roue à 135 mm de largeur est presque symétrique. Une roue symètrique ne bénéficie pas du rayonnage demi-radial décrit ici.
Je pensais qu’il s’agissait d’un rayonnage d’avant-garde... jusqu’à ce que j’aperçoive certaines Ford Modèle A dans un défilé. Leurs roues – fortement en parapluie – étaient montées de façon semi-radiale, précisément pour cette raison.
Voilà donc les patrons pratiques. Il existe quelques rayonnages ésotériques comme celui du pied-de-corbeau. Nous vous invitons à visiter ce site.
Et si vous voulez un rayonnage fantaisiste, allez voir le rayonnage des roues POWerwheels, de même que les rayons SYMMETRISPOKE et les écrous qui y sont associés.
Voici quelques définitions utilisées au cours de cet article. Certains de ces termes ne sont pas normalisés.
Cette jauge ressemble à une arbalète au centre de laquelle se retrouve un plongeur (là où serait placée la flèche d’une arbalète). Voir la définition illustrée au glossaire.
(anglais : Dish Stick)
Pour la roue arrière, ces rayons sont plus tendus lorsque le cycliste appuie sur ses pédales. Ils partent du moyeu et pointent vers l’arrière par rapport au sens de rotation de la roue (direction anti-horaire lorsqu’on regarde du côté droit de la roue).
Ces rayons sont identifiés et illustrés
en rouge (côté droit) et
en jaune or (côté gauche).
Le terme a été choisi parce que ces rayons traînent derrière le moyeu, un peu comme jadis le fourgon de queue d’un train.
Certains auteurs parlent des rayons tracteurs parce qu’ils tirent sur la jante lorsqu’on pédale. C’est vrai, mais pour tous les rayons du vélo...
(anglais : Trailing Spokes)
Pour la roue arrière, ces rayons sont plus lâches lorsque le cycliste appuie sur ses pédales. Ils partent du moyeu et pointent vers l’avant, donc dans le sens de rotation de la roue (direction horaire lorsqu’on regarde du côté droit de la roue).
Ces rayons sont identifiés et illustrés
en bleu foncé (côté droit) et
en bleu pâle (côté gauche).
Le terme a été choisi parce que ces rayons précèdent le moyeu ; ils sont donc à la tête d’une marche ou d’un défilé.
Certains auteurs parlent des rayons pousseurs. Toutefois, lorsque la roue est bien montée, ces rayons ne poussent pas sur la jante, mais ils sont simplement moins tendus que les rayons de queue lorsque le cycliste appuie sur ses pédales. D’ailleurs’ils étaient en compression, ces rayons ne pousseraien pas la jante mais ploieraient pluttôt sous l’effort comme une simple règle de plastique. En outre, comme tous les rayons sont tendus, on ne peut donc pas parler de rayons pousseurs.
(anglais : Leading Spokes)
Le premier rayon que l’on installe lorsqu’on monte une roue. Sa position détermine celle de tous les autres rayons.
(anglais : Key Spoke)
Il s’agit d’un support sur lequel on place la roue pour la dévoiler. Certains supports ressemblent à une fource inversée, sur lesquels on retrouve des guides pour identifier facilement les sections de la roue qui dépassent latéralement ou vers le haut.
(anglais : Truing Stand)
Vous devriez pouvoir trouver les outils et le matériel nécessaires chez le vélociste de votre voisinage. Toutefois, si vous avec de la difficulté à les obtenir près de chez vous, vous pouvez les commander chez Harris Cyclery. Voici les liens aux pages appropriées :
–
Les matériaux
[NDT.: Harris Cyclery remplit des commandes internationales. Voir les modalités sur leur site.)
Pour voir la cadillac des jauges de centrage, veuillez consulter ce site : Hoadley-True site.
D’autres articles techniques de Sheldon Brown se retrouvent ici, tandis que le glossaire en anglais se retrouve ici.
– Le livre The Bicycle Wheel (litt.: La roue de bicyclette)de Jobst Brandt (1981 Avocet, Palo Alto, California ISBN 0-9607236-6-8.) est un excellent livre qui couvre de façon plus théorique la roue à rayons. Ce livre est disponible auprès de la plupart des vélocistes.
–
L’utilisation du diapason pour vérifier la tension des rayons est expliquée dans le livre
Glenn's New Complete Bicycle Manual,
mis à jour par
John Allen (1987 Crown Publishers, Inc. New York ISBN 0-517-54313-3) p.380.
Cet article est aussi disponible
à l’écran.
– On trouve une série de tableaux pour déterminer la longueur des rayons dans le livre de Howard Sutherland, Sutherland's Handbook for Bicycle Mechanics, publié par Sutherland Publications, Box 9061, Berkeley, California 94709. ISBN 0-914578-06-5
Cet article n’est pas le seul qui traite du montage de roues. J’attire donc votre attention sur :
– Le montage des roues selon Raleigh (date des années 1960)
– L’article de Robin Tivy sur le rayonnage
– Le rayonnage sur le site de Jocelyn Ouellet (dont la pace d’accueil est docvelo.com)
Sheldon Brown
Le texte original fut écrit par Sheldon Brown avec le soutien de John Allen, Daniel Boals, Jobst Brandt et John Forester.
Pour la traduction française, le traducteur s’est inspiré de quelques termes du site de Jocelyn Ouellet, technicien-mécanicien en bicyclette dans la région de Québec.
Les illustrations de cet article circulent depuis longtemps. Je les ai créées au début des années 1980 sur un ordinateur PDP-11 modifié de Digital, avec le logiciel dédié Management Graphics, qui produisait des diapositives Kodachrome. Bien des années plus tard, ces diapositives ont été numérisées sur un cédérom PhotoCD puis modifiés sur mon Macintosh avec Photoshop d’Adobe.
©1995, 2004.
Sheldon Brown
Traduction française : ©2004. Michel Gagnon
Mise à jour de cette page : 2006-12-05
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