Boîte de pédalier

Préambule

Les appellations des pièces et partie du cadre au niveau du pédalier varient suivant la rigueur et l'usage.

Rigoureusement, le boîtier de pédalier désigne la partie du cadre, le tube dans lequel le jeu de pédalier vient se monter. De manière usuelle, on désigne souvent le boîtier de pédalier pour parler du jeu de pédalier (axe/billes/cuvettes). Donc pour parler de la parte du cadre, on utilise plutôt le terme "boîte de pédalier".

Détail de cadre, boite de pédalier

Anatomie de la boîte de pédalier

Boîtes filetées

Ces douilles sont filetées sur les côtés droite et gauche du cadre. Le filetage côté chaîne est en général inversé mais pas toujours (standard français ou italien). Un des problèmes les plus graves qu’on rencontre sur ce type de cadre est le filetage qui peut être abîmé. Lorsque la perte de matière n’est pas trop importante, il est possible de refaire les filets au taraud, à condition d’avoir les outils adapté au standard. Dans le pire des cas, il est souvent possible de monter une cartouche autovissable. Si la boîte est au standard BSA, français ou suisse on peut aussi tarauder les filets au standard italien.

Boîtiers filetés traditionnels

Celle-ci comprend :

• soit un jeu de pédalier à cartouche (souvent appelé "boîtier de pédalier) d'un seul bloc (vélos récents). Ce système ne nécessite aucun entretien mais en cas de problème (jeu, le plus souvent), il faut tout changer.
• soit plus souvent dans les ateliers vélos, un jeu de pédalier à cônes et cuvettes (un axe de pédalier, deux cages à billes de pédaliers (ou billes libres) et deux cuvettes de pédalier). Ce système demande un graissage occasionnel et des réglages éventuels. L'avantage, c'est qu'on peut y changer chacune des pièces en cas de besoin.
• soit des cuvettes vissées externes, pour pédalier deux pièces moderne. Les roulements sont intégrées à la partie extérieure de cuvettes vissées dans la douille du cadre.

Côté manivelle, c'est facile, la cuvette se démonte en général facilement et elle se dévisse toujours dans le sens anti-horaire (sens normal de vissage-dévissage).

La cuvette de pédalier côté plateau (appelée cuvette fixe) est compliquée à démonter, notamment car, en fonction des modèles, elle se dévisse soit dans le sens horaire, soit dans le sens anti-horaire. Il vaut mieux avoir une idée du bon sens de dévissage avant de forcer et de le serrer davantage, c'est déjà sportif à démonter (sauf si on a un super Démonte cuvette fixe de pédalier). Pour connaître le sens de dévissage, voici les principaux standards et comment les repérer :

• Le standard anglais BSC (British Standard Cycle), appelé le plus souvent BSA, mais aussi ISO, BC, anglais ou Euro (pour les BMX) : 1,37" (BSC) ou 1.375" (ISO) x 24 filets par pouce (environ 34,8 mm, plus exactement 34,798 mm ou 34,925 mm). Les deux diamètres sont interchangeables. C'est le standard normalisé ISO et qu'on trouve sur la plupart des vélos récents. Se dévisse dans le sens horaire. Le diamètre interne de la douille fait approximativement 33,7 mm.
• Le standard italien : 36mm x 24 filets par pouce. Se dévisse dans le sens anti-horaire. Le diamètre interne de la douille fait approximativement 35 mm.
• Le standard français : 35 mm x 1 mm. On en trouve encore beaucoup dans nos ateliers mais il a disparu des vélos récents. Se dévisse dans le sens anti-horaire. Le diamètre interne de la douille fait approximativement 34 mm.
• Le standard suisse : 35mm x 1 mm. Rare mais a équipé certains vélos français (Motobécane par exemple). Il a la même taille que le standard français mais le filetage est inversé. Se dévisse dans le sens horaire.

Bien évidemment, il existe d'autres standards mais très rares. Par exemple :

• Les vieux Raleigh 3 vitesses (et certains Raleigh de route) peuvent avoir une douille de 1.375" x 26 tpi (standard Whitworth, 34,925×0,977 mm), avec une largeur proche de 71 ou de 76 mm. Le filetage est inversé comme le BSA mais le pas de vis de 26 tpi le rend incompatible avec les jeux de pédalier BSC.
• Les Chater-Lea, encore plus rares, peuvent avoir une douille de 1,45" x 26 tpi (36,83×0,977 mm), avec une largeur de 64 mm. Là aussi le filetage est inversé côté chaîne.

Type de filetage	Dimensions (diamètre x pas)	Sens de vissage côté gauche	Sens de vissage côté droit	Largeur du cadre
Anglais BSC/BSA	1.37 pouces x 24 filets/pouce soit 34,798 mm x environ 1,06 mm ou 1.375 pouces x 24 tpi soit 34,925 mm x environ 1,06 mm	Sens horaire	Sens anti-horaire	68 mm (route) 73 mm (VTT) 83 mm (DH) 100 mm (fat bike)
Italien	36 mm x 24 filets/pouce	Sens horaire	Sens horaire	70 mm
Français	35 mm x 1 mm	Sens horaire	Sens horaire	68 mm
Suisse	35 mm x 1 mm	Sens horaire	Sens anti-horaire	68 mm

Distinguer les standards traditionnels

Pour reconnaître un standard, on peut :

• Lire l'inscription sur la cuvette (ex. : si on voit BSC, on sait tout de suite de quoi il s'agit). Mais l’inscription n’est pas toujours claire, voici quelques inscriptions qu’on peut rencontrer :

Type d'indication	Indication	Marque	Côté	Standard probable
inscription	1.37	varié	les 2	BSC
inscription	1.370" x 24 TPI	varié	les 2	BSC
inscription	4CR	RFG	réglable	BSC
inscription	34.8	varié	les 2	BSC
inscription	35	varié	les 2	français (ou suisse)
inscription	35 x 1	varié	les 2	français (ou suisse)
inscription	35 x 1G	Campagnolo	fixe	suisse
inscription	35 x P1	Japon/Taiwan	les 2	français
inscription	35 x P1 S1	Japon/Taiwan	fixe	suisse
inscription	36	varié	les 2	italien
inscription	36 x 24F	Campagnolo	les 2	italien
inscription	36 x 24T	Japon/Taiwan	les 2	italien
inscription	A = anglais	français	*	BSC
inscription	B = british	anglais	*	BSC
inscription	C	RFG	les 2	français
inscription	D = filets à droite	français	fixe *	français ou italien
inscription	FF = filettatura francese	italien	*	français
inscription	FI = filettatura inglese	italien	*	BSC
inscription	G = filets à gauche	français	fixe *	suisse ou BSC
inscription	L = left-handed threads	anglais	fixe *	suisse ou BSC
inscription	M = métrique	varié	*	français ou suisse
inscription	R = right-handed threads	anglais	fixe *	français ou italien
inscription	S = sinistra	italien	fixe *	suisse ou BSC
méplats	2 méplats	vélo Motobécane	fixe	français
méplats	8 méplats	vélo Motobécane	fixe	suisse

* : abréviations courantes

• Effectuer des mesures :
  • Mesurer le filetage de la cuvette mobile côté manivelle, facile à enlever et comparer à la taille des filetages ci-dessus. On peut alors mesurer le diamètre de la cuvette (mais il faut un pied à coulisse très précis) ou mesurer les pas de vis avec une jauge à filet.
  • Mesurer la largeur de la boîte de pédalier. On peut rencontrer les largeurs suivantes ;

Largeur	Marque ou pratique	Standard probable
65 mm	vélo de piste	italien
~66 mm : 2 19/32" = 65,99125	anglais	BSC
~67 mm : 2 5/8" = 66,675	anglais	BSC
68 mm	varié	tous
70 mm	route ou piste	italien
71 mm	japonais	BSC
~71 mm : 2 13/16” = 71,4375	Raleigh	1 3/8” x 26 tpi
73 mm	VTT	BSC
~76 mm : 3” = 76,2 mm	Raleigh	1 3/8” x 26 tpi

• Toujours après avoir enlevé la cuvette réglable, on peut essayer de visser une autre cuvette dont est sûr de son standard :
  • Une cuvette au standard italien ne se visse que sur une boîte de même standard.
  • Une cuvette au standard français est bloquée rapidement sur une boîte BSC et rentre trop facilement sur une boîte italienne. Par contre, si elle se visse correctement, on ne sait toujours pas si le standard est français ou suisse. Mais le standard suisse est assez rare.
  • Une cuvette au standard BSC finira par se bloquer aussi sur une boîte au standard français.
• Mener l'enquête : le vélo est-il français ? Si oui, date-t-il d'avant ou après les années 1980, période où le BSC a remplacé le standard français ? Parvient-on à voir le sens du filetage interne de la boîte côté pédalier en regardant par le côté manivelle (côté opposé à la chaîne) ?

T47

Ce nouveau standard développé par Chris King® a été spécialement conçu pour des axes creux de 30 mm, En effet le dégagement entre l’axe et la douille fait environ 6mm, soit à peu près le même dégagement entre les boîtes de pédalier BSA et les axes de 24 mm des pédaliers deux pièces modernes. Ce standard devrait mettre un terme aux craquements ennuyeux qu’on retrouve trop souvent sur les roulements emmanchés dans les boîtes non filetées, lorsque leur surfaçage comporte un défaut. On le rencontre souvent sur des cadres en carbone, la boîte de pédalier étant alors munie d’une douille métallique pour pouvoir y tarauder les filets. C’est une adaptation filetée au standard PF46 (PF30).

Le diamètre des cuvettes fait 47 mm avec un pas de vis de 1 mm. Les filetages sont inversés côté transmission, comme pour le BSA. Le diamètre interne de la douille fait donc approximativement 46 mm, avec les largeurs habituelles de 68 mm (route), 73 mm (VTT), 83 mm (descente) et 100 mm (fat bike). Les cuvettes sont en général externes mais il existe des versions où les roulements sont à l’intérieur de la douille (standard T47i), la boîte de pédalier fait alors 86 mm sur les vélos de route. Il existe aussi des cuvettes externes compatibles Factor/Cervelo avec une largeur de 77 mm (T47A). Le T47 est compatible avec la plupart des standards de pédalier deux pièces récents : 24 mm (Shimano Hollowtech II, Race Face, Rotor 3D), 24-22 mm (SRAM/Truvativ GXP), 25 mm (Campagnolo Ultra-Torque et EKAR), 30 mm (FSA EVO386, Rotor 3D, Hope, FSA EVO392, Race Face, FSA BB30/SRAM BB30, Cannondale Hollowgram, Specialized - Fact, etc.), 28,99 mm (SRAM DUB).

T45

Ce standard, appelé aussi Colnago ThreadFit82.5, ne se trouve que sur des vélos Colnago. Les cuvettes ont un diamètre externes de 45 mm avec un pas de vis de 1 mm. La boîte de pédalier a une largeur de 82,5 mm. Le pas de vis devrait être inversé à droite. C’est une adaptation filetée au standard BB86 de Shimano.

ISIS Overdrive

On rencontre ce standard surtout dans les vélos d’appartement. Le jeu de pédalier est une cartouche avec des cuvettes ayant un diamètre externes de 48 mm avec un pas de vis de 1,5 mm. La boîte de pédalier a une largeur de 82,5 mm. Le pas de vis est inversé à droite.

Boîtes non-filetées

Pour s’y retrouver dans les différents standards, il importe d’abord de distinguer les anciens standards pour cadre en acier (Ashtabula ou Thompson pour citer les plus fréquents) des nouveaux standards pour cadre en carbone.

Boîtes non-filetées traditionnelles

On retrouve ces boîtes sur des vélos anciens ou entrée-de-gamme pour jeu de pédalier à cônes et cuvettes et pédalier une pièce ou deux pièces (rarement trois pièces). Les cuvettes sont emmanchées de force dans la boîte de pédalier. Lorsque l’ajustement serré n’est pas parfait (montage en biais ou douille mal surfacée), les cuvettes ont tendance à se fissurer, un peu comme les cônes de fourche et doivent alors être remplacées. Les roulements sont de type cage à billes, le montage avec billes libres étant très difficile voire impossible à réaliser. Les cônes sont montés sur l’axe, avec un cône fixe côté transmission, vissé ou emmanché, et un cône réglable toujours vissé sur un filetage à gauche avec ou sans contre-écrou. Lorsque ce dernier est absent, le jeu de pédalier a tendance à prendre rapidement du jeu, nécessitant alors de refaire régulièrement ce réglage.

Ashtabula

On retrouve ces boîtes sur des vieux BMX surtout, en général d’origine américaine, et sur des vélos entrée-de-gamme récents ou anciens, surtout des vélos pour enfants, avec un pédalier une pièce. La boîte a un diamètre interne de 51,3 mm pour une largeur en général de 68 mm. Il y a deux standards incompatibles de jeu de pédalier, les cuvettes par exemple, ne sont compatibles qu’avec les cages à billes correspondantes :

• Le plus courant accepte des cages à billes n° 66 (10 billes de 5/16") avec des filetages de 15/16" x 24 tpi à droite (cône fixe) et 7/8" x 24 tpi (cône réglable).
• On trouve l’autre standard sur certaines marques comme Schwinn ou Mongoose. Il accepte des cages à billes n° 64 (9 billes de 5/16") avec des filetages de 15/16" x 28 tpi à droite (cône fixe) et 7/8" x 28 tpi (cône réglable).

Thompson

Pédaliers Thompson les plus courants

Boîte		Pédalier
Diamètre interne	Largeur	Taille des billes	Diamètre d'axe	Clavette
30 mm	65 ou 70 mm	3/16" = 4,7625 mm	13 mm	8 mm
40 mm	65 ou 70 mm	1/4" = 6,35 mm	5/8" = 15,875 mm	3/8" = 9,525 mm
45 mm	65 ou 70 mm	5/16" = 7,9375 mm	5/8" = 15,875 mm	3/8" = 9,525 mm

Il existe aussi d’autres tailles de boîte de pédalier : diamètre interne de 33 mm, 35 mm ou 38 mm, largeur de 68 mm.

Boîtes non-filetées récentes

Les cadres en carbone ne peuvent accueillir de filetage pour insérer les cuvettes de pédalier (à moins de rajouter une douille métallique dans le cadre). La technologie choisie, comme sur d'innombrables systèmes mécaniques (bagnoles, machines à laver, etc), c'est d'insérer directement les roulements en force à l'aide d'une presse. C'est ce qu'on appelle les systèmes Press-Fit (ou ajustement serré). Pour que l’ajustement serré tienne, le diamètre de la douille doit être légèrement inférieur à celui de la cuvette du jeu de pédalier, comme pour les cuvettes de jeu de direction. Sur les boîtiers de pédalier, cette différence est en générale très faible, inférieure à 0,05 mm. Les diamètres de boîtiers ont aussi grossis pour pouvoir accueillir les diamètres d’axes plus important des pédaliers modernes.

On retrouve plusieurs standards. Sur certains, des roulements à bague sont directement emmanchés dans la boîte de pédalier : standards PF42 (plus connu sous le nom BB30), BB90 et BB95 de Trek, standards BMX Spanish et Mid. Sur d’autres, les roulements à bague sont intégrés à des cuvettes (ou coupelles), qui sont sont elles-aussi emmanchées dans la boîte de pédalier : standards PF41 (plus connu sous les noms Shimano Press-Fit, BB86 ou BB92), et PF46 (plus connu sous le nom PF30).

Quelque soit le modèle, le démontage nécessite en général un extracteur spécifique et se termine en général par la destruction du roulement ou des coupelles et pour le montage, une presse à cuvette (plusieurs diamètres sont nécessaires). Un des problèmes les plus graves qu’on rencontre sur ce type de cadre est des craquements indésirables qui surviennent lorsque le surfaçage de la boîte de pédalier n’est pas parfais, surtout lorsque le roulement à bague est directement emmanché dans la boîte de pédalier. Lorsqu’il reste suffisamment de matière, il est souvent possible de refaire le surfaçage de la douille pour supprimer ces bruits inquiétants. Cela nécessite des outils dédiés pour refaire le parallélisme des extrémités de la douille, aléser son intérieur et parfois l’épaulement intérieur.

Il existe maintenant des jeux de pédalier autovissables (thread-thru ou thread-together) ne nécessitant ni extracteur pour le démontage ni presse pour le montage. Il suffit alors d’avoir un outil similaire à ceux utilisés pour les cuvettes externes vissées , avec le bon diamètre et le bon nombre de cannelure.

À noter que ces systèmes sont très rares en atelier participatif.

PF42

Plus connu sous le nom BB30 développé par Cannondale pour des axes de pédalier de 30 mm (le 30 de BB30 fait référence à ce diamètre). Le diamètre interne de la boîte fait 42 mm (plus exactement 41,96 mm). Les roulements sont directement pressés dans le cadre, après avoir monté des circlips intérieurs jouant le rôle de butées. Le surfaçage intérieur du cadre doit être parfait pour accueillir le roulement. Les roulements à bague (référence 6806) sont aussi moins protégées que sur les autres standards. On trouve maintenant assez facilement des cuvettes en plastique au standard PF42 qui se montent de la même façon que les cuvettes au standard PF46 ou PF41. La largeur du boîtier était initialement de 68 mm (route) ou 73 mm (VTT) mais on trouve aussi 79 mm (BBright Direct Fit), 83 mm (Cannondale BB30a VTT), 84,5 mm (OSBB VTT de Specialized) et 120 mm (Cannondale Fat bike). On trouve facilement des adaptateurs pour la plupart des pédaliers deux pièces modernes : 24 mm (Hollowtech II), 24-22 mm (GXP), 28,99 mm (DUB) et bien sûr 30 mm. On rencontre aussi ce standard sous les noms suivants :

• BB30, standard d’origine de Cannondale, pour boîtes de pédalier larges de 68 mm (route) ou 73 mm (VTT).
• BB30a, standard dérivé de Cannondale, la boîte de pédalier est asymétrique et plus large de 5 mm côté transmission, avec donc une largeur totale de 73 mm (route) ou de 83 mm (VTT).
• BB30ai, version symétrique du BB30a.
• BBright Direct Fit, standard dérivé pour vélo Cervelo avec une boîte de pédalier asymétrique plus large de 11 mm côté chaîne, avec donc une largeur totale de 79 mm.
• OSBB de Specialized, avec des largeurs de 68 mm (route) et 84,5 mm (VTT). Attention le terme OSBB fait aussi référence à un autre standard dérivé du PF46 chez Specialized.

PF46

Plus connu sous le nom PF30, le système a été conçu par SRAM pour des axes de pédalier de 30 mm (le 30 de PF30 fait référence à ce diamètre). Le diamètre interne de la boîte du cadre est alors de 46 mm. Les roulements sont également montés serrés mais avec des coupelles en plastiques intermédiaires qui n’imposent pas une qualité de surfaces internes du boîtier aussi parfaite que le PF42/BB30. La largeur du boîtier était initialement de 68 mm (route) ou 73 mm (VTT) mais on trouve aussi 61 mm (OSBB Carbon de Specialized), 79 mm (BBright Press Fit), 83 mm (DH + Cannondale PF30a VTT), 86,5 mm (BB386EVO), 91,5 mm (BB392EVO), 100 mm (fat bike). On trouve facilement des boîtiers ou des adaptateurs pour la plupart des pédaliers deux pièces modernes : 24 mm (Hollowtech II), 24-22 mm (GXP), 28,99 mm (DUB) et bien sûr 30 mm. On rencontre aussi ce standard sous les noms suivants :

• BB386EVO, standard de FSA et BH, pour boîtes de pédalier larges de 86,5 mm. C’est une adaptation du PF46 au standard BB86 de Shimano.
• BB392EVO, standard de FSA et BH, pour boîtes de pédalier larges de 91,5 mm. C’est une adaptation du PF46 au standard BB92 de Shimano.
• BBright Press Fit, appelé aussi BB79, standard dérivé pour vélo Cervelo avec une boîte de pédalier asymétrique plus large de 11 mm côté chaîne, avec donc une largeur totale de 79 mm.
• OSBB Carbon de Specialized, avec 61 mm de largeur. Attention le terme OSBB fait aussi référence à un autre standard dérivé du PF42 chez Specialized.
• PF30, standard d’origine de SRAM, pour boîtes de pédalier larges de 68 mm (route) ou 73 mm (VTT).
• PF30a, standard dérivé de Cannondale, la boîte de pédalier est asymétrique et plus large de 5 mm côté transmission, avec donc une largeur totale de 73 mm (route) ou de 83 mm (VTT).
• PF30ai, version symétrique du PF30a.

PF41

Plus connu sous les termes Shimano Press-Fit, BB86 ou BB92, ce standard a été conçu par Shimano pour des axes de pédalier ayant un diamètre de 24 mm, comme le célèbre Hollowtech II (les chiffres 86 et 92 de BB86 et BB92 font référence à la largueur de la boîte de pédalier). Le diamètre interne du boîtier est de 41 mm. Comme, le PF46/PF30, les roulements sont montés dans des coupelles en plastiques qui n’imposent pas une qualité de surface internes du boîtier aussi parfaite que le PF42/BB30. Ces coupelles sont particulièrement fragiles et facilement détruites lors du démontage. La largeur du boîtier était initialement de 86,5mm pour le BB86 et 91,5mm pour le BB92, mais on trouve aussi 89,5 mm (BB89.5), 107 mm (BB107 pour vélo de DH), 121 mm (BB121 pour fat bike), 132 mm (BB132 pour fat bike). On trouve facilement des adaptateurs pour la plupart des pédaliers deux pièces modernes : 24-22 mm (GXP), 28,99 mm (DUB), 30 mm et bien sûr 24 mm. On rencontre aussi ce standard sous les noms suivants :

• BB86, Shimano Press-Fit pour boîte large de 86,5 mm.
• BB89.5, Shimano Press-Fit pour boîte large de 89,5 mm. Appelé parfois BB90, ce dernier terme porte à confusion avec le standard BB90 de Trek.
• BB92, Shimano Press-Fit pour boîte large de 91,5 mm.
• BB107, Shimano Press-Fit pour boîte large de 107 mm (DH).
• BB121, Shimano Press-Fit pour boîte large de 121 mm (fat bike).
• BB132, Shimano Press-Fit pour boîte large de 132 mm (fat bike).
• PF24, nom donné au PF41 par Chris King. 24 fait référence au diamètre de l’axe de pédalier.
• PF86, standard BB86 chez Scott, Giant et Pivot.
• PF92, standard BB92 chez Scott, Giant et Pivot.
• PF107, autre nom parfois employé pour le standard BB107.
• PF121, autre nom parfois employé pour le standard BB121.

Autres boîtes lisses récentes

• BB90, standard propriétaire de Trek. La boîte a un diamètre interne de 37 mm pour une largeur de 90,5 mm. Comme le PF42/BB30, les roulements à bague sont emmanchés directement dans la boîte de pédalier, celle-ci étant pourvu d’épaulements jouant le rôle de butées. Conçu pour des axes de pédalier de 24 mm de diamètre, on peut aussi trouver des versions compatibles GXP (24-22 mm). Attention, le terme BB90 est parfois employé pour désigner le standard BB89.5 (PF41).
• BB95 de Trek, standard propriétaire de Trek similaire au BB90 pour boîte large de 95,5 mm.
• BMX Mid ou Mid Press-fit. Standard pour BMX avec une boîte de 1 5/8" (environ 41,2 mm) de diamètre interne pour une largeur de 68 mm. Les roulements à bague sont emmanchés directement dans la boîte de pédalier, comme le BMX espagnol décrit ci-après.
• BMX Spanish ou Spanish Press-fit. Standard pour BMX avec une boîte de 37 mm de diamètre interne pour une largeur de 68 mm. Les roulements à bague sont emmanchés directement dans la boîte de pédalier, avec des épaulements comme le BB90. Les axes ont en général un diamètre externe de 19 ou 22 mm.
• Look BB95, format propriétaire pour axe de pédalier une pièce en carbone. Le diamètre interne de la boîte atteint alors 65 mm pour une largeur 90 mm. Il est possible de trouver des adaptateurs PF46/PF30 pour monter un pédalier plus courant.
• Wilier BB94, format propriétaire de Wilier, similaire au BB95 de Trek.

Sources externes

• materiel-velo.com : comprendre les standards des boîtiers de pédalier
• lecyclo.com : tout savoir-sur les boîtiers de pédalier