Potence

Description

La potence (stem) est la pièce qui relie le cintre à la fourche. Il en existe de nombreuses formes dans toutes les longueurs et métaux (aluminium, acier, inox...).

Une potence se caractérise par :

• L’angle et la hauteur de la potence (stem angle et stem height), permettant d'ajuster la position des mains du ou de la cycliste, avec une influence sur son inclinaison.
• La longueur de la potence (stem reach) qui se mesure sur la partie de la potence dirigée vers l'avant. Comme la forme et l'allonge du cintre, elle influe sur la répartition du poids du ou de la cycliste, mais aussi son usage : courte pour la maniabilité et le confort, ou longue pour la stabilité, le rendement et la vitesse.

Le serrage du cintre sur la potence peut se faire à l'aide :

• D'un collier qui va serrer le cintre par pincement (potence à bride fermée = pinch bolt stem). Le cintre est enfilé entre les mâchoires du collier, ce qui oblige à ôter poignées et manettes lorsqu'on souhaite changer de cintre (voir Démontage du guidon).
• D'un capot amovible (potence à bride ouverte = pop top stem) ce qui simplifie considérablement le démontage du guidon.

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  Potence à collier

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  Potence à capot

Variantes

Les potences sont réparties en deux grandes familles suivant le type de jeu de direction et de pivot de fourche :

Potence à plongeur

La potence pour jeu de direction fileté est plus couramment dénommée potence à plongeur (quill stem). La potence s'insère dans le pivot de fourche dont l'extrémité supérieure doit être filetée. Le terme quill désigne la tige la potence, partie verticale qu'on introduit dans le pivot de la fourche. Une marque est souvent gravée sur cette tige : elle est visible lorsque la potence n’est pas assez enfoncée, indiquant un risque de rupture. Le plongeur est constitué d’une vis dans laquelle vient se visser un écrou appelé expandeur.

L’écrou expandeur est soit en forme de cône (expander nut), soit en forme de cylindre biseauté (wedge). Dans le premier cas, le bas de la tige de la potence est coupé perpendiculairement à sa longueur et comporte deux fentes, inférieures à 5 cm, coupées parallèlement à sa longueur. Le cône est tiré vers le haut par la vis, ce qui provoque l'écartement des côtés de la potence et leur appui sur l'intérieur du tube de direction qui maintiendra la potence en place. Dans le second cas, le bas de la tige de la potence est coupé en diagonale pour correspondre au cylindre biseauté et la vis tire le cylindre biseauté contre la potence, ce qui provoque l'appui d'un côté du cylindre et de l'autre du bas de la potence contre l'intérieur du tube de direction, ce qui maintiendra la potence en place.

On peut ajuster la hauteur de la potence en l'enfonçant plus ou moins fortement à l'intérieur du pivot de fourche. Il ne faut pas l'enfoncer tout au fond du pivot de la fourche : le bas du pivot comportant un renfort interne, celui-ci peut gêner l'expandeur, empêchant alors le mécanisme de blocage du plongeur de fonctionner. Attention aussi à l'enfoncer suffisamment pour éviter tout risque de rupture. Une marque est souvent gravée sur la tige de la potence : elle est visible lorsque la potence n’est pas assez enfoncée. Si la marque n'est pas présente, la partie enfoncée de la tige de la potence doit respecter ces deux contraintes :

• L’enfoncement doit être d'environ 4 doigts.
• La partie enfoncée doit être d'au moins un tiers de la longueur totale de la tige.

En changeant la potence, on peut ajuster aussi bien l'angle, la longueur que la hauteur de la potence.

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  Une potence de VTT à expandeur

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  Une potence de course à expandeur

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  Un expandeur à cône

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  Un expandeur à cylindre biseauté

Potence pour jeu de direction non fileté

La potence pour jeu de direction non fileté (threadless stem), est improprement nommée potence Aheadset qui est le nom de la marque du premier modèle de ce type conçu par Dia Compe. Ce type de potence se serre autour du pivot lisse de la fourche et participe au réglage du jeu de direction. Il n'y a actuellement que 2 diamètres standards mais certaines potences anciennes peuvent avoir d'autres diamètres.

En changeant la potence, on ne peut ajuster que l'angle et la longueur de la potence. Pour modifier la hauteur de potence, on a moins de solutions :

• On peut diminuer la hauteur de potence en sciant le pivot de la fourche.
• Pour augmenter la hauteur, on est contraint de changer de fourche.

Tailles et potences particulières

• Une potence longue convient à une personne de grande taille et, si elle est plongeante, permet une position plus aérodynamique du cycliste (vélo de course).
• Une potence haute ou relevée permet de pédaler en position assise (vélo de ville)
• Sur une potence réglable (adjustable stem), il est possible de régler l'inclinaison de la potence modifiant ainsi à la fois la hauteur et la longueur effective de la potence. Elle peut être :
  • réglable sans outil permetrant ainsi de régler la hauteur et l'inclinaison en un tour de main ;
  • ou crantée, le réglage de l'inclinaison requiert alors une clé Allen.
• Lorsque le vélo est conçu pour des freins cantilever, la potence peut comporter une butée : la gaine arrive alors en butée sur le haut de la potence et le câble descend directement à nu sur le câble de liaison du frein.
• La potence peut-être suspendue (suspension stem). Elle comporte alors une suspension complète montée sur un parallélogramme avec un ressort hélicoïdal.
• Sur certaines potences, notamment sur les anciens vélos pliants, le serrage du cintre s’effectue à l’aide de la vis du plongeur. Il est très difficile de bloquer suffisamment la potence sur ce type de potence.

Diamètres

Pour les potences à plongeurs pour fourches à pivot fileté, le diamètre externe de la potence doit correspondre au diamètre interne du pivot de fourche. On rencontre les diamètres suivants :

• 5/6" (21,17 mm) pour des fourches avec un pivot de 1" (25,4 mm), vieux BMX et VTT.
• 7/8" (22,2 mm) pour des fourches avec un pivot de 1" (25,4 mm), standard.
• 22 mm pour les vieilles fourches françaises ayant un pivot de 25 mm.
• 1" (25,4 mm) pour des fourches surdimensionnées de 1 1/8" (28,6 mm).
• 1 1/8" (28,6 mm) pour des fourches surdimensionnées de 1 1/4" (31,8 mm).

Pour les potences pour fourches à pivot lisse, le diamètre interne de la potence (collier de serrage) doit correspondre au diamètre externe du pivot de fourche. On rencontre donc les diamètres courants de pivot lisse : 5/6" (21,17 mm), 1" (25,4 mm), 1 1/8" (28,6 mm), 1 1/4" (31,8 mm), 1.5" (38.1 mm), 52 mm et 56 mm.

Réparations

Diagnostic

• On vérifie d'abord les serrages de la potence :
  • On appuie à fond sur les poignées ou les cocottes du cintre pour vérifier que le serrage du cintre est suffisant.
  • On tente de faire pivoter le guidon tout en maintenant la roue avant entre ses cuisses.
• On vérifie ensuite que la potence n'est pas tordue (bent) et reste dépourvue de toutes fêlures (crack).
• On vérifie enfin le centrage de la potence.
• S'il s'agit d'une potence à plongeur, on doit la démonter pour vérifier :
  • Que la potence ou le plongeur n'est pas coincé (stuck) dans le pivot de fourche ;
  • Que la tige de la potence ne soit pas cassée (broken) à l'intérieur du pivot de fourche.

Démontage d'une potence à plongeur

• Il faut d'abord dévisser la vis du plongeur d’environ un demi-centimètre et donner un coup de marteau ou de maillet dessus pour décoincer le mécanisme qui bloque la potence dans le pivot de la fourche.
• On tire le guidon vers le haut tout en le faisant pivoter alternativement dans les deux sens.
• La potence est parfois bloquée dans le pivot de fourche et il semble impossible de la détacher. Il y a deux causes possibles :
  • Le coup de marteau n’a pas été suffisant et le mécanisme de blocage est toujours en place. Il faut alors dévisser un peu plus la vis du plongeur et redonner un coup de marteau. Si la vis est complètement dévissée, on peut la remplacer par une vis un peu plus longue et recommencer l'opération, mais dans ce cas là, il est fort probable que le blocage soit dû à la cause décrite ci-dessous.
  • La partie verticale de la potence est réellement bloquée dans le pivot de la fourche :
    • Si la potence ou le pivot sont en acier, c’est peut-être la rouille (rust) qui empêche le démontage. On peut alors infiltrer du dégrippant (releasing oil) entre les deux pièces et lui laisser le temps d'agir (au moins 15 minutes, dans les cas difficiles une marinade de 24h peut être efficace), avant de passer aux plans B décrits peu après.
    • Si un des éléments est en aluminium, il peut se créer une soudure autogène entre les deux. Seule une action mécanique répétée peut alors désolidariser la potence du pivot de fourche.
• Attention, les gaines sont parfois trop courtes pour qu’on puisse déloger complètement la potence du pivot de fourche. S’il suffit en général de desserrer les manettes de commandes et les faire pivoter vers le bas, il est parfois nécessaire de détendre les câbles pour enlever le guidon.

Plans B

Le procédé qui marche le plus souvent consiste à essayer de faire tourner le guidon ou la fourche tout en empêchant l'autre élément de tourner :

On tente d’abord de faire pivoter le guidon tout en maintenant la fourche entre les cuisses.

Sinon, il faut ôter la roue avant et coincer l'équerre de la potence dans un étau (wise). On place ensuite une planche ou un cylindre en bois costaud entre les fourreaux de la fourche et on essaye de faire pivoter celle-ci alternativement dans un sens puis dans l'autre jusqu'à déblocage du mécanisme.

Débloquer une potence sans marteau

Si on n'arrive pas à sortir la potence, le problème peut provenir du fait que la potence et le plongeur s'encastrent l'un dans l'autre et se bloquent mutuellement donc taper sur l'un ou sur l'autre accentue le blocage. Il faut alors retourner le vélo : on met des rondelles solides sous le tube de fourche et on visse la vis du plongeur dans l'écrou expandeur ce qui le fera ressortir.

Dans les cas les plus désespérés, on peut aussi donner des coups de marteau sur la potence. L’obstination est primordiale : certain-es mécanos y ont passé plusieurs jours avant de réussir l'opération.

Attention, toutes ces opérations peuvent endommager le pivot de la fourche. Une autre solution moins dévastatrice est d'utiliser une bombe réfrigérée sur la potence. Ne pas vaporiser sur la fourche mais sur la potence pour que celle-ci puisse se rétracter.

Il arrive aussi parfois que le blocage ne soit pas entre la potence et le pivot mais au niveau du mécanisme de blocage. Il faut alors disquer la potence et essayer de débloquer ce mécanisme au burin.

Si on arrive à sortir la potence mais que le plongeur reste coincé, il existe une solution assez simple et efficace : mettre des rondelles pour que la vis plongeur repose sur le jeu de direction puis simplement revisser la vis plongeur dans le plongeur qui ne sera plus gêné par la potence pour remonter. Avec cette technique, en principe, on n'a pas trop besoin de forcer. Si ça ne marche pas, on peut le faire depuis le bas de la douille de direction, en retournant le vélo.

Montage d'une potence à plongeur

• On monte d'abord le plongeur sur la potence :
  • L'écrou doit être biseauté si la potence l'est aussi, ou conique si la potence comporte une ou deux rainures.
  • On graisse légèrement la vis et l'écrou du plongeur pour prévenir tout grippage ou autosoudage futur.
  • La vis du plongeur doit légèrement dépasser de l'écrou.
  • La tête de la vis du plongeur ne doit pas être abîmée (empreinte pour la clé), sinon il sera impossible de la serrer correctement voire de la desserrer.
• On graisse légèrement la tige de la potence avant de l’enfiler dans le pivot de la fourche pour prévenir tout grippage ou autosoudage futur.
• On ajuste la hauteur de la potence :
  • Si on sent que la potence entre en butée au fond du pivot de fourche, la potence ne sera pas bien maintenue. Il faudra mettre une potence plus courte.
  • Si l’indication de sécurité est encore visible, la potence est trop courte et risque de casser. Il faudra mettre une potence plus longue. Si cette indication est absente, il faut enfoncer environ un tiers de la potence avec un minimum de 4 doigts.
• On serre ensuite la vis du plongeur. Le serrage doit être suffisamment fort (plus de 10 Nm) pour que le guidon ne bouge plus mais pas trop non plus : on risquerait d’endommager le pivot de la fourche.
• On vérifie le serrage en coinçant la roue entre ses jambes et en essayant de faire pivoter le guidon. Si le guidon bouge, la potence n’est pas assez serrée.

Centrage d'une potence

Cela demande un peu de pratique. Il faut vérifier l'alignement des parties droite et gauche du cintre débordant du collier de la potence avec l'axe de la roue avant. C'est la meilleure méthode pour les potences courtes. Malheureusement, la vue n’est pas toujours bien dégagée et on a souvent du mal à voir l'axe de la roue, notamment sur les fourches suspendues. On utilisera alors l'autre méthode plus intuitive qui consiste à aligner l'axe avant/arrière de la potence avec la roue. Prendre garde au garde-boue qui n'est pas toujours rectiligne et peut fausser la perception. Ne pas hésiter à combiner les deux méthodes pour vérifier l'alignement.

Serrage de la potence

• Le couple de serrage d'une potence à plongeur est autour de 13 Nm. Pour les fourches à pivot lisse, le serrage varie entre 5 Nm et 12 Nm. Ce couple de serrage est souvent indiqué sur la potence.
• Pour vérifier si la potence est suffisamment serrée : Se mettre devant le vélo, face au guidon. Enjamber la roue avant en serrant les jambes pour empêcher la roue de bouger. Tourner vigoureusement le guidon. Vérifier ensuite le centrage de la potence. Si la potence a déviée, le serrage n'est pas suffisant.
• Un serrage excessif risque d’abîmer le pivot de fourche, rendant impossible le bon serrage futur de la potence. En cas d’accident, il est aussi préférable que le guidon pivote plutôt qu'il casse ou se torde.

Remplacement d'une potence

• La nouvelle potence doit être compatible avec la fourche : diamètre interne (potence à plongeur) ou externe (potence Aheadset) du pivot et jeu de direction.
• La nouvelle potence doit être compatible avec le cintre : diamètre compatible entre collier et cintre.
• Si on change l'angle, la hauteur ou la longueur, la position du ou la cycliste ne sera plus la même sur le vélo. Il faut donc s’assurer que ces modifications auront bien les effets désirés. Il faut aussi s'assurer que les gaines seront assez longues. Attention, une potence trop longue déporte trop de poids vers l’avant et favorise les accidents du type "faire un soleil" ou "OTB" (Over The Bar).
• Si certaines manettes étaient fixées à la potence, il faut s’assurer qu'elles pourront être fixées à la nouvelle potence.