Frein à tirage direct

Description

Plus connu sous l’appelation V-brake qui est un nom de marque déposé de Shimano. On devrait plutôt l’appeler cantilever à tirage latéral. C’est bien un cantilever, car le pivot des mâchoires de frein se situe à l’une de leurs extrémités. Mais l’appellation cantilever peut porter confusion avec le cantilever à tirage central qui est souvent dénommé tout simplement cantilever, sans autre précision. Aussi on peut utiliser d’autres termes : frein à tirage direct ou frein à tirage linéraire sont souvent employés, mais le terme V-brake est le plus connu de toustes.

Les cantilevers sont préconisés lorsque la jante est trop large pour que les bras du frein ne se tordent pas comme c’est le cas avec des freins de type étrier. Les V-brake ont un avantage mécanique plus important que les autres freins sur jante et à câble, de l’ordre de 1:4, qui exige des leviers spécifiques à tirage long.

Anatomie

• 1. Coude V-brake, permettant de dévier le câble vers le frein tout en servant de butée pour la gaine. Le frein risque de lâcher sans prévenir si ce composant est abîmé.
• 2. Câble. La portion nue du câble est souvent protégée par un manchon en soufflet.
• 3. Étrier d’arrimage du coude V-brake. Le frein risque de lâcher sans prévenir si ce composant est abîmé.
• 4. Vis serre-câble. Le frein risque de lâcher si la vis n’est pas assez serrée. Mais un serrage excessif peut effilocher le câble et le fragiliser.
• 5. Embout de câble. Pour limiter l’effilochage du câble.
• 6. Mâchoires du frein. Vérifier qu’elles ne soient pas tordues.
• 7. Fixation des patins. Patins à vis dans le dessins, la rainure de la mâchoire est alors parallèle à la jante. Elle sera perpendiculaire pour des patins à tige.
• 8. Gomme des patins. Si les rainures de la gomme ne sont plus visibles, il est temps de remplacer les patins.
• 9. Platine des ressorts de rappel. Si elle est abîmée, les ressorts de rappel peuvent ne plus fonctionner.
• 10. Vis pivot de fixation des mâchoires. Le vissage est sécurisé par du frein filet, force moyenne. Un serrage excessif risque d’abîmer les tasseaux et rendre l’extraction des mâchoires impossible.
• 11. Vis de centrage. Pour que les patins soient à même distance des deux côtés de la jante.
• 12. Extrémité du ressort de rappel. Elle est orientée vers le cadre dans la réalité et doit être enfoncée dans un des trous du tasseau.

Composants

Patins

• 

  Patin symétrique à vis longue

• 

  Patin asymétrique à tige

Les cantilevers à tirage latéral modernes sont conçus pour des patins à vis longues comportant 4 rondelles semi-sphériques (appelés plus souvent coniques) offrant plus de possibilités de position des patins. Les patins sont plus longs mais moins épais que ceux utilisés sur les autres freins sur jante. Les anciens modèles étaient prévus pour des patins à tige. Ils sont souvent délaissés car plus compliqués à régler, mais ils peuvent être parfois la seule solution lorsque le dégagement entre jante et cadre est trop important pour des patins à tige.

Le patin est souvent asymétrique, la partie la plus longue doit alors toujours être placée vers l’arrière et la partie courte vers l’avant. Ils évitent d’user trop rapidement l’arrière de la gomme lorsque l’alignement horizontal a été monté parallèle à la jante.

Enfin la gomme du patin est toujours plus fine que sur les autres freins et s’use donc plus vite. Avec une gomme trop épaisse, le frein risquerait de ne plus fonctionner lorsque l’usure de la gomme éloigne trop le patin de la jante.

Tasseaux

• 

  Tasseau avec ses trois trous d’ancrage

Le pivot des cantilevers sont montés sur tasseaux : une des extrémités du ressort de rappel est calé dans un des trous du tasseau. En général il y a trois trous : le ressort de rappel est monté sur le trou du milieu sur les vélos neufs. Il est parfois nécessaire de retendre un ressort fatigué en le montant sur le trou supérieur. Le trou inférieur par contre ne sert quasiment jamais. Il y a parfois un seul trou, en général sur le frein avant. Certains tasseaux sont conçus pour des cantilevers à tirage central spécifiques et ne peuvent accepter des freins V-brake. Enfin, les tasseaux sont souvent démontables et remplaçables mais leur serrage étant souvent sécurisé par du frein filet fort, il faudra d’abord chauffer un peu le cadre avec une décapeuse thermique.

Les tasseaux peuvent se gripper voire se rouiller. Ils doivent être nettoyés et lubrifiés régulièrement. Huile ou graisse ? C’est comme pour les câbles : il n’existe pas de lubrifiant idéal, cela dépend de la pratique. L’huile attire moins la poussière mais est chassée rapidement par la pluie alors que la graisse peut gripper les tasseaux avec la poussière mais résiste grave mieux à la pluie.

Câble

• 

  Coude V-brake

Le câble doit être enfilé dans un coude métallique qui sert à la fois de butée pour la gaine et de gaine pour dévier le câble vers le frein. Ce coude sera ensuite arrimé sur la pièce articulée d’une des mâchoires.

Le tirage est latéral, à gauche dans les pays où l’on roule à droite et à droite au cas contraire. Le routage des gaines est donc toujours croisé sous le guidon.

Levier de frein

• 

  Levier V-brake

À cause de l’avantage mécanique plus important sur ce type de frein, le tirage du câble doit être plus long que d’habitude. Ces freins nécessitent donc des leviers de frein spéciques. La distance entre l’axe du pivot du levier de frein et l’axe de l’étrier d’arrimage du câble doit être supérieure ou égale à 34 mm.

Composants optionnels

Modulateur de puissance

• 

  Exemple de modulateur de puissance

Le modulateur de puissance permet une attaque du freinage plus progressive. Il est souvent monté sur le frein avant pour éviter qu’el cycliste ne fasse un soleil suite à un freinage trop brusque. Il peut être intégré au levier de frein (le tête de câble coulisse sur une rainure) ou monté sur le coude V-brake (pièce cylindrique au dessus du coude). Le modulateur de puissance est parfois utilisés sur d’autres freins : frein à galet ou frein à disque mécanique.

Travel agent

Le travel agent permet d’adapter un V-brake à un levier de frein à tirage normal, un levier pour cintre de route par exemple. Mais on trouve maintenant assez facilement des leviers de route à tirage long. Il est monté sur le coude V-brake et se compose de deux poulies de diamètres différents.

Arceau rigidificateur

• 

  Mâchefrein (en rouge)

Les tubes du cadre ou de la fourche s’écartent légèrement lors d’un freinage puissant. Pour éviter cela et optimiser le freinage, on peut rajouter un arceau rigidificateur, appelé aussi brake booster ou mâchefrein .

Variantes

• 

  Mini V-Brake

• 

  V-brake adaptable

• Anciens v-brake pour patin à tige : le positionnement des patins est plus délicat. Mais on a plus de solutions pour adapter le frein à différentes largeurs de jante.
• V-brake moderne pour patin à vis : le positionnement est plus facile, mais on a moins de solutions par rapport à la largeur de la jante.
• V-brake à parallélogramme : un parallélogramme articulé relie le patin au bras du frein. Cela permet de maintenir les patins constamment parallèles à la jante pour optimiser le freinage.
• Mini v-brake : l’avantage mécanique est réduit à 1:2, du même ordre que les autres freins sur jante et à câble. Il se monte avec un levier à tirage normal.
• V-brake adaptable à rainure longue. Il permet de positionner les patins à hauteur d’une jante de plus grand diamètre. Une mauvaise idée, l’avantage mécanique est réduit de 1:4 à 1:2.

Diagnostic

Contrairement aux frein en étrier, le diagnostic des cantilevers doit se faire en cas de réemploi avant leur démontage :

• La roue est-elle sans jeu, peu voilée (et sans saut) et bien centrée ? La roue est-elle fixée correctement au cadre ? ➔ si ce n’est pas le cas, recentrer ou réparer la roue.
• Le freinage est-il efficace ? Aucun couinement lors du freinage ?
• Lorsqu’on serre le levier, les patins arrivent-ils au même endroit, au même moment ? ➔ si ce n’est pas le cas, les bras du frein peuvent être tordus (pas au même endroit) ou mal centré (pas au même moment).
• Les patins reviennent-ils à leur position de repos lorsque le levier de frein est relâché ? ➔ si ce n’est pas le cas, vérifier le levier et le câblage; vérifier l’usure des patins (un patin creusé peut faire ventouse) et leur position (un patin peut frotter contre le pneu lors du retour); vérifier le bon équilibre de la tension des ressorts; vérifier que les tasseaux ne sont pas grippés.
• Le câblage est-il correct et en bon état ? ➔ câble tendu, sans rouille ni coude et pas effiloché ; vis serre-câble serrée correctement, avec la rondelle adéquate et placée correctement ; gaines sans coude, bien assises dans les butées ; butées en bon état.
• Le levier est-il en bon état et monté correctement ? ➔ le levier est-il bien serré et dépourvu de jeu excessif ? Le levier est-il bien à tirage long ? La tête de câble est-elle bien fixée correctement ? Le câble est-il effiloché à l’intérieur du levier ? Le levier touche-t-il le guidon lorsqu’on freine à fond ? Y-a-t-il un dégagement suffisant entre le levier et le guidon ?
• Les patins sont-ils positionnés correctement ? ➔ cause principale d’un frein qui couine.
• Les fixations des patins sont-elles suffisamment serrées ? ➔ autre cause possible d’un frein qui couine.
• La gomme des patins ou la surface de freinage de la jante sont-elles propres et dépourvues de toute trace de gras ou d’éclats métalliques ? ➔ dernière cause courante d’un frein qui couine.
• Le dégagement entre jante et patin est-il le même des deux côtés ? ➔ si ce n’est pas le cas, contrôler les tasseaux et régler le centrage du frein. Les patins sont-ils suffisamment rapprochés, 2 mm au plus de chaque côté ? ➔ retendre le câble si nécessaire.
• Les rondelles semi-sphériques de fixation des patins sont-elles montées correctement ?
• Peut-on détacher facilement le coude du frein sans défaire le câble ? Les bras du frein sont-ils parallèles lorsqu’on freine ? ➔ si ce n’est pas le cas, inverser les rondelles cuvettes, monter un frein pour patin à tige ou remplacer la roue avec une largeur de jante adaptée.
• Vérification du coude :
  • Les butées hautes et basses du coude ne doivent pas être abîmées.
  • L’étrier d’un des bras du frein (la pièce articulée) ne doit pas être déformé.
• La vérification des ressorts et des tasseaux se fait lorsque le coude est décroché : appuyer sur chaque mâchoire du frein pour contrôler le bon équilibrage des ressorts.
  • Si le ressort de rappel ne répond pas, le ressort peut ne pas être arrimé dans l’un des trous du tasseau ou à la mâchoire de frein, il peut être cassé, la vis de centrage peut être absente ou trop dévissée.
  • Si on sent un grippage, un frottement, la vis de fixation peut être trop serrée ou le tasseau pollué. Dévisser légèrement la vis de fixation ou nettoyer et relubrifier le tasseau.
  • Si on sent un déséquilibre entre les deux ressorts, vérifier qu’ils sont bien arrimés au même trou (haut, moyen ou bas). Le trou du haut augmente la tension du ressort et celui du bas la diminue. Sinon il faudra jouer sur les deux vis de centrage pour centrer le frein. On peut aussi remplacer un ressort trop fatigué, mais attention, ils ne sont pas tous compatibles et les ergots d’arrimage ne sont pas toujours orientés de la même façon.
  • Vérifier aussi la présence d’un jeu (le plus léger possible) entre les tasseaux et les mâchoires de frein. Un jeu excessif nuit au bon freinage et peut faire flipper el cycliste. Resserrer la vis de fixation enlève rarement le jeu et crée au contraire un grippage et peut même abîmer le tasseau rendant l’extraction de la mâchoire impossible. En général les jeux excessifs sont dus à une légère différence entre la longueur du tasseau et la profondeur de la platine de fixation de la mâchoire, la solution est donc de remplacer le frein. On peut dans le pire des cas percer des trous dans une rondelle large (avec la bonne épaisseur) qu’on placera entre la mâchoire et le tasseau.