Moyeu
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Sommaire
Description
Un moyeu a pour fonction de permettre la rotation de la roue et de la fixer au cadre du vélo. Le moyeu est relié à la jante via les rayons et les écrous de rayons.
Un moyeu avant ou arrière se compose, de gauche à droite, de:
- 1 axe de roue plein, ou bien un axe creux avec une attache rapide
- 1 ensemble à gauche : contre-écrou, rondelle, cône avec son cache poussière, roulement à bille(avec ou sans cage), graisse
- 1 corps de moyeu avec 2 cuvettes
- 1 ensemble à droite : graisse, roulement à bille(avec ou sans cage), cône avec son cache poussière, rondelle si axe avant (ou entretoise si axe arrière), et contre-écrou
Sur certains moyeux plus haut de gamme, les roulements sont sertis, il est donc impossible de les régler mais d'un autre côté, l'occasion se présente nettement moins. L'axe de la roue est alors une pièce usinée de révolution, non filetée sur laquelle on positionne en forçant légèrement les roulements. Ces derniers sont également en contact sans jeu avec le moyeu, le blocage en translation est souvent réalisé par un circlips sur l'axe de la roue.
Il y a 2 types de moyeux pour le moyeux arrière:
- le moyeu arrière pour roue libre qui a un corps de moyeu à visser sur lequel viendra se visser une roue libre,
- le moyeu arrière à cassette qui contient un corps de roue libre sur lequel viendra s’emboîter une cassette
Variantes
Il existe le moyeu à vitesses intégrées.
Certains moyeux intègrent aussi un système de freinage. C'est une spécialité allemande mais il arrive d'en retrouver en France. Il s'agit d'un frein tambour intégré au moyeu qui se serre lorsque le cycliste pédale en arrière.
Attention au nombre de trous si vous voulez faire un montage personnalisé ! Beaucoup de moyeux vus en atelier d'autoréparation possèdent 36 trous, mais les moyeux à 34 trous voire moins sont répandus également.
Particularité : sur une fourche dite "lefty" (à un seul fourreau, celui de gauche comme l'indique le nom) le moyeu est conique, probablement afin de répartir également le poids du ou de la cycliste sur les deux côtés de l'axe.
Influence sur la tension des rayons
Toute asymétrie au niveau du moyeu provoque une différence de tension des rayons (dans le cas de deux nappes montées de la même façon, c'est-à-dire avec le même nombre de croisements). En bref, les rayons sont plus tendus du côté des vitesses sur une roue arrière, et du côté du disque sur une roue avant. Il ne faut donc pas s'alarmer de cette différence si on la constate "avec ses doigts", ou avec un tensiomètre à rayon (exemple[1]).
L'origine de cette asymétrie peut être d'avoir les vitesses d'un côté, ou un disque d'un côté par exemple. Dans ces deux cas, la jante doit être située au milieu des deux contre-écrous (c'est-à-dire ne pas avoir de "parapluie", qui peut être testé sur un banc de dévoilage correctement calibré ou encore avec un outil qu'on appelle parfois lui aussi "parapluie" ou "centreur de roues" chez Park Tool [2]), ce afin de pouvoir régler correctement des freins à patins, et d'avoir une répartition du poids symétrique entre les deux roulements, ce qui évite une usure prématurée. Or le fait que la cassette (respectivement le disque sur une roue avant) par exemple ne soit que d'un côté fait que les rayons du côté de celle-ci sont potentiellement plus courts, et surtout ne forment pas le même angle avec la verticale. Ils se retrouvent donc plus tendus que ceux de l'autre côté.
Détail de cette dernière affirmation à l'aide du schéma ci-contre.
Le schéma est simplifié : on a représenté seulement un rayon de chaque côté en haut, aucun en bas.
Notations du schéma :
F1 représente la tension linéaire des rayons du côté opposé aux vitesses, F2 la tension linéaire des rayons du côté des vitesses,
a1 (resp. a2) l'angle des rayons du côté gauche (resp. droit) avec la verticale,
F1' et F2' les composantes horizontales (c'est-à-dire parallèles à l'axe de la roue) de F1 et F2 respectivement.
Démonstration :
Pour avoir l'équilibre (c'est-à-dire que la jante ne bouge pas par rapport à son axe) il faut que F1' = F2'
Or géométriquement F2' = F2.sin(a2) et F1' = F1.sin(a1)
d'où F2=F2'/sin(a2)=F1'/sin(a2)=F1.sin(a1)/sin(a2)
donc F2 (la tension du rayon) est différent de F1, car les angles a1 et a2 sont différents. Et même, comme a1>a2 (et ces angles sont petits, inférieurs à 90° soit pi/2 rad), on a bien F2>F1.
Usure d'un moyeu
La principale usure d'un moyeu se passe au niveau des roulements à billes : cônes, billes et cuvettes en roulant s'érodent mutuellement. La « poussière » issue de cette usure qui se mélange avec la graisse crée une pâte abrasive qui accélère encore la détérioration de ces pièces. Les impuretés pénétrant au fil du temps dans le roulement jouent le même rôle que cette poussière. Dans le cas d'un moyeu mal graissé, l'eau pénétrant le moyeu fait rouiller les pièces, cette rouille joue également un rôle d'abrasif sur les pièces des roulements.
L'axe de roue peut plier, voire casser, en particulier s'il s'agit d'un moyeu arrière traditionnel à roue libre. En effet, dans ce système le roulement de droite se situe dans le moyeu et se retrouve ainsi loin de la patte de fixation de la roue. Plus le moyeu est fait pour accueillir un grand nombre de vitesses, et donc une roue libre plus large, plus cette distance non soutenue est grande. Les axes de roues à blocage rapide étant creux, ils sont donc aussi plus fragiles.
Réparation d'un moyeu
Tester le jeu d'un moyeu
- La roue est montée sur le vélo: prendre un rayon entre le pouce et le majeur et tirer en avant et en arrière dans le sens de l'axe et perpendiculairement à l'axe. Si la roue bouge, il y a du jeu à corriger.
- La roue n'est pas montée: prendre l'axe d'un coté entre le pouce et la majeur et tirer en avant et en arrière dans le sens de l'axe et perpendiculairement à l'axe. Si l'axe bouge, il y a du jeu à corriger.
Il peut aussi arriver que les billes soient trop serrées, il est facile de s'en rendre compte en tenant l'axe dans les mains et en faisant tourner la roue, si on sent une résistance régulière le moyeu est trop serré. Si la résistance est irrégulière, il faudra vérifier l'état des billes, des pistes de roulement et nettoyer l'intérieur du moyeu afin d'enlever d'éventuelles impuretés.
Réglage du jeu d'un moyeu
Il est conseillé, préalablement au réglage, de nettoyer et de contrôler le graissage des roulements dans le moyeu, et d'effectuer un contrôle visuel des billes et des pistes de roulement.
Fixer le premier ensemble contre-écrou et cône
Fixer le premier ensemble contre-écrou et cône (avec une rondelle entre les 2) d'un coté du moyeu, tout en laissant sur l'axe la place nécessaire pour le cadre et une rondelle et l'écrou de serrage s'il s'agit d'un axe plein. Avec une clé à cône immobiliser le cône sur l'axe et utiliser une clé plate pour serrer le contre-écrou contre le cône. Dans le cas d'un moyeu de roue arrière, alors il faut bloquer en premier l'ensemble contre-écrou et cône (avec une entretoise entre les 2) côté roue libre. Dans le cas contraire, le cône ne sera pas accessible et le réglage ne pourra se faire.
Fixer le deuxième ensemble contre-écrou et cône
Le deuxième ensemble contre-écrou et cône (avec une rondelle entre les 2) permet de régler le jeu du moyeu, en utilisant avec tendresse une clés à cônes de moyeux sur le cône et une clé plate sur le contre-écrou. Pour les roues à blocage rapide, il arrive qu'en serrant le blocage, ça reserre un peu le jeu du moyeu et que la roue tourne moins bien, il vaut donc mieux laisser un très léger jeu au serrage du roulement.
Resserrer le jeu
Desserrer le jeu
Graissage des roulements
Un graissage des roulements est à effectuer au titre de la maintenance préventive pour protéger les pièces d'usure du moyeu.
Démontage, nettoyage et contrôle
Dévisser un contre-écrou d'un coté du moyeu. Dévisser le cône et contrôler l'état de la graisse.
S'il s'agit d'une moyeu arrière pour roue libre il faudra dévisser la roue libre pour atteindre la cuvette et les billes coté roue libre.
Si la graisse est noire ou inexistante, enlever et nettoyer les billes, nettoyer les cônes et les cuvettes du corps de moyeu. Contrôler l'état des pistes de roulements des cônes et des cuvettes du corps de moyeu. Changer les pièces abîmées si vous trouvez des pièces de rechanges.
Pose de la graisse et des billes, et remontage
Installer la graisse des 2 cuvettes du corps de moyeu, idéalement avec une seringue en plastique. Il est nécessaire de mettre une bonne quantité de graisse, le surplus éventuel suintera lors de la pose des caches poussières.
Vous pouvez maintenant installer les billes sur la graisse, elles ne risquent plus de tomber!
Revisser le cône qui avait été précédemment dévissé puis revisser le contre-écrou.
Procéder au réglage du jeu du moyeu.
Modification de l'épaisseur des rondelles/entretoises d'un moyeu
Les cadres de vélos ont des empattements différents. Pour s'adapter à ces différentes largeurs et pour centrer la jante par rapport aux freins, il est possible de modifier l'épaisseur des rondelles/entretoises de chaque coté du corps de moyeu.
Il en sera de même s'il y a une modification du nombre de vitesses de la roue libre: une entretoise plus grande peut être mise (et donc il faudra modifier la taille de la rondelle gauche), afin que la chaîne(ou le petit pignon) ne touche pas le cadre.
Moyeu de roue avant.
Moyeu de roue arrière à frein à rétropédalage et vitesses intégrées.
