Le jeu de direction vélo sous toutes ses formes

Le jeu de direction est un composant du vélo d'une conception relativement simple. Son seul problème : plusieurs standards sont utilisés ces dernières années. On vous explique tout sur les différents jeux de direction vélo, mais aussi concernant le montage, le réglage et l’entretien de cet élément indispensable pour diriger un vélo.

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1. A quoi sert un jeu de direction sur un vélo ?

2. Les types de jeu de direction

3. Les roulements

4. Le montage des cuvettes et des roulements

5. Comment choisir un jeu de direction adapté à son vélo

6. Montage/démontage d'un jeu de direction

7. Réglage d'un jeu de direction

8. Entretien et graissage d'un jeu de direction

1. A quoi sert un jeu de direction sur un vélo ?

Le jeu de direction d'un vélo est l’élément effectuant la jonction entre le cadre et l’ensemble guidon/potence/fourche. Il assure également la rotation de cet ensemble afin de permettre au cycliste de diriger le vélo en tournant le guidon. Un jeu de direction doit par conséquent correspondre au cadre, à la fourche et à la potence montés sur le vélo.

Le jeu de direction a beaucoup évolué ces dernières années, comme l’ensemble du matériel vélo. Il existe de nombreux standards et dimensions de jeu de direction, dus aux multiples évolutions.

2. Les types de jeu de direction

A. Le jeu de direction à visser (ou fileté)

Le jeu de direction à visser est l'ancien standard que l’on retrouve sur des vélos datant de plusieurs années ou encore sur certains vélos de ville. Il est compatible avec une potence à plongeur uniquement.

Le réglage du jeu de direction se fait par un système d’écrou et de contre-écrou, positionné au-dessus de la cuvette supérieure de direction. Le pivot de fourche est quant à lui fileté. Un jeu de direction à visser est généralement de 1" (25.4 mm).

Composition :

• Contre écrou
• Rondelle antifriction
• Cône de réglage
• Roulement à billes
• Cuvette supérieure
• Roulement à billes
• Cuvette inférieure
• Cône de fourche (bague insérée sur le pivot de fourche)

Points forts

• Réglage de la hauteur facile grâce à la potence à plongeur
• Economique

Points faibles

• Desserrage possible avec les vibrations notamment
• Ensemble plus lourd
• Serrage de la potence sur la fourche qui manque d’efficacité pour une utilisation intensive

B. Le jeu de direction Aheadset

Le jeu de direction Aheadset est une innovation apparue dans les années 90, notamment grâce au développement du VTT. C’est maintenant le système de direction le plus répandu sur tous les vélos actuels.

Ce jeu de direction se monte sur un pivot de fourche lisse. La potence vient quant à elle se fixer sur le pivot et se serre par pincement, grâce à deux vis sur les côtés de la potence. Le réglage du jeu se fait quant à lui grâce à une vis située au-dessus de la potence, par pression des cuvettes.

Ce jeu de direction est plus sûr, mais aussi facile à installer et facile à régler et à entretenir.

Composition

• Bouchon de potence (ou capot)
• Etoile de fourche ou expandeur
• Entretoise
• Cône de roulement supérieur
• Bague de serrage (souvent fendue)
• Joint d’étanchéité
• Roulement supérieur
• Cuvette supérieure (si cuvettes externes ou semi-intégrées)
• Cuvette inférieure (si cuvettes externes ou semi-intégrées)
• Roulement inférieur
• Joint d’étanchéité
• Cône de fourche (bague insérée sur le pivot de fourche)

Points forts

• Plus rigide
• Montage simple
• Réglage et entretien facilités
• Léger
• Serrage efficace et sûr

Points faibles

• Pas de réglage en hauteur (sauf en insérant des entretoises - voir paragraphe sur le Réglage de la hauteur d’une potence avec un jeu de direction Aheadset)

3. Les roulements

A. Roulements à billes traditionnels

Les roulements à billes traditionnels d’un jeu de direction sont composés de billes maintenues en place dans une cage à billes. Le roulement vient ensuite se placer entre les cuvettes et les cônes.

L'entretien et le graissage régulier sont nécessaires pour éviter l’usure prématurée des billes et des cuvettes. Notez qu’un jeu de direction à roulements à billes traditionnels peut être étanche, notamment grâce à des joints d’étanchéité positionnés entre les cônes et les cuvettes.

B. Roulements à billes scellés

Les roulements à billes scellés ou étanches sont plus performants et plus durables que des roulements traditionnels. Les billes sont insérées entre deux bagues et n’entrent pas en contact avec les cuvettes ou le cadre.

Ce type de roulement industriel est scellé. Un cache protège les billes de l’humidité et de la poussière. Les roulements scellés sont plus fiables et ne demandent pas d’entretien.

4. Le montage des cuvettes et des roulements

A. Jeu de direction externe (EC : External Cup)

Le jeu de direction externe dispose de cuvettes externes au cadre et insérées en force dans la douille de direction. On les reconnait facilement : les cuvettes dépassent entièrement du cadre.

B. Jeu de direction semi-intégré (ZS : Zero Stack)

Dans un jeu de direction semi-intégré, les cuvettes sont à l'intérieur du cadre, et non à l’extérieur. Elles sont également pressées dans la douille de direction du cadre.

C. Jeu de direction intégré (IS : Integrated System)

Quant au jeu de direction intégré, il n’utilise pas de cuvettes. Les roulements sont placés dans des logements usinés directement dans le cadre. Le montage du jeu de direction est plus facile, puisqu'il n’y a pas de cuvettes à insérer.

Attention à l'angle des roulements scellés. On retrouve des cuvettes et des roulements avec un angle de 36° ou de 45°.

Bon à savoir : le jeu de direction d’un vélo peut être différent entre la partie haute et la partie basse de la douille.

5. Comment choisir un jeu de direction adapté à son vélo

Pour bien choisir votre jeu de direction, un pied à coulisse est indispensable afin de prendre toutes les mesures de votre jeu de direction.

A. Le type de jeu de direction

Quel est le type de jeu de direction du vélo (voir paragraphe Les types de jeu de direction) :

• Jeu de direction à visser (il est équipé d’un gros contre-écrou au-dessus de la cuvette ainsi que d’une potence à plongeur)
• Jeu de direction Aheadset (la potence dispose de deux vis de maintien latérales, ainsi que d’une vis sur le dessus de la potence pour régler le jeu)

B. Type de montage des cuvettes et des roulements

Il est nécessaire de déterminer le type de montage de cuvettes et de roulements de votre vélo (paragraphe Le montage des cuvettes et des roulements) :

• Jeu de direction externe (cuvettes et roulements à l’extérieur de la douille de direction)
• Jeu de direction semi-intégré (cuvettes et roulements à l’intérieur de la douille de direction)
• Jeu de direction intégré (pas de cuvettes et roulements logés dans le cadre directement)

Vérifiez le haut et le bas de votre jeu de direction, puisque votre vélo peut avoir deux montages différents des roulements.

C. Diamètre de pivot de fourche

On mesure le diamètre externe du pivot de fourche en haut et en bas (si différent). Les standards sont :

• 1″ (25.4 mm)
• 1″1/8 (28.6 mm)
• 1″1/4 (31.8 mm)
• 1″1/2 ou 1.5 (38.1 mm)

Bon à savoir : il existe des pivots de fourche coniques ou tapered. Cela signifie que le pivot et la douille de direction ont une forme conique, donc des diamètres différents en haut et en bas.

D. Diamètre de douille de direction

On mesure le diamètre interne de la douille de direction du cadre, en haut et bas si la douille est conique.

Les mesures standards sont :

• 30 mm
• 33.8 mm
• 36.8 mm
• 49.6 mm
• 41.4 mm
• 44 mm
• 55.9 mm

Pourquoi des valeurs si différentes ? Tout simplement parce que certains cadres accueillent les roulements à l’extérieur du cadre, d’autres à l’intérieur.

E. La norme SHIS, pour mieux s’y retrouver

Il existe depuis quelques années une norme pour se repérer plus facilement dans le monde des jeux de direction. La norme SHIS (Standardized Headset Identification System) est un système d’identification standardisé des jeux de direction. Enfin !

Le SHIS est composé de 3 éléments :

• 2 lettres pour le type de montage des cuvettes et roulements (EC : External Cup, pour un jeu de direction externe - ZS : Zero Stack, pour un jeu de direction semi-intégré - IS : Integrated System, pour un jeu de direction intégré)
• 1 nombre correspondant au diamètre de la douille de direction
• 1 nombre correspondant au diamètre du pivot de fourche

Un exemple : le jeu de direction Aheadset semi-intégré 1 1/8

• Type de cuvettes : semi-intégrées (ZS)
• Diamètre de a douille de direction : 44 mm
• Diamètre du pivot de fourche : 28,6 mm

Son SHIS est : ZS44/28,6

Attention, pou un jeu de direction conique, il est important de connaître le SHIS du haut et du bas du jeu de direction.

Vous cherchez un nouveau jeu de direction pour votre vélo ? Mesurez votre jeu actuel et déterminez son SHIS. Il ne vous reste plus qu'à trouver un jeu identique grâce à SHIS !

6. Montage/démontage d'un jeu de direction

Pour travailler correctement sur la direction d’un vélo, le plus simple est de positionner son vélo sur un pied d'atelier.

A. Jeu de direction Aheadset

● Démontage

• Retirer la roue avant du vélo
• Dévisser les vis latérales de potence, puis dévisser et enlever la vis de réglage située sur le dessus de la potence et retirer la coupelle
• Enlever la potence (ne pas forcer sur les gaines au risque de les endommager) et maintenir la fourche pour ne pas qu’elle tombe
• Oter les éléments situés au-dessus du roulement supérieur, c’est-à-dire les entretoises, le cône supérieur et la bague de serrage
• Retirer la fourche du vélo (si votre vélo est équipé de billes, attention à ne pas en perdre, car certaines billes peuvent s’échapper lors du démontage)
• Enlever le roulement supérieur resté dans la cuvette
• Enlever le roulement inférieur situé soit sur le pivot de fourche, soit dans la cuvette

Si remplacement du jeu de direction :

• Retirer le cône de fourche en insérant un tournevis plat dans l’encoche afin de faire levier (ou en tapant très délicatement avec un chasse-goupille si le cône n’a pas d’encoche)
• Ôter ensuite les cuvettes (voir paragraphe 6C. Démontage et montage des cuvettes)

● Montage

Si l'ensemble du jeu de direction a été remplacé, deux opérations supplémentaires sont à effectuer au préalable :

• Positionner les cuvettes dans la douille du cadre (voir paragraphe 6C - Démontage et montage des cuvettes)
• Insérer le cône de fourche jusqu’à ce qu’il arrive en butée, à l’aide d’un emmanche-cône (ou d’un tube si vous n’avez pas cet outil). Ne pas frapper avec un marteau au risque d’endommager la surface en contact avec le roulement.
• Graisser et positionner les roulements (voir paragraphe sur L'entretien et graissage d’un jeu de direction). Ils resteront en place grâce à la graisse.
• Mettre en place la fourche
• Insérer tous les éléments retirés, dans le bon ordre (bague de serrage, cône supérieur, entretoises)
• Placer la potence, la coupelle et serrer la vis de réglage (sans forcer)
• Régler le jeu de direction (voir paragraphe 7 - Réglage d’un jeu de direction)

B. Jeu de direction à visser

● Démontage

• Desserrer le contre-écrou à l’aide d’une clé jeu de direction
• Retirer la potence à plongeur en dévissant la vis de serrage, et en enfonçant cette dernière (grâce à un petit coup de marteau afin de faire descendre le plongeur)
• Oter la roue avant
• Enlever la rondelle antifriction et le cône de réglage tout en maintenant la fourche en place
• Retirer la fourche en veillant à ne pas perdre de billes (placer un bac sous le vélo pour les récupérer)
• Enlever le roulement supérieur resté dans la cuvette
• Enlever le roulement inférieur situé soit sur le pivot de fourche, soit dans la cuvette

Si remplacement du jeu de direction :

• Retirer le cône de fourche en insérant un tournevis plat dans l’encoche afin de faire levier (ou en tapant très délicatement avec un chasse-goupille si le cône n’a pas d’encoche)
• Oter les cuvettes (voir paragraphe 6C Démontage et montage des cuvettes)

● Montage

Si l'ensemble du jeu de direction a été remplacé, deux opérations supplémentaires sont à effectuer au préalable :

• Positionner les cuvettes dans la douille du cadre (voir paragraphe 6C - Démontage et montage des cuvettes)
• Insérer le cône de fourche jusqu’à ce qu’il arrive en butée, à l’aide d’un emmanche-cône (ou d’un tube si vous n’avez pas cet outil). Ne pas frapper avec un marteau au risque d’endommager la surface en contact avec le roulement.
• Graisser et positionner les roulements (voir paragraphe 8 - Entretien et graissage d’un jeu de direction). Ils resteront en place grâce à la graisse.
• Mettre en place la fourche
• Serrer le cône de réglage et placer la rondelle antifriction
• Serrer le contre-écrou sans bloquer
• Procéder au réglage de la direction (voir paragraphe 7 - Réglage d’un jeu de direction)

Toujours respecter le sens de montage des roulements : attention, il est impératif de toujours respecter le sens de montage des roulements ! Observez attentivement le montage des roulements lors du démontage. La surface de contact des roulements à billes se situe toujours entre le roulement et le cône.

C. Zoom sur quelques opérations concernant le jeu de direction

● Démontage et montage des cuvettes du jeu de direction

Les cuvettes externes ou semi-intégrées sont montées en force dans la douille de direction.

● Démontage avec un démonte-cuvettes

• Insérer le démonte-cuvettes à l’intérieur de la douille de direction. Les griffes doivent arriver en butée contre la cuvette du côté opposé.
• Taper avec un maillet à l’extrémité du démonte-cuvettes afin d’extraire la cuvette
• Procéder à la même opération de l’autre côté pour la deuxième cuvette

● Démontage sans démonte-cuvette

• Insérer un chasse-goupille assez long, puis taper sur le bord de la cuvette de l’intérieur vers l’extérieur de la douille. Donner des coups de marteau sur tout le tour de la cuvette
• Procéder à la même opération sur l’autre cuvette

● Montage

Il existe un outil spécial pour insérer facilement et correctement dans la douille de direction : le presse-cuvettes. On utilise habituellement un outil spécifique car il est difficile d’insérer la cuvette droite dans la douille en procédant sans outil.

Il suffit de mettre en place les cuvettes et le presse-cuvettes sur le vélo, puis de serrer avec de faire rentrer les deux cuvettes dans la douille de direction.

Méthode sans outil :

• Positionner le cadre sur un établi en bois de manière à ce que la partie inférieure de la douille de direction soit posée à plat
• Intercaler un chiffon entre le cadre et le bois pour éviter d’endommager la douille
• Mettre en place la cuvette supérieure
• Positionner une cale en bois, puis taper doucement à l’aide d’un marteau ou d’un maillet en veillant à frapper tout au tour de la cuvette (attention à ne pas insérer de travers la cuvette)
• La cuvette est en place lorsqu’elle est en butée contre la douille de direction
• Retourner le cadre, et procéder à la même opération sur l’autre cuvette

● Montage d’une étoile de direction

Il est recommandé de monter une étoile de fourche avec un outil spécifique : l’insert pour étoile pour jeux de direction de vélo. Cet outil permet de monter l’étoile droite dans le pivot et à la bonne distance de l’extrémité du tube.

Une étoile montée de travers rendra impossible le serrage de la vis de réglage située au-dessus de la potence, tout comme une étoile insérée trop en profondeur dans le tube.

Si vous remplacez votre jeu de direction intégralement, il n’est pas nécessaire de changer votre étoile de fourche, sauf si elle est endommagée.

Pour monter une étoile de fourche :

• Positionner l’étoile sur l’insert-étoile
• Placer l’outil sur le pivot de fourche
• Frapper d’un coup sec afin de faire rentrer l’étoile à l’intérieur du pivot de fourche
• Dévisser et enlever l’outil

Insérer une étoile de fourche sans outil est possible, en utilisant une vis et en tapant doucement dessus pour que l’étoile rentre. Mais attention, il est toujours difficile d’insérer l’étoile droite sans guide.

● Réglage de la hauteur d’une potence avec un jeu de direction Aheadset

Il est possible de régler légèrement la hauteur de la potence sur un jeu de direction Aheadset en jouant sur l’épaisseur des entretoises de direction situées au-dessus du roulement supérieur et du cône.

Il existe des entretoises de direction de 5 mm à 20 mm, à choisir selon les entretoises que vous avez déjà sur votre vélo, mais aussi selon la hauteur de votre pivot de fourche.

Quelques infos à savoir :

• La potence doit toujours dépasser de quelques millimètres du pivot de fourche
• Le pivot de fourche doit être inséré aux 3/4 dans la potence, minimum. Pas moins.
• Ne jamais positionner plus de 3 cm d’entretoises

Trop d’entretoises ? La potence n’a pas assez de prise sur le pivot.
Pas assez d’entretoises ? Le pivot dépasse de la potence.

Notez que pour baisser la hauteur d’un poste de pilotage, vous pouvez couper légèrement votre fourche à l’aide d’un guide de sciage pour tubes et enfoncer légèrement votre étoile de direction, ou encore placer des entretoises au-dessus la potence.

Pour relever ou abaisser significativement un poste de pilotage de vélo, il est possible de remplacer sa potence par une potence relevée ou abaissée ou une potence réglable.

7. Réglage d'un jeu de direction

A. Réglage du jeu de direction Aheadset

• Dévisser les deux vis latérales de maintien de la potence de quelques tours
• Serrer la vis supérieure jusqu’à sentir une résistance
• Contrôler la fluidité de la direction
• Resserrer les vis latérales alternativement
• Effectuer une dernière vérification du jeu et de la fluidité de la direction

B. Réglage du jeu de direction à visser

• Desserrer le gros contre-écrou sous la potence à l’aide d’une clé jeu de direction
• Serrer l’écrou ou la molette située sous le contre-écrou jusqu’à sentir une résistance
• Resserrer le contre-écrou
• Contrôler la fluidité et le jeu de la direction

Si une résistance ou du jeu dans la direction subsiste, il est nécessaire de procéder de nouveau au réglage.

C. Contrôler le jeu dans la direction d’un vélo

• Freiner avec le frein avant pour bloquer la roue
• Essayer d’avancer et de reculer le vélo, les mains sur le guidon. Répéter ces gestes plusieurs fois.
• Ressentez-vous du jeu dans le guidon ?
• Pour mieux détecter le jeu, positionner une main sur la partie avant de la cuvette supérieure de direction et effectuer à nouveau ces mouvements.

Si vous sentez un léger mouvement d’avant en arrière de l’ensemble guidon/potence/fourche, votre direction a du jeu.

Vélos équipés d’une suspension avant : une autre méthode
Vous ne pouvez pas utiliser la méthode citée ci-dessus pour un vélo doté d’une suspension avant, car vous constaterez le jeu de la fourche également. Utilisez donc une autre technique :

• Positionner le vélo debout, sur la roue arrière en freinant avec le frein arrière
• Effectuer le même mouvement avec votre guidon, mais de haut en bas

D. Contrôler la fluidité de la direction

Une direction de vélo ne doit pas être trop serrée, au risque de perdre en maniabilité, voire écraser les roulements au serrage (le serrage est très important).

Pour vérifier la fluidité de la direction de votre vélo :

• Lever la roue avant
• Donner une petite impulsion du guidon vers la gauche et lâchez-le
• Donner une petite impulsion du guidon vers la droite et lâchez-le

Votre guidon ne doit pas être retenu, il doit basculer d’un côté ou de l’autre avec fluidité. Vous constatez que la direction est retenue ? Desserrez légèrement la direction.

8. Entretien et graissage d'un jeu de direction

Pour entretenir un jeu de direction, il est nécessaire dans un premier temps de démonter votre jeu de direction (voir paragraphe Montage/démontage d'un jeu de direction).

Procéder au nettoyage des roulements à billes, des cuvettes des cônes, de l’intérieur de la douille de direction et du pivot de fourche à l’aide d’un chiffon et de dégraissant.

● Roulements à billes traditionnels

Les billes et les cuvettes ne doivent pas être marquées, creusées, oxydées, ni présenter de défaut. Il est important de procéder à une inspection minutieuse du jeu de direction. En cas de cuvettes ou de billes abîmées, il est nécessaire de remplacer le roulement à billes ou le jeu de direction. Ne montez pas des roulements neufs si les cuvettes sont abîmées.

● Roulements scellés

Les roulements à billes scellés peuvent s'endommager avec le temps. Vérifiez qu’ils tournent convenablement. Ils ne doivent pas avoir de jeu ni être grippés. Par contre, ils ne demandent pas d'entretien. Contentez-vous d'appliquer un peu de graisse sur les surfaces de portée au remontage.

● Graissage

Pour le graissage, il suffit d’appliquer une fine couche de graisse lithium :

• Dans les cuvettes et sur les cônes
• Sur les surfaces de portée de roulements
• Sur le pivot de fourche pour éviter la rouille

La graisse vous aidera notamment à maintenir les roulements en place dans les cuvettes pour faciliter le remontage du jeu de direction.

Maintenant que vous êtes incollables sur le jeu de direction, peut être avez-vous besoin de plus d'informations sur les potences ou les fourches de vélo ? Parcourez nos fiches-conseils Choisir sa potence en fonction de sa pratique vélo et Tout savoir sur la fourche de vélo.