TRANSMISSION VELO
Cassette de pignons
En mécanique, une cassette de pignons est un ensemble de pignons situé sur la roue arrière d'un vélo. Ce dispositif couplé au dérailleur permet de changer le rapport de transmission ou développement. La cassette de pignons est montée sur un axe cannelé solidaire du moyeu de la roue. Le nombre de pignons pouvant varier de 3 (ou 1) à 11, la roue doit être adaptée à la cassette. Ils peuvent être partiellement assemblés ou indépendant. Chaque pignon à un petit décrochement facilitant les changements de vitesse. Ces crans nécessitant une position précise, la cassette est orientée sur l'axe par une cannelure plus petite limitant toutes erreurs de montage. Cet empilement de pignons est fixé sur l'axe cannelé par un écrou cranté serré à l'aide d'une clef spéciale. Lors du desserrage un deuxième outil spécifique (un levier sur lequel sont fixés quelques maillons de chaîne) empêche la cassette de tourner. Les cassettes sont normalement en acier, ou pour les pièces bas de gamme, en tôle. Les cassettes haut de gamme peuvent être en titane, en magnésium, ou en aluminium. La durée de vie d'une cassette est de plusieurs milliers de kilomètres. L'usure n'est pas toujours facile à déceler puisque irrégulière (certains rapports sont plus utilisés que d'autres). On peut éventuellement ne changer que certains pignons, mais dans la grande majorité des cas, il est recommandé de changer non seulement la cassette mais également la chaîne. Ce qui évite les sauts de chaîne.
Chaîne
La chaîne en cyclisme est un élément mécanique fermé constitué d'un assemblage d'une suite d'éléments métalliques (maillons) servant à transmettre un mouvement sans glissement entre le pédalier et la roue arrière dite motrice. Il est conseillé d'entretenir régulièrement une chaîne en la lubrifiant (il est préférable de la graisser ou d'utiliser un lubrifiant spécial au Téflon pour éviter un encrassement par des particules sur une huile liquide ; en moto on a utilisé longtemps du suif). La durée de vie d'une chaîne est de plusieurs milliers de kilomètres. Elle va avoir tendance à s'allonger en vieillissant ce qui va avoir pour effet d'user les pignons de la cassette (les plateaux également mais dans une moindre mesure). Si la cassette est trop usée, ce sont les pignons qui usent la chaîne et elle risque de "sauter". Il est donc recommandé de porter une attention commune à ces deux pièces. Pour ouvrir une chaîne, il faut chasser un axe d'un maillon à l'aide d'un dérive-chaîne. Si la chaîne a été fermée avec un maillon spécial attache-rapide, celui-ci peut être ôté plus facilement encore. Pour fermer une chaîne, on utilise de la même façon le dérive-chaîne pour remettre en place l'axe du maillon dérivé ou on replace l'attache-rapide. Pour déterminer sa longueur, on place la chaîne sur le grand plateau/petit pignon. Dans cette position les galets du dérailleur doivent être alignés verticalement.
Dérailleur
Un dérailleur est un système qui permet le déplacement de la chaîne d’un vélo, pour en changer le développement par démultiplication ou multiplication. Il est généralement commandé par câble. Le dérailleur arrière comporte aussi un tendeur de chaîne, chargé d'adapter sa longueur au diamètre du pignon choisi.
Dérailleur avant
Le dérailleur avant se charge de faire changer la chaîne de plateau pour choisir le braquet le plus avantageux. Le nombre théorique des vitesses d’un vélo est le produit du nombre de plateaux du pédalier par le nombre de pignons du moyeu arrière. Par exemple, un vélo avec 3 plateaux et 7 pignons aura 21 vitesses. Pour un tel nombre, il s’agit en fait de vitesses théoriques, car il est plus économique d'éviter de croiser la chaîne, c’est-à-dire de la tordre entre un pignon de gauche et un plateau de droite et réciproquement ; en outre, on peut obtenir des rapports très voisins selon les combinaisons de plateaux et de pignons.
Dérailleur arrière
Le dérailleur arrière déplace la chaîne sur le pignon sélectionné. Si la plupart des dérailleurs offrent toujours l’option de changer de vitesse en mode friction, les dérailleurs indexés ou à commande automatique sont la norme. Les dérailleurs sont d’utilisation simple, mais doivent être réglés très précisément : la course latérale de la fourchette du dérailleur doit être limitée afin que la chaîne ne saute pas. Le dérailleur arrière comporte deux roulettes ou galets qui assurent simultanément la tension et le guidage de la chaîne lors du changement de vitesse. Le galet du haut est identifié par l'inscription "Puley" tandis que celui du bas comporte la mention «string».
Histoire
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Cogset
On a bicycle, the cogset or cluster is the set of multiple sprockets that attaches to the hub on the rear wheel. A cogset works with a rear derailleur to provide multiple gear ratios to the rider. Cogsets come in two varieties, cassettes or freewheels, of which cassettes are a newer development. Although cassettes and freewheels perform the same function and look almost the same when installed, they have important mechanical differences and are not interchangeable.
Bicycle chain
A bicycle chain is a roller chain that transfers power from the pedals to the drive-wheel of a bicycle, thus propelling it. Most bicycle chains are made from plain carbon or alloy steel, but some are nickel-plated to prevent rust, or simply for aesthetics. A bicycle chain can be very energy efficient: one study reported efficiencies as high as 98.6%. The study, performed in a clean laboratory environment, found that efficiency was not greatly affected by the state of lubrication. A larger sprocket will give a more efficient drive, reducing the movement angle of the links. Higher chain tension was found to be more efficient: "This is actually not in the direction you'd expect, based simply on friction". How best to lubricate a bicycle chain is a commonly-debated question among cyclists. Liquid lubricants penetrate to the inside of the links and are not easily displaced, but quickly attract dirt. "Dry" lubricants, often containing wax or Teflon, are transported by an evaporating solvent, and stay cleaner in use. The cardinal rule for long chain life is never to lubricate a dirty chain, as this washes abrasive particles into the rollers. Chains should be cleaned before lubrication. The chain should be wiped dry after the lubricant has had enough time to penetrate the links. An alternative approach is to change the (relatively cheap) chain very frequently; then proper care is less important. Some utility bicycles have fully enclosing chain guards which virtually eliminate chain wear and maintenance. On recumbent bicycles the chain is often run through tubes to prevent it from picking up dirt, and to keep the cyclist's leg free from oil and dirt. On most upright bicycles, the chain loops through the right rear triangle made by the right chain stay and seat tube. Thus a chain must be separated, (or "broken" ) unless the triangle can be split (usually the seat stay). Chain can either be broken with a chain tool or at a master link. A master link, also known as a connecting link, allows the chain to be inserted or removed with simpler tools, or even no tools, for cleaning or replacement. Some newer chain designs, such as Shimano and Campagnolo 10-speed chains, require a special replacement pin to be used when installing or reinstalling a separated chain. An alternative to this process is to install a master link, such as a SRAM Power Link or a Wippermann Connex.
Derailleur gears
Derailleur gears are a variable-ratio transmission system commonly used on bicycles, consisting of a chain, multiple sprockets of different sizes, and a mechanism to move the chain from one sprocket to another. Although referred to as gears in the bike world, these bicycle gears are technically sprockets since they drive or are driven by a chain, and are not driven by one another. Modern front and rear derailleurs typically consist of a moveable chain-guide that is operated remotely by a Bowden cable attached to a shifter mounted on the down tube, handlebar stem, or handlebar. When a rider operates the lever while pedalling, the change in cable tension moves the chain-guide from side to side, "derailing" the chain onto different sprockets. For more information about the choice of particular gear ratios and sprocket sizes, see Bicycle gearing.
Rear derailleurs
The rear derailleur serves double duty: moving the chain between rear sprockets and taking up chain slack caused by moving to a smaller sprocket at the rear or a smaller chainring by the front derailleur. In order to accomplish this second task, it is positioned in the path of the bottom, slack portion of chain. Sometimes the rear-derailleurs are re-purposed as chain tensioners for single-speed bicycles that cannot adjust chain tension by a different method.
Front derailleurs
The front derailleur only has to move the chain side to side between the front chainrings, but it has to do this with the top, taut portion of the chain. It also needs to accommodate large differences in chainring size: from as many as 53 teeth to as few as 20 teeth.
History
Various derailleur systems were designed and built in the late 1800s. The French bicycle tourist, writer and cycling promoter Paul de Vivie (1853–1930), who wrote under the name Velocio, invented a two speed rear derailleur in 1905 which he used on forays into the Alps. Some early designs used rods to move the chain onto various gears. 1928 saw the introduction of the "Super Champion Gear" (or "Osgear") from the company founded by champion cyclist Oscar Egg, as well as the Vittoria Margherita; both employed chainstay mounted 'paddles' and single lever chain tensioners mounted near or on the downtube. However, these systems, along with the rod-operated Campagnolo Cambio Corsa were eventually superseded by parallelogram derailleurs.
In 1937, the derailleur system was introduced to the Tour de France, allowing riders to change gears without having to remove wheels. Previously, riders would have to dismount in order to change their wheel from downhill to uphill mode. Derailleurs did not become common road racing equipment until 1938 when Simplex introduced a cable-shifted derailleur.
In 1949 Campagnolo introduced the Gran Sport, a more refined version of the then already existing, yet less commercially successful, cable-operated parallelogram rear derailleurs.
In 1964, Suntour invented the slant-parallelogram rear derailleur, which let the jockey pulley maintain a more constant distance from the different sized sprockets, resulting in easier shifting. Once the patents expired, other manufacturers adopted this design, at least for their better models, and the "slant parallelogram" remains the current rear derailleur pattern.
Before the 1990s many manufacturers made derailleurs, including Simplex, Huret, Galli, Mavic, Gipiemme, Zeus, Suntour, and Shimano. However, the successful introduction and promotion of indexed shifting by Shimano in 1985 required a compatible system of shift levers, derailleur, cogset, chainrings, chain, shift cable, and shift housing. This need for compatibility increased the use of groupsets made by one company, and was one of the factors that drove the other manufacturers out of the market. Today Campagnolo, Shimano, and SRAM are the three main manufacturers of derailleurs, with Italian manufacturer Campagnolo only making road cycling derailleurs and Shimano making both road and offroad. American manufacturer SRAM has been an important third, specializing in derailleurs for mountain bikes, and in 2006 they introduced a drivetrain system for road bicycles.
En mécanique, une cassette de pignons est un ensemble de pignons situé sur la roue arrière d'un vélo. Ce dispositif couplé au dérailleur permet de changer le rapport de transmission ou développement. La cassette de pignons est montée sur un axe cannelé solidaire du moyeu de la roue. Le nombre de pignons pouvant varier de 3 (ou 1) à 11, la roue doit être adaptée à la cassette. Ils peuvent être partiellement assemblés ou indépendant. Chaque pignon à un petit décrochement facilitant les changements de vitesse. Ces crans nécessitant une position précise, la cassette est orientée sur l'axe par une cannelure plus petite limitant toutes erreurs de montage. Cet empilement de pignons est fixé sur l'axe cannelé par un écrou cranté serré à l'aide d'une clef spéciale. Lors du desserrage un deuxième outil spécifique (un levier sur lequel sont fixés quelques maillons de chaîne) empêche la cassette de tourner. Les cassettes sont normalement en acier, ou pour les pièces bas de gamme, en tôle. Les cassettes haut de gamme peuvent être en titane, en magnésium, ou en aluminium. La durée de vie d'une cassette est de plusieurs milliers de kilomètres. L'usure n'est pas toujours facile à déceler puisque irrégulière (certains rapports sont plus utilisés que d'autres). On peut éventuellement ne changer que certains pignons, mais dans la grande majorité des cas, il est recommandé de changer non seulement la cassette mais également la chaîne. Ce qui évite les sauts de chaîne.
Chaîne
La chaîne en cyclisme est un élément mécanique fermé constitué d'un assemblage d'une suite d'éléments métalliques (maillons) servant à transmettre un mouvement sans glissement entre le pédalier et la roue arrière dite motrice. Il est conseillé d'entretenir régulièrement une chaîne en la lubrifiant (il est préférable de la graisser ou d'utiliser un lubrifiant spécial au Téflon pour éviter un encrassement par des particules sur une huile liquide ; en moto on a utilisé longtemps du suif). La durée de vie d'une chaîne est de plusieurs milliers de kilomètres. Elle va avoir tendance à s'allonger en vieillissant ce qui va avoir pour effet d'user les pignons de la cassette (les plateaux également mais dans une moindre mesure). Si la cassette est trop usée, ce sont les pignons qui usent la chaîne et elle risque de "sauter". Il est donc recommandé de porter une attention commune à ces deux pièces. Pour ouvrir une chaîne, il faut chasser un axe d'un maillon à l'aide d'un dérive-chaîne. Si la chaîne a été fermée avec un maillon spécial attache-rapide, celui-ci peut être ôté plus facilement encore. Pour fermer une chaîne, on utilise de la même façon le dérive-chaîne pour remettre en place l'axe du maillon dérivé ou on replace l'attache-rapide. Pour déterminer sa longueur, on place la chaîne sur le grand plateau/petit pignon. Dans cette position les galets du dérailleur doivent être alignés verticalement.
Dérailleur
Un dérailleur est un système qui permet le déplacement de la chaîne d’un vélo, pour en changer le développement par démultiplication ou multiplication. Il est généralement commandé par câble. Le dérailleur arrière comporte aussi un tendeur de chaîne, chargé d'adapter sa longueur au diamètre du pignon choisi.
Dérailleur avant
Le dérailleur avant se charge de faire changer la chaîne de plateau pour choisir le braquet le plus avantageux. Le nombre théorique des vitesses d’un vélo est le produit du nombre de plateaux du pédalier par le nombre de pignons du moyeu arrière. Par exemple, un vélo avec 3 plateaux et 7 pignons aura 21 vitesses. Pour un tel nombre, il s’agit en fait de vitesses théoriques, car il est plus économique d'éviter de croiser la chaîne, c’est-à-dire de la tordre entre un pignon de gauche et un plateau de droite et réciproquement ; en outre, on peut obtenir des rapports très voisins selon les combinaisons de plateaux et de pignons.
Dérailleur arrière
Le dérailleur arrière déplace la chaîne sur le pignon sélectionné. Si la plupart des dérailleurs offrent toujours l’option de changer de vitesse en mode friction, les dérailleurs indexés ou à commande automatique sont la norme. Les dérailleurs sont d’utilisation simple, mais doivent être réglés très précisément : la course latérale de la fourchette du dérailleur doit être limitée afin que la chaîne ne saute pas. Le dérailleur arrière comporte deux roulettes ou galets qui assurent simultanément la tension et le guidage de la chaîne lors du changement de vitesse. Le galet du haut est identifié par l'inscription "Puley" tandis que celui du bas comporte la mention «string».
Histoire
- En 1869, un prototype de transmission par "dérailleur" a été présenté au Salon du vélocipède de Paris.
- En 1890, pour changer de vitesse, les coureurs devaient retourner la roue arrière de leur vélo.
- En 1895, Jean Loubeyre a conçu le "Polycelere", le premier vrai dérailleur, qui a été inscrit au catalogue de la Compagnie Générale des Cycles.
- En 1897, apparition de la roue libre.
- En 1912, alors que le Tour de France franchissait les cols des Alpes pour la première fois, un coureur, le stéphanois Joanny Panel, expérimenta sur son vélo "Le Chemineau" un changement de vitesse par dérailleur. Il fut ensuite interdit en compétition par Henri Desgrange, organisateur du Tour, mais adopté dans le cercle cyclotouriste de Vélocio.
- En 1924, un autre Stéphanois, Albert Raymond, lança le Cyclo à transmission hélicoïdale, premier dérailleur produit en grande série.
- En 1928, le Dijonais Lucien Juy créa le dérailleur Simplex à galet.
- En 1930, Campagnolo inventait le dérailleur à baguette, qu’il commercialisa en 1933.
- En 1935, Lucien Juy commercialisait le Super Simplex, le premier système à parallélogramme articulé.
- En 1937, l’usage du dérailleur a été autorisé pour le Tour de France. Le seul modèle approuvé alors était le «Super-Champion» de l’ancien coureur cycliste Oscar Egg.
- En 1946, le dérailleur "avant" fit son apparition dans les compétitions cyclistes.
- En 1956, le japonais Shozabaro Shimano produisit son premier dérailleur. Il s’agissait en fait d’une copie du dérailleur Simplex de 1950.
- En 1964, le japonais Nobuo Ozaki, chef de développement des produits chez Maeda (Suntour), inventa le dérailleur à parallélogramme penché (son brevet a expiré en 1984).
- À partir de 1985, Shimano diffuse mondialement son système intégré (fourniture aux constructeurs d'ensembles mécaniques complets : pédaliers, roulements, pignons, jeux de direction, freins…). Les années 1990 voient la disparition de nombreux fabricants nationaux : Favorit (Tchécoslovaquie), Fichtel & Sachs (Allemagne), Galli (Italie), Gipiemme (Italie), Huret (France), Mavic (France), Simplex (France), Sturmey-Archer (Royaume-Uni), Zeus (Espagne)… Le marché est actuellement dominé par Shimano, Campagnolo et SRAM.
- En 1992, Mavic introduit le dérailleur arrière à commande électrique (le Mektronic) qui équipera sur le Tour de France les équipes ONCE et RMO.
- En 2009, Shimano diffuse des dérailleurs avant et arrière à commande électrique, les Di2.
Cogset
On a bicycle, the cogset or cluster is the set of multiple sprockets that attaches to the hub on the rear wheel. A cogset works with a rear derailleur to provide multiple gear ratios to the rider. Cogsets come in two varieties, cassettes or freewheels, of which cassettes are a newer development. Although cassettes and freewheels perform the same function and look almost the same when installed, they have important mechanical differences and are not interchangeable.
Bicycle chain
A bicycle chain is a roller chain that transfers power from the pedals to the drive-wheel of a bicycle, thus propelling it. Most bicycle chains are made from plain carbon or alloy steel, but some are nickel-plated to prevent rust, or simply for aesthetics. A bicycle chain can be very energy efficient: one study reported efficiencies as high as 98.6%. The study, performed in a clean laboratory environment, found that efficiency was not greatly affected by the state of lubrication. A larger sprocket will give a more efficient drive, reducing the movement angle of the links. Higher chain tension was found to be more efficient: "This is actually not in the direction you'd expect, based simply on friction". How best to lubricate a bicycle chain is a commonly-debated question among cyclists. Liquid lubricants penetrate to the inside of the links and are not easily displaced, but quickly attract dirt. "Dry" lubricants, often containing wax or Teflon, are transported by an evaporating solvent, and stay cleaner in use. The cardinal rule for long chain life is never to lubricate a dirty chain, as this washes abrasive particles into the rollers. Chains should be cleaned before lubrication. The chain should be wiped dry after the lubricant has had enough time to penetrate the links. An alternative approach is to change the (relatively cheap) chain very frequently; then proper care is less important. Some utility bicycles have fully enclosing chain guards which virtually eliminate chain wear and maintenance. On recumbent bicycles the chain is often run through tubes to prevent it from picking up dirt, and to keep the cyclist's leg free from oil and dirt. On most upright bicycles, the chain loops through the right rear triangle made by the right chain stay and seat tube. Thus a chain must be separated, (or "broken" ) unless the triangle can be split (usually the seat stay). Chain can either be broken with a chain tool or at a master link. A master link, also known as a connecting link, allows the chain to be inserted or removed with simpler tools, or even no tools, for cleaning or replacement. Some newer chain designs, such as Shimano and Campagnolo 10-speed chains, require a special replacement pin to be used when installing or reinstalling a separated chain. An alternative to this process is to install a master link, such as a SRAM Power Link or a Wippermann Connex.
Derailleur gears
Derailleur gears are a variable-ratio transmission system commonly used on bicycles, consisting of a chain, multiple sprockets of different sizes, and a mechanism to move the chain from one sprocket to another. Although referred to as gears in the bike world, these bicycle gears are technically sprockets since they drive or are driven by a chain, and are not driven by one another. Modern front and rear derailleurs typically consist of a moveable chain-guide that is operated remotely by a Bowden cable attached to a shifter mounted on the down tube, handlebar stem, or handlebar. When a rider operates the lever while pedalling, the change in cable tension moves the chain-guide from side to side, "derailing" the chain onto different sprockets. For more information about the choice of particular gear ratios and sprocket sizes, see Bicycle gearing.
Rear derailleurs
The rear derailleur serves double duty: moving the chain between rear sprockets and taking up chain slack caused by moving to a smaller sprocket at the rear or a smaller chainring by the front derailleur. In order to accomplish this second task, it is positioned in the path of the bottom, slack portion of chain. Sometimes the rear-derailleurs are re-purposed as chain tensioners for single-speed bicycles that cannot adjust chain tension by a different method.
Front derailleurs
The front derailleur only has to move the chain side to side between the front chainrings, but it has to do this with the top, taut portion of the chain. It also needs to accommodate large differences in chainring size: from as many as 53 teeth to as few as 20 teeth.
History
Various derailleur systems were designed and built in the late 1800s. The French bicycle tourist, writer and cycling promoter Paul de Vivie (1853–1930), who wrote under the name Velocio, invented a two speed rear derailleur in 1905 which he used on forays into the Alps. Some early designs used rods to move the chain onto various gears. 1928 saw the introduction of the "Super Champion Gear" (or "Osgear") from the company founded by champion cyclist Oscar Egg, as well as the Vittoria Margherita; both employed chainstay mounted 'paddles' and single lever chain tensioners mounted near or on the downtube. However, these systems, along with the rod-operated Campagnolo Cambio Corsa were eventually superseded by parallelogram derailleurs.
In 1937, the derailleur system was introduced to the Tour de France, allowing riders to change gears without having to remove wheels. Previously, riders would have to dismount in order to change their wheel from downhill to uphill mode. Derailleurs did not become common road racing equipment until 1938 when Simplex introduced a cable-shifted derailleur.
In 1949 Campagnolo introduced the Gran Sport, a more refined version of the then already existing, yet less commercially successful, cable-operated parallelogram rear derailleurs.
In 1964, Suntour invented the slant-parallelogram rear derailleur, which let the jockey pulley maintain a more constant distance from the different sized sprockets, resulting in easier shifting. Once the patents expired, other manufacturers adopted this design, at least for their better models, and the "slant parallelogram" remains the current rear derailleur pattern.
Before the 1990s many manufacturers made derailleurs, including Simplex, Huret, Galli, Mavic, Gipiemme, Zeus, Suntour, and Shimano. However, the successful introduction and promotion of indexed shifting by Shimano in 1985 required a compatible system of shift levers, derailleur, cogset, chainrings, chain, shift cable, and shift housing. This need for compatibility increased the use of groupsets made by one company, and was one of the factors that drove the other manufacturers out of the market. Today Campagnolo, Shimano, and SRAM are the three main manufacturers of derailleurs, with Italian manufacturer Campagnolo only making road cycling derailleurs and Shimano making both road and offroad. American manufacturer SRAM has been an important third, specializing in derailleurs for mountain bikes, and in 2006 they introduced a drivetrain system for road bicycles.