Les patins de frein vélo

Les freins sont l’un des éléments clés de la sécurité de tous les véhicules et les vélos ne font certainement pas exception à la règle. Leur technologie doit toujours être adaptée à votre engin et ils doivent aussi être parfaitement réglés pour répondre à toutes les situations d’urgence.

Mais pourquoi vous présenter les patins de frein alors que l’industrie est en passe de basculer vers le freinage à disque ?
La raison est simple, le freinage sur jante a encore de beaux jours. Voici les clés pour les choisir, les différencier et les entretenir en vue d’optimiser leur efficacité et de prolonger leur durée de vie.

Les différents types de freins sur jantes

Le mécanisme des freins sur jantes est simple, autonome, compact, léger et facilement accessible. Dans ce système aussi appelé freins à étriers, c’est la jante qui sert de surface de freinage.
Des mâchoires ou bras (fixés par un boulon central ou sur plusieurs pivots) descendent et contournent la roue sans l’endommager. Les patins de frein généralement en caoutchouc appuient de chaque côté de la jante. Cette pression plus ou moins importante selon la force appliquée sur les leviers de freins vient ralentir ou arrêter votre vélo.

Les freins les plus courants utilisant cette technologie sont les

  • Cantilever
  • V-brake
  • Direct Mount

Cantilever

Ce type de frein est celui qui équipait tous les vélos de montagne fabriqués avant le milieu des années 1990. Ils sont encore très populaires sur les cyclocross et les modèles de randonnées car bien adaptés aux pneus larges.

Les freins Cantilever fonctionnent de la même façon que les étriers à tirage central excepté pour le mode de fixation. Ils sont accrochés par deux pinces indépendantes en forme de L et non par un pivot central. Les bras sont fixés sur des tasseaux soudés au cadre et à la fourche du vélo. Ce type de frein est actionné par un câble qui tire sur le cavalier ou plus exactement sur une petite pièce spécifique à ce mécanisme, le triangle.
Au repos, les patins fixés sur des portes-patins articulés restent éloignés de la jante.

Des frein à patin Cantilever montés sur un vélo de cyclocross

V-brake

Le Vbrake aussi appelé étrier à tirage linéaire ressemble au système Cantilever. Ce modèle, apparu dans les années 90, est plus puissant, plus facile à monter et à régler. Le système V-brake se fixe au vélo grâce à des supports soudés. Les freins avant sont positionnés sur la fourche et à l’arrière au niveau des haubans sans cavalier ni pont de fixation.

Chaque bras est doté d’un patin orientable (angle, portée…) qui doit être positionné au plus près de la jante. Les bras liés au câble sont actionnés depuis le levier du guidon. Le câble qui passe par un coude métallique rigide n’est pas séparé en deux.
Ce coude renforce la résistance du système et facilite le déclipsage de l’étrier. Le V-brake est plébiscité sur les VTT, les VAE et les VTC (vélos Trekking, urbains…).

Freinage de type V-Brake à patins

Direct Mount

Ce récent standard de montage est le plus performant et le plus léger. Il a été utilisé dès 2012 dans les grandes compétitions. Le Direct-Mount est basé sur des leviers montés sur deux points de pivots fixés au cadre ou à la fourche. Il se différencie des mécanismes Cantilever et V-brake dont les étriers fonctionnent avec deux leviers articulés autour d’un unique point de pivot.

Son système à deux axes élimine le risque de rotation et s’adapte à toutes les largeurs de jantes et de pneus.

Plus rigide, le Direct-Mount assure une meilleure répartition de la puissance entres les patins et promet un gain de performance significatif.
On parle même de 36 % de puissance de freinage en plus pour le Shimano Ultegra Direct Mount.
Ses bras qui peuvent être réglés indépendamment et précisément sont un peu plus complexes à monter que les classiques. Les Direct Mount proposés par Shimano, FSA et Bontrager, sont plébiscités par les constructeurs de vélos les plus prestigieux (Trek, Fuji, Lapierre…) et ont un bel avenir.

Etrier direct mount à patins sur un vélo de route

Les différents types de patins de frein

Cette petite pièce en bout de chaine de freinage est plus qu’un accessoire, elle a une importance primordiale. Chaque modèle d’étrier a ses patins, ses cartouches, ses gommes et ses sabots. Pour votre sécurité, chaque élément doit s’imbriquer parfaitement et leur compatibilité est essentielle. Historiquement en caoutchouc, les patins ont évolué pour gagner en performances. Aujourd’hui, de nombreux modèles sont en Carbone ou en matériaux composites (mélanges de gommes, élastomère renforcé par de l’aramide, une fibre synthétique, …). Les gommes de patins de frein sont aussi adaptées aux matériaux des jantes (Carbone, Aluminium). Les patins se différencient par leur structure :

  • Monobloc. Sur ces modèles d’entrée de gamme, le patin est solidaire de son support. Si la gomme s’use il doit être entièrement remplacé.
  • À cartouche. La gomme peut être changée indépendamment du support par un modèle identique ou compatible.
  • À tige (monobloc ou à cartouche) pour les freins de type Cantilever.
  • Multipositions pour tous les étriers VBrakes et certains Cantilever. Ils permettent de positionner le patin avec précision.
  • Long, asymétriques pour les VTT ou les modèles Cantilever. Ils suivent la courbure de la jante ou sont décalés par rapport à l’axe de fixation.
Installation d'une paire de patins neuves sur un vélo de route

Quelques exemples de patins

J’ai choisi de vous présenter quelques références proposées par 3 grands fournisseurs. Cette mini-revue vous permettra de vous familiariser aussi avec certains codes couleurs.

Patins SwissStop

La marque helvétique SwissStop propose une gamme de patins de freins sur jantes en caoutchouc. Ils sont classés en différentes catégories :

  • Original Black (noir) pour jantes souples en Aluminium. Ils assurent un freinage puissant (non agressif) par beau temps comme sous la pluie.
  • BXP (bleu) pour jantes en Aluminium. Ces patins haute performance offrent un excellent pouvoir d’arrêt par temps de pluie.
  • Yellow King (jaune) pour jantes en Carbone. Ils garantissent une puissance de freinage absolue par tous les temps. Ils s’adaptent à toutes les tailles de roues, sont ultra résistants (Usure, chaleur…) et sans grincement.
  • Black Prince (gris) pour jantes en Carbone. Ils sont adaptés aux températures plus fraîches et aux routes humides.

Patins Shimano

Le constructeur japonais propose des patins de haute qualité pour jantes en carbone et en aluminium. Voici quelques produits Shimano innovants :

  • Pour la route, gammes DuraAce, Ultégra ou encore Shimano 105. Les plus connus sont les patins Shimano R55C4 (idéals par temps sec), Shimano R55C3 (toutes conditions) et Shimano R55C+1 (meilleurs par temps sec).
  • Pour VTT, gammes XTR, Deore XT, DXR, LX, Alivio… Les M70R2 (gomme dure, toutes conditions) et M70CT4 (conditions extrêmes), de la catégorie XTR sont recommandés pour jantes aluminium. Ils sont adaptés aux étriers de frein VTT VBrake et aux conditions les plus difficiles.

Patins Décathlon

J’ai aussi sélectionné quelques patins chez Décathlon :

  • Vbrake universel 100 à moins de 5 € ! Ils sont compatibles avec tous les VBrake et s’adaptent sur tous les types de vélo. Leur gomme dure offre une bonne résistance à l’usage par tous les temps.
  • Patins de frein vélo route 500 compatibles avec les étriers Shimano (105, Ultegra et DuraAce) et SRAM. Leur gomme tendre est haute performance et polyvalente. Ils sont faciles à installer et vous pouvez acheter seulement la gomme.
  • Patins de frein Cantilever 58 mm compatibles uniquement avec les étriers Cantilever. Leur gomme dure leur procure une importante résistance à l’usure. De larges rainures permettent une parfaite évacuation de l’eau.

Je vous conseille le lot de 4 Gommes frein vélo route Extrême Wet jantes alu. Ce modèle en Caoutchouc synthétique adapté aux conditions humides est compatible avec les patins de frein des vélos de route Shimano et SRAM.

Paire de patins neuves

Bien choisir ses patins

Vous savez désormais qu’il est impératif de les choisir en fonction des étriers. Vous devez aussi tenir compte de vos jantes et des conditions climatiques.

Route humide ou sèche ?

Certains modèles sont conçus pour résister de manière plus spécifique aux routes mouillées ou aux sèches. Sans aller jusqu’à changer vos patins selon la météo, l’idéal est de choisir le modèle adapté.
Pour passer les 3 mois d’automne à parcourir les routes d’Ecosse, choisissez des patins avec rainures destinées à évacuer l’eau… Ce choix qui offre une meilleure adhérence est judicieux pour votre sécurité.
Des patins simples (moins onéreux) feront l’affaire pour faire des kilomètres cet été dans le Sud et s’il pleut, il faudra anticiper le freinage. Attention, si vous utilisez trop souvent un modèle basique sur route humide, la pluie risque de diminuer sa durée de vie et vous mettra en danger.

Jante alu ou carbone ?

Pour choisir vos patins vous devez connaître le matériau de vos jantes, aluminium ou en carbone. Certaines marques sont même tellement spécifiques que vous ne pourrez choisir que les leurs comme les Exalith 2 pour jantes Exalith Mavic.

Astuces pour entretenir vos freins à patins

Vous devez toujours garder un freinage efficace, même en conditions extrêmes. Je vais vous donner les clés pour rouler en sécurité.

Quand changer vos patins ?

Leur durée d’utilisation est fonction de nombreux paramètres. Elle peut varier selon leur qualité, leur type (tendre, dur…) ou encore l’état de vos jantes. Elle est aussi liée à la manière dont vous utilisez votre vélo.
Elle sera différente si vous sortez 1 fois par mois pour faire 3 km ou si vous faites 15 km tous les jours… Mais ne vous inquiétez pas, la quasi-totalité des patins disposent d’un témoin d’usure. Cette ligne vous indique la limite à ne pas dépasser pour changer votre patin. Je vous conseille aussi de les changer dès que :

  • Vous sentez que votre distance de freinage augmente.
  • Vous remarquez des zones d’usure importantes au niveau de la gomme. Si les rainures ne sont plus apparentes ou commencent à s’estomper c’est le signal qu’il faut les remplacer. La gomme peut aussi s’abîmer avec le temps. Remplacez les patins d’un vélo resté des années dans un hangar avant nouvelle utilisation.

L’idéal est de les inspecter régulièrement (positionnement, usure, propreté…). Vous ne devez jamais freiner métal contre métal sous peine d’endommager la jante !

Lire aussi : apprendre à changer ses patins de frein sans effort

Changer la cartouche ou seulement le patin ?

Tout dépend du modèle de patin. Je vous ai parlé des V-brake universel 100. Sur ces premiers prix, vous ne pouvez pas changer uniquement la gomme.

Décathlon propose ce modèle en références 500 et 900 permettant de garder l’armature du patin et de ne changer que la gomme. Ces modèles sont plus économiques à long terme.

Pour vous donner une idée, le jeu de 2 patins de frein de vélo route 500 Décathlon est actuellement à 9 € et la paire de gommes de rechange pour patins du même type est à 4,90 € (vis de remplacement incluses).
Pourquoi changer tout le patin alors que la partie usée est le caoutchouc ? Les porte-patins en métal sont très résistants et peu (normalement pas) soumis à l’abrasion.

Comment régler vos patins de freins pour qu’ils ne grincent pas ?

S’ils grincent, c’est bien souvent pour se rappeler à notre bon souvenir. Il faut donc contrôler en priorité l’usure des gommes. Les patins peuvent aussi grincer pour d’autres raisons. Voici comment remédier à ce bruit agaçant :

  • Nettoyez et dégraissez les jantes et les patins pour éliminer les saletés qui s’y accumulent. Utilisez un chiffon propre et un dégraissant spécial (ou du vinaigre blanc).
  • Vérifiez la position des patins. Hauteur par rapport à la jante, inclinaison du patin… cette vérification est variable selon le type de patin (Cantilever, VBrake…). Si vous n’êtes pas pro, n’hésitez pas à demander conseils à un vélociste, il saura régler rapidement ce souci. Ce n’est d’ailleurs pas rare que des modèles VBrake très sollicités fassent du bruit.

Voici le schéma de montage de Shimano pour que vos freins ne grincent plus :

Schéma sur comment régler ses freins à patins pour qu'ils ne grincent plus

Merci d’avoir lu ce guide, je vous souhaite de bons freinages !

Ludo

Ludo

Créateur du blog CommeUnVelo, je me suis mis à rédiger des articles puis des vidéos sur YouTube pour aider le plus grand nombre à comprendre l'univers technique du vélo.
En 2012, je me suis mis à la course à pied, en 2017 au vélo (vélotaf, UFOLEP), cyclocross et en 2018 je me lance sur le triathlon que je pratique toujours !

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