Effigear, la « boite » qui monte

Effigear, vous connaissez ? C’est la « boîte » qui monte. Effigear, contraction de Efficient Gear Box, est une société française qui a conçu et développé depuis 15 ans environ, une boite de vitesses pour vélo qui remplace une transmission classique. Petite boîte par la taille de son système intégré au pédalier, mais grande entreprise par sa créativité. L’entreprise a bien grandi dernièrement en termes d’effectif et de projets avérés ou en développement. Vous allez bientôt en entendre parler si ce n’est déjà fait.

Sur la photo en haut de l’article : L’équipe Effigear encadrée par David Rouméas (à droite avec le VTT jaune) et Vincent Lecornu (à gauche avec le gravel Caminade) aux manettes de l’entreprise. Une sacrée équipe de passionnés, photo Effigear

Si vous venez du VTT, et que vous vous intéressez aux solutions et innovations alternatives, vous avez peut-être aperçu durant ces 15 dernières années dans les magazines dédiés ou sur les salons, des VTT typés enduro, équipés de cette boîte de vitesse. Leur nom est Cavalerie. Comme celui de leur inventeur : Guy Cavalerie, inventeur de talent qui a développé ce système. Il planche sur cette boîte depuis 2003 et dépose le brevet en 2007.

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En 2008 il est rejoint par David Rouméas, diplômé d’un IUT en Génie Mécanique et passionné de VTT, qui se lance directement dans l’aventure aux côtés de Guy. Un de leurs points communs est leur lieu de vie. Ils sont tous deux originaires du Parc Naturel Régional du Pilat, massif montagneux sauvage et magnifique situé dans le triangle Saint-Chamond, Vienne et Roussillon, non loin de Saint-Etienne, bastion historique de la production française de vélo. Un écrin parfait pour tester et développer leurs vélos et leur boîte de vitesses.

En 2012, la société Effigear est créée, puis apparaissent en 2013 les vélos Cavalerie qui seront équipées de cette boîte révolutionnaire. Les cadres et boîtes sont fabriqués en France.

Les boîtes de vitesses sont également montées sur les vélos allemands Nicolaï, connus surtout par les pratiquants VTT enduro et downhill.

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En 2019, Guy Cavalerie prend du recul au niveau du développement opérationnel de l’entreprise et David Rouméas s’associe à Vincent Lecornu qui le rejoint pour développer l’entreprise et s’ouvrir à de nouveaux marchés.

Après des années de développements techniques, de fiabilisations et d’évolutions, l’entreprise se tourne désormais vers d’autres segments grâce à une mutation récente boostée par un partenariat industriel d’ampleur avec l’équipementier Valéo qui désirait s’implanter dans le smart e-bike. L’équipementier automobile a bien cerné le potentiel énorme et les atouts d’une boîte de vitesses intégrée au pédalier optimisant ou gommant les contraintes d’une transmission avec dérailleur classique proposée sur la majorité des vélos électriques actuels : contraintes mécaniques importantes induites par le fort couple appliqué sur la transmission, croisements de chaîne entraînant une usure importante et précoce des éléments de transmission, passages de vitesses à optimiser et exposition aux éléments extérieurs importante des éléments de transmission.

Valéo a donc travaillé avec Effigear sur une solution globale intégrée de moteur électrique à boîte de vitesses, mais aussi avec Caminade qui a réalisé les prototypes initiaux des vélos avec intégration du système.

Après deux ans de développement, le système est au point et commercialisable. Vous le verrez certainement apparaître sur bon nombre de vélos électriques classiques mais aussi utilitaires type cargo.

Ce partenariat sous licence permet à Effigear de se développer aussi bien en termes technique qu’humain. L’entreprise continue également de développer sa marque Cavalerie et sa boîte de vitesses historique, l’Original MTB. Et également une boîte plus compacte adaptable, entre autres, sur un vélo gravel. Son nom ? La Mimic que nous allons vous présenter.

Lors de l’été 2021, Effigear réalise une levée de fonds de 1 million d’euros auprès d’investisseurs publics et privés ce qui va lui permettre de moderniser son outil de production, augmenter ses effectifs et assurer sa croissance à moyen/long terme. L’histoire est en marche et les perspectives excellentes dans le contexte actuel qui inclut la relocalisation de notre industrie.

Dans ces temps de pénurie de transmission – provenant pour l’immense majorité de l’autre bout de la planète – et après la disparition de toutes les marques françaises de système de transmission complet, il est intéressant de voir une entreprise locale apportant une proposition innovante revenir sur le devant de la scène.

J’ai eu l’occasion de rencontrer l’équipe au printemps en passant une journée complète sur place pour visiter l’entreprise. Un test vélo était prévu, mais le déluge des cieux en a voulu autrement… Ce n’est que partie remise.

Vous en saurez plus dans les mois qui viennent sur Bike Café à propos de ce système adapté au vélo de gravel. Nous vous dévoilerons la naissance de deux vélos fabriqués chez un artisan du cycle français, que nous vous présenterons également.

L’entreprise Effigear

Comme je l’explique en introduction, l’entreprise a bien grandit récemment. Elle a déménagé dans des locaux plus grands et s’est structurée avec de nombreux recrutements et l’accueil de stagiaires étudiants, passionnés et pointus : ingénieurs, dessinateurs CAO-DAO, responsable comptes clients, communication, etc. Il y a comme une ambiance de start-up quand on pousse la porte du local et des bureaux. Ça sent l’odeur reconnaissable de l’huile de coupe et d’usinage, mais surtout la passion à plein nez puisque pratiquement tout le monde est pratiquant et passionné de vélo. Des rides sont organisés parfois le vendredi midi ou après le boulot.

Boîte de vitesses, mode d’emploi 

Tout d’abord pourquoi proposer une telle technologie ? Quels sont les différences, avantages ou contraintes de ce système par rapport à une transmission classique à dérailleur ?

Rappelons qu’il existe des solutions alternatives à la transmission classique à dérailleur inventée il y a plus d’un siècle et dont l’apôtre qui a aidé à son développement est Paul de Vivie surnommé « Veloccio » au début du siècle dernier.

Pour remplacer le dérailleur, des systèmes de vitesses peuvent se positionner dans le moyeu de la roue arrière, type Rohloff ou Nexus/Alfine de Shimano, avec courroie ou chaîne de transmission. Il existe également des systèmes à cardans. Et récemment, Ceramicspeed a présenté à l’Eurobike en 2018 un système révolutionnaire en cours de développement équipé d’un arbre de transmission afin de réduire au maximum les frictions.

En ce qui concerne les boîtes de vitesses, les deux principaux constructeurs connus sont Pinion, marque allemande, et Effigear donc.

Le principe de fonctionnement de la boîte Effigear.

Le principe est globalement le même qu’une boîte de vitesses de voiture. Deux rangées de 9 pignons sont montées sur deux arbres de transmission. Un axe de transmission reçoit le pédalier sur lequel la pignonnerie est fixe (axe du bas où l’on voit le « plateau » côté droit). La pignonnerie de l’arbre du haut est « libre » telle une roue libre. À l’intérieur de son axe, un cylindre comprend un mécanisme de 9 cliquets qui vont s’enclencher grâce au tirage de câble relié à la manette. Ceci permet d’enclencher la vitesse voulue en faisant relever le cliquet correspondant qui va bloquer le pignon sélectionné.

Les deux axes sont montés sur des roulements à cartouche standards. Les 60 ml d’huile se trouvent dans le bas de la boîte et lubrifient par aspersion l’ensemble du mécanisme en mouvement.

L’usinage et le montage demandent une précision chirurgicale. On voit et on comprend bien que le système est robuste et quasiment inusable.

Effigear a la volonté de proposer la transmission complète et non la boîte seule, avec le maximum de pièces conçues et fabriquées en France. Elle propose donc également son moyeu arrière développé avec Aivee, marque française de conception et fabrication de moyeux. Des moyeux classiques adaptés peuvent cependant faire l’affaire également.

Mais aussi le pédalier au standard Isis.

Ainsi que le pignon arrière et le plateau avant pour chaîne ou courroie. Des partenariats sont en cours de développement avec des entreprises françaises pour proposer également ces périphériques.

Pourquoi ces solutions alternatives se sont-elles développées ?

Le système déraillé classique ultra majoritaire sur nos vélos a de nombreux atouts mais quelques inconvénients :

• Tous les éléments composant la transmission sont exposés aux éléments extérieurs ce qui nécessite un entretien minutieux, fréquent et rigoureux pour maintenir un bon état de fonctionnement et de rendement, surtout en conditions humides et boueuses.
• De fait, la durée de vie des composants peut-être assez courte donc coûteuse en temps d’entretien et pièces d’usure : chaîne, plateau, cassette, galets, dérailleurs sont à remplacer régulièrement pour les rouleurs assidus ou moins assidus mais qui ne prennent pas soin de leur transmission.
• Le dérailleur est un élément exposé et de plus en plus exposé même. L’accroissement du nombre de vitesses et les grosses cassettes ont inévitablement conduit à une augmentation de sa taille et en particulier sa chape qui est de plus en plus longue et exposée.
• L’alignement de chaîne n’est pas parfait car elle subit de nombreux croisements. De plus, le développement du mono-plateau et du nombre de vitesses engendrent des croisements de plus en plus importants et donc une usure plus grande des éléments de transmission.
• Le poids important des énormes cassettes entraîne des contraintes qu’il faut compenser au niveau de la conception globale de la roue arrière et des cadres d’où l’apparition du format Boost.

J’ajouterais un autre inconvénient plus « local » mais d’actualité : les transmissions sont conçues et fabriquées loin de chez nous et il est difficile de s’en procurer par les temps qui courent. Les prix flambent, avec les évolutions technologiques très régulières (toujours plus de vitesses, transmission électrique, sans fil etc.) et la pénurie. Une variété de propositions, qui plus est locale, est certainement une bonne chose.

Vous l’avez compris, les inconvénients présentés du système déraillé sont gommés ou atténués par la boîte de vitesses.

Les atouts de la boîte de vitesse gravel Mimic, ses différences et ses contraintes.

Passons en revue les atouts de la boîte Mimic avec ses différences et ses contraintes, sachant il n’y a pas de parole d’évangile sur le sujet et que chacun trouvera la transmission adaptée à sa pratique, ses besoins, son budget et ses envies.

Je rappelle que je présente dans cet article l’entreprise Effigear et sa boîte Mimic, mais ne ferai pas de comparaison avec les caractéristiques de l’excellente boîte Pinion, qui fait partie du même type de transmission et qui a aussi ses propres atouts et inconvénients. C’est d’ailleurs plutôt positif pour Pinion qu’Effigear se développe et inversement. Car avoir deux intervenants majeurs sur ce système permettra à coup sûr de convaincre plus de constructeurs et de clients d’équiper leurs vélos avec ce système. Un début de démocratisation en quelque sorte – toute raison gardée – au vu des volumes de vente actuels de ce système (environ 4000 boîtes produites par an) qui ne demande qu’à se développer.

En tout cas, pour avoir échanger avec des possesseurs de vélos à boîte de vitesses, ceux-ci sont entièrement satisfaits de leur choix et ne reviendraient pas à un système déraillé. Je pense, comme beaucoup de nouveautés, qu’il faut tester pour être convaincu ou pas et se faire sa propre idée.

L’entretien très réduit et la protection des éléments de transmission

Tout le système de pignonnerie est entièrement intégré dans le carter de la boîte de vitesses, lui-même étanche et non exposé aux éléments extérieurs. L’entretien est réduit à sa plus simple expression avec une vidange par an de l’huile de la boîte, opération simple à réaliser.

Une précision : le système peut être monté avec une courroie ou une chaîne selon le choix de l’utilisateur. La courroie sera moins sensible aux éléments extérieurs en ce qui concerne l’entretien alors que la chaîne nécessitera un suivi plus régulier. Mais la courroie requiert plus de minutie au niveau réglage et tension et nécessite d’avoir un cadre adapté pour pouvoir la positionner. Caminade a trouvé une parade pour ne pas avoir la contrainte d’ouverture du hauban pour introduire la courroie : positionner la boite en dessous de la base.

En cas de casse, elle sera également moins facile à remplacer qu’une chaîne et il faudra en avoir une avec soi dans le sac à dos. L’avantage par contre est sa légèreté.

Au niveau de la câblerie, gaine et câble seront à remplacer en fonction de l’utilisation et de l’usure évidemment, mais a priori peu fréquemment. Effigear propose son kit câble et gaine avec un câble moins compressible qu’un câble traditionnel afin de garder une précision de tirage plus constante.

L’optimisation du centre de gravité

Bien que le poids total soit supérieur à une transmission classique, la répartition des masses est optimisée, le poids étant principalement réparti au centre en partie basse. C’est un des atouts importants sur le comportement du vélo. Les masses non-suspendues sont réduites, la roue arrière étant allégée de sa cassette. Le moyeu et la conception globale de la roue, hauteur de flasque, parapluie, rayons, peut-être optimisée, n’ayant pas à supporter le poids d’une cassette.

La garde au sol est également meilleure qu’une transmission classique.

Le changement de vitesses

Oubliez tous vos réflexes acquis avec une transmission classique. Vous pouvez changer de vitesses à tout moment : en roulant, à l’arrêt, en roue libre, en montée (en soulageant tout de même la pression sur les pédales comme en transmission classique) et vous pouvez sauter 5 à 6 vitesses si besoin. C’est donc un changement total d’utilisation et d’usage devrais-je dire. Une nouvelle façon de rouler.

L’alignement de la chaîne ou courroie

La chaîne ou la courroie sont parfaitement alignées comme en singlespeed ou fixie par exemple. Attention cela ne veut pas dire que le rendement est meilleur car il dépend également des « frottements » engendrés par le système complet, nous le verrons plus tard.

Le coût à long terme

Le coût de départ est élevé mais comparable à une transmission classique haut de gamme. 990€ le système Effigear VTT et 1129€ le système gravel. Cependant, le système est rentable à long terme puisque l’entretien est réduit à sa plus simple expression. En monte courroie, pas de pièce d’usure sauf un remplacement de celle-ci tous les 5 ans. En monte chaîne, les pièces d’usure sont uniquement la chaîne donc et le couple plateau/pignon arrière. Mais les intervalles de remplacement sont très espacés puisque les éléments moins sollicités, l’alignement étant optimal.

Effigear annonce une économie moyenne de 7 fois le coût d’entretien d’une transmission classique haut de gamme sur 5 ans et un « point mort » en découlant de 3 ans soit le point à partir duquel ce type de transmission supplante économiquement la transmission déraillée. Ce sont évidemment des moyennes et cela dépend de la gamme de transmission. Ici les estimations sont réalisées par rapport à des transmissions VTT utilisées en pratique type trail ou enduro où le remplacement des éléments de transmission est fréquent y compris pour casse.

J’ai réalisé le calcul sur la base d’une transmission GRX812 en changeant une fois par an soi-même cassette/chaîne/dérailleur/plateau/galets ce qui est à peu près la moyenne pour de bons rouleurs. Pour la Mimic, une vidange annuelle ainsi que le changement tous les deux ans du trio plateau/pignon/chaîne/câblerie. Le point mort se situe alors aux alentours de 5 ans.

La conception et fabrication française

La boîte est entièrement conçue à Maclas en France et la fabrication 100% française. La majorité des différents composants est produit directement sur place.

La matière arrive brute.

Puis est passée en centres d’usinage ou tours numériques.

Les pièces principales composant le mécanisme interne sont les pignons internes et leurs axes spécifiques qui nécessitent une précision et un alignement au montage sans faille.

Une imprimante 3D permet de prototyper certaines pièces comme pour l’adaptation des shifters route ou MTB proposés sur la base de manettes Sram ou Campagnolo peut-être dans un avenir proche. Pourquoi Sram ? Car le mécanisme interne est composé de beaucoup moins de pièces que Shimano et qu’il est plus facilement modifiable pour adapter le tirage de câble. Et Campagnolo pour les mêmes raisons et pour avoir une seconde proposition de shifters.

Certains éléments sont sous-traités à des faiseurs locaux.

L’upgrade et la garantie

Les boîtes sont garanties 5 ans. Effigear part du principe que sa boîte évolue au fil du temps et que les évolutions doivent être intégrables sur les boîtes existantes afin de ne pas racheter un système complet. C’est un point très intéressant et louable et qui va avec l’esprit d’investir sur le long terme pour un système local durable et évolutif.

La compatibilité avec les platines d’intégration « Pinion »

Point positif, la boîte s’intègre sur les mêmes platines que le confrère Pinion ce qui laisse une possibilité de choix de vélos et d’adaptation plus importante.

Pour conclure, vous l’avez compris, la boîte de vitesses a de nombreux atouts mais, comme tout système, a également des contraintes ou du moins des différences par rapport à une transmission classique.

Les différences ou contraintes

Le poids

La boîte de vitesses pèse environ 2 kg. On gagne sur le poids de la cassette et du dérailleur mais on perd sur le poids de la boîte. C’est donc plus lourd qu’une transmission classique à composants comparables mais les masses sont bien mieux réparties comme expliqué plus haut.

L’exclusivité du cadre au système

Le système ne s’intègre que sur des cadres prévus à cet effet. Le cadre est donc développé spécifiquement et à ce titre souvent destiné à des montages haut de gamme à la carte. Le développement de partenariat avec des constructeurs permettra d’avoir une proposition plus large.

Le rendement

Bien que la ligne de chaîne soit optimale, le rendement serait un poil moins élevé avec ce système. D’après Effigear, il est de 2 à 4% moins élevé qu’avec une transmission classique. Ce n’est clairement pas un système destiné à la compétition, qui n’est pas la cible. Cependant, n’oublions pas que le rendement et le maintien dans le temps de ce rendement pour une transmission classique dépend grandement du soin apporté à son entretien. Si vous n’êtes pas très regardant ou pointu sur le nettoyage, l’entretien et la lubrification de votre système de transmission, celui-ci peut aisément et fortement perdre en rendement. Avec la boîte et le système 1 plateau / 1 pignon, l’entretien étant très aisé voire inexistant avec une courroie, le rendement est toujours constant.

Hormis la cible VTT, cœur historique d’Effigear, la cible gravel est à mon avis pertinente. Et particulièrement le gravel typé baroudeur avec lequel on envoie du kilomètre confortablement sans se soucier de la fiabilité et avec un entretien réduit.  Parfait pour des « divide », mais aussi du gravel polyvalent et vélotaf. L’essai nous en dira plus.

Les ratios de développement et l’étagement

Pour le modèle Mimic Gravel, la plage d’utilisation est de 469%. Ce chiffre brut ne vous parle peut-être pas de prime abord. Il correspond au rapport le plus grand développement comparé au plus petit. Plus la plage est grande, plus vous pourrez mouliner en montée et envoyer quand même sur le plat ou en descente.

À titre de comparaison la plage de développement d’une transmission GRX monoplateau avec une cassette 11/42 est de 380% et une 11/46 de 420%. La plage est donc largement suffisante à un usage gravel et VTT également même si les dernières transmissions classiques proposent une plage plus importante.

Second point important, l’étagement des vitesses, c’est-à-dire la progressivité des changements de vitesses. Un étagement régulier permet de limiter les variations d’effort et d’éviter les « trous » d’étagement c’est-à-dire soit mouliner trop d’un coup soit que votre pédalage soit trop dur d’un coup également.

La Mimic propose l’équivalent de 9 rapports. Les passages de vitesses sont optimisés dans leur étagement pour qu’il n’y ait pas de « trou » entre les rapports.

9 vitesses peuvent paraître limitatif par rapport aux transmissions classiques actuelles. Comme expliqué plus haut, l’usage et l’utilisation sont totalement différents d’une transmission classique. On parle de rapports et non de vitesses.

Et utilise-t-on réellement tout le potentiel des 11,12 ou 13 vitesses désormais de nos transmissions gravel ? Large débat qui alimente souvent les discussions. Pour ma part et ma pratique, c’est amplement suffisant si l’étagement est bon, la plage étant déjà suffisante. Et ce choix va de pair avec la simplicité d’utilisation de la boîte.

Vous pourrez choisir la taille de votre plateau et du pignon arrière en fonction de vos aspirations pour coller à votre développement idéal.

Pour conclure

Révolutionner une transmission classique n’est pas chose aisée. Le système déraillé équipe nos vélos depuis des décennies et continue d’évoluer en nombre de vitesses tout en intégrant les technologies actuelles issues de l’électronique comme le sans-fil. Cependant, elle comporte des inconvénients et les solutions alternatives développées sont pertinentes sur certains types de vélo. Valéo l’a bien compris et le système boite Effigear / moteur électrique paraît idéal au vu des contraintes engendrées par la motorisation électrique sur une transmission classique.

Grâce à ce partenariat et son savoir-faire, Effigear entrevoit de très belles perspectives à court, moyen et long termes sur plusieurs segments de marché. L’engouement a été bien réel lors de l’Eurobike.

Reste à le convertir et le développer avec les constructeurs et artisans du cycle afin de se faire connaître, d’augmenter les volumes de vente et de commencer à démocratiser quelque peu cette solution.

En ce qui concerne la boîte Mimic plus « classique » adaptable entre autres sur les VTT et les gravel, le challenge sera de faire découvrir cette transmission au plus grand nombre. C’est à l’heure actuelle une niche destinée à une cible précise composée de passionnés. Les campagnes de tests seront déterminantes afin de la faire découvrir au grand public.

Je vous en dirai bientôt plus sur Bike Café et notamment si l’essayer c’est l’adopter ! Déjà, quel plaisir de rouler sur une transmission 100% française. Et nous espérons que la « petite » boite deviendra grande !

https://www.effigear.com/fr/