Comment construire un side-car de moto étape par étape

Il existe des conseils pour produire un design proportionné adapté à une moto donnée. Comme guide, le poids du side-car doit être de 1 / 3ème du poids de la moto. Le modèle ici est pour BMW R60 / 6.

Le design choisi emprunte fortement aux modèles classiques de Steib. Ces side-cars d’Allemagne comportaient des carrosseries de style « zeppelin » à 8 segments à l’intérieur d’un cadre de cerceau externe. Les originaux étaient en acier et étaient généralement finis en peinture olive noire ou terne.

CONCEPTION DE LA VOITURE LATÉRALE

La conception ci-dessous est modélisée avec un passager de 5 pi 10 po.

La largeur de la cabine est de 500 mm avec 1430 mm d’espace pour les jambes.
Ces dimensions dictent la largeur du cadre. La voie de roue serait du côté le plus petit à 1200 mm sans être trop étroite.
L’avance des roues du Side-car était réglée à une valeur nominale de 250 mm, mais elle serait réglable à l’aide des points de montage de la moto. De même, l’inclinaison des pieds et l’inclinaison du vélo seraient ajustées de la même manière.
Le cadre comportait un bras de suspension compact avec amortisseur horizontal et la hauteur de roulement était dictée par une roue choisie de 18  » de diamètre.

Le cadre

Le cadre a été conçu pour se composer de deux cerceaux principaux incurvés autour du même rayon; l’un à l’avant du side-car et l’autre au-dessus qui servirait également de rail d’appui.

À l’arrière, une pièce de jonction droite serait utilisée entre les côtés du cadre.

Chaque côté contenait une courbure en S en partie comme caractéristique de style et également pour donner une forme pour loger le design de la suspension.

Un ajout ultérieur a été d’ajouter une autre boucle sous le châssis pour fournir un point de montage à l’arrière du cadre et également pour renforcer le point de pivot de la suspension.

Les pivots de suspension ont été fabriqués à partir d’une plaque d’acier de 6 mm d’épaisseur, découpée sur le broyeur par paires pour assurer la symétrie.

Suspension

La conception de suspension choisie était d’avoir un amortisseur horizontal entraîné par une manivelle à cloche depuis la roue. Le pivot du bras oscillant utiliserait des roulements à rouleaux.

Le bras a été conçu pour s’adapter à l’ensemble roue et essieu choisi et pour s’assurer que le pneu était dégagé du cadre.

Le bras oscillant était fabriqué à partir d’une section de boîte de 3 mm d’épaisseur et de pièces en tôle d’acier de 6 mm, ainsi que de certains composants en acier tourné.

Carrosserie

La carrosserie du side-car devait avoir une section de nez octogonale fusionnant avec une section carrée à l’arrière. Pour simplifier la fabrication, seules des courbes 2D ont été utilisées afin qu’aucun battement de panneau ne soit nécessaire.
De plus, les trois sections supérieures s’arrêteraient à l’ouverture du passager de sorte qu’en fait, il ne serait nécessaire que de fusionner les 5 sections avant inférieures dans les 3 sections arrière

Le plan était de produire des dessins pour les pièces qui seraient découpées et pliées au laser pour faciliter l’assemblage et avec moins de soudage requis.

Le matériau devait être de l’aluminium de 1,5 mm d’épaisseur.

Ces dessins montrent les pièces proposées à fabriquer et à plier par la fraise. Ils étaient incapables de faire les sections de nez roulées.

Le panneau supérieur était la partie la plus grande et la plus compliquée. Le panneau inférieur serait plié avec des languettes pour joindre les côtés ensemble.

Les panneaux inférieurs plus petits étaient les plus simples à couper, mais nécessiteraient une torsion pour les adapter. Ces panneaux seraient la clé pour traduire l’avant à 8 côtés, vers l’arrière à 4 côtés.

Gores
L’avant du side-car était essentiellement hémisphérique et composé de 8 segments profilés. Les segments de ce type sont appelés gores. Les gores sont des profils 2D qui peuvent être combinés pour faire des approximations de corps 3D.

Le profil de ces gores a été calculé en utilisant le CAD dans la séquence présentée ici.

Tout d’abord, une ébauche de l’épaisseur correcte du matériau a été créée.

Ensuite, la partie vierge a été pliée au rayon correct pour le nez du side-car.

Dans ce cas, le rayon intérieur était inférieur de 250 mm à l’épaisseur des feuilles supérieure et inférieure.

La pièce a maintenant été découpée en la regardant de face et en la coupant avec un outil en forme de V comme indiqué.

L’outil de coupe partait du bord extérieur de la pièce et la forme en V au centre serait symétrique par rapport à l’axe de la pièce. La hauteur du Vé était suffisante pour atteindre la fin du virage qui venait de se former.

Comme prévu, l’angle au bout du vee était de 45 °, ce qui signifie que les 8 gores feraient le 360 ° complet au nez.

Cette coupe ci-dessous a donné le profil gore final

Enfin, la pièce a été dépliée pour donner le profil 2D de la forme requise illustrée ci-dessous.


Dans ce cas, le gore n’était pas de rayon constant, il n’était donc pas possible de le dimensionner. Un fichier DXF a été fourni au découpeur laser afin qu’il puisse prendre le profil directement à partir de la CAO.

Tous les 8 gores auraient le même profil.

Un autre point à noter est que, bien que les nervures des panneaux du quart inférieur aient le même profil que les autres, elles devaient être inclinées par rapport à l’axe du panneau pour être géométriquement correctes une fois montées.

La torsion du panneau signifierait qu’un seul coin du panneau serait à 90 °. Les autres devraient être élaborés.
Les angles ont été calculés en regardant les longueurs de bord des panneaux voisins et en dessinant deux cercles qui se croisent. Le 205 mm était la largeur de tous les gores.

Vous trouverez ci-dessous les panneaux découpés au laser et pliés selon la conception ci-dessus.

CONSTRUCTION DU CADRE

Le cadre a été fabriqué à partir d’un tube de 38 mm de diamètre avec une épaisseur de paroi de 2 mm.

Les coudes en « S » et le cerceau enroulé à l’avant devaient être faits en parties séparées et joints avec un manchon intérieur.

Les pièces ont été entaillées sur la fraiseuse avec une fraise de 38 mm et soudées en place selon le document de conception.

Le bras oscillant a été usiné à partir d’une section de boîte en acier de 30 mm avec une épaisseur de paroi de 3 mm. Cela a été combiné avec certaines pièces tournées pour le carter d’essieu et les roulements de bras oscillants.
une plaque de 6 mm a été utilisée pour créer l’extrémité fourchue de l’amortisseur et de la bande entre les bras.
L’ensemble a été soudé par tack in situ pour assurer l’alignement; puis soudé au TIG par un soudeur professionnel.

La photo ci-dessous montre le cadre après le montage sur le vélo. Le métier à tisser peut être vu fileté à travers les supports de câbles et les lumières ont également été assemblées.

ACCESSOIRE SIDE-CAR

Le plan était d’utiliser un système de montage à 4 points, assez typique pour une moto de taille moyenne avec un side-car léger.
Le point de montage arrière inférieur serait une rotule permettant un réglage de l’angle dans les plans horizontal et vertical. Cela permettrait d’ajuster les orteils et les appuis.
Le montage avant inférieur serait conçu pour avoir un réglage horizontal de sorte que l’enfoncement puisse être ajusté sans affecter la hauteur d’inclinaison ou de side-car.
Les deux supports supérieurs seraient des entretoises réglables standard pour compléter la configuration. Ci-dessous donne plus de détails sur ces parties.

Cette vue de dessus d’un système de montage typique à 4 points illustre un point important.
Les supports inférieurs sont indiqués en vert et les supports supérieurs en violet.

Les joints inférieurs peuvent être parallèles. C’est OK et facilite le réglage du vélo.

Cependant, les maillons supérieurs doivent être inclinés. Cette triangulation aide le side-car et le vélo à rester rigides sans compter sur le frottement des pinces pour tout maintenir en place.

Montage arrière inférieur

Le montage arrière inférieur utilisait une rotule d’occasion. C’était une pièce spécifique au side-car d’un vieux vélo et était donc assez solide pour la tâche. Il était également verrouillable, ce qui aiderait à maintenir tout rigide une fois les angles réglés.

Il s’agissait de la seule fixation qui n’était pas entretoise au niveau du cadre de la moto.

Le support était fixé au repose-pied passager à l’arrière et au boulon moteur arrière à l’avant. Le matériau utilisé était en acier plat de 10 mm d’épaisseur et le décalage entre ces deux parties de bande a été compensé par l’ajout d’un tube en acier qui prenait également la tige de la rotule.

La pince de cadre pourrait glisser et pivoter sur le cadre du side-car. Cela permettrait de faire varier légèrement l’avance de la roue du side-car et de régler la hauteur du side-car pour s’assurer que la chaise est de niveau.

La rotule du côté du vélo permettrait de régler l’inclinaison et l’enfoncement du vélo.

Montage avant inférieur

Le montage avant inférieur a été conçu pour être réglable en longueur afin que l’orteil puisse être réglé; et réglable en hauteur pour que le side-car puisse être nivelé.

Une pièce en forme de Y a été fabriquée à partir d’un tube en acier à paroi épaisse de 25 mm. Celui-ci était contreventé et soudé dans un ensemble rigide.

Cette conception a permis au lien de dégager la culasse et a également donné une belle facilité de réglage horizontal.
La tige filetée était un filetage métrique de 16 mm à pente fine.

Là où le support avant était fixé au cadre du side-car, une simple pince en acier a été utilisée. Cela a été percé et tranché de la même manière à la partie de serrage arrière. Les deux moitiés de serrage ont été jointes avec des vis à tête cylindrique et un autre boulon à œil fait maison.

La pince était capable de glisser sur le cadre du side-car et de pivoter également sur le boulon à œil, ce qui donnait suffisamment de degrés de liberté pour le réglage de l’orteil.

Montage avant supérieur

Le montage avant supérieur était une barre plate placée juste sous le réservoir de carburant à l’avant du cadre du vélo. Il s’agissait d’un morceau de barre d’acier de 10 mm avec deux pinces soudées à l’angle correct pour s’adapter au cadre. Ces pièces ont été soudées in situ pour fournir un ajustement exact.

Le klaxon du vélo a dû être déplacé pour s’adapter à la pince dans cette zone. Ainsi, la barre de serrage a été percée pour créer un nouveau montage pour le klaxon.

L’extrémité de la barre de serrage a été percée de 14 mm pour prendre un boulon à œil.

Montage arrière supérieur

Un support a été conçu pour s’asseoir au-dessus de la batterie, juste sous le siège afin que le side-car puisse être fixé tout en maintenant le panneau latéral sur le vélo.

Ce support a été fabriqué en acier plat de 10 mm et a été soudé in situ pour créer un ajustement exact sur le vélo. Les boulons de sous-châssis arrière ont été utilisés pour maintenir l’entretoise transversale qui a ensuite été équipée d’un bras s’étendant sous le siège pour prendre un boulon à œil.

Les deux entretoises supérieures ont été fabriquées à partir d’une tige filetée métrique de 16 mm à pente fine (16 x 1,5 mm).

Les chapes ont été enfilées sur la tige filetée puis épinglées en place.

Le corps de chaque jambe de force était constitué d’un tube à paroi épaisse de 25 mm de diamètre avec un bossage fileté soudé à une extrémité et une chape à l’autre.

Chaque maillon supérieur était fixé au cadre du side-car en un point fixe. Ce joint était un trou traversant percé dans le cadre pour prendre un boulon à œil, puis renforcé à l’aide d’une plaque d’acier de forme supérieure et inférieure.

Les pièces de la plaque avaient été usinées à l’aide d’une barre d’alésage.

Boulon à œil

Side-car Électrique

La loi exigeait que le side-car soit équipé d’indicateurs, de feux de position avant et arrière et d’un feu stop.

Dans ce projet, le feu de position avant serait un projecteur qui fonctionnerait avec un feu pilote la plupart du temps, mais qui servirait de projecteur lorsque le faisceau principal de la moto était utilisé.

Les connexions pour les lumières ont été prises sous le siège.

Les fils du feu arrière ont été coupés et un connecteur à 6 voies soudé en place.

Un fil de terre séparé et plus épais a été ramené directement à la batterie pour donner au side-car une bonne terre.

Du ruban auto-amalgamant a été utilisé pour créer un métier à tisser à partir des fils individuels.

Le métier à tisser était enfilé à l’extérieur du cadre via de courtes longueurs de tube d’acier soudé au cadre et au support arrière supérieur.

Le fil a ensuite été acheminé à l’intérieur du cadre pour atteindre les feux avant et arrière.

Les tubes en silicium se sont révélés être le meilleur outil pour poser les tubes du cadre pour tirer les fils à travers.

Un point de mise à la terre a été ajouté à la plaque de suspension intérieure en forant et en taraudant un trou de 6 mm. Cela a formé une union pour joindre les fils de terre et les relier à la borne de terre de la batterie du vélo.

FINITION DU SIDE-CAR

Voici une description des finitions ajoutées au side-car, y compris la construction du siège et d’un porte-bagages pour le coffre.

Les bords avant et arrière de la zone passager ont été finis avec une bande de garniture auto-adhésive.

Ce canal en U en plastique noir satiné est livré avec un adhésif d’impact déjà à l’intérieur pour maintenir sa position.

Le sol, les côtés et le coffre de la cabine étaient recouverts de tapis automobile.

Cela a été coupé et collé en place avec de la colle de contact.

Le siège était un simple banc en contreplaqué rembourré.

Le siège était couvert et rembourré

Un porte-bagages a été fabriqué pour le panneau arrière du side-car. Le rack a été fabriqué à partir d’un tube en acier de 10 mm. Le dessin du rack est illustré ci-dessous.

4 des entretoises correspondantes ont été usinées pour maintenir la crémaillère sur le panneau arrière du side-car. Il s’agissait de simples pieds tournés à partir d’une barre d’acier et taraudés M6x1mm au centre.

Un rail supplémentaire a été ajouté au bord inférieur du rack pour aider à maintenir la cargaison en sécurité.

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