Construction d’un cargobike

La construction d’un cargobike ça se passe comment?

Alors voilà, comme je suis de garde à la maison avec mes enfants, j’en profite pour vous dévoiler les dessous de la construction d’un cargobike en cours dans notre atelier.

Pour commencer, la plupart du temps je ne construis pas la partie arrière du cadre et utilise en général un vieux cadre de VTT en 26″, malgré tout c’est possible, je l’ai fait sur mon cargotrike.

La conception du triangle arrière est compliquée et délicate ce qui prend beaucoup de temps et peut vite faire grimper la facture finale, c’est aussi pour cette raison que partir sur une base saine est en général privilégié.

Trouver la perle rare

Une erreur que j’ai souvent constatée sur le web c’est que dans beaucoup de projets de construction le cadre utilisé n’est pas forcément adapté à l’utilisateur final, le cadre est trop petit en général, mais il est vrai que de trouver un VTT en taille 50 pour un pilote de 1m75 est souvent compliqué.
À Genève nous avons la chance d’avoir la fourrière à vélo qui est une vraie mine d’or et où il est possible de n’acheter que le cadre-fourche à prix raisonnable.

Lors du choix du cadre, il faut être attentif à certains détails, le cadre doit être de bonne taille, il ne doit pas être plié, la présence d’une patte de dérailleur est souhaitable et un détail très important c’est les pattes de supports de la roue arrière.

Ces pattes doivent être robustes et non réglables comme c’est souvent le cas sur les vélos de course ou la roue peut être glissée de l’avant vers l’arrière. Il faut bien penser que ce cargo est destiné à transporter des charges plus ou moins lourdes donc la rigidité est de rigueur.

Premiers coups de disqueuse

Une fois le cadre trouvé je commence par séparer le triangle arrière de l’avant du vélo.

Le downtube et la douille de direction sont retirés en premier lieu, il faut couper ses tubes au plus long et proprement afin de pouvoir les réutiliser lors de la construction.
Ensuite il faut nettoyer le reste de la découpe sur le boitier de pédalier et retirer la peinture pour pouvoir souder les tubes entre eux.

Sur cette construction j’ai décidé de rabaisser la poutre centrale afin de descendre le point de graviter du chargement, ce cargo est destiné à des charges lourdes et doit donc être très stable.
Autre point qui a une grande importance c’est la hauteur du boitier de pédalier, si celui-ci est trop bas il sera impossible et dangereux de prendre un virage en pédalant. En règle générale je laisse entre 24 et 25cm entre le boitier et le sol.

Je récupère le downtube et la douille de direction que je sépare en deux afin de créer le tube de direction, en général il doit mesurer dans les 70cm au final. L’alignement de ces pièces doit être très précis sinon les roulements de directions ne seront pas bien alignés, la direction ne sera pas fluide et les roulements auront une usure anormale.

Ensuite je perce la poutre pour pouvoir y insérer le tube de direction.
La poutre étant un élément essentiel de cette construction il faut bien la choisir, la longueur, le diamètre, la forme et l’épaisseur sont très importants.
Le choix entre une poutre ronde ou carrée change avant tout sur la rigidité du vélo. Dans le cas de l’utilisation d’une pièce ronde, il faudra la prendre plus épaisse, son diamètre doit être supérieur à celui du tube de direction pour qu’il puisse être inséré à l’intérieur. Le choix d’une poutre carrée ou rectangulaire se fera plus naturellement pour un véhicule long, ce qui n’est pas le cas de cette construction donc le rond ira parfaitement.
Il faut aussi bien penser au look final du vélo et le rond est plus doux dans cet exercice.

Assemblage de la poutre au cadre

L’assemblage de la poutre au cadre arrière est compliqué surtout que je n’ai pas de gabarit (Jig) pour procéder à l’alignement des éléments. J’utilise en général deux poutres de bois bien droites et des outils de mesures.
La roue arrière doit être alignée avec le tube de selle et le tube de direction tout en conservant la bonne hauteur du boitier de pédalier.
Une fois que tout est bien droit je procède au pointage des pièces, ce qui consiste à faire trois points de soudure entre chaque pièce ce qui permet de les couper facilement en cas d’erreur, ensuite je refais un contrôle de l’alignement et si tout est bon je procède à la soudure définitive.

Tube supérieur

Vous constaterez aussi que j’ai supprimé le tube supérieur du cadre arrière, ce tube étant trop haut pour une utilisation quotidienne, je préfère le placer plus bas pour faciliter l’enjambement du cadre.

Les soudures sont réalisées avec un MIG, cet appareil est simple d’utilisation et efficace pour souder des tubes de petite épaisseur.
Lors de la soudure il faut bien faire attention de ne pas percer les tubes de direction et de selle sinon la direction frottera sur les soudures et le tube de selle ne pourra pas être inséré assez bas.

Voici le résultat de toutes ces étapes, une poutre ronde et abaissée, un passage de cadre bas. La distance entre le tube de selle et le tube de direction est très court, environ 50cm, le but étant de réduire la longueur total du vélo pour lui donner une grande agilité et le moins de flexions possible.

2ème partie – La partie avant du cadre

La construction de l’avant du vélo peut se faire maintenant que la longueur de la plateforme est déterminée, ici j’utilise un deuxième coude de plomberie comme celui utilisé sous le boitier de pédalier. Le coude a été découpé pour donner un angle plus ouvert que les 45° d’origine. L’alignement de cette pièce est aussi primordial.

La longueur de la partie avant du châssis qui va supporter la douille de direction de la fourche est déterminée par la hauteur de la fourche, son angle quant à lui est définit par la roue avant qui doit garder une certaine distance entre le cadre et le pneu.

La douille de direction doit avoir un angle d’environ 75°, plus cet angle est ouvert et plus le vélo est stable mais moins réactif, plus l’angle est fermé et plus le vélo est réactif, dans mon cas je l’ai refermé et suis dans les 73° environ.

Montage du système de freinage

Personnellement pour aligner mes pinces de freins sur le cadre j’utilise une pince commander par câble, ce qui me permet de la bloquer sur le disque et donc de pouvoir aligner mon support dans le bon axe, lors de cette mise en place il faut bien prendre soin de positionner le disque au centre de la pince comme celle-ci ne comporte qu’un piston. Le disque monté est en 160mm et la pince mécanique sera remplacé par une pince hydraulique.

Un renfort est ajouté entre la base et le hauban supérieur afin de rigidifier le cadre sur ce point de pression.

La fixation de la pince avant m’a posé bien plus de soucis, habituellement je n’ai pas de soucis mais comme j’ai utilisé une fourche de BMX bien plus rigide et plus épaisse je n’ai pu utiliser un support à souder.
J’ai donc récupéré les supports des freins V-brake et les ai découpé pour adapter leur longueur, même principe pour les aligner que sur la pince arrière.

Pour l’esthétique et pour la solidité, j’ai aussi rajouté un morceau de tube pour fermer l’ange du support de fourche rendant cette partie vraiment robuste.

La partie de charge

Le cadre du cargo à proprement parlé étant terminé, soudé, meulée et alignée, j’ai pu passer à la partie chargement du vélo. Comme cité plus haut j’ai déterminé la longueur selon le chargement mais en laissant de la marge, la cargaison initiale mesure environ 52cm j’ai donc personnellement ajouté 8cm pour une longueur totale de 60cm.

La fixation de la base a été fixé en retrait du tube de direction, d’un côté c’est pour l’esthétique, mais pas que, ça permet de donner un peu plus de rigidité au cadre au niveau du tube de direction principale.
Les tubes extérieurs sont alignés sur le haut de la poutre centrale afin de pouvoir la recouvrir avec une planche en bois.
Les tubes utilisés sont en 2cm de diamètre par 1mm d’épaisseur.
La largeur de cette construction est de 63cm pour un intérieur de 60cm, la législation en vigueur autorise au maximum 1 mètre, qui est la largeur des pistes cyclables.

Construction d’un deuxième niveau avec des tubes plus petits d’un diamètre de 15mm et 10mm pour les tubes verticaux.

Et enfin un troisième niveau pour maintenir les fûts de bière qui ont une hauteur de 50cm sans avoir à les sangler à mort au risque qu’il ne se renverse sur la route.

Ça m’a l’air bien lourd tout ça? me direz-vous.

14.72Kg tel que vous le voyer sur la photo précédente donc avec les roues, la fourche et le jeu de direction.
Ce poids est vraiment raisonnable pour un cargo acier, sachant qu’un cadre de Bullitt est de 11.5kg avec la fourche, le jeu de direction et la béquille mais sans les roues et la caisse de chargement.
Ma construction est légèrement plus courte que les 2m43 du Bullit avec 2m30.

Quelques détails en plus

Une butée a été soudée sous la douille de fourche pour éviter que la fourche ne puisse faire un 360° en montant les trottoirs ou en cas de choc.

Pose d’un cadenas de cadre, ceux-ci ont l’avantage d’être intégrés au vélo et de réellement verrouiller la roue arrière. Très efficace comme antivol.

Le montage

Si on cherche sur le marché une roue avant 20″ avec dynamo moyeu et frein à disque, vous vous rendrez compte que cela n’existe pas ou que ça coûte très cher. De plus il faut vraiment prévoir une jante rigide à doubles parois et un rayonnement de 36 rayons pour la solidité.
Donc en général je fais le montage moi-même.

36 rayons, croisement par 3, moyeu Shimano à dynamo et frein à disque centerlock, jante doubles parois. Montage du premier groupe, pour le rayonnage d’une roue je vous laisserai trouver l’info directement sur le web.

Le croisement des rayons par 3 permet de donner de l’amorti à la roue et de faire une pseudo suspension.

Finalisation de la direction

Le support de la barre de direction est décalé vers l’avant de la fourche, ceci afin d’éviter que la rotule change d’angle lors du braquage à droite.
Les rotules utilisés sont en taille M8 et peuvent être achetées chez Uiker au Lignon

La barre de direction doit être coudée pour permettre le dégagement de la roue lors du braquage vers la gauche, il faut donc prendre la mesure sur le vélo avec la roue avant montée et tournée vers la gauche, il faut faire aussi attention à ce qu’elle ne dépasse pas à l’extérieur du vélo lorsque l’on est en ligne droite.

Le tube de direction doit avoir une bonne longueur afin de dépasser le tube du cadre et de pouvoir y fixer la potence, j’utilise une pièce toute faite et vendue par Omnium sur leur site. C’est une pièce compliquée à réaliser, car elle doit accueillir le cône du jeu de direction en sa partie basse. Habituellement je la faisais moi-même, mais en ayant trouvé cette possibilité je trouve ça plus simple.
Les deux supports (sur la fourche et sur le tube de direction) ont un facteur de 1:1 en général, c’est-à-dire qu’à partir du centre du cadre la distance ou se fixe les biellettes est identique, s’il diffère la course du guidon pour tourner la roue avant sera plus ou moins long.

Et encore quelques détails de la construction

Un éclairage efficace avec la marque Buchs & Muller, les feux restent allumer 5 min à l’arrêt après avoir roulé un peu.

Fixation des câbles et durites de freins sur le cadre, j’utilise pour cela des petits colliers plastiques prévus à cet effet.

Le petit détail que j’aime bien rajouter sur mes constructions, ici un décapsuleur soudé sous la potence, rien de plus normal pour un producteur de bière 😉

Je n’ai pas pesé le vélo à la fin de la construction mais comme il doit revenir dans mon atelier prochainement, j’en profiterai pour le mettre sur la balance.

Il manque sur les photos la béquille à deux bras extra large pour stabiliser le cargo lorsqu’il est chargé et comme vous l’aurez constaté la peinture n’est pas finie, la crise de ce printemps a mis à sec ma réserve et les ateliers de peintures sont tous fermés.
Les garde-boue sont en commande et seront montés ultérieurement.

Le vélo a pris son envol ce samedi pour son premier transport, d’autres photos seront ajoutées lorsque le vélo sera terminé.

J’espère que cet article vous a plu, j’ai essayé d’être le plus complet et précis dans mon récit, cependant si vous avez des questions ou envie de réaliser votre projet vous-même avec mon assistance n’hésitez pas à me contacter.

Cette construction à été réalisé à la demande de la brasserie la Meltingpote qui une marque de bière qui est née à Genève au fond d’une petite cuisine.

N’hésitez pas à passer commande chez lui maintenant qu’il est équipé d’un cargobike pour vos livraisons 🙂