Paliers et rotules lisses robustes dans un
vélo cargo électrique pour fortes charges

Problème

Les vélos cargos électriques sont un marché en pleine croissance mais aussi très disputé sur lequel de plus en plus de start-ups se lancent. « Face à une concurrence aussi rude, nous ne pouvons survivre qu'en trouvant constamment des solutions nouvelles et innovantes », déclare Wolfgang Hindel, directeur des ventes e-mobilité chez b&p. Une charge utile élevée ne suffit pas. Pour que la livraison soit aussi efficace que possible, les logisticiens veulent des vélos cargos électriques qui soient maniables tout en étant extrêmement fiables et peu exigeants en entretien. « Nous avons conçu notre véhicule de manière à ce qu'il soit facile à manœuvrer et à conduire et à ce qu'il puisse tenir environ 6 000 kilomètres entre les entretiens. Ce qui est bien au-dessus de la moyenne dans notre secteur. « Pour y parvenir, les ingénieurs ont dû faire preuve d'imagination. De nombreux composants ne sont pas issus de la fabrication classique de vélos, ils sont plus proches du secteur des trottinettes électriques et des motos, ce qui est le cas pour les freins, les roues et les chaînes.
Pour le logement du guidon aussi, il a fallu sortir des sentiers battus pour trouver une alternative aux roulements ou paliers lisses classiques en métal. Ceux-ci étaient exclus d'office, pour plusieurs raisons. Les charges de bord , premièrement, avec un risque constant de défaillance prématurée. Leur mise en place, deuxièmement, qui se serait avérée relativement compliquée. « Nous aurions dû faire appel à des encapsulages et à des étanchements supplémentaires afin de protéger de la corrosion les paliers métalliques exposés aux intempéries », déclare Vincent Okroy, le concepteur du véhicule. Et, troisièmement, des réaménagements et des réajustements auraient été nécessaires pour compenser les défauts d'alignement, un travail que l'on souhaitait éviter à tout prix. Sans compter que b&p voulait absolument réduire le poids le plus possible au niveau de tous les composants. 

Solution

Les composants igus permettent de faire d'une pierre deux coups. Pour la barre de direction, les ingénieurs ont choisi un arbre creux igus en aluminium anodisé dur et revêtu, un composant normalement utilisé pour les guidages linéaires en génie mécanique. Cet arbre est logé dans une rotule lisse igubal de la série EGLM-30-LC. La barre de direction peut s'y déplacer en translation tout en étant mobile vers le haut et vers le bas, la barre transversale avant pouvant ainsi pivoter sur le cadre. Une roue peut ainsi rouler sur le trottoir sans que le cadre ne se déforme. Un alignement précis n'est pas nécessaire, l'élément rotulé compensant automatiquement les défauts d'alignement et les charges de bord. Il fonctionne de manière fiable à des températures comprises entre -30 °C et +80 °C et il résiste à l'humidité, aux UV et au sel. Il n'a pas besoin d'encapsulage ni de joint le protégeant de la corrosion.La calotte sphérique en matériau iglidur W300 fonctionne à sec avec un frottement extrêmement faible. Le boîtier en polymère igumid G est extrêmement robuste. Il résiste à une charge axiale statique de 4 000 N sur une courte durée et à une charge radiale de 17 000 N. Un bon palier en polymère résiste aux mêmes choses qu'un palier en acier », ajoute Vincent Okroy. Les tests effectués dans le laboratoire de tests igus ne sont pas les seuls à le confirmer. « Les paliers sont suffisamment robustes pour tenir dans toutes les situations de la conduite quotidienne, même avec le chargement maximum de 250 kilos. Cela a aussi été confirmé par nos tests, au cours desquels le véhicule a parcouru 80 000 kilomètres avec le chargement maximum. »Enfin, l'élément rotulé igubal séduit par son faible poids de 26 grammes seulement. Les rotules lisses comparables en métal pèsent environ 120 grammes, encapsulage et joint compris.

Cet avantage en matière de poids, b&p le met aussi à profit pour la tête rotative de l'attelage permettant de raccorder une remorque. Elle fait appel à des paliers en iglidur X ayant une très forte résistance à la compression. 

Les rotules lisses igubal fonctionnant à sec utilisées dans la direction contribuent à allonger la durée de vie du vélo cargo électrique et à réduire l'entretien.

Un véhicule innovant, avec de nombreux composants venus du secteur des trottinettes électriques et des motos.

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