L’amélioration du Volkspod
Souvenez-vous… On vous avait présenté notre version du Volkspod il y a quelque temps. Mais l’un des gros soucis constatés, c’était le manque de stabilité de l’engin. Alors on s’est dit qu’on pouvait sûrement faire mieux en fabriquant un Mini Volkspod ! Voici toute l’histoire…
Evolution du châssis
Pour améliorer le Volkspod et corriger son manque de stabilité, nous avons entamé des recherches sur les paramètres influençant la stabilité et la maniabilité d’un véhicule à deux roues.
L’angle de chasse
L’un des facteurs clés est l’angle de chasse, c’est-à-dire l’angle formé entre la verticale et l’axe de la fourche. Cet angle varie généralement entre 15° et 30°, en fonction du type de véhicule et de son usage.
Ce qu’il faut retenir, c’est que :
- plus l’angle de chasse est important, plus le véhicule est stable à haute vitesse,
- plus il est faible, plus le véhicule est maniable, notamment à basse vitesse ou pour les virages serrés.
Un deuxième paramètre important à prendre en compte est le déport de la fourche. Il est essentiel de combiner intelligemment l’angle de chasse et le déport pour trouver le meilleur compromis entre stabilité et maniabilité du véhicule.
Sur notre version finalisée du Volkspod, l’angle de chasse était bien trop faible (5°), ce qui expliquait en partie le manque de stabilité observé à vitesse élevée. Nous avons donc décidé de le porter à 12°, un compromis visant à améliorer la tenue de route. Cette valeur reste néanmoins limitée par la géométrie de la coque, qui nous empêche d’augmenter davantage l’angle.
Nous avons également augmenté l’entraxe entre les deux roues, en le faisant passer de 691 mm à 705 mm. Cette modification a permis de repositionner correctement la fourche, tout en contribuant à une meilleure géométrie globale du véhicule.
Le jeu de direction
Nous avons également décidé de changer de jeu de direction, en optant pour un modèle semi-intégré de la marque BBB (BHP-50 Semi-Integrated). Ce choix permet une intégration plus propre et plus durable pour le Volkspod.
De plus, en changeant de jeu de direction, nous avons également dû modifier le tube de fourche ainsi que le pivot, afin de garantir une compatibilité parfaite avec le nouveau système semi-intégré. Le tube de fourche a été redimensionné avec un diamètre intérieur de 41 mm, tandis que le pivot de fourche adopte un diamètre standard de 1″1/8 (28,6 mm).
Nous avons ensuite réalisé des plans techniques et des rendus 3D, dans l’optique de les intégrer à notre future boutique, afin de proposer certaines pièces en vente ou en kit de fabrication.
Evolution de la Coque
Afin d’obtenir un rendu encore plus réaliste et de pouvoir réaliser une impression 3D fidèle, la coque finalisée a été re-scannée, puis retravaillée en surfacique sur SolidWorks.
Le résultat du scan obtenu a ensuite été découpé selon un plan de symétrie, puis utilisé comme guide de référence pour reconstruire une surface la plus fidèle possible.
Le résultat 3D final nous a ensuite permis de réaliser des rendus propres ainsi que des plans techniques précis. Nous avons même pu imprimer une première version de la coque à l’échelle 0,5, pour valider les proportions et l’aspect général.
Le Mini Volkspod : un nouveau défi !
Cependant nous avons constaté que le Volkspod, dans sa version actuelle, serait trop lourd pour être homologué en tant que cyclomobile léger. En effet il dépasse la limite des 30 kgs à vide.
Voilà pourquoi nous avons eu l’idée de concevoir un Mini Volkspod, en partant d’une trottinette électrique modifiée, et en conservant ses différents éléments de base.
Vous allez désormais découvrir les différentes étapes qui ont rythmé la naissance de ce nouveau projet plus compact et plus léger.
Etape 1 : choisir une trottinette et remodéliser en 3D
Nous avons ensuite réalisé des premiers tests pour évaluer la faisabilité d’un projet comme le Mini Volkspod.
Pour cela, nous avons utilisé des images et des modèles 3D à l’échelle, découpées de manière à simuler l’intégration de la trottinette Xioami M365 et Xiaomi Electric Scooter Elite dans la coque. Cette méthode simple mais efficace nous a permis d’avoir un premier aperçu visuel du rendu et de valider la cohérence des proportions.
Le choix de la trottinette
Nous avons décidé de nous concentrer sur la trottinette Xiaomi Electric Scooter Elite, en écartant la Xiaomi M365, cette dernière n’étant plus fabriquée. Ce choix vise à assurer la disponibilité des pièces et à éviter toute limitation pour la conception et l’avenir du Mini Volkspod.
Nous avons également opté pour une trottinette optimisée, intégrant des fonctionnalités particulièrement intéressantes pour notre Mini Volkspod. Comme par exemple une suspension avant et un double système de freinage. Le tout offrant ainsi plus de confort et une meilleure sécurité à l’usage.
La trottinette Xiaomi Electric Scooter Elite a donc été commandée puis réceptionnée. Ensuite, nous l’avons remodélisée en 3D, puis ajustée afin de se rapprocher au plus près de la réalité et de faciliter son intégration précise dans la coque du Mini Volkspod.
Une fois la coque retravaillée en 3D, nous avons pu facilement en réaliser une version imprimée en 3D à échelle réduite.
La coque du Mini Volkspod sera donc réalisée à l’échelle 0,775. Un compromis idéal entre :
- réduction de taille
- facilité d’impression 3D
- géométrie adaptée à une utilisation humaine confortable
Mais la trottinette devait s’intégrer correctement dans la coque tout en conservant la fonctionnalité recherchée. Il a donc fallu la découper sur environ 340 mm au niveau du repose-pieds et sur environ 480 mm au niveau du guidon.
Cette intégration soulève plusieurs problématiques techniques. Notamment sur :
- la rigidité structurelle
- le repositionnement des composants
- et l’adaptation à la géométrie de la coque.
Prenons par exemple la batterie de la trottinette. Voilà un véritable défi d’intégration. Celle-ci se situe sous le repose-pieds. Précisément dans la zone que nous devons découper pour adapter la trottinette à la coque du Mini Volkspod.
D’où la question importante… Commment conserver la batterie tout en modifiant cette partie structurelle ?
Etape 2 : démonter et découper la trottinette
Quand il faut se lancer, il faut se lancer ! Nous avons commencé par démonter le repose-pied de la trottinette. En retirant d’abord le grip, puis la plaque métallique, fixée au châssis à l’aide de vis M4.
Une fois ouverte, l’intérieur du châssis révélait les différents composants électroniques de la trottinette, notamment la batterie et le contrôleur.
Cette étape nous a permis de remodéliser tous ces éléments en 3D. L’objectif ? Étudier les meilleures options de disposition pour les intégrer efficacement dans notre Mini Volkspod.
Ensuite, nous avons tracé les lignes de découpe sur le châssis de la trottinette. Grâce aux dimensions définies lors de la modélisation 3D. Nous avons ainsi retiré 345 mm du bloc châssis, en partant de 135 mm à partir de l’avant du châssis.
Ceci pour obtenir une forme adaptée à l’intégration dans la coque du Mini Volkspod.
La découpe du châssis a été réalisée à l’aide d’une meuleuse d’angle. On a obtenu une coupure nette et précise sur les zones tracées. Cette opération a nécessité une attention particulière pour garantir une finition propre en vue du soudage des deux parties du châssis.
Après cette découpe, nous avons pu comparer et vérifier les dimensions réelles avec celles issues de la modélisation 3D. Cela nous a également permis de tester concrètement l’intégration de la batterie et du contrôleur. Ce dernier qui vient s’ajuster parfaitement dans l’espace réservé à l’intérieur du châssis modifié.
Etape 3 : souder le châssis de la trottinette
Après avoir découpé la trottinette, il fallait logiquement procéder à sa soudure. Pour valider nos hypothèses et confirmer les perspectives envisagées pour le Mini Volkspod.
Pour que les deux parties soient parfaitement alignées, nous avons confectionné des renforts de 6 mm d’épaisseu. Ils devaient s’imbriquer précisément dans le profilé du châssis. Ce qui a aussi renforcé la rigidité de la structure. En complément de ces renforts, la trottinette a été bridée lors de la soudure. En plaquant les deux éléments sur une surface plane, afin de garantir un assemblage rigide et bien positionné.
Les deux parties ont ensuite été soudées au TIG. En commençant par le profilé du châssis pour obtenir une structure aussi rigide que possible. Puis en poursuivant avec la coque située sous le repose-pieds.
Une fois le châssis entièrement soudé, nous avons pu remonter la roue arrière et mesurer l’entraxe entre les deux roues. Le but étant de de valider les hypothèses formulées lors de la modélisation 3D.
Le résultat obtenu — 550 mm en réel contre 555 mm en 3D — confirme la cohérence de notre conception. Nous avons également pu valider la position du contrôleur. Celui-ci vient parfaitement se loger dans l’espace prévu sous le repose-pieds.
Et voilà un premier aperçu de notre Mini Volkspod !!
Etape 4 : adapter la trottinette au Mini Volkspod
Passons désormais à l’adaptation de la trottinette en Volkspod.
Autrement dit, il fallait repenser entièrement la position d’un utilisateur sur la trottinette. Le tout en intégrant la coque et les différentes pièces nécessaires au bon fonctionnement du véhicule.
L’objectif restant de trouver un équilibre entre ergonomie, stabilité et efficacité. En respectant bien sûr les contraintes imposées par la structure existante.
a) Fixation sur la trottinette
Premièrement Il faut réfléchir au système de fixation de la coque sur la trottinette. Nous avons donc choisi de reprendre le principe des deux supports “bananes” imprimés en 3D (on vous l’avait expliqué ici), positionnés à l’avant et à l’arrière de la coque.
Cependant, contrairement au Volkspod original où les supports étaient aimantés (la coque étant en tôle d’acier), ici la coque sera imprimée en 3D, ce qui nécessite de trouver un autre moyen de fixation.
Ces supports permettront de maintenir la coque de manière discrète, sécurisée et facilement démontable. Ils seront fixés par vissage, afin d’assurer une tenue solide tout en restant accessibles pour le démontage ou l’entretien.
Des emplacements dédiés au serrage des vis seront prévus directement sur la coque, garantissant un montage propre et fonctionnel.
b) Création de l’assise
Il est également nécessaire de trouver des solutions pour intégrer une assise, ainsi que des repose-pieds adaptés à la position d’un utilisateur, tout en maintenant une distance adéquate entre la selle et le guidon.
L’objectif est de garantir une position de conduite confortable et ergonomique, sans compromettre l’équilibre général du Mini Volkspod ni l’intégration des composants techniques.
L’assise est composée de quatre éléments : trois plaques d’acier pliées de 3 mm, assemblées et positionnées de manière à reposer à la fois sur les rebords de la trottinette et sur une plaque centrale, ainsi qu’un tube soudé faisant office de support pour la tige de selle. Un renfort supplémentaire a été ajouté pour garantir la rigidité de l’ensemble.
Cette configuration permet d’assurer une stabilité optimale tout en s’adaptant parfaitement à la géométrie du châssis existant.
Pour les repose-pieds et l’assise, nous avons opté pour des plaques d’acier de 3 mm pliées, qui seront fixées au cadre de la trottinette à l’aide de vis M4.
Les repose-pieds intégreront quant à eux des tubes de diamètre 40 mm, montés sur un système à ressort, permettant de les rabattre facilement lorsqu’ils ne sont pas utilisés. Cette solution assure à la fois robustesse, praticité et compacité.
Afin de garantir une distance adéquate et une ergonomie de conduite optimale, il a fallu concevoir un système de fixation pour le guidon repris de la trottinette. Pour cela, nous avons conçu une première version de la potence, permettant d’avancer le guidon d’environ 10 cm, fixée directement sur le tube de la trottinette.
c) Création de la potence
Ensuite, il fallait trouver une solution définitive pour la création de la potence. Pour cela, nous avons découpé le tube de guidon d’origine de la trottinette, puis procédé à sa soudure en suivant les dessins réalisés au préalable.
La coque a également été retravaillée afin d’intégrer les passages de la potence et de la tige de selle. Étant réalisée en impression 3D, les ouvertures ont été conçues de manière esthétique, en suivant les courbes naturelles de la coque pour garantir une intégration harmonieuse.
Par ailleurs, le phare arrière sera directement intégré dans la coque, en réutilisant les composants d’origine de la trottinette, pour conserver la fonctionnalité tout en assurant une continuité visuelle.
Pour garantir une continuité visuelle et éviter d’interrompre les ouvertures, la coque est imprimée en quatre parties distinctes, qui seront ensuite collées et poncées afin d’obtenir un rendu final le plus propre et homogène possible.
La coque étant imprimée en 3D en ABS sur une Creality K2, on devait la découper en quatre parties. Afin de respecter les dimensions maximales d’impression de la machine et de faciliter l’intégration de chaque élément.
Chaque partie intègre une surface de jonction avec des trous de vis, permettant de faciliter l’alignement précis entre les pièces lors du collage et d’assurer un assemblage solide et stable.
d) Le travail de design
Nous avons également ajouté un sigle « Mini Volkspod » intégré directement à l’arrière de la coque. Nous voulions créer une identité visuelle reconnaissable et renforcer l’esthétique globale du design.
Nos choix ? La typographie Cooper Black pour le mot « Volkspod », en clin d’œil à celle utilisée par Volkswagen dans les années 7. Et une typographie plus moderne pour le mot « Mini », pour souligner le contraste entre innovation et esthétique rétro.
Nous avons également ajouté des guidages de positionnement directement sur la coque pour l’enjoliveur du phare, afin de faciliter son alignement et sa fixation de manière simple et précise.
Nous avons également décidé de rappeler l’arrière emblématique de la Coccinelle en ajoutant des oblongs incrustés dans la coque, apportant une touche visuelle iconique et reconnaissable au design du Mini Volkspod.
De plus, nous avons intégré le support du phare arrière, en réutilisant celui d’origine de la trottinette, pour garantir à la fois cohérence fonctionnelle et facilité d’installation.
Etape 5 : faire évoluer la batterie
L’une des contraintes majeures dans l’adaptation de la trottinette au Mini Volkspod concerne la disposition de la batterie.
Celle-ci doit non seulement rentrer parfaitement dans l’espace dédié, mais aussi être facilement amovible pour l’entretien ou le remplacement. Tout cela en conservant des longueurs de câbles adaptées pour le raccordement au contrôleur et aux autres composants électroniques, sans créer de tension ni d’encombrement inutile.
Nous avons donc opté pour l’intégration d’un support en tôle de 3 mm, fixé à la fois au niveau de l’assise et du support de fixation de la coque. Cette configuration permet de positionner la batterie sous la coque, tout en libérant l’espace central du véhicule, optimisant ainsi l’ergonomie et la répartition des composants
La batterie doit également être protégée par une coque, afin d’assurer sa sécurité mécanique et électrique. Pour cela, une coque sur mesure a été modélisée puis imprimée en 3D, afin de garantir une prise parfaitement adaptée à la forme de la batterie et une intégration optimale dans le Mini Volkspod. Les dimensions de la batterie sont 325x71x64 mm.
L’une des problématiques actuelles consiste à relier tous les câbles de la batterie au contrôleur, tout en tenant compte des contraintes d’espace. Pour cela, nous avons choisi d’utiliser des rallonges avec connecteurs mâles/femelles, qui viendront se loger à l’intérieur du tube de la trottinette. Cela a permis de réaliser un câblage propre, accessible et sécurisé.
La batterie comporte trois câbles/prises de sortie :
- un connecteur d’alimentation de type XT60,
- une prise JST,
- et une prise Movex, cette dernière étant reliée à un câble dédié à la recharge de la batterie.
Nous avons fabriqué une rallonge JST et acheté une rallonge XT60 de 40 cm, afin de permettre le raccordement correct des câbles jusqu’au contrôleur, installé sous la platine des repose-pieds.
Etape 6 : assemblage et finition du Mini Volkspod
La dernière phase du projet a consisté à assembler les différentes parties, afin de valider l’ensemble et d’identifier les éventuelles pièces nécessitant des ajustements.
Nous avons rencontré quelques difficultés d’assemblage, le châssis n’étant pas parfaitement aligné. Les perçages destinés au passage des vis de la plaque centrale ne correspondaient pas parfaitement à certains endroits.
Il a donc fallu ajuster manuellement certains trous à l’aide d’une Dremel, pour permettre une fixation correcte de la plaque centrale.
Ensuite, on a eu un problème de positionnement lors de l’intégration de la coque sur le Mini Volkspod.
En effet, l’ouverture prévue pour le passage du guidon s’est révélée trop étroite, le loquet permettant de rabattre le guidon venant toucher les bordures et déplacer le positionnement de la coque lorsqu’on tourne le guidon.
Nous avons donc procédé à un ponçage et à un retrait de matière, afin d’agrandir l’orifice et de permettre le montage correct du guidon.
Pour corriger cette erreur, nous avons fabriqué un nouveau contour reprenant précisément la forme de l’orifice limé sur la coque. Cette pièce a ensuite été imprimée en 3D, puis collée et enfin poncée, afin d’obtenir une finition la plus propre et esthétique possible.
La coque a ensuite été mastiquée puis poncée afin d’obtenir une finition adéquate avant son passage en peinture.
Nous avons ensuite assemblé toutes les différentes parties avec la coque, en rebranchant tous les câbles.
Pour finir on a terminé avec les finitions, notamment :
– l’impression en TPU des joints pour le passage des câbles,
– la découpe laser du joint d’étanchéité destiné à l’espace sous la plaque centrale pour protéger le contrôleur
– l’ajustement du câble de frein avant,
– ainsi que l’ajout de la béquille, soudée sur un côté de la plaque centrale.
Les premiers tours du Mini Volkspod ! 🏍️💨
En résumé
On s’est bien amusés avec ce joli projet de Mini Volkspod, qui nous a confrontés à de nombreuses problématiques techniques.
Voilà bien notre meilleur atout : notre capacité à nous adapter à chaque demande, à trouver les bonnes solutions, avec la petite touche créative qui fait la différence.