Brevet FR2012014A1 — publié le 19700313

l'invention est relative aux systèmes de suspension pour les véhicules et notamment pour les bogies de véhicules ferroviaires à trois essieux. les bogies de véhiculés ferroviaires du type comprenant une plateforme ou une structure portant la charge et supportée par un système de suspension sur trois essieux ont souvent à circuler sur des voies présentant des surfaces de roulement et des inclinaisons irrégulières. Ces irrégularités tendent à provoquer des fléchissements verticaux des -roues des essieux par rapport au corps du véhicule et des variations dans la distribution de la charge sur les roues. Un objectif de l'invention est-de réaliser un système de suspension qui permette un fléchissement vertical indépendant des roues par rapport au corps du véhicule et qui maintienne substantiellement une distribution de charge désirée sur les roues. Selon un aspect de l'invention, une suspension de véhicule comprend une structure portant la charge et supportée sur trois essieux au moyen de auatre leviers rigides présentant chacun deux extrémités, les premières étant montées élastiquement sur chaque extrémité des deux essieux extrêmes considérés dans le sens longitudinal du véhicule, les secondes étant montées élastiquement sur 11 extrémité de l'essieu central et chaque levier étant relié à la structure portante de façon pivotante entre ses extrémités afin de pouvoir osciller autour d'un axe horizontal par rapport au corps du véhicule. Selon un second aspect de l'invention, un bogie de véhicule ferroviaire comprend une structure portant la charge et supportée sur trois essieux au moyen de quatre leviers rigides présentant chacun deux extrémités, les premières étant montées élastiquement sur chaque boîte d'essieu des deux essieux extrêmes considérés dans le sens longitudinal du véhicule, les secondes étant montées élas tiauement sur la bofte d'essieu de l'essieu central et chaque levier étant relié au corps de façon pivotante entre ses extrémités afin de pouvoir osciller autour d'un axe horizontal par rapport au corps du véhicule. PluSieurs modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-après à titre d'exémple en référence aux dessins-ci-jolnts dans lesquels - La fig. 1 est une vue latérale partiellement en coupe suivaut la ligne c-c de la fig.2, drune partie d'un bogie de véhicule ferroviaire comprenant un système de suspension selon l'invention. - la fig.2 est une vue en-plan de la partie du bogie de la fig.1. - les fig0 3 et 4 sont des vues en coupe transversale selon les lignes A-A et B-B de la fig. 1. - La fig. 5 est une vue latérale d'un autre-montage-des leviers sur le boîtier de la boite d'essieu centrale. le bogie de véhicule ferroviaire partiellement représenté sur la fig. 1 comprend une structure portante cruciforme 1: supportée au moyen de quatre leviers rigides 2 sur trois essieusw dont deux seulement, 3-4 sont représen-tés, munis des roues 5. Un boîtier ouvert 6 est arrangé autour de chaque boîte d'essieu 7 de essieu central 4 et il est maintenu en position au moyen de deux ressorts 8 fixés aux surfaces intérieures des parois opposées du boîtier 6 et aux surfaces correspondantes de la boite d'es sieu 7. Chaque ressort 8 est du type en "chevron", comprenant des blocs en caoutchouc en V adhérisés entre des plaques métalliaues en VO En plan chaque ressort a son sommet dirigé vers l'extérieur à partir de l'essieu 4 et les surfaces du boîtier 6 et de la boîte d'essieu 7 auxquelles les ressorts sont fixés sont conformées de façon correspondante. Des boîtiers de forme similaire 9 sont fixés élastiquement aux boites d'essieu 10 des deux essieux extrêmes au moyen d'éléments élastiques comprenant chacun une paire de ressorts en chevron 11-12. Chacun de ces boîtiers 9 est solidaire d'un bras 13 formé de deux plaques parallèles incurvées 13a et 13b (fig.2) s'étendant vers l'essieu central 4 suivant un plan perpendiculaire aux essieux 3,4. Chaque boîtier 9 et son bras 13 constituent un levier rigide 2. Le bras 13 est relié de façon pivotante aux oreilles 14 s'étendant vers le bas à partir des bras de la structure portante cruciforme 1 par le moyen d'un pivot 15 comprenant un boulon à manchon en caoutchouc (fig.3). Chaque bras 13 s'étend au delà du pivot 15 vers le boîtier 6 de la boite d'essieu centrale et il est fixé à ce boîtier au moyen d'un élément élastique 16 comprenant un bloc en caoutchouc en V collé entre deux plaques métalliques en V (fig.4). L'élément élastique 16 est fixé aux appuis de forme correspondante 17-18 formés à l'extrémité du bras 13 et sur la face supérieure du boîtier 6 de la boite d'essieu. La structure portante 1 est ainsi supportée par les quatre leviers 2 et une charge supportee par la structure 1 est appliquée aux essieux par les pivots 15, les leviers 2 les éléments élastiques 11-12-16. La position du pivot 15 sur chaque levier 2 est choisie pour donner une distribution désirée de la charge entre les deux boîtes d'essieux 7-10 avec lesquelles le levier est associé. Pour réduire les mouvements en lacet ou l'inclinaison du logement de la boite d'essieu centrale 7 dans un plan perpendiculaire à l'essieu centrel 4, des bielles 19 sont prévues pour relier chaque boîtier 6 des boites d'essieu centrales aux deux leviers 2 associés à ce boîtier 6. les bielles 19 sont reliées de façon pivotante à une extrémité aux flasques de chaque boîtier central au moyen d'articulation à manchon en caoutchouc 20 (fige4). Les bielles 19 sont reliées à leurs autres extrémités aux deux leviers 2 associés au boîtier central 6 au moyen d'articulation à manchon en caoutchouc 21. Les deux bielles 19 sont arrangées sur chaque bordier central 6 en alignement avec la ligne passant par les points de centre des trois roues 5 situées du même côté du bogie que le boîtier 6. Une autre forme de réalisation de celle ci-dessus décrite est représentée sur la fig.5 où les mêmes éléments sont numérotés de la même façon que sur la fig. 1. les surfaces d'appui 24-25 formées sur les bras 13 et sur le boîtier 6, et les éléments élastiques correspondants 16 sont inclinés par rapport au plan horizontal lorsqu'ils sont considérés en section suivant un plan perpendiculaire à l'axe de l'essieu central. Dans cette réalisation tes charges appliquées sur le boîtier par les leviers agissent substantiellement radialement par rapport à l'axe de l'essieu central. Cela réduit toute tendance de l'essieu central à s'incliner lorsque la réaction du couple de freinage est arrangée pour être transmise aux leviers à partir des freins associes aux leviers puisque la ligne d'action de cette réaction passe par l'axe de l'essieu central. Un autre avantage de l'arrangement de la fig.5 est qu'il permet de réduire liampattement du bogie en longueur. Dans ltarrangement montré sur les fig.1 - 4 le pivot 15 ne peut être rapproché de l'axe de l'essieu extrême de plus d'une certaine distance qui est déterminée par la nécessité de prévoir un logement pour le ressort 12 entre le pivot 15 et l'essieu 3. Pour garder le bras de levier il est donc nécessaire de prévoir une certaine longueur de bras 13 entre l'essieu central et le pivot 150Cette longueur peut cependant être réduite dans l'arrangement de la fig.5 les puisque/poussées réactionnelles indiquées par les flèches X et Y passent par l'axe de l'essieu 4 et sont arrangées pour agir à angle droit sur le levier 13.Cela assure un plus grand moment tournant autour du pivot 15 pour une longueur donnée de levier 3 et permet de réduire la longueur du levier entre le pivot 15 et le postier central 6, donc de raccourcir l'empattement du bogie les éléments élastiques peuvent être déformés par des forces de compression et de cisaillement dans une direction parallèle aux plaques métalliques. le fiéchissement vertical des roues par rapport au corps du véhicule est donc possible et la distribution de la charge sur les boites d'essieu et les roues est en même temps maintenue substantiellement égale. l'arrangement des éléments élastiques des deux modes de réalisation décrits ei-dessus présente une flexibilité limitée dans le plan horizontal par rapport au corps du véhicule, permettant un mouvement limité des leviers dans le plan horizontal pour permettre le guidage du bogie dans une voie en courbe. le bogie de véhicule ferroviaire décrit ci-dessus est relié au corps du véhicule au moyen d'un pivot à manchon en caoutchouc 22 situé au centre de la structure cruciformee Un corps de véhicule peut être supporté sur deux de ces bogies. R 3 V E N D I C A T I O N S 10) Un système de suspension pour véhicule comprenant une structure portant la charge et supportée sur trois essieux au moyen de quatre leviers rigides présentant chacun deux extrémités, les premières étant montées élastiquement sur chaque extrémité des deux essieux extrêmes considérés dans le sens longitudinal du véhicule, les secondes étant montées élastiquement sur l'extrémité de l'essieu central, et chaque levier étant relié à la structure portante de façon pivotante entre ses extrémités afin de pouvoir osciller autour d'un axe horizontal par rapport au corps du véhicule. 20) Un bogie de véhicule ferroviaire comprenant une struc ture portant la charge et supportée sur trois essieux au moyen de quatre leviers rigides présentant chacun deux extrémités, les premières étant montées élastiquement sur chaque boité d'essieu des deux essieux extrêmes, les secondes étant montées -élasti-quement sur la boite de l'essieu centrai et chaque levier étant relié à la structure portante de façon pivotante entre ses extrémités afin de pouvoir asciller autour d'un axe horizontal par rapport au corps du véhicule. 30) Un bogie de véhicule ferroviaire selon 20 dans lequel chaque levier ese muni d'une bielle rigide articulée à une extrémite sur le levier et à l'autre extrémité sur l'essieu central, les axes d'articulation étant substantiellement horizontaux par rap- port au corps du véhicule. 40) Un Dogie ferroviaire selon 30 dans lequel l'autre extrémité de chaque bielle est articulée à la boîte d'essieu de l'essieu central. 50) Up bogie ferroviaire selon 30 ou 40 dans lequel les bielles sont disposées horizontalement substantiellement en alignement avec une ligne passant par les centres des trois roues situées du même c3té du véhicule. 60) Un bogie ferroviaire selon l'une des revendications 2 5, dans lequel la première extrémité de chaque levier comprend un boîtier pour la boite d'essieu d'un essieu extrême, un bras solidaire de ce boîtier et s'étendant vers la boite -d'essieu centrale ce bras constituant la seconde extrémité de ce levier. 70) Un bogie ferroviaire selon l'une des revendications 26, dans lequel la boite d'essieu centrale est munie d'un boîtier monté sur cette boite d'essieu au moyen d'au moins un élément élastique qui comprend au moins un bloc en caoutchouc interposé entre des plaques métalliques auxquelles il est adhérisé. 80) Un bogie ferroviaire selon 6 et 7, dans lequel le boîtier solidaire de la première extrémité de chaque levier et le bras constituant la seconde extrémité de chaque levier sont montés sur les boites d'essieu extrêmes et sur le boîtier de la boîte d'essieu centrale au moyen d'éléments élastiques comprenant chacune au moins un bloc en caoutchouc interposé entre des plaques métalliques et adhérisé à ces plaques. 9 ) Un bogie ferroviaire selon 7 ou 8, dans lequel les éléments élastiques comprennent au moins un bloc en V interposé éntre des plaques métalliques en V. 10.0) Un bogie ferroviaire selon 8 ou 9, dans lequel les éléments élastiques au moyen desquels les leviers sont montés sur le boîtier de la boite d'essieu centrale sont arrangés pour être substantiellement horizontav lorsqu'on les considère en section suivant un plan perpendiculaire à l'axe de l'essieu central. 110) Un bogie ferroviaire selon 8 ou 9, dans lequel les éléments élastiques au moyen desquels les leviers sont montés sur le boîtier de la boîte d'essieu centrale sont disposés de façon que les forces transmises à la boite d'essieu centrale par les leviers agissent substantiellement radialement par rapport à l'axe de l'essieu central.