Brevet FR2006510A1 — publié le 19691226

-i- 2006510 La présente invention concerne un véhicule à propulsion électro-magnétique qui se déplace le long d'une voie préparée, et en particulier - mais non exclusivement - un véhicule qui est soutenu hors de contact avec cette voie et guidé le long d'elle, au moins partiellement, par une pression 5 de gaz agissant sur le véhicule* Des propositions ont été faites pour propulser des véhicules le long d'une voie préparée par l'emploi d'un moteur d'induction linéaire, et une de ces propositions est décrite dans le brevet brtitannique N° 1.002.588. L'agencement 10 le plus convenable pour l'emploi d'un moteur d'induction linéaire à la propulsion d'un véhicule consiste à monter la partie excitée, ou inducteur du moteur sur le véhicule* La partie non-excitée, ou induit du moteur avec laquelle coopère l'inducteur peut alors consister en un rail électriquement con-15 ducteur s'étendant le long de la voie» On sait qu'il y a avantage à ce que l'inducteur soit fait en deux pièces disposées sur des côtés opposés du rail pour moteur linéaire (qui peut être simplement une plaque électriquement conductrice à faces parallèles) de manière à ce que le 20 champ magnétique s'étende d'une partie de l'inducteur jusqu'à l'autre partie de celui-ci, à travers le rail. Le rendement d'un moteur linéaire dépend en grande partie du maintien à m minimum de l'entrefer entre l'inducteur et le rail, et on s'est aperçu que cela pose tin problème en montant l'induc-25 teur sur le véhicule, du fait que le véhicule est susceptible de se déplacer dans une certaine mesure par rapport à lia voie sous l'action de forces de vent ou de forces aérodynamiques quand il se déplace à grande vitesse. Le véhicule peut se déplacer dans cinq sens possibles (outre son déplacement le long 30 du rail). Ces sens sont : déplacement dans le sens latéral et dans le sens vertical, et également rotation dans n'importe lequel des trois plans mutuellement perpendiculaires. La rotation dans un plan horizontal est connue sous le nom "d'embardée", celle dans tin plan vertical perpendiculaire au sens 35 du mouvement est connue sous le nom de "roulis % et celle dans un plan vertical parallèle au sens du mouvement est connue sous le nom de "tangage". Lorsque le rail est me plaque verticale, les embardées 69 10818 -2- 2006510 créent un problème particulier du fait que l'inducteur peut être très long et s'étend parallèlement au rail du moteur d'induction. Lorsque le rail est une plaque horizontale, un problème analogue est créé par le tangage, et un des objets de l'invention est de fournir un montage d'inducteur qui permet-5 te une certaine liberté de mouvement de l'inducteur par rapport au véhicule afin de permettre à cet inducteur de rester presque parallèle au rail. Selon l'invention, il est fourni un véhicule pour déplacement le long d'une voie préparée, le dit véhicule étant relié à 10 au moins un inducteur d'un moteur d'induction linéaire assurant l'entraînement du véhicule, le dit inducteur étant fait en deux parties reliées entre elles pour éviter leur mouvement longitu-dinal l'une par rapport à l'autre et disposées en service sur des côtés opposés d'un rail pour moteur linéaire s'étendant 15 le long de la voie, avec des moyens pour espacer du rail les dites parties, caractérisé en ce que les dites parties de l'in-* ducteur portent chacune un des points de raccordement d'une première paire de points de raccordement et le véhicule perte une seconde paire de points de raccordement espacés sur de* 20 côtés opposés du rail, les dites paires de points de racbor-dement étant reliées entre elles par une tringlerie qui comprend : (a) une paire de tringles principales s'étendant d'une manière générale dans le sens du mouvement du véhicule, une extrémité 25 de chaque tringle principale étant respectivement reliée à un point de raccordement d'une paire de points de raccordement ; (b) une paire de manivelles reliées chacune pour tourner à un point de raccordement de l'autre paire de points de raccordement, l'autre extrémité de chaque tringle principale étant re- 30 liée respectivement à une manivelle de la paire de manivelles;et (c) une tringle transversale s'étendant transversalement par rapport aux tringles principales et reliant les manivelles entre elles de telle manière qu'une augmentation de la distance entre un point de raccordement sur une partie de 1'induc- 35 teur et le point de raccordement sur le véhicule du môme côté du rail ait pour résultat une rotation des deux manivelles dans le même sens et une diminution de la distance entre le point de raccordement sur l'autre partie de l'inducteur et l'autre 10818 2006510 point de raccordement. Quand le véhicule fait des embardées, dans un agencement où le rail est une plaque verticale, ou tangue, dans un a-gencement où le rail est une plaque horizontale, -un des points de raccordement sur le véhicule avance très légèrement par rapports l'autre. Ce déplacement est rattrapé par la tringle-rie et l'inducteur peut rester parallèle au rail» Les moyens espaçant du rail les parties de l'inducteur peuvent être constitués par des roues montées sur les parties de l'inducteur et roulant sur le rail, ou par des tampons à coussins d'air comme décrit plus en détail dans le "brevet français N° 1,529.117. Les forces de traction et de frfcinage sont transmises, via les tringles principales, de l'inducteur au véhicule. De préférence, la tringlerie est agencée de manière à ce que les forces de traction soient reçues en tension dans les tringles principales. Afin de ne pas soumettre ces tringles principales à une compression, l'inducteur est de préférence relié au véhicule par une seconde tringlerie du genre défini plus haut, disposée symétriquement à la première par rapport à un plan transversal au rail, de manière à ce que les forces de traction soient reçues en tension dans les tringles principales d'une tringlerie et que les forces de freinage soient reçues en tension dans les tringles principales de l'autre tringlerie. Les tringles principales peuvent par conséquent être agencées de manière à ne pas recevoir une compression. La tringlerie pourrait être agencée avec ses manivelles reliées pour tourner à la première paire de points de raccordement (c'est-à-dire celle portée sur l'inducteur), mais, de préférence, elles sont reliées à la seconde paire de points de raccordement (c'est-à-dire celle portée sur le véhicule). Les manivelles et la tringle transversale sont, de préférence, disposées de telle manière que la tringle transversale est en tension quand les tringles principales sont en tension, mais la disposition pourrait être telle que la tringle transversale soit en compression quand les tringles principales sont en tension. De préférence, les tringles principales se trouvent dan.£3 le plan dans lequel se trouve également la force de traction» 69 10818 -4— 2006510 produite par l'inducteur. Ceci a pour résultat qu'aucune augmentation brusque de poussée ne donne à l'inducteur un moment tendant à lui faire quitter le rail. En considérant la symétrie, il est évident que la résultante des forces de traction s'étend le long du milieu de l'intervalle entre les parties de 5 l'inducteur. Dans un agencement, les tringles principales se trouvent dans un plan perpendiculaire au rail, mais dans d'autres agencements les tringles principales peuvent se trouver dans tua-plan incliné par rapport au rail. Cette disposition inclinée 10 est particulièrement utile quand l'inducteur est adapté pour coopérer avec un rail s'étendant vers le bas d'un côté de la voie. Dans une telle disposition la tringle transversale passera au-dessous des parties de l'inducteur. De préférence, chaque manivelle comporte deux bras s'é-15 tendant vers l'extérieur depuis l'axe de rotation, une tringle principale étant reliée à l'un de ces bras et la tringle transversale étant reliée à l'autre bras. Les bras de chaque manivelle peuvent être disposés pour croiser les parties de l'inducteur et le rail, tandis que les tringles principales se 20 trouvent dans le même plan que la force de traction, de l'inducteur. Les bras des manivelles auxquels les tringles principales sont reliées pourraient s'étendre depuis leurs axes en s*é-loignant l'un de l'autre, mais de préférence ils s'étendent en direction l'un de l'autre de manière à ce que les tringles 25 principales soient plus rapprochées et que la tringlerie soit plus compacte. La tringlerie procure par elle-même un couplage mécanique positif entre 1'inducteur et le véhicule uniquement dans le sens de la marche du véhicule et permet un déplacement limité entre 30 inducteur et véhicule dans les cinq autres sens décrits plus haut. L'inducteur peut être porté à l'écart du rail indépendamment du véhicule de manière à ce qu'un mouvement du véhicule dans un sens situé dans le plan de la plaque formant le rail et perpendiculaire au sens de la marche ne soit pas transmis à cet induc-55 teur. De cette manière, le rail n'a pas besoin d'être profond, et on économise ainsi sur le prix de revient de la voie. Si par ailleurs, le rail est un rail vertical profond, un couplage sup-~ plémentaire peut être prévu entre 1'inducteur et le véhicule, de BAD ORIGINAL 69 10818 -5- 2006510 manière à ce que le véhicule Bou~fci.fiTmq.fcet inducteur pour qu'il se déplace verticalement avec le véhicule» Ce couplage supplémentaire est de préférence tel qu'il ne transmet pas les mouvements de roulis du véhicule à l'inducteur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip-cj tion qui suit en référence au dessin schématique annexé : La Figure 1 est une coupe transversale schématique d'un véhicule selon l'invention ; La Figure 2 est une vue en perspective, partiellement sous forme schématique, de la tringlerie reliant l'inducteur au véhicule représenté à la figure 1, les bobinages d'extrémité de l'inducteur n'étant pas représentés ; La Figure 3 est une coupe suivant la ligne A-A de la Figure 2 ; La Figure 4 est une vue en perspective d'un couplage sup-^ plémentaire pour emploi avec line mise en oeuvre modifiée de l'invention j La figure 5 est une coupe transversale schématique d'un autre véhicule selon l'invention, et La Figure 6 est une vue en bout de la tringlerie pour le 20 véhicule de la Figure 5» La Figure 1 représente un véhicule 2 qui se déplace le long d'une voie préparée 4, et qui est soutenu hors de contact avec cette voie 4, et guidé le long de celle-ci, par une pression d'air agissant sur ledit véhiculé. Le véhicule 2 a deux 25 paires de tampons à coussins d'air 6, une paire à chaque extrémité du véhicule (me seule paire est représentée dans la Figure 1), pour former des coussins d'air sous pression qui soutiennent le véhicule 2 sur une surface de soutien 8 de la voie 4. Le véhicule a également deux paires de tampons à cous-jq sins d'air 10, une paire près de chaque extrémité du véhicule (une seule paire est représentée dans la figure 1) pour former des coussins d'air sous pression qui guident le véhicule à partir des surfaces latérales 12 de la voie 4. Les tampons 6 et 10 ont autour de«leur périphérie des tuyères qui forment un rideau d'air, de sorte que des coussins d'air sont maintenus entre le véhicule 2 et la voie 4. Le véhicule 2 porte l'inducteur 14 d'un moteur à induction linéaire, inducteur formé en deux parties 16 et 18 rigidement 35 69 10818 2006510 10 reliées entre elles et disposées sur les côtés opposés d'un rail 20 pour moteur linéaire s'étendant le long de la voie 4. Ce rail.20 est en forme de T inversé, la jambe du JP constituant une plaque qui se dresse au centre de la surface de soutien 8' de la voie 4» Le moteur à induction linéaire est agencé pour fonctionner comme décrit dans le brevet britannique H* 1.033.925. L'inducteur 14 est relié au véhicule 2 par la tringlerie 22 représentée à la figure 2, où le sens normale de la marche du véhicule 2 étant indiqué par la flèche T. Les parties 16 et 18 de l'inducteur sont rigidement réunies par des joues 1£ et portent une première paire de pointa de raccordement 24 et 26. Une poutrelle £2 faisant partie de la structure du véhicule 2 porte une seconde paire de points de raccordement 28 et 22. espacés sur les côtés opposés du rail 20* 15 Les deux paires de points de raccordement 24, 26. 28 et 52 sont reliées entre elles par la tringlerie 22» Cette tringlerie 22 comprend une paire de tringles principales ^4, Ji6, 'UIie paire de manivelles 38. 40. et une tringle transversale 42. Les tringles principales 34. 36 s'étendent parallèlement aux parties 16, 18 de l'inducteur et l'extrémité 44 de la tringle J4 est reliée au point de raccordement 24 sur la partie 16 de l'inducteur tandis que l'extrémité 46 de la tringle jj£6 est reliée au point de raccordement 26 de la partie 18 de l'inducteur. Les tringles principales j§4 et jj6 se trouvent dans le plan passant par l'axe des parties 16. 18 de l'inducteur en regardant en vue de côté ou en vue en bout (voir Figure 3)* La manivelle a un pivot frô relié au point de raccordement 28, et la manivelle 40 a un pivot ^0 relié au point de raccordement 30. Les points de raccordement 28 et sont chacun constitué;, par deux oreilles 52« 54 situées sur la pouferel-le jj52 et à travers lesquelles s'étendent les pivots 48. 50. La manivelle a deux bras ]56 efc £8, et la manivelle 40 a deux bras 60 et 62, s*étendant vers l'extérieur depuis les pivots 46 55 50, respectivement. Les bras 56 et 58 sont à angle droit l'un par rapport à l'autre, comme le sont les bras 60 et 62. Les bras £8 et 62 s'étendent l'un vers l'autre dans le même plan et sont reliés aux tringles principales 34. 36 par des articulations 64 BAD ORIGINAL 20 25 30 69 10818 -7- 2006510 66, permettant un mouvement universel limité entre les tringles 34, 36 et les bras j?8, 62» Les bras ^6 et 50 s'étendent dans le sens de marche T et se trouvent dans un plan situé au-dessus des bras J?8 et 62. Les extrémités de la tringle transversale 42 sont articulées aux cj extrémités des bras £6 et 60, la tringle 42: passant au-dessus du rail 20 et des parties 16, 18 de l'inducteur. Les .bras 56, 60 traversent des trous £2, £4 de la poutrelle si bien que la tringlerie est aussi compacte que possible. La poutrelle 32 pourrait naturellement être placée de l'autre côté des pivots 10 — » J22* Une seconde tringlerie 70, représentée partiellement et schématiquement, relie également entre eux l'inducteur 14 et le véhicule 2. Cette tringlerie 22 est identique à la tringlerie 22 mais est inversée, comme montré à la figure 2. La tringlerie 22 ^ relie une paire de points de raccordement 22» Z2. situés sur 1 ' inducteur à une paire de points de raccordement situés sur le véhicule et représentés schématiquement en 2Z Les extrémités 44, 46 des tringles principales 34 et 36 sont reliées aux points 24, 26 par des joints universels limi-20 tés comprenant des tampons de butée en caoutchouc 68» Les parties 16 et 18 de l'inducteur sont situées latéralement par rapport au rail 20 et sont espacées de ce rail par une paire de roues 2§. disposées à chaque extrémité de chaque partie 16 et 18 de l'inducteur. Une roue 80 est également montée sur 2^ chacune des joues 1£ et roule sur le dessus du rail 20. Considérons maintenant la tringlerie 22, avèc l'inducteur 14 tirant le véhicule 2 de manière à ce que celui-ci se déplace dans le sens T. Les forces de traction sont transmises à la poutrelle 32, avec les tringles principales 34 et 36 et la trin-jq gle transversale 42 en tension. La rotation des manivelles j£8 et 40 sous l'action des tringles principales rencontre l'opposition de la tension dans la tringle transversale 42. Pendant le déplacement en avant, la tringlerie 22 ne transmet pas de force entre 1'inducteur 14 et le véhicule 2, mais quand le vé-hicule est freiné électro-magnétiquement au moyen de 1'inducteur^, les forces de freinage seront transmises au véhicule par la tringlerie 22 avec ses tringles en tension, et la tringlerie 22 ne transmettra aucune force. Les tringles 34 et 36 M- 10818 2006510 ne sont par conséquent jamais en compression. On verra que les tringleries 22 et £0 permettent une liberté limitée de mouvement à l'inducteur 14 par rapport au véhicule 2 dans tous les sens, excepté un déplacement dans le sens T. Les tampons de butée en caoutchouc permettent un léger 5 jeu longitudinal des tringles principales JÏ4 et j56, par exemple s'il y a déplacement latéral entre 1'inducteur 14 et le véhicule 2. Ce jeu est contrôlé par des amortisseurs et la conicité des tampons de butée, d'une manière connue. Les tringles principales $4, 36 sont d'une longueur suffisante pour maintenir dans 10 des limites acceptables les forces latérales résultantes, quand il y a déplacement latéral entre l'inducteur et le véhicule. Lorsque le véhicule 2 fait une embardée, son extrémité avant se déplace vers la droite de la voie et son extrémité arrière vers la gauche. Le pivot £0 en conséquence, avance lé-15 gèrement par rapport au pivot 48. En d'autres termes, la distance entre le pivot 46 et le point de raccordement 24 est plus grande que la normale, et la distance entre le pivot 50 et le point de raccordement 26 est inférieure à la normale. Par conséquent, les deux manivelles 38 et 40 tournent dans le sens des 20 aiguilles d'une montre par rapport au véhicule quand on le regarde de dessus, et la tringle transversale 4£ se déplace dans le sens de la flèche P par rapport au véhicule. L'inducteur 14 pendant ce temps, reste parallèle au rail 20 puisqu'il est positionné latéralement par rapport à la voie par les roues 78. 2g La présence de deux roues 2® côte à côte à chaque extrémité de chaque partie 16, 18 de l'inducteur empêche que ce dernier ait un mouvement de roulis, même si le véhicule roule. Si le véhicule se soulève ou tangue, l'inducteur 14 ne se soulève et ne tangue pas puisque les tringleries 22, 22 ne Peu~ 30 vent pas transmettre des forces verticales, quand bien même l'inducteur 14 n'est pas empêché de se déplacer verticalement vers le haut. Les roues 80, naturellement, empêchent l'inducteur 14; de se déplacer verticalement vers le bas. La mise en oeuvre de l'invention illustrée dans les figures 35 1, 2 et 3 peut être modifiée en supprimant les roues 80 et en utilisant à leur place les tringleries supplémentaires $0 représentées à la figure 4. La tringlerie supplémentaire 90 comprend un levier $2 ar- tsAD orteil 69 Î0ST8 -9- 2006510 ticulé en ^4 à une traverse ^6 faisant partie de la structure du véhicule. Les extrémités 9§, 100 du levier $2 sont reliées à des oreilles 102, 104. situées sur les parties 16, 18 de l'inducteur, par des tringles verticales 106, 108. Deux tringleries 22 reliées à l'inducteur 14, à raison d'une 5 près de chaque extrémité de cet inducteur. Un déplacement vertical du véhicule peut maintenant être transmis à l'inducteur 14. mais si le véhicule est soumis au roulis le levier $2 de chaque tringlerie ^2 pivote autour du point et l'inducteur 14 n'y est pas soumis. 10 La figure 5 montre un autre véhicule 120 guidé sur une voie 122. Il diffère de la figure 1 en ce que le rail 124 est suspendu vers le bas à un prolongement latéral 126 de la voie 122. La figure 6 montre les parties de l'inducteur 128. 130 reliées à un élément de châssis 132 du véhicule 120 par une trin-15 glerie 134 selon l'invention. La tringlerie 134 est analogue à celle représentée dans les figures 2 et 3» sauf que la tringle transversale 136 passe au-dessous des parties 128. 130. et que le pivot 140 de la manivelle 139 est plus long que le pivot 138 de la manivelle 141. Ainsi les tringles principales 142. 144 20 se trouvent dans un plan incliné par rapport au rail, plan dans lequel se trouve également la force de traction produite par l'inducteur. 69 10818 2006510 10 15 20 25 30 35 ~ REVENDICATIONS - 1.- Véhicule à propulsion électro-magnétique se déplaçant le long d'une voie préparée, ledit véhicule étant relié à au moins un inducteur d'un moteur à induction linéaire assurant son entraînement, ledit inducteur formé en deux parties reliées entre elles pour empêcher leur déplacement longitudinal l'une par rapport à l'autre, et disposées en service sur les côtés opposés d'un rail pour moteur à induction linéaire s'étendant le long de la voie, avec des moyens pour espacer du rail les dites parties, caractérisé en ce que les dites parties de l'inducteur portent' chacune un des points de raccordement d'une première paire de points de raccordement et le véhicule porte une seconde paire de points de raccordement espacés sur les côtés opposés du rail, les dites paires de points de raccordement étant reliées entre elles par une tringlerie qui comprend : (a) une paire de tringles principales s.'étendant d'une manière générale dans le sens de mouvement du véhicule, une extrémité de chaque tringle principale étant reliée respectivement à un point de raccordement d'une paire de dits points de raccordement ; (b) une paire de manivelles chacune reliée pour tourner à un point de raccordement de l'autre paire de points de raccordement, les autres extrémités de chaque tringle principale étant reliées respectivement à une manivelle de la pairë de manivelles, et (c) une tringle transversale s'étendant transversalement aux tringles principales et reliant les manivelles entre elles de manière telle qu'une augmentation de la distance entre un point de raccordement sur une partie de l'inducteur et le point de raccordement sur le véhicule du même côté du rail a pour résultat une rotatioxi des deux manivelles dans le même sens et une diminution de la distance entre le point de raccordement sur l'autre partie de l'inducteur et l'autre point de raccordement sur le véhicule. 2.- Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tringles principale? se trouvent dans le même plan que les forces de traction produites par l'inducteur. 3«- Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 69 10818 -n- 2006510 que la tringlerie est agencée de manière telle que les forces de traction sont reçuês en tension dans les tringles principales. 4.- Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'inducteur est relié au véhicule par une seoande tringlerie 5 identique à celle définie à la revendication 1, et agencée de manière telle que les forces de traction sont reçues en tension dans les tringles principales de l'une des tringleries et que les forces de freinage sont reçues en tension dans les tringles principales de l'autre tringlerie. 10 5«- Véhicule selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les tringles principales sont agencées de manière à ne pas recevoir une compression. 6.- Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les manivelles sont reliées 15 pour tourner à la seconde paire de points de raccordement sur le véhicule. 7«- Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les manivelles et les tringles transversales sont disposées de manière telle que la tringle 20 transversale est en tension quand les tringles principales sont en tension. 8.- VÊhicule selon l'une quelconque' des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque manivelle comporte deux bras s'étendant vers l'extérieur depuis l'axe de rotation, une 25 tringle principale étant reliée à l'un de ces bras, tandis que la tringle transversale est reliée à l'autre, les bras de chaque manivelle étant disposés pour tourner dans des plans différents. 9.- Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que 30 les bras auxquels les tringles principales sont reliées séten- dent en direction l'un de l'autre. 10.- Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une manivelle a un pivot plus long que l'autre manivelle, et les tringles principales se trou- 35 vent dans un plan incliné par rapport au rail. 11Véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'inducteur est apte à coopérer avec un rail suspendu en direction du bas, la tringle transversale passant au-dessous des parties de l'induôteur précité.