Brevet FR2051756A1 — publié le 19710409

L'invention est relative aux dispositifs de suspension, en particulier pour les véhicules ferroviaires0 Dans un véhicule ferroviaire reposant sur des roues rigides, du type comprenant trois ou plus de trois essieux positionnés sur le corps du véhicule, des contraintes sont imposées à la structure lorsque le véhicule circule sur une voie en courbe du fait que toutes les roues essayent de suivre la courbe. Il peut se produire un contact entre le boudin des roues et le rail, ce qui augmente l'usure des roues et du rail. Il est connu de réduire ces contraintes en munissant l'essieu ou les essieux intermédiaires avec des roues sans boudin ou en permettant à ou aux essieux intermédiaires de se déplacer transversalement par rapport à 1 1axe central du véhicule. Nais ces arrangements maintiennent les essieux avant et arrière parallèles l'un à l'autre et les boudins des roues peuvent contacter le rail dans les courbes prononcées de la voie. Il est connu aussi de pivoter les essieux avant et arrière autour d'un pivot du corps du véhicule de sortequ1ils puissent tourner pour suivre la courbure de la voie. Selon l'invention, dans un système de suspension pour un véhicule ayant au moins trois essieux et comprenant des paires de ressorts agencés respectivement pour positionner les extrémités des deux essieux extrêmes, les ressorts sont inclinés par rapport à l'axe longitudinal du véhicule de sorte que les centres virtuels des essieux extrêmes soient situés entre ces deux essieux extrêmes, les ressorts de ces essieux extrêmes étant des ressorts en caout chou, Le centre virtuel de chaque essieu e;trôme est défini comme étant le point dtun plan contentant les axes des roues de cet essieu et autour duquel essieu peut être considéra pivoter sous le contrôle des ressorts correspondants.Le centre virtuel de chaque essieu estrdme est situe en un point qui est sur l'axe longitudinal du véhicule et qui est déplacé à partir du point d'intersection des axes de compression des ressorts correspondants. Ce déplacement est fonction de la raideur des ressorts en compression et en cisaillement et si la raideur en compression des ressorts augmente, le déplacement est réd'it, Un autre mode de réalisation de l'invention utilise des ressorts en caoutchouc comprenant au moins deux blocs élastiques en caoutchouc ayant une ou plusieurs plaques métalliques intermédiaires espacées adhérentes aux blocs élastiques. Selon un autre mode de réalisation les essieux intérieurs de la suspension sont montés avec des ressorts en chevrons pour positionner transversalement les essieux. Des modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-après à titre d'exemple en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue en plan schématique d'une suspension d'essieu. - la figure 2 est une vue de détail en plan d'un système de ressort à simple inclinaison et montrant une variante de ressort. - la figure 3 est une vue latérale du ressort de la figure 2. Le dispositif de suspension de véhicule illustré sur la figure 1 est destiné à un véhicule ferroviaire reposant sur quatre essieux rigides, soit, suivant le sens du déplacement un essieu avant 1, un essieu arrière 2 et deux essieux intérieurs 3, 4 entre les essieux 1 et 2. Ce véhicule peut être une locomotive. Les essieux portent des roues à boudin de type normal emmanchées à la presse sur les bouts d'essieux. Les bouts des essieux extrtmes 1-2 portent une boite essieu 5, ces boîtes étant positionnées sur les éléments supports du corps du véhicule au moyen de systèmes ressorts comprenant deux ressorts 6 fermés chacun d2un empilage de blocs en caoutchouc 7 interposés entre des plaques métalliques d'eztré- mité 8 et 9 et des plaques métalliques intermédiaires 10 adhérentes aux blocs en caoutchouc (voir aussi figure 3). La boîte d'essieu présente deux surfaces d'appui 11 situées une de chaque côté de l'axe de la roue correspondante lorsqu'elle est vue en plan.La plaque d'extrémité 9 de chaque ressort est fixée à ltune de ces surfaces d'appui et l'autre plaque d'eztrémité 8 est fixée à une surface d'appui parallèle formée sur 1' élément support du corps du véhicule. Les plaques d'extrémité 8-9 et leurs surfaces d'appui 11 sont inclinées sur la verticale de sorte que l'axe longitudinal de chaque ressort est incliné sur l'horizontale avec les plaques d'extrémités 9 plus basses que les plaques 8 (figure 3). Les surfaces d'appui 11 de chaque botte d'essieu sont aussi inclinées sur l'axe de la roue correspondante de sorte que le centre virtuel des boîtes d'essieux estrtmes est située entre les deux essieux intérieurs, sur l'axe longitudinal du véhicule dans un plan contenant les axes des roues. Chaque bout des essieux intérieurs 3 - 4 porte une boute d'essieu 12 positionnée sur ltélément support au moyen dtun système de ressorts comprenant deux ressorts t3 formés chacun d'un empilage de blocs en caoutchouc à section en forme de V interposés entre des plaques métalliques d'extrémité et intermédiaires, également en forme de V, adhérentes aux blocs en caoutchouc0 La bote d'essieu présente deux surfaces d'appui en V situées de chaque côté de l'axe de la roue, lorsqu'elle est vue en plan. Une plaque d'extrémité de chaque ressort est fixée à une face d'appui de la boite et l'autre plaque d'extrémité est fixée à une surface d'appui en V formée sur l'élément support du corps du véhicule. Bes ressorts sont montés de façon que les sommets des V pointent vers l'extérieur par rapport à la boîte d'essieu (figure 1) et les axes longitudinaux des ressorts de chaque système sont contenus dans un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal du véhicule. Les ressorts sont bien connus en tant que ressorts en "chevron" L'inclinaison des ressorts 6 sur chaque essieu extrtme 1-2 permet aux essieux de pivoter autour des centres virtuels À et B des ressorts.Cela permet aux essieux extrtmes de tourner lorsque la locomotive circule sur une voie en courbe de sorte que les roues correspondantes peuvent suivre la courbure de la voie. Les ressorts en V 13 des deux essieux intérieurs 3 et 4 stopposent au mouvement transversal des essieux intérieurs par rapport au corps de la locomotivey ce qui assure la stabilité transversale. Une forme de réalisation modifiée des systèmes de ressorts inclinés 6 est illustré sur la figure 2. La boite d'essieu 5 est maintenue par deux ressorts stappuyant sur les surfaces d'appui Il par des plaques d'extrémité 9, les plaques dtappui extérieures 8 étant montées sur le corps du véhicule. Le ressort comprend un empilage de blocs de caoutchouc 14 interposés entre des plaques métalliques d'extrémités 8 et 9 et des plaques métalliques intermédiaires 10 adhérentes aux blocs en caoutchouc 14. Chacun des blocs 14 présente un évidement 15 dont l'axe est parallèle au plan des plaques métalliques 10 et vertical par rapport au corps du véhicule. En fonctionnement les évidements 15 permettent un flotiment radial suffisant des essieux extr8mes sans que les plaques intermédiaires 10 deviennent fortement inclinées par rapport à leur position initiale, ce qui autrement produirait des petites zones de fortes contraintes dans le caoutchouc0 Une autre modification est illustrée sur la figure 3 qui représente une vue de côté cEté dtune suspension d'essieu extrême représentée en figure 2. Le corps du véhicule est supporté sur la boite d'essieu 5 par deux ressorts en caoutchouc 6 comme précédemment mais les ressorts sont disposés de manière à fonctionner suivant un angle vers le bas par rapport au plan horizontal. Une variation de l'angle entre les ressorts 6 modifie le taux des ressorts lorsque une force de compression est combinée avec la force de cisaillement. L'ajustage du taux d'élasticité dans le sens vertical et dans la direction du pivotement de l'essieu C peut ainsi entre réalisé. REVEND I CÂT IONS 10 - Dispositif de suspension pour un véhicule ayant au moins trois essieux et comprenant des paires de ressorts arrangées respectivement pour positionner les deux essieux extrêmes, caractérisé par ce que les ressorts sont inclinés par rapport 5L I'axe longitudinal du véhicule de sorte que les centres virtuels de pivotement des essieux extrêmes soient situés entre les deux essieux, ces ressorts des essieux extrêmes étant en caoutchouc. 20 - Suspension selon 10 dans laquelle les extrémités des deux essieux extrêmes sont maintenues par au moins deux ressorts formés d'un empilage de blocs de caoutchouc et de plaques métalliques intermédiaires adhérentes aux blocs élastiques. 30 - Suspension selon 10 et 20 dans laquelle les blocs en caoutchouc des ressorts présentent des évidements. 40 - Suspension selon 30 dans laquelle une seule cavité est ménagée dans chaque bloc élastique, cette cavité étant perpendiculaire à l'axe du ressort et perpendiculaire à la direction du mouvement de la boute d'essieu résultant du pivotement de l'essieu autour de son centre virtuel. 50 - Suspension selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le ou les essieux intérieurs sont munis de ressorts en caoutchouc du type en chevron. 60 - Suspension selon 10 dans laquelle les ressorts de chaque boîte d'essieu sont inclinés l'un par rapport à l'autre dans le plan vertical.