Brevet FR2021603A1 — publié le 19700724

L'invention concerne un boggie pour véhicule rapide se déplaçant sur des rails Partant des conditions auxquelles doivent répondre les véhicules modernes rapides sur rail,à savoir t Sécurité contre le déraillement et sécurité de service. 20 Faible sollicitation des superstructures du véhicule et des biens transportés. 3. Haut degré de confort dans le cas des véhicules à voyageurs. 4. Entretien-aussi réduit que possible, il faut respecter ou tenter d'atteindre les carac téristiques techniques suivantes 1 Un accouplement relativement libre entre le caisson de véhicule et le cadre de boggie, notamment dans la zone de la position médiane. 2. Des pressions de roues constantes, aussi peu que possible influencées par des secousses des déformations des rails et par les efforts d'entraînement et de freinage. 3. Emploi d'éléments de construction insensibles aux influences exterieures, ou protection adéquate suffisante dans le cas contraire. Tous les boggies déjà connus ne répondent que partiellement à ces exigences. L'invention a notamment pour but de remédier à ces lacunes. Elle concerne à cet effet un boggie pour véhicules sur rails, avec des eléments de guidage, d'élasticité et d'amortissement, et au moins deux essieux montés sur le cadre de boggie et portant des roues à bandage conique, boggie caractérisé en ce qu'il comporte un cadre souple, des éléments élastiques,dans le sens vertical et latéralSplacés entre le caisson du véhicule et le cadre de boggie, des éléments élastiques additionnels à élasticite latérale progressive, des amortisseurs d'oscillations latérales, des éléments de support latéraux permettant une oscillation sans frottement., et un dispositif d'entrainement longitudinal, ce qui permet une suspension du véhicule offrant toutes les garanties de sécurité. De façon plus détaillée, l'invention concerne un boggie du type ci-dessus, comportant un cadre articulé souple en torsion, des éléments élastiques pour la réception simultanée des mouvements élastiques verticaux et latéraux entre le caisson de véhicule et le cadre de boggie, des appuis élastiques additionnels avec une caractéristique d'élasticité progressive pour produire des forces de rappel importantes lors d'une grande déviation d'articulation, des amortisseurs d'oscillation pour les mouvements élastiques latéraux entre le caisson de véhicule et le cadre de boggie, comman- dés de telle sorte que l'amortissement ne se produit pas1 ou seulement faiblement1 lors d'un écart par rapport à la position centrale, mais devient'très efficace pendant le retour vers la position centrale, des éléments de support disposés latéralement pour une rotation pratiquement sans frottement lorsque les forces verticales sont transmises du caisson de véhicule,par les éléments élastiques, sur le cadre de boggie, un dispositif d'entraînement agissant dans le sens longitudinal entre le cadre de boggie et le caisson de véhicule, sans forces de rappel, et des forces de frottement pratiquement inexistantes dans la rotation autour de l'axe supérieur ainsi que dans les mouvement élastiques verticaux et latéraux. L'invention concerne également les véhicules équipés d'au moins un boggie selon l'invention. Les appuis élastiques additionnels, les amortisseurs et le dispositif d'entraînement peuvent être aménagés dans un boîtier étanche disposé au centre, qui est en partie constitué par les éléments portants du cadre de boggie. Un mode de réalisation de l'invention est représenté, à titre d'exemple non limitatif, sur les dessins ci-joints dans lesquels - La figure i est une vue latérale d'un boggie pour véhicules sur rails. - La figure 2 est une vue en plan du boggie suivant la figure 1. - La figure 3 est une coupe suivant la ligne A-A de'la figure 2. - La figure 4 est une coupe de la partie comportant le tourillon, suivant la ligne B-B de la figure 2. Un cadre de boggie 1- est constitué par un longeron 2 et un élément 3 ayant en plan approximativement la forme d'un T, et qui comporte à son tour un second longeron 4 avec une traverse centrale 5 qui en est solidaire. Les deux parties principales 2, 3 sont reliées entre elles de manière mobile par une articulation 6 qui ne demande pas d'entretien. Aux extrémités des deux longerons 2, 4,sont montés des jeux de roues 8 dans des boîtes d'essieu 7. Les boîtes d'essieu 7 peuvent être suspendues par rapport au cadre 1 au moyen de ressorts additionnels non représentés. Un caisson de véhicule 12 s'appuie sur le cadre de boggie 1, au moyen de galets latéraux de support 9, sur des plateaux de ressort supérieurs 10 et sur des ressorts Flexicoil 11. Une autre transmission de force, entre le caisson de véhicule 12 et le cadre de boggie 1, est réalisée par l'intermédiaire d'un tourillon 13, disposé au centre, avec son articulation 14 pouvant tourner autour de l'axe supérieur et se décaler dans le sens vertical, son palier sphérique 15 mobile suivant les mouvements d'inclinaison, de roulis, ou de tangage, et son coulisseau de guidage i6. Ce coulisseau est guidé,dans la traverse 5 du cadre de boggie,par des glissières à frottement réduit, de telle manière qutil ne peut se mouvoir que latéralement. Les secousses verticales sont absorbées par les ressorts Flexicoil ou hélicoldaux 11 auxquels correspondent des amortisseurs d'oscillation verticaux. Les secousses latérales sont absorbées aussi bien par les ressorts Il que par les appuis élastiques 17 et les amortisseurs 18. Les appuis élastiques 17 sont établis de telle sorte que, dans la zone de la position statique centrale, ils ne produisent pas de force de rappel, mais que,lors d'un écartslateral, ils développent un effort de rappel croissant rapidement avec l'amplitude de l'ecart. On obtient ainsi un contrôle absolu des mouvements latéraux, par une force de ressort de rappel, qui est faible dans la région de la position centrale et augmente fortement vers l'extérieur, et et par un amortissement d'oscillation, qui n'agit que dans certaines phases voulues de mouvement, avec un frottement non contrôlé aussi faible que pos sible. Quant au mouvement de rotation autour de l'axe supérieur, l'appui latéral à galets 9 et le palier à rotule à faible frottement 14, 15 sur le tourillon 13 permettent d'assurer une articulation aussi libre que possible et d'éviter complètement l'apparition dBun couple de réaction. La réduction des interventions d'entretien et l'insensibilité par rapport aux poussières, au cambouis, aux bourrasques de neige et aux autres influences extérieures, ainsi que la protection contre les pertes de lubrifiants ou de liquide d'amortissement, sont obtenues par les mesures suivantes Les paliers à roulement, ou paliers lisses de grande qualité et faible frottement, qui sont montés dans les galets .9 latéraux de support ou d'appui, peuvent être obturés avec sécurité au moyen de joints ondulés connus. Les articulations 6 du cadre de boggie,réalisés par exemple sous forme de paliers en caoutchouc pour ne pas nécessiter d'entretien, et les ressorts héli cotidaux 11,prévus pour recevoir les mouvements élastiques verticaux et latéraux, sont absolument insensibles aux influences extérieures. Les éléments qui individuellement sont moins facile à protéger contre les influences extérieures précitées, a savoir le palier de tourillon 14, 15, le coulisseau de guidage 16, l'amortisseur transversal 18 et les appuis élastiques additionnels 17, sont réunis dans un boîtier 19 entièrement fermé, disposé au centre, et la liaison avec les éléments s'engageant dans ce boitier 19 de manière mobile, tels que la queue de tourillon 20, est rendue entièrement étanche, à l'aide de soufflets en caoutchouc 21 par exemple. Ainsi est efficacement empêchée la pénétration de corps étrangers, tels que cambouis, poussières, neige ou analogues. De même est ainsi évitée la sortie d'excédents de lubrifiants des paliers ou de liquide d'amortissement provenant de fuites d'amortisseurs, produits qui pourraient encrasser la voie de roulement. Le boîtier étanche 19 est établi de telle sorte que les parties longitudinales et transversales de I'élément 4 du cadre de boggie servent de pièces latérales à ce boîtier 19, que des couvercles supérieur et inférieur ferment de manière étanche. Suivant l'invention, le cadre de boggie doit être un élément souple en torsion, dont la résistance à la torsion,mesurée comme couple de torsion, se situe au maximum dans la zone de 20 kgm par degré d'angle de torsion. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Boggie pour véhicules sur rails, avec des éléments de guidage, d'élasticité et d'amortissement et au moins deux essieux montés sur le cadre de boggie et portant des roues à bandage conique, boggie caractérisé en ce qu'il comporte un cadre souple, des éléments élastiques, dans le sens vertical et latéral,placés entre le caisson du véhicule et le cadre de boggie, des éléments élastiques additionnels à élasticité latérale progressive, des amortisseurs d'oscillations latérales, des éléments de support latéraux permettant une oscillation sans frottement, et un dispositif d'entraînement longitudinal, ce qui permet une suspension du véhicule offrant toutes les garanties de sécurité. 20) Boggie suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un cadre articulé souple en torsion, des éléments élastiques pour la réception simultanée des mouvements élastiques verticaux et latéraux entre le caisson de véhicule et le cadre de boggie, des appuis élastiques additionnels avec une caractéristique d'élasticité progressive pour produire des forces de rappel importantes lors d'une grande déviation d'articulation, des amortisseurs d'oscillation pour les mouvements élastiques latéraux entre le caisson de véhicule et le cadre de boggie1 comm'iindés de telle sorte que l'amortissement ne se produit pas, ou seulement faiblement, lors d'un écart par rapport à la position centrale1 mais devient très efficace pendant le retour vers la position centrale1 des élé ment s de support disposés latéralement pour une rotation pratiquement sans frottement lorsque les forces verticales sont transmises du caisson de véhicule, par les éléments élastiques, sur le cadre de boggie, un dispositif d'entraînement agissant dans le sens longitudinal entre le cadre de boggie et le caisson de véhicule, sans forces de rappel, et des forces de frottement pratiquement inexistantes dans la rotation autour de l'axe supérieur ainsi que dans les mouvements élastiques verticaux et latéraux. 30) Boggie suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les appuis élastiques additionnels, les amortisseurs et le dispositif d'entraînement, sont réunis dans un boîtier étanche disposé au centre du boggie et complètement fermé vers l'extérieur. 40) Boggie suivant la revendication 2, caractérisé en ce que des éléments portants transversaux et longitudinaux de ltélément de cadre de boggie constituent les parois latérales du boîtier étanche. 50) Boggie suivant la revendication i, caractérisé en ce que le couple de torsion du cadre articulé se situe au maximum dans la zone de 20 kgm par degré d'angle de torsion. 60) Véhicules équipés d'au moins un boggie suivant l'une quelconque des revendications de l à 4.