Brevet FR2020280A1 — publié le 19700710

D'invention concerne un montage de la caisse d'un véhicule sur rails sur un bogie au moyen de ressorts hélicoidaux dont la rigidité latérale est utilisée pour l'amortissement élastique transversal de la caisse. Pour soutenir la caisse d'un véhicule sur rails, par exemple d'une locomotive, sur un bogie, il est connu de fixer l'extrémité de chacun des ressorts hélicoidaux utilisés à l'une des deux parties, la caisse ou le bogie et de munir l'autre extrémité d'un patin qui est mobile par rapport à la partie sur laquelle il s'appuie. le ressort est alors muni d'organes de guidage, par exemple de tubes télescopiques de guidage qui empêchent tout mouvement latéral mutuel des extrémités du ressort. Dans ce mode de soutien,- les ressorts hélicoïdaux n'assurent à la caisse aucune suspension latérale sur le bogie. I1 faut donc avoir recours à des moyens relativement compliqués pour guider la caisse latéralement et pour la suspendre latéralement par rapport au bogie. D'un-autre côté, on connut sous la désignation de "Flexi coi1" un dispositif spécial dans lequel les deux extrémités des ressorts sont fixées rigidement à la caisse et au bogie. les mouvements latéraux de la caisse par rapport au bogie sont absorbés élastiquement par les ressorts hélicoïdaux, de dimensions appropriées. La rigidité latérale des ressorts se trouve ainsi utilisépour la suspension transversale de la caisse. Un dispositif de soutien de ce genre simplifie considérablement le véhicule sur rails mais il présente 1'inconvénient que lors des passages dans les courbes, les ressorts sont soumis à une déformation par la rotation du bogie par rapport à la caisse.Cette déformation se superpose à la déformation provenant des mouvements latéraux de la caisse, et les ressorts sont exposés à des efforts d'autant plus grands. En outre, les forces de rappel exercées ainsi entre le bogie et la caisse agissent d'une manière défavorable sur les propriétés de roulage du véhicule, étant donné qu'en courbe, elles augmentent d'une manière importante les forces de guidage agissant sur les boudins de roue. Une amélioration de ce mode de soutien consiste à prévoir un châssis auxiliaire s'appuyant sur les ressorts. Vis-à-vis du bogie, -il est mobile verticalement et transversalement et visà-vis de la caisse et il peut seulement tourner autour de l-'axe vertical. Ce châssis permet aux ressorts d'agir latéralement mais il évite les efforts supplémentaires lors de ltentrée dans les courbes. Un inconvénient important de cette construction est que la force de traction ne peut être transmise du bogie à la caisse qu'au moyen d'un montage assimilable à celui d'un pivot. l'invention a pour objet un dispositif de soutien du genre indiqué, qui évite les inconvénients des dispositifs de soutien connus, qui soit simple et qui néanmoins évite aux ressorts d'avoir à subir des efforts inutiles et au bogie de subir des forces de rappel importantes. En outre, le dispositif de soutien suivant l'invention a l'avantage d'amortir les mouvements du bogie vis-à-vis de la caisse et en particulier les oscillations de balancement qui prennent naissance dans les locamotives e#aison du bas niveau de la liaison de traction, par ailleurs avantageuse, du bogie avec la caisse. L'amortissement simultané des mouvements de roulis augmente la stabilité du véhiculé. Selon une particularité essentielle de l'invention, une extrémité seulement de chacun des ressorts est fixée rigidement à l!une des parties entre lesquelles agit la suspension à ressort, savoir la caisse du véhicule et le bogie et l'autre extrémité du ressort prend appui sur une pièce qui est mobile, sur une surface d'appui sensiblement horizontale de l'autre partie et guidée sur cette surface d'appui sur un trajet tout au moins approximativemént circulaire dont le centre se trouve sur l'axe de rotation du bogie. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif mais nullement limitatif plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention. Sur ces dessins, La figure e 1 est une vue en élévation de face schématique d'un bogie d'une locomotive, muni du dispositif de soutien suivant l'invention La figure 2 est une vue en élévation latérale schématique, correspondant à la figure 1 La figure 3 est une coupe partielle schématique suivant la ligne III-III de la figure 1 La figure 4 est unekeprésentation correspondant à la figure 2 d'une variante de réalisation du dispositif de soutien suivant l'invention ; et Les figures 5 et 6 sont des coupes, correspondant à la figure 3, d'autres réalisations de l'invention. Conformément à la représentation des figures 1 à 3, une caisse de locomotive est soutenue sur le châssis 2 d'un bogie au moyen de ressorts 3. Les extrémités supérieures des ressorts 3 sont fixées rigidement à la caisse 1 de la locomotive. les extrémités inférieures des ressorts sont munies de patins 4 qui sont mobiles de manière bien connue sur une glissière horizontale du bogie 2. La glissière peut être, par exemple, une surface de glissement lubrifiée ou une surface munie de rouleaux ou de galets appropriés. L'une des extrémités de chacune des barres horizontales 6 de liaison est articulée sur un bras vertical 5 moulé sur le chassie de bogie 3, à proximité de son centre L'autre extrémité de chacune de ces barres est assemblée rigidement avec l'un des patins. En outre, la caisse 1 et le patin 4 sont munis chacun d'une paire de bras verticaux 7 et 8 qui sont reliés par des barres de liaison 10, articulées à chacune de leurs extrémités sur ces bras. Dans la réalisation suivant les figures f à 3, la transmission des forces de traction et des forces de freinage entre le châssis 2 et la caisse 1 est assurée par des barres de traction 12 d'une liaison de traction en profondeur, qui sont fixées au bogie et à la caisse par l'intermédiaire de paliers appropriés. D'une manière connue, les paliers peuvent céder élastiquement ou bien ils présentent du jeu afin de permettre un mouvement de suspension élastique ainsi qu'un mouvement de rotation de la caisse par rapport au bogie. Pendant un parcours en ligne droite, les ressorts 3 permettent des mouvements latéraux de la caisse 1 de la locomotive par rapport au/châssis 2 de bogie. le patin 4 empêche les mouvements relatifs des extrémités d'un ressort 3 dans le sens de la marche. Quand il arrive, par exemple, lors d'un passage en courbe que le chassis de bogie 2 tourne par rapport à la caisse 1 de la locomotive, les patins 4, qui sont reliés par les barres 10 au châssis 2 de la locomotive, glissent suivant une courbe en arc de cercle dont le centre se trouve au voisinage du centre du bogie. les ressorts 3 ne subissent ainsi sensiblement aucune contrainte de déformation par la rotation du bogie. le dispositif suivant la figure 4 correspond dans son principe au dispositif suivant les figures 1 à 3. La seule différence est que le patin 4 est disposé à l'extrémité supérieure du ressort 3 et qu'il subit des glissements guidés sur la caisse 1. Cette disposition peut être avantageuse dans certains cas. Dans la réalisation suivant la figure 5, les patins 14 comportent des surfaces latérales de guidage en arc de cercle, appliquées contre des glissières 15 en arc de cercle, le centre commun de ces cercles se trouvant au centre M du châssis de bogie 2. Chacun des patins 14 est muni d'un bras vertical 16 auquel est associé un bras vertical 17 fixé à la caisse. Une barre de liaison horizontale 18 correspondant aux barres 10 de la réalisation suivant les figures 1 à 4 relie chacune de ces paires de bras verticaux. Lors d'un mouvement de rotation du bogie 2 par rapport à la caisse 1, les patins 14 se déplacent dans les guides formés par la surface de glissement horizon tale et par les glissières 15. le fonctionnement de ce mode de réalisation est par ailleurs identique à celui de la réalisation suivant les figures 1 à 3 ou de la réalisation suivant la figure 4. la figure 6 représente une réalisation dans laquelle des patins 20 supportant chacun deux ressorts 21 glissent sur le châssis de bogie 2. Comme dans les réalisations précédentes, les ressorts 21 sont fixés rigidement, par leurs extrémités supérieures, à la caisse 1. Chacun dves patins 20 est muni d'un bras latéral 22 qui peut osciller autour de son pivot 23. le patin 20 est muni d'un bras vertical 24 auquel est associé un bras 25 fixé à la caisse 1. Les deux bras 24 et 25 sont reliés par une barre de liaison 26 qui est sensiblement horizontale. Ce mode de réalisation de l'invention fonctionne aussi de manière sensiblement identique à celle de la réalisation précédemment décrite. L'invention~permet de réaliser des suspensions qui ne sont pas beaucoup plus compliquées que celle connue sous le nom "Flexicoil" et dans laquelle les extrémités des ressorts hélicordaux sont fixées rigidement . Ces ressorts subissent des contraintes beaucoup plus faibles et de plus les forces de rappel élevées qui se produisent dans les suspensions connues sont évitées. Il est bien évident qu'il est possible d'apporter différentes simplifications aux modes de réalisation représentés et décrits . Ainsi, par exemple, dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, il est possible d'assembler rigidement la barre 6 avec le patin et de prévoir une barre unique 10 au lieu de deux. Si le ressort 3 est suffisamment rigide, on peut supprimer complètement les barres 10 qui relient le patin à la pièce à laquelle est fixée l'autre extrémité du ressort 3. Les patins peuvent aussi être remplacés par des pièces mobiles pouvant se déplacer sur une voie fermée par des éléments de roulement, par exemple des galets coniques. Dans certaines circonstances, il est aussi avantageux de relier entre eux rigidement les patins ou les pièces-mobiles se trouvant des deux côtes du bogie. il va de soi que la présente invention n'a été décrite cidessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Suspension de la caisse d'un véhicule sur rails sur un bogie au moyen de ressorts hélicoidaux dont la rigidité latérale assure l'amortissement élastique transversal de la caisse, caractérisée en ce qu'une seule extrémité de chacun des ressorts est fixée rigidement à l'une des parties entre lesquelles agit la suspension à ressort, savoir la caisse du véhicule et le bogie et l'autre extrémité du ressort prend appui sur une pièce qui est mobile sur une surface d'appui sensiblement horizontale de l'autre partie et qui est guidée sur elle , suivant une courbe, tout au moins approximativement en arc de cercle dont le centre se trouve sur l'axe de rotation du bogie. 2. Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite pièce mobile est munie d'une biellette radiale assurant son guidage sur une courbe sensiblement en arc de cercle.' 3. Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite surface d'appui forme un guide sensiblement en arc de cercle. 4. Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce mobile est munie d'au moins un levier articulé, disposé tangentiellement à l'arc de cercle et reliant la pièce mobile à la partie à laquelle est fixée l'extrémité du ressort opposé à cette pièce mobile. 5. Suspension suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la pièce mobile constitue un patin qui est mobile sur une glissière horizontale. 6. Suspension suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la pièce mobile se déplace sur uneWsurface d'appui formée par des éléments de roulement. 7. Suspension suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la liaison du bogie et de la caisse est du type à bas niveau du point d'attaque des forces traction.