Brevet FR2235824A1 — publié le 19750131

Dans les bogies il existe normalement un dispositif appelé généralement "Suspension transversale't qui a pour r3le de permettre un certain déplacement transversal de la charge suspendue (caisse de la voiture ou équivalent) de façon à assurer un roulement régulier malgré les irrégularités transversales de la voie ferrée et le mouvement naturel de lacet des essieux ou des bogies. Le déplacement permis par le dispositif doit être associé à une action de rappel vers la position centrale. Le système classique et le plus répandu pour obtenir tant le déplacement que le rappel est celui de la "traverse oscillante" suspendue perpendiculairement au moyen de bielles de suspension comme le montre la figure 1.Sur cette figure, on voit en 1 la caisse ou la charge équivalente,en 3 le chassis du bogie,en 5 les bielles de sus pensîon,en 7 la traverse oscillante reliée au chassis 3 par les bielles 5; on voit enfin en 9 la poutre sur laquelle prend appui et est articule la charge i, et en 11 les suspensions verticales entre la poutre 9 et la traverse oscillante- 7. Une biellette de liaison 13 est articule entre la traverse oscillante 7 et la poutre 9, de façon à empêcher les déplacements transversaux relatifs tout en permettant les mouvements verticaux relatifs de la suspension à ressort. Un autre système, qui s'est développé rdeemment, utilise une éventuelle déformation latérale des ressorts hélicoIdaux de la suspension verticale pour rendre possible un déplacement transversal (effet "flexioil"), comme le montre la figure 2, et la figure 3 montre deux aspects d'un ressort. Les organes équivalents portent sur la figure 2 les mêmes repères que sur la figure 1, et la référence 111 désigne sur les figures 2 et 3, les ressorts nflexicoil8. Enfin, une combinaison des deux systèmes a été exploitée et utilise le dispositif de la figure 1 mais en supprimant la biellette de liaison 13. Dans les trois cas, l'action de rappel, pour les faibles valeurs du déplacement que lton constate en pratique, est approximativement linéaire, ctest-à-dire que la force est propor tonnelle au déplacement, comme le montre la figure 4, sur laquelle on a indiqué en abscisses les déplacements transversaux dans les deux sens et en ordonnées les forces de rappel, Sm dési giient la course maximale. -Pour les véhicules à grande vitesse (autour de 200 kilo mètres-heure), il arrive que, dans la zone centrale de la course, qui est celle qui est utilise en ligne droite, la force de rappel est très faible de façon à ne pas -crder de perturbations et à réaliser une fréquence très faible des mouvements de lacet.Etant donnée la forme linéaire du diagramme de la figure 4, il est clair que si l'on veut satisfaire à ltexigence de n'avoir que de faibles valeurs pour la force de rappel dans la zone centrale de la course, il en résulte une grande diminution de la farce en fin de course; cette force peut résulter d'une insuffisante is neutralisation de la force centrifuge dans les courbes prises à vitesse élevée, ce qui provoque des heurts en fin de course, à moins qu' on ntait recours à d'autres mécanismes, comme des garnitures en caoutchouc ou matières analogues.En outre, il existe quelques dif ficultds à obtenir des valeurs faibles pour la force de rappel en effet, pour des raisons de forme et de construction, les bielles de suspension ne peuvent avoir une longueur dépassant une certaine limite, et il en est de même pour les ressorts "flexicoil". Les conditions d'un fonctionnement plus satisfaisant devraient donc être que l'on puisse disposer d'une courbe progressive comme celle de la figure 5, d'après. laquelle la force crdrt suivant une fonction non-linéaire du déplacement. Une courbe de ce genre est possible à obtenir avec le dispositif qui fait l'objet de la présente invention. Selon l'invention, les ressorts de la suspension verticale prennent appui contre des plaques pivotes aux bielles de suspension autour d'axes longitudinaux, et possèdent des organes élastiques de stabilisation interposés entre les plaques et les bielles correspondantes pour atténuer progressivement l'inclinaison relative dans les deux sens. 3n pratique, entre charrue plaque et les organes d'articulation aux bielles de suspension4onispom-deux ressorts auxiliaires à action progressive légèrement précomprimés l'un vers l'autre, pour obtenir-une action progressive dans les deux sens entre chaque plaque et les bielles associées. Les deux ressorts à action progressive sont avantageusement réalisés en caoutchouc. -L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des ctiption ci-après, faite avec référence aux figures 6 à 8-des dessins annexés, qui représentent un exemple non limitatif. Comme on l'a déjà indiqué, les figures 1 à 3 montrent des solutions déjà connues, et deux aspects de ressorts "flexicoil"; les figures 4 et 5 sont des diagrammes représentant les forces en fonction des déplacements, respectivement dans le cas des systèmes connus et dans le cas de l'invention. La figure 6 montre le dispositif selon l'invention en position de repos. Les figures 7 et 8 montrent deux -aspects particuliers des ressorts de la suspension primair respectivement en l'absence et en présence de ressorts auxiliaires à action progressive. Sur les figures 6 à 8, on voit en 21 la caisse du véhicule qui prend appui sur et est articulée à une poutre oscillante 23; on voit en 25 le chassis du bogie, en 27 un ressort de la suspension verticale, et en 29 une des bielles de suspension articulées au chassis du bogie 25. La poutre oscillante 23 est sensible ment identique à la poutre 9 de la figure 1, et elle est soutenue in(lirectemen par les bielles 29; en fait, l'estrémité inférieure des bielles est articulée à une plaque 31 sur laquelle prend appui le ressort (ou deux ou plusieurs ressorts) hélicoSdal 27 de la - suspension verticale. Si la poutre oscillante 23 se déplace par exemple vers la droite (figure 7), la force de rappel due à l'inclinaison des biellettes 29 est fortement atténuée du fait que le ressort 27 se déforme (en l'absence dtautres forces) comme le montre la figure 7, avec inclinaison relative des deux bases sur lesquelles réagissent les extrémités (qui leur sont perpendiculaires) du ressort. Cette déformation donne lieu à une réaction beaucoup plus faible que la réaction normale des ressorts nflexicoil" des figures 2 et 3, même si le ressort est plus court. Toutefois, une déformation de ce type ne donne pas un niagramme progressif comme celui , désirable de la figure 5, et peut facilement provoquer une instabilité. 'est pourquoi on a prévu deux ressorts auxibaires 33 à action progressive, légèrement précomprimés l'un contre l'autre, Aes ressorts se réalisent très bien en caoutchouc et avouent le ra- le de stabilisateur, comme le montre la figure 8 par comparaison avec la figure 7. Pour de très faibles valeurs du déplacement, les deux ressorts auxiliaires 33 n'étant que légèrement prdcomprimés, ont peu d'influence sur ltensemble bielle 29-ressort hélieoidal 27; le diagramme de la force de rappel part donc de ltorigine avec une tangente très petite, peu différente de celle que donnerait le système sans ressorts auxiliaires représenté sur la figure 7. Au fur et mesure que le déplacement augmente, l'action progressive du ressort auxiliaire 33 se fait sentir, et la courbe représentative de la force de rappel tend à S'élever plus rapidement, comme le montre la figure 5. Il doit être bien entendu que le mode de réalisation dé- crit et représenté ne l'a été qu'à titre d'exemple et peut subir de nombreuses modificationg de détail sans sortir de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Suspension pour vdhiolle ferroviaire, comprenant une poutre oscillante et des bielles de suspension associées aux ressorts de la suspension verticale entre le chassis d'un bogie et la caisse du véhicule, caractérisé en ee que les ressorts de la suspension verticale prennent appui contre des plaques pivotées aux bielles de suspension au moins autour d'axes longitudinaux, et que des dispositifs élastiques jouent le rle de stabilisateurs en réagissant entre les plaques et les bielles associées pour atténuer progressivement l'inclinaison relative dans les deux sens 2 - Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'entre chaque plaque et les dispositifs d'articulation avec les bielles de suspension , on dispose deux ressorts à action progressive légerewent précomprimés l'un vers l'autre, pour obtenir une action progressive dans les deux sens entre chacune des plaques et la bielle associée. 3 - Suspension suivant l'une des revendications t et 2, caractérisée en ce que les deux ressorts à action progressive sont en caoutchouc.