Brevet FR2205434A1 — publié le 19740531

L'invention concerne une suspension d'essieu monté de véhicule sur rails, comprenant des ressorts hélicoïdaux disposés deux à deux entre cet essieu et le chSssis, à c8té des deux-carters de palier, dans le sens longitudinal du véhicule, chacun de ces ressorts étant placé entre deux cuvettes avec, pour chacun, interpositior d'ùr. bras suspendu,ladite suspension comprenant par ailleurs des amortisseurs à friction destinés à atténuer les mouvements élastiques du chassies par rapport au carter de palier d'essieu. Les suspensions d'essieu montes du type décrit sont connues. Elles ont l'inconvénient que les ressorts subissent des efforts non seulement axiaux, mais également transversaux et que les variations des directions d'attaque ne permettent pas de déterminer à l'avance les forces qui s'exercent sur les amortisseurs à friction. L'invention a pour objet une suspension du type mentionné, qui autorise l'essieu monté à se déplacer par rapport au châssis non seulement de manière connue transversalement, mais aussi longitudinalement et qui permet un réglage radial destiné à améliorer la tenue du véhicule sur rails, l'élasticité et l'amortissement de la suspension réalisée de manière analogue à celle d'un essieu mobile libre pouvant être librement adoptés et étant indapendants d'une part verticalement et d'autre part horizontalement, dans les directions longitu finale et transversale. Selon une particularité essentielle de l'invention, la cuvette de chaque ressort hélicoïdal est suspendue au moyen d'un tube de guidage à l'sXtremité inférieure d'un bras suspendu doublement articulé et dont l'extrémité supérieure est articulée sur le carter du palier, la cuvette supérieure du ressort prenant appui sur le chassies avec interposition d'un amortisseur dont l'action s'exerce sur le tube de guidage. La suspension d'essieu monté selon l'invention a l'avantage que les ressorts ne subissent que des efforts axiaux et la suppression des efforts transversaux facilite la conception. Un autre avantage est qVue les ressorts n'oscillent pas, mais sont guidés axialement et empêchés d'effectuer des mouvements radiaux, car le mouvement oscillant est limité au bras suspendu directement entre le chassies et le carter du palier d'essieu. Il en résulte une séparation des amortis Eements vertical et horizontal qui peuvent donc être adoptés et réglés indépendamment.Finalement, l'invention offre l'avantage que l'amortisseur agissant sur le tube de guidage non seulement atténue les mouvements relatifs verticaux, mais constitue également un élément de guidage du tube lors oes mouvements élastiques du châssis par rapport au carter de palier d'essieu. Il en résulte à la fois une suspension et un amortissement de l'essieu monté qui sont bons et qui sont aussi déterminables du fait de la division, cet essieu convenant également bien aux wagons de voyageurs et aux wagons de marchandises pouvant avoir deux essieux ou des boggies, car les différents éléments peuvent être adaptés les uns aux autres,sans modification de l'ensemble de la construction, en fonction des différences de caractéristiques d'élasticité et d'amor tissement, selon l'application. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, les deux surfaces de montage en forme d'anneaux sphériques du bras suspendu doublement articulé sont disposées dans des anneaux de support, de forme complémentaire et garnis d'un revêtement à friction destiné à amortir les mouvements pendulaires. L'adoption d'un revêtement convenable à friction ou l'association convenable des matériaux permet donc de déterminer à l'avance l'amortissement des mouvements pendulaires indépendamment de l'amortissement du mouvement relatif vertical. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'amortisseur se compose de deux anneaux de compression à surfaces obliques formant entre elles un interstice conique dans lequel une pièce de friction, de forme correspondante, est disposée. Ce mode de réalisation permet un amortissement qui est fonction de la charge. -La cuvette supérieure du ressort peut constituer un anneau de compression de manière à diminuer le nombre de pièces de ce mode de réalisation. Selon un mode d'exécution avantageux selon l'invention, l'amortisseur repose contre un appui en fer à cheval dont l'extrémité d'au moins une aile supporte un élément élastique qui absorbe les mouvements relatifs horizontaux du carter de palier et du chassies dans le sens longitudinal ainsi que dans le sens transversal. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention permettant d'associer la suspension d'essieu monté selon l'invention à un dispositif de freinage en fonction de la charge, l'anneau supérieur de compression d'au moins lrun des amortisseurs est solidaire d'un bras de levier dans lequel il prend exclusivement appui sur le chassies au moyen d'un tourillon et dont l'extrémité libre est reliée à un distributeur de commande du dispositif de freinage en fonction de la charge. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une élévation d'un essieu monté avec coupe verticale partielle par l'axe d'un ressort hélicoïdal la figure 2 est une coupe horisontale de l'appui du chassies selon la ligne II - II de la figure 1 la figure 3 est une élévation avec coupe partielle analogue à celle de la figure 1 et représente un essieu monté qui est associé à un distributeur de commande d'un dispositif de freinage en fonction de la charge ; et la figure 4 est une coupe verticale par le montage de l'organe de manoeuvre du distributeur, selon la ligne IV - IV de la figure 3. La suspension d'essieu monté, représentée à titre d'exemple, est destinée aux véhicules sur rails soit à deux essieux, soit à boggies, et pouvant être des waggons de voyageurs ou de mar chandises, les dessins ne représentant qu'une partie d'un châssis 1, qui peut faire partie d'une infrastructure ou d'un boggie. Deux appuis la en fers à cheval, fixés à la face inférieure de ce chassies, enveloppent les parties en saillie latéralement d'un carter 2 de palier, de .la manière représentée sur la figure 2. Le palier du carter 2, qui comporte un couvercle 2a, est destiné au montage d'un essieu 3, dont une roue 4 est visible sur la figure 1. Deux ressorts hélicoldaux 5 disposés entre le chassies 1 et le carter 2 sont complétés dans l'exemple représenté de réalisation par des ressorts auxiliaires 6. Chaque ressort helicoidal 5 prend appui contre une cuvette inférieure 7 fixée à l'extrémité in férieure d'un tube 8 de guidage. L'extrémité supérieure du tube 8 est suspendue à l'extrémité inférieure d'un bras suspendu 9 doublement articule' et dont l'extrCmité supérieure est montée sur le carter 2.Les surfaces de montage du bras suspendu 9 sont en forme d'anneaux sphériques et sont disposées dans des anneaux 10 de forme complémentaire et garnis d'un revêtement de friction destiné à amortir les mouvements pendulaires, L'extrémité supérieure du ressort 5 prend appui contre une cuvette il qui, dans l1exemple représenté de réalisation, et de même qu'un anneau voisin 12 de compression, comporte une surface annulaire oblique, de sorte qutun interstice conique subsiste entre cette cuvette supérieure 11 et l'anneau 12.Des pièces 13 de friction de forme complémentaire, disposées dans cet interstice conique, sont déplacées par rapport au tube 8 de guidage par les mouvements relatifs de la cuvette supérieure 11 et de l'anneau 12 de compression, du fait de l'obliquité des surfaces annulaires, ce tube 8 passant par l'ouver- ture de la cuvette supérieure 11 du ressort et par celle de l'anneau 12 de compression. La réalisation et la disposition décrites ont pour conséquence que les pièces 13 de friction non seulement amortissent les mouvements relatifs verticaux du tube 8 de guidage, mais guident aussi radialement ce tube 8 lors de ses mouvements axiaux dAs aux mouvements du ressort entre le châssis 1 et le carter 2 de palier d'essieu. Un élément élastique 14 fixé à l'extrémité d'une aile de chacun des appuis la en fer à cheval absorbe les mouvements relatifs horizontaux entre le carter 2 et le châssis 1 dans le sens longitudinal ainsi que dans le sens transversal. La figure 2 montre plus particulièrement la forme et la disposition des éléments élastiques 14. Les figures 3 et 4 illustrent finalement la forme d'un bras de levier 12a solidaire de l'anneau 12 de compression de l'un des deux ressorts hélicoïdaux 5 montés sur chaque carter 2. Ce bras de levier 12a est monté sur un tourillon 15 qui, de son coté, est monté sur l'appui la de la manière représentée sur la figure 4. L'extrémité libre du bras de levier 12a est reliée à un distributeur 16 de commande qui actionne ainsi un dispositif non représenté de freinage en fonction de la charge. Il est évident d'après les dessins que les ressorts hélicoîdaux 5 ne subissent que des efforts axiaux et aucune force transversale. Les ressorts 5 ne participent à aucun mouvement pendulaire ce moevcment ss limite aux bras suspendus 9 doublement articules et disposés di7ectement entre le chdssis 1 et le carter 2 de palier d'essieu. Cette disposition ivi3e exactement liamort-issement des mouvements relatifs verticaux et horizontaux du chassies 1 et de l'essieu monté 2. La friction entre les surfaces de montage en anneaux sphériques du bras suspendu 9 et les anneaux 10 de support garnis d'un reveteiaent convenable de friction amortit les mouvements horizontaux. Un amortisseur constitué de la cuvette supérieure 11 du ressort, de l'anneau 12 de compression et des pièces 13 de friction, et dont l'action s1exerce sur la surface extérieure du tube 8 de guidage,atténue les mouvements verticaux. L'amortisseur constitué des pièces 11, 12 et 13 assure également le guidage du tube 8, car l'anneau 12 de compression est solidaire de l'appui 1a du châssis 1. Il va de soi que la suspension décrite et repré sentée peut subir diverses autres modifications sans sortir du cadre de l'invention. RE5.rENDICATIOW'sS Susponsion d'essieu monté de véhicule sur rails, comprenant des ressorts hélicoldaux disposés deux à deux entre cet essieu et le châssis dans le sens longitudinal du véhicule et à côté des deux carters de palier d'essieu, chacun de ces ressorts étant disposé entre deux cuvettes avec interposition d'un bras suspendu eb un amor tisseur à friction étant destiné à atténuer les mouvements élastiques du cassis par rapport au carter de palier d'essieu, ladite suspension étant caractérisée en ce que la cuvette inférieure de chaque ressort hélicoidal est suspendue au moyen d'un tube de guidage à l'extrémité inférieure du bras suspendu doublement articulé dont ltextrémité supérieure est articulée sur ledit carter de palier, tandis que la cuvette supérieure du ressort prend appui sur le cllåssis avec interposition d'un élément d'amortissement dont l'action s'exerce sur le tube de guidage. 2. Suspension selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux surfaces d'appui en anneaux sphériques du bras suspendu doublement articulé sont montées dans des anneaux de support de forme complémentaire et garnis d'un revêtement de friction destiné à amortir les mouvements pendulaires. 3. Suspension selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit amortisseur se compose de deux anneaux de compression à surfaces annulaires obliques formant entre elles un interstice conique dans lequel une pièce de friction, de forme correspondante, est disposée. 4. Suspension selon la revendication 3, caractérisée en ce que la cuvette supérieure du ressort est constituée en anneau de compression. 5. Suspension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'amortisseur repose contre un appui en fer à cheval dont au moins l'extrémité d'une aile supporte un élément élastique destiné à absorber les mouvements relat-ifs horizontaux du carter de palier d'essieu et du chdscis aussi bien longitu dinalement quc transversalement. 6. Suspension selon l'une quelconque des rcven- dictions 1 à 5, caractérisée en ce que l'anneau supérieur de compres sion d'au moins l'un des amortisseurs est solidaire d'un bras de levier par lequel cet anneau prend exclusivement appui sur un taurillon monté sur le châssis, ltextrémite libre de ce bras étant reliée à un distributeur de commande d'un dispositif de freinage en fonction de la charge.