Brevet FR2345330A1 — publié le 19771021

La présente invention concerne des bogies de wagons de chemin de fer comportant au moins deux essieux, destinés spécialement a être utilisés sur des wagons roulant a grande vitesse. De façon plus précise, l'invention concerne un bogie ayant au moins deux essieux montés, depourvu de traverse oscillante, comprenant un ch ssis de support muni de longerons qui portent A leurs extrémités des organes élastiques servant a la suspension primaire de ce chassies sur les essieux, des ressorts å boudin constituant une suspension secondaire entre la structure rigide de ch ssis et la caisse du véhicule, ainsi que des moyens de liaison réciproques, entre la caisse et le châssis et entre ce dernier et les essieux, afin de réagir aux sollicitations de réaction entre ces organes. Une te structure présente des inconvénients surtout lorsqu'on l'utilise sur des wagons de chemin de fer dans lesquels ladistance d'un bogie l'autre du même véhicule est assez grande, comme cela se présente par exemple si l'on veut appliquer cette structure az wagons de voyageurs moderne dans lesquels la distance d'un bogie & l'autre est tres grande. Dans ce cas, en effet, surtout dans les courbes, l'angle dont pivote le bogie par rapport a la caisse est tres grand, et les bogies classiques du type indiqué ci-dessus n'ont pas un comportement satisfaisant, étant donné que, compte tenu des sollicitations importantes auxquelles sont soumis les organes de suspension, par suite de déformations importantes, les suspensions ont une durée d'utilisation tres brève, ou bien il faut les munir de structures secondaires complexes, comme par exemple des patins glissants ou des éléments guidés de support des ressorts, capables d'absorber les déformations qui résultent des déplacements dans les courbes entre la caisse et le bogie, ces patins pouvant provoquer une diniiriit:r du confort et introduire des défauts par suite de leur usure. L'invention vise un bogie pour wagon de chemin de fer, destiné spécialement è des wagons roulant grande vitesse et exempt des inconvénients que l'on vient de signaler. De façon plus précise, l'invention a pour objet un bogie muni d'au moins deux essieux montés, pour wagon de chemin de fer du type suivant lequel la caisse s'appuie sur le bogie par l'intermédiaire d'organes de suspension secondaire et de liaison, tandis que le chassis du bogie s'appuie sur les essieux montés au moyen d'organes de suspension primaire, ce bogie étant caractérisé par le fait que la caisse est suspendue au châssis du bogie par l'intermédiaire d'organes de suspension installes sur les cotés du bogie et constitués chacun par au moins un ressort hélicotdal d'axe vertical, par des cales élastiques constituées chacune par une couche de matériau élastique, intercalées entre deux plaques auxquelles cette couche est fixée par vulcanisation, ces cales étant montées, l'une entre l'extrémité inférieure de chaque ressort et le chassis du bogie, et l'autre entre l'extrémité supérieure de chaque ressort et la caisse du véhicule, et par le fait que cette caisse du véhicule est reliée au châssis du bogie au moyen de deux bielles horizontales articulées sur un balancier, dont l'axe se trouve en regard de l'axe vertical central du bogie, et qui est monté sur la structure rigide du bogie au moyen d'un pivot contenu, avec des anneaux en matériau élastique intercalés, dans des bottes d'essieux fixées a la structure rigide du bogie. D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés donnant, a titre explicatif mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins - la figure 1 est une vue.en élévation d'un bogie de wagon de chemin de fer conforme l'invention - la figure 2 est une vue en plan d'un bogie selon l'invention, sans la caisse du wagon - la figure 3 est une coupe partielle faite suivant la ligne III- III de la figure 1 - la figure 4 est une coupe faite suivant la ligne IV-IV de la figure 2 - la figure 5 est une coupe faite suivant la ligne V-V de la figure 2 ; et - la figure 6 est une coupe schématique, en élévation, suivant un plan longitudinal transversal par rapport au bogie, de l'un des organes élastiques de la suspension secondaire selon l'invention. Sur les figures, la référence 2 désigne, dans son ensemble, la structure rigide du bogie qui supporte la caisse 4 du véhicule ét qui est elle-même portée par les essieux montés 6. Le chassies est réalisé de façon connue au moyen de deux longerons 8 reliés par une traverse transversale 10 et dont les extrémités 12 sont relevées pour permettre leur application sur les essieux montés, par l'intermédiaire de bottes d'essieux 14. La suspension primaire au moyen de laquelle le chassis est relié aux essieux est constituée essentiellement comme représenté sur les figures 1 et 3, par une série de ressorts principaux 18 et de ressorts auxiliaires correspondants 20, indiqués de façon schématique, disposés en regard des extrémités des essieux, qui stappliquent d'un catie par l'intermédiaire d'une garniture 22 en un matériau élastique, sur un siège 24 d'une botte d'essieu 14 et de l'autre caté, sur la paroi de fond d'un siège de butée 26 situé sur un longeron 8. Avec chacune de ces paires de ressorts coopère un bras 27 qui prolonge la boîte d'essieu 14 vers la structure rigide, ce bras oscillant dans le plan vertical et étant relié, par une extrémité une console 28 solidaire de la structure rigide du bogie, au moyen d'un bloc silencieux 29. La caisse 4 est reliée au chassis 2 du bogie par l'intermédiaire d'organes de suspension dont chacun est constitué par des ressorts a boudin munis de cales en un matériau élastique, qui assurent une autre suspension appelée suspension secondaire, organes qui, sur les figures I et 2, sont désignés par la référence 30 et qui sont disposés par paires sur les deux catés du bogie, en regard de l'axe transversal de ce dernier. La figure 6 représente, en coupe, l'un de ces organds de suspension. Sur cette figure, la référence 32 désigne un ressort hélicoïdal principal, d'axe vertical, a l'intérieur duquel est logé un ressort auxiliaire 34 qui lui est coaxial. Ces deux ressorts appuient sur une cale inférieure 36 et sont surmontés par une cale supérieure 38. Chacune de ces cales 36 et 38 est constituée par un corps annulaire 40 en un matériau élastique, intercalé entre deux plaques métalliques 42 auxquelles il est fixé par vulcanisation. Les plaques de la cale inférieure et de la cale supérieure présentent respectivement un trou 44 et un trou 46. Dans le trou 44 de la cale inférieure 36 est montée une piece 48 en forme de cloche dans laquelle est pratiqué un siège dans lequel est logé un pivot 49 solidaire d'un longeron 8 du bogie, boulonné sur les pieces en forme de cloche, tandis que dans le trou 46 de la cale supérieure 38 est installé un pivot 50, qui est solidaire, de façon connue, de la caisse 4 du véhicule. Au-dessus de la cale supérieure 38 est placée une pièce d'épaisseur 52, et l'ensemble est surmonté par un élément 54 en forme d'entonnoir de forme allongée, soudé a la caisse 4. La particularité de ces éléments 30 de suspens ion tient au fait qu'ils permettent, en plus de l'élasticité verticale caractéristique des suspension de ce type, grace à la présence des cales élastiques constituées comme on vient de l'indiquer, une bonne élasticité dans le plan horizontal, étant donné que la liaison solide par vulcanisation entre les plaques 42 et la pièce annulaire 40 en matériau élastique a pour effet que, sous l'action des efforts dans ce plan horizontal, avec des déplacements des cales guidés par le pivot 49 et par le pivot 50 solidaires respectivement du bogie et de la caisse, les positions relatives des ressorts, des plaques et de la pièce annulaire élastique demeurent invariables. Avec ces organes de suspens ion 30 cooperent deux amortisseurs verticaux 60, dont chacun est fixé, par son extrémité inférieure, à l'extrémité d'un longeron 8 du bogie par l'intermédiaire d'une console 62, et par son extrémité supérieure, à un longeron 64 solidaire de la caisse, ainsi que deux amortisseurs 66, d'axe faiblettient incliné, fixés par leurs extrémités, respectivement à des consoles 68 solidaires de la structure rigide du bogie et à des consoles 70 solidaires de la caisse. Des butées 72,solidaires de la caisse, limitent l'amplitude des déplacements transversaux caisse-bogie, en s'appuyant contre des coussinets en caoutchouc 74 portés par une pièce centrale 76, solidaire du bogie. La caisse peut effectuer, par rapport au bogie,contre la réaction des ressorts et des cales munies d'une matière élastique des organes de suspension 30, des translations verticales et des translations dans le plan horizontal, ainsi que des rotations horizontales et dans ans verticaux, de sorte que les ressorts et le matériau élastique des cales se déforment non seulement en compression, mais également en cisaillement et par flexion. Les déplacements de rotation de la caisse autour de l'age longitudinal sont compensés par l'action d'une barre d'accouplement transversale 78, laquelle comporte des leviers 80 et 82 qui lui sont reliés en regard de ses extrémités, et lesquels sont munis de têtes 84 appliquées sur la barre ï8 et de têtes 86 articulées à rotule,chacune à une extrémité d'une biellette 88 montées rotule par son autre extrémité, sur le bogie. Les extrémités de la barre 78 sont maintenues entre des portées, par des éléments 90 solidaires de la caisse auxquels ils sont reliés par articulation sphérique, essentiellement afin d'éviter l'inconvénient d'erreurs éventuelles d'alignement. Pour lier la caisse auxdéplacements longitudinaux de traction et de poussée, on a prévu d'autres bielles 92 et 94 parallèles a la direction longitudinale du véhicule. Ces bielles présentent chacune une extrémité articulée à rotule sur une console, respectivement 96 et 98, solidaire de la caisse du véhicule, et une autre extrémité qui se termine par une fourche 99, articulée, par l'intermédiaire d'un pivot d'axe vertical, sur un balancier 100, dont le centre se trouve pratiquement sur l'axe vertical du bogie, solidaire d'un pivot 102, comme on le voit sur la figure 5 où la bielle 94 est représentée en coupe en regard de son articulation sur le balancier 100, ce qui met en évidence l'extrémité en fourche 99. Le pivot 102 est contenu, par l'intermédiaire d'anneaux en caoutchouc 104, dans des bottes 106 qui sont assujetties sur la structure rigide du boggie laide de boulons 108 la figure 5 ne représente que les deux boulons de gauche pour simplifier la représentation. Les bielles 92 et 94 peuvent encore étre montées avec les consoles solidaires du châssis du bogie, et les boites contenant le pivot solidaires de la caisse. Les oscillations de la caisse 4 par rapport à la structure rigide du bogie sont amorties par les amortisseurs 66, surtout en ce qui concerne les déplacements de translation horizontaux transversaux et par les amortisseurs 60, en ce qui concerne les déplacements de translation verticaux. REVENDICATIONS 1. Bogie muni d'au moins deux essieux montés, pour wagon de chemin de fer du type suivant lequel la caisse s'appuie sur le bogie par l'intermédiaire d'organes de suspens ion secondaire et de liaison, tandis que le chassis du bogie s'appuie sur les essieux montés au moyen d'organes de suspension primaire, ce bogie étant caractérisé par le fait que la caisse est suspendue au châssis du bogie par l'intermédiaire d'organes de suspension installés sur les côtés du bogie et constitués chacun par au moins un ressort hélicoYdal d'axe vertical, par des cales élastiques constituées chacune par une couche de matériau élastique, intercalée entre deux plaques auxquelles cette couche est fixée par vulcanisation, ces cales étant montées, l'une entre l'extrémité inférieure de chaque ressort et le chassies du bogie, et l'autre entre l'extrémité supérieure de chaque ressort et la caisse du véhicule, et par le fait que cette caisse du véhicule est liée au châssis du bogie au moyen de deux bielles horizontales articulées sur un balancier, dont l'axe se trouve en regard de l'axe vertical central du bogie, et qui est monté sur la structure rigide du bogie au moyen d'un pivot contenu, avec des anneaux en matériau e1astique intercalés, dans des boites d'essieux fixées à la structure rigide du bogie. 2. Bogie selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est muni d'une barre antiroulis comportant des leviers qui lui sont fixés et qui sont articulés chacun sur l'extrémité d'une biellette articulée, par son autre extrémité, au châssis du bogie.