Brevet FR2376005A1 — publié le 19780728

La présente invention se rapporte à une suspension pour véhicules, notamment pour véhicules ferroviaires, qui est prévue entre la boite d'essieu et le support de suspension du véhicule dont la boîte d'essieu présente au moins une suspension reliée par au moins un maillon en forme de joint torique à une articulation du support de suspension et qui comporte tant pour l'articulation de la suspension d'essieu que pour l'articulation du support de suspension un élément entouré par les branches de maillon et un étrier reliant ces branches. L'invention a pour objet d'éviter des déraillements de véhicules ferroviaires lorsque la charge appliquée sur les roues devient inférieure à celle assurant la sécurité de fonctionnement. On connaît des suspensions de véhicules ferroviaires qui ont pour objet de diminuer les risques de déraillement. Dans les suspensions de ce type la force est transmise à partir de la boîte d'essieu par un ressort à lames sur des maillons et à partir de ceux-ci, par 1 'intermédiaire de leviers à double bras articulés, aux supports de suspension, sur des ressorts supplémentaires qui s'appuient sur tout le pourtour du véhicule. Ces ressorts supplémentaires sont des ressorts composites,c'est-à-dire qu'ils se composent d'éléments en caoutchouc empilés sous forme de paquets et entre lesquels sont insérées des plaques métalliques. Des butées prévues à l'intérieur de l'enveloppe et des plaques de traction limitent la course élastique de ces ressorts. On obtient par suite de cette limitation -de la course une caractéristique élastique souple lors du délestage de la roue assurant ainsi une bonne adhérence de celle-ci.Lorsque la charge appliquée sur la roue atteint une valeur nécessaire pour un fonctionnement sûr, le ressort additionnel devient inefficace du fait de la butée mentionnée, et il ne subsiste que la caractéristique élastique du ressort à lames. Cette suspension connue évite un effet de délestage complet de la roue et le déraillement mais sa conception est relativement compliquée et lorsqu'il s'agit de transformer un wagon en vue de monter cette nouvelle suspension le nombre élevé de pièces supplémentaires augmente considérablement le prix de ces travaux ( voir la demande de brevet allemand 2.207.985). La présente invention a pour objet de créer avec un minimum de pièces à remplacer une suspension de fonctionnement sûr et qui empeche de façon analogue à des constructions plus compliquées un délestage de la roue inférieur à la charge qui est nécessaire au fonctionnement sur. L'invention a résolu ce problème par une suspension qui est caractérisée en ce qu'il est prévu entre chacun des coulisseaux intérieur et extérieur de la pièce articulée du maillon au moins un élément élastique dont la course est limitée. Cette solution présente l'avantage d'une construction simple tout en assurant une grande sécurité de fonctionnement. I1 est possible de conserver sans modification la plupart des pièces de l'ancienne suspension. Une autre caractéristique de l'invention réside dans le fait qu'une butée est prévue entre l'étrier et l'élément élastique afin de limiter la course de ce dernier. La présence de la butée empêche une trop forte sollicitation de l'élément élastique du fait que le flux des forces, lorsque l'élément élastique devient inefficace, est dérivé à partir du ressort à lames directement sur le support de suspension ou le levier de compensation par l'intermédiaire du maillon. Selon un perfectionnement avantageux de l'invention, l'élément élastique est constitué par au moins une rondelle Belleville. Par suite de la forme de réalisation de larticula- tion suivant l'invention et de l'utilisation de rondelles Belleville, il est possible de transmettre des forces importantes soes un faible volume. Il est en outre possible, tout en utilisant le même élément élastique, de réaliser des éléments élastiques d'une dureté variable en empilant les rondelles Belleville dans un ordre différent. Selon une autre caractéristique de l'invention,ltélé- ment élastique est constitué par au moins un bloc en caoutchouc0 Lorsqu'on utilise un bloc en caoutchouc, on profite de l'avantage fourni par l'évolution progressive de la courbe élastique caractéristique propre à ce bloc avant la limitation de sa course par la butée. Un autre avantage de ce bloc en caoutchouc réside dans le fait qu'il amortit les oscillations et l-e bruit. Dans le cas où il s'agit de véhicules ferroviaires à plusieurs essieux il est avantageux, suivant une autre caractéristique de l'invention, que l'un des coulisseaux intérieurs de chaque maillon soit articulé au véhicule par l'intermédiaire d'un levier de compensation. Il est ainsi possible d'empêcher également un délestage de la roue par suite d'une répartition des charges sur toute la circonférence de la roue au moyen des leviers de compensation. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Deux formes de réalisation de 1 'objet de l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs, aux dessins annexés. La fig. 1 est une vue latérale d'une suspension comportant à l'intérieur d'un maillon un élément élastique constitué par des rondelles Belleville et auquel est articulé un levier de compensation. La fig. 2 est une coupe longitudinale du maillon suivant la ligne I - I de la fig.1. La fig. 3 est une vue latérale d'une suspension comportant, à l'intérieur, un élément élastique en caoutchouc auguel est articulé un levier de compensation. La fig. 4 est une coupe longitudinale du maillon suivant la ligne III-III de la fig.3. Dans la forme de réalisation suivant les figures 1 et 2, la suspension est constituée par au moins un maillon-torique, dans l'exemple représenté deux maillons la, lb et par des pièces articulées qui sont maintenues par le maillon, et réalisées sous forme de coulisseaux intérieurs et extérieurs 2a, 2b, 3a, 3b. Entre les coulisseaux sont placés des éléments élastiques 4 et les maillons s'appuient, d'une part, sur une suspension d'essieu du véhicule et, d'autre part, sur un levier de compensation 5a, 5b relié au véhicule par l'intermédiaire des coulisseaux intérieurs et extérieurs.La suspension s'opposant au soulèvement d'un train de roues, non représenté, par rapport à-une voie ou à un rail, et représentée aux dessins à l'état délesté, est réalisée de*àgon que les coulisseaux intérieurs et extérieurs 2a, 2b; 3a, 3b, maintenus par le maillon la, lb, soient emprisonnés par les branches en forme de U du maillon, l'élément 4 sur lequel le maillon s'appuie élastiquement est prévu entre les coulisseaux intérieurs et extérieurs et l'étrier reliant les branches du maillon. Du fait des maillons la, 1b, prévus entre la suspension de l'essieu, dans l'exemple présent un ressort à lames 6, et le levier de compensation, on crée une liaison articulée entre ces pièces qui empêche le soulèvement du train de roue de la voie.Afin d'assurer, d'une part, la mobilité des maillons la, lb et, d'autre part, la course élastique des coulisseaux intérieurs 2a, 2b on prévoit en plus des éléments élastiques 4 également des coulisseaux extérieurs et intérieurs 3a, 3b; 2a, 2b, les coulisseaux extérieurs 3a, 3b guidant les coulisseaux intérieurs 2a, 2b sur les branches du maillon. Entre ces coulis seaux 2a, 2b; 3a, 3b sont également montés des éléments élastiques 4.Les coulisseaux intérieurs 2a, 2b qui sont traversés par des axes 7a, t, en vue de leur articulation sur le levier de compensation 5a, 5b et sur l'extrémité du ressort à lames 6, comportent également des têtons 8a, 8b qui pénètrent dans un alésage des coulisseaux extérieurs 3a, 3b en empêchant ainsi un déplacement non rectiligne des coutisseaux 2a, 2b; 3a, 3b les uns par rapport aux autres. Ces tétons 8a, 8b délimitent également la course élastique de l'élément 4. Cet élément élastique, constitué par des rondelles Belleville 9a, 9b, a été calculé de façon qu'il subsiste une force entre roue et le rail qui représente au moins 4CP%v de la pression nominale exercée par la roue pour un véhicule non chargé afin d'empêcher de façon sûre un déraillement. L'élément élastique 4,constitué dans l'exemple cité par des rondelles Belleville 9a, 9b1 perd déjà son efficacité lorsque le véhicule n'est pas chargé. Les rondelles Belleville 9a, 9b permettent pour une longueur égale des maillons la, lb mais pour un intervalle différent des axes 7a, 7b pouvant se produire dans des véhicules de construction différente, d'adapter la caractéristique élastique à la dureté souhaitée en empilant les rondelles Belleville 9a, 9b de fagon correspondante. Cette caractéristique élastique peut également être modifiée en donnant aux rondelles Belleville 9a, 9b une tension initiale appropriée. La forme de réalisation de la suspension représentée aux fig. 3 et 4 est semblable à celle venant d'être décrite à 1 'exception de 1 'élément élastique 4, qui est constitué par un bloc en caoutchouc 10a, 10b au lieu de rondelles Belleville 9a, 9b. Ce bloc de caoutchouc est monté entre les coulisseaux 2a, 2b; 3a, 3b.Ces éléments élastiques en caoutchouc 10a, lOb sont alors logés dans un évidement en forme de U des coulisseaux extérieurs 3a, 3b et sont de préférence fixés par vulcanisation sur ces plaques de base lita, llb. Ces dernières comportent des tétons Sa, 8b s'engageant dans des alésages des coulisseaux extérieurs 3a, 3b pour empêcher que les éléments en caoutchouc lova, 10b puissent se déplacer par rapport à ces coulisseaux extérieurs. Les éléments en caoutchouc 10a, 10b s'appuient sur les coulisseaux intérieurs 2a, 2b qui sont articulés par l'intermédiaire d'axes 7a, 7b aux leviers de compensation 5a, 5b et au ressort à lames 6. Le côté intérieur des coulisseaux intérieurs 2a, 2b comporte un collet qui s'appuie sur un bord en forme de U des coulisseaux extérieurs 3a, 3b afin d'empêcher un déplacement des coulisseaux intérieurs et extérieurs les uns par rapport aux autres. La course élastique des éléments en caoutchouc 10a, 10b peut être limitée par le contact des coulisseaux intérieurs 2a, 2b avec l'évidement en forme de U des coulisseaux extérieurs 3a, 3b. REVESDICADIONS 1 - Suspension pour véhicules, notamment pour véhicules ferroviaires, qui est prévue entre la boite d'essieu et le support de suspension du véhicule dont la boîte d'essieu présente au moins Ene suspension reliée par au moins un maillon en forme de joint torique à une articulation du support de suspension et qui comporte tant pour l'articulation de la suspension d'essieu que pour l'articulation du support de suspension un élément entouré par les branches du maillon et un étrier reliant ces branches, caractérisée en ce qu'il est prévu entre chacun des coulisseaux intérieur et extérieur 2, 3 de la pièce articulée du maillon 1 au moins un élément élastique 4 dont la course est limitée. 2 - Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une butée est prévue entre l'étrier et l'élé- ment élastique 4 afin de limiter la course de ce dernier. 3 - Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément élastique 4 est constitué par au moins une rondelle Belleville 9a, 9b. 4 - Suspension suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément élastique 4 est constitué par au moins un bloc en caoutchouc 10a, 10b. 5 - Suspension suivant l'une des revendications 1 à 4,caractérisée en ce que lgun des coulisseaux intérieurs 2a, 2u de chaque maillon la, lb est articulé au véhicule par l'intermédiaire d'un levier de compensation Sa, 5b.