Brevet FR2495083A1 — publié le 19820604

i Châssis pour véhicule k sustentation magnétique La présente invention concerne un chissis pour un véhicule à sustentation magnétique dont les aimants, sous forme d'électro-aimants à force magnétique soumise à régulation, sont disposés sur ledit chassis, des deux cStés du véhicule, en des rangées symétriques par rapport au plan lon- gitudinal axial vertical de celui-ci pour coopérer avec des rails fixes. On sait que, surtout pour des raisons de consommation de puissance électrique, un véhicule k sustentation magnétique maintenu et guidé en cette sutentation par des forces dattrac- tion électromagnétiques nécessite une liberté de sustentation, ou une distance entre les électro-aimants latéraux par rapport au véhicule et un dispositif de rails fixe correspondant formant circuit magnétique de retour, qui ne comperte que de très fai- bles valeurs, par exemple de l'ordre de 5 à 15 millimètres. Le respect de telles libertés de sustentation en fonction de cri- tères de confort de marche donnés posedtune partun problème technique de régulation et, d'autre part, un problème de cons- truction, notamment en ce qui concerne le dispositif magnétique. A cet égard, des solutions consistant à découpler quant aux vibrations les électro-aimants de la structure du véhicule, c'est-à-dire du châssis dit magnétique ou de sustentation, par des ressorts, et cela par une disposition élastiquement mobile de chaque éleotro-aimant dans le cas d'un relativement grand nombre de tels aimants alignés en direction longitudinale du véhicule, se sont avérées applicables. Il peut cependant en résulter des écarts des électro-aimants les amenant à buter contre le dispositif de rails, car, sans guidages forcés,ou rectilignes, particuliers, l'électro-aimant individuel mobile sous élasticité propre est instable. On peut k vrai dire obvier k cet inconvénient par des ressorts entravant l'électro-aimant dans une mesure telle que les couples stabilisateurs résultant des écarts de celui-ci soient supérieurs aux couples déviateurs s'exerçant sur lui. Mais une telle stabilisation élastique dans le cadre de critères de stabilité donnés, stabilisation conforme à la demande de brevet allemand DE-OS 26 33 647, ne peut pas empêcher l'électro-aimant de prendre, par suite d'er- reurs de position du dispositif des rails, mrme sans déviation, c'est-àdire aussi en position stable par rapport au chassis, des positions obliques par rapport au dispositif des rails, d'o un très grand risque de buter contre ce dernier par suite de l'accroissement des forces magnétiques qui accompagne fata- lement la diminution de la distance dans la zone en question de l'électroaimant. On continue donc de préférer, à côté de la suspension élastique des électro-aimants individuels, un guidage mécanique parallèle de ceuxci par rapport à leur châssis. Il est apparu en même temps que la réduction de liberté de sustentation permise enfin par la suspension élas- tique des électro-aimants est pratiquement annulée à nouveau par les tolérances d'insertion et déformations inévitables des moyens de guidage parallèle ou forcé, du châssis magnétique et des électro-aimants euxmêmes. La somme de ces critères fait donc que l'on ne peut pas respecter la faible liberté de sus- tentation à laquelle tend la suspension élastique des électro- aimants si l'on doit supprimer à peu près régulièrement tout contact de ceux-ci avec le dispositif des rails. Il faut con- sidérer aussi que, en cas de suspension élastique des électro- aimants, la stabilisation de la position de l'électro-aimant nécessite naturellement une base d'appui, c'est-à-dire un châssis relativement rigide, afin que la suspension élastique en tant que stabilisateur ou des moyens mécaniques supplémen- taires de guidage forcé puissent tout simplement agir. Il fau- drait en conséquence renoncer même à une suspension élastique des électroaimants en se basant sur le critère d'un poids de construction aussi faible que possible du châssis. C'est ainsi que, suivant la demande de brevet allemand DE-OS 28 37 191, le problème de l'adaptation de la position des électro-aimants au cours des rails trouve sa solution non pas dans une disposition desdits électro-aimants sur le chassis qui les rende mobiles en direction dtaction des forces magnétiques, mais dans uone disposition structurelle du chissis plus légère et gauchiqsa- ble. Le chassis présente à vrai dire toujours une grande rigi- dité à la flexion et de même ses divers supports.afin de pou- voir maintenir les électro-aimants en position stable par rapport à des mouvements angulaires en direction d'inclinaison longitudinale, c'est-àdire pour pouvoir agir, au moyen du chinais, à l'encontre de mouvements d'inclinaison longitudinale déstabilisants de l'électro-aimant lors de l'adaptation de position de celui-ci rendue possible par gauchissement du châs- sis. Cette rigidité en flexion impose naturellement aussi de grandes dépenses de matériau, par exemple par profilage des supports de chassis, si bien que le châssis connu ne peut éga- lement pas être considéré comme optimal sous l'angle précité d'un poids de construction aussi faible que possible. L'invention a par conséquent pour objet un chassis dont le poids de construction soit encore plus faible. Ce chassis pour véhicule à sustentation magnétique est caractérisé par le fait que, si l'on considère les électro- aimants groupés en des unités magnétiques indépendantes formées chacune de deux aimants individuels eontigus, les unités magné- tiques se faisant face entre elles par paires par rapport au plan longitudinal axial vertical sont reliées par une traverse molle en flexion, deux traverses étant chaque fois assemblées en direction longitudinale du véhicule par des organes de liai- son, ou entretoises, qui ne sont rigides qu'en poussée et les unités magnétiques étant chaque fois pivotables sur chaque traverse autour d'un axe de rotation parallèle à leur axe dtinclinaison longitudinale. Un chassis d'une telle structure a non seulement, comme celui qui correspond à la demande de brevet allemand précitée, une faible rigidité au gauchissement, c'est-à-dire une grande mollesse en torsion, mais par rapport audit chassis, par suite de la disposition en genre de bascule adoptée pour chaque unité magnétique, laquelle ménage, par l'alimentation en courant de ses deux électro-aimants, la possibilité d'une commande régulatrice des mouvements angulai- res de ladite unité en direction d'inclinaison longitudinale, il offre aussi cet avantage de n'exiger de sa structure aucune rigidité en flexion ou en cisaillement pour la stabilisation en inclinaison longitudinale des électro-aimants. Le châssis selon l'invention ne doit pratiquement être dimensionné que d'après des critères de rigidité correspondant à des exigences de charge données, ce qui permet une considérable économie de poids par rapport au châssis connu. Selon d'autres particularités avantageuses possibles de l'invention: l'axe de rotation est un axe transversal cen- tral de l'unité magnétique; pour un dispositif fixe de deux rails équidistants, chaque traverse consiste en un étrier en U ou C entourant au moins en partie les rails par ses branches; les deux électro-aimants de l'unité magnétique reposent sur un support rigide en flexion; les unités magnétiques reposent sur les branches des traverses ou des étriers; l'axe de rotation de chaque unité magnétique est un tourillon tournant sur la tra- verse correspondante; l'axe de rotation correspond à un appui central élastique ponctuel de l'unité magnétique, ou de son support, sur la traverse correspondante. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip- tion détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, dont la figure unique est une vue en perspective du châssis des électro-aimants d'un véhicule à sustentation magnétique selon ladite invention. Ces électro-aimants coopèrent de la façon habituelle, en aimants de maintien et de guidage 1 et 2, avec deux seuls rails-induits 3 fixes équidistants qui forment la voie et par rapport auxquels ils ont à maintenir et guider en sustentation libre le chissis et, par conséquent, le véhicule à sustentation magnétique. La structure du véhicule, ou caisse du wagon, non représentée, peut reposer, selon sa longueur, sur plusieurs tels châssis, par exemple sur un chAssis à chacune des extrémités du véhicule. Ce châssis doit seulement constituer un organe de liaison conducteur de force entre la structure du véhicule et les aimants de maintien et de guidage 1 et 2 ainsi que des organes, non représentés, d'entratnement, de maintien et de guidage de détresse et analogues, aussi est-il uniquement dimensionné pour la rigidité aux charges. Il ne présente que deux traverses molles en flexion 4 qui, par leurs branches, entourent en étriers en forme de C les rails-induite 3 précités. Des entretoises 5 rigides seulement en poussée, et dites parois de poussée, qui sont placées entre les branches des deux tra- verses 4 empêchent simplement lesdites traverses d'effectuer des mouvements angulaires en direction de marche du véhicules ou direction longitudinale des rails-induits 3. Les seules parties rigides en flexion du châssis sont des unités magnétique MT et Mp de maintien et guidage formées des électro-aimants de maintien et de guidage 1 et 2, unités dont celles qui se font vis-à-vis par paires par rapport au plan longitudinal axial vertical du véhicule sont chaque fois associées à une traverse 4 commune. Le châssis est ainsi pratiquement capable de tout gau- chissement nécessaire à une adaptation de position des électro- aimants de maintien et de guidage 1 et 2, ou des unités magné- tiques NT et 14, au cours des rails. En ce qui concerne la stabilisation de position des unités magnétiques MT, M1, deux électro-aimants individuels de maintien ou de guidage 1,1 ou 2,2 se suivant directement sont chaque fois groupés en tant que telle unité par l'intermédiaire d'un support 6 rigide en flexion qui est pivotable à la manière d'une bascule autour d'un tou- rillon 7 par rapport à la traverse 4 correspondante. Il en résulte que chaque unité magnétique MT, Mû est librement dépla- çable en angle autour d'un axe de rotation parallèle à son axe d'inclinaison longitudinale, de préférence autour d'un axe transversal central. On a ainsi la possibilité de commander, par une régulation appropriée de l'excitation des électro- aimants 1,1 ou 2,2 situés de part et d'autre de cet axe de rotation, les mouvements de l'unité magnétique MT, Mp en direction d'inclinaison longitudinale de telle manière que ladite unité conserve par rapport au rail-induit correspondant 3 une position longitudinale axiale stable et ne puisse par conséquent absolument pas buter contre ledit rail par inclinai- son longitudinale non contr8lée. Le bâti ou la traverse 4 cha- que fois intéressée n'ont donc besoin de remplir aucune fonction de base d'appui pour une stabilisation de position à cet égard et peuvent, comme on l'a voulu, être molles en flexion. Etant donné enfin qu'avec la position choisie pour les unités magné- tiques MT, Ml aux extrémités des branches des traverses, on peut compenser facilement aussi par écartement desdites bran- ches des tolérance* d'écartement de voie du dispositif des railz- induits, le châssis précité ménage globalement la possibilité de recaler activement sur les rails-induits 3 les unités magné- tiques MT, Mp dans les degrés de liberté essentiels des "mouvements de translation des aimants en direction normale et des mouvements angulaires en direction d'inclinaison longitu- dinale". On obtient ainsi des valeurs des plus faibles de la liberté de sustentation entre les unités magnétiques MT, MF et les rails-induits 3. Il reste à remarquer que la commande de courant des électro-aimants 1,1 ou 2,2 de chaque unité magnétique MT ou MF peut s'exercer de la façon habituelle, par exemple telle que décrite dans la demande de brevet allemand déposée sous le n0 P 30 10 102.1. Une structure de véhicule peut être établie sur les traverses 4 au moyen de ressorts pneumatiques usuels avec stabilisateur de roulis, et l'on peut obtenir un assem- blage dynamique en direction longitudinale du véhicule pour les forces d'entralnement et de freinage par des bras oscillants. Enfin, dans le cas d'un appui central élastique de l'unité magnétique préféré au tourillon 7 en vue de la réduction des masses magnétiques à régler, la stabilisation de roulis, autour de l'axe longitudinal, nécessaire pour ladite unité peut s'obtenir par un dispositif de bielles parallèles déjà décrit dans la demande de brevet allemand précitée. REVENDICATIONS 1. Chassis pour un véhicule à sustentation magnétique dont les aimants, sous forme d'électro-aimants à force magnétique soumise à régulation, sont disposés sur ledit châssis, des deux côtés du véhicule, en des rangées symétriques par rapport au plan longitudinal axial vertical de celui-ci pour coopérer avec des rails fixes, chassis caractérisé par le fait que, si l'on considère les électro-aimants (1,1 ou 2,2) groupés en des unités magnétiques (MT, MN) indépendantes formées chacune de deux aimants individuels (1,1 ou 2,2) contigus, les unités magnéti- ques se faisant face entre elles par paires par rapport an plan longitudinal axial vertical sont reliées par une traverse (4) molle en flexion, deux traverses étant chaque fois assemblées en direction longitudinale du véhicule par des organes de liai- son, ou entretoises, (5) qui ne sont rigides qu'en poussée et les unités magnétiques (MT, MF) étant chaque fois pivotables sur chaque traverse autour d'un axe de rotation (7) parallèle à leur axe d'inclinaison longitudinale. 2. Châssis selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'axe de rotation (7) est un axe transversal central de l'unité magnétique (MT, MF). 3. Chassis selon la revendication 1, pour un dispositif fixe de deux rails équidistants, caractérisé par le fait que chaque traverse (4) consiste en un étrier en forme de U ou de C entourant au moins en partie les rails (3) de ses branches. 4. Chassis selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les deux électro-aimants (1,1 ou 2,2) de l'unité magnétique (MT ou MF) reposent sur un support (6) rigide en flexion. 5. Chassis selon l'une quelconque des revendications 1 ou 3 caractérisé par le fait que les unités magnétiques (MT, Mp) reposent sur les branches des traverses ou des étriers. 6. Chassis selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que l'axe de rotation des unités magnétiques (NT, MF) est un tourillon (7) tournant sur la traTerse (4) correspondante. 7. Chtssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par un axe de rotation résultant d'un appui central élastique ponctuel de l'unitê ou de son support sur la traverse correspondante.