Brevet FR2493788A1 — publié le 19820514

Dans des véhicules ferroviaires, il est classique de relier la caisse d'un véhicule à une traverse danseuse par des ressorts convenables. La traverse danseuse est elle- même reliée aux longerons de châssis du bogie, Des appuis latéraux sont normalement disposés entre la traverse dan- seuse et les longerons de châssis. Les appuis latéraux comprennent généralement des éléments en élastomère afin de permettre certains degrés de mouvements relatifs entre la traverse danseuse, qui supporte la caissedu véhicule, et les longerons de châssis du bogie. Les appuis latéraux réalisés jusqu'à présent ont une épais- seur constante sur toute leur longueur et présentent une flexibilité uniforme sur toute leur longueur. La flexibilité relativement uniforme tend à empêcher le pivotement de la caisse du véhicule par rapport au bogie. De plus, des appuis latéraux utilisés jusqu'à présent comportent un coussinet flexible monté entre des pla- ques supérieure et inférieure. Ce coussinet est en général disposé librement entre les plaques. Par conséquent, cet élé- ment flexible, généralement réalisé en caoutchouc, tend à s'étirer ou à être refoulé hors des bords des plaques. En raison du mouvement relatif du coussinet par rapport aux pla- ques, le niveau de contrainte auquel le caoutchouc peut être travaillé est abaissé. Il en résulte également une usure exces- sive. L'invention a pour objet un appui latéral perfec- tionné pour véhicule ferroviaire, et plus particulièrement un ensemble à appui latéral perfectionné qui peut être utilisé à des niveaux de contrainte supérieurs à ceux auxquels des en- sembles de type similaire, utilisés jusqu'à présent, peuvent être soumis. L'invention a également pour objet un appui latéral perfectionné pour véhicule ferroviaire, dont la flexibilité est améliorée pour permettre une meilleure articulation entre la traverse danseuse et le bogie. Selon l'invention, un ensemble intégré d'appui laté- ral est destiné à être monté en+re la traverse danseuse et un longeron de châssis d'un véhicule ferroviaire. L'appui la- téral comporte des plaques supérieure et inférieure moulées ou liées, fixées à un élément flexiblef une bande ou un élé- ment flexible de mise à niveau étant fixé à la plaque infé- rieure. L'élément flexible en élastomère disposé entre les plaques présente plusieurs ouvertures qui débouchent dans des directions opposées et qui s'agrandissent progressivement à partir du centre de l'élément flexible. Les ouvertures de plus en plus grandes confèrent une flexibilité croissante à partir du centre de l'appui afin de permettre certains mouvements de pivotement de la traverse danseuse par rapport au longeron et au bogie et une meilleure'articulation entre eux. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'un bogie clas- sique dans lequel l'appui latéral selon l'invention peut être utilisé; la figure 2 est une coupe partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une élévation du bogie représenté sur la figure 1 et supportant une caisse de véhicule; la figure 4 est une vue de dessus d'un appui latéral selon l'invention, pouvant être utilisé avec le type de véhicule ferroviaire représenté sur les figures 1, 2 et 3; la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 4; la figure 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 4; la figure 8 est une vue en perspective éclatée de l'ensemble d'appui latéral de la figure 4; la figure 9 est une courbe montrant la caractéris- tique de déformation en fonction de la charge longitudinale de l'appui latéral de la figure 4; et la figure 10 est une courbe montrant la carac- téristique de déformation en fonction de la charge latérale de l'appui latéral de la figure 4, Les figures 1, 2 et 3 représentent un bogie clas- sique 10 de véhicule ferroviaire, Le bogie représenté com- porte un grand nombre de caractéristiques utilisées dans des bogies classiques et ces caractéristiques ne sont indiquées qu'à titre illustratif d'un type de bogie avec lequel les appuis latéraux selon l'invention peuvent être utilisés. Le bogie 10 comporte deux Songerons 12 et 14 de châssis entre lesquels s'étend une structure ou un châssis analogue à un croisillon et comprenant des bras 16, 18, 20 et 22. Des essieux montés 24 et 26 sont convenablement mon- tés dans des boîtes d'essieux disposes aux extrémités des longerons 12 et 14. Des unités de freins 28 sont montées extérieurement au. châssis et disposées afin d'entrer en contact avec les roues des essieux au cours d'un freinage. Une traverse danseuse 30 repose transversalement sur les longerons 12 et 14. Deux appuis à glissement, tels que l'appui 32 montré sur la figure 2, sont disposés entre la traverse danseuse 30 et des plaques d'usure1telles que la plaque 33, reliées aux longerons par l'intermédiaire des appuis latéraux selon l'invention, ces appuis étant décrits plus en détail en regard des figures 4 à 8 qui les représen- tent plus clairement. Les appuis latéraux, tels que l'appui 48 représenté, permettent à la traverse danseuse 30 d'être articulée par rapport aux longerons 12 et 14 du châssis de bogie. Des amortisseurs latéraux ou transversaux 34 et 36 sont montés entre la caisse 38 du véhicule et la traverse danseuse 30. Des amortisseurs verticaux 40 et 42 sont éga- lement montés entre la caisse 38 du véhicule et la traverse danseuse 30. La caisse 38 repose sur la traverse danseuse 30 au moyen de deux groupes 44 et 46 de ressorts de suspension. Chaque groupe de ressorts peut comporter deux ressorts méca- niques et un ressort pneumatique, L'invention concerne les ensembles d'appuis laté- raux, tels que l'ensemble d'appui latéral 48,disposés entre la traverse danseuse 30 et les longerons 12 et 14 de chassis, L'ensemble 48 est représenté sur la figure-2, et plus en dé- tail à échelle agrandie sur les figures 4 à 8. L'appui latéral 48 comprend un-.ensemble intégré dont les pièces sont liées les unes aux autres par.des moyens ou des procédés appropriés. L'appui 48 peut être réalisé ou moulé avec un coussinet flexible en caoutchouc et une bande - flexible inférieure-fixée à deux plaques, par vulcanisation ou autre. - - Comme montré sur les figures 4 à.8, l'ensemble in- tégré 48 d'appui latéral comprend une plaque supérieure-50 et-- une plaque inférieure 52 entre lesquelles est disposé un cous-. sinet 54 en élastomère, pouvant être en caoutchouc.-Une bande flexible 55 de surface, qui peut être en caoutchouc, est-fixée- à la plaque inférieure 52. Cet élément 55 assure le nivellement et établit des tolérances permettant de légères-variations..de dimensions entre l'appui latéral et le longeron. La bande.55_ peut être réalisée d'une seule pièce avec l'élément 54 avec lequel elle peut venir de moulage et elle peut donc êtreen la même matière que cet élément 54. Comme montré sur la figure 5, les plaques.50 et 52 et le coussinet 54 présentent une ouverture centrale 56 qui est dimensionnéede manière à recevoir une goupille 58-de's-écurité faisant saillie-de la traverse danseuse (figure 7). La goupille 58 maintient tous les éléments en position dans 'le cas o la liaison entre les divers éléments est rompue, les éléments ten- dant alors à se séparer les uns des autres. L'ensembie d'appui latéral 48 s'étend longitudinalement au longeron 14. Cet ensem- ble 48 présente une zone découpée rectangulaire 57 dimensionnée pour recevoir un élément 59 en saillie (figure 3) qui est fixé au longeron afin d'empêcher tout mouvement longitudinal de l'ap- pui 48 sur le longeron. Le coussinet 54 est réalisé en élastomère afin d'éta- blir une articulation entre la traverse danseuse 30 et le bogie en cours de service. Comme montré sur la figure 8, plusieurs ouvertures 60, 62, 64 et 66traversent le coussinet 54 de l'appui latéralLes ouvertures 60 et 62 ont des dimensions croissantes à partir du centre du coussinet 54f le long de l'axe longitudinal de ce dernier. De la même manière,, les ouvertures 64 et 66, qui sont en alignement avec les ouver- tures 60 et 62, ont des dimensions qui augmentent progressives. ment à partir du centre du coussinet 54, en direction oppo- sée par rapport aux ouvertures 60 et 62. La partie centrale du coussinet 54 en élastomère, jo qui ne présente pas d'ouverture, constitue une zone de pres- sion relativement élêvée, avec une faible flexibilité. A l'approche des ouvertures 60 et 64, le coussinet 54 devient plus flexible ou présente une zone de plus faible pression. Vers les extrémités du coussinet 54, dans les zones des ouver- tures 62 et 66,ce coussinet présente une flexibilité encore plus grande et comprend des zones de plus faible pression, du fait de la présence de plus grandes ouvertures. Ainsi, le coussinet 54 présente une flexibilité ou résistance va- riable de son centre vers ses.deux extrémités. La courbe 68 de déformation de la figure 9 montre globalement la raideur ou résistance relative du coussinet 54 dans une direction longitudinale, cette valeur étant l'in- verse de la flexibilité. La partie centrale ou le sommet 70 de la courbe représente la résistance du centre du coussinet, ce qui indique une grande raideur et une faible flexibilité, ainsi qu'une faible aptitude à la déformation du centre du coussinet.Les tronçons 72 et 74 de la courbe indiquent une raideur relativement faible, ou une flexibilité élevée, ou encore une caractéristique de déformation élevée, présentée par les extrémités du coussinet 54 lorsque l'on s'éloigne du cen- tre. Ces faible raideur et haute flexibilité s'expliquent par la présence des ouvertures 60, 62, 64 et 66 dans le cous- sinet 54 de l'appui latéral. La courbe 68 montre globalement les caractéristiques de flexibilité et de déformation variables dans différentes zones du coussinet, L'effet global est qu'une traverse danseuse reposant sur le coussinet 54 de l'appui la- téral pivote autour du centre de cet appui. Ainsi, la a- iverse danseuse peut pivoter longitudinalement par rapport au bogie. La courbe 76 de déformation de la figure 10 présente deux sommets 78 et 80 séparés par un creux ou une partie en creux 82.Cette courbe indique la résistance aux déformations du coussinet 54 dans une direction latérale. Elle montre que le coussinet 54 présente des caractéristiques de grande résistance à la déformation ou de faible flexibi- lité le long de ses, bords extérieurs et de faible résistance ou de grande flexibilité le long de son axe longitudinal. La présence du creux ou de la dépression 82 de la courbe s'expli- que par les ouvertures 60, 62, 64 et 66 situées le long de l'axe du coussinet 54 de l'appui latéral. Les degrés de déformation globalement variables assu- rent une meilleure articulation entre la traverse danseuse et le bogie. L'appui latéral intégré permet au caoutchouc dispo- sé entre les plaques de mieux supporter des contraintes plus élevées, car le coussinet de caoutchouc n'est pas refoulé et son usure est réduite. Il en résulte globalement un appui latéral plus durable, réalisant une meilleure articulation entre la traverse danseuse et le bogie. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées à l'appui latéral décrit ét représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ensemble intégré d'appui disposé entre la traverse de charge (30) et chacun des deux longerons (12, 14) de châssis portant cette traverse (30) qui, elle- même, porte la caisse d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte des plaques supérieure et inférieure (50,52) qui s'étendent le long de chaque longeron, un coussinet (54) en élastomère disposé entre les plaques supérieure et inférieurE une bande (55) en élastomère fixée à chaque plaque inférieurE le coussinet en élastomère présentant plusieurs ouvertures (60, 62, 64, 66) qui s'étendent dans des directions opposées et s'agrandissent progressivement à partir du centre de l'apl latéral (48). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé e ce que l'appui latéral comprend une pièce moulée, le coussinE en élastomère et la bande étant réalisés en caoutchouc vulcar 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé e que l'appui latéral présente une zone découpée et. rectangulai (57) dimensionnéepour recevoir un élément (59) en saillie rel à chaque longeron. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé e ce que les ouvertures s'étendent le long de l'axe longitudina de l'appui latéral. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé e ce que les ouvertures comprennent deux paires (60, 62; 64, 6 d'ouvertures de plus en plus grandes, s'étendant dans des di- rections opposées à partir du centre de l'appui latéral. 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque supérieure et le coussinet en élastomère pré sentent une ouverture centrale (56) destinée à recevoir une goupille (58) de sécurité, fixée à la traverse danseuse.