Brevet FR2526387A1 — publié le 19831110

Véhiculé suidé à essieux orientables La présente invention concerne un véhicule guidé dont 1 orien- tation des essieux est donnée par la position de la barre d'attelage. Le problème de la radialité des essieux des véhicules de chemin de fer est connu depuis longtemps. En effet, plus l'espacement entre essieux est grand,moins ils sont alignés avec le oentre de rotation d'une courbe d'ou risque de déraillement par l'apparition d'un angle d'attaque entre les boudins des roues et les rails. Une première solution a consisté à remplacer les essieux solidaires de la caisse par des bogies qui pivotent sous celle-ci. Mais l'emploi de bogies conduit à doubler le nombre des essieux, ce qui n'est pas toujours avantageux. De plus, le problème de la radialité demeure, certes dans une moindre mesure, au niveau de chaque bogie. Une autre solution consiste à libérer, au moins partiellement, les essieux par rapport à la caisse et à assurer leur positionnement au moyen d'un enserre de bielles reliées à la barre d'attelage. Une telle solution est décrite notamment dans le brevet français n 1 153 641. Outre la relative complexité du systere' de bielles, l'inconvénient majeur de cette solution est le fait que chaque essieu doit disposer, par rapport à la caisse, d'une liberté suffisante pour permettre les divers mouvements relatifs engendrés par l'ensemble de bielles ; or l'essieu doit néanmoins être relié à la caisse pour la porter d'oU un compromis difficile entre l'efficacité de la liaison essieu-caisse et la liberté de mouvement. Si un tel compromis peut être trouvé pour une remarque, il est impossible pour une motrice car l'essieu étant alors moteur, la liaison entre la caisse et l'essieu doit comporter un élément doté d'une rigidité suffisamment importante pour transmettre l'effort de traction ou de freinage. Ce n'est pas du tout le cas des systèmes de bielles selon le brevet précité. Le véhicule selon l'invention, constitué par une caisse portée par deux essieux munis chacun de deux roues, comporte en outre, au niveau de chaque essieu, une traverse qui pivote autour d'un axe par rapport à la caisse et qui porte l'essieu par l'intermédiaire de suspensions, et une barre d'attelage articulée autour d'un point de la caisse, distinct de l'axe de rotation de ia traverse, et en contact en un autre point avec la traverse dont elle commande l'angle de rotation, ledit point d'articulation de la barre d'attelage se trouvant entre ledit axe de rotation de la traverse et ledit point de contact entre la barre d'attelage et la traverse. Avantageusement la distance a entre lesdits axes de rotation des deux traverses d'un véhicule, la distance n entre le point d'articulation d'une barre d'attelage et l'axe de rotation de la traverse correspondante, la distance b entre cet t axe de rotation et le point de contact de la barre d'attelage et de la traverse, et la distance d entre l'extrémité de la barre d'attelage et son point d'articulation, sont telles que soit sensiblement vérifiée la relation :: n.a b = + 2 (n+d) D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention apparaitront à l'étude de l'exemple de réalisation donné ciaprès à titre illustratif et nullement limitatif, en regard du dessin annexé dans l@quel - la figure 1 est la vue en coupe lontitudinale d'une extrémité d'un véhicule portée par un essieu et son système d'orientation , - la figure 2 est la vue de dessus correspondante sans la caisse du véhicule; - les figures 3 et 4 représentent schématiquement la position des éléments procurant l'orientation des essieux, respectivement en alignement et en courbe. Le véhicule selon l'invention, dont seule une extrémité est sentée aux figures 1 et 2, comporte principalement une caisse 1 portée par deux essieux 2 dont les roues 3 sont faites pour rouler sur les rails d'une voie ferrée, et une barre d'attelage 4 permettant la jonction de deux véhicules successifs d'une rare. Chaque essieu 2 est porté par une traverse 5 par l'intermédiaire de boites d'essieu 6 de tout type connu Avantageusement, la traverse 5 comporte également des moyens de suspension 7 constitués par exemple par des blocs élastiques travaillant en cisaillement et en compression. L'ensemble représenté ne comporte qu'un niveau de suspension placé entre deux parties de la traverse 5, mais un autre niveau peut également être -prévu de manière connue entre la boîte d'essieu 6 et la treverse 5. La traverse 5 est montée pivotante autour d'un axe fixe de la caisse 1, au moyen d'une couronne à billes ou à rouleaux de type connu 13. La barre d'attelage 4 est reliée à la caisse 1 Par une articula- tion 8. Celle-ci est constituée par une rotule afin d'accepter les différences d'alignements longitudinaux, en plan dans les courbes et en profil dans les changements de pente, ainsi que les différences de dévers entre deux véhicules successifs. Cette barre d'attelage 4 comporte égalenent un système daccoupIement 9 et un amortisseur de choc 10. Le positionnement angulaire de la traverse 5 par rapport à la caisse 1 est assuré à partir de la barre d'attelage 4 grâce à un guide 11 qui est solidaire de la traverse 5 et qui enserre la barre d'attelage 4. Le fonctionnement du systeme d'orientation de la traverse 5 est schématisé aux figures 3 et 4. En portion de voie rectiligne (figure 3), deux caisses 1 successives sont alignées. Les centres de rotation 12 des traverses 5 et les articulations 8 des barres d'attelage 4 sont donc également alignés. Il s 'en suit que les essieux 2 sont maintenus transversaux à la voie par le guide 11, d'où une parfaite inscription des roues 3 par rapport aux rails. En courbe (figure 4), les axes longitudinaux de deux caisses 1 successives ne sont pas alignés. Les centres de rotation 12 des traverses 5 et les articulations 8 des barres d'attelage 4 ne sont donc plus alignés. Les guides 11, entrainés par la rotation des barres d'attelage 4, se déportent donc vers l'intérieur de la courbe, d'où une rotation des traverses 5 et par conséquent des essieux 2. Pour que la radialité soit parfaite, il faut que l'angle de rotation de chaque essieu 2 soit égal à la moitié de l'angle défini par les deux rayons partant du centre de courbure des rails et passant par les centres de rotation 12 des deux essieux 2 d'un véhicule.Ceci ne peut être vérifié parfaitement quel que soit le rayon de courbure ; toutefois une très bonne approximation est obtenue lorsqu'est respectée la relation n.a b = n + (n+d) dans laquelle : a est la distance entre les centres de rotation 12 des des deux essieux 2 d'un véhicule b est la distance entre le centre de rotation 12 d'un essieu 2 et le point de contact du guide 11 avec la barre a'attelage 4 n est la distance entre l'articulation 8 de Ia barre d'attelage (4) et le centre de rotation 12 de l'essieu correspondant ; d est la longueur d'une barre d'attelage 4, c'est-à-dire la moitié de la aistance entre les articulations 8 de deux véhicules successifs. Cette relation Fermet, avec les valeurs couramment utilisées dans le domaine ferroviaire, de réaliser légalité entre-lwangle de rotation des essieux et l'angle qui donnerait la radialité parfaite, à environ 5 /OO près. Ceci est très satisfaisant et constitue un très net progrès tant pour la sécurité que pour le confort et la maintenance. En effet, une mauvaise radialité est la source, outre le risque de déraillement déjà mentionné, de crissements et d'usure. La présente invention est à ce titre particulièrement intéressante dans le domaine des véhicules ferroviaires, qu' il s'agisse du transport des personnes ou de celui des marchandises. Mais elle est également intéressante dans le cas de véhicules guidés roulant sur des roues à pneumatiques, car, dans un tel cas, bien que le risque de déraillement n'existe pas en raison d'un guidage latéral par d'autres moyens, la présente invention permet de réduire le crissement et l'usure des pneumatiques, ainsi que l'effort latéral de guidage. REVENDICATIONS 1 Véhicule guidé à essieux orientables constitué par une caisse (1) portée par deux essieux (2) munis chacun de deux roues (3) caractérisé par le fait qu'il comporte en outre, au niveau de chaque essieu, une traverse (5) qui pivote autour d'un axe (12) par rapport à la caisse (1) et qui porte l'essieu (2) par l'intermédiaire de suspensions (7), et une barre d'attelage (4) articulée autour d'un point (8) de la caisse (1), distinct de l'axe de rotation (12) de la traverse (5), et en contact en un autre point (11) tec la traverse (5) dont elle oconade l'angle de rota tison. 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit point d'articulation (8) de la barre d'attelage (4) se trouve entre ledit axe de rotation (12) de la traverse (5) et ledit point de contact (il) entre la barre d'attelage (4) et la traverse (5). 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la distance a entre lesdits axes de rotation (12) des deux traverses (5) d'un véhicule, la distance n entre le point d'articulation (8) d'une barre d'attelage (4) et l'axe de rotation (12) de la traverse (5) correspondante, la distance b entre cet axe de rotation (12) et le point de contact (11) de la barre d'attelage (4) et de la traverse (5), et la distance d entre l'extrémité de la barre d'attelage (4) et son point d'articulation (8), sont telles que soit sensiblement vérifiée la relation b = n + 2 n. a (n+d > 4. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caracterisé par le fait que ledit point de contact entre la barre d'attelage (4) et la traverse (5) est constitué par un guide (11) qui est solidaire de ladite traverse (5) et qui enserre ladite barre d'attelage (4). 5. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que lesdites roues (3) sont du type ferroviaire. 6. Véhicule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que lesdites roues (3) sont équipées de pneumatiques.