Brevet FR2531391A1 — publié le 19840210

L'invention concerne des suspensions pour véhicules ferroviaires, et, en particulier, une suspen- sion convenant à un wagon à deux essieux. La majorité des wagons de chemin de fer à deux essieux qui sont en service actuellement utilisent une suspension dans laquelle chaque système de palier des- tiné à supporter, avec possibilité de rotation, une fusée d'essieu d'une paire de roues du véhicule, est relié au châssis du véhicule au moyen d'un ressort à lames Une telle disposition est utilisée avec succès depuis de longues années et elle est caractérisée par son bas prix et sa simplicité Toutefois, un inconvé- nient important d'une telle disposition est que les ressorts à lames sont soumis à des contraintes et à une usure considérables en service, et que, par suite, ils ont une longévité relativement réduite, et doivent être remplacés fréquemment L'invention vise à fournir un dispositif de suspension différent, qui n'utilise pas de ressorts à lames, mais qui peut être utilisé sur des véhicules o lon utiliserait, sans cela, des suspensions à ressorts à lames, et qui peut même rem- placer des suspensions existantes, à ressorts à lames. Le dispositif de suspension pour véhicule ferroviaire selon l'invention comprend un système de palier destiné à supporter, avec possibilité de rota- tion, une fusée d'essieu d'une paire de roues du véhi- cule; il est caractérisé par le fait que le système de palier est relié à une poutre longitudinale, et qu'une tringlerie, comprenant un ou plusieurs bras de levier, est articulée entre chaque extrémité de la poutre et une structure fixe de support, prévue sur le véhicule, de telle sorte qu'un mouvement vertical du système de palier, et, par suite, de la poutre, relativement au véhicule, provoque un mouvement oscillant d'au moins un bras de levier, des moyens élastiques étant reliés audit bras de levier de manière à s'opposer au mouvement oscillant de celui-ci. Les moyens élastiques peuvent comprendre un ressort de compression, à boudin, qui est comprimé lors d'un mouvement ascendant du système de palier et de la poutre relativement au véhicule. Le bras de levier peut être monté de façon pivotante sur la structure fixe de support qui lui est associée, les moyens élastiques étant attachés entre le bras de levier et la structure de support Selon une variante préférable; le bras de levier peut être monté de façon pivotante sur la poutre, les moyens élastiques étant attachés entre le bras de levier et une structure, fixe relativement à la poutre. Dans le cas o le bras de levier est monté sur la structure fixe de support, chaque bras de levier peut être relié, par une extrémité, à l'extrémité adjacente de la poutre, par des moyens de liaison, et son extrémité opposée peut être reliée aux moyens élastiques, l'axe de pivotement du bras de levier étant situé entre les extrémités opposées de celui-ci Dans une autre vairante, chaque bras de levier peut être relié, par une extrémité, à l'extrémité adjacente de la poutre, par des moyens de liaison, et son extrémité opposée peut être montée de façon pivotante sur la structure fixe de support, les moyens élastiques étant reliés à une partie du bras de levier, située entre les extrémités opposées de celui-ci. Avec n'importe laquelle des dispositions ci- dessus, les moyens qui relient respectivement les extrémités de la poutre aux bras de levier peuvent comprendre respectivement une biellette rigide, arti- culée, par ses extrémités opposées, respectivement sur la poutre et sur le bras de levier. Des moyens d'amortissement peuvent relier la biellette rigide à la poutre de manière à freiner le mouvement de pivotement de la biellette relativement à la poutre, et à assurer ainsi un amortissement latéral de la suspension. Ces moyens d'amortissement peuvent comprendre en outre des moyens élastiques, attachés entre une partie mobile avec la biellette et une partie mobile avec la poutre Par exemple, la partie mobile avec la biellette peut comprendre un élément, qui est articulé sur l'articulation entre la biellette et le bras de levier, et qui est relié par des moyens élastiques à un élément fixe relativement à la poutre. Dans le cas o le bras de levier est monté de façon pivotante sur la poutre, la tringlerie peut en outre comprendre une biellette rigide, qui est articu- lée, par ses extrémités opposées, respectivement sur le bras de levier et sur la structure fixe de support. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous plusieurs modes d'exécution de l'invention, en se réf é- rant aux dessins annexés sur lesquels: la figure l est une vue en élévation laté- rale, schématique, d'une suspension de véhicule selon l'invention; et les figures 2 à 5 sont des vues similaires d'autres formes de suspension. On va d'abord se référer à la figure 1, le- châssis d'un wagon de chemin de fer y est indiqué en De façon classique, le système de palier, 11,. servant à supporter, avec possibilité de rotation, la fusée d'essieu d'une paire de roues 12, est mobile verticalement par rapport à des supports 13, dirigés vers le bas et montés sur le châssis du véhicule. Dans une-disposition classique à ressort à lames, le système de palier hi serait relié au milieu d'un ressort à lames, dont les extrémités opposées seraient reliées, par des biellettes articulées, à des supports prévus sur le châssis du véhicule Bien que la disposition représentée par la figure l n'utilise pas de ressort à lames, elle est généralement similaire, par ses dimensions d'ensemble et sa configu- ration, à une suspension classique à ressort à lames, et on peut donc l'utiliser facilement sur des véhicules o l'on aurait pu utiliser, autrement, une suspension à ressort à lames. Dans la suspension selon l'invention, repré- sentée parla figure 1, le système de palier il est relié à la poutre longitudinale 14 A chacune de ses extrémités, la poutre 14 est articulée en 15, à une biellette rigide 16 Chaque biellette 16 est orientée vers le bas et vers l'extérieur en partant de la'poutre 14, et elle est articulée, par son extrémité inférieure, en 17,-sur une extrémité d'un bras de levier 18, qui est monté de façon pivotante, en 19, sur un support 20, monte sur le châssis du véhicule. L'extrémité du bras de levier 18, qui est opposée au pivot 17, est articulée, en 21, sur une tige verticale, 22, dont l'extrémité supérieure porte une plaque de pression 23 Un ressort de compression, à boudin, 24, entoure la tige 22 entre la plaque de pression 23 et une surface d'appui 25 du support 20. La disposition est telle que, lorsque le système de palier il se meut vers le haut relativement aux supports 13, le mouvement ascendant ainsi imprimé à la poutre 14 est transmis par les biellettes 16 de manière à provoquer un mouvement de pivotement des bras de levier 18 Le mouvement oscillant ainsi imprimé aux bras de levier 18 tire les tiges 22 et les plaques de pression 23 vïers le bas, en comprimant les ressorts 24. Un amortissement vertical de la suspension est assuré par la coopération de frottement entre les bras de levier 18 et les pivots 17, 19 et 21 Des surfaces de palier appropriées peuvent être placées entre les pivots et les bras de levier si cela est nécessaire pour assurer les caractéristiques de frotte- ment voulues. Dans la variante représentée par la figure 2, des dispositifs d'amortissement 26 sont prévus en partie pour l'amortissement latéral et en partie pour la rigidité longitudinale O Chaque dispositif d'amor- tissement comprend un élément 34, articulé sur la biellette 16, correspondante, à l'endroit de l'articu- lation 17 entre la biellette et le bras de levier 18. Un coussin amortisseur 27 est accouplé, par l'intermé- diaire d'un ressort de compression, à boudin, 28, avec un support 29, dirigé vers le bas, et faisant corps avec l'extrémité adjacente de la poutre 14 Dans ce cas, chaque biellette 16 est pratiquement dirigée verticalement. La disposition représentée par la figure 3 est un peu similaire à celle de la figure 2, étant munie de dispositifs d'amortissement latéral à ressort 26 Toutefois, la disposition diffère de celle qui est représentée sur la figure 2, en ce que chaque bras de levier 18 est monté de façon pivotante sur le support 20, à l'extrémité du bras de levier qui est opposée à sa liaison articulée avec la biellette. Dans ce cas, chaque bras de levier 18 est muni, entre ses extrémités, d'un pivot 29, par dessus lequel s'adapte un chevalet 30 Un ressort de compression, à boudin, 31 est attaché entre le chevalet 30 et une surface fixe d'appui, 32, du support 20. La disposition est telle qu'un mouvement du système de palier et de la poutre 14 vers le haut provoque un mouvement de pivotement des bras de levier 18 vers le haut autour des pivots, ce qui entraîne une compression des ressorts 31. Dans les dispositions décrites ci-dessus, un amortissement vertical peut être assuré, comme on l'a dit plus haut, par la coopération de frottement entre les leviers et les pivots sur lesquels ils sont montés; mais on comprend que des moyens d'amortissement appro- priés peuvent aussi être prévus entre toute partie mobile de l'ensemble et une partie fixe relativement au châssis du véhicule. Dans la variante qui est représentée par la figure 4, et qui est préférentielle, des bras de levier sont articulés en 36 aux extrémités opposées de la poutre 14 Chaque bras de levier 35 est articulé en 37 sur une extrémité d'une biellette rigide 38, qui est elle-même articulée par son autre extrémité, comme indiqué en 39, sur un support 40, monté sur le châssis du véhicule. L'extrémité opposée de chaque bras de levier 35 est articulée, en 41, sur une tige verticale 42, dont l'extrémité inférieure porte une plaque de pres- sion 43 Un ressort de compression, à boudin, 44, entoure la tige 42 entre la plaque de pression 43 et une surface d'appui; 44, du côté inférieur de la poutre 14. La disposition est telle que, lorsque le sys- tème de palier il se meut vers le haut relativement aux supports 13, le mouvement ascendant ainsi imprimé à la poutre 14 provoque un mouvement oscillant des bras de levier 35, qui tirent vers le haut les tiges 42 et les plaques de pression 43 relativement à la poutre 14, en comprimant les ressorts 44. Un amortissement vertical peut être prévu, conformément aux modes d'amortissement décrits à pro- pos des figures 1 à 3. La disposition représentée par la figure 5 est généralement similaire à celle de la figure 2, si ce n'est que les dispositifs d'amortissement à ressort, 26, sont omis, et que les extrémités inférieures des deux biellettes 16 sont reliées par une barre 45, dont les extrémités sont articulées sur les biellettes correspondantes 16. Afin d'assurer les caractéristiques voulues de rigidité longitudinale de l'ensemble de suspension, une tige de traction 46 est attachée, par des éléments terminaux de liaison élastiques, 47 et 48, respective- ment, entre le chevalet de palier et l'un des supports , ou une autre partie fixe du châssis du véhicule. REVENDICATIONS 1 Dispositif de suspension pour véhicule ferroviaire, comprenant un système de palier, servant à supporter avec possibilité de rotation une fusée d'essieu d'une paire de roues du véhicule, caractérisé par le fait que le système de palier ( 11) est relié à une poutre longitudinale ( 14), et qu'une tringlerie, comprenant un ou plusieurs bras de levier ( 18), est articulé entre chaque extrémité de la poutre ( 14) et une structure fixe de support ( 20) du véhicule, de telle sorte qu'un mouvement vertical du système de palier ( 11), et par suite de la poutre ( 14), relative- ment au véhicule, provoque un mouvement oscillant d'au moins un bras de levier ( 18), des moyens élastiques étant reliés au bras de levier ( 18) de manière a s'opposer au mouvement oscillant de celui-ci. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens élastiques comprennent un ressort de compression, a boudin ( 24), qui est comprimé lors d'un mouvement ascendant du système de palier ( 11) et de la poutre ( 14) relative- ment au véhicule. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé par le fait que le bras de levier ( 18) est monté de façon pivotante sur la structure fixe de support, associée, ( 20), les moyens élastiques ( 24) étant attaches entre le bras de levier et la structure de support. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le bras de levier ( 35, figure 4) est monté de façon pivo- tante sur la poutre ( 14), les moyens élastiques ( 44) étant attaches entre le bras de levier ( 35) et une structure ( 43), fixe relativement à la poutre. 5 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque bras de levier ( 18, figure 1) est relié, par une extrémité, à l'extré- mité adjacente de la poutre ( 14), par des moyens de liaison ( 16), et que son extrémité opposée est reliée aux moyens élastiques ( 24), l'axe de pivotement ( 19) du bras de levier étant situé entre les extrémités opposées de celui-ci. 6 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque bras de levier ( 18, figure 3) est relié, par une extrémité, à l'extré- mité adjacente de la poutre, par des moyens de liaison ( 16), et que son extrémité opposée est montée de façon pivotante sur la structure fixe de support ( 20), les moyens élastiques ( 31) étant reliés à une partie du bras de levier, située entre les extrémités opposées de celui-ci. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que les moyens qui relient respectivement les extrémités de la poutre ( 14) aux bras de levier ( 18) comprennent respec- tivement une biellette rigide ( 16), articulée, par ses extrémités opposées, respectivement sur la poutre et sur le-bras de levier. 8 Dispositif selon la revendication 7, carac- térisé par le fait que des moyens d'amortissement ( 26) relient la biellette rigide ( 16) à la poutre ( 14) de manière à freiner le mouvement de pivotement de la biellette relativement à la poutre, et à assurer ainsi un amortissement latéral de la suspension. 9 Dispositif selon la revendication 8, carac- térisé par le fait que les moyens d'amortissement ( 26) comprennent en outre des moyens élastiques attachés entre une partie mobile avec la biellette ( 16) et une partie mobile avec la poutre ( 14). Dispositif selon la revendication 9, carac- térisé par le fait que la partie mobile avec la biellette ( 16) comprend un élément qui est articulé sur l'articulation ( 17) entre la biellette et le bras de levier, et qui est relié par des moyens élastiques à un élément ( 29) fixe relativement à la poutre ( 14). 11 Dispositif selon la revendication 4, carac- térisé par le fait que la tringlerie comprend en outre une biellette rigide ( 38, figure 4), qui est articulée, par ses extrémités opposées, respectivement sur le bras de levier ( 35) et sur la structure fixe de support ( 40). 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qu'une barre de traction ( 46, figure 5) est attachée, par des moyens de liaison terminaux, élastiques ( 47, 48), entre le système de palier ( 49) et une partie fixe du véhicule. 13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la partie/du véhicule comprend la structure fixe de support ( 20, figure 5).