Brevet FR2550504A1 — publié le 19850215

Dans un véhicule de chemin de fer, l'expression suspension primaire" désigne généralement la suspension placée entre la boîte d'essieu et le châssis de bogie La boîte d'essieu porte un essieu monté et les forces d'accélération engendrées par la roue sont dirigées vers la suspension primaire qui les transmet au longeron La suspension secondaire est le système monté entre une traverse de charge ou traverse danseuse portée par le bogie et la caisse du véhicule, et elle comprend généralement des ressorts pneumatiques et mécaniques. 10 L'invention a trait à une suspension primaire. Des suspensions primaires de l'art antérieur comportent des anneaux en élastomère entourant les boîtes d'essieux Ces anneaux présentent des parties découpées destinées à diminuer la raideur et elles sont conçues pour présenter les raideurs verticale, longitudinale et latérale souhaitées. Certaines des suspensions primaires utilisées jusqu'à présent sont décrites dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 044 689 et dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N 348 446 déposéele 12 février 1982, au nom de Eggert sous le titre 20 "Primary Suspension System for a Railway Car". Bien que le système précité ait donné satisfaction dans de nombreuses applications, les éléments élastiques sont sujets à l'usure De plus, les raideurs verticale, latérale et longitudinale sont généralement liées entre elles et ne 25 peuvent être réglées indépendamment. L'invention a pour objet une suspension primaire perfectionnée destinée à un bogie de véhicule ferroviaire, et notamment une suspension primaire perfectionnée ne présentant aucune surface d'usure. L'invention a également pour objet une suspension primaire perfectionnée dans laquelle les raideurs présentées dans différentes directions peuvent être réglées indépendamment L'invention a également pour objet une suspension primaire perfectionnée dont les pièces principales peuvent être 35 assemblées ou réparées dans des points éloignés du bogie. La suspension primaire selon l'invention comprend un corps destiné à recevoir un tourillon solidaire de l'axe d'un essieu monté Deux ressorts à boudin ou en élastomère, espacés longitudinalement, sont montés entre records et le longeron du châssis d'un bogie afin d'assurer la flexibilité verticale Deux paires d'éléments à ressortsen élastomère, 5 espacés angulairement et longitudinalement, sont disposées sur les extrémités opposées des ressorts verticaux afin d'assurer les flexibilités latérale et longitudinale. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif, 10 et sur lesquels: la figure 1 est une élévation d'une partie d'un longeron de bogie de véhicule ferroviaire, comportant la suspension primaire selon l'invention; la figure 2 est une vue de dessus de la partie du 15 bogie illustrée sur la figure 1; et les figures 3 et 4 sont des vues en perspective éclatée montrant les éléments de la suspension primaire selon l'invention. Comme représenté sur les figures 1 et 2, un bogie 20 classique de chemin de fer comprend des essieux montés, tels que l'essieu monté 10, convenablement reliés à deux longerons de châssis, tels que le longeron 12 L'essieu monté 10 comporte un axe 14 et une roue 16. La suspension primaire à laquelle l'invention a trait 25 comprend deux ressorts verticaux 18 et 20, espacés longitudinalement, qui peuvent être des ressorts en élastomère ou des ressorts mécaniques à boudin, fixés à un corps 22 de retenue. Des paires d'éléments à ressorts 24 et 26, disposés angulairement, sont également reliées au corps de retenue 22, sur 30 les côtés opposés des ressorts 18 et 20. Divers éléments associés à un bogie classique sont également illustrés Cependant, étant donné qu'ils n'ont pas trait directement à l'invention, ils ne seront pas décrits en détail L'invention concerne la suspension primaire qui comprend les ressorts 18, 20, 24 et 26 Cette suspension sera décrite en détail en regard des figures 3 et 4. Les figures 3 et 4 sont sensiblement similaires, la figure 3 montrant les diverses pièces totalement démontées tandis que la figure 4 montre la plupart des pièces assemblées. Comme représenté sur-les figures 3 et 4, les ressorts verticaux 18 et 20, qui peuvent être des ressorts en élastomère ou du type hélicoidal ou à boudin, présentent des ouvertures supérieures 28 et 30, destinées à recevoir des éléments 32 et 34 analogues à des ergots, situés à l'intérieur du longeron 12 de châssis De manière analogue, les extrémités inférieures 10 des ressorts 18 et 20 présentent des ouvertures 36 et 38, destinées à recevoir des ergots 40 et 42, respectivement La fonction des diverses ouvertures et des divers ergots est de guider les ressorts 18 et 20 et de les maintenir en position dans le longeron 12 de manière que, lorsqu'ils exécutent des 15 mouvements d'extension et de contraction, ils ne frottent pas contre le longeron. Chacun des deux ressorts 24 comporte des organes 44 et 46 analogues à des ergots De même, chacun des deux ressorts 26 comporte des organes 48 et 50 analogues à des ergots d'extrémité En position assemblée, les divers ergots sont disposés de façon à pénétrer dans des ouvertures du corps 22 d'essieu et d'un bâti inférieur 52 de support Une seulede ces ouverturesdestinée à recevoir un ergot 48, est illustrée sur la figure 3 par la référence numérique 54 Si 25 cela est nécessaire, des calespeuvent être ajoutées pour l'ajustement dans le corps d'essieu 22 Les eraots 50 sont disposés de façon à pénétrer dans les deux ouvertures dont une seule est représentée en 56 sur la figure 3 Le bâti inférieur 52 de support comporte également une partie pré30 sentant des ouvertures 57 et 58 destinées à recevoir les ergots 44 des ressorts 24. Le corps 22 de retenue comprend une partie centrale destinée à recevoir la botte d'essieu 60 Une bague 62 de retenue est prévue de façon à permettre la fixation de la boîte d'essieu au corps 22 à l'aide de plusieurs vis telles que les vis 64. Le corps 22 de retenue comporte des parties 66 et 68 qui en dépassent La partie 66 comprend des portions angulaires 70 et 72 et la partie 68 comprend des portions angulaires 74 et 76. Le bâti inférieur de support 52 est destiné à recevoir le corps 22 de retenue et les diverses pièces associées et il est conçu pour être relié au longeron 12 d'une manière bien connue, à l'aide d'écrous et de boulons 78 et 80, par exemple Le bâti inférieur 52 de support comprend des parties 10 angulaires extrêmes 82 et 84 destinées à recevoir les ergots des paires de ressorts 24 et 26 En fonctionnement, ces ressorts sont généralement montés dans un état comprimé Les paires de ressorts 24 et 26 sont fondamentalement-des éléments en élastomère dans lesquels sont intercalées,à intervalles, 15 des lames métalliques On obtient ainsi les caractéristiques nécessaires de cisaillement et de compression conformément à la conception de ce système. L'un des avantages principaux de la suspension primaire représentée est qu'elle ne présente aucune surface d'usure La totalité des mouvements ayant lieu dans la suspension primaire est absorbée par cisaillement et/ou compression des divers ressorts comprenant les ressorts verticaux 28 et 30 et les paires de ressorts 24 et 26 disposés -angulairement. Un second avantage de la présente invention est que les diverses raideurs des ressorts verticaux 18 et 20 et des ressorts horizontaux 24 et 26 peuvent être:rélées indépendamment Par exemple, les caractéristiques des ressorts 18 et peuvent être modifiées par action sur la composition de la 30 matière utilisée Les raideurs des ressorts 24 et 26 peuvent être réglées par modification des angles formés par ces ressorts Les positions angulaires des paires de ressorts 24 et 26 déterminent les raideurs dans les directions latérale et longitudinale. Une autre-caractéristique de la présente invention est que le sous-ensemble illustré sur la figure 4, qui comprend le bâti inférieur 52 de support et les pièces qui lui sont associées, peut être monté en un lieu éloigné des bogies concernés. Une autre caractéristique est que le sous-ensemble comprenant le bâti inférieur 52 de support et les pièces qui lui sont associées peut être maintenu en position sur l'essieu monté 10 en étant vissé en place Il peut évidemment être aisément glissé hors de 1 ' axe 12 par simple dévissage du bâti inférieur de support qui est ensuite retiré de l'essieu en glissant. Un avantage des types de paires de ressorts 24 et 26 est qu'ils peuvent être conçus de façon à avoir une très faible raideur en cisaillement, car ces ressorts utilisent des éléments en caoutchouc et des plaques d'acier qui ne sont pas instables, mais qui ne sont stables que marginalement 15 de sorte que, lors de mouvements verticaux vers le haut et vers le bas ou de mouvemersde cisaillement de ces ressorts, ces derniers ne participent que très peu à la raideur verticale. Il va de soi que de nombreuses modifications peu20 vent être apportées à la suspension décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Suspension primaire pour bogie de véhicule ferroviaire comprenant un essieu monté ( 10) relié à un longeron ( 12) de châssis, caractérisée en ce qu'elle comporte un corps ( 22) de retenue destiné à recevoir une boîte d'essieu ( 60), reliée à l'axe ( 14) de l'essieu monté, deux ressorts verticaux ( 18, 20) espacés longitudinalement et disposés entre le corps et le longeron de châssis, et deux paires ( 24, 26) d'éléments à ressortsespacés angulairement, disposés aux 10 extrémités opposées des ressorts verticaux afin d'assumer des actions élastiques latérales et longitudinales dans la suspension primaire. 2 Suspension primaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les ressorts verticaux comprennent des 15 ressorts en élastomère, et en ce que les deux paires d'éléments à ressortsespacés angulairement sont disposées dans un plan horizontal. 3 Suspension primaire selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un bâti ( 52) de support peut être fixé 20 de manière amovible au corps de retenue. 4 Suspension primaire selon la revendication 3, caractérisée en ce que le corps de retenue et le bâti inférieur comportent des parties angulaires ( 70, 72, 74, 76; 82, 84) destinées à recevoir entre elles les éléments à ressorts 25 angulaires, disposés horizontalement. Suspension primaire selon la revendication 4, caractérisée en ce que les paires de ressortsangulaires portent des ergots de positionnement ( 44, 46, 48, 50), disposés pour s'ajuster dans des ouvertures ( 54, 56, 57, 58) ménagées 30 dans le corps de retenue et dans le bâti inférieur. 6 Suspension primaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que des moyens sont prévus pour fixer les paires de ressorts verticaux entre le corps de retenue et le longeron de châssis. 7 Suspension primaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que les ressorts verticaux présentent des ouvertures supérieures et inférieures ( 28, 30; 36, 38) disposées de façon à s'ajuster sur des eraots ( 40, 42; 32, 34) p ortés par le corps de retenue et le longeron de chassis. 8 Suspension primaire selon la revendication 7, 5 caractérisée en ce que des moyens ( 64, 78, 80) sont prévus pour démonter d'un seul bloc, de la boîte d'essieu, le corps de retenue, le bâti inférieur et les paires d'éléments à ressorts angulaires.