Brevet FR2573022A1 — publié le 19860516

L'invention a pour objet un bogie à suspension pneumatique sans traverse danseuse pour matériel roulant sur rails, en particulier pour voitures de trafic sur de petites distances, dans Lequel deux caisses de voiture successives sont montées chacune par l'intermédiaire d'une suspension secondaire sur un cadre de bogie du bogie médian, chacun des châssis des caisses de voiture étant relié de façon articulée autour d'un pivot vertical situé dans un plan médian longitudinal avec une extrémité d'un élément-d'attelage reliant entre elles les caisses de voiture. Pour les voitures sur rail à éléments multiples destinées au trafic sur de petites distances, il est couramment prévu de relier les caisses de voiture successives les unes aux autres de façon articulée au moyen d'un bogie médian. A cette fin, chaque voiture repose par son extrémité de chaque côté sur un longeron du cadre de bogie par l'intermé- diaire d'une suspension secondaire assurée par un ressort à crosse en caoutchouc. La transmission des forces de traction et de propulsion est assurée par un- élément d'attelage qui est disposé horizontalement dans un plan médian longitudinal entre le cadre de bogie et le châssis des caisses de voiture. Cet élément d'attelage est relié par chacune de ses extrémités au moyen d'un manchon en caoutchoucavec des pivots qui sont reliés aux châssis au voisinage des extrémités des caisses de voiture.Pour amortir et limiter le déplacement transversal horizontal il est prévu aux deux extrémités de l'élément d'attelage des amortisseurs d'oscillations disposés horizontalement et transversaLement par rapport au sens de la marche qui sont solidaires, d'une part, d'une traverse du cadre de bogie et d'autre part de ltélément d'attelage. L'élément d'attelage transmet les forces longitudinales d'une caisse de voiture à L'autre caisse de voiture. L'entraîne- ment du bogie est assuré par un bras oscillant longitudinal qui, par l'intermédiaire de douilles en caoutchouc résistant à l'usure, assure la liaison articulée de l'élément d'attelage et d'une traverse principale du cadre de bogie. Les forces de traction du bogie moteur peuvent ainsi être transmises du cadre de bogie aux caisses de voiture par l'intermédiaire du bras oscillant longitudinal et de l'élément d'attelage. Un inconvénient de cette structure réside dans l'encombrement de l'élément d'attelage. En outre, en raison des charges verticales qui sont appliquées sensiblement au milieu du bogie, les longerons de bogie doivent être dimensionnés de façon à pouvoir supporter des couples de flexion importants, ce qui confère un poids propre élevé au cadre de bogie et, par suite, à L'ensemble du bogie (Sachs "Elektrische Triebfahrzeuge" 1973, page 595, figure 3.489). L'invention a donc pour but de créer un bogie médian sans traverse danseuse, se présentant comme un bogie porteur à suspension pneumatique, qui se distingue par une économie de poids, un faible écartement de trains de roues et une qualité de roulement élevée. Selon l'invention, ce but est atteint grâce aux faits que la suspension secondaire est constituée par un coussin pneumatique à soufflet situé dans le plan médian longitudinal des caisses de voitures entre Les châssis et les traverses du cadre de bogie, que l'élément d'attelage est formé par un longeron intégré dans le cadre de bogie et reliant directement L'une à L'autre les traverses de celuici, et que les caisses de voiture sont reliées entre elles au moyen du longeron par L'intermédiaire des pivots avec chacun un élément d'absorption de choc et des traverses, L'élément d'absorption de choc étant guidé dans le sens vertical avec un Léger jeu transversal à l'intérieur d'une saillie en U de La traverse. Etant donné que La suspension secondaire ne se trouve plus au centre du bogie mais a été déplacée dans une zone située au-dessus d'un train de roues,le couple dû à La charge subi par le cadre de bogie est considérablement affaibli de sorte qu'on peut le dimensionner de façon plus petite et par conséquent réaliser une économie de poids. En intégrant l'élément d'attelage dans le cadre de bogie, on réalise une économie de poids et on simplifie la fabrication qui devient moins onéreuse.En inter-calant un élément d'absorption de choc entre les pivots et te cadre de bogie,on dimi nue la charge dynamique, le matériau étant alors utilisé dans de meilleures conditions. Dans un mode de réalisation avantageux de l';nven- tion, chaque élément d'ab.sorption de choc est formé par une boîte dans Laquelle le pivot est monté de façon à être protégé contre l'usure par une douille en caoutchouc, la boîte étant reliée à une boite à ressorts par deux barres d'oscillation parallèles, horizontales et symétriques par rapport au plan médian longitudinal montées dans des manchons en caoutchouc, la boite à ressorts étant, quant à elle,reliée en bout à la traverse dans le prolongement du bras oscillant longitudinal qui relie les traverses entre elles. L'équipement de l'élément d'absorption de chocs avec des éléments inusables satisfait aux exigences desdispositifs sans entretien. Grâce à la dispositi-on alignée de L'élément d'absorption de chocs et du longeron, les traverses du cadre de bogie ne subissent plus les moments de flexion résultant des forces de traction et de choc. Un exempLe de réalisation de L'invention est repré senté dans le dessin ci-après dans lequel - la figure 1 est une vue en élévation latérale du bogie'médian dans laquelle une demie-vue est une coupe sui- vant la ligne I-I de la figure 2 ; - la figure 2 est une vue de dessus d'un bogie médian avec élément d'attelage et suspension secondaire. Il est habituel, poule matériel roulant sur rails à éléments multiples pour trafic sur de petites distances, de monter les caisses de voitures successives 1,2 sur un bogie médian. Selon l'invention, ce montage s'effectue au moyen de deux suspensions pneumatiques à soufflet 3,4 qui sont placées entre des traverses 5,6 d'un cadre de bogie 7 et les châssis 8,9 des caisses de voiture 1,2. Les suspensions élastiques à soufflet 3,4 sont reliées aux traverses 5 et 6 par des jantes intérieures non représentées, par l'intermediaire de ressorts acier-caoutchouc 10,11 jouant le rôle d'appui de secours, et aux châssis 8,9 des caisses de voiture 1, 2 par des jantes extérieures 12,13. Bien entendu, les suspensions élastiques à soufflet 3,4 peuvent aussi être montées de façon inverse. La transmission des forces de traction et des chocs de la caisse de voiture 1 à la caisse de voiture 2 est assurée par un Longeron 14 encaissant les forces issues du châssis 1 par l'intermédiaire d'un pivot 15 vertical et d'un éIé- ment d'absorption de choc 16. La transmission des forces du longeron 14 au châssis 2 s'effectue de façon symétrique, de sorte qu'iL est inutile de La représenter et de la décrire. Pour permettre l'amortissement et pour éviter L'usure, le pivot 15 est monté au moyen d'une douille en caoutchouc 17 dans une boite 18 de l'élément d'absorption de choc 16. Deux barres d'oscillation 19 a et 19 b (figure 2) parallèles au pLan médian Longitudinal et disposées horizontalement reLient la boîte 18 à une boîte à ressorts 20 qui transmet la force à la traverse 5 et, par l'intermédiaire de celLe-ci, au longeron 14. La boite à ressorts 20 contient des éLéments élastiques tels qu'un ressort à boudin ou des éléments de -caoutchouc dont La fonction est d'amortir les chocs et par conséquent de mettre le cadre de bogie 7 à l'abri de surcharges ponctuelles et d'améliorer le confort. La figure 2 est une vue de dessus du bogie porteur. En raison de la symétrie du bogie, il n'en est décrit qu'une moitié. A une extrémité du bogie on trsuvei'élément d'absorption de choc 16 qui comporte la boite 18, les deux barres de transmission 19a et 19b ainsi que la boite à ressorts 20. La boite 18 reçoit le pivot 15 que L'on peut voir à La figure I et, pour amortir les chocs entre le pivot 15 et la boite 18, il est prévu une douille en caoutchouc 17. Les forces sont transmises de la boîte 18 aux barres d'oscillation 19a et 19b.Les barres d'oscillation comportent des douitles en caoutchouc permettant de supprimer leur entretien et d'amortir les chocs. a boîte à ressorts 20 transmet les forces de traction et de choc à la traverse 5 par laquelle elles sont transmises, par Le longeron situé dans L'alignement de l'élément d'absorption de choc 16, à la caisse de voiture 2 voisine (figure 1). Le guidage du pivot 15 dans le sens transversal est assuré par deux surfaces de glissement 18a, 18b, situées de chaque côté de la boite 18, qui sont guidées avec un faible jeu transversal dans des mâchoires 18c, 18d. Les mâchoires 18c, 18d sont en matériau élastique et sont portées par les faces intérieures d'une partie 19 en saillie par rapport à et solidaire de la traverse 5, qui forme un U encadrant la boîte 18. Les forces verticales des caisses de voiture 1 et 2 (figure 1) sont transmises au cadre de bogie par les suspensions pneumatiques à soufflet 3 et 4. Les suspensions pneumatiques à soufflet 3,4 sont disposées à l'intersection des traverses 5 et 6 et du longeron 14. Les suspensions pneumatiques à soufflet 3,4 étant situées à proximité immédiate de l'aplomb des trains de roues 21a, 21b, les longerons latéraux 22a et 22b du bogie ne sont soumis qu'à des forces de flexion réduites du fait de la charge verticale, si bien que l'on peut donner à ces longerons des dimensions plus réduites que cela n'est possible lorsque la suspension secondaire est classiquement disposée au centre du bogie. Ceci contribue de façon notable à l'éco- nomie de poids recherchée. Les forces de traction et de choc n'engendrent pas dans les longerons 22a et 22b de moments de flexion notables, ni de forces axiales notables, car les forces de traction et de choc sont transmises directement au longeron 14. Pour réaliser la stabilisation anti-roulis, les bogies moteurs avant et arrière sont munis des deux côtés de ressorts secondaires, ce qui réalise pour les caisses de voiture une suspension à trois points. R E V E N D I C~ T I 0 N S 1. Bogie à suspension pneumatique sans traverse danseuse pour matériel roulant sur rails, en particulier pour voitures de trafic sur petite distance, dans Lequel deux caisses de voiture successives sont montées, par l'intermédiaire d'une suspension secondaire, sur un cadre de bogie d'un bogie médian, chacun des châssis des caisses de voiture étant relié de façon articulée par un pivot vertical situé dans un plan médian longitudinal à une extrémité d'un élément d'attelage reliant entre elles les caisses de voiture, caractérisé en ce que la suspension secondaire est constituée par un coussin pneumatique à soufflet (3,4) situé dans le plan médian longitudinal des caisses de voiture (1 et 2) entre les châssis (8,9) et les traverses (5,6) du cadre de bogie (7), en ce que l'élément d'attelage est formé par un longeron (14) qui est intégré dans le cadre de bogie (7) et relie directement entre elLes les traverses (5,6) de celuici, et en ce que les caisses de voiture (1 et 2) sont reliées entre elles au moyen du Longeron (14) par l'intermédiaire des pivots (15) avec chacun un élément d'absorption de choc (16) et des traverses (5,6), l'élément d'absorption de choc (16) étant guidé dans le sens vertical avec un Léger jeu transversal à l'intérieur d'une saillie en U (19) de la traverse (5). 2. Bogie à suspension pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément d'absorption de choc (16) est constitué par une boîte (18) dans laquelle le pivot (15) est monté, protégé contre l'usure avec un manchon de caoutchouc (17), en ce que la boîte (18) est reliée à une boîte à ressorts (20) par deux barres d'oscillation (19a, 19b) horizontales, parallèles et symétriques par rapport au plan médian longitudinal et montées dans des manchons en caoutchouc, et que la boîte à ressorts(20) est reliéeen bout à la traverse (5), et s'étend dans le prolongement du longeron (14) reliant les traverses (5,6) entre elles.