Brevet FR2571110A1 — publié le 19860404

2S71110 Des dispositifs d'amortissement latéral entre les essieux ou les bogies et une caisse de véhicule ferroviaire ont été utilisés dans le passé. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 3 397 652, N 2 241 757 et N 3 628 465, par exemple, décrivent de tels disposi- tifs. En général, les dispositifs d'amortissement latéral utilisés jusqu'à présent réalisent un amortissement proportionnel aux forces latérales qui leur sont appli- quées. Au cours des dernières années, les suspensions de voitures de voyageurs ont été conçues pour optimiser le confort de roulement vis-àvis de forces appliquées en continu, telles que celles engendrées par les joints de rails espacés de 12 m, 18 m ou 36 m. Des simulations par ordinateur ont été utilisées pour établir le degré d'amortissement critique demandé pour le meilleur roule- ment avec un système de ressort approprié. Avec l'utilisa- tion de plus en plus répandue des longs rails soudés ne présentant des joints que tous les 300 m ou plus, les perturbations dues à la voie sont passées d'une nature principalement périodique à une nature aléatoire au passage des appareils de voie, des dispositifs d'en- clenchement, des discontinuités ou des transitions de la voie. En ce qui concerne le système de suspension, pour qu'il satisfasse les nouveaux critères demandés, il est souhaitable de conserver un amortissement minimal pour des défauts de faible amplitude et parfois périodi- ques. Lorsque l'amplitude des défauts aléatoires augmente, il est souhaitable d'accroître l'amortissement dans des proportions plus élevées afin de réduire le déport de la caisse du véhicule sous l'effet des défauts latéraux. En d'autres termes, il est souhaitable d'assurer un amortissement léger, sauf en réponse à un défaut important, auquel cas un amortissement proportionnellement plus grand est appliqué lorsque le défaut s'accroft. L'invention a pour objet un dispositif perfec- tionné d'amortissement latéral monté entre les essieux ou les boidaes et une caisse de véhicule ferroviaire. L'invention a également pour objet un disposi- tif perfectionné d'amortissement latéral monté entre les essieux ou les bogies et une caisse de véhicule, dispositif dans lequel le taux d'amortissement est faible dans le cas de faibles forces latérales et s'élève propor- tionnellement aux forces latérales. Le dispositif d'amortissement latéral selon l'invention est monté entre un essieu ou un bogie et une caisse de véhicule ferroviaire. Il réagit de façon à assurer un amortissement relativement faible lorsque de faibles forces latérales lui sont appliquées et un amortissement proportionnellement plus grand lorsque les forces latérales appliquées sont plus grandes. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue en bout, avec coupe partielle, montrant un dispositif d'amortissement latéral monté entre un essieu ou un bogie et une caisse de véhicule ferroviaire; - la figure 2 est une coupe longitudinale partielle du dispositif d'amortissement latéral illustré sur la figure 1; - la figure 3 est une coupe transversale partielle à échelle agrandie montrant les éléments de travail du dispositif d'amortissement latéral illustré sur les figures 1 et 2; - la figure 4 est une coupe partielle suivant la ligne 4-4 de la figure 3; - la figure 5 est une coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation du dispositif d'amortis- sement latéral selon l'invention; - la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6.de la figure 5; - la figure 7 est une coupe longitudinale d'une autre forme de réalisation du dispositif d'amortis- sement latéral selon l'invention; et - la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 7. Comme représenté en particulier sur la figure 1, une caisse 10 de véhicule est reliée à une traverse de charge ou traverse danseuse 11 d'un bogie 12 par des moyens classiques tels que des ressorts pneumatiques 14 et 16. Des butées latérales 18 et 20 peuvent être fixées au bogie pour limiter le mouvement latéral relatif entre le bogie et la caisse du véhicule. Le bogie 12 comporte des essieux montés classiques comprenant des roues 22 et 24, assujettis à des longerons 26 et 28 du bogie 12. Divers autres éléments associés au bogie et à la caisse du véhicule sont classiques et, étant donné qu'ils n'ont pas trait à l'invention, ils ne seront pas décrits en détail. Le dispositif 30 d'amortissement comprend un élément cylindrique comportant une tige ou un bras mobile 32, et il est monté entre la caisse 10 du véhicule et le bogie 12. L'extrémité du bras 32 est articulée au moyen d'une broche 33 sur un élément 34 qui est fixé à la caisse 10 du véhicule. L'extrémité de l'amortisseur opposée à celle du bras 32 comporte une plaque 36 de montage articulée au moyen d'une broche 35 sur la traverse de charge 11 du bogie 12. En référence aux figures 2, 3 et 4 ainsi qu'à la figure 1, le dispositif 30 d'amortissement com- prend un corps cylindrique 31 dans lequel s'étend le bras 32, une bague convenable 37 d'étanchéité aux liquides étant prévue à cet effet. Un piston 38 est fixé au bras 32. Le piston 38 divise, avec une bague 39 d'étanchéité aux liquides, le corps en deux chambres 40 et 42 destinées à recevoir un fluide tel que de l'huile. Le bras 32 déplace le piston 42 en fonction de l'amplitude et du sens des forces latérales s'exerçant entre la caisse du véhicule et le bogie. Par exemple, des forces latérales exercées vers la droite, dans l'orientation de la figure 1, ont pour effet sur le bras 32 de déplacer le piston 38 vers la droite. Des forces latérales orientées vers la gauche ont pour effet sur le bras 32 de tirer le piston 38 vers la gauche. , Le piston 38 présente un orifice 44 permettant au -fluide des chambres 40 et 42 d'aller et venir tant que cet orifice reste libre, par exemple lorsque la force latérale présente pour déplacer le piston 38 est très faible ou nulle. Deux éléments 46 et 48 de rappel à ressort sont montés de façon mobile à l'intérieur du corps cylin- drique 31 à l'aide de moyens convenables. L'élément 46 est fixé à un bloc 45 duquel partent des tiges 47 et 49. Ces tiges peuvent se déplacer librement dans des blocs 51 et 53 fixés au cylindre 31. D'une manière analogue, l'élément 48 est fixé à un bloc 55 relié à des tiges 57 et 59. Ces dernières se déplacent dans des blocs 61- et 63 fixés au cylindre 31. Les éléments 46 et 48 comprennent des organes d'obturation 50 et 52 disposés de part et d'autre de l'orifice 44. Deux ressorts de compression 54 et 56 sont disposés autur des organes de blocage 50 et 52, respectivement, le ressort 54 étant monté entre l'élément 46 de rappel et le piston 38 et le ressort 56 étant monté entre l'élément 48 de rappel et le piston 38. Dans la position illustrée sur les figures 2 et 3, le fluide contenu dans les chambres 40 et 42 peut passer dans l'orifice 44 en ne rencontrant qu'une faible résistance. Cette position peut être considérée comme une position neutre, aucune force latérale n'étant développée entre la caisse du véhicule et le bogie. Lorsque des forces latérales relativement grandes apparaissent entre la caisse du véhicule et le bogie, l'un des organes d'obturation 50 et 52, suivant le -sens de la force latérale, pénètre dans l'orifice 44 afin de réduire le débit d'écoulement du fluide entre les chambres 40 et 42. Il en résulte un amortissement énergique des forces latérales s'exerçant entre la caisse du véhicule et le bogie. La forme de réalisation illustrée sur les figures 2 et 3 tend à accroître brusquement l'amplitude de l'amortissement en le faisant passer d'un niveau bas à un niveau très élevé. En service, il est parfois souhaitable que l'élévation des niveaux d'amortissement se produise progressivement à de faibles niveaux et s'accroissent proportionnellement lorsque l'amplitude des forces latérales appliquées augmente. Les figures 5 et 6 représentent une autre forme de réalisation de la présente invention, à savoir un dispositif d'amortissement 58 qui peut être monté entre la caisse du véhicule et le bogie, de la même manière que celle illustrée sur la figure 1. Le disposi- tif 58 d'amortissement comprend un corps cylindrique au centre duquel est disposée une cloison 62 de façon à former deux chambres à fluide 64 et 66. Un bras mobile 68 est monté de façon à se déplacer à l'intérieur du corps cylindrique 62 en fonction des forces latérales appliquées, sensiblement de la même manière que celle décrite pour le bras 32 de la figure 2. L'extrémité du bras 68 passe dans un orifice ménagé dans la cloison 62 et pénètre dans un élément tubulaire 72 de guidage monté entre la cloison 62 et la paroi extrême 74 du corps cylindrique 60. L'élément tubulaire 72 de guidage présente des orifices 76 permet- tant le passage libre du fluide. L'extrémité du bras 68 comporte deux tronçons 78 et 80 ayant des diamètres supérieurs à celui de l'ori- fice 70. Un tronçon conique 82 est réalisé d'une seule pièce avec les tronçons 78 et 80 et passe dans l'orifice 70. Le tronçon conique 82 présente son plus faible diamè- tre vers son centre et s'élargit à de plus grands diamè- tres vers les tronçons 78 et 80. En position neutre, comme dans le cas o aucune force latérale ne s'exerce entre la caisse du véhicule et le bogie, le tronçon étroit 82 est disposé à l'intérieur de l'orifice, de sorte que la résistance opposée à l'écoulement du fluide entre les chambres 64 et 66 est faible. Lorsque des forces latérales sont présentes, le bras 68 se déplace dans un sens ou dans l'autre suivant le sens d'application de la force latérale. Le tronçon conique 82 est déplacé à l'intérieur de l'ori- fice 70 afin d'étrangler davantage l'écoulement du fluide entre les chambres et d'accroftre ainsi l'amortissement latéral. Etant donné que le diamètre du tronçon 82 augmen- te progressivement, l'amortissement s'accroit de façon proportionnelle à l'accroissement des forces latérales et le bras 38 est déplacé sur de plus grandes distances. Les figures 7 et 8 représentent une autre forme de réalisation du dispositif d'amortissement selon l'invention. Comme précédemment, ce dispositif d'amortisse- ment 84 peut être monté entre une caisse de véhicule et un bogie, de la manière décrite en regard de la figure 1. Le dispositif d'amortissement 84 comprend un corps cylindrique 86. Un bras mobile 88 est relié à un piston qui délimite deux chambres à fluide 92 et 94 avec le corps cylindrique 86. Le piston 90 est entraîné par le bras 88 en fonction de l'amplitude et du sens de la force latérale s'exerçant entre la caisse du véhicule et le bogie. Un orifice 96 permet un écoulement de fluide entre les deux chambres 92 et 94. L'orifice 96 peut être divisé en trois zones comprenant des zones exté- rieures 98 et 100, relativement étroites, et une zone centrale 102 relativement large. En position neutre, le fluide peut passer librement dans l'orifice 98 et autour d'un élément pesant 104. Cet élément 104 comprend une masselotte pouvant assumer la fonction d'un détecteur d'accélération, c'est-à-dire qu'elle tend à se déplacer en fonction des forces qui lui sont appliquées. L'élément 104 est maintenu à l'intérieur de la zone 102 par deux ressorts et 112 et il est libre de se déplacer latéralement. Deux éléments coniques 106 et 108, qui peuvent être considérés comme des pointeaux de dosage, sont fixés à l'élément 104 sensible à l'accélération, à proxi- mité immédiate, afin d'ouvrir et fermer les zones ouvertes 98 et 100 suivant l'amplitude et le sens de toute force latérale appliquée. Les ressorts 110 et 112 sont disposés autour des éléments coniques 106 et 108 afin de maintenir l'élément 104 dans une position neutre lorsqu'aucune force latérale n'est appliquée. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amortissement associé à un essieu ou bogie (12) de véhicule ferroviaire et à la caisse (10) de ce véhicule, le dispositif d'amortisse- ment (30; 58; 84) étant caractérisé en ce qu'il est monté entre le bogie et la caisse afin d'assurer un amortissement latéral entre euxet en ce que des moyens (32; 68; 88), sensibles aux forces latérales, sont montés de façon à actionner le dispositif d'amortissement pour qu'il réalise un amortissement faible entre la caisse et le bogie lorsque des forces relativement faibles leur sont appliquées et un amortissement proportionnelle- ment plus grand lorsque des forces latérales relativement plus grandes leur sont appliquées. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un corps allongé (31; ; 86) disposé latéralement et renfermant un fluide, et une cloison (38; 62; 90) formant deux chambres à fluide (40, 42; 64; 66, 92, 94) à l'intérieur de ce corps. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cloison présente un orifice (44; 70; 96) permettant le passage du fluide entre les deux chambres. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que des moyens d'actionnement passent à travers une extrémité du corps et des organes (33, ) sont prévus pour relier les moyens d'actionnement et l'extrémité opposée du corps, latéralement entre le bogie et la caisse du véhicule. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement sont sensibles aux forces latérales engendrées entre le bogie et la caisse afin de faire varier la dimension de l'orifi- ce de la cloison pour établir des taux d'amortissement qui varient inversement à l'amplitude des forces latérales. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cloison comprend un piston (38) et les moyens d'actionnement comprennent une tige (32) montée de façon à entraîner le piston en fonction des forces latérales s'exerçant entre la caisse et le bogie. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement compren- nent en outre un élément pesant (104) à rappel par res- sorts (110, 112), disposé à proximité immédiate de l'ori- fice, cet élément étant sensible aux forces latérales afin d'étrangler l'orifice proportionnellement aux forces latérales. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement compren- nent une tige (68) passant dans l'orifice du piston (62), un tronçon (82) de la tige étant situé à l'intérieur de l'orifice afin de faire varier la résistance opposée à l'écoulement du fluide entre les chambres pour faire varier ainsi l'amplitude de l'amortissement.