Brevet FR2586984A1 — publié le 19870313

VOITURE DE FUNICULAIRE L'invention est relative à une voiture, notamment de funicu- laire, ayant un châssis de roulement en va et vient sur une voie posée Le long d'une rampe et une caisse disposée sur ledit châssis, ladite caisse ayant un plan longitudinal de symétrie parallèle à l'axe de La voie, ainsi qu'un plancher et un toit. Une voiture du genre mentionné comporte généralement une caisse fixée au châssis, le plancher étant sensiblement hori- zontal malgré l'inclinaison du châssis gravissant La rampe. Dans des funiculaires à forte pente ou à voiture Longue Le plancher est en gradins pour mieux suivre la pente. Si La voie du funiculaire présente de faibles variations de pente, l'inclinaison correspondante de la caisse, notamment de son plancher, n'est pas gênante, mais ces variations doivent être limitées. Le relief du terrain peut imposer des trajectoires ayant des tronçons de pente différente et la position incLi- née de la caisse, qui en résulte, est inconfortable et dange- reuse. Les possibilités d'instaLLation de funiculaires sont ainsi limitées à certains sites à pente sensiblement con- stante. La présente invention a pour but de réaliser une voiture uti- lisable sur des voies ayant des rampes de pentes différentes. La voiture selon l'invention est caractérisée en ce que ledit châssis porte une potence à l'extrémité libre de Laquelle est suspendue ladite caisse par un axe central d'articulation perpendiculaire audit plan longitudinal pour autoriser un libre débattement de la caisse dans ledit plan Longitudinal et un maintien en position horizontale du plancher indépendam- ment de La pente de la rampe franchie par la voiture. En suspendant la caisse en son centre, celle-ci tend à se placer automatiquement en position horizontale ou plus exacte- ment dans une position d'alignement du centre de gravité sur La verticale passant par le point de suspension. Lors d'une répartition inégale des passagers ou des charges La caisse s'incline, mais cette inclinaison est Limitée, la position d'équilibre étant stable. Selon un développement important de L'invention, la potence est disposée au milieu de la caisse pour libérer Les faces latérales équipées de portes d'accès et de fenêtres. La zone de débattement de la potence est protégée par des cloisons, qui confinent un compartiment ou caisson interne, ces cloi- sons pouvant être partiellement ou totalement transparentes. Dans Le cas d'un funiculaire, le châssis est un chariot à galets ou roues, qui routent sur une voie ferrée en étant tracté par un câble tracteur, mais il est clair que l'inven- tion est applicable à d'autres types d'installations ou de voies. La potence peut être un mât rectiligne fixé par sa base au châssis et portant à son sommet un axe transversal d'articulation de la caisse. La Longueur du châssis ou cha- riot est voisine de celle de la caisse pour assurer une bonne assise et le point de fixation de la potence sur le châssis est avantageusement décalé du côté de La pente. Dans un mode de mise en oeuvre préférentiel, la potence est en col de cygne avec une partie convexe orientée vers la pente, de façon à la rapprocher du bord de la caisse, vers lequel la potence se déplace lors d'une inclinaison du châssis gravis- sant la pente. La place occupée par la potence à l'intérieur de la caisse est ainsi réduite à une simple saignée ménagée du côté amont dans le plan lonitudinal de la caisse. La lar- geur de la potence et du caisson de passage de la potence dans la caisse est une fraction de la largeur de la caisse et la réduction correspondante du volume de l'habitacle est faible. Ce caisson, disposé au milieu de la caisse, ne gêne pas l'entrée et la sortie des passagers ni l'accès aux fenê- tres, notamment du côté aval. Les oscillations de la caisse sont freinées par des amortis- seurs et/ou selon une caractéristique importante de L'inven- tion, elles sont commandées par un moteur agencé pour main- tenir le plancher en position horizontale. Le moteur est par exemple un vérin hydraulique ou électrique, intercalé entre le châssis et la caisse et ce vérin est commandé par un bloc de régulation piloté par un détecteur de l'inclinai- son de la caisse. Cet asservissement maintient la caisse horizontale, le vérin ne fournissant qu'un effort limité de compensation d'un déséquilibre, dû à une mauvaise réparti- tion de la charge. La précision de cette commande peut être faible, de légères inclinaisons de la caisse étant tolérables. Le vérin et son système de commande sont de préférence logés dans le compartiment de passage de la potence. Un système de sécurité, par exemple de détection d'une inclinaison exagé- rée de la caisse déconnecte la commande, par exemple par mise à la bâche du vérin, pour rétablir automatiquement la position imposée par le poids de la caisse et de la charge. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de différents modes de mise en oeuvre de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan d'une voiture selon l'in- vention d'un funiculaire; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne IIII de la fig. 1; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1, montrant la voiture sur une voie horizontale; - les figures 4 et 5 sont des vues analogues à celtles des fig. 1 et 2, illustrant une variante de réalisation. Sur les figures, une voiture 10 d'un funiculaire se déplace sur une voie ferrée 12 à rails 14 et à câble tracteur 16 entraîné par une station motrice, non représentée. le funi- culaire comporte généralement une voie unique avec un embranchement au milieu pour le croisement d'une voiture montante avec une voiture descendante, mais l'invention est applicable à un funiculaire à deux voies indépendantes ou à une seule voiture ou à voie d'une structure différente. La voiture comporte un châssis 18 portant des roues 20 qui roulent sur les rails 14, l'ensemble formant un chariot de support d'une caisse 22 pour le transport de passagers ou éventuellement d'autres charges. La caisse 22, de forme géné- rale parallélépipédique, comporte sur l'une ou les deux grandes faces latérales 24, 26, parallèles à la voie 12, des portes d'accès 28, les faces de la caisse étant vitrées. Le châssis 18, en forme de plateau rectangulaire de faible hau- teur porte à sa partie amont, orientée du côté de l'amont de la rampe, un ancrage 30 du câble tracteur 16, qui s'étend le long de la voie 12. La caisse 22 est disposée au-dessus du châssis 18 en étant suspendue à une potence 34, dont la base est rigidement fixée au châssis 18 et dont le sommet 36 porte un arbre 38 horizontal, perpendiculaire au plan longitudinal de symétrie de la caisse correspondant à la direction de la voie 12. L'arbre 38 est monté à rotation dans deux paliers 40 fixés à la caisse 22 au centre du toit 42. La potence 34 en caisson de section rectangulaire s'étend dans le plan longi- tudinal vertical de symétrie de la caisse 22 en traversant une saignée 44 ménagée au milieu et sur toute la hauteur de la caisse 22 du côté amont de celle-ci. La largeur de la po- tence 34 et par conséquent celle de la saignée 44, qui est légèrement supérieure pour un libre débattement de la potence 34, sont une fraction de la largeur de la caisse 22. La hau- teur de la potence 34 est suffisante pour supporter la caisse 22 à une distance "d" du châssis 18 permettant une oscilla- tion de la caisse 22. La potence 34 en forme de col de cygne est bombée du côté amont et le point de fixation au châssis 18 est décalé vers l'amont du châssis 18. Il est facile de voir que Le poids de la caisse 22 fait bas- culer celle-ci autour de l'arbre 38, pour amener le centre de gravité sur la verticale passant par l'arbre 38. Cette position est une position d'équilibre stable. Dans le cas d'une répartition uniforme de La charge, la caisse 22, no- tamment son plancher, reste horizontale, quelle que soit l'inclinaison du châssis 18, c'est-à-dire de la pente de la voie 12. La forme en col de cygne limite la profondeur de la saignée 44 à l'intérieur de l'habitacle de la caisse 22, cette profondeur étant bien entendu adaptée à la pente maxi- male et aux variations de pente du funiculaire. La figure 2 représente la voiture 10 sur un tronçon de pente maximale, la figure 3 montrant un tronçon horizontal. La longueur du châssis 18 est suffisante pour assurer une bonne assise sur tous les tronçons du funiculaire. En accroissant la courbure de la potence 34, il est possible de supprimer quasiment la saignée 44 dans les installations à forte pente et à varia- tions de pente limitées,, la potence s'étendant à l'extérieur et d'amont de la caisse. La saignée 44 présente l'avantage de dissimuler La potence et de conférer à la voiture 10 une esthétique indéniable. La présence de la saignée 44 ou plus exactement du caisson confinant la saignée 44 à l'intérieur de l'habitacle ne gêne nullement l'accès de la voiture, ce caisson pouvant comporter des vitres si une cloison opaque dérange. Le mode de suspension de la caisse 22 ne nécessite aucune modification des quais qui peuvent s'étendre le long des faces latérales à faible écartement. L'équilibre de la caisse 22 est amélioré en augmentant la distance entre le centre de gravité et le point de suspen- sion 38, notamment en décalant celui-ci au-dessus et à dis- tance du toit. Cette solution nécessite une potence 34 en saillie de la caisse et peu esthétique. Dans le mode de réa- lisation illustré par les figures, un vérin 46, hydraulique, électrique ou analogue est ancré d'une part en 48 à la caisse 22, et d'autre part, en 50 à ta potence 34 pour faire varier la position de la caisse 22 par rapport à celle de la po- tence 34, c'est-à-dire du châssis 18. Le vérin 46 pallie une mauvaise répartition de la charge, par exemple une concentra- tion des passagers à l'avant ou à l'arrière de la caisse 22, sa commande étant bien entendu automatique. Le vérin 46 four- nit un effort relativement faible et son intervention peut être lente. Le dispositif de commande est simpLifié et com- porte, par exemple, un détecteur 52 d'inclinaison de la caisse 22, qui alimente le vérin 46 pour rétablir et main- tenir la position horizontale. Un système de sécurité peut mettre le vérin 46 hors service Lors d'une inclinaison ex- cessive de la caisse, par exemple par mise à la bâche du vérin hydraulique, pour suppLéer une défaillance de cette commande. La caisse 22 prend dans ce cas l'inclinaison, cor- respondant à la position du centre de gravité, cette incli- naison étant toujours limitée. L'emploi d'une suspension de la caisse, selon l'invention, simplifie le mécanisme et la commande de la position de la caisse. Le fonctionnement ressort de l'exposé précédent. Lorsque la voiture 10 tractée par le câble 16 gravit une rampe, le plancher de la caisse 22 est maintenu horizontal par le vérin 46, indépendamment de la pente et des variations de pente au cours du trajet. La voie 12 du funiculaire peut ainsi suivre le relief du terrain et entre autres comporter un départ et une arrivée horizontale, simplifiant l'infra- structure. Les figures 4 et 5 illustrent une variante de réalisation, les mêmes numéros de référence désignant des éléments ana- logues ou identiques à ceux des figures 1 à 3. On voit que la potence, en forme de mât 56 rectiligne perpendiculaire au châssis 18, traverse le plancher de la caisse 22 et s'étend dans un caisson 54 en forme de coin, ménagé au milieu de la caisse. L'angle au sommet du caisson 54 triangulaire corres- pond aux variations de pente de la voie du funiculaire et l'inclinaison des côtés du caisson triangulaire correspond aux pentes maximale et minimale. Le fonctionnement est bien entendu identique et la voiture peut être équipée d'une com- mande à vérin 46. La voiture comporte avantageusement les équipements usuels, tels que des amortisseurs, systèmes de sécurité et analogues. Le funiculaire décrit est à voie ferrée, mais on ne sortirait pas du cadre de l'invention en utilisant une voie pour des roues pneumatiques ou autres. REVENDICATIONS 1. Voiture (10), notamment de funiculaire, ayant un châssis (18) de roulement en va et vient sur une voie (12) posée le long d'une rampe et une caisse (22) disposée sur ledit châs- sis, ladite caisse ayant un plan longitudinal de symétrie parallèle à l'axe de la voie, ainsi qu'un plancher et un toit (42), caractérisée en ce que ledit châssis (18) porte une potence (34, 56) à l'extrémité libre (36) de laquelle est suspendue ladite caisse (22) par un axe central (38) d'articulation perpendiculaire audit plan longitudinal pour autoriser un libre débattement de la caisse dans ledit plan longitudinal et un maintien en position horizontale du plan- cher indépendamment de la pente de la rampe franchie par La voiture. 2. Voiture selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite potence (34, 56) est disposée dans ledit plan longitu- dinal et traverse une ouverture (44, 54) en forme de fente ou de saigrée longitudinale ménagée dans le plancher pour s'éten- dre à travers l'habitacle de la voiture. 3. Voiture selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite caisse (22) comporte un caisson (44, 54) interne con- finant la zone de débattement de la potence (34, 56) à l'in- térieur de la voiture. 4. Voiture selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit axe (38) de suspension de la caisse (22) est disposé au niveau du toit (42) à une hauteur dudit châssis (18) pour ménager entre le châssis et le plancher, en posi- tion horizontale de la voiture, un espace "d" suffisant au débattement de la caisse (22) sur la plus grande pente de la rampe. 5. Voiture selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que ladite potence est constituée par un mât (56) recti- ligne sensiblement perpendiculaire audit châssis (18), le point de fixation du mât sur le châssis étant décalé du côté amont du châssis (18), le terme amont étant défini par rap- port à la rampe de la voie. 6. Voiture selon la revendication 1, 2, 3 ou 4, caractérisée en ce que ladite potence (34) est en forme de col de cygne à convexité orientée vers le côté amont du châssis (18), le terme amont étant défini par rapport à la rampe de La voie, et que le point de fixation de la potence en col de cygne sur le châssis est décalé du côté amont. 7. Voiture selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite caisse (22) présente du côté amont une saignée (44) disposée dans le plan longitudinal de symétrie, dans laquelle saignée passe et se débat ladite potence (34). 8. Voiture selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un moteur (46), notamment un vérin hydraulique ou analogue, intercalé entre le châssis (18) et la caisse (22) et un dispositif de com- mande (52) dudit moteur pour faire pivoter la caisse par rap- port au châssis lors d'une variation de l'inclinaison du châssis au cours du déplacement de la voiture le long de la rampe de la voie et maintenir le plancher de la caisse sen- siblement horizontal. 9. Voiture selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de sécurité pour mettre auto- matiquement hors d'action ledit moteur (46) lors d'une incli- naison de la caisse (22) supérieure à un seuil prédéterminé. 10. Voiture selon l'une quelconque des revendication précé- dentes, caractérisée en ce que ledit châssis (18) est un cha- riot qui roule sur une voie ferrée (12) en étant racté par un câble tracteur (16), et que ladite caisse (22) comporte des ouvertures (28) d'embarquement et de débarquement ménagées sur la ou les faces (24, 26) de la caisse parallèles audit plan longitudinal.