Brevet FR2684561A1 — publié le 19930611

t VEHICULE DEPLACABLE SUR RAIL, NOTAMMENT POUR TRAINS A MODELE REDUIT L'invention concerne un véhicule déplaçable sur rail, notamment pour trains à modèle réduit, com- portant au moins deux bogies à un ou plusieurs essieux, portant la carrosserie du véhicule et disposés pivotants autour d'un axe à peu près vertical sur le châssis, dont l'essieu porteur est monté rotatif ou les essieux porteurs sont montés rotatifs dans des joues latérales. Le mot "véhicule" utilisé ici s'applique aussi bien aux motrices qu'aux véhicules pour le transport de voyageurs et/ou marchandises, ainsi qu'à ceux servant à l'entretien des installations, comportant des bogies à un seul ou à plusieurs essieux. On sait que les véhicules à deux essieux peuvent également comporter des essieux montés indivi- duellement dans des bogies, pour lesquels est prévue une faible capacité de pivotement. Principalement les longs wagons dans une composition de train ont tendance, en raison de leur faible poids et sous l'influence des importants efforts de traction et de la charge remorquée, à s'incliner latéralement, tendance qui est encore favorisée dans les virages à petit rayon, surtout lorsque le centre de gravité du wagon est situé relativement haut en raison de la carrosserie. La stabilité du véhicule sur les rails est affectée plus encore en cas d'utilisation d'un système d'alimentation électrique à trois conducteurs (courant alternatif>, possédant dans la plupart des cas un contact frotteur fixé sur les bogies et s'appuyant élastiquement, sur le dessous d'un véhicule, au rail central sous tension ou sur des contacts ponctuels. Les bogies de type oscillant dans un plan horizontal favorisent encore la tendance au basculement des wagons. La présente invention a donc pour but de perfectionner les propriétés de roulement de véhicules par des mesures de construction, sans que cela s'accom- pagne de nouveaux inconvénients pour les exploitants ou utilisateurs. Conformément à l'invention, on obtient ce D résultat par le fait que les joues, formant les paliers des essieux porteurs, sont fixées en étant appliquées contre un bloc de bogie relié au châssis. En tant que dispositif de fixation pour les joues, on a fixé au moins un tenon d'emboîtement faisant saillie parallèlement aux essieux sur le côté intérieur des joues, si bien qu'une oscillation limitée des joues dans un plan vertical est possible le cas échéant, de même que, de ce fait, une adaptation optimale à des inégalités de la voie ou une compensation optimale de15 telles inégalités Le mouvement oscillant peut être limité par des butées ou analogues. Au cas o la compensation d'inégalités doit s'effectuer seulement par le palier de pivotement d'un bogie, les joues peuvent être fixées au bloc de bogie par plusieurs tenons d'emboîtement faisant saillie parallèlement aux essieux. Qu'elle soit oscillante ou rigide, cette construction simple permet un montage rotatif précis des essieux et l'obtention de propriétés de roulement sûres.25 Dans le but de simplifier la fabrication et d'obtenir une bonne stabilité, ainsi qu'un ancrage sûr des joues au bloc de bogie, l'extrémité ou chaque extrémité d'un tenon d'emboîtement est conçue pour pouvoir être accouplée, à l'intérieur du bloc de bogie,30 à l'extrémité du tenon d'emboîtement situé en face de lui Il est avantageux à cet égard que les tenons d'emboîtement soient semblables à des barres qui tra- versent partiellement le bloc de bogie, procurant ainsi un mode de réalisation avantageux Selon un mode de réalisation de l'invention qui s'est révélé simple, les extrémités des tenons d'emboîtement sont réalisées comme des lames élastiques se terminant par des crochets d'accouplement. On peut obtenir un type d'accouplement simple lorsque les crochets de deux tenons d'emboîtement s'accrochent mutuellement lors d'un mouvement d'accou- plement. Pour obtenir une bonne solidité des éléments concernés, il convient de réaliser les tenons d'emboî- tement sur une partie au moins de leur longueur sous une 1 Q forme cylindrique et de les guider dans des ouvertures traversantes appropriées du bloc de bogie. Ainsi, le bloc de bogie convient particuliè- rement, dans la réalisation d'un véhicule selon l'in- vention, lorsqu'il est fait d'un matériau conducteur électrique et qu'il peut être relié à un rail d'une voie pour l'amenée de courant électrique ou à un conducteur central. Il est préférable que les blocs de bogie soient pourvus d'un dispositif pour la réception d'un attelage à au moins une des extrémités dans le sens de marche, auquel cas une disposition avantageuse prévoit ce que l'on appelle un puits d'attelage. Un tel bloc de bogie peut être caractérisé en plus par le fait que les essieux porteurs sont suspendus élastiquement sur lui. A cet effet, le bloc de bogie présente avan- tageusement des cavités semblables à des fentes sur le côté inférieur, cavités dans lesquelles est disposé l'essieu porteur ou sont disposés les essieux porteurs et dans lesquelles il est ou ils sont guidé(s) perpen- diculairement à la direction d'avance. En cas d'utilisation de ce système de guidage vertical pour la suspension élastique des essieux porteurs, les paliers prévus pour les essieux sur les joues fixées latéralement au bloc de bogie, sont bien entendu à élargir également dans le sens vertical. Il est avantageux que l'extrémité fermée des cavités affecte la forme d'une demi-coquille, dans laquelle l'essieu concerné peut donc être monté rotatif comme dans un palier lisse. Afin d'améliorer les caractéristiques de roulement d'un véhicule, on peut prévoir deux perçages situés l'un à côté de l'autre et se terminant verti- calement dans le bloc de bogie à l'extrémité fermée des cavités, en vue de la réception de ressorts de compres- sion, ce qui permet d'obtenir une certaine mobilité élastique entre le bogie et des inégalités de la voie, ou une certaine compensation d'oscillations latérales sur le véhicule. Cette disposition peut être améliorée lors- qu'un piston d'appui coulissant est guidé dans les perçages entre les ressorts de compression et l'essieu ou les essieux. Cette amélioration possible des propriétés de roulement implique un élargissement, dans le sens vertical, des perçages pour le montage rotatif de l'essieu ou des essieux dans les joues latérales. Du fait que le bloc de bogie peut être monté pivotant sur un axe traversant verticalement le plancher de la carrosserie du véhicule, les caractéristiques avantageuses, telles que de bonnes propriétés de roule- ment, une haute stabilité et un montage simple du bogie, peuvent être transmises à l'ensemble du véhicule. Il s'est avéré qu'avec ce mode de construc- tion, un axe ou pivot particulièrement simple est formé par une vis pouvant être reliée au bloc de bogie et dont une partie de la tige située entre une partie filetée et la tête de la vis est maintenue en tant que pivot dans le plancher de la carrosserie du véhicule. L'ouverture verticale traversante dans le plancher peut s'évaser vers le haut, ou être réalisée en cône creux par exemple, de sorte que d'éventuelles contraintes entre la carrosserie et les bogies, dues à des manques de précision dans la fabrication, sont supprimées dans une large mesure, ou qu'un jeu minimal entre bogie et carrosserie peut être obtenu. A cet égard, le plancher de la carrosserie peut présenter, sur le côté inférieur, à côté du palier de pivotement du bloc de bogie, des renflements ou des appuis faisant saillie à la façon de bourrelets ou de barres.10 La conformation particulière du montage pivotant du bogie est utilisable pour amener le courant électrique à partir d'un rail ou d'un conducteur central et d'un rail aux consommateurs à l'intérieur du véhi- cule On peut utiliser à cet effet la tête de la vis,15 qui est en métal, et une barre conduisant le courant électrique reliée par une partie contre la tête de vis ou appliquée contre elle Cette barre conductrice électrique peut s'étendre sous un recouvrement de plancher placé à l'intérieur de la carrosserie sur le plancher de celle-ci, de sorte que la barre reste autant que possible invisible. Une condition indispensable pour l'obtention d'une liaison électrique vers l'intérieur du véhicule est la réalisation en métal ou un autre matériau con-25 ducteur électrique d'au moins un bloc de bogie. Bien entendu, dans le cas d'une version d'alimentation dite à deux conducteurs, le palier d'un côté d'un essieu porteur conduisant le courant élec- trique doit être isolé électriquement du palier de30 l'autre côté. En cas d'utilisation d'une alimentation électrique avec un conducteur central, les deux paliers des roues d'un essieu, ou d'autres pièces reliées au bloc de bogie, doivent être conducteurs électriques et être mutuellement isolés électriquement De telles dispositions ne demandent cependant pas des explications particulières pour l'homme de métier. Afin de pouvoir conserver l'alimentation électrique simple à l'intérieur du véhicule, les con- sommateurs électriques, par exemple des lampes ins- tallées sous le toit ou des feux arrière, peuvent être fixés à une barre omnibus attachée au toit du véhicule, ou être reliés de l'extérieur à une telle barre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue de côté d'un bogie d'un véhicule ferroviaire à quatre essieux; la figure 2 est une vue de dessus partiel- lement en coupe de ce bogie, prise suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe d'une joue laté- rale représentée à plus grande échelle, prise suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une coupe transversale d'un véhicule sous la forme d'une voiture à voyageurs, prise suivant la ligne IV-IV de la figure 5; et la figure 5 est une coupe longitudinale prise suivant la ligne V- V de la figure 4. Les figures 1 et 2 montrent un bogie 1 d'une voiture à voyageurs 2, représentée sur les figures 4 et , pour un système de trains à modèle réduit Le bogie 1 comporte deux essieux porteurs 3 montés rotatifs dans des joues 5 fixées latéralement contre un bloc de bogie 4 et présentant en l'occurrence des paliers lisses 6. Sur les joues 5, on voit par ailleurs des suspensions élastiques, des dispositifs de freinage, etc, corres- pondant à un équipement illustré à titre d'exemple, mais dont les détails ne seront pas décrits ici. Le bogie 1 est lui-même monté pivotant, par le bloc de bogie 4 et autour d'un axe vertical 8, sur le châssis 7 de la voiture 2. Les joues 5, appliquées par leur côté inté- rieur contre le bloc de bogie 4, présentent chacune, en vue de la fixation à ce bloc, au moins un tenon d'em- boîtement 9 mais qui sont au nombre de trois dans cet exemple qui fait saillie à peu près parallèlement aux essieux Ces tenons sont engagés, pour le montage des joues 5, dans des ouvertures traversantes 10 débouchant sur les côtés du bloc de bogie 4, de manière qu'ils s'accouplent aux tenons d'emboîtement 9 situés en regard d'eux de l'autre joue 5 Les tenons 9 sont réalisés à la façon de barres et leurs extrémités libres possèdent des lames élastiques 11 avec des crochets 12 qui s'ac- crochent mutuellement pour l'accouplage Les tenons d'emboîtement 9 et les ouvertures traversantes 10 qui leur sont coordonnées, possèdent une section à peu près cylindrique circulaire, apportant ainsi une liaison compacte essentiellement exempte de jeu entre le bloc de bogie 4 et les joues 5. La figure 3 montre une joue 5 détachée du bloc de bogie 4; la référence 13 désigne la suspension à lames de ressort visible en coupe transversale de la carrosserie du véhicule. Les figures 4 et 5 font mieux ressortir les dispositions avantageuses prises selon l'invention sur un véhicule déplaçable sur rail La figure 5 montre que le bloc de bogie 4 convient pour la réception d'un30 attelage 14, lequel est inséré dans ce que l'on appelle un puits d'attelage 15 o il est bloqué de façon amo- vible par une vis sans tête 16 Cette représentation montre en outre la suspension élastique des essieux porteurs 3 sur le bloc de bogie 4 Ce dernier présente à35 cet effet des cavités 17 semblables à des fentes, qui sont acessibles sur le côté inférieur du bloc de bogie 4 et forment un système d'appui supplémentaire de l'essieu 3 A leurs extrémités fermées, les cavités 17 sont réalisées en demi-coquille, de sorte qu'elles servent au montage rotatif de l'essieu Perpendiculairement à l'étendue longitudinale des cavités 17, on a ménagé dans le bloc de bogie 4 des perçages 18 pour la réception de ressorts de compression 19 entre le bloc 4 et l'essieu porteur 3, ce qui permet d'obtenir une capacité d'adap- tation du véhicule à des inégalités de la voie ou une compensation de telles inégalités Afin de ménager le ressort de compression 19 et aussi l'essieu 3, un piston d'appui 20 chargé par le ressort 19 est interposé dans le perçage 18. La figure 4 indique que les paliers 6 formés dans les joues 5 pour les essieux 3, sont également élargis en direction verticale. En tant que pivot du bogie 1, une vis 8 traverse le plancher 22 du châssis 7 en direction verticale, de haut en bas, et est vissée par son f ile- tage 23 dans le bloc de bogie 4, tandis que sa partie de tige 25, située plus en arrière, est montée dans le plancher 22 et que la tête 24 de la vis empêche la carrosserie de se soulever du bogie 1 L'ouverture traversante prévue dans le plancher 22 pour la partie de tige 25 de la vis, s'évase légèrement vers le haut (coniquement), de sorte que d'éventuelles contraintes entre les bogies et la carrosserie du véhicule ne peuvent pas se produire. A côté du palier de pivotement vertical du bogie 1, le dessous du plancher 22 est pourvu de ren- flements d'appui 26 ou de barres semblables à des bourrelets, par lesquels la carrosserie du véhicule est appuyée sur le bogie 1. La tête 24 de la vis 8, qui est en métal, est reliée à une barre conductrice de courant électrique 27, s'appliquant en haut contre cette tête et s'étendant au-dessous d'un recouvrement de plancher 28 posé à l'intérieur de la carrosserie sur son plancher 22 Cette barre 27 est reliée électriquement à une barre omnibus installée sous le toit du véhicule et dans laquelle est incorporé l'éclairage 29 Ainsi, grâce aux métaux dont sont constitués le bloc de bogie 4, l'axe 8 du bogie en forme de vis et les barres conductrices 27 et , le courant électrique peut être amené de façon simple à des consommateurs à l'intérieur ou à 1 'exté- rieur (feu arrière) d'un véhicule Des câbles de liaison entre les véhicules et à l'intérieur de ceux-ci sont donc superflus. REVENDICATIONS 1 Véhicule déplaçable sur rail, notamment pour trains à modèle réduit, comportant au moins deux bogies à un ou plusieurs essieux, portant la carrosserie du véhicule et disposés pivotants autour d'un axe à peu près vertical sur le châssis, dont l'essieu porteur est monté rotatif ou les essieux porteurs sont montés rotatifs dans des joues latérales, caractérise en ce que les joues ( 5), formant les paliers ( 6) des essieux porteurs ( 3), sont fixées en étant appliquées contre un bloc de bogie ( 4) relié au châssis ( 7). 2 Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un tenon d'emboîtement ( 9), faisant saillie parallèlement aux essieux porteurs ( 3), est fixé sur le côté intérieur des joues ( 5). 3 Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité du tenon d'emboîtement ( 9) est accouplable, à l'intérieur du bloc de bogie ( 4), avec l'extrémité d'un tenon d'emboîtement ( 9) d'une joue opposée ( 5). 4 Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tenons d'emboîtement ( 9) sont réalisés sous la forme de barres. Véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 4, caractérisé en ce que les extrémités des tenons d'emboîtement ( 9) sont réalisées sous la forme de lames élastiques ( 11) portant des crochets d'accouple- ment ( 12). 6 Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que les crochets d'accouplement ( 12) de deux tenons d'emboîtement ( 9) situés l'un en face de l'autre sont conçus pour s'accrocher mutuellement lors d'un mouvement d'accouplement. 7 Véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 6, caractérisé en ce que les tenons d'em- boîtement ( 9) sont guidés au moins partiellement dans il des ouvertures cylindriques traversantes ( 10) du bloc de bogie ( 4). 8 Véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que le bloc de bogie ( 4) est réalisé d'un matériau conducteur électrique et relié à un rail conducteur électrique d'une voie. 9 Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bloc de bogie ( 4) est pourvu d'un disposi- tif récepteur pour un attelage ( 14) à au moins une extrémité dans le sens de marche. Véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que les essieux por- teurs ( 3) sont suspendus élastiquement dans le bloc de bogie ( 4). 11 Véhicule selon la revendication 10, caracté- risé en ce que les essieux porteurs ( 3) sont guidés ou montés rotatifs dans des cavités ( 17) semblables à des fentes dans le côté inférieur du bloc de bogie ( 4). 12 Véhicule selon la revendication 11, caracté- risé en ce que l'extrémité fermée des cavités ( 17) affecte la forme d'une demi-coquille pour le montage rotatif de l'essieu porteur. 13 Véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 10 à 12, caractérisé en ce que des perçages ( 18) pour la réception de ressorts de compression ( 19) sont prévus à l'extrémité fermée des cavités, perçages qui se terminent verticalement dans le bloc de bogie ( 4). 14 Véhicule selon la revendication 13, caracté- risé en ce qu'un piston d'appui ( 20) est placé dans les perçages ( 18) entre les ressorts de compression ( 19) et l'essieu porteur ( 3). Véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 10 à 14, caractérisé en ce que les paliers ( 6) des essieux porteurs ( 3) dans les joues ( 5) sont élargis en direction verticale, perpendiculairement à l'essieu porteur ( 3). 16 Véhicule selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 15, caractérisé en ce que le bloc de bogie ( 4) est monté pivotant sur un axe ( 8) traversant verti- calement le plancher ( 22) de la carrosserie ou le châssis ( 7) du véhicule. 17 Véhicule selon la revendication 16, caracté- risé en ce que l'axe ( 8) est réalisé sous la forme d'une vis ( 8) pouvant être reliée au bloc de bogie ( 4) et montée dans le plancher ( 22) de la carrosserie ou du châssis ( 7) par une partie ( 25) de la tige de la vis située entre sa partie filetée ( 23) et sa tête ( 24). 18 Véhicule selon la revendication 17, caracté- risé en ce que l'ouverture traversante ménagée dans le plancher ( 22) pour recevoir ladite partie ( 25) de la tige de vis s'évase coniquement vers le haut. 19 Véhicule selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que le plancher ( 22) de la carrosserie du véhicule présente, sur le côté inférieur, des ren- flements d'appui en forme de barres ( 26) saillantes placées à côté du palier de pivotement du bloc de bogie ( 4). Véhicule selon la revendication 17, caracté- risé en ce que la tête de la vis, faite de métal, est reliée à une barre conductrice de courant électrique ( 27). 21 Véhicule selon la revendication 20, caracté- risé en ce que la barre conductrice électrique ( 27) s'étend au-dessous d'un recouvrement de plancher ( 28) disposé à l'intérieur de la carrosserie sur le plancher ( 22) de celle-ci. 22 Véhicule selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que la barre conductrice électrique est reliée électriquement à une barre omnibus ( 30) s'étendant sous le toit du véhicule et présentant l'éclairage ( 29).