Brevet FR2712861A1 — publié le 19950602

L'invention se rapporte au chapeau d'une suspension d'un matériel ferroviaire tel un bogie. Elle se rapporte également à la suspension ferroviaire pourvue dudit chapeau. Classiquement, pour réaliser la suspension d'un matériel ferroviaire tel un bogie, la boite d'essieu est associée au chassis de ce matériel ferroviaire au travers de deux ensembles élastiques qui, pour chaque ensemble, a l'une de ses extrémités dite extrémité basse qui repose sur une table d'appui présentée par la boite d'essieu et a son autre extrémité dite haute qui coopère au moins en partie avec un chapeau relié quant à lui au chassis du matériel ferroviaire par un anneau indéformable s'étendant entre un axe d'articulation inférieur porté par le chassis et un axe d'articulation supérieur porté par le chapeau, ces axes d'articulation étant matérialisés par au moins un tourillon. Le chapeau a une section globalement circulaire et la face interne de sa paroi latérale constitue pour l'élément élastique une portée de centrage, tandis que sa face externe porte au moins le tourillon de l'articulation supérieure de l'anneau. Ce tourillon est fabriqué séparément du corps du chapeau auquel il est relié par des moyens d'association. Ces moyens d'association doivent être suffisamment résistants pour faire face aux sollicitations importantes. On se rappelera pour mémoire qu'à vide, le poids d'un wagon est déjà d'environ trente tonnes. Dans les réalisations connues à ce jour, les moyens d'association consistent essentiellement en des moyens d'emboitement à force d'un prolongement du tourillon dans un alésage que présente l'enveloppe du chapeau. Pour cela le prolongement du tourillon, qui a une section semblable à celle du tourillon, a une section légèrement supérieure à la section de l'alésage. Cette association du tourillon par emboitement à force du prolongement du tourillon dans l'alésage du chapeau crée des contraintes résiduelles qui sont des sources d'amorces de ruptures et limite la résistance de la liaison ainsi constituée. La résistance d'un tel montage ne pourrait être augmentée que s'il était possible d'augmenter la longueur d'emboitement ce qui est excessivement difficile à réaliser. Pour que l'alésage présente une profondeur suffisante, le chapeau comporte un bossage dans lequel est localisé l'alésage. La face externe de cette épaisseur forme directement une portée dite d'appui qui, orthogonale à l'axe longitudinal de l'alésage constitue pour l'anneau une surface de glissement. A cet effet, lorsque le chapeau est sorti de fonderie, il est nécessaire qu'il soit usiné pour que ces portées d'appui aient la correction géométrique nécessaire. Un des inconvénients de ces réalisations connues est que, s'appuyant outre sur le tourillon ou sur cette surface de glissement, l'anneau use très rapidement et le tourillon et le bossage de sorte qu'il faut relativement souvent remplacer tout le chapeau. Après emmanchement à force, l'extrémité du prolongement est généralement soudée au chapeau. Malgré cette soudure, l'ancrage est encore déficient d'autant plus que le couple exercé par l'anneau tend à ovaliser l'entrée de l'alésage et que pour résister aux contraintes de cisaillement le diamètre est grossi au détriment du rapport diamètre/longueur de l'emboitement caractérisant le guidage. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un chapeau du type précité qui pallie à ces inconvénients. A cet effet, elle a pour objet un tel chapeau de suspension ferroviaire comprenant donc au moins un tourillon relié au corps dudit chapeau par des moyens d'association, ce chapeau étant notamment caractérisé en ce que le tourillon a un pied de section telle qu'il s'engage avec un jeu prédéterminé dans l'alésage et porte des moyens d'association assurant son immobilisation en translation dans l'alésage dans le sens de sa pénétration dans l'alésage avant même soudure de l'extrémité du pied. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin ci-annexé qui représente schématiquement - figure 1 : une vue en coupe transversale d'un chapeau, - figure 2 : une vue d'un détail de la figure 1, - figure 3 : une vue partielle de face d'une suspension d'un matériel ferroviaire. En se reportant au dessin, on voit que dans la suspension d'un matériel ferroviaire tel un bogie la boite d'essieu 1 est associée au chassis de ce matériel ferroviaire par l'intermédiaire de deux ensembles élastiques 2 qui pour chaque ensemble a l'une de ses extrémités dite basse qui repose sur une table d'appui 3 présentée par la boite d'essieu et a son autre extrémité dite haute qui coopère au moins en partie avec un chapeau 4 relié quant à lui au chassis du matériel ferroviaire par un anneau 5 indéformable s'étendant entre un axe d'articulation 6 inférieur porté par le chassis et un axe d'articulation 7 supérieur porté par le chapeau, ces axes d'articulation étant matérialisés par des tourillons. Le chapeau 4 de cette suspension ferroviaire comprend au moins un tourillon 8 relié au corps du chapeau par des moyens 9 d'association. Les moyens 9 d'association du tourillon sur le chapeau comprennent - d'une part, un alésage 10 qui, usiné dans un bossage 11 d'une enveloppe constituant le corps de chapeau, le bossage 11 ayant une face apparente 12 qui forme une butée d'appui et, - d'autre part, un tourillon dont le pied est logé dans l'alésage pour être immobilisé par soudage de son extrémité. Selon l'invention, le tourillon 8 a un pied 8a de section telle qu'il s'engage avec un jeu "e" prédéterminé dans l'alésage et porte des moyens 13 d'association assurant son immobilisation en translation dans l'alésage dans le sens de sa pénétration dans l'alésage avant même soudure de l'extrémité du pied. Pour constituer le moyen 13 d'immobilisation en translation, de préférence le tourillon 8 comprend entre le pied et sa portée cylindrique une collerette 13a prenant appui sur la portée d'appui 12 du bossage. L'extrémité du pied 8a du tourillon 8 est tronconique ou avec de larges arrondis de manière à aménager un espace annulaire entre le tourillon et l'alésage permettant d'y loger un cordon de soudure 15, ce qui laisse la face interne 16 du chapeau sans excroissances. Avantageusement, le bord externe de cette collerette 13a est fixé sur la face externe du chapeau par un moyen 19 de cohésion tel un cordon de soudure. Ceci permet de fixer énergiquement le tourillon sur le chapeau sans qu'il n'y ait de contraintes résiduelles au montage et d'écarter le risque qu'il provoque l'ovalisation de l'entrée de l'alésage. Egalement, la collerette constitue la surface d'usure pour l'anneau de liaison de sorte qu'en cas d'usure seul le tourillon est à remplacer. REVENDICATION8 1. Chapeau d'une suspension d'un matériel ferroviaire comprenant au moins un tourillon (8) relié au corps du chapeau par des moyens (9) d'association, ces moyens (9) d'association du tourillon sur le chapeau comprennent - d'une part, un alésage (10) qui usiné dans un bossage (11) d'une enveloppe constituant le corps de chapeau, le bossage (11) ayant une face apparente (12) qui forme une butée d'appui et, - d'autre part, un tourillon dont le pied est logé dans l'alésage pour être immobilisé par soudage de son extrémité, ce chapeau étant caractârisé en ce que le tourillon (8) a un pied (8a) de section telle qu'il s'engage avec un jeu (e) prédéterminé dans l'alésage et porte des moyens (13) d'association assurant son immobilisation en translation dans l'alésage dans le sens de sa pénétration dans l'alésage avant même soudure de l'extrémité du pied. 2. Chapeau d'une suspension d'un matériel ferroviaire selon la revendication 1 caractéris8 en ce que le tourillon comprend entre le pied (8a) et sa portée cylindrique une collerette (13) prenant appui sur la portée d'appui (12) du bossage. 3. Chapeau d'une suspension d'un matériel ferroviaire selon la revendication 1 caractârisâ en ce que l'extrémité du pied du tourillon est tronconique de manière à aménager un espace annulaire entre le tourillon et l'alésage permettant d'y loger le cordon de soudure, ce qui laisse la face interne du chapeau sans excroissances. 4. Chapeau d'une suspension d'un matériel ferroviaire selon la revendication 1 ou 2 caracterisé en ce que le bord externe de la collerette (13a) est fixé sur la face externe du chapeau par un moyen (19) de cohésion. 5. Suspension ferroviaire comprenant une boite d'essieu qui est associée au chassis de ce matériel ferroviaire par l'intermédiaire de deux ensembles élastiques (2) qui pour chaque ensemble a l'une de ses extrémités dite basse qui repose sur une table d'appui (3) présentée par la boite d'essieu et a son autre extrémité dite haute qui coopère au moins en partie avec un chapeau (4) relié quant à lui au chassis du matériel ferroviaire par un anneau (5) indéformable s'étendant entre un axe d'articulation (6) inférieur porté par le chassis et un axe d'articulation (7) supérieur porté par le chapeau, ces axes d'articulation étant matérialisés par des tourillons, caractârisâ. en ce qu'elle comprend un chapeau selon la revendication 1.