Brevet FR2769277A1 — publié le 19990409

CHASSIS DE BOGIE FERROVIAIRE ARTICULE La présente invention concerne les bogies ferroviaires porteurs et moteurs, en général, et porte, plus particulièrement, sur un châssis de bogie ferroviaire articulé. Un tel châssis de bogie ferroviaire articulé trouve une application à tous les types de bogies ferroviaires articulés. L'avantage général d'utiliser un châssis articulé pour la réalisation de bogies, réside dans l'utilisation du matériel sur des voies sinueuses et possédant des gauches importants (défauts ou dévers importants ) et/ou sur des voies d'entretien géométrique réduit en conservant le maximum de contact roue/rail. Les bogies ainsi réalisés ne nécessitent pas de suspensions primaires très souples et limitent les sollicitations des organes de ces suspensions ainsi que celles de la structure de châssis en particulier en torsion. Un châssis de bogie ferroviaire articulé de l'art antérieur est par exemple décrit dans le brevet US 3 398 700 ou dans le brevet US 3 990 372. De tels châssis de bogie ferroviaire articulé de l'art antérieur pénalisent la plupart du temps le volume intérieur du châssis. En effet, dans de telles solutions de l'art antérieur, il est difficile de loger les organes d'entraînement et la motorisation. De plus, de tels châssis de bogie ferroviaire articulé de l'art antérieur perturbent le parallélisme des deux longerons ainsi que le carrément du châssis. Aussi un but de l'invention est-il un châssis de bogie ferroviaire articulé ne présentant pas les inconvénients des châssis de l'art antérieur et présentant une meilleure aptitude à la prise de gauche pour lequel le parallélisme des longerons et le carrément du châssis sont assurés dans le fonctionnement du matériel. Conformément à l'invention, le châssis de bogie ferroviaire articulé muni de deux demi-châssis identiques comportant chacun un longeron et une traverse, lesdits demichâssis étant solidaires au moyen d'un système d'articulation élastique, ledit système d'articulation élastique étant défini dans un plan vertical passant par l'axe A-A, se caractérise en ce que: - ledit plan vertical a une position par rapport à l'axe transversal Y, définie par l'angle a, telle que l'angle a est compris entre 0 et 900, et - ledit axe A-A a une position par rapport à l'horizontale, définie par l'angle ss, telle que l'angle Q est compris entre 0 et 900. Le châssis de bogie ferroviaire articulé de l'invention satisfait également à l'une au moins des caractéristiques suivantes: - les deux demi-châssis ont la forme générale d'un T et sont reliés par un double système d'articulation élastique susceptible de se positionner dans deux plans, - les positions des systèmes d'articulation dans les deux plans sont symétriques et indépendantes l'une de 1 'autre. Un avantage du châssis de bogie ferroviaire articulé de l'invention est que le montage des articulations ne contraint pas la structure du châssis de bogie à l'assemblage. Un autre avantage du châssis de bogie ferroviaire articulé de l'invention est qu'il peut être opérationnel sur divers types de bogies, en particulier avec des systèmes d'entraînement différents, soit par la partie centrale, soit par l'intermédiaire d'une traverse pivot. Un autre avantage du châssis de bogie ferroviaire articulé de l'invention est qu'il peut, par sa disposition, être appliqué à des bogies utilisant des équipements existants ou dérivés de bogies existants, en conservant des interfaces identiques, et des sous-ensembles tels que suspension primaire, suspension secondaire, entraînement, freinage, et, de ce fait, être adapté à une réhabilitation de matériel existant. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description du mode de réalisation préféré du châssis de bogie ferroviaire articulé, description faite en liaison avec les dessins dans lesquels: - les figures 1A et 1B montrent une vue schématique en élévation du châssis de bogie ferroviaire articulé conforme à l'invention, dans laquelle l'angle a est de l'ordre de 450 et l'angle Q est égal à 900 et à 00, respectivement, - les figures 2A à 2C représentent une coupe dans le plan vertical d'un mode de réalisation préféré du système d'articulation élastique du châssis de bogie ferroviaire articulé conforme à l'invention, dans laquelle l'angle Q est égal à 900, 45" et 00, respectivement. Les figures 1A et 1B montrent une vue schématique en élévation du châssis de bogie ferroviaire articulé conforme à l'invention, dans laquelle l'angle u est de l'ordre de 45" et l'angle Q est égal à 900 et à 00, respectivement. Le châssis de bogie ferroviaire articulé de l'invention se compose de deux demi-châssis identiques reprenant chacun des éléments connus de suspens ion, roulement, freinage et autres. Chaque demi-châssis est constitué d'un longeron et d'une traverse solidaire. Ils sont reliés entre eux par un système d'articulation élastique adapté aux conditions dynamiques du réseau utilisateur. Le châssis de bogie articulé comporte donc deux demichâssis 1, 2 identiques comportant chacun un longeron et une traverse. Les demi-châssis sont solidaires au moyen d'un système d'articulation élastique 3. Le système d'articulation élastique est défini dans un plan vertical passant par l'axe A-A. Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, le système d'articulation est tel que: - le plan vertical a une position par rapport à l'axe transversal Y, définie par l'angle a, telle que l'angle a est compris entre 0 et 900, et - l'axe A-A a une position par rapport à l'horizontale, définie par l'angle ss, telle que l'angle Q est compris entre 0 et 900. La valeur de l'angle a définie donc la géométrie du châssis. La position de l'axe A-A peut varier de 0 , ce plan étant alors confondu avec l'axe transversal Y, à 900, ce plan étant alors confondu avec l'axe longitudinal X. I1 résulte de la valeur de l'angle Q que le système d'articulation élastique positionné symétriquement peut être disposé entre les positions comprises entre une position verticale (Figure 1A) et une position horizontale (Figure 1B). Un avantage fondamental du châssis de bogie ferroviaire articulé de l'invention réside principalement dans la double adaptation 1 - à la géométrie du châssis (angle a) 2 - aux conditions dynamiques requises (orientation du système d'axe (angle ss)). Un autre avantage dans la présente invention, réside dans le fait que le montage du système d'articulation élastique ne bride pas la structure du demi-châssis. Le système d'articulation élastique peut être mis en oeuvre dans tous les cas, en utilisant, par exemple, deux articulations, du type SILENTBLOCS, cylindriques, coniques ou sphériques. Les déplacements des longerons, l'un par rapport à l'autre, résultent de l'élasticité du système d'articulation. lqs figures 2A à 2C représentent une coupe dans le plan vertical d'un mode de réalisation préféré du système d'articulation élastique du châssis de bogie ferroviaire articulé conforme à l'invention, dans laquelle l'angle Q est égal à 90 , 45" et 00, respectivement. Le choix de l'angle ss, des types de SILENTBLOCS, ainsi qu'un calage possible, permettent de régler une certaine précontrainte dans les SILENTBLOCS afin de compenser un éventuel désaxage des suspensions secondaires par rapport aux primaires, ce désaxage donnant un couple de basculement des longerons qu'il convient de compenser. Un angle Q de 90" ou proche (Figure 2A), donnera un excellent parallélisme des longerons, un excellent carrément du châssis et une bonne souplesse en gauche. Un angle a faible donnera également une grande souplesse en gauche de châssis. Un angle ss de 0 (Figure 2C) donnera une bonne souplesse dans les diverses configurations. L'avantage du système décrit est donc de permettre l'adaptation de ces paramètres suivant les configurations recherchées, tout en conservant l'articulation semblable et le reste du châssis et du bogie identique. I1 résulte de ce qui précède que la position des systèmes d'articulation élastique est déterminée en fonction des conditions géométriques et dynamiques recherchées. Le choix et le réglage des systèmes d'articulation élastique permet de compenser un désaxage de la suspension secondaire par rapport à la suspension primaire. REVENDICATIONS 1. Châssis de bogie articulé muni de deux demi-châssis (1, 2) identiques comportant chacun un longeron et une traverse, lesdits demi-châssis étant solidaires au moyen d'un système d'articulation élastique (3), ledit système d'articulation élastique étant défini dans un plan vertical passant par l'axe A-A, ledit châssis étant caractérisé en ce que: - ledit plan vertical a une position par rapport à l'axe transversal Y, définie par l'angle Q, telle que l'angle a est compris entre 0 et 900, et - ledit axe A-A a une position par rapport à l'horizontale, définie par l'angle ss, telle que l'angle Q est compris entre 0 et 900. 2. Châssis selon la revendication 1, dans lequel les deux demi-châssis ont la forme générale d'un T et sont reliés par un double système d'articulation élastique susceptible de se positionner dans deux plans. 3. Châssis selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel les positions des systèmes d'articulation dans les deux plans sont symétriques et indépendantes l'une de l'autre.