Brevet FR3074468A1 — publié le 20190607

Bogie de vehicule ferroviaire La presente invention concerne un bogie de vehicule ferroviaire du type comprenant : - au moins deux longerons s'etendant selon une direction longitudinale entre une premiere extremite et une deuxierne extremite, - au moins une poutre transversale s'etendant selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire a la direction longitudinale et reliant les deux longerons l'un a l'autre. II est connu, pour realiser ce type de bogie, de fixer les differents elements qui composent le chassis au moyen de soudures, par exemple en soudant les extremites de la poutre transversale aux extremites des longerons afin de rendre les pieces solidaires entre elles. La structure de ce type de bogie, notamment l'accessibilite limitee de certaines zones du chassis, impose un soudage manuel ou semi-automatique des pieces. Ceci a pour effet de rendre la fabrication du chassis complexe et longue. De plus, la qualite des soudures peut varier d'un chassis a un autre et d'une soudure a une autre sur un meme chassis. L'un des buts de ('invention est de pallier ces inconvenients en proposant un bogie dont la structure du chassis permet ('utilisation d'equipements robotises af in d'automatiser majoritairement la realisation des soudures tout en rendant le chassis plus modulaire et en garantissant une qualite de soudure optimale. A cet effet, ('invention concerne un bogie de vehicule ferroviaire du type precite dans lequel le chassis comprend au moins deux organes de maintien soudes respectivement a la premiere extremite de chacun des longerons et en ce que la poutre transversale est fixee par boulonnage sur chacun des organes de maintien. Ainsi, le soudage des organes de maintien sur les extremites des longerons est une operation qui peut facilement etre realisee par des equipements de soudage robotises. En effet, ('absence de poutre transversale dans l'environnement des zones de soudures facilite l'acces des equipements robotises. Selon des modes de realisation differents, le bogie comprend en outre une ou plusieurs des caracteristiques suivantes, prises isolement ou selon toutes les combinaisons techniquement possible : - l'organe de maintien enserre la premiere extremite du longeron ; - chaque longeron comprend deux flancs, une partie haute et une partie basse, la partie haute et la partie basse reliant les deux flancs, l'organe de maintien comprenant une partie superieure et une partie inferieure, ladite partie superieure et ladite partie 2 inferieure s'etendant respectivement dans un plan defini par la partie haute de ('extremite du longeron et dans un plan defini par la partie basse de ('extremite du longeron ; - l'organe de maintien est soude a ('extremite du longeron au moyen d'une premiere soudure bout a bout entre la partie superieure de l'organe de maintien et la 5 partie haute de ('extremite du longeron et d'une deuxierne soudure bout a bout entre la partie inferieure de l'organe de maintien et la partie basse du longeron ; - la projection de ('extremite du longeron dans le plan longitudinal presente un profil continu, ledit profil presentant une pente variant continOment ; - l'organe de maintien est soude a ('extremite du longeron au moyen d'une 10 soudure d'angle circulaire ; - le chassis comporte en outre au moins une traverse centrale, s'etendant dans la direction transversale, reliant les deux longerons l'un a l'autre dans une zone s'etendant entre la premiere extremite et la deuxierne extremite des longerons, la traverse centrale comprenant une partie haute, une partie basse, deux flancs, la partie haute et la partie 15 basse reliant les deux flancs, au moins un flanc etant forme d'une unique tole decoupee sensiblement plane et non pliee ; - le flanc de la traverse centrale est soude a la partie basse de la traverse centrale au moyen d'une soudure rectiligne ; - le chassis comporte : 20 - au moins une traverse centrale s'etendant dans la direction transversale, reliant les deux longerons l'un a l'autre dans une zone s'etendant entre la premiere extremite et la deuxierne extremite des longerons, la traverse centrale comprenant une partie haute, une partie basse, deux flancs, la partie haute et la partie basse reliant les deux flancs, au moins l'une des parties haute et basse de la traverse centrale comportant 25 une portion en saillie selon sensiblement la direction longitudinale, - une attache de bielle, par exemple destine a fixer une bielle de reducteur, ladite attache etant soudee sur la portion en saillie d'au moins l'une des parties haute et basse de la traverse centrale. L'invention concerne egalement un procede de fabrication d'un bogie de vehicule 30 ferroviaire tel que decrit precedemment. Le procede de fabrication comprend les etapes suivantes : - fourniture d'au moins deux longerons s'etendant selon une direction longitudinale, chaque longeron comportant deux flancs, une partie haute et une partie basse, la partie haute et la partie basse reliant les deux flancs, 35 - fourniture d'au moins une poutre transversale s'etendant selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire a la direction longitudinale, 3 - fourniture d'au moins deux organes de maintien, - assemblage par soudage des organes de maintien a une premiere extremite de chacun des longerons, - fixation de la poutre transversale par boulonnage sur chacun des organes de 5 maintien. D'autres aspects et avantages de ('invention apparaitront a la lecture de la description qui suit, donnee a titre d'exemple et faite en reference aux dessins annexes parmi lesquels : - la figure 1 est une representation schematique d'un chassis d'un bogie 10 selon ('invention ; - la figure 2 est une representation schematique partiellement en eclate d'une extremite d'un longeron de la figure 1 ; - la figure 3 est une representation schematique d'une variante d'un organe de maintien ; et 15 - la figure 4 est une representation d'une traverse centrale du bogie de la figure 1. Dans la description qui suit, le terme « longitudinal » est defini par rapport a la direction selon laquelle circule le vehicule ferroviaire auquel appartient le bogie, c'est-adire la direction dans laquelle s'etendent les rails sur lesquels circule le vehicule. 20 Le terme « transversal » est defini par rapport a une direction sensiblement perpendiculaire a la direction longitudinale, c'est-a-dire la direction selon laquelle les rails sont ecartes l'un de l'autre. Un chassis 1 d'un bogie pour vehicule ferroviaire est represents sur la figure 1. Le chassis 1 comprend deux longerons 3 s'etendant chacun selon une direction 25 longitudinale entre une premiere extremite 5 et une deuxierne extremite 7 et deux poutres transversales 9A s'etendant selon une direction transversale et reliant les deux longerons 3 l'un a l'autre. En variante, le chassis 1 comprend plus de deux longerons 3 et/ou plus ou moins de poutres transversales 9A. 30 Chaque longeron 3 comprend deux flancs 11, une partie haute 13 et une partie basse 15. La partie haute 13 et la partie basse 15 relient les deux flancs 11 entre eux, de sorte que le longeron presente une section fermee sensiblement rectangulaire. Typiquement, la projection de la premiere extremite 5 et/ou de la deuxierne extremite 7 de chacun des longerons 3 dans un plan longitudinal a un profil continu et la 35 pente dudit profil varie egalement continOment. 4 Autrement dit, la projection de la premiere extremite 5 et/ou de la deuxierne extremite 7 de chacun des longerons 3 dans un plan longitudinal a un profil depourvu d'angles vifs. La projection de la premiere extremite 5 et/ou de la deuxierne extremite 7 de 5 chacun des longerons 3 dans un plan longitudinal a typiquement un profil correspondant a un arc geometrique de classe C1. Le profil est continu et la derivee dudit profil est egalement continue. Par exemple, le profil est un demi-cercle. Les flancs 11 de chaque longeron 3 sont par exemple en tole d'epaisseur 10 comprise entre 6 mm et 16 mm. On entend par tole une fine feuille de metal, par exemple de l'acier, obtenue par laminage. La tole formant les flancs 11 de chaque longeron 3 est non pliee et sensiblement plane. La tole de chacun des flancs 11 est typiquement decoupee dans une tole de plus grande dimension. 15 La partie haute 13 et la partie basse 15 de chacun des longerons 3 sont par exemple formees d'une pluralite de toles fixees entre elles. En variante, la partie haute 13 et la partie basse 15 sont formees d'une unique tole pliee, typiquement decoupee dans une tole de plus grande dimension. La partie haute 13 et la partie basse 15 sont par exemple formees d'une tole 20 similaire a celle utilisee pour la fabrication des flancs 11. Au niveau de chaque extremite 5, 7 de chacun des longerons 3, les deux flancs 11 s'etendent au-dela de la partie haute 13 et de la partie basse 15 selon la direction longitudinale. Autrement dit, ('extremite de chacun des flancs 11 s'etend en saillie par rapport a 25 la partie haute 13 et a la partie basse 15 de chacun des longerons 3. Dans le mode de realisation represents sur la figure 1, le chassis 1 comporte quatre organes de maintien 17A soudes respectivement a chaque extremite 5, 7 de chacun des longerons 3. Chaque organe de maintien 17A comprend une premiere portion de liaison 23 30 orientee vers ('extremite 5, 7 du longeron 3 et destinee a etre fixee a ('extremite 5, 7 du longeron 3. Chaque organe de maintien 17A comprend une deuxierne portion de liaison 25A orientee vers l'exterieur de ('extremite 5, 7 du longeron 3 et destinee a etre fixee a la poutre transversale 9A. 35 L'organe de maintien 17A enserre ('extremite 5, 7 du longeron 3. 5 La premiere portion de liaison 23 comprend une partie superieure 19 et une partie inferieure 21. La projection de la premiere portion de liaison 23 dans un plan longitudinal a typiquement une forme en « C » orientee vers l'extremite 5, 7 du longeron 3. 5 Typiquement, la premiere portion de liaison 23 a une forme complementaire de l'extremite 5, 7 du longeron 3. La partie superieure 19 et la partie inferieure 21 de la premiere portion de liaison 23 s'etendent respectivement dans un plan defini par la partie haute 13 de l'extremite 5, 7 du longeron 3 et dans un plan defini par la partie basse 15 de l'extremite 5, 7 du longeron 10 3. Plus particulierement, la partie superieure 19 s'etend dans la continuite de la partie haute 13 et la partie inferieure 21 s'etend dans la continuite de la partie basse 15. La partie superieure 19 et la partie inferieure 21 de la premiere portion de liaison 23 sont soudees respectivement a la partie haute 13 et a la partie basse 15 de l'extremite 5, 7 du longeron 3 au moyen d'une soudure bout en bout rectiligne. 15 La soudure est realisee au moyen d'equipements robotises. La soudure est par exemple realisee sur bords chanfreines. Le chanfrein est par exemple en V, en U ou en X. En variante, la soudure est realisee sur bords droits. Par ailleurs, l'organe de maintien 17A est soude a l'extremite 5, 7 du longeron 3 au 20 moyen d'une soudure d'angle circulaire. La deuxieme portion de liaison 25A comprend une partie superieure 29A et une partie inferieure 31A. Selon un premier mode de realisation presente sur les figures 1 et 2, la deuxieme portion de liaison 25A de l'organe de maintien 17A a une forme en « C » orientee vers 25 l'exterieur du longeron 3. La deuxieme portion de liaison 25A comprend alors un evidement 33 destine a recevoir la poutre transversale 9A. La partie superieure 29A et la partie inferieure 31A de la deuxieme portion de liaison 25A definissent une pluralite d'orifices 35A de reception des vis de fixation (non representees). Les vis de fixation permettent ainsi de fixer la poutre transversale 9A par 30 boulonnage a l'organe de maintien 17A. La figure 3 presente une variante de realisation de l'organe de maintien 17B. La premiere portion de liaison 23 est identique a celle de l'organe de maintien 17A decrite precedemment. La deuxieme portion de liaison 25B de l'organe de maintien 17B comprend un 35 plateau de fixation 37 qui s'etend dans la direction transversale. Le plateau de fixation 37 est par exemple de forme sensiblement rectangulaire. 6 Le plateau de fixation 37 definit une pluralite d'orif ices 35B de reception des vis de fixation. Par exemple, le plateau de fixation 37 definit quatre orifices 35B de fixation de Ia poutre transversale 9B localises dans les coins du plateau de fixation 37. 5 Chaque poutre transversale 9A, 9B comprend une premiere extremite 39A, 39B et une deuxierne extremite 41A, 41 B. La poutre transversale 9A est par exemple un tube cylindrique. Chaque premiere extremite 39A, 39B et deuxierne extremite 41A, 41 B de Ia poutre transversale 9A, 9B definissent une pluralite d'orifices 43A, 43B destines a recevoir les vis 10 de fixations. Les orifices 43A, 43B sont respectivement alignes avec les orifices 35A des parties superieure 29A et inferieure 31A de Ia deuxierne portion de liaison 25A de l'organe de maintien 17A et avec les orifices 35B du plateau de fixation 37 de l'organe de maintien 17B. 15 Comme visible sur Ia figure 1, le chassis 1 du bogie selon l'invention comporte en outre une traverse centrale 45 s'etendant dans Ia direction transversale reliant les deux longerons 3 l'un a l'autre dans une zone s'etendant entre Ia premiere extremite 5 et Ia deuxierne extremite 7 des longerons 3, par exemple sensiblement au centre des longerons 3 selon Ia direction longitudinale. 20 La traverse centrale 45 comprend une partie haute 47, une partie basse 49 et deux flancs 51. La partie haute 47 et Ia partie basse 49 relient les deux flancs 51. Avantageusement, au moins un flanc 51 est forme d'une unique tole decoupee sensiblement plane et non pliee. Typiquement, le flanc 51 est soude a Ia partie basse 49 de Ia traverse centrale 45 25 au moyen d'une soudure rectiligne. Typiquement, le flanc 51 est soude a Ia partie basse 49 de Ia traverse centrale 45 au moyen d'une soudure entierement penetree des deux cotes du flanc 51. Le flanc 51 est par exemple soude a Ia partie haute 47 au moyen d'une soudure d'angle a l'exterieur de Ia traverse centrale 45. Avantageusement, les soudures sont 30 realisees au moyen d'equipements robotises. Le chassis 1 du bogie selon l'invention peut comporter en outre une attache 53 de bielle. Par exemple ('attache 53 de bielle est destinee a fixer une bielle de reducteur. II est entendu par les termes « bielle de reducteur », une bielle qui reprend la 35 reaction due au couple de la transmission. 7 En variante, ('attache 53 de bielle est destinee a fixer un support du nez de chute du reducteur en cas de defaillance de la liaison avec la bielle et la traverse centrale 45. Comme visible sur la figure 4, la partie haute 47 et la partie basse 49 de la traverse centrale 45 comprennent respectivement une portion en saillie superieure 55 et 5 une portion en saillie inferieure 57 orientees vers l'exterieur de la traverse centrale 45. La portion en saillie superieure 55 et la portion en saillie inferieure 57 sont par exemple respectivement venues de matiere avec la partie haute 47 et la partie basse 49 de la traverse centrale 45. Chaque portion en saillie 55, 57 s'etend par exemple selon la direction 10 transversale, le long de la traverse centrale 45 comme visible sur la figure 4. Un procede de fabrication d'un bogie comprenant un chassis 1 selon ('invention va maintenant etre decrit. Le procede de fabrication comprend initialement une etape de fourniture d'au moins deux longerons 3 s'etendant selon une direction longitudinale. Chaque longeron 3 15 est forme par ('assemblage de deux flancs 11, d'une partie haute 13 et d'une partie basse 15. Les flancs 11, la partie haute 13 et la partie basse 15 sont par exemple obtenus par decoupage de toles de grandes dimensions. Le procede comporte ensuite une etape de fourniture d'au moins une poutre transversale 9A, 9B s'etendant selon une direction transversale sensiblement 20 perpendiculaire a la direction longitudinale. La poutre transversale 9A est par exemple un tube cylindrique. Le procede comprend egalement une etape de fourniture d'au moins deux organes de maintien 17A, 17B. Les organes de maintien 17A, 17B sont alors assembles par soudage aux 25 extremites 5, 7 de chacun des longerons 3. Le soudage est realise au moyen d'equipements robotises. Le procede comprend alors une etape de fixation de la poutre transversale 9A, 9B par boulonnage sur chacun des organes de maintien 17A, 17B. En variante, le procede peut comprendre une etape de fourniture d'un flanc 51 de 30 traverse centrale 45, le flanc 51 etant forme d'une unique tole decoupee sensiblement plane et non pliee. Le flanc 51 est alors fixe au moyen d'une soudure rectiligne a une partie basse 49 de la traverse centrale 45. Le soudage est alors realise au moyen d'equipements robotises. En variante encore, le procede comprend une etape de fourniture d'une attache 53 35 de bielle de reducteur et une etape de fixation par soudage de ladite attache 53 de bielle 8 sur une portion en saillie 55, 57 d'au moins I'une des parties haute 47 et basse 49 de la traverse centrale 45. Le soudage est alors realise au moyen d'equipements robotises. Ainsi, Ia structure du chassis 1 du bogie selon ('invention permet de faciliter I'emploi d'equipements robotises pour Ia realisation des soudures, notamment en 5 permettant aux equipements d'acceder plus facilement aux zones de fixation sur le chassis 1. Grace a ('automatisation des soudures, REVENDICATIONS1.- Bogie de vehicule ferroviaire comprenant un chassis (1), le chassis (1) comprenant : - au moins deux longerons (3) s'etendant selon une direction longitudinale entre une premiere extremite (5) et une deuxierne extremite (7), - au moins une poutre transversale (9A, 9B) s'etendant selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire a la direction longitudinale et reliant les deux longerons (3) l'un a l'autre, caracterise en ce que le chassis comprend au moins deux organes de maintien (17A, 17B) soudes respectivement a la premiere extremite (5) de chacun des longerons (3) et en ce que la poutre transversale (9A, 9B) est fixee par boulonnage sur chacun des organes de maintien (17A, 17B). 2.- Bogie de vehicule ferroviaire selon la revendication 1, dans lequel l'organe de maintien (17A, 17B) enserre la premiere extremite (5) du longeron (3). 3.- Bogie de vehicule ferroviaire selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque longeron (3) comprend deux flancs (11), une partie haute (13) et une partie basse (15), la partie haute (13) et la partie basse (15) reliant les deux flancs (11), l'organe de maintien (17A, 17B) comprenant une partie superieure (19) et une partie inferieure (21), ladite partie superieure (19) et ladite partie inferieure (21) s'etendant respectivement dans un plan defini par la partie haute (13) de ('extremite (5) du longeron (3) et dans un plan defini par la partie basse (15) de ('extremite (5) du longeron (3). 4.- Bogie de vehicule ferroviaire selon la revendication 3, dans lequel l'organe de maintien (17A, 17B) est soude a ('extremite (5) du longeron (3) au moyen d'une premiere soudure bout a bout entre la partie superieure (19) de l'organe de maintien (17A, 17B) et la partie haute (13) de ('extremite (5) du longeron (3) et d'une deuxieme soudure bout a bout entre la partie inferieure (21) de l'organe de maintien (17A, 17B) et la partie basse (15) du longeron (3). 5.- Bogie de vehicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications precedentes, dans lequel la projection de ('extremite (5) du longeron (3) dans le plan 35 longitudinal presente un profil continu, ledit profil presentant une pente variant continOrnent. 10 6.- Bogie de vehicule ferroviaire selon la revendication 5, dans lequel l'organe de maintien (17A, 17B) est soude a ('extremite (5) du longeron (3) au moyen d'une soudure d'angle circulaire. 5 7.- Bogie de vehicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications precedentes, dans lequel le chassis (1) comporte en outre au moins une traverse centrale (45), s'etendant dans la direction transversale, reliant les deux longerons (3) l'un a l'autre dans une zone s'etendant entre la premiere extremite (5) et la deuxieme extremite (7) des 10 longerons (3), la traverse centrale (45) comprenant une partie haute (47), une partie basse (49), deux flancs (51), la partie haute (47) et la partie basse (49) reliant les deux flancs (51), au moins un flanc (51) etant forme d'une unique tole decoupee sensiblement plane et non pliee. 15 8.- Bogie de vehicule ferroviaire selon la revendication 7, dans lequel le flanc (51) de la traverse centrale (45) est soude a la partie basse (49) de la traverse centrale (45) au moyen d'une soudure rectiligne. 9.- Bogie de vehicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications 20 precedente, dans lequel le chassis (1) comporte : - au moins une traverse centrale (45) s'etendant dans la direction transversale, reliant les deux longerons (3) l'un a l'autre dans une zone s'etendant entre la premiere extremite (5) et la deuxieme extremite (7) des longerons (3), la traverse centrale (45) comprenant une partie haute (47), une partie basse (49), deux flancs (51), la partie haute 25 (47) et la partie basse (49) reliant les deux flancs (51), au moins l'une des parties haute (47) et basse (49) de la traverse centrale (45) comportant une portion en saillie (55, 57) selon sensiblement la direction longitudinale, - une attache (53) de bielle, par exemple destine a fixer une bielle de reducteur, ladite attache (53) etant soudee sur la portion en saillie (55, 57) d'au moins l'une des 30 parties haute (47) et basse (49) de la traverse centrale (45). 10.- Procede de fabrication d'un bogie comprenant un chassis (1) selon l'une quelconque des revendications 1 a 9, le procede comprenant les etapes suivantes : - fourniture d'au moins deux longerons (3) s'etendant selon une direction longitudinale, chaque longeron (3) comportant deux flancs (11), une partie haute (13) et 11 une partie basse (15), la partie haute (13) et la partie basse (15) reliant les deux flancs (11), - fourniture d'au mains une poutre transversale (9A, 9B) s'etendant selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire a la direction longitudinale, 5 - fourniture d'au mains deux organes de maintien (17A, 17B), - assemblage par soudage des organes de maintien (17A, 17B) a une premiere extremite (5) de chacun des longerons (3), - fixation de la poutre transversale (9A, 9B) par boulonnage sur chacun des organes de maintien (17A, 17B). 10