Brevet FR3075740A1 — publié le 20190628

L'invention concerne un dispositif de suspension pour monorail aérien dans lequel la cabine transportant les passagers est articulée au dessous du train de roulement autour d'un axe longitudinal, dit de « roulis » et d'un axe transversal, dit de « tangage ». Par la seule présence de cette double articulation, la cabine s'inclinerait naturellement sous l'effet des mouvements du véhicule, accélérations ou décélérations, virages, montées ou descentes: le comportement dit « pendulaire » ne devrait pas déséquilibrer les passagers. Mais la cabine pourrait s'incliner intempestivement en cas de décentrages de la charge ou sous l'effet de vents ou rafales, ce qui présente deux inconvénients: d'une part les passagers sont déséquilibrés et ressentent le besoin de se tenir à un élément de structure; d'autre part la cabine risque de heurter des infrastructures, notamment en station. Selon l'invention, un calculateur commande, au moyen d'une motorisation irréversible (c'est à dire insensible aux couples perturbateurs exercés autour des axes), l'angle de rotation autour de chaque axe en fonction des accélérations mesurées dans la cabine, de sorte que le plancher de la cabine reste perpendiculaire à la pesanteur apparente (composition de la pesanteur et de l'accélération d'inertie d'entraînement). L'influence des mouvements du véhicule est la même que si les articulations étaient libres, mais les passagers ne sont pas déséquilibrés par les décentrages de charge, vent ou rafales et la position de la cabine par rapport aux obstacles est maîtrisée. Par comparaison à d'autres moyens de transport terrestres, et particulièrement de transport en commun urbains, un monorail aérien doté du dispositif de l'invention présente de nombreux avantages: - l'acceptation d'accélérations longitudinales et transversales élevées sans inconfort pour les passagers permet des vitesses en ligne élevées et des temps de parcours réduits; - de même l'acceptation de rampes de forte pente permet de franchir au plus court des dénivellations importantes pour desservir des quartiers en hauteur ou pour enjamber des obstacles (étant entendu que la motorisation du 2 véhicule est dimensionnée en conséquence et que le train de roulement est doté d'un dispositif d'anti-patinage); - le caractère aérien permet d'implanter une ligne en site propre intégral au dessus de toute surface sans modifications importantes de voirie. 5 Les figures 1 à 10 ci-après illustrent la constitution et le fonctionnement du dispositif de l'invention dans un mode de réalisation particulier décrit à titre d'exemple non limitatif. 10 Les figures 1 à 3 représentent la suspension à inclinaison nulle autour des deux axes: - en vue transversale sur la figure 1, - en vue longitudinale sur la figure 2, 15 - en plan (et en coupe partielle) sur la figure 3. La pièce 1, partie de la structure du train de roulement ,supporte: - les montants verticaux 2 de l'axe d'articulation 3 de roulis; - les corps 4 de deux vérins verticaux, de type hydraulique ou électrique 20 ou autre, disposés symétriquement rapport à l'axe et, constituant la motorisation de roulis; les tiges 5 de ces vérins agissent en sens contraire, par l'intermédiaire de roulettes 6, sur la face supérieure d'une pièce 7 en forme de croix en plan, qui constitue la pièce centrale de la suspension. 25 La pièce 8, partie de la structure de la cabine, supporte de même: - les montants verticaux 9 de l'axe d'articulation 10 de tangage, - les corps 11 de deux vérins verticaux disposés symétriquement rapport à l'axe; les tiges 12 de ces vérins agissent en sens contraires, par l'intermédiaire de roulettes 13, sur la face inférieure de la pièce centrale 7. 30 Le calculateur commande la motorisation de roulis dans un sens tendant à annuler l'accélération transversale mesurée dans la cabine; de même il commande la motorisation de tangage dans un sens tendant à annuler l'accélération longitudinale mesurée dans la cabine. 3 La figure 4 représente en vue transversale la suspension à l'inclinaison maximale en roulis de 40 % (soit 21,8 °) permise par le dimensionnement des 5 vérins. De même la figure 5 représente en vue longitudinale la suspension à l'inclinaison maximale en tangage de 40 %. Les figures 6 à 10 illustrent un exemple possible de monorail équipé de 10 la suspension objet du brevet. Dans cet exemple le train de roulement est constitué de deux bogies reliés par une poutre articulée sur chacun d'eux, sur laquelle est fixé le dispositif de suspension. Les figures 6 à 8 représentent le véhicule en vue longitudinale: 15 - en palier à vitesse constante sur la figure 6; - en palier accéléré à environ 2 m/s2 sur la figure 7; - en rampe de pente de 40% sur la figure 8. Les figures 9 et 10 le représentent en vue transversale: 20 - en palier en ligne droite sur la figure 9; - en virage à inclinaison maximale en roulis de 21,8° REVENDICATIONS1 - Dispositif de suspension pour monorail aérien dans lequel la cabine transportant les passagers est articulée autour d'un axe longitudinal et d'un axe transversal, un calculateur commandant, au moyen de motorisations irréversibles, les rotations autour chacun de ces axes dans un sens tendant à annuler les accélérations transversale et longitudinale mesurées dans la cabine, ce qui tend à ne pas déséquilibrer les passagers sous l'effet des accélérations, décélérations, virages et montées, même en cas de décentrage de la charge ou sous l'effet du vent ou de rafales. 2 - Dispositif selon la revendication 1 dans lequel la motorisation de chaque axe d'articulation est constituée de deux vérins verticaux, de type hydraulique ou électrique ou autre, disposés symétriquement par rapport à l'axe et agissant en sens contraire. 25 30