Brevet FR3097517A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention : Dispositif de protection pour véhicule fer- roviaire [0001] La présente invention concerne un dispositif de protection pour véhicule ferroviaire, propre à être fixé sous une partie avant d'une caisse dudit véhicule ferroviaire, le dispositif de protection comprenant : un volet propre à être fixé sous la caisse du véhicule et, lorsqu'il est fixé à ladite caisse, à être mobile en rotation par rapport à la partie avant de la caisse selon un premier axe sensiblement perpendiculaire au sens de déplacement du véhicule, entre une configuration rétractée et une configuration déployée ; et un organe de détection d'un obstacle. [0002] 11 est connu d'équiper les véhicules ferroviaires, notamment dc type tramways, de dispositifs de protection en cas de heurt avec un obstacle se trouvant sur la voie. En particulier, dans le cas où l'obstacle est un piéton étendu au sol, le dispositif de protection a pour but d'empêcher les roues du bogie de blesser le piéton. Un véhicule ferroviaire équipé d'un tel dispositif de protection est notamment décrit dans le document EP3018023. [0003] Cependant, les dispositifs de protection connus présentent des inconvénients. En par- ticulier, le volet du dispositif décrit dans le document EP3018023 est écarté du sol, de sorte qu'un membre d'un piéton, tel qu'un bras ou une jambe, peut passer sous ledit volet et se trouver en contact avec les composants du bogie tels que les roues, le système alimentation électrique par le sol, le châssis. [0004] Afin de résoudre ce problème, l'invention a pour objet un dispositif de protection pour véhicule ferroviaire du type précité, comprenant en outre un organe dc verrouillage, apte à maintenir le volet dans la configuration rétractée par rapport à la partie avant de la caisse, ledit organe dc verrouillage étant configure pour qu'une activation dudit organe de détection conduise l'organe de verrouillage à libérer le volet, ledit volet étant configure pour pivoter vers la configuration déployée par rapport à la partie avant de la caisse après libération par l'organe de verrouillage. [0005] Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le dispositif dc protection comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : [0006] - le dispositif de protection comprend un support de fixation du volet à la caisse du véhicule, le volet étant monté mobile en rotation par rapport audit support de fixation entre la configuration rétractée et la configuration déployée ; [0007] - l'organe de détection comporte : une Kure propre à s'étendre sous la partie avant de la caisse lorsque le dispositif est fixé sous la caisse ; et un bras solidaire de la barre, 2 ledit bras étant propre à être monté articulé à ladite partie avant selon un deuxième axe sensiblement parallèle au premier axe ; l'activation de l'organe de détection comprenant un effort exercé sur la barre en direction du volet de sorte à faire pivoter le bras par rapport à la partie avant. [0008] - l'organe de verrouillage comporte : une barre de transmission, ladite barre comprenant une première extrémité articulée sur le bras ; et un loquet articulé à une seconde extrémité de la barre de transmission et propre à coopérer avec le volet de sorte à maintenir ledit volet en configuration rétractée dans une configuration verrouillée de l'organe de verrouillage et à libérer le volet dans une configuration déverrouillée de l'organe de verrouillage ; [0009] - le dispositif de protection comprend en outre un organe d'actionnement exerçant sur le volet un effort tendant à faire passer ledit volet de la configuration rétractée à la configuration déployée; [0010] - l'organe d'actionnement comprend un élément de rappel élastique, une contrainte exercée sur ledit élément de rappel élastique étant plus importante en configuration rétractée du volet qu'en configuration déployée; [0011] - l'organe d'actionnement comprend un actionneur pneumatique ou hydraulique de type vérin ; [0012] - le dispositif de protection comprend en outre au moins une roulette montée en rotation sur le volet. [0013] L'invention se rapporte en outre à un véhicule ferroviaire comprenant une caisse et au moins un bogie disposé sous ladite caisse, la caisse comprenant une partie avant formant saillie par rapport au bogie selon un sens de déplacement dudit véhicule, le véhicule ferroviaire comprenant en outre un dispositif de protection tel que déciit ci-dessus, ledit dispositif de protection comportant : un volet mobile en rotation par rapport à la partie avant de la caisse selon un premier axe sensiblement perpendiculaire au sens de déplacement du véhicule, entre une configuration rétractée et une configuration déployée ; un organe de détection d'un obstacle ; et un organe de verrouillage, apte à maintenir le volet clans une configuration rétractée par rapport à la partie avant de la caisse, ledit organe de verrouillage étant configuré pour qu'une activation dudit organe de détection conduise l'organe de venouillage à libérer le volet, ledit volet étant configuré pour pivoter vers la configuration déployée par rapport à la partie avant de la caisse après libération par l'organe de verrouillage. [0014] Selon un mode de réalisation préférentiel, le volet s'étend sous la partie avant de la caisse, entre l'organe de détection et le bogie. [0015] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : 3 [0016] - [fig.1] la figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule ferroviaire selon un mode de réalisation de l'invention, comprenant un dispositif de protection dans une première configuration rétractée; [0017] - [fig.2] la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de protection de la figure 1 dans une deuxième configuration déployée; et [0018] - [fig.3] la figure 3 est une vue de détail du dispositif de protection de la figure 1 dans la première configuration rétractée. [0019] La figure 1 montre un véhicule ferroviaire 10 selon un mode de réalisation de l'invention. Le véhicule ferroviaire 10, par exemple de type tramway, comporte au moins une voiture avant 12 également appelée voiture motrice 12 et de préférence au moins une voiture passager 14, reliée à ladite voiture avant. [0020] La voiture motrice 12 comporte une caisse 16 et au moins un bogie 18 disposé sous ladite caisse. [0021] Dans la suite de la description, on considère une base orthonormée (X, Y, Z), la direction Z représentant la verticale. [0022] Le véhicule ferroviaire 10 est destiné à se déplacer sur des rails 20, selon une direction de déplacement parallèle à la direction X. [0023] La caisse 16 comporte une partie avant 22, formant saillie par rapport au bogie 18 selon un sens de déplacement de la voiture motrice 12. Dans la suite de la description, les termes « avant » et « arrière » s'entendent par rapport à la direction X. [0024] La partie avant 22 de la caisse 16 comporte une surface inférieure 24, formant une extrémité basse de ladite partie avant selon la direction Z. Un espace inférieur 26 est ménagé entre ladite surface inférieure 24 et une extrémité inférieure du bogie 18, selon la verticale Z. [0025] La voiture motrice 12 comporte en outre un dispositif 30 de protection, disposé dans l'espace inférieur 26. Ledit dispositif 30 est destiné à empêcher le bogie 18 de heurter et/ou rouler sur un obstacle se trouvant sur les rails 20. [0026] Le dispositif de protection 30 est représenté seul aux figures 2 et 3. Le dispositif de protection 30 comprend un organe de détection 32, un ramasse-corps 34 et un dispositif 36 de verrouillage/déverrouillage du ramasse-corps. [0027] L'organe de détection 32 est disposé proche d'une extrémité frontale 38 de la partie avant 22 de la caisse 16, soit au plus près de l'avant de la voiture motrice 12. [0028] L'organe de détection 32 comporte une ban-e 40 et au moins un bras articulé 42, 44. Dans le mode de réalisation visible sur la figure 2, l'organe de détection 32 comporte un premier 42 et un deuxième 44 bras articulés. [0029] La barre 40 s'étend dans l'espace inférieur 26 sous la partie avant 22 et présente une forme sensiblement rectiligne, disposée selon Y. [0030] Chacun des premier 42 et deuxième 44 bras est apte à pivoter par rapport à la caisse 16 selon un même premier axe 46 de rotation, sensiblement parallèle à Y. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe de détection 32 comporte un premier 48 et un deuxième 50 socles, fixés à la surface inférieure 24 de la partie avant 22. Une première extrémité de chacun des premier 42 et deuxième 44 bras est articulée, respectivement au premier 48 et au deuxième 50 socles, matérialisant le premier axe de rotation 46. [0031] Une seconde extrémité de chacun des premier 42 et deuxième 44 bras est solidaire de la barre 40. [0032] La barre 40 et les bras 42, 44 sont mobiles angulaircment entre une position inactive, représentée sur la figure 1, et une position active représentée sur la figure 2. Dans la position inactive, la barre 40 est sensiblement disposée dans un même plan vertical que le premier axe 46. Dans la position active, la barre 40 est en arrière du premier axe 46 selon la direction X. [0033] La barre 40 et les bras 42, 44 de l'organe de détection 32 sont configurés de sorte que, dans la position inactive, une distance selon Z entre la barre 40 et les rails 20 soit suffisamment faible pour que ladite barre entre en contact avec un corps humain étendu sur les mils. [0034] Dans le mode de réalisation représenté, l'organe de détection 32 comprend un élément 52 de rappel élastique, tel qu'un ressort, tendant à ramener les bras 42, 44 en position inactive. [0035] Le ramasse-corps 34 comporte un volet 60, un premier 62 et un deuxième 64 supports et un premier 66 et un deuxième 68 organes d' actionnement. De manière optionnelle, le ramasse-corps 34 comporte en outre une ou plusieurs roulettes 69 (figure 3). [0036] Le volet 60 présente une forme sensiblement plane et rectangulaire Plus pré- cisément, le volet 60 comporte un bord avant 70 et un bord arrière 72, sensiblement parallèles à Y. et deux bords latéraux 74 sensiblement perpendiculaires à Y. [0037] Dans le mode de réalisation représenté, le volet 60 comporte en outre une première 76 et une deuxième 78 barres intermédiaires, reliant les bords avant 70 et arrière 72. Lesdites barres intermédiaires 76, 78 s'étendent perpendiculairement à Y et sont disposées entre les bords latéraux 74. Le volet 60 comporte ainsi une zone centrale 80, disposée entre les barres intermédiaires 76, 78, et une première 82 et une deuxième 84 zones latérales situées de part et d'autre de ladite zone centrale selon la direction Y. [0038] Dans le mode de réalisation représenté, le volet 60 comporte en outre une encoche de verrouillage 85 ménagée au niveau de la première zone latérale 82. [0039] Dans le mode de réalisation représenté, le ramasse-corps 34 comporte deux roulettes 69, respectivement situées au niveau de la première 82 et de la deuxième 84 zones latérales du volet 60. Chaque roulette 69 est montée en rotation sur le volet 60. [0040] Le premier 62 et le deuxième 64 supports sont respectivement disposés selon Y au niveau de la première 76 et de la deuxième 78 barres intermédiaires. Par ailleurs, selon la direction X, le premier 62 et le deuxième 64 supports sont disposés en vis-à-vis, res- pectivement du premier 42 et du deuxième 44 bras de l'organe de détection 32. [0041] Les premier 62 et deuxième 64 supports sont sensiblement identiques et seront décrits simultanément ci-après. [0042] Le support 62, 64 comporte une portion de fixation 86, une portion d'articulation 88 et une portion de coulissement 90, solidaires les unes des autres. [0043] La portion de fixation 86 est fixée à la surface inférieure 24 de la partie avant 22 de la caisse 16 de la voiture motrice 12. [0044] Le bord arrière 72 du volet 60 est monté en rotation sur la portion d'articulation 88, selon un deuxième axe 92 de rotation du volet 60 par rapport à la caisse 16. Ledit deuxième axe 92 est sensiblement parallèle au premier axe 46 et disposé sous la surface inférieure 24 de la caisse. [0045] La portion de coulissement 90, située en avant par rapport au deuxième axe 92, comporte une ouverture traversante 94. [0046] Le volet 60 est apte à pivoter par rapport à la partie avant 22 de la caisse 16 selon le deuxième axe 92, entre une première configuration rétractée, visible aux figures 1 et 3, et une deuxième configuration déployée, visible à la figure 2. [0047] Dans la configuration rétractée, le bord avant 70 du volet 60 est proche selon Z de la surface inférieure 24 de la partie avant 22, et éloigné des mils 20. Dans la configuration déployée, le bord avant 70 du volet 60 est situé plus bas que dans la configuration rétractée. Le volet 60 s'étend ainsi dans l'espace inférieur 26, de sorte à empêcher un obstacle situé sur les rails 20 de se trouver en contact avec le bogie 18. [0048] Le premier 66 et le deuxième 68 organes d'actionnement sont respectivement assemblés au premier 62 et au deuxième 64 supports. Les premier 66 et deuxième 68 organes d'actionnement sont sensiblement identiques et seront décrits simultanément ci-après. [0049] L'organe d'actionnement 66, 68 comporte un élément d'actionnement, tel qu'un élément de rappel, notamment élastique, propre à appliquer une force sur le volet pour faire passer le volet 60 de la configuration rétractée à la configuration déployée. [0050] Plus précisément, dans le mode de réalisation représenté, l'organe d'actionnement 66, 68 comporte une tige 96 et un ressort 98. [0051] La tige 96 est sensiblement rectiligne et s'étend sensiblement dans un plan (X, Z). Une première extrémité de ladite tige est articulée au volet 60, selon un troisième axe 102 de rotation parallèle au deuxième axe 92. [0052] Plus particulièrement, la première extrémité de la tige 96 du premier 66 et du deuxième 68 organes d'actionnement est articulée respectivement sur la première 76 et sur la deuxième 78 barre intermédiaire du volet 60. Les premières extrémités des deux 6 tiges 96 sont disposées sur le même troisième axe 102 de rotation. [0053] La tige 96 de l'organe d'actionnemcnt 66, 68 est insérée dans l'ouverture traversante 94 de la portion de coulissement 90 du support 62, 64 correspondant. Ladite tige est apte à coulisser dans ladite ouverture traversante, c'est-à-dire qu'elle est apte à coulisser à travers l'ouverture, suivant un mouvement sensiblement rectiligne parallèle à un axe central traversant ladite ouverture. Une seconde extrémité 104 de la tige 96 est située à l'opposé de la première extrémité par rapport à l'ouverture traversante 94. [0054] Le ressort 98 est un ressort hélicoïdal de traction. Une première extrémité dudit ressort est fixée à la seconde extrémité 104 de la tige 96. Une seconde extrémité dudit ressort est fixée à la portion de coulissement 90 du support 62, 64 correspondant. [0055] En configuration rétractée du volet 60, une tension dans le ressort 98 est supérieure à une tension dans ledit ressort en position déployée du volet. [0056] Le dispositif 36 de verrouillage/déverrouillage comporte une barre 110 de transmission et un loquet 112. [0057] La barre de transmission 110 est rectiligne et s'étend perpendiculairement à Y. Une première extrémité 114 de ladite barre est articulée sur le premier bras 42 de l'organe de détection 32. [0058] Le loquet 112 est articulé sur le premier support 62 selon un axe de rotation parallèle à Y. Le loquet 112 comprend une patte 116 et un crochet 118, solidaires l'un de l'autre et disposés de part et d'autre dudit axe de rotation. Une seconde extrémité de la barre de transmission 110 est articulée à la patte 116. [0059] Le crochet 118 est apte à être engagé dans l'encoche 85 du volet 60, comme visible sur la figure 3, de sorte à bloquer ledit volet en configuration rétractée. [0060] De manière optionnelle, la voiture motrice 12 comporte en outre un dispositif élec- tronique (non représenté) pour la détection d'obstacle et le déclenchement d'un freinage d'urgence, comme décrit par exemple dans le document EP3018023. [0061] Un procédé de fonctionnement du véhicule ferroviaire 10 décrit ci-dessus va à présent être décrit. [0062] La voiture motrice 12 du véhicule 10 circule sur les rails 20 dans son sens habituel de déplacement. Le volet 60 du dispositif de protection 30 est disposé dans l'espace inférieur 26 sous la partie avant 22 de la caisse 16. Le crochet 118 du loquet 112 du dispositif 36 de verrouillage/déverrouillage est engagé dans l'encoche 85 du volet 60. Ledit volet est ainsi maintenu dans la configuration rétractée des figures 1 et 3. [0063] En outre, la barre 40 et les bras 42, 44 de l'organe de détection 32 sont en position inactive. [0064] En cas d'obstacle situé sur les rails 20, le déplacement du véhicule 10 conduit ledit obstacle à entrer en contact avec la barre 40 et à déplacer vers l'arrière ladite barre. Les bras 42, 44 de l'organe de détection 32 pivotent alors vers l'anière, jusqu'à la position 7 active dudit organe de détection. [0065] La barre de transmission 110 du dispositif 36 est ainsi entraînée vers l'arrière par le premier bras 42, ce qui conduit au pivotement du loquet 112 par rapport au premier support 62. En position active de l'organe de détection 32, le crochet 118 du dispositif 36 se désengage alors de l'encoche 85, libérant le volet 60. [0066] Les ressorts 98 des premier 66 et deuxième 68 organes d'actionnement se rétractent, ce qui conduit la seconde extrémité 104 de chaque tige 96 correspondante à se déplacer vers l'ouverture traversante 94 de la portion de coulissement 90 du support 62, 64 correspondant. Un tel déplacement des tiges 96 pousse le volet 60 à pivoter autour du deuxième axe 92 vers la configuration déployée de la figure 2. [0067] Dans ladite configuration déployée, le bord avant 70 du volet 60 est proche des rails 20 et du sol, ce qui bloque l'obstacle et l'empêche d'entrer en contact avec le bogie et notamment de passer sous le bogie 18. En particulier, lorsque l'obstacle est un piéton étendu sur les rails 20, les risques de blessures pour ledit piéton sont diminués. [0068] De préférence, le volet 60 est configure de sorte qu'en configuration déployée, une distance entre le bord avant 70 et les rails 20 soit suffisamment faible pour empêcher un membre d'un piéton situé sur les mils de passer sous le volet. [0069] Eventuellement, en configuration déployée, les roulettes 69 du ramasse-corps 34 entrent en contact avec le sol, ce qui empêche le volet 60 de frotter contre ledit sol. [0070] Selon une variante de réalisation non représentée, le ramasse-corps 34 ne comporte pas d'organes d'actionnement 66, 68. Lorsque le dispositif 36 de ven-ouillage/déverrouillage libère le volet, la gravité entraîne le bord avant 70 à pivoter vers la configuration déployée. [0071] Cependant, l'utilisation d'organes d'actionnement 66, 68 munis d'un élément 98 de rappel élastique permet d'accélérer le déploiement du volet 60, donc d'améliorer la sécurité des piétons. En particulier, ladite sécurité peut être assurée avec une vitesse de déplacement plus élevée du véhicule 10. [0072] En variante, l'élément de rappel élastique des organes d'actionnement 66, 68 est remplacé par un actionneur pneumatique ou hydraulique de type vérin. [0073] Selon un mode de réalisation non représenté, le véhicule 10 comporte en outre un dispositif de déverrouillage du loquet 112, apte à être commandé par un opérateur situé dans la voiture motrice 12 au cas où un piéton serait repéré sur les rails 20 devant ledit véhicule. [0074] Selon un mode de réalisation non représenté, le ramasse-corps 34 comporte en outre un dispositif de détection de la configuration déployée, informant l'opérateur situé dans la voiture motrice 12 et/ou empêchant le mouvement du véhicule ferroviaire 10. Ledit dispositif de détection comprend par exemple une came (non représentée) articulée à un support 62. 64 et accrochée au volet 60, ainsi qu'un détecteur électrique (non représenté) relié à ladite came. 8 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] REVENDICATIONSDispositif de protection (30) pour véhicule ferroviaire (10), propre à être fixé sous une partie avant (22) d'une caisse dudit véhicule ferroviaire, le dispositif dc protection comprenant : - un volet (60) propre à être fixé sous la caisse du véhicule et, lorsqu'il est fixé à ladite caisse, à être mobile en rotation par rapport à la partie avant (22) de la caisse selon un premier axe (92) sensiblement perpendiculaire au sens dc déplacement du véhicule, entre une configuration rétractée et une configuration déployée ; et - un organe (32) de détection d'un obstacle ; le dispositif de protection (30) étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un organe (36) de verrouillage, apte à maintenir le volet dans la configuration rétractée, ledit organe de verrouillage étant configuré pour qu'une activation dudit organe de détection conduise l'organe de verrouillage à libérer le volet, ledit volet étant configuré pour pivoter vers la configuration déployée après libération par l'organe de verrouillage. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un support (62, 64) de fixation du volet (60) à la caisse du véhicule, le volet étant monté mobile en rotation par rapport audit support de fixation entre la configuration rétractée et la configuration déployée. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'organe de détection (32) comporte : - une barre (40) propre à s'étendre sous la partie avant (22) de la caisse lorsque le dispositif est fixé sous la caisse ; et - un bras (42, 44) solidaire de la barre, ledit bras étant propre à être monté articulé à ladite partie avant selon un deuxième axe (46) sensiblement parallèle au premier axe ; l'activation de l'organe de détection comprenant un effort exercé sur la barre en direction du volet de sorte à faire pivoter le bras par rapport à la partie avant (22). Dispositif selon la revendication 3, dans lequel l'organe de verrouillage (36) comporte : une barre (110) de transmission, ladite barre comprenant une première extrémité (114) articulée sur le bras (42) ; et un loquet (112) articulé à une seconde extrémité de la barre de transmission et propre à coopérer avec le volet (60) de sorte à maintenir ledit volet en configuration rétractée dans une configuration verrouillée 10 [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] de l'organe de verrouillage et à libérer le volet dans une configuration déverrouillée de l'organe de verrouillage. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un organe d'actionnement (66, 68) exerçant sur le volet (60) un effort tendant à faire passer ledit volet de la configuration rétractée à la configuration déployée. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel l'organe d'actionnement (66, 68) comprend un élément (98) de rappel élastique, une contrainte exercée sur ledit élément de rappel élastique étant plus importante en configuration rétractée du volet (60) qu'en configuration déployée. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel l'organe d'actionnement (66, 68) comprend un actionneur pneumatique ou hydraulique de type vérin. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre au moins une roulette (69) montée en rotation sur le volet (60). Véhicule ferroviaire (10, 12) comprenant une caisse (16) et au moins un bogie (18) disposé sous ladite caisse, la caisse comprenant une partie avant (22) formant saillie par rapport au bogie selon un sens (X) de déplacement dudit véhicule, le véhicule ferroviaire comprenant en outre un dispositif de protection (30) selon l'une des revendications précédentes. Véhicule ferroviaire selon la revendication 9, dans lequel le volet s'étend sous la partie avant (22) de la caisse, entre l'organe de détection (32) et le bogie (18).