Brevet FR3163631A1 — publié le 20251226

Paroi latérale d’une caisse de véhicule ferroviaire, caisse de véhicule ferroviaire comprenant une telle paroi, et véhicule ferroviaire comprenant une telle caisse L’invention concerne une paroi latérale (5.1) d’une caisse de véhicule ferroviaire comprenant au moins un élément de renfort (13), qui relie un premier et un second montant (11) suivant une direction longitudinale de l’élément de renfort (13). L’élément de renfort (13) comporte une tôle plate définissant un plan de tôle (P2), ayant un bord extérieur, qui est destiné à être tourné vers l’extérieur de la caisse de véhicule ferroviaire et qui est rectiligne suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13), et ayant un bord intérieur, qui est opposé au bord extérieur. Les bords extérieur et intérieur sont, dans le plan de tôle (P2), écartés l’un de l’autre, suivant une direction perpendiculaire au plan principal (P1), d’une distance qui varie suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13), cette distance étant maximale sensiblement au milieu de l’élément de renfort (13). Figure pour l'abrégé : Figure 2 Paroi latérale d’une caisse de véhicule ferroviaire, caisse de véhicule ferroviaire comprenant une telle paroi, et véhicule ferroviaire comprenant une telle caisse La présente invention concerne une paroi latérale d’une caisse de véhicule ferroviaire. Elle concerne aussi une caisse de véhicule ferroviaire comprenant une telle paroi. Elle concerne également un véhicule ferroviaire comprenant une telle caisse. Selon la vitesse de circulation d’un train et son environnement, des mouvements de l’air environnant peuvent être créés, induisant une augmentation de la pression appliquée à l’une et/ou l’autre des parois latérales de chacune des caisses de véhicule appartenant au train. Notamment, lors de l’entrée dans un tunnel d’un train à grande vitesse, une partie de la masse d’air précédemment au repos dans le tunnel se trouve déplacée et comprimée dans l’espace résiduel entre la paroi du tunnel et l’une et/ou l’autre des deux parois latérales précitées, générant une onde de pression le long du train, susceptible d’endommager les parois latérales et, par-là, le contenu intérieur de la caisse de véhicule concernée. Pour rendre les parois plus résistantes, il est connu de WO2012076244 d’intégrer des éléments de renfort horizontaux à la structure de la paroi. Toutefois, de tels éléments de renfort augmentent la masse du véhicule et, par conséquent, sa consommation énergétique. Le but de l’invention est donc de proposer une nouvelle solution de renfort, visant à optimiser le compromis entre la rigidité de la paroi, que l’on cherche à maximiser, et la masse, que l’on cherche à minimiser. A cet effet, l’invention a pour objet une paroi latérale d’une caisse de véhicule ferroviaire, comportant : au moins deux montants, qui s’étendent en longueur de manière sensiblement parallèle l’un à l’autre et qui définissent un plan principal dans lequel les montants s’étendent en longueur, et au moins un élément de renfort, qui relie un premier et un second des montants suivant une direction longitudinale de l’élément de renfort, et qui comporte une tôle plate : définissant un plan de tôle, dans lequel la tôle plate s’étend et qui est sensiblement perpendiculaire au plan principal et aux premier et second montants, ayant un bord extérieur, qui est destiné à être tourné vers l’extérieur de la caisse et qui est rectiligne suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort, en étant parallèle au plan principal, et ayant un bord intérieur, qui est opposé au bord extérieur suivant une direction perpendiculaire au plan principal, et dans laquelle les bords extérieur et intérieur sont, dans le plan de tôle, écartés l’un de l’autre, suivant une direction perpendiculaire au plan principal, d’une distance qui varie suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort, cette distance étant maximale sensiblement au milieu de l’élément de renfort suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort. Grâce à l’invention, la fonction de rigidité est assurée tout en minimisant la masse ajoutée à l’ensemble. En effet, d’une part, une région de paroi latérale est d’autant moins résistante, notamment aux ondes de pression, qu’elle est éloignée des montants entre lesquels cette région de paroi s’étend, ces montants assurant déjà un certain renforcement de la paroi latérale. D’autre part, pour une position donnée sur la paroi, l’apport en rigidité par l’élément de renfort est d’autant plus grand que l’élément de renfort est large. Grâce à une largeur variable, qui est maximale au milieu de l’élément de renfort où le besoin de renfort en rigidité est le plus important, on optimise donc la quantité de matière, et donc la masse de l’élément de renfort pour obtenir une meilleure répartition de la rigidité sur la paroi. De plus, l’usage d’une tôle plate simplifie les opérations de fabrication et de montage, notamment par rapport à des solutions qui impliqueraient une tôle pliée. L’invention a également pour objet une caisse de véhicule ferroviaire, comprenant deux parois latérales conformes à ce qui précède. L’invention a également pour objet un véhicule ferroviaire comprenant une caisse telle que définie ci-dessus. Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, la paroi latérale d’une caisse de véhicule ferroviaire, conforme à l’invention, comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le bord intérieur est constitué de deux parties rectilignes, symétriques entre elles par rapport à un plan de symétrie, qui est perpendiculaire au plan principal et au plan de tôle et qui passe par le milieu de l’élément de renfort suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort ; - laquelle la tôle plate comprend au moins un trou traversant ; - ledit au moins un trou traversant est situé sensiblement au milieu de l’élément de renfort suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort ; - ledit au moins un trou traversant est oblong en ayant une direction principale qui s’étend suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort ; - ledit au moins un trou traversant est adapté pour fixer au moins un accessoire, notamment un accessoire de câblage ; - plusieurs trous traversants sont prévus, alignés de façon sensiblement régulière suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort ; - plusieurs éléments de renfort sont prévus entre les premier et second montants, ces éléments de renfort étant répartis dans la direction longitudinale des montants. L’invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins dans lesquels : FIG. 1 la FIG. 1 est une vue en perspective d’une caisse de véhicule ferroviaire selon l’invention ; FIG. 2 la FIG. 2 est une vue en perspective de la zone encadrée II de la FIG. 1 ; FIG. 3 la FIG. 3 est une vue en élévation selon la flèche III de la FIG. 2 . On considère un véhicule ferroviaire, par exemple une locomotive ou un wagon, appartenant à train, servant à transporter des marchandises et/ou des personnes. Ce véhicule ferroviaire comprend une caisse 1, partiellement représentée sur la FIG. 1 . A l’état assemblé d’usage du véhicule ferroviaire précité, la caisse 1 repose sur un châssis, non représenté, muni d’organes de roulement adaptés à une voie ferrée. La suite de la description est orientée en considérant, d’une part, que l’avant et l’arrière sont respectivement dirigés dans le sens où le train avance en marche avant et dans le sens où le train recule et, d’autre part, que le train repose sur un sol plat et horizontal. La caisse 1 comprend deux parois latérales 5.1 et 5.2, respectivement gauche et droite, qui, entre elles, délimitent un volume interne V de la caisse 1, prévu pour accueillir des marchandises et/ou des personnes à transporter. Chacune des parois latérales 5.1 et 5.2 sépare le volume interne précité de l’extérieur de la caisse 1. Verticalement, les parois latérales 5.1 et 5.2 s’étendent vers le haut, ici, depuis un plancher 3 de la caisse 1, qui repose sur le châssis précité et qui ferme le volume interne V vers le bas, jusqu’à un toit de la caisse 1, qui n’est pas représenté sur les figures pour des raisons de visibilité et qui ferme le volume V vers le haut. Suivant une direction horizontale antéropostérieure, les parois latérales 5.1 et 5.2 s’étendent sur tout ou partie de la caisse 1 entre des extrémités avant et arrière de cette dernière. Ici, la caisse 1 comporte, à son extrémité avant, une cabine de conduite 7, qui ferme le volume interne V vers l’arrière, et à son extrémité arrière, une paroi arrière 9, qui ferme le volume interne V vers l’avant : chacune des parois latérales 5.1 et 5.2 s’étend de l’arrière de la cabine de conduite 7 à la paroi arrière 9. En variante non représentée, plutôt que la cabine de conduite 7, la caisse 1 comporte, à son extrémité avant, une paroi avant qui est similaire à la paroi arrière 9. Les parois latérales 5.1 et 5.2 sont ici prévues identiques, en étant symétriques l’une de l’autre par rapport à un plan vertical médian de la caisse 1. Dès lors, on va décrire plus en détail ci-après uniquement la paroi latérale 5.1, la description de la paroi latérale 5.2 pouvant se déduire par symétrie. Comme bien visible sur les figures 1 et 2, la paroi latérale 5.1 comprend des montants 11 qui s’étendent en longueur parallèlement les uns aux autres. Les montants 11 définissent ainsi un plan principal P1 dans lequel les montants 11 s’étendent en longueur. En pratique, les montants 11 s’étendent en longueur verticalement, ici depuis le plancher 3 jusqu’au toit précité. Suivant la direction horizontale antéropostérieure, les montants 11 sont répartis, ici de manière plus ou moins régulière, comme bien visible sur la FIG. 1 . Dans la forme de réalisation considérée aux figures, la paroi latérale 5.1 comprend également une peau 12 qui s’étend parallèlement au plan principal P1 en recouvrant les montants 11, plus précisément une face extérieure de ces derniers, c’est-à-dire une face tournée vers l’extérieur de la caisse 1, autrement dit tournée à l’opposé du volume interne V. Ici, la peau 12 s’étend de l’une à l’autre des extrémités avant et arrière de la paroi latérale 5.1, ainsi que du plancher 3 au toit précité, en étant toutefois localement interrompue pour ménager des accès au travers de la paroi latérale 5.1, entre le volume interne V et l’extérieur de la caisse 1. La peau 12 comporte par exemple une ou des tôles plates. Dans tous les cas, comme bien visible sur les figures 1 et 2, la paroi latérale 5.1 comprend également des éléments de renfort 13, dont un est représenté seul sur la FIG. 3 . Chaque élément de renfort 13 s’étend en longueur suivant une direction longitudinale qui est ici parallèle à la direction longitudinale antéropostérieure précitée. Chaque élément de renfort 13 est conçu pour conférer à la paroi latérale 5.1 une bonne résistance aux ondes de pression évoquées dans la partie introductive du présent document. A cet effet, chaque élément de renfort 13 relie, suivant sa direction longitudinale, deux des montants 11, qui se succèdent directement l’un à l’autre suivant la direction horizontale antéropostérieure. En pratique, chaque élément de renfort 13 est solidarisé fixement, à chacune de ses deux extrémités opposées suivant sa direction longitudinale, à l’un des montants 11, par exemple par soudage. Ici, les deux montants de chaque paire de deux des montants 11, qui se succèdent directement l’un à l’autre suivant la direction horizontale antéropostérieure, sont ainsi reliés l’un à l’autre par plusieurs des éléments de renfort 13, qui sont répartis, le cas échéant de manière régulière, dans la direction longitudinale des montants 11, autrement dit ici suivant la verticale. De plus, chaque élément de renfort 13 comporte, voire, comme ici, est constitué d’une tôle plate 15. La tôle plate 15 définit un plan de tôle P2, dans lequel la tôle plate 15 s’étend et qui correspond au plan d’observation de la FIG. 3 . Le plan de tôle P2 est perpendiculaire à la fois au plan principal P1 et aux montants 11, comme bien visible sur la FIG. 2 . Ainsi, le plan de tôle P2 est horizontal. Comme bien visible sur la FIG. 3 , la tôle plate 15 est délimitée par un bord extérieur 13A, un bord intérieur 13B et deux bords latéraux, respectivement droit 14A et gauche 14B. Les deux bords latéraux 14A et 14B sont respectivement aboutés au contact des deux montants 11 reliés par l’élément de renfort 13 considéré. C’est notamment par les bords latéraux 14A et 14B que l’élément de renfort 13 est fixé aux montants 11. A cet effet, les bords latéraux 14A et 14B sont façonnés de manière complémentaire aux montants latéraux 11 ; dans le cas illustré, les bords latéraux sont ainsi rectilignes suivant une direction transversale de l’élément de renfort 13. Le bord extérieur 13A est tourné vers l’extérieur de la caisse 1, autrement dit à l’opposé du volume interne V. Le bord extérieur 13 est rectiligne suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort 13, en étant parallèle au plan principal P1. Ici, le bord extérieur 13A s’étend avantageusement au contact de la peau 12. Le bord intérieur 13B est tourné vers l’intérieur de la caisse 1, donc vers le volume interne V. Le bord intérieur 13B est façonné de manière à maximiser la rigidité de la paroi latérale 5.1, en particulier à distance des montants 11 reliés par l’élément de renfort 13 considéré. A cet effet, dans l’exemple considéré ici, comme visible sur les figures 2 et 3, le bord extérieur 13B est constitué de deux parties rectilignes 13B.1 et 13B.2, symétriques entre elles par rapport à un plan de symétrie P3, qui est perpendiculaire au plan principal P1 et au plan de tôle P2 et qui passe par le milieu de l’élément de renfort 13 suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort 13. En d’autres termes, le bord intérieur 13B est ici façonné en forme de V. Cette forme en V, bien que préférentielle, n’est pas limitative pour le bord extérieur 13B : plus généralement, le bord intérieur 13B et le bord extérieur 13A sont, dans le plan de tôle P2, écartés l’un de l’autre, suivant une direction perpendiculaire au plan principal P1, d’une distance D qui varie suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort 13, en étant maximale au milieu de l’élément de renfort 13 suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort 13. En d’autres termes, le bord intérieur 13B est façonné de manière que l’élément de renfort 13 soit le plus large à égale distance des montants 11, où la paroi est, avant ajout de renforts, la moins résistante. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 2 et 3, chaque élément de renfort 13 comporte avantageusement des trous traversants 17. Chacun de ces trous traverse la tôle plate 15 perpendiculairement au plan de tôle P2, en reliant ainsi l’une à l’autre les faces de la tôle plate, séparées l’une de l’autre par l’épaisseur de cette dernière. En pratique, les trous traversants 17 permettent de fixer des accessoires de câblage, tels que des chemins de câble ou des dalles de câblage, ou plus généralement tout autre accessoire utile dans le volume interne V. De cette façon, les éléments de renfort 13 assurent une double fonction : en plus d’assurer la rigidité de la paroi vis-à-vis des ondes de pression, ils font office de support pour fixer un ou des accessoires, notamment de câblage, dans le volume interne V. Comme bien visible sur la FIG. 3 , les trous traversants 17 sont préférentiellement oblongs et s’étendent en longueur suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort 13, c’est-à-dire que la direction principale de la forme oblongue des trous traversants 17 est parallèle à la direction antéropostérieure précitée. Cela permet de répartir au mieux l’enlèvement de matière, et donc l’influence sur la rigidité de la paroi 5.1, suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort 13. Dans tous les cas, les trous traversants sont avantageusement alignés de façon régulière suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort 13. Une telle répartition sensiblement régulière des trous traversants 17 permet d’assurer une meilleure répartition de la rigidité de la paroi latérale 5.1 selon la direction longitudinale de l’élément de renfort, notamment comparativement à d’autres répartitions envisageables des trous traversants 17. De plus, l’un des trous traversants 17 est avantageusement situé au milieu de l’élément de renfort 13 suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort 13. De cette façon, on exploite le fait que l’élément de renfort 13 est plus large au milieu pour percer, et donc pouvoir fixer des accessoires, en minimisant la fragilité de l’élément de renfort 13. En variante non illustrée, les trous traversants 17 peuvent être en nombre quelconque, y compris un, et présenter une combinaison quelconque des caractéristiques précédemment décrites, autant que techniquement possible, pour former de nouveaux modes de réalisation de l’invention. Paroi latérale (5.1) d’une caisse de véhicule ferroviaire (1), comportant : au moins deux montants (11), qui s’étendent en longueur de manière sensiblement parallèle l’un à l’autre et qui définissent un plan principal (P1) dans lequel les montants (11) s’étendent en longueur, et au moins un élément de renfort (13), qui relie un premier et un second des montants (11) suivant une direction longitudinale de l’élément de renfort (13), et qui comporte une tôle plate (15) : définissant un plan de tôle (P2), dans lequel la tôle plate (15) s’étend et qui est sensiblement perpendiculaire au plan principal (P1) et aux premier et second montants (11), ayant un bord extérieur (13A), qui est destiné à être tourné vers l’extérieur de la caisse (1) et qui est rectiligne suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13), en étant parallèle au plan principal (P1), et ayant un bord intérieur (13B), qui est opposé au bord extérieur (13A) suivant une direction perpendiculaire au plan principal (P1), caractérisée en ce que les bords extérieur (13A) et intérieur (13B) sont, dans le plan de tôle (P2), écartés l’un de l’autre, suivant une direction perpendiculaire au plan principal (P1), d’une distance (D) qui varie suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13), cette distance (D) étant maximale sensiblement au milieu de l’élément de renfort (13) suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13). Paroi latérale (5.1) selon la revendication 1, dans laquelle le bord intérieur (13B) est constitué de deux parties rectilignes (13B.1, 13B.2), symétriques entre elles par rapport à un plan de symétrie (P3), qui est perpendiculaire au plan principal (P1) et au plan de tôle (P2) et qui passe par le milieu de l’élément de renfort (13) suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13). Paroi latérale (5.1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans laquelle la tôle plate (15) comprend au moins un trou traversant (17). Paroi latérale (5.1) selon la revendication 3, dans laquelle ledit au moins un trou traversant (17) est situé sensiblement au milieu de l’élément de renfort (13) suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13). Paroi latérale (5.1) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, dans laquelle ledit au moins un trou traversant (17) est oblong en ayant une direction principale qui s’étend suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13). Paroi latérale (5.1) selon l’une des revendications 3 à 5, dans laquelle ledit au moins un trou traversant (17) est adapté pour fixer au moins un accessoire, notamment un accessoire de câblage. Paroi latérale (5.1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, dans laquelle sont prévus plusieurs trous traversants (17) qui sont alignés de façon sensiblement régulière suivant la direction longitudinale de l’élément de renfort (13). Paroi latérale (5.1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle sont prévus plusieurs éléments de renfort (13) entre les premier et second montants (11), ces éléments de renfort (13) étant répartis dans la direction longitudinale des montants (11). Caisse (1) de véhicule ferroviaire, comportant deux parois latérales (5.1 et 5.2), respectivement gauche et droite, qui sont conformes à l’une quelconque des revendications 1 à 8. Véhicule ferroviaire, comportant une caisse de véhicule ferroviaire (1) selon la revendication 9.