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Dispositif de suspension des moteurs dans les véhicules
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Dans le matériel roulant en général et plus parti-
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culièrement dans les b-sit.ui=<s motrices circulant sur voie ferré'-.) les moteurs ,qu'ils soient électriques, à essence ou utilisant un carburant généralement quelconque, peuvent être fixés : 1 ) directement sur 100 essieux ou sur des éléments soli- daires des essieux sans qu'il soit donc interposé de res- sorts entre les essieux et les moteurs ; 2 ) en partie directement sur les essieux et en partie sur des éléments reposant sur les essieux par l'intermédiaire de ressorts ; 3 ) entièrement sur des éléments reposant sur les essieux par l'intermédiaire de ressorts.
Les éventualités des 1 et 2 ci-dessus ne peuvent être envisagées que pour du matériel devant circuler à des vitesses réduites..Pour des voitures plus rapides, il devient
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nécessaire par suite de l'importance des chocs en provenance de la voie, de prévoir la fixation du moteur sur des éléments béneficiant d'une suspension constituée de ressorts ou d'au- tres éléments analogues. Dans ce cas, on utilise,pour la transmission du couple moteur au réducteur solidaire, ..de l'essieu,un arbre intermédiaire réuni par des joints elas- tiques ou articulés à l'arbre du réducteur d'une part et l'arbre du moteur d'autre part.
Cette disposition est in- dispensable en vue de permettre les dénivellations du mo- teur par rapport au réducteur par suite du fonctionnement ces ressorts intercalés entre l'élement supportant le moteur d'une part et l'essieu supportant le réducteur d'autre port.
Dans la pratique courante, l'élément recevant le moteur est soit le cnâssis de caisse, soitle châssis de be- gie, soit le châssis de truck. En général, on fixe le moteur en 4 points ou plus sur le châssis de véhicule, mais on se limite souvent à points lorsque le moteur se fixe sur le châssis de truck ou de bogie .
On constate en service que des tersions excessives sollicitent les organes de fixation des moteurs. Ces tensions dépassent largement les efforts théoriques auxquels ces orga- nes devraient normalement être soumis.Des contraintes anorma- les sont également constatëes sur les paliers supportant l'ar- bre du moteur et l'arbre du réducteur ainsi que pour les élé- ment:. ce fixation du bras de réaction.
Ces surcharges sont à attribuer : 1 ) au fonctionnement défectueux des joints élastiques ou arti- cules prévus pour la, jonction de l'arbre intermédiaire avec les arbres de réducteur ou de moteur.Ce fonctionnement dé- fectueux peut provenir soit du mauvais état de ces organes, soit du fait que l'importance des couples à transmettre et la vitesse de rotation de l'arbre provoquent une réduction telle
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de la sensibilité de ces joints que leur fonctionnement exige des efforts considérables ;
2 ) aux contraintes résultant des déformations de l'élément auquel sont fixés les moteurs.
Sous ce dernier rapport, la suspension du moteur en trois points, bien que constituant une amélioration incon- testable, ne représente cn fait qu'une solution partielle du problème. En effet, complémentair: ment aux torsions du châssis résultant des dénivellations des'voies, il y a lieu également de considérer les déformations du châssis dans le plan hori- zontal. Ces déformations sont provoquées par les contraintes lors des passages en courbe et par- les chocs lateuaux aux ap- pareil.? de voie. lles sont relativement importantes surtout quand les châssis constitués d'éléments boulonnés ourivés sont :.ujéts à dislô.cation après un certain tamps d'usage.
La suspension même réduite à 3 points s'oppoet a la redisation de ces déformations dans le plan horizontal.
Le dispositif faisant l'objet de la présente inven- tion a pour but d'éliminer les causes des contraintes exces- sives signalées ci-dessus en assurant au moteur une mobilité suffisante.
Dans ce but, le moteur est fixé sur son support par deux tourillons dont les génératrices sont situées sur un même axe perpendiculaire à l'axe du moteur et passant au centre de gravité du moteur ou au proche voisinage de ce centre.
Dans la réalisation pra.tique de l'invention, le mo- teur est muni de prolongements qui sont terminés par les tou- rillons dont la génératrice est prévue perpendiculaire à l'ar- bredu moteur.
'Le moteur est maintenu dans une position normale por rapport à l'élément qui le supporte par un stabilisateur ne permettant les oscillations du moteur par rapport à cet élément que sous des contraintes et dans des limites bien dé terminées.
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Les dessins ci-joints sont destines à montrer com- ment l'invention peut être réalisée en pratique :
La figure 1 est une vue en plan de la disposition généralement adoptée pour la fixation du moteur lorsque l'ar- bredu moteur estparallèle à. la voie.
La figure II estune vue en plan de la disposition généralement adoptéepour la fixation du moteur lorsque l'arbre du moteur est perpendiculaire à la voie.
La figure III est une vue en plan montrant la fixa- tion du moteur conformément à l'invention lorsque l'arbre du moteur est parallèle à la voie.
La figure IV est une vue en plan montrant la fixa- tion du moteur conformément à l'invention lorsque l'arbre du loteur est perpendiculaire à la voie.
La figure V est une. coupe suivant l'axe des touril- lons,
La figure VI est une coupe perpendiculaire à l'axe des tourillons et à l'amplomb du stabilisateur.
Sur les ligures I et II. on a désigné par 1 le mo- teur, a 2 l'arbre de transmission, 3 les joints élastiques ou articulés, 4 le réducteur, 5 le bras de réaction du réducteur, 8 les essieux, 7 le cadre supportant le moteur et compose 8 peut des lonwerens et des traverses 9. Le cadre 7 être xx indif- feremment un châssis de bogie, de truck ou de caisse de vé- hicule. Il repose sur les essieux 6 par l'intermédiaire de ressorts composés et répartis suivant les règles généralement adoptées dans lE matériel roulant pour la suspensionde ces éléments. Les moteurs 1 sont fixés au cadre 7 par des atta- ches (généralement des boulons) indiquées en 10.
Sur les figures III et IV, on a également désigné par 1 le moteur,2 l'arbre de transmission, 3 les joints élastiques ou articulés, 4 le réducteur , 5 le bras de réac- tion du réducteur, 6 les essieux, 7 le cadre supportant le moteurcomposé des longerons 8 et des traverses 9.
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Le cadre 7 peut aussi être indifféremment un châssis de bogie ,de truck ou de caisse de voiture supporté par des ressorts comme pour les pièces correspond antes des f'igu- res 1 et 2.
Conformément à l'invention, le moteur 1 est muni de prolongements 11 qui sont terminés par des tourillons 12 dont les génératrices sont perpendiculaires à l'arbre du moteur.
Comme montré par la figure 5, les tourillons 12 peu- vent s'emboiter dans des logements 17 formés dans les tra- verses ou les longerons 19 du cadre 7.
Eventuellement, en vue d'empêcher la transmission des vibrations, le logement des tourillons peut être pourvu d'une bague en caoutchouc ou en une autre matière isolante.
Les tourillons 12 peuvent venir de fusion avec ,ces prolongements de la carcasse du moteur ou être solidaires d'éléments fixés sur càlle-ci.
Le moteur qui se trouve ainsi en équilibre autour de l'axe passant par les tourillons est maintenu dans sa ¯position normale par un stabilisateur.
Celui-ci est én principe constitué par des ressorts
14 (fig.6) disposés de part et d'autre de l'axe des touril- lons. Ces ressorts 14 placés en tension reçoivent les mo- teurs par l'intermédiaire de pattes d'appui 13 solidaires de ceux-ci. Ces ressorts sont supportés par des tiges 15 s'appuyant sur IL'élément supportant le moteur et sont main- tenus en tension réglable par des écrous' 20 prévus sur des parties filetées de ces tiges.
A la figure 6, on a désigné par 16 les appuis de ces tiges filetées 15 sur les longerons ou les traverses
19 du cadre 7.
Des butées, évatuellement en caoutchouc, limitent les possibilités d'oscillation du moteur par rapport à l'é-
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lément support (châssis de truck, de bogie, ou de véhicule).
On conçoit facilement que, dans ces conditions, le moteur s'alignera sensiblement sur la direction de l'arbre intermé- diaire pour autant que les efforts résultant des dénivellations du moteur par rapport au réducteur soient suffisamment impor- tants pour influencer le stabilisateur. Ces efforts seront ap- préciables lorsque les joints élastiques ou articulés utilisés pour l'arbre de transmission seront soumis à des sollicitations excessives ou seront en mauvais état.
La possibilité d'oscillation du moteur réduisant les né- cessités de déformation angulaire des joints, il cn récultera une diminution, de même ordre, des contraintes sur les paliers supports d'arbre de moteur et de réducteur. Enfin, la flexi- bilité des ressorts du stabilisateur limitera les contraintes résultant des torsions du cadre support de moteur et la faible portée des tourillons et leur disposition rendra possible l'ac- complissement des déformations du cadre support dans le plan horizontal. Eventuellement, la mobilité dans ce plan pourra en- co#.e être améliorée en interposant entre le tourillon et son logement une bague en caoutchouc.
On a à dessein schématisé les figures illustrant la description afin de permettre les aménagements de détail sui- vant les différents cas suscebtilbles de se présenter en pra- tique. Parmi ceux-ci , il y a lieu de considérer l'utilisation éventuelle de ressorts à lames, de rondelles Belleville en lieu et place des ressorts hélicoïdaux figurés, éventuellement, on peut également cnvjsagcr l'adjonction d'amortisseurs aux res- sorts du stabilisateur.