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BREVET D'INVENTION "Bogie"
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La présente invention concerne le matériel ferroviaire roulant et plus particulièrement un bogie à deux essieux pour véhicule de chemin de fer, du typedans lequel une traverse danseuse sur laquelle sont montas des ressorts supportant la caisse est supportée de manière à pouvoir pivoter sur le châssis de bogie porté par les essieux.
Dans les bogies de chemin de fer du type dans lequel la traverse danseuse est supportée de manière à pouvoir pivoter sur le châssis de bogie et ser.t au montage de ressorts supportant la caisse, la traverse danseuse est habituellement supportée au centre du châssis par un support de pivot, comme par exemple dans le brevet australien ? 225.824, et le châssis comporte à ses coins des plaques de garde qui sont destinées à recevoir les bottes d'essieu et il est supporté par des ressorts portés par les boites d'essieu ou bien par des barres compensatrices reposant sur les boites d'essieu.
Cette construction nécessite un élément de châssis transversal qui est lourd en raison du moment de flexion élevéproduit par le mode de support central de la traverse danseuse sur le châssis, et le poids du châssis est encore augmenté par l'utilisation de plaques de garde pour la mise en position des bottes d'essieu.
L'invention fournit un bogie très léger et néanmoins positivement contreversé et complètement équilibré, convenant pour le transport des voyageurs à grande vitesse, grâce au montage de longerons de châssis séparés directement sur les boites d'essieu, ces longerons supportant un élément transversal rigide en des points espacés sur cet élément, au moyen de boulons passant à travers des âmes horizontales se faisant vis--vis de l'élément transversal et de chaque longeron de châssis. Des tampons annulaires en caoutchouc entourent les boulons et isolent les âmes des longerons de châssis et de l'élément transversal l'une de l'autre et de tout contact métal contre métal avec le boulon.
Une traverse danseuse peut pivoter au centre de l'élément transversal et est supportée sur les longerons de châssis, les ressorts supportant la caisse sont montés sur les extrémités de la traverse danseuse, et il est prévu des biellettes d'ancrage perfectionnées, s'éten- daiit longitudinalement, qui sont destinées à relier les extrémités de la traverse danseuse à la caisse supportée.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessine annexés donnant à titre explicatif mais nullement limitatif une forme de réalisation conforme à l'invention.
Sur ces dessins,
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'-el 1 v gure 1 est une .vue e.i :Ùill1 d'un boeie suivant l'invention, el1 : ape 1.i-1?ontale suivant le Jtjgnos 1-1 des figures 2 et 3 ; la 2 2 est U11J vue en 'élévation latérale du bogie représente sur la i itnl'e 1 ; la ligure 3 est uro coupe or sale verticale, faite suivant la l igné je-3 de la figure 1 ; la <":' ,.;ure 4 est lU,O <;c,>pe 'verticale à plus grande échelle de la. lia son élastique ea;i;.3w:. sxt c:axtrc .'3 longeron de châssis et l'élément tr,.x .3versal ; la figure 5 est uu' coupe '':1rtlcale transversale à plus grande (1eI . ¯i.l.e de la biellette ., 1 :::.rcra;r., suivant la ligne 5-5 de la figure 1 ; la figure 6 est wie LÜ :'1'13 transversale verticale, faite suivant la 'igné 6-6 de la figure 5.
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Le repère 1 désigne une paire d'essieux parallèles convenable-
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met'u espaces sur les extrémités de chacun desquels sont montés des roues 3 à boudins de chemin ae fier. Intérieurement aux roues 3, les eN...:eux tourillonnent dans d.18 boîtes d'essieu 5, et les parties d'ex-
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traite de longerons de châssis latéraux 7 espacés dans le sens trans-
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ver-.al et s'étendant longitudinalement sont fixées aux boîtes d'essieu 5 den bÜlOI3 Jlastonbres 9 et des étriers d'attache semi-circula :.":'130 11..Les longerons de châssis latéraux '7 ont de préférence une se,-'-!-on droite en forme de eu-1-coon étroit maie profond et ils prLsertte" entre leurs extr,2-,>n.-IIU-6-1 des ouvertures transversales limitées par de.-, âmes horizontales 13 et 15, (t3o.ce; dans le sens vertical.
Les âmûG supérieures 15 sont \; [lllo!;;tS(':::: dans le sens transversal du bogie, intérieurement et extérieurement par rapport à leurs longerons châssis respectifs pour former des consoler '.;.::. -....- . --1 de manEr9 appropriée par dec goussets rectangulaires 1 g.
Pour relier entre eux les longerons de chfl:1Uis et pour maintenir lec css'ie'nx et les longerons de eh!'ls:'i3 en pon1tlon relatives d'équcrre horinontalement et v<3rticaioEi"nt, tout en permettant den t:,ouvm:rcrttt3 différentiels d'inclinaison 'Jes l on+eroiis do chXr>.i13 (1-1t1O leur ; plans verticaux longitudinaux, il est trvu un i<i::a,zlt trn.l1:Jver:ml 21 , ayant un(,- section droite en forme d'U renversé et des pax.tiete d'extrémité qui font r;=1?1.ie h travers do:. i'rn#trer l1m1 t,Ú0U ;,;rr de t.mcr. 13 et 5 dans les òii-<rronxi de chn:1lD oppo"-"n 7. Jj'É1-c horizontale 23 d(\ la traversa d'entrotoicemont 21 se trouve au-.ci.a;t3ou:; don connoloe 17 do lOl1lsoron de châssis qui comportent chacune dos trous cJrcu3uiroH 25, disposés cet.trùlemont, et l'ose 23 comporte des trous ann101'1.10:: 2.,.
La traverse 21 est supportée par chaque Ion -+%ron de chL'hwin au nioyen
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de boulons verticaux29, espacés dans le sens transversal, ui passent à travers les trous 25 et 27, et au moyen d'écrous 31 coopérant avec ces boulons. Pour éliminer tout contact métal contre métal entre les longerons de châssis 7 et les traverses d'entretoisement 21 et pour permettre une inclinaison longitudinale des longerons de châssis par rapport à la traverse d'entretoisement et des longerons de châssis l'un par rapport à l'autre, il est prévu des tampons annulaires 33 qui sont placés autour des boulons 29, au-dessus des consoles 17, entre les consoles 17 et 1'time 23 de traverse, et au-dessous de cette âme et qui sont maintenus en position par des rondelles métalliques 35 placées sur les parties d'extrémité des boulons et en contact,
respectivement, avec les têtes de boulons et les écrous. Les tampons 33 oomportent des nervures annulaires qui s'étendent dans les trous 25 et 27 autour des boulons 29 de manière à isoler les boulons de tout contact avec les consoles 17 et avec l'âme 23 de la traverse.
En son centre, la traverse d'entretoisement 21 présente une ouverture cylindrique verticale en 39, et il est formé une traverse dan- seuse 41 ayant un appendice vertical suspendu 43 qui est reçu à l'in- t6rieur de l'ouverture 39 pour former un axe vertical de pivotement pour le pivotement de la traverse danseuse 41 par rapport au châssis de bogie. La traverse danseuse est supportée directement sur les longerons de châssis 7 par des plaques d'appui latérales 45, faisant face vers le bas qui reposent de manière à pouvoir glisser sur des plaques d'appui latérales 47, faisant face vers le haut, qui sont montées sur des tampons élastiques 49.
Chacune des plaques d'appui latérales étant supportée par un tampon élastique, il est permis aux longerons de châssisde s'incliner longitudinalement par rapport à la traverce danseuse sans que cela produise un dégagement partiel de la traverse danseuse et des appuis latéraux de longeron de châssis.
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Sur les extrQ!:!Í t050 de la traverse danseuse sont montés des ressorts pneumatiques 51 à paroi flexible sur le couds est supporté un ehdssis bifôrieur U do caisse de véhicule. Les ressorts 51 peuvont être déformés verticalement et horizontalement pour permettre des mouvements lc;t6raux ai.ra:a quo dec mou;r:âcnts verticaux d' amortissement: du châssis 1nf6rlfJur U' f\!U' i;zpjort 1; ].[1. otructure de bogie.
Pour tran;:'4cttrü dec fore().-, .on;itud3.r.a.:.e:er, c'est-à-dire des forces de traction et des forces de freinage.entre la travoroe danseuse et 1(\ caisse de 1,;a voiture, leo extrémit4s de la traveroe danseuse comportent de:> consoleo tranavercalos verticales suspendues 53 on formo de pl'itea'ix c dou coniaoie*1 H.naloucs 55 Gont suspendues au châssis
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inférieur U, dans l'alignement tranversal des consoles 53, Toutefois, les consoles 55 sont espacées dans le sens longitudinal des consoles 53. Les consoles 53 et 55 présentent des trous 57, alises dans le sens longitudinal, et des biellettes d'ancrage perfectionnées 59, s'étendant longitudinalement, que l'on peut voir en particulier sur les figures 5 et 6, sont reliées à leurs extrémités opposées aux consoles 53 et 55 des deux côtés du bogie.
Chacune des biellettes 59 comprend une tige centrale 61, ayant un diamètre sensiblement plus petit que le diamètre des trous 57 des consoles, et qui passe à travers ces deux trous et présente des parties d'extrémité filetées qui sont disposées extérieurement aux consoles. Entre les consoles, un manchon d'entretoisement 65 entoure la tige 61 et il présente à ses deux extrémités des collets 67 en forme de rondelles, ces collets étant espacés des consoles adjacentes 53 et 55 intérieurement à ces consoles.
A l'extérieur des consoles sont montés de manière à pouvoir glisser sur les parties d'extrémité agrandies 63 de la tige, des ensembles extérieurs de rondelles comprenant des rondelles 69 et un prolongement tubulaire 71, ce dernier ayant un diamètre intérieur suffisant pour pouvoir glisser sur les parties d'extrémité filetées 67 de la tige et un diamètre extérieur inférieur au diamètre des trous 57 des consoles et au diamètre intérieur du manchon d'entretoisement 65 dans les extrémités duquel les prolongements 71 sont reçus et peuvent glisser.
Pour empêcher tout contact entre les consoles 53 et 55 d'une part, et les collets de manchon 67 et les ensembles extérieurs de rondelles 69, 71, d'autre part, des tampons annulaires en caoutchouc 73 sont interposés entre les consoles 53, 55 et les collets 67 eL les rondelles 69, les surfaces circulaires intérieures des tampons 73 étant contiguës aux prolongements tubulaires 71. Des nervures circulaires 75 entourant les trous dans les tampons 73 s'étendent dans les trous 57 des consoles 53 pour centrer dans ces trous les biellettes d'ancrage. Pour fixer les ancrages aux consoles 53 et 55, il est prévu, des écrous 77 qui sont vissés sur les parties agrandies des tiges 61 et qui sont serrés pour fournir une compression déterminée des tampons élastomères 73 entre les rondelles 69, les consoles 53, 55 et les collets d'entretoisement 67.
Des -,.les d'épaisseur 79 peuvent être appliquées entre les tampons 73 et les c@@@lets 67 et les rondelles 69 suivant les besoins. La coinpressibilité s tampons élastomères 73 permet un mouvement de pivotement universe limité des biellettes d'ancrage 59 par rapport aux consoles 53 et 5@ dans la mesure nécessaire pour autoriser,
les mouvements verticaux e@ latéraux du châssis inférieur U par rapport à la
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traverse diseuse 41. Le diamètre réduit de la partie intermédiaire de la tige 61 et le fait qu'io est prévu dos prolongements tubulaires 71 sur les rondelles extérieures 69 facilitent l'assemblage (en comparaison des ancrages antérieurs dans lesquels les tiges avaient un diamètre uniforme d'un bout à l'autre et dans lesquels les tampons élastomères étaient contes directement sur les tiges) en donnant la possibilité d'introduire la tige sans la faire avancer de t à travers les tampons.
Le fonctionnement du bogie est le suivant. Lorsque le bogie se déplace le lotie d'une voie de roulement, les longerons de châssis 7 s'inclinent légèrement l'un par rapport à l'autre autour d'un axe transversal commun détermine par les trous de boulon 25 menacés dans les consoles 17 de châssis latéral, de la manière nécessitée par les variations verticales des rails de roulement, ces mouvements d'inclinaison étant librement autorisés par la compressibilité des tampons élastomères 33. L'espacement latéral des boulons 29 de chaque côté maintient les logerons de châssis perpendiculaires à la traverse, en plan, sans gêner les mouvements de compensation ou d'inclinaisons des longerons de châssis.
Etant donné que la charge de la caisse est transmise aux roues de chaque côté par l'intermédiaire des ressorts 51, des parties d'extrémités de la traverse danseuse 41, des appuis latéraux 45,47 et des longerons de châssis 7, la partie médiane de la traverse danseuse et de la traverse 21 peut être d'une construction légère, du fait que ces organes ne supportent pas de charge verticale. Les tampons élastiques 49 sur lesquels sont montées les plaques d'appui latérales empêchent qu'il n'y ait interférence entre la traverse danseuse et l'inclinaison du longeron de châssis et obvient à un dégagement partiel des appuis latéraux quand les longerons de châssis s'inclinent.
Les forces de traction et de freinage sont transmises entre la traverse danseuse et le châssis inférieur par les ancrages 59, dont les connexions d'extrémité pivotent légèrement pour permettre le mouvement vertical et le mouvement latéral du châssis inférieur sur les ressorts 51. Le pivotement du bogie est permis par l'engagement pivotant de l'appendice 43 de traverse danseuse dans l'ouverture 39 de la traverse et par le contact glissant entre les appuis latéraux 45 de la traverse danseuse et les plaques d'appui latérales 47 des châssis latéraux.
Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif mais nullement limitatif et que l'on pourra y apporter des variantes sans sortir de son cadre.
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"Bogie" INVENTION PATENT
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The present invention relates to rolling stock and more particularly to a two-axle bogie for a railway vehicle, of the type in which a dancer cross member on which springs supporting the body are mounted is supported so as to be able to pivot on the bogie frame. carried by the axles.
In railway bogies of the type in which the dancer cross member is supported so as to be able to pivot on the bogie frame and serve for mounting springs supporting the body, the dancer cross member is usually supported in the center of the frame by a pivot support, as for example in the Australian patent? 225.824, and the frame has at its corners guard plates which are intended to receive the axle boots and it is supported by springs carried by the axle boxes or else by compensating bars resting on the axle boxes .
This construction requires a cross frame member which is heavy due to the high bending moment produced by the central support mode of the dancer cross member on the frame, and the weight of the frame is further increased by the use of guard plates for the positioning of the axle boots.
The invention provides a very light and yet positively counterbalanced and fully balanced bogie suitable for high speed passenger transport, thanks to the mounting of separate frame members directly on the axle boxes, these side members supporting a rigid cross member in spaced points on this element, by means of bolts passing through horizontal webs screwing on the transverse element and each frame member. Ring-shaped rubber buffers surround the bolts and isolate the webs of the frame rails and cross member from each other and from metal-to-metal contact with the bolt.
A dancer cross member can pivot in the center of the cross member and is supported on the frame side members, the body-supporting springs are mounted on the ends of the dancer cross member, and advanced anchor links are provided, extending - daiit longitudinally, which are intended to connect the ends of the dancer cross member to the supported body.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawings giving, by way of explanation but in no way limiting, an embodiment in accordance with the invention.
On these drawings,
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'-el 1 v gure 1 is a .vue e.i: Ùill1 of a boeie according to the invention, el1: ape 1.i-1? ontale according to Jtjgnos 1-1 of Figures 2 and 3; the 2 2 is U11J seen in side elevation of the bogie shown on the i itnl'e 1; Figure 3 is a vertical dirty gold section, made along line I-3 of Figure 1; the <": ',.; ure 4 is lU, O <; c,> pe' vertical on a larger scale of the. lia its elastic ea; i;. 3w :. sxt c: axtrc .'3 chassis spar and the element tr, .x .3versal; Figure 5 is a 'section': 1rtlcale transverse to larger (1eI. ¯ile of the rod., 1 :::. rcra; r., following line 5 -5 of Figure 1; Figure 6 is a vertical cross section, taken along line 6-6 of Figure 5.
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Mark 1 designates a suitable pair of parallel axles -
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met'u spaces on the ends of each of which are mounted 3 flanged path wheels ae proud. Internally to the wheels 3, the eN ...: they are journaled in d.18 axle boxes 5, and the ex-
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deals with side frame members 7 spaced transversely
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ver-.al and extending longitudinally are attached to the axle boxes 5 den bÜlOI3 Jlastonbres 9 and semi-circular hitch brackets:. ": '130 11. The side frame members' 7 preferably have a are, -'-! - one straight in the form of a narrow eu-1-coon with a deep core and they "between their extrs, 2 -,> n.-IIU-6-1, transverse openings limited by de.-, souls horizontal 13 and 15, (t3o.ce; vertically.
The upper âmûG 15 are \; [lllo! ;; tS (':::: in the transverse direction of the bogie, internally and externally with respect to their respective chassis side members to form consolers'.;. ::. -....-. --1 appropriately by dec rectangular gussets 1 g.
To connect the chfl spars to each other: 1Uis and to hold the css'ie'nx and the eh! 'Ls spars:' i3 in relative bridging horizontally and v <3rticaioEi "nt, while allowing den t: , ouvm: rcrttt3 tilt differentials' Jes l on + eroiis do chXr> .i13 (1-1t1O their; longitudinal vertical planes, it is found a i <i :: a, zlt trn.l1: Jver: ml 21, having a (, - straight section in the shape of an inverted U and end pax.tete which make r; = 1? 1.ie h through do :. i'rn # trer l1m1 t, Ú0U;,; rr de t.mcr. 13 and 5 in the òii- <rronxi of chn: 1lD oppo "-" n 7. Jj'E1-c horizontal 23 d (\ la traversa Entrotoicemont 21 is at-.ci.a; t3ou :; don connoloe 17 do lOl1lsoron chassis which each have dos holes cJrcu3uiroH 25, arranged cet.trùlemont, and the ose 23 has holes ann101'1.10 :: 2.,.
Crosspiece 21 is supported by each Ion - +% ron from chL'hwin to nioyen
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vertical bolts29, spaced in the transverse direction, ui pass through the holes 25 and 27, and by means of nuts 31 cooperating with these bolts. To eliminate any metal-to-metal contact between the frame side members 7 and the cross members 21 and to allow a longitudinal inclination of the frame side members relative to the cross member and the frame side members one relative to the 'other, there are provided annular buffers 33 which are placed around the bolts 29, above the brackets 17, between the brackets 17 and the crosspiece time 23, and below this web and which are held in position by metal washers 35 placed on the end parts of the bolts and in contact,
respectively, with bolt heads and nuts. The buffers 33 have annular ribs which extend into the holes 25 and 27 around the bolts 29 so as to isolate the bolts from any contact with the consoles 17 and with the web 23 of the cross member.
At its center, the bracing cross member 21 has a vertical cylindrical opening at 39, and there is formed a cross member 41 having a suspended vertical appendage 43 which is received within the opening 39 to form a vertical pivot axis for the pivoting of the dancer cross member 41 relative to the bogie frame. The dancer cross member is supported directly on the frame members 7 by downwardly facing side bearing plates 45 which rest so as to slide on upward facing side bearing plates 47 which are mounted on elastic buffers 49.
Each of the side support plates being supported by an elastic buffer, it is permissible for the frame side members to tilt longitudinally with respect to the dancer cross member without this producing a partial clearance of the dancer cross member and the side frame side supports. .
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On the extrQ!:! Í t050 of the dancer cross member are mounted pneumatic springs 51 with flexible wall on the elbow is supported a two-sided frame U of the vehicle body. The springs 51 can be deformed vertically and horizontally to allow lc; t6tral movements ai.ra: a quo dec mou; r: vertical shock absorbers: of the chassis 1nf6rlfJur U 'f \! U' i; zpjort 1; ]. [1. Bogie structure.
For tran;: '4cttrü dec fore () .-, .on; itud3.ra: .e: er, that is to say traction forces and braking forces between the travoroe dancer and 1 (\ box of 1,; in the car, the ends of the dancer's traveroe comprise of:> consoleo tranavercalos vertical suspended 53 on formo de pl'itea'ix c dou coniaoie * 1 H. naloucs 55 Gont suspended from the frame
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lower U, in the transverse alignment of the consoles 53, However, the consoles 55 are spaced in the longitudinal direction of the consoles 53. The consoles 53 and 55 have holes 57, alises in the longitudinal direction, and improved anchoring links 59, extending longitudinally, which can be seen in particular in Figures 5 and 6, are connected at their opposite ends to consoles 53 and 55 on both sides of the bogie.
Each of the links 59 comprises a central rod 61, having a diameter substantially smaller than the diameter of the holes 57 of the consoles, and which passes through these two holes and has threaded end portions which are disposed externally to the consoles. Between the consoles, a spacer sleeve 65 surrounds the rod 61 and it has at its two ends collars 67 in the form of washers, these collars being spaced from the adjacent consoles 53 and 55 inside these consoles.
On the outside of the consoles are mounted so as to be able to slide on the enlarged end parts 63 of the rod, outer sets of washers comprising washers 69 and a tubular extension 71, the latter having a sufficient inner diameter to be able to slide. on the threaded end portions 67 of the rod and an outer diameter smaller than the diameter of the holes 57 of the consoles and the inner diameter of the spacer sleeve 65 in the ends of which the extensions 71 are received and can slide.
To prevent any contact between the consoles 53 and 55 on the one hand, and the sleeve collars 67 and the outer sets of washers 69, 71, on the other hand, annular rubber buffers 73 are interposed between the consoles 53, 55 and the collars 67 and the washers 69, the inner circular surfaces of the buffers 73 being contiguous with the tubular extensions 71. Circular ribs 75 surrounding the holes in the buffers 73 extend into the holes 57 of the brackets 53 to center in these holes the anchor links. To fix the anchors to the consoles 53 and 55, nuts 77 are provided which are screwed onto the enlarged parts of the rods 61 and which are tightened to provide a determined compression of the elastomeric pads 73 between the washers 69, the consoles 53, 55 and bracing collars 67.
Thicknesses 79 may be applied between the pads 73 and the threads 67 and the washers 69 as required. The co-pressibility of the elastomeric pads 73 allows a limited universal pivoting movement of the anchor rods 59 relative to the consoles 53 and 5 @ to the extent necessary to allow,
the vertical and lateral movements of the lower frame U with respect to the
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crossbeam drill 41. The reduced diameter of the intermediate part of the rod 61 and the fact that tubular extensions 71 are provided on the outer washers 69 facilitate assembly (compared to previous anchors in which the rods had a uniform diameter. end to end and in which the elastomeric pads were directly on the rods) giving the possibility of inserting the rod without advancing it t through the pads.
The operation of the bogie is as follows. As the bogie moves along a track, the frame side members 7 tilt slightly relative to each other about a common transverse axis determined by the threatened bolt holes 25 in the consoles. 17 of the side frame, as required by the vertical variations of the running rails, these tilting movements being freely permitted by the compressibility of the elastomeric pads 33. The lateral spacing of the bolts 29 on each side keeps the frame housings perpendicular to the cross member, in plan, without hampering the compensating or tilting movements of the chassis side members.
Since the body load is transmitted to the wheels on each side via the springs 51, the end parts of the dancer cross member 41, the side supports 45,47 and the frame members 7, the middle part of the dancer cross member and of the cross member 21 can be of a light construction, because these members do not support a vertical load. The elastic buffers 49 on which the side support plates are mounted prevent any interference between the cross member and the inclination of the frame member and obviate partial release of the side supports when the frame members are seated. 'tilt.
The traction and braking forces are transmitted between the dancer cross member and the lower frame by the anchors 59, the end connections of which pivot slightly to allow the vertical movement and the lateral movement of the lower frame on the springs 51. The pivoting of the bogie is enabled by the pivoting engagement of the dancer cross member appendage 43 in the opening 39 of the cross member and by the sliding contact between the side supports 45 of the dancer cross member and the side support plates 47 of the side frames.
It goes without saying that the present invention has been described above for explanatory purposes only, but in no way limiting, and that variations can be made to it without departing from its scope.