Véhicule ferroviaire présentant au moins un boggie
La présente invention a pour objet un véhicule ferroviaire présentant au moins un boggie.
Dans les boggies de type connu, la traverse du boggie comporte axialement un pivot sur lequel s'exerce en permanence la charge. De part et d'autre de ce pivot et à une distance relativement importante de ce dernier sont prévus des patins de glissement avec lesquels vient en contact la caisse du véhicule pour des inclinaisons ou gîtes excédant une certaine valeur.
Le véhicule suivant l'invention présente au moins un boggie dont la traverse comporte, suivant son axe, un pivot et est caractérisé en ce que sur ce pivot sont fixés un palonnier et, de part et d'autre dudit pivot, et proches de ce dernier, des blocs de matière élastique sur lesquels s'exerce la charge de la caisse du véhicule, les extrémités du palonnier passant avec jeu dans des logements prévus dans des supports rendus solidaires de la caisse du véhicule et venant en butée à l'intérieur de ces logements sous l'effet des inclinaisons prises par ladite caisse.
Comme il sera exposé en détail ci-après cette disposition du boggie permet d'assurer une suspension améliorée et de faciliter les passages en courbe.
On peut réaliser un couplage entre boggies d'un même véhicule au moyen d'un dispositif qui comprend deux balanciers longitudinaux placés symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal des boggies et dont les extrémités prennent appui sur les blocs de matière élastique portés par les traverses de pivot et coopérant avec les palonniers fixés sur les pivots, lesdits balanciers étant d'autre part relis par leur partie centrale au châs- sis de caisse du véhicule par l'intermédiaire de moyens tels que l'ensemble puisse être soumis à des déplacements verticaux ou longitudinaux ou à la combinaison de ces déplacements.
Suivant une forme de réalisation les balanciers longitudinaux sont reliés par leur partie centrale à une traverse de charge solidaire de la caisse du véhicule, cette traverse reposant sur des blocs de matière élastique, portés par les balanciers longitudinaux, par l'intermédiaire d'un balancier transversal articulé sur ladite traverse. Cette disposition permet d'abaisser le niveau du plancher de la caisse.
Suivant une variante le châssis de caisse du véhicule comporte iuimême une chape sur laquelle est articulé le balancier prenant appui sur les blocs de matière élastique.
Suivant une forme de réalisation, on prévoit sur les balanciers des butées qui sont situées de part et d'autre de portées circulaires prévues sur la traverse de charge.
Parmi les effets techniques procurés tant par le disposition de couplage que par l'agencement du boggie unitaire, on peut citer notamment les suivants:
- inscription facile en courbe de faible rayon, c'est-à-dire positionnement des essieux conformément au tracé en plan de la voie, sans engendrer des couples antagonistes élevés;
- égalisation des poids sur rail de chaque essieu et de chaque roue du couplage, cette caractéristique n'étant pas effectuée par les dénivellations de la voie;
- maintien de cette égalisation d'un couplage à l'autre pour un même véhicule comportant un couplage à chaque extrémité, malgré les gauchissements de la voie.
On décrit ci-après à titre d'exemple des formes de réalisation de l'invention en référence aux dessins annexés qui montrent:
fig. 1, une vue en coupe verticale transversale d'un boggie;
fig. 2, une vue en coupe verticale transversale d'un boggie avec dispositif de couplage à un autre boggie;
fig. 3, une vue en coupe élévation de deux boggies couplés;
fig. 4, une vue en plan en coupe suivant IV-IV de la fig. 3;
fig. 5, une vue de détail en coupe verticale transversale d'un dispositif de liaison entre les balanciers et la caisse du véhicule;
fig. 6, une vue en plan de la traverse de charge montrant les butées des balanciers,
fig. 7, une vue de détail en coupe verticale transversale du dispositif de liaison entre balanciers et caisse du véhicule;
fig. 8, une vue en plan schématique de l'ensemble du couplage montrant son comportement dans une courbe.
Dans la forme de réalisation représentée fig. 1, on voit en 1 la traverse de pivot du boggie, en 2 les ressorts de suspension, en 3 les roues du boggie, et en 4 la caisse du véhicule.
Sur la traverse 1 est fixé le pivot central 5. Ce pivot comporte une embase 6 et un disque 7 entre lesquels est emprisonné un palonnier 8.
Au voisinage du pivot 5 et symétriquement de part et d'autre de ce dernier sont prévus sur la traverse 1 des blocs 9-9a en matière élastique telle que caoutchouc.
Sur ces blocs vient reposer la caisse 4 par l'intermédiaire de supports 10.
Les supports 10 comportent des logements 11 au travers desquels passent avec un jeu j les extrémités du palonnier 8.
Les blocs de caoutchouc 9 permettent d'absorber les charges. D'autre part si un mouvement de roulis vient à se produire, son amplitude est limitée par les extrémités du palonnier 8 qui viennent alors en contact avec l'intérieur des logements 11 constituant des butées sèches , c'est-à-dire sans lubrification.
Les fig. 2 à 8 sont relatives à l'utilisation de boggies du type qui vient d'être décrit avec un dispositif permettant leur couplage.
Ce dispositif de couplage est réalisé de la façon suivante:
Deux balanciers longitudinaux 12-12a prennent appui à chacune de leurs extrémités sur la traverse de pivot 1 de chaque boggie unitaire comme il vient d'être décrit ci-dessus et comme visible notamment sur la fig. 2. Les extrémités de chaque palonnier 8 s'engagent dans un logement ll-lla prévus dans chaque extrémité des balanciers 12-12a, ces logements comportant des butées 23-23a dont la forme permet le pivotement des balanciers autour de leur axe.
Suivant la disposition représentée fig. 5, la caisse 4 du véhicule est supportée par une traverse de charge 13, ses longerons 14-14a étant fixés, par exemple au moyen de boulons, sur cette traverse 13.
La traverse de charge 13 s'articule au moyen d'une chape 15 et d'un axe 16 sur un balancier transversal 17 lequel s'appuie à chaque extrémité sur un bloc 18-18a de matière élastique tel que le caoutchouc, ces blocs étant fixés aux longerons au milieu de leur longueur.
Dans la variante représentée fig. 7 la traverse 13 est supprimée et remplacée par la traverse 19 du châssis de caisse du véhicule qui porte directement la chape 20 et joue le même rôle que la traverse 13.
Des butées 21-21a situées sur la partie supérieure ou la partie infwrieure des balanciers 12-12a sont disposées de part et d'autre des portées circulaires 22-22a prévues sur la traverse de charge 13. Le centre de chacune de ces butées circulaires est situé sur le même axe vertical XY qui passe par le point O centre géométrique et de symétrie du bloc de caoutchouc correspondant 18-18a.
Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant:
a) Effets de suspensiosl
Les coussinets en caoutchouc 18-18a et 9-9a assurent aux balanciers 12 et 12a tous les degrés de liberté voulus pour assurer leur rôle de répartiteur des charges sur les essieux d'un même couplage, malgré les dénivellations ou déformations de la voie.
Si un mouvement de roulis dû à la flexibilité verticale des coussinets en caoutchouc 9 et 9a venait à s'amorcer, son amplitude serait limitée par le palonnier 8. Le jeu j étant absorbé, il se produit une butée sèche entre le balancier 12-12a;et l'extrémité du palonnier 8, butée analogue à celle d'un patin de glissement classique, sans en présenter les inconvénients (voir passage en courbe).
L'incdinaison (gîte) d'un couplage à l'autre - lors- que la voie présente du gauche par exemple - est permise par l'axe d'articulation 16 et le jeu j entre balanciers 12-12a et traverse de charge 13.
b) Passage en courbe (fig. 6)
Chaque balancier 12-12a s'incline par rapport à l'axe longitudinal du véhicule. Le couple antagoniste de pivotement autour de l'axe XY qui en résulte est très faible car la déformation du caoutchouc n'introduit que des efforts mirlimes.
Les coussinets en caoutchouc 9-9a se déforment par cisaillement longitudinal, mais comme le bras de levier d a été choisi le plus faible possible, le couple de rappel est très réduit.
Si dans les mouvements de roulis dont il est question précédemment, la butée sèche se produit entre balanciers 12-12a et palonnier 8, la fraction de charge qui agit par frottement passe par les faces d'appui 6 et 7 et s'exerce par conséquent sur un véritable pivot ne produisant qu'un très faible couple de frottement, contrairement à ce qui se passe lorsqu'on appuie sur des patins de frottement situés à une distance importante de l'axe de pivotement, le bras de levier, dans ce cas, étant à l'origine du couple élevé de frottement.
c) Transmission des efforts de freiszage en aligne
ment et en courbe
Sur chaque boggie, la transmission de ces efforts est assurée par les balanciers 12-12a qui transmettent la poussée au palonnier 8 et au tourillon 5 du pivot. Quant aux balanciers 12-12a eux-mêmes, ils transmettent leur effort au châssis de caisse du véhicule par les butées 21-21a et les portées cylindriques 22-22a, dont le centre est situé sur l'axe de pivotement XY.