EP1052154B1 - Caisse équipée de véhicule notamment ferroviaire - Google Patents

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EP1052154B1
EP1052154B1 EP00401301A EP00401301A EP1052154B1 EP 1052154 B1 EP1052154 B1 EP 1052154B1 EP 00401301 A EP00401301 A EP 00401301A EP 00401301 A EP00401301 A EP 00401301A EP 1052154 B1 EP1052154 B1 EP 1052154B1
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frame
bogie
chassis
load
bears
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Alain Devallez
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Alstom Transport Technologies SAS
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Alstom SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F1/00—Underframes
    • B61F1/08—Details
    • B61F1/10—End constructions

Definitions

  • the invention relates to bogie (s) vehicles and more particularly a so-called "equipped" vehicle body, that is to say a box including the chassis of the vehicle and the bogies on which this chassis is based.
  • Conventional equipped crates of vehicles have a chassis and at least one bogie on which part of the chassis is supported, the chassis being usually carried by a bogie at least to one of its end parts, and most often to each of its two end parts.
  • the solidarity of the bogie chassis is provided by means of support and connection including in particular at least one cross member load, secondary suspensions, pivot pin vertical, and connecting rod devices.
  • the end portions of the chassis conventional are realized in the form of a frame mechanically welded rectangular general shape whose large median extends along a longitudinal axis of the frame ;
  • the welded frame includes, in addition to side rails forming the long sides of the rectangle, a central spar (or sill) arranged according to this large median and a cross-beam called "cross load” arranged perpendicular to the central sill, in the plane of the frame, approximately according to the small median of the rectangle;
  • the underside of the cross of charge has particular low housing depth for the support of the upper part of secondary suspensions, and comprises a pivot box;
  • other parts of the chassis also include connecting devices for those means of support and link that do not belong to the chassis.
  • the bogie comprises, at its upper part, generally, the secondary suspensions, the axis of the pivot, and a number of link devices and linkage.
  • the chassis remains very heavy, and the number of connection points between the bogie and the chassis is very high, which requires when assembling chassis and bogies, a lot of hand hours lumber.
  • the object of the invention is to remedy these disadvantages and concerns for this purpose an equipped body vehicle, comprising a chassis and at least one bogie on which part of the chassis is supported and to which it is connected by means of support and liaison including a load crossbar, secondary suspensions, a pivot and connecting rods, characterized in that the bogie comprises the load crossbar, on which said part of the chassis is in support, the secondary suspensions, the pivot and the link devices, and that said part of the chassis has a mechanically welded structure assembled parts that do not include charge.
  • chassis is lightened and a significant number of mechanical links for securing the chassis to bogie is removed.
  • the chassis end portion A shown on the Figure 1, in accordance with what was mentioned above, is made in the form of a welded frame approximately rectangular with two longitudinal members side 1 connected by beams 2 constituting the small sides of the end rectangle; a central spar 3 also called central stiletto is arranged according to the great median of the rectangle extending along the axis longitudinal frame; a load crossbar 4 is arranged perpendicular to the central sill, approximately according to the small median of the rectangle; the load crossbar 4 has housings 41 for the support of the upper part of the suspensions secondary and a pivot box 42; the whole is covered with decking sheets.
  • the chassis end part A shown on FIG. 2 is also in the form of a frame mechanically welded externally of general shape approximately rectangular with two longitudinal members lateral 1; however, the beam of the free end of chassis does not exist and is replaced by an assembly of pieces determining an indentation 5 in the free end of the chassis while the other beam remains.
  • the assembled parts entering into the constitution of the welded structure end part A of the chassis do not understand load transom or central sill, and, at the location of the load crossbar 4 and the sill 3 of the conventional chassis, the chassis according to the invention has an elongate central lumen 6 extending along the large median of the rectangle according to the longitudinal axis of the chassis; this light 6 extends more precisely from the beam 2 to the assembly of parts replacing the free end beam of Figure 1.
  • the central lumen 6 elongated longitudinally, the end part of the chassis, has a shape approximately in isosceles triangle whose angle at summit is limited by the assembly of pieces of the free end and whose equal sides starting from top flare up to beam 2.
  • the chassis is significantly lightened.
  • This arrangement makes it possible, according to the invention, to integrate the bogie (not shown in the drawings) a large part of the support and liaison fastening the chassis to the bogie, and in particular the load crossbar allowing the support of a part of the chassis on the bogie and the underside of which is provided a pivot box, in addition to secondary suspensions on which is arranged the load crossbar, the pivot, and connecting rod devices.
  • the bogie includes virtually all mechanical interfaces bogie-box related to the secondary suspension.
  • the bogie load beam is positioned by compared to the part of the chassis that is supported by the bogie, in counters 91 surrounding holes 92 provided in the underside of this part of the chassis, and he is fixed by bolting.
  • the number of mechanical connections between the chassis and the bogie is reduced by a significant number, of the order of ten.
  • the reduction of the number of connections and the removal of the central sill of the chassis allow a significant relief of the body, of about 200kg per bogie.
  • the invention allows rationalization and a better division of tasks between the centers of production by clearly separating the construction activity chassis "and the activity" manufacture of bogies equipped ".

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

L'invention concerne les véhicules à bogie(s) et plus particulièrement une caisse dite « équipée » de véhicule, c'est à dire une caisse incluant le châssis du véhicule et les bogies sur lesquels repose ce châssis.
Les caisses équipées conventionnelles des véhicules ferroviaires comportent un châssis et au moins un bogie sur lequel une partie du châssis est en appui, le châssis étant généralement porté par un bogie au moins à l'une de ses parties d'extrémité, et le plus souvent à chacune de ses deux parties d'extrémités. La solidarisation du châssis au bogie est assurée par des moyens d'appui et de liaison comprenant notamment au moins une traverse de charge, des suspensions secondaires, un pivot à axe vertical, et des dispositifs à bielles.
Plus précisément, les parties d'extrémités du châssis conventionnel sont réalisées sous la forme d'un cadre mécano-soudé de forme générale rectangulaire dont la grande médiane s'étend le long d'un axe longitudinal du châssis ; le cadre mécano-soudé comporte, outre des longerons latéraux formant les grands côtés du rectangle, un longeron central (ou longrine) disposé selon cette grande médiane et une traverse dite « traverse de charge » disposée perpendiculairement à la longrine centrale, dans le plan du châssis, approximativement selon la petite médiane du rectangle ; la face de dessous de la traverse de charge présente notamment des logements de faible profondeur pour l'appui de la partie supérieure des suspensions secondaires, et comporte une boite de pivot ; d'autres pièces du châssis comportent également des organes de connexion pour ceux des moyens d'appui et de liaison qui n'appartiennent pas au châssis.
Le bogie comporte, à sa partie supérieure, généralement, les suspensions secondaires, l'axe du pivot, et un certain nombre de dispositifs à bielles et à tringlerie.
Un tel agencement est par exemple décrit dans la demande de brevet FR-A-2345330.
Il existe des variantes où la traverse de charge est alléqée ou dédoublée.
Malgré les mesures prises pour l'allégement de la traverse de charge, le châssis reste très lourd, et le nombre des points de connexion entre le bogie et le châssis est très élevé, ce qui exige lors de l'assemblage du châssis et des bogies, un grand nombre d'heures de main d'oeuvre.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cette fin une caisse équipée de véhicule, comportant un châssis et au moins un bogie sur lequel une partie du châssis est en appui et auquel elle est reliée par des moyens d'appui et de liaison comprenant notamment une traverse de charge, des suspensions secondaires, un pivot et des dispositifs à bielles, caractérisée en ce que le bogie comprend la traverse de charge, sur laquelle ladite partie du châssis est en appui, les suspensions secondaires, le pivot et les dispositifs à bielles, et en ce que ladite partie du châssis présente une structure mécano-soudée comportant des pièces assemblées ne comprenant pas de traverse de charge.
Ainsi, le châssis est allégé et un nombre notable de liaisons mécaniques pour la solidarisation du châssis au bogie est supprimé.
La caisse selon l'invention peut de plus présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • ladite partie de châssis en appui sur un bogie est réalisée sous la forme d'un cadre mécano-soudé, extérieurement de forme générale approximativement rectangulaire, comportant une lumière allongée s'étendant le long de l'axe longitudinal du châssis du véhicule ;
  • ladite partie de châssis en appui sur un bogie comporte une lumière allongée présentant une forme approximativement en triangle isocèle s'étendant de part et d'autre de l'axe longitudinal du châssis du véhicule ;
  • ladite partie de châssis en appui sur un bogie comporte une lumière délimitée latéralement par des éléments de structure s'étendant approximativement en V de part et d'autre de l'axe longitudinal du châssis ;
  • ladite partie de châssis en appui sur un bogie ne comporte pas de longrine centrale ;
  • ladite partie de châssis en appui sur un bogie est fixée au bogie par boulonnage ;
  • ladite partie de châssis est une partie d'extrémité du châssis ;
  • la caisse comporte au moins deux bogies sur lesquels des parties respectives du châssis sont en appui, ces deux bogies comprenant chacun une traverse de charge, les parties du châssis en appui sur ces bogies ne comprenant pas de traverse de charge.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'une partie d'une caisse de véhicule ferroviaire selon l'invention, illustrée par les dessins joints dans lesquels :
  • la figure 1 montre schématiquement en perspective vue de dessous, une partie d'extrémité d'un châssis de véhicule entrant dans la constitution d'une caisse selon la technique antérieure, et
  • la figure 2 montre schématiquement en perspective vue de dessous, une partie d'extrémité d'un châssis de véhicule entrant dans la constitution d'une caisse selon l'invention.
La partie A d'extrémité de châssis représentée sur la figure 1, conformément à ce qui était mentionné plus haut, est réalisée sous la forme d'un cadre mécano-soudé approximativement rectangulaire comportant deux longerons latéraux 1 reliés par des poutres 2 constituant les petits côtés du rectangle d'extrémité ; un longeron central 3 appelé aussi longrine centrale est disposé selon la grande médiane du rectangle s'étendant le long de l'axe longitudinal du châssis ; une traverse de charge 4 est disposée perpendiculairement à la longrine centrale, approximativement selon la petite médiane du rectangle ; la traverse de charge 4 présente des logements 41 pour l'appui de la partie supérieure des suspensions secondaires et une boite 42 de pivot ; l'ensemble est recouvert de tôles de platelage.
Sur la figure 2, les éléments correspondant à des éléments de la figure 1 portent les mêmes références numériques.
La partie A d'extrémité de châssis représentée sur la figure 2 est également réalisée sous la forme d'un cadre mécano-soudé extérieurement de forme générale approximativement rectangulaire comportant deux longerons latéraux 1 ; cependant, la poutre de l'extrémité libre du châssis n'existe pas et est remplacée par un assemblage de pièces déterminant une échancrure 5 dans l'extrémité libre du châssis, tandis que subsiste l'autre poutre 2. De plus et surtout, selon l'invention, les pièces assemblées entrant dans la constitution de la structure mécano-soudée de la partie A d'extrémité du châssis ne comprennent pas de traverse de charge ni de longrine centrale, et, à l'emplacement de la traverse de charge 4 et de la longrine centrale 3 du châssis conventionnel, le châssis selon l'invention présente une lumière centrale 6 allongée s'étendant le long de la grande médiane du rectangle selon l'axe longitudinal du châssis ; cette lumière 6 s'étend plus précisément de la poutre 2 à l'assemblage de pièces remplaçant la poutre d'extrémité libre de la figure 1.
La lumière centrale 6 allongée longitudinalement, de la partie d'extrémité du châssis, présente une forme approximativement en triangle isocèle dont l'angle au sommet est limité par l'assemblage de pièces de l'extrémité libre et dont les côtés égaux partant du sommet s'évasent jusqu'à la poutre 2.
Elle est délimitée latéralement par des éléments de structure 7 métalliques pliés et soudés s'étendant approximativement en V de part et d'autre de l'axe longitudinal du châssis, dont l'extrémité approximativement en pointe est tournée vers l'extrémité du châssis et aboutit à une plaque 8 constituant le fond de l'échancrure 5, et dont les extrémités écartées des branches aboutissent à la poutre 2.
Grâce à l'absence de la traverse de charge et de la longrine centrale de chaque partie du châssis en appui sur un bogie, le châssis est notablement allégé.
Cet arrangement permet, selon l'invention, d'intégrer au bogie (non représenté sur les dessins) une grande partie des moyens d'appui et de liaison assurant la solidarisation du châssis au bogie, et notamment la traverse de charge permettant l'appui d'une partie du châssis sur le bogie et dont la face de dessous est munie d'une boite de pivot, en plus des suspensions secondaires sur lesquelles est disposée la traverse de charge, du pivot, et des dispositifs à bielles. Ainsi, le bogie comprend pratiquement toutes les interfaces mécaniques caisse-bogie liées à la suspension secondaire.
La traverse de charge du bogie est positionnée par rapport à la partie du châssis qui est supportée par le bogie, dans des lamages 91 entourant des perçages 92 prévus dans la face de dessous de cette partie du châssis, et lui est fixée par boulonnage.
Grâce à cet arrangement, globalement, le nombre des connexions mécaniques entre le châssis et le bogie est réduit d'un nombre non négligeable, de l'ordre d'une dizaine. Outre le gain de main d'oeuvre procuré par cette simplification, au moment de la solidarisation du châssis au(x) bogie(s), la réduction du nombre de connexions et la suppression de la longrine centrale du châssis permettent un allégement sensible de la caisse, d'environ 200kg par bogie. Enfin, l'invention permet une rationalisation et une meilleure répartition des tâches des centres de production en séparant nettement l'activité « construction de châssis » et l'activité « fabrication de bogies équipés ».

Claims (8)

  1. Caisse équipée de véhicule, comportant un châssis et au moins un bogie, sur lequel une partie (A) du châssis est en appui et auquel elle est reliée par des moyens d'appui et de liaison comprenant notamment une traverse de charge, des suspensions secondaires, un pivot et des dispositifs à bielles, caractérisée en ce que le bogie comprend la traverse de charge, sur laquelle ladite partie (A) du châssis est en appui, les suspensions secondaires, le pivot et les dispositifs à bielles, et en ce que ladite partie (A) du châssis présente une structure mécano-soudée comportant des pièces (1, 2, 7, 8) assemblées ne comprenant pas de traverse de charge.
  2. Caisse équipée de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie (A) de châssis en appui sur un bogie est réalisée sous la forme d'un cadre mécano-soudé, extérieurement de forme générale approximativement rectangulaire, comportant une lumière (6) allongée s'étendant le long de l'axe longitudinal du châssis du véhicule.
  3. Caisse équipée de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite partie (A) du châssis en appui sur un bogie comporte une lumière (6) allongée présentant une forme approximativement en triangle isocèle s'étendant de part et d'autre de l'axe longitudinal du châssis du véhicule.
  4. Caisse équipée de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite partie (A) de châssis en appui sur un bogie comporte une lumière (6) délimitée latéralement par des éléments de structure (7) s'étendant approximativement en V de part et d'autre de l'axe longitudinal du châssis.
  5. Caisse équipée de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite partie (A) de châssis en appui sur un bogie ne comporte pas de longrine centrale.
  6. Caisse équipée de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite partie (A) de châssis en appui sur un bogie est fixée au bogie par boulonnage.
  7. Caisse équipée de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite partie (A) de châssis est une partie d'extrémité du châssis.
  8. Caisse équipée de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux bogies sur lesquels des parties (A) respectives du châssis sont en appui, ces deux bogies comprenant chacun une traverse de charge, les parties (A) du châssis en appui sur ces bogies ne comprenant pas de traverse de charge.
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