EP2248706B1 - Joint coupling between rail vehicles - Google Patents
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- EP2248706B1 EP2248706B1 EP10305441A EP10305441A EP2248706B1 EP 2248706 B1 EP2248706 B1 EP 2248706B1 EP 10305441 A EP10305441 A EP 10305441A EP 10305441 A EP10305441 A EP 10305441A EP 2248706 B1 EP2248706 B1 EP 2248706B1
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Description
La présente invention se rapporte à une articulation d'accouplement entre une première voiture et une seconde voiture d'un véhicule, notamment ferroviaire, comprenant au moins deux voitures, ladite articulation étant du type comprenant un premier élément apte à être relié à ladite première voiture et un second élément apte à être relié à ladite seconde voiture, des moyens de déplacement en translation dudit second élément par rapport audit premier élément en cas de choc, et des moyens d'absorption d'énergie apte à être disposés entre lesdites première et seconde voitures.The present invention relates to a coupling joint between a first car and a second car of a vehicle, including rail, comprising at least two cars, said hinge being of the type comprising a first element adapted to be connected to said first car and a second element capable of being connected to said second car, means for translational displacement of said second element with respect to said first element in the event of an impact, and energy absorption means able to be arranged between said first and second cars.
Le document
Une telle articulation trouve une application particulière quand elle est montée entre deux voitures d'un véhicule ferroviaire comprenant chacun deux étages, car de telles voitures à deux étages présentent des poids élevés par rapport aux voitures ne comprenant qu'un seul étage.Such articulation finds particular application when it is mounted between two cars of a railway vehicle each comprising two floors, because such two-stage cars have high weight compared to cars with only one floor.
Pour les véhicules ferroviaires qui ne comprennent que des voitures à un seul étage, un autre dispositif d'absorption de chocs est utilisé.For railway vehicles that include only single-stage cars, another shock-absorbing device is used.
Le document
Un tel dispositif est satisfaisant pour des véhicules ferroviaires comportant peu de voitures, par exemple jusqu'à onze voitures.Such a device is satisfactory for railway vehicles with few cars, for example up to eleven cars.
Cependant, pour des véhicules ferroviaires comportant un plus grand nombre de voitures, par exemple vingt voitures ou plus, les dispositifs d'absorption d'énergie prévus à l'avant des véhicules ne sont plus suffisants.However, for railway vehicles with a larger number of cars, for example twenty or more cars, the energy absorbing devices provided at the front of the vehicles are no longer sufficient.
Aussi, on a cherché à ajouter des dispositifs d'absorption d'énergie entre les voitures de tels véhicules, pour amortir davantage des chocs en cas de collision.Also, it has been sought to add energy absorption devices between the cars of such vehicles, to further dampen shocks in the event of a collision.
Les articulations décrites dans le document
L'objectif de l'invention était donc de réaliser une articulation d'accouplement entre deux voitures, dont l'encombrement serait sensiblement identique à celui des articulations existantes entre deux voitures comprenant chacune un seul étage, et qui comprendrait également des moyens d'absorption de chocs en cas de collision.The object of the invention was therefore to provide a coupling joint between two cars, the bulk of which would be substantially identical to that of existing joints between two cars each comprising a single floor, and which would also include absorption means. impact in the event of a collision.
Cet objectif est atteint par une articulation du type precité et présentant les caractéristiques de la deuxième partie de la revendication 1.This object is achieved by an articulation of the aforementioned type and having the characteristics of the second part of
Une telle disposition des moyens d'absorption d'énergie permet de réduire l'encombrement de l'articulation et, associée à une telle conception du premier élément, elle permet une réalisation plus compacte que celles connues de l'art antérieur.Such an arrangement of the energy absorbing means makes it possible to reduce the size of the joint and, associated with such a design of the first element, it allows a more compact construction than those known from the prior art.
L'articulation selon l'invention peut également comporter les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison :
- ledit premier élément comprend des moyens formant glissière, sur lesquels est monté ledit second élément ;
- l'articulation comprend des moyens de maintien du second élément par rapport au premier élément, lesdits moyens empêchant la translation dudit second élément par rapport audit premier élément, lesdits moyens étant agencés pour se rompre en cas de choc afin de permettre le déplacement en translation du second élément par rapport au premier élément ;
- les moyens d'absorption d'énergie sont interposés entre une extrémité dudit second élément et ledit premier élément, les moyens d'absorption d'énergie étant agencés pour se déformer lorsque le second élément se déplace en translation par rapport au premier élément ;
- les moyens d'absorption d'énergie comprennent un ou plusieurs éléments parmi:
- des moyens mécaniques de compression élastique ;
- un matériau compressible susceptible de déformation élastique et réversible, au moins jusqu'à un certain seuil de contrainte ;
- un matériau compressible susceptible de déformation plastique et permanente ;
- une ou plusieurs pièces susceptibles de déformation plastique et permanente par écrasement et/ou repliement ; ou
- une combinaison d'éléments parmi les éléments ci-dessus ;
- les moyens d'absorption d'énergie sont fixés au second élément ou au premier élément ou à la fois au second et au premier élément ;
- ledit premier élément comporte des moyens de fixation sur ladite première voiture ;
- ledit premier élément comporte une partie centrale, comprenant lesdits moyens formant glissière et apte à former une passerelle entre les deux dites voitures, et deux parties latérales aptes à être fixées sur les parois latérales d'un couloir de passage, prévus entre lesdites deux voitures ;
- ledit premier élément est réalisé d'une seule pièce ;
- ledit second élément comporte des moyens pour accueillir une rotule assurant le maintien de l'articulation d'accouplement sur la seconde voiture et le pivotement entre les deux dites voitures afin d'assurer leur inscription en courbe ;
- ledit second élément est réalisé d'une seule pièce.
- said first member comprises slide means on which said second member is mounted;
- the articulation comprises means for holding the second element relative to the first element, said means preventing the translation of said second element with respect to said first element, said means being arranged to break in the event of an impact in order to allow the translational movement of the second element with respect to the first element;
- the energy absorption means are interposed between one end of said second element and said first element, the energy absorption means being arranged to deform when the second element moves in translation relative to the first element;
- the energy absorption means comprise one or more of:
- mechanical means of elastic compression;
- a compressible material capable of elastic and reversible deformation, at least up to a certain stress threshold;
- a compressible material capable of plastic and permanent deformation;
- one or more pieces capable of plastic and permanent deformation by crushing and / or folding; or
- a combination of elements from the above elements;
- the energy absorbing means are attached to the second element or the first element or both to the second element and to the first element;
- said first element comprises fastening means on said first car;
- said first element comprises a central portion, comprising said slide means and adapted to form a bridge between the two said cars, and two side portions adapted to be fixed on the side walls of a passage passage, provided between said two cars;
- said first element is made in one piece;
- said second element comprises means for accommodating a ball joint ensuring the maintenance of the coupling joint on the second car and the pivoting between the two said cars to ensure their registration curve;
- said second element is made in one piece.
D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la
figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'une première voiture de véhicule ferroviaire, à l'extrémité de laquelle est montée une articulation conforme à l'état de la technique ; - la
figure 2 est une vue en perspective d'une partie d'une seconde voiture de véhicule ferroviaire, l'articulation classique de lafigure 1 étant montée sur l'extrémité de la seconde voiture ; - la
figure 3 est une vue en perspective d'une articulation conforme à l'invention, montée sur l'extrémité d'une première voiture ; - la
figure 4 est une vue en perspective de l'articulation de lafigure 3 seule ; - la
figure 5 est une vue de dessus et en perspective de l'articulation desfigures 3 et 4 , et montre en particulier les moyens d'accrochage de ladite articulation sur une extrémité de la première voiture ; - la
figure 6 est une vue de dessous de l'articulation selon l'invention, après un choc ; et - la
figure 7 est une vue de dessous de l'articulation conforme à l'invention avant un choc.
- the
figure 1 is a perspective view of a portion of a first rail vehicle car, at the end of which is mounted a hinge according to the state of the art; - the
figure 2 is a perspective view of a part of a second rail vehicle car, the classic articulation of thefigure 1 being mounted on the end of the second car; - the
figure 3 is a perspective view of a hinge according to the invention, mounted on the end of a first car; - the
figure 4 is a perspective view of the articulation of thefigure 3 alone ; - the
figure 5 is a view from above and in perspective of the articulation ofFigures 3 and 4 , and shows in particular the means hooking said hinge on one end of the first car; - the
figure 6 is a view from below of the joint according to the invention, after a shock; and - the
figure 7 is a bottom view of the hinge according to the invention before an impact.
A l'origine de l'invention, on a cherché à remplacer un dispositif 1 d'articulation entre deux voitures de véhicule ferroviaire, illustré en
L'autre dispositif, conforme à l'invention, doit assurer non seulement les mêmes fonctions d'articulation entre deux voitures et de passage pour les voyageurs, mais également une fonction d'amortissement en cas de choc.The other device, according to the invention, must ensure not only the same functions of articulation between two cars and passage for travelers, but also a damping function in case of shock.
Le dispositif selon l'invention, que l'on appelle également articulation d'accouplement dans la suite de la description, doit également ne pas être plus encombrant que le dispositif 1 illustré en
Les extrémités 5 des voitures comportent une paroi 7, traversée par un passage d'intercirculation 9, de hauteur telle qu'un homme de taille moyenne puisse s'y tenir debout.The ends 5 of the cars comprise a
Autour du passage 9, est fixé un bâti 11, formant une partie d'un couloir 12 entre deux voitures.Around the
Le dispositif 1 de l'état de la technique est conçu pour être fixé au moins partiellement sur le bâti 11, en partie inférieure du passage 9.The
Pour ce faire, le dispositif 1 comporte deux parties latérales 13 sensiblement symétriques, chacune étant conçue pour se fixer sur un élément du bâti 11, de part et d'autre du couloir.To do this, the
Le dispositif 1 comporte également une partie centrale 15, sensiblement plate, de forme telle qu'elle peut être accueillie dans un logement 17 ménagé à l'extrémité d'une seconde voiture 19 et permettre le passage d'un homme entre la voiture 3 et la voiture 19.The
La partie centrale 15 du dispositif 1 comporte également une ouverture traversante 21 apte à venir coopérer avec une ouverture 23 réalisée dans le logement 17 du second véhicule 19, quand le dispositif 1 est positionné dans le logement 17.The
Une rotule (non représentée) est insérée dans les ouvertures 21 et 23 quand le dispositif 1 est monté dans le logement 17 du second véhicule 19 afin d'assurer l'articulation entre les voitures 3 et 19.A ball (not shown) is inserted into the
Le logement 17 présente une forme de trapèze 25 pour permettre un léger pivotement du dispositif 1 entre deux bords 27 et 29 du logement 17 autour de la rotule, par exemple quand le véhicule ferroviaire, comprenant les voitures 3 et 19, aborde un virage, de sorte que les voitures s'inscrivent en courbe.The
La
L'articulation d'accouplement 31 est fixée au moins partiellement sur le bâti 11 d'un véhicule 3, comme le dispositif 1.The coupling joint 31 is fixed at least partially on the
Seule la paroi 7 de la voiture 3 a été représentée sur la
L'articulation d'accouplement 31 comprend un premier élément 33 comprenant des moyens pour être relié à la voiture 3, illustrée partiellement en
Le premier élément 33 est réalisé d'une seule pièce, par exemple en acier, en aluminium, en matériau composite ou autre.The
Cette réalisation en une seule pièce en acier assure à l'articulation des propriétés physiques telles qu'elle peut résister notamment à des forces de compression de sensiblement 1500 kN, de traction de sensiblement 1000 kN et qu'elle présente une résistance à une charge verticale de sensiblement 1,3 CE.This one-piece construction of steel provides the joint with physical properties such that it can withstand, in particular, compression forces of substantially 1500 kN, tensile force of substantially 1000 kN and that it exhibits resistance to a vertical load. of substantially 1.3 CE.
Comme représenté sur la
La partie centrale 36 est montrée en particulier sur la
Elle comporte par ailleurs, à l'une de ses extrémités, des moyens de fixation 41 sur l'extrémité de la voiture 3.It also has, at one of its ends, fixing means 41 on the end of the
Les moyens de fixation 41 comportent par exemple une plaque 43, saillante d'un bord de la partie centrale 36, et présentant des trous traversants 45 aptes à accueillir des boulons de fixation, des rivets et des pions de cisaillement.The fastening means 41 comprise for example a
La partie centrale 36 est creuse, et présente en coupe une forme sensiblement en U. Elle présente ainsi une paroi supérieure 47, deux parois latérales 51 et 53, et deux bandes 49, parallèles à la paroi supérieure 47, s'étendant chacune à partir d'une des parois latérales 51, 53 et formant un épaulement tourné vers l'intérieur de la partie centrale 36. Elle comporte enfin une paroi arrière 52, reliant les parois latérales 51 et 53.The
Une telle configuration permet au premier élément 33 d'assurer une fonction de glissière.Such a configuration allows the
La plaque 43 se trouve sensiblement dans le prolongement de la paroi supérieure 47.The
L'articulation d'accouplement 31 comprend également un second élément 35 comprenant des moyens pour être relié à la seconde voiture 19, illustrée en
La paroi supérieure 47 comporte une ouverture traversante 55 pouvant permettre notamment la fixation de moyens d'absorption d'énergie 56 entre les premier 33 et second 35 éléments. De tels moyens sont connus en soit de l'homme du métier et sont par exemple des couteaux associés à des boulons 57, comme décrit dans la demande de brevet
La paroi supérieure 47 est sensiblement plane pour supporter une plaque formant plancher, permettant le passage de personnes sur la partie centrale 36.The
Le second élément 35 présente une forme extérieure complémentaire de la forme intérieure de la partie centrale 36, de sorte qu'il est inséré dans la partie 36, entre la paroi supérieure 47 et les deux bandes 49, et peut coulisser dans la partie centrale 36.The
Le premier élément 33 sera appelé glissière 33 et le second élément 35 sera appelé coulisseau 35 dans la suite de la description.The
Ainsi réalisés, la glissière 33 et le coulisseau 35 assurent un déplacement en translation l'un par rapport à l'autre en cas de choc.Thus produced, the
Le dispositif comprend des moyens de maintien du coulisseau 35 dans la glissière 33 en condition normale d'utilisation de sorte à empêcher le déplacement du coulisseau 35 dans la glissière 33 lors du fonctionnement normal du véhicule ferroviaire. En cas de choc d'une force dépassant un seuil prédéterminé, les moyens de maintien sont agencés pour se rompre afin de libérer le coulisseau 35 et permettre son déplacement dans la glissière 33 de sorte à ce que les moyens d'absorption d'énergie 56 puissent remplir leur fonction. Les moyens de maintien sont par exemple formés par les boulons 57 traversant la glissière de la paroi supérieure 47 aux bandes 49 en passant par le coulisseau 35. Avant un choc, les boulons 57 assurent le maintien en position du coulisseau 35 dans la glissière 33. En cas de choc, les boulons 57 cassent, ce qui libère le coulisseau 35 qui peut ainsi se déplacer dans la glissière 33.The device comprises means for holding the
Par ailleurs, les moyens d'absorption d'énergie 56 sont interposés entre une extrémité du coulisseau 35 et la paroi arrière 52 de la glissière 33. Ces moyens d'absorption 56 peuvent être de toute nature adaptée. Ainsi, à titre d'exemple, les moyens d'absorption sont :
- des moyens mécaniques de compression élastique, tels qu'un ou plusieurs ressorts associés ;
- un matériau compressible susceptible de déformation élastique et réversible, au moins jusqu'à un certain seuil de contrainte, tel qu'un matériau alvéolaire du type mousse, comme une mousse en polyuréthane par exemple ;
- un matériau compressible susceptible de déformation plastique et permanente, tel qu'un matériau alvéolaire du type mousse, comme des mousses en polyuréthane ;
- une ou plusieurs pièces, notamment en matériau plastique, susceptibles de déformation plastique et permanente par écrasement et/ou repliement, par exemple une pièce en forme de soufflet ; ou
- une combinaison d'éléments parmi les éléments décrits ci-dessus.
- mechanical elastic compression means, such as one or more associated springs;
- a compressible material capable of elastic and reversible deformation, at least up to a certain stress threshold, such as a foamed foam material, such as a polyurethane foam for example;
- a compressible material capable of permanent plastic deformation, such as a foamed foam material, such as polyurethane foams;
- one or more pieces, in particular of plastic material, capable of plastic deformation and permanent by crushing and / or folding, for example a piece in the form of a bellows; or
- a combination of elements among the elements described above.
Les moyens d'absorption d'énergie 56 sont fixés au coulisseau 35 ou à la glissière 33 ou à la fois au coulisseau 35 et à la glissière 33. Par exemple, les moyens d'absorption d'énergie 56 sont disposés à une extrémité du coulisseau 35 et prennent appui contre la paroi arrière 52 de la glissière 35.The energy absorbing means 56 are fixed to the
Avant un choc, le coulisseau 35 est maintenu en position dans la glissière 33 par les boulons 57 calibrés en cisaillement.Before a shock, the
Lors d'un choc, les boulons 57 cassent ou sont cisaillés, et le coulisseau 35 se déplace dans la glissière vers la paroi arrière 52 de la glissière 33. Les moyens d'absorption d'énergie 56 étant disposés entre l'extrémité du coulisseau 35 et la paroi arrière 52 de la glissière 33, le déplacement du coulisseau 35 entraîne un écrasement des moyens d'absorption d'énergie 56 entre l'extrémité du coulisseau 35 et la paroi arrière 52, ce qui permet d'absorber une partie de l'énergie due au choc.During an impact, the
Les
La course du coulisseau 35 dans la glissière 33 est sensiblement de 300 mm.The stroke of the
Comme on peut le voir en particulier sur les
La rotule permet, comme expliqué précédemment, le pivotement entre les deux voitures 3 et 19 afin d'assurer leur inscription en courbe.The patella allows, as explained above, the pivoting between the two
Le coulisseau 35 comporte également à son extrémité libre 61 (c'est-à-dire celle sur laquelle ne reposent pas les moyens d'absorption d'énergie 56) des moyens d'accrochage 62 sur une partie de l'extrémité de la seconde voiture 19 (voir en particulier sur les
Les moyens d'accrochage 62 sont par exemple réalisés sous la forme d'un épaulement 62 venant en prise derrière une pièce 63 formant un crochet, ladite pièce 63 formant la partie d'extrémité précitée de la seconde voiture 19, montrée en particulier sur la
Les deux parties latérales 37 et 39 de l'articulation d'accouplement, illustrées notamment en
Chacune des parties latérales 37 et 39 est fixée sur une paroi latérale 65 et 67, respectivement, par des boulons 69 et des rivets (voir en particulier les
Pour ce faire, chaque extrémité des parties latérales 37 et 39 comporte une forme apte à épouser la forme des parois 65 et 67, de sorte à ce que chaque extrémité des parties latérales 37 et 39 soit plaquée contre respectivement chaque paroi 65 et 67.To do this, each end of the
Chaque extrémité des parties latérales 37 et 39 présente également des trous traversants, de sorte à permettre leur fixation au moyen de boulons 69 et de rivets.Each end of the
Le surplus de masse résultant du remplacement de dispositifs 1 par articulations telle que décrite ci-dessus est sensiblement de 430 kg sur l'ensemble du véhicule ferroviaire, ce qui ne nuit pas (ou peu) aux performances des véhicules ferroviaires auxquels de telles articulations sont destinées.The surplus mass resulting from the replacement of
Ainsi réalisée, l'articulation d'accouplement selon l'invention présente un encombrement sensiblement identique à celui d'un dispositif 1 qu'elle doit remplacer. L'articulation peut être installée entre chaque voiture d'un véhicule ferroviaire ou entre certaines voitures seulement en fonction des performances d'absorption recherchées.Thus produced, the coupling joint according to the invention has a bulk substantially identical to that of a
Une telle articulation permet d'absorber efficacement une partie de l'énergie due à un choc, même pour un véhicule ferroviaire articulé long, comportant par exemple treize voitures ou plus.Such articulation makes it possible to effectively absorb some of the energy due to an impact, even for a long articulated railway vehicle, comprising, for example, thirteen or more cars.
On comprend de la description qui précède comment l'invention permet d'atteindre les objectifs fixés.It is understood from the above description how the invention achieves the objectives set.
Il devra toutefois être entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation spécifiquement décrit, et qu'elle pourrait s'étendre à d'autres variantes de réalisation répondant à sa définition.It should be understood, however, that the invention is not limited to the specifically described embodiment, and that it could be extended to other alternative embodiments within its definition.
Claims (11)
- Articulated coupling between a first car (3) and a second car (19) of a vehicle, especially a railway vehicle, having at least two cars (3, 19), said articulated coupling comprising:- a first element (33) capable of being connected to said first car (3) and a second element (35) capable of being connected to said second car (19),- means for moving said second element (35) in translation relative to said first element (33) in the event of an impact,- and energy absorbing means (56) capable of being arranged between said first (3) and second (19) cars, wherein said energy absorbing means (56) are arranged between said first (33) and second (35) elements, and said first element (33) is designed to allow persons to pass between said first car (3) and said second car (19), characterized in that said first element (33) comprises means forming a slideway, on which means said second element (35) is mounted, wherein the energy absorbing means (56) are interposed between one end of said second element (56) and said first element (33), the energy absorbing means (56) being constructed to deform when the second element (35) movies in translation relative to the first element (33).
- Articulated coupling according to claim 1, characterized in that it comprises means for holding the second element (35) relative to the first element (33), said means preventing translation of said second element (35) relative to said first element (33), said means being constructed to break in the event of an impact in order to allow the second element (35) to move in translation relative to the first element (33).
- Articulated coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the energy absorbing means (56) comprise one or more of the flowing elements:- mechanical resilient compression means;- a compressible material capable of reversible resilient deformation, at least up to a certain threshold stress;- a compressible material capable of permanent plastic deformation;- one or more components capable of permanent plastic deformation by crushing and/or bending; or- a combination of elements from the above elements.
- Articulated coupling according to any of claims 1 to 3, characterized in that the energy absorbing means (56) are fixed to the second element (35) or to the first element (33) or to both the second (35) and the first (33) elements.
- Articulated coupling according to any of claims 1 to 4, characterized in that said first element (33) comprises means (41, 43, 45, 69) for fixing it to said first car (3).
- Articulated coupling according to any of claimq 1 to 5, characterized in that said first element (33) has a central portion (36), which comprises said means forming a slideway and is capable of forming a gangway between said two cars, and two lateral portions (37, 39), which are capable of being fixed to the lateral walls (65, 67) of a corridor and are provided between said two cars (3, 19).
- Articulated coupling according to any of claims 1 to 7, characterized in that said first element (33) is produced in one piece.
- Articulated coupling according to any of claims 1 to 7, characterized in that said second element (35) comprises means (59) for receiving a ball-and-socket joint, which serves to hold the articulated coupling on the second car (19) and effects pivoting between said two cars (3, 19) in order to ensure that they negotiate curves.
- Articulated coupling according to any of the preceding claims, characterized in that said second element (35) is produced in one piece.
- Railway vehicle having at least two cars (3, 19) connected together by an articulated coupling, characterized in that the articulated coupling is according to any of claim 1 to 9.
- Railway vehicle according to claim 10, characterized in that it has thirteen cars or more, an articulated coupling being arranged between each car or between some of the cars.
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