EP2905194A1 - Ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie - Google Patents

Ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie Download PDF

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EP2905194A1
EP2905194A1 EP14305180.3A EP14305180A EP2905194A1 EP 2905194 A1 EP2905194 A1 EP 2905194A1 EP 14305180 A EP14305180 A EP 14305180A EP 2905194 A1 EP2905194 A1 EP 2905194A1
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EP
European Patent Office
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lever
frame
levers
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rotation
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EP14305180.3A
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German (de)
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EP2905194B1 (fr
Inventor
Alain Rodet
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Alstom Transport Technologies SAS
Original Assignee
Alstom Transport Technologies SAS
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL 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
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/14Side bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL 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
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/02Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
    • B61F5/16Centre bearings or other swivel connections between underframes and bolsters or bogies
    • B61F5/20Centre bearings or other swivel connections between underframes and bolsters or bogies with springs allowing transverse movements

Definitions

  • the present invention relates to a connection assembly between a vehicle body and a bogie frame, provided in particular to ensure the vertical suspension of the body relative to the bogie frame.
  • One of the aims of the invention is to propose a connection assembly between a vehicle body and a bogie frame which makes it possible to facilitate access to the vehicle.
  • the invention proposes a connection assembly between a vehicle body and a bogie frame, the link assembly comprising at least one lever pivotally mounted on one of the frame and the body, the or each lever. being supported on the other of the frame and the body, and at least one elastic suspension member arranged to oppose a pivoting of the lever caused by a vertical downward movement of the body relative to the frame.
  • the invention also relates to a rail vehicle comprising a body, a bogie having a frame, and a link assembly as defined above, the box being suspended on the frame via the link assembly.
  • the link assembly 2 of the Figure 1 connects and suspends a body 4 of a vehicle 6 to a frame 8 of a bogie 10 of this vehicle 6.
  • the body 4 is supported vertically on the frame 8 via the link assembly 2 which suspends the body 4 relative to the frame 8.
  • the vehicle 6 is a guided land vehicle, intended to move longitudinally along a track being guided transversely along it by its bogie 10.
  • the vehicle 6 is here more particularly a railway vehicle, intended to move along a railway (not shown) comprising two rows of parallel rails.
  • the bogie 10 is provided to support the body 4 vertically and to guide it transversely along the track.
  • the link assembly 2 is configured to suspend the body 4 vertically relative to the bogie 10.
  • the link assembly 2 is also configured to bind the body longitudinally and transversely to the bogie 10.
  • the bogie 10 comprises at least one axle, here two axles 12 ( Figure 2 ), supporting the frame 8, preferably via a primary suspension (not shown).
  • axle 12 is not represented on the Figures 1 and 3 .
  • Each axle 12 has a pair of coaxial wheels 14 centered on a transverse axis A, rotatably connected by an axle shaft 15.
  • the axle shaft 15 of each axle 12 is here coaxial with the wheels 14, is connected in rotation to the wheels 14, each wheel 14 being mounted on a respective end of the axle shaft 15.
  • the chassis 8 comprises two longitudinal members 16 connected transversely by two crosspieces 18 extending transversely between the two side members 16.
  • Each spar 16 extends longitudinally between the two axles 12 on which it is supported.
  • the two ends of each beam 16 are supported on a respective axle 12, for example by means of axle boxes (not shown).
  • Each crossmember 18 extends transversely between the two longitudinal members 16 that it connects.
  • the two crosspieces 18 are spaced from one another longitudinally.
  • the link assembly 2 comprises a secondary suspension 20 interposed between the frame 8 and the body 4 to suspend the body 4 vertically relative to the frame 8.
  • the secondary suspension 20 comprises two levers 22.
  • Each lever 22 is pivotally mounted on the body 4 about an axis of rotation B, via a hinge 23.
  • the axis of rotation B of each lever 22 is directed longitudinally and horizontally, that is to say along the longitudinal axis X.
  • the axis of rotation B of each lever 22 is located transversely between the two wheels 14 of each axle 12.
  • the axis of rotation B of each lever 22 is here located transversely between the two side members 16.
  • Each lever 22 has its respective axis of rotation B.
  • the axes of rotation B of the two levers 22 are mutually parallel and distinct.
  • Each lever 22 is in vertical support on the frame 8, here on a respective spar 16 of the frame 8.
  • the two levers 22 are pivotally mounted on the body 4 in such a way that a vertical downward movement of the body 4 relative to the chassis 8 causes the levers 22 to rotate in opposite directions about their respective axes of rotation B (arrows F on the Figure 1 ). In other words, under the effect of the weight of the body 4, the levers 22 tend to pivot in opposite directions.
  • Each lever 22 has a first bearing portion 25 on the frame 8.
  • the first portion 25 of each lever 22 is here supported on a respective beam 16.
  • the first portion 25 of each lever 22 extending between the axis of rotation B of the lever 22 and a bearing zone of the lever 22 on the spar 16.
  • Each lever 22 has a second portion 26 biased by an elastic suspension member 28 which is arranged to oppose a rotation of the lever 22 caused by a vertical downward movement of the body 4 relative to the frame 8.
  • the suspension member 28 is arranged to oppose the rotation of each lever 22 under the effect of the weight of the body 4.
  • the first portion 25 and the second portion 26 of each lever 22 form an angle therebetween.
  • the first portion 25 extends substantially horizontally and transversely, and the second portion 26 extends substantially vertically.
  • the suspension member 28 is arranged to exert on each lever 22 a return force directed substantially horizontally and transversely, that is to say along the transverse axis Y.
  • Each lever 22 converts the downward vertical movement of the body 4 relative to the frame 8 in a horizontal movement against the suspension member 28.
  • the suspension member 28 is interposed between the two levers 22, so that each lever 22 bears against the other lever 22 via the suspension member 28. More specifically, the suspension member 28 is interposed between the second portions 26 of the two levers 22.
  • the suspension member 28 is interposed between the levers 22, so that the suspension member 28 is compressed by the two pivoting levers 22 in opposite directions during a vertical downward movement of the body 4 with respect to the frame 8.
  • the two levers 22 here convert the downward vertical movement of the body 4 relative to the frame 8 into a compression of the suspension member 28 directed horizontally and transversely, that is to say along the transverse axis Y.
  • the suspension member 28 is here a helical spring directed horizontally and transversely, that is to say along the transverse axis Y, and interposed transversely between the second portions 26 of the two levers 22.
  • the suspension member 28 is offset transversely towards the center of the bogie 10 relative to each spar 16.
  • the suspension member 28 here is centered transversely with respect to the bogie 10.
  • the suspension member 28 is also centered longitudinally relative to to the truck 10.
  • the link assembly 2 comprises a vertical movement damper 30 disposed between the two levers 22 so as to damp a relative movement of the levers by dissipating energy.
  • the vertical movement damper 30 extends here between the second portions 26 of the levers 22, substantially horizontally and transversely.
  • the link assembly 2 comprises a synchronization mechanism mechanically synchronizing the rotation of the two levers 22 around the respective axes of rotation B.
  • the synchronization mechanism links the two levers 22 so that rotation of a lever 22 in one direction about its axis of rotation B causes rotation of the other lever 22 about its axis of rotation B in the opposite direction with substantially the same amplitude. This ensures a substantially vertical movement of the body 4 relative to the frame 8 without uncontrolled tilting of the body 4 by rotation around the longitudinal axis X (rolling motion).
  • the synchronization mechanism here comprises an anti-roll bar 32 having its two ends each connected to a respective lever 22.
  • the segment connecting the points of articulation of the anti-roll rod 32 on the levers 22 and the segment connecting the axes of rotation B intersect, here substantially in their environment (point M).
  • point M the anti-roll rod 32 pulls or pushes the other lever 22 in rotation in the other direction.
  • each lever 22 is supported vertically on the frame 8 via a connection ensuring a vertical locking while allowing a rotation of the lever 22 about its axis of rotation B and a horizontal sliding of the lever 22 with respect to the chassis 8.
  • each lever 22 here bears on a spar 16 via a sliding shoe 36, or slider, providing such a connection.
  • the shoe 36 produces, for example, a point connection (sphere / plane connection) or a straight linear connection (plane cylinder connection) with the frame 8.
  • the pads 36 of the levers 22 allow transverse sliding of the levers 22 with respect to the frame 8.
  • the link assembly 2 comprises a transverse link mechanism for limiting the transverse displacement of the body 4 relative to the frame 8.
  • the transverse link mechanism is configured to allow a non-zero but limited transverse travel.
  • the transverse link mechanism here comprises a stop 38 associated with each lever 22, and arranged to limit a transverse displacement of the lever 22 relative to the spar 16 on which the lever 22 bears.
  • Each stop 38 limits the transverse displacement of the body 4 relative to the frame 8 in a respective direction.
  • the two stops 38 together limit the transverse displacement of the body 4 relative to the frame 8 in both directions.
  • Each stop 38 is preferably elastic.
  • Each stop 38 is for example provided in the form of an elastomeric block.
  • each stop 38 is disposed on a spar 16 so as to bear on a homologous bearing surface provided on the lever 22 associated with this spar 16.
  • the pads 36 of the levers 22 allow longitudinal sliding of the levers 22 relative to the frame 8.
  • the link assembly 2 comprises a longitudinal connection mechanism for longitudinally binding the body 4 to the frame 8.
  • the longitudinal connection mechanism is arranged to bind longitudinally the levers 22 to the frame 8, so that the body 4 is longitudinally connected to the frame 8.
  • the longitudinal connection mechanism comprises connecting rods 42, each connecting rod 42 longitudinally linking a lever 22 to the frame 8.
  • Each lever 22 is longitudinally connected to the frame 8 by a connecting rod 42 respectively.
  • Each connecting rod 42 here connects a lever 22 to a cross member 18.
  • Each lever 22 is connected to a respective cross member 18.
  • Each connecting rod 42 extends along the longitudinal axis X between the lever 22 and a crosspiece 18.
  • Each connecting rod 42 is connected to the lever 22 associated between the articulation 23 of this lever 22 and its shoe 36.
  • each lever 22 is flexible around Z axis so as to allow a slight misalignment between the lever 22 and the body 4.
  • the link assembly 2 comprises an alignment mechanism mechanically connecting the levers 22 so as to maintain the levers 22 parallel in view along the vertical axis Z ( Figure 2 ).
  • the alignment mechanism comprises two alignment rods 44, each alignment rod 44 having its ends each connected to a respective lever 22, the articulation points of the alignment rods 44 defining in view along a vertical axis a parallelogram two opposite sides of which are formed by the alignment rods 44.
  • the two sides of the parallelogram defined by the alignment rods 44 extend substantially transversely.
  • the link assembly 2 has an anti-yaw damper 46 extending between the two levers 22 so as to damp a deformation movement of the parallelogram defined by the alignment rods 44.
  • the anti-yaw damper 46 is connected to the levers 22 such that its length varies in case of deformation of the parallelogram formed by the alignment rods 44. It extends here along a diagonal of the parallelogram.
  • each lever 22 thus bears on a central portion 16A of the associated spar 16, the central portion 16A being lowered relative to end portions 16B of the spar 16 which bear on the axles 12.
  • each lever 22 has a shape tapering towards its free end resting on the frame 8.
  • the free end is of smaller dimension than the opposite end articulated on the body 4.
  • the body 4 has two arms 48 secured to a floor 50 of the body 4.
  • the two arms 48 extend vertically downward from the floor 50.
  • Each lever 22 is articulated on a respective arm via its articulation 23. Only the lower ends of the arms 48 are visible on the Figure 2 .
  • the floor 50 has, above the bogie 10, a central zone 52 and lateral zones 54 situated on either side of the central zone 52.
  • the lateral zones 54 extend between the central zone 52 and lateral faces. 56 of the fund 4.
  • the body 4 has an access door 58 opening onto a lateral zone 54 of the floor 50 which is lowered relative to the central zone 52.
  • the access door 58 has a threshold 60 lowered relative to the central zone 52.
  • two lateral zones 54 are here lowered relative to the central zone 52.
  • the arms 48 are connected to the central zone 52.
  • the central zone 52 is situated above the elastic suspension member 28 and the lateral zones 54 are located on either side of the elastic suspension member 28.
  • the second portions 26 of the levers 22 are housed under the central zone 52 and the first portions 25 of the levers 22 extend below the lateral zones 54.
  • the resilient suspension member 28 can be offset towards the inside of the bogie 10 relative to the longitudinal members 14, and in particular centered transversely with respect to the bogie 10.
  • the levers 22 allow a resumption of support on the longitudinal members 16, here through the first portions 25, with a limited space vertically.
  • the vertically bulky part of the secondary suspension 20, here the elastic suspension member 28 and the second portions 26, is disposed at the center of the truck 10. This allows lowering the lateral zones 54 of the floor 50 and thus lowering a threshold 60 of an access door 58 to limit the step to the dock and facilitate access to the interior of the vehicle.
  • the link assembly 2 ensures the vertical suspension of the body 4 relative to the truck 10, as well as the longitudinal connection and the transverse connection of the body 4 with the truck 10, while allowing a transverse movement of the body 4 relative to bogie 10 and a yaw movement of the body 4 relative to the bogie 10, to allow the registration of the vehicle in the curves of the track.
  • the different connections are provided in a simple and compact manner which limits the overall dimensions of the connection assembly 2 and facilitates its implementation and the design of the body 4, in particular the placement of the door 58.
  • the link set of Figures 3 and 4 differs from that of Figures 1 and 2 in that the levers 22 are pivotally mounted on the frame 8 of the bogie 10, the body 4 being in vertical abutment on the levers 22.
  • each lever 22 is pivotally mounted on a suspension shaft 62 provided on the frame 8.
  • Each suspension shaft 62 extends longitudinally between the two cross members 18 of the frame 8 along the axis of the corresponding articulation 23.
  • the body 4 bears vertically on the free ends of the first portions 25 of the levers 22.
  • the body 4 has support legs 64 through which it bears on the first portions of the levers 22.
  • the support legs 64 are located vertically to the right of the longitudinal members 16.
  • the support feet 64 extend vertically downwards from the floor 50.
  • the body 4 is supported on the levers 22 by means of sliding pads 36, or lugs, with the possibility of horizontal sliding, longitudinally and transversely.
  • the transverse link mechanism comprises abutments 38 each disposed on the levers 22 so as to bear against a homologous support surface 40 provided on the body 4, here on the feet 64.
  • each stop 38 is arranged on the body 4 so as to rest on a homologous bearing surface of the lever 22.
  • the suspension member 28 is interposed between the levers 22 so as to oppose rotation of the levers 22 due to a vertical downward movement of the body 4 relative to the frame 8.
  • the suspension member 28 is here urged in traction by a downward movement of the body 4 relative to the frame 8, and not in compression.
  • each lever 22 is longitudinally connected to the frame 8 by its hinge 23 and slidably resting on the body 4.
  • Each connecting rod 42 of the longitudinal connection mechanism here connects a lever 22 to the body 4, and not to the frame 8 , for longitudinally binding the body 4 to the chassis 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Cet ensemble de liaison comprend au moins un levier (22) monté pivotant sur l'un du châssis (8) et de la caisse (4), le ou chaque levier (22) étant en appui sur l'autre parmi le châssis (8) et la caisse (4), et au moins un organe de suspension (28) élastique agencé pour s'opposer à un pivotement du levier (22) provoqué par un déplacement vertical descendant de la caisse (4) par rapport au châssis (8).

Description

  • La présente invention concerne un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie, prévu notamment pour assurer la suspension verticale de la caisse par rapport au châssis de bogie.
  • Il est possible de disposer les portes d'accès d'un véhicule ferroviaire de transport de passagers au-dessus d'un bogie de ce véhicule. Ceci présente néanmoins l'inconvénient que le seuil d'une telle porte est relativement élevé. Or, il est souhaitable de réduire l'emmarchement entre le seuil d'une porte d'accès et le quai pour faciliter l'accès à bord lorsque le véhicule est à quai.
  • Un des buts de l'invention est de proposer un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie qui permette de faciliter l'accès à bord du véhicule.
  • A cet effet, l'invention propose un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie, l'ensemble de liaison comprenant au moins un levier monté pivotant sur l'un du châssis et de la caisse, le ou chaque levier étant en appui sur l'autre parmi le châssis et la caisse, et au moins un organe de suspension élastique agencé pour s'opposer à un pivotement du levier provoqué par un déplacement vertical descendant de la caisse par rapport au châssis.
  • Selon d'autres modes de réalisation l'ensemble de liaison comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
    • l'organe élastique de suspension est agencé de manière à exercer sur le ou chaque levier un effort dirigé sensiblement horizontalement et/ou sensiblement transversalement ;
    • il comprend deux leviers montés pivotant autour d'axes de rotation parallèles ;
    • les deux leviers sont montés de telle manière à pivoter en sens opposés autour de leurs axes de rotation respectifs lors du déplacement vertical descendant de la caisse par rapport au châssis ;
    • l'organe suspension est interposé entre les deux leviers de manière à s'opposer à une rotation en sens opposé des deux leviers ;
    • il comprend au moins une bielle de synchronisation reliant les leviers de sorte qu'une rotation d'un levier dans un sens entraîne la rotation de l'autre levier en sens opposé ;
    • il comprend au moins un amortisseur disposé entre les deux leviers pour amortir un mouvement de rotation relatif des deux leviers ;
    • le châssis comprend deux longerons ;
    • l'axe de rotation de chaque levier est situé transversalement entre les deux longerons ;
    • chaque levier possède une portion d'appui s'étendant entre l'axe de rotation du levier et une zone d'appui du levier sur le longeron ou sur la caisse, verticalement au droit du longeron ;
    • chaque levier prend appui sur un longeron respectif ou sur une zone d'appui de la caisse située verticalement au droit du longeron ;
    • il comprend un mécanisme d'alignement comprenant deux bielles d'alignement reliant chacune les deux leviers en formant un parallélogramme dont les bielles d'alignement forment deux côté opposés ;
    • chaque levier est en appui vertical sur l'autre parmi le châssis et la caisse avec possibilité de glissement horizontal, longitudinalement et/ou transversalement ;
    • il comprend un mécanisme de liaison transversale de la caisse et du châssis, comprenant au moins une butée disposée pour limiter un déplacement transversal d'un levier par rapport à l'autre parmi le châssis et la caisse ;
    • il comprend un mécanisme de liaison longitudinale de la caisse et du châssis, comprenant au moins une bielle d'entraînement reliant un levier à l'autre parmi le châssis et la caisse.
  • L'invention concerne également un véhicule ferroviaire comprenant une caisse, un bogie ayant un châssis, et un ensemble de liaison tel que défini ci-dessus, la caisse étant suspendue sur le châssis par l'intermédiaire de l'ensemble de liaison.
  • L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
    • la Figure 1 est une vue schématique de face d'un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie ;
    • la Figure 2 est une vue schématique de dessus de l'ensemble de liaison de la Figure 1 ;
    • la Figure 3 est une vue schématique de face d'un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie, selon une variante ; et
    • la Figure 4 est une vue schématique de dessus de l'ensemble de liaison de la Figure 3.
  • L'ensemble de liaison 2 de la Figure 1 relie et suspend une caisse 4 d'un véhicule 6 à un châssis 8 d'un bogie 10 de ce véhicule 6.
  • La caisse 4 est en appui verticalement sur le châssis 8 par l'intermédiaire de l'ensemble de liaison 2 qui suspend la caisse 4 par rapport au châssis 8.
  • Le véhicule 6 est un véhicule terrestre guidé, prévu pour se déplacer longitudinalement le long d'une voie en étant guidé transversalement le long de celle-ci par son bogie 10.
  • Le véhicule 6 est ici plus particulièrement un véhicule ferroviaire, prévu pour se déplacer le long d'une voie ferrée (non représentée) comprenant deux files de rails parallèles.
  • Dans la suite de la description, les termes « longitudinal », « transversal », « vertical », « horizontal », « haut » et « bas » s'entendent par référence à la direction verticale d'appui de la caisse 4 posée sur le bogie 10 et à la direction longitudinale et horizontale de déplacement du bogie 10 le long de la voie.
  • Sur les Figures 1 et 2 est représenté un repère orthogonal correspondant comprenant :
    • un axe longitudinal X dirigé horizontalement et longitudinalement ;
    • un axe transversale Y dirigé horizontalement et transversalement ; et
    • un axe vertical Z dirigé verticalement.
  • Le bogie 10 est prévu pour supporter la caisse 4 verticalement et pour la guider transversalement le long de la voie.
  • L'ensemble de liaison 2 est configuré pour suspendre la caisse 4 verticalement par rapport au bogie 10. L'ensemble de liaison 2 est aussi configuré pour lier la caisse longitudinalement et transversalement au bogie 10.
  • Le bogie 10 comprend au moins un essieu, ici deux essieux 12 (Figure 2), supportant le châssis 8, de préférence par l'intermédiaire d'une suspension primaire (non représentée). Pour commodité de lecture, l'essieu 12 n'est pas représenté sur les Figures 1 et 3.
  • Chaque essieu 12 possède une paire de roues 14 coaxiales centrées sur un axe transversal A, liées en rotation par un arbre d'essieu 15. L'arbre d'essieu 15 de chaque essieu 12 est ici coaxial aux roues 14, est lié en rotation aux roues 14, chaque roue 14 étant montée sur une extrémité respective de l'arbre d'essieu 15.
  • Le châssis 8 comprend deux longerons 16 reliés transversalement par deux traverses 18 s'étendant transversalement entre les deux longerons 16.
  • Chaque longeron 16 s'étend longitudinalement entre les deux essieux 12 sur lesquels il est en appui. Les deux extrémités de chaque longeron 16 sont en appui sur un essieu 12 respectif, par exemple par l'intermédiaire de boîtes d'essieux (non représentées).
  • Chaque traverse 18 s'étend transversalement entre les deux longerons 16 qu'elle relie. Les deux traverses 18 sont espacées l'une de l'autre longitudinalement.
  • L'ensemble de liaison 2 comprend une suspension secondaire 20 interposée entre le châssis 8 et la caisse 4 pour suspendre la caisse 4 verticalement par rapport au châssis 8.
  • La suspension secondaire 20 comprend deux leviers 22. Chaque levier 22 est monté pivotant sur la caisse 4 autour d'un axe de rotation B, par l'intermédiaire d'une articulation 23. L'axe de rotation B de chaque levier 22 est dirigé longitudinalement et horizontalement, c'est-à-dire suivant l'axe longitudinal X. L'axe de rotation B de chaque levier 22 est situé transversalement entre les deux roues 14 de chaque essieu 12. L'axe de rotation B de chaque levier 22 est ici situé transversalement entre les deux longerons 16. Chaque levier 22 possède son axe de rotation B respectif. Les axes de rotation B des deux leviers 22 sont parallèles entre eux et distincts.
  • Chaque levier 22 est en appui vertical sur le châssis 8, ici sur un longeron respectif 16 du châssis 8.
  • Les deux leviers 22 sont montés pivotant sur la caisse 4 de telle manière qu'un déplacement vertical descendant de la caisse 4 par rapport au châssis 8 entraîne une rotation des leviers 22 en sens opposés autour de leurs axes de rotation B respectifs (Flèches F sur la Figure 1). En d'autres termes, sous l'effet du poids de la caisse 4, les leviers 22 tendent à pivoter en sens opposés.
  • Chaque levier 22 possède une première portion 25 d'appui sur le châssis 8. La première portion 25 de chaque levier 22 est ici en appui sur un longeron 16 respectif. La première portion 25 de chaque levier 22 s'étendant entre l'axe de rotation B du levier 22 et une zone d'appui du levier 22 sur le longeron 16.
  • Chaque levier 22 possède une deuxième portion 26 sollicitée par un organe de suspension 28 élastique qui est agencé pour s'opposer à une rotation du levier 22 provoquée par un déplacement vertical descendant de la caisse 4 par rapport au châssis 8. En d'autres termes, l'organe de suspension 28 est disposé de façon à s'opposer à la rotation de chaque levier 22 sous l'effet du poids de la caisse 4.
  • La première portion 25 et la deuxième portion 26 de chaque levier 22 forment un angle entre elles. La première portion 25 s'étend sensiblement horizontalement et transversalement, et la deuxième portion 26 s'étend sensiblement verticalement.
  • L'organe de suspension 28 est agencé de façon à exercer sur chaque levier 22 un effort de rappel dirigé sensiblement horizontalement et transversalement, c'est-à-dire suivant l'axe transversal Y.
  • Chaque levier 22 convertit le déplacement vertical descendant de la caisse 4 par rapport au châssis 8 en un déplacement horizontal à l'encontre de l'organe de suspension 28.
  • L'organe de suspension 28 est interposé entre les deux leviers 22, de sorte que chaque levier 22 est en appui sur l'autre levier 22 par l'intermédiaire de l'organe de suspension 28. Plus spécifiquement, l'organe de suspension 28 est interposé entre les deuxièmes portions 26 des deux leviers 22.
  • L'organe de suspension 28 est interposé entre les leviers 22, de sorte que l'organe de suspension 28 est comprimé par les deux leviers 22 pivotants en sens opposés lors d'un déplacement vertical descendant de la caisse 4 par rapport au châssis 8.
  • Les deux leviers 22 convertissent ici le déplacement vertical descendant de la caisse 4 par rapport au châssis 8 en une compression de l'organe de suspension 28 dirigée horizontalement et transversalement, c'est-à-dire suivant l'axe transversal Y.
  • L'organe de suspension 28 est ici un ressort hélicoïdal dirigé horizontalement et transversalement, c'est-à-dire suivant l'axe transversal Y, et interposé transversalement entre les deuxièmes portions 26 des deux leviers 22.
  • L'organe de suspension 28 est déporté transversalement vers le centre du bogie 10 par rapport à chaque longeron 16. L'organe de suspension 28 est ici centré transversalement par rapport au bogie 10. L'organe de suspension 28 est aussi centré longitudinalement par rapport au bogie 10.
  • L'ensemble de liaison 2 comprend un amortisseur de mouvement vertical 30 disposé entre les deux leviers 22 de façon à amortir un mouvement relatif des leviers en dissipant de l'énergie. L'amortisseur de mouvement vertical 30 s'étend ici entre les deuxièmes portions 26 des leviers 22, sensiblement horizontalement et transversalement.
  • L'ensemble de liaison 2 comprend un mécanisme de synchronisation synchronisant mécaniquement la rotation des deux leviers 22 autour des axes de rotation B respectifs.
  • Le mécanisme de synchronisation lie les deux leviers 22 de telle sorte qu'une rotation d'un levier 22 dans un sens autour de son axe de rotation B entraîne une rotation de l'autre levier 22 autour de son axe de rotation B en sens opposé avec sensiblement la même amplitude. Ceci assure un déplacement sensiblement vertical de la caisse 4 par rapport au châssis 8 sans basculement incontrôlé de la caisse 4 par rotation autour de l'axe longitudinal X (mouvement de roulis).
  • Le mécanisme de synchronisation comprend ici une bielle anti-roulis 32 ayant ses deux extrémités reliées chacune à un levier 22 respectif. En vue suivant l'axe longitudinal X (Figure 1), le segment reliant les points d'articulation de la bielle anti-roulis 32 sur les leviers 22 et le segment reliant les axes de rotation B se coupent, ici sensiblement en leur milieux (point M). Ainsi, en cas de rotation d'un levier 22 dans un sens, la bielle anti-roulis 32 tire ou pousse l'autre levier 22 en rotation dans l'autre sens.
  • La première portion 25 de chaque levier 22 prend appui verticalement sur le châssis 8 par l'intermédiaire d'une liaison assurant un blocage vertical tout en autorisant une rotation du levier 22 autour de son axe de rotation B ainsi qu'un glissement horizontal du levier 22 par rapport au châssis 8.
  • La première portion 25 de chaque levier 22 prend ici appui sur un longeron 16 par l'intermédiaire d'un patin 36 de glissement, ou lisoir, assurant une telle liaison. Le patin 36 réalise par exemple une liaison ponctuelle (liaison sphère/plan) ou une liaison linéaire rectiligne (liaison cylindre plan) avec le châssis 8.
  • Les patins 36 des leviers 22 autorisent un glissement transversal des leviers 22 par rapport au châssis 8.
  • L'ensemble de liaison 2 comprend un mécanisme de liaison transversale pour limiter le déplacement transversal de la caisse 4 par rapport au châssis 8. Le mécanisme de liaison transversal est configuré de façon à permettre un débattement transversal non nul mais limité.
  • Le mécanisme de liaison transversale comprend ici une butée 38 associée à chaque levier 22, et disposée pour limiter un déplacement transversal du levier 22 par rapport au longeron 16 sur lequel le levier 22 prend appui. Chaque butée 38 limite le déplacement transversal de la caisse 4 par rapport au châssis 8 dans un sens respectif. Les deux butées 38 limitent ensemble le déplacement transversal de la caisse 4 par rapport au châssis 8 dans les deux sens.
  • Chaque butée 38 est de préférence élastique. Chaque butée 38 est par exemple prévue sous la forme d'un bloc élastomère.
  • La butée 38 est ici disposée sur le levier 22 de manière à prendre appui sur une surface d'appui 40 homologue du longeron 16 en cas de déplacement de la caisse 4 par rapport au châssis 8 transversalement du côté de ce longeron 16. En variante, chaque butée 38 est disposée sur un longeron 16 de manière à prendre appui sur une surface d'appui homologue prévue sur le levier 22 associé à ce longeron 16.
  • Les patins 36 des leviers 22 autorisent un glissement longitudinal des leviers 22 par rapport au châssis 8.
  • L'ensemble de liaison 2 comprend un mécanisme de liaison longitudinale pour lier longitudinalement la caisse 4 au châssis 8.
  • Le mécanisme de liaison longitudinale est agencé pour lier longitudinalement les leviers 22 au châssis 8, de sorte que la caisse 4 est liée longitudinalement au châssis 8.
  • Le mécanisme de liaison longitudinale comprend des bielles de liaison 42, chaque bielle de liaison 42 liant longitudinalement un levier 22 au châssis 8. Chaque levier 22 est relié longitudinalement au châssis 8 par une bielle de liaison 42 respective.
  • Chaque bielle de liaison 42 relie ici un levier 22 à une traverse 18. Chaque levier 22 est lié à une traverse 18 respective. Chaque bielle de liaison 42 s'étend suivant l'axe longitudinal X entre le levier 22 et un traverse 18. Chaque bielle de liaison 42 est connectée au levier 22 associée entre l'articulation 23 de ce levier 22 et son patin 36.
  • Afin de permettre une légère rotation de la caisse 4 par rapport au châssis 8 autour d'un axe vertical (mouvement de lacet), notamment pour l'inscription en courbe du véhicule 6, l'articulation 23 de chaque levier 22 est souple autour de l'axe Z de manière à autoriser un léger désalignement entre le levier 22 et la caisse 4.
  • L'ensemble de liaison 2 comprend un mécanisme d'alignement reliant mécaniquement les leviers 22 de manière à maintenir les leviers 22 parallèles en vue suivant l'axe vertical Z (Figure 2).
  • Le mécanisme d'alignement comprend deux bielles d'alignement 44, chaque bielle d'alignement 44 ayant ses extrémités reliées chacune à un levier 22 respectif, les points d'articulation des bielles d'alignement 44 définissant en vue suivant un axe vertical un parallélogramme dont deux côtés opposés sont formés par les bielles d'alignement 44.
  • En l'absence de mouvement de lacet de la caisse 4, les deux côtés du parallélogramme définis par les bielles d'alignement 44 s'étendent sensiblement transversalement.
  • L'ensemble de liaison 2 possède un amortisseur anti-lacet 46 s'étendant entre les deux leviers 22 de manière à amortir un mouvement de déformation du parallélogramme défini par les bielles d'alignement 44.
  • L'amortisseur anti-lacet 46 est relié aux leviers 22 de telle manière que sa longueur varie en cas de déformation du parallélogramme formé par les bielles d'alignement 44. Il s'étend ici suivant une diagonale du parallélogramme.
  • En vue de dessus (Figure 2), chaque levier 22 ainsi prend appui sur une partie centrale 16A du longeron 16 associé, la partie centrale 16A étant abaissée par rapport à des parties d'extrémité 16B du longeron 16 qui prennent appui sur les essieux 12.
  • La première portion 25 de chaque levier 22 présente une forme s'effilant en direction de son extrémité libre en appui sur le châssis 8. L'extrémité libre est de plus petite dimension que l'extrémité opposée articulée sur la caisse 4.
  • La caisse 4 possède deux bras 48 solidaires d'un plancher 50 de la caisse 4. Les deux bras 48 s'étendent verticalement vers le bas à partir du plancher 50. Chaque levier 22 est articulé sur un bras respectif par l'intermédiaire de son articulation 23. Seules les extrémités inférieures des bras 48 sont visibles sur la Figure 2.
  • Le plancher 50 possède, au-dessus du bogie 10, une zone centrale 52 et des zones latérales 54 situées de part et d'autre de la zone centrale 52. Les zones latérales 54 s'étendent entre la zone centrale 52 et des faces latérales 56 de la caisse 4.
  • La caisse 4 possède une porte d'accès 58 débouchant sur une zone latérale 54 du plancher 50 qui est abaissée par rapport à la zone centrale 52. La porte d'accès 58 possède un seuil 60 abaissé par rapport à la zone centrale 52. Les deux zones latérales 54 sont ici abaissées par rapport à la zone centrale 52.
  • Les bras 48 sont reliés à la zone centrale 52. La zone centrale 52 est située au-dessus de l'organe élastique de suspension 28 et les zones latérales 54 sont situées de part et d'autre de l'organe élastique de suspension 28. Les deuxièmes portions 26 des leviers 22 sont logées sous la zone centrale 52 et les premières portions 25 des leviers 22 s'étendent sous les zones latérales 54.
  • Grâce aux leviers 22, l'organe élastique de suspension 28 peut être déporté vers l'intérieur du bogie 10 par rapport aux longerons 14, et en particulier centré transversalement par rapport au bogie 10. Les leviers 22 permettent une reprise d'appui sur les longerons 16, ici par l'intermédiaire des premières portions 25, avec un encombrement limité verticalement. La partie encombrante verticalement de la suspension secondaire 20, ici l'organe élastique de suspension 28 et les deuxièmes portions 26, est disposée au centre du bogie 10. Ceci permet d'abaisser les zones latérales 54 du plancher 50 et ainsi d'abaisser un seuil 60 d'une porte 58 d'accès pour limiter l'emmarchement à quai et faciliter l'accès à l'intérieur du véhicule.
  • L'ensemble de liaison 2 assure la suspension verticale de la caisse 4 par rapport au bogie 10, ainsi que la liaison longitudinale et la liaison transversale de la caisse 4 avec le bogie 10, tout en autorisant un débattement transversal de la caisse 4 par rapport au bogie 10 et un mouvement de lacet de la caisse 4 par rapport au bogie 10, pour permettre l'inscription du véhicule dans les courbes de la voie. Les différentes liaisons sont assurées de manière simple et compacte ce qui limite l'encombrement de l'ensemble de liaison 2 et facilite son implantation et la conception de la caisse 4, notamment le placement de la porte 58.
  • L'ensemble de liaison des Figures 3 et 4 diffère de celui des Figures 1 et 2 en ce que les leviers 22 sont montés pivotants sur le châssis 8 du bogie 10, la caisse 4 étant en appui vertical sur les leviers 22.
  • Plus spécifiquement, chaque levier 22 est monté pivotant sur un arbre de suspension 62 prévu sur le châssis 8. Chaque arbre de suspension 62 s'étend longitudinalement entre les deux traverses 18 du châssis 8 suivant l'axe de l'articulation 23 correspondante.
  • La caisse 4 prend appui verticalement sur les extrémités libres des premières portions 25 des leviers 22. La caisse 4 possède des pieds d'appui 64 par l'intermédiaire desquels elle prend appui sur les premières portions des leviers 22. Les pieds d'appui 64 sont situés verticalement au droit des longerons 16. Les pieds d'appui 64 s'étendent verticalement vers le bas à partir du plancher 50.
  • La caisse 4 est en appui sur les leviers 22 par l'intermédiaire de patins 36 de glissement, ou lisoirs, avec possibilité de glissement horizontal, longitudinalement et transversalement.
  • Par ailleurs, le mécanisme de liaison transversale comprend des butées 38 disposées chacun sur les leviers 22 de manière à venir en appui sur une surface d'appui 40 homologue prévue sur la caisse 4, ici sur les pieds 64. En variante, chaque butée 38 est disposée sur la caisse 4 de façon à venir en appui sur une surface d'appui homologue du levier22.
  • Comme dans le mode de réalisation des Figures 1 et 2, l'organe de suspension 28 est interposé entre les leviers 22 de façon à s'opposer à une rotation des leviers 22 du fait d'un déplacement vertical descendant de la caisse 4 par rapport au châssis 8. Cependant, l'organe de suspension 28 est ici sollicité en traction par un déplacement descendant de la caisse 4 par rapport au châssis 8, et non en compression.
  • En outre, chaque levier 22 est lié longitudinalement au châssis 8 par son articulation 23 et en appui glissant sur la caisse 4. Chaque bielle de liaison 42 du mécanisme de liaison longitudinale relie ici un levier 22 à la caisse 4, et non au châssis 8, pour lier longitudinalement la caisse 4 au châssis 8.
  • Ce mode de réalisation fonctionne de manière analogue et offre les mêmes avantages que celui des Figures 1 et 2.

Claims (15)

  1. Ensemble de liaison entre une caisse (4) de véhicule (6) et un châssis (8) de bogie (10), l'ensemble de liaison comprenant au moins un levier (22) monté pivotant sur l'un du châssis (8) et de la caisse (4), le ou chaque levier (22) étant en appui sur l'autre parmi le châssis (8) et la caisse (4), et au moins un organe de suspension (28) élastique agencé pour s'opposer à un pivotement du levier (22) provoqué par un déplacement vertical descendant de la caisse (4) par rapport au châssis (8).
  2. Ensemble de liaison selon la revendication 1, dans lequel l'organe élastique de suspension (28) est agencé de manière à exercer sur le ou chaque levier (22) un effort dirigé sensiblement horizontalement et/ou sensiblement transversalement.
  3. Ensemble de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant deux leviers (22) montés pivotant autour d'axes de de rotation parallèles.
  4. Ensemble de liaison secondaire selon la revendication 3, dans lequel les deux leviers (22) sont montés de telle manière à pivoter en sens opposés autour de leurs axes de rotation respectifs lors du déplacement vertical descendant de la caisse (4) par rapport au châssis (8).
  5. Ensemble de liaison selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l'organe suspension (28) est interposé entre les deux leviers (22) de manière à s'opposer à une rotation en sens opposé des deux leviers (22).
  6. Ensemble de liaison selon la revendication 4 ou 5, comprenant au moins une bielle de synchronisation reliant les leviers (22) de sorte qu'une rotation d'un levier dans un sens entraîne la rotation de l'autre levier en sens opposé.
  7. Ensemble de liaison selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, comprenant au moins un amortisseur disposé entre les deux leviers (22) pour amortir un mouvement de rotation relatif des deux leviers (22).
  8. Ensemble de liaison selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, dans lequel le châssis (8) comprend deux longerons (16).
  9. Ensemble de liaison selon la revendication 8, dans lequel l'axe de pivotement de chaque levier (22) est situé transversalement entre les deux longerons, chaque levier (22) possédant une portion (25) d'appui s'étendant entre l'axe de rotation du levier (22) et une zone d'appui du levier (22) sur le longeron (16) ou sur la caisse, verticalement au droit du longeron (16).
  10. Ensemble de liaison selon la revendication 8 ou 9, dans lequel chaque levier (22) prend appui sur un longeron (16) respectif ou sur une zone d'appui de la caisse située verticalement au droit du longeron (16).
  11. Ensemble de liaison selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, comprenant un mécanisme d'alignement comprenant deux bielles d'alignement reliant chacune les deux leviers en formant un parallélogramme dont les bielles d'alignement forment deux côté opposés.
  12. Ensemble de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque levier (22) est en appui vertical sur l'autre parmi le châssis (8) et la caisse (4) avec possibilité de glissement horizontal, longitudinalement et/ou transversalement.
  13. Ensemble de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un mécanisme de liaison transversale de la caisse (4) et du châssis (8), comprenant au moins une butée (38) disposée pour limiter un déplacement transversal d'un levier (22) par rapport à l'autre parmi le châssis (8) et la caisse (4).
  14. Ensemble de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un mécanisme de liaison longitudinale de la caisse (4) et du châssis (8), comprenant au moins une bielle d'entraînement reliant un levier (22) à l'autre parmi le châssis (8) et la caisse (4).
  15. Véhicule ferroviaire comprenant une caisse, un bogie ayant un châssis, et un ensemble de liaison selon l'une quelconque des revendications précédentes, la caisse étant suspendue sur le châssis par l'intermédiaire de l'ensemble de liaison.
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