FR2775240A1 - Improved railway vehicle shock absorbing buffers - Google Patents
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Abstract
Description
PERFECTIONNEMENT AUX TAMPONS AMORTISSEURS D'ACCOSTAGE
POUR VEHICULES FERROVIAIRES
La présente invention concerne le domaine des équipements ferroviaires; elle concerne plus particuliérement les tampons amortisseurs qui équipent les véhicules ferroviaires, tels les wagons ou les motrices, pour limiter les chocs notamment lors des opérations d'accostage.IMPROVEMENT WITH LOCKING SHOCK ABSORBERS
FOR RAIL VEHICLES
The present invention relates to the field of railway equipment; it relates more particularly to the damping buffers which are fitted to rail vehicles, such as wagons or power cars, in order to limit shocks, particularly during docking operations.
Les wagons et les motrices des convois ferroviaires sont équipés de tampons amortisseurs, généralement disposés par paires, constitués d'un plateau vertical de percussion prolongé par un corps horizontal en forme de piston qui est monté coulissant dans un fût solidaire du châssis du véhicule et qui est associé à des moyens élastiques ou viscoélastiques permettant d'amortir les chocs liés notamment à l'accostage de différents véhicules. The wagons and power cars of railway convoys are fitted with shock-absorbing buffers, generally arranged in pairs, consisting of a vertical percussion plate extended by a horizontal body in the shape of a piston which is slidably mounted in a barrel integral with the chassis of the vehicle and which is associated with elastic or viscoelastic means making it possible to absorb shocks linked in particular to the docking of different vehicles.
Ces tampons sont adaptés pour amortir de façon optimale les petits impacts de chocs occasionnés par les manoeuvres d'accostage courantes, mais ils ne conviennent pas pour absorber efficacement l'énergie de chocs plus importants, par exemple liés à un accostage brutal ou à un accident. These pads are suitable for optimally absorbing the small impacts of shocks caused by common docking maneuvers, but they are not suitable for effectively absorbing the energy of larger shocks, for example linked to a brutal docking or an accident. .
La présente invention propose de remédier à cet inconvénient, notamment pour augmenter la sécurité des usagers ou des marchandises dans les voitures des convois ferroviaires. The present invention proposes to remedy this drawback, in particular to increase the safety of users or of goods in the cars of railway convoys.
Le tampon d'accostage conforme à l'invention comporte des moyens complémentaires d'absorption d'énergie par écrasement non élastique qui sont interposés entre le châssis du véhicule et le fût qui reçoit à coulissement le piston du plateau de percussion, etlou directement entre le châssis et le plateau de percussion. The docking pad according to the invention comprises additional means for absorbing energy by non-elastic crushing which are interposed between the chassis of the vehicle and the barrel which slidably receives the piston of the percussion plate, and / or directly between the chassis and percussion tray.
Ces moyens complémentaires d'absorption d'énergie sont avantageusement de type programmables, c'est-à-dire que leurs caractéristiques de déformation en fonction du choc sont connues à l'avance; ils permettent d'absorber au moins en partie les chocs qui sont plus sévères que ceux qui peuvent être supportés par les moyens d'amortissement élastique ou viscoélastique du piston.These additional energy absorption means are advantageously of the programmable type, that is to say that their deformation characteristics as a function of the shock are known in advance; they make it possible to absorb at least partially the shocks which are more severe than those which can be supported by the elastic or viscoelastic damping means of the piston.
Toujours selon l'invention, le tampon d'accostage comporte des moyens pour guider en translation axiale le fût dans lequel coulisse le piston du plateau de percussion, lors de la mise en oeuvre des moyens complémentaires d'absorption d'énergie. Still according to the invention, the docking buffer comprises means for guiding in axial translation the barrel in which the piston of the percussion plate slides, when implementing additional energy absorption means.
Selon une autre caractéristique intéressante, en particulier pour améliorer la compacité du tampon, un logement est aménagé dans le châssis du véhicule pour recevoir une partie au moins du fût dans lequel coulisse le piston du plateau de percussion, lors de l'écrasement des moyens complémentaires d'absorption d'énergie. According to another interesting characteristic, in particular to improve the compactness of the buffer, a housing is arranged in the chassis of the vehicle to receive at least part of the barrel in which the piston of the percussion plate slides, during the crushing of the complementary means energy absorption.
Selon une autre particularité de l'invention, le fût du tampon d'accostage comporte des moyens de blocage libérables qui sont agencés pour être libérés à partir d'une valeur de choc prédéterminée afin de permettre la mise en oeuvre des moyens complémentaires d'absorption d'énergie. According to another characteristic of the invention, the drum of the docking buffer includes releasable blocking means which are arranged to be released from a predetermined shock value in order to allow the implementation of the additional absorption means. of energy.
Selon une forme de réalisation préférée, les moyens complémentaires d'absorption d'énergie sont constitués d'au moins une structure tubulaire qui est centrée sur l'axe de déplacement du piston du plateau de percussion. Cette structure tubulaire peut être réalisée en matériau composite apte à être complètement détruite par effritement lors de son écrasement; elle peut aussi se présenter sous la forme d'un absorbeur métallique écrasable par déformation plastique. Selon le cas, plusieurs structures tubulaires de nature différente peuvent aussi être combinées. According to a preferred embodiment, the complementary energy absorption means consist of at least one tubular structure which is centered on the axis of movement of the piston of the percussion plate. This tubular structure can be made of composite material capable of being completely destroyed by crumbling during its crushing; it can also be in the form of a metal absorber which can be crushed by plastic deformation. Depending on the case, several tubular structures of different nature can also be combined.
Selon une forme de réalisation particulière, une structure tubulaire d'absorption d'énergie est disposée autour du fût qui reçoit le piston du plateau de percussion ; I'une de ses extrémités est solidarisée avec le châssis du véhicule, alors que son autre extrémité constitue une face de percussion destinée à coopérer avec la face arrière dudit plateau de percussion éventuellement par l'intermédiaire d'une collerette aménagée sur le pourtour dudit fût. According to a particular embodiment, a tubular energy absorption structure is arranged around the barrel which receives the piston of the percussion plate; One of its ends is secured to the chassis of the vehicle, while its other end constitutes a percussion face intended to cooperate with the rear face of said percussion plate optionally by means of a flange arranged on the periphery of said barrel .
Selon une autre possibilité, la structure tubulaire est interposée entre le châssis du véhicule et le fond du fût qui reçoit à coulissement le piston du plateau de percussion. Dans ce cas, la structure tubulaire peut se présenter sous une forme générale tronconique, réalisée en matériau composite apte à être complètement détruite par effritement lors de son écrasement, ladite structure tubulaire étant interposée entre deux plaques supports, I'une pour sa solidarisation avec le châssis du véhicule, L'autre pour sa solidarisation avec le fond dudit fût. According to another possibility, the tubular structure is interposed between the chassis of the vehicle and the bottom of the barrel which slidably receives the piston of the percussion plate. In this case, the tubular structure may be in a generally frustoconical shape, made of composite material capable of being completely destroyed by crumbling during its crushing, said tubular structure being interposed between two support plates, one for its connection with the vehicle chassis, the other for its attachment to the bottom of said barrel.
Selon un mode de réalisation préféré, pour obtenir une absorption efficace des chocs importants, le tampon d'accostage peut être équipé de deux structures d'absorption d'énergie programmables, la seconde étant agencée pour entrer en action après écrasement complet de la première. According to a preferred embodiment, to obtain effective absorption of large shocks, the docking pad can be equipped with two programmable energy absorption structures, the second being arranged to come into action after complete overwriting of the first.
Pour ce type de tampon à double structure d'absorption, la première structure d'absorption d'énergie peut se présenter sous une forme générale tubulaire, en matériau composite apte à être complètement détruite par effritement lors de son écrasement; la seconde structure d'absorption, également de forme générale tubulaire, consiste avantageusement en un absorbeur métallique, écrasable par déformation plastique.For this type of tampon with a double absorption structure, the first energy absorption structure can be in a generally tubular form, made of composite material capable of being completely destroyed by crumbling during its crushing; the second absorption structure, also of generally tubular shape, advantageously consists of a metal absorber, which can be crushed by plastic deformation.
Selon une forme de réalisation particulière, le tampon d'accostage comporte une première structure d'absorption d'énergie de forme générale tronconique, interposée entre le châssis du véhicule et le fond du fût qui reçoit à coulissement le piston du plateau de percussion, et une seconde structure d'absorption d'énergie qui est disposée autour dudit fût et autour de ladite première structure d'absorption, co-axialement avec celle-ci. L'une des extrémités de cette seconde structure d'absorption est solidarisée avec le châssis du véhicule alors que son autre extrémité constitue une face de percussion destinée à coopérer avec la face arrière du plateau de percussion, éventuellement par l'intermédiaire d'une collerette aménagée sur le pourtour dudit fût. La première structure d'absorption est alors fixée sur le châssis du véhicule par l'intermédiaire d'une plaque support munie d'un orifice qui permet l'introduction dudit fût dans un logement aménagé dans ledit châssis, lors de la mise en oeuvre de ladite seconde structure d'absorption. According to a particular embodiment, the docking buffer comprises a first energy absorption structure of generally frustoconical shape, interposed between the chassis of the vehicle and the bottom of the barrel which slidably receives the piston of the percussion plate, and a second energy absorption structure which is arranged around said barrel and around said first absorption structure, coaxially with it. One end of this second absorption structure is secured to the chassis of the vehicle while its other end constitutes a percussion face intended to cooperate with the rear face of the percussion plate, possibly by means of a flange fitted around the perimeter of said barrel. The first absorption structure is then fixed to the chassis of the vehicle by means of a support plate provided with an orifice which allows the introduction of said barrel into a housing fitted in said chassis, during the implementation of said second absorption structure.
Selon une autre forme de réalisation, une première structure d'absorption d'énergie de forme générale cylindrique est placée autour du fût du tampon, co-axialement avec celui-ci; I'extrémité supérieure de cette première structure d'absorption constitue une face de percussion destinée à coopérer avec la face arrière dudit plateau de percussion, éventuellement par l'intermédiaire d'une collerette aménagée sur le pourtour dudit fût, et son extrémité inférieure est placée au-dessus de l'extrémité supérieure de la seconde structure d'absorption d'énergie, I'extrémité inférieure de cette dernière étant solidarisée avec le châssis du véhicule. According to another embodiment, a first energy absorption structure of generally cylindrical shape is placed around the drum of the tampon, co-axially with it; The upper end of this first absorption structure constitutes a percussion face intended to cooperate with the rear face of said percussion plate, possibly by means of a flange arranged on the periphery of said barrel, and its lower end is placed above the upper end of the second energy absorption structure, the lower end of the latter being secured to the chassis of the vehicle.
Dans le cadre de ce dernier mode de réalisation, la seconde structure d'absorption d'énergie comporte avantageusement un plateau de fond positionné dans l'ouverture du logement qui est aménagé dans le châssis du véhicule pour recevoir une partie au moins du fût de tampon lors de la mise en oeuvre des structures complémentaires d'absorption d'énergie. Ce plateau de fond constitue un socle support pour le fond dudit fût avec lequel il est solidarisé; il forme une sorte d'obturateur qui est solidarisé avec la partie inférieure de ladite seconde structure d'absorption par une bordure de cisaillement, pour constituer des moyens de blocage aptes à se libérer dès que le choc soumis atteint une valeur limite prédéfinie, correspondant au seuil d'intervention de la première structure d'absorption.In the context of this latter embodiment, the second energy absorption structure advantageously comprises a bottom plate positioned in the opening of the housing which is arranged in the chassis of the vehicle to receive at least part of the buffer drum during the implementation of additional energy absorption structures. This bottom plate constitutes a support base for the bottom of said barrel with which it is secured; it forms a kind of shutter which is secured to the lower part of said second absorption structure by a shear edge, to constitute blocking means capable of being released as soon as the shock subjected reaches a predefined limit value, corresponding to the intervention threshold of the first absorption structure.
D'une manière générale, dans le cadre d'un système à double structure d'absorption, la seconde structure d'absorption peut être solidarisée avec le fût qui guide le piston du plateau de percussion par l'intermédiaire de goupilles de cisaillement constituant des moyens de blocage libérables. Là encore, ces goupilles sont adaptées pour se cisailler dès que le choc soumis atteint une valeur limite prédéfinie qui correspond au seuil d'intervention de la première structure d'absorption. In general, within the framework of a double absorption structure system, the second absorption structure can be secured to the barrel which guides the piston of the percussion plate by means of shear pins constituting releasable blocking means. Again, these pins are adapted to shear as soon as the shock subjected reaches a predefined limit value which corresponds to the intervention threshold of the first absorption structure.
Selon une autre particularité de l'invention, les moyens complémentaires d'absorption d'énergie sont fixés sur le fût qui reçoit à coulissement le piston du plateau de percussion et ils assurent le guidage en translation de ce fût lorsque celui-ci se déplace axialement sous l'effet du choc. According to another feature of the invention, the additional energy absorption means are fixed on the barrel which slidably receives the piston of the percussion plate and they guide this barrel in translation when the latter moves axially. shock.
Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers, donnés uniquement à titre d'exemples et représentés sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale schématique d'une forme de réalisation possible d'un tampon d'accostage conforme à l'invention, vu de côté, représenté en position normale de fonctionnement élastique ou viscoélastique et muni de deux structures complémentaires d'absorption d'énergie agissant par compression non élastique; - la figure 2 montre le tampon d'accostage de la figure 1, après mise en oeuvre de la première structure d'absorption d'énergie; - la figure 3 montre le même tampon d'accostage, après mise en oeuvre de la deuxième structure d'absorption d'énergie; - la figure 4 montre une autre forme de réalisation possible du tampon d'accostage selon l'invention, muni encore de deux structures complémentaires d'absorption d'énergie; ce tampon est représenté vu de dessus, en demicoupe axiale; - la figure 5 est une demi-coupe axiale du tampon de la figure 4, après cisaillement du plateau de fond de la seconde structure d'absorption - la figure 6 est une demi-coupe axiale du tampon des figures 4 et 5, après écrasement des deux structures complémentaires d'absorption d'énergie; - la figure 7 montre une forme de réalisation simplifiée du tampon d'accostage selon l'invention, comprenant une seule structure complémentaire d'absorption d'énergie, vue de dessus et en demi-coupe axiale; - la figure 8 est une demi-coupe axiale du tampon de la figure 7, après écrasement partiel de la structure complémentaire d'absorption d'énergie. However, the invention will be further illustrated, without being in any way limited, by the following description of several particular embodiments, given solely by way of examples and shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic longitudinal section of 'A possible embodiment of a docking pad according to the invention, seen from the side, shown in normal elastic or viscoelastic operating position and provided with two complementary energy absorption structures acting by non-elastic compression; - Figure 2 shows the docking pad of Figure 1, after implementation of the first energy absorption structure; - Figure 3 shows the same docking buffer, after implementation of the second energy absorption structure; - Figure 4 shows another possible embodiment of the docking pad according to the invention, further provided with two complementary energy absorption structures; this stamp is shown seen from above, in axial half-section; - Figure 5 is an axial half-section of the pad of Figure 4, after shearing of the bottom plate of the second absorption structure - Figure 6 is an axial half-section of the pad of Figures 4 and 5, after crushing two complementary energy absorption structures; - Figure 7 shows a simplified embodiment of the docking pad according to the invention, comprising a single complementary energy absorption structure, seen from above and in axial half-section; - Figure 8 is an axial half-section of the pad of Figure 7, after partial crushing of the complementary energy absorption structure.
Le tampon d'accostage 1 représenté sur la figure 1 est fixé à l'une des extrémités du châssis 2 d'un véhicule ferroviaire, par exemple un wagon ou une motrice. The docking buffer 1 shown in Figure 1 is fixed to one end of the chassis 2 of a rail vehicle, for example a wagon or a powerplant.
D'une manière générale, le tampon 1 comprend un plateau de percussion 3 qui se prolonge par un piston 4 monté à coulissement dans un fût support 5 et soumis à l'action de moyens amortisseurs 6 de type viscoélastiques. II comprend également des moyens complémentaires 8 d'absorption d'énergie interposés entre le fût support 5 et le châssis 2 du véhicule. In general, the buffer 1 comprises a percussion plate 3 which is extended by a piston 4 slidably mounted in a support barrel 5 and subjected to the action of damping means 6 of viscoelastic type. It also comprises complementary means 8 for absorbing energy interposed between the support barrel 5 and the chassis 2 of the vehicle.
Le plateau de percussion 3 a généralement une forme circulaire et il est disposé dans un plan vertical. Sa face arrière comporte une douille 10 qui est associée à des goussets de renfort 11 sur chant, et dont l'axe 12 s'étend perpendiculairement au plan dudit plateau 3. The percussion plate 3 generally has a circular shape and it is arranged in a vertical plane. Its rear face comprises a socket 10 which is associated with reinforcing gussets 11 on edge, and whose axis 12 extends perpendicular to the plane of said plate 3.
La douille 10 reçoit le piston 4 en forme de tube circulaire centré sur l'axe 12 ce piston 4 a la possibilité de coulisser axialement dans son fût support 5 qui se présente sous la forme d'un tronçon de cylindre 14 muni d'un fond 15. The sleeve 10 receives the piston 4 in the form of a circular tube centered on the axis 12 this piston 4 has the possibility of sliding axially in its support barrel 5 which is in the form of a section of cylinder 14 provided with a bottom 15.
Les moyens amortisseurs viscoélastiques 6 sont disposés dans les tronçons de tubes 4 et 14, interposés entre le plateau de percussion 3 et le fond 15 du fût 5. The viscoelastic damping means 6 are arranged in the sections of tubes 4 and 14, interposed between the percussion plate 3 and the bottom 15 of the barrel 5.
Les moyens complémentaires d'absorption d'énergie 8 sont constitués d'une première structure 16 disposée entre le fût 5 et le châssis 2 du véhicule et d'une seconde structure 17 interposée entre le plateau de percussion 3 et ledit châssis 2. The complementary energy absorption means 8 consist of a first structure 16 disposed between the barrel 5 and the chassis 2 of the vehicle and of a second structure 17 interposed between the percussion plate 3 and said chassis 2.
La première structure d'absorption d'énergie 16 se présente sous la forme d'un tube en tronc de cône de longueur a, centré sur l'axe 12. Sa petite base a un diamètre correspondant sensiblement à celui du fût 5 et elle est fixée sur le fond 15 dudit fût 5 par l'intermédiaire d'une plaque support 18, par exemple au moyen de vis. La plaque support 18 obture l'extrémité correspondante du tube tronconique 16. The first energy absorption structure 16 is in the form of a truncated cone tube of length a, centered on the axis 12. Its small base has a diameter corresponding substantially to that of the barrel 5 and it is fixed to the bottom 15 of said barrel 5 by means of a support plate 18, for example by means of screws. The support plate 18 closes off the corresponding end of the frustoconical tube 16.
La grande base du tronc de cône 16 est fixée sur une plaque support 19 ellemême solidarisée avec le châssis 2 du véhicule. Cette plaque support 19 comporte un orifice circulaire central 20, centré sur l'axe 12 et dont le diamètre est légèrement supérieur à celui du fût cylindrique 5. La grande base du tronc de cône 16 est fixée sur la bordure de l'orifice 20. Dans le prolongement de l'orifice 20, le châssis 2 comporte un logement cylindrique 22 centré sur l'axe 12 et dont la fonction sera explicitée plus loin.The large base of the truncated cone 16 is fixed to a support plate 19 itself secured to the chassis 2 of the vehicle. This support plate 19 has a central circular orifice 20, centered on the axis 12 and whose diameter is slightly greater than that of the cylindrical barrel 5. The large base of the truncated cone 16 is fixed to the edge of the orifice 20. In the extension of the orifice 20, the chassis 2 comprises a cylindrical housing 22 centered on the axis 12 and whose function will be explained below.
Le tube 16 en tronc de cône constitue une structure connue d'absorption d'énergie programmable réalisée en matériau composite; elle absorbe l'énergie de façon non élastique et irréversible, par destruction progressive (création de microfissures et effritement). Ses caractéristiques de structure peuvent par exemple permettre une absorption d'énergie de l'ordre de 400 kJ pour un écrasement complet. The truncated cone tube 16 constitutes a known structure for programmable energy absorption made of composite material; it absorbs energy in a non-elastic and irreversible way, by progressive destruction (creation of microcracks and crumbling). Its structural characteristics can, for example, allow energy absorption of the order of 400 kJ for complete crushing.
Le tronçon de tube tronconique 16 est fixé sur ses plaques support d'extrémités 18 et 19, par exemple au moyen de pattes ou d'équerres appropriées. The frusto-conical tube section 16 is fixed on its end support plates 18 and 19, for example by means of suitable lugs or brackets.
La seconde structure complémentaire d'absorption d'énergie 17 a une forme générale cylindrique. Sa longueur b est supérieure à la longueur a de la première structure d'absorption 16; elle est centrée sur l'axe 12, disposée autour du fût cylindrique 5 et autour de la première structure d'absorption 16. The second complementary energy absorption structure 17 has a generally cylindrical shape. Its length b is greater than the length a of the first absorption structure 16; it is centered on the axis 12, arranged around the cylindrical barrel 5 and around the first absorption structure 16.
Cette deuxième structure d'absorption, de type connu, est réalisée en matériau métallique; elle est de type programmable et comporte plusieurs étages de fenêtres périphériques 24, en l'occurrence trois, qui forment trois étages d'absorption. Ses caractéristiques de structure peuvent par exemple permettre une absorption d'énergie de l'ordre de 600 kJ pour un écrasement complet.This second absorption structure, of known type, is made of metallic material; it is of the programmable type and comprises several stages of peripheral windows 24, in this case three, which form three absorption stages. Its structural characteristics can, for example, allow energy absorption of the order of 600 kJ for complete crushing.
Du côté du châssis 2 du véhicule, 'absorbeur cylindrique 17 est fixé sur la plaque support 19 par l'intermédiaire d'une collerette 25, au moyen de vis.On the side of the chassis 2 of the vehicle, the cylindrical absorber 17 is fixed to the support plate 19 by means of a flange 25, by means of screws.
Son autre extrémité est solidarisée avec le fût cylindrique 5 au moyen de goupilles de cisaillement radiales 26.Its other end is secured to the cylindrical barrel 5 by means of radial shear pins 26.
Dans sa partie tubulaire située du côté du châssis 2, on remarque que la deuxième structure d'absorption 17 est séparée de la surface externe du tube tronconique 16. Au niveau de son autre extrémité, on remarque qu'elle comporte deux paliers monoblocs 27 et 28 qui viennent ceinturer le fût cylindrique 5 pour assurer son maintien en porte-à-faux et son guidage en translation axiale de la façon qui sera détaillée plus loin.In its tubular part located on the side of the chassis 2, it is noted that the second absorption structure 17 is separated from the external surface of the frustoconical tube 16. At its other end, it is noted that it comprises two monoblock bearings 27 and 28 which surround the cylindrical barrel 5 to ensure its maintenance in overhang and its guiding in axial translation in the manner which will be detailed later.
L'extrémité de la deuxième structure d'absorption 17 qui est opposée à celle fixée sur le châssis 2 définit une face plane 30 parallèle au plateau de percussion 3. Lorsque le plateau de percussion 3 est en position repos (figure 1), I'écartement c entre cette face plane 30 et la face en regard de la douille 10 correspond approximativement à la longueur a du tube tronconique 16. The end of the second absorption structure 17 which is opposite to that fixed on the chassis 2 defines a flat face 30 parallel to the percussion plate 3. When the percussion plate 3 is in the rest position (FIG. 1), I ' spacing c between this planar face 30 and the opposite face of the sleeve 10 corresponds approximately to the length a of the frustoconical tube 16.
Selon cette structure, le fût cylindrique 5 du tampon d'accostage 1 se trouve assis sur la première structure d'absorption d'énergie 16 et son maintien en porte-à-faux est renforcé par la deuxième structure d'absorption 17. According to this structure, the cylindrical barrel 5 of the docking pad 1 is seated on the first energy absorption structure 16 and its holding in overhang is reinforced by the second absorption structure 17.
La figure 1 montre le tampon d'accostage 1 au repos. Le piston 4 est en position extraite maximale, poussé par les moyens viscoélastiques 6. Ceux-ci permettent d'amortir les légers chocs soumis au plateau de percussion 3 et dirigés vers le châssis 2, sur l'axe 12. Ils agissent en amortissement élastique sur la course d du plateau 3, jusqu'à une position active extrême théorique dans laquelle la douille 10 entre en contact avec l'extrémité du fût de guidage 5. Figure 1 shows the docking buffer 1 at rest. The piston 4 is in the maximum extracted position, pushed by the viscoelastic means 6. These make it possible to absorb the light shocks subjected to the percussion plate 3 and directed towards the chassis 2, on the axis 12. They act in elastic damping on the stroke d of the plate 3, to a theoretical extreme active position in which the sleeve 10 comes into contact with the end of the guide barrel 5.
Cette phase de fonctionnement viscoélastique constitue le travail normal du tampon d'accostage, pour amortir élastiquement les chocs d'accostage ou de fin de course des voitures ou des motrices. This viscoelastic operating phase constitutes the normal work of the docking pad, to elastically dampen the docking or end-of-travel shocks of cars or power cars.
Dans cette phase de fonctionnement, les structures complémentaires d'absorption d'énergie 16 et 17 ne jouent aucun rôle, excepté celui de porter et de maintenir le fût cylindrique 5.In this operating phase, the complementary energy absorption structures 16 and 17 play no role, except that of carrying and maintaining the cylindrical barrel 5.
Ces structures complémentaires d'absorption d'énergie 16 et 17 entrent en action lors d'un choc plus sévère, dans le cadre d'un incident de manoeuvre ou d'un accident. Leur action est fonction de la valeur du choc soumis au plateau de percussion 3. These complementary energy absorption structures 16 and 17 come into action during a more severe impact, in the context of a maneuvering incident or an accident. Their action is a function of the value of the shock subjected to the percussion plate 3.
Lorsque la valeur du choc soumis est supérieure à un certain seuil, les goupilles de fixation 26 se cisaillent et l'absorbeur composite 16 entre en action (figure 2). Il absorbe l'énergie du choc par effritement et destruction sur une partie ou sur toute sa longueur a. Au cours de cette phase de fonctionnement, le fût cylindrique 5 est guidé en translation sur l'axe 12 par l'absorbeur métallique 17, au niveau de ses paliers 27 et 28. Lorsque l'absorbeur composite 16 est complètement détruit, le fond 15 du fût cylindrique 5 se situe pratiquement au niveau de la plaque support 19. When the value of the shock subjected exceeds a certain threshold, the fixing pins 26 shear and the composite absorber 16 comes into action (FIG. 2). It absorbs the energy of the shock by crumbling and destruction over part or all of its length a. During this operating phase, the cylindrical barrel 5 is guided in translation on the axis 12 by the metal absorber 17, at its bearings 27 and 28. When the composite absorber 16 is completely destroyed, the bottom 15 of the cylindrical barrel 5 is situated practically at the level of the support plate 19.
Les goupilles de cisaillement 26 sont tarées en fonction de la valeur de choc pour laquelle on désire faire entrer en jeu les moyens d'absorption d'énergie 16. Le seuil choisi correspond à une valeur de choc inhabituelle au-dessus de laquelle les moyens d'amortissement viscoélastiques 6 n'entrent pas en action ou peuvent ne pas suffisamment être efficaces.The shear pins 26 are calibrated as a function of the impact value for which it is desired to bring into play the energy absorption means 16. The threshold chosen corresponds to an unusual impact value above which the means d 'viscoelastic damping 6 do not come into action or may not be sufficiently effective.
L'absorbeur métallique 17 entre en action lorsque l'absorbeur composite 16 est complètement détruit, ou un peu avant, par appui de la douille 10 sur sa face plane 30 qui constitue alors une face de percussion. The metal absorber 17 comes into action when the composite absorber 16 is completely destroyed, or slightly before, by pressing the sleeve 10 on its flat face 30 which then constitutes a percussion face.
Cet absorbeur 17 fonctionne par écrasement de ces différents étages d'absorption (figure 3); au cours de sa compression par flambage plastique, le fût cylindrique 5 pénètre dans le logement 22 aménagé dans le châssis 2 du véhicule, par l'orifice 20 de la plaque support 19. Le logement 22 a une profondeur e adaptée pour recevoir la portion de fût cylindrique 5 correspondant à la valeur d'écrasement maximale de l'absorbeur métallique 17. This absorber 17 operates by crushing these different absorption stages (FIG. 3); during its compression by plastic buckling, the cylindrical barrel 5 enters the housing 22 arranged in the chassis 2 of the vehicle, through the orifice 20 of the support plate 19. The housing 22 has a depth e adapted to receive the portion of cylindrical barrel 5 corresponding to the maximum crushing value of the metal absorber 17.
A noter que la face de percussion 30 pourrait coopérer de la même façon avec une collerette saillante aménagée sur le pourtour du fût support 5, pour obtenir un résultat équivalent d'écrasement de l'absorbeur 17. It should be noted that the percussion face 30 could cooperate in the same way with a projecting collar arranged on the periphery of the support barrel 5, in order to obtain an equivalent crushing result for the absorber 17.
On obtient ainsi un tampon d'accostage sécurisé qui permet d'absorber efficacement une grande quantité d'énergie. A secure docking buffer is thus obtained which makes it possible to efficiently absorb a large amount of energy.
Les figures 4 à 6 montrent un tampon d'accostage de conception légèrement différente, plus compact, muni également de deux structures complémentaires d'absorption d'énergie. Figures 4 to 6 show a slightly different design docking pad, more compact, also provided with two complementary energy absorption structures.
Les mêmes éléments que ceux des figures 1 à 3 conservent les mêmes repères.The same elements as those in FIGS. 1 to 3 retain the same references.
Dans ce tampon d'accostage, la première structure d'absorption d'énergie est en forme de cylindre 32 en matériau composite positionné autour du fût 5 avec un léger jeu, ou légèrement serré sur celui-ci. In this docking pad, the first energy absorption structure is in the form of a cylinder 32 of composite material positioned around the drum 5 with a slight play, or slightly tightened thereon.
L'absorbeur composite 32 est disposé co-axialement au fût 5. Son extrémité supérieure constitue une face de percussion destinée à coopérer avec la douille 10 de la face arrière du plateau de percussion 3; son extrémité inférieure est placée au-dessus de l'extrémité supérieure de la seconde structure d'absorption 34, laquelle se présente sous la forme d'un absorbeur métallique à fenêtre, écrasable par flambage.The composite absorber 32 is disposed co-axially on the barrel 5. Its upper end constitutes a percussion face intended to cooperate with the socket 10 of the rear face of the percussion plate 3; its lower end is placed above the upper end of the second absorption structure 34, which is in the form of a metal absorber with window, crushable by buckling.
Cette seconde structure d'absorption d'énergie 34 a une forme générale cylindrique; ses extrémités définissent des paliers monoblocs 35 et 36 qui viennent ceinturer le fût 5 pour assurer son maintien en porte-à-faux et pour assurer son guidage en translation axiale lors de la mise en oeuvre des moyens complémentaires d'absorption d'énergie 32 et 34. This second energy absorption structure 34 has a generally cylindrical shape; its ends define one-piece bearings 35 and 36 which surround the barrel 5 to ensure that it is cantilevered and to guide it in axial translation during the use of additional energy absorption means 32 and 34.
En position d'attente, l'absorbeur composite 32 vient reposer sur le palier supérieur 35 de l'absorbeur 34, ou bien il peut être légèrement décalé vers le haut par rapport audit palier 35 s'il est serré sur le fût 5, tel que cela apparaît sur la figure 4. In the standby position, the composite absorber 32 comes to rest on the upper bearing 35 of the absorber 34, or else it can be slightly offset upward relative to said bearing 35 if it is tightened on the drum 5, such as it appears in figure 4.
La base de la structure d'absorption 34 est solidarisée avec le châssis 2 du véhicule par l'intermédiaire d'une collerette 38, au moyen de vis de fixation. The base of the absorption structure 34 is secured to the chassis 2 of the vehicle by means of a flange 38, by means of fixing screws.
Au niveau de la base de cette seconde structure d'absorption 34, on remarque la présence d'un plateau de fond monobloc 40, de forme générale cylindrique, solidaire du palier inférieur 36 par l'intermédiaire d'une bordure de cisaillement 42. Le plateau de fond 40 est positionné dans l'ouverture du logement 22 aménagé dans le châssis 2 du véhicule; il forme un socle support pour le fond 15 du fût 5 avec lequel il est solidarisé au moyen de vis de fixation.At the base of this second absorption structure 34, we note the presence of a one-piece bottom plate 40, of generally cylindrical shape, secured to the lower bearing 36 by means of a shear edge 42. The bottom plate 40 is positioned in the opening of the housing 22 arranged in the chassis 2 of the vehicle; it forms a support base for the bottom 15 of the barrel 5 with which it is secured by means of fixing screws.
La figure 4 montre le tampon d'accostage au repos, avec le piston 4 en position extraite maximale; les moyens viscoélastiques 6 ont la possibilité d'agir en amortissement élastique pour absorber les légers chocs liés aux opérations d'accostage. Figure 4 shows the docking buffer at rest, with the piston 4 in the maximum extracted position; the viscoelastic means 6 have the possibility of acting in elastic damping to absorb the light shocks linked to the docking operations.
Lors d'un choc plus sévère, la douille 10 entre en contact avec la partie supérieure du fût 5 ce qui entraîne le cisaillement du plateau de fond 40 et la mise en oeuvre de la première structure d'absorption complémentaire 32 et, éventuellement, celle de la seconde 34. During a more severe impact, the sleeve 10 comes into contact with the upper part of the barrel 5 which causes the shearing of the bottom plate 40 and the implementation of the first complementary absorption structure 32 and, possibly, that from the second 34.
La solidarisation du plateau de fond 40 avec la base de la structure d'absorption 34 est fonction de la valeur de choc pour laquelle on désire faire entrer en jeu les moyens d'absorption d'énergie 32 et 34.The attachment of the bottom plate 40 to the base of the absorption structure 34 is a function of the impact value for which it is desired to bring into play the energy absorption means 32 and 34.
Au moment du cisaillement du plateau de fond 40, ou juste après, la base de la douille 10 entre en contact avec la partie supérieure de l'absorbeur composite 32; L'énergie du choc est absorbée par effritement de cette structure composite, sur une partie ou sur toute sa hauteur (figure 5). Pendant cette phase, le fût cylindrique 5 pénètre progressivement dans le logement 22, guidé en translation par les paliers 35 et 36 de l'absorbeur 34.When the bottom plate 40 shears, or just after, the base of the sleeve 10 comes into contact with the upper part of the composite absorber 32; The impact energy is absorbed by crumbling of this composite structure, over part or over its entire height (Figure 5). During this phase, the cylindrical barrel 5 gradually penetrates into the housing 22, guided in translation by the bearings 35 and 36 of the absorber 34.
L'absorbeur métallique 34 entre en action après destruction complète de l'absorbeur composite 32, alors que l'énergie du choc n'est pas complètement absorbée. La douille 10 entre alors en contact avec le palier supérieur 35 de l'absorbeur 34 et celui-ci s'écrase par flambage dynamique. Le fût 5 poursuit sa progression dans le logement 22, toujours guidé en translation par les paliers 35et36.The metal absorber 34 comes into action after complete destruction of the composite absorber 32, while the impact energy is not completely absorbed. The sleeve 10 then comes into contact with the upper bearing 35 of the absorber 34 and the latter is crushed by dynamic buckling. The barrel 5 continues to progress in the housing 22, still guided in translation by the bearings 35 and 36.
Sur la figure 6, on remarque la destruction complète de la structure composite 32 et l'écrasement presque total de l'absorbeur métallique 34. In FIG. 6, we note the complete destruction of the composite structure 32 and the almost total crushing of the metal absorber 34.
Là encore, on notera que le fût cylindrique 5 peut comporter une collerette en saillie venant s'interposer entre la douille 10 et l'absorbeur composite 32.Here again, it will be noted that the cylindrical barrel 5 may comprise a projecting collar coming to be interposed between the bush 10 and the composite absorber 32.
L'absorption d'énergie totale est fonction des caractéristiques des structures d'absorption composite 32 et métallique 34. The total energy absorption is a function of the characteristics of the composite 32 and metallic 34 absorption structures.
Les figures 7 et 8 montrent un tampon d'accostage simplifié, muni d'une seule structure complémentaire d'absorption d'énergie. Figures 7 and 8 show a simplified docking pad, provided with a single complementary energy absorption structure.
Pour faciliter la description, là encore, les éléments du tampon que l'on retrouve sur les figures 1 à 6 conservent les mêmes repères.To facilitate the description, here again, the elements of the buffer that are found in Figures 1 to 6 retain the same references.
Dans ce mode de réalisation, le fût 5 du tampon d'accostage est en appui sur la structure complémentaire d'absorption d'énergie 44, par l'intermédiaire d'une collerette saillante 45 aménagée à son extrémité supérieure. L'absorbeur d'énergie 44 est en forme d'absorbeur cylindrique métallique, du type à fenêtres, écrasable par flambage. Son embase 46 est solidarisée avec le châssis 2 du véhicule, autour du logement 22, par l'intermédiaire de vis de fixation, et son extrémité supérieure est solidarisée avec la collerette saillante 45, également au moyen de vis de fixation. A ce niveau, on peut prévoir la présence de clavettes 47 entre le fût 5 et l'absorbeur 44, pour optimiser leur positionnement respectif. In this embodiment, the barrel 5 of the docking pad is supported on the complementary energy absorption structure 44, by means of a projecting flange 45 arranged at its upper end. The energy absorber 44 is in the form of a metallic cylindrical absorber, of the window type, which can be crushed by buckling. Its base 46 is secured to the chassis 2 of the vehicle, around the housing 22, by means of fixing screws, and its upper end is secured to the projecting flange 45, also by means of fixing screws. At this level, provision may be made for the presence of keys 47 between the barrel 5 and the absorber 44, in order to optimize their respective positioning.
Au niveau de la base du fût 5, on remarque aussi la présence d'un rebord en saillie 48 qui forme une structure de guidage sur la périphérie interne de l'embase 46 de l'absorbeur métallique 44. At the base of the barrel 5, we also note the presence of a projecting rim 48 which forms a guide structure on the internal periphery of the base 46 of the metal absorber 44.
La figure 7 montre le tampon au repos, avec le piston 4 en position extraite maximale. Lors d'un choc plus sévère que ceux qui peuvent être absorbés par les moyens viscoélastiques 6, la douille 10 vient frapper la collerette 45 et l'absorbeur 44 est mis en oeuvre par écrasement (figure 8). Au cours de cette opération, le fût 5 pénètre dans le logement 22, guidé sur le palier 46 par l'intermédiaire de son rebord 48. Les caractéristiques d'absorption du choc sont fonction de la structure de l'absorbeur 44. Figure 7 shows the buffer at rest, with the piston 4 in the maximum extracted position. During a more severe impact than those which can be absorbed by the viscoelastic means 6, the sleeve 10 strikes the flange 45 and the absorber 44 is implemented by crushing (FIG. 8). During this operation, the barrel 5 enters the housing 22, guided on the bearing 46 by means of its rim 48. The shock absorption characteristics depend on the structure of the absorber 44.
A noter que pour l'ensemble des modes de réalisation, I'absorbeur métallique 17, 34 ou 44 peut être obtenu par assemblage mécano-soudé de plusieurs pièces indépendantes usinées ou moulées. Note that for all of the embodiments, the metal absorber 17, 34 or 44 can be obtained by mechanically welded assembly of several independent machined or molded parts.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20111102 |