FR2884210A1

FR2884210A1 - Motor suspension device for train, has two connecting rods, comprising horizontal and non-horizontal branches fixed to motor and bogie frame by knuckle joints, disposed in transversal direction on both sides of central connecting rod

Info

Publication number: FR2884210A1
Application number: FR0503622A
Authority: FR
Inventors: Pierre Emmanuel Gautheret
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2006-10-13
Anticipated expiration: 2025-04-12
Also published as: DE602006003585D1; EP1712442A1; FR2884210B1; CN1865058A; ES2317464T3; ATE413996T1; CN1865058B; PL1712442T3; EP1712442B1

Abstract

The device has a central connecting rod (3) fixed, at its respective ends, to a motor (M) and a bogie frame (2) and comprising a horizontal axis perpendicular to a motor axle (1) and parallel to the axis of a train. Two other connecting rods are disposed in a transversal direction on both sides of the rod (3). Each of the latter connecting rods has horizontal and non-horizontal branches that are fixed to the motor and the frame by respective spherical knuckle joints (41, 51, 42, 52, 62, 72).

Description

DISPOSITIF DE SUSPENSION D'UN MOTEUR SUR UN CHASSIS DE BOGIE.DEVICE FOR SUSPENDING AN ENGINE ON A BOGIE CHASSIS.

La présente invention a pour objet un dispositif de suspension d'un moteur sur un châssis de bogie. The present invention relates to a device for suspending an engine on a bogie frame.

Dans le cas d'un montage du moteur sur le châssis de bogie, et sa masse étant relativement importante, il n'est pas a priori possible d'obtenir des vitesses aussi élevées que souhaité. In the case of mounting the engine on the bogie frame, and its mass being relatively large, it is not a priori possible to obtain speeds as high as desired.

Pour permettre d'obtenir de grandes vitesses, il convient de rendre sa fixation aussi souple que possible en latéral (axe transversal à l'axe io du train), afin de réduire les efforts transmis à la voie et éviter l'instabilité du bogie. To obtain high speeds, it should be made as flexible as possible laterally (axis transverse to the axis of the train), to reduce the forces transmitted to the track and avoid instability of the bogie.

L'idée de base de l'invention est de disposer un ensemble de 1 + 2 bielles articulées par rotules entre le moteur et le bogie selon des plans situés à des niveaux différents et de renforcer deux des bielles par une branche inclinée. The basic idea of the invention is to have a set of 1 + 2 rods articulated by ball joints between the engine and the bogie according to plans at different levels and strengthen two of the connecting rods by an inclined branch.

L'invention concerne un dispositif de suspension d'un moteur sur un châssis de bogie, ledit moteur ayant un axe de rotation disposé transversalement par rapport à la direction de déplacement du train, ledit dispositif comprenant: - une première bielle, par exemple horizontale, disposée dans une région d'un premier plan perpendiculaire à l'axe de rotation du moteur, et qui est articulée à chacune de ses extrémités par une rotule sphérique d'une part au moteur et d'autre part au châssis de bogie - une deuxième et une troisième bielles comportant chacune deux branches perpendiculaires à l'axe de rotation du moteur, à savoir une première branche disposée, par exemple horizontalement, dans une région d'un deuxième plan perpendiculaire à l'axe de rotation et distinct du premier plan et une deuxième branche inclinée par rapport à la première branche et par rapport à l'horizontale, les bielles à deux branches étant espacées dans ladite direction transversale pour être situées dans des plans verticaux de part et d'autre d'un plan vertical contenant la première bielle, chacune des bielles à deux branches étant articulées au moteur et au châssis de bogie d'une part par une rotule sphérique située à la jonction entre les deux branches et d'autre part, par une première et une deuxième rotule sphérique située à l'extrémité libre des première et deuxième branches, l'une des régions desdits plans étant située au-dessus de l'axe des moteurs, et l'autre région desdits plans étant située en dessous de l'axe du moteur. The invention relates to a device for suspending an engine on a bogie frame, said motor having an axis of rotation arranged transversely to the direction of travel of the train, said device comprising: a first connecting rod, for example horizontal, disposed in a region of a first plane perpendicular to the axis of rotation of the engine, and which is articulated at each of its ends by a spherical ball joint on the one hand to the engine and on the other hand to the bogie frame - a second and a third link each having two branches perpendicular to the axis of rotation of the motor, namely a first branch arranged, for example horizontally, in a region of a second plane perpendicular to the axis of rotation and distinct from the first plane and a second branch inclined relative to the first branch and relative to the horizontal, the two-branched rods being spaced in said transverse direction for be located in vertical planes on either side of a vertical plane containing the first connecting rod, each of the two-link rods being articulated to the engine and the bogie frame on the one hand by a spherical ball joint located at the junction between the two branches and secondly, by a first and a second spherical ball located at the free end of the first and second branches, one of the regions of said planes being located above the axis of the motors, and another region of said planes being located below the axis of the motor.

Les bielles à deux branches sont avantageusement articulées au moteur à la jonction entre les deux branches et au châssis de bogie à 5 l'extrémité libre des première et deuxième branches. The rods with two branches are advantageously articulated to the engine at the junction between the two branches and the bogie frame at the free end of the first and second branches.

La première bielle et/ou les premières branches sont avantageusement horizontales. The first rod and / or the first branches are advantageously horizontal.

De préférence, la région du premier plan dans lequel est disposée la première bielle est située au-dessus de ladite région du deuxième lo plan. Le premier et/ou le deuxième plan peut être horizontal. Preferably, the region of the first plane in which is disposed the first rod is located above said region of the second lo plane. The first and / or second plane can be horizontal.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après, en liaison avec les dessins dans lesquels: - la figure 1 illustre un mode de réalisation préféré de l'invention en vue latérale - la figure 2 représente le mode de réalisation en vue de dessus. The invention will be better understood on reading the description below, in conjunction with the drawings in which: FIG. 1 illustrates a preferred embodiment of the invention in a side view; FIG. 2 represents the embodiment in top view.

Le dispositif de suspension représenté à la figure 1 comporte une bielle centrale 3 fixée à une extrémité au moteur par l'intermédiaire d'une rotule sphérique en élastomère 31 et à l'autre extrémité au châssis de bogie 2 par l'intermédiaire d'une autre rotule sphérique en élastomère 32. The suspension device shown in FIG. 1 comprises a central connecting rod 3 fixed at one end to the motor by means of a spherical elastomeric ball joint 31 and at the other end to the bogie frame 2 via a other spherical ball made of elastomer 32.

L'axe horizontal de la bielle 3 est perpendiculaire à l'axe 1 du moteur M et est parallèle à l'axe du train (flèche F). The horizontal axis of the connecting rod 3 is perpendicular to the axis 1 of the motor M and is parallel to the axis of the train (arrow F).

La bielle 3 est située dans un plan horizontal situé au dessus du plan de l'axe 1 du moteur, à une distance a (par exemple a = 125 mm) de l'axe A parallèle à l'axe du train et qui passe par l'axe 1 du moteur. The rod 3 is located in a horizontal plane located above the plane of the axis 1 of the engine, at a distance a (for example a = 125 mm) from the axis A parallel to the axis of the train and which passes through the axis 1 of the engine.

En variante, la bielle 3 peut être inclinée, mais son axe reste dans un plan vertical. Alternatively, the rod 3 may be inclined, but its axis remains in a vertical plane.

De part et d'autre de la bielle 3 dans la direction transversale (c'est-àdire selon l'axe 1) sont disposées deux bielles à deux branches respectivement 4,6 et 5,7 formant entre elles un angle a constant. On either side of the connecting rod 3 in the transverse direction (that is to say along the axis 1) are arranged two rods with two branches respectively 4.6 and 5.7 forming between them a constant angle a.

En vue latérale (Fig. 1), les éléments 3, 4 et 5 définissent un quadrilatère. In side view (Fig. 1), elements 3, 4 and 5 define a quadrilateral.

Les branches horizontales 4 et 5 sont situées dans un plan horizontal situé en dessous de l'axe 1 du moteur M, à une distance b de l'axe 35 A par exemple égale à 285 mm. The horizontal branches 4 and 5 are located in a horizontal plane located below the axis 1 of the motor M, at a distance b from the axis 35 A, for example equal to 285 mm.

En variante, les branches 4 et 5 peuvent être inclinées par rapport à l'horizontale, mais leur axe reste dans un plan vertical. Alternatively, the branches 4 and 5 may be inclined relative to the horizontal, but their axis remains in a vertical plane.

Les branches 4 et 5 sont fixées au moteur M par les rotules sphériques respectivement 41 et 51 et au châssis de bogie 2 par des rotules 5 sphériques respectivement 42 et 52. The branches 4 and 5 are fixed to the motor M by the spherical hinges 41 and 51 respectively and to the bogie frame 2 by spherical hinges 42 and 52, respectively.

L'extrémité libre des branches non horizontales 6 et 7 est fixée au châssis du bogie par des rotules sphériques respectivement 62 et 72 dont les centres (ou points d'articulation) sont situés de préférence dans le même plan vertical que le centre des rotules sphériques respectivement 42 et 52. The free end of the non-horizontal branches 6 and 7 is fixed to the chassis of the bogie by spherical hinges respectively 62 and 72 whose centers (or hinge points) are preferably located in the same vertical plane as the center of the spherical hinges. respectively 42 and 52.

Comme le montre la figure 2 en vue de dessus, les bielles à deux branches 4, 6 et 5, 7 sont disposées de part et d'autre de la bielle horizontale 3, avec un espacement g par exemple égal à 380 mm. As shown in Figure 2 in top view, the rods with two branches 4, 6 and 5, 7 are disposed on either side of the horizontal rod 3, with a spacing g for example equal to 380 mm.

La bielle 3 peut être disposée ou non en position centrale 15 équidistante des bielles à deux branches 4, 6, et 5, 7. The connecting rod 3 may or may not be disposed in the equidistant central position of the two-branched rods 4, 6, and 5, 7.

Dans l'exemple ci-dessus, la distance c entre le centre de la rotule 31 et le plan vertical perpendiculaire à F et passant par l'axe 1 est égal à 390 mm; cette même distance e pour les rotules 41 et 51 est égale à 320 mm. In the example above, the distance c between the center of the ball 31 and the vertical plane perpendicular to F and passing through the axis 1 is equal to 390 mm; this same distance e for the ball joints 41 and 51 is equal to 320 mm.

On choisit pour la bielle 3 un entraxe d de préférence égal au plus à 200 mm (d est compris par exemple entre 150 mm et 200 mm). Pour les branches 4 et 5, on choisit un entraxe f de préférence au plus égal à 180 mm (f est compris par exemple entre 140 mm et 180 mm). The connecting rod 3 is chosen for the connecting rod 3 preferably at most equal to 200 mm (d is for example between 150 mm and 200 mm). For branches 4 and 5, a center distance f preferably of at most equal to 180 mm is chosen (f is for example between 140 mm and 180 mm).

Enfin, la distance verticale h entre les centres des rotules 42 et 62 d'une part, et 52 et 72 d'autre part, est par exemple égale à 200 mm. Finally, the vertical distance h between the centers of the ball joints 42 and 62 on the one hand, and 52 and 72 on the other hand, is for example equal to 200 mm.

Les dimensions données ci-dessus dans le cadre d'une application déterminée ne sont qu'illustratives et peuvent varier en fonction des caractéristiques recherchées. The dimensions given above in the context of a given application are illustrative and may vary depending on the characteristics sought.

Le bras 3, ainsi que les branches 4 et 5 reprennent le couple moteur. La fonction des branches 6 et 7 inclinées par rapport à l'horizontale et aux branches 4 et 5 est de permettre aux rotules 41 et 51 de ne pas descendre sous l'effet du poids du moteur et d'éviter une rotation du moteur M autour de son axe 1. The arm 3, as well as the branches 4 and 5 take over the engine torque. The function of the branches 6 and 7 inclined relative to the horizontal and the branches 4 and 5 is to allow the ball joints 41 and 51 not to descend under the effect of the weight of the engine and to avoid rotation of the motor M around of its axis 1.

La présence des deux bielles à deux branches formant chacune un triangle rigide, ces deux bielles étant écartées l'une de l'autre et situées de part et d'autre de la bielle 3 (qui est de préférence en position centrale) a pour fonction d'éviter une rotation du moteur autour de l'axe longitudinal du train (direction F). A cet effet, il faut que la distance g soit suffisante pour bloquer suffisamment cette rotation. The presence of the two rods with two branches each forming a rigid triangle, these two connecting rods being spaced apart from each other and located on either side of the rod 3 (which is preferably in the central position) has as its function avoid rotation of the motor around the longitudinal axis of the train (direction F). For this purpose, the distance g must be sufficient to block this rotation sufficiently.

Les articulations sphériques en caoutchouc constituent des rotules autorisant des mouvements selon les 3 axes de rotation. Avec la géométrie décrite, il existe une souplesse principalement pour les mouvements latéraux parallèles à l'axe 1 du moteur M. En toute rigueur, les mouvements latéraux ont lieu selon un axe de cercle, mais le diamètre de ce cercle est suffisant pour que, étant donné les débattements à prendre en lo compte ( 15 mm), le mouvement soit considéré comme linéaire en première approximation. Lors d'un déplacement latéral et dans l'exemple représenté, il existe une faible rotation du moteur qui est due au fait qu'en projection sur un plan horizontal, la longueur des bielles 3 et des branches 4, 5, 6, 7 n'est pas la même. The spherical rubber joints are ball joints allowing movements along the 3 axes of rotation. With the geometry described, there is flexibility mainly for lateral movements parallel to the axis 1 of the motor M. Strictly, the lateral movements take place along a circle axis, but the diameter of this circle is sufficient for that, given the deflections to be taken into account (15 mm), the movement is considered linear in first approximation. During a lateral displacement and in the example shown, there is a small motor rotation which is due to the fact that in projection on a horizontal plane, the length of the connecting rods 3 and branches 4, 5, 6, 7 n is not the same.

On peut utiliser des rotules sphériques en caoutchouc de diamètre 100 mm ou moins (par exemple entre 70 mm et 100 mm). Spherical rubber ball joints with a diameter of 100 mm or less (for example between 70 mm and 100 mm) may be used.

A titre d'exemple, la rigidité latérale au niveau du moteur peut être abaissée au voisinage de 700 N/mm, voire 600 N/mm. For example, the lateral stiffness at the engine can be lowered to around 700 N / mm, or 600 N / mm.

Claims

1) Device for suspending an engine on a bogie frame, said motor having an axis of rotation arranged transversely to the direction of movement of the train, said device comprising: - a first link (3) arranged in a first region of a plane perpendicular to the axis of rotation (1) of the motor (M), and which is articulated at each of its ends by a spherical ball (31, 32) on the one hand to the motor (M) and on the other hand to the bogie frame (2); a second (4, 6) and a third (5, 7) link rods each having two branches perpendicular to the axis of rotation (1) of the motor, namely a first branch (4, 5) arranged in a region of a second plane perpendicular to the axis of rotation (1) of the engine and distinct from the first plane and a second branch (6, 7) inclined relative to the first limbs (4, 5) and relative to the horizontal, the rods with two branches being spaced in said transverse direction to be located in vertical planes on either side of a vertical plane containing the first connecting rod (3), each of the two-link rods being hinged to the motor (M) and to the bogie frame (2) on the one hand by a spherical ball (41, 51) situated at the junction between the two branches and on the other hand, by a first (42, 52) and a second (62, 72) spherical ball joint located at the free end of the first (4, 5) and second (6, 7) branches, said rule one of said planes being located above the axis of the motor (M), and said region of the other plane being located below the axis of the motor.

2) Device according to claim 1, characterized in that the rods with two branches are articulated to the motor (M) at the junction between the two branches and the bogie frame at the free end of each of the first (4, 5) and second (6, 7) branches.

3) Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the articulation points located at the free ends of said first (4, 5) and second (6, 7) branches are located in the same vertical plane.

4) Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first rod (3) is horizontal.

5) Device according to one of the preceding claims, characterized in that said first branches (4, 5) are horizontal.

6) Device according to the preceding claims, characterized in that said region of the first plane is located above said region of the second plane.

7) Device according to claim 6, characterized in that the first and / or second plane is horizontal.

8) Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spherical ball joints are elastomeric.

9) Engine and bogie assembly comprising a suspension device according to one of the preceding claims.