FR2914606A1 - Bogie pour vehicule ferroviaire - Google Patents

Abstract

Le bogie (1) comprend : - un châssis (2),- au moins un essieu (4, 6) transversal lié au châssis (2),- au moins un moteur (10, 14) pourvu d'un arbre moteur (12, 16),- des moyens (18) de liaison de chaque moteur (10, 14) au châssis (2),- pour chaque moteur 10, 14), au moins un réducteur (20) semi suspendu comprenant un pignon de sortie (22) solidaire d'un essieu (4, 6), un pignon d'entrée (24) lié en rotation au pignon de sortie (22) et un carter (26) à l'intérieur duquel sont placés les pignons d'entrée et de sortie (22, 24), le carter (26) ayant au moins un degré de liberté par rapport au moteur (10, 14) correspondant,- des moyens (28) d'accouplement en rotation de chaque arbre moteur (12, 16) avec le pignon d'entrée (24) du réducteur (20) correspondant.Les moyens (18) de liaison de chaque moteur (10, 14) au châssis (2) autorisent un mouvement correspondant sensiblement à une translation transversale dudit moteur (10, 14) par rapport au châssis (2) avec des caractéristiques de fréquence de résonance aptes à réduire les mouvements de lacet du bogie (2).

Description

Bogie pour véhicule ferroviaire La présente invention concerne en général

un bogie pour véhicule ferroviaire, notamment pour trains à grande vitesse. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier aspect, un bogie pour véhicule ferroviaire, du type comprenant : - un châssis, au moins un essieu transversal lié au châssis, - au moins un moteur pourvu d'un arbre moteur, - des moyens de liaison de chaque moteur au châssis, -pour chaque moteur, au moins un réducteur semi-suspendu comprenant un pi-gnon de sortie solidaire d'un essieu, un pignon d'entrée lié en rotation au pignon de sortie, et un carter à l'intérieur duquel sont placés a minima les pignons d'entrée et de sortie, le carter ayant au moins un degré de liberté par rapport au moteur correspondant, - des moyens d'accouplement en rotation de chaque arbre moteur avec le pignon d'entrée du réducteur correspondant. On connaît par le document BE-466 999 un tel bogie, celui-ci comprenant deux moteurs, chacun monté pivotant sur le châssis autour d'un axe longitudinal passant par le centre de gravité dudit moteur. Le moteur est maintenu dans une position d'équilibre par un stabilisateur à ressorts. L'arbre moteur est accouplé au pignon d'entrée du ré- ducteur par un arbre intermédiaire, l'arbre moteur et l'arbre intermédiaire étant liés l'un à l'autre par des joints élastiques ou articulés. Ce bogie présente l'avantage que, quand le châssis subit une torsion résultant par exemple des dénivellations de la voie, l'arbre moteur s'alignera sensiblement sur l'arbre intermédiaire, du fait du basculement du moteur autour de son axe. Les joints élastiques ou articulés ne sont pas soumis à des sol- licitations excessives. De tels moyens de liaison du moteur au châssis n'améliorent pas, en revanche, le comportement de ce bogie quand celui-ci subit des sollicitations conduisant à des mouvements de lacet, c'est-à-dire à des mouvements autour d'un axe perpendiculaire au plan de roulement du bogie.

Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un bogie ayant un meilleur comportement dynamique. A cette fin, l'invention porte sur un bogie du type précité, caractérisé en ce que les moyens de liaison de chaque moteur au châssis autorisent un mouvement correspondant sensiblement à une translation transversale dudit moteur par rapport au châs- sis avec des caractéristiques de fréquence de résonance aptes à réduire les mouvements de lacets du bogie. Le bogie peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les moyens de liaison de chaque moteur au châssis autorisent seulement un mouvement correspondant sensiblement à une translation transversale dudit moteur par rapport au châssis, le moteur étant bloqué en translation par rapport au châssis suivant toutes les autres directions ; - les moyens de liaison de chaque moteur au châssis comprennent au moins un sous ensemble de liaison, chaque sous ensemble de liaison comportant un axe transversal lié à l'un dudit moteur ou du châssis, un élément rigide lié à l'autre dudit moteur ou du châssis et entourant l'axe, et un manchon élastique interposé entre l'axe et l'élément rigide, le manchon élastique présentant des raideurs axiale, radiale, conique et torsionnelle déterminées, la raideur axiale étant plus faible que les raideurs radiale, conique et torsionnelle ; - les moyens de liaison de chaque moteur au châssis comprennent trois sous ensembles de liaison, au moins deux des sous ensembles de liaison ayant des axes respectifs qui ne sont pas alignés l'un avec l'autre ; - les moyens de liaison de chaque moteur au châssis comprennent au moins un parallélogramme déformable ; - le parallélogramme déformable comprend au moins deux bras, et des articulations liant chaque bras d'une part au moteur et d'autre part au châssis, chaque articulation comprenant un axe d'articulation transversal, un élément rigide entourant l'axe d'articulation, et un manchon élastique interposé entre l'axe d'articulation et l'élément rigide, le manchon élastique présentant des raideurs axiale, radiale, conique et torsionnelle déterminées, la raideur conique étant plus faible que les raideurs axiales, radiales et torsionnelles ; - les moyens de liaison de chaque moteur au châssis comprennent trois bras formant deux à deux des parallélogrammes déformables, au moins deux des bras ayant des axes d'articulation respectifs qui ne sont pas alignés les uns avec les autres ; - au moins un bras est lié au châssis par deux articulations ; et - l'arbre moteur est transversal. L'invention porte, selon un second aspect, sur une automotrice ferroviaire corn- prenant au moins un bogie du type décrit ci-dessus.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue simplifiée, de dessus, d'un bogie conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe verticale transversale des moyens de liaison du moteur au châssis du bogie de la figure 1, considérée suivant l'incidence des flèches Il-II ; -la figure 3 est une vue de dessus simplifiée d'un bogie conforme à un second mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 4 est une vue en perspective du moteur et d'une partie des moyens de liaison de ce moteur au châssis du bogie de la figure 3. Le bogie 1 représenté sur la figure 1 comprend : - un châssis 2 allongé suivant une direction longitudinale correspondant à la di- rection de déplacement normale du bogie, - des essieux transversaux avant 4 et arrière 6 liés au châssis 2, chacun solidaire de deux roues 8, - un moteur avant 10 pourvu d'un arbre moteur transversal 12, et un moteur arrière 14 pourvu lui aussi d'un arbre moteur transversal 16, - des moyens 18 de liaison de chacun des moteurs 10 et 14 au châssis 2, - pour chaque moteur un réducteur semi-suspendu 20 comprenant un pignon de sortie 22 solidaire de l'essieu 4 ou 6, un pignon d'entrée 24 lié en rotation au pignon de sortie 22, et un carter 26 à l'intérieur duquel sont placés les pignons d'entrée et de sortie 22 et 24, - des moyens 28 d'accouplement en rotation des arbres moteurs 12 et 16 avec les pignons d'entrée 24 des réducteurs correspondants. Le châssis 2 comprend typiquement deux longerons longitudinaux et une ou plu-sieurs traverses transversales solidarisant les deux longerons l'un à l'autre. Les essieux 4 et 6 sont guidés en rotation dans des boîtes d'essieux (non représentées), le châssis 2 étant suspendu aux boîtes d'essieux par une suspension primaire (non représentée). Chaque réducteur 20 peut comprendre un ou plusieurs pignons en plus des pi-gnons d'entrée et de sortie. Ces pignons engrènent les uns avec les autres et transmettent le mouvement de rotation de l'arbre moteur à l'essieu 4 ou 6 correspondant. Le car-ter 26 de chaque réducteur possède au moins un degré de liberté par rapport au moteur 10 ou 14 correspondant. Dans l'exemple de réalisation illustré ici, le carter 26 est libre par rapport au moteur 10 ou 14 et est lié au châssis 2, plus précisément à une traverse du châssis, par l'intermédiaire du bras de réaction 30. En d'autres termes, le carter 26 n'est pas lié directement au moteur 10 ou 14 correspondant, le réducteur 20 n'étant lié au moteur correspondant 10 ou 14 que par les moyens d'accouplement 28. Le réduc- teur est dit semi-suspendu car une partie de sa masse est supportée par le châssis 2 via le bras de réaction 30, le châssis 2 étant suspendu, et une autre partie de sa masse est supportée par l'essieu 4 ou 6 qui n'est pas suspendu. Les moyens d'accouplement 28 comprennent un arbre transversal intermédiaire 32, et des joints 34 et 36 liant en rotation l'arbre intermédiaire 32 respectivement au pignon d'entrée 24 du réducteur et à l'arbre de sortie 12 ou 16 du moteur. Les joints 34 et 36 sont par exemple des joints élastiques ou sont de type joint de cardan ou sont de type joint à dentures. Ces moyens d'accouplement 28 connus en soi autorisent notamment les débattements de l'essieu 4 ou 6 par rapport au moteur 10 ou 14 fixé au châssis 2.

Les moyens de liaison 18 du moteur avant 10 au châssis vont maintenant être décrits, en référence à la figure 2. Les moyens de liaison du moteur arrière 14 au châssis sont identiques à ceux du moteur avant. Les moyens 18 comprennent trois sous-ensembles de liaison 38 similaires les uns aux autres. Chaque sous-ensemble de liaison comporte un axe transversal 40 rigi- dement fixé au châssis 2, une bague cylindrique rigide 42 rigidement fixée au moteur 10, et un manchon cylindrique élastique 44 interposé entre l'axe 40 et la bague 42. L'axe 40 est rigidement fixé par ses deux extrémités aux deux flasques 45 d'un étrier 46. Celui-ci est lui-même rigidement fixé par tous moyens adaptés, sur une traverse 47 du châssis.

La bague 42 entoure l'axe 40 et présente un axe de symétrie transversal. L'axe 40 s'étend selon l'axe de symétrie de la bague 42, et s'étend également selon l'axe central du manchon 44. Le manchon 44 est adhérisé d'une part à la surface périphérique externe de l'axe 40 et d'autre part à la surface périphérique interne de la bague 42. Comme visible sur la figure 2, les trois sous-ensembles 38 sont rigidement fixés sur la traverse 47 du châssis, deux des sous-ensembles 38 étant rigidement fixés par leurs étriers respectifs 46 sur une face supérieure 48 de la traverse et un des sous-ensembles étant fixé par son étrier 46 sur une face inférieure 50 de la traverse. Les deux sous-ensembles 38 fixés sur la face supérieure sont disposés de telle sorte que leurs axes 40 respectifs soient alignés transversalement l'un avec l'autre. Le sous- ensemble 38 fixé sous la traverse 46 est disposé de telle sorte que son axe 40 soit dans le même plan transversal vertical que les axes 40 des deux autres sous-ensembles. Le sous-ensemble fixé sous la traverse 46 est situé, suivant la direction transversale, sensiblement entre les deux sous-ensembles 38 fixés au-dessus de la traverse 46.

Les manchons élastiques 44 des trois sous-ensembles 38 sont typiquement réalisés en un caoutchouc, naturel de préférence ou synthétique. Ils présentent chacun une raideur axiale transversale relativement faible permettant un mouvement transversal du moteur par rapport au châssis avec une fréquence propre de quelques Hertz, et des raideurs radiales, coniques et torsionnelles relativement plus élevées que la raideur axiale. Quand le bogie subit une sollicitation tendant à lui conférer un mouvement de la-cet autour d'un axe vertical perpendiculaire à son plan de roulement, par exemple dans le sens de la flèche FI de la figure 1, le moteur 10 se déplace par rapport au châssis 2 transversalement dans le sens de la flèche F2 de la figure 1 et le moteur 14 se déplace en sens inverse du moteur 10 dans le sens de la flèche F3 par rapport au châssis 2. Les caractéristiques des moyens de liaison des deux moteurs, notamment les raideurs des manchons élastiques 44 sont choisies entre autres de manière à autoriser ce dé-placement transversal. Ces caractéristiques sont choisies en fonction de la masse du bogie, en fonction de la masse des moteurs, des sollicitations maximum subies par le bogie, et de l'amplitude maximum souhaitée pour les mouvements transversaux des moteurs 10 et 14. Les caractéristiques des moyens de liaison 18 sont choisies de manière à permettre un mouvement de translation transversale du moteur par rapport au châssis, en réponse à une sollicitation tendant à conférer un mouvement de lacet au bogie, ayant des caractéristiques, en particulier des fréquences de résonance, telles que les mouvements de lacets du bogie soient réduits. Les moteurs jouent ainsi le rôle d'un système anti-résonance pour les mouvements de lacets du bogie. La stabilité du bogie est, de ce fait, améliorée par rapport au cas où les moteurs sont rigidement fixés sur le châssis de bogie 2. Les moyens d'accouplement 28 sont tels qu'ils permettent également d'absorber les déplacements transversaux du moteur 10 ou 14.

La fréquence propre du mouvement de chaque moteur est typiquement comprise entre 1 Hz et 8 Hz. En dessous de 1 Hz, le moteur ne peut pas assurer le rôle de système anti-résonance de manière efficace. Au-dessus de 8 Hz, le moteur n'assure pas non plus son rôle anti-résonance de manière efficace et son déplacement peut même, dans certains cas, amplifier les mouvements de lacet du bogie.

Les moteurs 10 et 14 sont, en revanche, bloqués en position par rapport au châssis 2 suivant la direction verticale. Ainsi, ils ne se déplacent pratiquement pas par rapport au châssis sous l'effet d'une sollicitation verticale. Ceci résulte de plusieurs éléments, d'abord du fait que les manchons 44 présentent une raideur importante radia- lement, et donc en particulier dans un plan vertical transversal. Ceci résulte également du fait que les manchons élastiques 44 possèdent une raideur torsionnelle importante, les manchons 42 ne pouvant pas pivoter vers le haut autour des axes 40. Cet effet est encore renforcé du fait que chaque moteur est lié au châssis par trois sous-ensembles 38, l'axe 40 d'un des sous-ensembles n'étant pas aligné avec les axes 40 des deux au- tres sous-ensembles. Le mouvement de roulis des moteurs 10 et 14 par rapport au châssis 2, c'est-à-dire le mouvement de rotation de ces moteurs autour d'un axe longitudinal, est également bloqué par les moyens de liaison 18. Ce mouvement est bloqué, d'une part, du fait que les manchons élastiques 44 possèdent une raideur conique élevée. Ce mouvement est bloqué également du fait que les axes 40 des trois sous- ensembles 38 sont décalés verticalement et transversalement les uns par rapport aux autres. Un second mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit, en référence aux figures 3 et 4. Seuls les aspects par lesquels le second mode de réalisation de l'invention diffère du premier seront détaillés ci-dessous. Les éléments identiques, ou ayant la même fonction dans les deux modes de réalisation, seront désignés par les mêmes références. Dans le second mode de réalisation, les moyens 18 de liaison de chacun des moteurs 10 et 14 au châssis 2 comprennent au moins un parallélogramme déformable. Plus précisément, comme le montre la figure 4, les moyens de liaison 18 comprennent un bras supérieur 52, deux bras inférieurs 54, et des articulations 56.1 à 56.5 liant chacun des bras 52 et 54, d'une part au moteur 10 ou 14, et d'autre part à la traverse 47 du châssis. Le bras 52 est rectiligne et sensiblement longitudinal. A l'une de ses extrémités, il est lié par une articulation 56.1 au moteur, son extrémité opposée étant liée au châssis par une autre articulation 56.2. Les deux bras 54 sont des plaques identiques, de forme générale triangulaire, disposées dans deux plans verticaux et longitudinaux parallèles l'un à l'autre. Chaque plaque 54 est liée à un sommet au moteur 10 ou 14 par une articulation 56.3, et est liée à ses deux autres sommets à la traverse 47 par deux articulations 56.4 et 56.5.

Chaque articulation 56.1 à 56.5 comprend un axe 58 rigidement fixé soit au moteur 10 soit au châssis 2, une bague cylindrique rigide 60 solidaire d'un des bras et entourant l'axe 58, et un manchon cylindrique élastique 62 interposé entre l'axe 58 et la bague 60. L'axe 58 est rigidement fixé par ses deux extrémités par exemple à deux crochets 63 solidaires soit du moteur soit de la traverse 47 (voir par exemple l'articulation 56.1 de la figure 4). L'axe 58 peut également, comme dans le premier mode de réalisation, être rigidement fixé aux deux flasques 64 d'un étrier, lui-même rapporté soit sur le moteur soit sur la traverse (voir par exemple les articulations 56.3 de la figure 4). La bague 60 est cylindrique d'axe de symétrie transversal. Le manchon élastique 62 est lui aussi sensiblement cylindrique et est coaxial à la bague 60. L'axe 58 s'étend selon l'axe de symétrie de la bague 60. Le manchon élastique 62 est adhérisé à une surface périphérique externe de l'axe 58 et à une surface périphérique interne de la bague 60. Comme visible sur la figure 4, les bras 54 présentent la forme de triangles rec- tangles. Les deux articulations 56.4 et 56.5 liées à la traverse sont situées verticalement au droit l'une de l'autre, leurs axes 58 étant exactement superposés verticalement. L'articulation 56.3 liée au moteur est, quant à elle, décalée longitudinalement par rapport à l'une des articulations 56.4 ou 56.5, ici l'articulation inférieure 56.5. L'axe 58 de l'articulation 56.3 est situé dans le même plan horizontal que l'axe 58 de l'articulation 56.5.

Les articulations respectives 56.3, 56.4 et 56.5 des deux plaques 54 sont disposées de la même façon. Ainsi, les axes 58 des deux articulations 56.3 sont alignés transversalement. De même, les axes 58 des articulations 56.4 des deux plaques sont alignés transversalement. Les axes 58 des deux articulations 56.5 sont également alignés transversalement.

Les axes 58 des cinq articulations liées à la traverse, à savoir l'articulation 56.2 du bras 52 et les articulations 56.4 et 56.5 des deux plaques 54, sont tous situés dans un même plan vertical transversal. De même, les axes 58 des trois articulations liées au moteur, à savoir l'articulation 56.1 du bras 52 et les deux articulations 56.3 des plaques 54, sont situés également dans un même plan vertical transversal. Les axes 58 des deux articulations 56.1 et 56.2 du bras 52 présentent longitudinalement entre eux un écartement d. De même, les axes 58 des articulations 56.3 et 56.5 de chacune des plaques 54 présentent entre eux également un écartement longitudinal d. Les deux bras 54 sont situés verticalement au même niveau, le bras 52 étant si-tué au-dessus des deux bras 54.

Les deux bras 54 forment ensemble un parallélogramme déformable, le bras 52 permettant de reprendre le couple moteur. Par ailleurs, le bras 52 forme, avec chacun des deux bras 54, un autre parallélogramme déformable. Les manchons 62 des articulations 56.1 à 56.5 sont typiquement réalisés en un caoutchouc, naturel de préférence ou synthétique. Ils présentent chacun une raideur conique relativement plus faible que leurs raideurs axiales, radiales et torsionnelles permettant un mouvement sensiblement transversal du moteur par rapport au châssis avec une fréquence propre de quelques Hertz. En réponse à un effort appliqué au bogie et tendant à conférer à celui-ci un mou- vement de lacets, matérialisé par la flèche F4 de la figure 3, le moteur 10 va subir par rapport au châssis 2 un mouvement correspondant sensiblement à une translation transversale, comme indiqué par la flèche F5 de la figure 3, et le moteur 14 va subir par rapport au châssis 2 également un mouvement correspondant sensiblement à une translation transversale, en sens inverse du moteur 10, ce mouvement étant matérialisé par la flèche F6 de la figure 3. Au cours de ce mouvement, les bras 52 et 54 des moyens de liaison du moteur 10 vont subir une rotation en sens horaire par rapport au châssis dans la représentation de la figure 3. Ils vont également subir un mouvement en sens horaire par rapport au moteur 10, toujours dans la représentation de la figure 3. Le moteur 10, en consé- quence, va se déplacer selon un mouvement de translation essentiellement dans la di-rection transversale vers le réducteur 20, mais également légèrement longitudinalement vers l'essieu arrière. Du fait que les bras 51 et 54 forment des parallélogrammes déformables les uns avec les autres, l'arbre moteur 12 conserve son orientation transversale. Les moyens d'accouplement 28 permettent également d'absorber les déplacements transversaux du moteur 10 ou 14. Le déplacement du moteur 14 est similaire à celui du moteur 10 et ne sera pas décrit ici. Au cours du déplacement des bras 52 et 54, les axes 58 conservent leurs orientations transversales. En revanche, les bagues 60 des différentes articulations suivent le mouvement des bras, leurs axes de symétrie prenant une orientation inclinée par rapport à la direction transversale. Le déplacement du moteur fait donc travailler les différentes articulations 56.1 à 56.5 en conique du fait que les axes des bagues 60 pivotent par rapport aux axes 58 en écrasant les manchons élastiques 62. Comme dans le premier mode de réalisation, les moyens de liaison 18 sont pré- vus pour autoriser un mouvement correspondant sensiblement à une translation trans-versale du moteur par rapport au châssis, avec des caractéristiques, notamment des fréquences de résonance, aptes à réduire les mouvements de lacets du bogie. Les caractéristiques des moyens de liaison, notamment les raideurs des manchons élastiques, sont déterminées, comme dans le premier mode de réalisation, entre autres en fonction de la masse du châssis, de la masse des moteurs, de l'espace disponible pour le débattement transversal du moteur 10, des sollicitations maximum subies par le bogie. La fréquence propre du mouvement de chaque moteur est typiquement comprise entre 1 Hz et 8 Hz. En dessous de 1 Hz, le moteur ne peut pas assurer le rôle de système anti-résonance de manière efficace. Au-dessus de 8 Hz, le moteur n'assure pas non plus son rôle anti-résonance de manière efficace et son déplacement peut même, dans certains cas, amplifier les mouvements de lacet du bogie. Les moyens de liaison 18, comme on l'a vu plus haut, autorisent un déplacement sensiblement transversal des moteurs, mais bloquent le moteur verticalement par rapport au châssis 2. Ce blocage est obtenu, d'une part, du fait des raideurs radiales im- portantes des manchons élastiques 62, le moteur ne pouvant pas ainsi se déplacer en translation vers le haut en comprimant les manchons. Le moteur 10 ne peut pas non plus pivoter autour des axes 58 vers le haut, et ce, d'une part, à cause des raideurs torsionnelles des manchons 62 et également du fait que les axes 58 des trois bras de liai-son ne sont pas alignés transversalement. Les axes 58 des articulations du bras 52 sont décalés vers le haut par rapport aux axes 58 des articulations des bras 54. Les moteurs sont également bloqués longitudinalement par rapport au châssis du fait de la raideur radiale élevée des manchons élastiques 62. Les moteurs sont encore bloqués en roulis par rapport au châssis 2, du fait de la disposition des trois bras, en triangle.

Les bogies décrits ci-dessus peuvent être employés de manière particulièrement avantageuse pour des trains à grande vitesse. Certaines rames de trains à grande vitesse de types connus comprennent une motrice de tête, une motrice de queue, une pluralité de voitures intermédiaires reliant la motrice de tête à la motrice de queue, et plusieurs moteurs de propulsion de la rame disposés dans les motrices de tête et de queue. Les motrices et les voitures intermédiaires comprennent chacune une caisse, les caisses étant supportées par des bogies. Des suspensions secondaires sont interposées entre les châssis des bogies et les caisses supportées par les bogies. Les moteurs de la motrice de tête sont disposés à l'intérieur de la caisse de cette motrice. Chaque moteur est associé à un premier réducteur disposé dans la caisse et à un second réducteur monté sur un des bogies supportant la motrice de tête. Les deux réducteurs sont liés en rotation l'un à l'autre par un accouplement. La motrice de queue est similaire à la motrice de tête. Les motrices de tête et de queue ne contiennent pas de passagers. Ceux-ci sont logés exclusivement dans les voitures intermédiaires. Les bogies des voitures intermédiaires sont des bogies porteurs et ne sont pas motorisés. L'invention porte, selon un second aspect, sur une automotrice qui comporte une voiture de tête, une voiture de queue et une pluralité de voitures intermédiaires reliant les voitures de tête et de queue l'une à l'autre. A la différence de la rame de train décrite ci-dessus, des passagers sont logés dans les voitures de tête et de queue, dans l'espace réservé au moteur et au premier réducteur sur la rame de train. Certaines voitures de l'automotrice sont supportés par au moins un bogie motorisé du type décrit plus haut en référence aux figures 1 à 4. Ainsi, la motorisation de l'automotrice n'est plus concentrée, comme dans la rame de train décrite plus haut, dans les motrices de tête et de queue, mais est répartie, la motorisation étant ici distribuée entre plusieurs voitures de la rame. Dans l'automotrice du fait que les moteurs sont liés aux châssis des bogies, la masse suspendue primaire de la rame est plus importante que dans la rame de train de l'état de la technique. On appelle masse suspendue primaire la masse totale des élé- ments qui sont suspendus par les suspensions primaires et qui ne sont pas supportés par les suspensions secondaires des bogies, ces éléments correspondant essentielle-ment aux châssis de bogie et aux différents éléments supportés par les châssis de bogies. Du fait que la masse suspendue primaire est plus importante, la stabilité des bo- gies est naturellement moins bonne, notamment en ce qui concerne les sollicitations tendant à conférer un couple de lacets aux bogies. Pour améliorer le comportement des bogies de ce point de vue, il a été choisi d'utiliser des moyens de liaison de chaque moteur au châssis, autorisant une translation transversale du moteur par rapport au châssis, de manière à réduire les mouvements de lacets du bogie.

Les bogies et la rame décrits ci-dessus présentent de multiples avantages. Le bogie avec des moyens de liaison de chaque moteur au châssis autorisant un mouvement correspondant sensiblement à une translation transversale dudit moteur par rapport au châssis avec des caractéristiques de fréquence de résonance aptes à réduire les mouvements de lacets du bogie, sont particulièrement stables, notamment dans le cas de sollicitations tendant à conférer un mouvement de lacets au bogie. Chaque moteur est bloqué en translation dans toutes les directions autres que la direction transversale, ce qui permet de limiter l'espace nécessaire au débattement du moteur. Plusieurs solutions techniques peuvent être utilisées pour constituer les moyens de liaison du moteur au châssis, en fonction des contraintes techniques dans chaque cas particulier.

Le coût du bogie est réduit en utilisant des réducteurs semi-suspendus par rapport à la solution avec motoréducteurs complètement suspendus. Le bogie et l'automotrice décrits ci-dessus peuvent présenter de multiples varian-tes. Le bogie peut comporter un moteur unique entraînant un seul essieu ou entraî- nant les deux essieux par l'intermédiaire de deux réducteurs associés au moteur uni-que. Les réducteurs peuvent être de tout type, avec deux, trois ou plus de trois roues dentées. L'accouplement entre l'arbre moteur et le pignon d'entrée du réducteur peut être de tout type. L'arbre moteur peut être transversal ou longitudinal. Dans le premier mode de réalisation du bogie, correspondant aux figures 1 et 2, chaque moteur peut être fixé par un unique sous-ensemble, de préférence deux sous-ensembles de liaison d'axes non alignés, et encore de préférence par trois sous- ensembles de liaison ou plus. Les axes des sous-ensembles de liaison peuvent être solidaires du moteur et non du châssis. Dans le second mode de réalisation de l'invention, décrit en référence aux figures 3 et 4, chaque moteur peut être lié au châssis par seulement deux bras, ou de préférence par trois bras ou plus de trois bras.

Chaque bras peut être lié au châssis par une articulation unique. Inversement, chaque bras peut être lié au moteur par deux articulations superposées verticalement. Par ailleurs, l'automotrice décrite ci-dessusn'est pas nécessairement prévue pour une exploitation à grande vitesse, c'est-à-dire typiquement à plus de 200 km/h sur la plus grande partie du trajet. Une telle automotrice peut être adaptée à une exploita- fion à moyenne vitesse, c'est-à-dire à moins de 200 km/h sur la plus grande partie du trajet, sur des grandes lignes, c'est-à-dire sur des trajets de plusieurs dizaines ou plu- sieurs centaines de kilomètres.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1.- Bogie pour véhicule ferroviaire, le bogie (1) comprenant - un châssis (2), - au moins un essieu (4, 6) transversal lié au châssis (2), - au moins un moteur (10, 14) pourvu d'un arbre moteur (12, 16), - des moyens (18) de liaison de chaque moteur (10, 14) au châssis (2), - pour chaque moteur (10, 14), au moins un réducteur (20) semi suspendu comprenant un pignon de sortie (22) solidaire d'un essieu (4, 6), un pignon d'entrée (24) lié en rotation au pignon de sortie (22) et un carter (26) à l'intérieur duquel sont placés les pignons d'entrée et de sortie (22, 24), le carter (26) ayant au moins un degré de liberté par rapport au moteur (10, 14) correspondant, - des moyens (28) d'accouplement en rotation de chaque arbre moteur (12, 16) avec le pignon d'entrée (24) du réducteur (20) correspondant, caractérisé en ce que les moyens (18) de liaison de chaque moteur (10, 14) au châssis (2) autorisent un mouvement correspondant sensiblement à une translation transversale dudit moteur (10, 14) par rapport au châssis (2) avec des caractéristiques de fréquence de résonance aptes à réduire les mouvements de lacet du bogie (2).

2. Bogie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (18) de liai-son de chaque moteur (10, 14) au châssis (2) autorisent seulement un mouvement cor- respondant sensiblement à une translation transversale dudit moteur (10, 14) par rapport au châssis (2), le moteur (10, 14) étant bloqué en translation par rapport au châssis suivant toutes les autres directions.

3. Bogie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens (18) de liaison de chaque moteur (10, 14) au châssis (2) comprennent au moins un sous en- semble de liaison (38), chaque sous ensemble de liaison (38) comportant un axe transversal (40) lié à l'un dudit moteur (10, 14) ou du châssis (2), un élément rigide (42) lié à l'autre dudit moteur (10, 14) ou du châssis (2) et entourant l'axe (40), et un manchon élastique (44) interposé entre l'axe (40) et l'élément rigide (42), le manchon élastique (44) présentant des raideurs axiale, radiale, conique et torsionnelle déterminées, la rai- deur axiale étant plus faible que les raideurs radiale, conique et torsionnelle .

4. Bogie selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens (18) de liai-son de chaque moteur (10, 14) au châssis (2) comprennent trois sous ensembles de liaison (38), au moins deux des sous ensembles de liaison (18) ayant des axes (40) respectifs qui ne sont pas alignés l'un avec l'autre.

5. Bogie selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens (18) de liaison de chaque moteur (10, 14) au châssis (2) comprennent au moins un parallélogramme déformable.

6. Bogie selon la revendication 5, caractérisé en ce que le parallélogramme dé- formable comprend au moins deux bras (52, 54), et des articulations (56.1, 56.2, 56.3, 56.4, 56.5) liant chaque bras (52, 54) d'une part au moteur (10, 14) et d'autre part au châssis (2), chaque articulation (56.1, 56.2, 56.3, 56.4, 56.5) comprenant un axe d'articulation (58) transversal, un élément rigide (60) entourant l'axe d'articulation (58), et un manchon élastique (62) interposé entre l'axe d'articulation (58) et l'élément rigide (60), le manchon élastique (58) présentant des raideurs axiale, radiale, conique et torsionnelle déterminées, la raideur conique étant plus faible que les raideurs axiales, radiales et torsionnelles.

7. Bogie selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (18) de liai-son de chaque moteur (10, 14) au châssis (2) comprennent trois bras (52, 54) formant deux à deux des parallélogrammes déformables, au moins deux des bras (52, 54) ayant des axes d'articulation (58) respectifs qui ne sont pas alignés les uns avec les autres.

8. Bogie selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que au moins un bras (54) est lié au châssis (2) par deux articulations (56.4, 56.5).

9. Bogie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre moteur (12, 16) est transversal.

10. Automotrice ferroviaire comprenant au moins un bogie (1) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.