FR3049551B1 - CONNECTION ASSEMBLY BETWEEN A VEHICLE BODY AND A BOGIE CHASSIS AND RAILWAY VEHICLE COMPRISING SUCH A LINK ASSEMBLY - Google Patents
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Abstract
Cet ensemble de liaison (2) entre une caisse (4) de véhicule (6) et un châssis (8) de bogie (10), comprend deux barres de traction (22, 24) positionnées sur les côtés du châssis (8), comprenant chacune une extrémité liée à la caisse (4) via un organe de liaison rotule (29, 30) et une extrémité liée au châssis (8) via un organe de liaison rotule (25, 26), et une barre d'équilibrage (28) reliant transversalement les barres de traction (22, 24). La barre d'équilibrage (28) est positionnée en dehors du châssis de bogie, et reliée à la caisse (4) de véhicule (6) par au moins un organe de liaison pivot (32) positionné en dehors du châssis de bogie.This link assembly (2) between a vehicle body (4) (6) and a bogie frame (8) comprises two traction bars (22, 24) positioned on the sides of the frame (8), each comprising an end connected to the body (4) via a ball joint member (29, 30) and an end connected to the frame (8) via a ball joint member (25, 26), and a balancing bar ( 28) transversely connecting the drawbars (22, 24). The balancing bar (28) is positioned outside the bogie frame, and connected to the vehicle body (4) by at least one pivot connecting member (32) positioned outside the bogie frame.
Description
Ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie et véhicule ferroviaire comprenant un tel ensemble de liaisonConnecting assembly between a vehicle body and a bogie frame and a railway vehicle comprising such a link assembly
La présente invention concerne un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie, prévu notamment pour assurer l’entraînement de la caisse par rapport au châssis de bogie. L’invention concerne également un véhicule ferroviaire comprenant un tel ensemble de liaison.The present invention relates to a connection assembly between a vehicle body and a bogie frame, provided in particular for ensuring the drive of the body relative to the bogie frame. The invention also relates to a railway vehicle comprising such a link assembly.
Les ensembles de liaison connus impliquent généralement deux barres de traction latérales disposées de part et d’autre du châssis de bogie et reliant la caisse de véhicule au châssis de bogie. Une barre d’équilibrage transversale assure l’égalité des forces de traction sur les deux barres de traction en reliant une extrémité de chacune des barres de traction. Un tel ensemble de liaison assure une transmission de force articulée entre la caisse de véhicule et le châssis de bogie, permettant le roulage d’un véhicule ferroviaire sur les rails en courbe de faible rayon et d’éviter les pertes de contrôle.Known connection assemblies generally involve two lateral traction bars arranged on either side of the bogie frame and connecting the vehicle body to the bogie frame. A transverse balancing bar ensures equal traction forces on the two drawbars by connecting one end of each of the drawbars. Such a link assembly provides a power transmission articulated between the vehicle body and the bogie frame, allowing the rolling of a railway vehicle on the rails in curve of small radius and to avoid loss of control.
Le lien entre l’ensemble de liaison et le châssis de bogie est généralement fait par un ou plusieurs organes de liaison pivot interposés entre la barre de traction et le châssis de bogie. Le ou les organes de liaison pivot et la barre d’équilibrage se trouvent généralement dans le volume délimité par le bogie lui-même, ce qui implique des problèmes d’encombrement sur les systèmes récents, dans lesquels d’autres dispositifs sont présents à cet endroit, car les organes de liaison pivot et les barres d’équilibrage connus présentant un encombrement important.The link between the link assembly and the bogie frame is generally made by one or more pivot connecting members interposed between the drawbar and the bogie frame. The pivot connecting member (s) and the balancing bar are generally located in the volume defined by the bogie itself, which implies congestion problems on recent systems, in which other devices are present at this point. place, because the pivot connecting members and balancing bars known having a large footprint.
Un des buts de l’invention est de proposer un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie dont l’encombrement dans le bogie est réduit par rapport aux systèmes de l’art antérieur. A cet effet, l’invention propose un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie comprenant deux barres de traction positionnées sur les côtés du châssis comprenant chacune une extrémité liée à la caisse via un organe de liaison rotule et une extrémité liée au châssis via un organe de liaison rotule, et une barre d’équilibrage reliant transversalement les barres de traction. Cet ensemble de liaison est caractérisé en ce que la barre d’équilibrage est positionnée en dehors du châssis de bogie, et reliée à la caisse de véhicule par au moins un organe de liaison pivot positionné en dehors du châssis de bogie.One of the aims of the invention is to propose a connection assembly between a vehicle body and a bogie frame whose space in the bogie is reduced compared to the systems of the prior art. For this purpose, the invention proposes a connection assembly between a vehicle body and a bogie frame comprising two traction bars positioned on the sides of the chassis each comprising an end connected to the body via a ball joint member and one end. linked to the chassis via a ball joint member, and a balancing bar transversely connecting the drawbars. This link assembly is characterized in that the balancing bar is positioned outside the bogie frame, and connected to the vehicle body by at least one pivot connecting member positioned outside the bogie frame.
Grâce à l’invention, les organes de liaison pivot et les barres d’équilibrage étant placés en dehors du volume du châssis de bogie, de la place est disponible pour l’intégration d’autres dispositifs sous le châssis de bogie.Thanks to the invention, the pivot connecting members and balancing bars being placed outside the volume of the bogie frame, room is available for the integration of other devices under the bogie frame.
Selon d’autres modes de réalisation, l’ensemble de liaison comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la barre d’équilibrage et le ou les organes de liaison pivot sont positionnés sous la caisse de véhicule en regard d’un bord avant du châssis de bogie. - La barre d’équilibrage est reliée à la caisse de véhicule par un unique organe de liaison pivot adapté pour être solidarisé à une poutre de structure centrale de la caisse de véhicule. - L’organe de liaison pivot est prévu au centre de la barre d’équilibrage. - L’ensemble de liaison comprend deux organes de liaison pivot reliant les barres de traction à la caisse de véhicule. - La barre d’équilibrage est reliée aux barres de traction par deux pièces de liaison articulées sur les organes de liaison pivot. - Les pièces de liaison entre la barre d’équilibrage et les barres de traction sont des pièces de forme triangulaire reliées à la barre d’équilibrage et de traction par des roulements sphériques à coussins élastomères. - Les organes de liaison pivot sont adaptés pour être solidarisés à deux poutres de structure latérales de la caisse. - Les barres de traction sont reliées au châssis par des roulements sphériques à coussins élastomères. L’invention concerne également un véhicule ferroviaire comprenant une caisse, un bogie ayant un châssis, et un ensemble de liaison tel que défini ci-dessus, la caisse étant reliée au châssis par l’intermédiaire de l’ensemble de liaison. L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de dessous d’un ensemble de liaison entre une caisse de véhicule et un châssis de bogie conforme à un premier mode de réalisation de l’invention; - la figure 2 est une vue schématique similaire à la figure 1, d’un ensemble de liaison conforme à un second mode de réalisation de l’invention. L’ensemble de liaison 2 de la figure 1 relie une caisse 4 d’un véhicule 6 à un châssis 8 d’un bogie 10 de ce véhicule 6.According to other embodiments, the link assembly comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: the balancing bar and the pivot connection member or members are positioned under the body of a vehicle facing a front edge of the bogie frame. - The balancing bar is connected to the vehicle body by a single pivot connecting member adapted to be secured to a central structural beam of the vehicle body. - The pivot connecting member is provided in the center of the balancing bar. - The link assembly comprises two pivot connecting members connecting the pull rods to the vehicle body. - The balancing bar is connected to the drawbars by two connecting pieces hinged to the pivot connecting members. - The connecting pieces between the balance bar and the drawbars are triangular shaped parts connected to the balance and traction bar by spherical bearings with elastomeric cushions. - The pivot connecting members are adapted to be secured to two lateral structural beams of the body. - The drawbars are connected to the chassis by spherical bearings with elastomer cushions. The invention also relates to a rail vehicle comprising a body, a bogie having a frame, and a link assembly as defined above, the box being connected to the frame via the link assembly. The invention and its advantages will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic view from below of a connection assembly between a vehicle body and a bogie frame according to a first embodiment of the invention; - Figure 2 is a schematic view similar to Figure 1, a connection assembly according to a second embodiment of the invention. The link assembly 2 of FIG. 1 connects a body 4 of a vehicle 6 to a chassis 8 of a bogie 10 of this vehicle 6.
La caisse 4 est en appui verticalement sur le châssis 8 par l’intermédiaire de l’ensemble de liaison 2 qui relie la caisse 4 au châssis 8.The body 4 is supported vertically on the frame 8 via the link assembly 2 which connects the body 4 to the frame 8.
Le véhicule 6 est un véhicule terrestre guidé, prévu pour se déplacer longitudinalement le long d’une voie en étant guidé transversalement le long de celle-ci par son bogie 10.The vehicle 6 is a guided land vehicle, intended to move longitudinally along a track being guided transversely along it by its bogie 10.
Le véhicule 6 est ici plus particulièrement un véhicule ferroviaire, prévu pour se déplacer le long d’une voie ferrée (non représentée) comprenant deux files de rails parallèles.The vehicle 6 is here more particularly a railway vehicle, intended to move along a railway (not shown) comprising two rows of parallel rails.
Dans la suite de la description, les termes « longitudinal », « transversal >>, « vertical >>, et « horizontal >> s’entendent par référence à la direction verticale d’appui de la caisse 4 posée sur le bogie 10 et à la direction longitudinale et horizontale de déplacement du bogie 10 le long de la voie.In the remainder of the description, the terms "longitudinal", "transverse", "vertical" and "horizontal" refer to the vertical bearing direction of the body 4 placed on the bogie 10 and to the longitudinal and horizontal direction of displacement of the bogie 10 along the track.
Sur la figure 1 est représenté un repère orthogonal correspondant comprenant : - un axe longitudinal X; - un axe transversal Y perpendiculaire à l’axe longitudinal X; et - un axe vertical Z perpendiculaire au plan de la figure 1.In Figure 1 is shown a corresponding orthogonal reference comprising: - a longitudinal axis X; a transverse axis Y perpendicular to the longitudinal axis X; and a vertical axis Z perpendicular to the plane of FIG.
Le bogie 10 est prévu pour supporter la caisse 4 verticalement et pour la guider transversalement le long de la voie. L’ensemble de liaison 2 est configuré pour soutenir la caisse 4 verticalement par rapport au bogie 10. L’ensemble de liaison 2 est aussi configuré pour lier la caisse longitudinalement et transversalement au bogie 10.The bogie 10 is provided to support the body 4 vertically and to guide it transversely along the track. The link assembly 2 is configured to support the body 4 vertically relative to the bogie 10. The link assembly 2 is also configured to bind the box longitudinally and transversely to the bogie 10.
Le bogie 10 comprend au moins un essieu, ici deux essieux 12, supportant le châssis 8, de préférence par l’intermédiaire d’une suspension primaire (non représentée).The bogie 10 comprises at least one axle, here two axles 12, supporting the frame 8, preferably via a primary suspension (not shown).
Chaque essieu 12 possède une paire de roues 14 coaxiales liées en rotation par un arbre d’essieu 15. L’arbre d’essieu 15 de chaque essieu 12 est ici coaxial aux roues 14, est lié en rotation aux roues 14, chaque roue 14 étant montée sur une extrémité respective de l’arbre d’essieu 15. L’ensemble de liaison 2 comprend deux barres de traction 22 et 24 prévues respectivement de part et d’autre du châssis 8. A une extrémité, les barres de traction 22 et 24 sont reliées, par l’intermédiaire d’un organe de liaison rotule 25 et 26, au châssis 8. Par organe de liaison rotule, on entend un dispositif mécanique comprenant au moins deux parties mobiles l’une par rapport à l’autre selon au moins trois axes de rotation orthogonaux. Les organes de liaison rotule 25 et 26 sont de préférence des roulements sphériques à coussin élastomère. A leur autre extrémité, les barres de traction 22 et 24 sont reliées l’une à l’autre par une barre d’équilibrage 28 et s’étendant globalement transversalement par rapport aux barres de traction 22 et 24. La liaison entre les barres de traction 22 et 24 et la barre d’équilibrage 28 est réalisée par deux organes de liaison rotule 29 et 30, formés de préférence par des roulements sphériques à coussin élastomère.Each axle 12 has a pair of coaxial wheels 14 rotatably connected by an axle shaft 15. The axle shaft 15 of each axle 12 is here coaxial with the wheels 14, is rotatably connected to the wheels 14, each wheel 14 being mounted on a respective end of the axle shaft 15. The link assembly 2 comprises two drawbars 22 and 24 respectively provided on each side of the chassis 8. At one end, the drawbars 22 and 24 are connected, via a ball joint member 25 and 26, to the frame 8. By ball joint member is meant a mechanical device comprising at least two parts movable relative to each other in at least three orthogonal axes of rotation. The ball joint members 25 and 26 are preferably spherical bearings with an elastomeric cushion. At their other end, the drawbars 22 and 24 are connected to each other by a balancing bar 28 and extending generally transversely to the drawbars 22 and 24. The connection between the bars of traction 22 and 24 and the balance bar 28 is formed by two ball joint members 29 and 30, preferably formed by spherical bearings with elastomeric cushion.
La barre d’équilibrage 28 est reliée à la caisse de véhicule 4 par un organe de liaison pivot 32. Par organe de liaison pivot on entend un dispositif mécanique comprenant au moins deux parties mobiles l’une par rapport à l’autre autour d’un seul axe. L’organe de liaison pivot 32 permet une rotation relative autour de l’axe Z entre la barre d’équilibrage 28 et la caisse de véhicule 4. L’organe de liaison pivot 32 est avantageusement prévu au centre de la barre d’équilibrage 28.The balancing bar 28 is connected to the vehicle body 4 by a pivot connecting member 32. By pivot connecting member is meant a mechanical device comprising at least two parts movable relative to each other around one axis. The pivot connecting member 32 allows relative rotation about the Z axis between the balancing bar 28 and the vehicle body 4. The pivot connecting member 32 is advantageously provided in the center of the balance bar 28 .
Conformément à l’invention, la barre d’équilibrage 28 et l’organe de liaison pivot 32 sont positionnés en dehors du châssis 8. En d’autres termes, la barre d’équilibrage 28 et l’organe de liaison pivot 32 sont situés en dehors de l’espace délimité par les contours horizontaux du châssis 8.According to the invention, the balancing bar 28 and the pivot connecting member 32 are positioned outside the frame 8. In other words, the balancing bar 28 and the pivot connecting member 32 are located outside the space delimited by the horizontal contours of the chassis 8.
Plus précisément, la barre d’équilibrage 28 et l’organe de liaison pivot 32 sont situés sous la caisse du véhicule 4 en regard d’un bord avant 17 du châssis 8, orienté vers l’avant du véhicule ferroviaire 6 par rapport à sa direction de déplacement.More specifically, the balancing bar 28 and the pivot connecting member 32 are located under the body of the vehicle 4 facing a front edge 17 of the chassis 8, facing the front of the railway vehicle 6 relative to its direction of movement.
Cette structure est particulièrement avantageuse dans le cas où la caisse de véhicule 4 est munie d’une poutre de structure centrale 41 sur laquelle la structure de la caisse du véhicule 4 est construite. Ainsi l’organe de liaison pivot 32 peut être directement solidarisé à la poutre centrale 41.This structure is particularly advantageous in the case where the vehicle body 4 is provided with a central structure beam 41 on which the structure of the body of the vehicle 4 is constructed. Thus the pivot connecting member 32 can be directly secured to the central beam 41.
De façon optionnelle, l’ensemble de liaison 2 comprend également une barre d’équilibrage additionnelle 34 reliant les barres de traction 22 et 24 l’une à l’autre à distance de leurs extrémités respectives.Optionally, the linkage assembly 2 also includes an additional balancing bar 34 connecting the pull rods 22 and 24 to each other at a distance from their respective ends.
La structure de l’ensemble de liaison 2 selon l’invention permet un gain de place significatif au centre du châssis 8 pour des équipements supplémentaires. Cette structure permet également de prévoir des bogies de dimensions réduites et par conséquent un gain de poids.The structure of the connection assembly 2 according to the invention allows a significant space saving in the center of the chassis 8 for additional equipment. This structure also makes it possible to provide bogies of reduced dimensions and consequently a gain in weight.
La structure de l’ensemble de liaison 102 permet également d’améliorer les performances de fonctionnement du bogie, notamment en apportant une entrée plus douce en courbe avec une meilleure répartition des forces de guidage, une réduction de l’usure dans les courbes, les lignes droites et les entrées en courbe, une inscription douce dans les courbes serrées, et améliore la stabilité en réduisant la chasse en haute vitesse.The structure of the link assembly 102 also makes it possible to improve the operating performance of the bogie, in particular by providing a smoother entry in the curve with a better distribution of the guiding forces, a reduction in the wear in the curves, the Straight lines and curved entrances, a gentle inscription in tight curves, and improves stability by reducing hunting in high speed.
Un second mode de réalisation est représenté sur la figure 2. Dans ce mode de réalisation, les éléments communs au premier mode de réalisation comportent la même référence augmentée de 100 et fonctionnent de la même manière. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation sont détaillées dans ce qui suit.A second embodiment is shown in FIG. 2. In this embodiment, the elements common to the first embodiment have the same reference increased by 100 and function in the same way. Only the differences with respect to the first embodiment are detailed in the following.
Dans le second mode de réalisation, l’ensemble de liaison 102 comprend deux organes de liaison pivot 132 et 133 reliant les barres de traction 122 et 124 à la caisse de véhicule 104. Plus précisément, chacune des barres de traction 122 et 124 est reliée aux organes de pivotement 132 et 133 par des pièces mécaniques 140 et 141 articulées sur les organes de liaison pivot 132 et 133 et reliées l’une à l’autre par une barre d’équilibrage 143. Les pièces 140 et 141 sont des pièces de forme triangulaire reliées aux barres de traction 122 et 124, ainsi qu’à la barre d’équilibrage 143, par des organes de liaison rotule 145, 146, 147, et 148. Les pièces 140 et 141 sont formées par trois sommets reliés par deux barres respectives 140a, 140b et 141a, 141b. Sur la pièce 140, la barre 140a relie l’organe de liaison rotule 145 à l’organe de liaison pivot 132 et la barre 140b relie l’organe de liaison pivot 132 à l’organe de liaison rotule 147. Sur la pièce 141, la barre 141a relie l’organe de liaison rotule 146 à l’organe de liaison pivot 133 et la barre 141b relie l’organe de liaison pivot 133 à l’organe de liaison rotule 148. De préférence, les organes de liaison rotule 145 à 148 sont des roulements sphériques à coussins éiastomères.In the second embodiment, the linkage assembly 102 comprises two pivot link members 132 and 133 connecting the pull rods 122 and 124 to the vehicle body 104. Specifically, each of the pull rods 122 and 124 is connected to the pivot members 132 and 133 by mechanical parts 140 and 141 articulated on the pivot connecting members 132 and 133 and connected to each other by a balancing bar 143. The parts 140 and 141 are parts of triangular shape connected to the pull rods 122 and 124, as well as to the balance bar 143, by ball joint members 145, 146, 147, and 148. The parts 140 and 141 are formed by three vertices connected by two respective bars 140a, 140b and 141a, 141b. On the piece 140, the bar 140a connects the ball joint member 145 to the pivot connecting member 132 and the bar 140b connects the pivot connecting member 132 to the ball joint member 147. On the piece 141, the bar 141a connects the ball joint member 146 to the pivot connecting member 133 and the bar 141b connects the pivot connecting member 133 to the ball joint member 148. Preferably, the ball joint members 145 to 148 are spherical bearings with elastomeric cushions.
Cette structure permet, comme c’est le cas dans le premier mode de réalisation, de libérer une place importante sous le châssis de bogie 110 pour des équipements supplémentaires. Cette structure permet également d’obtenir les avantages de stabilité et de comportement en fonctionnement listés ci-dessus en référence au premier mode de réalisation.This structure allows, as is the case in the first embodiment, to release a large space under the bogie frame 110 for additional equipment. This structure also makes it possible to obtain the stability and operating behavior advantages listed above with reference to the first embodiment.
Les organes de liaison pivot 132 et 133 sont situés dans le prolongement des bords longitudinaux 108a et 108b du châssis de bogie 108. Les organes de pivotement 132 et 133 sont adaptés pour être solidarisés à deux poutres de structure 150 et 151 latérales longitudinales de la caisse de véhicule 104 sur lesquelles la structure de la caisse 104 est construite. Une telle structure est notamment adaptée aux véhicules fabriqués en partie en aluminium tels que, par exemple, les voitures de transport ferroviaire de passagers.The pivot link members 132 and 133 are located in the extension of the longitudinal edges 108a and 108b of the bogie frame 108. The pivot members 132 and 133 are adapted to be secured to two longitudinal structural beams 150 and 151 of the body of vehicle 104 on which the structure of the body 104 is constructed. Such a structure is particularly suitable for vehicles made in part of aluminum such as, for example, passenger rail cars.
Selon une variante, un amortissement supplémentaire peut être obtenu en utilisant des roulements sphériques à amortissement hydraulique contrôlé sur la base de la fréquence de vibration induite par la vitesse de roulement, au niveau des organes de liaison rotule 25, 26, 29 et 30 pour le premier mode de réalisation de l’invention et 125, 126, 145, 146, 147, 148 pour le second mode de réalisation de l’invention.According to one variant, additional damping can be obtained by using spherical bearings with controlled hydraulic damping on the basis of the vibration frequency induced by the rolling speed, at the level of the ball joint members 25, 26, 29 and 30 for the first embodiment of the invention and 125, 126, 145, 146, 147, 148 for the second embodiment of the invention.
Selon un mode de réalisation non représenté de l’invention, les barres de traction 22 et 24 peuvent être disposées l’une par rapport à l’autre de façon non parallèle, les extrémités des barres de traction 22 et 24 formant dans ce cas un trapèze et non un parallélogramme. Un tel arrangement permet d’accroître les possibilités de rotation autour de l’axe Z-Z’ du châssis de bogie par rapport à la caisse de véhicule.According to a not shown embodiment of the invention, the pull rods 22 and 24 may be arranged relative to each other in a non-parallel manner, the ends of the pull rods 22 and 24 forming in this case a trapeze and not a parallelogram. Such an arrangement makes it possible to increase the possibilities of rotation around the Z-Z 'axis of the bogie frame with respect to the vehicle body.
Les caractéristiques des modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus peuvent être combinées pour former de nouveaux modes de réalisation de l’invention.The features of the embodiments and variants described above may be combined to form new embodiments of the invention.
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