FR3106557A1 - Bogie for independent wheel vehicle and associated vehicle - Google Patents

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Abstract

Bogie pour véhicule à roues indépendantes et véhicule associé L’invention concerne un bogie (10) pour véhicule, comprenant : - un châssis (12) de bogie (10), - quatre roues (14) montées sur le châssis (12), lesdites roues (14) définissant entre elles un espace transversal (E), - quatre moteurs (16) assemblés sur le châssis (12), positionnés à l’extérieur de l’espace transversal (E) selon la direction transversale (Y), chaque moteur (16) présentant un axe respectif d’entraînement en rotation selon la direction transversale (Y), et - quatre réducteurs (18) positionnés à l’extérieur de l’espace transversal (E) selon la direction transversale (Y), chaque réducteur (18) étant associé à une des roues (14) respective. Chaque moteur (16) est agencé pour entraîner une des roues (14) par l’intermédiaire d’un des réducteurs (18) associé à la roue (14), chaque roue (14) étant mécaniquement indépendante des autres roues (14). Figure pour l'abrégé : figure 1Bogie for independent wheeled vehicle and associated vehicle The invention relates to a bogie (10) for a vehicle, comprising: - a bogie frame (12) (10), - four wheels (14) mounted on the frame (12), said wheels (14) defining between them a transverse space (E), - four motors (16) assembled on the frame (12), positioned outside the transverse space (E) in the transverse direction (Y), each motor (16) having a respective drive axis in rotation in the transverse direction (Y), and - four reducers (18) positioned outside the transverse space (E) in the transverse direction (Y), each reduction gear (18) being associated with one of the respective wheels (14). Each motor (16) is arranged to drive one of the wheels (14) via one of the reducers (18) associated with the wheel (14), each wheel (14) being mechanically independent of the other wheels (14). Figure for abstract: figure 1

Description

Bogie pour véhicule à roues indépendantes et véhicule associéBogie for independent wheel vehicle and associated vehicle

La présente invention concerne un bogie pour véhicule, comprenant:The present invention relates to a bogie for a vehicle, comprising:

- un châssis de bogie, et- a bogie frame, and

- quatre roues montées sur le châssis, chaque roue étant mobile en rotation par rapport au châssis autour d’un axe de rotation respectif s’étendant selon une même direction transversale, lesdites roues définissant entre elles un espace transversal, l’espace transversal s’étendant entre des plans d’étendue des roues selon la direction transversale.- four wheels mounted on the frame, each wheel being rotatable relative to the frame around a respective axis of rotation extending in the same transverse direction, said wheels defining between them a transverse space, the transverse space extending between span planes of the wheels in the transverse direction.

L’invention concerne également un véhicule, plus particulièrement un véhicule ferroviaire, comprenant un tel bogie.The invention also relates to a vehicle, more particularly a railway vehicle, comprising such a bogie.

Dans un véhicule ferroviaire, et notamment dans un véhicule ferroviaire destiné au transport intra-urbain comme par exemple les tramways, il est souhaitable de limiter l’encombrement des bogies afin d’augmenter l’espace interne accessible aux voyageurs dans les voitures, tout en conservant un encombrement faible du véhicule ferroviaire sur la voie.In a railway vehicle, and in particular in a railway vehicle intended for intra-urban transport such as for example trams, it is desirable to limit the size of the bogies in order to increase the internal space accessible to passengers in the cars, while maintaining a small footprint of the railway vehicle on the track.

La réduction de l’encombrement des bogies sous la caisse permet de conserver un plancher abaissé, c’est-à-dire s’étendant sensiblement au même niveau sur toute la surface du véhicule et assez proche du sol. Cela facilite la circulation des voyageurs entre les voitures et l’accès au véhicule depuis l’extérieur, notamment pour les voyageurs ayant des difficultés à se déplacer et/ou de marchandise, tout en maximisant l’espace disponible, par exemple pour maximiser le nombre de sièges installés au droit du bogie.Reducing the size of the bogies under the body allows the floor to be lowered, i.e. extending more or less at the same level over the entire surface of the vehicle and fairly close to the ground. This facilitates the circulation of passengers between the cars and access to the vehicle from the outside, in particular for passengers having difficulty moving around and/or with goods, while maximizing the space available, for example to maximize the number of seats installed in line with the bogie.

Le volume à laisser libre sous la caisse est particulièrement important dans le cas des bogies rotatifs, c’est-à-dire quand la caisse est mobile en rotation par rapport au bogie. L’espace nécessaire pour permettre une telle rotation tout en conservant un plancher abaissé est une contrainte lourde pour la conception des bogies.The volume to be left free under the body is particularly important in the case of rotating bogies, i.e. when the body is mobile in rotation relative to the bogie. The space required to allow such rotation while maintaining a lowered floor is a heavy constraint for the design of bogies.

Cependant, réduire l’encombrement du bogie sous la caisse en déplaçant toutes les masses latéralement par rapport aux voitures augmente fortement la largeur du véhicule ferroviaire et le gabarit du bogie, ce qui n’est pas satisfaisant pour des véhicules circulant en surface en milieu urbain.However, reducing the bulk of the bogie under the body by moving all the masses laterally relative to the cars greatly increases the width of the rail vehicle and the gauge of the bogie, which is not satisfactory for vehicles traveling on the surface in an urban environment. .

Il est donc souhaitable de fournir un bogie de véhicule ferroviaire permettant d’avoir un plancher abaissé intégral, tout en conservant un encombrement transverse suffisamment faible du véhicule ferroviaire.It is therefore desirable to provide a railway vehicle bogie allowing to have an integral lowered floor, while maintaining a sufficiently small transverse bulk of the railway vehicle.

Ainsi, l’invention a pour objet un bogie du type précité, comprenant en outre:Thus, the subject of the invention is a bogie of the aforementioned type, further comprising:

- quatre moteurs assemblés sur le châssis, positionnés à l’extérieur de l’espace transversal selon la direction transversale, chaque moteur présentant un axe respectif d’entraînement en rotation selon la direction transversale, et- four motors assembled on the frame, positioned outside the transverse space in the transverse direction, each motor having a respective drive shaft in rotation in the transverse direction, and

- quatre réducteurs positionnés à l’extérieur de l’espace transversal selon la direction transversale, chaque réducteur étant associé à une des roues respective,- four reducers positioned outside the transverse space in the transverse direction, each reducer being associated with one of the respective wheels,

chaque moteur étant agencé pour entraîner une des roues par l’intermédiaire d’un des réducteurs associé à la roue, chaque roue étant mécaniquement indépendante des autres roues.each motor being arranged to drive one of the wheels via one of the reducers associated with the wheel, each wheel being mechanically independent of the other wheels.

Un tel bogie permet d’avoir un véhicule ferroviaire comprenant un plancher abaissé intégral, tout en maintenant un encombrement sur la voie acceptable, notamment en ce qui concerne l’encombrement latéral.Such a bogie makes it possible to have a railway vehicle comprising an integral lowered floor, while maintaining an acceptable space requirement on the track, in particular as regards the lateral space requirement.

Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, le bogie présente l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) indépendamment ou selon toute combinaison techniquement réalisable :According to particular embodiments of the invention, the bogie has one or more of the following characteristics, taken independently or according to any technically feasible combination:

- chaque réducteur est disposé entre la roue associée et le moteur correspondant selon la direction transversale;- each reducer is arranged between the associated wheel and the corresponding motor in the transverse direction;

- chaque moteur est décalé par rapport à la roue associée selon une direction longitudinale orthogonale à la direction transversale;- each motor is offset relative to the associated wheel in a longitudinal direction orthogonal to the transverse direction;

- chaque roue est montée sur un moyeu respectif contenu dans une boîte d’essieu respective, le réducteur associé à la roue étant également contenu dans la boîte d’essieu;- each wheel is mounted on a respective hub contained in a respective axle box, the reducer associated with the wheel also being contained in the axle box;

- les boîtes d’essieu sont fixées entre elles deux à deux par une traverse d’extrémité, chaque traverse d’extrémité s’étendant selon la direction transversale;- the axle boxes are fixed together in pairs by an end cross member, each end cross member extending in the transverse direction;

- les traverses d’extrémité définissent entre elles un espace longitudinal, l’espace longitudinal s’étendant entre les traverses d’extrémité selon une direction longitudinale orthogonale à la direction transversale, les roues étant entièrement positionnées à l’intérieur de l’espace longitudinal selon la direction longitudinale;- the end crosspieces define between them a longitudinal space, the longitudinal space extending between the end crosspieces in a longitudinal direction orthogonal to the transverse direction, the wheels being entirely positioned inside the longitudinal space in the longitudinal direction;

- les boîtes d’essieu sont fixées au châssis par des dispositifs de suspension primaire, chaque dispositif de suspension primaire étant agencé pour permettre un débattement de la boîte d’essieu correspondante par rapport au châssis uniquement selon une direction d’élévation sensiblement perpendiculaire à la direction transversale;- the axleboxes are fixed to the chassis by primary suspension devices, each primary suspension device being arranged to allow movement of the corresponding axlebox relative to the chassis only in a direction of elevation substantially perpendicular to the transverse direction;

- le bogie comprend au moins un dispositif de freinage, de préférence quatre dispositifs de freinage, chaque dispositif de freinage étant associé à une roue correspondante, chaque dispositif de freinage comprenant un étrier de frein agencé pour freiner la rotation de la roue correspondante, l’étrier de frein étant disposé en dessous du moteur entraînant la roue selon une direction d’élévation perpendiculaire à la direction transversale; et/ou- the bogie comprises at least one braking device, preferably four braking devices, each braking device being associated with a corresponding wheel, each braking device comprising a brake calliper arranged to brake the rotation of the corresponding wheel, the brake caliper being disposed below the motor driving the wheel in a direction of elevation perpendicular to the transverse direction; and or

- l’axe de rotation respectif de chaque roue est situé à une hauteur définie selon une direction d’élévation perpendiculaire à la direction transversale inférieure à l’axe d’entraînement en rotation du moteur correspondant.- the respective axis of rotation of each wheel is located at a height defined according to a direction of elevation perpendicular to the transverse direction lower than the rotational drive axis of the corresponding motor.

L’invention concerne également un véhicule comprenant au moins un bogie tel que décrit précédemment et au moins une caisse de véhicule portée par le bogie.The invention also relates to a vehicle comprising at least one bogie as described above and at least one vehicle body carried by the bogie.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels:The invention will be better understood on reading the following description, given by way of example and made with reference to the appended drawings, among which:

- la figure 1 est une vue schématique de haut d’un bogie selon un mode de réalisation de l’invention, et- there FIG. 1 is a schematic top view of a bogie according to one embodiment of the invention, and

- la figure 2 est une vue schématique de profil du bogie de la figure 1.- there figure 2 is a schematic profile view of the bogie of figure 1.

Les figures 1 et 2 représentent un bogie 10 de véhicule, plus particulièrement de véhicule ferroviaire, selon un mode de réalisation de l’invention.Figures 1 and 2 show a bogie 10 of a vehicle, more particularly of a railway vehicle, according to one embodiment of the invention.

Le bogie 10 est destiné à équiper un véhicule, plus particulièrement un véhicule guidé par voie, par exemple, un véhicule ferroviaire, tel qu’un tramway ou un tram-train.The bogie 10 is intended to equip a vehicle, more particularly a track-guided vehicle, for example, a railway vehicle, such as a tram or a tram-train.

Dans ce qui suit, on définit une direction longitudinale X selon la direction de circulation ordinaire du véhicule, une direction d’élévation Z perpendiculaire à un plan de roulement du véhicule et une direction transversale Y orthogonale à la direction longitudinale X et à la direction d’élévation Z.In what follows, we define a longitudinal direction X according to the direction of ordinary circulation of the vehicle, a direction of elevation Z perpendicular to a rolling plane of the vehicle and a transverse direction Y orthogonal to the longitudinal direction X and to the direction d Z elevation.

Le bogie 10 est adapté pour être installé sur un véhicule ferroviaire à plancher abaissé. Le véhicule ferroviaire comprend au moins une voiture, chaque voiture comprenant une caisse définissant un plancher.The bogie 10 is adapted to be installed on a low-floor railway vehicle. The railway vehicle comprises at least one car, each car comprising a body defining a floor.

Chaque plancher s’étend au même niveau à 30 mm près selon la direction d’élévation Z, y compris au droit du bogie 10. Le plancher présente en particulier à chaque point une pente locale inférieure à 3 %, avantageusement 2 % par rapport à un plan horizontal.Each floor extends at the same level at 30 mm nearly in the direction of elevation Z, including in line with the bogie 10. The floor has in particular at each point a local slope of less than 3%, advantageously 2% with respect to a horizontal plane.

Le véhicule ferroviaire comprend un grand nombre de sièges situés au droit du bogie, notamment au moins seize sièges sur un même étage au droit du bogie, grâce au plancher abaissé. Le plancher s’étend par exemple à une hauteur sensiblement comprise entre 350 mm et 380 mm du sol, la hauteur étant mesurée selon la direction d’élévation.The railway vehicle comprises a large number of seats located in line with the bogie, in particular at least sixteen seats on the same floor in line with the bogie, thanks to the lowered floor. The floor extends for example at a height substantially between 350 mm and 380 mm from the ground, the height being measured in the direction of elevation.

Selon ce mode de réalisation, le bogie 10 est un bogie fixe, c’est-à-dire un bogie destiné à supporter la caisse du véhicule ferroviaire sans permettre de mouvement de rotation relatif significatif (c’est-à-dire ici d’amplitude supérieure à 2° à 0,5° près) de la caisse par rapport au bogie 10 autour d’un axe de rotation sensiblement parallèle à la direction d’élévation Z.According to this embodiment, the bogie 10 is a fixed bogie, that is to say a bogie intended to support the body of the railway vehicle without allowing significant relative rotational movement (that is to say here of amplitude greater than 2° to within 0.5°) of the body relative to the bogie 10 around an axis of rotation substantially parallel to the direction of elevation Z.

Alternativement, le bogie est dit fixe lorsqu’il est destiné à supporter la caisse du véhicule ferroviaire sans permettre de mouvement d’amplitude supérieure à 4°, à 0,5° près.Alternatively, the bogie is said to be fixed when it is intended to support the body of the railway vehicle without allowing movement of an amplitude greater than 4°, to within 0.5°.

Le bogie 10 comprend un châssis 12 de bogie, ainsi que quatre roues 14, quatre moteurs 16 et quatre réducteurs 18.The bogie 10 comprises a bogie frame 12, as well as four wheels 14, four motors 16 and four reducers 18.

Chaque moteur 16 est associé à une unique des roues 14 et à un unique des réducteurs 18, de sorte que chaque moteur 16 entraîne en rotation uniquement la roue 14 qui lui est associée par l’intermédiaire du réducteur 18 correspondant. Chaque roue 14 est ainsi mécaniquement indépendante des autres roues 14.Each motor 16 is associated with a single one of the wheels 14 and a single one of the reducers 18, so that each motor 16 rotates only the wheel 14 associated with it via the corresponding reducer 18. Each wheel 14 is thus mechanically independent of the other wheels 14.

Le bogie 10 comprend de plus deux parties d’extrémité 24, formant ici l’essieu, situées des deux côtés du châssis 12 selon la direction longitudinale X, et deux sellettes 26 situées des deux côtés du châssis 12 selon la direction transversale Y.The bogie 10 further comprises two end parts 24, here forming the axle, located on both sides of the frame 12 in the longitudinal direction X, and two saddles 26 located on both sides of the frame 12 in the transverse direction Y.

Selon un mode de réalisation, le châssis 12, également appelé cadre, comprend deux traverses 30 et deux longerons 32 assemblés à leurs extrémités respectives par des pièces d’angle 33 pour former un rectangle s’étendant dans un plan sensiblement orthogonal à la direction d’élévation Z.According to one embodiment, the chassis 12, also called frame, comprises two crosspieces 30 and two longerons 32 assembled at their respective ends by corner pieces 33 to form a rectangle extending in a plane substantially orthogonal to the direction of Z elevation.

Les traverses 30 et les longerons 32 sont par exemple des poutres métalliques de forme allongée, s’étendant respectivement sensiblement selon la direction transversale Y et selon la direction longitudinale X.The crosspieces 30 and the longitudinal members 32 are for example metal beams of elongated shape, extending respectively substantially in the transverse direction Y and in the longitudinal direction X.

Les traverses 30 et les longerons 32 présentent une section en forme de I dans un plan orthogonal à leur direction d’allongement. Par cela, on entend que leur section dans ce plan présente une forme comportant un tronçon principal s’étendant selon la direction d’élévation Z et deux tronçons transverses reliés aux extrémités du tronçon principal en leur milieux respectifs, les tronçons transverses étant orthogonaux au tronçon principal.The crosspieces 30 and the longitudinal members 32 have an I-shaped section in a plane orthogonal to their direction of elongation. By this, it is meant that their section in this plane has a shape comprising a main section extending in the elevation direction Z and two transverse sections connected to the ends of the main section in their respective environments, the transverse sections being orthogonal to the section major.

Une telle forme de la section des traverses 30 et des longerons 32 leur confère une plus faible résistance en torsion, ce qui augmente la flexibilité du châssis 12.Such a shape of the section of the crosspieces 30 and the side members 32 gives them a lower torsional resistance, which increases the flexibility of the frame 12.

En variante, les traverses 30 et les longerons 32 présentent une section en forme de L, en forme de T, en forme de Z, ou une autre forme leur conférant une résistance en torsion adaptée.As a variant, the crosspieces 30 and the side members 32 have an L-shaped, T-shaped, Z-shaped section, or another shape giving them suitable torsion resistance.

Chaque partie d’extrémité 24 comprend deux boites d’essieu 34 fixées entre elles par une traverse d’extrémité 36. Chaque partie d’extrémité 24 porte deux des roues 14, montées sur des moyeux de roue respectifs contenus dans les boites d’essieux 34.Each end part 24 comprises two axle boxes 34 fixed together by an end crosspiece 36. Each end part 24 carries two of the wheels 14, mounted on respective wheel hubs contained in the axle boxes. 34.

Les parties d’extrémité 24 sont reliées au châssis 12 au moyen de deux systèmes de suspension primaire 31 respectifs et de deux articulations 35 respectives. Les articulations sont notamment des liaisons pivot, de sorte que la partie d’extrémité 24 est mobile par rapport au châssis 12 selon la direction d’élévation Z.The end parts 24 are connected to the frame 12 by means of two respective primary suspension systems 31 and two respective joints 35. The joints are in particular pivot links, so that the end part 24 is movable relative to the frame 12 in the direction of elevation Z.

Le système de suspension primaire 31 est ainsi adapté pour permettre un débattement des boites d’essieu 34 par rapport au châssis 12 uniquement selon une direction d’élévation, ce qui permet de conserver un encombrement réduit du système de suspension primaire 31. Le débattement du système de suspension primaire restreint à un mouvement selon la direction d’élévation Z est complété par la flexibilité du châssis 12, conférée par la forme des traverses 30 et des longerons 32.The primary suspension system 31 is thus adapted to allow movement of the axle boxes 34 relative to the chassis 12 only in one direction of elevation, which makes it possible to retain a reduced size of the primary suspension system 31. The movement of the primary suspension system restricted to movement in the direction of elevation Z is completed by the flexibility of the frame 12, conferred by the shape of the crosspieces 30 and the side members 32.

Les boites d’essieu 34 sont des carters métalliques présentant une forme sensiblement parallélépipédique, et comprenant une face latérale biseautée du côté intérieur selon la direction transversale Y.The axle boxes 34 are metal casings having a substantially parallelepipedic shape, and comprising a bevelled side face on the inside in the transverse direction Y.

Chaque boite d’essieu 34 contient un des moyeux 38 ainsi que le réducteur 18, qui entraine mécaniquement le moyeu 38 sous l’action du moteur 16 associé.Each axle box 34 contains one of the hubs 38 as well as the reducer 18, which mechanically drives the hub 38 under the action of the associated motor 16.

L’intégration du réducteur 18 dans la boîte d’essieu 34 permet notamment de limiter l’encombrement du bogie selon la direction transversale Y.The integration of the reducer 18 in the axle box 34 makes it possible in particular to limit the size of the bogie in the transverse direction Y.

Les traverses d’extrémité 36 sont des poutres métalliques de forme allongée, s’étendant sensiblement parallèlement à la direction transverse Y, et susceptible de présenter avantageusement une section en I comme défini plus haut.The end crosspieces 36 are metal beams of elongated shape, extending substantially parallel to the transverse direction Y, and likely to advantageously have an I-section as defined above.

Chaque moyeu 38 est monté rotatif dans la boite d’essieu 34 respective, autour d’un axe de rotation sensiblement parallèle selon la direction transversale Y, et porte une unique roue 14. Chaque roue 14 est ainsi mobile en rotation par rapport au châssis 12, autour de l’axe de rotation respectif s’étendant selon la direction transversale Y.Each hub 38 is rotatably mounted in the respective axle box 34, about an axis of rotation substantially parallel in the transverse direction Y, and carries a single wheel 14. Each wheel 14 is thus rotatable relative to the frame 12 , around the respective axis of rotation extending along the transverse direction Y.

L’axe de rotation respectif de chaque roue 14 est situé à une hauteur définie selon la direction d’élévation Z inférieure à l’axe d’entraînement en rotation du moteur 16 correspondant.The respective axis of rotation of each wheel 14 is located at a height defined in the direction of elevation Z lower than the rotational drive axis of the corresponding motor 16.

Les traverses d’extrémité 36 s’étendent en-dessous des axes de rotation des moyeux 38 selon la direction d’élévation Z. L’utilisation de moyeux 38 indépendants pour les quatre roues 14 permet de libérer l’espace situé au-dessus des traverses d’extrémité 36 et augmente le volume libre au droit du bogie 10.The end crosspieces 36 extend below the axes of rotation of the hubs 38 in the elevation direction Z. The use of independent hubs 38 for the four wheels 14 frees up the space located above the end crosspieces 36 and increases the free volume to the right of the bogie 10.

Les traverses d’extrémité 36 définissent entre elles un espace longitudinal E’, l’espace longitudinal E’ s’étendant entre les poutres selon la direction longitudinale X, les roues 14 étant entièrement positionnées à l’intérieur de l’espace longitudinal E’ selon la direction longitudinale X. C’est-à-dire que chaque roue 14 est située dans un espace s’étendant entre les deux traverses d’extrémité 36 selon la direction longitudinale X.The end crosspieces 36 define between them a longitudinal space E', the longitudinal space E' extending between the beams in the longitudinal direction X, the wheels 14 being entirely positioned inside the longitudinal space E' along the longitudinal direction X. That is to say that each wheel 14 is located in a space extending between the two end crosspieces 36 along the longitudinal direction X.

Chaque sellette 26 est reliée au châssis 12 par des appuis élastiques. Cela permet notamment de ne pas brider la flexibilité en torsion du châssis 10.Each fifth wheel 26 is connected to the frame 12 by elastic supports. This makes it possible in particular not to restrict the torsion flexibility of the frame 10.

La sellette 26 comprend de plus un système de suspension secondaire respectif adapté pour relier la sellette 26 à une caisse de véhicule ferroviaire portée par le bogie 10.The fifth wheel 26 further comprises a respective secondary suspension system adapted to connect the fifth wheel 26 to a rail vehicle body carried by the bogie 10.

Chaque système de suspension secondaire comprend un amortisseur 39A et deux groupes de ressorts 39B, reliant chacun la caisse à la sellette 26.Each secondary suspension system comprises a shock absorber 39A and two groups of springs 39B, each connecting the body to the fifth wheel 26.

Chaque moteur 16, porté par un coin du châssis 12, est un moteur électrique et comprend, de façon connue, un arbre portant un rotor monté mobile en rotation dans un stator porté par une carcasse de stator la rotation de l’arbre ayant lieu sur au moins un pallier de rotation.Each motor 16, carried by a corner of the frame 12, is an electric motor and comprises, in a known manner, a shaft carrying a rotor mounted mobile in rotation in a stator carried by a stator frame, the rotation of the shaft taking place on at least one rotation level.

L’arbre est ainsi mobile en rotation par rapport au châssis 12 autour d’un axe de rotation s’étendant selon la direction transversale Y.The shaft is thus rotatable relative to the frame 12 around an axis of rotation extending in the transverse direction Y.

L’arbre relie une sortie du moteur 16 à une entrée du réducteur 18, via un accouplement 49, et transmet le couple généré par le moteur 16 au réducteur 18 et finalement à la roue 14.The shaft connects an output of motor 16 to an input of reducer 18, via a coupling 49, and transmits the torque generated by motor 16 to reducer 18 and finally to wheel 14.

Les roues 14 définissent entre elles un espace transversal E, représenté sur les figures 1 et 2, l’espace transversal E s’étendant entre les plans des roues 14 selon la direction transversale Y.The wheels 14 define between them a transverse space E, shown in Figures 1 and 2, the transverse space E extending between the planes of the wheels 14 in the transverse direction Y.

Les moteurs 16 sont disposés extérieurement par rapport aux roues 14 selon la direction transversale Y. C’est-à-dire que chaque moteur 16 est situé dans un demi espace s’étendant du côté opposé au châssis 12 par rapport au plan de la roue 14 associée au moteur 16. Les moteurs 16 sont ainsi disposés à l’extérieur de l’espace transversal E défini par les roues 14 selon la direction transversale Y.The motors 16 are arranged externally with respect to the wheels 14 in the transverse direction Y. That is to say that each motor 16 is located in a half-space extending from the side opposite the frame 12 with respect to the plane of the wheel. 14 associated with the motor 16. The motors 16 are thus arranged outside the transverse space E defined by the wheels 14 in the transverse direction Y.

On entend ici que l’ensemble de chacun des moteurs 16 est disposé extérieurement par rapport aux roues 14 selon la direction transversale Y.It is meant here that the assembly of each of the motors 16 is arranged externally with respect to the wheels 14 in the transverse direction Y.

Les réducteurs 18 sont positionnés extérieurement par rapport aux roues 14 selon la direction transversale Y. C’est-à-dire que chaque réducteur 18 est situé dans un demi espace s’étendant du côté opposé au châssis 12 par rapport au plan de la roue 14 associée au moteur 16. Les réducteurs 18 sont ainsi disposés à l’extérieur de l’espace transversal E défini par les roues 14 selon la direction transversale Y.The reducers 18 are positioned externally with respect to the wheels 14 in the transverse direction Y. That is to say that each reducer 18 is located in a half-space extending on the side opposite the frame 12 with respect to the plane of the wheel 14 associated with the motor 16. The reducers 18 are thus arranged outside the transverse space E defined by the wheels 14 in the transverse direction Y.

On entend ici que l’ensemble de chacun des réducteurs est disposé extérieurement par rapport aux roues 14 selon la direction transversale Y.It is meant here that the assembly of each of the reducers is arranged externally with respect to the wheels 14 in the transverse direction Y.

Chaque réducteur 18 est disposé entre la roue 14 associée et le moteur 16 correspondant selon la direction transversale Y.Each reducer 18 is arranged between the associated wheel 14 and the corresponding motor 16 in the transverse direction Y.

Chaque réducteur 18 est agencé pour transmettre la rotation d’un des moteurs 16 à un des moyeux 38 portant une des roues 14. Le réducteur 18 comprend par exemple un premier engrenage coopérant d’un côté avec un deuxième engrenage relié à l’accouplement 49, et de l’autre côté avec un troisième engrenage relié au moyeu 38.Each reducer 18 is arranged to transmit the rotation of one of the motors 16 to one of the hubs 38 carrying one of the wheels 14. The reducer 18 comprises for example a first gear cooperating on one side with a second gear connected to the coupling 49 , and on the other side with a third gear connected to hub 38.

Le réducteur 18 permet, en plus d’ajuster le rapport de transmission entre le moteur 16 et la roue 14, de transmettre le couple du moteur 16 à la roue 14 sans aligner les axes du moyeu 38 et de l’arbre du moteur 16 selon la direction transversale Y. Ainsi, le moteur 16 et la roue 14 sont décalés selon la direction longitudinale X.The reducer 18 makes it possible, in addition to adjusting the transmission ratio between the motor 16 and the wheel 14, to transmit the torque from the motor 16 to the wheel 14 without aligning the axes of the hub 38 and of the shaft of the motor 16 according to the transverse direction Y. Thus, the motor 16 and the wheel 14 are offset in the longitudinal direction X.

Le bogie 10 comprend avantageusement quatre dispositifs de freinage 60, chaque dispositif de freinage 60 étant adapté pour bloquer la rotation d’une des roues 14 respective.The bogie 10 advantageously comprises four braking devices 60, each braking device 60 being adapted to block the rotation of one of the wheels 14 respectively.

Comme représenté sur la figure 2, chaque dispositif de freinage 60 comprend un étrier de frein 62 et deux plaquettes de frein portées par deux membres de l’étrier de frein 62. Le dispositif de freinage 60 est propre à serrer les plaquettes de frein contre des côtés opposés d’un disque de frein 66, solidaire de la roue 14, par l’intermédiaire de l’étrier de frein 62, pour bloquer la rotation de la roue 14.As shown in Figure 2, each braking device 60 comprises a brake caliper 62 and two brake pads carried by two members of the brake caliper 62. The braking device 60 is able to clamp the brake pads against opposite sides of a brake disc 66, integral with the wheel 14, via the brake caliper 62, to block the rotation of the wheel 14.

Chaque dispositif de freinage 60 est disposé entièrement en dessous du moteur 16 associé à la roue 14 respective au dispositif de freinage 60, c’est-à-dire que l’étrier de freinage 62 et les plaquettes de frein se trouvent dans le demi espace situé sous le moteur 16 selon la direction d’élévation Z.Each braking device 60 is arranged entirely below the motor 16 associated with the wheel 14 respective to the braking device 60, that is to say that the brake caliper 62 and the brake pads are located in the half space located under the motor 16 in the direction of elevation Z.

Dans un mode de réalisation alternatif, le bogie 10 est un bogie permettant un pivot destiné à supporter la caisse du véhicule ferroviaire en permettant un mouvement de rotation relatif significatif (c’est-à-dire d’amplitude supérieure à 2°), plus particulièrement supérieur à 12°, de la caisse par rapport au bogie 10 autour d’un axe de rotation sensiblement parallèle à la direction d’élévation Z.In an alternative embodiment, the bogie 10 is a bogie allowing a pivot intended to support the body of the railway vehicle by allowing a significant relative rotational movement (that is to say of an amplitude greater than 2°), more particularly greater than 12°, of the body relative to the bogie 10 around an axis of rotation substantially parallel to the direction of elevation Z.

Le bogie 10 comprend alors, par exemple, une traverse de charge reliée au châssis 12 par le système de suspension secondaire, et portant une couronne à billes adaptée pour être fixée à la caisse de véhicule ferroviaire de façon mobile en rotation autour d’un axe de rotation s’étendant selon la direction d’élévation Z.The bogie 10 then comprises, for example, a load cross member connected to the frame 12 by the secondary suspension system, and carrying a ball ring adapted to be fixed to the body of the railway vehicle in a manner that can move in rotation around an axis. of rotation extending along the direction of elevation Z.

La traverse de charge repose sur le châssis 12.The load beam rests on frame 12.

La traverse de charge comporte une partie centrale qui porte la couronne à billes, deux parties latérales prolongeant la partie centrale extérieurement selon la direction transversale Y, et deux extrémités s’étendant extérieurement par rapport aux parties intermédiaires respectives selon la direction transversale Y.The load beam comprises a central part which carries the ball ring, two lateral parts extending the central part externally in the transverse direction Y, and two ends extending externally with respect to the respective intermediate parts in the transverse direction Y.

La partie centrale s’étend intérieurement par rapport aux roues 14 et aux longerons 32, selon la direction transversale Y, c’est-à-dire dans l’espace transversal E défini par les roues 14.The central part extends internally with respect to the wheels 14 and the longitudinal members 32, in the transverse direction Y, that is to say in the transverse space E defined by the wheels 14.

Les parties d’extrémité s’étendent à l’extérieur de l’espace transversal E défini par les roues 14.The end parts extend outside the transverse space E defined by the wheels 14.

La traverse de charge est en appui sur les ressorts 39B du système de suspension secondaire au niveau des extrémités. La partie centrale s’étend plus bas que les extrémités selon la direction d’élévation Z, de sorte qu’une hauteur de la couronne à billes est partiellement compensée par l’abaissement de la partie centrale. Ceci permet de réduire l’encombrement associé à la couronne à billes.The load cross member rests on the springs 39B of the secondary suspension system at the ends. The central part extends lower than the ends in the elevation direction Z, so that a height of the ball ring is partially compensated by the lowering of the central part. This makes it possible to reduce the size associated with the ball crown.

La traverse de charge présente une épaisseur mesurée selon la direction d’élévation Z au niveau de la partie centrale, plus importante qu’une épaisseur au niveau des parties latérales. Ceci permet de réduire l’encombrement associé à la traverse de charge au niveau des parties latérales et des extrémités, c’est-à-dire au-dessus du châssis, là où l’encombrement est crucial, et au-dessus des ressorts 39B, tout en conservant une épaisseur suffisante dans la partie centrale, au niveau de la couronne à billes portant la caisse.The load cross member has a thickness measured in the elevation direction Z at the level of the central part, greater than a thickness at the level of the side parts. This reduces the clutter associated with the load beam at the sides and ends, i.e. above the chassis, where clutter is critical, and above the springs 39B , while maintaining a sufficient thickness in the central part, at the level of the ball ring bearing the body.

Le bogie 10 comprend en outre des, ici quatre, appuis de butées transversales 50.The bogie 10 further comprises, here four, transverse abutment supports 50.

Les appuis de butées transversales 50 sont prévus pour limiter la course de la caisse de véhicule ferroviaire portée par le bogie 10 selon une direction transversale et selon une rotation autour de la direction d’élévation Z.The transverse abutment supports 50 are provided to limit the travel of the rail vehicle body carried by the bogie 10 in a transverse direction and in a rotation around the elevation direction Z.

Plus particulièrement, chaque traverse d’extrémité 36 est ici pourvue de deux appuis de butées transversales 50 de part et d’autre de ladite traverse selon la direction transversale Y.More specifically, each end crosspiece 36 is here provided with two transverse abutment supports 50 on either side of said crosspiece in the transverse direction Y.

Les appuis de butées transversales 50 sont agencés à l’extérieur des roues selon la direction longitudinale X.The transverse abutment supports 50 are arranged outside the wheels in the longitudinal direction X.

Chaque appui de butée transversale 50 est associée à une roue.Each transverse stop support 50 is associated with a wheel.

Chaque appui de butée transversale 50 présente une surface d’appui 52. La surface d’appui 52 est adaptée pour recevoir en appui la caisse.Each transverse stop support 50 has a support surface 52. The support surface 52 is adapted to receive the body in support.

Chaque surface d’appui 52 s’étend dans l’espace transversal E.Each bearing surface 52 extends into the transverse space E.

De préférence, les appuis de butées transversales 50 autorisent un débattement transversal entre le bogie 10 et la caisse compris entre 20 et 30 mm.Preferably, the transverse abutment supports 50 allow a transverse clearance between the bogie 10 and the body of between 20 and 30 mm.

Le bogie 10 permet d’avoir un véhicule ferroviaire comprenant un plancher abaissé, tout en maintenant un encombrement sur la voie suffisamment faible, notamment en ce qui concerne l’encombrement latéral ou transversal. En effet, les moteurs 16 et les boites d’essieu 34 sont arrangés extérieurement, de façon à laisser un volume libre maximal au droit du bogie pour permettre le plancher abaissé. Cependant, la disposition des moteurs 16, des roues 14 et des boites d’essieu 34, décalés selon la direction longitudinale X, permet de minimiser l’encombrement latéral sous la caisse par rapport à un système à transmission directe par exemple. Cela est particulièrement intéressant pour un bogie version pivotante.The bogie 10 makes it possible to have a railway vehicle comprising a lowered floor, while maintaining a space requirement on the track that is sufficiently small, in particular as regards the lateral or transverse space requirement. Indeed, the motors 16 and the axle boxes 34 are arranged on the outside, so as to leave a maximum free volume to the right of the bogie to allow the lowered floor. However, the arrangement of the motors 16, the wheels 14 and the axle boxes 34, offset in the longitudinal direction X, makes it possible to minimize the lateral bulk under the body compared to a direct transmission system for example. This is particularly interesting for a swivel version bogie.

Le volume libre important au droit du bogie 10 permet, de plus, d’utiliser une même structure du bogie 10 pour des applications pivotantes et non-pivotantes, le volume libre permettant une amplitude de rotation suffisante de la caisse au-dessus du bogie 10 entre les boites d’essieu 34.The large free volume in line with the bogie 10 also makes it possible to use the same structure of the bogie 10 for pivoting and non-pivoting applications, the free volume allowing a sufficient amplitude of rotation of the body above the bogie 10 between the axle boxes 34.

Claims (10)

Bogie (10) pour véhicule, comprenant:
- un châssis (12) de bogie (10), et
- quatre roues (14) montées sur le châssis (12), chaque roue (14) étant mobile en rotation par rapport au châssis (12) autour d’un axe de rotation respectif s’étendant selon une même direction transversale (Y), lesdites roues (14) définissant entre elles un espace transversal (E), l’espace transversal (E) s’étendant entre des plans d’étendue des roues (14) selon la direction transversale (Y),
caractérisé en ce que le bogie (10) comprend:
- quatre moteurs (16) assemblés sur le châssis (12), positionnés à l’extérieur de l’espace transversal (E) selon la direction transversale (Y), chaque moteur (16) présentant un axe respectif d’entraînement en rotation selon la direction transversale (Y), et
- quatre réducteurs (18) positionnés à l’extérieur de l’espace transversal (E) selon la direction transversale (Y), chaque réducteur (18) étant associé à une des roues (14) respective,
chaque moteur (16) étant agencé pour entraîner une des roues (14) par l’intermédiaire d’un des réducteurs (18) associé à la roue (14), chaque roue (14) étant mécaniquement indépendante des autres roues (14).
Bogie (10) for a vehicle, comprising:
- a bogie frame (12) (10), and
- four wheels (14) mounted on the frame (12), each wheel (14) being rotatable relative to the frame (12) around a respective axis of rotation extending in the same transverse direction (Y), said wheels (14) defining between them a transverse space (E), the transverse space (E) extending between planes of extent of the wheels (14) in the transverse direction (Y),
characterized in that the bogie (10) comprises:
- four motors (16) assembled on the frame (12), positioned outside the transverse space (E) in the transverse direction (Y), each motor (16) having a respective drive shaft in rotation along the transverse direction (Y), and
- four reducers (18) positioned outside the transverse space (E) in the transverse direction (Y), each reducer (18) being associated with one of the respective wheels (14),
each motor (16) being arranged to drive one of the wheels (14) via one of the reducers (18) associated with the wheel (14), each wheel (14) being mechanically independent of the other wheels (14).
Bogie selon la revendication 1, dans lequel chaque réducteur (18) est disposé entre la roue (14) associée et le moteur (16) correspondant selon la direction transversale (Y).Bogie according to Claim 1, in which each reducer (18) is arranged between the associated wheel (14) and the corresponding motor (16) in the transverse direction (Y). Bogie selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque moteur (16) est décalé par rapport à la roue (14) associée selon une direction longitudinale (X) orthogonale à la direction transversale (Y).Bogie according to Claim 1 or 2, in which each motor (16) is offset with respect to the associated wheel (14) in a longitudinal direction (X) orthogonal to the transverse direction (Y). Bogie selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque roue (14) est montée sur un moyeu respectif contenu dans une boîte d’essieu (34) respective, le réducteur (18) associé à la roue (14) étant également contenu dans la boîte d’essieu (34).Bogie according to any one of Claims 1 to 3, in which each wheel (14) is mounted on a respective hub contained in a respective axle box (34), the reduction gear (18) associated with the wheel (14) being also contained in the axle box (34). Bogie selon la revendication 4, dans lequel les boîtes d’essieu (34) sont fixées entre elles deux à deux par une traverse d’extrémité (36), chaque traverse d’extrémité (36) s’étendant selon la direction transversale (Y).Bogie according to Claim 4, in which the axle boxes (34) are fixed together in pairs by an end crossmember (36), each end crossmember (36) extending in the transverse direction (Y ). Bogie selon la revendication 5, dans lequel les traverses d’extrémité (36) définissent entre elles un espace longitudinal (E’), l’espace longitudinal (E’) s’étendant entre les traverses d’extrémité (36) selon une direction longitudinale (X) orthogonale à la direction transversale (Y), les roues (14) étant entièrement positionnées à l’intérieur de l’espace longitudinal (E’) selon la direction longitudinale (X).Bogie according to Claim 5, in which the end crossmembers (36) define between them a longitudinal space (E'), the longitudinal space (E') extending between the end crossmembers (36) in a direction longitudinal (X) orthogonal to the transverse direction (Y), the wheels (14) being entirely positioned inside the longitudinal space (E') in the longitudinal direction (X). Bogie selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel les boîtes d’essieu (34) sont fixées au châssis (12) par des dispositifs de suspension primaire (31), chaque dispositif de suspension primaire (31) étant agencé pour permettre un débattement de la boîte d’essieu (34) correspondante par rapport au châssis (12) uniquement selon une direction d’élévation (Z) sensiblement perpendiculaire à la direction transversale (Y).Bogie according to any one of Claims 4 to 6, in which the axle boxes (34) are fixed to the frame (12) by primary suspension devices (31), each primary suspension device (31) being arranged to allow movement of the axle box (34) corresponding to the frame (12) only in a direction of elevation (Z) substantially perpendicular to the transverse direction (Y). Bogie selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant au moins un dispositif de freinage (60), de préférence quatre dispositifs de freinage (60), chaque dispositif de freinage (60) étant associé à une roue (14) correspondante, chaque dispositif de freinage (60) comprenant un étrier de frein (62) agencé pour freiner la rotation de la roue (14) correspondante, l’étrier de frein (62) étant disposé en dessous du moteur (16) entraînant la roue (14) selon une direction d’élévation (Z) perpendiculaire à la direction transversale (Y).Bogie according to any one of Claims 1 to 7, comprising at least one braking device (60), preferably four braking devices (60), each braking device (60) being associated with a corresponding wheel (14), each braking device (60) comprising a brake calliper (62) arranged to brake the rotation of the corresponding wheel (14), the brake calliper (62) being arranged below the motor (16) driving the wheel (14 ) in an elevation direction (Z) perpendicular to the transverse direction (Y). Bogie selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l’axe de rotation respectif de chaque roue (14) est situé à une hauteur définie selon une direction d’élévation (Z) perpendiculaire à la direction transversale (Y) inférieure à l’axe d’entraînement en rotation du moteur (16) correspondant.Bogie according to any one of Claims 1 to 8, in which the respective axis of rotation of each wheel (14) is located at a height defined according to a direction of elevation (Z) perpendicular to the lower transverse direction (Y) to the drive axis in rotation of the corresponding motor (16). Véhicule comprenant au moins un bogie (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 et au moins une caisse de véhicule portée par le bogie.Vehicle comprising at least one bogie (10) according to any one of claims 1 to 9 and at least one vehicle body carried by the bogie.
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