Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
La présente inven-tion es-t rela-tive à un
dispositif de sustentation e-t de guidaye de vehicu]es
ferroviaires.
On connalt un grand nomhre, de dispositifs de
sustentation et de guidaye de véhicules ferroviaires
visant a concilier au mieux la stabilite dynamique de ces
véhicules roulant sur des voies ou rails rectiliynes et
leur facilité d'inscriptlon dans les cou~bes de ces voies
ou rails.
Ainsi, le brevet américain 3,066,617 décrit un
disposi-tif de sus-tentation pour véhicule ferroviaire qui
comprend principalement une paire de longerons mobiles
pouvant pivoter dans un plan sensiblement horizontal. Ces
longerons sont susceptibles d'être guidés par les rails,
tout en restant paralleles l'un a l'autre et de prendre
une inclinaison dans un plan sensiblement vertical grâce a
une traverse qui les relie -transversalemen-t.
, . . .
-- 2
Le principal inconvénient de ce dispositif connu,
consiste en ce que l'inclinaison des deux longerons susdits,
en vue de franchir les inéyalites de la voie, entralne une
deformation des élements constitutifs du dispositif susdit
et en particulier une torsion de la traverse.
En outre, les sollicitations et deformations du
dispositif donnent lieu a un dechargement des roues, qui
accrolt les risques de deraillement.
Comme la deformation interne de chacun des élements
du dispositif doit rester inferieure a celle correspondant à
la limite d'elasticite, il est evident que l'aptitude du dis-
positif a franchir les inegalités est limitee. La conception
et la construction sont difficiles a realiser en raison des
risques de concentrations de contraintes dans la traverse.
Pour eviter autant que possible les deEormations permanentes
et en particulier celles resultant de la torsion de la tra-
verse commune, ces dispositifs connus doivent presenter un
empattement suffisant pour reduire les deforma-tions angulaires
lors du franchissement d'une inegalite donnee. Ceci rend ces
dispositi~s connus encombrants.
~ a presente inven-tion a pour but de remedier aux
inconvenients susdits.
Selon la présente invention, il est prevu un
dispositif de sustentation et de guidage d'un véhicule
ferroviaire, equipe de roues montees sur un support destine
a etre assujetti a la caisse du vehicule~ au voisinage d'une
extremite de ce-tte caisse, et constitue d'une traverse mainte-
nue perpendiculaire au plan vertical contenant l'axe longitu-
dinal du vehicule ainsi que de deux longerons, chaque longeror
portant au voisinage de chacune de ses extremites une roue,
ces longerons etant disposes en position de service, dans le
sens longitudinal de la caisse, de part et d'autre du plan
vertical susdit, et etant relies l'un a l'autre par l'inter-
mediaire d'une tringle r~on-tee sur des rotules et ar-ticules a
- 2a -
~5~3
ladite traverse commune, de maniere a permettre a chacune des
roues portees par les longerons, de s'orien-ter pour suivre
,
-- 3
les courbures et de se mouvoir po~lr franchir les inégalites
de la voie, lesdits longerons étant mon-tes sur des moyens
d'articulation portés par ladite traverse et un palonnier
qui est articule a ces mo~ens d'articulation par d'autres
rotules e-t qui est solidaire de ladite traverse.
Le palonnier peu-t etre so].idaire de ladite tra-
verse par un pivot sensiblement vertical ou par une autre
rotule.
Le dispositif peut presenter en outre l'une au
moins des caracteristiques suivan-tes.
Dans une forme de realisation particulière, les-
dits moyens d'articulation sont de preference montes sur
des pivots.
Les longerons sont avantageusement montes sur des 15 pivots relies entre eux par un palonnier et relies a la
traverse commune par l'intermediaire desdites autres rotules
de manière à permettre à ces longerons de pivoter egalement
autour de leur axe longitudinal.
Dans une forme preferee de realisation du dis-
positif suivant l'invention, les longerons sont chacun,d'une part, articules à la traverse par une premi.ere rotule
portee par ladite traverse et d'autre part, relies par une
deuxième rotule audit palonnier, qui est solidaire de l.a
traverse par un pivot sensiblement vertical ou par une
troisième rotule.
D'autres particulari-tes et details de l'invention
ressortiront de la description suivante des dessins annexes
au present memoire, qui representent schematiquemen-t à ti~re
d'exemples sans maniere limitative plusieurs formes de rea-
lisation d'un dispositif de susten-tation e-t de guidage
suivant l'invention.
~ ans ces dessins:
- la figure 1 est une vue en pl.an d'une premiere forme de
realisation du dispositif suivant l'invention;
- la figure 2 est une vue en elëvation laterale dans la
direction de la Eleche T de la figure l;
- la figure 3 est une vue en plan analogue a celle de la
figure 1 montrant la position des parties cons-titutives
du dispositif suivant l'invention lors de son inscriptior
dans une courbe d'une vole ferroviaire;
la figure 4 est une vue en perspective du dispositif
represente a la figure 1 montrant des positions diffe-
rentes des parties constitutives;
- la figure 5 est une vue en haut, apres coupe suivant la
ligne V-V de la figure l;
- les figures ~ a 9 sont des vues semblables aux fi.gures 1
et 2, montrant deux autres formes de realisation du dis-
positif suivant l'invention.
Dans ces differentes figures les mêmes no-ta-tions
de reference designent des eléments analogues.
Dans une premiere forme de réalisation, le dispo-
siti.f de sustentation et de guidage d'un vehicule ferro-
viaire, schematisé aux figures 1 a 4, comporte
, ~
une première paire de roues 1 de grand diamètre et une
seconde paire de roues 2 de petit diamètre montées sur
un support destiné à ê-tre assujetti à une caisse,
désignée dans son ensemble par la notation de ré~érence 3
d'un véhicule ferroviaire au voisinage d'une extrérnité 3'
de cette caisse 3 7 dont le plancher 4 est montré en
trai.ts mixtes aux figures 1 à 3.
Le support susdit comprend deux longerons 5 qui,
dans la position de service du dispositif, s'étendent
dans le sens longitud:inal de la caisse 3, c'es-t-à-dire
dans le sens de l'axe longitudinal X-X', de part e-t
d'autre du plan vertical contenant cet axe longitudinal
X X'~ Les longerons 5 ont une forme telle que les plans
des roues 1 et 2 portées par chacun d'e~x 9 sont contenus
dans un même plan sensiblement vertical~ quelle que soit
l'orientation desdits longerons.
Comme on le voit aux figures 1, 3 et 4, les roues 1
de grand diamètre qui constituent des roues porteuses
éventuellement motorisées, sont montées sur le c~té
extérieur au voisinage d'une extrémité 57 du longeron 5 9
tandis que les roues de petit diamètre 7 qui sont des
roues de guidage, sont montées dans une fourche 5i 7
prévue à l~extrémité opposée des longeronsO Les parties
5' et 5 " des longerons sont solidaires d~une partie
intermédiaire oblique 5'q' de ceux-ci.
Il est évident que les longerons 5 peuvent pré-
senter une forme différente de celle montrée aux
~igures 1, 3 et 4 et ~tre par exemple rectilignes. Dans
ce dernier cas, les roues 1 et 2 sont montées du m~me
c~te des longerons 5. De m~me~ les roues 1 et 2 peuvent
être de même diamè-tre~
En service, les roues sont supportées par des voies
ou des rails schématisés par des lignes 6~
Chaque longeron 5 est articule en 7 a une traverse
désignée dans son ensemble par la nota-tion de référence 8,
de telle manière que les longerons 5 puissent~ d'une
part, pivoter dans le sens des flèches Y (voir figure 1)
et, d7autre part9 s'incliner dans le sens des flèches Z
(~oir figure 2). Ainsi, les longerons 5 sont Mon~és
sur des pivots 9 portés par des ~ossages latéraux 10
de la traverse 8. Comme on le voit à la figure 5, le '3
pivots 9 peuvent s'incliner dans un plan sensiblernent
vertical autour d'~xes 11 parallèles a 1'axe longitudinal
de la -traverse 8, de :~a~on que les longerons 5 puissent
eux-mêmes slincliner dans le sens des fleches Z. Par
ailleurs, les pivo-ts ~ permettent également un pivotement
des longerons 5 dans le sens des fleohes Y. Les mouve-
ments de pivotement et d'inclinaison des longerons 5 par
rapport à la traverse 8, permettent une orientation
correcte des roues 1 et 2 dans les courbes de la voie ~
(voir ~igure 3), et assurent un contact permanent entre
les roues 1, 2 et la voie 67 quelles que soient les
variations de niveaux des files de rails 6~
Les pivots 9 peuvent être avantageusement remplacés
par une rotule qui, en plus des mouvements de pivotemen-t
dans le sens des flèches Y et d~inclinaison dans le sens
des flèches ~ permettent en outre 9 un pivotement des
longerons 5 autour de leur axe longitudinal7
Comme on le voit.aux figures 1 à 5 9 les longerons
S 7 etendent en dessous de la traverse 8~
Comme on le voit al~ figures 1 et 3, la tringle 12
portant les rotules 13 est reliée à des pattes 1
solidaires des longerons 5O
La tringle 12 prend une position hori~on-tale,
lorsque les files de rails 6 sont au m~me niveauO
Dans les parties de voie rectilignes et de m~me niveau,
cette tringle s~étend perpendiculairemen-t aux deux
longerons 54 Lorsque la voie 6 prend une courbure tout
en restant à un meme niveau9 cette tringle 12 prend une
position oblique par rapport aux longarcns 5. Dans les
parties de voie 6 dont les niveaux varient, la trin~le 12
prendra des positions inelinées par rapport a llhori.zon~
tale. ~iverses positlons de la tringle 12 sont rnontrees
en trait plein et en traits mixtes a la ~igure 4~
Com~e montré aux figures 1 et 3, le pivot 9 de
chaque longeron 5 est ~onté sur ce longeron 5 entre
les axes des roues 1~ 2 prévues aux ex-trémltés oppo-
sées de ce longeron9 de sorte ~ue les longerons 5
ccnstituent en fait des leviers pouvant à la fois pivoter
et s'incliIler par rapport à la traverse 8~
Comme on le voit à la figure 5, les pivots 9 des
longerons 5 sont articulés à une extrémité au-tour des
axes 11 solidaires de la traverse 89 tandis qu'a leur
extrémité opposée ils sont articulés par des rotules 15
à un palonnier 16p presentant un pivot vertical 17
solidaire de la traverse 8. Ce palor~ier 16 maintient
les axes 18 des pivots 9 des longerons 5 dans des plans
sensiblement verticaux tout en leur permettant de s'in-
cliner dans ces plans.
A chacune de ses extrémités 5 la traverse 8 estpourvue d'un bossage latéral 19 qui sert de point
d'appui a des moyens pour relier la traverse 8 au
plancher 4 de la caisse 3. Ces moyens comprennent un
ressort à boudin 20 don-t une extrémité prend appui sur
le bossage latéral 19 et dont l'extr~mité opposée prend
appui sur le plancher 4 de la caisse 3. Ces moyens
comprennen-t aussi une tige 21 munie à l'~ne de ses
extrémités d~une première rotule 22 solidaire de la
traverse 8 et à son extrémité opposée d'une seconde
ro-tule 23 solidaire d'une patte 24 fixée au plancher 4
de la caisse 3.
Ces moyens permettent un déplacement la-teral dans
le sens des flèches W de la traverse8 par rapport à la
cai.sse 3O Ce déplacement latéral est limité par au
moins une butéa 25 portée par la traverse 8 et pouvant
venir en contact avec une pièce 26 solidaire de la
caisse 3O Quant à la compression des ressorts à
boudin 20~ elle est limitée par des bu~tées 27 qui
peuvent venir en contact avec la traverse 8 ou une
pièce d'appui ?8 solidaire de cette traverse 8~
Les moyens de liaison de la traverse 8 à la caisse 3
du véhicule peuvent comporter des amortisseurs non
représen-tés sur les dessins.
Le disposltif de sus-ten-tation et de guidage
représenté aux figures 1 à 3 est motorisé en reliant
individuellemen-t chaque roue de grand diamètre 1 à un
ensemble rnoto-réduc-teur monobloc 29 soli,daire du
longeron 5 9 la roue étant calée sur l'arbre de sortie
30 de ce-t ensemble.
Dans une seconde forme de réalisation de l'inven-
tion mon-trée aux figures 6 et 77 la traverse 8 comporte
deux pièces 31 sensiblement en forme de U~ qui peuvent
slincliner l'une par rapport à l~autre autour d'une
barre 3~ suivant les flèches Z (voir figure 7), la
barre 32 reliant entre elles les bases des pièces 31
en foIme de U. Des longerons 5 portant chacun deux
roues sont reliés aux pièces 31 par des pivots 9
solidaires de chaque pièce 31 et peuvent s'incliner
avec ces pièces 31 dans le sens des flèches Z, Les
longerons 5 peuvent également pivoter autour de ces
pivots 9 dans le sens des flèches Y.
Des ressorts à boudin 20 assurent une liaison
élastiqu~ entre chaque pièce 31 de la traverse et
le plancher 4 de la caisse 3 du véhicule~
Dans la forme de réalisa-tion décrite ci-a~ant~
les appuis des ressor~ts à boudin 20 sont alignes avec
le point de fixation du pivot 9 sur chaque pièce 319
lorsque les axes longitudinaux des longerons 59 en
position de service du dispositif sur une partie de voie
sans dénivellation, sont contenus dans un plan sensiblemen-t
3~ horizon-tal~ Cependant, pour des raisons constructi~es9
les appuis peuvent également être deportés par rapport à la
ligne des pivots~
Comme indiqué plus hau-t7 la tringle 12 relie les
longerons 5 entre eux par des rotules 13 et assure un
couplage ~es mouv~ments de ces longerons 5.
Co~ne dans la première ~orme de réalisation~ une
tige munie a llune de ses ex-trémités d'une rotule 22
ar3~
solidaire de chaque pièce 31 de la traverse 8 es-t fixée J
à son extrémité opposée, au plancher 4 de la caisse par
une seconde ro-tule 23.
Le dispositif de sustentation et de guidage yui
fait l'obje-t de la présente invention peu~t être muni
d'équipements aux~iliaires9 tels que mo-teurs, freins à
disques, freins à patin magnétique sur rails, butée
anti-d.éraillements, e-tc.
Le dispositif de sustentation et de guidage, qui
fait ltobJe-t de la présente invention, offre de nom-
breux avantages. Il est de poids faible~ Son encom-
brement réduit perme-t de diminuer la hauteur de plancher
du véhicule par rapport à la voie, d'améliorer ainsi
l'accessibilité dudit véhicule et de réduire le gabarit~
Cinématiquement déformable, ce dispositif es-t de
conception et de réalisation aisées, parce qu'il ne
met en oeuvre que des pièces d'assemblage simples ou
couran-tes.
La cinématique du dispositif rend possibles des
c~ déformations sans appariti.on de contraintes ni efforts
de rappelO De ce fait~ la répartition des charges
entre les roues n'est pratiquement pas influencée par
- les éléments extérieurs -tels que le dévers, les
inégalités de voie et les mouvements de caisse du
véhicule. On améliore ainsi la stabilité dynamique e-t
réduit les risques de déraillement ~n outre, on
engendre ~oins de bruit et moins d'usure des roues e-t
des rails dans les courb~s de la voie~
Il es-t évi.den-t que l'lnvention nlest pas limitée
aux détails décri.ts plus haut pour réaliser le pivote-
ment et llinclinaison des longerons et que de nombreuses
modifications peuvent ~tre apportées à ces détails sans
sortir du cadre de l'invention.
Ainsi~ les longerons 5 9 au lieu d'~tre articulés
chacun a la trav0rse 8 par ~n pivot g ~ peuvent ~tre
artieulés à la traverse par une premlère rotule 33
portée par la~1te -travsrse 8 e-t mainte-rlus en plaoe par une
1 0
seconde rotule 34 fixée au palonnier 16, qui est solidaire
de la traverse 8 par un pivot sensiblement vertical 17
dans la position de service du disposi-tif ou par une
troisieme rotule ~fig,8 e-t 9),
