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CA 02682001 2015-03-23
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VÉHICULE FERROVIAIRE COMPRENANT DES BOGIES PIVOTANTS
L'invention concerne en général les véhicules ferroviaires, notamment les
tramways.
Plus précisément, l'invention concerne un véhicule supporté par des bogies
montés
par des liaisons pivot audit véhicule et permettant d'aménager dans le
véhicule des couloirs
bas larges. Un tel véhicule est décrit dans la demande de brevet CZ 2000-4691.
Un but de l'invention est ainsi de proposer une variante au véhicule décrit
dans le
document CZ 2000-4691. Plus précisément, l'invention concerne un véhicule
ferroviaire
supporté par des bogies, chaque bogie étant du type comprenant :
- un châssis;
- deux roues avant et deux roues arrière;
- pour chaque roue avant et pour chaque roue arrière, un organe de guidage en
rotation de ladite roue et un dispositif de suspension primaire du châssis sur
ledit organe de
guidage.
Un tel bogie est connu du document VV0-00/64721 qui décrit un tramway
comportant
une caisse et au moins un bogie motorisé de ce type. Les longerons du châssis
de bogie sont
placés immédiatement à l'intérieur des roues, les moteurs d'entraînement des
roues étant
placés à l'extérieur du bogie par rapport aux roues.
Un tel bogie présente l'avantage de permettre l'aménagement d'un couloir
central bas
dans le châssis de la caisse, permettant un accès sans marche à tout le
tramway. Le couloir
central bas passe entre les longerons du châssis de bogie.
Ce bogie ne peut pas être facilement monté par des moyens de liaison pivot
sous la
caisse. En effet, il serait alors nécessaire de réduire la largeur du couloir
central de manière à
créer des espaces entre ledit couloir central bas et les longerons, en vue de
permettre le
débattement du bogie par rapport à la caisse. Le couloir deviendrait alors
tellement étroit qu'il
ne serait plus possible d'y faire passer aisément les passagers.
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un véhicule ferroviaire supporté
par des
bogies montés par des liaisons pivot audit véhicule, chaque bogie permettant
d'aménager
dans le châssis de la caisse un couloir bas large.
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A cette fin, l'invention porte sur un véhicule ferroviaire comprenant une
pluralité de bogies,
chaque bogie comprenant :
- un châssis, les deux zones avant étant espacées longitudinalement des deux
roues
arrières;
- deux roues avant et deux roues arrière;
- pour chaque roue avant et chaque roue arrière, un organe de guidage en
rotation de
ladite roue et un dispositif de suspension primaire du châssis sur ledit
organe de guidage;
caractérisé en ce qu'au moins les dispositifs de suspension primaires associés
aux roues
avant et arrière disposées d'un même premier côté latéral du bogie comprennent
chacun :
- deux bielles longitudinales, chacune liée par un premier point de liaison au
châssis,
et par un second point de liaison à l'organe de guidage correspondant,
- au moins un organe élastique interposé entre les deux bielles en vue de
définir au
moins la raideur verticale du dispositif de suspension primaire,
les deux bielles étant décalées longitudinalement l'une par rapport à l'autre,
les seconds points de liaison entre chacune des deux bielles longitudinales et
l'organe
de guidage correspondant étant distincts de l'organe élastique et distincts du
châssis,
et en ce que chacun des bogies comprend des moyens de liaison pivot aptes à
relier
le bogie audit véhicule ferroviaire,
ledit véhicule comprenant une suite de voitures comprenant chacune une caisse,
chaque caisse étant liée à au moins un bogie.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le véhicule ferroviaire
comporte l'une ou
plusieurs des caractéristiques suivantes :
- les deux bielles de chacun desdits dispositifs de suspension primaire de
chaque bogie,
sont disposées à un niveau vertical inférieur au sommet de l'organe de guidage
correspondant,
- chaque dispositif de suspension primaire de chaque bogie est disposé vers
l'intérieur
du bogie par rapport à la roue associée,
- il comprend au moins un bogie motorisé,
- le au moins un bogie motorisé comprend au moins un moteur et un dispositif
apte à
accoupler en rotation au moins une roue du bogie au moteur, le ou chaque
moteur et le
dispositif d'accouplement étant disposés vers l'extérieur du bogie par rapport
aux roues,
- le au moins un bogie motorisé comprend deux moteurs et deux dispositifs
aptes chacun à
accoupler en rotation une paire de roues du bogie à un moteur, l'un des deux
moteurs et l'un des deux
dispositifs d'accouplement étant disposés vers l'extérieur du bogie par
rapport aux roues situées du
premier côté latéral du bogie, l'autre des deux moteurs et l'autre des deux
dispositifs d'accouplement
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étant disposés vers l'extérieur du bogie par rapport aux roues situées à
l'opposé
du premier côté latéral du bogie,
- un des deux moteurs du au moins un bogie motorisé est accouplé aux
deux roues avant et l'autre des deux moteurs est accouplé aux deux roues
arrière,
- le au moins un bogie motorisé comprend au moins un moteur, des
moyens d'accouplement des roues avant au ou à un moteur, et des moyens d'ac-
couplement des roues arrière au ou à un moteur, le ou chaque moteur et les
moyens d'accouplement avant et arrière étant disposés entre, d'une part, un
plan
longitudinal médian des deux roues avant et médian des deux roues arrière et,
d'autre part, un plan longitudinal passant par la roue avant et la roue
arrière si-
tuées du second côté latéral du bogie,
- le au moins un bogie les moyens d'accouplement avant et arrière du au
moins un bogie motorisé sont disposés dans des positions symétriques l'une de
l'autre par rapport à un plan transversal médian des roues avant et arrière,
- le au moins un bogie motorisé comprend un seul moteur d'entraînement
aligné longitudinalement entre les moyens d'accouplement avant et arrière,
- ledit véhicule comprend une suite de voitures comprenant chacune une
caisse, chaque caisse étant liée à au moins un bogie,
- il comprend une voiture principale dont la caisse est liée à deux bogies
et
au moins une voiture secondaire dont la caisse est liée à un bogie,
- la voiture principale est une voiture d'extrémité du véhicule comprenant
une caisse d'extrémité délimitant une portion d'un espace voyageurs et étant
mu-
nie d'une cabine de conduite,
- la voiture principale est une voiture intermédiaire du véhicule
comprenant
une caisse intermédiaire délimitant une portion d'un espace voyageurs,
- il comprend deux bogies d'extrémité, et en ce qu'au moins une partie de
chacun des deux bogies d'extrémité est disposée dans l'emprise au sol d'une ca-
bine de conduite,
- ledit véhicule délimite un espace voyageur et comprend un plancher dé-
pourvu de marches, ledit plancher s'étendant sur toute la longueur dudit
espace
voyageurs et comprenant des rampes dont les pentes sont inférieures à 8%,
- ledit plancher comporte au droit d'au moins un bogie, un couloir de circu-
lation s'étendant sur toute la longueur dudit bogie et dont la largeur est
comprise
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entre 600 mm et 800mm, le couloir de circulation étant formé entre une
première
partie surélevée au droit des roues avant et arrière droites et une seconde
partie
surélevée au droit des roues avant et arrière gauches, les parties surélevées
et
s'étendant parallèlement à la direction principale sur toute la longueur du
bogie, le
couloir de circulation comprenant un plancher comprenant une zone haute plane,
ladite zone haute étant disposée à une hauteur comprise entre 70 mm et 120 mm
en dessous de la hauteur du sommet des roues par rapport au plan de roulement
du bogie,
- ladite zone haute s'étendant à l'intérieur de l'espace formé au droit du
bo-
gie, par les essieux avant et arrière du bogie,
- le plancher du couloir agencé au dessus dudit au moins un bogie com-
prend au moins une zone d'extrémité jouxtant la zone haute, la zone
d'extrémité
formant une rampe descendante d'une pente inférieure à 8% dans la direction
principale, ladite rampe d'extrémité étant comprise dans une rampe
longitudinale
continue adaptée pour relier la zone haute à une zone de plancher bas du plan-
cher intermédiaire,
- les zones de plancher bas ont une hauteur maximale comprise entre 400
mm et 480 mm, par rapport au plan de roulement du bogie, pour des roues d'un
diamètre de 590 mm à neuf et ont une hauteur maximale comprise entre 440 mm
et 520 mm, par rapport au plan de roulement du bogie, pour des roues d'un dia-
mètre de 640 mm à neuf
- il comprend au moins un bogie comprenant une première zone d'extrémité
et une seconde zone d'extrémité disposées de part et d'autre de la zone haute
dans la direction longitudinale,
- tous les bogies intermédiaires du véhicule et/ou tout les bogies d'extrémité
du véhicule étant disposés au droit d'une zone voyageur et entre deux portions
d'une zone voyageurs comprennent une première zone d'extrémité et une se-
conde zone d'extrémité disposées de part et d'autre de la zone haute dans la
di-
rection longitudinale.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la des-
cription qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement
limitatif, en réfé-
rence aux figures annexées parmi lesquelles :
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- la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un bogie de tramway,
motorisé,
pivotant, conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, la caisse
du tramway étant
également représentée, les éléments de la caisse et du bogie étant coupés
selon différents
plans pour plus de clarté;
- la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale du bogie et de
la caisse de la
figure 1;
- la figure 3 est une vue en perspective du bogie de la figure 1, les
réducteurs n'étant
pas représentés pour plus de clarté;
- la figure 4 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 3,
pour une
variante non motorisée du bogie des figures 1 à 3;
- la figure 5 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 3,
pour une
variante non pivotante du bogie des figures 1 à 3;
- la figure 6 est une vue en coupe transversale similaire à celle de la figure
1, pour le
bogie de la figure 5;
- les figures 7, 8 et 9 sont des vues similaires à celles des figures 1 à
3, pour un
second mode de réalisation de l'invention, le bogie représenté sur les figures
7 à 9 étant non
pivotant, la coupe de la figure 8 étant réalisée selon une ligne brisée;
- la figure 10 est une vue en perspective similaire à celle de la figure 9,
pour une
variante pivotante du second mode de réalisation de l'invention;
- la figure 11 est une vue en coupe transversale similaire à celle de la
figure 7, pour le
bogie pivotant de la figure 10;
- la figure 12 est une vue de côté d'une partie avant du bogie de la figure 1,
montrant
dans le détail la constitution d'un organe de suspension primaire bas de ce
bogie, les deux
bielles de l'organe de suspension étant représentées en traits pleins au repos
et étant
représentées en traits mixtes déplacées sous l'effet d'une sollicitation
verticale de bas en haut
appliquée à la roue; et
- la figure 13 est une vue en coupe d'une articulation de la bielle supérieure
de la figure
11, considérée suivant l'incidence des flèches XII;
- la figure 14 est une vue latérale d'un véhicule ferroviaire selon
l'invention;
- la figure 15 est une vue latérale d'une variante du véhicule ferroviaire
représenté sur
la figure 14;
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- la figure 16 est une vue latérale d'une autre variante du véhicule ferro-
viaire représenté sur la figure 14 ;
- la figure 17 est une vue latérale d'une autre variante du véhicule ferro-
viaire représenté sur la figure 14 ;
- la figure 18 est une vue de dessus du véhicule ferroviaire de la figure 17,
montrant un aménagement intérieur ;
- la figure 19 est une vue agrandie d'un tronçon délimité par les plans M
et
N sur la figure 18;
Dans la description qui va suivre, la droite et la gauche, l'avant et
l'arrière
seront entendus relativement au sens de déplacement normal du tramway.
Le tramway 10 représenté partiellement sur les figures 1 et 2 comprend une
caisse 12 pourvue d'un châssis de caisse 14, et par exemple deux bogies 16,
chacun lié à la caisse 12 et disposé sous le châssis 14. La caisse 12 est de
forme
allongée suivant une direction principale appelée également direction
longitudi-
nale. La direction transversale est la direction sensiblement horizontale qui
est
perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule. Elle comporte un
espace
intérieur d'accueil des passagers 18, délimité vers le bas par le châssis 14,
et des
sièges 20 fixés au châssis 14. Les sièges 20 sont typiquement agencés en plu-
sieurs rangées s'étendant perpendiculairement à la direction principale. Les
sièges
sont orientés de telle sorte que les passagers assis sur les sièges regardent
selon
la direction principale.
Les bogies 16 sont aptes à supporter et à guider la caisse 12 quand le
tramway se déplace le long d'une voie.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention, chaque bogie com-
porte, comme le montre la figure 3:
- un châssis de bogie 22;
- deux roues avant 24 et deux roues arrière 26;
- un moteur 28 d'entraînement des roues avant 24 et des moyens 29 aptes
à accoupler le moteur 28 aux roues avant 24;
- un moteur 30 d'entraînement des roues arrière 26 et des moyens 31 aptes
à accoupler le moteur 30 aux roues arrière 26;
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- pour chaque roue avant 24 et chaque roue arrière 26, une boîte d'essieux
32 et un dispositif de suspension primaire 33 du châssis 22 sur ladite boîte
d'es-
sieux;
- des moyens de liaison pivot 34 aptes à lier le bogie 16 à la caisse 12;
- des freins avant et arrière 35.
Les roues avant 24 sont coaxiales, espacées transversalement l'une de
l'autre, et sont liées au châssis 22. De même, les roues arrière 26 sont
coaxiales,
espacées transversalement l'une de l'autre, et liées au châssis 22. Les roues
avant 24 sont espacées longitudinalement des roues arrière 26.
Les moyens d'accouplement avant 29 comprennent par exemple un essieu
avant 36 liant en rotation les roues avant 24 entre elles, un réducteur avant
38 et
un accouplement avant 40 interposé entre le moteur avant 28 et le réducteur
avant 38.
Le réducteur 38 comporte une entrée liée en rotation à l'arbre du moteur 28
par l'intermédiaire de l'accouplement 40, et une sortie directement fixée à
une
roue avant 24. L'arbre du moteur 28 s'étend longitudinalement, l'accouplement
40
comprenant typiquement un arbre de transmission d'orientation longitudinale
lié en
rotation par des cardans avec l'arbre du moteur et avec l'entrée du réducteur
38.
Les moyens d'accouplement arrière 31 sont du même type que les moyens
de transmission avant 29, et comprennent également un essieu arrière 46 liant
en
rotation les deux roues arrière 26 entre elles, un réducteur arrière 48 et un
accou-
plement arrière 50 interposé entre le moteur arrière 30 et le réducteur 48.
Chacun des essieux 36 et 46 est guidé en rotation par deux boîtes d'es-
sieux 32, disposées immédiatement à l'intérieur des roues associées à
l'essieu, et
s'étendant seulement sur une fraction de la longueur transversale de l'essieu.
Chaque essieu traverse les deux boîtes d'essieu 32 et est guidé en rotation à
l'in-
térieur de celles-ci par des paliers, par exemple des roulements à billes.
Le châssis 22 comporte deux longerons longitudinaux 52 sensiblement pa-
rallèles l'un à l'autre, et au moins deux traverses 54 transversales
sensiblement
parallèles l'une à l'autre, solidarisant les deux longerons l'un à l'autre.
Les longerons longitudinaux 52 et les boîtes d'essieux 32 sont sensiblement
disposés dans un même plan parallèle au plan de roulement. Chaque longeron
s'étend longitudinalement entre deux boîtes d'essieux 32 associées à la roue
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avant et à la roue arrière situées d'un même côté latéral du bogie. Chaque
longe-
ron 52 présente des parties d'extrémité avant et arrière, respectivement 56 et
58,
alignées avec et s'arrêtant à distance longitudinalement des deux boîtes
d'essieux
32. Ces parties d'extrémité avant et arrière 56 et 58 sont liées aux boites
d'essieux
32 par les dispositifs de suspension primaires 33.
Les moteurs 28 et 30 sont rigidement fixés sur le châssis 22 du bogie. Le
moteur d'entraînement des roues avant 28 est disposé d'un côté latéral droit
du
bogie. Le moteur 28, le réducteur 38 et l'accouplement 40 sont disposés vers
l'ex-
térieur du bogie par rapport aux roues avant 24 et arrière 26 droites. Le
moteur 28
est sensiblement équidistant des essieux avant et arrière 36 et 46. Le
réducteur
avant 38 est disposé dans le prolongement transversal de l'essieu avant 36.
De manière symétrique, le moteur d'entraînement des roues arrière 30, le
réducteur arrière 48 et l'accouplement arrière 50 sont disposés d'un côté
latéral
gauche du bogie, vers l'extérieur du bogie par rapport aux roues avant et
arrière
gauches. Le moteur 30 est lui aussi équidistant des essieux avant et arrière
36 et
46. Le réducteur arrière 48 est placé dans le prolongement de l'essieu arrière
46.
Les moyens de liaison pivot 34 entre le bogie et la caisse comprennent une
traverse danseuse 60, une couronne 62 interposée entre le châssis de caisse 14
et la traverse danseuse 60, et des organes de suspension secondaires 64 de la
traverse danseuse 60 sur le châssis de bogie 22. La traverse danseuse 60
s'étend
transversalement, sensiblement à équidistance des essieux 36 et 46. Elle com-
prend une partie centrale surbaissée 66 portant la couronne 62, deux parties
d'ex-
trémité surélevés 68 et deux bras inclinés 70 reliant la partie centrale 66
aux pla-
teaux d'extrémité 68. La couronne 62 forme un roulement à billes et comporte
par
exemple une bague interne 72 fixée à la traverse danseuse 60 et une bague ex-
terne 74 fixée au châssis de caisse et mobile en rotation par rapport à la
bague
interne.
Les parties 68 de la traverse danseuse sont situées à l'aplomb de parties
médianes 76 des longerons, et sont liées à ces longerons par les organes de
sus-
pension secondaires 64.
Chaque organe de suspension secondaire 64 comprend deux sandwichs
élastiques caoutchouc/métal, disposés en chevrons de part et d'autre du
plateau
68 correspondant. Les sandwichs sont du type décrit dans FR-1 536 401. Chaque
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sandwich 78 comprend une pluralité de couches d'un matériau élastique tel que
du caoutchouc parallèles les unes aux autres, une pluralité de plaques
métalliques
intermédiaires interposées entre les couches de matériau élastique et des
plaques
métalliques d'extrémité disposées à la base et au sommet du sandwich. Les pla-
ques intermédiaires et les plaques d'extrémité sont parallèles entre elles et
sont
parallèles aux couches de caoutchouc. Chaque couche de caoutchouc est ainsi
disposée entre deux plaques métalliques et adhère à ces plaques. Les plaques
d'extrémité sont rigidement fixées l'une au plateau 68 et l'autre au longeron
52.
Les freins avant et arrière 35 sont des freins à disques. Le bogie comprend
un frein pour chaque essieu. Le frein avant 35 est disposé vers l'extérieur du
bogie
par rapport à la roue avant gauche, dans une position sensiblement symétrique
de
celle du réducteur avant 38. Il comporte un disque 80 solidaire en rotation de
l'es-
sieu avant 36 et au moins un étrier 82 monté sur le châssis 22 et susceptible
de
pincer le disque 80.
Le frein arrière 35 est situé vers l'extérieur du bogie par rapport à la roue
arrière droite 26, dans le prolongement de l'essieu arrière 46. Il comprend
lui aussi
un disque de frein 80 solidaire de l'essieu arrière 46 et un étrier 82.
Le bogie comporte également deux amortisseurs verticaux 84 interposés
entre les parties médianes 76 des longerons et les plateaux 68 de la traverse
dan-
seuse et deux amortisseurs transversaux 85 interposés entre le châssis de
bogie
22 et la traverse danseuse 60. Le bogie comporte également une barre anti-
roulis
86 (figure 2) sensiblement transversale reliant les deux longerons 52 l'un à
l'autre,
et deux leviers verticaux 87 liant la barre anti-roulis 86 aux deux plateaux
68 de la
traverse danseuse. La barre anti-roulis 86 est engagée dans des paliers 88
trans-
versaux fixés aux longerons 52. Par ailleurs, des barres rigides 89 (visibles
sur les
figures 4 et 5) lient le mécanisme 90 de commande des étriers de frein 82 au
châssis de bogie 22.
Comme visible sur les figures 2 et 12, les dispositifs de suspension primai-
res 33 situés des deux côtés latéraux du bogie sont des dispositifs dits bas
.
Chaque dispositif de suspension primaire 33 comprend :
- deux bielles 91 et 92, liées par des premiers points de liaison respectifs
94
et 96 à un longeron 52, et par des second points de liaison respectifs 98 et
100 à
la boîte d'essieu 32 ;
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- un organe élastique 102 interposé entre les deux bielles 91 et 92 en vue
de définir au moins la raideur verticale de l'organe de suspension primaire
33.
Les deux bielles 91 et 92 sont placées dans un même plan vertical, c'est-à-
dire dans un même plan perpendiculaire au plan de roulement du bogie, la
bielle
5 91, située au-dessus de la bielle 92, étant appelée dans la description
qui va sui-
vre la bielle supérieure, et la bielle 92, la bielle inférieure.
Au repos, les deux bielles 91 et 92 sont sensiblement parallèles l'une à l'au-
tre et s'étendent suivant une direction longitudinale correspondant
sensiblement à
la direction des longerons du châssis 22. Elles sont ainsi perpendiculaires
aux es-
10 sieux 36 et 46. Les bielles 91 et 92 présentent entre leurs premier et
second
points de liaison respectifs sensiblement la même longueur longitudinale.
Comme le montre la figure 12, les deux bielles 91 et 92 sont décalées longi-
tudinalement l'une par rapport à l'autre quand le dispositif de suspension
primaire
est au repos et également quand il est sous charge. Ainsi, comme le montre la
figure 12, la bielle supérieure 91 est décalée vers la droite de la figure 12,
c'est-à-
dire vers le longeron 52 par rapport à la bielle inférieure 92. De manière à
répartir
la charge entre les deux bielles 91 et 92, les seconds points de liaison 98 et
100
des bielles supérieure et inférieure 91 et 92 sont décalés longitudinalement
de
manière symétrique de part et d'autre de l'axe de l'essieu 36 ou 46. Ainsi, le
point
de liaison 98 de la bielle supérieure est décalé par rapport à l'axe central
transver-
sal de l'essieu d'une distance d vers le longeron 52. Symétriquement, le point
de
liaison 100 de la bielle inférieure 92 est décalé par rapport à l'axe central
de l'es-
sieu de la même distance d suivant la direction longitudinale, à l'opposé du
longe-
ron 52. Avec cette disposition, il y a égale répartition de la charge entre
les deux
bielles 91 et 92 quand l'organe élastique 102 est centré entre les points de
liaison
94 et 96, c'est-à-dire quand le centre de l'organe élastique 102 est placé à
équidis-
tance des points 94 et 96 sur la droite passant par les deux points 94 et 96.
Le dispositif de suspension primaire 33 est dit bas car, au repos ou
sous charge, les bielles 91 et 92 sont entièrement situées à un niveau
vertical infé-
rieur au sommet 104 de la boîte d'essieu 32. Le sommet 104 de la boîte
d'essieu
est le point de cette enveloppe situé le plus haut par rapport au plan de
roulement
du bogie. Ce point 104 se déplace dans la direction verticale avec la boite
d'essieu
32 selon la position des bielles 91 et 92.
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L'organe élastique 102 est un sandwich caoutchouc-métal du type décrit
dans la demande de brevet FR-1 536 401. L'organe élastique 102 comprend une
pluralité de couches de caoutchouc 106 parallèles les unes aux autres, une ou
plusieurs plaques métalliques 108 interposées entre les couches de caoutchouc
106, et des plaques métalliques d'extrémité 110 disposées à la base et au
sommet
du sandwich. Les plaques 108 et 110 sont parallèles entre elles et sont
parallèles
aux couches de caoutchouc 106. Chaque couche de caoutchouc 106 est ainsi
disposée entre deux plaques métalliques 108 et/ou 110 et adhère à ces plaques.
L'axe de compression d'un tel organe élastique est perpendiculaire aux pla-
ques 108 et 110 et aux couches de caoutchouc 106.
Un tel sandwich présente une raideur définie à la fois en compression et en
cisaillement, c'est-à-dire respectivement en réponse à un effort exercé
suivant une
direction perpendiculaire au plan des plaques 108, 110 et des couches 106, et
parallèlement au plan de ces plaques et de ces couches.
Les bielles supérieure et inférieure 91 et 92 comprennent chacune un pro-
longement latéral respectivement 112 et 114, définissant des surfaces d'appui
en
vis-à-vis respectivement 116 et 118, pour l'organe élastique 102. L'organe
élasti-
que 102 est pris entre les surfaces 116 et 118. Ces surfaces 116 et 118 sont
pa-
rallèles l'une à l'autre, les plaques d'extrémité 110 étant plaquées sur les
surfaces
d'appui et rigidement fixées à celles-ci.
Les surfaces d'appui 116 et 118 sont orientées de telle sorte que l'axe de
compression de l'organe élastique 102 forme, en position de référence, un
angle 13
compris entre 0 et 90 par rapport à l'axe passant par les premiers points de
liai-
son 94 et 96 des deux bielles. De préférence, l'angle 13 est compris entre 20
et
50 , et vaut typiquement 30 .
Les deux bielles 91 et 92 sont liées à la boîte d'essieu 32 du bogie par leurs
seconds points de liaison respectifs 98 et 100 par l'intermédiaire
d'articulations
élastiques cylindriques. Les deux bielles sont liées au longeron 52 à leurs
pre-
miers points de liaison respectifs 94 et 96 également par des articulations
élasti-
ques cylindriques.
Les bielles 91 et 92 comportent à chacun des points de liaison 94, 96, 98 et
100 un bout d'axe transversal 120 engagé dans un orifice cylindrique 122
ménagé,
selon les cas, soit dans la boîte d'essieu 32, soit dans le longeron 52 (voir
figure
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12
13). Un manchon élastique 124, par exemple en caoutchouc naturel ou synthéti-
que, de forme cylindrique, est interposé entre le bout d'axe 120 et la paroi
périphé-
rique de l'orifice 122. Le bout d'axe 120, l'orifice 122 et le manchon 124
sont
coaxiaux, d'axe transversal. Le manchon 124 adhère par une face interne au
bout
d'axe 120 et par une face externe à la paroi périphérique de l'orifice 122.
Chaque dispositif de suspension primaire 33 est situé, au repos comme en
charge, entièrement sous un niveau au-dessus du plan de roulement du bogie
compris entre 200 mm et 400 mm, de préférence compris entre 250 mm et 350
mm et valant typiquement 300 mm pour des roues ayant leurs diamètres à neuf de
590 mm.
Le fonctionnement du dispositif de suspension primaire ci-dessus va main-
tenant être brièvement décrit en liaison avec la figure 12.
Sous l'effet d'une charge ou d'un défaut de voie qui fait remonter la roue 24,
les bielles 91 et 92 entraînent la boite d'essieu 32 dans un mouvement
vertical.
L'ensemble constitué par le longeron 52, les deux bielles 91 et 92 et la boite
d'essieu 32, liés par les points de liaison 94, 96, 98 et 100 constitue un
parallélo-
gramme deformable.
Quand la roue subit un effort vertical F de bas en haut, dans le cas d'un dé-
faut de voie par exemple, les bielles 91 et 92 reprennent chacune une fraction
de
l'effort F à leurs seconds points de liaison respectifs 98 et 100, du fait que
ces
premiers points de liaison sont placés de manière symétrique par rapport à
l'es-
sieu. La répartition de l'effort F entre les deux bielles 91 et 92 est
fonction de la
position du bloc élastique entre les points 94 et 96.
Sous l'effet de cet effort, les bielles 91 et 92 pivotent vers le haut par rap-
port au longeron 52 autour des premiers points de liaison 94 et 96, c'est-à-
dire
dans le sens horaire sur la figure 12. Sous l'effet de ces pivotements, les
surfaces
d'appui 116 et 118 tendent à se rapprocher. Dans l'exemple de réalisation de
la
figure 12, pour lequel l'angle 13 vaut environ 30 , le pivotement des bielles
91 et 92
conduit à exercer sur l'organe élastique 102 à la fois un effort de
compression et
un effort de cisaillement. Pour un angle 13 de 90 , l'organe élastique
travaille en
compression pure. Pour un angle 13 de 0 , l'organe élastique travaille en
cisaille-
ment pur.
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Parallèlement, les bielles 91 et 92 pivotent par rapport à la boîte d'essieu
32
autour des seconds points de liaison 98 et 100, qui se déplacent verticalement
vers le haut comme la figure 12 le représente en traits mixtes. Bien entendu,
la
boite d'essieu 32 et son sommet 104 subissent également un mouvement vertical
vers le haut, mais qui n'est pas représenté sur la figure 12. Les bielles 91
et 92
pivotent dans le sens horaire sur la figure 12 par rapport à la boîte d'essieu
32 et
restent à un niveau inférieur au sommet 104 de la boite d'essieu, qui s'est
déplacé
vers le haut.
Le pivotement des bielles 91 et 92 entraîne une torsion, pour chaque bielle,
des manchons élastiques 124 du premier point de liaison et également du second
point de liaison.
De manière à permettre le montage des bielles 91 et 92 sur le châssis, les
parties d'extrémité avant et arrière 56 et 58 de chaque longeron sont
conformées
en fourches. Chacune de ces parties d'extrémité est divisée en deux flasques
125
disposés en vis-à-vis (figure 3). Les flasques 125 sont sensiblement
perpendiculai-
res à la direction transversale. Les bielles 91 et 92 sont montées par leurs
points
de liaison respectifs 94 et 96 entre les flasques 125.
Comme le montre la figure 1, le châssis de caisse 14 présente une pre-
mière partie surélevée 126 au droit des roues avant et arrière droites, une se-
conde partie surélevée 128 au droit des roues avant et arrière gauches, et une
partie basse 130 entre les première et seconde parties surélevées 126 et 128.
Les
parties surélevées 126 et 128 s'étendent, parallèlement à la direction
principale,
sur toute la longueur du bogie. Perpendiculairement à la direction principale,
la
partie 126 présente une largeur suffisante pour couvrir le moteur avant 28, le
ré-
ducteur avant 38, l'accouplement avant 40, le frein arrière 35, les roues
avant 24
et arrière 26 droites. La partie surélevée 126 couvre également une grande
partie
du longeron droit 52.
La partie surélevée 128 présente la même largeur que la partie 126 et, de
manière symétrique, couvre le moteur arrière 30, le réducteur arrière 48,
l'accou-
plement arrière 50, le frein avant 35, les roues avant 24 et arrière 26
gauches et
une grande partie du longeron gauche 52.
La partie basse 130 forme un couloir de circulation à l'intérieur de la
caisse,
ce couloir étant sensiblement parallèle à la direction principale. Le couloir
130,
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considéré dans un plan perpendiculaire à la direction principale, s'étend au
milieu
de la caisse, c'est-à-dire à mi-distance des deux parois latérales de la
caisse. =
La zone haute 132a du plancher 132 du couloir de circulation est situé à un
niveau de sensiblement 480 mm par rapport au plan de roulement du bogie, en
considérant que les roues du bogie possèdent leur diamètre à neuf de 590 mm
Pour des roues ayant un diamètre à neuf de 640 mm, la zone haute 132a
du plancher 132 du couloir de circulation 130 est situé à un niveau de
sensible-
ment 520 mm.
Comme visible sur la figure 1, le châssis, les essieux, les boîtes d'essieux,
les organes de suspension primaires, la traverse danseuse et les organes de
sus-
pension secondaires sont tous entièrement situés à un niveau inférieur à celui
du
plancher 132. Ce résultat est obtenu grâce à l'utilisation de dispositifs de
suspen-
sion primaires bas tels que décrits ci-dessus.
Le couloir 130 présente une largeur, perpendiculairement à la direction
principale, de 800 mm environ. En variante, le couloir présente une largeur
com-
prise entre 600 mm et 800 mm, perpendiculairement à la direction principale.
Il
recouvre légèrement les deux longerons 52. Toutefois, un écartement
significatif
est prévu entre les parois latérales 134 de la partie basse 130 et les roues
24 et
26, de manière à permettre le débattement en rotation du bogie par rapport à
la
caisse.
Comme le montre la figure 2, chacune des parties surélevées 126 et 128
comporte, considérée d'avant en arrière, des zones de niveaux différents. Plus
précisément, chaque partie comporte d'abord une zone de niveau moyen 138,
puis une zone 140 de niveau plus élevé que la zone 138, puis une zone 142 de
niveau plus faible que la zone 138, puis une zone 144 de même niveau que la
zone 140 et enfin une zone 146 de même niveau que la zone 138. La zone 142
s'étend au droit d'un plateau 68 de la traverse danseuse et d'un des moteurs.
Elle
est située à un niveau intermédiaire entre celui du plateau 68 et le sommet
des
roues 24 et 26.
Au contraire, les zones 138, 140, 144 et 146 sont toutes situées à un ni-
veau supérieur à celui du sommet des roues.
Comme on le comprend en considérant les figures 1 et 2, deux sièges 20
sont fixés côte à côte dans chacune des zones 138, 140, 144 et 146. Les sièges
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des zones 140 et 144 se font face, la zone 142 permettant aux passagers assis
sur ces sièges de poser leurs pieds. Les sièges des zones 138 et 140 sont
dispo-
sés dos à dos, de même que les sièges des zones 144 et 146.
La couronne 62 est fixée sous le plancher 132 du couloir. La face 148 du
5 plancher 132 tournée vers le sol présente, considérée perpendiculairement
à la
direction principale, un profil suivant sensiblement celui de la traverse
danseuse.
La figure 4 illustre une première variante de réalisation non motorisée du
bogie des figures 1 à 3. Seules les différences avec le bogie décrit
précédemment
seront précisées ici. Les éléments identiques, ou assurant la même fonction,
se-
10 ront désignés par les mêmes numéros de référence.
Ce bogie ne comporte pas les moteurs avant et arrière 28 et 30, ni les ré-
ducteurs avant et arrière 38 et 48, ni les accouplements 40 et 50. Il comporte
en
revanche deux freins 35 supplémentaires, disposés à la place des réducteurs
avant et arrière 38 et 48. Le bogie dispose donc, pour chaque essieu, de deux
15 freins 35 disposés vers l'extérieur du bogie par rapport aux roues.
Le niveau du couloir de circulation, sa largeur, et l'agencement des sièges
au droit du bogie dans la caisse sont identiques pour cette variante à ce qui
a
été décrit plus haut en référence au mode de réalisation des figures 1 à 3.
Les figures 5 et 6 illustrent une seconde variante de réalisation non pivo-
20 tante du bogie des figures 1 à 3. Seules les différences par rapport au
bogie des
figures 1 à 3 seront détaillées ici, les éléments identiques, ou assurant la
même
fonction, étant désignés par les mêmes références.
Le bogie 16 est dépourvu de traverse danseuse 60 et de couronne 62. Les
moyens 34 de liaison entre le bogie et la caisse comprennent en revanche des
plateaux de support 149 rigidement fixés au châssis de caisse 14 et interposés
entre les organes de suspension secondaires 64 et le châssis de caisse 14. Le
bogie est ainsi non pivotant, au sens où ses moyens de liaison à la caisse
n'auto-
risent qu'un pivotement très limité autour d'un axe perpendiculaire au plan de
rou-
lement, généralement inférieur à 2 .
Du fait de la très faible amplitude du débattement possible entre le bogie et
la caisse, les parois latérales 134 du couloir de circulation peuvent être
disposées
beaucoup plus près des roues que dans le mode de réalisation des figures 1 à
3,
correspondant à un bogie pivotant. Dans ce cas, la partie surbaissée 130 du
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châssis de caisse recouvre une grande partie des longerons 52, et présente une
largeur, perpendiculairement à la direction principale, de sensiblement un
mètre.
Le plancher 132 est ici encore situé à un niveau de 480 mm par rapport au plan
de
roulement du bogie, pour des roues présentant leur diamètre à neuf de 590 mm.
Un second mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit rela-
tivement aux figures 7 à 9. Les éléments identiques ou assurant la même
fonction
que dans le premier mode de réalisation seront désignés par les mêmes numéros
de référence.
Seuls les points par lesquels le second mode de réalisation diffère du pre-
mier vont être détaillés ci-dessous.
Chaque bogie 16 comporte un moteur unique 150 apte à entraîner à la fois
les roues avant et des roues arrière. Le réducteur avant 38 est accouplé à
l'arbre
du moteur unique 150 par l'intermédiaire de l'accouplement avant 40, le
réducteur
arrière 48 étant accouplé à l'arbre du moteur 150 par l'intermédiaire de
l'accou-
plement arrière 50.
Le moteur 150, les réducteurs 38 et 48 et les accouplements 40 et 50 sont
disposés entre, d'une part, un plan P1 longitudinal médian des roues avant 24
et
médian des roues arrière 26 et, d'autre part, un plan P2 passant par les roues
droites avant et arrière 24 et 26 (voir figure 7). Ainsi, le moteur 150, les
réducteurs
38 et 48 et les accouplements 40 et 50 sont tous disposés du côté droit du
bogie,
vers l'intérieur du bogie par rapport aux roues. Les réducteurs 38 et 48 sont
placés
respectivement immédiatement à l'intérieur des roues droites avant 24 et
arrière
26.
Comme le montre la figure 9, les réducteurs 38 et 48 jouent le rôle de boi-
tes d'essieux et comprennent des moyens de guidage en rotation respectivement
des essieux avant et arrière 36 et 46, tels que des roulements à billes. La
sortie du
réducteur 38 est fixée directement à la roue avant droite 24 ou à l'essieu
avant 36.
De même, la sortie du réducteur arrière 48 est fixée directement à la roue
arrière
26 ou à l'essieu arrière 46.
Les réducteurs 38 et 48, les accouplements 40 et 50, et le moteur 150 sont
alignés longitudinalement. Le moteur 150 est placé longitudinalement entre les
réducteurs 38 et 48, les accouplements 40 et 50 étant respectivement
interposés
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entre le réducteur 38 et le moteur 150 et entre le réducteur arrière 48 et le
moteur
150.
Les accouplements 40 et 50 comprennent chacun un arbre de transmission
d'orientation longitudinale, lié en rotation par des cardans à l'arbre du
moteur 150
et à l'entrée du réducteur 38 ou 48.
Le moteur 150 est équidistant des essieux 36 et 46. Par ailleurs, les posi-
tions des réducteurs avant et arrière 38 et 48 sont symétriques l'une de
l'autre par
rapport à un plan transversal P3, médian des roues avant et arrière 24 et 26.
Comme le montre la figure 8, le plan P3 est équidistant des essieux 36 et 46.
De
même, les positions des accouplements 40 et 50 sont symétriques l'une de
l'autre
par rapport au plan P3.
Les réducteurs avant et arrière 38 et 48 sont différents l'un de l'autre et
sont
choisis de manière à entraîner les roues avant et arrière dans un même sens de
rotation.
Le bogie 16 est dissymétrique, le longeron droit 52 étant différent du longe-
ron gauche 52, et les dispositifs de suspension primaires 33 associés aux
roues
droites étant différents des dispositifs de suspension primaires 33 associés
aux
roues gauches.
Comme le montrent les figures 8 et 9, le longeron droit 52 comporte une
partie centrale basse 152 s'étendant le long du moteur 150, et deux parties
d'ex-
trémité surélevées 154 et 156.
Le longeron gauche 52, les traverses 54 et la partie basse 152 du longeron
droit sont disposés dans un même plan sensiblement parallèle au plan de roule-
ment du bogie. La partie 152 est disposée vers l'extérieur du bogie par
rapport au
moteur 150. Elle s'étend longitudinalement d'une traverse 54 à l'autre. Le
moteur
150 est rigidement fixé à la partie 152. Son arbre moteur est situé au niveau
de
l'axe des essieux 36 et 46, à un niveau intermédiaire entre la partie 152 et
les par-
ties d'extrémité 154 et 156.
Les parties d'extrémité surélevées 154 et 156 du longeron droit s'étendent
longitudinalement, au-dessus respectivement du réducteur avant 38 et du réduc-
teur arrière 48. Les parties 154 et 156 sont rigidement fixées à la partie
centrale
152 par des pieds 158.
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Les dispositifs de suspension primaires 33 associés aux roues droites avant
et arrière comprennent chacun deux organes de suspension primaires 160 du type
sandwich caoutchouc/métal (figures 8 et 9). De tels sandwichs sont décrits
dans
FR-1 536 401. Chaque organe comprend une pluralité de couches d'un matériau
élastique tel que du caoutchouc, et une pluralité de plaques métalliques
interpo-
sées entre les couches de matériau élastique et adhérentes à ces couches. Cha-
cun des organes 160 est conformé en chevrons.
Les organes 160 du dispositif de suspension primaire associé à la roue ar-
rière droite sont interposés entre la partie surélevée arrière 156 du longeron
droit
et le réducteur arrière 48. L'un des organes 160 est situé à l'avant de
l'essieu 46,
et l'autre à l'arrière de l'essieu 46.
De même, dans le dispositif de suspension primaire associé à la roue avant
droite, les organes 160 sont interposés entre la partie surélevée avant 154 du
lon-
geron droit et le réducteur avant 38. L'un des organes de suspension primaire
est
situé à l'avant de l'essieu 36 et l'autre à l'arrière de l'essieu 36.
Le longeron gauche 52 du châssis est semblable aux longerons du châssis
du premier mode de réalisation de l'invention. Les dispositifs de suspension
pri-
maires 33 associés aux roues avant et arrière gauches sont des dispositifs bas
identiques aux dispositifs de suspension primaires du premier mode de
réalisation
de l'invention. Ils sont interposés entre les parties d'extrémité 56 et 58 du
longeron
gauche et les boîtes d'essieu 32 des roues gauches, comme décrit précédem-
ment. Chaque dispositif bas 33 est situé au repos entièrement sous un niveau
au-
dessus du plan de roulement du bogie compris entre 200 mm et 400 mm, de pré-
férence compris entre 250 mm et 350 mm, et valant typiquement 300 mm, pour
des roues ayant leurs diamètres à neuf de 590 mm.
Le bogie comporte typiquement quatre organes de suspension secondaires
162 comprenant chacun un ressort hélicoïdal interposé entre le châssis de
bogie
22 et le châssis de caisse 14. Les quatre organes de suspension secondaires
162
sont disposés de manière symétrique par rapport au plan longitudinal P1 et par
rapport au plan P3. Deux organes 162 sont placés du côté droit du bogie vers
l'ex-
térieur du bogie par rapport aux roues droites 24 et 26. Les deux autres
ressorts
hélicoïdaux sont disposés du côté gauche du bogie vers l'extérieur de ce bogie
par
rapport aux roues gauches 24 et 26. Les organes de suspension secondaires 162
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sont situés longitudinalement entre les roues avant 24 et les roues arrière
26. Ils
présentent verticalement sensiblement le même encombrement que le moteur 150
et sont situés au même niveau que celui-ci par rapport au plan de roulement
(voir
figure 7).
Les freins avant et arrière 35 sont des freins à disque du même type que
ceux décrits relativement au premier mode de réalisation de l'invention.
Ces freins sont disposés du côté gauche du bogie, vers l'extérieur du bogie
par rapport aux roues avant et arrière gauches 24 et 26. Ils sont disposés
dans le
prolongement transversal des essieux avant et arrière 36 et 46.
Le bogie comprend un amortisseur transversal 164 et deux amortisseurs
verticaux 166, tous interposés entre le châssis de bogie 22 et le châssis de
caisse
14. Il comprend également une bielle rigide longitudinale 168 apte à
transmettre
les efforts entre le châssis de bogie et le châssis de caisse. Par ailleurs,
le méca-
nisme 90 d'actionnement des étriers de freins est lié au châssis de bogie par
l'in-
termédiaire des bielles 174.
Comme le montre la figure 7, la partie surélevée droite 126 du châssis de
caisse couvre les organes de suspension secondaires 162, les roues droites
avant
et arrière, le moteur 150, les réducteurs avant et arrière 38 et 48 et les
accouple-
ments avant et arrière 40 et 50.
La partie surélevée gauche 128 couvre seulement les organes de suspen-
sion secondaires 162, les roues gauches avant et arrière et les freins avant
et ar-
rière 35.
Considérée perpendiculairement à la direction transversale, la première
partie surélevée 126 est relativement plus large que la seconde partie
surélevée
128. Le couloir de circulation 130 est de ce fait décalé transversalement vers
la
partie surélevée gauche 128 par rapport au plan P4 médian de la caisse 12 et
s'étendant parallèlement à la direction principale.
La zone haute 132a du plancher 132 du couloir de circulation est situé à un
niveau de 480 mm environ par rapport au plan de roulement du bogie, en considé-
rant le diamètre à neuf des roues de 590mm.
La zone haute 132a du plancher 132 du couloir de circulation est situé à un
niveau de 520mm environ par rapport au plan de roulement du bogie, en considé-
rant le diamètre à neuf des roues de 640 mm.
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Le couloir de circulation 130 s'étend pratiquement, considéré dans un plan
perpendiculaire à la direction principale de la caisse, depuis les réducteurs
38 et
48 jusqu'aux roues gauches. Il présente une largeur de 800mm environ.
Comme dans le premier mode de réalisation de l'invention, chacune des
5 parties surélevées du châssis de caisse comprend des zones 138 à 146 de
ni-
veaux différents, permettant d'agencer seize sièges au droit du bogie.
La figure 10 illustre une variante de réalisation pivotante du bogie des figu-
res 7 à 9. Seules les différences avec le bogie des figures 7 à 9 seront
précisées
ici. Les éléments identiques, ou assurant la même fonction, seront désignés
par
10 les mêmes numéros de référence.
Le bogie 16 comprend des moyens de liaison pivot 176 aptes à lier le bogie
à la caisse 12. Les moyens 176 comportent une traverse danseuse transversale
178 et un pivot 180 interposé entre la traverse 178 et le châssis de caisse
14. Le
pivot 180 présente un axe de rotation sensiblement perpendiculaire au plan de
15 roulement du bogie.
La traverse 178 présente une forme en berceuse similaire à celle de la tra-
verse 60 du premier mode de réalisation. Les parties d'extrémité surélevées
182
de la traverse danseuse sont conformées en plateau. Les organes de suspension
secondaires 162 sont interposés entre les plateaux 182 et le châssis 22. Le
pivot
20 180 est lié à la partie centrale basse 184 de la traverse danseuse.
La zone haute 132a du plancher 132 du couloir 130 est situé à un niveau
d'environ 480 mm au-dessus du plan de roulement du bogie, en considérant le
diamètre à neuf des roues de 590 mm
La zone haute 132a du plancher 132 du couloir 130 est situé à un niveau
d'environ 520 mm au-dessus du plan de roulement du bogie, en considérant le
diamètre à neuf des roues de 640 mm
Le couloir 130 présente une largeur de 660 mm seulement environ, per-
pendiculairement à la direction principale de la caisse, de manière à laisser
entre
les parois latérales 134 du couloir et les organes du bogie un espace libre
autori-
sant le débattement en rotation du bogie par rapport à la caisse.
Les bogies décrits ci-dessus présentent de multiples avantages.
L'utilisation d'une suspension primaire basse permet d'aménager dans le
châssis de caisse un couloir de circulation bas, particulièrement large, même
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quand le bogie est monté par des moyens de liaison pivot sous la caisse. Elle
permet en effet d'aménager une zone haute 132a du plancher 132 disposé au
dessus d'un bogie 16, à une hauteur inférieure d'au moins 100 mm à la hauteur
maximale des roues par rapport au plan de roulement du bogie. De préférence,
la
zone de plancher haute 132a du plancher 132 est disposée à une hauteur située
entre 100mm et 120 mm en dessous de la hauteur du sommet des roues par rap-
port au plan de roulement du bogie. La hauteur maximale des roues ou la hau-
teur du sommet des roues étant la valeur du diamètre des roues.
Du fait que les réducteurs présentent des sorties fixées directement sur les
roues, les accouplements avant et arrière sont disposés longitudinalement
entre
les moteurs et les réducteurs. L'encombrement transversal des transmissions du
moteur vers les roues en est diminué.
Par ailleurs, les arbres de sortie des moteurs sont longitudinaux, ce qui
permet de réduire la pignonerie des réducteurs par rapport au cas où les
moteurs
présentent des arbres de sortie transversaux.
Du fait que les suspensions primaires sont placées à l'intérieur du bogie par
rapport aux roues, il est possible de faire descendre les parois latérales de
la
caisse sensiblement jusqu'à l'axe des roues, voire plus bas, tout en leur
conférant
un galbe. Comme le montrent les figures 1 et 7, les parois ne sont pas planes
mais, au contraire, sont légèrement bombées vers l'extérieur de la caisse. Par
ail-
leurs, cette disposition des suspensions primaires facilite l'accès aux roues
et aux
disques de frein, en vue de leur maintenance ou de leur remplacement.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention, le fait que les moteurs et
les réducteurs soient placés vers l'extérieur du bogie par rapport aux roues,
et le
fait que le châssis et les boîtes d'essieux soient disposés dans un même plan
sensiblement parallèle au plan de roulement du bogie, facilitent encore
l'aména-
gement d'un couloir de circulation bas et large dans le châssis de caisse.
Par ailleurs, le fait que les moteurs soient placés vers l'extérieur du bogie,
verticalement au niveau du châssis de bogie, et le fait que les suspensions se-
condaires soient placées à l'intérieur du bogie par rapport aux roues, au même
niveau que les moteurs, permet de créer dans le châssis de caisse deux zones
basses latérales entre les roues avant et arrière du bogie. Il devient ainsi
possible
de disposer seize sièges dans la caisse au-dessus de chaque bogie. En effet,
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deux sièges peuvent être disposés à l'avant de chaque zone basse, et deux
autres
à l'arrière de ladite zone basse, en vis-à-vis des sièges avant. Les zones
basses
servent à loger les jambes des passagers assis sur les quatre sièges en vis-à-
vis.
Le second mode de réalisation de l'invention présente également de multi-
ples avantages.
Le fait que le moteur et les réducteurs soient rassemblés d'un côté latéral
du bogie, à l'opposé des organes de suspension primaires bas, facilite encore
l'aménagement d'un couloir de circulation à la fois bas et large dans le
châssis de
caisse.
La disposition symétrique du ou des moteurs et des réducteurs par rapport
au plan transversal médian des roues va également dans ce sens.
Le moteur d'entraînement du bogie peut être avantageusement aligné longi-
tudinalement entre les deux réducteurs. Le ou chaque moteur et les réducteurs
présentent transversalement sensiblement le même encombrement, de telle sorte
qu'il subsiste un espace libre important entre le moteur et les réducteurs,
d'une
part, et les roues situées du côté opposé du bogie, d'autre part, pour laisser
pas-
ser le couloir de circulation de la caisse.
Du fait que les réducteurs sont rassemblés d'un même côté du bogie, le
couloir de circulation est décalé par rapport au plan médian de la caisse et
parai-
lèle à la direction principale de la caisse.
Les freins et les ressorts de suspension secondaire du bogie sont placés
dans ce cas vers l'extérieur du bogie par rapport aux roues, de manière à ne
pas
gêner le passage du couloir de circulation de la caisse.
Le fait que le moteur est placé le long d'une partie centrale basse du longe-
ron droit, vers l'extérieur du bogie, et le fait que le moteur soit placé à un
niveau
inférieur à celui des parties d'extrémités surélevées du longeron droit permet
de
créer dans le châssis de caisse deux zones basses latérales entre les roues
avant
et arrière du bogie.
Il devient ainsi possible de disposer jusqu'à quatre rangées de trois sièges
sans trop empiéter sur le couloir pour une caisse étroite (moins de 2400 mm de
largeur), soit douze sièges au-dessus du bogie. Deux sièges de chaque rangée
sont dans ce cas disposés au-dessus de la partie surélevée 126, la plus large,
et
un seul au-dessus de la partie surélevée 128, la plus étroite. Dans le cas
d'une
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caisse plus large (plus de 2400 mm de largeur), il est possible de disposer
quatre rangées de
quatre sièges au-dessus du bogie sans trop empiéter sur le couloir, soit seize
sièges au total.
Deux sièges de chaque rangée sont alors disposés au-dessus de la partie
surélevée 126 et
deux autres au-dessus de la partie surélevée 128. Les sièges des rangées
centrales sont
disposés en vis-à-vis à l'avant et à l'arrière des zones basses, les passagers
pouvant ainsi
loger leurs jambes dans les zones basses.
L'architecture du bogie permet de monter ce bogie sur la caisse soit pivotant
autour
d'un pivot sensiblement perpendiculaire au plan de roulement du véhicule, soit
non pivotant,
c'est-à-dire avec un débattement angulaire inférieur ou égal à 2 par rapport
à la caisse.
Les bogies décrits ci-dessus peuvent présenter de multiples variantes.
Le bogie peut être un bogie porteur, c'est-à-dire dénué de moteur.
Le bogie peut être pivotant ou non pivotant, la largeur du couloir de
circulation ménagé
dans le châssis de caisse au-dessus du bogie pouvant être augmentée dans ce
dernier cas.
Les essieux avant et arrière peuvent être du type couplé, comme décrit dans
EP-0 911 239 ou du type découplé, comme décrit dans la demande de brevet
portant le
numéro de dépôt FR 2,896,751. Dans les deux cas, il est possible d'abaisser la
hauteur du
couloir de circulation en dessous de 480 mm pour des roues présentant un
diamètre à neuf
de 590 mm.
Les organes de suspension secondaires peuvent être de tout type, et comprendre
des
sandwichs caoutchouc/acier en chevrons ou des ressorts hélicoïdaux. Le bogie
peut
comprendre deux ou quatre organes de suspension secondaires.
Les freins ne sont pas nécessairement des freins à disque, mais peuvent être
de tout
type, par exemple des freins à tambour.
La traverse danseuse peut être liée au châssis de caisse par une couronne, par
un
pivot ou par un organe analogue.
Dans le premier mode de réalisation, le bogie peut n'être équipé de
suspensions
primaires basses que d'un seul côté, à droite ou à gauche.
Il peut ne comprendre qu'un seul moteur. Dans ce cas, les deux réducteurs sont
disposés d'un même côté du bogie, vers l'extérieur du bogie par rapport aux
rames, le moteur
étant couplé aux deux réducteurs.
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Dans le second mode de réalisation, le bogie peut comprendre deux mo-
teurs, entraînant chacun les deux roues associées à un même essieu. Dans ce
cas, les deux moteurs sont alignés longitudinalement entre les réducteurs.
Sur la figure 14, on a représenté un véhicule ferroviaire 10 comprenant une
voiture principale 201 et une voiture secondaire 202. Les caisses 12a de la
voiture
principale 201 et de la voiture secondaire 202 sont reliées au moyen d'un
disposi-
tif d'articulation non représenté. Deux caisses adjacentes sont séparées par
un
zone d'intercirculation 203. Les voitures principale 201 et secondaire 202 du
véhi-
cule sont des voitures d'extrémité du véhicule, elles comprennent des caisses
d'extrémité 12a qui délimitent une portion d'un espace voyageur 18 et qui sont
pourvues d'une cabine de conduite 204. Le véhicule 10 comprend un espace
voyageur 18 s'étendant sur toute la longueur du véhicule entre les cabines
d'extrémité.
Sur la figure 14, le véhicule représenté est un tramway. En variante, le vé-
hicule ferroviaire est par exemple un tram-train c'est à dire un véhicule
ferroviaire
péri-urbain qui est adapté pour circuler sur des voies pour tramways et pour
véhi-
cules ferroviaires régionaux.
L'intercirculation 203 délimite une portion de l'espace voyageur 18.
La caisse 12a de la voiture principale 201 est liée à deux bogies 16, parmi
lesquels un bogie d'extrémité 16a et un bogie intermédiaire 16b. La caisse 12a
de
la voiture secondaire 202 est liée à un unique bogie d'extrémité 16a.
Un bogie d'extrémité 16a est un bogie du véhicule proche d'une extrémité
du véhicule. Un bogie intermédiaire 16b est séparé par au moins un bogie
d'extrémité 16a de chacune des deux extrémités du véhicule 10.
Chacun des bogies 16a, 16b du tramway 10 comprend des moyens de liai-
son pivot non représentés, aptes à lier le bogie 16a, 16b à la caisse 12 en
des-
sous de laquelle il est disposé. Chacun des bogies 16a, 16b est un bogie selon
l'un quelconque des modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 4 et
10.
Les moyens de liaison pivot sont par exemple du type comprenant une couronne
62 et une traverse danseuse 60 ou du type comprenant un pivot 180 et une tra-
verse danseuse 178 comme cela est expliqué en référence aux figures là 4 et
10.
Un tel véhicule 10, équipé de bogies 16a, 16b pivotants, présente
l'avantage de s'insérer aisément en courbes.
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Chacun des bogies 16a d'extrémité est disposé en dessous d'un espace
voyageur 18. De cette manière, une ouverture 205 est installée entre chaque bo-
gie d'extrémité 16a et la cabine de conduite 204 qui lui est adjacente. Ce
mode
de réalisation présente l'avantage de permettre un accès aisé aux voyageurs
dans
5 le véhicule, depuis l'extrémité du véhicule.
Au moins une ouverture 205 est installée dans chaque espace formé entre
deux bogies 16 adjacents.
Dans la suite des figures, les éléments identiques présentent les mêmes
numéros de références que ceux des figures précédentes et ne seront pas
décrits
10 à nouveau.
En variante, comme représenté sur la figure 15, le tramway 10 comprend
une voiture principale 201 ainsi que deux voitures secondaires 202. Deux
voitures
adjacentes sont reliées l'une à l'autre au moyen d'un dispositif
d'articulation non
représenté et séparées par une zone d'intercirculation 203. La voiture
principale
15 201 est une voiture d'extrémité comprenant une caisse d'extrémité 12a.
Une des voitures secondaire 202 est une voiture d'extrémité comprenant
une caisse d'extrémité 12a, et l'autre voiture secondaire 202 est une voiture
inter-
médiaire qui comprend une caisse intermédiaire 12b délimitant un espace voya-
geur et dépourvue de cabine de conduite 204. Les ouvertures 205 d'extrémité du
20 véhicule sont formées dans les parois latérales de chaque cabine 204.
Une ouver-
ture 205 est formée dans chaque cabine.
En variante, dans des modes de réalisation non représentés, le tramway
comprend une voiture principale 201 et plus de deux voitures secondaires 202.
En variante comme représenté sur la figure 16, une partie de chaque bogie
25 d'extrémité 16a du véhicule 10 est disposé dans l'emprise au sol de la
cabine de
conduite 204. Sur la figure 16, chacun des bogies d'extrémité 16a du tramway
10
est disposé en partie en dessous de la cabine de conduite 204 et en partie en
dessous d'une portion de l'espace voyageurs 18 de la caisse d'extrémité 12a
sous
laquelle il est disposé.
Plus précisément, les roues avant 24 de chaque bogie d'extrémité sont
disposées sous une cabine 204 et les roues arrière 26 sont disposées sous
l'espace voyageur 18.
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Ce mode de réalisation présente l'avantage de garantir une bonne insertion
en courbes du véhicule, chaque bogie d'extrémité 16b étant disposé près de
l'extrémité du véhicule 10.
Sur la figure 17, on a représenté un mode de réalisation préféré de
l'invention. Un véhicule ferroviaire 10 dans lequel la voiture principale 201
est une
voiture intermédiaire. Ce mode de réalisation présente l'avantage de garantir
une
bonne répartition de la masse du véhicule sur les essieux des bogies 16a, 16b.
Dans ce mode de réalisation, les bogies d'extrémité 16a sont disposés au droit
de
portions de l'espace voyageur 18 s'étendant dans les voitures secondaires 202
d'extrémité.
Sur la figure 18, on a représenté une vue de dessus de l'aménagement in-
térieur du tramway 10 de la figure 17 équipé de bogies 16a, 16b selon le
premier
mode de réalisation illustré par les figures 1 à 4.
La caisse comprend au dessus de chacun des bogies 16a, 16b, deux zones
surélevées 126 et 128, une partie basse 130 entre les deux zones surélevées
126
et 128, comme le montre également la figure 1.
Des sièges 20 sont disposés dans chacune des zones hautes 126 et 128,
comme représenté sur la figure 1.
La partie basse 130 forme un couloir de circulation à l'intérieur des caisses
12a, 12b, ce couloir étant sensiblement parallèle à la direction principale, à
savoir
la direction longitudinale du véhicule. La partie basse 130 comprend un
plancher
132 qui sera décrit plus précisément par la suite.
Le véhicule 10 comprend un couloir de circulation 230 du véhicule
s'étendant sur toute la longueur de l'espace voyageurs 18.
Le plancher 232 du couloir de circulation 230 comprend des zones de plan-
cher 132 disposées au droit des bogies 16a, 16b et dont une est représentée
sur
la figure 19.
Le plancher 232 comprend également des zones de plancher intermédiai-
res 233 situées en dehors des zones de des caisses 12a, 12b disposées au droit
des bogies 16a, 16b.
On a représenté sur la figure 19, une partie du plancher 232 s'étendant au
droit d'un bogie intermédiaire 16b, entre les plans verticaux M et N, et dans
son
voisinage entre les plans verticaux A et M et N et B. Chacun des plans A, B, M
et
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N s'étend verticalement dans la direction transversale du véhicule et est
représen-
té sur la figure 18.
Le plancher 132 du couloir 130 agencé au droit du bogie intermédiaire 16b,
comprend une zone haute 132a plane, s'étendant longitudinalement entre deux
bords B1 et B2. Chacun des bords B1 et B2 s'étend de façon sensiblement hori-
zontale, dans la direction transversale du tramway 10.
Le véhicule 10 présente des roues 24, 26, neuves d'un diamètre de 590
mm. Par conséquent, la portion 132a s'étend à une hauteur d'environ 480 mm par
rapport au plan de roulement du bogie 16 lorsque la roue est neuve.
Pour un véhicule présentant des roues de diamètre de 640 mm à neuf, la
zone haute 132a plane s'étendant à une hauteur d'environ 520 mm, par rapport
au
plan de roulement du bogie 16 lorsque la roue est neuve.
Ceci est rendu possible par le fait que chacun des bogies 16 du tramway
comprend des suspensions primaires 33 basses telles que décrites précédem-
ment.
Le couloir 230 présente une largeur comprise entre 600 et 800 mm.
Chacun des deux bords B1 et B2 est disposé à l'intérieur de l'espace formé,
au droit du bogie 16b, par les essieux avant 36 et arrière 46 du bogie 16b. La
po-
sition des essieux 36, 46 est représentée en traits pointillés sur la figure
19.
Le plancher 132 du couloir 130 comprend également deux zones
d'extrémité 132b' et 132b" s'étendant chacune entre un des bords B1 , B2 et
une
des extrémités du bogie 16b représentées par les plans M et N. Les deux zones
d'extrémité 132b' et 132b" jouxtent la zone haute 132a et s'étendent de part
et
d'autre de la zone haute dans la direction longitudinale.
Chacune des zones d'extrémité 132b' et 132b" forme une rampe longitudi-
nale en pente descendante depuis la zone haute 132a vers une zone de plancher
intermédiaire 233.
Chacune des zones d'extrémité 132b' et 132b" fait partie d'une rampe lon-
gitudinale 240' et 240" continue, c'est à dire sans discontinuité de pente.
Les rampes 240' et 240" comprennent respectivement les zones
d'extrémité 132b' et 132b" et se prolongent chacune continûment, dans la direc-
tion longitudinale, en dehors plancher 132. Ces rampes sont donc formées à la
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fois de zones de plancher d'extrémité 132b' et 132b" et de parties du plancher
intermédiaire 233.
Ces rampes 240' et 240" sont représentées en traits hachurés dans le sens
longitudinal sur la figure 19.
Les rampes 240' et 240" ont des pentes longitudinales inférieures à 8%.
Chaque rampe 240' et 240" est adaptée pour relier une zone haute 132a à une
zone de plancher bas 241 de plancher intermédiaire 233. La pente faible des
ram-
pes 240' et 240" permet aux voyageurs, notamment aux voyageurs à mobilité ré-
duite, de circuler librement sur toute la longueur du véhicule.
Les zones de plancher bas 241 sont des zones dans lesquelles le plancher
est disposé à une hauteur maximale est de 370 mm par rapport au plan de rou-
lement du bogie, lorsque le véhicule comprend des roues 24, 26 d'un diamètre à
neuf de 590 mm.
Les zones de plancher bas 241 sont des zones dans lesquelles le plancher
est disposé à une hauteur maximale est de 405 mm par rapport au plan de rou-
lement du bogie, lorsque le véhicule comprend des roues 24, 26 d'un diamètre à
neuf de 640 mm.
Sur la figure 19, on a représenté une zone de plancher bas 241, de part et
d'autre du bogie 16b, s'étendant dans une intercirculation 203 et au delà de
l'intercirculation et une zone de plancher bas 241 s'étendant derrière deux
portes
205 latérales se faisant face. La zone de plancher bas 241 s'étendant dans
l'intercirculation est plane. La zone de plancher bas 241 s'étendant entre les
deux
portes latérales 205 se faisant face, comprend une zone basse plane 242 et
deux
zones basses en rampe 243.
Une zone basse en rampe 243 est une rampe transversale s'étendant entre
la zone basse plane 242 et le seuil d'une porte d'accès 205. Ces rampes sont
re-
présentées en traits hachurés transversaux sur la figure 19.
Ces rampes transversales présentent des pentes transversales descendan-
tes inférieures à 8%, depuis la zone basse plane 242 vers les seuils des
portes
205.
Le seuil d'accès d'une porte 205 est situé à une hauteur d'au plus 335 mm
pour un véhicule supporté par des bogies 16a, 16b présentant des roues de dia-
mètre neuf de 590 mm.
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Le seuil d'accès d'une porte 205 est situé à une hauteur d'au plus 370 mm
pour un bogie pour un véhicule supporté par des bogies 16a, 16b présentant des
roues de diamètre neuf de 640 mm.
Lorsque un bogie intermédiaire 16b est agencé, comme représenté sur la
figure 16, à côté d'une portion de la zone voyageur 18 dont les parois
latérales
sont dépourvues de porte d'accès, une zone de plancher bas 241 disposé dans
une telle portion du véhicule 10 est de préférence plane et s'étend sur toute
la
longueur séparant les deux portions de parois latérales se faisant face.
Dans le cas d'un bogie d'extrémité 16a disposé juste derrière la cabine,
comme représenté sur la figure 17, la zone de plancher 132 comprend une zone
haute 132a et une zone d'extrémité 132b' formant une rampe apte à relier la
zone
haute 132a à une zone de plancher bas 241 de l'espace voyageur 18. La zone de
plancher 132 comprend également une zone d'extrémité 132b" formant une
rampe apte à relier la zone haute 132a à la paroi séparant la cabine de
l'espace
voyageur 18.
En variante, la zone d'extrémité 132b" est plane.
En variante, lorsque le véhicule est équipé d'un moteur selon le second
mode de réalisation représenté sur la figure 6, le plancher 130 présente une
lar-
geur moins importante et la zone haute 132a est agencé à une hauteur plus im-
portante par rapport au plan de roulement du bogie, comme cela est expliqué
pré-
cédemment.
Un véhicule 10 équipé de bogies 16a, 16b selon l'un des modes de réalisa-
tion représentés sur les figures 1 à 4 présente l'avantage de pouvoir
présenter un
nombre variable de bogies motorisés, en fonction des performances dynamiques
souhaitées par le client et ce, sans modifier la structure interne du véhicule
et plus
particulièrement, sans modifier les largeurs et hauteurs des couloirs 130
disposés
au dessus des bogies. En effet comme explicité en référence aux figures 1 à 3,
les
bogies 16a, 16b motorisés, permettent d'aménager au dessus d'un tel bogie un
plancher d'une largeur et une hauteur identiques à celles pouvant être
aménagés
au dessus d'un bogie non motorisé de même structure tel que représenté sur la
figure 3.
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Les tramways 10 représentés sur les figures 15 à 17 sont des tramways 10
à plancher bas, lorsqu'ils sont supportés par des bogies 16a, 16b, selon l'un
des
modes de réalisation représentés sur les figures là 4 et 10.
Par véhicule à plancher bas, on entend un véhicule dont le plancher ne
5 comprend pas de marches et comprend des rampes inférieures à 8%. Un tel
plan-
cher permet aux voyageurs de pénétrer aisément dans le véhicule et de se dépla-
cer aisément sur toute la longueur de l'espace voyageur.
Plus particulièrement, dans le cas d'un véhicule équipé de bogies pivotants
16a, 16b, le plancher du véhicule comprend au moins une zone haute 132a dispo-
10 sée au dessus d'au moins bogie 16a, 16b, la zone haute 132a étant
disposée à un
niveau inférieur de 70 mm à 120 mm à celui du sommet des roues 24, 26 du bogie
par rapport au plan de roulement du bogie. Une telle zone haute 132a présente
une largeur comprise entre 600 et 800 mm que les bogies soient motorisés ou
non.
15 La hauteur du sommet des roues du bogie par rapport au plan de
roulement
du bogie est égal au diamètre desdites roues.
Ainsi, l'utilisation des bogies selon les modes de réalisation représentés sur
les figures 1 à 4 et 10, présente l'avantage de permettre l'installation de
bogies
ayant des roues de taille normale, c'est à dire présentant un diamètre à neuf
com-
20 pris entre 590 et 640 mm tout en conservant un plancher bas.
Dans un tel véhicule 10, les zones de plancher planes, se trouvant à des
hauteurs différentes par rapport au rail, sont reliées par des rampes
longitudinales
dont les pentes sont inférieures à 8 %.
On comprend aisément que les descriptions de l'agencement du plancher
25 du tramway représenté sur la figure 17 est également valable pour les
autres va-
riantes de ce véhicule.
