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CA 02683119 2015-04-13
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VÉHICULE FERROVIAIRE COMPRENANT DES BOGIES D'EXTRÉMITÉ PIVOTANTS
L'invention concerne en général les véhicules ferroviaires, notamment les
tramways et
les tram-train.
Plus précisément, l'invention concerne un véhicule supporté par au moins deux
bogies
d'extrémité montés par des liaisons pivot audit véhicule et permettant
d'aménager dans le
véhicule, des couloirs bas de grande largeur.
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 WO-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 un fauteuil roulant pour personne
handicapée ou une
poussette.
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Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un véhicule supporté par au
moins deux
bogies d'extrémité montés par des liaisons pivot audit véhicule, chaque bogie
permettant
d'aménager dans le châssis de la caisse un couloir bas de grande largeur.
A cette fin, l'invention porte sur un véhicule ferroviaire comprenant deux
bogies
d'extrémité, chaque bogie d'extrémité comprenant :
- un châssis, les deux roues 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 deux bielles de chacun desdits dispositifs de suspension primaire de
chaque bogie
d'extrémité étant disposées à un niveau vertical inférieur au sommet de
l'organe de guidage
correspondant,
les seconds points de liaison entre chacune des deux bielles longitudinales et
l'organe
de guidage correspondants étant distincts de l'organe élastique et distincts
du châssis,
et en ce que chaque bogie d'extrémité comprend des moyens de liaison pivot
aptes à
relier ledit bogie d'extrémité audit véhicule,
ledit véhicule comprenant deux voitures d'extrémité comprenant chacune une
caisse
d'extrémité munie d'une cabine de conduite et délimitant une portion d'un
espace voyageurs
s'étendant entre les deux cabines d'extrémité du véhicule, chaque caisse
d'extrémité étant
liée à un bogie d'extrémité comprenant des moyens de liaison pivot aptes à
relier le bogie à
ladite caisse d'extrémité, ledit véhicule comprenant également un sous-
ensemble disposé
entre les deux voitures d'extrémité comprenant au moins une caisse porteuse
délimitant une
portion dudit espace voyageurs, chaque caisse porteuse étant reliée à un bogie
intermédiaire
dépourvu de moyens de liaison pivot aptes à relier le bogie à ladite au moins
une caisse.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le véhicule ferroviaire
comporte l'une ou
plusieurs des caractéristiques suivantes
I
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2a
- les deux bielles de chacun desdits dispositifs de suspension primaire de
chaque
bogie d'extrémité, sont disposées à un niveau vertical inférieur au sommet de
l'organe de
guidage correspondant,
- chaque dispositif de suspension primaire de chaque bogie d'extrémité est
disposé
vers l'intérieur du bogie par rapport à la roue associée,
- il comprend au moins un bogie d'extrémité motorisé,
- le au moins un bogie d'extrémité motorisé comprend au moins un moteur et un
dispositif apte à accoupler en rotation au moins une roue du bogie d'extrémité
au moteur, le
ou chaque moteur et le dispositif d'accouplement étant disposés vers
l'extérieur du bogie
d'extrémité par rapport aux roues,
,
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- le au moins un bogie d'extrémité motorisé comprend deux moteurs et
deux dispositifs aptes chacun à accoupler en rotation une paire de roues du
bogie
d'extrémité à un moteur, l'un des deux moteurs et l'un des deux dispositifs
d'accouplement étant disposés vers l'extérieur du bogie d'extrémité par
rapport
aux roues situées du premier côté latéral du bogie, l'autre des deux moteurs
et
l'autre des deux dispositifs d'accouplement 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 d'extrémité motorisé est ac-
couplé aux deux roues avant et l'autre des deux moteurs est accouplé aux deux
roues arrière.
- le au moins un bogie d'extrémité motorisé comprend au moins un moteur,
des moyens d'accouplement des roues avant au ou à un moteur, et des moyens
d'accouplement 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,
- les moyens d'accouplement avant et arrière du au moins un bogie
d'extrémité 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 d'extrémité motorisé comprend un seul moteur d'en-
traînement aligné longitudinalement entre les moyens d'accouplement avant et
arrière,
- ledit véhicule comprenant deux voitures d'extrémité comprenant chacune
une caisse d'extrémité munie d'une cabine de conduite et délimitant une
portion
d'un espace voyageurs s'étendant entre les deux cabines d'extrémité du
véhicule,
chaque caisse d'extrémité étant liée à un bogie d'extrémité comprenant des
moyens de liaison pivot aptes à relier le bogie à ladite caisse d'extrémité
ledit vé-
hicule comprenant également un sous-ensemble disposé entre les deux voitures
d'extrémité comprenant au moins une caisse porteuse délimitant une portion
dudit
espace voyageurs, chaque caisse porteuse étant reliée à un bogie intermédiaire
dépourvu de moyens de liaison pivot aptes à relier le bogie à ladite au moins
une
caisse,
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- le sous-ensemble comprend une unique caisse porteuse délimitant une
portion dudit espace voyageurs et étant relié à chacune de son extrémité à une
voiture d'extrémité,
- le sous-ensemble comprend au moins une caisse portée délimitant une
portion dudit espace voyageurs, ladite caisse portée n'étant liée à aucun
bogie,
chaque caisse portée étant suspendue entre deux caisses porteuses, une caisse
porteuse étant disposée à chaque extrémité du sous-ensemble,
- chacun des deux bogies d'extrémité est disposé en dessous d'une portion
de l'espace voyageur,
- ledit véhicule ferroviaire comprend un plancher dépourvu de marches,
s'étendant sur toute la longueur de l'espace voyageurs et comprenant des ram-
pes dont les pentes sont inférieures à 8%,
- ledit plancher comporte, au droit d'au moins un bogie d'extrémité , un
couloir de circulation s'étendant sur toute la longueur dudit bogie
d'extrémité et
dont la largeur est comprise entre 600 mm et 800 mm, 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
gau-
ches, les parties surélevées et s'étendant parallèlement à la direction
principale
sur toute la longueur du bogie d'extrémité, le couloir de circulation
comprenant un
plancher comprenant une zone haute plane, la 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 bogie d'extrémité par
les es-
sieux avant et arrière du bogie d'extrémité,
- le plancher du couloir agencé au dessus dudit au moins un bogie
d'extrémité comprend 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 plancher 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
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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 d'extrémité comprenant une première zone
d'extrémité et une seconde zone d'extrémité disposées de part et d'autre de la
5 zone haute dans la direction principale,
- un couloir s'étend au droit de chaque bogie intermédiaire, ledit couloir
présentant une largeur d'au moins 900 mm.
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 :
- la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un bogie de tramway, mo-
torisé, 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 réduc-
teurs 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
figu-
res 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;
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- 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 supé-
rieure 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 ;
- la figure 16 est une vue de dessus du véhicule ferroviaire de la figure
14, montrant un aménagement intérieur ;
- la figure 17 est une vue agrandie d'un tronçon délimité par les plans M
et N sur la figure 16;
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 dite également direction
longitudinale. La
direction transversale est la direction sensiblement horizontale qui est
perpendicu-
laire 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 plusieurs
ran-
gées 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;
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- 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;
- 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.
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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
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.
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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
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.
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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
5 et 96 à un longeron 52, et par des second points de liaison respectifs 98
et 100 à
la boîte d'essieu 32 ;
- 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-
10 dire dans un même plan perpendiculaire au plan de roulement du bogie, la
bielle
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-
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
longitudinalement 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 transversal 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'essieu de la même distance d suivant la direction
longitudinale, à l'opposé du longeron 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 équidistance des points 94 et 96 sur la
droite
passant par les deux points 94 et 96.
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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.
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
prolongement 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
élastique 102 est pris entre les surfaces 116 et 118. Ces surfaces 116 et 118
sont
parallèles l'une à l'autre, les plaques d'extrémité 110 étant plaquées sur les
surfa-
ces 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
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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
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
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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.
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.
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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'accouplement 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,
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 sensiblement 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 suspension
secondaires
sont tous entièrement situés à un niveau inférieure à celui du plancher 132.
Ce résultat est
obtenu grâce à l'utilisation de dispositifs de suspension 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 comprise 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
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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
niveau supérieur à celui du sommet des roues.
5
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
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.
10 La
couronne 62 est fixée sous le plancher 132 du couloir. La face 148 du
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
15
seront précisées ici. Les éléments identiques, ou assurant la même fonction,
se-
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
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
20 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-
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-
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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
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
relativement 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 boî-
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.
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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
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.
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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.
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
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organes 162 sont placés du côté droit du bogie vers l'extérieur du bogie par
rap-
port aux roues droites 24 et 26. Les deux autres ressorts hélicoïdaux sont
dispo-
sés 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 sont situés longi-
tudinalement entre les roues avant 24 et les roues arrière 26. Ils présentent
verti-
calement 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.
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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.
Le couloir de circulation 130 s'étend pratiquement, considéré dans un plan
5 perpendiculaire à la direction principale de la caisse, depuis les
réducteurs 38 et
48 jusqu'aux roues gauches. Il présente une largeur de 900 mm environ.
Comme dans le premier mode de réalisation de l'invention, chacune des
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.
10 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
les mêmes numéros de référence.
Le bogie 16 comprend des moyens de liaison pivot 176 aptes à lier le bogie
15 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
roulement du bogie.
La traverse 178 présente une forme en berceuse similaire à celle de la tra-
20 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
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 520 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, perpendicu-
lairement à la direction principale de la caisse, de manière à laisser entre
les pa-
rois latérales 134 du couloir et les organes du bogie un espace libre
autorisant le
débattement en rotation du bogie par rapport à la caisse.
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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 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
accouple-
ments 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'amena-
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
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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,
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
longitudinalement 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 passer 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
paral-
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
I
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µ
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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 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 a 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.
,
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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.
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 tramway 10 comprenant deux voitures
d'extrémité 201 et un sous-ensemble 202. Un espace voyageurs 18, s'étendant à
l'intérieur du véhicule, entre deux cabines de conduite 204.
Chaque voiture d'extrémité 201 comprend une caisse d'extrémité 12a dé-
limitant une portion de l'espace voyageurs 18 et étant pourvu d'une cabine de
conduite 204.
Le sous-ensemble 202 comprend une caisse porteuse 12b délimitant une
portion de l'espace voyageurs 18.
Deux caisses adjacentes 12a et 12b sont reliées au moyen d'un dispositif
d'articulation, non représenté, et d'une intercirculation 203 délimitant une
portion
de l'espace voyageurs 18.
La caisse d'extrémité 12a de chaque voiture d'extrémité 201 est liée à un
unique bogie 16, dit bogie d'extrémité 16a.
La caisse porteuses 12b du sous-ensemble 202 est une caisse qui est liée
à un unique bogie 16, dit bogie intermédiaire 16b.
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 d'extrémité 16a comprennent des moyens de liaison pi-
vot aptes à relier le bogie 16a à une caisse d'extrémité 12a, tels qu'une
couronne
62 et une traverse danseuse 60 ou un pivot 180 et une traverse danseuse 178,
comme cela est expliqué précédemment en référence aux figures là 4 et 10. Ces
moyens de liaison pivot ne sont pas représenté sur la figure 14.
Chacun des bogies d'extrémité 16a est un bogie selon l'un quelconque des
modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 4 et 10.
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Le bogie intermédiaire 16b est dépourvu de moyens de liaison pivots, c'est
un bogie non pivotant. Par exemple, le bogie intermédiaire 16b est un bogie
selon
l'un quelconque des modes de réalisation représentés sur les figures 5 à 9.
Un tel véhicule 10, équipé de deux bogies d'extrémité 16a pivotants pré-
5 sente l'avantage de s'insérer aisément en courbes.
Chacun des bogies d'extrémité 16a est disposé en dessous d'une portion
de l'espace voyageur 18. De cette manière, une porte 205 est installée entre
cha-
que bogie 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 des voya-
10 geurs au véhicule depuis l'extrémité du véhicule.
Deux portes 205 sont installées dans chaque espace formé entre deux bo-
gies adjacents 16a, 16b. En variante, moins de deux portes sont disposées
entre
deux bogies.
Dans la suite des figures les éléments identiques présentent les mêmes
15 numéros de références que ceux des figures précédentes et ne seront pas
décrits
à nouveau. Seuls les éléments nouveaux seront décrits.
En variante, comme représenté sur la figure 15, le tramway 10 comprend
un sous-ensemble 202 comprenant deux caisses porteuses 12b, reliées chacune
à un bogie intermédiaire 16b, et une caisse portée 12c.
20 Une caisse portée12c est une caisse délimitant une portion de l'espace
voyageurs 18. Une caisse portée 12c n'est reliée à aucun bogie 16.
La caisse portée 12c est suspendue entre deux caisses porteuses 12b. La
caisses portée 12c est reliée à chaque caisse porteuse 12b au moyen d'un dispo-
sitif d'articulation (non représenté) et d'une intercirculation 203.
25 Le sous-ensemble 202 comprend une caisse portée 12b à chacune de ses
extrémités, chaque caisse porteuse 12b se trouvant en extrémité du sous-
ensemble 202 est reliée à une caisse d'extrémité 12a, comme expliqué précé-
demment.
En variante, dans des modes de réalisation non représentés, le sous-
ensemble 202 comprend une pluralité de caisses portées 12c, chacune étant sus-
pendue entre deux caisses porteuses 12b.
En variante, chaque bogie d'extrémité est disposé juste derrière la cabine.
Plus précisément, l'espace séparant l'extrémité du bogie d'extrémité 16a de la
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cabine 204 est insuffisant pour y loger une porte d'accès au véhicule. Une
porte
205 est alors, par exemple, formée dans une unique paroi latérale de la cabine
204 du véhicule de manière à permettre l'accès au véhicule aux voyageurs
depuis
l'avant dudit véhicule.
Sur la figure 16, on a représenté une vue de dessus et l'aménagement inté-
rieur du tramway 10 de la figure 14 lorsqu'il est équipé de bogies d'extrémité
16a,
selon le premier mode de réalisation illustré par les figures 1 à 4 et d'un
bogie
intermédiaire 16b, selon le mode de réalisation illustré par les figures 5 et
6.
La caisse comprend, au dessus de chacun des bogies 16a et 16b, deux
zones surélevées 126 et 128 une partie basse 130 entre les deux zones suréle-
vées 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 plancher 232 du couloir de circulation 130 comprend des zones de plan-
cher 132 disposées au droit des bogies 16a et 16b.
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 17, une partie du plancher 232 s'étendant au
droit d'un bogie d'extrémité 16a, entre les plans verticaux M et N, et dans
son voi-
sinage entre les plans verticaux A et M et N et B. Chacun des plans A, B, M et
N
s'étend verticalement dans la direction transversale du véhicule et est
représenté
sur la figure 17.
Le plancher 132 du couloir 130 agencé au droit du bogie d'extrémité 16a,
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 ou des roues usées d'un diamètre supérieur ou égal 510mm. Par consé-
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quent, la portion 132a s'étend à une hauteur de 480mm par rapport au plan de
roulement du bogie 16 a lorsque la roue est neuve.
Pour un véhicule présentant des roues de diamètre de 640 mm à neuf à savoir
lorsque le véhicule est un tram-train, la zone haute 132a plane s'étendant à
une
hauteur de 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 d'extrémité 16a
du tramway comprend des suspensions primaires 33 basses telles que décrites
précédemment.
Le couloir 130 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 16a, par les essieux avant 36 et arrière 46 du bogie 16a. 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 16a représentées par les plans M et N. Les deux ram-
pes 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 jusqu'à une zone de plan-
cher 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 du couloir 130 agencé au droit du
bogie
d'extrémité 16a. Ces rampes sont donc formées à la 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 17.
Les rampes 240' et 240" ont des pentes longitudinales inférieures à 8%.
Chaque 240' et 240" est adaptée pour relier une zone haute 132a à une zone de
plancher bas 241 disposée de part et d'autre du bogie. La pente faible des
rampes
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240' et 240" permet aux voyageurs et 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 de 370 mm par rapport au plan de roule-
ment 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 de 405 mm par rapport au plan de roulement
du bogie, lorsque le véhicule comprend des roues 24, 26 d'un diamètre à neuf
de
640 mm.
Sur la figure 17, on a représenté deux zones de plancher bas 241, de part
et d'autre du bogie d'extrémité 16a, s'étendant chacune derrière deux portes
205
latérales se faisant face. La zone de plancher bas 241 s'étendant entre les
deux
portes 205 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 335mm pour
un bogie pour un véhicule supporté par des bogies 16a présentant des roues de
diamètre neuf de 590 mm.
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.
En variante, le bogie d'extrémité est agencé 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 préfé-
rence plane et s'étend sur toute la longueur séparant les deux portions de
parois
latérales se faisant face. Il en est de même dans les zones d'intercirculation
203.
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Dans le cas d'un bogie d'extrémité 16a disposé juste derrière la cabine, 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" en pente, apte à relier la zone haute 132a à la
cloison
séparant l'espace voyageurs 208 de la cabine 204.
En variante, lorsque le bogie 16a 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 agencée à une hauteur plus im-
portante par rapport au plan de roulement du bogie, comme cela est expliqué
pré-
cédemment. Les pentes des rampes 240' et 240" sont plus importantes.
Dans le mode de réalisation de la figure 14, le bogie intermédiaire 16a est
un bogie non pivotant du type de celui décrit en référence aux figures 5 et 6.
L'agencement du plancher 132 du couloir 130 au dessus d'un tel bogie est simi-
laire à un plancher 132 disposé au dessus d'un bogie pivotant d'extrémité 16a,
comme décrit ci-dessus, mais peut présenter une largeur plus importante et
être
disposé à une hauteur moins importante comme cela est décrit en référence aux
figures 5 et 6.
En variante, le bogie intermédiaire 16a est du type de celui décrit en réfé-
rence aux figures 7 à 9, dans ce cas la largeur et la hauteur du plancher 132
va-
rient comme décrit en référence aux figures 7 à 9.
Dans une autre variante, le bogie intermédiaire 16a est un bogie d'un autre
type que ceux décrits en référence aux figures 5 et 6 et 7 à 9, mais comme
cela
est connu classiquement pour un bogie non pivotant, le plancher 132 disposé au
dessus d'un tel bogie, présente une configuration similaire.
.Le couloir 130 s'étendant au droit d'un bogie non pivotant présente de
préférence une largeur comprise entre 600 et 1000 mm.
Un véhicule 10 équipé de bogies 16a, 16b selon l'un des modes de réalisa-
tion représentés sur les figures 1 à 6, 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
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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.
5 Du fait de l'utilisation de bogies pivotants selon les modes de
réalisation
décrits précédemment, les tramways 10 représentés sur les figures 14 et 15
sont
des tramways 10 à plancher bas.
Par véhicule à plancher bas, on entend un véhicule dont le plancher ne
comprend pas de marches et des couloirs 130 de largeur supérieure ou égale à
10 600 mm comprend des rampes inférieures à 8%.
Un tel plancher 232, permet aux voyageurs de pénétrer aisément dans le
véhicule et de se déplacer aisément sur toute la longueur de l'espace voyageur
bien que le véhicule soit supporté par des bogies d'extrémité 16 qui sont des
bo-
gies pivotants.
15 Plus particulièrement, dans le cas d'un véhicule équipé de bogies
d'extrémité pivotants 16a, le plancher 132 comprend au moins une zone haute
132a disposée au dessus de chaque bogie d'extrémité 16a, 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
20 haute 132a présente une largeur comprise entre 600 et 800 mm que les
bogies
soient motorisés ou non.
La hauteur du sommet des roues du bogie est égal au diamètre desdites
roues.
Ainsi, l'utilisation des bogies selon les modes de réalisation représentés sur
25 les figures 1 à 4 et 10, présente l'avantage de permettre l'installation
de bogies
pivotants ayant des roues de taille normale, c'est à dire présentant un
diamètre à
neuf, compris 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
30 dont les pentes sont inférieures à 8 %.
