Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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BOGIE MOTORISÉ POUR TRAMWAY
L'invention concerne en général les véhicules ferroviaires, notamment les
tramways.
Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier aspect, un bogie
motorisé pour véhicule ferroviaire, le bogie étant du type comprenant :
- un châssis;
- deux roues avant espacées transversalement l'une de l'autre et deux roues
arrière espacées transversalement l'une de l'autre, les roues avant et arrière
étant
liées au châssis, les roues avant étant espacées longitudinalement des roues
arrière;
- au moins un moteur d'entraînement;
- des moyens de transmission comprenant un réducteur avant d'accouplement
des roues avant au ou à un moteur et un réducteur arrière d'accouplement des
roues
arrière au ou à un moteur.
Un tel bogie est connu du document FR-A-2 604 676, qui décrit un tramway
comportant une caisse et au moins un bogie motorisé. Ce bogie comporte un
moteur
unique fixé sous la caisse, et décalé longitudinalement vers l'avant par
rapport au
châssis du bogie. Le réducteur avant est placé entre les deux roues avant, et
est
couplé directement au moteur. Le réducteur arrière est placé à l'extérieur des
roues et
est entraîné par l'intermédiaire du réducteur avant.
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. En revanche, l'intégration du moteur dans la structure de la caisse
au-delà
de la zone bogie est contraignante, car elle interdit de prévoir des sièges ou
une porte
d'accès au droit du moteur. Par ailleurs, l'entraînement en série des deux
réducteurs
est complexe d'un point de vue mécanique.
Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un bogie motorisé permettant
d'aménager dans le châssis de la caisse un couloir bas de grande largeur, mais
qui
soit mécaniquement moins complexe et plus facile d'intégration à la caisse du
tramway.
A cette fin, l'invention porte sur un bogie motorisé pour véhicule
ferroviaire, le
bogie comprenant :
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. .
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- un châssis de bogie;
- deux roues avant espacées transversalement l'une de l'autre et deux roues
arrière espacées transversalement l'une de l'autre, les roues avant et arrière
étant
liées au châssis de bogie, les roues avant étant espacées longitudinalement
des
roues arrière;
- un ou deux moteurs d'entraînement;
- des moyens de transmission comprenant un réducteur avant d'accouplement
des roues avant au ou à un moteur et un réducteur arrière d'accouplement des
roues
arrière au ou à un moteur;
le ou chaque moteur est monté sur le châssis de bogie, les réducteurs 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 situées d'un même premier côté transversal du
bogie,
caractérisé en ce que le ou les moteurs d'entraînement sont alignés
longitudinalement
entre les réducteurs avant et arrière.
Le bogie peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-
dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons
techniquement possibles :
- les réducteurs avant et arrière sont disposés dans des positions symétriques
l'une de l'autre par rapport à un plan transversal médian des roues avant et
arrière;
- le bogie comprend un seul moteur d'entraînement, aligné longitudinalement
entre les réducteurs avant et arrière;
- le bogie comprend deux moteurs d'entraînement alignés longitudinalement
entre les réducteurs avant et arrière;
- le bogie comprend des organes de freinage des roues avant et arrière et des
organes de suspension secondaire aptes à suspendre une caisse du véhicule
ferroviaire au châssis de bogie, les organes de freinage et les organes de
suspension
secondaire étant placés vers l'extérieur du bogie par rapport aux roues;
- le bogie comprend des organes de suspension primaire interposés entre les
moyens de transmission et le châssis de bogie, les organes de suspension
primaire
étant placés vers l'intérieur du bogie par rapport aux roues; et
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2a
- au moins certains organes de suspension primaire sont des organes bas
chacun situé entièrement sous un niveau compris entre 200 mm et 400 mm par
rapport
au plan de roulement du bogie, pour des roues avant et arrière de diamètre 590
mm.
Selon un second aspect, l'invention porte sur un véhicule ferroviaire
comprenant :
- une caisse de forme allongée suivant une direction principale et pourvue
d'un
châssis de caisse;
- au moins un bogie tel que décrit ci-dessus, lié à la caisse et disposé sous
le
châssis de caisse;
le châssis de caisse comprenant une première partie surélevée au droit des
roues
avant et arrière situées du premier côté transversal du bogie et au droit des
réducteurs avant et arrière, une seconde partie surélevée au moins au droit
des roues
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avant et arrière situées d'un second côté transversal du bogie opposé au
premier,
et une partie surbaissée formant un couloir de circulation sensiblement
parallèle à
la direction principale entre les première et seconde parties surélevées.
Le véhicule ferroviaire peut également présenter une ou plusieurs des ca-
ractéristiques ci-dessous :
- le couloir de circulation est décalé transversalement vers la seconde
partie
surélevée par rapport à un plan médian de la caisse et parallèle à la
direction
principale ;
- le bogie est lié à la caisse par des moyens de liaison pivot ;
- le bogie est non pivotant par rapport à la caisse ;
- le couloir de circulation s'étend depuis les réducteurs avant et arrière
jus-
qu'aux roues avant et arrière situées du second côté du bogie ; et
- le bogie comprend des organes de suspension primaire disposés immé-
diatement à l'intérieur du bogie par rapport aux roues avant et arrière
situées du
second côté du bogie, le couloir de circulation s'étendant depuis les
réducteurs
avant et arrière jusqu'auxdits organes de suspension primaire.
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 tramway comprenant
un bogie conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, le bogie
étant
coupé selon les flèches 1-1 de la figure 2;
- la figure 2 est une représentation schématique, en vue de dessus, du bo-
gie de la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 3, pour un second
mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 1, pour le second
mode
de réalisation de l'invention ;
- la figure 5 est une vue de côté d'une partie avant du bogie de la figure
3,
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
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- la figure 6 est une vue en coupe d'une articulation de la bielle
supérieure
de la figure 5, considérée suivant l'incidence des flèches VI.
Le tramway 10 représenté sur la figure 1 comprend par exemple une caisse
12 de forme allongée suivant une direction principale et pourvue d'un châssis
de
caisse 14, et deux bogies 16, chacun lié à la caisse 12 et disposé sous le
châssis
14. La caisse 12 comporte un espace intérieur d'accueil des passagers 18,
délimi-
té vers le bas par le châssis 14, et des sièges 20 fixés au châssis 14. Les
sièges
20 sont typiquement agencés en plusieurs rangées s'étendant perpendiculaire-
ment à la direction principale. Les sièges sont orientés de telle sorte que
les pas-
sagers 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 schématiquement la figure 2 :
- un châssis de bogie 22;
- deux roues avant 24 et deux roues arrière 26;
- un moteur d'entraînement 28;
- des moyens de transmission 30 aptes à transmettre le couple généré par
le moteur 28 aux roues avant 24 et aux roues arrière 26;
- des organes de suspension primaire 32 et 33, et des organes de suspen-
sion secondaire 34;
- des freins avant et arrière 36 et 38.
Le châssis 22 comprend typiquement deux longerons longitudinaux (non
représentés), et deux traverses transversales (non représentées) rigidement
fixées les unes aux autres. Seul le contour extérieur du châssis 22 est
représenté
sur la figure 2. Ce contour est matérialisé par des traits interrompus.
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 de transmission 30 comprennent par exemple un essieu avant
liant en rotation les roues avant 24 entre elles et un réducteur avant 42 d'ac-
couplement des roues avant 24 au moteur 28. Le réducteur avant 42 transmet le
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couple du moteur 28 à l'une des roues avant 24, le couple étant transmis
depuis
ladite roue à l'autre roue avant 24 par l'essieu avant 40. En variante, le
réducteur
avant 42 transmet le couple du moteur 28 à l'essieu 40, celui-ci entraînant
les
deux roues avant 24.
5 Les
moyens de transmission 30 comprennent également un essieu arrière
44 liant en rotation les deux roues arrière 26 entre elles et un réducteur 46
arrière
d'accouplement des roues arrière 26 au moteur 28. Comme à l'avant, le
réducteur
arrière 46 transmet le couple du moteur 28 à une des roues arrière 26 ou à
l'es-
sieu arrière 44.
Chacun des essieux 40 et 44 est guidé en rotation par deux boîtes d'essieu
45, 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.
En
variante, chacun des essieux 40 et 44 comprend un arbre tournant lié en
rotation
aux roues, et un carter assurant la rigidité mécanique de l'essieu et le
guidage en
rotation de l'arbre tournant. Le carter s'étend pratiquement d'une des roues
asso-
ciées à l'essieu jusqu'à l'autre.
Le moteur 28 et les réducteurs avant 42 et arrière 46 sont montés sur le
châssis de bogie 22 et sont donc indépendants de la caisse 12. Ils sont
disposés
entre, d'une part, un plan P1 longitudinal médian des deux roues avant 24 et
mé-
dian des deux roues arrière 26, et, d'autre part, un plan P2 longitudinal
passant
par la roue avant 24 et la roue arrière 26 situées d'un même premier côté
trans-
versal du bogie 16.
Le plan P1 est, comme le montre la figure 2, équidistant des deux roues
avant 24, et équidistant des deux roues arrière 26. Il correspond généralement
au
plan longitudinal médian du bogie 16. De préférence, le moteur 28 et les réduc-
teurs 42 et 46 sont situés le plus près possible du plan P2.
Par ailleurs, les positions des réducteurs avant 42 et arrière 46 sont symé-
triques 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 2, le plan P3 est
équidistant
des axes de rotation respectifs de la roue avant 24 et de la roue arrière 26
situées
du premier côté du bogie. Il est également équidistant des axes de rotation
res-
pectifs de la roue avant 24 et de la roue arrière 26 situées du second côté du
bo-
gie opposé au premier.
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Le moteur 28, le réducteur avant 42 et le réducteur arrière 46 sont alignés
longitudinalement, le moteur 28 étant placé longitudinalement entre les
réducteurs
42 et 46. Le moteur 28 est équidistant des deux essieux 40, 44.
Les réducteurs avant et arrière 42 et 46 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 réducteur avant 42 est rigidement fixé à la boîte d'essieu avant 45 située
du premier côté, ou au carter de l'essieu avant 40, selon les cas. De même, le
ré-
ducteur arrière 46 est rigidement fixé à la boîte d'essieu arrière 45 située
du pre-
mier côté, ou au carter de l'essieu arrière 44, selon les cas.
Le bogie 16 comporte quatre organes de suspension primaire 32 et 33, ap-
tes à suspendre le châssis de bogie 22 sur les essieux 40 et 44.
Deux organes de suspension primaire 32 sont situés verticalement au des-
sus des réducteurs avant 42 et arrière 46, et sont interposés entre les
réducteurs
42 et 46 et le châssis de bogie 22 (figure 1).
Deux autres organes de suspension primaire 33 sont disposés entre le plan
PI et les roues 24, 26 situées du second côté du bogie, le plus près possible
des
roues.
Dans le cas d'essieux montés dans des boîtes d'essieu 45, les deux orga-
nes 33 sont disposés entre les boîtes d'essieu 45 avant et arrière et le
châssis de
bogie 22. Dans le cas d'essieux avec un arbre et un carter, les deux organes
33
sont disposés entre les carters des essieux avant 40 et arrière 44 et le
châssis de
bogie 22.
Les organes de suspension primaire 32 et 33 sont des sandwichs caout-
chouc métal du type décrit dans FR-1 536 401. Ils comprennent chacun une plura-
lité de couches d'un matériau élastique tel que du caoutchouc, et une
pluralité de
plaques métalliques interposées entre les couches de matériau élastique et
adhé-
rentes à ces couches. Chacun des organes 32 et 33 est conformé en chevron.
Les organes de suspension primaire 33 présentent chacun une largeur
transversale d'environ 100 mm. Les organes 32 présentent chacun une largeur
transversale de 300 mm et une hauteur telle que le châssis de bogie 22, au
droit
de l'organe de suspension primaire 32, est situé à une hauteur de 500 à 550 mm
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au-dessus du plan de roulement P5 du bogie, pour des roues ayant leurs diamè-
tres à neuf de 590 mm.
Le bogie comporte typiquement quatre organes de suspension secondaires
34, constitués chacun d'un ressort hélicoïdal, interposés entre le châssis de
bogie
22 et le châssis de caisse 14.
Les quatre ressorts hélicoïdaux 34 de suspension secondaire sont disposés
de manière symétrique par rapport aux plans P1 et P3. Deux ressorts 34 sont
pla-
cés du premier côté du bogie, transversalement vers l'extérieur du bogie par
rap-
port aux roues 24 et 26. Les deux autres ressorts hélicoïdaux 34 sont disposés
du
second côté du bogie, transversalement vers l'extérieur de ce bogie par
rapport
aux roues 24 et 26. Les ressorts hélicoïdaux 34 sont situés longitudinalement
en-
tre les roues avant 24 et les roues arrière 26.
Le frein avant 36 est disposé du premier côté du bogie, transversalement
vers l'extérieur du bogie par rapport aux roues 24 et 26 situées du premier
côté.
Le frein arrière 38 est disposé du second côté du bogie, transversalement vers
l'extérieur de ce bogie par rapport aux roues 24 et 26 situées du second côté.
Comme le montre la figure 1, le châssis de caisse 14 présente une pre-
mière partie surélevée 48 au droit des roues avant et arrière 24, 26 situées
du
premier côté transversal du bogie, et au droit du moteur 28 et des réducteurs
avant et arrière 42 et 46. Il comporte une seconde partie surélevée 50 au
droit des
roues avant et arrière 24 et 26 situées du second côté transversal du bogie,
et une
partie basse 52 entre les première et seconde parties surélevées 48 et 50.
Dans le premier mode de réalisation de l'invention, la seconde partie suré-
levée 50 couvre les organes de suspension primaire en chevrons 33.
La première partie 48 est relativement plus large que la seconde perpendi-
culairement à la direction principale, du fait qu'elle couvre non seulement
les roues
mais également les réducteurs et le moteur. La partie basse 52 forme un
couloir
de circulation à l'intérieur de la caisse, ce couloir étant sensiblement
parallèle à la
direction principale. Le couloir est décalé transversalement vers la seconde
partie
surélevée 50 par rapport au plan P4 médian de la caisse 12 et s'étend
parallèle-
ment à la direction principale.
Le couloir de circulation est situé à un niveau de 480mm environ par rap-
port au plan de roulement du bogie. Il s'étend pratiquement, considéré dans un
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plan perpendiculaire à la direction principale, depuis les réducteurs 42 et 46
ou le
moteur 28 jusqu'aux organes de suspension primaire 33 situés du second côté.
Il
est donc particulièrement large, et présente une largeur de 750 mm environ
dans
la version non pivotante du bogie.
Chaque rangée de sièges de la caisse 12 comporte par exemple trois siè-
ges 20, deux sièges 20 disposés côte à côte au-dessus de la première partie
suré-
levée 48, et un unique siège 20 situé au-dessus de la seconde partie surélevée
50. Les sièges 20 ne sont pratiquement pas en porte-à-faux à l'intérieur du
couloir
et n'empiètent donc pratiquement pas sur la largeur du couloir.
Le bogie 16 peut être monté pivotant ou non pivotant sur la caisse 12. Un
bogie pivotant est lié à la caisse 12 par des moyens de liaison pivots autour
d'un
axe sensiblement perpendiculaire au plan de roulement P5 du tramway et peut
s'inscrire dans la courbe suivie par le tramway. L'amplitude maximum de pivote-
ment du bogie par rapport à la caisse est de 12 environ.
Un bogie non pivotant est lié à la caisse par des moyens de liaison autori-
sant un pivotement très limité autour d'un axe perpendiculaire au plan de
roule-
ment, généralement inférieur à 2 .
On notera que la direction longitudinale du bogie est sensiblement parallèle
à la direction principale de la caisse dans le cas d'un bogie fixe. Dans le
cas d'un
bogie pivotant, la direction longitudinale du bogie est parallèle ou forme un
angle
inférieur à 12 par rapport à la direction principa le de la caisse,
l'inclinaison étant
variable en fonction du tracé de la voie suivie par le tramway.
Un second mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit, en
référence aux figures 3 à 6. Les éléments identiques ou ayant la même fonction
dans les premier et second modes de réalisation seront désignés par les mêmes
références. Seuls les points par lesquels le second mode de réalisation
diffère du
premier seront détaillés.
Comme le montre la figure 3, le bogie 16 comprend deux moteurs, un mo-
teur avant 54 couplé au réducteur avant 42, et un moteur arrière 56 couplé au
ré-
ducteur arrière 46. Les positions des réducteurs avant et arrière 42 et 46
sont
sensiblement les mêmes que dans le mode de réalisation de la figure 2. Les mo-
teurs avant et arrière 54 et 56 sont disposés à des positions symétriques
l'une de
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l'autre par rapport au plan P3. Ils sont placés entre les réducteurs 42 et 46
et sont
alignés longitudinalement avec les réducteurs 42 et 46.
Le bogie 16 ne comprend au total que deux ressorts hélicoïdaux 34 au lieu
de quatre. Les deux ressorts 34 sont disposés dans le plan P3, de manière symé-
trique l'un de l'autre par rapport au plan Pi, et sont placés à l'extérieur du
bogie
par rapport aux roues 24, 26.
Comme visible sur la figure 3, les organes de suspension primaire 61 situés
du côté du bogie sont des organes bas.
L'organe de suspension primaire avant 61 comprend :
- deux bielles 62 et 64, liées par des premiers points de liaison respectifs
66
et 68 au châssis 22, et par des second points de liaison respectifs 70 et 72 à
la
boîte d'essieu 45;
- un organe élastique 74 interposé entre les deux bielles 62 et 64 en vue de
définir au moins la raideur verticale du de l'organe de suspension primaire
61.
Les deux bielles 62 et 64 sont placées dans un même plan vertical, c'est-à-
dire dans un même plan perpendiculaire au plan de roulement P5 du bogie, la
bielle 62, située au-dessus de la bielle 64, étant appelée dans la description
qui va
suivre la bielle supérieure, et la bielle 64, la bielle inférieure.
Au repos, les deux bielles 62 et 64 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 à
l'es-
sieu 40. Les bielles 62 et 64 présentent entre leurs premiers et seconds
points de
liaison respectifs sensiblement la même longueur longitudinale.
Comme le montre la figure 5, les deux bielles 62 et 64 sont décalées longi-
tudinalement l'une par rapport à l'autre quand l'organe de suspension primaire
61
est au repos et également quand il est en charge. Ainsi, comme le montre la
figure
5, la bielle supérieure 62 est décalée vers la droite de la figure 5, c'est-à-
dire vers
le châssis 22 par rapport à la bielle inférieure 64. De manière à répartir la
charge
sur les deux bielles 62 et 64, les seconds points de liaison 70 et 72 des
bielles
supérieure et inférieure 62 et 64 sont décalés longitudinalement de part et
d'autre
de l'essieu 40. Ainsi, dans l'exemple de réalisation de la figure 5, le point
de liaison
70 de la bielle supérieure est décalé par rapport à l'axe central transversal
de l'es-
sieu 40 d'une distance d vers le châssis 22. Symétriquement, le point de
liaison 72
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de la bielle inférieure 64 est décalé par rapport à l'axe central de l'essieu
40 de la
même distance d suivant la direction longitudinale, à l'opposé du châssis 20.
Avec
cette disposition, il y a égale répartition de la charge entre les deux
bielles 62 et 64
quand l'organe élastique 74 est centré entre les points de liaison 66 et 68,
c'est-à-
5 dire quand le centre de l'organe 74 est placé à équidistance des points
66 et 68
sur la droite passant par les deux points 66 et 68.
Au repos, les bielles 62 et 64 s'étendent sensiblement horizontalement,
c'est-à-dire sensiblement parallèlement au plan de roulement P5 du bogie, et
sont
entièrement situées à un niveau vertical inférieur au sommet 76 de la boîte
d'es-
10 sieu 45. Le sommet 76 de la boîte d'essieu est le point de cette boîte
situé le plus
haut par rapport au plan de roulement du bogie.
L'organe élastique 74 est un sandwich caoutchouc-métal du type décrit
dans la demande de brevet FR-1 536 401. L'organe élastique 74 comprend une
pluralité de couches de caoutchouc 76 parallèles les unes aux autres, une
pluralité
de plaques métalliques 78 interposées entre les couches de caoutchouc 76, et
des plaques métalliques d'extrémité 80 disposées à la base et au sommet du
sandwich. Les plaques 78 et 80 sont parallèles entre elles et sont parallèles
aux
couches de caoutchouc 76. Chaque couche de caoutchouc 76 est ainsi disposée
entre deux plaques métalliques 78 et/ou 80 et adhère à ces plaques.
L'axe de compression d'un tel organe élastique est perpendiculaire aux pla-
ques 78 et 80 et aux couches de caoutchouc 76.
Un tel sandwich présente une raideur importante à la fois en compression
et en cisaillement, c'est-à-dire respectivement en réponse à un effort exercé
sui-
vant une direction perpendiculaire au plan des plaques 78, 80 et des couches
76,
et parallèlement au plan de ces plaques et de ces couches.
Les bielles supérieure et inférieure 62 et 64 comprennent chacune un
prolongement latéral respectivement 82 et 84, définissant des surfaces d'appui
en
vis-à-vis respectivement 86 et 88, pour l'organe élastique 74. L'organe
élastique
74 est pris entre les surfaces 86 et 88. Ces surfaces 86 et 88 sont parallèles
l'une
à l'autre, les plaques d'extrémité 80 étant plaquées sur les surfaces d'appui
et rigi-
dement fixées à celles-ci.
Les surfaces d'appui 86 et 88 sont orientées de telle sorte que l'axe de
compression de l'organe élastique 74 forme un angle 13 compris entre 0 et 90
par
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rapport à l'axe passant par les premiers points de liaison 66 et 68 des deux
bielles.
De préférence, l'angle 13 est compris entre 20 et 50 , et vaut typiquement 30
.
Les deux bielles 62 et 64 sont liées à la boîte d'essieu 45 du bogie par leurs
seconds points de liaison respectifs 70 et 72 par l'intermédiaire
d'articulations
élastiques cylindriques. Les deux bielles sont liées au châssis 22 du bogie à
leurs
premiers points de liaison respectifs 66 et 68 également par des articulations
élas-
tiques cylindriques.
Les bielles 62 et 64 comportent à chacun des points de liaison 66, 68, 70 et
72 un bout d'axe transversal 90 engagé dans un orifice cylindrique 92 ménagé,
selon les cas, soit dans la boîte d'essieu 45, soit dans le châssis 22 du
bogie (voir
figure 6). Un manchon élastique 94, par exemple en caoutchouc naturel ou syn-
thétique, de forme cylindrique, est interposé entre le bout d'axe 90 et la
paroi péri-
phérique de l'orifice 92. Le bout d'axe 90, l'orifice 92 et le manchon 94 sont
coaxiaux, d'axe transversal. Le manchon 94 adhère par une face interne au bout
d'axe 90 et par une face externe à la paroi périphérique de l'orifice 92.
L'organe bas de suspension primaire arrière 61 est similaire à l'organe bas
de suspension primaire avant 61. Chaque organe 61 est situé au repos entière-
ment sous un niveau au-dessus du plan de roulement P5 du bogie comprise 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 de l'organe de suspension ci-dessus va maintenant être
brièvement décrit.
Sous l'effet d'une charge ou d'un défaut de voie qui fait remonter la roue 24,
les bielles 62 et 64 entraînent la boîte d'essieu 45 dans un mouvement
vertical.
L'ensemble constitué par le châssis 22, les deux bielles 62 et 64 et la boîte
d'es-
sieu 45, liés par les points de liaison 66, 68, 70, 72 constitue un
parallélogramme.
Quand la roue 24 subit un effort vertical F de bas en haut, dans le cas d'un
défaut de voie par exemple, les bielles 62 et 64 reprennent chacune une
fraction
de l'effort F à leurs seconds points de liaison respectifs 70 et 72, du fait
que ces
premiers points de liaison sont placés de part et d'autre de l'essieu. La
répartition
de l'effort entre les deux bielles est fonction de la position de l'organe
élastique 74
entre les points de liaison 66 et 68.
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Sous l'effet de cet effort, les bielles 62 et 64 pivotent vers le haut par rap-
port au châssis 22 autour des premiers points de liaison 66 et 68, c'est-à-
dire dans
le sens horaire sur la figure 5. Sous l'effet de ces pivotements, les surfaces
d'ap-
pui 86 et 88 tendent à se rapprocher. Dans l'exemple de réalisation de la
figure 1,
pour lequel l'angle 13 vaut environ 30 , le pivotement des bielles 62 et 64
conduit à
exercer sur l'organe élastique 74 à la fois un effort de compression et un
effort de
cisaillement. Pour un angle 13 de 90 , l'organe élastique travaille en
compressio n
pure. Pour un angle 13 de 0 , l'organe élastique travaille en cisaillemen t
pur.
Parallèlement, les bielles 62 et 64 pivotent par rapport à la boîte d'essieu
45
autour des seconds points de liaison 70 et 72, qui se déplacent verticalement
vers
le haut comme la figure 5 le représente en traits mixtes. Bien entendu, la
boîte
d'essieu 45 et son sommet 76 subissent également un mouvement vertical vers le
haut, mais qui n'est pas représenté sur la figure 5. Les bielles 62 et 64
pivotent
dans le sens horaire sur la figure 5 par rapport à la boîte d'essieu 45, et
restent à
un niveau inférieur au sommet 76 de la boîte d'essieu, qui s'est déplacé vers
le
haut.
Le pivotement des bielles 62 et 64 entraîne une torsion, pour chaque bielle,
des manchons élastiques 60 du premier point de liaison et également du second
point de liaison.
Dans le second mode de réalisation de l'invention, la seconde partie suréle-
vée 50 du plancher de caisse 14 ne couvre que les roues 24 et 26 situées du se-
cond côté. Les organes de suspension primaire bas 61 sont placés sous le
couloir
de circulation 52, lui-même situé par rapport au plan de roulement P5 du
bogie, à
un niveau compris entre 280 mm et 480 mm, de préférence compris entre 330 mm
et 430 mm, et valant typiquement 380 mm.
Le couloir de circulation s'étend dans ce cas pratiquement, considéré dans
un plan perpendiculaire à la direction principale, depuis les réducteurs 42 et
46 ou
le moteur 28 jusqu'aux roues 24 et 26 situées du second côté. Il présente une
lar-
geur de 900mm dans le cas d'un bogie non pivotant et de 650 mm dans le cas
d'un bogie pivotant.
Le bogie et le véhicule ferroviaire décrits ci-dessus présentent de multiples
avantages.
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Du fait que le ou les moteurs sont montés sur le châssis, la chaîne cinéma-
tique de transmission entre le ou les moteurs et les roues est plus courte et
méca-
niquement plus simple. Par ailleurs, comme les réducteurs avant et arrière
sont
disposés d'une part entre le plan longitudinal médian des roues du véhicule et
le
plan longitudinal passant par les roues situées du premier côté du bogie, il
est
possible d'aménager dans le châssis de caisse un couloir de circulation bas,
parti-
culièrement large. Quand les organes de suspension primaire situés du second
côté sur des sandwichs caoutchouc-métal en chevrons, le couloir s'étend entre,
d'une part, les réducteurs et, d'autre part, les organes de suspension
primaire
situés du second côté, et présente une largeur d'environ 750mm, dans le cas
d'un
bogie non pivotant.
Quand les organes de suspension primaire situés du second côté sont des
organes bas, le couloir s'étend depuis les réducteurs jusqu'aux roues situées
du
second côté et présente une largeur de 900mm environ pour le bogie non
pivotant
et 650mm environ pour le bogie pivotant.
Quand les organes de suspension primaire situés du second côté sont de
type classique, par exemple des sandwichs caoutchouc métal en chevrons, leur
largeur transversale doit être réduite de manière à préserver la largeur du
couloir,
car ces organes ne sont pas recouverts par le couloir. Cette contrainte
n'existe
plus quand on utilise des organes de suspension primaire du type bas, car ces
organes sont sous le couloir.
La disposition symétrique du ou des moteurs et des réducteurs par rapport
au plan transversal médian des roues facilite cet aménagement.
Le ou chacun des deux moteurs d'entraînement du bogie peut être avanta-
geusement aligné longitudinalement entre les deux réducteurs. Le ou chaque mo-
teur et les réducteurs présentent transversalement sensiblement le même encom-
brement, de telle sorte qu'il subsiste un espace libre important entre le ou
chaque
moteur et les réducteurs d'une part et les roues situées du second côté du
bogie
pour laisser passer le couloir de circulation de la caisse.
Les freins et les ressorts de suspension secondaires du bogie sont placés
vers l'extérieur du bogie par rapport aux roues, de manière à ne pas gêner le
pas-
sage du couloir de circulation de la caisse.
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Le véhicule, du fait de la disposition des moteurs et des réducteurs sur le
bogie, peut présenter un couloir bas particulièrement large entre deux parties
de
plancher surélevées, aptes à recevoir jusqu'à quatre rangées de trois sièges
sans
empiéter sur le couloir pour une caisse étroite (moins de 2400 mm de largeur),
soit
douze sièges au-dessus du bogie. Dans le cas d'une caisse large (plus de 2400
mm de largeur), il est possible de disposer quatre rangées de quatre sièges au-
dessus du bogie sans empiéter sur le couloir, soit seize sièges au total. Deux
siè-
ges sont, dans ce cas, disposés au-dessus de la partie surélevée 48 et deux au-
tres au-dessus de la partie surélevée 50.
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.
L'architecture du bogie permet de monter ce bogie sous la caisse soit pivo-
tant autour d'un pivot sensiblement perpendiculaire au plan de roulement du
véhi-
cule, soit non pivotant, c'est-à-dire avec un débattement angulaire inférieur
ou égal
à 2 par rapport à la caisse.
Le bogie de FR-A-2 604 676 ne peut être que non pivotant par rapport à la
caisse, du fait que le moteur est monté sous la caisse. Les réducteurs qui
relient
mécaniquement le moteur aux essieux ne pourraient pas tolérer des changements
d'orientation de 12 des essieux par rapport au moteur.
Du fait que les suspensions primaires sont placées entre les roues, c'est-à-
dire à l'intérieur et non à l'extérieur du bogie par rapport aux roues, il est
possible
de faire descendre les parois latérales 60 de la caisse sensiblement jusqu'à
l'axe
des roues, voire plus bas, tout en leur conférant un galbe. Comme le montre la
figure 1, les parois 60 ne sont pas planes mais au contraire sont légèrement
incur-
vées, et présentent une convexité tournée 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.
Le bogie et le véhicule décrits ci-dessus peuvent présenter de multiples va-
riantes.
Les suspensions secondaires du bogie peuvent être de tout type, et com-
prendre par exemple des ressorts hélicoïdaux ou des dispositifs élastiques à
che-
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vrons. Le bogie, aussi bien dans le premier que dans le second mode de
réalisation,
peut comporter deux ou quatre organes de suspension secondaire.
Les essieux liant en rotation les roues avant et les roues arrière peuvent
être
de tout type. Ils peuvent être du type coudé, comme décrit dans EP-0 911 239.
Ils
peuvent également être de type découplé, comme décrit dans FR 2 896 751 Al.
Les sièges 20 situés au-dessus de la partie de châssis surélevée 50 peuvent
être orientés perpendiculairement aux sièges 20 situés au-dessus de la partie
surélevée 48, c'est-à-dire de manière que les passagers soient assis dos à la
parois
latérale 60.
10 Tous les organes de suspension primaires peuvent être de type à
chevrons.
Inversement, tous les organes de suspension primaire peuvent être des organes
bas
situés entièrement sous un niveau de 300 mm environ par rapport au plan de
roulement du bogie, pour des roues de diamètre 590 mm.
Le véhicule ferroviaire peut être un véhicule léger de type tramway, ou un
véhicule plus lourd, par exemple un train destiné aux courts ou aux longs
parcours.
