FR2535663A2 - Two-stage suspension device for an axle for vehicles on rails. - Google Patents

Abstract

Suspension device in which the suspension members in the form of a frame include at each corner of the aforementioned frame an elastic element 104 bearing on the secondary suspension in order to ensure a sufficient transverse working of the frame. These elastic elements 104 are fixed to the structure of the underframe of the wagon by upper external box-section members (caissons) 102-103; the position of each elastic upper element 104 is inclined to the vertical in a similar manner to the elastic members of the secondary suspension 106 and also inclined transversally in such a way that the normal to the plane which the element has converges on the imaginary centre of the rotation and also ensures a certain vertical axis rotation to the axle.

Description

Dans le brevet principal, on a décrit une suspension pour un essieu à deux roues d'un. véhicule f.erroviaire, en particulier pour une voiture de voyageurs
Il existe actuellement des suspensions pour wagons et en particulier pour voiture de voyageurs à quatre roues qui ont donné satisfaction du point de vue de la résistance et de la sécurltéZmais qui n1oflt pas donné satisfaction sur le plan du confort,car ces suspensions se sont révélées très raides même lorsque le wagon est chargé et, de plus, le confort est pratiquement nul lors du passage dans les courbes, car il se produit alors des réactions brutales provoquant des chocs répétés indisposant les voyageurs.The main patent describes a suspension for a two-wheeled axle of one. railway vehicle, in particular for a passenger car
There are currently suspensions for wagons and in particular for passenger car with four wheels which have given satisfaction from the point of view of resistance and safety but which have not been satisfactory in terms of comfort, because these suspensions have proved to be very stiff even when the wagon is loaded and, moreover, the comfort is practically nil when passing in the curves, because there then occurs brutal reactions causing repeated shocks annoying the travelers.

Or, de plus, ces wagons sont le plus souvent employés soit sur des lignes secondaires soit sur des lignes de chemin de fer dans des pays où l'entretien des voies est très difficile et où l'on arrive ainsi à une usure prématurée du matériel et parallèlement à un inconfort certain aussi bien pour les marchandises transportées qui risquent d'entre détériorées que pour les voyageurs. However, in addition, these wagons are most often used either on secondary lines or on railway lines in countries where track maintenance is very difficult and where this leads to premature wear of the equipment. and in parallel with a certain discomfort both for the transported goods which risk of deterioration as for the travelers.

Suivant le brevet principal, la suspension se compose de deux étages pour essieu de véhicule sur raiE; dans lequel le premier étage de suspension est relié directement à la boite à roulement par l'intermédiaire d'une part d'une pièce longitudinale inférieure et d'autre part sur un longeron intermédiaire qui est supporté par la suspension secondaire qui prend appui sur des caissons prismatiques formant butée de façon à donner une légère inclinaison de bas en haut et en opposition aux organes constituant la suspension secondaire, de plus ces caissons prismatiques sont reliés directement au châssis du véhicule puis les longerons intermédiaires précités sont reliés deux à deux par des traverses disposées symétriquement par rapport. à l'axe de l'essieu et formant ainsi un cadre rigide maintenant la géométrie de l'ensemble et supportant le dispositif de freinage du véhicule sur rails, et dans une autre caractéristique de l'invention mentionnée dans la revendication 2 des bielles d' asservissement longitudinales articul?es sur des rotules élastiques solidaires les unes des longerons inter- médiaires et les autres du chassais du véhicule assurent
la sécurité de l'ensemble, puis il est prévu à chaque angle du cadre précité un. élément élastique prenant appui sur la suspension secondaire pour assurer un travail transversal suffisant du cadre.According to the main patent, the suspension consists of two stages for the vehicle axle on the raiE; in which the first suspension stage is directly connected to the bearing box via on the one hand a lower longitudinal part and on the other hand on an intermediate spar which is supported by the secondary suspension which is supported on prismatic boxes forming a stop so as to give a slight inclination from bottom to top and in opposition to the members constituting the secondary suspension, in addition these prismatic boxes are connected directly to the chassis of the vehicle then the above-mentioned intermediate beams are connected two by two by crosspieces symmetrically arranged with respect to. to the axle of the axle and thus forming a rigid frame maintaining the geometry of the assembly and supporting the vehicle braking device on rails, and in another characteristic of the invention mentioned in claim 2 connecting rods longitudinal servo-articulation articulated on elastic ball joints, one of the intermediate beams and the other of the vehicle carrier
security of the assembly, then there is provided at each corner of the aforementioned frame one. elastic element supported on the secondary suspension to ensure sufficient transverse work of the frame.

Or, il s'est avéré que cette suspension n'était pas parfaite lors de l'inscription de l'essieu en courbe, c'est-à-dire au moment où le ViagOn roule dans une courbe de la voie. En effet, il est apparu que la suspension d cet essieu ne donnait pas une liberté suffisante de déplacement en courbe, ce déplacement étant une rotation d'axe vertical un peu comme le ferait un bogie afin de faciliter l'inscription. en courbe.Dans les solutions précédentes utilisées actuellement le jeu nécessaire est donné aux plaques de garde des boîtes d'essieux. MaisU dans la suspension conforme à l'invention, c'est l'élascité des divers éléments de suspension qui donne à l'essieu cette liberté. Or les essais ont montré que si l'entraînement de la suspension de leessieu et son déplacement transversal sont réalisés correctement, en revanche sa mise en rotation angulaire est très limitée. However, it turned out that this suspension was not perfect when registering the axle on a curve, that is to say when the ViagOn rolls in a curve of the track. Indeed, it appeared that the suspension of this axle did not give sufficient freedom of displacement in curve, this displacement being a rotation of vertical axis a little like a bogie would in order to facilitate the inscription. in curved. In the previous solutions currently used, the necessary clearance is given to the guard plates of the axle boxes. But in the suspension according to the invention, it is the elasticity of the various suspension elements which gives the axle this freedom. However, tests have shown that if the drive of the axle suspension and its transverse displacement are carried out correctly, on the other hand its angular rotation is very limited.

La présente addition a pour objet d'améliorer la mise en rotation angulaire, de façon à ce que, grâce à un dispositif complémentaire, on puisse obtenir une rotation très aisée tout en conservant toutes les autres caractéristiques de suspension qui sont
- déplacement transversal important,
- souplesse verticale des deux étages,
- entraînement longitudinal,
- sécurité par non-rupture absolue des ressorts caoutchouc,
- simplicité de montage et d'entretien.The object of this addition is to improve the angular rotation, so that, thanks to an additional device, it is possible to obtain a very easy rotation while retaining all the other suspension characteristics which are
- significant transverse displacement,
- vertical flexibility of the two floors,
- longitudinal drive,
- safety by absolute non-rupture of the rubber springs,
- simplicity of assembly and maintenance.

Conformément à l'addition, il est prévu à chaque angle du cadre mobile la mise an place d'un élément élastique assurant la suspension secondaire transversale et permettant d'entraîner ce cadre. In accordance with the addition, provision is made at each angle of the movable frame for placing an elastic element ensuring the transverse secondary suspension and making it possible to drive this frame.

Les éléments élastiques-pré-cités sont fixés à la structure du chassis du wagon par leur armature exté rieure supérieure avec interposition entre leur armature extérieure supérieure et-le châssis du wagon d'un élément élastique simple dont la po.sition est telle que chacun de ces éléments supplémentaires est incliné sur la N ticaSle de façon semblable aux éléments élastiques de la suspension secondaire et également incliné transversalement de telle façon que la normale au plan qu'il représente concourt au centre fictif de la rotation. The aforementioned elastic elements are fixed to the structure of the wagon chassis by their upper external frame with interposition between their upper external frame and the wagon chassis of a simple elastic element whose position is such that each of these additional elements is inclined on the N ticaSle in a similar way to the elastic elements of the secondary suspension and also inclined transversely so that the normal to the plane which it represents contributes to the fictitious center of rotation.

Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Various other characteristics of the invention will also emerge from the detailed description which follows.

Des formes de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés, à titre d'exemples, aux dessins annexés. Embodiments of the subject of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawings.

La fig. i est une élévation latérale d'un dispositif de suspension d'un essieu à deux roues pour wagons conformes à l'invention. Fig. i is a side elevation of a suspension device for a two-wheel axle for wagons according to the invention.

La fig. 2 est un plan de dessus correspondant à la fig. 1. Fig. 2 is a top plan corresponding to FIG. 1.

La fig. 3 est une coupe sensiblement sur la ligne III-III de la fig. 2. Fig. 3 is a section substantially on the line III-III of FIG. 2.

Comme dans la demande de brevet principal, on a représenté d'une façon schématique par un trait 100 le châssis d'un véhicule sur rails,par exemple une voiture de voyageurs. Ce châssis est constitué normalement par deux poutres convenablement entretoisées. La partie inférieure des longerons du châssis 1 porte à chacune des extrémités des caissonsÎ02, 103 dont la face avant 102a, 103a est inclinée sensiblement à 450 par rapport à l'axe longitudinal Xi, X2 de la uoiture-(voir fig. 2). As in the main patent application, there is shown schematically by a line 100 the chassis of a rail vehicle, for example a passenger car. This chassis normally consists of two beams suitably braced. The lower part of the longitudinal members of the chassis 1 carries at each of the ends of the caissons Î02, 103 whose front face 102a, 103a is inclined substantially at 450 relative to the longitudinal axis Xi, X2 of the car (see fig. 2).

Les faces inclinées prémentionnées 102a, 103a portent chacune un élément élastique simple 104 de la même famille que les bolsters, c'est-à-di.re des éléments composites constitués chacun par au moins un élément
ressort, en matière souple déformable, par exemple du
caoutchouc traité.The aforementioned inclined faces 102a, 103a each carry a simple elastic element 104 of the same family as the bolsters, that is to say, composite elements each consisting of at least one element
spring, made of flexible deformable material, for example
treated rubber.

Ainsi ces éléments élastiques simples peuvent maintenir, par l'intermédiaire d'une soucoupe rigide 105, les cylindres composites 106 qui sont légèrement inclinés vers le bas de la direction de l'essieu mais qui sont disposes parallèlement aux longerons du châssis 1. Thus these simple elastic elements can hold, by means of a rigid saucer 105, the composite cylinders 106 which are slightly inclined downwards from the direction of the axle but which are arranged parallel to the side members of the chassis 1.

Ainsi les quatre éléments 106 forment la suspen
sion secondaire verticale et transversale dans un cadre 107 constitué par des longerons intermédiaires 108 et des traverses 109.Thus the four elements 106 form the suspen
vertical and transverse secondary sion in a frame 107 constituted by intermediate beams 108 and cross members 109.

Finalement, les boîtes de roulement 110, placées aux extrémités de chaque essieu 111 sur lesquelles sont montées les roues 112, 113, sont supportées par des pièces inférieures 114 de forme appropriée et qui sont reliées aux longerons intermédiaires 108 par des éléments de suspension 115-116 disposés verticalement et qui sont fixés par leurs parties supérieures sur des supports 117-118 solidaires de la partie inférieure des longerons intermédiaires 108. Finally, the bearing boxes 110, placed at the ends of each axle 111 on which the wheels 112, 113 are mounted, are supported by lower parts 114 of suitable shape and which are connected to the intermediate beams 108 by suspension elements 115- 116 arranged vertically and which are fixed by their upper parts on supports 117-118 integral with the lower part of the intermediate beams 108.

Comme le montre aisément la fig. 2, chaque face inclinée 102a, 103a des caissons 102, 103 est disposée inclinée sur la verticale de .façon semblable aux organes de suspension 106 et également inclinée transversalement de façon que la normale au plan qu'elle représente concourt au centre fictif de rotation de l'essieu 111 ainsi constitué. As fig. 2, each inclined face 102a, 103a of the boxes 102, 103 is disposed inclined to the vertical in a manner similar to the suspension members 106 and also inclined transversely so that the normal to the plane which it represents contributes to the fictitious center of rotation of axle 111 thus formed.

-De cette façon, chaque élément élastique simple simule une portion de pivot conique de grand diamètre et le travail de ces éléments est semblable à celui d'un pivot élastique. -In this way, each simple elastic element simulates a portion of large diameter conical pivot and the work of these elements is similar to that of an elastic pivot.

Ce dispositif engendre donc la liberté de rotation recherchée et présente l'avantage de pouvoir permettre, par dimentionnement et choix de caoutchouc, la détermination précise du couple de rotation élastique.  This device therefore generates the desired freedom of rotation and has the advantage of being able to allow, by dimensioning and choice of rubber, the precise determination of the elastic rotation torque.

De plus, compte tenu du comportement du caoutchouc, les variations de charge verticale feront v.arier ce couple dans la proportion de variation des composantés compressionlcisaillemant du caoutchouc. In addition, taking into account the behavior of the rubber, the variations in vertical load will cause this torque to vary in the proportion of variation in the compression-shearing components of the rubber.

On peut donc maîtriser parfaitement de cette façon le couple de rotation de 1' essieu.  We can therefore perfectly control this way the torque of the axle.

L'élément intermédiaire de fixation 102a, 104 permet l'utilisation, dans ce montage, d'élément séparé de façon à ce que les pièces soient facilement interchangeables. The intermediate fixing element 102a, 104 allows the use, in this assembly, of a separate element so that the parts are easily interchangeable.

Une autre façon de monter cet élément consiste à le placer entre le bolster de suspension secondaire 106 et le cadre mobile. Another way to mount this element is to place it between the secondary suspension bolster 106 and the movable frame.

En genéral, la première solution est préférée car elle place mieux les éléments sandwich de rotation 102a-104.  In general, the first solution is preferred because it places the sandwich sandwich elements 102a-104 better.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1 - Dispositif de suspension à deux. étages pour essieu de véhicule sur railstdans lequel le premier étage de suspension est relié directement à la boite à roulement par l'intermédiaire d'une part d'une pièce longitudinale inférieure et d'autre part sur un longeron intermédiaire qui est supporté par la suspension secondaire qui prend appui sur des caissons prismatiques formant butée de façon à donner une légère inclinaison de bas en haut et en opposition aux organes constituant la suspension secondaire, de plus ces caissons prismatiques sont reliés directement au châssis du véhicule, puis les longerons intermédiaires précités sont reliés deux à deux par des traverses disposées symétriquement par rapport à l'axe de l'essieu et formant ainsi un cadre rigide maintenant la géométrie de l'ensemble et supportant le dispositif de freinage du véhicule sur rails-suivant les revendications 1 et 2 du brevet principal, caractérisé en ce qu'il est prévu à chaque angle du cadre précité un élément élastique (104) prenant appui sur la suspension secondaire pour assurer un travail transversal suffisant du cadre. 1 - Suspension device for two. stages for a vehicle axle on a rail in which the first suspension stage is connected directly to the rolling box via on the one hand a lower longitudinal part and on the other hand on an intermediate spar which is supported by the suspension secondary which is supported on prismatic boxes forming a stop so as to give a slight inclination from bottom to top and in opposition to the members constituting the secondary suspension, moreover these prismatic boxes are connected directly to the chassis of the vehicle, then the aforementioned intermediate beams are linked in pairs by cross members arranged symmetrically with respect to the axle axis and thus forming a rigid frame maintaining the geometry of the assembly and supporting the vehicle braking device on rails-according to claims 1 and 2 of the main patent, characterized in that there is provided at each angle of the aforementioned frame an elastic element (104) bearing on the su secondary spension to ensure sufficient transverse work of the frame. 2 - Dispositif de suspension à deux étages pour essieu de véhicule sur railssuivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments élastiques (104) sont fixés à la structure du châssis d wagon par des caissons extérieurs (102-103)-supérieurs, la position de chaque élément supérieur élastique (104) est inclinée sur la verticale de façon semblable aux organes élastiques de la suspension secondaire (106) et également inclinée transversalement de telle façon que la normale du plan que l'organe présente concourt au centre fictif de la rotation et assure aussi une certaine rotation d'axe vertical de l'essieu.  2 - Two-stage suspension device for a vehicle axle on rails according to claim 1, characterized in that the elastic elements (104) are fixed to the structure of the wagon chassis by external casings (102-103) -uperior, the position of each elastic upper element (104) is inclined to the vertical in a similar manner to the elastic members of the secondary suspension (106) and also inclined transversely so that the normal of the plane which the member presents contributes to the imaginary center of the rotation and also provides a certain rotation of the vertical axis of the axle.