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La présente invention est relative à des wagons de chemin de fer com- prenant un bogie et se rapporte particulièrement à des bogies ayant un nombre im- pair de paires de roues (à savoir un bogie ayant une paire centrale de roués, tel qu'un bogie à 6 roues) et dans lesquels l'espace compris entre les roues de la paire centrale est occupé par exemple par un essieu et/ou un moteur de traction électriqueo Avec un tel agencement, on a accoutumé jusqu'à présent de relier le châssis du wagon au bogie par un pivot disposé au-dessus de l'essieu central et au-dessus du châsis de bogie parce que l'espace entre les roues n'est pas dis- ponibleo Le point de traction est, par conséquent, élevé, ce qui est considéré comme indésirable. Par point de traction,
on désigne le point d'application de la force longitudinale résultante agissant entre le bogie et la caisse du wagon de chemin de fero
Un but de l'invention est de prévoir un wagon de chemin de-fer compre- nant un bogie ayant un point de traction base En particulier, le but de l'inven- tion est de prévoir une suspension grâce à laquelle le point de traction se si- tue est en dessous de l'essieu central d'un bogie dans lequel l'espace compris entre les roues de la paire centrale n'est pas disponible, et d'atteindre ce per- fectionnement de manière simpleo
Un autre but de l'invention est de prévoir une telle suspension-qui évite la.prévision de la traverse dansante habituelle, ce qui ainsi permet une économie de poidso
Un autre but encore de l'invention est de prévoir une suspension telle que spécifiée,
qui offre une faible résistance à la rotation horizontale relative entre le châssis de.bogie et le châssis du véhicule, rotation qui se produit lorsqu'on négocie une courbe, la suspension assurant cependant une sou- plesse transversale suffisanteo
Suivante la présente invention, un wagon de chemin de fer comprend un bogie, une caisse et une suspension pour supporter la caisse sur le bogie, cette suspension comprenant au moins trois ressorts en caoutchouc espacés de la même distance et agencés dans un plan sensiblement horizontal entre le bogie et la caisse, chaque ressort d'une paire se situant près d'un côté du bogie tous ces ressorts, ayant leurs axes de compression dirigés vers le bas vers un point commune
Suivant une caractéristique particulière de la présente invention,
un wagon de chemin de fer comprenant un bogie est caractérisé en ce que le châs- sis de caisse est supporté par le châssis de bogie par des paires de ressorts en caoutchouc agencés suivant les côtés opposés d'un plan vertical transversal, cha- que ressort d'une paire se situant près d'un côté du bogie et les quatre ressorts étant agencés de telle sorte que leurs axes de compression soient dirigés vers le bas vers un point d'intersection commun.
Tel qu'appliqué à un bogie ayant un nombre impair de paires de roues, ce plan vertical peut passer par l'axe de rotation de la paire centrale de roues du bougie, et les axes de compression se recoupent à ou près de ce plan verticale
Une application pratique de la présente invention sera décrite ci- après à titre d'exemple'seulement, avec référence aux dessins annexéso
La figure 1 est une vue schématique latérale d'un wagon de chemin de fer suivant la présente invention.
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La figure 2 est une vue en plan schématique du wagon de la figure 1.
La figure 3 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, d'un détail de construction du wagon de la figure 1.
La figure 4 est une vue en plan de la figure 3 et partiellement en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
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En se référant aux dessins, le wagon de chemin de fer comprend un bogie 5 et une caisse 6. La caisse 6 est pourvue, de toute manière connue ou con- venable, d'un châssis 7. Le bogie 5 comprend un châssis 8 comportant des éléments latéraux ou longerons 9 et des traverses 10 (figure'2), le châssis de bogie 8 étant monté sur trois paires de roues 11, 12 et 13.
Au-moins l'essieu 14 de la paire centrale de roues 12 est entraîné par un moteur électrique de toute manière convenable, le moteur étant supporté entre les traverses 10 dans l'espace 15 com- pris entre les roues 120
L'agencement habituel de liaison du châssis 7 au châssis de bogie 8 utilisant un pivot qui 'pend du châssis' 7 et passe dans une douille que porte le châssis de bogie 8 ne peut être adopté, lorsque l'espace 15 est occupé, que si l'ensemble pivot-douille est placé suffisamment haut pour passer au-dessus du moteur électrique et de l'essieu situés dans l'espace 15.
Un tel point de trac- tion haut est, pour des raisons connues, considéré comme indésirableo
Suivant la présente invention, le châssis 7 est supporté sur le châs- sis de bogie 8 par deux paires de ressorts en caoutchouc 16 agencés de chaque côté d'un plan vertical 17 passant par l'axe de rotation de l'essieu 14. Comme montré à la figure 2, une paire de ressorts 16 se situe en avant du plan 17 et une autre paire se situe derrière ce plan.
Les ressorts 16 de chaque paire sont disposés près des longerons 9 du châssis de bogie
Les extrémités supérieures des ressorts 16 aboutent un élément de coin 18, schématiquement indiqué par 18 à la figure 1, comme on le décrira ci- après, et de même les extrémités inférieures des ressorts 16 contactent un élé- ment de coin supporté par le châssis de bogie 8 comme on le décrira également ci-après.
Les ressorts 16 travaillant sous une charge verticale à la compres- sion et au cisaillement combinés, les axes de compression des ressorts 16 étant dirigés vers le bas et vers l'intérieur pour se recouper au plan vertical 170 L'intersection peut se faire au niveau du rail mais en pratique elle se fait au-dessus du niveau du rail et en dessous de l'axe 140
Aux figures 1 et 2, les axes de compression des ressorts 16 sont in- diqués en C et le point d'intersection en P.
. Avec un agencement de ressorts comme décrit, le point de traction efficace par lequel les forces de traction et de freinage agissent est très voi- sin du point Po Le résultat en est, par conséquent, que, bien que le châssis 7 soit àupporté sur le châssis de bogie 8 par les ressorts 16 qui sont au moins en partie au-dessus du sommet du châssis de bogie, on obtient néanmoins un point de traction bas, ce dernier étant voisin du point P dont la position est déter- minée par la disposition des ressorts 160
Le point de traction, par une disposition convenable des ressorts 16, peut être choisi pour se trouver à toute position convenable et nécessaire, par exemple entre le niveau des rails et le centre de gravité ou à l'une ou l'au- tre de ces positions
Les ressorts 16 supportent en partie la charge verticale de la caisse 6,
le châssis 7 étant également supporté sur le châssis de bogie 8 par l'inter- médiaire de supports latéraux en caoutchouc 50, un pour chaque longeron 9. Les supports latéraux 50 sont reliés au châssis 7 et au châssis de bogie 8 et ont une rigidité verticale considérableo Les supports 50 travaillent au cisaillement pour des charges horizontales à la fois transversalement et longitudinalemento
La charge sur les supports latéraux 50 est choisie de telle sorte que, sous toutes les forces de traction et de freinage rencontrées à l'usage, les supports latéraux restent sous oompressiono De même, sous toutes les condi- tions opératoires normales, les ressorts 16 sont en compression, c'est-à-dire qu'ils ne sont pas soumis à une traction.
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Les supports latéraux 50 ont peu de souplesse ou flexibilité trans- versale mais les ressorts 16 peuvent avoir une raideur transversale relativement grandeo Cette dernière peut être réduite en prévoyant que les supports latéraux aient une souplesse transversale négative (en y augmentant la charge de compres- sion jusqu'à une quantité requise), en réduisant ainsi la raideur des ressorts 160
Les supports latéraux 50 peuvent être dans le plan 17, à savoir dans le plan du point de traction P mais ceci n'est pas nécessaire et, comme montré à la figure 2, les supports 50 se trouvent d'un même côté du plan 17. Le degré auquel ils sont décalés du plan 17 est choisi pour compenser la répartition iné- gale de charge de la caisse 6 sur le 'bogie.
Un avantage important de la prévision des supports latéraux 50 est que le centre du roulis est relativement élevée Si les supports latéraux 50 sont supprimés, le centre de roulis coïnciderait alors sensiblement avec le point Po Les supports latéraux élèvent le centre de roulis au-dessus du point P et, par une conception convenable des supports, cela est réalisé jusqu'à un degré requiso
Les supports 50 peuvent avoir leurs axes de compression légèrement inclinés vers l'intérieurde sorte qu'avec des mouvements transversaux relatifs du châssis de.caisse et du châssis de bogie, ils travaillent légèrement à la compression mais principalement au cisaillement.
La suspension décrite évite la prévision de la traverse dansante habi- tuelle, de sorte que le poids du wagon est réduit de façon correspondante. Les traverses 10 sont ordinairement prévues entre les essieux et si elles sont d'une construction du type creux, coulée ou soudée, leur poids est relativement petit et l'espace qu'elles occupent n'est pas grande
Parmi les avantages de l'agencement décrit, complémentaires de ceux signalés ci-avant, on a que, lorsque le bogie circule suivant une courbe verti- cale, il n'y a pas ou sensiblement pas de perte d'adhérence entre les roues et la voie.
De nouveau, comparativement avec les connexions habituelles comprenantr un ensemble pivot-douille, la résistance à la rotation du bogie par rapport à la caisse autour d'un axe verticalpassant par le point P (résultant, par exemple, de la négotiation d'une courbe horizontale) est relativement petite, du fait de la résistance au cisaillement des ressorts 16 et de la résistance au cisaillement des supports latéraux 50o De plus, comme la traverse dansante est éliminée, le poids et la complexité de la suspension sont réduits de façon correspondante, et ceci est spécialement apparent en comparaison avec une suspension dans laquel- le une traverse dansante est prévue entre les essieux avant et oentral et entre l'essieu central et l'essieu arrière,
les traverses dansantes étant reliées en- semble par un élément d'entretoise qui porte la douille de la connexion pivot- douille ci-avant.
Les ressorts 16 ont leurs axes de compression C inclinés horizontale- ment et verticalement (voir figure 2) avec le résultat que des forces transver- sales sont contrecarrées à la compression et au cisaillement combinés (mais prin- cipalement au cisaillement) et que des forces longitudinales sont également con- trecarrées à la compression et au cisaillement combinés (mais principalement à la compression)o Pour réduire la résistance à la compression pour les forces trans- versales, les ressorts 16 peuvent être amenés plus près du plan longitudinal central du bogie et/ou peuvent être déplacés plus loin à l'écart de l'axe 170
Bien que la suspension décrite comprenne quatre ressorts en caout- chouc 16, on peut prévoir deux, trois ou plus de quatre ressorts,
tous les res- sorts étant agencés avec leurs axes de compression dirigés vers le bas et vers l'intérieur pour se recouper-en un pointe
Les figures 3 et 4 illustrent la connexion préférée des ressorts en caoutchouc 16 au châssis de bogie 8 et au châssis de caisse 7. Ce dernier est pourvu ou conformé avec une cavité cylindrique 19 qui se situe au-dessus et est
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coaxial avec une cavité correspondante 20 prévue dans le châssis de bogie 80 Le côté ouvert des cavités 19 et 20 se font face. La surface interne de la paroi latérale de la cavité 19 est cylindrique et le coin 18 présente une surface par- tiellement cylindrique 21 (figure 4) qui se monte étroitement sur la surface in- terne de la cavité 19.
L'élément de coin'18 sous la charge du ressert est forcé contre la paroi latérale et la mise en contact de la surface 21 et de la paroi latérale fournit un support approprié pour l'élément de coin 180 Une plate-forme horizontale 22 prévue au sommet de l'élément de coin 18 comporte une saillie su- périeure 23 qui pénètre dans un trou 24 d'un plateau 25 qui ferme l'extrémité de la cavité 190 Le coin 18 comporte également un plateau incliné 26 contre lequel l'extrémité supérieure du ressort 16 aboute.
Chaque ressort 16 comprend des disques de caoutchouc 27 avec des feuil- les métalliques intermédiaires 28 et des plateaux métalliques d'extrémité 29, ces plateaux d'extrémité et les feuilles intermédiaires étant liés aux disques 27.
Les plateaux d'extrémité 28 sont fixés, par exemple par boulonnage, au plateau de -coin 26.
L'extrémité inférieure du ressort 16 est similairement fixé à un coin 30 qui est de construction semblable à celle,du coin 18 et est logé dans la oa- vité 20=
L'agencement de bogie décrit est prévu à chaque extrémité du wagono
Par le mot "caoutchouc", tel qu'utilisé ici, on veut comprendre évi- demment les matières naturelles ou synthétiques ou des mélanges de ces matières, qui sont élastiques et souples et ont des propriétés similaires à celles du ca- outchouco
Bien que l'agencement décrit ait son essieu 14 entraîné par un moteur électrique, l'invention peut également être appliquée à un bogie dans lequel l'es- sieu central n'est pas moteur,
l'essieu seul empêchant l'utilisation d'un pivot habituel
Les ressorts 16 peuvent être agencés de telle sorte que le point P soit décalé longitudinalement à partir du plan transversal central du bogie, c'est-à-dire que le point P est plus près d'une extrémité du bogie que de l'autre.
REVENDICATIONS.
10Wagon de chemin de fer comprenant un bogie, une caisse et une sus- pension pour supporter la caisse sur le bogie, cette suspension comprenant au moins trois ressorts en caoutchouc espacés de la même distance et agencés dans un plan sensiblement horizontal entre le bogie et la caisse, chaque ressort d'une paire se situant près d'un côté du bogie, tous ces ressorts ayant leurs axes de compression dirigés vers le bas vers un point commune
2.
Un wagon de chemin de fer comprenant un bogie, caractérisé en ce que le châssis de caisse est supporté par le châssis de bogie par des paires de ressorts en caoutchouc agencés suivant les côtés opposés d'un plan vertical trans- versal, chaque ressort d'une paire se situant près d'un côté du bogie et les qua- tre ressorts étant agencés de telle sorte que leurs axes de compression soient dirigés vers le bas vers un point d'intersection commun.
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The present invention relates to railway cars comprising a bogie and particularly relates to bogies having an odd number of pairs of wheels (namely a bogie having a central pair of wheels, such as a bogie. 6-wheel bogie) and in which the space between the wheels of the central pair is occupied, for example, by an axle and / or an electric traction motor. With such an arrangement, it has so far been customary to connect the chassis from the wagon to the bogie by a pivot placed above the central axle and above the bogie frame because the space between the wheels is not available o The traction point is, therefore, high, which is considered undesirable. By pull point,
the point of application of the resulting longitudinal force acting between the bogie and the body of the railway wagon is designated
An object of the invention is to provide a railroad car comprising a bogie having a base traction point. In particular, the object of the invention is to provide a suspension by which the traction point is located below the central axle of a bogie in which the space between the wheels of the central pair is not available, and to achieve this improvement in a simpleo
Another object of the invention is to provide such a suspension which avoids the prevision of the usual dancing cross member, which thus allows a saving in weight.
Yet another object of the invention is to provide a suspension as specified,
which offers low resistance to relative horizontal rotation between the bogie frame and the vehicle frame, which rotation occurs when negotiating a curve, the suspension providing sufficient transverse flexibility.
Following the present invention, a railroad car comprises a bogie, a body and a suspension for supporting the body on the bogie, this suspension comprising at least three rubber springs spaced the same distance apart and arranged in a substantially horizontal plane between the bogie and the body, each spring of a pair being located near one side of the bogie all these springs, having their compression axes directed downwards towards a common point
According to a particular characteristic of the present invention,
a railway car comprising a bogie is characterized in that the body frame is supported by the bogie frame by pairs of rubber springs arranged on opposite sides of a transverse vertical plane, each spring of a pair lying near one side of the bogie and the four springs being arranged so that their compression axes are directed downward towards a common point of intersection.
As applied to a bogie having an odd number of pairs of wheels, this vertical plane may pass through the axis of rotation of the center pair of spark plug wheels, and the compression axes intersect at or near this vertical plane.
A practical application of the present invention will be described hereinafter by way of example only, with reference to the accompanying drawings.
Figure 1 is a schematic side view of a railway car according to the present invention.
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Figure 2 is a schematic plan view of the wagon of Figure 1.
Figure 3 is a side elevational view, partially in section, of a construction detail of the car of Figure 1.
Figure 4 is a plan view of Figure 3 and partially in section along the line IV-IV of Figure 3.
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Referring to the drawings, the railway wagon comprises a bogie 5 and a body 6. The body 6 is provided, in any known or suitable manner, with a frame 7. The bogie 5 comprises a frame 8 comprising side elements or side members 9 and cross members 10 (figure '2), the bogie frame 8 being mounted on three pairs of wheels 11, 12 and 13.
At least the axle 14 of the central pair of wheels 12 is driven by an electric motor in any suitable manner, the motor being supported between the cross members 10 in the space 15 comprised between the wheels 120.
The usual arrangement for connecting the frame 7 to the bogie frame 8 using a pivot which 'hangs from the frame' 7 and passes through a socket which the bogie frame 8 carries can only be adopted when space 15 is occupied. if the pivot-bushing assembly is placed high enough to pass over the electric motor and axle located in space 15.
Such a high point of traction is, for known reasons, considered undesirable.
According to the present invention, the frame 7 is supported on the bogie frame 8 by two pairs of rubber springs 16 arranged on either side of a vertical plane 17 passing through the axis of rotation of the axle 14. As shown in figure 2, a pair of springs 16 is located in front of plane 17 and another pair is located behind this plane.
The springs 16 of each pair are arranged near the side members 9 of the bogie frame
The upper ends of the springs 16 abut a corner element 18, schematically indicated by 18 in Figure 1, as will be described below, and likewise the lower ends of the springs 16 contact a corner element supported by the frame. bogie 8 as will also be described below.
The springs 16 working under a vertical load in combined compression and shear with the compression axes of the springs 16 facing downward and inward to intersect at the vertical plane 170 The intersection may be at the level of the rail but in practice it is done above the level of the rail and below the axis 140
In Figures 1 and 2, the compression axes of the springs 16 are indicated at C and the point of intersection at P.
. With a spring arrangement as described, the effective pull point through which the pulling and braking forces act is very close to the point Po The result is, therefore, that although the frame 7 is supported on the bogie frame 8 by the springs 16 which are at least partly above the top of the bogie frame, a low traction point is nevertheless obtained, the latter being close to point P, the position of which is determined by the arrangement springs 160
The point of traction, by a suitable arrangement of the springs 16, can be chosen to be in any suitable and necessary position, for example between the level of the rails and the center of gravity or at one or the other of these positions
The springs 16 partly support the vertical load of the body 6,
the frame 7 being also supported on the bogie frame 8 by means of rubber side supports 50, one for each side member 9. The side supports 50 are connected to the frame 7 and the bogie frame 8 and have a rigidity considerable verticalo 50 brackets work in shear for horizontal loads both transversely and longitudinallyo
The load on the side supports 50 is chosen so that, under all the tensile and braking forces encountered in use, the side supports remain under compression. Similarly, under all normal operating conditions, the springs 16 are in compression, that is to say they are not subjected to tension.
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The side supports 50 have little flexibility or cross flexibility, but the springs 16 can have a relatively large transverse stiffness. This can be reduced by providing the side supports to have negative transverse flexibility (by increasing the compressive load therein. up to a required quantity), thus reducing the stiffness of the springs 160
The lateral supports 50 can be in the plane 17, namely in the plane of the point of traction P, but this is not necessary and, as shown in figure 2, the supports 50 are on the same side of the plane 17 The degree to which they are offset from plane 17 is chosen to compensate for the uneven load distribution of the body 6 on the bogie.
An important advantage of predicting the side supports 50 is that the center of roll is relatively high If the side supports 50 are removed then the center of roll would substantially coincide with the point Po The side supports raise the center of roll above the point P and, by suitable design of the supports, this is achieved to a required degree o
The supports 50 may have their compression axes slightly inclined inwardly so that with relative transverse movements of the body frame and the bogie frame they work slightly in compression but mainly in shear.
The described suspension avoids the provision of the usual dancing cross member, so that the weight of the wagon is correspondingly reduced. The sleepers 10 are ordinarily provided between the axles and if they are of a hollow, cast or welded construction, their weight is relatively small and the space they occupy is not large.
Among the advantages of the arrangement described, complementary to those mentioned above, we have that, when the bogie travels along a vertical curve, there is no or substantially no loss of grip between the wheels and the way.
Again, compared with the usual connections comprising a pivot-socket assembly, the resistance to rotation of the bogie relative to the body about a vertical axis passing through point P (resulting, for example, from the negotiation of a curve horizontal) is relatively small, due to the shear strength of the springs 16 and the shear strength of the side supports 50o.In addition, as the dancing cross member is eliminated, the weight and complexity of the suspension is correspondingly reduced, and this is especially apparent in comparison with a suspension in which a dancing cross member is provided between the front and central axles and between the central and rear axles,
the dancing crosspieces being connected together by a spacer element which carries the socket of the pivot-socket connection above.
The springs 16 have their compression axes C inclined horizontally and vertically (see figure 2) with the result that transverse forces are counteracted in the combined compression and shear (but mainly in shear) and that forces longitudinal lines are also constrained under combined compression and shear (but mainly under compression) o To reduce the compressive strength for transverse forces, the springs 16 can be brought closer to the central longitudinal plane of the bogie and / or can be moved further away from axis 170
Although the described suspension comprises four rubber springs 16, two, three or more than four springs can be provided,
all the springs being arranged with their compression axes directed downwards and inwards to intersect at a point
Figures 3 and 4 illustrate the preferred connection of the rubber springs 16 to the bogie frame 8 and to the body frame 7. The latter is provided or shaped with a cylindrical cavity 19 which is located above and is
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coaxial with a corresponding cavity 20 provided in the bogie frame 80 The open side of the cavities 19 and 20 face each other. The internal surface of the side wall of the cavity 19 is cylindrical and the wedge 18 has a partially cylindrical surface 21 (Figure 4) which closely mounts to the internal surface of the cavity 19.
The corner element 18 under the load of the spring is forced against the side wall and the contacting of the surface 21 and the side wall provides suitable support for the corner element 180 A horizontal platform 22 is provided. at the top of the corner element 18 has an upper projection 23 which penetrates a hole 24 of a plate 25 which closes the end of the recess 190 The corner 18 also has an inclined plate 26 against which the end upper spring 16 abuts.
Each spring 16 comprises rubber discs 27 with intermediate metal sheets 28 and metal end plates 29, these end plates and the intermediate sheets being bonded to the discs 27.
The end trays 28 are fixed, for example by bolting, to the -coin tray 26.
The lower end of the spring 16 is similarly attached to a wedge 30 which is similar in construction to that of wedge 18 and is housed in the hollow 20 =
The bogie arrangement described is provided at each end of the wagono
By the word "rubber", as used herein, it is obviously meant to understand natural or synthetic materials or mixtures of these materials, which are elastic and flexible and have properties similar to those of rubber.
Although the arrangement described has its axle 14 driven by an electric motor, the invention can also be applied to a bogie in which the central axle is not driving,
the axle alone preventing the use of a usual pivot
The springs 16 can be arranged such that the point P is offset longitudinally from the central transverse plane of the bogie, i.e. the point P is closer to one end of the bogie than to the other. .
CLAIMS.
10 Railroad car comprising a bogie, a body and a suspension for supporting the body on the bogie, this suspension comprising at least three rubber springs spaced the same distance apart and arranged in a substantially horizontal plane between the bogie and the body, each spring of a pair being located near one side of the bogie, all of these springs having their compression axes directed downward towards a common point
2.
A railway car comprising a bogie, characterized in that the body frame is supported by the bogie frame by pairs of rubber springs arranged on opposite sides of a transverse vertical plane, each spring of one pair lying near one side of the bogie and the four springs arranged so that their compression axes point downward toward a common point of intersection.