Véhicule ferroviaire avec dispositif de liaison transversale entre châssis et essieux, commandés individuellement par un moteur fixé au châssis. La présente invention concerne un véhicule ferroviaire avec dispositif de liaison transver sale entre les essieux commandés individuelle ment par un moteur fixé rigidement sur le châssis, d'une part, et ledit châssis élastique- ment suspendu auxdits essieux, d'autre part.
Quels que soient les dispositifs employés à cet effet, ils doivent assurer la liaison lon gitudinale qui permet à l'essieu d'entraîner le châssis malgré les variations de leur distance verticale, et, en outre, empêcher ou limiter les déplacements latéraux relatifs de ces deux organes.
Les dispositifs usuels à glissières rem plissent simultanément ces deux fonctions, mais, en raison des efforts latéraux qui se pro duisent en marche, le coulissement vertical des boîtes d'essieux sur leurs glissières donne lieu à des frottements qui, malgré des graissages soigneux, provoquent une usure rapide, et, par suite, l'établissement de jeux nuisibles.
On a depuis longtemps proposé de rem placer ces dispositifs à guides et glissières conjugués par des systèmes de bielles qui sup priment les frottements et les usures consé cutives précités, combinés ou associés avec des moyens pour assurer la liaison transversale des essieux et du châssis. C'est ainsi, par exem ple, que dans le système décrit et représenté dans le brevet Nu 271820 et ayant pour titre Bogie pour véhicules ferroviaires , la liaison longitudinale des boîtes d'essieux et du châssis est assurée par une biellette, cependant que leur liaison latérale est réalisée au moyen d'une plaque de friction solidaire du châssis et disposée en bout d'essieu, contre la face extérieure de la boîte correspondante.
On sait, d'autre part, que les dispositifs d'entraînement, qui assurent la transmission du couple moteur aux roues motrices, com portent, dans le sens transversal du véhicule, un certain jeu ou une certaine souplesse pour éviter qu'ils soient soumis à la poussée laté rale de l'essieu, dont les déplacements dans ce sens, par rapport au châssis, sont d'ailleurs limités comme on l'a vu plus haut.
En définitive, il existe donc habituelle ment, entre essieu moteur et châssis, outre le mécanisme de transmission du couple moteur, des dispositifs assurant leurs liaisons longi tudinale et latérale.
La présente invention apporte une solu tion plus simple au double problème du gui dage de l'essieu (dans les deux sens longi tudinal et transversal) et de la transmission à ce dernier du couple moteur.
Conformément à l'invention, la liaison transversale entre les essieux et le châssis, est réalisée par l'intermédiaire du mécanisme qui assure la transmission du couple moteur à l'essieu moteur.
Suivant un mode préféré de mise en pauvre de l'invention, le mécanisme de transmission précité est du type à, arbre creux entourant. l'essieu, les extrémités opposées de cet arbre étant reliées, chacune par un cardan, respec tivement à. la roue motrice ou à l'essieu mo teur et à. la roue dentée centrée sur la car casse du moteur et entraînée par ce dernier.
On voit immédiatement que cette concep tion nouvelle de la transmission, qui assigne à cette dernière une fonction additionnelle, permet de supprimer les pièces habituellement utilisées pour limiter ou interdire les déplace ments latéraux relatifs entre l'essieu et le châssis, par exemple dans le cas du bogie sui vant le brevet précité, les plaques latérales de friction, et qu'il. en résulte une simplification. importante de la construction et de l'entretien des bogies moteurs.
Pour bien faire comprendre l'invention, on a représenté sur le dessin annexé une trans mission de type connu et qui, comme on l'a indiqué plus haut, convient particulièrement bien pour la, mise en ouvre de ladite inven tion. Dans ce dessin: La fig. 1 est une coupe-élévation transver sale schématique d'un châssis-moteur, faite par un plan passant par l'axe de l'essieu.
La<U>fi-.</U> 2 est une coupe faite par un plan horizontal passant également par l'axe de l'essieu.
La fig. 3 est une coupe à plus petite échelle suivant III-III de la fig. 1, montrant le cardan correspondant.
Le moteur de traction 1, dont la carcasse est. solidaire du châssis 2 du véhicule, entraîne, par son pignon 3, une roue dentée 4, qui tourne autour d'un axe creux 5, solidaire de la carcasse du moteur, et à peu près coaxial avec l'essieu 6. La roue dentée précitée est. empêchée de se déplacer suivant son axe par les brides 7 et 8 de son axe creux. Elle porte deux bras menants 9, diamétralement opposés, qui tourillonnent radialement dans une noix (le cardan 10 concentrique à l'essieu. Le deu xième axe du cardan est constitué par deux bras 11 diamétralement opposés, formés à.
l'extrémité adjacente de l'arbre creux tron conique 12 entourant l'essieu, lesdits bras tou- rillonnant eux-mêmes radialement dans la noix 10, suivant un axe perpendiculaire à l'axe de tourillonnement des bras 9 de la roue dentée.
r1 son extrémité opposée, l'arbre creux 12 et la roue motrice 13 sont également reliés entre eux par un cardan analogue au précé dent, et constitué par deux bras 14 diamé tralement opposés, solidaires de l'arbre creux, qui tourillonnent radialement dans la noix de cardan 15, tandis que la roue motrice 13 porte deux bras opposés 16, tourillonnant radiale- ment dans ladite noix.
Les deux noix de cardan 10 et 15, de même que l'arbre creux 12 avec ses bras 11 et 14; les bras 9 de la roue dentée et les bras 16 de la roue motrice 13, doivent être assez robustes pour résister aux poussées latérales dé l'essieu, qui sont, transmises au châssis par leur inter médiaire. Cette condition étant réalisée par construction, il n'est plus alors nécessaire de prévoir sur le chassis aucun organe destiné, par son contact ou sa rencontre avec un organe conjugué porté par les boîtes d'essieu, à limiter ou à empêcher les déplacements laté raux relatifs du châssis et de l'essieu.
Bien entendu, ceci ne dispense pas d'assurer leur liaison longitudinale de même (tue le débatte- ment vertical des boîtes d'essieu 17 par tous moyens appropriés, par exemple par deux glissières 18, dont une seule est représentée sur la fig. 1.
Comme il va de soi, le mode de réalisation de la transmission connue dans son principe, quia été représenté à titre d'exemple, pourra subir des modifications.
C'est ainsi, entre autres, que les articula tions des cardans peuvent être pourvues de roulements à billes, à rouleaux ou à aiguilles ou même garnies de caoutchouc ou de toute autre matière appropriée, que l'arbre creux à cardans peut être cylindrique au lieu de tron conique, que les noix des cardans portant les <B>ï</B> articulations peuvent être disposées perpendi culairement à l'essieu en n'importe quels points de sa longueur, que les axes menés peuvent être fixés sur un plateau calé directe ment sur l'essieu et. non sur une roue (par exemple dans le cas où les boîtes d'essieu seraient placées entre les deux roues), que le moteur de traction peut être disposé paral lèlement.
ou perpendiculairement ou même obliquement à l'essieu en un endroit quel conque du châssis, que l'axe creux sur lequel tourne la roue dentée petit comporter des cous sinets lisses ou à rouleaux.
On peut même concevoir qu'un système élastique dans le sens latéral soit intercalé en un point quelconque de la transmission, dans le cas où il serait désirable que l'essieu puisse se déplacer lorsque l'effort transversal dé passe une certaine valeur, ou encore qu'un certain jeu latéral soit prévu dans un endroit quelconque du système de transmission, si l'on désire que l'effet de retenue latérale de ce système n'intervienne qu'au bout d'une cer taine course.
Enfin, dans le cas où les écarts de hau teur entre essieu et châssis sont peu impor tants, les noix ou anneaux des cardans pour raient être supprimés, et les bras, qui sont fixés en nombre quelconque sur l'arbre creux à chacune de ses extrémités, pourraient atta quer directement et respectivement, d'une part, le corps de roue ou le plateau calé sur l'essieu, d'autre part, la roue dentée suspendue.
Rail vehicle with transverse linkage device between chassis and axles, individually controlled by a motor attached to the chassis. The present invention relates to a rail vehicle with transverse connection device between the axles individually controlled by a motor rigidly fixed to the frame, on the one hand, and said frame resiliently suspended from said axles, on the other hand.
Whatever devices are used for this purpose, they must ensure the longitudinal connection which allows the axle to drive the chassis despite variations in their vertical distance, and, moreover, prevent or limit the relative lateral movements of these two organs.
The usual sliding devices fulfill these two functions simultaneously, but, owing to the lateral forces which are produced in motion, the vertical sliding of the axle boxes on their guides gives rise to friction which, despite careful lubrication, causes rapid wear and tear, and consequently the establishment of harmful games.
It has long been proposed to replace these devices with combined guides and slides by connecting rod systems which suppress the aforementioned friction and consé cutive wear, combined or associated with means for ensuring the transverse connection of the axles and the chassis. It is thus, for example, that in the system described and represented in patent Nu 271820 and having the title Bogie for railway vehicles, the longitudinal connection of the axle boxes and the chassis is ensured by a connecting rod, while their lateral connection is made by means of a friction plate integral with the frame and arranged at the end of the axle, against the outer face of the corresponding box.
It is known, on the other hand, that the drive devices, which ensure the transmission of the engine torque to the driving wheels, comprise, in the transverse direction of the vehicle, a certain play or a certain flexibility to prevent them from being subjected. to the lateral thrust of the axle, the movements of which in this direction, relative to the chassis, are moreover limited as we have seen above.
Ultimately, therefore, there are usually, between the drive axle and the chassis, in addition to the drive torque transmission mechanism, devices ensuring their longitudinal and lateral connections.
The present invention provides a simpler solution to the double problem of guiding the axle (in both longitudinal and transverse directions) and of transmitting engine torque to the latter.
According to the invention, the transverse connection between the axles and the chassis is produced by means of the mechanism which transmits the driving torque to the driving axle.
According to a preferred embodiment of the invention, the aforementioned transmission mechanism is of the type with an surrounding hollow shaft. the axle, the opposite ends of this shaft being connected, each by a universal joint, respectively to. the driving wheel or the driving axle and. the toothed wheel centered on the car breaks the motor and driven by the latter.
It can be seen immediately that this new design of the transmission, which assigns the latter an additional function, makes it possible to do away with the parts usually used to limit or prohibit relative lateral movements between the axle and the chassis, for example in the case of of the bogie following the aforementioned patent, the side friction plates, and that it. This results in a simplification. important in the construction and maintenance of motor bogies.
To make the invention clearly understood, there is shown in the accompanying drawing a transmission of known type which, as indicated above, is particularly suitable for the implementation of said invention. In this drawing: Fig. 1 is a schematic cross-sectional elevation of an engine frame, taken through a plane passing through the axis of the axle.
The <U> fi-. </U> 2 is a section made by a horizontal plane also passing through the axis of the axle.
Fig. 3 is a section on a smaller scale along III-III of FIG. 1, showing the corresponding gimbal.
The traction motor 1, whose carcass is. integral with the chassis 2 of the vehicle, drives, by its pinion 3, a toothed wheel 4, which rotates around a hollow axle 5, integral with the frame of the motor, and approximately coaxial with the axle 6. The toothed wheel aforementioned is. prevented from moving along its axis by the flanges 7 and 8 of its hollow axis. It carries two driving arms 9, diametrically opposed, which journal radially in a nut (the gimbal 10 concentric with the axle. The second axis of the gimbal is formed by two diametrically opposed arms 11, formed by.
the adjacent end of the conical truncated hollow shaft 12 surrounding the axle, said arms themselves rotating radially in the nut 10, along an axis perpendicular to the journal axis of the arms 9 of the toothed wheel.
r1 its opposite end, the hollow shaft 12 and the driving wheel 13 are also connected to each other by a cardan joint similar to the preceding tooth, and consisting of two diametrically opposed arms 14, integral with the hollow shaft, which journal radially in the cardan shaft 15, while the drive wheel 13 carries two opposed arms 16, journaling radially in said nut.
The two cardan nuts 10 and 15, as well as the hollow shaft 12 with its arms 11 and 14; the arms 9 of the toothed wheel and the arms 16 of the driving wheel 13, must be strong enough to resist the lateral thrusts of the axle, which are transmitted to the frame by their intermediary. This condition being achieved by construction, it is then no longer necessary to provide on the chassis any member intended, by its contact or meeting with a conjugate member carried by the axle boxes, to limit or prevent lateral movements. frame and axle.
Of course, this does not dispense with ensuring their longitudinal connection as well (eliminates the vertical displacement of the axle boxes 17 by any suitable means, for example by two slides 18, only one of which is shown in FIG. 1. .
As goes without saying, the embodiment of the transmission known in principle, which has been shown by way of example, may undergo modifications.
Thus, among other things, the joints of the cardan shafts can be provided with ball, roller or needle bearings or even lined with rubber or any other suitable material, the hollow cardan shaft can be cylindrical at the bottom. instead of conical section, that the nuts of the universal joints carrying the <B> ï </B> joints can be arranged perpendicular to the axle at any point of its length, that the driven axes can be fixed on a plate wedged directly on the axle and. not on one wheel (for example in the case where the axle boxes are placed between the two wheels), that the traction motor can be arranged parallel.
or perpendicular or even obliquely to the axle in any place conch of the chassis, that the hollow axis on which the toothed wheel turns, small have smooth or roller necks.
It is even conceivable that an elastic system in the lateral direction is interposed at any point of the transmission, in the case where it would be desirable for the axle to be able to move when the transverse force exceeds a certain value, or else that a certain lateral play is provided in any place of the transmission system, if it is desired that the lateral restraint effect of this system occurs only after a certain stroke.
Finally, in the event that the height differences between axle and frame are not great, the nuts or rings of the cardan shafts could be removed, and the arms, which are fixed in any number on the hollow shaft at each of its ends, could attack directly and respectively, on the one hand, the wheel body or the plate wedged on the axle, on the other hand, the suspended toothed wheel.