[0001] L'invention concerne une caisse de véhicule ferroviaire, en particulier une caisse
de tramway, ainsi qu'un véhicule comprenant une telle caisse.
[0002] Une caisse de véhicule ferroviaire, en particulier une caisse de tramway, comprend
un châssis rigide supporté par des bogies roulant sur une voie ferrée. Pour alléger
la caisse, la caisse comprend généralement une partie basse structurelle, qui comprend
le châssis et qui est dite « caisse basse », la caisse basse étant surmontée d'une
partie haute, dite « caisse haute », réalisée en matériaux légers, par exemple en
matériaux composites.
[0003] La caisse ménage, à une extrémité du véhicule ferroviaire, une cabine de conduite
accueillant un conducteur du véhicule. Pour améliorer la visibilité vers l'extérieur
du véhicule, la caisse haute comprend généralement des vitres de grandes dimensions,
réduisant la section du ou des montants intermédiaires qui maintiennent les vitres.
D'autre part, le véhicule doit résister aux chocs avec des obstacles extérieurs de
manière à protéger le conducteur, en particulier en cas de choc frontal, lorsque le
véhicule ferroviaire heurte un véhicule routier arrêté sur la voie ferrée, par exemple
sur un passage à niveau.
[0004] Lorsque l'obstacle heurte la caisse basse, les dispositifs de sécurité passive présents
à cette hauteur et la rigidité du châssis suffisent généralement à absorber l'essentiel
de l'énergie du choc et à protéger le conducteur. En revanche, lorsque l'obstacle
heurte la caisse haute, par exemple lorsque l'obstacle est une remorque de camion,
la caisse haute n'est pas suffisamment résistante pour préserver un espace de survie
au conducteur.
[0005] DE-19 860 888-A1 décrit, par exemple, une structure de caisse avec une caisse basse comprenant des
montants solidaires du châssis, tandis que la partie haute comprend des poutres horizontales
qui sont emboitées sur les montants. En cas de choc frontal sur la caisse haute, la
caisse haute risque de remonter et s'enfoncer par rapport à la caisse basse, l'espace
de survie étant alors enfoncé, laissant sans protection le conducteur.
[0006] Une autre solution consisterait à augmenter la hauteur de la caisse basse pour que,
en cas de choc frontal avec une remorque, la remorque heurte la caisse basse, mais
ceci tend à augmenter la masse du véhicule ferroviaire et nuit à la visibilité basse
du conducteur, ce qui n'est pas conforme vis-à-vis des normes de visibilité en vigueur.
[0007] EP 1 215 098 A1 décrit, quant à lui, une structure de caisse une structure de caisse avec une caisse
basse rigide et une partie haute formant un bouclier de protection, le bouclier étant
reliée à la caisse basse par des éléments déformables, qui absorbent de l'énergie
en cas de collision. Le bouclier de protection nuit à la visibilité du conducteur,
en particulier sur les côtés.
[0008] C'est à ces problèmes qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant
une caisse de véhicule ferroviaire qui offre une sécurité de conduite améliorée en
préservant un espace de survie du conducteur en cas de choc frontal sur la caisse
haute.
[0009] À cet effet, l'invention concerne une caisse de véhicule ferroviaire, la caisse comprenant
:
- une cabine de conduite, qui est ménagée à une extrémité avant de la caisse et qui
comprend un poste de conduite,
- une caisse haute, ayant une armature comprenant une face avant dans laquelle est ménagée
une ouverture pour autoriser la visibilité depuis le poste de conduite vers l'extérieur
de la caisse selon une direction avant, et
- une caisse basse, qui comprend un châssis et qui supporte la caisse haute,
dans laquelle la caisse comprend un dispositif d'accrochage, qui :
- relie la caisse haute à la caisse basse,
- est agencé à l'avant de la caisse par rapport au poste de conduite, et
- est configuré pour passer d'une configuration flottante, dans laquelle le dispositif
d'accrochage limite la transmission des vibrations entre la caisse haute et la caisse
basse, à une configuration de retenue, dans laquelle le dispositif d'accrochage limite
les déplacements de la caisse haute par rapport à la caisse basse selon une direction
arrière opposée à la direction avant et selon une direction de hauteur, lorsque la
caisse haute est soumise à un choc frontal haut, qui génère une force d'impact orientée
vers la direction arrière et qui déforme la caisse haute.
[0010] Selon l'invention, le dispositif d'accrochage comprend au moins un crochet, tandis
que la caisse basse comprend une platine ménageant un orifice complémentaire configuré
pour coopérer avec chaque crochet, tandis que chaque crochet comprend une portion
d'attache, qui est fixée à la caisse haute, et une portion d'accroche, qui comprend
une extrémité libre s'étendant vers l'arrière et configurée pour être reçue dans l'orifice
complémentaire correspondant, et que le dispositif d'accrochage est configuré de sorte
que :
- en configuration flottante, chaque portion d'accroche traverse ou est en regard de
l'orifice complémentaire correspondant, de manière à limiter la transmission des vibrations
entre la caisse haute et la caisse basse,
- lors d'un choc frontal haut, le crochet se déplace vers l'arrière par rapport à la
caisse basse, la portion d'accroche traversant l'orifice complémentaire correspondant,
le crochet venant en appui sur la platine, le dispositif d'accrochage passant en configuration
de retenue.
[0011] Grâce à l'invention, en cas de choc frontal haut le dispositif d'accrochage empêche
les mouvements de la caisse haute par rapport à la caisse basse à la fois vers le
haut et vers l'arrière, ce qui revient à préserver un espace de survie du conducteur,
malgré le fait que la caisse haute soit de structure légère favorisant la visibilité
vers l'extérieur. En fonctionnement normal, le dispositif d'accrochage limite la transmission
des vibrations, ce qui contribue, avec la bonne visibilité vers l'extérieur, au confort
de conduite et à la résistance en fatigue de la structure légère.
[0012] Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle caisse
peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises isolément ou
selon toute combinaison techniquement admissible :
- En configuration flottante, chaque crochet est agencé à distance de la platine correspondante.
- En configuration flottante, chaque crochet est maintenu à distance de la platine correspondante
par une cale réalisée en acier.
- L'armature est réalisée en un matériau composite et comprend une paroi avant, qui
délimite la cabine à l'avant du poste de conduite, qui prolonge la face avant et qui
comprend une face inférieure orientée vers le châssis, alors que la caisse haute comprend
aussi un insert, qui est solidaire de la paroi avant, et que chaque portion d'attache
est fixée à l'insert, du côté de la face inférieure, par des organes de fixation,
par exemple des boulons.
- L'armature est réalisée en un matériau composite et comprend deux parois latérales,
qui prolongent la face avant de part et d'autre d'un plan longitudinal de la caisse
et qui délimitent la cabine de conduite, alors que la caisse basse comprend deux cloisons
latérales, qui sont solidaires du châssis et qui supportent chacune une paroi latérale
respective, que chaque paroi latérale porte un dispositif de retenue respectif, chaque
dispositif de retenue étant configuré pour passer d'une configuration d'attente, dans
laquelle ce dispositif de retenue limite la transmission des vibrations entre la paroi
latérale associée et la cloison latérale correspondante, à une configuration de retenue,
dans laquelle ce dispositif de retenue limite les déplacements de la paroi latérale
par rapport à la cloison latérale correspondante, et que chaque dispositif de retenue
est configuré pour passer de la configuration d'attente à la configuration de retenue
lorsque la caisse haute est soumise à un choc frontal haut.
- Pour chaque dispositif de retenue :
- ce dispositif de retenue comprend une bride basse, qui est solidaire de la paroi latérale
correspondante et qui est agencée en regard de la cloison latérale correspondante,
- en configuration d'attente du dispositif de retenue, la bride basse est située à distance
de la cloison latérale en regard, tandis qu'en configuration de retenue, la bride
basse est en appui contre la cloison latérale en regard.
- Chaque dispositif de retenue comprend une bride haute, qui est portée par la paroi
latérale correspondante et à laquelle est fixée la bride basse, par exemple par liaison
boulonnée, alors que chaque bride haute comprend une portion d'insert qui est assemblée
à la paroi latérale correspondante par collage, et de préférence prise en sandwich
entre deux couches de matériau composites de l'armature.
[0013] L'invention concerne aussi un véhicule ferroviaire, notamment un tramway, comprenant
une caisse telle que décrite précédemment.
[0014] L'invention sera mieux comprise, et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus
clairement à la lumière de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation
d'une caisse de véhicule ferroviaire et d'un véhicule, conformes à son principe, donnée
uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins dans lesquels :
- [Fig 1] la figure 1 est une coupe longitudinale d'un véhicule ferroviaire conforme
à l'invention, comprenant une caisse, qui est elle-aussi conforme à l'invention et
qui comprend un dispositif d'accrochage ;
- [Fig 2] la figure 2 est une vue en perspective de la caisse de la figure 1, montrant
à plus grande échelle le dispositif d'accrochage ;
- [Fig 3] la figure 3 est une coupe, selon un plan III-III à la figure 2, du dispositif
d'accrochage, et
- [Fig 4] la figure 4 est une vue en perspective, à deux échelles différentes, d'un
dispositif de retenue de la caisse de la figure 1.
[0015] Un véhicule ferroviaire 10 est représenté sur la figure 1. Le véhicule ferroviaire
10 est ici un tramway. Le véhicule 10 circule sur des rails 12. Dans l'exemple illustré,
les rails 12 sont rectilignes et s'étendent selon un axe longitudinal X10. Les rails
12 sont supposés être horizontaux, la description qui suit étant faite en relation
à l'orientation des divers éléments du véhicule 10 sur les figures, sachant que ces
éléments peuvent être orientés autrement dans la réalité.
[0016] Par commodité, on définit aussi un axe de hauteur Z10, qui est orthogonal à l'axe
longitudinal X10, et un axe transversal Y10, qui est orthogonal à la fois à l'axe
longitudinal X10 et à l'axe de hauteur Z10. L'axe de hauteur Z10 est donc ici un axe
vertical, tandis que l'axe transversal Y10 est un axe horizontal. Une direction de
déplacement du véhicule 10 le long des rails 12 définit une direction avant du véhicule
10, qui est parallèle à l'axe longitudinal X10 est qui est ici orientée vers la droite
de la figure 1. Par extension, la référence X10 désigne aussi la direction avant.
Une direction arrière est une direction opposée à la direction avant X10, c'est-à-dire
orientée vers la gauche de la figure 1. Une direction de hauteur est orientée vers
le haut de la figure 1. Par extension, la référence Z10 désigne aussi la direction
de hauteur, qui est orientée à l'opposé du sol.
[0017] Le véhicule 10 est observé sur la figure 1 en coupe selon un plan longitudinal P10,
qui est orthogonal à l'axe transversal Y10. Le véhicule 10 est ici représenté face
à un obstacle 14, qui ne fait pas partie du véhicule 10 mais sert à préciser le contexte
de l'invention. L'obstacle 14 est par exemple une remorque de camion, en particulier
une ridelle de cette remorque. L'obstacle 14 est ici considéré comme immobile.
[0018] Le véhicule 10 comprend une caisse 20, cette caisse 20 comprenant une cabine de conduite
22 ménagée à une extrémité de la caisse 20. L'extrémité de la caisse 20 est donc ici
une extrémité avant 20A, orientée vers l'avant lorsque le véhicule 10 circule dans
la direction avant. Le véhicule 10 comprend généralement une autre extrémité, opposée
de l'extrémité avant et dite « extrémité arrière ». Un autre poste de conduite est
généralement ménagé à l'extrémité arrière de la caisse 20, de manière qu'un conducteur
puisse conduire le véhicule 10 dans les deux sens. L'extrémité arrière n'est pas représentée,
ce qui est expliqué pour l'extrémité avant 20A de la caisse 20 étant transposable
à l'extrémité arrière, les directions avant et arrière étant alors inversées.
[0019] La cabine 22 comprend un poste de conduite 23. Le poste de conduite 23 est ici matérialisé
par un siège 24, destiné à accueillir un conducteur, et un pupitre 26 de commande.
[0020] La caisse 20 comprend une caisse basse 30 et une caisse haute 40, qui surmonte la
caisse basse 30.
[0021] Lorsque le véhicule 10 se déplace vers l'avant et heurte l'obstacle 14, la caisse
haute 40 - et par extension le véhicule 10 - subit un choc dit « frontal haut », qui
génère sur la caisse haute 40 une force d'impact orientée vers la direction arrière
du véhicule 10. À l'inverse, lorsque le véhicule 10 se déplace vers l'avant et heurte
un obstacle impactant la caisse basse 30, la caisse basse 30 - et par extension le
véhicule 10 - subit un choc dit « frontal bas ».
[0022] La caisse basse 30 comprend un châssis 32. Le châssis 32 est ici réalisé par un assemblage
de plaques métalliques, de préférence des plaques d'acier assemblées par soudage,
et est considéré comme rigide et indéformable. La caisse basse 30 est ici devancée
par un dispositif de sécurité passive 321, visible sur la figure 2. Le dispositif
de sécurité passive 321 est ici composé d'une traverse déformable en acier 322 et
de tampons déformables 323 qui permettent d'absorber une partie de l'énergie dégagée
lors d'un choc frontal bas, par exemple lors d'une collision inter-rame. Les tampons
déformables 323 sont ici au nombre de quatre, un seul des tampons 323 étant visible
sur la figure 2. Les tampons déformables 323 sont par exemple réalisés en polyester.
La caisse basse 30 repose, d'une part, sur les rails 12 par l'intermédiaire de bogies
avec des roues 34 et, d'autre part, supporte la caisse haute 40.
[0023] Le caisse haute 40 comprend une armature 42 avec une face avant 42A, orientée vers
l'avant du véhicule 10. L'armature 42 ménage une ouverture 44, matérialisé ici par
une vitre, qui autorise la visibilité depuis le poste de conduite 23 vers l'extérieur
de la caisse 20 selon la direction avant. L'armature 42 comprend aussi une paroi avant
46, visible sur les figures 1 et 2, qui s'étend selon un plan sensiblement horizontal
et qui délimite la cabine 22 à l'avant du poste de conduite 23. La paroi avant 46
prolonge donc la face avant 42A. La paroi avant 46 comprend une face inférieure 46A,
orientée vers le châssis 32.
[0024] L'armature 42 comprend aussi deux parois latérales 47, qui prolongent la face avant
42A de part et d'autre du plan longitudinal P10. Les deux parois latérales 47 sont
donc agencées en regard l'une de l'autre et délimitent entre elles une portion haute
de la cabine 22 vers l'arrière de la caisse 20. La caisse basse 30 comprend aussi
deux cloisons latérales 37, qui sont solidaires du châssis 32 et qui supportent chacune
une paroi latérale 47 respective. Les deux cloisons latérales 37 sont donc agencées
en regard l'une de l'autre et délimitent entre elles une portion basse de la cabine
22, vers l'arrière de la caisse 20. Chaque paroi latérale 47 et chaque cloison latérale
37 comprend ainsi un côté intérieur, orienté du côté de la cabine 22. Les cloisons
latérales 37 sont réalisées en acier.
[0025] Une seule cloison latérale 37 et une seule paroi latérale 47 sont représentées sur
la figure 4. Des ouvertures latérales sont généralement ménagées dans les parois latérales
47, afin d'améliorer la visibilité vers l'extérieur du conducteur et/ou de passagers
du véhicule 10. Les ouvertures latérales ne sont pas représentées.
[0026] Notamment à cause de la présence de l'ouverture 44, l'armature 42 présente une structure
légère comparativement à la caisse basse 30, c'est-à-dire une structure présentant
une résistance mécanique moindre. En particulier, l'armature 42 est avantageusement
réalisée essentiellement en matériaux composites. Bien entendu, selon les cas l'armature
42 inclut des éléments réalisés dans d'autres matériaux, par exemples des renforts
métalliques autour des ouvertures latérales, etc.
[0027] Ainsi, on comprend qu'en cas de choc frontal bas, c'est-à-dire au niveau de la caisse
basse 30, le dispositif de sécurité passive 321 et le châssis 32 sont suffisants pour
dissiper l'essentiel de l'énergie du choc et préserver la cabine de conduite 22, tandis
qu'en cas de choc frontal haut, c'est-à-dire au niveau de la caisse haute 40, comme
illustré sur la figure 1, la caisse haute 40 n'est pas suffisamment résistante pour,
à elle seule, dissiper l'énergie du choc et préserver la cabine de conduite 22.
[0028] À cet effet, la caisse haute 40 est reliée à la caisse basse 30 par un dispositif
d'accrochage 100, qui est agencé à l'avant de la caisse 20 par rapport au poste de
conduite 23.
[0029] En fonctionnement normal, c'est-à-dire en l'absence de choc frontal, le dispositif
d'accrochage 100 est configuré pour limiter la transmission des vibrations entre la
caisse haute basse 30 et la caisse haute 40. Les vibrations sont par exemple les vibrations
dues au roulement des roues 34 sur les rails 12. Le dispositif d'accrochage 100 alors
dans une configuration dite « flottante ». En configuration flottante, le dispositif
d'accrochage 100 permet ainsi de limiter la transmission des vibrations au poste de
conduite 23, contribuant ainsi au confort du conducteur.
[0030] Lorsque la caisse haute 40 est soumise à un choc frontal haut, la caisse haute 40
se déforme légèrement vers l'arrière et le dispositif d'accrochage 100 passe dans
une configuration dite « de retenue », dans laquelle le dispositif d'accrochage 100
limite les déplacements de la caisse haute 40 par rapport à la caisse basse 30 selon
la direction arrière et selon la direction de hauteur. Autrement dit, en cas de choc
frontal haut, le dispositif d'accrochage 100 limite les déplacements de la paroi avant
46 vers l'arrière par rapport à la caisse basse 30 - autrement dit empêche la caisse
haute 40 de s'enfoncer par rapport à la caisse basse 30 -, préservant l'espace de
survie du conducteur dans la cabine de conduite 22 et contribuant à la sécurité du
conducteur.
[0031] On décrit à présent le dispositif d'accrochage 100 à l'aide des figures 2 et 3.
[0032] Le dispositif d'accrochage 100 est ici réalisé par deux crochets 110, qui sont fixés
à la caisse haute 40, chaque crochet coopérant avec un orifice complémentaire 120
ménagé dans une platine 122 solidaire de la partie basse 30, par exemple fixée par
soudage au châssis 32. La platine 122 est ici réalisée en deux parties, qui s'étendent
chacune selon un plan transversal T10, c'est à dire un plan orthogonal à l'axe longitudinal
X10. Chaque partie de la platine 122 ménage un orifice complémentaire 120 configuré
pour coopérer avec un crochet 110 respectif. En variante non représentée, la platine
122 est réalisée d'un seul tenant, formant un bouclier solidaire du châssis 32.
[0033] Les deux crochets 110 sont ici agencés symétriquement par rapport au plan longitudinal
P10. Les deux crochets 110 fonctionnement de la même façon, ce qui est valable pour
un des deux crochets étant transposable à l'autre crochet.
[0034] Chaque crochet 110 présente ici une forme de « C », avec une branche haute agencée
en regard d'une branche basse formant une ouverture du C. L'ouverture du C est orientée
vers l'arrière de la caisse 20, c'est-à-dire vers la gauche des figures 1 à 3. Pour
chaque crochet 110, la branche haute du C forme une portion d'attache 112 du crochet
110, qui est fixée à la caisse haute 40, tandis que la branche basse forme une portion
d'accroche 114 du crochet 110. La portion d'accroche 114 comprend une extrémité libre
s'étendant vers l'arrière et configurée pour être reçue dans l'orifice complémentaire
120 correspondant.
[0035] Le dispositif d'accrochage 100 est configuré de sorte qu'en configuration flottante,
chaque portion d'accroche 114 traverse ou est en regard de l'orifice complémentaire
120 correspondant, de manière à limiter la transmission des vibrations entre la caisse
haute 40 et la caisse basse 30. Lors d'un choc frontal haut, alors que la caisse haute
40 se déforme, le crochet 110 se déplace vers l'arrière par rapport à la caisse basse
30 et, alors que la portion d'accroche 114 est reçue dans l'orifice complémentaire
120 correspondant, le crochet 110 vient en appui sur la platine 122. Autrement dit,
chaque crochet 110 est en butée arrière contre la platine 122 correspondante, le dispositif
d'accrochage 100 est alors en configuration de retenue.
[0036] Dans l'exemple illustré, le dispositif d'accrochage 100 comprend, pour chaque crochet
110, une cale 102, qui est fixée au crochet 110 associé, dans le creux du crochet
110. Chaque cale 102 est agencée en regard de la platine 102 correspondante. Les cales
102 sont par exemple réalisée en acier. En configuration flottante du dispositif d'accrochage
100, chaque cale 102 est à distance de la platine 122 correspondante, tandis qu'en
configuration de retenue dispositif d'accrochage 100, la cale 102 est en butée arrière
contre la platine 122 correspondante.
[0037] D'autre part, en configuration de retenue, la portion d'accroche 114 est reçue dans
l'orifice complémentaire 120 correspondant limite aussi les mouvements de translation
la caisse haute 40 par rapport à la caisse basse 30 dans le plan transversal T10,
ce qui permet en particulier d'empêcher la caisse haute 40 de se lever, selon l'axe
de hauteur Z10, par rapport à la caisse basse 30.
[0038] En configuration flottante, chaque portion d'accroche 114 est de préférence agencée
à distance de la platine 122 correspondante, c'est-à-dire qu'il n'y a aucun contact
physique direct entre la portion d'accroche 114 et la platine 122. Il n'y a ainsi
aucune transmission de vibration au travers de l'organe d'accrochage 100. Autrement
dit la transmission des vibrations est limitée.
[0039] Comme évoqué précédemment, l'armature 42 est avantageusement réalisée en un matériau
composite, comprenant une matrice réalisée en résine polymère renforcée de fibres.
Le matériau composite est ici une résine polyester renforcée de fibres de verre. Les
fibres se présentent sous forme de tissus, aussi appelés «
mat » en anglais, qui sont découpés aux dimensions voulues puis positionnés dans un moule.
Le matériau composite comprend ainsi plusieurs couches de tissus, qui sont superposées
les unes sur les autres et qui sont imprégnées de résine non encore polymérisée. Une
fois la résine polymérisée, les couches de tissus sont solidarisées les unes aux autres
par la résine.
[0040] Pour chaque crochet 110, la caisse haute 40 comprend alors un insert 48, qui est
solidaire de la paroi avant 46, tandis que chaque portion d'attache 112 est fixée
à l'insert 48. La portion d'attache 112 est ici fixée à l'insert 48 par des organes
de fixation 50, ici des boulons. Chaque insert 48 est par exemple réalisé par une
plaque de métal, qui est collée à l'armature 42. De préférence, l'insert 48 est déformable
sur sa partie avant, de manière à absorber une partie de l'énergie de collision en
cas de choc frontal haut. L'insert 48 est de préférence straté, c'est-à-dire collé
et pris en sandwich entre deux couches du matériau composite de l'armature 42.
[0041] Avantageusement, des entretoises 49 sont agencées entre chaque crochet 110 et l'insert
48 correspondant. Les entretoises 49 sont présentes pour assurer la position des crochets
110 et la portion d'accroche 114 dans l'orifice 120. Les entretoises 49 sont de préférence
réalisées en acier.
[0042] Lorsque l'armature 42 est réalisée en matériaux composites, en cas de choc frontal
haut le dispositif d'accrochage 110 limite les déplacements de la caisse haute 40
par rapport à la caisse basse 20 vers l'arrière, cependant les parois latérales 47
de l'armature 42 ont tendances à s'élargir et à déformer la cabine de conduite 22,
ce qui engendre un mouvement vers l'arrière de la cabine de conduite 22, pouvant altérer
l'espace de survie du conducteur.
[0043] Pour résoudre ce problème, chaque paroi latérale 47 porte un dispositif de retenue
200 respectif, configuré pour limiter les mouvements de la paroi latérale 47 relativement
à la cloison latérale 37 correspondante en cas de choc haut. Le nombre et l'agencement
des dispositifs de retenue 200 ne sont pas limitatifs. La description qui suit est
donnée en référence au dispositif de retenue 200 représenté en figure 4.
[0044] Le dispositif de retenue 200 comprend une bride haute 210, portée par la paroi latérale
47 correspondante du côté intérieur de la paroi latérale 47, et une bride basse 220,
qui est agencée en regard de la cloison latérale 37 correspondante. La bride haute
210 comprend une portion d'insert 212, qui est assemblée à la paroi latérale 47 correspondante
par collage. La portion d'insert 212 est de préférence prise en sandwich entre deux
couches de matériau composites de l'armature 42. La bride haute 210 comprend aussi
une zone d'attache 214, qui s'étend selon un plan sensiblement orthogonal à l'axe
de hauteur Z10.
[0045] La zone d'attache 214 de la bride haute 210 est reliée à la bride basse 220 par un
organe de fixation 230, formé ici par deux boulons. Une cale d'ajustement 240, réalisée
de préférence en acier, est ici intercalée entre la bride haute 210 et la bride basse
240. La bride haute 210 et la bride basse 220 sont chacune réalisée en un matériau
métallique, de préférence en acier, et sont par exemple fabriquées par pliage et/ou
soudage d'une plaque métallique.
[0046] En fonctionnement normal du véhicule 10, la bride basse 220 est située à distance
de la cloison latérale 37 correspondante. Autrement dit, un jeu existe entre la bride
basse 220 et la cloison latérale 37 correspondante. Chaque dispositif de retenue 200
est alors dans une configuration d'attente, dans laquelle ce dispositif de retenue
200 limite la transmission des vibrations entre la paroi latérale 47 et la cloison
latérale 37 correspondante. En cas de choc frontal haut, la paroi latérale 47 se déforme
suivant l'axe transversal Y10, ce qui a pour effet de plaquer la bride basse 220 contre
la cloison latérale 37 en regard. La rigidité de l'assemblage des deux brides 210
et 220 permet la limitation de la déformation de la paroi latérale 47. Autrement dit,
chaque dispositif de retenue 200 est configuré pour passer de la configuration d'attente
à une configuration de retenue, dans laquelle ce dispositif de retenue 200 limite
les déplacements de la paroi latérale 47 par rapport à la cloison latérale 37 correspondante.
[0047] Chaque dispositif de retenue 200 est donc configuré pour passer de la configuration
d'attente à la configuration de retenue lorsque la caisse haute 40 est soumise à un
choc frontal et se déforme.
[0048] Dans le mode de réalisation illustré, le dispositif d'accrochage 100 comprend deux
crochets 110. En variante non illustrée, le dispositif d'accrochage 100 comprend un
seul crochet du type des crochets 110, ou bien trois crochets ou plus. Plus généralement,
le dispositif d'accrochage 100 comprend au moins un crochet 110, chacun reçu dans
un orifice 120 complémentaire ménagé dans la platine 122 de la caisse basse 30.
[0049] Dans le mode de réalisation illustré, lorsque le dispositif d'accrochage 100 est
en configuration d'attente, il n'y a aucun contact direct entre, d'une part, les crochets
110 et les cales 102 et, d'autre part, la platine 122.
[0050] En variante non illustrée, des éléments amortisseurs, réalisés en un matériau limitant
la transmission des vibrations, par exemple un matériau élastomère, sont intercalés
entre chaque crochet 110 et la platine 122, de manière à limiter la transmission des
vibrations. Que des éléments amortisseurs soient présent ou non, le dispositif d'accrochage
100 est configuré, en configuration d'attente, pour limiter la transmission des transmissions
des vibrations entre la caisse haute 40 et la caisse basse 30.
[0051] De manière similaire, dans le mode de réalisation illustré, lorsque le dispositif
de retenue 200 est en configuration d'attente, il n'y a aucun contact direct entre,
d'une part, chaque bride basse 220 et, d'autre part, la cloison latérale 37 située
en regard.
[0052] En variante non illustrée, des entretoises amortissantes, réalisées par exemple en
matériau élastomère, sont intercalées entre chaque platine basse 220 et la cloison
latérale 37 en regard, de manière à limiter la transmission des vibrations entre la
paroi latérale 47 et la cloison latérale 37 associées. Que des entretoises amortissantes
soient présentes ou non, le dispositif de retenue 200 est configuré, en configuration
d'attente, pour limiter la transmission des vibrations entre la paroi latérale 47
et la cloison latérale 37 associées.
[0053] Dans l'exemple illustré, le dispositif de retenue 200 comprend la bride haute 210
et la bride basse 220, qui sont deux pièces distinctes. Ainsi, la bride haute 210
est fixée à l'armature 42 lors de la fabrication de l'armature 42. Lors de l'assemblage
de la caisse 20, une fois que l'armature 42 est positionnée sur la caisse basse 30,
la bride basse 220 est fixée à la bride haute 210, la bride basse 220 étant positionnée
en regard et à distance de la cloison latérale 37 correspondante.
[0054] En variante non illustré, la bride haute 210 et la bride basse 220 sont fabriquées
d'une seule pièce. La situation où la bride haute 210 et la bride basse 220 sont deux
pièces distinctes est néanmoins préférée car facilite l'assemblage de la caisse 20.
[0055] Les modes de réalisation et les variantes mentionnées ci-dessus peuvent être combinés
entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention telle que définie
dans les revendications.
1. Caisse (20) de véhicule ferroviaire (10), la caisse comprenant :
- une cabine (22) de conduite, qui est ménagée à une extrémité avant (20A) de la caisse
et qui comprend un poste de conduite (23),
- une caisse haute (40), ayant une armature (42) comprenant une face avant (42A) dans
laquelle est ménagée une ouverture (44) pour autoriser la visibilité depuis le poste
de conduite vers l'extérieur de la caisse (20) selon une direction avant (X10), et
- une caisse basse (30), qui comprend un châssis (32) et qui supporte la caisse haute
(40),
dans laquelle la caisse comprend un dispositif d'accrochage (100), qui :
- relie la caisse haute (40) à la caisse basse (30),
- est agencé à l'avant de la caisse (20) par rapport au poste de conduite, et
- est configuré pour passer d'une configuration flottante, dans laquelle le dispositif
d'accrochage (100) limite la transmission des vibrations entre la caisse haute (40)
et la caisse basse (30), à une configuration de retenue, dans laquelle le dispositif
d'accrochage (100) limite les déplacements de la caisse haute (40) par rapport à la
caisse basse (30) selon une direction arrière opposée à la direction avant (X10) et
selon une direction de hauteur (Z10), lorsque la caisse haute (40) est soumise à un
choc frontal haut, qui génère une force d'impact orientée vers la direction arrière
et qui déforme la caisse haute (40),
caractérisée en ce que :
- le dispositif d'accrochage (100) comprend au moins un crochet (110), tandis que
la caisse basse (30) comprend une platine (122) ménageant un orifice complémentaire
(120) configuré pour coopérer avec chaque crochet (110),
- chaque crochet (110) comprend une portion d'attache (112), qui est fixée à la caisse
haute, et une portion d'accroche (114), qui comprend une extrémité libre s'étendant
vers l'arrière et configurée pour être reçue dans l'orifice complémentaire (120) correspondant,
- le dispositif d'accrochage (100) est configuré de sorte que :
• en configuration flottante, chaque portion d'accroche (114) traverse ou est en regard
de l'orifice complémentaire (120) correspondant, de manière à limiter la transmission
des vibrations entre la caisse haute (40) et la caisse basse (30),
• lors d'un choc frontal haut, le crochet (110) se déplace vers l'arrière par rapport
à la caisse basse (30), la portion d'accroche (114) traversant l'orifice complémentaire
(120) correspondant, le crochet (110) venant en appui sur la platine (122), le dispositif
d'accrochage (100) passant en configuration de retenue.
2. Caisse (20) selon la revendication 1, dans laquelle, en configuration flottante, chaque
crochet (110) est agencé à distance de la platine (122) correspondante.
3. Caisse (20) selon la revendication 1, dans laquelle, en configuration flottante, chaque
crochet (110) est maintenu à distance de la platine (122) correspondante par une cale
(102) réalisée en acier.
4. Caisse (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle :
- l'armature (42) est réalisée en un matériau composite et comprend une paroi avant
(46), qui délimite la cabine (22) à l'avant du poste de conduite (23), qui prolonge
la face avant (42A) et qui comprend une face inférieure (46A) orientée vers le châssis
(32),
- la caisse haute (40) comprend aussi un insert (48), qui est solidaire de la paroi
avant (46),
- chaque portion d'attache (112) est fixée à l'insert (48), du côté de la face inférieure
(46A), par des organes de fixation (50), par exemple des boulons.
5. Caisse (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle :
- l'armature (42) est réalisée en un matériau composite et comprend deux parois latérales
(47), qui prolongent la face avant (42A) de part et d'autre d'un plan longitudinal
(P10) de la caisse (20) et qui délimitent la cabine (22) de conduite,
- la caisse basse (30) comprend deux cloisons latérales (37), qui sont solidaires
du châssis (32) et qui supportent chacune une paroi latérale (47) respective,
- chaque paroi latérale (47) porte un dispositif de retenue (200) respectif, chaque
dispositif de retenue étant configuré pour passer d'une configuration d'attente, dans
laquelle ce dispositif de retenue limite la transmission des vibrations entre la paroi
latérale (47) associée et la cloison latérale (37) correspondante, à une configuration
de retenue, dans laquelle ce dispositif de retenue (200) limite les déplacements de
la paroi latérale (47) par rapport à la cloison latérale (37) correspondante,
- chaque dispositif de retenue (200) est configuré pour passer de la configuration
d'attente à la configuration de retenue lorsque la caisse haute (40) est soumise à
un choc frontal haut.
6. Caisse (20) selon la revendication 5, dans laquelle, pour chaque dispositif de retenue
(200) :
- ce dispositif de retenue comprend une bride basse (220), qui est solidaire de la
paroi latérale (47) correspondante et qui est agencée en regard de la cloison latérale
(37) correspondante,
- en configuration d'attente du dispositif de retenue (200), la bride basse (220)
est située à distance de la cloison latérale (37) en regard, tandis qu'en configuration
de retenue, la bride basse (220) est en appui contre la cloison latérale (37) en regard.
7. Caisse (20) selon la revendication 6, dans laquelle :
- chaque dispositif de retenue (200) comprend une bride haute (210), qui est portée
par la paroi latérale (47) correspondante et à laquelle est fixée la bride basse (220),
par exemple par liaison boulonnée,
- chaque bride haute (210) comprend une portion d'insert (212) qui est assemblée à
la paroi latérale (47) correspondante par collage, et de préférence prise en sandwich
entre deux couches de matériau composites de l'armature (42).
8. Véhicule ferroviaire (10), notamment un tramway, comprenant une caisse (20) selon
l'une quelconque des revendications 1 à 7.