PANTOGRAPHE

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne le domaine des pantographes, en particulier pour un véhicule ferroviaire.

ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE

Pour un véhicule ferroviaire muni d'un moteur de traction électrique, les pantographes assurent le contact électrique entre l'unité de traction (par exemple la locomotive) et la caténaire. Dans ce but le pantographe exerce, contre la caténaire, une force de pression qui est en théorie sensiblement constante. De plus, le pantographe est soumis aux effets aérodynamiques en fonction de son développement (qui dépend de la hauteur de la caténaire par rapport à la voie ferroviaire), en fonction de la vitesse d'avancement du véhicule ferroviaire, et en fonction de la vitesse de direction du vent. Selon le cas, les effets aérodynamiques précités peuvent augmenter ou diminuer la pression exercée de manière effective par le pantographe contre la caténaire. Pour les trains à grande vitesse, les effets aérodynamiques peuvent être très considérables. D'une manière générale il est souhaitable que la pression exercée par le pantographe contre la caténaire soit indépendante du développement du pantographe, quelle que soit la vitesse du véhicule ferroviaire.

Il est connu de disposer des ailerons sur le pantographe afin de modifier son comportement aérodynamique. Cela est décrit dans de nombreux documents, par exemple RU 2 481 200 C1 , KR 10-2013-0075577, et JP H05328512.

A titre d'exemple, la demande de brevet japonais publiée sous le numéro JP H08308013 A décrit un pantographe du type comportant :

- un châssis auquel un repère est attaché, le repère comportant une direction longitudinale, une direction verticale et une direction transversale, la direction longitudinale et la direction verticale définissant ensemble un plan vertical,

- un archet destiné à être au contact d'une caténaire pour capter un courant d'alimentation passant dans la caténaire,

- un bras articulé reliant l'archet au châssis et conçu pour se développer verticalement afin de déplacer dans le plan vertical l'archet par rapport au châssis, ce bras comprenant une tige supérieure principale et une tige supérieure auxiliaire, - un ensemble d'aileron comprenant au moins un aileron formant, dans le plan vertical, un angle avec la direction longitudinale,

- un dispositif d'orientation de l'aileron conçu pour faire varier l'angle de l'aileron avec la direction longitudinale en fonction du déploiement du bras articulé, ce dispositif d'orientation comprenant des moyens de commande de la variation de l'angle de l'aileron, ces moyens de commande comprenant un premier organe de commande, articulé à la fois sur la tige supérieure principale et sur la tige supérieure auxiliaire du bras.

Dans ce pantographe connu, le dispositif d'orientation est conçu pour faire augmenter graduellement l'angle de l'aileron au fur et à mesure du déploiement du bras articulé, depuis une valeur négative par rapport à l'horizontale jusqu'à une valeur positive par rapport à l'horizontale. Lorsque l'angle est négatif, l'aileron réduit la pression de l'archet sur la caténaire, tandis que lorsque l'angle est positif, l'aileron augmente la pression de l'archet sur la caténaire. Ainsi, l'aileron compense l'effort aérodynamique exercé sur le pantographe, cet effort réduisant d'autant plus la pression de l'archet sur la caténaire que l'élévation du pantographe est importante.

La variation d'angle de l'aileron est déterminée par la longueur des côtés d'un quadrilatère. Si le quadrilatère est un parallélogramme, il n'y a aucune variation de l'angle quelle que soit l'élévation du pantographe. En modifiant la longueur de deux côtés adjacents, il est possible d'ajuster la variation d'angle. Cette invention est bien adaptée à la plupart des situations, lorsque la hauteur de la caténaire reste dans une plage limitée sur les zones où le train peut rouler à haute vitesse haute vitesse, là où l'effort aérodynamique est important. Par contre, lorsque le pantographe doit fonctionner à haute vitesse sur une large plage d'extension, le dispositif n'offre pas assez de possibilités de modification de la loi de variation d'angle de l'aileron pour compenser au plus juste l'effort aérodynamique.

Ce type de situation se rencontre par exemple lorsque la variation du développement du pantographe augmente. Traditionnellement, les pantographes sont conçus pour un développement qui varie entre environ 300 mm et environ 2 600 mm. Pour certains programmes de véhicules ferroviaires, il s'avère nécessaire de prévoir un développement plus important, jusqu'à 3 600 mm.

Afin de piloter de manière appropriée la variation de l'angle des ailerons, on peut prévoir de faire appel à des ailerons de type motorisé. Cette solution est cependant coûteuse, et induit un surpoids significatif.

Dans ces conditions l'invention a pour but de proposer un pantographe qui, tout en s'affranchissant de l'utilisation d'ailerons motorisés, permet de pallier au moins en partie les problèmes précédents, liés à l'enseignement de JP H08308013 A. OBJETS DE L'INVENTION

Un premier objet de l'invention est un pantographe du type précité, caractérisé en ce que les moyens de commande de la variation de l'angle de l'aileron comprennent en outre un deuxième organe de commande, solidaire de la tige supérieure principale, ce dispositif d'orientation étant adapté pour que

- sur une première plage de développement du bras articulé dans laquelle l'archet se déplace entre une position basse et une position intermédiaire, le premier organe de commande est apte à commander la variation de l'angle de l'aileron indépendamment du deuxième organe de commande, de manière à conférer un premier profil de variation d'angle à l'aileron sur cette première plage ;

- sur une deuxième plage de développement du bras articulé dans laquelle l'archet se déplace entre la position intermédiaire et une position haute, le deuxième organe de commande est apte à commander la variation de l'angle de l'aileron, de manière à conférer un deuxième profil de variation d'angle à l'aileron sur cette deuxième plage.

Conformément à l'invention, le développement global du bras articulé est divisé en deux plages, typiquement successives. Dans une première plage, ou plage initiale, la variation de l'angle de chaque aileron est commandée par un premier organe de commande. Cela permet de conférer un premier type de profil à cette variation d'angle de l'aileron. En particulier, cet angle peut être sensiblement constant sur la totalité de cette première plage. Cela signifie que la différence entre les valeurs extrêmes de cet angle, le long de cette première plage, est inférieure à une première valeur.

Puis dans une deuxième plage, ou plage finale, l'invention fait appel à un deuxième organe, propre à commander la variation de l'angle de l'aileron. Ce deuxième organe n'intervient pas dans la commande de la variation d'angle, dans la première plage évoquée au paragraphe précédent. En d'autres termes, dans la première plage, la variation précitée est commandée par le premier organe de commande, indépendamment du deuxième organe de commande alors que, dans la deuxième plage, cette variation est commandée par le deuxième organe de commande en combinaison avec le premier organe de commande.

Cela permet de conférer un deuxième type de profil à cette variation d'angle de l'aileron, sur cette deuxième plage. En particulier, l'angle de l'aileron avec la direction longitudinale peut augmenter de manière significative. Cela signifie que la différence entre les valeurs extrêmes de cet angle, le long de cette deuxième plage, est supérieure à une deuxième valeur, substantiellement supérieure à la première valeur ci-dessus. Cette deuxième valeur est typiquement supérieure à 2°, préférentiellement supérieure à 5°, et de manière préférée comprise entre 20° et 40°. De manière préférée la valeur la plus basse de l'angle précité, le long de cette deuxième plage, correspond au début de cette deuxième plage alors que la valeur la plus élevée de cet angle, le long de cette deuxième plage, correspond à la fin de cette deuxième plage. En d'autres termes, la valeur de cet angle augmente, notamment de façon continue, en particulier de façon linéaire, entre le début et la fin de la deuxième plage de développement.

On notera qu'il est du mérite de la Demanderesse d'avoir identifié que les inconvénients de l'art antérieur sont en particulier liés au fait que la variation de l'angle des ailerons est commandée par un unique organe de commande, dont les possibilités de réglage sont trop limitées en présence de grandes plages d'extensions du pantographe.

Grâce à l'invention, il est en particulier possible d'activer l'aileron uniquement sur la deuxième plage de développement du bras articulé à grande extension. Ainsi, l'aileron n'intervient pas sur la première plage de développement, correspondant aux situations où la caténaire est basse.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

le premier profil de variation d'angle correspond à un angle (α404, a406) de valeur sensiblement constante, notamment nulle.

le deuxième profil de variation d'angle correspond à un angle (α404, a406) de valeur croissante, notamment linéaire.

- le premier organe de commande (504, 506) est articulé sur la tige supérieure principale (216) au moyen d'une liaison pivot et, sur la tige supérieure auxiliaire (220), au moyen d'une liaison ponctuelle.

le premier organe de commande (504, 506) est articulé sur la tige supérieure principale (216) et sur la tige supérieure auxiliaire (220), de manière à garder un angle sensiblement constant avec la direction longitudinale (L).

le premier organe de commande (506) comprend une embase creuse (506A), dans le volume intérieur de laquelle est reçu un galet (507) monté pivotant sur la tige supérieure auxiliaire (220), autour d'un axe transversal (A507), ainsi qu'un corps massif (506B) fixé sur l'embase (506A), notamment de manière amovible, ledit corps étant monté pivotant sur la tige supérieure principale (216) autour d'un autre axe transversal (A504, A506).

l'aileron (404, 406) est articulé sur le premier organe de commande (504,506) et le pantographe comprend des moyens d'immobilisation (520, 522), propres à immobiliser l'ensemble d'aileron (404, 406) par rapport au premier organe de commande (504, 506) dans une position d'immobilisation, dans la première plage de développement.

l'aileron (404, 406) est articulé sur le premier organe de commande (504,506) au moyen d'une liaison pivot (A410). les moyens d'immobilisation comprennent un dispositif élastique (520, 522), notamment au moins un ressort de traction (520, 522), dont une première extrémité est solidaire de l'ensemble d'aileron (404, 406) et dont l'autre extrémité est solidaire de la tige supérieure principale (216).

le deuxième organe de commande (526, 527) est apte à déplacer l'ensemble d'aileron à partir de sa position d'immobilisation, dans la deuxième plage de développement.

l'aileron (404, 406) est articulé sur le deuxième organe de commande (526, 527) pendant la deuxième plage de développement du bras articulé (201 ), au moyen d'une liaison ponctuelle (414/527).

le deuxième organe de commande est une butée (526) présentant une surface de butée (527), l'ensemble d'aileron (504, 506) étant apte à se déplacer le long d'au moins une partie de cette surface de butée (527), dans la deuxième plage de développement.

la surface de butée est une surface de came.

l'ensemble d'aileron comprend un arbre (412) muni d'un galet (414), ledit galet étant propre à se déplacer le long d'au moins une partie de la surface de butée (527).

la première distance verticale (D1 ) entre une position basse et une position intermédiaire de l'archet est comprise entre 2 000 mm et 3 000 mm, par exemple égale à 2 500 mm.

la deuxième distance verticale (D2) entre une position intermédiaire et une position haute de l'archet est comprise entre 500 mm et 1 500 mm, par exemple égale à 1 000 mm.

ladite première plage de développement forme jusqu'à 80% de la plage de développement totale du bras articulé (210), alors que ladite deuxième plage de développement forme au moins 20% de la plage de développement totale du bras articulé (210).

Selon un deuxième objet de l'invention, il est également proposé un véhicule ferroviaire comportant :

- un toit,

- un pantographe tel que ci-dessus, le châssis du pantographe étant fixé au toit du véhicule ferroviaire.

DESCRIPTION DES FIGURES

Les figures 1 à 15 illustrent des modes de réalisation de l'invention, mais ne limitent pas la portée de l'invention. La figure 1 est une vue de profil d'un véhicule ferroviaire mettant en œuvre l'invention.

La figure 2 est une vue de profil d'un pantographe du véhicule ferroviaire de la figure 1 .

La figure 3 est une vue en trois dimensions d'un dispositif de compensation de pression du pantographe de la figure 2 comportant en particulier un système d'aileron.

La figure 4 est une vue en trois dimensions du système d'aileron de la figure 3 et d'un dispositif d'orientation de ce système d'aileron.

La figure 5 est un graphique représentant l'évolution d'un angle d'ailerons du système d'aileron des figures 3 et 4 en fonction d'un développement du pantographe.

Les figures 6 à 10 sont des vues de profil du système d'aileron et du dispositif d'orientation de ce système d'aileron, lors d'étapes successives du développement du pantographe.

Les figures 1 1 à 15 sont des schémas de principe, illustrant notamment les liaisons mécaniques entre les différents éléments du système d'aileron et de son dispositif d'orientation, ainsi que le positionnement de ces éléments lors des étapes illustrées aux figures 6 à 10.

Les repères numériques suivants sont utilisés dans les figures

100 Véhicule ferroviaire f406 Pivotement de 406

102 Voie ferroviaire 408,410 Bielle

104 Caténaire A408,A410 Axe de rotation de 408,410

106 Toit du véhicule 100 412 Arbre

108 Pantographe A412 Axe de rotation de 412

202 Châssis du pantographe 108 f412 Pivotement de 412

204 Cadre du châssis 202 F412 Translation de 412

206 Isolateurs électriques 414 Galet

208 Archet f414 Pivotement de 414

210 Bras articulé 502 Dispositif d'orientation

214 Tige inférieure principale 504,506 Bielles de commande

216 Tige supérieure principale A504,A506 Axe de rotation de 504,506

218 Tige inférieure auxiliaire F506 Translation de 506

220 Tige supérieure auxiliaire 506A Embase de 506

224 Dispositif de compensation 506B Corps de 506

222 Dispositif de rappel 507 Galet

402 Système d'aileron A507 Axe de rotation de 507

404,406 Aileron 508,510 Encoche

a406 Angle de 406 512,514 Butée avant

516,518 Butée arrière 520,522 Ressort

524 Cornière 525 Ailes de 524

526 Ame de 524 527 Surface de butée de 526

528 Pion de 524 DESCRIPTION DÉTAILLÉE

En référence à la figure 1 , un véhicule ferroviaire 100 mettant en œuvre l'invention va à présent être décrit.

Le véhicule ferroviaire 100 est conçu pour circuler sur une voie ferroviaire 102 au- dessus de laquelle s'étend une caténaire 104 dans laquelle passe un courant électrique d'alimentation. Le véhicule ferroviaire 100 comporte un toit 106 sur lequel est fixé un pantographe 108 conçu pour capter le courant électrique d'alimentation de la caténaire 104 et ainsi alimenter électriquement le véhicule ferroviaire 100.

En référence notamment à la figure 2, le pantographe 108 va à présent être décrit plus en détail.

Le pantographe 108 comporte tout d'abord un châssis 202 fixé au toit 106 du véhicule ferroviaire 100. Dans l'exemple décrit, le châssis 202 comporte un cadre 204 et des isolateurs électriques 206 reliant le cadre 204 au toit 106 du véhicule ferroviaire 100.

Un repère R est attaché au châssis 202. Le repère R comporte une direction longitudinale L, une direction verticale V et une direction transversale T (perpendiculaire au plan de la feuille sur la figure 2). La direction longitudinale L et la direction verticale V définissent ensemble un plan vertical (le plan de la feuille sur la figure 2).

Dans l'exemple décrit, la direction longitudinale L correspond à la direction horizontale usuelle dans le sens de circulation du véhicule ferroviaire 100 lorsque ce dernier circule sur une voie ferroviaire 102 horizontale. En outre, la direction verticale V correspond à la direction verticale usuelle.

Dans la description et les revendications qui vont suivre, les termes de positionnement utilisés seront entendus par référence à ce repère R. En particulier, les angles évoqués par la suite seront pris dans le plan vertical.

En outre, dans la description qui va suivre, un angle sensiblement constant est un angle constant à 1 ° près.

Le pantographe 108 comporte en outre un archet 208 destiné à être au contact de la caténaire 104 afin de capter le courant d'alimentation.

La caténaire 104 est située verticalement à une distance du châssis 202 qui peut fortement varier. Par exemple, cette distance peut varier entre 600 mm et 3 600 mm.

Ainsi, pour pallier les variations de la distance entre la caténaire 104 et le châssis 202, le pantographe 108 comporte en outre un bras articulé 210 reliant l'archet 208 au châssis 202, de sorte que l'archet 208 se trouve à une distance D variable du châssis 202. Le bras articulé 210 est conçu pour se développer verticalement afin de déplacer l'archet 208 par rapport au châssis 202 dans le but de maintenir l'archet 208 au contact de la caténaire 104. Ainsi, le bras articulé 210 est conçu pour, d'une part, se développer verticalement afin d'écarter l'archet 208 du châssis 202 lorsque la distance entre la caténaire 104 et le châssis 202 augmente et, d'autre part, se replier verticalement afin de rapprocher l'archet 208 du châssis 202 lorsque la distance entre la caténaire 104 et le châssis 202 diminue.

Plus précisément, dans l'exemple décrit, le bras articulé 210 est en deux parties. Il comporte ainsi une tige inférieure principale 214 montée transversalement pivotante sur le châssis 202 (par exemple, sur le cadre 204). La tige inférieure principale 214 présente un angle A1 avec la direction longitudinale L. Le bras articulé 210 comporte en outre une tige supérieure principale 216 montée transversalement pivotante sur la tige inférieure principale 214 et présentant un angle A2 avec la direction longitudinale L. L'archet 208 est monté transversalement pivotant sur la tige supérieure principale 216.

Le bras articulé 210 comporte en outre une tige inférieure auxiliaire 218 montée transversalement pivotante sur le châssis 202 (par exemple, sur le cadre 204) et sur la tige supérieure principale 216, de manière à asservir l'angle A2 de la tige supérieure principale 216 à l'angle A1 de la tige inférieure principale 214, de sorte que l'augmentation de l'angle A1 entraîne l'augmentation de l'angle A2.

Le bras articulé 210 comporte en outre une tige supérieure auxiliaire 220 montée transversalement pivotante sur la tige inférieure principale 214 et sur l'archet 208, de manière à ce que l'archet 208 garde un angle sensiblement constant avec la direction longitudinale L quel que soit le développement du bras articulé 210.

Le pantographe 108 comporte en outre un dispositif de rappel 222 conçu pour inciter le bras articulé 210 à se développer. Ainsi, l'archet 208 est maintenu au contact de la caténaire 104. Le dispositif de rappel 222 est par exemple conçu pour faire pivoter la tige inférieure principale 214 afin d'augmenter l'angle A1. Le dispositif de rappel 222 comporte par exemple un coussin d'air, un ressort ou bien un moteur électrique.

Comme expliqué dans la partie introductive de la présente description, du fait de sa construction mécanique, le pantographe assure une pression constante sur la caténaire. Cependant, cette pression est susceptible d'être modifiée à cause des effets aérodynamiques.

Pour augmenter la pression de l'archet 208 sur la caténaire 104 lorsque le bras articulé 210 est fortement développé, le pantographe 108 comporte en outre un dispositif de compensation de pression 224 monté sur le bras articulé 210.

En référence aux figures 3 à 7, le dispositif de compensation de pression 224 va à présent être décrit plus en détail.

En référence à la figure 3, le dispositif de compensation de pression 224 comporte tout d'abord un système d'aileron 402, encore dénommé ensemble d'aileron, lequel comporte dans l'exemple décrit deux ailerons 404, 406 présentant des concavités respectives orientées à l'opposé l'une de l'autre. Cette orientation opposée des concavités permet d'obtenir le même effet aérodynamique, quelle que soit le sens de circulation du véhicule ferroviaire 100. A titre de variante non représentée, on peut prévoir que les deux ailerons ont des angles d'incidence différents, de sorte que l'effet aérodynamique est variable selon le sens de circulation du véhicule ferroviaire.

Le système d'aileron 402 comporte en outre deux bielles 408, 410 auxquelles les deux ailerons 404, 406 sont respectivement fixés, ainsi qu'un arbre 412 aux extrémités duquel les bielles 408, 410 sont respectivement fixées. Cet arbre 412 présente un axe principal A412, qui est transversal en référence à la direction L et qui forme l'axe de pivotement global du système d'aileron sur la deuxième plage de développement du bras articulé 210, comme on le verra ci-après. Le système d'aileron 402 comporte en outre un galet 414 monté sur l'arbre 412. Les deux ailerons 404, 406 sont situés transversalement de part et d'autre de la tige supérieure principale 216.

Les ailerons 404, 406 présentent, avec la direction longitudinale L, un angle respectif noté α404, a406. Chacun de ces angles est pris entre cette direction L et la droite, respectivement D404, D406 passant par les extrémités libres opposées de chaque aileron. Sur les figures 6 et suivantes, on a illustré la variation de l'angle a406 avec le développement du pantographe, étant entendu que la variation de l'autre angle a404 est identique.

En référence aux figures 4 et 6, le dispositif de compensation de pression 224 comporte en outre un dispositif d'orientation 502 du système d'aileron 402, et en particulier des ailerons 404, 406, conçu pour faire varier l'angle α404, a406 en fonction du développement du bras articulé 210.

En référence à la figure 5, le développement du bras articulé 210 comporte en particulier une première plage de développement dans laquelle l'archet 208 se déplace entre une position basse et une position intermédiaire séparées d'une première distance verticale D1 d'au moins 500 mm, par exemple comprise entre 2 000 mm et 3 000 mm, par exemple égale à 2 500 mm, et une deuxième plage de développement dans laquelle l'archet 208 se déplace entre la position intermédiaire et une position haute séparées d'une deuxième distance verticale D2 d'au moins 500 mm, par exemple comprise entre 500 mm et 1 500 mm, par exemple égale à 1 000 mm.

Comme cela ressortira plus clairement de la suite de la description, le dispositif d'orientation 502 est conçu pour, sur la première plage de déploiement du bras articulé 210, conférer un premier type de profil à chaque angle α404, a406. En particulier, cet angle peut être sensiblement constant sur cette première plage. De plus ce dispositif d'orientation 502 est conçu pour, sur la deuxième plage de déploiement du bras articulé 210, conférer un autre type de profil à chaque angle α404, a406. En particulier, cet angle peut subir une augmentation sensible sur cette deuxième plage, notamment de plus de 1 °, par exemple de 20° à 40°, par exemple de 30°.

De retour aux figures 4 et 6, dans l'exemple décrit, le dispositif d'orientation 502 comporte tout d'abord deux bielles supplémentaires 504, 506, sur lesquelles les bielles 408, 410 sont montées de manière transversalement pivotante autour d'un axe transversal respectif A408, A410. Les deux axes A408, A410 sont mutuellement confondus, tout en étant parallèles à l'axe A412 ci-dessus. Comme on le verra dans ce qui suit, la variation de l'angle α404, a406 peut être commandée par les bielles supplémentaires 504, 506, lesquelles sont dénommées premiers organes de commande.

On va maintenant décrire la structure de l'une 506 de ces bielles de commande, notamment en référence à la figure 6, étant entendu que la structure de l'autre 504 de ces bielles est identique. La bielle 506 comprend une embase creuse 506A, de forme tubulaire, dans le volume intérieur de laquelle est reçu un galet 507. Ce dernier est monté pivotant sur la tige supérieure auxiliaire 220, autour d'un axe A507 parallèle à celui A412. Cette bielle 506 possède en outre un corps massif 506B, fixé sur le sommet de l'embase 506A par tout moyen approprié, notamment de manière amovible. L'extrémité supérieure du corps 506B, opposée à l'embase, présente une forme de fourche. Cette dernière définit une encoche 510, délimitée par une butée avant 514 et une butée arrière 518. Sur la figure 4, on a référencé 508, 512 et 516 l'encoche et les deux butées de la bielle 504.

Le corps 506B de chaque premier organe de commande 504, 506 est tout d'abord monté pivotant sur la tige supérieure principale 216, autour d'un axe transversal respectif A504, A506. Par ailleurs, l'embase de chacun de ces organes de commande peut glisser le long du galet 507, selon la flèche F506 à la figure 6. Chaque organe de commande 504, 506 présente par conséquent une liaison de type pivot glissant avec cette tige 220. De cette manière, comme on le verra mieux ci-après, ces organes 504, 506 gardent un angle sensiblement constant avec la direction longitudinale L, quel que soit le développement du bras articulé 210.

Le dispositif d'orientation 502 comporte en outre une cornière 524 en forme de U, fixée à la tige supérieure principale 216 par tout moyen approprié. Cette cornière présente deux ailes 525 s'étendant à partir d'une âme 526. Comme on le verra ci-après, la surface extérieure 527 de cette âme 526, opposée aux ailes 525, est adaptée pour venir en butée contre le galet 414. Dans l'exemple illustré, cette surface de butée 527 est rectiligne, tout en étant perpendiculaire à la surface supérieure de la tige 216. Comme on le verra dans ce qui suit, la variation de l'angle α404, a406 peut être commandée également par cette âme 526 et sa surface de butée 527, lesquelles forment un deuxième organe de commande au sens de l'invention.

Le dispositif d'orientation 502 comporte en outre deux ressorts 520, 522, dont une première extrémité est fixée sur une aile 525 de la cornière, via un pion respectif 528, et dont l'autre extrémité est fixée sur l'arbre 412 du système d'aileron. Les ressorts 520, 522 sont conçus pour fonctionner en traction afin de maintenir cet arbre 412 contre les butées avant 512, 514 sur la première plage de développement du bras articulé 210, comme illustré notamment en figure 6 ou 7, ou de maintenir le galet 414 contre la surface de butée 527 sur la deuxième plage de développement du bras articulé 210, comme illustré notamment en figure 9 ou 10.

La position basse de l'archet 208 est illustrée sur cette figure 6, ainsi que sur la figure 1 1 . Cette dernière est un schéma de principe illustrant les différents éléments mécaniques, décrits ci-dessus, ainsi que les liaisons existant entre ces éléments. Dans cette position basse, le bras articulé 210 est dans une configuration repliée. Ainsi la butée 527 est à distance du galet 414, de sorte que les ressorts 520, 522 immobilisent l'arbre 412 contre la butée avant 514, en le plaquant contre cette dernière.

Les ailerons 404, 406 présentent par conséquent un angle sensiblement nul avec les pièces de support 408, 410, qui elles-mêmes présentent un angle sensiblement nul avec la direction longitudinale L. Ainsi, les ailerons 404, 406 présentent un angle a404, a406 sensiblement nul avec la direction longitudinale L, comme montré sur la figure 6. En outre, comme les ailerons 404, 406 possèdent des concavités orientées à l'opposé l'une de l'autre et qu'ils présentent un angle d'incidence de 0°, une portance sensiblement nulle est appliquée par les ailerons 404, 406 sur le bras articulé 210.

En référence aux figures 7 et 12, l'archet 208 est situé désormais entre sa position basse et sa position intermédiaire. La butée 524 est toujours à distance du galet 414 de sorte que, comme sur les figures 6 et 1 1 , les ressorts 520, 522 immobilisent l'arbre 412 contre la butée avant 512, 514. Les ailerons 404, 406 conservent par conséquent un angle α404, a406 sensiblement nul avec la direction longitudinale L.

En référence aux figures 8 et 13, l'archet 208 se trouve désormais dans sa position dite intermédiaire. La butée 527 entre en contact avec le galet 414, l'arbre 412 étant toujours immobilisé contre la butée avant 512, 514 par les ressorts 520, 522. Les ailerons 404, 406 conservent donc un angle sensiblement nul avec la direction longitudinale L.

Au sens de l'invention, la première plage de développement du bras articulé 210 est délimitée par les positions extrêmes des figures 6 et 1 1 d'une part, ainsi que 8 et 13 d'autre part. Dans cette plage, la variation de l'angle α404, a406 est commandée uniquement par les bielles 504, 506. Etant donné que ces bielles présentent un angle constant avec la direction L et que l'arbre 414 est immobilisé contre ces bielles sous l'action des ressorts 520, 522, l'angle précité α404, a406 est également constant, en l'occurrence nul dans l'exemple illustré.

En référence maintenant aux figures 9 et 14, l'archet 208 est situé désormais entre sa position intermédiaire et sa position haute. Pour arriver à cette nouvelle position depuis celle intermédiaire, le déplacement de la tringle inférieure 220 par rapport celle supérieure 216 a provoqué une rotation supplémentaire de la bielle 506 autour de son axe A506 dans le sens horaire. Le galet 414 étant déjà en contact avec la butée 527 depuis la position intermédiaire, la rotation de la bielle 506 a entraîné l'inclinaison de l'autre bielle 410 en appui sur la butée 527 au travers d'une rotation de la bielle 410 autour de l'axe A410 dans le sens antihoraire et du glissement du galet 414 vers le haut sur la butée 527. Du fait des liaisons fixes entre la bielle 408 ou 410 et l'aileron 404 ou 406, ce dernier subit la même inclinaison.

Par conséquent, l'angle α404, a406 ne présente plus une valeur constante, comme dans la première plage de déploiement décrite ci-dessus. Au contraire, cet angle augmente au fur et à mesure du déploiement du bras articulé 210, en l'occurrence de manière linéaire. Ainsi, lorsque le véhicule ferroviaire 100 se déplace vers la gauche en figure 2, une portance croissante dirigée vers le haut est appliquée par l'aileron 406 sur le bras articulé 210, ce qui a pour effet d'inciter le bras articulé 210 à se développer afin de compenser l'effort aérodynamique inverse croissant qui s'applique sur le pantographe. Inversement, lorsque le véhicule ferroviaire 100 se déplace vers la droite en figure 2, une déportance croissante dirigée vers le bas est appliquée par l'aileron 404 sur le bras articulé 210, ce qui a pour effet d'inciter le bras articulé 210 à se replier afin de compenser l'effort aérodynamique inverse qui s'applique sur le pantographe. Par conséquent, l'archet 208 maintient une pression quasi constante sur la caténaire 104 quel que soit le sens de marche du véhicule ferroviaire.

Les figures 10 et 15 illustrent enfin l'archet 208 dans sa position terminale haute. L'arbre 412 est repoussé le long des encoches, jusqu'à se trouver au voisinage des butées arrière 516, 518. On notera que, durant son déplacement à l'opposé des butées 510, 512, cet arbre 412 n'est pas en contact avec le fond des encoches précitées. Par ailleurs, par rapport à sa position intermédiaire ci-dessus, le galet 414 a continué à rouler vers le haut sur la butée 527 et la bielle 410 a continué sa rotation autour de l'axe A410 sans le sens antihoraire. L'angle α404, a406 des ailerons 404, 406 avec la direction longitudinale présente une valeur maximale, dans la configuration de ces figures 10 et 15.

Au sens de l'invention, la deuxième plage de développement du bras articulé 210 est délimitée par les positions extrêmes des figures 8 et 13 d'une part, ainsi que 10 et 15 d'autre part. Dans cette plage, la variation de l'angle α404, a406 est commandée principalement par la butée 527, le long de laquelle roule et pivote le galet 414. L'angle précité α404, a406 est désormais variable, en l'occurrence linéairement croissant dans l'exemple illustré.

La présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment, mais est au contraire définie par les revendications qui suivent. Il sera en effet apparent à l'homme du métier que des modifications peuvent y être apportées.

Par exemple, le mécanisme d'orientation des ailerons 404, 406 peut utiliser un profil de came. En particulier, on peut prévoir que la surface 527 n'est pas rectiligne, en particulier qu'elle présente un tel profil de came. Dans ce cas l'angle α404, a406 formé par les ailerons avec la direction longitudinale peut par exemple augmenter de façon non linéaire, le long de la deuxième plage.

Ainsi, dans le présent exemple, la compensation de portance/déportance du pantographe nécessaire au bon effort à la tête implique une variation d'angle des ailerons relativement linéaire en fonction du développement du pantographe dans sa deuxième plage. En revanche, pour un autre pantographe, cela pourrait potentiellement nécessiter une variation d'angle des ailerons plus importante vers le début du changement de variation et moins importante vers la fin, ce qui nécessiterait dans ce cas une courbe par exemple de type globalement logarithmique. Pour encore un autre pantographe, cela pourrait potentiellement nécessiter une variation d'angle des ailerons moins importante vers le début du changement de variation et plus importante vers la fin, ce qui nécessiterait dans ce cas une courbe par exemple de type globalement exponentielle. Encore une autre possibilité pourrait consister à faire varier l'angle des ailerons sur une plage de développement du pantographe, puis d'arrêter la rotation avant le développement complet du pantographe. Dans tous ces cas ci-dessus, la surface de butée 527 doit avoir un profil de type "came", une surface linéaire ne permettant pas d'obtenir les variations d'angle désirées.

De façon analogue, on peut prévoir que, le long de la première plage, l'angle α404, a406 formé par les ailerons avec la direction longitudinale est constant mais non nul. Dans le cas où le galet 507 coulisse sur une surface non rectiligne, il est possible d'obtenir un angle α404, a406 qui n'est pas constant. Dans ce cas, conformément à la définition de l'invention, le profil de variation de cet angle, le long de cette première plage, reste différent de son profil de variation, le long de la deuxième plage.

Pour pallier une rupture des ressorts 520, 522, la variation d'inclinaison des ailerons 404, 406 est bridée par les butées avant 512, 514 et arrière 516, 518 et par la liaison de type pivot coulissant, assurée par les éléments mécaniques 506A et 507.

Les ressorts de traction 520, 522 peuvent être remplacés par des ressorts de torsion autour de l'axe A412 et en appui sur l'axe A410, ou bien autour de l'axe A410 et en appui sur l'axe A412.

Par ailleurs, les termes utilisés dans les revendications ne doivent pas être compris comme limités aux éléments du mode de réalisation décrit précédemment, mais doivent au contraire être compris comme couvrant tous les éléments équivalents que l'homme du métier peut déduire à partir de ses connaissances générales.