[发明专利]用于固定在有轨车辆尤其是铁路车辆的端侧上的车辆头部

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆头部，其具有沿纵向方向延伸的用于固定在有轨车辆的端侧上的车辆头部结构，该车辆头部结构包括由第一结构元件形成的自承载式的框架结构，其中，第一结构元件的至少一部分形成具有承载结构的底部结构，该底部结构与其他的第一结构元件连接，并且与底部结构连接的第一结构元件由纤维增强塑料构成。

背景技术

这类车辆头部例如由文献WO2010/029188所预先公知。除了第一结构元件以外，这类车辆头部还包括第二结构元件，它们从功能上看用于消耗能量。也就是说，第二结构元件用于至少部分地吸收或减少在碰撞时因为冲击力传递而产生的且导入到车辆头部中的冲击能量，从而不会波及到车辆头部的由第一结构元件构成的自承载式的结构。由于驾驶舱由即使在碰撞时也不会明显变形的抗变形的头部结构所包围，所以在铁路车辆头部之中仍保留有列车驾驶员的生存空间。为了确保轻量化的结构方式，第一结构元件完全由纤维复合材料来构建。通过针对车辆头部结构的各个区域使用不同的纤维复合结构/纤维复合三明治式结构，可以有针对性地减少在碰撞时产生的且导入到车辆头部结构中的冲击能量。然而，周期性出现的负荷载入使框架结构的各个组件必须相应地适应负载地设计。

发明内容

本发明的任务是，在同时抗变形能力强且重量轻的情况下提供车辆头部结构的简单且成本低廉的设计。

根据本发明的解决方案是以权利要求1所述的特征为表征的。从属权利要求中给出了有利的构造方案。

一种车辆头部，其具有沿纵向方向延伸的用于固定在有轨车辆的端侧上的车辆头部结构，该车辆头部结构具有由第一结构元件构成的自承载式框架结构，该第一结构元件包括两个分别布置在车辆头部的纵向轴线的侧向的、沿竖直方向延伸的A柱，这些A柱沿纵向方向延伸经过车辆头部的部分区域地实施，或者与沿车辆头部的纵向方向延伸的侧梁连接，该第一结构元件还包括分别牢固地将两个A柱的靠上的区域连接的顶部结构和至少一个横向于车辆头部的纵向轴线将A柱彼此连接的护栏元件，以及包括在A柱之间布置在至少一个护栏元件上或整合有该护栏元件的端壁。根据本发明的解决方案的特征在于，端壁至少部分地由纤维复合材料构成，并且护栏元件至少在其延伸部的部分区域上从横截面上看由其中一种下述材料构成的型材元件形成：

-金属，特别是铝

-金属/塑料复合物

-金属/纤维塑料复合物

-纤维塑料复合物。

优选地，单个护栏元件从横截面上看完全构造为型材元件。

根据本发明的解决方案提供的优点是，能简单生产且成本低廉地构造车辆头部结构。至少部分构造为型材提供的优点是，可以采用标准化的预制型材。

一种由铝构成单个护栏元件的特别优选的实施方式可以实现轻量化结构方式的车辆头部结构，该车辆头部结构连同由纤维复合材料构成的其他的第一结构元件一起整体上提供了如下的车辆头部，其在重量轻的同时还具有很高的刚性和抗变形能力。在这里也可以采用标准化的预制型材。

在此，由第一结构元件形成的自承载式的框架结构通常是如下的承载架，其套有外罩。该外罩可以一件式或多件式地实施。优选地，端壁是外罩的组成部分。

在一种有利的构造方案中，单个护栏元件在其延伸部的部分区域上从横截面上看构造为型材元件，该型材元件从以下型材元件组中选择：

-空心型材

-实心型材

-组合式的实心/空心型材元件。

使用型材元件提供的优点是，可以采用标准构件，其中，依赖于护栏元件的布置，通过选择设计方案而利用简单的工具得到适应负载的构造。

具体来说，单个护栏元件可以实施为型材元件，其包括至少一个具有型材横截面的型材区段，该型材区段由以下组或它们的组合构成：

-T形型材

-U形或C形型材

-箱式型材

-管式型材

-圆形型材。

使用相应的型材元件提供的优点是，在刚性高的同时实现很少的材料需求和很轻的重量。

在一种改进方案中分别设置多个护栏元件，其中，根据第一构造方案，至少两个护栏元件彼此平行地布置，或者根据第二构造方案，它们彼此对角地布置。这些构造方案提供的优点是，也为在面积上较大的端侧提供了所需的刚性，并且此外为端侧区域中的框架结构提供了所需的刚性。

就单个护栏元件与端壁之间的连接的选择而言，存在多种可能性。单个连接可以从下面提到的连接或它们的组合中选定：

-力锁合的连接

-形状锁合的连接

-材料锁合的连接