專利名稱：一種安裝于軌道車輛尤其是鐵路車輛前部的車輛前部模塊的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有安裝于軌道車輛前部的車輛前部框架的前部模塊，其中所述框架全部由纖維增強塑料制成的結構元件組成。
背景技術：
根據英國專利局公開的專利申請文件GBM11630A披露的一種軌道車輛的車艙框架，該框架由形成車艙前部、底部、頂部和側部的框架元件組成。這種公知的框架中設有多個易彎曲的區域。裝配有這種框架車輛前部模塊的軌道車輛在與其他軌道車輛或者障礙物撞擊時，易彎曲區域產生彎曲變形，這樣這種框架可適配于撞擊障礙物的形狀，而撞擊時框架承受的沖擊能量能至少部分被分散。另外，根據歐洲專利局公開的專利申請文件GBM11630A披露的一種軌道車輛的車艙，該車艙并未與該軌道車輛前部連接，而是安裝于一個水平平臺上。由于該車艙全部由纖維增強塑料制成，使該車艙本身成為一個減震器，這樣可以減小在撞車時的釋放的能量。 另外，這樣一個減震器分別地集成安裝在車艙的車盤和平臺上。根據英國專利局公開的專利申請文件GBM11630A披露的一種設計用于連接軌道車輛前部的車輛前部模塊，其中該車輛前部模塊的側部和頂部由輕便的復合材料制成，且可拆的連接于軌道車輛車盤和車體上。該車輛前部模塊和歐洲專利文件EP 0 533 582 B2 所述的車艙均未設置有減震器。減震器即撞擊結構，如在車輛與障礙物撞擊時至少部分變形的組件。這種沖擊力量會被選擇性的轉化，形成變形力量，進而減小乘客承受的加速和力量。在汽車技術領域尤其是客車前沿領域，撞擊緩沖區形式的減震器是公知的技術。 同時，汽車工業一直尋求一種優化的撞擊結構，在軌道車輛技術制造過程中經常并沒有考慮到撞擊時的變形。通常在軌道車輛的前部安置一個側邊緩沖元件或者撞擊箱充當減震器時，這些元件吸收或者分散至少部分撞擊力量，而這樣一個減震器在高速撞擊時所能達到的減震效果還不足以使車體避免被損壞。尤其是側面緩沖元件或者撞擊箱的減震能力消耗完時，駕駛室或乘客區的車體結構會有很大的變形，致使駕駛員和乘客充足的生存空間得不到保證， 這有很大風險。本發明為優化在撞擊時用于連接軌道車輛前部的車輛前部模塊，車輛前部模塊承受的沖擊力量可最大程度地通過車輛前部模塊結構進行分散，以限制在車輛結構上的最大加速和力量，確保裝機時駕駛員的生存空間，這樣可以有效避免撞擊時不可控的結構變形。
發明內容
為此，本發明提供獨立權利要求1的車輛前部模塊，而該車輛模塊的優選實施例在從屬權利要求中進一步描述。因此，為提高軌道車輛的撞擊性能，本發明提供一種全部由纖維增強塑料制成的結構元件組成的車輛前部模塊。進一步的，在組成車輛前部模塊的結構元件中，那些不能吸收能量的以下稱為“第一結構元件”，那些可以吸收能量的以下稱為“第二結構元件”。所有抗變形和自支撐的車輛均包含有不能吸收能量的結構元件，如第一結構元件。這種硬性和自支撐的結構元件構成軌道車輛駕駛倉的外殼。由于駕駛倉被抗變形的前部結構所包圍， 該前部結構在撞擊時不會有大幅變形，車輛前部模塊內的駕駛員的生存空間得到保證。另一方面，吸收能量的結構元件，如第二結構元件，用于通過沖擊能量的轉移至少部分吸收或者分散車輛前部模塊承受的沖擊力量，這樣在車輛承受撞擊時由第一結構元件組成的車輛前部模塊自支撐結構并不會受到影響。第二結構元件安裝在由第一結構元件構成的車輛前部模塊的自支撐結構上。尤其地，第二結構元件與自支撐結構適配，這樣可以與其一起形成一個單元。本發明中由于結構元件(第一結構元件和第二結構元件)均全部由纖維增強塑料制成，可以將第二結構元件與第一結構元件通過一個材料安裝在一起，比如通過粘接結合。 同樣地，第二結構元件可與由第一結構元件組成的自支撐車輛前部模塊結構安裝在一起， 其中第二結構元件可拆的或不可拆的安置于第一結構元件中，形成一個雙功能的結構，如第一結構元件提供的支撐功能、第二結構元件提供的能力吸收功能。如上文所述，組成車輛前部模塊結構的結構元件全部由纖維增強塑料制成。通過在車輛前部模塊結構的個別區域使用不同纖維復合/纖維復合層結構，這樣車輛在撞擊時產生的車輛前部模塊結構所承受的沖擊力量能夠被選擇性地分散，如被吸收掉。由于組成車輛前部模塊結構的結構元件全部由纖維增強塑料制成，與金屬材料結構的車輛前部結構相比，能夠減輕超過車輛前部模塊結構的重量。事實上，由纖維增強塑料制成的結構元件有特定硬度的特性，這樣由第一結構元件構成的可抗變形和自支撐的前部車輛結構在受撞擊時并不會崩潰如不可控的變形，這樣保證了駕駛艙內駕駛員生存空間。由于在受撞擊時吸收至少部分車輛前部模塊結構承受的沖擊力量的第二結構元件同樣是由纖維增強塑料制成的，相比于傳統金屬支撐的變形管，可以有更高的特定重量的能量吸收能力。為此，本發明提供一種第二結構元件，在激活后，所述第二結構元件至少部分吸收所述第二結構元件所承受的纖維增強塑料非延展性的破壞的沖擊力量。由于第一結構元件組成的車輛前部模塊的自支撐結構可抗變形，在車輛前部模塊受撞擊時仍然能在與自支撐前部結構適配的駕駛艙里保證一定生存空間。由此，優選的，第一結構元件設置和連接在一起，這樣在受撞擊時，車輛前部模塊所承受的且并未被第二結構元件吸收的沖擊能量能夠被轉移到軌道車輛的與車輛前部模塊相連的車體結構上。所述沖擊力量能全部被軌道車輛的車體結構的減震元件所吸收。在高撞擊速度(撞擊能量)情況下，第二結構元件結構性設計能量吸收的最大值被超過時，第一結構元件可結構性設計為可控變形的，這樣可以有進一步的能量吸收能力， 確保車輛前部模塊結構不會(不可控地)崩潰。本發明實施例中，為形成抗變形和自支撐的車輛前部模塊，第一結構元件包括兩個分別設置在車輛前部模塊結構兩側的A立柱和一個與所述兩個A立柱上部區域分別連接的頂部結構，A立柱與所述頂部結構牢固地連接在一起，用于在撞擊時將車輛前部模塊承受的且并未被第二結構元件吸收的沖擊力量轉移到與車輛前部模塊連接的軌道車輛的車體結構上。進一步的，所述第一結構元件也可包括與兩個A立柱下部區域分別固定連接的且用于轉移沖擊力量至軌道車輛車體結構的橫檔。上述實施例采用橫檔來將沖擊力量從兩個A立柱轉移到軌道車輛的車體結構上， 作為替換或補充，所述每個A立柱可設置為彎曲的，可進一步設置一個下部結構元件，所述下部結構元件與A立柱上部固定連接，用于在撞擊時將A立柱所承受的且未被第二結構元件吸收的沖擊力量轉移到與車輛前部模塊相連的軌道車輛車體結構上。兩個A立柱的彎曲設計可以讓其中一個A立柱省掉橫檔。由于所述橫檔，所述A立柱在被撞擊時分別承受極限壓力和不可控的變形。為特別地避免結構元件崩潰，這些結構元件包含一個纖維增強塑料制成的中空輪廓，用于填充核心材料尤其是泡沫核心材料，這樣進一步選擇性地提高硬度。另一方面，對于頂部結構，優選的采用纖維增強塑料層結構制成。當然，也可以采用其他方法制造。為將所述兩個A立柱結構性地連接在一起，同時提高由第一結構元件構成的框架結構的硬度，所述第一結構元件還包括至少一個在所述A立柱下部區域分別結構性地連接所述兩個A立柱的欄桿元件。進一步的，所述第一結構元件還包括一個同樣是纖維增強塑料制成的且與欄桿元件連接的抗變形端墻，所述抗變形端墻和所述欄桿元件一起形成一個車輛前部模塊結構的端面，這樣避免自支撐框架結構內的車輛駕駛艙受到損壞。因此，至少在所述車輛前部模塊結構的耦合邊端面設置有一個撞擊前墻，所述欄桿元件和/或端墻構成避免實物侵入的重要結構元件。這樣在撞擊時，也能有效地避免組件侵入車輛駕駛艙所在的自支撐框架結構所形成的空間。當然，其他的橫梁結構也適合形成這樣的撞擊前墻。形成所述撞擊前墻的端墻可由不同的纖維增強塑料/纖維增強塑料層組件構成， 尤其是可由玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維、聚乙烯纖維和碳纖維等增強材料構成。這里，纖維增強塑料層結構也是可以的。由于端墻結構組件的結構安排和設計，端墻和欄桿元件構成一個重要的結構連接元件，這樣使車輛前部模塊的整個自支撐結構穩固。如上文所述，相比于第二結構元件的其他方面，本發明有其特點，比如能量吸收元件通過第一結構元件集成在軌道車輛硬性框架結構上。進一步地，車輛前部模塊結構的第二結構元件包含至少一個纖維增強塑料制成的第一能量吸收元件，而所述第一能量吸收元件設計用于應對超出的嚴重沖擊力量，通過所述第一結構元件至少部分纖維結構的非延展性破壞，至少部分吸收在第一結構元件承受的且在沖擊力量轉移過程中產生的沖擊能量。 由于在纖維增強塑料吸收能量時能量吸收元件的非延展性破壞，沖擊能量被轉化為碎斷 (brittle fracture)能量，其中能量吸收元件的至少部分纖維增強塑料被磨損或者被粉碎，這樣能量吸收元件被破壞。與金屬擠壓或者變形管(膨脹管或還原管)相比，這種磨損和粉碎的方法特點在于可以吸收更高的特定重量和特定空間制造的能量。由纖維增強塑料制成的第一能量吸收元件可以通過多種方式實現。比如，采用蜂窩結構內核心材料形成的纖維復合層作為能量吸收元件。在吸收能量時，這種理想單一的且有規則截面形狀的蜂窩結構在高負載和壓力條件下有一個很小幅度的均勻變形。尤其， 在預定條件被激發后，這種能量吸收元件可確保分散的能量被吸收。當然，第一能量吸收元件的其他實施例也是可行的。至少一個第一能量吸收元件設置在欄桿元件的前部，這樣在能量吸收過程中產生的變形力量可被轉移到所述欄桿元件。在這個過程中，第一能量吸收元件分別適配于車輛外形和合適的制造空間。如上文所述，第一能量吸收元件為蜂窩結構的纖維復合層構造。當然，第一能量吸收元件也可為纖維復合管束，所述管束的管的中心軸延伸至車輛縱向方向。作為所述至少一個第一能量吸收元件的補充，第二結構元件至少有一個同樣由纖維增強塑料制成的第二能量吸收元件，就其結構而言，可設置為與至少一個第一能量吸收元件相同。然而，所述至少一個第二能量吸收元件設置于A立柱面向車輛前部模塊的表面上。這種第一和第二能量吸收元件的特殊設置可以適應不同的撞擊場合，特別是所述至少一個第二能量吸收元件作為A立柱的一部分可適應相對高撞擊強度的和車輛前部模塊承受的沖擊力量。另一方面，為保護軌道車輛前部模塊的下部區域，本發明采用一個特別制作的車盤結構，所述車盤結構與形成軌道車輛前部模塊的第一結構元件相連，這樣形成車輛前部模塊的基座。這里車盤結構也可包括一個纖維增強塑料制成的上部表面元件和一個同樣是纖維增強塑料制成的下部表面元件，兩者之間有一定空間距離，其中設置有纖維增強塑料立柱或肋材(rib)，用來牢固連接所述上部表面元件和下部表面元件。這里可以進一步將能量吸收結構元件(如第二結構元件)集成在所述車盤結構里。所述第二結構元件也可包括至少一個由纖維增強塑料制成的且裝配在車輛前部模塊車盤結構里的第三能量吸收元件，用于應對超出的嚴重沖擊力量，和吸收至少部分在沖擊力量轉移過程中產生的且通過所述第三能量吸收元件至少部分纖維結構的非延展性破壞來吸收的所述第三結構元件所承受的沖擊能量。當中央緩沖耦合用于車輛前部模塊，并通過一個軸承座與車輛前部模塊的車盤結構連接，第二結構元件可進一步包括至少一個由纖維增強塑料制成的第四能量吸收元件， 此外所述至少一個第三能量吸收元件設置于所述軸承座后面的車盤結構的承受沖擊的方向上，用于應對超出的嚴重沖擊力量和至少部分在沖擊力量轉移過程中產生的且通過所述第四能量吸收元件至少部分纖維結構的非延展性破壞來吸收所述第四結構元件所承受的沖擊能量。所述第三和第四能量吸收元件的結構和功能可以是相同或者至少相似設計。所述第三/第四能量吸收元件可包含一個由纖維增強塑料制成的導管，如圓筒形的能量吸收元件和活塞配置的壓力管，其中所述壓力管和導管相互配合，這樣在所述第三/ 第四能量吸收元件承受超出嚴重沖擊力量時，所述壓力管進而導管相對移動，同時吸收至少部分所述第三/第四能量吸收元件所承受的沖擊能量。因此，所述導管包括至少一個由纖維增強塑料制成的能量吸收部，在所述活塞配置的壓力管相對所述導管運動時，所述能量吸收部至少部分被非延展性地磨損和粉碎，這樣可以實際地吸收能量。借助其他能量吸收元件(第一和第二能量吸收元件)和第二結構元件，至少部分沖擊能量通過導管的能量吸收部被吸收，所述能量吸收部并非為如變形管金屬形成的塑性成型，而是通過至少部分分散的單獨組件構成。換言之，當所述第三/第四能量吸收元件起作用時，所述能量吸收元件所承受的沖擊能量用于磨損和粉碎所述能量吸收部且至少部分被分散。相對于普通的(金屬的)塑性變形，組件的磨損和粉碎需要更多的能量，所述第三 /第四能量吸收元件也尤其適合于分散高沖擊能量。另一方面，與傳統的金屬制成能量吸收元件(如變形管)相比，由纖維增強塑料制成的能量吸收元件因其輕質的構造有高比重的能量吸收能力，這樣車輛前部模塊的整體重量就能被極大地縮減。“纖維增強塑料制成的能力吸收部的磨損”這里理解為形成能量吸收部的纖維增強塑料的纖維結構(故意誘導)的分解。纖維增強塑料制成的能力吸收部的磨損尤其不能僅僅比作能量吸收部(脆性的)破碎。而磨損會將能量吸收部的纖維增強塑料分解成盡可能細小的碎片，這樣可以全部發揮纖維復合材料的能量吸收能力，而形成能量吸收元件的全部纖維增強塑料均被完美地粉碎。所述第三/第四能量吸收元件中，如上文所述，所述壓力管設置成活塞，至少導管面向壓力管的部分設置成圓筒，其中活塞設置的壓力管與導管相連，這樣在應對能量吸收元件時，活塞(壓力管)進入圓筒(導管)，進而實現纖維增強塑料制成的能量吸收部的非延展性磨損。所述壓力管面向導管的部分可伸縮性地收容于導管面向壓力管的部分，這樣面向導管的壓力管前部部分觸碰到纖維增強塑料制成的能量吸收部的截止部(Stop)。在能量吸收元件被激發和轉移力量起作用產生變形時，這種伸縮性地結構保證了壓力管和導管之間相對移動的導向。在所述第三/第四能量吸收元件被激活后，為使沖擊能量只被纖維增強塑料制成的能量吸收部所吸收，壓力管面向導管的部分前部有比所述纖維增強塑料能量吸收部更高的硬度。這樣確保在所述第三/第四能量吸收元件被激活后壓力管和導管間的相對移動能夠破壞能量吸收部，而能量吸收元件的其他組件并未被破壞。這樣也讓能量吸收能夠可控。在所述第三/第四能量吸收元件的一個優選實施例中，面向導管的壓力管前部為敞口中空的主體。這樣在所述壓力管相對于導管運動時形成的能量吸收部的纖維增強塑料碎片可至少部分收容于所述壓力管內。本實施例中所述第三/第四能量吸收元件有一個完全密封的外部結構，這樣確保在能量吸收元件激活后沒有碎片或者能量吸收部的纖維元件飛濺、侵入車輛駕駛艙、傷人和損壞車輛前部模塊的其他組件。如上文所述，在能量吸收元件被激活后，所述優選實施例中第三/第四能量吸收元件的能量吸收可根據預定的事故結果來實現纖維增強塑料制成的能量吸收部的非延展性的磨損。在壓力管相對導管運動時，非延展性磨損的能量吸收部的長度視壓力管和導管之間的相對運動距離而定。本車輛前部模塊可進一步地設有一個纖維增強塑料制成的防撞裝置或欄桿裝置。 所述防撞裝置固定于軌道車輛前部模塊的車盤結構的下部，用于通過可控變形分散至少部分在防撞裝置承受超過嚴重沖擊力量時沖擊力量轉移過程中產生的沖擊力量。作為替換的，所述防撞裝置也可通過導向軌道連接于車盤結構的下部，這樣在所述防撞裝置承受超過嚴重沖擊力量時，防撞裝置可相對車盤結構的縱向是可以移動的，其中進一步設置有至少一個由纖維增強塑料制成的能量吸收元件，在防撞裝置相對車盤結構移動時，能量吸收元件的纖維增強塑料被非延展性地破壞且同時在轉移沖擊力量時至少部
10分吸收所述防撞裝置承受的沖擊能量。為制造防撞的軌道車輛前部模塊，可進一步設置一個有能量吸收功能的擋風玻璃。所述擋風玻璃可包括一個內部透明表面元件和一個外部透明表面元件，其中這些表面元件之間由間隙隔開一定空間。同樣也可在這些表面元件之間的間隙的邊緣部分設置連接元件。這樣，邊緣部分可通過少量透明能量吸收泡沫來填充。當然，這種能量吸收的擋風玻璃也可是多層設置，如相對連接元件預定距離固定的多層重疊表面元件設置。
下面結合附圖描述本發明軌道車輛前部模塊的實施例。圖1是本發明第一實施例中車輛前部模塊的車輛前部模塊結構的示意圖；圖2是圖1中車輛前部模塊結構的側視圖；圖3是第一實施例有1結構且暗含外部設計的車輛前部模塊結構的側視圖；圖4為下部固定有側支柱的A支柱及上部固定有頂部結構的A立柱的側視圖；圖5為圖4中側支柱的示意圖；圖6為圖1中車輛前部模塊結構的頂部結構的示意圖；圖7為圖1中帶有第一能量吸收元件的車輛前部模塊結構的欄桿元件的示意圖；圖8為圖1中車輛前部模塊結構中車盤結構的示意圖及局部示意圖；圖9為圖8中車盤結構元件的示意圖；圖10為圖8中車盤結構的第三能量吸收元件的剖面圖；圖11為圖10中第三能量吸收元件的爆炸圖；圖12為圖10中第三能量吸收元件的詳細示意圖；圖14為圖8中車盤結構的第四能量吸收元件的剖視圖；圖14為圖13中第四能量吸收元件的爆炸圖；圖15為第四能量吸收元件的替換實施例示意圖；圖16為圖8中車輛前部模塊結構防撞裝置實施例的示意圖；圖17為防撞裝置的替換實施例；圖18為防撞裝置的替換實施例；圖19為車輛前部模塊結構的替換實施例。
具體實施例下面結合
本發明第一實施例中提供的在車輛前部模塊中使用的車輛前部模塊結構100。圖1為本發明第一實施例中車輛前部模塊結構100的示意圖。圖2為圖1中車輛前部模塊結構100的側面示意圖。圖3為第一實施例中帶有圖1或圖2中車輛前部模塊結構100且暗含外部設計102的車輛前部模塊的側面示意圖。相應的，本實施例中車輛前部模塊結構100設計安裝于所述軌道車輛(未圖示) 的前部。所述車輛前部模塊結構100全部由結構元件構成，參照圖4-18，所述結構元件將會在以下作詳細說明。這些構成所述車輛前部模塊結構100的結構元件均由纖維增強塑料通過差異化、集成和復合的方式制成。考慮到纖維復合/纖維復合夾層結構牢固和便于制造的優點，故其為所述軌道車輛前部模塊的集成制造提供了最大限度的可能。纖維增強塑料是通過將增強纖維置入聚合物復合系統制成的。當基體在預定位置夾持纖維時，在纖維之間傳輸負載和避免纖維受外部影響，記錄增強纖維的承重機械性能。 所述增強纖維可采用玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維和碳纖維。由于芳族聚酰胺纖維因為其塑性而有相對較低的硬度，玻璃纖維和碳纖維特別地適合作為增強纖維。由于芳族聚酰胺纖維因為其塑性而有相對較低的硬度，玻璃纖維和碳纖維適于車輛前部模塊結構100各個能量吸收元件的制造。然而，芳族聚酰胺纖維適于抗變形端墻15的制造，所述抗變形端墻15 用于在撞擊時防止所述車輛前部模塊自支撐結構內的車輛駕駛艙101不受損壞。所述車輛前部模塊結構100的各個結構元件均分別在一種特定的纖維結構和一種特定的層結構里制造，以保持預定負載條件下所述結構元件的性能。由于其很高的硬度特性，碳纖維尤其適合用于作為形成車輛前部模塊100的抗變形和自支撐結構元件的材料。通過指定所述復合系統層/夾層結構的材料和制造方法，不僅與車輛縱向基本符合的沖擊力量方向的負載被吸收，而且在撞擊時所有進一步能影響到空間的負載也會被吸收， 比如橫向力和扭轉力。如上文所述，本發明所述車輛前部模塊結構100全部是通過纖維增強塑料結構元件構成，其中形成所述車輛前部模塊結構100的結構元件包括能吸收能力的結構元件(第一結構元件)和不能吸收能量的結構元件(第二結構元件)。第一結構元件設計成相互直接連接，以形成適于車輛駕駛艙101的抗變形和自支撐的前部結構。圖示的本發明實施例所述車輛前部模塊結構100中，A立柱10、10’作為第一結構元件的一部分特別地設置于所述車輛前部模塊結構100的側面上，這樣形成所述車輛前部模塊結構100的抗變形和自支撐結構，一個頂部結構11分別與兩個A立柱10、10’固定連接。本發明實施例所述車輛前部模塊結構100中，例如根據圖1，側支柱10、10’分別與兩個A立柱10、10’固定連接，用于將沖擊壓力轉移到軌道車輛的車體結構上，進而轉移到所述第一結構元件上。圖4是與側支桿12和頂部結構11連接的所述A立柱10的側面示意圖，其中，這種A立柱10、側支桿12和頂部結構11的連接同樣用于圖1所述的本實施例的車輛前部模塊結構中。圖5是所述側支桿12的示意圖。與形成所述抗變形和自支撐的車輛前部模塊結構100的第一結構元件相比，本車輛前部模塊結構100的實施例進一步包括一個欄桿元件 14和前述的抗變形端墻15。圖7詳細描述了圖1所述車輛前部模塊結構100實施例中的欄桿元件14。圖6顯示了圖1中本實施例中頂部結構11。與第一結構元件相比，本發明所述車輛前部模塊結構100還包括如上文所述的第二結構元件，如能量吸收結構元件。在這些第二結構元件中，第一能量吸收元件20、20’均由纖維增強塑料制成。因此，圖1中在欄桿元件14的前部至少設置有一個能量吸收元件，準確的說就是圖7中所描述的兩個能量吸收元件 20、20，。設置于所述欄桿元件14前部的所述兩個能量吸收元件20、20’均由纖維復合/纖維復合夾層材料制成，設計成應對嚴重的沖擊力量，和能夠通過所述第一能量吸收元件20、
1220’至少部分纖維結構的非延展性破壞來吸收在沖擊力量轉移過程中產生的和時造成的且所述第一能量吸收元件20、20’承受的至少部分負載。另一方面，所述第二結構元件同樣包括由纖維復合/纖維復合夾層材料制成的且與所述車輛前部模塊100的自支撐結構兩個A立柱10、10’連接的兩個第二能量吸收元件 21、21’。在圖1本發明實施例的車輛前部模塊結構中，每一第二能量吸收元件21、21’均設置于面向所述車輛前部模塊100前部的A立柱10、10’每一個的表面上。和所述第一能量吸收元件20、20’ 一樣，所述第二能量吸收元件21、21’也由纖維復合/纖維復合夾層材料制成，設計成應對嚴重的沖擊力量，和能夠通過所述第二能量吸收元件21、21’至少部分纖維結構的非延展性破壞吸收在沖擊力量轉移過程中產生的且所述第二能量吸收元件21、 21，承受的至少部分負載。所述第一能量吸收元件20、20’和第二能量吸收元件21、21’均通過一種材料優選的通過粘接結合固定連接于相應的第一結構元件，如所述欄桿元件14和A立柱10、10’。所述A立柱10、10’和頂部結構11以及側支桿12、12’固定連接構成一個自支撐和抗變形的前部結構，所述前部結構設計成操作上牢靠的、防撞的且在撞擊時可控地分散所述車輛前部模塊結構100承受的且通過抗變形的車輛前部模塊結構100未被第二結構元件吸收的沖擊力量，以限制駕駛艙和與所述車輛前部模塊連接的軌道車輛車體結構所承受的加速和力量。本發明實施例中，所述側支桿12、12’和所述A立柱10、10’均由纖維增強塑料空輪廓構成，所述空輪廓分別被支撐材料如泡沫填滿，以分別提高所述側支桿12、12’和所述 A立柱10、10’的硬度。另一方面，也可采用纖維增強塑料的層結構來制造所述頂部結構。所述欄桿元件14基本上用于結構性連接兩個A立柱10、10’，這樣所述欄桿元件 14可分別與兩個A立柱10、10’的下部區域連接。上述抗變形端墻15與所述欄桿元件14 連接，形成一個車輛前部模塊結構100的端面，以在撞擊時避免自支撐結構內的車輛駕駛艙101被損壞。下面參照圖8和圖9，說明圖1中車輛前部模塊結構100中的車盤結構16。詳細的，所述車盤結構16由纖維復合/纖維復合夾層材料制成，與所述車輛前部模塊結構的所述第一結構元件連接，以分別形成駕駛艙101的地板和所述車輛前部模塊 100的基座。尤其從圖8中可知，所述車盤結構16包括一個由纖維復合/纖維復合夾層材料制成的上表面元件16a和一個同樣是由纖維復合/纖維復合夾層材料制成的下表面元件16b， 所述上表面元件16a和下表面元件16b相隔一定距離，在這個距離空間里，進一步設置有一個纖維增強塑料，用于固定連接所述上表面元件16a和下表面元件16b。兩個第三能量吸收元件22和22’設置于本發明實施例所述車輛前部模塊結構100 的所述車盤結構16中，且均包含一個撞擊緩沖。另一方面，圖1中本實施例所述的車輛前部模塊結構100包括一個帶有集成能量吸收元件的撞擊耦合，所述撞擊耦合基本包括一個第四能量吸收元件23、一個軸承座31和一個中央緩沖耦合30。如圖9所示，所述第四能量吸收元件23設置于所述軸承座31后面的承受沖擊方向的車盤結構16上，用于通過所述中央緩沖耦合30不可逆轉地吸收所述車盤結構16承受的至少部分沖擊能量。
下面參考圖10至圖12，進一步描述本實施例中第三能量吸收元件(撞擊緩沖)的結構和功能。從圖10和圖11中可知，所述第三能量吸收元件22和22’由一個導管60和一個壓力管62組成。特別地，所述壓力管62設置為活塞，至少所述導管60面向所述壓力管62 的部分設置為圓筒。所述壓力管60面向所述導管62的活塞設置部分作為圓筒伸縮地收容于所述導管60的部分。所述導管60由纖維增強塑料單一配置形成。特別地，所述導管60包括一個能量吸收部61和一個鄰近所述能量吸收部的導向部。從圖12中得知，在所述能量吸收部61和所述導向部之間的過渡部處設置有一斜面，形成一個所述活塞設置的壓力管62觸碰到的截止部63。詳細的，所述導管60設置為纖維增強塑料管狀體，其包括一個在其內部形成所述截止部63的突起物。另一方面，所述活塞設置的壓力管62設置為包括一個內部凹槽66的管狀體(參見圖12)。當然，比如所述導管60和壓力管62可設置成不同截面結構的環形截面，如橢圓形、長方形、方形、三角形或者五邊形。從圖12中可知，所述壓力管62的前部部分可設置為活塞，所述活塞面向所述導管 60，可直接觸碰到所述能量吸收部61的截止部63。而且，可在在所述活塞設置的壓力管62 的前部設置一個圓錐環64，這樣所述圓錐環64可以觸碰到所述導管60的截止部63 (參見圖10和11)。所述圓錐環64與所述壓力管62固定連接。所述導管60的導向部設置為如本實施例圖10和圖11中所示的導管，其內徑大于作為活塞設置的所述壓力管62的外徑。這樣可使所述壓力管62面向所述導管60的部分可伸縮性地適配在所述導管60中。尤其從圖10中可知，全部管狀導管60在所述能量吸收部61里有一個比所述壓力管62外徑更小的內徑(也可參考圖12)。在所述能量吸收部61和所述導向部之間的過渡部處設置有一斜面，形成一個所述活塞設置的壓力管62觸碰到的截止部63 (stop)。詳細的，所述導管60設置為纖維增強塑料管狀體，其包括一個在其內部形成所述截止部63的突起物。所述壓力管62內過渡部的觸發區決定性地影響最初力量峰值和纖維復合能量吸收元件(壓力管62)的力變形。圖10和圖11所示典型的所述第三能量吸收元件22和22’設置在另一側，這樣所述能量吸收元件22和22’所承受的能量和特別是作為活塞設置的壓力管62承受的能量均轉移到所述導管60背向的所述壓力管62的前部。所述第三能量吸收元件22和22’的嚴重沖擊力量的激活是由材料屬性、結構設計、尤其過渡部區域(觸發區，截止部6 所決定。具體的，所述第三能量吸收元件22和 22’的嚴重沖擊力的激活是由所述能量吸收部61的材料屬性和結構設計所決定的。在所述能量吸收部61被激活后，所述能量吸收部61內壁的纖維復合材料被相對所述導管60向所述能量吸收部61方向運動的所述壓力管62非韌性地磨損。此過程中，向能量吸收部61方向運動的所述壓力管62僅僅影響形成所述能量吸收部61內壁的能量吸收部61材料的非韌性瓦解。在能量吸收過程中，所述壓力管62進而推進所述導管60，因而研磨能量吸收部61的內部區域。這種研磨導致能量吸收部61的材料磨損，而能量吸收部61的外壁并未受影響。所述能量吸收部61的外壁作為導向表面用于引導所述壓力管62在導管60的運動。這樣在第三能量吸收元件22和22’激活條件下，所述能量吸收部61的纖維復合材料而不是所述壓力管62的材料會被磨損，所述壓力管62前部有一個比所述能量吸收部 61更高的硬度。從圖12中可知，作為活塞實現的所述壓力管62面向所述導管60前部的位置為一個敞口中空的主體，其中所述中空主體包括一個內部凹槽66。這樣在所述壓力管62相對于所述導管60運動時形成的能量吸收部61的纖維增強塑料碎片可至少部分收容于所述中空主體內。這樣在所述能量吸收部61被磨損時，所述纖維增強塑料碎片并不會飛濺出去。下面參照圖13至圖15進一步描述本實施例中所述車輛前部模塊結構100的車盤結構16中的第四能量吸收元件23。進一步的，所述第四能量吸收元件23在撞擊時通過所述中央緩沖耦合30來吸收所述車盤結構16承受的沖擊力量。為此，所述第四能量吸收元件23設置于通過所述中央緩沖耦合30安裝的水平和垂直旋軸里面和軸承座31沖擊方向的后面。所述第四能量吸收元件23包括一個纖維增強塑料制成的導管60、一個撞擊管61 和一個壓力管62。詳細的，本發明實施例圖13中，所述撞擊管61伸縮性地適配于所述導管面向所述中央緩沖耦合30的部分，而所述壓力管62伸縮性地適配于所述導管背向所述中央緩沖耦合30的部分。在所述撞擊管61和所述壓力管62之間設置有一個錐體64，如錐形環。在撞擊時，耦合30元件間的連接從軸承座31處斷開。導入進導管60的耦合擠壓一個緩沖盤32。所述緩沖盤32將沖擊壓力導向到導管內向撞擊管方向移動的壓力管62。這樣，所述壓力管62通過所述錐體64擠壓所述撞擊管61。在達到預定的變形力量時，所述錐體64和所述壓力管62均被推進非伸縮性磨損的所述撞擊管61，進而吸收至少部分沖擊力量轉移過程中產生的沖擊能量。變形的或者磨損的撞擊管61材料仍然保持在壓力管62 內。參考圖10和圖11，本發明實施例描述了第三能量吸收元件22和22’，第四能量吸收元件23的所有元件均由纖維增強塑料制成。然而，如必要，所述錐體64可為金屬結構。圖15描述了所述第四能量吸收元件23的替換實施例。根據圖13和圖14中所述能量吸收元件23，圖14中的實施例由一個支撐或壓力管62、一個錐體64和一個撞擊管61， 其中所述撞擊管位于所述導管60的面向中央緩沖耦合30的部分。在撞擊時，所述耦合30 從軸承座31脫離而擠壓緩沖盤32，其中所述緩沖盤32將沖擊力量導入所述撞擊管61，這樣所述撞擊管61被擠壓進所述錐體64。在達到變形力量時，所述撞擊管61通過所述錐體 64推入所述壓力管62，所述壓力管62可瞬間成為所述導管60的一部分(參見圖12)。通過所述撞擊管60的錐體，能量再次被吸收。變形的或者磨損的撞擊管61材料仍然保持在壓力管62內。圖16為與圖1中所述車輛前部模塊結構100車盤結構16固定的且由纖維復合/ 纖維復合層材料制成的一個防撞裝置(underride guard) M的示意圖，所述防撞裝置M設計通過可控的變形來吸收沖擊力量在轉移過程中產生的至少部分沖擊能量和超過嚴重沖擊力量時所述防撞裝置M所承受的沖擊能量。圖17和圖18描述了所述防撞裝置24的替換實施例。特別的，本實施例中所述防撞裝置M通過一個軌道系統17連接于所述車盤結構16。圖17的實施例中，所述防撞裝置M由纖維復合/纖維復合層材料制成，且包括多個能量吸收元件25、25 ’、26、 和沈’(兩個在前部區域，兩個在背部區域)。圖18實施例描述的所述防撞裝置M中，在撞擊時，所述防撞裝置M沿著所述導向軌道17被推進到撞擊元件25、25’。圖19為車輛前部模塊結構100進一步實施例的部分示意圖。本實施例的特點在于A立柱10，而圖19為了表達清楚只描述了兩個A立柱中的一個。圖19所描述的A立柱 10為全部彎曲結構，這樣A立柱10所承受的壓力可無需任何額外的側支桿而被直接轉移到所述車盤16上。在撞擊時，這種特別的變形可讓所述A立柱10承受很大的可逆壓力。撞擊緩沖22，22’集成在馬蹄狀車盤16上，其耦合連接通過一個集成支撐管23來實現。應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
0114]附圖標記參照表0115]10,10'A立柱0116]11頂部結構(頂部B3)0117]12,12'側支桿(側支桿Bi)0118]14欄桿元件(欄桿B4)0119]15端墻(端墻B5)0120]16車盤結構(下部結構B6)0121]16a車盤結構的上部表面元件0122]16b車盤結構的下部表面元件0123]16c車盤結構的支桿0124]17防撞裝置的導向軌道0125]20,20'第一能量吸收元件(能量吸收元件B10)0126]21,21'第二能量吸收元件(能量吸收元件B9)0127]22,22'第三能量吸收元件(撞擊緩沖B7)0128]23第四能量吸收元件(撞擊耦合B8)0129]24軌道裝置(軌道裝置Bll)0130]25,25'第五能量吸收元件(軌道裝置部分)0131]26,26'第六能量吸收元件(軌道裝置部分)0132]30中央緩沖耦合0133]31軸承座0134]32緩沖盤0135]60導管0136]61能量吸收部/撞擊管0137]62支撐管0138]63截止部
64活塞/錐形環65上行裝置66內部凹槽100車輛前部模塊/車輛前部模塊結構101車輛駕駛艙102外覆層
權利要求
1.一種帶有安裝于軌道車輛尤其是鐵路車輛前部的車輛前部結構(100)的車輛前部模塊，其中所述車輛前部結構(100)全部由纖維復合或纖維復合層材料制成的結構元件構成，構成所述車輛前部結構(100)的所述結構元件包括相互直接連接的且用于形成一個抗變形和自支撐的與車輛駕駛艙(101)適配的前部結構的第一結構元件(10、10’、11、11’、 12、12’、14、15、16)，構成所述車輛前部結構(100)的所述結構元件包括與第一結構元件 (10、10，、11、11，、12、12，、14、15、16)相連接的第二結構元件(20、20，、21、21，、22、22，、23、 對、24’)，至少部分在所述軌道車輛撞擊時沖擊力量轉移過程中產生的所述結構(100)承受的沖擊能量通過至少部分所述第二結構元件(20、20’、21、21’、22、22’、23、M、24’ )的不可逆變形或至少部分破壞而被分散。
2.如權利要求1所述的車輛前部模塊，其中所述第一結構元件(10、10’、11、11’、12、 12’、14、15、16)相互連接，這樣在撞擊時，至少車輛前部模塊承受的且未被所述第二結構元件(20、20’、21、21’、22、22’、23、M、24’ )吸收的部分撞擊能量可被轉移到與所述車輛前部模塊連接的軌道車輛的車體結構上。
3.如權利要求1或2所述的車輛前部模塊，其中所述第二結構元件(20、20’、21、21’、 22、22’、23、M、24’)在超過預定嚴重沖擊力量時用于將至少在沖擊力量轉移過程中產生的且所述第二結構元件(20、20’、21、21’、22、22’、23、M、24’ )承受的沖擊力量不可逆地和破壞性地轉變成碎斷能量，進而將其分散。
4.如前述任一項權利要求所述的車輛前部模塊，其中所述車輛前部結構(100)與面向行進方向的軌道車輛的接口可拆性地連接。
5.如前述任一項權利要求所述的車輛前部模塊，其中為形成所述抗變形和自支撐的框架結構，所述第一結構元件(10、10，、11、11，、12、12，、14、15、16)包括在所述前部模塊結構 (100)每一邊設置的A立柱(10、10’)和分別與兩個A立柱(10、10’)上部區域固定連接的頂部結構(11)，其中所述A立柱(10、10’)和與其固定連接的頂部結構(11)用于在撞擊時將車輛前部模塊承受的且未被被所述第二結構元件(20、20’、21、21’、22、22’、23、對、24’ ) 吸收的部分撞擊能量轉移到與所述車輛前部模塊(100)連接的軌道車輛的車體結構上。
6.如權利要求5所述的車輛前部模塊，其中所述第一結構元件(10、10’、11、11’、12、 12’、14、15、16)進一步包括分別與所述兩個A立柱(10、10’ )下部區域固定連接的側支桿 (12、12，)，用于在撞擊時將未被被所述第二結構元件(20、20，、21、21，、22、22，、23、24、24，) 吸收的部分撞擊能量轉移到軌道車輛的車體結構上。
7.如權利要求5或6所述的車輛前部模塊，其中所述A立柱(10、10’)為彎曲設計，所述第一結構元件(10、10，、11、11，、12、12，、14、15、16)進一步包括一個與所述A立柱(10、 10’)上端區域固定連接的車盤結構(16)，用于在撞擊時將所述A立柱(10、10’)承受的且未被被所述第二結構元件(20、20’、21、21’、22、22’、23、M、24’ )吸收的部分撞擊能量轉移到軌道車輛的車體結構上。
8.如權利要求5至7中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述側支桿(12、12’)和/ 或所述A立柱(10、10’)均由纖維增強塑料的可填充支撐材料尤其泡沫的中空的輪廓構成， 同于分別增加所述側支桿(12、12’ )和所述A立柱(10、10’ )的硬度。
9.如權利要求5至8中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述頂部結構(11)由纖維增強塑料層結構制成。
10.如權利要求5至8中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述第一結構元件(10、 10，、11、11，、12、12，、14、15、16)包括一個將所述兩個A立柱(10,10')分別連接在一起的用于構成所述兩個A立柱(10、10’ )結構連接的欄桿元件(14)。
11.如權利要求10所述的車輛前部模塊，其中所述第一結構元件(10、10’、11、11’、12、 12’、14、15、16)進一步包括一個抗變形端墻(15)，所述端墻(1 與所述欄桿元件(14)連接，形成所述框架(100)的一個端面，用以在撞擊時避免所述自支撐框架結構中的車輛駕駛艙被侵入。
12.如權利要求11所述的車輛前部模塊，其中所述端墻(1 由不同的纖維復合組件， 尤其是玻璃增強纖維、芳族聚酰胺纖維、聚乙烯纖維和/或碳增強纖維組件制成。
13.如權利要求10至12中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述第二結構元件00、 20’、21、21’、22、22’、23、24、24’ )包括至少一個由纖維復合/纖維復合層材料制成的第一能量吸收元件(20、20’)，所述至少一個第一能量吸收元件(20、20’ )在超過預定嚴重沖擊力量時通過所述第一能量吸收元件(20、20’ )至少部分纖維結構的非延展性破壞來吸收在沖擊力量轉移過程中產生的且所述所述第一能量吸收元件(20、20’ )承受的至少部分沖擊力量，所述至少一個第一能量吸收元件(20、20’ )設置于所述欄桿元件(14)的前部上。
14.如權利要求5至13中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述第二結構元件00、 20’、21、21’、22、22’、23、24、24’ )包括至少一個由纖維增強塑料制成的第二能量吸收元件 (21、21’)，所述至少一個第二能量吸收元件(21、21’ )在超過預定嚴重沖擊力量時用于應對和通過所述第二能量吸收元件(21、21’ )至少部分纖維結構的非延展性破壞來吸收沖擊力量轉移過程中產生的且所述第二能量吸收元件(21、21’ )承受的至少部分沖擊力量，所述至少一個第二能量吸收元件(21、21’ )分別設置于A立柱(10、10’ )每一個面向車輛前部模塊的表面上。
15.如權利要求13或14所述的車輛前部模塊，其中所述能量吸收元件(20、20’、21、 21’ )通過材料固定連接于所述第一結構元件(10、10’、14)，尤其是通過粘接固定。
16.如前述任一項權利要求所述的車輛前部模塊，其中進一步設置有一個由纖維復合 /纖維復合層形成的車盤結構(16)，所述車盤結構(16)與至少部分所述第一結構元件(10、 10，、11、11，、12、12，、14、15、16)連接以形成所述車輛駕駛艙(101)的基座。
17.如權利要求16所述的車輛前部模塊，其中所述車盤結構(16)包括一個由纖維增強塑料制成的上部表面元件(16a)、一個由纖維增強塑料制成的且與所述上部表面元件 (16a)相隔一定空間距離的下部表面元件(16b)和由纖維增強塑料制成的且與所述上部和下部表面元件(16a，16b)固定連接的支桿(16c)。
18.如權利要求16或17所述的車輛前部模塊，其中所述第二結構元件(20、20’、21、 21，、22、22，、23、M、24，)包括至少一個車盤機構(16)內的第三能量吸收元件(22、22，)， 在超過預定嚴重沖擊力量時用于應對和通過所述第三能量吸收元件(22、22’ )至少部分纖維結構的非延展性破壞來吸收沖擊力量轉移過程中產生的且所述第三能量吸收元件02、 22’ )承受的至少部分沖擊力量。
19.如權利要求16至18中任一項所述的車輛前部模塊，其中進一步設置有一個通過軸承座(31)與所述車盤結構(16)連接的中央緩沖耦合(30)，所述第二結構元件O0、20’、 21、21’、22、22’、23、24、24’ )包括至少一個設置在軸承座后面承受沖擊的方向上的車盤結構(16)上的第四能量吸收元件(23)，在超過預定嚴重沖擊力量時用于應對和通過所述第四能量吸收元件03)至少部分纖維結構的非延展性破壞來吸收沖擊力量轉移過程中產生的且所述第四能量吸收元件03)承受的至少部分沖擊力量。
20.如權利要求18或19所述的車輛前部模塊，其中所述第三和/或第四能量吸收元件(22、22’、2；3)分別包括一個纖維增強塑料制成的導管(60)和一個活塞或撞桿配置的壓力管(62)，所述壓力管(6 與導管(60)相互配合，這樣在所述能量吸收元件(22、22’、23) 承受的壓力超過嚴重沖擊壓力時，所述壓力管(6 和所述導管(60)相互相向運動同時吸收所述能量吸收元件(22、22’、2；3)承受的至少部分沖擊能量，所述導管(60)包括至少一個由纖維增強塑料制成的能量吸收部(61)，在壓力管(6 向導管(60)相對運動時所述能量吸收部(61)至少部分非延展性地磨損。
21.如權利要求20所述的車輛前部模塊，其中面向所述導管(60)的所述壓力管(62) 前端為敞口中空的主體，這樣在所述壓力管(61)相對于導管(60)運動時形成的能量吸收部(61)的纖維增強塑料碎片可至少部分收容于所述壓力管(61)內。
22.如權利要求20或21所述的車輛前部模塊，其中在所述壓力管(6 相對所述導管(60)運動時，非延展性磨損的能量吸收部(61)的長度視所述壓力管(62)和所述導管(60) 之間的相對運動距離而定。
23.如權利要求20至22任一項所述的車輛前部模塊，其中所述活塞或撞桿配置的所述壓力管(6 面向所述導管(60)的部分伸縮性地收容于所述導管(60)中，這樣所述壓力管 (62)面向所述導管(60)前部的部分觸碰到所述能量吸收部(61)的截止部(63)。
24.如權利要求23所述的車輛前部模塊，其中至少所述壓力管(6 的前部比所述能量吸收部(61)有更高的硬度。
25.如權利要求23或M中所述的車輛前部模塊，其中在所述壓力管(6 前部設置有一個觸碰所述能量吸收部(61)截止部(6 的錐形環(64)。
26.如權利要求23至25中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述導管(60)有一個比所述壓力管(6 外徑更大的內徑，這樣所述壓力管(61)面向所述導管(60)的部分可伸縮性地收容于所述導管(60)內。
27.如權利要求沈所述的車輛前部模塊，其中所述導管(60)和所述能量吸收部(61) 均由纖維增強塑料整體形成。
28.如權利要求沈所述的車輛前部模塊，其中由纖維增強塑料制成的所述能量吸收部(61)設置于所述導管(60)的內部，這樣所述壓力管(6 的前部可觸碰到所述能量吸收部 (61)的背向所述壓力管(61)的前部。
29.如權利要求18至觀中任一項所述的車輛前部模塊，其中至少設置有一個引導所述壓力管(62)相對所述導管(60)運動的導向表面。
30.如權利要求18至四中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述導管(60)全部由纖維增強塑料制成。
31.如權利要求18至30中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述壓力管(6 全部由纖維增強塑料制成。
32.如權利要求18至31中任一項所述的車輛前部模塊，其中所述能量吸收元件02、 22\33)和/或所述能量吸收元件(22、22’、3；3)所吸收的全部沖擊能量的數量可通過選取合適的所述能量吸收部的厚度和/或硬度以及所述截止部(6 的結構設計來預先設定。
33.如權利要求16至32中任一項所述的車輛前部模塊，其中設置有一個由纖維復合 /纖維復合層材料制成的且連接于所述車盤結構(16)下部的防撞裝置或欄桿裝置(M)，通過至少部分沖擊力量可控變形應對在沖擊力量轉移過程中產生的所述防撞裝置或欄桿裝置04)承受的超過預定的嚴重沖擊力量。
34.如權利要求16至32中任一項所述的車輛前部模塊，其中設置有一個由纖維復合/ 纖維復合層材料制成的且通過至少一個導向軌道(17)連接于所述車盤結構(16)的防撞裝置或欄桿裝置(M)，這樣在所述防撞裝置或欄桿裝置04)承受超過嚴重沖擊壓力時所述防撞裝置或欄桿裝置04)相對車盤結構(16)的縱向是可以移動的，也進一步設置一個由纖維增強塑料制成的能量吸收元件05、25’、沈)，在所述防撞裝置或欄桿裝置04)相對所述車盤結構(16)相對移動時，在沖擊力量轉移過程中所述能量吸收元件(25、25’、26)的纖維增強塑料被非延展性地破壞，同時所述防撞裝置或欄桿裝置04)承受的至少部分沖擊能量被吸收。
35.如前述任一項權利要求所述的車輛前部模塊，其中所述第一結構元件(10、10’、 11、11’、12、12’、14、15、16)通過材料固定連接在一起，尤其是通過粘接來連接。
36.如前述任一項權利要求所述的車輛前部模塊，其中設置有至少部分連接所述車輛前部模塊(100)自支撐結構的擋風玻璃，所述擋風玻璃包括至少一個內部透明表面元件和至少一個外部透明表面元件，所述內部透明表面元件和外部透明表面元件相隔一定距離空間并形成一個間隙，進一步在所述間隙里設置有一個透明能量吸收元件尤其是透明能量吸收泡沫，和/或者在所述間隙里至少一個外部和至少一個內部邊緣部分設置一個透明的能量吸收元件尤其是透明能量吸收泡沫。
37.如權利要求36所述的車輛前部模塊，其中所述至少一個外部透明表面元件和/或至少一個內部透明表面元件包括多個通過多個間隙相互相隔一定空間距離的透明表面元件，連接元件尤其是透明能量吸收泡沫分別設置于至少一個邊緣部分的所述多個間隙里。
38.如使用權利要求1至37任一項所述車輛前部模塊的軌道車輛，尤其是鐵路車輛。
39.如包含有如權利要求1至37任一項所述車輛前部模塊的軌道車輛，尤其鐵路車輛。
全文摘要
一種帶有安裝于軌道車輛尤其是鐵路車輛前部的車輛前部結構(100)的車輛前部模塊，其中所述車輛前部結構(100)全部由纖維復合或纖維復合層材料制成的結構元件構成，構成所述車輛前部結構(100)的所述結構元件包括相互直接連接的且用于形成一個抗變形和自支撐的與車輛駕駛艙(101)適配的前部結構的第一結構元件(10、10’、11、11’、12、12’、14、15、16)，構成所述車輛前部結構(100)的所述結構元件包括與第一結構元件(10、10’、11、11’、12、12’、14、15、16)相連接的第二結構元件(20、20’、21、21’、22、22’、23、24、24’)，至少部分在所述軌道車輛撞擊時沖擊力量轉移過程中產生的所述結構(100)承受的沖擊能量通過至少部分所述第二結構元件(20、20’、21、21’、22、22’、23、24、24’)的不可逆變形或至少部分破壞而被分散。
文檔編號B61D15/06GK102216141SQ200980137050
公開日2011年10月12日 申請日期2009年9月15日 優先權日2008年9月15日
發明者烏維·北卡, 安德里亞斯·海尼許, 萊內爾·海瑟, 薩沙·恩德 申請人:福伊特專利公司