專利名稱：用于軌道交通工具的輕重量復合座艙結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于軌道交通工具的駕駛者座艙(driver' s cabin)的輕重量結構。
背景技術：
軌道工業(yè)需要用于軌道交通工具的輕重量材料和結構以滿足其在能力增加和能量效率的方面面對的挑戰(zhàn)。輕重量化還導致交通工具操作成本上的減少。此外，較輕的交通工具導致對軌道的較少的破壞，由此減少基礎設施更新成本。一種界定縱向方向并且包括中央節(jié)段和模塊化交通工具座艙的鐵路交通工具在W005/085032中公開。交通工具座艙包括在碰撞的情況下經受受控的塌陷的可塌陷前部節(jié)段以及至少一個位于前部節(jié)段和中央節(jié)段之間的剛性節(jié)段。前部節(jié)段具有比剛性節(jié)段低的抗變形性。提供至少一個專用的修理接口，用于把交通工具座艙可移除地固定于中央節(jié)段。專用的修理接口包括在垂直于縱向方向的豎直平面中延伸經過交通工具主體的整個橫截面的厚金屬板，其具有或不具有用于允許從交通工具座艙到達至交通工具的中央節(jié)段的開口。交通工具座艙具有提供駕駛者空間和擋風玻璃開口的自支持且抗變形的模塊化結構。這種座艙結構包括由鋼制造的框架構件并且包括每個具有下端部和上端部的側柱和在側柱中的每個的下端部處的底盤結構。這樣的基于包括另外的復合覆蓋物的焊接鋼組件的軌道交通工具座艙結構可以每個重量為高于I噸。每個火車組使用兩個座艙，這代表顯著的重量節(jié)約機會。此外，目前的座艙設計趨于是非常復雜的，高零件數(shù)量的組件具有零碎的材料用量。這是因為它們必須滿足寬范圍的需求，包括室頂負載、防撞性、投射物保護、空氣動力學和絕緣。組裝成本是高的，并且?guī)缀鯖]有功能整合的方法。設置有由纖維復合材料制造的頭部模塊的軌道交通工具是從US6，431，083已知的。交通工具的底盤支持交通工具的艙體并且延伸超出艙體以支持頭部模塊，頭部模塊被通過近似水平的接口接合于底盤。頭部模塊由至少一個頭部模塊前壁、兩個頭部模塊側壁和一個頭部模塊頂棚組成，其可以被作為一個單元共同地生產。雖然頭部模塊的在底盤上的組裝是簡單的并且允許在交通工具的設計中的某種程度的模塊性，但是其的更換在前部碰撞的情況下是更困難的，因為底盤不是頭部模塊的一部分并且可能在碰撞期間被破壞。此外，僅部分的重量減少被實現(xiàn)，因為底盤是常規(guī)的鑄造的或焊接的金屬結構。最后但并非最不重要的，頭部模塊的一體的結構是均一的夾層結構，包括芯部和層壓的壁，其對于選擇性地消散，即吸收，在碰撞期間發(fā)生的撞擊能量同時維持對于駕駛者的救生空間來說不是局部地最優(yōu)的。一個具有相似局限的相似設計在EP0533582中公開，其涉及待被附接在軌道交通工具的底盤上的模塊化駕駛者座艙。座艙的壁構成單塊組件，包括前壁、底部、頂棚、后壁和兩個側壁。座艙的壁和座艙控制臺的框架結構構成單塊復合材料組件?？刂婆_框架結構的一體化強化了座艙。一種包括底盤結構并且完全地包括由纖維復合材料或纖維復合夾層材料制造的結構元件的交通工具前端部模塊在US2010/0064931中公開。通過使用不同的復合/纖維復合夾層結構用于交通工具前端部模塊結構的分別的區(qū)域，可設想，提供在碰撞時不塌陷由此提供對于駕駛者的救生空間的包括由纖維增強聚合物(FRP)制造的第一結構元件的實質上抗變形、自支持的結構，以及位于該抗變形的結構的前方并且包括被設計為至少部分地吸收撞擊能量的第二結構元件的撞擊吸收結構。構建抗變形、自支持的結構的高度剛性的第一分別的結構元件包括A形柱、側支柱、用于在結構上連接兩個A形柱和兩個側支柱的軌道元件，以及底盤結構，其必須被連接在一起，優(yōu)選地以材料配合且更具體地粘著力的方式。前端部組件的分別的部分的數(shù)量因此是高的，因此有高制造成本。由于尺寸公差和制造限制，在分別的零件之間的材料配合可能是非精確的。此外，在分別的結構元件之間的接口是在機械性能、再現(xiàn)性、附加重量和熱和聲絕緣的方面非最優(yōu)的。發(fā)明概述現(xiàn)有技術的上文的缺點被本發(fā)明解決。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供用于安裝于軌道交通工具主體的前端部的一體化自支持且抗變形的模塊化駕駛者座艙結構，駕駛者座艙結構具有前端部和縱向方向，駕駛者座艙結構提供駕駛者空間和擋風玻璃開口，駕駛者座艙結構由復合夾層結構組成，復合夾層結構具有單一的共用的連續(xù)的外表層、單一的共用的連續(xù)的內表層以及被內表層和外表層完全地覆蓋并且被結合于內表層和外表層的內部結構，內部結構包括多個芯部元件，復合夾層結構包括用于結合內部結構、內表層和外表層的一體基質(unitary matrix),外表層的多個部分被直接地暴露于外側，內表層的多個部分被直接地用作用于駕駛者座艙的內壁，駕駛者座艙結構包括至少側柱，其每個具有下端部和上端部，側柱包括纖維增強的夾層，以及反作用器結構，其被定位為朝向側柱中的每個的下端部并且與側柱中的每個的下端部一體，反作用器結構被增強從而把靜態(tài)載荷和碰撞載荷轉移至軌道交通工具的主體結構并且包括朝向駕駛者座艙的前端部開放以容納用于軌道交通工具的耦合元件的中央空腔。由于連續(xù)的內表層和外表層，在結構內不經歷邊界效應，結構是真實的單體式結構。雖然基質材料可以不是在駕駛者座艙結構的不同的地點處完全相同的，但是其的修改，如果有的話，是在結構內實質上連續(xù)的。其可以特別地是聚合物基質，特別地熱固性的或熱塑性的基質。內殼層和外殼層優(yōu)選地由準各向同性纖維復合材料制造，優(yōu)選地使用玻璃、碳、芳綸或其他的纖維作為內嵌在如上文描述的基質中的增強材料。增強纖維可以具有多種形式，包括離散纖維(長的或短的、定向的或隨機的)或織物(紡織的、編織的、縫合的等等)。特別地，復合夾層結構的內表層和外表層可以包含纖維增強聚合物或FRP，例如碳纖維增強聚合物(CFRP)、玻璃纖維增強聚合物(GFRP)或/和其他的。內部結構可以由夾層構造組成，夾層構造由玻璃纖維增強聚合物(GFRP)復合層和芯部元件制成，該芯部元件由聚合物或泡沫招、巴爾沙木或其他輕重量木頭，或包括招蜂窩、芳綸紙基蜂窩、其他的紙基蜂窩或基于聚合物的蜂窩的任何類型的蜂窩芯部材料制造。有利地，夾層結構被在側柱和反作用器中顯著地增強以提供足以抵抗能量吸收器塌陷力而沒有永久的變形或破壞的剛性和強度。在側柱處的復合夾層結構優(yōu)選地設置有定向以提供期望的高彎曲剛度的多個纖維層。柱可以包括被夾在GFRP的連續(xù)的豎直層之間以產生多層夾層構造的豎直泡沫柱。
反作用器的復合夾層結構有利地包含定向的纖維從而把靜態(tài)載荷和碰撞載荷轉移至軌道交通工具的主體結構而沒有屈曲。其可以由結合的泡沫芯部的陣列組成，結合的泡沫芯部的陣列被包裹在玻璃纖維增強聚合物中以產生大蜂窩狀結構(macro-cellularstructure)以轉移負載而沒有屈曲。根據(jù)實施方案，駕駛者座艙結構還包括每個在側柱中的一個的上端部處的增強室頂梁。有利地，復合夾層結構包括在室頂梁中的用于提供具有在室頂梁的縱向方向的更高強度的各向異性強度的定向纖維層疊物(fibrelay-up)?？蛇x擇地，纖維層疊物可以提供各向同性的強度性能。室頂梁還可以提供用于把座艙固定于主車身結構的局部增強點。室頂結構還可以包括在室頂梁之間延伸并且把側柱連接于彼此的室頂面板。根據(jù)優(yōu)選的實施方案，駕駛者座艙結構提供用于到達駕駛者空間的側部門開口和/或側部窗開口。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供用于軌道交通工具的模塊化前端部結構，包括如上文描述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，分布的上部能量吸收器工具，其由從側柱中的一個連續(xù)地延伸至另一個的橫梁組成。模塊化前端部結構將與外部殼體一體，設置有用于擋風玻璃的開口以及可能的門或可能的側部窗，以及設置有可能的駕駛者控制臺，以形成模塊化前端部。優(yōu)選地，上部能量吸收器工具包括從側柱中的一個延伸至另一個的可塌陷結構從而提供能量吸收能力。橫梁可以包括一個或多個片材材料和能量吸收芯部材料的夾層。特別地，其可以被形成為多層鋁蜂窩夾層。橫梁可以包括具有金屬片材面(例如鋼或鋁)的金屬芯部(例如招蜂窩材料)。金屬芯部和金屬片材面的厚度根據(jù)碰撞要求被選擇。根據(jù)一個優(yōu)選的實施方案，橫梁作為橫向強化元件和能量吸收元件起作用。梁還可以提供對駕駛者的投射物保護的貢獻。橫梁是從一體的自支持的駕駛者座艙結構的單體式結構分離的，以允許在撞擊之后的容易的移除和更換。模塊化前端部結構可以設置有第二能量吸收器元件。第二能量吸收器元件優(yōu)選地被實質上定位在緩沖器高度處或在反作用器結構的高度處或接近于該高度。優(yōu)選地，第二能量吸收器被附接于在橫梁的正下方的下側柱。在前撞擊的情況下，第二能量吸收器將塌陷并且消散能量，而模塊化前端部結構的反作用器結構將抵抗縱向力并且把它們轉移至軌道交通工具的主體結構的底桿。第二能量吸收器提供與碰撞的火車的主要的接口(interface)。模塊化前端部結構還包括用于接合于軌道交通工具的主體結構的前端部的接口。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供用于安裝于軌道交通工具主體的前端部的一體化自支持且抗變形的模塊化駕駛者座艙結構，駕駛者座艙結構具有前端部和縱向方向，駕駛者座艙結構提供駕駛者空間和擋風玻璃開口，駕駛者座艙結構包括兩個側部部分，每個側部部分由復合夾層結構組成，復合夾層結構具有單一的共用的連續(xù)的外表層、單一的共用的連續(xù)的內表層以及被內表層和外表層覆蓋并且被結合于內表層和外表層的內部結構，內部結構包括多個芯部元件，復合夾層結構包括用于結合內部結構、內表層和外表層的一體基質，外表層的多個部分被直接地暴露于外側，內表層的多個部分被直接地用作用于駕駛者座艙的內壁，每個側部部分包括至少一個側柱，其具有下端部和上端部，側柱包括纖維增強的夾層；以及反作用器元件，其從側柱中的每個的下端部在縱向方向朝向駕駛者座艙結構的后端部延伸，反作用器元件被增強從而把靜態(tài)載荷和碰撞載荷轉移至軌道交通工具的主體結構，駕駛者座艙結構設置有在兩個側部部分的反作用器元件之間的中央空腔，中央空腔朝向駕駛者座艙的前端部開放以容納用于軌道交通工具的耦合元件。在側柱處的纖維增強的夾層優(yōu)選地被增強從而提供高彎曲剛度。反作用器元件優(yōu)選地被增強從而把靜態(tài)載荷和碰撞載荷轉移至軌道交通工具的主體結構而沒有屈曲。每個側部部分形成一體的單體式結構，一體的單體式結構的內部結構優(yōu)選地被外表層和內表層完全地覆蓋。作為變化形式，反作用器元件的端部面不被覆蓋。側柱中和反作用器元件中的內部結構包括多個芯部元件。每個芯部元件被復合材料覆蓋。作為變化形式，芯部元件的端部面不被覆蓋。每個側部部分還可以包括從側柱的上端部在縱向方向朝向駕駛者座艙結構的后端部延伸的室頂梁。在這樣的情況下，單一的共用的連續(xù)的外表層以及單一的共用的連續(xù)的內表層以及被內表層和外表層完全地覆蓋并且被結合于內表層和外表層的內部結構。兩個側部部分可以被在一個模具中同時地制造，還包括室頂面板，室頂面板從一個室頂梁延伸至另一個以形成一體的結構。作為變化形式，它們還可以被分離地制造并且在之后的階段被組裝于彼此。根據(jù)本發(fā)明的另外的方面，提供用于制造如上文描述的用于軌道交通工具的模塊化座艙的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構或制造用于軌道交通工具的模塊化前端部結構的工藝，其中一體基質材料在增強纖維被放置入模腔中或被放置在模具的模具表面上之前或之后被引入表層增強纖維和芯部材料中，并且基質材料然后經歷聚合或固化事件以構成夾層復合結構。根據(jù)一個實施方案，內表層和/或外表層的纖維和芯部材料在一體基質材料被引入之前被放置在模腔中或模具表面上。附圖簡述本發(fā)明的其他的優(yōu)點和特征將從以下的對作為僅非限制性的實施例給出的并且在附圖中顯示的本發(fā)明的具體實施方案的描述成為更清楚地明顯的，在附圖中-

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的包括用于軌道交通工具的駕駛者座艙結構的模塊化前端部結構的前視圖；-圖2是穿過圖1的平面I1-1I的縱向的截面；-圖3是穿過圖2的平面II1-1II的橫截面；-圖4是穿過圖2的平面IV-1V的水平的截面；-圖5是來自圖4的細節(jié)。多種實施方案的詳細描述參照圖1和2，用于軌道交通工具的模塊化前端部結構10由三個模塊組成，即位于結構的前端部處的較低強度的第一壓碎區(qū)12或“鼻部”，位于第一壓碎區(qū)后方并且包含座艙的大部分能量吸收能力的較高強度的第二壓碎區(qū)14、以及反作用區(qū)16，反作用區(qū)16能夠抵抗兩個前部壓碎區(qū)12、14的塌陷負載，同時保護駕駛者并且確保任何力被合適地轉移至車身主體的主要部分，其代表向乘客提供救生室的堅硬區(qū)。
鼻部12被設計為被容易地拆卸和再次附接。這是幫助在小的碰撞之后的修復或更換。鼻部12被設計為有助于座艙的總能量吸收能力。能量吸收材料和結構被在鼻部的可用的體積包封內合適地展開。較高強度的第二壓碎區(qū)14包括下部、緩沖器水平的能量吸收器工具18和上部能量吸收器工具20。下部、緩沖器水平的能量吸收器工具18是兩個可互換的分立的能量吸收器18A、18B，例如具有在碰撞期間提供在恒定且連續(xù)的吸收能量方面的優(yōu)良的性能水平的鋁蜂窩夾層構造或具有更常規(guī)的焊接鋼類型。上部能量吸收器工具20由分布的能量吸收區(qū)組成，其延伸經過座艙的寬度，如圖4中圖示的。上部能量吸收器工具20的主要功能是抵抗與可變形的障礙物的碰撞。因為可變形的障礙物提供向座艙的分布的載荷輸入，所以分布的能量吸收區(qū)，即從前端部的左到右連續(xù)地延伸的區(qū)，的使用是對于分立的能量吸收元件的使用優(yōu)選的。上部能量吸收器工具20可以被形成作為多層鋁蜂窩夾層。除了提供能量吸收能力之外，所得到的夾層橫梁20還向座艙提供另外的橫向剛度，以及對于駕駛者的增強的投射物保護覆蓋。反作用區(qū)16形成一體化的自支持的且抗變形的駕駛者座艙結構22。駕駛者座艙結構22包括夾層復合結構，夾層復合結構具有單一的共用的連續(xù)的外表層24、單一的共用的連續(xù)的內表層26以及被內表層和外表層24、26完全地覆蓋并且被結合于內表層和外表層24、26的內部結構28。駕駛者座艙結構22包括每個具有下端部和上端部的側柱30A、30B、在側柱中的每個的下端部處的反作用器結構32，并且還可以與室頂結構34 —體，室頂結構34包括每個在側柱30A、30B中的一個的上端部處的室頂梁34A、34B和從一個室頂梁延伸至另一個的室頂面板。因為嚴重的碰撞比小的碰撞較不頻繁地發(fā)生，所以不具有在第二壓碎區(qū)14和反作用區(qū)16之間的接口的拆卸要求。因此，雖然上部能量吸收工具被關于第二壓碎區(qū)而非關于反作用區(qū)描述，但是由于其在碰撞期間的主要功能，其可以在結構上與駕駛者座艙結構一體地形成，并且與側柱和反作用器結構共享連續(xù)的內層和外層。因為上部能量吸收工具從側柱中的一個延伸至另一個，所以其提供橫梁，橫梁如之前聲明的還向座艙提供另外的橫向剛度。駕駛者座艙結構22的內部結構由利用玻璃纖維增強聚合物(GFRP)復合層和聚合物泡沫生產的夾層構造組成。夾層在柱區(qū)30A、30B(上部能量吸收器工具在其處附接)和反作用器結構32 (緩沖器水平能量吸收器在其處附接)中被顯著地增強以提供為了抵抗能量吸收器塌陷力所必需的剛性和強度，而沒有永久的變形或破壞。下緩沖器區(qū)中的反作用器結構32由結合的正方形截面泡沫芯部的陣列組成，該結合的正方形截面泡沫芯部被玻璃纖維增強聚合物(GFRP)包裹以產生大蜂窩狀結構以轉移載荷而沒有屈曲。在反作用器結構32上方的柱區(qū)30A、30B也由GFRP和泡沫芯部的組件組成。柱30A、30B中的每個豎直泡沫柱被夾在GFRP的連續(xù)的豎直層之間以產生多層夾層構造以向側柱30A、30B提供高彎曲剛度。室頂梁34A、34B包括由最優(yōu)地定向的分層的纖維制造的復合夾層構造，提供了具有在室頂梁的縱向方向的更高強度的各向異性的強度，或者該復合夾層構造由具有各向同性的強度性能的復合材料制造。
擋風玻璃開口 36被設置在側柱30A、30B、室頂結構34和橫梁20之間。側部門或窗開口 38被設置在駕駛者座艙結構22的每個側，在反作用器結構32、相應的側柱30A、30B和室頂結構34之間。外表層26的某些部分可以被直接地暴露于外側，即沒有殼體的插入，如圖5中所示的，并且外表的其他部分可以被外部殼體保護不受外側影響，如例如在鼻部區(qū)中。相似地，內表層24的多個部分可以被直接地用作用于駕駛者座艙的內壁。駕駛者座艙結構作為整體提供朝向結構的后部，即朝向前端部結構被組裝到其的車身主體的主要部分開口的駕駛者空間。前端部結構還設置有用于把其接合于軌道交通工具的主體結構的前端部的接口。在駕駛者座艙結構的制造過程期間，在增強纖維和芯部材料被放置入模腔中或被放置在模具的模具表面上之前或之后，一體基質材料被引入增強纖維和芯部材料，并且基質材料然后經歷固化以構成具有內表層和外表層也被結合于其的一體基質的夾層復合結構。雖然已經參照一個實施例描述了本發(fā)明，但是變化形式是可能的。雖然橫梁是對于強化駕駛者座艙的結構所必需的，但是該橫梁不一定是與第一能量吸收工具一體的。因此可能的是，包括例如與駕駛者座艙結構的結構一體的橫梁，以及分離的能量吸收工具，例如被附接于橫梁的分立的能量吸收器或延伸至駕駛者座艙的全部寬度的連續(xù)的能量吸收元件。一體化自支持的且抗變形的模塊化駕駛者座艙結構的反作用器結構可以包括朝向駕駛者座艙的前端部開放的中央空腔，以容納用于軌道交通工具的耦合元件。優(yōu)選地，反作用器結構包括在中央空腔的每個側上的至少兩個在駕駛者座艙的縱向方向延伸的反作用器元件。雖然反作用器元件的橫向面、上面和下面被表層覆蓋，但是端部面可以不被覆蓋。這兩個反作用器元件被通過側柱和室頂結構連接于彼此。側柱中和反作用器元件中的內部結構包括多個芯部元件。每個芯部元件被復合材料覆蓋。作為變化形式，芯部元件的端部面不被覆蓋。內表層和外表層可以被合并以形成完全地包封內部結構的殼體。
權利要求
1.一種一體化自支持且抗變形的模塊化駕駛者座艙結構(10)，其用于安裝于軌道交通工具主體的前端部，所述駕駛者座艙結構具有前端部和縱向方向，所述駕駛者座艙結構提供駕駛者空間和擋風玻璃開口，所述駕駛者座艙結構由復合夾層結構組成，所述復合夾層結構具有單一的共用的連續(xù)的外表層(24)、單一的共用的連續(xù)的內表層(26)以及被所述內表層和所述外表層(24、26)完全地覆蓋并且被結合于所述內表層和所述外表層(24、26)的內部結構(28)，所述內部結構(28)包括多個芯部元件，所述復合夾層結構包括用于結合所述內部結構、所述內表層和所述外表層的一體基質，所述外表層(24)的多個部分被直接地暴露于外側，所述內表層(26)的多個部分被直接地用作用于所述駕駛者座艙的內壁，所述駕駛者座艙結構包括至少側柱(30A、30B)，其每個具有下端部和上端部，所述側柱(30A、30B)包括纖維增強的夾層，以及反作用器結構(32)，其被定位為朝向所述側柱(30A、30B)中的每個的所述下端部并且與所述側柱(30A、30B)中的每個的所述下端部一體，所述反作用器結構(32)被增強從而把靜態(tài)載荷和碰撞載荷轉移至所述軌道交通工具的主體結構，并且包括朝向所述駕駛者座艙的所述前端部開放以容納用于所述軌道交通工具的耦合元件的中央空腔。
2.根據(jù)權利要求1所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，其中所述內部結構由夾層構造組成，所述夾層構造由玻璃纖維增強聚合物(GFRP)復合層和芯部元件制成，所述芯部元件由聚合物或泡沫招、巴爾沙木或其他的輕重量木頭，或包括招蜂窩、芳纟侖紙基蜂窩、其他的紙基蜂窩、或基于聚合物的蜂窩的任何類型的蜂窩芯部材料制造。
3.根據(jù)權利要求2所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，其中所述夾層結構在所述側柱(30A、30B)和所述反作用器(32)中被顯著地增強以提供足以抵抗能量吸收器塌陷力而沒有永久的變形或破壞的剛性和強度。
4.根據(jù)權利要求3所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，其中所述側柱(30A.30B)中的所述內部結構包括被夾在GFRP的連續(xù)的豎直層之間以產生多層夾層構造的豎直泡沫柱。
5.根據(jù)權利要求3或權利要求4所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，其中所述側柱中的所述內部結構被增強以向所述側柱(30A、30B)提供高彎曲剛度。
6.根據(jù)權利要求3至5中任一項所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，其中所述反作用器結構(32)由結合的泡沫芯部的陣列組成，所述結合的泡沫芯部的陣列被包裹在玻璃纖維增強聚合物(GFRP)中以產生大蜂窩狀結構。
7.根據(jù)權利要求3至6中任一項所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，其中所述反作用器結構(32)被增強從而把靜態(tài)載荷和碰撞載荷轉移至所述軌道交通工具的所述主體結構而沒有屈曲。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，還包括被定位為朝向所述側柱中的每個的所述上端部的增強室頂梁，所述復合夾層構造包括在所述室頂梁中的提供具有在所述室頂梁的縱向方向的更高強度的各向異性的強度或提供各向同性的強度性能的定向纖維層疊物。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構，還提供側部門和/或側部窗開口。
10.一種用于軌道交通工具的模塊化前端部結構(10)，包括根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構(22)，分布的上部能量吸收器工具(20)，其由從所述側柱中的一個側柱連續(xù)地延伸至另一個側柱的橫梁(20)組成。
11.根據(jù)權利要求10所述的模塊化前端部結構，其中所述上部能量吸收器工具包括從所述側柱中的一個側柱延伸至另一個側柱的可塌陷結構，從而提供能量吸收能力。
12.根據(jù)權利要求10或權利要求11所述的模塊化前端部結構，其中所述上部能量吸收器工具(20)被形成為多層鋁蜂窩夾層。
13.根據(jù)權利要求10至12中任一項所述的模塊化前端部結構，其中所述上部能量吸收器工具(20)使得向駕駛者提供橫向剛度和增強的投射物保護覆蓋。
14.根據(jù)權利要求10至13中任一項所述的模塊化前端部結構，其中所述橫梁(20)被可移除地附接于所述一體化自支持且抗變形的駕駛者座艙結構。
15.根據(jù)權利要求10至14中任一項所述的模塊化前端部結構，還包括下部、緩沖器水平的能量吸收器工具。
16.根據(jù)權利要求12所述的模塊化前端部結構，其中所述緩沖器水平的能量吸收器工具包括在所述模塊化前端部結構的每側定位在所述反作用器結構的高度處的分別的第二能量吸收器元件。
17.根據(jù)權利要求16所述的模塊化前端部結構，其中所述分別的第二能量吸收器元件是可更換的。
全文摘要
用于安裝于軌道交通工具主體的前端部并且用于提供駕駛者空間和擋風玻璃開口的一體化自支持且抗變形的模塊化駕駛者座艙結構包括復合夾層結構，復合夾層結構具有單一的共用的連續(xù)的外表層、單一的共用的連續(xù)的內表層以及被內表層和外表層完全地覆蓋并且被結合于內表層和外表層的內部結構，內部結構包括多個芯部元件。駕駛者座艙結構包括至少每個具有下端部和上端部的側柱，以及在側柱中的每個的下端部處的底盤結構。位于側柱中的纖維增強的夾層設置有被定向以提供高彎曲剛度的多個纖維層。底盤結構的纖維增強的夾層使得轉移靜態(tài)載荷和碰撞載荷而沒有屈曲。
文檔編號B61D17/04GK103052553SQ201180038559
公開日2013年4月17日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權日2010年9月20日
發(fā)明者J·普羅卡特, 康納·歐內爾, 約瑟夫·卡拉瑟斯, 馬克·羅賓遜 申請人:龐巴迪運輸有限公司