构成车辆正面的包括至少一个能量吸收构件的车头部件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于安装在车辆正面的车头部件（１），包括一个承载结构（２），它有用于机械地固定在车辆上的连接装置（１１）；以及包括至少一个能量吸收构件（１６、２３），用于在与障碍物发生碰撞的情况下耗散动能，它设计为在连续变形的同时不断耗散动能，为使车头部件降低成本和满足通常的安全要求，与此同时提供附加的用于容纳其他车辆部件的存储空间，建议，至少一个能量吸收构件（１６、２３）是所述承载结构（２）的组成部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于安装在车辆正面的车头部件，包括一个承载结构，该承载结 构具有用于机械地固定在车辆上的连接装置；以及包括至少一个能量吸收构件，用于在与 障碍物发生碰撞的情况下耗散动能，它设计为在连续变形的同时不断耗散动能。
技术介绍
由DE10254440A1已知这种车头部件。在那里公开的车头部件规定装配在铁道机 车的车身上，以及构成铁道机车的正面的驾驶台处于其中的车头。为了在与障碍物相撞的 情况下满足现有的各项标准要求，在车头部件内在乘客空间下面设独立的伸缩式冲击吸收 器。这种独立的冲击吸收器包括一个可逆级，其中，通过压紧缓冲弹簧可将缓冲器移入一 个吸收管内。只有在更大撞击力的情况下才发生吸收管不可逆变形并因而导致能量耗散。 通过吸收管变形使动能不断减小，所以吸收管也称为冲击吸收器的不可逆级或能量耗散构 件。然而独立的能量耗散构件成本高和需占用空间。由DE102004028964A1已知一种车辆，它的车身结构可以在变形区的范围内相宜 地变形。在这里，变形区设置为，在变形后为车内的人员留出足够的位置。因此，所述变形 区用于保证各自车辆驾驶员的安全。在DE19528035A1中介绍了一种独立并因而自支承的车头部件。在那里公开的车 头部件安装在轨道上行驶的机动车上，或换句话说安装在机车上。但是这种独立的车头部 件没有能量吸收构件。DE19809489A1和DE19635221C1分别介绍了可单独安装在铁道机车上的铁道机车 防撞装置，它们构成可以固定在铁道机车上的碰撞缓冲器。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种前言所述类型的可独立装配的车头部件， 它成本低并能满足通常的安全要求，并与此同时提供附加的用于容纳其他车辆部件的存储 空间。本专利技术为达到此目的采取的措施是，至少一个能量吸收构件是承载结构的组成部 分。按本专利技术提供一种独立的车头部件，如由现有技术已知的那样，它以简单的方式 可通过连接装置例如与铁道机车的车身连接。在装配到车身上之后，车头部件形成正面并 因而构成车辆的头部，或换句话说成为车辆的前面。为了当碰撞在例如处于行驶的道路上 的障碍物上时有目的地耗散车辆的动能并转化成变形能，按照本专利技术的车头部件具有能量 吸收构件，它们是车头部件的承载结构的组成部分。换句话说，能量吸收构件集成在车头部 件的承载结构内。由此，通过按本专利技术设计的承载结构，代替在车头部件内部占据空间的单 独的能量吸收构件的作用，其后果是赢得了空间。当然，在本专利技术的框架内，车头部件可以 配备附加的能量吸收构件和缓冲器。在这种情况下通过本专利技术支持它们耗散动能的能力。承载结构的能量吸收构件设计为，对于一般的碰撞事故，动能通常由集成的能量吸收构件 和必要时由安装在车头部件上并具有可能的变形区的缓冲器全部吸收。因此在本专利技术的框 架内，车头部件在碰撞后可以简单地用一个新的车头部件代替，从而限制事故的后果并能 将其迅速消除。此外，由于没有单独的能量吸收构件，所以本专利技术的车头部件提供了大的内 部空间。最后，将能量吸收构件集成在承载结构内，成本低于使用单独的能量吸收构件。有利地，在承载结构的背对连接装置的那一侧沿横向延伸的承载结构的撞梁，是 能量吸收构件的组成部分。在这种情况下横向是指与车辆行驶方向垂直的方向，此时，每个 撞梁以及在下面还要详细说明的横梁，总是在一个基本上平行于行驶道路展开的平面中延 伸。撞梁作为在铁路
中的此类构件是已知的，它们直接在车辆或车头部件的正面 延伸。由此在发生碰撞时它们直接面对当时的障碍物。因此按本专利技术的本项有利的扩展设 计，能量吸收构件的作用是指定直接遭遇障碍物。按与之相关的一项恰当的扩展设计，能量吸收构件有一个比撞梁难变形的横梁， 它从撞梁朝连接装置方向错移地布置以及沿横向延伸，其中，在撞梁与横梁之间设置一种 通过碰撞可变形的材料。按本项有利的扩展设计，在发生碰撞的情况下，首先撞梁朝连接装 置并因而朝横梁运动。在此期间可变形的材料发生连续变形，直至耗尽其变形能力。通过 与撞梁或可变形的材料相比横梁有更高的机械强度，使承载结构或能量吸收构件的变形有 目的地限制在它们的正面。只有在由于车辆速度很高造成更大的碰撞力时，才会导致横梁 变形。按一项优选的扩展设计，可变形的材料有触发点。这些也可以称为额定变形位置 的触发点是可变形材料的一些区段或区域，它们设计为，使可变形材料的变形在这些区域 或换句话说在这些地点开始。触发点例如是那些相对于毗邻区机械强度降低的区域，或者 是那些逆撞击方向渐缩的区域或区段。恰当地，横梁与撞梁通过在横梁和撞梁两侧延伸的纵梁互相连接，其中，纵梁有至 少一个薄弱点用于减弱材料机械强度。恰当地，每个弧形段的自由端与撞梁固定连接。在 发生碰撞的情况下，基于材料所述的减弱形成触发点，变形过程在这里开始。因此，通过薄 弱点可以有目的地变形。恰当地，纵梁朝背对连接装置的方向超过撞梁地突出。因此按本项有利的扩展设 计，在发生碰撞事故的情况下，纵梁首先进入与障碍物接触，这导致纵梁并因而整个能量吸 收构件有目的地变形。此外，采取所述的结构措施，改善在连续变形时动能的均勻减小。有利地，至少一个能量吸收构件的可变形材料设计成波形结构。采用波形结构提 高通过能量吸收构件耗散动能的程度。所述波形结构基于其构型或形状，原则上已经保证 比平面薄板能吸收更多的能量。此外，采用波形结构在空间占用需求量保持相同时增加了 可变形材料的质量。通过波形几何设计和增加质量，在材料变形时可以比通过没有隆起区 例如能平面变形的材料耗散更多的动能。按与之相关的扩展设计，所述波形结构具有与相关撞梁成直角延伸的隆起的波形 段。通过波形段所述的定向，更进一步增大变形时耗散的能量。恰当地，波形段在其面朝撞梁那一侧为了构成触发点设计成渐缩的。在这种情况 下还恰当地，波形段的设计为渐缩的一侧或端部与撞梁直接连接。通过所述的渐缩，在构成 已提及的触发点的条件下“触发”可变形的材料。这些触发点构成额定变形位置，能量吸收4构件仅基于材料的结构设计在这里开始变形。按一项优选的设计，波形段设计为截棱锥体，其中，截棱锥体的高度在其面朝撞梁 的端部减小。按本专利技术的一项与之相关的不同设计，可变形的材料通过至少一块在撞梁与横梁 之间延伸的变形薄板实现。按一项优选的设计，在横梁与撞梁之间设两块平行的变形薄板。 一块或多块变形薄板例如设计为平的。恰当地，能量吸收构件是承载结构的底段的组成部分。按一项与之不同的设计，能量吸收构件在承载结构的窗口下面延伸，窗口设置用 于安装透明的前窗玻璃。按能量吸收构件列举的两种设计，能量吸收构件基本上平行于行 车道路和横向于行驶方向地延伸。按一项优选的设计，每个能量吸收构件都是承载结构的组成部分。 附图说明本专利技术其他恰当的设计和优点是下面借助附图说明的本专利技术实施例的内容，附图 中同样的附图标记表示作用相同的构件，其中图1表示本专利技术车头部件的一种实施例的透视图；图2表示图1所示的车头部件的中央能量吸收构件的一种实施例放大图；以及图3表示按照本专利技术如图1所示的车头部件的下部能量吸收构件的一种实施例。具体实施例方式图1表示本专利技术车头部件1的一种实施例的透视图。在图1所示的情况下，车头 部件1仅通过一个承载结构2实现。车头部件的其他构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安装在车辆正面的车头部件（１），包括一个承载结构（２），该承载结构有用于机械地固定在车辆上的连接装置（１１）；以及包括至少一个能量吸收构件（１６、２３），用于在与障碍物发生碰撞的情况下耗散动能，它设计为在连续变形的同时不断耗散动能，其特征为：至少一个能量吸收构件（１６、２３）是所述承载结构（２）的组成部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德布劳恩，斯蒂芬德雷克斯勒，德克弗莱希曼，鲁迪格霍尔兹，汉内斯皮尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]