CN103052553B - 用于轨道交通工具的轻重量复合座舱结构 - Google Patents

Abstract

用于安装于轨道交通工具主体的前端部并且用于提供驾驶者空间和挡风玻璃开口的一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构包括复合夹层结构，复合夹层结构具有单一的共用的连续的外表层、单一的共用的连续的内表层以及被内表层和外表层完全地覆盖并且被结合于内表层和外表层的内部结构，内部结构包括多个芯部元件。驾驶者座舱结构包括至少：每个具有下端部和上端部的侧柱，以及在侧柱中的每个的下端部处的底盘结构。位于侧柱中的纤维增强的夹层设置有被定向以提供高弯曲刚度的多个纤维层。底盘结构的纤维增强的夹层使得转移静态载荷和碰撞载荷而没有屈曲。

Description

用于轨道交通工具的轻重量复合座舱结构

发明的技术领域

本发明涉及用于轨道交通工具的驾驶者座舱(driver′scabin)的轻重量结构。

背景技术

轨道工业需要用于轨道交通工具的轻重量材料和结构以满足其在能力增加和能量效率的方面面对的挑战。轻重量化还导致交通工具操作成本上的减少。此外，较轻的交通工具导致对轨道的较少的破坏，由此减少基础设施更新成本。

一种界定纵向方向并且包括中央节段和模块化交通工具座舱的铁路交通工具在WO05/085032中公开。交通工具座舱包括在碰撞的情况下经受受控的塌陷的可塌陷前部节段以及至少一个位于前部节段和中央节段之间的刚性节段。前部节段具有比刚性节段低的抗变形性。提供至少一个专用的修理接口，用于把交通工具座舱可移除地固定于中央节段。专用的修理接口包括在垂直于纵向方向的竖直平面中延伸经过交通工具主体的整个横截面的厚金属板，其具有或不具有用于允许从交通工具座舱到达至交通工具的中央节段的开口。交通工具座舱具有提供驾驶者空间和挡风玻璃开口的自支持且抗变形的模块化结构。这种座舱结构包括由钢制造的框架构件并且包括每个具有下端部和上端部的侧柱和在侧柱中的每个的下端部处的底盘结构。这样的基于包括另外的复合覆盖物的焊接钢组件的轨道交通工具座舱结构可以每个重量为高于1吨。每个火车组使用两个座舱，这代表显著的重量节约机会。此外，目前的座舱设计趋于是非常复杂的，高零件数量的组件具有零碎的材料用量。这是因为它们必须满足宽范围的需求，包括室顶负载、防撞性、投射物保护、空气动力学和绝缘。组装成本是高的，并且几乎没有功能整合的方法。

设置有由纤维复合材料制造的头部模块的轨道交通工具是从US6,431,083已知的。交通工具的底盘支持交通工具的舱体并且延伸超出舱体以支持头部模块，头部模块被通过近似水平的接口接合于底盘。头部模块由至少一个头部模块前壁、两个头部模块侧壁和一个头部模块顶棚组成，其可以被作为一个单元共同地生产。虽然头部模块的在底盘上的组装是简单的并且允许在交通工具的设计中的某种程度的模块性，但是其的更换在前部碰撞的情况下是更困难的，因为底盘不是头部模块的一部分并且可能在碰撞期间被破坏。此外，仅部分的重量减少被实现，因为底盘是常规的铸造的或焊接的金属结构。最后但并非最不重要的，头部模块的一体的结构是均一的夹层结构，包括芯部和层压的壁，其对于选择性地消散，即吸收，在碰撞期间发生的撞击能量同时维持对于驾驶者的救生空间来说不是局部地最优的。一个具有相似局限的相似设计在EP0533582中公开，其涉及待被附接在轨道交通工具的底盘上的模块化驾驶者座舱。座舱的壁构成单块组件，包括前壁、底部、顶棚、后壁和两个侧壁。座舱的壁和座舱控制台的框架结构构成单块复合材料组件。控制台框架结构的一体化强化了座舱。

一种包括底盘结构并且完全地包括由纤维复合材料或纤维复合夹层材料制造的结构元件的交通工具前端部模块在US2010/0064931中公开。通过使用不同的复合/纤维复合夹层结构用于交通工具前端部模块结构的分别的区域，可设想，提供在碰撞时不塌陷由此提供对于驾驶者的救生空间的包括由纤维增强聚合物(FRP)制造的第一结构元件的实质上抗变形、自支持的结构，以及位于该抗变形的结构的前方并且包括被设计为至少部分地吸收撞击能量的第二结构元件的撞击吸收结构。构建抗变形、自支持的结构的高度刚性的第一分别的结构元件包括A形柱、侧支柱、用于在结构上连接两个A形柱和两个侧支柱的轨道元件，以及底盘结构，其必须被连接在一起，优选地以材料配合且更具体地粘着力的方式。前端部组件的分别的部分的数量因此是高的，因此有高制造成本。由于尺寸公差和制造限制，在分别的零件之间的材料配合可能是非精确的。此外，在分别的结构元件之间的接口是在机械性能、再现性、附加重量和热和声绝缘的方面非最优的。

发明概述

现有技术的上文的缺点被本发明解决。根据本发明的一个方面，提供用于安装于轨道交通工具主体的前端部的一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构，驾驶者座舱结构具有前端部和纵向方向，驾驶者座舱结构提供驾驶者空间和挡风玻璃开口，驾驶者座舱结构由复合夹层结构组成，复合夹层结构具有单一的共用的连续的外表层、单一的共用的连续的内表层以及被内表层和外表层完全地覆盖并且被结合于内表层和外表层的内部结构，内部结构包括多个芯部元件，复合夹层结构包括用于结合内部结构、内表层和外表层的一体基质(unitarymatrix)，外表层的多个部分被直接地暴露于外侧，内表层的多个部分被直接地用作用于驾驶者座舱的内壁，驾驶者座舱结构包括至少：

侧柱，其每个具有下端部和上端部，侧柱包括纤维增强的夹层，以及

反作用器结构，其被定位为朝向侧柱中的每个的下端部并且与侧柱中的每个的下端部一体，反作用器结构被增强从而把静态载荷和碰撞载荷转移至轨道交通工具的主体结构并且包括朝向驾驶者座舱的前端部开放以容纳用于轨道交通工具的耦合元件的中央空腔。

由于连续的内表层和外表层，在结构内不经历边界效应，结构是真实的单体式结构。

虽然基质材料可以不是在驾驶者座舱结构的不同的地点处完全相同的，但是其的修改，如果有的话，是在结构内实质上连续的。其可以特别地是聚合物基质，特别地热固性的或热塑性的基质。

内壳层和外壳层优选地由准各向同性纤维复合材料制造，优选地使用玻璃、碳、芳纶或其他的纤维作为内嵌在如上文描述的基质中的增强材料。增强纤维可以具有多种形式，包括离散纤维(长的或短的、定向的或随机的)或织物(纺织的、编织的、缝合的等等)。特别地，复合夹层结构的内表层和外表层可以包含纤维增强聚合物或FRP，例如碳纤维增强聚合物(CFRP)、玻璃纤维增强聚合物(GFRP)或/和其他的。

内部结构可以由夹层构造组成，夹层构造由玻璃纤维增强聚合物(GFRP)复合层和芯部元件制成，该芯部元件由聚合物或泡沫铝、巴尔沙木或其他轻重量木头，或包括铝蜂窝、芳纶纸基蜂窝、其他的纸基蜂窝或基于聚合物的蜂窝的任何类型的蜂窝芯部材料制造。

有利地，夹层结构被在侧柱和反作用器中显著地增强以提供足以抵抗能量吸收器塌陷力而没有永久的变形或破坏的刚性和强度。

在侧柱处的复合夹层结构优选地设置有定向以提供期望的高弯曲刚度的多个纤维层。柱可以包括被夹在GFRP的连续的竖直层之间以产生多层夹层构造的竖直泡沫柱。

反作用器的复合夹层结构有利地包含定向的纤维从而把静态载荷和碰撞载荷转移至轨道交通工具的主体结构而没有屈曲。其可以由结合的泡沫芯部的阵列组成，结合的泡沫芯部的阵列被包裹在玻璃纤维增强聚合物中以产生大蜂窝状结构(macro-cellularstructure)以转移负载而没有屈曲。

根据实施方案，驾驶者座舱结构还包括每个在侧柱中的一个的上端部处的增强室顶梁。有利地，复合夹层结构包括在室顶梁中的用于提供具有在室顶梁的纵向方向的更高强度的各向异性强度的定向纤维层叠物(fibrelay-up)。可选择地，纤维层叠物可以提供各向同性的强度性能。室顶梁还可以提供用于把座舱固定于主车身结构的局部增强点。室顶结构还可以包括在室顶梁之间延伸并且把侧柱连接于彼此的室顶面板。

根据优选的实施方案，驾驶者座舱结构提供用于到达驾驶者空间的侧部门开口和/或侧部窗开口。

根据本发明的另一个方面，提供用于轨道交通工具的模块化前端部结构，包括：

如上文描述的一体化自支持且抗变形的驾驶者座舱结构，

分布的上部能量吸收器工具，其由从侧柱中的一个连续地延伸至另一个的横梁组成。

模块化前端部结构将与外部壳体一体，设置有用于挡风玻璃的开口以及可能的门或可能的侧部窗，以及设置有可能的驾驶者控制台，以形成模块化前端部。

优选地，上部能量吸收器工具包括从侧柱中的一个延伸至另一个的可塌陷结构从而提供能量吸收能力。

横梁可以包括一个或多个片材材料和能量吸收芯部材料的夹层。特别地，其可以被形成为多层铝蜂窝夹层。横梁可以包括具有金属片材面(例如钢或铝)的金属芯部(例如铝蜂窝材料)。金属芯部和金属片材面的厚度根据碰撞要求被选择。根据一个优选的实施方案，横梁作为横向强化元件和能量吸收元件起作用。梁还可以提供对驾驶者的投射物保护的贡献。横梁是从一体的自支持的驾驶者座舱结构的单体式结构分离的，以允许在撞击之后的容易的移除和更换。

模块化前端部结构可以设置有第二能量吸收器元件。第二能量吸收器元件优选地被实质上定位在缓冲器高度处或在反作用器结构的高度处或接近于该高度。优选地，第二能量吸收器被附接于在横梁的正下方的下侧柱。在前撞击的情况下，第二能量吸收器将塌陷并且消散能量，而模块化前端部结构的反作用器结构将抵抗纵向力并且把它们转移至轨道交通工具的主体结构的底杆。第二能量吸收器提供与碰撞的火车的主要的接口(interface)。

模块化前端部结构还包括用于接合于轨道交通工具的主体结构的前端部的接口。

根据本发明的另一个方面，提供用于安装于轨道交通工具主体的前端部的一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构，驾驶者座舱结构具有前端部和纵向方向，驾驶者座舱结构提供驾驶者空间和挡风玻璃开口，驾驶者座舱结构包括两个侧部部分，每个侧部部分由复合夹层结构组成，复合夹层结构具有单一的共用的连续的外表层、单一的共用的连续的内表层以及被内表层和外表层覆盖并且被结合于内表层和外表层的内部结构，内部结构包括多个芯部元件，复合夹层结构包括用于结合内部结构、内表层和外表层的一体基质，外表层的多个部分被直接地暴露于外侧，内表层的多个部分被直接地用作用于驾驶者座舱的内壁，每个侧部部分包括至少：一个侧柱，其具有下端部和上端部，侧柱包括纤维增强的夹层；以及反作用器元件，其从侧柱中的每个的下端部在纵向方向朝向驾驶者座舱结构的后端部延伸，反作用器元件被增强从而把静态载荷和碰撞载荷转移至轨道交通工具的主体结构，驾驶者座舱结构设置有在两个侧部部分的反作用器元件之间的中央空腔，中央空腔朝向驾驶者座舱的前端部开放以容纳用于轨道交通工具的耦合元件。

在侧柱处的纤维增强的夹层优选地被增强从而提供高弯曲刚度。反作用器元件优选地被增强从而把静态载荷和碰撞载荷转移至轨道交通工具的主体结构而没有屈曲。

每个侧部部分形成一体的单体式结构，一体的单体式结构的内部结构优选地被外表层和内表层完全地覆盖。作为变化形式，反作用器元件的端部面不被覆盖。

侧柱中和反作用器元件中的内部结构包括多个芯部元件。每个芯部元件被复合材料覆盖。作为变化形式，芯部元件的端部面不被覆盖。

每个侧部部分还可以包括从侧柱的上端部在纵向方向朝向驾驶者座舱结构的后端部延伸的室顶梁。在这样的情况下，单一的共用的连续的外表层以及单一的共用的连续的内表层以及被内表层和外表层完全地覆盖并且被结合于内表层和外表层的内部结构。

两个侧部部分可以被在一个模具中同时地制造，还包括室顶面板，室顶面板从一个室顶梁延伸至另一个以形成一体的结构。作为变化形式，它们还可以被分离地制造并且在之后的阶段被组装于彼此。

根据本发明的另外的方面，提供用于制造如上文描述的用于轨道交通工具的模块化座舱的一体化自支持且抗变形的驾驶者座舱结构或制造用于轨道交通工具的模块化前端部结构的工艺，其中一体基质材料在增强纤维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层增强纤维和芯部材料中，并且基质材料然后经历聚合或固化事件以构成夹层复合结构。

根据一个实施方案，内表层和/或外表层的纤维和芯部材料在一体基质材料被引入之前被放置在模腔中或模具表面上。

附图简述

本发明的其他的优点和特征将从以下的对作为仅非限制性的实施例给出的并且在附图中显示的本发明的具体实施方案的描述成为更清楚地明显的，在附图中：

-图1是根据本发明的一个实施方案的包括用于轨道交通工具的驾驶者座舱结构的模块化前端部结构的前视图；

-图2是穿过图1的平面II-II的纵向的截面；

-图3是穿过图2的平面III-III的横截面；

-图4是穿过图2的平面IV-IV的水平的截面；

-图5是来自图4的细节。

多种实施方案的详细描述

参照图1和2，用于轨道交通工具的模块化前端部结构10由三个模块组成，即位于结构的前端部处的较低强度的第一压碎区12或“鼻部”，位于第一压碎区后方并且包含座舱的大部分能量吸收能力的较高强度的第二压碎区14、以及反作用区16，反作用区16能够抵抗两个前部压碎区12、14的塌陷负载，同时保护驾驶者并且确保任何力被合适地转移至车身主体的主要部分，其代表向乘客提供救生室的坚硬区。

鼻部12被设计为被容易地拆卸和再次附接。这是帮助在小的碰撞之后的修复或更换。鼻部12被设计为有助于座舱的总能量吸收能力。能量吸收材料和结构被在鼻部的可用的体积包封内合适地展开。

较高强度的第二压碎区14包括下部、缓冲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、缓冲器水平的能量吸收器工具18是两个可互换的分立的能量吸收器18A、18B，例如具有在碰撞期间提供在恒定且连续的吸收能量方面的优良的性能水平的铝蜂窝夹层构造或具有更常规的焊接钢类型。

上部能量吸收器工具20由分布的能量吸收区组成，其延伸经过座舱的宽度，如图4中图示的。上部能量吸收器工具20的主要功能是抵抗与可变形的障碍物的碰撞。因为可变形的障碍物提供向座舱的分布的载荷输入，所以分布的能量吸收区，即从前端部的左到右连续地延伸的区，的使用是对于分立的能量吸收元件的使用优选的。上部能量吸收器工具20可以被形成作为多层铝蜂窝夹层。除了提供能量吸收能力之外，所得到的夹层横梁20还向座舱提供另外的横向刚度，以及对于驾驶者的增强的投射物保护覆盖。

反作用区16形成一体化的自支持的且抗变形的驾驶者座舱结构22。

驾驶者座舱结构22包括夹层复合结构，夹层复合结构具有单一的共用的连续的外表层24、单一的共用的连续的内表层26以及被内表层和外表层24、26完全地覆盖并且被结合于内表层和外表层24、26的内部结构28。

驾驶者座舱结构22包括每个具有下端部和上端部的侧柱30A、30B、在侧柱中的每个的下端部处的反作用器结构32，并且还可以与室顶结构34一体，室顶结构34包括每个在侧柱30A、30B中的一个的上端部处的室顶梁34A、34B和从一个室顶梁延伸至另一个的室顶面板。

因为严重的碰撞比小的碰撞较不频繁地发生，所以不具有在第二压碎区14和反作用区16之间的接口的拆卸要求。因此，虽然上部能量吸收工具被关于第二压碎区而非关于反作用区描述，但是由于其在碰撞期间的主要功能，其可以在结构上与驾驶者座舱结构一体地形成，并且与侧柱和反作用器结构共享连续的内层和外层。因为上部能量吸收工具从侧柱中的一个延伸至另一个，所以其提供横梁，横梁如之前声明的还向座舱提供另外的横向刚度。

驾驶者座舱结构22的内部结构由利用玻璃纤维增强聚合物(GFRP)复合层和聚合物泡沫生产的夹层构造组成。夹层在柱区30A、30B(上部能量吸收器工具在其处附接)和反作用器结构32(缓冲器水平能量吸收器在其处附接)中被显著地增强以提供为了抵抗能量吸收器塌陷力所必需的刚性和强度，而没有永久的变形或破坏。下缓冲器区中的反作用器结构32由结合的正方形截面泡沫芯部的阵列组成，该结合的正方形截面泡沫芯部被玻璃纤维增强聚合物(GFRP)包裹以产生大蜂窝状结构以转移载荷而没有屈曲。在反作用器结构32上方的柱区30A、30B也由GFRP和泡沫芯部的组件组成。柱30A、30B中的每个竖直泡沫柱被夹在GFRP的连续的竖直层之间以产生多层夹层构造以向侧柱30A、30B提供高弯曲刚度。

室顶梁34A、34B包括由最优地定向的分层的纤维制造的复合夹层构造，提供了具有在室顶梁的纵向方向的更高强度的各向异性的强度，或者该复合夹层构造由具有各向同性的强度性能的复合材料制造。

挡风玻璃开口36被设置在侧柱30A、30B、室顶结构34和横梁20之间。侧部门或窗开口38被设置在驾驶者座舱结构22的每个侧，在反作用器结构32、相应的侧柱30A、30B和室顶结构34之间。

外表层26的某些部分可以被直接地暴露于外侧，即没有壳体的插入，如图5中所示的，并且外表的其他部分可以被外部壳体保护不受外侧影响，如例如在鼻部区中。

相似地，内表层24的多个部分可以被直接地用作用于驾驶者座舱的内壁。

驾驶者座舱结构作为整体提供朝向结构的后部，即朝向前端部结构被组装到其的车身主体的主要部分开口的驾驶者空间。

前端部结构还设置有用于把其接合于轨道交通工具的主体结构的前端部的接口。

在驾驶者座舱结构的制造过程期间，在增强纤维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，一体基质材料被引入增强纤维和芯部材料，并且基质材料然后经历固化以构成具有内表层和外表层也被结合于其的一体基质的夹层复合结构。

虽然已经参照一个实施例描述了本发明，但是变化形式是可能的。

虽然横梁是对于强化驾驶者座舱的结构所必需的，但是该横梁不一定是与第一能量吸收工具一体的。因此可能的是，包括例如与驾驶者座舱结构的结构一体的横梁，以及分离的能量吸收工具，例如被附接于横梁的分立的能量吸收器或延伸至驾驶者座舱的全部宽度的连续的能量吸收元件。

一体化自支持的且抗变形的模块化驾驶者座舱结构的反作用器结构可以包括朝向驾驶者座舱的前端部开放的中央空腔，以容纳用于轨道交通工具的耦合元件。优选地，反作用器结构包括在中央空腔的每个侧上的至少两个在驾驶者座舱的纵向方向延伸的反作用器元件。虽然反作用器元件的横向面、上面和下面被表层覆盖，但是端部面可以不被覆盖。这两个反作用器元件被通过侧柱和室顶结构连接于彼此。

侧柱中和反作用器元件中的内部结构包括多个芯部元件。每个芯部元件被复合材料覆盖。作为变化形式，芯部元件的端部面不被覆盖。

内表层和外表层可以被合并以形成完全地包封内部结构的壳体。

Claims (15)

1.一种用于轨道交通工具的模块化前端部结构(10)，包括一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构(22)，所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构用于安装于所述轨道交通工具的轨道交通工具主体的前端部，所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构具有前端部和纵向方向，所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构提供驾驶者空间，所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构包括至少：

侧柱(30A、30B)，其每个具有下端部和上端部，所述侧柱(30A、30B)包括纤维增强的夹层，以及

反作用器结构(32)，其被定位为朝向所述侧柱(30A、30B)中的每个的所述下端部并且与所述侧柱(30A、30B)中的每个的所述下端部一体，所述反作用器结构(32)被增强从而把静态载荷和碰撞载荷转移至所述轨道交通工具的主体结构，并且包括朝向所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构的所述前端部开放以容纳用于所述轨道交通工具的耦合元件的中央空腔，并且

其中所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构由复合夹层结构组成，所述复合夹层结构具有单一的共用的连续的外表层(24)、单一的共用的连续的内表层(26)以及被所述内表层(26)和所述外表层(24)完全地覆盖并且被结合于所述内表层(26)和所述外表层(24)的内部结构(28)，所述内部结构(28)包括多个芯部元件，所述复合夹层结构包括用于结合所述内部结构、所述内表层和所述外表层的一体基质，所述外表层(24)的多个部分被直接地暴露于外侧，所述内表层(26)的多个部分被直接地用作用于所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构的内壁，所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构还提供挡风玻璃开口,并且其中所述模块化前端部结构还包括分布的上部能量吸收器工具(20)，所述上部能量吸收器工具(20)由从所述侧柱中的一个侧柱连续地延伸至另一个侧柱的横梁组成，其中所述横梁被可移除地附接于所述一体化自支持且抗变形的模块化驾驶者座舱结构。

2.根据权利要求1所述的模块化前端部结构(10)，其中所述内部结构由夹层构造组成，所述夹层构造由玻璃纤维增强聚合物(GFRP)复合层和芯部元件制成，所述芯部元件由聚合物或泡沫铝、巴尔沙木或其他的轻重量木头，或包括铝蜂窝、芳纶纸基蜂窝、其他的纸基蜂窝、或基于聚合物的蜂窝的任何类型的蜂窝芯部材料制造。

3.根据权利要求2所述的模块化前端部结构(10)，其中所述夹层构造在所述侧柱(30A、30B)和所述反作用器结构(32)中被显著地增强以提供足以抵抗能量吸收器塌陷力而没有永久的变形或破坏的刚性和强度。

4.根据权利要求3所述的模块化前端部结构(10)，其中所述侧柱(30A、30B)中的所述内部结构包括被夹在玻璃纤维增强聚合物(GFRP)的连续的竖直层之间以产生多层夹层构造的竖直泡沫柱。

5.根据权利要求3所述的模块化前端部结构(10)，其中所述侧柱中的所述内部结构被增强以向所述侧柱(30A、30B)提供高弯曲刚度。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的模块化前端部结构(10)，其中所述反作用器结构(32)由结合的泡沫芯部的阵列组成，所述结合的泡沫芯部的阵列被包裹在玻璃纤维增强聚合物(GFRP)中以产生大蜂窝状结构。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的模块化前端部结构(10)，其中所述反作用器结构(32)被增强从而把静态载荷和碰撞载荷转移至所述轨道交通工具的所述主体结构而没有屈曲。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的模块化前端部结构(10)，还包括被定位为朝向所述侧柱中的每个的所述上端部的增强室顶梁，所述复合夹层结构包括在所述室顶梁中的提供具有在所述室顶梁的纵向方向的更高强度的各向异性的强度或提供各向同性的强度性能的定向纤维层叠物。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的模块化前端部结构(10)，还提供侧部门和/或侧部窗开口。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的模块化前端部结构，其中所述上部能量吸收器工具包括从所述侧柱中的一个侧柱延伸至另一个侧柱的可塌陷结构，从而提供能量吸收能力。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的模块化前端部结构，其中所述上部能量吸收器工具(20)被形成为多层铝蜂窝夹层。

12.根据权利要求1至5中任一项所述的模块化前端部结构，其中所述上部能量吸收器工具(20)使得向驾驶者提供横向刚度和增强的投射物保护覆盖。

13.根据权利要求1至5中任一项所述的模块化前端部结构，还包括下部缓冲器水平的能量吸收器工具。

14.根据权利要求13所述的模块化前端部结构，其中所述下部缓冲器水平的能量吸收器工具包括在所述模块化前端部结构的每侧定位在所述反作用器结构的高度处的分别的第二能量吸收器元件。

15.根据权利要求14所述的模块化前端部结构，其中所述分别的第二能量吸收器元件是可更换的。