CN209064094U - 车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种车辆，尤其轨道车辆(10)，其具有：中部的车身部段(11)和连接于其上的、在车辆运行时形成自由的车辆端部的车辆头部(12)。根据本实用新型提出：车辆头部(12)具有罩状突出的顶区域(13)，所述顶区域拱盖车辆头部(12)的位于所述顶区域下方的、向内朝车辆中线方向拱起的侧壁区域(14)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车辆，尤其轨道车辆，其具有中部的车身部段和连接于其上的、在车辆运行时形成自由的车辆端部的车辆头部。
背景技术
从欧洲专利文献EP 2 383 161 B1中已知一种具有车辆头部的车辆，其中通过使用流动分离装置降低侧风敏感度。
实用新型内容
本实用新型所基于的目的是：提出一种车辆，所述车辆在高的行驶速度下即使在存在侧风的情况下也具有稳定的行驶特性并且尤其是防翻车的。
根据本实用新型，所述目的通过具有本实用新型的特征的车辆实现。根据本实用新型的车辆的有利的设计方案在下文中说明。
据此，根据本实用新型提出：车辆头部具有罩状突出的顶区域，所述顶区域拱盖车辆头部的位于所述顶区域下方的、朝车辆中线方向向内拱起的侧壁区域。
根据本实用新型的车辆的一个主要优点在于：在存在侧风的情况下，罩状突出的顶区域在车辆的避风侧上能够引起流动分离，通过所述流动分离能够显著地降低车辆的侧风敏感度和翻车危险。
视作为特别有利的是：罩状突出的顶区域和位于其下方的、向内拱起的侧壁区域通过棱边分开，在所述棱边处罩状突出的顶区域的外表面和向内拱起的侧壁区域的上部的面部段彼此成角度。将术语棱边在此就制造方面的意义而言理解为弯曲棱边或普遍性地理解为成型棱边或成形棱边(或两个面的汇合部)，其中弯曲半径小于30mm。
优选地，所述棱边，沿车辆纵向方向观察，完全或至少部段地对于侧风在避风侧上形成流动分离棱边，所述侧风尤其具有相对于行驶方向成10°至30°之间的角度的风迎流方向。
突出的顶区域的外表面和向内拱起的侧壁区域的上部的面部段之间的角度优选在70度和110度之间，优选在80度和100度之间。
优选地，棱边，沿车辆纵向方向观察，至少部段地形成最靠外的侧壁区域。
尤其优选地，突出的顶区域的外表面和向内拱起的侧壁区域的上部的面部段形成向外定向的楔形部。所述楔形部能够水平向外定向并且不形成底切或者能够向外倾斜并且形成底切。
楔形部的上部的楔面和竖直线之间的角度优选在30度和60度之间，优选在40度和50度之间。
楔形部的下部的楔面和竖直线之间的角度在30度和60度之间，优选在40度和50度之间。
楔形部的楔形部中线或楔形部纵轴线或角平分线在无底切的楔形部设计方案的情况下优选以相对于水平线成±20度的角度定向。在通过楔形部形成底切的情况下，楔形部中线或楔形部纵轴线优选以相对于竖直线成 45度±10度的角度定向。
向内拱起的侧壁区域的上部的面部段在上方优选棱边锐利地邻接于突出的顶区域并且在下方优选曲率不变地邻接于腰部，所述腰部形成向内拱起的侧壁区域的最靠内的部段。将“棱边锐利的”棱边就制造的意义而言理解为弯曲棱边或一般地理解为成型棱边或成形棱边，其中弯曲半径小于20mm。
上部的面部段优选相对于竖直线以30度和60度之间、优选40度和 50度之间的角度设置。
向内拱起的侧壁区域优选具有下部的面部段，所述下部的面部段邻接于下方的、凸状的侧壁区域。向内拱起的侧壁区域和下方的、凸状的侧壁区域之间的过渡部优选是曲率不变的。
下方的、凸状的侧壁区域，沿车辆纵向方向观察，优选局部地与棱边或楔形部尖部相比更向外突出，并且局部地与棱边或所述楔形部尖部相比较少地向外突出。
优选地，棱边或楔形部尖部和下方的、凸状的侧壁区域沿竖直线方向观察通过腰部分开。
在车辆纵向方向上和朝中部的车身部段方向观察，罩状突出的顶区域的突出部和位于其下方的、向内拱起的侧壁区域的深度或腰部深度优选减小。
在车辆纵向方向上和朝车头尖部的方向观察，罩状突出的顶区域的突出部和位于其下方的、向内拱起的侧壁区域的深度或腰部深度优选首先增大并且随后再次减小。车身部段和车头尖部优选是无突出部和无腰部的。
在一个尤其优选的设计方案中提出：
-车辆头部相对于路面的高度朝车头尖部方向减小，尤其在轨道车辆的情况下路面是轨道上边缘，
-罩状突出的顶区域相对于路面的高度朝车头尖部方向变小，路面尤其是轨道上边缘，并且
-罩状突出的顶区域的成型部、尤其侧向的突出部朝车头尖部方向增大并且优选随后再减小。
在最后提出的设计方案中，以有利的方式，突出的顶区域的关于侧风的空气动力学影响朝车头尖部方向转移进而也竖直向下转移，使得通过侧风施加到车辆上的力作用主要出现在前部的车头部段中，进而同时也在更下方出现，即地面附近或轨道附近出现。因此，罩状突出的顶区域(或流动分离棱边)朝车头尖部方向的竖直降低，结合罩状突出的顶区域(或流动分离棱边)的成型部朝车头尖部方向的升高，有利地引起：通过侧风施加到车辆上的倾斜力矩主要出现在前部的车头部段中，进而相对于在更下方出现。由于在此仅存在距车道或轨道上边缘的小的间距，力作用的杠杆长度在此是相对小的，与更高地作用的进而具有更长杠杆臂的力作用相比；通过力作用的相对短的杠杆臂，有利地显著降低在侧风下的翻车危险。
如已经提及的，罩状突出的顶区域，沿着车辆纵向方向和朝车头尖部方向观察，优选更向外地成型。尤其有利的是：始于车辆的中部的车身部段朝车头尖部方向，下方的、凸状的侧壁区域首先与棱边或楔形部尖部相比更向外突出，并且，在向前朝车头尖部方向进一步的伸展中，即在前部的车头部段中，棱边或楔形部尖部沿车辆横向方向向外伸出下方的、凸状的侧壁区域。
紧邻于车头尖部之前，罩状突出的顶区域的成型部优选再连续地减小，并且侧壁区域优选面齐平地过渡到无楔形部的车头凸出尖部中，即过渡到没有罩状突出的顶区域的车头凸出尖部中。
此外有利的是：车辆头部相对于路面的高度(顶和路面之间的间距) 朝车头尖部方向变小，尤其在轨道车辆的情况下路面是轨道上边缘，并且前部的车头部段位于如下区域中，在所述区域中，车辆头部的高度为通过在中部的车身部段中的高度形成的基准高度的20％和70％之间，尤其30％和60％之间，其中在所述前部的车头部段中棱边或楔形部尖部沿车辆横向方向向外伸出下方的、凸状的侧壁区域。
如开头已经提及的那样，也能够提出：从侧面观察，罩状突出的顶区域形成底切，并且，沿水平方向或车辆横向方向从侧面观察，遮盖其后方靠内的侧壁部段。
在最后提出的变型形式中有利的是：突出的顶区域的外表面和向内拱起的侧壁区域的上部的面部段形成楔形部，所述楔形部向外以及倾斜向下延伸。
优选地，车辆具有连接于中部的车身部段的车辆尾部，所述车辆尾部的外形与车辆头部的外形相同。
附图说明
下面，根据实施例详细阐述本实用新型；在此示例性地示出：
图1倾斜地从侧面示出根据本实用新型的轨道车辆的一个实施例的三维图，
图2更详细地示出根据图1的轨道车辆的车辆头部的侧向视图，
图3示出根据图1的轨道车辆的车辆头部的横截面轮廓线的三维图，
图4并排地示出根据图3的轮廓线，
图5更详细地示出根据图4的轮廓线之一，
图6从侧面示出根据图1的轨道车辆的视图，
图7-8示出根据图1的轨道车辆的车辆头部的另外的三维图，和
图9示出车辆头部设计方案的实施例，其中罩状突出的顶区域形成底切。
在附图中，为了概览针对相同的或类似的部件总是使用相同的附图标记。
具体实施方式
图1倾斜地从侧面示出轨道车辆10的一个实施例的三维图。可见中部的车身部段11，车辆头部12连接于所述中部的车身部段。车辆头部12 在车辆运行时形成轨道车辆10的自由的车辆端部。
图2倾斜地从侧面更详细地示出根据图1的轨道车辆10的车辆头部 12的三维图。可见罩状突出的顶区域13，所述顶区域拱盖车辆头部12的位于其下方的、朝车辆中线方向向内拱起的侧壁区域14。
在根据图2的实施例中，车辆头部12的车头尖部15以没有罩状突出的顶区域13的方式构成；换言之，车头尖部15是无突出部的。
在图2中，借助横截面轮廓线L1至L7详细地标记轨道车辆的横截面，在下文中更详细地对所述横截面进行深入讨论。图3再次以另一视图示出横截面轮廓线L1至L7。
在图4中并排地示出横截面轮廓线L1至L7。可见的是：罩状突出的顶区域13和位于其下方的、向内拱起的侧壁区域14通过流动分离棱边 20分开，在所述流动分离棱边处，突出的顶区域13的外表面和向内拱起的侧壁区域14的上部的面部段141彼此成角度。突出的顶区域13的外表面和上部的面部段141之间的角度γ(参见图5)在该实施例中为大约90度。
突出的顶区域13和上部的面部段141优选通过技术上成型的部段(例如弯曲的板或作为纤维复合结构等)形成。顶区域13和上部的面部段141 “彼此成角度设置”，以及流动分离棱边20的构成优选通过弯曲半径小于 30mm的成型棱边实现。换言之，流动分离棱边20优选通过具有最大30mm 的弯曲半径的成型棱边形成。
由于其外形设计，流动分离棱边20，沿车辆纵向方向观察，完全或至少部段地对于侧风在在轨道车辆10的避风侧上形成流动分离棱边，所述侧风具有相对于行驶方向成10°至30°之间的角度的风迎流方向。
图5更详细地示出根据图2至4的横截面轮廓线L4。可见的是：突出的顶区域13的外表面和向内拱起的侧壁区域14的上部的面部段141形成向外定向的楔形部30。上部的楔面31和竖直线之间的角度α大约为45°，所述上部的楔面通过突出的顶区域13形成。楔形部30的下部的楔面32 和竖直线之间的角度β优选同样大约为45°，所述下部的楔面通过向内拱起的侧壁区域14的上部的面部段141形成。
在根据图5的实施变型形式中，楔形部30的楔形部中线33或楔形部纵轴线或角平分线水平地或至少近似水平地定向。楔形部的张角γ优选为 90度±10度。
向内拱起的侧壁区域14的上部的面部段141为了形成流动分离棱边 20优选棱边锐利地邻接于突出的顶区域13。将棱边锐利的邻接，如已经提及的那样，在成型棱边的情况下理解为最大20mm的弯曲半径。
上部的面部段141在下方曲率不变地邻接于向内拱起的侧壁区域14 的腰部142。腰部142形成向内拱起的侧壁区域14的最靠内的部段。
在腰部42之下，向内拱起的侧壁区域14的下部的面部段143连接于所述腰部，车辆头部12的下部的、凸状的侧壁区域16又邻接于所述向内拱起的侧壁区域。向内拱起的侧壁区域14和下方的、凸状的侧壁区域16 之间的过渡部优选是曲率不变的。
因此，通过向内拱起的侧壁区域14的腰部142将流动分离棱边20或楔形部30和下部的、凸状的侧壁区域16彼此分开。
再参考图4可见：下部的、凸状的侧壁区域，沿车辆纵向方向观察，局部地与流动分离棱边20或楔形部30的楔形部尖部相比更向外突出，并且局部地与流动分离棱边20或楔形部30的楔形部尖部相比较少向外突出。因此，图4示出：流动分离棱边20或楔形部30在车辆头部12的前部的车头部段120的区域中比凸状的侧壁区域16更向外突出，并且在车辆头部12的位于其后方的后部的车头部段121的区域中较少向外突出。
此外，在图4中可见：车辆头部12相对于轨道上边缘SO的高度H 朝车头尖部15方向减小。因此，罩状突出的顶区域13相对于轨道上边缘 SO的高度S或流动分离棱边20的高度S朝车头尖部15方向变小；换言之，流动分离棱边20朝车头尖部15方向降低。
此外，图4示出：罩状突出的顶区域13的或流动分离棱边20的成型部，即侧向突出部，朝车头尖部15的方向随着向下降低而变得更厚。流动分离棱边20朝车头尖部15的方向的降低结合流动分离棱边20的成型部朝车头尖部15方向的升高有利地引起：通过侧风施加到轨道车辆10上的力作用主要出现在前部的车头部段120中进而相对在更下方出现。由于在此距轨道上边缘SO仅存在小的间距，力作用的杠杆长度在此是相对小的，与更高地作用的进而具有更长杠杆臂的力作用相比；通过力作用的相对短的杠杆臂，有利地显著降低在侧风下的翻车危险。
图6再以侧向的视图示出根据图1的轨道车辆10。可见的是：车辆头部12相对于轨道上边缘SO的高度H朝车头尖部15方向变小。在前部的车头部段120中，流动分离棱边20的或楔形部30相对于轨道上边缘 SO的高度S(参见图4和5)优选在基准高度Hr的30％和60％之间的范围内，所述基准高度由中部的车身部段11中的高度形成。
图7和8再次示出根据图1的轨道车辆10的车辆头部12的另外的三维图，更确切地说倾斜地从上方并且朝车头尖部15方向观察。
图9针对突出的顶区域13或流动分离棱边20示出一个替选的设计方案。
可见的是：通过突出的顶区域13和位于其下方的、形成上部的面部段 141的楔形部30倾斜向下方定向，并且楔形部30的楔形部中线33或楔形部纵轴线具有相对于水平线大约45°的角度。楔形部30的或突出的顶区域13的设计和定向引起：所述楔形部或顶区域形成底切，并且，沿水平方向或车辆横向方向从侧面观察，遮盖位于其后方的侧壁部段，更确切地说遮盖向内拱起的侧壁区域14的上部的面部段141。
流动分离棱边20的图9中示出的设计方案能够普遍地使用在根据图 1的轨道车辆10中。也可行的是：流动分离棱边20在车辆纵向方向上部段地以没有底切的方式(如在图1至8中示出)并且部段地以具有底切的方式(如在图9中示出)构成。
此外，上面结合图1至8阐述的内容在流动分离棱边20的作用方面相应地适用。
结合图1至9，详细阐述针对车辆头部12的和中部的车身部段11的设计方案的实施例。补充地提及：轨道车辆10能够具有连接于中部的车身部段11的车辆尾部，所述车辆尾部的外形能够与车辆头部12的外形一致。
尽管详细地通过优选的实施例阐述和描述本实用新型，但是本实用新型不受所公开的实例来限制，并且本领域技术人员能够从中导出其他的变型形式，而不脱离本实用新型的保护范围。
Claims (23)
1.一种车辆，其具有：中部的车身部段(11)和连接于其上的、在车辆运行时形成自由的车辆端部的车辆头部(12)，
其特征在于，
所述车辆头部(12)具有罩状突出的顶区域(13)，所述顶区域拱盖所述车辆头部(12)的位于所述顶区域下方的、朝车辆中线方向向内拱起的侧壁区域(14)。
2.根据权利要求1所述的车辆，
所述车辆是轨道车辆(10)。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，
其特征在于，
罩状突出的所述顶区域(13)和位于其下方的所述向内拱起的侧壁区域(14)通过棱边分开，在所述棱边处，罩状突出的所述顶区域(13)的外表面和所述向内拱起的侧壁区域(14)的上部的面部段(141)彼此成角度。
4.根据权利要求3所述的车辆，
其特征在于，
所述棱边，沿车辆纵向方向观察，完全或至少部段地对于侧风在避风侧上形成流动分离棱边(20)。
5.根据权利要求4所述的车辆，
其特征在于，
所述侧风具有相对于行驶方向成10°至30°之间的角度的风迎流方向。
6.根据权利要求3所述的车辆，
其特征在于，
突出的所述顶区域(13)的外表面和所述向内拱起的侧壁区域(14)的所述上部的面部段(141)之间的角度(γ)在70度和110度之间。
7.根据权利要求6所述的车辆，
其特征在于，
罩状突出的所述顶区域(13)的外表面和所述向内拱起的侧壁区域(14)的所述上部的面部段(141)之间的角度(γ)在80度和100度之间。
8.根据权利要求3所述的车辆，
其特征在于，
-所述棱边，沿车辆纵向方向观察，部段地形成最靠外的侧壁区域，和/或
-突出的所述顶区域(13)的所述外表面和所述向内拱起的侧壁区域(14)的所述上部的面部段(141)形成向外定向的楔形部(30)。
9.根据权利要求8所述的车辆，
其特征在于，
所述楔形部(30)水平地向外定向。
10.根据权利要求8所述的车辆，
其特征在于，
-所述楔形部(30)的上部的楔面(31)和竖直线之间的角度(α)在30度和60度之间，
-所述楔形部(30)的下部的楔面(32)和竖直线之间的角度(β)在30度和60度之间，和/或
-所述楔形部中线(33)或楔形部纵轴线以相对于水平线成±20度的角度定向。
11.根据权利要求10所述的车辆，
其特征在于，
-所述楔形部(30)的上部的楔面(31)和竖直线之间的角度(α)在40度和50度之间，和/或
-所述楔形部(30)的下部的楔面(32)和竖直线之间的角度(β)在40度和50度之间。
12.根据权利要求3所述的车辆，
其特征在于，
所述向内拱起的侧壁区域(14)的所述上部的面部段(141)在上方棱边锐利地邻接于突出的所述顶区域(13)并且在下方曲率不变地邻接于腰部(142)，所述腰部形成所述向内拱起的侧壁区域(14)的最靠内的部段。
13.根据权利要求3所述的车辆，
其特征在于，
-所述向内拱起的侧壁区域(14)具有下部的面部段(143)，所述下部的面部段邻接于下方的、凸状的侧壁区域(16)，和
-所述下部的面部段(143)和所述下方的、凸状的侧壁区域(16)之间的过渡部是曲率不变的。
14.根据权利要求13所述的车辆，
其特征在于，
-所述下方的、凸状的侧壁区域(16)，沿车辆纵向方向观察，局部地与所述棱边相比更向外突出，并且局部地与所述棱边相比较少向外突出，并且
-所述棱边和所述下方的、凸状的侧壁区域(16)，沿竖直方向观察，通过腰部(142)分开。
15.根据权利要求1或2所述的车辆，
其特征在于，
所述车身部段(11)和车头尖部(15)是无突出部的并且是无腰部的。
16.根据权利要求1所述的车辆，
其特征在于，
-所述车辆头部(12)相对于路面的高度(H)朝车头尖部(15)方向减小，
-罩状突出的所述顶区域(13)相对于路面的高度(S)朝车头尖部(15)方向变小，并且
-罩状突出的所述顶区域(13)的成型部朝车头尖部(15)方向增大，并且因此，突出的所述顶区域(13)的关于侧风的空气动力学影响朝车头尖部(15)方向转移进而也竖直向下转移，并且通过侧风施加到所述车辆上的倾斜力矩主要出现在前部的车头部段(120)中进而同时在更下方出现。
17.根据权利要求2所述的车辆，
其特征在于，
-所述车辆头部(12)相对于轨道上边缘(SO)的高度(H)朝车头尖部(15)方向减小，
-罩状突出的所述顶区域(13)相对于所述轨道上边缘(SO)的高度(S)朝车头尖部(15)方向变小，并且
-罩状突出的所述顶区域(13)的成型部朝车头尖部(15)方向增大，进而突出的所述顶区域(13)的关于侧风的空气动力学影响朝车头尖部(15)方向转移进而也竖直向下转移，并且通过侧风施加到所述车辆上的倾斜力矩主要出现在前部的车头部段(120)中进而同时在更下方，在所述轨道上边缘(SO)附近出现。
18.根据权利要求16或17所述的车辆，
其特征在于，
罩状突出的所述顶区域(13)的成型部是侧向的突出部。
19.根据权利要求13所述的车辆，
其特征在于，
-罩状突出的所述顶区域(13)，沿着车辆纵向方向和朝车头尖部(15)方向观察，更向外成型，
-其中，始于所述车辆的所述中部的车身部段(11)朝车头尖部(15)方向，所述下方的、凸状的侧壁区域(16)首先与所述棱边相比更向外突出，
-其中，在朝车头尖部(15)方向向前进一步的伸展中，即在前部的车头部段(120)中，所述棱边或所述楔形部尖部沿车辆横向方向向外伸出所述下方的、凸状的侧壁区域(16)，并且
-其中在所述车头尖部(15)之前，罩状突出的所述顶区域(13)的成型部再连续地减小，并且面齐平地过渡到无突出部的所述车头尖部(15)的包围面中。
20.根据权利要求19所述的车辆，
其特征在于，
-所述车辆头部(12)相对于路面的高度(H)朝车头尖部(15)方向变小，并且
-所述前部的车头部段(120)位于如下区域中，在所述区域中，所述车辆头部(12)的高度(H)在基准高度(Hr)的20％和70％之间，所述基准高度通过在所述中部的车身部段(11)中的高度(H)形成，其中在所述前部的车头部段(120)中所述棱边沿车辆横向方向向外伸出所述下方的、凸状的侧壁区域(16)。
21.根据权利要求20所述的车辆，
其特征在于，
所述前部的车头部段(120)位于如下区域中，在所述区域中，所述车辆头部(12)的高度(H)在所述基准高度(Hr)的30％和60％之间。
22.根据权利要求1或2所述的车辆，
其特征在于，
从侧面观察，罩状突出的所述顶区域(13)形成底切，并且，沿水平方向或车辆横向方向从侧面观察，遮盖在其后方靠内的侧壁部段。
23.根据权利要求22所述的车辆，
其特征在于，
突出的所述顶区域(13)的外表面和所述向内拱起的侧壁区域(14)的上部的面部段(141)形成楔形部(30)，所述楔形部向外以及倾斜向下延伸。
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