JP2020507515A - 接続部材と鉄道車両の頭部モジュールのためのｕ字状リングビームとを接続するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明のテーマは、接続部材と鉄道車両の頭部モジュールのためのＵ字状リングビームとを接続するための方法である。前記頭部モジュールが主に繊維強化のプラスチック材料からなるとともに、外部ハウジングを有し、前記リングビームが繊維強化のプラスチック材料からなるとともに、補強材として外部ハウジングの天井領域中に設けられる。前記方法は以下のように提出し、即ち、接続素子が前記リングビームの干燥またはマトリックス材料により浸漬され、固着されていない繊維強化構成を通るようにガイドされる。

Description

本発明のテーマは、リングビームを有する後続の車両部材に接続されるように、接続部材と、繊維複合材料からなる特殊なリングビーム構成とを接続する方法である。前記リングビームは鉄道車両の頭部モジュールのための構成の一部であるとともに、衝突した場合に、出現された負荷を低減し及び配分することに寄与する。

特に、頭部モジュールは、近距離列車、特に地下鉄の構成である。このような列車において、一般的には、頭部モジュールは車両に集積される。以下、頭部モジュールが車室とも呼ばれる。

材料とエネルギー効率という面の考量から、近年以来、軽質材料の利用及び軽量構成という原理は、軌道車両の製造において、ますます流行になる。特に、繊維複合材料の利用はだんだん増加している。これは、軌道車両の頭部モジュールの配置にも適用される。

ここで既知の構成を提出し、プレハブのモジュールを、サブ構成に据え付け、前記プレハブのモジュールは、中断なしで車両全体を通過する。

従って、ＤＥ１９７２５９０５のテーマは、繊維強化プラスチック（ＦＫＶ）からなるプレハブの頭部モジュールが、台枠及び車体モジュールに接続される方法である。好ましくは、前記頭部モジュールの側壁は、中間に位置する芯材を有し、ＦＫＶからなる中間層構成であるように製造される。ここで、頭部モジュールの接合領域において、特殊な強化型材が適用され、前記強化型材が、台枠、または車両モジュールと頭部モジュールのＦＫＶ壁との間の力伝達を改善する。ＦＫＶ強化部材の繊維によるガイドされる特殊な配置が設けられない。強化型材は、頭部モジュールのＦＫＶ壁の芯部に集積されるとともに、頭部モジュールのＦＫＶ壁と台枠、または車体モジュールとの間をボルト接続するためのホルダとして作用する。ここでの欠陥は、強化型材と台枠との間の繊維強化材料は、圧力負荷を受けて、さらに該領域において、クリープによるＦＫＶ材料の損壊というリスクが存在する。

ＤＥ１０２０１４２０４７６１Ａ１において、軌道車両の頭部における衝突安全性という問題に関しており、特に、フロントガラスの衝突安全性問題に関している。以下のように提出され、即ち、フロントガラスのフレームは、エネルギーを吸収し、変形することで、エネルギーを減少する変形素子を備える。ここで、フロントガラスは、なるべくフレームから破砕片を形成しない場合に変位する。これはＤＥ１０２０１４２０４７６１Ａ１において実現され、その方式は、フロントガラスのフレームにおいて、またはその近傍に、所望の破断部位を配置することである。所望の破断部位は、変形素子またはその材料の幾何実施形態、サイズにより発生される。一つの実施形態において、変形素子は、一部または完全に、フロントガラスの周りに延伸すべきである。フレームは、車両ハウジングそのものにより形成されてもよい。

ＷＯ２０１５／０１１１９３Ａ１のテーマは、軌道車両のためのエネルギー消費装置である。該装置は、衝突した場合に、衝突エネルギーの一部を吸収するとともに、それを材料変形に変換することを目的とする。そのため、ＦＫＶから製造される立体造形の体部を利用する。前記体部は、一方向配向の繊維付きの層と、無配向（ランダム繊維）に配列される繊維付きの層とを有する。エネルギーの消費は特に以下のように実現され、即ち、係合素子が、縦方向に沿って、エネルギー消費素子に衝突し、ここでランダム繊維を有する一つまたは複数の層シートを破壊し、特に破砕する。ここで、繊維の、方向優先しない配列は、繊維が破断した際に、衝突エネルギーを変換し、且つ、異なる繊維層の層化を起こさないことを確保する。

ＷＯ２０１０/０２９１８８Ａ１は、自己積載型の車両頭部を開示し、前記車両頭部は主に繊維複合材料からなる。車両頭部は、衝突した場合に、エネルギーを消費するための構成素子及び他の構成素子を有し、前記他の構成素子が、エネルギーを減少するための特殊な機能を具備していない。特に、エネルギーを消費する構成素子も、繊維複合材料からなる。また、以下のように提出され、即ち、エネルギーを減少する一連の構成素子は、順にエネルギーの消費、または相応的な力の伝達に役に立つ。車両頭部は、中心緩衝カプラーを備え、前記中心緩衝カプラーが構成タイプにより、車両頭部のバッフルの前に位置する。従って、中心緩衝カプラーが、中心緩衝カプラーに加わる衝突を吸収するように、直接的にエネルギー消費素子の下流に位置する。また、これに平行するように、アンチクリーパー（Ａｕｆｋｌｅｔｔｅｒｓｃｈｕｔｚ）として作用される二つの側方向のエネルギー消費素子が設けられる。また、フロントウインドウの下のガードバー（Ｂｒuｓｔｕｎｇ）は少なくとも一つ、好ましくは二つのエネルギー消費素子を有する。頭部部材の各々側には、エネルギーを伝達するように、二つの支線がガードバーから車両部材の下部構成にガイドされる。また、二つのエネルギー消費素子が移動方向に沿って、二つのＡ柱の上流に位置する。Ａ柱が移動エネルギーを天井構成に導入するとともに、衝突した場合にまだ残る可能性がある衝突エネルギーを被制御的に減少するように設計される。これは必要であり、なぜならば、通常の車両部材構成は、天井領域に設けられ、衝突エネルギーの一部を吸収するための縦梁を具備していないからだ。ここでの欠陥は、ガードバーに加わる力は、エネルギーを伝達するための二つの側方向の支線が結合されるように、天井構成に対する梃子作用を起こし、前記梃子作用が前記天井構成を、基本的に車両の移動方向に垂直する移動に置かさせる。これは、少なくとも天井構成が、残りの衝突エネルギーを吸収する能力を減少させる。従って、安全システムの不利なカップリングが存在する。天井構成は中間層式部材になるように構成される。特殊な強化部材または力伝達素子が設けられない。

言及された解決案は、以下の列車に適用され、前記列車は、異なる複数の衝突相手に遭う可能性がある。これに対して、適用される解決案は複雑である。

車両頭部（頭部モジュール）のための適当な構成であって、前記構成は特に、離された路線網に動作することに適用され、且つ基本的に、類似する構造である衝突相手の地下鉄とそれに類似する用途のみに遭う。前記構成は車両部材から頭部モジュールに入れ込まれる連続的な下部構成を備えていない。

特に、頭部モジュールは、必ず相応的な車両部材の前に置かれるように適していなければならない。そのため、前記車両部材の構成特徴を考量する。

現在の場合に、頭部モジュールを車両部材に取り付けて、前記車両部材は、相応的な接続口手段により表徴される。これは、特に、
台枠の二つの縦梁であって、前記縦梁が縦方向に沿って、車両部材の下縁に延伸し、且つその端面が頭部モジュールを取り付けることに適し、
運転室用の台枠支持部材であって、前記台枠支持部材が台枠の二つの縦梁の間にストレッチされるとともに、車両部材の台車に支持される主横梁を通している。主横梁が台枠の二つの縦梁に当接される。好ましくは、運転席と主横梁のための台枠支持部材が鋼から製造され、
車両天井の二つの縦梁であって、前記縦梁が縦方向に沿って、車両部材の上縁に延伸し、且つその端面が、頭部モジュールを取り付けることに適している。

好ましくは、縦梁は繊維複合材料から製造される。全ての接続口手段は、いずれも車室の相応的な手段のための、相応的な締結可能性を有する。好ましくは、取り外し可能な締結部材であり、特に好ましくは、螺旋接続部材である。

頭部モジュールは、三つのシステムを備え、これらのシステムが衝突した場合に、衝突エネルギーを変形に変換する。これらのシステムが大体、互いに独立するように構成され、さらに、効果的に順にまたは同時に作用し、一方のシステムの、衝突による損壊が、他方のシステムの効果に影響しない。前記システムが、基本的に繊維複合材料から製造される。

これらの三つのシステムは以下の通り、即ち、
１、車室の天井領域において、リングビームになるように構成され、力を後続の車両部材の上部の縦梁に導入する補強材であって、
２、車室側面にストレッチされるＵＤテープを介して、衝突力を、後続の車両部材の下部の縦梁に導入するガードバー強化部材（Ｂｒuｓｔｕｎｇｓｖｅｒｓｔaｒｋｕｎｇ）であって、
３、衝突エネルギー吸収ボックスが備え付けられ、また、残りの衝突エネルギーを、台枠支持部材に導入する下部の衝突伝導素子である。

これによって、三つの衝突システムは残りの衝突力を後続の車両部材の異なる手段に導入する。

好ましくは、運転席は両ハウジング構成になるように構成され，その質量の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも７５％、特に好ましくは少なくとも８５％（例えばキャビネット、シートと照明装置、布線などの施設が装着されることを考量しない）は主に繊維複合材料からなる。外部ハウジングは三つのシステムに接続され、これらのシステムが衝突した場合に、衝突エネルギーを不可逆な変形に変換する。内部ハウジングは、実際の、乗員が利用する内部空間をライニングする。二つの外部ハウジングはいずれも繊維複合構成になるように構成され、前記繊維複合構成が耐衝突性に対して著しく役に立たない。外部ハウジングは構成にとって必要な剛性を確保し、その方式は以下の通り、即ち、前記外部ハウジングは多層シートの繊維複合構成になるように実現され、選択的に、繊維層の間に位置する芯部を備える。繊維層において、敷設され（ｇｅｌｅｇｔｅ）、巻かれ、または編まれる繊維形成物が挿入されることができる。剛性を改善するために、ＵＤ繊維束（一方向の繊維束）も可能である。有利なのは、アウターカプセルのＡ柱が、衝突した場合に力伝達のための特殊な強化部材を備えていない。これは、衝突した場合に、力が不具合にリングビームに伝達されることを防止し、または少なくとも該力伝達を規制する。好ましくは、アウターカプセルのＡ柱は、電線を引き込むように構造される。好ましくは、外部のカプセルハウジングは繊維ノンクリンプ織物（Ｆａｓｅｒｇｅｌｅｇ）からなり、前記繊維ノンクリンプ織物が、その後、マトリックス材料により浸漬され、固着される。既にマトリックス材料により浸漬された繊維ノンクリンプ織物からなる構成が可能である。好ましくは、外部ハウジングと内部ハウジングとの接続は、フロントガラスとサイドガラスの領域に行われる。ここで、二つのハウジングは互いに回転するように接続され、接着され、または他の方式で接続される。好ましくは、フロントガラスは外部ハウジングに接着される。好ましくは、所望の破断部位が設けられ、前記所望の破断部位は、フロントガラスが衝突した場合に、フレームから離脱し、破砕片がないで、または少ない破砕片のみが内部空間に進入することを確保する。他方の好適な実施形態において、フロントガラスは自分のフレームを備え、該フレームを介して、フロントガラスは外部ハウジングに固定される。ここで、所望の破断部位も好適である。

リングビームは特に重要である。前記リングビームはＵ字状形状を有し、前記リングビームの二つの端部が、後続の車両部材の上部の縦梁に固定される。リングビームの端面（Ｕ字状形状の下の湾曲部に対応する）がアウターカプセルハウジングの上端側の内側に設けられる。好ましくは、リングビームは繊維複合材料手段になるように構成される。ここで、リングビームに対してＵＤ繊維層シートが利用され、前記ＵＤ繊維層シートがリングビームの全体の長さに利用され、後続の車両部材の上部の縦梁における締結点から、後続の車両部材の他方の上部の縦梁における他方の締結点までにストレッチされる。前記ＵＤ繊維層シートが、異なる繊維配向を有する繊維層シートとが交互に利用される。好ましくは、繊維層シートは織物からなる。特に、異なる配向を有する繊維層シート、または織物或いは編物は、固着される前に、ＵＤ繊維をその箇所に固定するために用いられる。特に好ましくは、炭繊維強化の複合材料が適用される。

好ましくは、リングビームの端部と後続の車両部材の上部の縦梁との接続は、接続部材により実現される。前記接続部材は後続の車両部材の上部の縦梁との接続を補助し、その方式は以下の通りであり、即ち、前記接続部材は十分な剛性で、取付にとって必要な開口（好ましくは、回転接続部）を提供する。前記開口は特に、各リングビームの端部から、後続の車両部材の上部の縦梁における相応的な開口に至る一つの回転接続開口、または複数の回転接続開口である。また、選択的に、接続ボルトまたはナット、ねじなどが通って、前記開口にガイドされるとともに、必要に応じて、回転接続部に固定し保持される開口が設けられる。

従って、接続部材は、正常に運転し及び衝突した場合に、大きい力を伝達しなければならない。

接続部材をリングビームの端部に接続するための通常の方法は以下のように提出し、即ち、固着されたリングビームにはキリ穴が設けられ、金属接続素子が前記キリ穴を通るようにガイドされ、前記金属接続素子が接続部材をリングビームの端部に保持する。該方法の欠陥は、穴を開ける際にリングビームにおける繊維構成を損壊することにある。また、炭繊維強化材料の開放された端部に直接的に接触しないように、金属のボルト、リベットまたはねじを保護しなければならなくて、前記金属のボルト、リベットまたはねじが、前記接続部材を保持すべきである。

従って、接続部材をリングビームの端部に固定する方法を提出することを目的として、これは言及された欠陥を避ける。

本発明によれば、前記目的は請求項１に記載の方法を介して実現される。関する従属請求項において、好適なステップを開示している。

好ましくは、リングビームはアウターカプセルハウジングとともに製造される。ここで、既にリングビームを有する繊維強化構成のリングビーム成形部材を、アウターカプセルハウジングを製造する金型のサブ金型に置く。または、サブ金型は相応的にミーリングされた芯部により形成される。そして、リングビームの繊維層シートがアウターカプセルハウジングの繊維層シートとともに、マトリックス材料により浸漬され、そしてマトリックス材料を固着させる（マトリックス材料を固化させる）。または、リングビーム成形部材は既にマトリックス材料により浸漬され、そしてサブ金型またはサブ金型を有する積載構成に置かれて、そして、外部ハウジングの他の繊維層シートを、同様的に浸漬されておく繊維層シートとして（例えば、プリプレグとして）、積載構成に置く。ここで、その後も固着を行う。

他方の好適な実施形態は以下のように提出し、即ち、アウターカプセルハウジングとリングビームとが、独立の手段になるように製造され、固着されるリングビームが、固着されるアウターカプセルハウジングに導入されるとともに、該箇所に固定され、好ましくは接着される。そうすれば、サブ金型は金型の外部に位置し、前記金型において、アウターカプセルハウジングを製造する。

他方の好適な実施形態において、リングビームの繊維強化構成は、金型において層シートという形態で、繊維強化層シートにより構築される。

リングビームは、複数の層シートの強化繊維からなる。ここで、一方向繊維の層シート（ＵＤ層シート）と、編まれまたは双方向敷設される層シートを利用する。好ましくは、異なる層シートは互いに交互される。

特に好ましくは、芯部はＵＤ繊維、編まれまたは巻まれたカバーにより囲まれ，前記カバーがリングビームの形状を確定する。好ましくは、粗糸またはプリプレグからなる織物もカバーとして作用してもよい。好ましくは、リングビームの各層シートは互いに接続される。これは縫合、編みまたは締付で実現される。プラスチック接着剤の利用も可能である。

固着されたリングビームの端部に固着される繊維複合材料の不都合の穴開けを避けるために、本発明によれば、金属接続素子はマトリックス材料の干燥または湿潤な（マトリックス材料により浸漬される）固着しない状態で、所定部位において機器に結合され、または自由に位置決めされるとともに、強化繊維構成を通るようにガイドされ、繊維が押出されるが、損壊されていない。

第１の好適な実施形態において、完全にリングビームの端部を囲むとともに、金属接続素子により保持されるように、接続部材はワンピースになるように構成され、前記金属接続素子が完全にリングビームの端部を通過する。

他方の好適な実施形態において、接続部材はマルチピース、特に好ましくはツーピースになるように構成される。特に好ましくは、ツーピースになる実施形態であり、リングビームの端部が接続部材の半ケース状構成の二つの部分の間に保持される。ここで、接続部材の該二つの部分は互いに対向するように、リングビームの端部に設けられる。

第３の好適な実施形態において、接続部材はワンピースまたはマルチピースになるように構成されるが、前記接続部材は、完全にリングビームの端部を囲まないことを特徴とする。金属接続素子が一側において、リングビーム材料の表面におけるワッシャまたはパッドに支持されるとともに、他側において接続部材の材料により支持される。

第１の好適な方法ステップにおいて、本発明の方法によれば、以下のように提出し、即ち、強化繊維材料は望ましい外部形状で、干燥または固着されていないマトリックス材料により浸漬される状態で提供される。これは以下の形態で行って、即ち、リングビーム（一連の層シートとして）はサブ金型に置かれ、接続部材がリングビームに置かれ、そして、金属接続素子が強化繊維層シートを通る。または、まず接続部材がサブ金型に置かれ、固着されていないリングビームが導入される。絶対と相対的な位置決めを確保するために、選択的に、接続素子を積載板に予め位置決めする。有利なのは、繊維層シートに孔を開ける場合に、繊維を損壊しない。そして、外部のハウジングの強化繊維材料をリングビームに加えるとともに、マトリックス材料で共同に浸漬し、または全ての繊維材料が既に浸漬されば、固着を行う。固着された後に、リングビームがマトリックス材料のみを介して、係合するように外部のハウジング材料に接続される。結果として、外部のハウジングとリングビームをワンピースになるように、金型から取り出す。

第２の好適な方法ステップにおいて、リングビームの強化繊維材料は自身のサブ金型において、干燥または固着されていないマトリックス材料により浸漬される状態で提供される。その後、金属接続素子が強化繊維層シートを通るとともに接続部材を取り付ける。これも好ましくは、強化繊維材料の繊維を損壊しない状態で行われる。そして、既に干燥の状態で強化繊維材料を提供すれば、マトリックス材料により強化繊維材料を浸漬することができる。そして、二つの場合に（干燥または浸漬形態で提供される強化繊維材料）、準備したリングビームを取り出すとともに、外部ハウジングを製造するための金型に置く。そして、第１の好適な方法ステップのように、さらなる処理を行う。

第３の好適な方法ステップにおいて以下のように提出され、まず第２の好適な方法ステップに応じて行って、接続部材が置かれた後に、浸漬された強化繊維材料を一部的に固着させ、そうすれば、外部ハウジングを製造するための金型に移転する。

金属接続素子は単独の部材として提供され、または接続部材の一部に固定（例えば、溶接、接着）される形態で提供される。

好ましくは、単独の部材としての接続素子は、頭部とバー状の体部を有し、バー状の体部が頭部より小さい直径を有する。前記方法の期間において、接続素子は、接続部材の、対応するように設けられる開口と繊維層シートを通るようにガイドされる。好ましくは、前記リングビームを固着させた後に、パッド（ワッシャ）または接続部材の他の部分を、リングビームの相応的に固着された端部に加えるとともに、その箇所に固定する。これは例えば接続部材の端部の回転接続またはかしめにより行われる。各実施形態において、接続部材は完全にリングビームを通過する。

実験から分かるように、問題になる可能性があるのは、押出されるように、ボルトまたは接続ねじが繊維層シートを通ることにある。従来技術から既知になるのは、このような場合に、ポンチを利用し、前記ポンチはその先端形状により繊維に対する押出を行うから、接続素子（ねじ、ボルト）が容易に一回で提供される開口を通るようにガイドされる。該方法において、ポンチは単独に構成されるツールになるように設計される。

このような方法はＤＥ３７１５４０９Ａ１から既知になる。ここでの欠陥は、前記方法の実行は手間がかかり、なぜならば、まず、ポンチが衝撃するように繊維層シートを通って、そして、実際の力伝達素子を導入するからだ。

従って、本発明による好適な方法において、以下の措置を採用し、接続素子（ねじ、ボルト）そのものはポンチになるように構成され、さらに、成功的に繊維層シートを通過した後に、除去される必要がない。ここで、簡単な方法において、接続素子は繊維層シートを通過する側において、先細りになるように構成される。

第２の改良される実施形態において以下のように提出され、接続素子が先細りになる実施形態は、除去可能な先端により実現される。ここで、除去可能な先端は、接続素子の繊維層シートの端部を通過する雄ねじセクションにねじ込まれ、または接続素子の、これによって繊維層シートの端部を通過する軸方向の開口に挿入されまたは螺入される。

好適な改良される方案は以下のように提出され、接続素子との回転接続が存在すれば、ボルトレンチを置くように、先端が少なくとも二つの対向する側に平らに研削され、好ましくは、取り付けまたは取り外しのためのナットランナである。好ましくは、偏平部から除去可能な先端に至ってさらにストレッチされ、接続素子の方向に向く過渡部は円形状になるように構成され、層シートを通過する場合に、該領域から繊維を導出することができる。

好適な方法において、ねじのピッチを保護し、つまり、ピッチには樹脂が満たされることを避ける。そのために、ピッチとポンチからなるスリーブには、いずれも適当な離型剤が設けられる。

好ましくは、繊維層シートを通過する場合に、接続素子の表面には摩擦を減少する媒質が塗布され、これによって、好ましくは離型剤という作用も付与される。

好ましくは、繊維層シートを通過し、特に炭繊維である場合に、好ましくは、接続素子には表面被覆層が設けられ、前記表面被覆層は接続素子の材料と炭繊維との間の直接的な導電性接触を阻止しまたは少なくとも激しく減少する。選択された材料は必要な特性を備えば、摩擦を減少する媒質と表面被覆層が同様であってもよい。このような材料は従来技術において既知である。

雄ねじが設けられる接続素子は通過する際に、不都合にそのままで繊維に掛けられるとともに、繊維の断裂を起こす。従って、改良される実施形態において、接続素子はシースを備える。好ましくは、前記シースは接続素子に張り付かれる管という形態で構成される。雄ねじが設けられる接続素子において、前記シースがねじ込まれてもよい。好適な方法において、繊維層シートを通過した後、リングビームに残さないように、前記シースを抜いてまたは抜き取れ及び取り外す。

他方の好適な実施形態において以下のように提出され、即ち、シースはリングビームに残し、マトリックス材料により浸漬され、以降に固着される期間においてホストに結合される。好ましくは、マトリックス材料に濡れないように、雌ネジと雄ねじの露出した、または後に利用される部分は保護される。

好ましくは、保護するシースはプラスチック材料からなり、特に好ましくは、マトリックス材料として利用される同一の材料からなる。ただし、マトリックス材料により化学侵食されていない適当な材料を使用してもよい。

シースの好適な改良される方案は以下のように提出し、即ち、マトリックス材料を直接的に接続素子までに進入させるように、前記シースが通過される。好ましくは、前記切欠きはシースの略全体長さにおいて、軸方向にストレッチされる細長開口、または円形状或いは楕円形状になるように構成される（好ましくは、楕円形状で、接続素子の縦軸線の長半軸に平行する）。ただし、好ましくは、ここで以下のエッジを避け（または面取り）、繊維強化材料の繊維がそのままで前記エッジに掛けられる。

他方の好適な改良される方案において、ポンチを構成するスリーブ（シース）そのものは、その後埋め込まれる雌ネジにとって、有用な機能素子を形成する。

接続素子における、マトリックス材料からなる被覆層が可能である。前記被覆層は、取り付けられる状態にある接続素子の、リングビーム内にストレッチされるセクションに制限される。

接続素子とリングビームを固着するマトリックス材料を導入（これは選択的に、カバーの固着とともに行われる）した後に、前記接続素子を固定する。好ましくは、対向側に回転接続するまたはかしめることで行われる。

好ましくは、車室の構成とシステムの設計、特にリングビームの設計は、コンピュータによる補助されるシミュレーション方法を介して行われて、前記方法は、適用の規定に応じて設計することを許可する。シミュレーション方法とコンピュータによる補助される設計ツールは当業者にとって、既知である。

以下の図面は、例示的に鉄道車両の頭部モジュールのためのリングビームの端部における接続部材の固定を説明する。

図１は模式的に外部ハウジングを備えていない車室の側面図を示す。概要性という原因で、中間緩衝カプラーを省略する。内部ハウジング７０１はツーピースになるように構成される。ガードバー強化部材７１１の上の水平平面において区画する。内部ハウジング７０１の上部材は、フロントガラスのための開口７０４とサイドウインドウのための開口７０３を有する。こられの窓の開口はＡ柱７０５により互いに離間される。内部ハウジングの上部材の上に、リングビーム７２０を示す。前記リングビームは接続部材７２１を介して、取外可能であるように後続の車両部材（図示せず）の上部の縦梁に固定される。

ガードバー強化部材７１１とＵＤテープ７１０は内部ハウジングの下部材に集積され、前記ＵＤテープは力をガードバー強化部材７１１から、導入点７１２において後続の車両部材の下部の縦梁に伝達する。

下部の衝突伝導素子７３０は内部ハウジングの下部材の下にストレッチされる。車室の前側に板７３４を示す。前記板は衝突エネルギー吸収ボックス７３３の下流に位置する。衝突した場合に、板７３４に対する衝撃が発生し、前記板は力を衝突エネルギー吸収ボックス７３３に転送するとともに、該箇所において前記力をなるべく減小させる。残りの衝突エネルギーが継続的に下部の衝突伝導素子７３０に転送されるとともに、該箇所に、締結点７３２において後続の車両部材の台枠支持部材に伝達される。下部の衝突伝導素子７３０の水平部分において、中間緩衝カプラーを固定するための開口７３１を認識することができる。

図２は外部ハウジングを有していない車室の前面図を模式的に示す。図１の側面図に比べると、中間緩衝カプラーの蓋板には、付加的に参照符号７０６が設けられ、前記蓋板は外部ハウジングの対応する開口に接合される。

図３は車室の内部ハウジングの背面図を模式的に示す。これによって、車室の、後続の車両部材に取り付けられる側に係わる。好ましくは、上部のリングビームの締結素子７２１により、後続の車両部材の二つの上部の縦梁に取り付け、前記締結素子により、ガードバー強化部材のＵＤテープの導入点７１２に取り付け、且つ下部の衝突素子の締結装置７１２（一つのみを示し、第２目が対称するように右側に設けられる）により、台枠支持部材に取り付ける。

図４は三次元図面により、外部ハウジング７０２を模式的に示す。特に認識可能なのは、上部のリングビーム７２０はその接続部材７２１により、如何に外部ハウジング７０２に接合されるかことである。中間緩衝カプラーの蓋板７０６のための開口も示す。

図５は三つの接続部材７２１を有するリングビーム７２０の構成を模式的に示す。接続部材７２１は開口７２１４を通る接続素子を介して、リングビームに接続される。接続部材は取付開口７２１７を有し、リングビームが前記取付開口により、接続部材と前部部分７２１３を介して、後続の車両部材に接続される。そのために、接続素子、特にねじが開口７２１６を通るようにガイドされ、前記接続素子が取付開口７２１７を介して締められる。選択的に、開口７２１５が外部ハウジングに回転するように接続されることを許可する。

図６は接続部材７２１を模式的に示す。前記接続部材は下部部分７２１１、上部部分７２１２と前部部分７２１３を有する。前記部分は鋼からなるとともに、溶接接続により互いに固定される。

図７は他方の角度から、図６による接続部材を模式的に示す。

図８は下側から、図６による接続部材を模式的に示す。

図９はねじ込まれた先端７５１とシース７５０３を通る断面により、接続素子７４０の実施形態を模式的に示す。前記接続素子は螺旋形状を有するとともに、頭部部材７４０２とネジを有する体部７４０１からなる。前記接続素子は取り付けられた後に、マトリックス材料と接続を形成する部分においてネジを備えていない。該箇所には、金属接続素子が直接的に強化繊維構成に接触されることを阻止するシース７５０３が設けられる。シースが、固着が完成され、且つ既に取り付けられたリングビームに残される。先端７５１はネジ７５０２にねじ込まれる、先細りになる部分７５０１を有する。繊維複合材料を固着させた後に、接続素子を固定するように、先端が取り外されるとともに、ナットがネジ７５０２にねじ込まれ、または、下にワッシャまたは接続部材の他方の一部が置かれることで固定してもよい。

７０１ ・・・内部ハウジング
７０２ ・・・外部ハウジング
７０３ ・・・サイドウインドウの開口
７０４ ・・・フロントウインドウの開口
７０５ ・・・Ａ柱
７０６ ・・・中間緩衝カプラーの蓋板
７０７ ・・・内部部材
７１０ ・・・ガードバー強化部材のＵＤテープ
７１１ ・・・ガードバー強化部材
７１２ ・・・力がガードバー強化部材から後続の車両の下部の縦梁までの導入点
７２０ ・・・リングビーム
７２１ ・・・接続部材
７２１１ ・・・下部部分
７２１２ ・・・上部部分
７２１３ ・・・前部部分
７２１４ ・・・開口
７２１５ ・・・開口
７２１６ ・・・開口
７２１７ ・・・取付開口
７３０ ・・・下部の衝突伝導素子
７３０１ ・・・衝突伝導素子の、衝突エネルギー吸収ボックスから水平部分までのセクション
７３０２ ・・・水平部分
７３０３ ・・・衝突伝導素子の、水平部分から台枠における締結素子までのセクション
７３１ ・・・中間緩衝カプラーを固定するためのキリ穴
７３２ ・・・下部の衝突伝導素子の台枠支持部材における締結装置
７３３ ・・・衝突エネルギー吸収ボックス
７３４ ・・・板
７４０ ・・・接続部材をリングビームに固定するための接続ボルト
７４０１ ・・・ボルト体
７４０２ ・・・ボルトヘッド
７５０ ・・・繊維強化材料を通過することを補助ための先端
７５０１ ・・・先細りになる部分
７５０２ ・・・ネジ
７５０３ ・・・接続ボルトのシース

Claims (11)

1. 接続部材を鉄道車両の頭部モジュールのためのＵ字状リングビームに接続するための方法であって、前記頭部モジュールが主に繊維強化のプラスチック材料からなるとともに、外部ハウジングを有し、前記リングビームが繊維強化のプラスチック材料からなるとともに、補強材として前記外部ハウジングの天井領域に設けられ、前記方法は、
   ａ）前記リングビーム用のサブ金型を有する、外部ハウジング用の金型を提供するステップと、
   ｂ）前記リングビームの干燥またはマトリックス材料により浸漬され且つ固着されていない繊維強化構成を提供するとともに、それをサブ金型に置くステップと、
   ｃ）前記Ｕ字状リングビームの各端部のための接続部材を提供するステップと、
   ｄ）接続素子を提供するステップと、
   ｅ）前記接続素子が前記リングビームの繊維強化構成を通るようにガイドされ、または繊維強化構成を層別化して構築し、前記接続素子により通過する場合に、各層シートが付与されるステップと、
   ｆ）前記接続素子が接続部材の相応的に設けられる開口を通るようにガイドされるステップと、
   ｇ）繊維強化材料からなる外部ハウジングを構築するとともに、マトリックス材料により外部ハウジングとリングビームとの繊維強化材料を浸漬させるステップと、
   ｈ）リングビームを外部ハウジングとともに固着させるステップと、
   ｉ）前記接続素子は、接続部材が含まれる場合に前記リングビームの両側に固定されるように、固定されるステップと、を含む方法。
2. ステップｂ）は、サブ金型において前記リングビームの干燥またはマトリックス材料により浸漬された繊維強化構成を構造することで実現されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記サブ金型は適当にミーリングされた芯部により形成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. ステップｂ）は、前記外部ハウジング用の金型以外の金型において、前記リングビームの干燥またはマトリックス材料により浸漬された繊維強化構成を構築することで行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. ステップｂ）の前に、前記接続部材を前記サブ金型に置くことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
6. ステップｃ）がステップｄ）と共に行われ、その方式は、前記接続素子を前記接続部材の一部として提供することを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
7. ステップｄ）は、前記繊維層シートを通過することを補助するように、先端を各接続素子に加えることを含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
8. ステップｈ）の後、前記先端を各接続素子から除去することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. ステップｄ）は、シースを前記接続素子における前記リングビームの材料に接触する領域に加えることを含むことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記接続素子を除去した後に、前記シースは雌ネジとして前記リングビームに残されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. ステップｉ）において、前記接続部材の一部を一緒に固定することを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載の方法。

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