ES2939961T3 - Estructura de vehículo para un vehículo sobre carriles - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a una estructura de cabeza de vehículo (104.1) para un vehículo sobre raíles, en particular un vehículo sobre raíles de alta velocidad, que tiene una sección de cabeza (104) y una sección de cuerpo principal (105) que comprende una sección de interfaz de cabeza (106.1) para formar una interfaz mecánica de la estructura de la cabeza del vehículo (104.1) a una sección de interfaz del cuerpo principal correspondiente de la sección del cuerpo principal (105); definiendo la estructura de cabeza de vehículo (104.1) una dirección longitudinal, una dirección transversal y una dirección de altura. La estructura de cabeza de vehículo (104.1) está configurada de tal manera que, en un estado montado, una parte inferior de la sección de cuerpo principal (105), en la dirección longitudinal, se extiende por debajo de la estructura de cabeza de vehículo (104.1), preferiblemente sobre al menos el 30 %. , más preferiblemente sobre al menos el 50%, incluso más preferiblemente sobre sustancialmente el 100%, (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Estructura de vehículo para un vehículo sobre carriles
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a una estructura de cabeza de vehículo para un vehículo sobre carriles, en particular un vehículo sobre carriles de alta velocidad, que tiene una sección de cabeza y una sección de cuerpo principal, comprendiendo la estructura de cabeza de vehículo una sección de interconexión de cabeza para formar una interconexión mecánica de dicha estructura de cabeza de vehículo con una sección de interconexión de cuerpo principal coincidente de dicha sección de cuerpo principal, definiendo la estructura de cabeza de vehículo una dirección longitudinal, una dirección transversal y una dirección de altura. La presente invención se refiere además a la estructura de cuerpo de vehículo correspondiente, un vehículo sobre carriles correspondiente que comprende dicha estructura de cuerpo de vehículo y métodos para fabricar una estructura de cuerpo de vehículo.
Las cabezas de los vehículos sobre carriles modernos, en particular los vehículos sobre carriles modernos de alta velocidad, tienen que cumplir una pluralidad de requisitos diferentes, parcialmente contradictorios. Por un lado, tienen que ser lo más ligeros posible para reducir el peso total del vehículo. Por otra parte, según las normativas nacionales o internacionales, como las denominadas Especificaciones Técnicas de Interoperabilidad (TSI) en Europa, así como las especificaciones del respectivo operario del vehículo, deben diseñarse para presentar una rigidez suficiente para resistir e introducir adecuadamente cargas de choque considerables en la estructura del vehículo como se especifica en uno o más escenarios de choque dados. Además, deben mostrar propiedades aerodinámicas elaboradas para reducir, por ejemplo, la resistencia aerodinámica general del vehículo y la susceptibilidad a los efectos del viento cruzado, mientras que al mismo tiempo deben soportar cargas aerodinámicas considerables (en particular al entrar en túneles, encontrarse con otros trenes, etc.). Por lo tanto, normalmente esto da como resultado una superficie exterior altamente compleja, normalmente el doble de curva, de la cabeza del vehículo de suficiente rigidez. Finalmente, a pesar de todos estos requisitos, la estructura de cabeza debe fabricarse de la manera más fácil y económica posible.
Cabe señalar en este contexto que la parte compleja, normalmente el doble de curva (es decir, que tiene dos curvaturas principales mayores que cero) de la superficie exterior de la sección de cabeza, a menudo se denomina parte de forma tridimensional de la superficie exterior del vehículo, mientras que la sección prismática de cuerpo principal suele denominarse parte de forma bidimensional de la superficie exterior del vehículo, es decir, la parte de la superficie exterior que puede generarse simplemente desplazando el contorno exterior (obtenido en una sección transversal perpendicular a la dirección longitudinal) a lo largo de la dirección longitudinal del vehículo.
Por lo general, las secciones de cabeza del vehículo están hechas de una estructura de cabeza del vehículo montada en una estructura de cuerpo principal prismática adyacente (es decir, la estructura del cuerpo del vehículo que, aparte de los recortes y/o los contenedores montados por separado, etc., tiene una cubierta exterior de sección transversal idéntica a lo largo de la dirección longitudinal). Tal estructura de cabeza de vehículo se da a conocer, por ejemplo, en el documento US 2008/0309125 A1. En este caso, se forma una interconexión sustancialmente plana entre la estructura de cabeza del vehículo y la estructura de cuerpo principal prismática adyacente, estando dispuesto el plano de interconexión en perpendicular a la dirección longitudinal. El documento EP 2383161 A1 da a conocer otro tipo de vehículo sobre carriles, en el que parte de la estructura de cuerpo principal se extiende por debajo de la estructura del cabezal del vehículo a lo largo de una superficie coincidente inclinada.
Sin embargo, una desventaja de este diseño es que la estructura de cabeza del vehículo es un componente comparativamente grande de diseño tridimensional complejo que es comparativamente costoso de fabricar. Una desventaja adicional es que una fracción considerable de la carga de soporte tiene que ser tomada por la interconexión de conexión sustancialmente plana y dispuesta verticalmente entre la estructura de cabeza y la estructura del cuerpo principal prismática adyacente, de modo que es necesario el cuidado y los gastos correspondientes para esta interconexión aumentando aún más el coste total del vehículo.
Sumario de la invención
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una estructura de cabeza de vehículo, una estructura de cuerpo de vehículo, un vehículo sobre carriles y métodos para fabricar una estructura de cuerpo de vehículo como se describió anteriormente que, al menos en cierta medida, superen las desventajas anteriores. Un objeto adicional de la presente invención es proporcionar una estructura de cabeza de vehículo, una estructura de cuerpo de vehículo, un vehículo sobre carriles y métodos para fabricar una estructura de cuerpo de vehículo que permitan una fabricación sencilla y una reducción del gasto total del vehículo manteniendo al menos el rendimiento general del vehículo.
Los objetos anteriores se consiguen con un vehículo sobre carriles que tiene una estructura de cabeza de vehículo según la reivindicación 1, una estructura de cuerpo de vehículo de un vehículo sobre carriles que tiene una estructura de cabeza de vehículo según la reivindicación 9, y los métodos para fabricar una estructura de cuerpo de vehículo según las reivindicaciones 10 y 15
Es posible una fabricación sencilla y una reducción del gasto total del vehículo manteniendo al menos el rendimiento general del vehículo, ya que una parte inferior de la sección de cuerpo principal, en la dirección longitudinal, se extiende por debajo de la estructura de cabeza de vehículo, estando la sección de interconexión entre la sección de cabeza y la sección de cuerpo principal preferiblemente inclinadas con respecto a la dirección de altura del vehículo. Esta configuración que permite el soporte de la estructura de cabeza de vehículo desde abajo junto con la eventual inclinación, en comparación con los diseños conocidos con una sección de interconexión que se extiende sustancialmente en paralelo a la dirección de altura, por un lado permite facilitar la fabricación de la sección de cabeza.
Esto se debe al hecho de que, normalmente, al mismo nivel longitudinal (es decir, al mismo nivel a lo largo de la dirección longitudinal) del vehículo, especialmente en la parte inferior del cuerpo de vehículo, la superficie exterior prismática (de forma bidimensional) de la sección de cuerpo principal todavía continúa mientras que, en la parte superior del cuerpo de vehículo, la parte compleja (de forma tridimensional) de la sección de cabeza ya ha comenzado. La sección de cuerpo principal que se extiende por debajo de la estructura de cabeza de vehículo junto con la eventual interconexión inclinada de una manera muy beneficiosa permite separar la parte compleja de forma tridimensional de la superficie exterior y la parte mucho menos compleja de forma bidimensional de la superficie exterior, de modo que la sección de cabeza no tiene necesariamente tales áreas prismáticas. De este modo, el tamaño de la sección de cabeza puede reducirse y limitarse únicamente a la parte compleja de forma tridimensional de la superficie exterior. Esto facilita enormemente la fabricación de la sección de cabeza. Por otro lado, las áreas prismáticas ubicadas en el mismo nivel longitudinal pueden formarse junto con la sección de cuerpo principal en un proceso de fabricación mucho más sencillo (por ejemplo, incluso en un proceso de extrusión). De este modo, se facilita enormemente la fabricación de la estructura global.
Además, la sección de cuerpo principal que se extiende por debajo de la estructura de cabeza de vehículo junto con la eventual sección de interconexión inclinada tiene la ventaja de que, en comparación con las interconexiones convencionales dispuestas verticalmente (no obstante, debido al área de interconexión aumentada y la disposición especial ventajosa) proporciona un soporte mucho mejor tanto a las cargas en la dirección de altura (como, por ejemplo, cargas gravitatorias) como a las cargas de torsión de la estructura de cuerpo de vehículo en la dirección longitudinal. Por lo tanto, se puede reducir el gasto total de la sección de interconexión.
Por tanto, la presente divulgación se refiere a una estructura de cabeza de vehículo para un vehículo sobre carriles, en particular un vehículo sobre carriles de alta velocidad, que tiene una sección de cabeza y una sección de cuerpo principal. La estructura de cabeza de vehículo comprende una sección de interconexión de cabeza para formar una interconexión mecánica de la estructura de cabeza de vehículo con una sección de interconexión de cuerpo principal coincidente de la sección de cuerpo principal. La estructura de cabeza de vehículo define además una dirección longitudinal, una dirección transversal y una dirección de altura. La estructura de cabeza de vehículo está configurada de tal manera que, en un estado montado, una parte inferior de la sección de cuerpo principal, en la dirección longitudinal, se extiende por debajo de la estructura de cabeza de vehículo, preferiblemente sobre al menos el 30%, más preferiblemente sobre al menos el 50%, incluso más preferiblemente sobre sustancialmente el 100% de una dimensión longitudinal de la estructura de cabeza de vehículo. Preferiblemente, la sección de interconexión de cabeza, en al menos una primera sección inclinada, está inclinada con respecto a la dirección de altura.
Preferiblemente, la sección de interconexión de cabeza del vehículo sobre carriles también está inclinada con respecto a la dirección longitudinal, de modo que, en otras palabras, se forma una línea divisoria entre la sección de cabeza y la sección de cuerpo principal que, en la primera sección inclinada, se extiende oblicuamente tanto a la dirección longitudinal como a la dirección de altura.
Se apreciará que puede elegirse una disposición arbitraria de la primera sección inclinada dependiendo de la disposición específica de la parte de forma tridimensional de la sección de cabeza. Por ejemplo, puede estar previsto que una superficie de interconexión formada en la estructura de cabeza de vehículo, en la primera sección inclinada, esté orientada hacia arriba. Sin embargo, con diseños de cabeza de vehículo de forma típica, dicha superficie de interconexión formada en la estructura de cabeza de vehículo, en la primera sección inclinada, está orientada hacia abajo (es decir, hacia la pista sobre la que circula el vehículo).
Además, se apreciará que la primera sección inclinada de la superficie de interconexión, normalmente, está orientada hacia el otro extremo del vehículo (es decir, el extremo opuesto a la estructura de cabeza de vehículo). Sin embargo, dependiendo de la forma tridimensional específica de la sección de cabeza, también puede darse el caso (aunque raro) de que la primera sección inclinada de la superficie de interconexión esté orientada hacia el extremo libre de la estructura de cabeza de vehículo.
Se apreciará además que la sección de interconexión de cabeza, en la primera sección inclinada, no necesariamente tiene que tener una superficie de interconexión sustancialmente plana (definida por la estructura de cubierta exterior y otros componentes estructurales eventuales, como nervaduras de refuerzo, etc. en la ubicación respectiva). Más precisamente, la superficie de interconexión definida por la sección de interconexión puede ser una superficie en ángulo al menos en sección y/o una superficie curva al menos en sección siempre que esté presente la inclinación requerida con respecto al eje longitudinal.
En este contexto, debe observarse que, en el sentido de la presente invención, la superficie de interconexión, como se usa en el presente documento, designa la disposición general de la superficie de la respectiva sección de vehículo que contacta con la superficie coincidente de la otra sección de vehículo. A los efectos de esta solicitud, no se considera que las irregularidades locales de la superficie (como, por ejemplo, protuberancias o muescas locales), normalmente en un rango de tolerancia de hasta ±20 mm alrededor de la superficie de interconexión, influyan o modifiquen la ubicación y la orientación de la superficie de interconexión. En otras palabras, la superficie de interconexión como se usa en el presente documento designa la superficie media definida usando un rango de tolerancia de hasta ±20 mm.
Preferiblemente, la sección de interconexión de cabeza define una superficie de interconexión, definiendo la superficie de interconexión un plano de interconexión tangencial (es decir, un plano que es tangente a la superficie de interconexión). El plano de interconexión, en la al menos una primera sección inclinada, tiene una primera inclinación con respecto a la dirección de altura. Preferiblemente, la primera inclinación oscila entre 5° y 85°, más preferiblemente entre 30° y 80°, aún más preferiblemente entre 60° y 70°. Con tal configuración, se pueden lograr diseños altamente beneficiosos. Se apreciará que, normalmente, con vehículos sobre carriles de alta velocidad que tienen secciones de cabeza comparativamente largas, se puede elegir una primera inclinación más grande.
Se apreciará que, con respecto a la dirección transversal, se puede elegir cualquier orientación deseada para la superficie de interconexión y el plano de interconexión, respectivamente. Preferiblemente, el plano de interconexión es sustancialmente paralelo con respecto a la dirección transversal, proporcionando así una configuración muy sencilla, particularmente fácil de fabricar.
Además, o como alternativa, el plano de interconexión, en al menos una segunda sección situada adyacente a la primera sección inclinada, es sustancialmente paralelo a la dirección de altura o sustancialmente paralelo a la dirección longitudinal. De este modo, por ejemplo, se puede lograr una configuración escalonada de la interconexión o línea divisoria entre la sección de cabeza y la sección de cuerpo principal. Tal configuración escalonada puede tener la ventaja de proporcionar la función de colocar y/u orientar apropiadamente las secciones de vehículo coincidentes entre sí, facilitando así el montaje de toda la estructura. Por lo tanto, preferiblemente, la superficie de interconexión, en un plano paralelo a la dirección de altura y la dirección longitudinal, define un contorno de interconexión escalonado (o línea divisoria, respectivamente).
Se apreciará que la primera sección inclinada puede extenderse sobre una fracción arbitraria de la longitud total (es decir, la dimensión en la dirección longitudinal) y/o una fracción arbitraria de la altura total (es decir, la dimensión en la dirección de altura) de la sección de cabeza. La primera sección inclinada puede incluso extenderse sobre la longitud total y/o la altura total de la sección de cabeza.
Sin embargo, con realizaciones preferidas de la estructura de cabeza de vehículo según la presente invención, el vehículo sobre carriles en el área de la sección de cabeza tiene una estructura inferior que define un nivel de suelo interior y una dimensión de altura máxima por encima del nivel de suelo interior en la dirección de altura. En estos casos, la al menos una sección inclinada, en la dirección de altura, se extiende sobre el 10% al 90% de la dimensión de altura máxima, preferiblemente sobre el 25% al 75% de la dimensión de altura máxima, más preferiblemente sobre el 40% al 65% de la dimensión de altura máxima. Con estos valores, se pueden lograr configuraciones particularmente beneficiosas que son comparativamente fáciles de fabricar al mismo tiempo que proporcionan buenas propiedades mecánicas como se describió anteriormente. Dependiendo de la inclinación de la interconexión, se dan como resultado dimensiones correspondientes en la dirección longitudinal.
La ubicación de la sección inclinada se puede seleccionar en función de la disposición de la sección de cabeza, en particular, la ubicación del/de la(s) área(s) de forma tridimensional. Preferiblemente, la al menos una sección inclinada, en la dirección de altura, se extiende sustancialmente hacia abajo hasta el nivel de suelo interior.
Se apreciará que se puede proporcionar una pluralidad de secciones inclinadas espaciadas entre sí. Estas secciones inclinadas pueden, por ejemplo, alternarse con una o más secciones intermedias que se extienden en paralelo a la dirección de altura o, eventualmente, en paralelo a la dirección longitudinal.
Se apreciará además que se puede elegir un diseño estructural arbitrario para la estructura de cabeza de vehículo. Por ejemplo, puede ser una estructura de cubierta sencilla formada por elementos de pared estructuralmente suficientemente rígidos. Preferiblemente, la estructura de cabeza de vehículo comprende una estructura de armazón interior, proporcionando así suficiente estabilidad estructural de una manera muy sencilla.
Preferiblemente, la estructura de armazón interior comprende una unidad de barrera frontal adaptada para transportar al menos un dispositivo de absorción de energía de impacto. De este modo, se puede lograr una configuración beneficiosa donde una unidad de absorción de energía de impacto frontal absorbe una fracción considerable de la energía de impacto total que debe tomar el vehículo en situaciones de choque determinadas (por ejemplo, definidas según normativas nacionales, internacionales o del operario). La unidad de barrera frontal puede tener cualquier forma o diseño deseado, respectivamente. Preferiblemente, la unidad de barrera frontal es una unidad sustancialmente en forma de placa que, de forma sencilla, proporciona una alta estabilidad estructural con una gran flexibilidad para ubicar interconexiones para dispositivos de absorción de energía de impacto.
Se apreciará que la sección de cabeza puede diseñarse para experimentar una cierta cantidad de deformación en determinadas situaciones de choque. Sin embargo, con ciertas realizaciones preferidas de la invención, el vehículo está adaptado para experimentar, en una situación de choque frontal máximo definido, una carga de impacto frontal máxima, en donde la estructura de armazón interior está adaptada para experimentar una deformación plástica sustancialmente nula en esta situación de choque frontal máximo. La energía del impacto se absorbe luego en diferentes ubicaciones, por ejemplo, la unidad de absorción de energía del impacto frontal como se describió anteriormente. Obviamente, tal variante es beneficiosa en términos de protección de un conductor y componentes vitales del vehículo ubicados en la sección de cabeza en tal situación de choque.
Puede elegirse una composición arbitraria de la estructura de armazón interior. Preferiblemente, la estructura de armazón interior comprende al menos un elemento de pilar principal lateral, sobresaliendo el elemento de pilar principal lateral, en la dirección de altura, más allá de la sección de interconexión para proporcionar un elemento conector que llega a la sección de cuerpo principal, en particular, hasta una estructura inferior de la sección de cuerpo principal. De este modo, se puede obtener una conexión altamente estable estructuralmente entre la estructura de armazón interior (por lo tanto, en última instancia, la sección de cabeza) y la sección de cuerpo principal.
Con realizaciones preferidas adicionales de la invención, la estructura de armazón interior comprende al menos dos elementos de pilares principales laterales ubicados en un plano común y conectados en la dirección transversal a través de una viga transversal para formar una estructura de soporte principal en forma de arco de la estructura de armazón interior. De este modo, se pueden lograr configuraciones particularmente estables desde el punto de vista estructural. Preferiblemente, los elementos de pilares principales laterales se extienden, en la dirección de altura, hacia abajo hasta una estructura inferior de la sección de cuerpo principal, lo que permite un soporte particularmente estable de la estructura de armazón interior.
En variantes especialmente estables estructuralmente de la estructura de cabeza de vehículo según la invención, la estructura de armazón interior comprende al menos dos vigas longitudinales que se extienden, en la dirección longitudinal, desde un extremo delantero hasta un extremo trasero de la estructura de armazón interior. Estas vigas longitudinales pueden proporcionar un soporte adecuado de cargas que actúan en la dirección longitudinal (como, por ejemplo, cargas de impacto en una situación de choque) contra la sección de cuerpo de vehículo adyacente. Preferiblemente, las dos vigas longitudinales están ubicadas en un lado superior de la estructura de cabeza para proporcionar beneficiosamente estabilidad estructural en esta área. Además, preferiblemente, las dos vigas longitudinales están conectadas a través de al menos una viga transversal para aumentar la estabilidad estructural de la configuración. Preferiblemente, la viga transversal y las dos vigas longitudinales forman parte de un marco de ventana frontal de la sección de cabeza.
Además, o como alternativa, la estructura de armazón interior puede comprender una pluralidad de elementos de armazón auxiliares, como, por ejemplo, elementos de pilares auxiliares y/o una pluralidad de vigas auxiliares, que soportan una estructura de cubierta que forma una cubierta exterior de la sección de cabeza. De esta forma, puede lograrse un soporte beneficioso de la cubierta exterior del vehículo, en particular frente a cargas aerodinámicas elevadas (como se produce, por ejemplo, en particular en operaciones a alta velocidad, a la entrada de un túnel o al encuentro con un vehículo que pasa). Preferiblemente, la estructura de cubierta comprende una pluralidad de elementos de refuerzo alargados conectados a los elementos de pilares auxiliares y/o las vigas auxiliares, aumentando así beneficiosamente la estabilidad estructural de la cubierta exterior.
Con realizaciones preferidas adicionales de la invención, la estructura de armazón interior comprende una pluralidad de elementos de armazón principales y una pluralidad de elementos de armazón auxiliares que soportan una estructura de cubierta exterior. La estructura de cubierta exterior comprende un elemento de cubierta exterior que forma una cubierta exterior de la sección de cabeza y una pluralidad de elementos de refuerzo alargados conectados al elemento de cubierta exterior. Los elementos de refuerzo están conectados a los elementos de armazón auxiliares, mientras que el elemento de cubierta exterior está conectado directamente a los elementos de armazón principales, logrando así una introducción de cargas muy beneficiosa en la estructura de cubierta y, en última instancia, una configuración altamente estable estructuralmente.
Con ciertas realizaciones preferidas de la invención, durante la fabricación, se usa una abertura dentro de la cubierta exterior de la sección de cabeza para introducir componentes grandes y pesados en el interior del vehículo antes de cerrar la cubierta exterior de la sección de cabeza, lo que facilita el ensamblaje y la fabricación en general del vehículo. Por lo tanto, con realizaciones preferidas de la estructura de cabeza de vehículo según la invención, las dos vigas longitudinales y la viga transversal confinan una abertura de acceso de montaje ubicada, en la dirección longitudinal, entre la viga transversal y el extremo trasero de la estructura de armazón interior, pudiendo usarse abertura de acceso de montaje durante la fabricación del vehículo para insertar grandes componentes de equipamiento interior en el interior de la sección de cabeza.
La abertura de acceso de montaje puede cerrarse posteriormente por cualquier medio adecuado. Preferiblemente, la abertura de acceso de montaje está parcialmente cerrada o dividida por una viga transversal adicional conectada a las vigas longitudinales en un proceso de unión en frío, en particular, en un proceso de remachado. De este modo, se puede aumentar la estabilidad estructural general de la estructura de marco interior (el proceso de unión en frío evita beneficiosamente la distorsión de la estructura debido a la introducción de calor). Además, preferiblemente, la abertura de acceso de montaje se cierra finalmente mediante una unidad de cobertura que forma parte de una cubierta exterior de la estructura de cabeza de vehículo.
Puede utilizarse cualquier técnica de fabricación deseada o combinación de técnicas de fabricación para producir la estructura de cabeza de vehículo. Preferiblemente, la estructura de cabeza de vehículo se forma como una estructura diferencial compuesta por una pluralidad de componentes conectados mecánicamente entre sí, facilitando así la fabricación de la estructura general.
Preferiblemente, al menos una fracción de los componentes se conectan al menos parcialmente en un proceso de fusión, en particular, en un proceso de soldadura. Tales configuraciones, normalmente, facilitan la reparación de secciones dañadas.
Además, preferiblemente, al menos una fracción de los componentes está hecha de un material que comprende una aleación de metal ligero, en particular que comprende aluminio. Tales configuraciones, normalmente, permiten estructuras muy ligeras.
La presente invención se refiere además a una estructura de cuerpo de vehículo para un vehículo sobre carriles, en particular un vehículo sobre carriles de alta velocidad, que comprende una estructura de cabeza de vehículo según la invención que forma una sección de cabeza de la estructura de cuerpo de vehículo y una sección de cuerpo principal de la estructura de cuerpo de vehículo. Con una estructura de cuerpo de vehículo de este tipo, las ventajas y variantes que se han esbozado anteriormente en el contexto de la estructura de cabeza de vehículo pueden lograrse en la misma medida. Por lo tanto, a este respecto, en el presente documento se hace referencia únicamente a las explicaciones dadas anteriormente.
Se apreciará que la sección de cuerpo principal puede tener cualquier forma deseada. Preferiblemente, la sección de cuerpo principal tiene una superficie exterior sustancialmente prismática a lo largo de la dirección longitudinal, lo que facilita enormemente la fabricación de la sección de cuerpo principal.
Preferiblemente, la sección de cuerpo principal comprende una estructura inferior que define un nivel de suelo interior y llega, en la dirección longitudinal, a la sección de cabeza. De este modo, se puede lograr una configuración ventajosa, en la que se logra una conexión estable y fiable entre la sección de cabeza y la sección de cuerpo principal en una conexión adicional a través de esta estructura inferior.
La presente invención se refiere además a un vehículo sobre carriles que comprende una estructura de cuerpo de vehículo según la invención. Con un vehículo sobre carriles de este tipo, las ventajas y variantes que se han esbozado anteriormente en el contexto de la estructura de cabeza de vehículo y la estructura de vehículo, respectivamente, pueden lograrse en la misma medida. Por lo tanto, a este respecto, en el presente documento se hace referencia únicamente a las explicaciones dadas anteriormente.
Se apreciará que la presente invención se puede utilizar en combinación con vehículos sobre carriles arbitrarios. Los efectos beneficiosos de la presente invención son particularmente útiles en aplicaciones de alta velocidad. Por lo tanto, preferiblemente, el vehículo sobre carriles está adaptado para ser utilizado para funcionamiento a alta velocidad a velocidades de funcionamiento nominales superiores a 250 km/h, preferiblemente superiores a 300 km/h, más preferiblemente superiores a 350 km/h.
La presente invención se refiere además a un método para fabricar la estructura de cuerpo de vehículo según la invención. El método comprende, en una primera etapa de una etapa de formación de pared lateral (más precisamente, una etapa de formación de segmento de pared lateral) utilizar al menos una primera técnica de conexión, formar un primer armazón de pared lateral de cabeza (más precisamente, una primera estructura de armazón de segmento de pared lateral de cabeza) de la sección de cabeza, comprendiendo el primer armazón de pared lateral de cabeza una primera viga longitudinal y/o un primer elemento de pilar principal y/o una pluralidad de primeros elementos de armazón auxiliares.
Posteriormente, en una etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo que utiliza al menos una segunda técnica de conexión, una primera pared lateral de vehículo (más precisamente, un primer segmento de pared lateral de vehículo) se conecta a una estructura inferior de la sección de cuerpo principal y, en particular, a una estructura de techo de la sección de cuerpo principal para formar un cuerpo de vehículo.
Se apreciará que las técnicas de conexión primera y/o segunda pueden comprender cualquier técnica de conexión deseada o combinaciones arbitrarias de diferentes técnicas de conexión. Preferiblemente, al menos una de la primera técnica de conexión y la segunda técnica de conexión comprende un proceso de fusión, en particular, un proceso de soldadura.
Se apreciará que el primer armazón de pared lateral de cabeza puede ser solidario con la primera pared lateral de vehículo antes o dentro de dicha etapa de ensamblado de cuerpo de vehículo. Por lo tanto, con variantes preferidas de la invención, en una segunda etapa de la etapa de formación de pared lateral que utiliza al menos una tercera técnica de conexión, el primer armazón de pared lateral de cabeza se conecta a una pared lateral de cuerpo principal (más precisamente, una estructura de pared lateral de cuerpo principal) de la sección de cuerpo principal para formar la primera pared lateral de vehículo. Posteriormente, la primera pared lateral de vehículo se conecta a la estructura inferior.
Como alternativa, en la etapa de ensamblaje del cuerpo de vehículo que utiliza al menos una tercera técnica de conexión, una pared lateral de cuerpo principal se conecta a la estructura inferior y, posteriormente, el primer armazón de pared lateral de cabeza se conecta a la pared lateral de cuerpo principal (para integrar el primer armazón de pared lateral de cabeza en la primera pared lateral de vehículo).
Se apreciará que, en ambos casos, la tercera técnica de conexión puede comprender cualquier técnica de conexión deseada o combinaciones arbitrarias de diferentes técnicas de conexión. Preferiblemente, la tercera técnica de conexión puede comprender nuevamente un proceso de fusión, en particular, un proceso de soldadura.
Con variantes preferidas adicionales de la invención, en la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo que utiliza una cuarta técnica de conexión, una segunda viga longitudinal de un segundo armazón de pared lateral de cabeza (es decir, una segunda estructura de armazón de segmento de pared lateral de cabeza) se conecta a la primera viga longitudinal a través de una primera viga transversal que se extiende en la dirección transversal, logrando así una conexión firme y rígida entre las dos paredes laterales de cabeza o segmentos de pared lateral, respectivamente.
Preferiblemente, la primera viga longitudinal y la segunda viga longitudinal están ubicadas en un lado superior de la estructura de cabeza como se ha esbozado anteriormente. Además, preferiblemente, la primera viga longitudinal, la segunda viga longitudinal y la primera viga transversal forman parte de un marco de ventana frontal de una abertura de ventana frontal de la sección de cabeza.
Además, o como alternativa, preferiblemente, la primera viga longitudinal, la segunda viga longitudinal y la primera viga transversal confinan una abertura de acceso de montaje situada, en la dirección longitudinal, entre la viga transversal y un extremo trasero de la sección de cabeza, pudiendo usarse la abertura de acceso de montaje para insertar grandes componentes interiores de equipamiento en el interior de la sección de cabeza como también se ha descrito anteriormente.
Finalmente, como se describió anteriormente, preferiblemente, la primera viga transversal está ubicada en un plano sustancialmente común con un primer elemento de pilar principal lateral conectado a la primera viga longitudinal y un segundo elemento de pilar principal lateral conectado a la segunda viga longitudinal para formar una estructura de soporte principal en forma de arco. Preferiblemente, el primer elemento de pilar principal lateral y el segundo elemento de pilar principal lateral, en la dirección de altura, se extienden hacia abajo hasta la estructura inferior y, en particular, están conectados a la estructura inferior para lograr una configuración particularmente estable.
Se apreciará que, de nuevo, la cuarta técnica de conexión puede comprender cualquier técnica de conexión deseada o combinaciones arbitrarias de diferentes técnicas de conexión. Preferiblemente, comprende un proceso de fusión, en particular, un proceso de soldadura.
Con realizaciones preferidas adicionales de la invención, en la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, al menos un gran componente de equipamiento interior se inserta en el interior de la sección de cabeza a través de la abertura de acceso de montaje y/o la abertura de ventana frontal, siendo el componente de equipamiento interior, en particular, uno de un tablero de conductor, una cabina de equipo eléctrico y un conducto de cables. Posteriormente, en la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, tras la inserción del componente de equipamiento interior y mediante una quinta técnica de conexión, la abertura de acceso de montaje, preferiblemente, se cierra parcialmente mediante una segunda viga transversal conectada a la primera viga longitudinal y la segunda viga longitudinal.
Además, preferiblemente, en la etapa de ensamblaje de cuerpo del vehículo, después de insertar el componente de equipamiento interior y usando una sexta técnica de conexión, la abertura de ventana frontal, en particular, se cierra mediante una unidad de ventana frontal. Finalmente, preferiblemente, en la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, después de insertar el componente de equipamiento interior y utilizando una séptima técnica de conexión, la abertura de acceso de montaje, en particular, se cierra mediante una unidad de cobertura que forma parte de una cubierta exterior de la sección de cabeza de vehículo.
Se apreciará que cualquiera de las técnicas de conexión quinta a séptima puede comprender cualquier técnica de conexión deseada o combinaciones arbitrarias de diferentes técnicas de conexión. Preferiblemente, la quinta técnica de conexión comprende un proceso de unión en frío, en particular, un proceso de remachado. Además, preferiblemente, al menos una de la sexta técnica de conexión y la séptima técnica de conexión comprende un proceso de unión, en particular, un proceso de unión adhesiva tal como, preferiblemente, un proceso de encolado.
Se apreciará que la cubierta exterior del respectivo segmento de pared lateral puede formarse antes de la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, durante la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo o incluso después de la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo. Por lo tanto, con ciertas realizaciones de la invención, en la etapa de formación de pared lateral, una estructura de cubierta de cabeza que forma parte de una cubierta exterior de la sección de cabeza está conectada al primer armazón de pared lateral de cabeza. Con realizaciones preferidas adicionales de la invención, en una etapa de formación de la cubierta exterior, después de dicha etapa de formación de pared lateral, una estructura de cubierta de cabeza que forma parte de una cubierta exterior de la sección de cabeza está conectada a la primera pared lateral de vehículo. Como se mencionó, la etapa de formación de cubierta exterior puede ocurrir en cualquier momento antes, durante o después de la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo.
La estructura de cubierta de cabeza puede tener cualquier diseño y composición deseados, respectivamente. Preferiblemente, la estructura de cubierta de cabeza comprende una pluralidad de elementos de refuerzo alargados conectados a elementos auxiliares del primer armazón de pared lateral de cabeza para lograr una estructura particularmente estable como se ha descrito anteriormente.
La presente invención se refiere además a un método para fabricar una estructura de vehículo para un vehículo sobre carriles, en particular, teniendo la estructura de vehículo según la invención, una sección de cabeza y una sección de cuerpo principal. El método comprende formar parcialmente la sección de cabeza y la sección de cuerpo principal dejando al menos una abertura de acceso de montaje dentro de la sección de cabeza para insertar grandes componentes de equipamiento interiores en el interior de la sección de cabeza. A continuación, al menos uno de estos grandes componentes de equipamiento interiores se inserta en el interior de la sección de cabeza a través de al menos una abertura de acceso de montaje. Finalmente, la al menos una abertura de acceso de montaje se cierra utilizando una unidad de cobertura que forma parte de una cubierta exterior de la sección de cabeza de vehículo.
Tal método tiene la ventaja de que los componentes grandes y/o pesados del vehículo pueden introducirse y montarse en el interior del vehículo en una etapa muy avanzada del proceso de fabricación del vehículo sin tener que transportar el componente respectivo a lo largo de una gran distancia a lo largo de la dirección longitudinal. Esto facilita enormemente la fabricación del vehículo. Además, se pueden usar técnicas de conexión para cerrar el acceso de montaje respectivo que no introduzcan una cantidad considerable de calor en la estructura que, de lo contrario, podría causar la distorsión de la estructura.
Realizaciones adicionales de la presente invención resultarán evidentes a partir de las reivindicaciones dependientes y de la siguiente descripción de realizaciones preferidas que se refiere a las figuras adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista lateral esquemática de una realización preferida de un vehículo sobre carriles según la presente invención que comprende una realización preferida de una estructura de vehículo según la presente invención que incluye una realización preferida de una estructura de cabeza de vehículo según la presente invención fabricada con una realización preferida de un método según la presente invención;
La figura 2 es una representación en perspectiva esquemática de una parte de la estructura de cabeza de vehículo de la figura 1 (con la estructura de cubierta exterior y partes de una estructura de armazón de techo eliminadas);
La figura 3 es una representación en perspectiva esquemática adicional de una parte de la estructura de cabeza de vehículo de la figura 1 (con solo la estructura de cubierta exterior eliminada);
La figura 4 es una representación en perspectiva esquemática adicional de una parte de la estructura de vehículo de la figura 1 (que incluye la estructura de cabeza de vehículo de la figura 3);
La figura 5 es una representación en perspectiva esquemática adicional de la estructura de vehículo de la figura 1 (que incluye partes de la estructura de cubierta exterior de la estructura de cabeza de vehículo);
La figura 6 es una representación en sección esquemática de un detalle de la estructura de vehículo de la figura 5 (en una sección a lo largo de la línea VI-VI de las figuras 4 y 5).
Descripción detallada de la invención
Con referencia a las figuras 1 a 4, ahora se describirá con mayor detalle una realización preferida de un vehículo 101 sobre carriles según la presente invención que comprende una realización preferida de una estructura de vehículo según la invención que incluye una realización preferida de una estructura de cabeza de vehículo según la invención. Para simplificar las explicaciones dadas a continuación, se ha introducido un sistema de coordenadas xyz en las figuras, en el que (en una pista recta y nivelada) el eje x designa la dirección longitudinal del vehículo 101, el eje y designa la dirección transversal del vehículo 101 y el eje z designa la dirección de altura del vehículo 101. El vehículo 101 es un vehículo sobre carriles de alta velocidad con una velocidad de funcionamiento nominal superior a 250 km/h, más precisamente superior a 300 km/h, concretamente de 380 km/h.
Como puede verse en la figura 1, el vehículo 101 comprende una estructura de vehículo en forma de cuerpo 102 de vagón soportada de manera convencional, en la región de ambos extremos, sobre engranajes 103 de rodadura (ubicados en cortes de engranaje de rodadura adecuados del cuerpo 102 de vagón). Sin embargo, se apreciará que, con otras realizaciones de la invención, se puede elegir cualquier otro tipo de soporte del cuerpo del vagón sobre engranajes de rodaje adecuados.
El cuerpo 102 de vagón comprende una sección 104 de cabeza y una sección 105 de cuerpo principal conectadas a través de una interconexión 106 que comprende una sección 106.1 de interconexión de cabeza de la sección 104 de cabeza y una sección 106.2 de interconexión de cuerpo principal coincidente de la sección 105 de cuerpo principal. La sección 104 de cabeza está situado en el extremo libre del vehículo 101 que puede formar un extremo delantero o trasero de un tren del que forma parte el vehículo 101. De manera convencional, la sección 104 de cabeza aloja un compartimiento del conductor que recibe un puesto de conducción y equipamiento grande y/o pesado adicional (no mostrado con mayor detalle) para controlar y operar el vehículo 101.
La sección 104 de cabeza tiene una superficie exterior de forma tridimensional compleja para cumplir requisitos aerodinámicos específicos, mientras que la sección 105 de cuerpo principal tiene una superficie exterior de forma sustancialmente prismática o bidimensional como se ha descrito anteriormente.
La sección 104 de cabeza comprende una estructura 104.1 de cabeza de vehículo que a su vez comprende una estructura de armazón de cabeza interior en forma de armazón 104.2 de cabeza (véanse las figuras 2, 3 y 4) y una estructura de cubierta de cabeza exterior en forma de cubierta 104.3 de cabeza exterior (véase la figura 5). Como se puede ver mejor en las figuras 2 y 3 (que muestran la estructura 104.1 de cabeza de vehículo en diferentes vistas con diferentes partes del vehículo 101 eliminadas), el armazón 104.2 de cabeza interior comprende dos vigas 104.4 longitudinales principales que se extienden en la dirección longitudinal (dirección x), desde un extremo delantero hasta un extremo trasero del armazón 104.2 de cabeza. Estas vigas 104.4 longitudinales principales proporcionan un soporte adecuado de las cargas que actúan en la dirección longitudinal (como, por ejemplo, las cargas de impacto en una situación de choque) contra la sección 105 de cuerpo principal adyacente.
Las dos vigas 104.4 longitudinales principales están ubicadas en un lado superior de la estructura 104.1 de cabeza de vehículo para proporcionar estabilidad estructural en esta área. Las dos vigas 104.4 longitudinales principales, en el estado montado de la estructura 104.1 de cabeza de vehículo, están conectadas en la dirección transversal (dirección y) a través de una pluralidad de vigas transversales que incluyen una primera viga 104.5 transversal frontal (que transporta una caja de limpiaparabrisas que recibe la unidad de transmisión para un limpiaparabrisas para la ventana delantera de la sección 104 de cabeza) y una segunda viga 104.6 transversal, todas ellas soldadas a las vigas 104.4 longitudinales principales para proporcionar una buena estabilidad estructural de la configuración.
Las vigas 104.5, 104.6 transversales primera y segunda y las dos vigas 104.4 longitudinales forman parte de un marco de ventana frontal para una unidad 107 de ventana frontal (véase la figura 5) de la sección 104 de cabeza.
Además, el armazón 104.2 de cabeza comprende una pluralidad de elementos de pilares principales laterales que incluyen dos elementos 104.8 de pilares principales centrales, así como dos elementos 104.9 de pilares principales traseros, todos soldados a las vigas 104.4 longitudinales principales para proporcionar una buena estabilidad estructural de la configuración. Los dos elementos 104.8 de pilares principales centrales están ubicados en un plano sustancialmente común (paralelo al plano yz) con la segunda viga 104.6 transversal de manera que se forma una estructura en forma de arco.
Además, el armazón 104.2 de cabeza comprende una pluralidad de elementos 104.10 de pilares auxiliares (conectados de manera firme a las vigas 104.4 longitudinales principales para proporcionar un soporte adecuado a la cubierta 104.3 exterior de la sección 104 de cabeza) y vigas 104.11 auxiliares, así como elementos adicionales tales como marcos de ventanas laterales, etc. En el presente ejemplo, los elementos 104.10 de pilares auxiliares están interconectados entre sí y conectados a elementos 104.8, 104.9 de pilares principales adyacentes, entre otros, mediante elementos 104.12 de viga longitudinales auxiliares para proporcionar un armazón estructuralmente estable general. Como se explicará con más detalle a continuación, las vigas 104.11 auxiliares están conectadas de manera firme, por ejemplo, soldadas, a un elemento 104.7 de marco (generalmente cuadrangular) que a su vez está conectado de manera firme, por ejemplo, encolado, a las vigas 104.4 longitudinales principales, la segunda viga 104.6 transversal y la sección 105 de cuerpo principal para proporcionar un soporte adecuado a la cubierta 104.3 exterior en la parte superior de la sección 104 de cabeza.
Como se puede ver en las figuras 3 y 4, en el estado montado del cuerpo 102 de vagón, una tercera viga 104.13 transversal (situada debajo de una de las vigas 104.11 auxiliares) está ubicada en un plano sustancialmente común (paralelo al plano yz) con los elementos 104.9 de pilares principales laterales traseros y conectada a las vigas 104.4 longitudinales principales de manera que, en este caso también, se forma una estructura en forma de arco. A diferencia de las vigas 104.5 y 104.6 transversales primera a segunda, la tercera viga 104.13 transversal está conectada a las vigas 104.4 longitudinales mediante un proceso de unión en frío, como el remachado. Sin embargo, se apreciará que, con otras realizaciones de la invención, se puede utilizar cualquier otra técnica de unión en frío, como por ejemplo, atornillado, sujeción, pero también encolado, etc.
En el presente ejemplo, en un estado de fabricación intermedio durante la fabricación del vehículo 101 (en una configuración similar a la que se muestra en la figura 2), se usa una abertura 108 de acceso de montaje dentro del armazón 104.2 de cabeza y la cubierta 104.3 de cabeza exterior de la sección de cabeza para introducir componentes grandes y pesados en el interior del vehículo antes de cerrar la cubierta 104.3 de cabeza exterior de la sección 104 de cabeza, facilitando así el ensamblaje y la fabricación global del vehículo. La abertura 108 de acceso de montaje está delimitada por las vigas 104.4 longitudinales principales, la segunda viga 104.6 transversal y un perfil de interconexión (no mostrado con mayor detalle) de la sección 105 de cuerpo principal (formando una interconexión para el marco 104.7).
Una vez insertado el equipamiento necesario en el interior del vehículo, la abertura 108 de acceso de montaje se cierra parcialmente (o se separa en dos partes) mediante la tercera viga 104.13 transversal. Se puede insertar una unidad 104.15 de cobertura que incluye el marco 104.7, las vigas 104.11 transversales auxiliares y el elemento 104.14 de cubierta exterior (así como, por ejemplo, un módulo de faro como se indica en las figuras 3 a 5) (como un módulo preensamblado) y conectarse a las vigas 104.4 longitudinales principales, formando la segunda viga 104.6 transversal y la interconexión transversal trasera (no mostrada con mayor detalle) de la sección 105 de cuerpo principal la interconexión para el marco 104.7. Se utiliza un proceso de unión en frío para evitar la distorsión de la estructura por el calor (como sería el caso, por ejemplo, si se utilizara un proceso de soldadura). Preferiblemente, el marco 104.7 de la unidad 104.15 de cobertura se pega sobre las interconexiones respectivas para conectar de manera firme la unidad 104.15 de cobertura a la estructura.
Se apreciará que, de manera similar, la abertura proporcionada por el marco de ventana frontal (formada por las dos vigas 104.4 longitudinales y las vigas 104.5, 104.6 transversales primera y segunda) también puede ser utilizada para introducir equipamiento en el interior del vehículo antes del montaje de la unidad 107 de ventana frontal. En este caso también, la conexión de la unidad 107 de ventana frontal se realiza preferiblemente en un proceso de unión en frío. Preferiblemente, la unidad 107 de ventana frontal está pegada al marco de ventana frontal.
Como puede verse en las figuras 1 y 4, la sección 105 de cuerpo principal comprende una estructura 105.1 inferior que sobresale, en la dirección longitudinal, en la sección 104 de cabeza. El extremo frontal de la estructura 105.1 inferior transporta una unidad de barrera frontal sustancialmente en forma de placa en forma de la denominada placa 109 de barrera. El plano de extensión principal de la placa 109 de barrera está dispuesto para ser sustancialmente paralelo al plano yz. La placa 109 de barrera (que está conectada al menos a la sección 105 de cuerpo principal pero que además puede cubrir la parte frontal del armazón de cabeza interno) está adaptada para transportar una unidad de absorción de energía de impacto que comprende uno o más dispositivos de absorción de energía de impacto (como se indica mediante el contorno 110 discontinuo en la figura 1). La unidad de absorción de energía de impacto, como se explicará con más detalle a continuación, sirve para absorber la energía de impacto en una situación de choque con un compañero de choque (por ejemplo, otro vehículo o un obstáculo).
Como puede verse en las figuras 1 y 4, la interconexión 106 mecánica entre la sección 104 de cabeza y la sección 105 de cuerpo principal está formada por la sección 106.1 de interconexión de cabeza y la sección 106.2 de interconexión de cuerpo principal coincidente que se extiende parcialmente de manera oblicua tanto en la dirección longitudinal como en la dirección de altura. Para ello, la sección 106.1 de interconexión de cabeza forma una interconexión escalonada que, en una primera sección 106.3 inclinada orientada hacia abajo, está inclinada con respecto a la dirección de altura (eje z) y la dirección longitudinal (eje x). Una segunda sección 106.4 y una tercera sección 106.5 de la sección 106.1 de interconexión, ambas ubicadas adyacentes a la primera sección 106.3 son sustancialmente paralelas a la dirección de altura (eje z), mientras que una cuarta sección 106.6 de la sección 106.1 de interconexión ubicada adyacente a la tercera sección 106.5 está inclinada con respecto a la dirección de altura (eje z) pero paralela a la dirección longitudinal (eje x).
Las respectivas secciones 106.3 a 106.6 de la sección 106.1 de interconexión de cabeza definen superficies de interconexión sustancialmente planas. Con ciertas realizaciones, las superficies de interconexión pueden ser sustancialmente paralelas con respecto a la dirección transversal (dirección y) lo que conlleva superficies de interconexión completamente planas. Sin embargo, en el presente ejemplo, la superficie de interconexión se selecciona de tal manera que, en cada punto de borde del borde de interconexión formado en la intersección de la cubierta 104.3 exterior y la superficie de interconexión, el plano tangencial de la superficie de interconexión (es decir, el plano tangente a la superficie de interconexión en este punto de borde) contiene la superficie normal de la cubierta 104.3 exterior en el punto de borde respectivo, así como la línea tangente (tangente al borde de interconexión en este punto de borde). Esto conlleva una ligera distorsión de la superficie de interconexión (dependiendo de la curvatura de la cubierta 104.3 exterior y la inclinación de la sección de interconexión), pero garantiza que las dimensiones de la junta sean idénticas en cada punto de borde, lo que facilita la conexión entre la sección 104 de cabeza y la sección 105 de cuerpo principal (por ejemplo, en un proceso de soldadura) y, por lo tanto, proporcionando una configuración muy sencilla, particularmente fácil de fabricar de fabricar.
Por tanto, se apreciará que, con ciertas realizaciones de la invención, la sección de interconexión de cabeza, en cualquiera de sus secciones, en particular, en la primera sección inclinada, no tiene que mostrar necesariamente una superficie de interconexión sustancialmente plana. Más precisamente, la superficie de interconexión definida por la respectiva sección de interconexión puede ser una superficie en ángulo al menos en sección y/o una superficie curva al menos en sección.
En este contexto, además, se remite explícitamente una vez más a las explicaciones dadas anteriormente con respecto a irregularidades locales (como, por ejemplo, protuberancias o hendiduras locales) de la superficie de interconexión de la sección 106.1 de interconexión.
Dada la superficie de interconexión sustancialmente plana de la sección 106.1 de interconexión de cabeza (y, en consecuencia, también de la sección 106.2 de interconexión de cuerpo principal coincidente), un plano de interconexión tangencial (es decir, un plano que es tangente a la superficie de interconexión), en el presente ejemplo, coincide con la respectiva superficie de interconexión.
En el presente ejemplo, la superficie de interconexión y el plano de interconexión, respectivamente, en la primera sección 106.3 inclinada oblicuamente, tiene una primera inclinación de aproximadamente a = 68° con respecto a la dirección de altura. Sin embargo, se apreciará que, con otras realizaciones de la invención, se puede elegir cualquier otra inclinación, preferiblemente dentro de los límites especificados anteriormente.
Esta interconexión 106 parcialmente oblicua tiene la ventaja de que la línea divisoria entre la sección 104 de cabeza y la sección 105 de cuerpo principal, en el nivel longitudinal individual, puede colocarse en el nivel de altura donde, por ejemplo, la parte de la cubierta exterior de vehículo ubicada por debajo de este nivel de altura continúa la superficie exterior prismática (de forma bidimensional) de la sección de cuerpo principal, mientras que la parte de la cubierta exterior de vehículo situada por encima de este nivel de altura ya forma parte de una parte compleja (de forma tridimensional) de la sección de cabeza. La interconexión 106 (al menos parcialmente) inclinada u oblicua, en otras palabras, de una manera muy beneficiosa permite separar la parte compleja con forma tridimensional de la superficie exterior y la parte mucho menos compleja con forma bidimensional de la superficie exterior de tal manera que la sección 104 de cabeza no tiene necesariamente tales áreas prismáticas. De este modo, el tamaño de la sección 104 de cabeza puede reducirse y limitarse únicamente a la parte compleja de forma tridimensional de la superficie exterior. Esto facilita enormemente la fabricación de la sección 104 de cabeza. Por otro lado, las áreas prismáticas ubicadas en el mismo nivel longitudinal pueden formarse junto con la sección 105 de cuerpo principal en un proceso de fabricación mucho más sencillo (por ejemplo, incluso en un proceso de extrusión). De este modo, se facilita enormemente la fabricación de la estructura global.
Además, la interconexión 106 al menos parcialmente inclinada u oblicua, tiene la ventaja de que, en comparación con las interconexiones dispuestas verticalmente convencionales (no obstante, debido al área de interconexión aumentada y la disposición especial ventajosa), proporciona un soporte mucho mejor para ambas cargas en la dirección de altura (como, por ejemplo, cargas gravitatorias) y cargas de torsión de la estructura 102 de cuerpo de vehículo en la dirección longitudinal. Por lo tanto, el gasto total de la sección 106 de interconexión puede reducirse en comparación con los diseños convencionales.
Más precisamente, como se puede ver en la figura 1, en el presente ejemplo, una parte inferior de la sección 105 de cuerpo principal, en la dirección longitudinal, se extiende por debajo de la estructura 104.1 de cabeza de vehículo entre un 75% y un 95%, más precisamente alrededor del 85%, de la dimensión longitudinal de la estructura 104.1 de cabeza de vehículo (entre la placa 109 de extremo y la segunda 106.4 sección de interconexión).
Sin embargo, se apreciará que, con otras realizaciones de la invención, en particular, dependiendo del diseño de interconexión, la parte inferior de la sección 105 de cuerpo principal puede extenderse sobre diferentes fracciones de la dimensión longitudinal de la estructura 104.1 de cabeza de vehículo. Preferiblemente, la parte inferior de la sección 105 de cuerpo principal se extiende por debajo de la estructura 104.1 de cabeza de vehículo sobre al menos el 30%, más preferiblemente sobre al menos el 50%, incluso más preferiblemente sobre sustancialmente el 100%, de la dimensión longitudinal de la estructura 104.1 de cabeza de vehículo.
Se apreciará que, generalmente, la primera sección 106.3 inclinada puede extenderse sobre una fracción arbitraria de la longitud total (es decir, la dimensión en la dirección longitudinal) y/o una fracción arbitraria de la altura total (es decir, la dimensión en la dirección de altura) de la sección 104 de cabeza. La primera sección 106.3 inclinada puede incluso extenderse sobre la longitud total y/o la altura total de la sección 104 de cabeza. En una realización alternativa, la primera sección 106.3 inclinada puede extenderse (ya sea desde el vértice superior de la sección 104 de cabeza o, en una configuración de línea divisoria en ángulo, desde una sección de línea divisoria superior similar a la segunda sección 106.4) hacia abajo hasta la estructura 105.1 inferior, en particular, en algunos casos llegando hasta el extremo delantero de la estructura 105.1 inferior (es decir, hasta la placa 109 de extremo).
Como se ha esbozado anteriormente, la ubicación y la dimensión de la sección 106.3 inclinada pueden seleccionarse en función de la disposición de la sección 104 de cabeza, en particular, en la transición entre las áreas superficiales exteriores prismáticas de forma bidimensional y la transición entre las áreas superficiales exteriores prismáticas en forma tridimensional. En el presente ejemplo, la sección 106.3 inclinada oblicuamente, en la dirección de altura, se extiende sustancialmente hacia abajo hasta el nivel de suelo interior definido por la estructura 105.1 inferior.
Se apreciará que, con otras realizaciones de la invención, se puede proporcionar una pluralidad de secciones inclinadas espaciadas entre sí. Estas secciones inclinadas pueden, por ejemplo, alternarse con una o más secciones intermedias que se extienden en paralelo a la dirección de altura o, en última instancia, en paralelo a la dirección longitudinal.
Como puede verse en las figuras 3 y 4, los elementos 104.8 y 104.9 de pilares principales laterales, en la dirección de altura, sobresalen más allá de la interconexión 106.1 para proporcionar un elemento conector que alcanza la sección 105 de cuerpo principal. En el presente ejemplo, los elementos 104.8 y 104.9 de pilares principales laterales llegan hasta la estructura 105.1 inferior de la sección 105 de cuerpo principal y están conectados de manera firme a la estructura 105.1 inferior. De este modo, la estructura en forma de arco formada por los elementos 104.8 de pilares principales centrales coplanarios y la segunda viga 104.6 transversal se cierra a través de la estructura 105.1 inferior produciendo finalmente una estructura en forma de anillo altamente estable. Lo mismo se aplica a la estructura en forma de arco formada por la tercera viga 104.13 transversal y los elementos 104.9 de pilares principales laterales traseros.
En el presente ejemplo, la unidad 110 de absorción de energía de impacto frontal está adaptada para absorber toda la energía de impacto máxima que debe tomar el vehículo 101 en situaciones de choque dadas (por ejemplo, descritas previamente según normativas nacionales, internacionales o del operario). Además, el armazón 104.2 de cabeza está adaptado para experimentar una deformación plástica sustancialmente nula en esta situación de choque frontal máximo. Obviamente, esto es beneficioso en términos de protección de un conductor y componentes vitales del vehículo 101 ubicados en la sección de cabeza en tal situación de colisión.
Como puede verse mejor en las figuras 5 y 6, en el presente ejemplo, los elementos de armazón auxiliares (como el elemento 104.10 de pilar auxiliar que se muestra en la figura 6) y los elementos de armazón principales (como el elemento 104.8 de pilar principal que se muestra en la figura 6) soportan una estructura 104.16 de cubierta de cabeza que forma parte de una cubierta exterior de la sección de cabeza. De este modo, se consigue un soporte beneficioso de la cubierta exterior del vehículo, en particular frente a cargas aerodinámicas elevadas (como se producen, por ejemplo, especialmente en operaciones a alta velocidad, a la entrada de un túnel o al encuentro con un vehículo que pasa).
Como se puede ver en la figura 6, la estructura 104.16 de cubierta de cabeza comprende una pluralidad de elementos 104.17 de refuerzo alargados conectados y que se extienden transversalmente a los elementos 104.10 de pilar auxiliares y conectados a un elemento 104.18 de cubierta exterior, lo que aumenta de manera beneficiosa la estabilidad estructural de la cubierta exterior. Se apreciará que los elementos 104.17 de refuerzo preferiblemente se forman monolíticamente con el elemento 104.18 de cubierta exterior (por ejemplo, ambos generados en un proceso de extrusión común). Sin embargo, también se puede utilizar cualquier otra técnica de conexión, preferiblemente técnica de unión en frío (para evitar la distorsión inducida por el calor). Al nivel de los elementos de armazón principales, como el elemento 104.8 de pilar principal, el elemento 104.18 de cubierta exterior está conectado directamente al elemento de armazón de cabeza principal, logrando así una introducción de cargas muy beneficiosa en la estructura 104.16 de cubierta de cabeza y, en última instancia, una configuración altamente estable estructuralmente.
Como puede verse en la figura 1, una sección 111 frontal del cuerpo 102 de vagón cubre la unidad 110 de absorción de energía de impacto así como los conectores (no mostrados) para proporcionar una conexión de transferencia de datos y/o de energía, mecánica con respecto a otro vehículo. Se apreciará que la sección 111 frontal se puede formar como un componente independiente conectado mecánicamente a la sección 104 de cabeza. Sin embargo, con ciertas realizaciones de la invención, la sección 111 frontal también puede ser parte de la sección 104 de cabeza. En particular, la sección frontal se puede formar de manera similar a la sección 104 de cabeza.
Se apreciará que se puede utilizar cualquier técnica de fabricación deseada o combinación de técnicas de fabricación para producir la estructura 104.1 de cabeza de vehículo. Preferiblemente, como en el presente ejemplo, la estructura 104.1 de cabeza de vehículo se forma como una estructura diferencial compuesta por una pluralidad de componentes conectados mecánicamente entre sí, facilitando así la fabricación de la estructura general.
Como en el presente ejemplo, preferiblemente, al menos una fracción de los componentes se conectan al menos parcialmente en un proceso de fusión, en particular, en un proceso de soldadura. Tales configuraciones, normalmente, facilitan la reparación de secciones dañadas. Además, como en el presente ejemplo, preferiblemente, al menos una fracción de los componentes, en particular, los componentes de la estructura 104.2 de armazón de cabeza, así como los componentes de la estructura 104.3 de cubierta exterior, están hechos de un material que comprende una aleación de metal ligero, en particular, que comprende aluminio. Tales configuraciones, normalmente, permiten estructuras muy ligeras.
A continuación, se describirán realizaciones preferidas de un método de fabricación del vehículo 101 con referencia a las figuras 1 a 6. En una etapa inicial de este método, todos los componentes descritos anteriormente se fabrican y proporcionan, respectivamente.
En una primera etapa de una etapa de formación de pared lateral, se forma un primer armazón de pared lateral de cabeza ubicado en un lado de la sección 104 de cabeza en una estación de fabricación independiente, comprendiendo el primer armazón de pared lateral de cabeza una de las vigas 104.4 longitudinales, los elementos 104.8 y 104.9 de pilares principales, los elementos 104.10 de armazón auxiliares para este primer armazón de pared lateral de cabeza y el elemento 104.12 de armazón longitudinal auxiliar. Al mismo tiempo, puede formarse el segundo armazón de pared lateral de cabeza situado en el otro lado de la sección 104 de cabeza y que comprende los componentes correspondientes.
Además, partes en forma tridimensional primera y segunda de la estructura 104.16 de cubierta de cabeza como se describió anteriormente (es decir, que comprende los elementos 104.17 de refuerzo y el elemento 104.18 de cubierta exterior) para el lado respectivo de la sección 104 de cabeza se forma en una estación de fabricación independiente.
Posteriormente, la primera parte de la estructura 104.16 de cubierta de cabeza se conecta al primer armazón de pared lateral de cabeza asociado (es decir, los componentes 104.4, 104.8, 104.9, 104.10, 104.12) para formar una primera pared lateral de cabeza, mientras que la segunda parte de la estructura 104.16 de cubierta de cabeza se conecta al segundo armazón de pared lateral de cabeza (es decir, los componentes 104.4, 104.8, 104.9, 104.10, 104.12) para formar una segunda pared lateral de cabeza, respectivamente, para proporcionar la configuración descrita anteriormente en el contexto de la figura 6.
Después de una etapa de ajuste y calibración de las paredes laterales de cabeza primera y segunda, en una segunda etapa de la etapa de formación de pared lateral, cada una de las paredes laterales primera y segunda se conecta a través de la parte respectiva de la interconexión 106 a paredes laterales de cuerpo principal tercera y cuarta adyacentes (prismáticas) (más precisamente, un segmento de pared lateral de cuerpo principal) de la sección 105 de cuerpo principal para formar una paredes laterales de vehículo primera y segunda (más precisamente, segmentos de pared lateral de vehículo primero y segundo), respectivamente.
Posteriormente, en una etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, las paredes laterales de vehículo primera y segunda se conectan a la estructura 105.1 inferior de la sección 105 de cuerpo principal y a una estructura 105.2 de techo de la sección de cuerpo principal para formar el cuerpo 102 de vehículo.
En una etapa adicional de la etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, las vigas 104.1 longitudinales se conectan a través de la placa 109 de barrera y las vigas 104.5 y 104.6 transversales para proporcionar la configuración descrita anteriormente, logrando así una conexión firme y rígida entre las dos paredes laterales de vehículo.
Se apreciará que, con otras realizaciones de la invención, el armazón de pared lateral de cabeza respectivo se puede conectar a la pared lateral de cuerpo principal asociada después de que la pared lateral de cuerpo principal se haya conectado a la estructura 105.1 inferior y a la estructura 105.2 de techo de la sección 105 de cuerpo principal. En estos casos, los armazones de pared lateral de cabezal primero y segundo (es decir, los componentes 104.4, 104.8, 104.9, 104.10, 104.12) pueden montarse individualmente en el segmento 105 de cuerpo principal ensamblado y conectarse a través de las vigas 104.5 y 104.6 transversales. Como alternativa, el armazón 104.2 de cabeza (como se muestra en la figura 2, excluyendo el marco 104.7) puede ensamblarse previamente (ya sea solo o ya con partes de la estructura 104.3 de cubierta exterior montadas sobre el mismo) y luego conectarse como una unidad completa a través de la interconexión 106 a la sección 105 de cuerpo principal.
Se apreciará que, con otras realizaciones de la invención, la estructura de cubierta exterior respectiva de los segmentos de cabeza y/o los segmentos de cuerpo principal puede montarse en cualquier momento deseado antes o después de conectar los respectivos armazones de pared lateral (cabeza y/o cuerpo principal) entre sí, con la estructura 105.1 inferior y/o con la estructura 105.2 de techo.
Se apreciará que las técnicas de conexión utilizadas en cualquiera de estas etapas pueden comprender cualquier técnica de conexión deseada o combinaciones arbitrarias de diferentes técnicas de conexión. Preferiblemente, al menos una de estas técnicas de conexión comprende un proceso de fusión, en particular, un proceso de soldadura.
Después de etapas de ajuste, calibración, acondicionamiento y equipamiento adicionales, los componentes grandes y/o pesados se insertan en el interior del vehículo a través de la abertura 108 de acceso de fabricación como se ha descrito anteriormente.
Finalmente, la tercera viga 104.14 transversal se monta de la forma que se ha descrito anteriormente. Posteriormente, el marco 104.7 con las vigas 104.11 transversales auxiliares y el elemento 104.14 de cubierta exterior que forman la parte correspondiente de la cubierta exterior que cierra la abertura 108 de acceso de montaje se instalan de la manera que se ha descrito anteriormente. Como se mencionó, esto puede suceder montando una unidad 104.15 de cobertura (previamente fabricada) que incluye el marco 104.7, las vigas 104.11 transversales auxiliares y el elemento 104.14 de cubierta exterior.
Lo mismo se aplica con respecto al cierre de aberturas adicionales. Por lo tanto, la abertura del marco de ventana frontal se cierra montando la unidad 107 de ventana frontal como se ha descrito anteriormente. Algo similar se aplica a todos los componentes de cierre adicionales, como ventanas laterales, etc. Aunque la presente invención anterior solo se describe en el contexto de vehículos sobre carriles de alta velocidad, se apreciará que también se puede aplicar a cualquier otro tipo de vehículo sobre carriles con el fin de superar problemas similares con respecto a una solución sencilla y económica para fabricar el cuerpo del vagón.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un vehículo sobre carriles, en particular un vehículo sobre carriles de alta velocidad, que tiene una sección (104) de cabeza y una sección (105) de cuerpo principal, en el que
- una estructura (104.1) de cabeza de vehículo de dicha sección (104) de cabeza tiene una sección (106.1) de interconexión de cabeza que forma una interconexión mecánica con una sección de interconexión de cuerpo principal coincidente de dicha sección (105) de cuerpo principal;
- dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo define una dirección longitudinal, una dirección transversal y una dirección de altura;
- dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo está configurada de manera que, en estado montado, una parte inferior de dicha sección (105) de cuerpo principal, en dicha dirección longitudinal, se extiende por debajo de dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo,
caracterizado por que
- dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo tiene una estructura (104.2) de armazón interior que comprende al menos dos vigas (104.4) longitudinales que se extienden, en dicha dirección longitudinal, desde un extremo frontal hasta un extremo trasero de dicha estructura (104.2) de armazón interior y conectándose a través de al menos una viga (104.6) transversal,
- dichas dos vigas (104.4) longitudinales y dicha viga (104.6) transversal confinan una abertura (108) de acceso de montaje situada, en dicha dirección longitudinal, entre dicha viga (104.6) transversal y dicho extremo trasero de dicha estructura (104.2) de armazón interior,
- pudiendo usarse dicha abertura (108) de acceso de montaje durante la fabricación de dicho vehículo para insertar grandes componentes de equipamiento interiores en el interior de dicha sección (104) de cabeza;
- cerrándose dicha abertura (108) de acceso de montaje parcialmente por una viga (104.13) transversal adicional conectada a dichas vigas (104.4) longitudinales en un proceso de unión en frío, en particular, en un proceso de remachado;
- cerrándose dicha abertura (108) de acceso de montaje por una unidad (104.15) de cobertura que forma parte de una cubierta exterior de dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo.
2. El vehículo sobre carriles según la reivindicación 1, en el que
- dicha sección (106.1) de interconexión de cabeza comprende al menos una primera sección (106.3) inclinada, que está inclinada con respecto a dicha dirección de altura y dicha dirección longitudinal,
en el que
- dicha sección (106.1) de interconexión de cabeza, en particular, define una superficie de interconexión, definiendo dicha superficie de interconexión un plano de interconexión tangencial, siendo dicho plano de interconexión tangencial tangente a dicha superficie de interconexión;
- teniendo dicho plano de interconexión, en dicha al menos una primera sección (106.3) inclinada, una primera inclinación con respecto a dicha dirección de altura, oscilando dicha primera inclinación, en particular, entre 5° y 85°, preferiblemente entre 30° y 80°, más preferiblemente entre 60° y 70°
y/o
- estando dicha superficie de interconexión, en dicha dirección de altura, orientada hacia abajo hacia una pista sobre la que circula dicho vehículo.
3. El vehículo sobre carriles según la reivindicación 2, en el que
- dicho plano de interconexión es sustancialmente paralelo con respecto a dicha dirección transversal y/o
- dicho plano de interconexión, en al menos una segunda sección ubicada adyacente a dicha primera sección (106.3) inclinada, es sustancialmente paralelo a dicha dirección de altura o sustancialmente paralelo a dicha dirección longitudinal
y/o
- dicha superficie de interconexión, en un plano paralelo a dicha dirección de altura y dicha dirección longitudinal, define un contorno de interconexión escalonado.
4. El vehículo sobre carriles según una de las reivindicaciones 2 o 3, en el que
- dicho vehículo sobre carriles en la zona de dicha sección (104) de cabeza tiene una estructura (105.1) inferior que define un nivel de suelo interior y una dimensión de altura máxima por encima de dicho nivel de suelo interior en dicha dirección de altura;
- extendiéndose dicha al menos una sección inclinada, en dicha dirección de altura, sobre del 10% al 90% de dicha dimensión de altura máxima, preferiblemente sobre del 25% al 75% de dicha dimensión de altura máxima, más preferiblemente sobre del 40% al 65% de dicha dimensión de altura máxima;
y/o
- extendiéndose dicha al menos una primera sección (106.3) inclinada, en dicha dirección de altura, sustancialmente hacia abajo hasta dicho nivel de suelo interior.
5. El vehículo sobre carriles según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que
- dicha estructura (104.2) de armazón interior comprende una unidad (109) de barrera frontal adaptada para transportar al menos un dispositivo (110) de absorción de energía de impacto, siendo dicha unidad (109) de barrera frontal, en particular, una unidad sustancialmente en forma de placa;
y/o
- dicho vehículo está adaptado para soportar, en una situación de choque frontal máximo definida, una carga de impacto frontal máxima, estando dicha estructura (104.2) de armazón interior adaptada para experimentar una deformación plástica sustancialmente nula en dicha situación de choque frontal máximo;
y/o
- dicha estructura (104.2) de armazón interior comprende al menos un elemento (104.8, 104.9) de pilar principal lateral, sobresaliendo dicho elemento (104.8, 104.9) de pilar principal lateral, en dicha dirección de altura, más allá de dicha sección (106.3) de interconexión para proporcionar un elemento conector que llega hasta dicha sección (105) de cuerpo principal, en particular, hacia abajo hasta una estructura (105.1) inferior de dicha sección (105) de cuerpo principal;
y/o
- dicha estructura (104.2) de armazón interior comprende al menos dos elementos (104.8, 104.9) de pilares principales laterales situados en un plano común y conectados en dicha dirección transversal a través de una viga (104.6, 104.13) transversal para formar una estructura de soporte principal en forma de arco de dicha estructura (104.2) de armazón interior, extendiéndose dichos elementos (104.8, 104.9) de pilares principales laterales, en particular, en dicha dirección de altura, hacia abajo hasta una estructura (105.1) inferior de dicha sección (105) de cuerpo principal;
y/o
- dichas dos vigas (104.4) longitudinales están situadas en un lado superior de dicha estructura de cabeza; y/o
- dicha viga (104.6) transversal y dichas dos vigas (104.4) longitudinales forman parte de un marco de ventana frontal de dicha sección (104) de cabeza;
y/o
- dicha estructura (104.2) de armazón interior comprende una pluralidad de elementos (104.10) de pilares auxiliares y/o una pluralidad de vigas (104.11) auxiliares que soportan una estructura (104.3) de cubierta que forma una cubierta exterior de dicha sección (104) de cabeza, comprendiendo dicha estructura (104.3) de cubierta, en particular, una pluralidad de elementos (104.17) de refuerzo alargados conectados a dichos elementos (104.10) de pilares auxiliares y/o dichas vigas (104.11) auxiliares;
y/o
- dicha estructura (104.2) de armazón interior comprende una pluralidad de elementos (104.4, 104.6, 104.8, 104.9, 104.13) de armazón principales y una pluralidad de elementos (104.10, 104.11) de armazón auxiliares que soportan una estructura (104.3) de cubierta exterior que comprende un elemento (104.18) de cubierta exterior que forma una cubierta exterior de dicha sección (104) de cabeza y una pluralidad de elementos (104.17) de refuerzo alargados conectados a dicho elemento (104.18) de cubierta exterior, estando dichos elementos (104.17) de refuerzo conectados a dichos elementos (104.10, 104.11) de armazón auxiliares, estando dicho elemento (104.18) de cubierta exterior conectado directamente a dichos elementos (104.4, 104.6, 104.8, 104.9, 104.13) de armazón principales.
6. El vehículo sobre carriles según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que
- en dicho estado montado, dicha parte inferior de dicha sección (105) de cuerpo principal, en dicha dirección longitudinal, se extiende sobre al menos el 30%, más preferiblemente sobre al menos el 50%, incluso más preferiblemente sobre sustancialmente el 100%, de una dimensión longitudinal de dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo,
7. El vehículo sobre carriles según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que
- dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo está formada como una estructura diferencial compuesta por una pluralidad de componentes (104.4 a 104.18) conectados mecánicamente entre sí;
- estando al menos una fracción de dichos componentes (104.4 a 104.12, 104.16 a 104.18) conectados al menos parcialmente en un proceso de fusión, en particular, en un proceso de soldadura;
y/o
- realizándose al menos una fracción de dichos componentes (104.4 a 104.18) de un material que comprende una aleación de metal ligero, en particular que comprende aluminio.
8. El vehículo sobre carriles según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que dicho vehículo sobre carriles está adaptado para ser utilizado para funcionamiento a alta velocidad a velocidades de funcionamiento nominales superiores a 250 km/h, preferiblemente superiores a 300 km/h, más preferiblemente superiores a 350 km/h.
9. Una estructura de cuerpo de un vehículo sobre carriles, en particular, del vehículo sobre carriles según una de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende
- una estructura (104.1) de cabeza de vehículo que forma una sección (104) de cabeza de dicha estructura de cuerpo de vehículo y una estructura de cuerpo principal que forma una sección (105) de cuerpo principal de dicha estructura de cuerpo de vehículo;
- teniendo dicha sección (105) de cuerpo principal, en particular, una superficie exterior sustancialmente prismática a lo largo de dicha dirección longitudinal;
en la que
- dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo de dicha sección (104) de cabeza tiene una sección (106.1) de interconexión de cabeza que forma una interconexión mecánica con una sección de interconexión de cuerpo principal coincidente de dicha sección (105) de cuerpo principal;
- dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo define una dirección longitudinal, una dirección transversal y una dirección de altura;
- dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo está configurada de manera que, en estado montado, una parte inferior de dicha sección (105) de cuerpo principal, en dicha dirección longitudinal, se extiende por debajo de dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo,
- comprendiendo dicha sección (105) de cuerpo principal, en particular, una estructura (105.1) inferior que define un nivel de suelo interior y que alcanza, en dicha dirección longitudinal, dicha sección (104) de cabeza, caracterizada por que
- dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo tiene una estructura (104.2) de armazón interior que comprende al menos dos vigas (104.4) longitudinales que se extienden, en dicha dirección longitudinal, desde un extremo frontal hasta un extremo trasero de dicha estructura (104.2) de armazón interior y conectándose a través de al menos una viga (104.6) transversal,
- dichas dos vigas (104.4) longitudinales y dicha viga (104.6) transversal confinan una abertura (108) de acceso de montaje situada, en dicha dirección longitudinal, entre dicha viga (104.6) transversal y dicho extremo trasero de dicha estructura (104.2) de armazón interior,
- pudiendo usarse dicha abertura (108) de acceso de montaje durante la fabricación de dicho vehículo para insertar grandes componentes de equipamiento interiores en el interior de dicha sección (104) de cabeza;
- cerrándose dicha abertura (108) de acceso de montaje parcialmente por una viga (104.13) transversal adicional conectada a dichas vigas (104.4) longitudinales en un proceso de unión en frío, en particular, en un proceso de remachado;
- cerrándose dicha abertura (108) de acceso de montaje por una unidad (104.15) de cobertura que forma parte de una cubierta exterior de dicha estructura (104.1) de cabeza de vehículo.
10. Un método para fabricar la estructura de cuerpo de vehículo según la reivindicación 9, que comprende,
- en una primera etapa de una etapa de formación de pared lateral que usa al menos una primera técnica de conexión, formar un primer armazón de pared lateral de cabeza de dicha sección (104) de cabeza, comprendiendo dicho primer armazón de pared lateral de cabeza una primera viga (104.4) longitudinal y/o un primer elemento (104.8, 104.9) de pilar principal y/o una pluralidad de primeros elementos (104.10, 104.12) de armazón auxiliares,
- en una etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo que usa al menos una segunda técnica de conexión, conectar una primera pared lateral de vehículo a una estructura (105.1) inferior de dicha sección (105) de cuerpo principal y, en particular, a una estructura de techo de dicha sección (105) de cuerpo principal para formar un cuerpo de vehículo;
- integrándose dicho primer armazón de pared lateral de cabeza en dicha primera pared lateral de vehículo antes de o dentro de dicha etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo;
- comprendiendo al menos una de dicha primera técnica de conexión y dicha segunda técnica de conexión, en particular, un proceso de fusión, en particular, un proceso de soldadura.
11. El método según la reivindicación 10, en el que
- en una segunda etapa de dicha etapa de formación de pared lateral que usa al menos una tercera técnica de conexión, conectar dicho primer armazón de pared lateral de cabeza a una pared lateral de cuerpo principal de dicha sección (105) de cuerpo principal para formar dicha primera pared lateral de vehículo y conectar dicha primera pared lateral de vehículo a dicha estructura (105.1) inferior;
o
- en dicha etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo que usa al menos una tercera técnica de conexión, conectar una pared lateral de cuerpo principal de dicho cuerpo de vagón a dicha estructura (105.1) inferior y conectar posteriormente dicho primer armazón de pared lateral de cabeza a dicha pared lateral de cuerpo principal para formar dicha primera pared lateral de vehículo;
- comprendiendo dicha tercera técnica de conexión, en particular, un proceso de fusión, en particular, un proceso de soldadura.
12. El método según la reivindicación 10 u 11, en el que
- en dicha etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo que usa una cuarta técnica de conexión, una segunda viga (104.4) longitudinal de un segundo armazón de pared lateral de cabeza se conecta a dicha primera viga (104.4) longitudinal a través de una primera viga (104.6) transversal que se extiende en dicha dirección transversal;
- estando dicha primera viga (104.4) longitudinal y dicha segunda viga (104.4) longitudinal situadas, en particular, en un lado superior de dicha estructura de cabeza;
- formando parte dicha primera viga (104.4) longitudinal, dicha segunda viga (104.4) longitudinal y dicha primera viga (104.6) transversal, en particular, de un marco de ventana frontal de una abertura de ventana frontal de dicha sección (104) de cabeza;
- confinando dicha primera viga (104.4) longitudinal, dicha segunda viga (104.4) longitudinal y dicha primera viga (104.6) transversal, en particular, una abertura (108) de acceso de montaje situada, en dicha dirección longitudinal, entre dicha viga (104.6) transversal y un extremo trasero de dicha sección (104) de cabeza, pudiendo utilizarse dicha abertura (108) de acceso de montaje para insertar grandes componentes de equipamiento interiores en el interior de dicha sección (104) de cabeza;
- estando dicha primera viga (104.6) transversal, en particular, situada en un plano sustancialmente común con un primer elemento (104.8) de pilar principal lateral conectado a dicha primera viga (104.4) longitudinal y un segundo elemento (104.8) de pilar principal lateral conectado a dicha segunda viga (104.4) longitudinal para formar una estructura de soporte principal en forma de arco, extendiéndose dicho primer elemento (104.8) de pilar principal lateral y dicho segundo elemento (104.8) de pilar principal lateral, en particular, en dicha dirección de altura, hacia abajo hasta dicha estructura (105.1) inferior y, en particular, conectándose a dicha estructura (105.1) inferior;
- comprendiendo dicha cuarta técnica de conexión, en particular, un proceso de fusión, en particular, un proceso de soldadura.
13. El método según la reivindicación 12, en el que
- en dicha etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, al menos un gran componente de equipamiento interior se inserta en dicho interior de dicha sección (104) de cabeza a través de dicha abertura (108) de acceso de montaje y/o dicha abertura de ventana frontal, siendo dicho componente de equipamiento interior, en particular, uno de un tablero de conductor, una cabina de equipo eléctrico y un conducto de cables;
- en dicha etapa de ensamblaje de cuerpo del vehículo, después de insertar dicho componente de equipamiento interior y que usa una quinta técnica de conexión, dicha abertura (108) de acceso de montaje, en particular, es parcialmente cerrada por una segunda viga (104.13) transversal conectada a dicha primera viga (104.4) longitudinal y dicha segunda viga (104.4) longitudinal;
- en dicha etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, después de insertar dicho componente de equipamiento interior y que usa una sexta técnica de conexión, dicha abertura de ventana frontal, en particular, se cierra mediante una unidad (107) de ventana frontal;
- en dicha etapa de ensamblaje de cuerpo de vehículo, después de insertar dicho componente de equipamiento interior y que usa una séptima técnica de conexión, dicha abertura (108) de acceso de montaje, en particular, se cierra mediante una unidad (104.15) de cobertura que forma parte de una cubierta exterior de dicha sección (104) de cabeza de vehículo;
- comprendiendo dicha quinta técnica de unión, en particular, un proceso de unión en frío, en particular, un proceso de remachado;
- comprendiendo al menos una de dicha sexta técnica de conexión y dicha séptima técnica de conexión, en particular, un proceso de fusión, en particular, un proceso de unión adhesiva, preferiblemente un proceso de encolado.
14. El método según una de las reivindicaciones 10 a 13, en el que
- en dicha etapa de formación de pared lateral, una estructura (104.3) de cubierta de cabeza que forma parte de una cubierta exterior de dicha sección (104) de cabeza se conecta a dicho primer armazón de pared lateral de cabeza; o
- en un etapa de formación de cubierta exterior, después de dicha etapa de formación de pared lateral, una estructura (104.3) de cubierta de cabeza que forma parte de una cubierta exterior de dicha sección (104) de cabeza se conecta a dicha primera pared lateral de vehículo;
- comprendiendo dicha estructura (104.3) de cubierta de cabeza, en particular, una pluralidad de elementos (104.17) de refuerzo alargados conectados a elementos auxiliares de dicho primer armazón de pared lateral de cabeza; 15. Un método para fabricar la estructura de cuerpo de vehículo según la reivindicación 9, que comprende - formar parcialmente dicha sección (104) de cabeza y dicha sección (105) de cuerpo principal dejando abierta dicha abertura (108) de acceso de montaje dentro de dicha sección (104) de cabeza para insertar grandes componentes de equipamiento interiores en el interior de dicha sección (104) de cabeza;
- insertar dichos grandes componentes de equipamiento interiores en dicho interior de dicha sección (104) de cabeza a través de dicha abertura (108) de acceso de montaje; y
- cerrar dicha al menos una abertura (108) de acceso de montaje utilizando dicha unidad (104.15) de cobertura para formar dicha parte de dicha cubierta exterior de dicha sección (104) de cabeza de vehículo.
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