Cabina deformable para vehículo con modo de deformación invertido.

Un vehículo ferroviario que comprende:

- una sección principal (14) que define una dirección longitudinal del vehículo ferroviario,

- una cabina de conductor (16) fijada a la sección principal (14) en un extremo longitudinal de la misma,

- una base del vehículo (4) que sujeta a la cabina de conductor (16) y a la sección principal (14) desde debajo,- en donde la cabina de conductor (16) comprende un bastidor exterior (60), comprendiendo el bastidor exterior (60)una pluralidad de miembros de bastidor exteriores que definen porciones laterales (102), de techo (105), y base(103) de la cabina de conductor (16); un bastidor frontal (62) que comprende una pluralidad de miembros de bastidorfrontales que definen una porción frontal (104) de la cabina de conductor (16) más expuesta en la direcciónlongitudinal y posiblemente enfrentada al impacto de choque con un obstáculo (100), en donde el bastidor frontal(12) está conectado al panel exterior (60) a través de medios de conexión deformables (106), caracterizado porqueel bastidor frontal (62) es de un tamaño mediante el cual, bajo la aplicación de una fuerza suficiente debida a unimpacto de choque en la dirección longitudinal, el bastidor frontal (62) se mueve dentro del bastidor exterior,sustancialmente, sin alterar el bastidor exterior (60).

Cabina deformable para vehículo con modo de deformación invertido La presente invención se refiere a un vehículo ferroviario provisto de una cabina de conductor.

Un vehículo ferroviario como el definido en el preámbulo de la reivindicación 1 es conocido de US 5 579 699.

Una cabina de vehículo es descrita en EP 0802100 B1 en donde un bastidor para una cabina de una locomotora comprende varios elementos longitudinales absorbedores de energía situados dentro de los miembros de bastidor longitudinales y del chasis. Los elementos longitudinales absorbedores de energía se deforman longitudinalmente en un efecto de colapso o de espiral, absorbiendo parte de la energía de un impacto con un obstáculo. De forma similar, una cabina de vehículo para una locomotora se describe en US 2002/0073887, comprendiendo la cabina de vehículo un bastidor revestido por un blindaje protector que tiene un salpicadero rígido. Los elementos longitudinales absorbedores de energía están situados entre el bastidor y el blindaje protector.

Las cabinas de vehículo de EP 0802100 B1 y de US 2002/0073887 tienen una alta rigidez para proteger a los ocupantes de colisiones, a alta velocidad, con obstáculos. Sin embargo estas cabinas de vehículo no absorberán de forma suficiente la energía cinética de un impacto con un obstáculo a alta velocidad. De forma particular, cuando el obstáculo es más pesado o más rígido que la cabina de vehículo, y/o con una forma irregular. Una vez que los elementos longitudinales absorbedores de energía se han usado, no hay más absorción de la energía cinética residual. Si el obstáculo no puede absorber la energía cinética, por ejemplo si es más pesado y más rígido que la cabina de conductor, tal como es otra locomotora o la carga de un vehículo pesado, entonces puede suceder la existencia de una sobrecarga local o de una fisura de la estructura del bastidor. Esto puede llevar a un fallo estructural catastrófico del bastidor, de la cabina de la locomotora, y de la locomotora poniendo en riesgo la seguridad de los ocupantes de la cabina de la locomotora. Estos riesgos incluyen, pero no están limitados a, que los ocupantes queden atrapados dentro de los restos de la cabina de la locomotora y/o sean incapaces de obtener ayuda médica inmediata. Finalmente, el colapso estructural catastrófico de una cabina de locomotora, y por tanto del vehículo ferroviario, incrementa los esfuerzos necesarios para reparar y recuperar el vehículo ferroviario si es posible.

En consecuencia, hay una necesidad de una cabina de vehículo que absorba la energía cinética de una colisión mediante el colapso controlado de la cabina de vehículo, a la vez que deje las salidas de escape sustancialmente intactas.

De acuerdo con la invención se prevé una cabina de vehículo que comprende un bastidor exterior, el bastidor exterior comprendiendo una pluralidad de miembros de bastidor exteriores que definen porciones laterales, de techo y base de la cabina de vehículo; un bastidor frontal que comprende una pluralidad de miembros de bastidor frontal que definen una porción frontal de la cabina de vehículo, en donde se espera un impacto de choque, en donde el bastidor frontal está conectado al bastidor exterior mediante medios de conexión deformables y es de un tamaño mediante el cual, bajo la aplicación de una fuerza suficiente, el bastidor frontal se mueve dentro del bastidor exterior, sin alterar de forma sustancial el bastidor exterior.

La cabina de vehículo de la presente invención es ventajosa dado que la energía cinética de una colisión es absorbida por el bastidor frontal y/o por los medios de conexión deformables, el bastidor frontal será desviado dentro del bastidor exterior de la cabina de vehículo, dejando el bastidor exterior relativamente intacto. Los medios de conexión deformables evitan que la energía cinética de una colisión sea transmitida totalmente al bastidor exterior. Es preferible que los miembros de bastidor exterior dentro de las porciones laterales permanezcan sustancialmente o completamente intactos, ya que la existencia de un colapso estructural catastrófico del bastidor exterior de la cabina de vehículo y/o de la sección principal será minimizada. Esto mejora la seguridad para los ocupantes del vehículo, y asegura que cualquiera de las salidas de escape permanezcan accesibles a los ocupantes y/o al personal autorizado.

Además, teniendo el bastidor frontal más estrecho que el tamaño del bastidor exterior, los paneles que cubren los laterales de la sección frontal y/o del bastidor frontal, tales como los paneles que se pueden conectar entre el bastidor frontal y el bastidor exterior, serán desplazados lateralmente. El bastidor frontal también puede estar sujeto, por ejemplo en la parte posterior del panel frontal, mediante un soporte, como se ha mencionado arriba, a través de medios deformables, de tal manera que los paneles que cubren el bastidor frontal no sujetan el bastidor frontal en absoluto. Estos paneles están sólo “ligeramente conectados” entre el bastidor frontal y el bastidor exterior. La conexión ligera es tal que los paneles que se desplazan lateralmente se deformarán ofreciendo una resistencia relativamente menor ya que el bastidor frontal se deforma en el caso de una colisión. La ventaja de esto es que permite al bastidor frontal, desplazarse hacia dentro del bastidor exterior sin sobrecargar las porciones laterales del bastidor exterior. Esto puede ser denominado una deformación invertida de la sección frontal dentro de la cabina de vehículo.

En el caso de una colisión, los paneles desplazados lateralmente antes mencionados no deberían interferir con la deformación y el movimiento (normalmente hacia atrás y dentro del interior del bastidor exterior) , del bastidor frontal al interior del bastidor exterior. También, los medios deformables pueden estar diseñados de tal manera que también pueden ser movidos, desplazados, y/o guiados por pero no limitados a absorbedores de energía, y parcialmente hacia la parte posterior del bastidor exterior. En dichos diseños, los paneles desplazados lateralmente no deberían interferir con el desplazamiento relativo de los medios deformables. Tanto el bastidor exterior como el frontal comprenden miembros de bastidor exterior y frontal que pueden ser cualquier forma estructural adecuada, por ejemplo vigas maestras, vigas, puntales, puntales de absorción de energía, subconjuntos estructurales, y/o componentes. Estos miembros de bastidor conforman la estructura del bastidor frontal y del exterior. Los miembros de bastidor pueden estar hechos de cualquier material adecuado, por ejemplo acero, acero templado, fibra de vidrio, aluminio, fibra de carbono, laminados de los mismos o cualquier otro material similar, subconjunto o componente que sea adecuado para las finalidades de los bastidores frontal y exterior.

De forma preferente, el bastidor frontal tiene una dimensión vertical, que es menor que la distancia entre la porción base y la porción de techo del bastidor exterior. Este es ventajoso ya que evita que la energía cinética de una colisión sea transferida, involuntariamente, al bastidor exterior. De este modo, el bastidor exterior es más probable que permanezca sustancialmente intacto.

De forma preferente, los medios de conexión deformables entre el bastidor frontal y el bastidor exterior comprenden uno o más elementos absorbedores de energía, los elementos absorbedores de energía conectados entre el bastidor frontal y el bastidor exterior aseguran que toda la energía cinética de un impacto no sea transferida al bastidor exterior.

Los elementos absorbedores de energía pueden ser cualquier construcción adecuada, por ejemplo amortiguadores, puntales absorbedores de energía, vigas maestras absorbedoras de impactos, o un bastidor de apoyo deformable. Por ejemplo, un bastidor de apoyo deformable puede tener regiones deformables, de tal manera que las regiones deformables tienen una resistencia a la deformación más baja que los miembros de bastidor del bastidor frontal y/o del bastidor exterior. Esto proporciona un colapso controlado del bastidor de apoyo deformable durante una colisión y asegura que el bastidor frontal se mueva dentro del bastidor exterior con la menor cantidad de alteraciones en el bastidor exterior.

La distancia lateral entre los medios deformables, tales como los bastidores de apoyo deformables mencionados anteriormente, y los paneles desplazados lateralmente, se recomienda que sea al menos lo suficientemente ancha como para permitir un movimiento hacia atrás libre y/o un desplazamiento del panel frontal y/o de la sección frontal de la cabina de vehículo. Esta distancia lateral también se recomienda que sea lo suficientemente ancha para permitir... [Seguir leyendo]

1. Un vehículo ferroviario que comprende:

- una sección principal (14) que define una dirección longitudinal del vehículo ferroviario,

- una cabina de conductor (16) fijada a la sección principal (14) en un extremo longitudinal de la misma,

- una base del vehículo (4) que sujeta a la cabina de conductor (16) y a la sección principal (14) desde debajo,

- en donde la cabina de conductor (16) comprende un bastidor exterior (60) , comprendiendo el bastidor exterior (60) una pluralidad de miembros de bastidor exteriores que definen porciones laterales (102) , de techo (105) , y base

(103) de la cabina de conductor (16) ; un bastidor frontal (62) que comprende una pluralidad de miembros de bastidor frontales que definen una porción frontal (104) de la cabina de conductor (16) más expuesta en la dirección longitudinal y posiblemente enfrentada al impacto de choque con un obstáculo (100) , en donde el bastidor frontal

(12) está conectado al panel exterior (60) a través de medios de conexión deformables (106) , caracterizado porque el bastidor frontal (62) es de un tamaño mediante el cual, bajo la aplicación de una fuerza suficiente debida a un impacto de choque en la dirección longitudinal, el bastidor frontal (62) se mueve dentro del bastidor exterior, sustancialmente, sin alterar el bastidor exterior (60) .

2. El vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el bastidor frontal (62) tiene una dimensión vertical que es menor que la distancia entre la porción base (103) y de techo (105) del bastidor exterior (60) .

3. El vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicaciones 1 o 2, en donde los medios de conexión deformables entre el panel frontal (62) del panel exterior (60) comprende uno o más elementos absorbedores de energía (106) .

4. El vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicación 3, en donde los elementos absorbedores de energía (106) conectan el bastidor frontal (62) a la porción de techo (105) del bastidor exterior (60) .

5. El vehículo ferroviario de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, en donde los elementos absorbedores de energía (106) conectan el bastidor frontal (62) a la porción base del bastidor exterior (60) .

6. El vehículo ferroviario de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el bastidor exterior

(60) comprende uno o más miembros de bastidor exterior rígidos (64) dentro de una o más porciones laterales (102) para proporcionar una región de seguridad no deformable (61) .

7. El vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el bastidor exterior, en la región de la región de seguridad (61) , además comprende uno o más miembros de bastidor exterior rígidos (64) dentro de la porción de techo (105) .

8. El vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicaciones 6 o 7, en donde los miembros de bastidor exterior rígidos

(64) en las porciones laterales (102) proporciona uno o más marcos de puerta (20) para uno o más salidas.

9. El vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicación 8, en donde una o más salidas comprenden al menos una salida de emergencia.

10. El vehículo ferroviario de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el bastidor frontal

(62) esta montado con posibilidad de deslizamiento con respecto a la porción de base (103) del bastidor exterior (60) .

11. El vehículo ferroviario de acuerdo con la reivindicación 10, en donde al menos un miembro longitudinal guía el movimiento de deslizamiento del panel frontal (62) en la dirección longitudinal.

12. Un método para modificar un vehículo que comprende instalar una cabina de conductor (16) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.