[发明专利]铁路车辆车身结构及其制造方法

说明书

一种用于铁路车辆的车身结构(1)，其中，所述车身结构包括：框架，所述框架包括至少主要由钢合金制成的至少一个支撑元件(10)，以及至少一个设备元件(2)，所述设备元件主要由铝合金制成并且包括至少一个第一板(16，18)，所述第一板具有至少一个纵向边缘(22，24)和由所述纵向边缘围成的第一面(26，32)，其中，所述车身结构(1)的特征在于其还包括与所述支撑元件(10)一体成型的由钢合金制成的至少一个纵向压条(56，58)，并且其中，所述纵向压条通过摩擦熔融粘结(S)平坦地固定在所述第一面(26，32)上。

本发明涉及一种用于铁路车辆的车身结构和一种用于制造这种车身结构的方法。

为了制造铁路车辆(诸如客车或货车)的车身结构，已知的是对由不同金属材料制成的元件进行组装，以优化车身的重量。特别地，这种结构的底板可以由铝制成，而其他部分(诸如底板的支撑桁架)由钢制成。为了确保结构的坚固性和寿命，优选的是通过焊接将组成该结构的各个元件结合在一起。然而，将钢元件焊接至铝元件需要特殊的预防措施，因为这些材料难以焊接在一起并且会在彼此接触时产生电蚀。

FR-A1-2 630 698公开了一种设置有车身的车辆，该车身的结构包括由挤出铝板形成的两个底板平面以及由被设计为支撑这两个底板平面的竖直支柱和钢纵梁组成的面。设置复合元件来将底板固定至这些面上。这些复合元件各自包括焊接至这些底板之一的铝部分以及焊接至这些钢面之一的钢部分。

为了制造复合元件，已知的是通过紧固元件(螺栓、铆钉等等)或者通过爆炸焊接将铝部分附接到钢部分，成本高且复杂。而且，由于其特定的实现方式，这种爆炸焊接通常提前进行，与结构的其他组装步骤分开。为了实现这一点，必须通过铝到铝焊接将复合元件焊接至底板并且通过钢到钢焊接将复合元件焊接至这些面。结果是，需要总共三种不同的焊接技术将铝底板与刚面组装在一起。

相应地，本发明旨在克服现有技术的上述缺点并且提出了一种制造更简单且便宜的新的车身结构，而这种新的车身结构比已知的结构更坚固且持久。

本发明的目的是一种用于铁路车辆的车身结构，该车身结构包括：

-框架，所述框架包括至少主要由钢合金制成的至少一个支撑元件，以及

-至少一个设备元件，所述设备元件至少主要由铝合金制成并且至少包括第一板，所述第一板具有至少一个纵向边缘和由所述纵向边缘围成的第一面。

根据本发明，所述车身结构还包括与所述支撑元件一体成型的由钢合金制成的至少一个纵向压条，并且其中，所述纵向压条通过摩擦熔融粘结平坦地固定在所述第一面上。

根据本发明，所述设备元件通过最小数量的中间件和焊接件固定至所述支撑元件。可以有利地在制造本发明的车身结构期间直接实现在例如EP A 2 844 415中描述的最近的且高效的技术的摩擦熔融粘结。事实上，可以通过在所述纵向压条的自由面运用转动摩擦熔融粘结工具来进行这种摩擦熔融粘结，其中，所述自由面与抵靠所述第一面支撑的面相对设置。因此通过所述纵向金属压条来进行导通以实现所述摩擦熔融粘结，以将所述纵向金属压条固定至位于下方的所述设备元件。因此获得的车身结构特别结实、耐用并且便宜。

根据本发明的单独或组合考虑的其他有利特征：

-纵向平坦部设置在所述第一面内并且仅位于所述第一面的从所述纵向边缘延伸的部分上，其中，所述纵向压条以抵靠所述纵向平坦部的方式二被平坦地固定至所述设备元件。

-设置有两个板，其中，第一板包括与所述第一面相对的第二面，并且第二板平行于所述第一板，并且其中，所述设备元件包括从所述第二面的侧向部分伸出的纵向腹板，其中，所述侧向部分从所述纵向边缘延伸并且面朝所述纵向压条，所述腹板将所述第一板连接至所述第二板。

-所述纵向压条与所述支撑元件一体成型并且属于所述支撑元件。

-所述纵向压条具有纵向外边缘，所述纵向压条通过所述纵向外边缘焊接至所述支撑元件。