(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続部材を繊維複合手段に固定するための接続素子を用いた結合構成であって、前記繊維複合手段は少なくとも一つの繊維層とマトリックス材料からなり、前記接続素子はネジ型またはボルト型形状を有するとともに、頭部と体部を備え、前記体部が縦方向に延伸する形状を有するとともに、頭部より小さい横断面を備え、頭部から離反された端部には尖端部が設けられ、前記尖端部が乾燥またはマトリックスにより浸漬され固着されていない状態で、繊維複合手段による繊維層の貫通を補助し、前記接続部材が接続素子の体部を挿通するための開口を備え、または自体が一つまたは複数の接続素子の頭部であり、前記接続素子は前記繊維複合手段のマトリックス材料に接触する領域のうち、少なくとも前記繊維複合手段の強化繊維に接触する領域において封止部を有し、
前記尖端部は、前記接続素子に前記尖端部を取り付けまたは取り外すためのレンチの据え付けを容易にする面削部を有することを特徴とする結合構成。
【請求項２】
前記尖端部は取り外し可能であることを特徴とする請求項１に記載の結合構成。
【請求項３】
前記尖端部は前記接続素子の雄ねじに螺合されることを特徴とする請求項２に記載の結合構成。
【請求項４】
前記尖端部は前記接続素子の雌ねじに螺合され、前記雌ねじは軸方向において、前記接続素子の端部に設けられることを特徴とする請求項２に記載の結合構成。
【請求項５】
前記封止部は前記繊維層を貫通した後、且つ固着される前に、前記繊維複合手段から除去され、または前記繊維複合手段に残されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの一項に記載の結合構成。
【請求項６】
前記封止部は、マトリックス材料が前記接続素子の表面までに進入することを実現するための切り欠きを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの一項に記載の結合構成。
【請求項７】
前記切り欠きが前記接続素子の縦軸線に垂直する幅を小さくすることで、前記強化繊維が前記切り欠きに跨るとともに、その湾曲半径のために前記接続素子の材料表面に達していないことを特徴とする請求項６に記載の結合構成。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかの一項に記載の結合構成を製造する方法であって、前記結合構成は、前記接続部材を鉄道車両の頭部モジュールのためのリングビームに固定し、前記リングビームは繊維複合手段からなり、リングビームを製造する場合に、前記接続素子は前記接続部材のそのために配置された開口を通過するとともに、前記リングビームの乾燥またはマトリックスにより浸漬され固着されていない繊維層を通過するようにガイドされることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかの一項に記載の結合構成を製造する方法であって、前記結合構成は、前記接続部材を鉄道車両の頭部モジュールのためのリングビームに固定し、前記リングビームは繊維複合材料からなり、少なくとも一つの接続素子は前記接続部材に設けられ、前記リングビームの乾燥またはマトリックスにより浸漬され固着されていない繊維層を通過するようにガイドされるとともに、前記リングビームの、前記接続部材に対向する側に固定されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかの一項に記載の結合構成であって、前記接続部材は、ガラス、木材、金属、繊維複合材料、繊維強化を備えていないプラスチック、セラミック材料またはミネラル材料からなる手段であることを特徴とする結合構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明のテーマは接続素子であって、前記接続素子により接続部材を繊維複合構成、特に繊維複合材料からなる特殊なリングビーム構成に接続し得る。リングビームは鉄道車両の頭部モジュール（またはキャビン）の構成のための部材であり、衝突した場合に、出現された負荷を低減し及び配分することに寄与すべきである。
【背景技術】
【０００２】
頭部モジュールは特に近距離交通列車、特に地下鉄の構成に適用される。このような列車において、一般的には、頭部モジュールは車両に集積される。また、ここで、頭部モジュールはキャビンとも呼ばれる。
【０００３】
材料とエネルギー効率に対して有益であるから、近年以来、さらに軽質材料と軽量構成という原則を、徹底的に鉄道車両構造に用いられている。特に、繊維複合材料の応用はだんだん増加している。これは、軌道車両の頭部モジュールの設計にも関わる。
【０００４】
ここで、既知の構成は以下のように提出し、即ち、プレハブのモジュールを、中断なしで車両全体を通過する下部構成に套接する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、ＤＥ１９７２５９０５のテーマは、繊維強化プラスチック（ＦＫＶ）からなるプレハブの頭部モジュールを、台枠と車体モジュールに接続する方法である。好ましくは、頭部モジュールの側壁は、繊維強化プラスチックからなり、中間に位置する芯材料を有するサンドイッチ構成になるように製造される。ここで、特殊な強化型材を頭部モジュールの接合領域に適用して、前記接合領域は頭部モジュールの繊維強化プラスチック壁と台枠または車両モジュールとの間の力伝達を改良する。繊維強化プラスチック強化部が設けられている繊維ガイド装置の特殊な設計方式ではない。強化型材は頭部モジュールの繊維強化プラスチック壁の芯に集積されるとともに、頭部モジュールの繊維強化プラスチック壁と台枠または車両モジュールとの間のボルト接続機構のホルダとして機能させる。ここで不都合なのは、強化繊維材料は強化型材と台枠との間に、圧力負荷を受けて、さらに該領域において、繊維強化プラスチック材料の、クリープの影響による損壊というリスクが生じる。
【０００６】
ＷＯ２０１０/０２９１８８Ａ１は自己積載型の車両頭部を開示し、前記車両頭部は主に繊維複合材料からなる。車両頭部は、衝突した場合に、エネルギーを消費するための構成素子及び他の構成素子を有し、前記他の構成素子が、エネルギーを減少するための特殊な機能を具備していない。特に、エネルギーを消費する構成素子も繊維複合材料からなる。また、以下のように提出され、即ち、エネルギーを削減する１列の構成素子は順にエネルギーの消費または相応的な力の伝達を促進する。車両頭部は中間緩衝コネクターを有し、前記中間緩衝コネクターが構造形態の影響により、車両頭部の仕切板の前面に位置する。従って、中間緩衝コネクターの下流には前記中間緩衝コネクターに作用される衝突を吸収するエネルギー消費素子が直接的に設けられる。また、これに平行するように、アンチクリーパーとして機能させる二つの側面のエネルギー消費素子が設けられる。また、フロントウィンドウの下方にある保護壁は、少なくとも一つ、好ましくは二つのエネルギー消費素子を有する。保護壁から、頭部部材の毎側に、エネルギーの伝送のための二つの分岐が車両部材の下部構成に導入される。また、運動方向に沿って、二つのＡ柱の上流には二つのエネルギー消費素子が取り付けられる。前記書類は、異なる複数の素子が如何に金属部材にも接続されるかを教示しない。
【０００７】
ＤＥ３７１５４０９Ａ１から既知になるように、金属接続素子は繊維複合材料の繊維層を通過するようにガイドされるという場合について、ピン（Ｄｏｒｎ）を利用して、前記ピンはその尖った形状により繊維に対する押出を行って、その後、接続素子（ネジ、ボルト）は容易に形成された開口を通過するようガイドされる。この過程において、ピンは別体に構成された工具になるように構成され、これは、繊維が最初に押し出されてから、ピンを取り出さなければならない。これによって、繊維が元の位置に滑り戻すことで、接続素子に対する導入が難くなり、またはさらに接続素子に対する導入を阻害する。これは、特に大きい横断面を有する接続素子に関わる。
【０００８】
ＤＥ２０１５１０６５６３Ａ１は、繊維強化プラスチック構成部材、特に、航空機構成部材を接続する方法を開示している。接続しようとする構成部材を加熱することで、マトリックスがより容易に貫通するとともに、その後、固定機器を介して通過し及び接続する。固定接続機器は頭部と、体部と尖端部とを有し、取り外し可能であるように構成される。固定機器は不都合的に、以下の機構を有していなく、該機構を介して前記固定機器は貫通している際に、繊維に掛けられたままで損壊されることを防止する。
【０００９】
好ましくは、キャビンは二重皮構成になるように構成される。外皮は三のシステムに接続され、前記システムが衝突した場合に衝突エネルギーを変形に変換する。内皮が固有の、人に利用される内部空間を被覆する。二つの皮は繊維複合構成になるように構成され、前記繊維複合構成が衝突に対する保護に主な貢献を提供していない。外皮は以下の方式で、構成に必要な剛性を保証し、つまり、前記外皮が多層の繊維複合構成になるように実現され、選択的に繊維層の間に存在する芯を備える。繊維層において、敷き広げられた、巻かれたまたは編まれた繊維組織を利用してもよい。剛性を改良するために、ＵＤ繊維束（一方向繊維束）であってもよい。有利なのは、外キャビンのＡ柱は、衝突した場合に力を伝達するための特殊な強化部を有していない。これによって、衝突した場合にリングビームに発生される不利な力伝達を防止し、または少なくとも前記力伝達を規制する。好ましくは、外キャビンのＡ柱は電線をガイドするように構成される。好ましくは、外キャビン皮は繊維構成からなり、そして、前記繊維構成がマトリックス材料により浸漬されるとともに固着される。前記構成は既にマトリックス材料により浸漬された繊維構成からなってもよい。好ましくは、外皮と内皮との接続がフロントガラスの領域に行われる。ここで、この二つの皮は互いに締結され、粘着されまたは他の方式で接続される。
【００１０】
リングビームは特殊な意味がある。リングビームはＵ字状形状を有し、リングビームの二つの端部が後続の車両部材の上部の縦梁に固定される。リングビームの端面（Ｕ字状形状の下部の湾曲部に対応する）が外キャビン皮の上端側の内側に設けられる。好ましくは、リングビームは繊維複合手段になるように構成される。ここで、リングビームに対してＵＤ繊維層が適用され、前記ＵＤ繊維層がリングビームの全体の長さにおいて、後続の車両部材の上部の縦梁にある固定点から、後続の車両部材の他方の上部の縦梁にある他方の固定点までにストレッチする。ＵＤ繊維層が、異なる繊維配向を有する繊維層と交差するように詰め込まれる。好ましくは、繊維層が織物からなる。特に、異なる配向または織物、或いは編物を有する繊維層を利用することで、固着される前に、ＵＤ繊維をその位置に固定する。特に好ましくは、炭素繊維複合材料を利用する。
【００１１】
好ましくは、リングビームの端部と後続の車両部材の上部縦梁との接続は、接続部材により実現される。前記接続部材は以下の方式で、後続の車両部材の上部縦梁との接続を補助し、つまり、十分な強度で、前記接続部材に取付（好ましくは締結）に必要な開口を提供する。前記開口は特に各々リングビームの端部にある一つのネジ開口または複数のネジ開口であり、後続の車両部材の上部の縦梁における開口に対応する。また、選択的に開口が設けられ、接続ボルトまたはナット、ネジなどが前記開口を通過し、開口に導入され、必要な場合に、螺合される際に逆固定されることができる。
【００１２】
これによって、接続部材は正常に運転し及び衝突した場合に、大きい力を伝達しなければならない。
【００１３】
接続部材をリングビームの端部に連結するための伝統な方法は以下のように提出し、つまり、固着されたリングビームには孔が設けられ、そして、ボルトまたはネジ接続は前記孔を通過するようにガイドされ、前記ボルトまたはネジ接続は接続部材をリングビームの端部に保持する。該方案において、不都合なのは、孔において、リングビームにおける繊維構成が損壊される。また、接続部材を保持するための金属ボルトまたはネジが炭素繊維強化材料の開放された端部に直接的に接触することを防止しなければならない。さもなければ、電気化学による腐食はボルトまたはネジを弱めまたは破壊する恐れがある。
【００１４】
従って、以上に基づき、本発明の目的は、手段、好ましくは金属手段の、繊維複合手段、特に炭素繊維複合手段への取付を簡単にするための接続素子を提出することを目的とする。狭義に適用されるように、接続部材をリングビームの端部に固定するための接続素子を提出し、前記接続素子は言及された欠陥を避ける。ここで、好ましくは、接続部材は金属であり、特に好ましくは、ステンレス鋼またはチタンからなる。ただし、原則として、言及された接続素子は、他の材料からなる接続部材または手段を接続するために用いられてもよい。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、前記目的は請求項１による接続素子を介して実現される。好適な実施形態は引用される従属請求項において開示される。本発明による接続素子の応用は請求項９に開示される。
【００１６】
好ましくは、リングビームはキャビン外皮とともに作成される。ここで、リングビームの繊維強化構成を有したリングビーム成形部品を金型に詰め込み、前記金型においてキャビン外皮を製造する。そして、リングビームの繊維層とキャビン外皮とは共同でマトリックス材料により浸漬されて、そして前記マトリックス材料を固着させる（マトリックス材料を固化させる）。または、リングビーム成形部品は既にマトリックス材料により浸漬され、そして金型に詰め込まれ、または積載構成に置かれて、その後、前記積載構成において、同じように予め浸漬された繊維層（例えばプリプレグベルトとして）として、外皮の他の繊維層が置かれる。ここで、その後、固着も行われる。
【００１７】
他方の好適な実施形態は以下のように提出し、つまり、キャビン外皮とリングビームとを独立の部材として作成し、固着されたリングビームを固着されたキャビン外皮に導入するとともにここで固定し、好ましくは粘着する。
【００１８】
他方の好適な実施形態において、リングビームの繊維強化構成は繊維強化層からなる層という方式で構造される。
【００１９】
リングビームは複数の強化繊維の層からなる。ここで、一方向繊維層（ＵＤ層）及び編まれたまたは両方向に敷き広げられた層を利用する。異なる層は有利に互いに交差される。特に好ましくは、芯用ＵＤ繊維は編まれたまたは巻かれたカバーにより囲まれ、前記カバーがリングビームの形状を確定する。好ましくは、粗糸またはプリプレグベルトかならる織物をカバーとして機能させてもよい。好ましくは、リングビームの各々層は互いに接続される。これは縫合、編みまたは締付により発生されてもよい。プラスチックコネクタの応用も可能である。
【００２０】
固着されたリングビームの端部において、不都合的に固着された繊維複合材料を貫通することを避けるために、マトリックス材料の乾燥または湿潤な（マトリックス材料により浸漬された）固着しない状態で、ボルトとネジは配置された部位において、機器に接続されまたは自由に位置決めされるとともに、強化繊維構成を通過するようにガイドされ、繊維が押し出されるが、損壊されていない。
【００２１】
第１実施形態において、接続部材はワンピースになるように構成されることで、前記接続部材は完全にリングビームの端部を囲むとともに、ボルトまたはネジにより保持され、前記ボルトまたはネジが完全にリングビームの端部を通過する。
【００２２】
他方の実施形態において、接続部材はマルチピース、好ましくはツーピースになるように構成される。特に好ましくは、ツーピースである実施案であり、リングビームの端部が半ケース形態で構成される接続部材の二つの部材の間に保持される。ここで、接続部材の二つの部材が互いに対向するようにリングビームの一つの端部に設けられる。
【００２３】
第３実施形態において、接続部材はワンピースまたはマルチピースになるように構成されるが、前記接続部材は不完全にリングビームの端部を囲むことを特徴とする。ボルトまたは接続ネジが一側に、パッドまたはブロックにおいて、リングビーム材料の表面に支持されるとともに、他側に接続部材の材料により支持される。
【００２４】
第１の好適な方法過程において以下のように提出し、乾燥または固着されていないマトリックス材料により浸漬されている状態において、所望の形状で強化繊維材料を提供する。これは以下の方式で実現され、つまり、リングビーム（層配列として）を金型に詰め込むとともに接続部材をリングビームに置いて、そして、強化繊維層を通過するように、本発明による金属接続素子、例えばボルトまたはネジを押し出す。または、まず、接続部材を金型に詰め込み、そして固着されていないリングビームを導入してもよい。他方の利点は、接続素子と接合係合部材とは、連合されるように配置されることにある。これは、局所の転倒を防止するとともに、移動を起こす局所の孔壁による破壊から積層板を保護する。絶対及び相対の位置決めを確保するために、接続素子は選択的に積載板に予め位置決めされてもよい。繊維層を貫通する際に、有利に繊維を損壊しない。そして、ケース外皮の強化繊維材料はリングビームに付与されるとともに、マトリックス材料により共同で浸漬され、または全ての繊維材料が既に浸漬されたと、固着を行う。これによって、有利なのは、今までの方法によれば、穴を明ける際に所望するように、隙間を発生せずに、金属接続素子をマトリックスに結合する。従って、このような隙間に入れる腐食性の媒体がない。固着されてから、リングビームはマトリックス材料のみにより、係合するようにケース外皮材料に接続される。最後は、ワンピースになるように、ケース外皮とリングビームとを金型から取り出す。
【００２５】
第２の好適な方法過程において、乾燥または固着されていないマトリックス材料により浸漬されている状態において、自体形態であるリングビームの強化繊維材料を提供する。そして、強化繊維層を通過するように本発明によるボルトまたはネジを押し出すとともに接続部材を取り付ける。これによって、有利なのは、強化繊維材料である繊維を損壊しない場合に行われる。そして、乾燥の状態で強化繊維材料を提供すれば、強化繊維材料はマトリックス材料により浸漬されてもよい。そして、この二つの状況で（乾燥または浸漬されるように提供される強化繊維材料）、予め準備されたリングビームを取り出し、外皮を製造するための金型に詰め込む。その後、第１の好適な方法過程と同じように、再加工を行う。
【００２６】
第３の好適な方法過程は以下のように提出し、即ち、第２の好適な方法過程に応じて行われるが、接続部材を取り付けてから、浸漬された強化繊維材料部分を固着させ、そして、外皮を製造するための金型に搬送する。
【００２７】
本発明による接続素子（例えば、ボルトまたはネジとして）は単一の部材としてまたは接続部材の一部に固定（例えば溶接、粘着）されるように提供される。好ましくは、前記接続素子は金属材料、特に好ましくは、鋼からなる。ただし、強度と耐食性に対して提出された他の要求の設定タスクについて、接続素子は他の材料、例えば、プラスチック、繊維強化プラスチック、セラミックなどからなってもよい。
【００２８】
方法の一つの好適な変形形態の過程において、接続素子は、接続部材のそのために配置された開口と繊維層を通過するようにガイドされる。好ましくは、リングビームを固着させてから、ブロック（パッド）または接続部材の他のサブ部材をリングビームの相応的な固着された端部に付与するとともに固定する。これは、例えば接続素子の端部を螺合またはかしめることで行われる。各々実施形態において、接続素子は完全にリングビームを貫通する。
【００２９】
単一の部材としての接続素子は頭部と、棒状の、縦方向に沿って延伸する体部とを有し、前記体部が頭部より小さい横断面を備える。好ましくは、接続素子は体部の縦軸線の周りの回転対称性を有する。これは少なくとも体部自体に関わり、好ましくは、前記体部は円形の横断面を有する。従って、前記接続素子はその外部形状面において、通常のボルトまたはネジに対応する。他方の実施形態において、接続素子は菱形の横断面を有し、前記接続素子の最大のストレッチが負荷方向に沿う。これは、大幅な繊維偏向と、これによる接続素子の側壁にある引張応力（繊維の負荷にある配向から）を有利に避けて、なぜならば、孔が接続素子を介して、遵循負荷に従うように充填されるからだ。
【００３０】
本発明による接続素子の、頭部から離反された端部には尖端部が設けられ、前記尖端部は乾燥またはマトリックスにより浸漬され、固着されていない状態で、繊維複合手段による繊維層の貫通を補助する。金属接続部材は接続素子の体部を挿通するための開口を備え、または自体が一つまたは複数の接続素子の頭部である。繊維複合手段のマトリックス材料に接触する領域のうち、少なくとも繊維複合手段の強化繊維に接触する領域において、本発明による接続素子は封止部を有する。
【００３１】
好ましくは、接続素子（ネジ、ボルト）自体はピンとして構成されるから、繊維層を成功的に貫通した後に除去される必要がない。簡単な第１実施形態において、ここで、接続素子は繊維層を貫通する側に徐々に先細りになるように構成される。
【００３２】
前の第２実施形態は以下のように提出し、即ち、接続素子の徐々に先細りになる実施案は、取り外し可能である尖端部により実現される。ここで、取り外し可能である尖端部は接続素子の、繊維層を貫通する端部にある雄ねじセクションに螺合され、または接続素子の、繊維層を貫通する端部にある軸方向の開口に詰め込まれまたはねじ込まれてもよい。尖端部はただ軸方向の開口に詰め込まれると、前記尖端部は磁性接続によりばねコイルなどをその位置に保持することができる。
【００３３】
有利な改良方案は以下のように提出し、接続素子とのネジ接続が存在すると、取付または取外のためのレンチの、好ましくはナットレンチの据え付けを実現するように、尖端部は少なくとも対向する二つの側に削られる。好ましくは、面削部（Ａｂｆｌａｃｈｕｎｇ）から取り外し可能である尖端部まで、接続素子に向いてさらにストレッチされる過渡は、面取りするように構成されることで、層を貫通する際にも、該領域から繊維を導出し得る。
【００３４】
好適な形態において、ネジのスレッド線を保護し、つまり、樹脂によりスレッド線を充填することを避ける。このために、スレッド線及びピンを構成する封止部には分離機構が設けられる。
【００３５】
好ましくは、繊維層を貫通する際に、摩擦を減少させる媒体を接続素子の表面被覆層とする。
【００３６】
好ましくは、繊維層を貫通する際に、特に炭素繊維である場合に、接続素子は表面の被覆層が設けられ、前記表面被覆層が、接続素子の材料と炭素繊維との間の直接的な、導電の接触を禁止しまたは少なくとも激しく減少させる。選択された材料は必要な特性を有すると、摩擦を低減させる媒体と表面被覆層とは同様である。このような材料は従来技術から既知になる。
【００３７】
接続素子は不都合的に貫通する際に繊維に掛けられたままで前記繊維の破断を招致する恐れがあり、特に前記接続素子には雄ねじが設けられる場合にある。従って、好ましくは、接続素子は封止部を備える。好ましくは、前記封止部は少なくとも接続素子の体部に密着され、滑らか外壁を有する管という形態で構成される。雄ねじが設けられる接続素子体部である場合に、前記封止部は螺合されてもよい。好適な方法過程において、繊維層を貫通してから、前記封止部を取り外しまたは抜き取れ、及び取り出すことで、前記封止部はリングビームに残さない。他方の好適な実施形態は以下のように提出し、即ち、封止部がリングビームに残されるとともに、マトリックス材料により浸漬され、及び接着固着される過程において、共にマトリックスに結合される。
【００３８】
好適な実施形態において、封止部は接続素子の体部に螺合されず、接続素子の、繊維複合材料との接続の全体長さに構成される。従って、有利なのは、接続素子の他の部分を封止部から取り出すとともに、接続素子の交換可能性、または接続素子により保持される接続部材の交換可能性を実現することができる。
【００３９】
金属材料と接続素子または炭素繊維強化部との組み合わせ部分の間の導電接触を防止するために、好ましくは、封止部を利用してもよい。ここで、前記封止部は少なくとも接続素子の、強化繊維材料に接続される部分を被覆し、または接続素子の、マトリックス材料に接触する全てのセクションを被覆する。
【００４０】
好ましくは、尖端部はその周方向に沿って以下の程度で接続素子体部の横断面を超えて、即ち、無段階であるセクションは封止部を有するように構成される。これは繊維が封止部のエッジに掛けられたままであることを避ける。
【００４１】
好ましくは、封止部はプラスチック材料、特に好ましくは、マトリックス材料として利用される同じ材料からなる。ただし、適当な熱可塑性プラスチックまたはマトリックス材料により化学的に腐食されていない他のプラスチックを利用してもよい。
【００４２】
接続素子における、マトリックス材料からなる被覆層でも可能である。前記被覆層はその後、接続素子の、取り付けられた状態で、リングビーム内にストレッチされるセクションに規制される。
【００４３】
封止部の好適な改良方案は以下のように提出し、即ち、マトリックス材料が直接的に接続素子体部までに導入されることを実現するように、前記封止部は破断される。好ましくは、前記破断部は接続素子の体部の軸線に平行するようにストレッチされる長尺状の開口であり、好ましくは、封止部の略全体の長さに構成され、または円形または長円形状として構成される（好ましくは長円形の長半軸が接続素子の縦軸線に平行する）。好ましくは、ここで以下のエッジ（または面取り）を避け、つまり、繊維強化材料の繊維が前記エッジに掛けられたままである恐れがある。マトリックス材料は開口を介して進入してもよいが、強化材料の繊維は、その湾曲半径が前記開口に跨るから、接続素子の体部に接触しないように形成される。
【００４４】
他方の好適な改良方案において、ピンとして構成される封止部自体は、その後、嵌り込まれた雌ねじという形態で利用される機能素子として形成される。
【００４５】
接続素子を導入し、及びリングビームのマトリックス材料を固着させて（または、外シースの固着とともに行われる）から、接続素子を固定する。好ましくは、以下の方式で行われて、即ち、接続素子の頭部に対向する側にナットを螺合し、または突出する端部をかしめる。
【００４６】
本発明による接続素子は、炭素繊維複合材料に適用されるように改良されても、他の繊維複合材料、特にガラス繊維強化のプラスチックとともに利用されてもよい。有利なのは、異なる材料（例えば、ガラス、木材、金属、繊維複合材料、繊維強化部を有していないプラスチック、セラミック材料またはミネラル材料など）からなる手段と、繊維複合材料からなる手段との接続に適用される応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
以下の図面は、例示するように、本発明による接続素子の、接続部材を鉄道車両の頭部モジュールのためのリングビームに連結することに適用される、好適な応用を説明している。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、外皮を有していないキャビンの側面図を模式的に示す。概要原因から、中間緩衝コネクターも省略される。内皮７０１はツーピースになるように構成される。水平方向に沿って、保護壁強化部７１１の上に該区画を行う。内皮７０１の上部は、フロントガラスのための開口７０４と、サイドウインドウガラスのための開口７０３とを有する。ウインドウの開口はＡ柱７０５を介して互いに離間される。内皮の上部の上にリングビーム７２０を示す。前記リングビームは接続部材７２１を介して緩められるように後続の車両部材（図示せず）の上部にある縦梁に固定される。
【００４９】
内皮の下部には保護壁強化部７１１と一方向ベルト７１０とが集積され、前記一方向ベルトは力を保護壁強化部７１１から、導入点７１２において、後続の車両部材の下部にある縦梁に伝達する。
【００５０】
下部の衝突伝導素子７３０は内皮の下部の下にストレッチされる。キャビンの前面に板７３４を示す。前記板の下流には衝突エネルギー吸収ボックス（Ｃｒａｓｈ−Ｂｏｘ）７３３が設けられる。衝突した場合に、板７３４において突き当たって、前記板は力を衝突エネルギー吸収ボックス７３３に伝達するとともに、ここでなるべく力を削減させる。残りの衝突エネルギーは継続的に下部の衝突伝導素子７３０に伝導されるとともに、ここで、固定点７３２において、後続の車両部材の台枠サポートに伝達される。下部の衝突伝導素子７３０の水平部分において、中間緩衝コネクターを固定するための開口７３１が見える。
【００５１】
図２は３次元図で外皮７０２を模式的に示す。特に見えるように、上部のリングビーム７２０はその接続部材７２１を介して外皮７０２に接合される。さらに、中間緩衝コネクターのための蓋板７０６を示す。
【００５２】
図３は、二つの接続部材７２１を有するリングビーム７２０の構造を模式的に示す。接続部材７２１は接続素子（図示せず）を介して開口７２１４を通過し、リングビームに接続される。前記接続部材は取付開口７２１７を有し、リングビームは取付開口を通過し、接続部材７２１と前部サブ部材７２１３を介して後続の車両部材に接続される。そのため、特にネジである接続素子（図示せず）は開口７２１６を通過するようにガイドされ、前記接続素子は取付開口７２１７を介して締め付けられる。開口７２１５は選択的に外皮に締結されることを許可する。
【００５３】
図４は接続部材７２１の一方の実施形態を模式的に示す。前記接続部材は下部サブ部材７２１１と、上部サブ部材７２１２と、前部サブ部材７２１３とを有する。これらのサブ部材は鋼からなるとともに、溶接接続を介して上下が互いに固定される。
【００５４】
図５は他方の角度から、図４による接続部材を模式的に示す。
【００５５】
図６は縦軸線に沿う断面で、接続素子７４０の一方の実施形態を模式的に示す。接続素子はネジ形状を有するとともに、頭部部材７４０２と体部７４０１からなる。前記接続素子は、取り付けられてからマトリックス材料に接続される部分にネジを有していない。ここで、接続素子の金属である組み合わせ部分が強化繊維構成に直接的に接触することを防止するための封止部７５０３が設けられる。封止部７５０３は、固着が完成され、且つ取り付けられたリングビームに残される。尖端部７５１は、ネジ７５０２に螺合され、徐々に先細りになる部分７５０１を有する。繊維複合材料を固着させてから、尖端部を抜き取れて、ナットをネジ７５０２に螺合することで、接続素子を固定し、好ましくは、パッドまたは接続部材の他方のサブ部材が敷かれている。
【００５６】
図７は図６の候補の実施形態を模式的に示す。ここで、尖端部７５０は雌ねじ７５０２を介してボルト７４０の上端部に保持される。
【００５７】
図８は図７による実施形態を示すが、付加的な封止部を有していない。
【００５８】
図９と図１０は封止部７５０３における切り欠き７５０４の二つの変形形態を模式的に示す。
【００５９】
図１１ａと図１１ｂは尖端部の正面図（図１１ａ）と縦軸線の周りに９０°回転した後の図面（図１１ｂ）とを模式的に示す。従って、側面にある面削部７５０５が見えて、前記面削部により、尖端部７５０を取り付けまたは取り外すためのレンチが接続素子に取り付けられることができる。
【符号の説明】
【００６０】
７０１  ・・・内皮
７０２  ・・・外皮
７０３  ・・・サイドウインドウ開口
７０４  ・・・フロントウインドウ開口
７０５  ・・・Ａ柱
７０６  ・・・中間緩衝コネクターの蓋板
７０７  ・・・内部組立部品
７１０  ・・・保護壁強化部の一方向ベルト
７１１  ・・・保護壁強化部
７１２  ・・・力を保護壁強化部から後続の車両の下部の縦梁における導入点に伝導する
７２０  ・・・リングビーム
７２１  ・・・接続部材
７２１１  ・・・下部サブ部材
７２１２  ・・・上部サブ部材
７２１３  ・・・前部サブ部材
７２１４  ・・・開口
７２１５  ・・・開口
７２１６  ・・・開口
７２１７  ・・・取付開口
７３０  ・・・下部の衝突伝導素子                  
７３０１  ・・・衝突伝導素子の、衝突エネルギー吸収ボックスから水平部分までのセクション
７３０２  ・・・水平部分
７３０３  ・・・衝突伝導素子の、水平部分から、台枠サポートにある固定素子までのセクション
７３１  ・・・中間緩衝コネクターを固定するための孔
７３２  ・・・下部の衝突素子の、台枠サポートにおける固定機器
７３３  ・・・衝突エネルギー吸収ボックス
７３４  ・・・板
７４０  ・・・接続部材をリングビームに固定するための接続ボルト
７４０１  ・・・ボルト体部
７４０２  ・・・ボルト頭部
７５０  ・・・繊維強化材料の貫通を補助するための尖端部
７５０１  ・・・徐々に先細りになる部分
７５０２  ・・・ネジ
７５０３  ・・・接続ボルトの封止部
７５０４  ・・・接続ボルトの封止部における切り欠き
７５０５  ・・・尖端部の面削部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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