CN102164801A - 用于轨道车辆的中间缓冲联接装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于轨道车辆的中间缓冲联接装置，包括：两个设置在车辆部分(A、B)上的需要彼此联接的联接半体(2、2′)，所述联接半体分别包括带有联接头(12、12′)的联接杆(8、80)；用于手动地连接两个联接头(12、12′)的连接元件(16)。在每个联接头(12、12′)上构成电的接触元件(32、34)，所述接触元件在两个联接半体(2、2′)联接时与相应另一个联接头(12、12′)的接触元件接触。在每个联接杆(8、8′)内敷设电线(18、18′)，所述电线从相配的联接头(12、12′)的接触元件(32、34)引导至车辆部分(A、B)，在该车辆部分上设置包括该联接杆(8、8′)的联接半体(2、2′)。

Description

用于轨道车辆的中间缓冲联接装置
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的用于轨道车辆的中间缓冲联接装置。
背景技术
上述类型的中间缓冲联接装置尤其用于使各个火车车厢彼此联接，所述火车车厢没有自身的驱动装置。在这种功能中这样的中间缓冲联接装置也称为中间联接装置或短联接装置。不同于自动的铁轨联接装置，机械的中间联接装置或短联接装置通过适合的连接元件手动地彼此联接。
在相互联接的车厢之间也能传输电流和信号。为此采用通常的连接电缆(也称为跨接电缆)，这些连接电缆手动地插入设置在车厢上的接头中。因为为了功率传输和信号传输经常需要相当多的连接电缆，所以连接电缆的手动的插入和松开是吃力的且耗费时间。在紧急情况下例如事故时抢救人员经常强行破坏和毁坏连接电缆，因为手动的松开需要太多的时间。另外不利的是，由现有技术已知的连接电缆必须安放到相当昂贵的保护软管中，以防止所述连接电缆受到外界环境的影响。
有选择的解决方案在于：除了机械的中间联接装置之外设置用于功率传输和信号传输的单独的电联接装置。这种解决方案例如在DE29 22 439 A1中描述。其中设置机械的中间联接装置，其两个联接半体通过壳式联轴器相互连接。在机械的中间缓冲联接装置的下面有支座，电缆联接装置在该支座上引导。已知的联接系统是相当耗费的，因为包含两个单独的联接装置即一个电的和一个机械的联接装置。
由DE 1 810 595已知一种按权利要求1的前序部分所述的中间缓冲联接装置。该中间缓冲联接装置包括空气线或电线，所述空气线或电线在壳式联轴器的后面不远处从相应的联接杆引导出来，两个联接半体的联接头通过该壳式联轴器相互连接。
发明内容
本发明的目的在于，进一步构成按权利要求1前序部分所述的机械的需要手动操作的中间缓冲联接装置，使其也低技术耗费地允许电流和信号在需要相互联接的车辆部分之间可靠地传输。
本发明通过权利要求1的特征部分解决该目的。
在按本发明的中间缓冲联接装置中集成机械的联接装置和电联接装置。按本发明联接杆也用于安置电线，所述联接杆是机械联接装置的部分，所述电线例如用于使信号或功率由接触元件传输到相应车辆部分中。
因为电线敷设在联接杆内，所以不同于在现有技术中使用的连接电缆，电线不受外部环境影响。所以可以放弃线所穿在的昂贵的保护软管。此外敷设在联接杆中的线不遭受机械负荷。所以不必注意，线尤其柔性地构成。确切地说，线可以刚性地且比现有技术更廉价地敷设在联接杆内。
已经处于需要联接的车辆部分内的线尤其可以简单地通过联接杆引导到接触元件上。昂贵的单独解决方案，例如在现有技术中必需的那样，不再是必要的。在联接杆内以比在现有技术中采用的柔性的连接线更小的技术耗费采取这种措施，该措施鉴于电磁相容性(缩写为EMW)是必要的，该联接杆是防止外界影响的系统。在联接杆内例如设置用于线束的隔壁或屏蔽，以便满足EMV要求。
本发明的另一显著优点在于，通过机械的和电的联接装置的集成仅还需要一个唯一的联接过程。这显著便于联接操作。
机械的和电的联接装置的按本发明的集成具有关于重量和必需的结构空间的优点。因为在联接杆内引导的电线上实际上不产生磨损，所以最后联接装置的维护与较少的耗费有关。
在一种有利的进一步方案中，每个联接头在其面向相应另一个联接头的端侧上具有接触件支座，接触元件设置在接触件支座中。在这种情况中，两个联接头中的一个联接头的接触件支座优选构成为插头件，并且另一个联接头的接触件支座优选构成为用于接纳插头件的插座件。接触件支座可以简单地沿联接方向相互插塞，以便在接触元件之间建立可靠的电接触。
在一种有利的结构中，所述两个联接头中的一个联接头的接触元件轴向弹性地支承在接触件支座中并且沿联接方向预紧，而另一个联接头的接触元件固定地支承在接触件支座中。如果联接头相互连接，那么固定地支承的接触元件使轴向弹性支承的接触元件克服沿联接方向作用的预紧而压到接触件支座中。所述预紧确保在接触元件之间的可靠的电接触。
在另一优选的结构中，一个联接头的接触件支座包括带有多个轴向的第一孔的第一板和设置在第一板上的第二板，该第二板带有多个对准第一孔的轴向的第二孔。相应的第二孔的直径小于被第二孔对准的第一孔的直径。所述接触元件中的一个以及一个预紧元件设置在第一孔中。相应的接触元件具有环形的止挡和连接在止挡上的接触头，该接触头引导穿过相配的第二孔。预紧元件使止挡沿联接方向压到第二板上。在该结构中相应的轴向弹性地支承的接触元件以其环形止挡贴靠在第二板上，如果这个接触元件没有被加载的话，即另一个联接头的构成相配的对应接触件的接触元件没有压到这个接触元件上。如果联接头相互连接，那么对应接触件使弹性支承的接触元件克服由预紧元件施加的预紧力压入到第一孔中。
优选每个联接头具有设置在联接杆的自由端上的环形法兰。连接元件在这种情况下例如构成为壳式联轴器，该壳式联轴器包围相互贴靠的环形法兰，用于连接两个联接头。壳式联轴器例如包括两个相同的可相互连接的例如可用螺钉相互连接的壳体件。
在另一结构中，每个接触头的接触元件的至少一部分在环形法兰的外表面上构成，而壳式联轴器在其内表面上具有桥式接触件，所述桥式接触件在两个联接头连接的情况下与在环形法兰的外表面上构成的接触元件接触。在该结构中，壳式联轴器是电联接装置的部分，其中该电联接装置通过其桥式接触件使联接头的成对地相互配设的接触元件彼此电连接。通过环形法兰的外表面用于安置电接触元件，相对较小的联接头也能配备有大量的接触元件。这有助于中间缓冲联接装置的紧凑的结构。
设置在环形法兰的外表面上的接触元件和/或设置在壳式联轴器的内表面上的桥式接触件优选构成为接触弹簧。接触弹簧确保特别可靠的电接触。
有利地，电线压接到接触元件上。因此在线与接触元件之间的接触电阻保持较小。
每个联接头的接触元件的一部分用于功率传输并且另一部分用于信号传输。如果接触元件不仅设置在环形法兰的外表面上而且设置在相应的联接头的端面上，那么有利的是，一种接触元件仅设置在环形法兰的外表面上并且另一种接触元件仅设置在端面上。设置在端面上的接触元件直接与设置在另一个联接头上的接触元件接触，而设置在环形法兰的外表面上的接触元件通过设置在壳式连轴器的内表面上的桥式接触件与设置在另一个联接头上的接触元件接触。如果例如通过桥式接触件的中间连接而担心功率损耗，那么有利的是，用于功率传输的接触元件设置在相应的联接头的端面上。相反，同样可考虑的是，敏感的或功能重要的信号直接通过联接头的端面传递。
在另一有利的结构中，每个联接半体包括铰接地设置在相应的车辆部分上的壳体件，相配的联接杆弹性地容纳在该壳体件中。在该结构中，线优选通过联接杆和壳体件引导到车辆部分中。于是通过联接杆和壳体件完全防止电线受到外部影响。
优选在每个联接杆和/或每个壳体件中设置缓冲装置。例如对于这种装置的例子是拉力/压力弹簧、气压弹簧、液压弹簧、气动的缓冲器和摩擦缓冲器以及这些装置的组合。
在一种有利的结构中，每个联接头在其端侧上具有至少一个沿联接方向伸出的环形件，该环形件沿联接方向确定的环高度在圆周方向上这样变化，使得环形件仅在联接头彼此相对的正好一个旋转位置上适配相应另一个联接头的环形件。从而环形件构成抗旋转装置，即它们确保，联接头能仅位置正确地彼此连接。
通过环形件，联接头的定心是可能的。优选地或附加地，定心也可以通过锥形的轴向突出部和相应的锥形的轴向的凹部实现，该突出部优选设置在一个联接头的端面的中间，该凹部处于另一个联接头的端面上并且在联接时适配地接纳该突出部。
附图说明
下面借助于附图详细解释本发明。其中：
图1显示按本发明的中间缓冲联接装置的示意图；
图2显示两个联接头和壳式联轴器的透视图；
图3显示在图2中显示的联接头之一的俯视图；
图4显沿图3的线A-A的剖视图；
图5显示不同的实施形式的两个联接头和壳式联轴器的透视图。
具体实施方式
图1显示需要手动操作的中间缓冲联接装置，也称作为中间联接装置或短联接装置。在此图1是简化的示意图，用于解释按本发明的中间缓冲联接装置的功能重要的特征。
按图1的中间缓冲联接装置包括两个基本上结构相同的联接半体2和2′，所述联接半体设置在车厢A或B上并且需要彼此联接。联接半体2和2′分别包括法兰4或4′、壳体件6或6′和联接连接杆8或8′。相应的壳体件6、6′通过未详细描述的支承件铰接地设置在法兰4、4′上。通过在法兰4、4′上的铰接的设置，壳体件6、6′能水平和垂直地摆动。
缓冲装置10或10′处于每个壳体件6、6′中，所述缓冲装置用于承受作用到联接半体2、2′上的拉力和/或冲击力。缓冲装置10例如可以构成为拉力弹簧、压力弹簧、气压弹簧、液压弹簧、气动的缓冲器或摩擦缓冲器。在图1显示的实施形式中，缓冲装置10、10′处于壳体件6、6′中。但该缓冲装置也可以设置在联接杆8、8′的适合的位置上。
每个联接杆8、8′在其自由端即面向另一个联接杆8、8′的端部上具有联接头12或12′。在本实施形式中在每个联接头12、12′构成环形的法兰14或14′。为了两个联接半体2、2′相互联接，联接头12、12′以其端面相互接触，然后通过两件式的壳式联轴器16相互固定。然后各联接头12的端面在图1中位于用E表示的联接平面中。
在联接半体12、12′联接时电的接触元件成对地相互接触，所述接触元件设置在联接头12、12′的端面上并且在图1中没有详细描述。在此一个联接头12的每个接触元件配设于另一个联接头12′的一个接触元件。这些接触元件用于使两个联接半体2、2′相互电连接。
联接杆8、8′构成空心的，使得电线18能敷设在相应的联接杆8、8′内，所述电线由车厢A或B引导至相配的联接半体2、2′的电的接触元件。在相应的车厢A、B中电线18、18′连接到电装置例如电池、动力源、信号处理器等上。在图1中为了简便起见仅描述三根电线18、18′。实际上电线18或18′的数量等于接触件的数量，所述接触件设置在相应的联接头上。该数量通常明显大于三(例如见图2)。
在本实施形式中导线18完全位于相应的联接杆8、8′内并且完全位于相应的壳体件6、6′内。
在图2至4中显示按本发明的中间缓冲装置的具体的实施形式。
图2显示联接头12、12′以及用于使联接头12、12′连接的壳式联轴器16。壳式联轴器16在本实施形式中由两个基本上相同的壳体件22和24构成，所述壳体件从上面和从下面安装到环形法兰14、14′上并且然后相互连接。壳体件22和24根据环形法兰14、14′成型。这意味着，壳体件22和24在组装的状态下以其内表面齐平地贴靠到环形法兰14、14′的外表面上并且使得两个联接头12、12′基本上力锁合且形锁合地相互连接。为了相互连接两个壳体件22和24，在一个壳体件22中构成通孔26，未显示的螺钉引导穿过所述通孔，所述螺钉拧入到在另一个壳体件24上构成的螺纹28中。
在本实施形式中接触件支座处于联接头12、12′的彼此相向的端侧上，其中在图2中仅描述设置在联接头12上的用30表示的接触件支座。在接触件支座30上设置电接触元件32和34。接触元件32用于信号传输，而接触元件34用于功率传输。在设置在另外的联接头12′上的未显示的接触件支座上存在相应的接触元件，在两个联接头12、12′借助于壳式联轴器16彼此连接的情况下，这些相应的接触元件分别与接触元件32、34中的一个连接。
在联接头12、12′的彼此相向的端侧上分别存在多个例如两个环形件，其中在图2中仅描述联接头12的用36和38表示的环形件。
联接头12的环形件36、38和另一个联接头12′的未显示的环形件用于使联接头12、12′位置正确地、抗旋转地且对中地彼此接触。为了这个目的，环形件36、38分别具有沿联接方向确定的环高度，该环高度在圆周方向上是变化的。一个联接头12的各环形件36、38的变化的环高度和另一个联接头12′的未显示的各环形件的环高度这样彼此协调，使得这些环形件仅在联接头12、12′彼此相对的正好一个旋转位置上彼此齐平地相互适配。仅在该旋转位置中联接头12的接触元件32、34功能正确地与联接头12′的未显示的接触元件接触。
在图3中以俯视图的形式显示联接头12的接触件支座30。如在图3中描述的那样，用于功率传输的接触元件34具有比用于信号传输的接触元件32彼此间隔更大的距离。另外接触元件32和34(设置在另一个联接头12′上的接触元件同样如此)构成非旋转对称的接触结构。该接触结构确保，一个联接头12的各接触元件32、34和另一个联接头12′的各接触元件仅能在正好一个彼此相对的旋转位置上功能正确地彼此接触。
图4以沿在图3中描述的线A-A的剖视图的形式显示联接头12。
如在图4中显示的那样，接触件支座30由第一板40和第二板42构成。板40和42通过螺钉44固定在联接头12上。
第一板具有轴向的第一孔46和48，接触元件32中的一个或接触元件34中的一个以及一个弹簧50或52相应设置在所述第一孔内。如图4可见的那样，每个接触元件32、34具有环形的止挡54或56，所述止挡通过弹簧50或52压到第二板42上。
第二板具有轴向的第二孔60、62，所述轴向的第二孔分别对准所述第一孔46、48中一个上。在此第二孔60、62的直径这样确定，使得仅接触元件32或34的用64或66表示的接触头、但不是环形的止挡54、56能穿过第二孔60、62。第二板42构成挡板。该挡板使接触元件32、34保持在第一板40上。
在环形法兰14的内表面与由两个板40和42构成的接触件支座之间存在密封件66。
在图4描述的实施例中，一个联接头12的各接触元件32、34弹性地支承并且朝第二板42预紧。相反另一个联接头12′的未显示的各接触元件构成为固定的对应接触件。如果两个联接头12和12′相互连接，那么弹簧50、52使得联接头12的接触元件32和34压到联接头12′的固定的接触元件上。从而确保在接触元件之间的可靠的电接触。
在图5中描述在图2中显示的实施形式的变型。在该变型中附加的接触元件70、72设置在环形法兰14、14′的外表面上。此外在壳体件22和24的内圆周面上构成桥式接触件74。附加的接触元件70、72和桥式接触件74这样设置，使得在联接头12、12′通过壳体件22和24相互连接时，每个桥式接触件74建立在所述接触元件70中的一个与所述接触元件72中的一个之间的电连接。在此接触元件70、72优选构成为弹簧接触件，所述弹簧接触件保证与桥式接触件74的可靠的电接触。

Claims (15)

1.用于轨道车辆的中间缓冲联接装置，包括：两个设置在车辆部分(A、B)上的需要彼此联接的联接半体(2、2′)，所述联接半体分别包括带有联接头(12、12′)的联接杆(8、8′)；用于手动地连接两个联接头(12、12′)的连接元件(16)，在每个联接头(12、12′)上构成电的接触元件(32、34)，所述接触元件在两个联接半体(2、2′)联接时与相应另一个联接头(12、12′)的接触元件接触，其特征在于：每个联接杆(8、8′)构成空心的并且在每个联接杆(8、8′)内敷设电线(18、18′)，使得所述电线完全位于相应的联接杆(8、8′)内并且从相配的联接头(12、12′)的接触元件(32、34)引导至包括该联接杆(8、8′)的联接半体(2、2′)所设在的车辆部分(A、B)。
2.按权利要求1所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：每个联接头(12、12′)在其面向相应另一个联接头(12、12′)的端侧上具有接触件支座(30)，在该接触件支座中设置接触元件(32、34)。
3.按权利要求2所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：两个联接头(12、12′)中的一个联接头的接触件支座构成为插头件，并且另一个联接头(12、12′)的接触件支座构成为用于接纳插头件的插座件。
4.按权利要求2所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：两个联接头中的一个联接头(12)的接触元件(32、34)轴向弹性地支承在接触件支座(30)中并且沿联接方向预紧，并且另一个联接头(12、12′)的接触元件固定地支承在接触件支座中。
5.按权利要求4所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：所述一个联接头(12)的接触件支座(30)包括带有多个轴向的第一孔(46、48)的第一板(40)和设置在第一板(40)上的第二板(42)，该第二板带有多个对准第一孔(46、48)的轴向的第二孔(60、62)，所述第二孔的直径相应小于相配的第一孔(46、48)的直径，在第一孔(46、48)中分别设置接触元件(32、34)中的一个以及一个预紧元件(50、52)，相应的接触元件(32、34)具有环形的止挡(54、56)以及连接到止挡(54、56)上的接触头(64、66)，该接触头穿过相配的第二孔(60、62)，并且预紧元件(50、52)使止挡(54、56)沿联接方向压到第二板(42)上。
6.按上述权利要求任一项所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：每个联接头(12、12′)具有设置在联接杆(8、8′)的自由端上的环形法兰(14、14′)，并且连接元件(16)构成为壳式联轴器，该壳式联轴器包围彼此贴靠的环形法兰(14、14′)，用于连接两个联接头(12、12′)。
7.按权利要求6所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：壳式联轴器(6)由两个相同的能相互连接的壳体件(22、24)构成。
8.按权利要求6或7所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：每个接触头(12、12′)的接触元件中的至少一部分(70、72)在环形法兰(14、14′)的外表面上构成，并且壳式联轴器(16)在其内表面上具有桥式接触件(74)，所述桥式接触件在两个联接头(12、12′)连接的情况下与在环形法兰(14、14′)的外表面上构成的接触元件(70、72)接触。
9.按权利要求8所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：设置在环形法兰(14、14′)的外表面上的接触元件(70、72)和/或设置在壳式联轴器(16)的内表面上的桥式接触件(74)构成为接触弹簧。
10.按上述权利要求任一项所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：所述线(18、18′)压接到接触元件(32、34)上。
11.按上述权利要求任一项所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：每个联接头(12、12′)的接触元件(32、34)的一部分用于功率传输并且另一部分用于信号传输。
12.按权利要求11所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：用于功率传输的接触元件(34)或用于信号传输的接触元件(32)设置在联接头(12、12′)的端面上，而相应另一种接触元件设置在环形法兰(14、14′)的外表面上。
13.按上述权利要求任一项所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：每个联接半体(2、2′)包括铰接地设置在相应的车辆部分(A、B)上的壳体件(6、6′)，在该壳体件中弹性地容纳相配的联接杆(8、8′)，并且所述线(18、18′)通过联接杆(8、8′)和壳体件(6、6′)引导到车辆部分(A、B)中。
14.按上述权利要求任一项所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：在每个联接杆(8、8′)和/或每个壳体件(6、6′)中设置缓冲装置(10、10′)。
15.按上述权利要求任一项所述的中间缓冲联接装置，其特征在于：每个联接头(12、12′)在其端侧上具有至少一个沿联接方向伸出的环形件(36、38)，该环形件沿联接方向确定的环高度在圆周方向上变化，使得环形件(36、38)仅在联接头(12、12′)彼此相对的正好一个旋转位置上适配相应另一个联接头的环形件。
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