CN103108792A - 用于铁路的电动联接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于铁路的电动联接装置，具有第一和第二联接装置部件（9），这两个联接装置部件分别具有一个载体（16），在所述载体中设置多个耦合部件，利用这些耦合部件能够建立从一个联接装置部件到另一个联接装置部件的电的、气动的和/或液压的耦合。附加地设有至少一个高频耦合装置（10），所述高频耦合装置通过一个联接装置部件中的包封的天线（20）和另一个联接装置部件中的包封的天线（24）构成。

Description

用于铁路的电动联接装置

技术领域

本发明涉及一种用于铁路的电动联接装置，具有第一和第二联接装置部件，所述第一和第二联接装置部件分别具有一个载体，在所述载体中设置多个耦合部件，利用这些耦合部件可以实现一个联接装置部件与另一个联接装置部件的电的、气动和/或液力的耦合。

背景技术

在当前的列车中除了机械的联接装置还设置这种电动联接装置，这种联接装置将列车的车厢或列车部分的机车相互连接。此时通过电动联接装置，在列车的车厢之间或由一个机车到下一个机车建立电的、气动和/或液力的连接。

最近以来越来越多地要求，要能实现从车厢到车厢或从机车到机车的高频的数据传输。一方面可以以这种方式从一个机车向下一个机车传输控制指令。另一方面，利用这种数据传输还可以传输多媒体内容，可以向乘客提供所述多媒体内容。

原则上已知的是，所述高频的数据传输也可以通过插接件实现，如例如由以太网网线已知的那样。但这种插接连接不适于在铁路中使用，因为这种插接连接器在一个车厢与另一个车厢连接时由于不可避免的污染会非常快速地丧失功能。因此在现有技术中已知各种不同的建议，通过一个车厢到下一个车厢或从一个列车部分的机车到第二列车部分的机车的无线电连接实现这种高频数据传输。这里不利的是，从一个车厢到另一个车厢以及还有从一个机车到另一个机车必须克服较大的间距，这会导致防窃听安全性以及来自外部的可干扰性方面的问题。此外在从一个机车到下一个机车数据传输时，会出现这样问题，必须在车辆结构中安装数据传输所需的天线，这会在结构强度以及天线的电连接方面导致问题。

发明内容

本发明的目的因此在于，实现列车的车厢之间或不同列车部分的机车之间的高频数据传输的可能性，这种可能性具有在实践中是可行的。

为了实现所述目的，根据本发明在开头所述类型的电动联接装置设有高频耦合装置，所述高频耦合装置通过在一个联接装置部件中的封装的天线和在另一个联接装置部件中封装的天线形成。本发明基于这样的基本构思，在这样的情况下为高频数据传输设置高频耦合装置，即在还在车厢到车厢或机车到机车，即在电动联接装置中建立其他连接。由此不必在车辆结构中为单独的天线等设置开口，也不必布线连接单独的天线。这里在没有电耦合的情况下实现高频数据传输。考虑到在电动联接装置的区域内不可避免的污染和湿气作用，这是非常有利的。如在两个天线之间形成的并在几个毫米或几个厘米的数量级的短的火花隙实际上对于污物或湿气是免疫的。此外，短的火花隙还由于合适地设置敏感性和发送功率允许确保防窃听安全性。放弃使用电耦合还消除了经由对高频数据传输的屏蔽部流过高的补偿电流的风险，所述补偿电流会导致数据传输线路的损坏或者甚至是破坏。

优选设定，天线分别是磁性天线。术语“磁性天线”这里是指这样的天线，其中，数据传输主要、即多数通过所发送或所接收的磁场实现，并且少数是通过所发送或所接收的电场实现。这种磁性天线优选构造成平板天线，这在位置需求方面是有利的，平板天线特别是构造成天线环或“环形天线”。磁性天线提供了这样的优点，即磁场与例如贴片天线或偶极天线的相当的电场相比更为快速地衰减。此外用于数据传输的磁场基本上对于湿气、雪和冰是不敏感的，这在轨道运输使用中对于传输可靠性起有利的作用。

根据本发明的一个实施形式设定，高频耦合装置通过两个相互协同作用的高频耦合装置部件形成，所述高频耦合装置部件分别构造成塑料体，所述塑料体完全包围天线。在该实施形式中，高频耦合装置在机械层面通过两个相互嵌接的高频耦合装置部件实现，由此两个天线相对于彼此被带入这样的位置中，在该位置进行高频数据传输。这个实施形式的优点在于，当两个高频耦合装置部件相互嵌接时，天线相对于彼此处于确定的位置中。此外还得到一种特别牢固的结构并由此在具有可装配性的同时确保同样性。

这里容纳部可以构造成套筒，而突起构造成销，所述突起在电耦合装置闭合时这样插入所述套筒中，使得两个天线至少近似地处于一个平面中。这确保了自对中和天线相对于彼此精确的位置。以这种方式即使在与额定位置存在较大位置偏差时也能实现自对中。

根据一个可选的实施形式设定，高频耦合装置的两个高频耦合装置部件构造成平头/对接的突起，这两个突起在电动联接装置闭合时直接彼此相对置，从而两个天线以较小的间距彼此相对置。这种实施形式允许横向于插接方向有较大的误差。

附图说明

下面根据在附图中示出的不同的实施例来说明本发明。附图中：

图1示意性示出带有设置在其间的耦合装置的两个机车；

图2用示意性俯视图示出铁路耦合装置，其中设有两个电动联接装置；

图3示意性示出两个高频耦合装置部件，这两个高频耦合装置部件在图2所示的电动联接装置中可以形成一个高频耦合装置；

图4示出在图3的高频耦合装置中使用的天线的示意性透视图；

图5示出图3的高频耦合装置在插接状态下的示意图；

图6示出图3的高频耦合装置在插接状态下天线的位置；

图7示意性示出具有两个根据第一实施形式的高频耦合装置部件的电动联接装置的分解视图；

图8示出图7的电动联接装置，带有安装在其中的高频耦合装置部件；

图9示出根据第二实施例的高频耦合装置的示意性透视图；

图10示出根据第二实施例的高频耦合装置在耦合状态下的示意性透视图；

图11示出图9的天线的透视图；

图12示出具有两个根据第二实施例的高频耦合装置部件的电动联接装置的示意性分解视图；

图13示出图12的电动联接装置的示意性透视图，带有安装在其中高频耦合装置部件；

图14示出具有根据第二实施例的高频耦合装置的电动联接装置的另一个实施形式；以及

图15示出根据第三实施例的高频耦合装置的示意图。

具体实施方式

图1中示意性示出列车，所述列车由两个相互连接的列车部分组成，这两个列车部分分别包含一个机车5。这两个机车相互通过联接装置6连接，联接装置包括两个联接装置部件7。每个联接装置部件7（见图2）都包含一个机械的联接装置8和一个电动联接装置9，所述机械的联接装置通常构造成夏芬伯格（Scharfenberg）车钩。机械的联接装置8以及电动联接装置9在现代列车中可自动操作，以便在联接两个多个列车部分的多个机车时或者也在连接一个列车部分的各车厢时形成必要的机械连接以及形成控制所需的电气、液压和/或气压连接。为此目的，在电动联接装置9中通常集成多个插接件，所述插接件在连接电动联接装置9的两个联接装置部件时建立相应的连接。

根据本发明设定，电动联接装置中集成至少一个高频耦合装置10。这使得在联接装置6闭合时附加于两个联接装置部件7之间常见的已知的连接还通过耦合装置6建立高频的数据传输。高频耦合装置这里通过高频耦合装置部件12、14（见图3）实现，这两个高频耦合装置部件设置在电动联接装置9的联接装置部件的载体16（也见图7）中。

在图3至8所示的实施例中，高频耦合装置部件12构造成凹入的容纳部，这里具体地构造成圆柱形的具有内部开口18的套筒。磁性天线20设置成封装在套筒12的材料中，所述磁性天线这里构造成圈环，它同心地包围开口18。天线20通过同轴电缆22连接。

第二高频耦合装置部件14在第一实施形式中构造成突起，这里具体地构造成圆柱形的销，所述销可以插入另一个高频耦合装置部件12的容纳部中，就是说插入所述开口18中。在销14的内部容纳磁性天线24，所述磁性天线同样连接在同轴电缆22上。天线24也通过天线环形成并以与天线20相同的方式构造成平板天线。在销14上以及在开口18的边缘上分别设有导入斜面，以便使得销可以容易地导入开口中。

如图5中所示，在两个高频耦合装置部件12、14的插接状态下，设置在销14中的天线24与天线20处于相同的平面中并位于其内部。以这种方式实现了非常好的磁耦合，这种耦合具有在几毫米或几厘米范围内的火花隙（也见图6）。根据天线的几何形状和间距也这种方式也可以在两个天线之间形成主要时感应式的耦合。

高频耦合装置部件12、14由合适的塑料组成，所述塑料在其对于高频信号传输的介电特性方面是合适的。高频耦合装置部件优选是注塑的，从而天线20或24完全包封在高频耦合装置部件的材料中。以这种方式避免了两个联接装置部件之间的电连接。

如在图7和8中所示，包括第一和第二高频耦合装置部件12、14的高频耦合装置能以较小的耗费装入电动联接装置9的载体16的合适的凹口中。特别是它可以设置在目前为止未被使用的或被不再需要的触点占据的插接位置处。这使得可以对已经在运行中使用的电动联接装置进行改装，以满足高频信号传输的要求，而不必为此支出额外的费用。只需要在载体16中安装高频耦合装置部件12、14并从机车中或相应的车厢中的电动联接装置中引出相应的电缆。但这是可以毫无问题地实现的，因为已经由多条电缆通向电动联接装置，可以向其中添加用于高频耦合的高频电缆。根据要求，在每个电动联接装置中可以装入所需数量的多个高频耦合装置。

根据图9至13现在说明高频耦合装置的第二实施形式。对于由第一实施形式已知的构件使用相同的附图标记，并且对此可以参考上面的解释。

第一和第二实施形式之间的区别在于，在第二实施形式中，两个高频耦合装置部件不是相互嵌接，而是以其端侧对接地相互对置。为此目的，每个高频耦合装置部件12、14按突起的形式构成，这里构造成圆柱形的块状件，其中埋入天线20或24。与第一实施形式不同，两个天线20、24这里具有相同的直径。

如图10和11中所示，当两个高频耦合装置部件12、14在信号传输位置彼此对置时，两个天线20、24相互平行地对置定向，垂直于延伸平面的间距同样只有几毫米或几厘米。这里信号传输也主要通过两个天线20、24之间的磁耦合实现。

在图13中示出，在每个载体16中并排设置多个高频耦合装置部件12、14。当然也可以附加于其他耦合形式、例如电插接连接在载体16中设置高频耦合装置部件（见图14）。

在图15中示出另一个实施形式，该实施形式基本上对应于第一实施形式，即，第一高频耦合装置部件12构造成凹入的容纳部，而第二高频耦合装置部件14构造成突起。与第一实施形式不同，第一高频耦合装置部件12在该第三实施形式中具有锥形的容纳部18，而第二高频耦合装置部件14的突起构造成互补的锥体。在该实施形式中，当两个高频耦合装置部件12、14相互插接时，两个天线20、24也位于一个平面中。可选地也可以设想，天线构造成具有相同的直径并设置成使得这两个天线与第二实施形式中类似地相互平行地对置。天线相应的位置在图15中用十字标志表示。

Claims (10)

1.用于铁路的电动联接装置，具有第一和第二联接装置部件（9），这两个联接装置部件分别具有一个载体（16），在所述载体中设置多个耦合部件，利用这些耦合部件能够建立从一个联接装置部件到另一个联接装置部件的电的、气动的和/或液压的耦合，其特征在于，设有至少一个高频耦合装置（10），所述高频耦合装置通过一个联接装置部件中的包封的天线（20）和另一个联接装置部件中的包封的天线（24）构成。

2.如权利要求1所述的电动联接装置，其特征在于，各所述天线（20、24）分别是磁性天线。

3.如权利要求1或2所述的电动联接装置，其特征在于，各所述天线（20、24）分别是平板天线。

4.如上述权利要求之一所述的电动联接装置，其特征在于，各所述天线（20、24）通过天线环构成。

5.如上述权利要求之一所述的电动联接装置，其特征在于，所述高频耦合装置（10）具有两个协同作用的高频耦合装置部件（12、14），这两个高频耦合装置部件分别构造成塑料体，所述塑料体完全包围所述天线（20、24）。

6.如权利要求5所述的电动联接装置，其特征在于，高频耦合装置的其中一个高频耦合装置部件构造成凹入的容纳部（12），而另一个高频耦合装置部件构造成互补的突起（14），所述突起在电动联接装置闭合时位于所述容纳部中，使得两个天线（20、24）相互隔开小的间距。

7.如权利要求6所述的电动联接装置，其特征在于，所述容纳部构造成套筒（12），所述突起构造成销（14），所述销在电动联接装置闭合时插入套筒（12）中，使得两个天线（20、24）至少接近处于一个平面中。

8.如权利要求7所述的电动联接装置，其特征在于，套筒（12）和/或销（14）设有导入斜面。

9.如权利要求6所述的电动联接装置，其特征在于，容纳部（12）具有锥形的凹口（18），突起（14）构造成锥体。

10.如权利要求5所述的电动联接装置，其特征在于，高频耦合装置（10）的两个高频耦合装置部件（12、14）构造成平头的突起，这两个突起在电动联接装置闭合时相互直接对置，从而两个天线（20、24）以小的间距相互对置。

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