JP6942728B2 - 改良された配線システム、特に鉄道車両の車両間を接続するための配線システム - Google Patents

Description

本発明は、改良された配線システム、特に、鉄道車両の車両間を接続するために設計されるものに関する。

周知のとおり、鉄道車両内には、同一鉄道車両の車両間、または地上コントロール局に向けたデータおよびコントロール信号の送信のために通信インフラストラクチャが使用されている。

通常、通信インフラストラクチャは、鉄道車両の車両間の有線通信ネットワークを提供し、それには特にイーサネット（登録商標）・タイプのデータ通信ネットワーク、および地上コントロール局との、特に、たとえば４Ｇ規格を実装するセルラ・ネットワークを介した無線接続が含まれる。

その種の通信インフラストラクチャは、いくつかの特徴のうちでも、とりわけ、一般にＰＩＳ、すなわち乗客情報システムとして示される車載応用のための完全な連結性プラットフォームの実装を可能にする。

特に、その種のシステムは、旅行に関係する多くのオーディオおよびビデオ情報またはプロモーションもしくは文化的な性質の情報（雑誌、リアルタイム・ニュース等）を、たとえば車両の室内に備えられたモニタおよび／またはオーディオ・スピーカ・システムを介して乗客が受け取ることを確実にする。さらに、システムは、たとえば乗客の所持品のモバイル電子デバイスを介して、マルチメディア・コンテンツおよび芸能の管理を提供する。

また上記のＰＩＳシステムは、すべての車載電子デバイスおよび装置の管理および診断もリアルタイムにおいてさえ可能にし、局所化された撮影およびリモート・アクセスを伴うビデオ監視システムによる乗客安全の実装、および車両当たりの乗客運搬数の自動的な取り込みのための乗客数のカウント、いわゆる『人数カウンタ』または『乗客カウンタ』も可能にする。

したがって、本質において、このシステムは、好都合にも乗客満足の改善だけでなく、ビデオ監視を用いた車上の安全の増加、潜在的な故障または火災の検出、およびメンテナンス・タスクの改善を提供する。

より詳細に述べれば、イーサネット・データ通信ネットワークは、車上の各電子デバイスがそれ独自のＩＰアドレスを有することを規定し、中断を伴うことなくモバイル接続を介して、たとえばモバイル４Ｇネットワークを介して地上と接続することが可能な集中型ＧＰＳユニットによって管理されるＳＮＭＰ診断をサポートできる。

このように、電子的／電気的な要素だけでなく、実質的にあらゆるオンボード構成要素が、特別なセンサによって、経年変化、摩損、機能不全、または故障について監視され得る。

それに加えて、監視されるデータを使用して緊急事態を報告する警報を生成することが可能であり、それを地上局へ、位置、速度、温度、またはそれ以外といったそのほかコンテキスト情報とともに、さらなる分析のため、あるいは統計目的または障害の予測のためのデータベース内へのストアのために送信できる。

上述の通信インフラストラクチャの効果的な実装は、鉄道車両の車両内および車両間における効果的かつ安全な配線システムを必要とする。

これに関していえば、鉄道車両の隣接する車両間における有線接続は、それらの車両が、使用時に、あらゆるタイプの往復運動、応力、および振動を受けることから、特に決定的な意味を持つ。したがって、使用される配線システムは、鉄道車両が走行する間に結果としてもたらされる連続および反復的な応力および緊張、曲げおよび振動、さらには可能性のあるあらゆる環境条件に耐えることができなければならない。

鉄道車両の隣接する車両の接続ならびにデータおよびコントロール信号の送信に現在使用されている配線の解決策は、車両上の相補コネクタとの結合のために設計された対応するコネクタを備える１８極の、いわゆるＵＩＣケーブルの使用と；それに加えて、イーサネット・データ接続のために、特別なカテゴリＣＡＴ．５ｅまたはカテゴリＣＡＴ．７のケーブルの使用を想定しており、それらは、いずれも、１０００ＢＡＳＥ−ＴＸ信号を送信するための２４ＡＷＧバージョンであり、車両上のさらなるコネクタとの結合のために設計されたそれぞれのコネクタ内で終端する。

本件出願人は、その種の配線システムに問題がないとは言えず、特に、取り付けおよびメンテナンス作業の複雑性をはじめ、緊急状態における安全性に関して問題があることを検証した。

実際、緊急の場合における一般的な方法は、車両の切り離し時にケーブルをもぎ取るが、現在そこに使われている固定結合のために、配線に修理不能な損傷がもたらされる。

したがって、本件出願人は、いくつかの特徴のうちでも、とりわけ上で示した欠点を克服する改良された配線システムを求める必要性が察せられることを突き止めた。

本発明の目的は、その種の必要性に対する解決策を提供することとする。

本発明によれば、したがって、付随する特許請求の範囲に定義されるとおりの改良された配線システムが提供される。

本発明のより良好な理解のため、以下、その好ましい実施態様を、非限定的な例により、付属の図面を参照して説明する。

本発明の１つの側面に従った鉄道車両の車両間における配線システムの簡略化したブロック図である。 図１の配線システム内のモバイル配線の実施態様を示した説明図である。 図２ａのモバイル配線の結合コネクタを示した正面図である。 図１の配線システム内の固定配線の実施態様を示した説明図である。 図３ａの固定配線の結合コネクタを示した正面図である。

概して言えば、この解決策は、図１に略図的に示されているとおり、参照番号１によって全体が示される、運転の間にわたり多様な自由度に従って往復運動を受ける鉄道車両３の２つの車両２ａ、２ｂを接続するための配線システムを参照する。

配線システム１は、
車両２ａ、２ｂの間に配され、したがって、相対的な往復運動に耐えるべく設計されたモバイル配線４と（この種のモバイル配線４は、『ハンギング』または『ジャンパ』ケーブルという専門語で定義される）、
それぞれの車両２ａ、２ｂ内に設置され、『キャビネット』と呼ばれるオンボード装置６ａ、６ｂとの対応する電気的な接続のための、モバイル配線４の各端末と電気的にインターフェースするべく設計された第１および第２の固定配線５ａ、５ｂと、を包含する。

特に、上記のモバイル配線４の端末は、パネル・コネクタを伴い、それぞれの車両２ａ、２ｂの対面する外壁によって担持された、通常『ジャンクション・ボックス』と呼ばれる固定パネル要素８ａ、８ｂと結合する。第１または第２の固定配線５ａ、５ｂのそれぞれの端は、同じ固定パネル要素８ａ、８ｂに達し、それぞれのパネル・コネクタを介して結合される。

より詳細に述べれば、図２ａおよび２ｂに示されているとおり、この解決策の１つの側面によれば、モバイル配線４は、ＩＰ６７保護の波管タイプの単一のシース１０内に、それぞれが異なる応用のために設計され、隣接する車両２ａ、２ｂの間におけるデータおよびコントロール信号に関し、共同して完全な接続性を提供するべく設計された４つの別々の明確に区別されるケーブルを封入しており、特に：
２つの導体を伴い、それぞれの専用の遮蔽されたモジュール内に配線される第１のケーブル１１ａと、
４つのコアおよび１２０オームのコントロール付きインピーダンスを伴い、遮蔽されて、それ専用のモジュール内に配線される第２のケーブル１１ｂと、
１２の導体を伴い、遮蔽されて、それ専用のモジュール内に配線される第３のケーブル１１ｃと、加えて、
第４のケーブル１１ｄ、すなわち、具体的には『鉄道ジャンパ』応用のためのＡＷＧ２３の４ペアＣＡＴ．７Ａイーサネットと、を封入している。

これに関して言えば、異なるケーブルへの配線の分割は、いくつかの重要な利点を有することに気付く。第１は、手作業での配線作業が有意により容易になる。それに加えて、ケーブルが個別に遮蔽されていることを考えると、それらの分割がより高次であるほどより品質の高い配線が提供される。また、電磁環境適合性に関して、個別に遮蔽された類似する導体のグループは、ほかの条件を等しくして全体のグループが単一に遮蔽される場合よりも良好な遮蔽効果を生む。

個別のケーブル１１ａ−１１ｄは、２メートルに概ね等しい長さＬ_１の可能性のある実施態様において、外側表面上にマーキングを有し、それが、それらの識別を、したがって配線を容易にするためにタイプを識別する。ケーブルの内部ロックは、『グロメット』および『クランプ』を介する。

単一のシース１０は、その両端で、それぞれのコネクタ１２に留めるために適切に適応される。

またシース１０は、配線およびそれのメンテナンスが容易になるように、２つのコネクタ１２の間の距離より短い（たとえば、約１０ｃｍ）長さを有する。シース１０によって覆われないむき出しの部分のコーティングは、シース１０上をスライドするケーシング（図示せず）によって得られ、配線の完了時にコネクタ１２に対する１つの側でそれがブロックされ、反対側でそれがシース１０とオーバーラップする。

図２ｂに詳細が示されているとおり、各コネクタ１２は、この解決策の１つの側面によれば、モジュラであり、それの中に４つの別々のコネクタ・モジュールが含まれ、それぞれのコネクタ・モジュールは、独立して遮蔽され、かつ個別にシールされた４つのケーブル１１ａ−１１ｄのうちの１つに専用となる。また各コネクタ・モジュールは、個別の組み立て、およびコネクタ１２への挿入前のテストも可能である。

本質において、それぞれ単一のコネクタ・モジュールは、相対的な遮蔽およびそれぞれのケーブルの保持を伴ってすでに完成している、同一のコネクタ１２に挿入可能な独立したコネクタと考えることができる。多様なコネクタ・モジュールはまた、正確かつ信頼性のある位置決めを確実にする案内システムも有する。

したがって、コネクタ１２は、
２つの接点を伴い、第１のケーブル１１ａを受け入れる第１のコネクタ・モジュール１２ａと、
４つの接点を伴い、第２のケーブル１１ｂを受け入れる第２のコネクタ・モジュール１２ｂと、
１２の接点を伴い、第３のケーブル１１ｃを受け入れる第３のコネクタ・モジュール１２ｃと、
第４のケーブル１１ｄを収容する、イーサネット・ケーブル用の第４のコネクタ・モジュール１２ｄと、を包含する。

コネクタ１２は、波管タイプのシース１０のためのフィッティングおよび結合リング・ナットを備える。

特に、それぞれの車両２ａ、２ｂの固定パネル要素８ａ、８ｂ上の対応するパネル・コネクタ（以下の説明参照）に対するコネクタ１２の結合は、対応するリング・ナットの回転操作を伴うインターロック、またはバヨネット・タイプである。好都合には、接続の完全な閉成が、正しい挿入を保証する触覚および聴覚、すなわち『カチッ』という音によって知覚可能である。

コネクタ１２のスナップ離脱は、リング・ナットに対する逆方向の回転操作による。

都合よくは、ここでもバヨネット・タイプまたは裂断タイプのクイック・リリース・メカニズムが使われ、たとえば、コネクタ１２のリング・ナットに接続された金属材料の引っ張りロープ１３（図２ａにおいては略図的に示されている）上で作用する。

各固定配線５ａ、５ｂは、モバイル配線４と結合するべく構成されている。

したがって、図３ａおよび３ｂに示されているとおり、上記と実質的に同じ態様で、各固定配線５ａ、５ｂは、それぞれのシース１５の中に、それぞれの固定パネル要素８ａ、８ｂと、それぞれのオンボード装置６ａ、６ｂの間に接続を提供するべく設計された４つの別々の、明確に区別されるケーブルを封入しており、特に、
２つの導体を伴い、それぞれの専用の遮蔽されたモジュール内に配線される、それぞれの第１のケーブル１６ａと、
４つのコアおよび１２０オームのコントロール付きインピーダンスを伴い、遮蔽されて、それ専用のモジュール内に配線される、それぞれの第２のケーブル１６ｂと、
１２の導体を伴い、遮蔽されて、それ専用のモジュール内に配線されるそれぞれの第３のケーブル１６ｃと、加えて、
それぞれの第４のケーブル１６ｄ、すなわち、具体的には『鉄道ジャンパ』応用のためのＡＷＧ２３の４ペアＣＡＴ．７イーサネットと、を封入している。

ケーブル１６ａ−１６ｄは、可能性のある実施態様において、オンボード装置６ａ、６ｂとの相対的な位置に応じて変化する長さＬ_２を有し、かつそれの識別、したがって配線作業が容易になるように、異なる外観を有する。

各固定配線５ａ、５ｂは、第１の端に、それぞれの固定パネル要素８ａ、８ｂと一体的に組み立てられるべく、かつ、モバイル配線４のコネクタ１２に解放可能な態様で結合するべく構成された、それぞれのパネル・コネクタ１８を有する（自明な態様において、コネクタ１２が『メス型』またはプラグ・コネクタとなる場合には、パネル・コネクタ１８が『オス型』またはソケット・コネクタとなる）。

ここに示されている実施態様においては、ケーブル１６ａ−１６の場合には各固定配線５ａ、５ｂの第２の端が自由端（コネクタなし）のままに残されるが、第４のケーブル１６ｄは、各必要時にそれぞれのオンボード装置６ａ、６ｂとの適切な電気的な接続が可能になるように、ＴＥＲＡ ｃａｔ．７ ＡＷＧ ２３の１ＧＨｚコネクタを伴って終端する。

前述と同じ態様で、パネル・コネクタ１８もまたモジュラ構成を有し、それの中に４つの別々のコネクタ・モジュールを封入し、それぞれのコネクタ・モジュールは、独立して遮蔽され、かつ個別にシールされた４つのケーブル１６ａ−１６ｄのうちの１つに専用となる。また各コネクタ・モジュールは、個別の組み立て、およびパネル・コネクタ１８への挿入前のテストも可能である。

したがって、パネル・コネクタ１８は、
２つの接点を伴い、第１のケーブル１６ａを受け入れる、それぞれの第１のコネクタ・モジュール１８ａと、
４つの接点を伴い、第２のケーブル１６ｂを受け入れる、それぞれの第２のコネクタ・モジュール１８ｂと、
１２の接点を伴い、第３のケーブル１６ｃを受け入れる、それぞれの第３のコネクタ・モジュール１８ｃと、
第４のケーブル１６ｄを受け入れる、それぞれの第４のコネクタ・モジュール１８ｄと、を包含する。

パネル・コネクタ１８が、スナップ結合システムを有しており、この例では、３斜路バヨネット；および、それと相補のスナップ（バヨネットとともに）または裂断離脱を、コネクタ１２に関して前述したとおり、伴っている。

この解決策の利点は、上の説明から明瞭に表れる。

いずれの場合においても、ここで再び、それが、鉄道車両３の隣接する車両２ａ、２ｂの間、およびそれらの車両自体の内側のオンボード装置６ａ、６ｂに向かう完全な接続性を可能にすることに注意されたい。

配線システム１は、ケーブルおよびコネクタの構成によって、ならびに既存のシステムの場合におけるような配線の裂けおよび損傷を伴うことなく緊急時に車両２ａ、２ｂの滑らかな分離を可能にするクイック・リリース断裂メカニズムの存在によって、高い安全性能を提供する。

それに加えて、配線システム１は、組み立てが単純であることがわかり、配線作業員によるサービスおよびメンテナンスを容易にする。

特に、コネクタ１２、１８の単純な結合および分離によって、組み立ておよび取り外しの時間が有意に短縮され、この特徴は、サービスおよび保守の間に非常に有用である。また、接続の完全な閉成が触覚および聴覚（『カチッ』という音）によって知覚可能であるという事実から、作業員は、空間が制限されている手が届き難い場所での取り付けにおいてさえも作業が可能である。ここで説明した解決策は、実際、正しい結合がなされたことの確実性を、それが目視チェック不可能であるときでさえ、提供する。

好都合なことに、配線システム１は、認定された品質および保証された耐久性の獲得を可能にする。特に配線システム１は、ケーブル・アナライザＦＬＵＫＥ ＤＳＸ ５０００を使用して、その全体、またそれのすべての部品がテストされ、各単一の配線にテスト・レポートが添えられる。

最後に述べるが、付随する特許請求の範囲に定義されたとおりの本発明の範囲内にとどまりつつ、ここで説明し、図解したことに対して修正および変形をなし得ることは明らかである。

特に、配線システム１の内部構造および構成物、たとえば、ケーブル１１ａ−１１ｄ、１６ａ−１６ｄおよび／またはコネクタ・モジュール１２ａ−１２ｄ、１８ａ−１８ｄの数およびアレンジメントについて異なり得ることは明らかである。

また、当業者には明らかであろうが、ここで説明した解決策は、鉄道分野から離れた異なるタイプの用途にさえも適するが、上述した理由から、特にこれは、この分野および用途の範囲において有益である。

１ 配線システム
２ａ 車両
２ｂ 車両
３ 鉄道車両
４ モバイル配線
５ａ 第１の固定配線
５ｂ 第２の固定配線
６ａ オンボード装置
６ｂ オンボード装置
８ａ 固定パネル要素
８ｂ 固定パネル要素
１０ シース
１１ａ 第１のケーブル
１１ｂ 第２のケーブル
１１ｃ 第３のケーブル
１１ｄ 第４のケーブル
１２ コネクタ
１２ａ 第１のコネクタ・モジュール
１２ｂ 第２のコネクタ・モジュール
１２ｃ 第３のコネクタ・モジュール
１２ｄ 第４のコネクタ・モジュール
１３ 引っ張りロープ
１５ シース
１６ａ 第１のケーブル
１６ｂ 第２のケーブル
１６ｃ 第３のケーブル
１６ｄ 第４のケーブル
１８ パネル・コネクタ
１８ａ 第１のコネクタ・モジュール
１８ｂ 第２のコネクタ・モジュール
１８ｃ 第３のコネクタ・モジュール
１８ｄ 第４のコネクタ・モジュール

Claims (7)

1. 鉄道車両（３）である第１の車両（２ａ）と第２の車両（２ｂ）の間における電気的な接続のための配線システム（１）であって、前記配線システム（１）が、前記第１の車両（２ａ）および第２の車両（２ｂ）のそれぞれの対面する外壁によって担持される固定パネル要素（８ａ，８ｂ）に結合するために設計されたそれぞれのコネクタ（１２）に接続される第１の端および第２の端を有する少なくとも１つのモバイル配線（４）を含み、
   前記モバイル配線（４）が、それぞれがそれぞれの応用のために設計され、前記第１の車両（２ａ）と前記第２の車両（２ｂ）の間におけるデータおよびコントロール信号に関して共同して完全な接続性を提供するべく設計された、いくつかの別々の明確に区別されるケーブル（１１ａ−１１ｄ）を封入している単一のシース（１０）を有し、
   前記ケーブル（１１ａ−１１ｄ）は、
   ２つの導体を有し、それぞれの専用の遮蔽されたモジュール内に配線された第１のケーブル（１１ａ）と、
   ４つの導体を有し、コントロール付きインピーダンスを伴う、遮蔽されて、それ専用のモジュール内に配線される、第２のケーブル（１１ｂ）と、
   １２つの導体を有し、遮蔽されて、それ専用のモジュール内に配線される第３のケーブル（１１ｃ）と、
   ４つのペアのイーサネット・データ通信タイプＡＷＧ２３、ＣＡＴ．７Ａを有する、第４のケーブル（１１ｄ）と、
   を包含し、
   前記コネクタ（１２）は、それぞれの前記固定パネル要素（８ａ，８ｂ）に取り付けられたパネル・コネクタ（１８）に結合するために設計され、前記第１の車両（２ａ）と前記第２の車両（２ｂ）間を分離する場合の迅速な接続解除のための安全解放メカニズムを有し、
   前記コネクタ（１２）は、モジュラであり、それの中にいくつかの別々のコネクタ・モジュール（１２ａ−１２ｄ）を含み、各コネクタ・モジュールは、それぞれのケーブル（１１ａ−１１ｄ）専用であり、独立して遮蔽され、かつ個別にシールされ、
   前記コネクタ・モジュール（１２ａ−１２ｄ）は、
   ２つの接点を有し、前記第１のケーブル（１１ａ）を受け入れる、第１のコネクタ・モジュール（１２ａ）と、
   ４つの接点を有し、前記第２のケーブル（１１ｂ）を受け入れる、第２のコネクタ・モジュール（１２ｂ）と、
   １２つの接点を有し、前記第３のケーブル（１１ｃ）を受け入れる、第３のコネクタ・モジュール（１２ｃ）と、
   前記第４のケーブル（１１ｄ）を収容する、イーサーネット・ケーブル用の第４のコネクタ・モジュール（１２ｄ）と、
   を包含することを特徴とする、配線システム（１）。
2. 前記解放メカニズムは、バヨネットまたは裂断タイプであり、前記コネクタ（１２）のリング・ナットに接続される引っ張りロープ（１３）を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記コネクタ（１２）と前記パネル・コネクタ（１８）の完全な結合は、触覚および／または聴覚信号をユーザに提供する、請求項１または２に記載のシステム。
4. さらに、前記第１の車両（２ａ）および前記第２の車両（２ｂ）のそれぞれに配され、前記第１の車両（２ａ）および前記第２の車両（２ｂ）の内側のオンボード装置（６ａ，６ｂ）への対応する電気的な接続のために、前記モバイル配線（４）のそれぞれの前記第１の端または前記第２の端と電気的にインターフェースするべく設計された、第１の固定配線（５ａ）および第２の固定配線（５ｂ）を包含する、請求項１から３のいずれか一項に記載の配線システム。
5. 各前記第１の固定配線（５ａ）および前記第２の固定配線（５ｂ）は、対応する数のケーブル（１６ａ−１６ｄ）を別々に、かつ明確に区別して封入するそれぞれのシース（１５）を有し、また前記第１の端において、それぞれの前記固定パネル要素（８ａ，８ｂ）と一体的に組み立てられ、かつ前記モバイル配線（４）の前記コネクタ（１２）と解放可能な態様で結合するべく設計されたパネル・コネクタ（１８）を担持する、請求項４に記載のシステム。
6. 前記パネル・コネクタ（１８）は、モジュラであり、それの中にいくつかの別々のコネクタ・モジュール（１８ａ−１８ｄ）を含み、各前記コネクタ・モジュールは、それぞれのケーブル（１６ａ−１６ｃ）専用であり、独立して遮蔽され、かつ個別にシールされる、請求項５に記載のシステム。
7. 各前記第１の固定配線（５ａ）および前記第２の固定配線（５ｂ）は、第２の自由端を有し、それぞれの前記オンボード装置（６ａ，６ｂ）との電気的な接続のために設計される、請求項６に記載のシステム。

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