KR20230093307A

KR20230093307A - 연장가능 결합기

Info

Publication number: KR20230093307A
Application number: KR1020237017574A
Authority: KR
Inventors: 존 릿치 킹혼
Original assignee: 존 릿치 킹혼
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2023-06-27
Also published as: AU2021368502A1; EP4237309A1; WO2022090715A1; GB202016999D0; JP2024501779A; US20230406371A1; GB2600408A; CA3193559A1; ZA202303452B; GB2600408B

Abstract

레일 차량들을 함께 결합하기 위한 결합기는: 연장가능한 결합 바디; 연장 메커니즘; 및 결합기를 철도 객차에 장착하기 위한 지지 하우징 ― 결합 바디 및 연장 메커니즘이 지지 하우징 내에 장착됨 ― 을 포함하며, 연장 메커니즘은 지지 하우징에 대해 결합 바디를 후퇴 위치와 연장 위치 사이에서 이동시키도록 배열되며; 결합 바디는 제2 결합기의 결합 인터페이스에 결합하기 위해 철도 객차의 연결부들을 수용하도록 배열되는 결합 인터페이스를 포함하며; 결합 인터페이스와 지지 바디 사이의 거리는 결합 바디가 후퇴 위치로부터 연장 위치를 향해 이동함에 따라 증가하며; 그리고 결합 인터페이스는 제2 결합기의 결합 인터페이스와 인터페이스들 간의 접촉 시에 체결되도록 배열된다.

Description

연장가능 결합기

본 발명은 연장가능 결합기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 철도 객차에 장착되고 철도 객차의 연결부들에 결합되는 연장가능 결합기에 관한 것이다. 결합기는 두개의 철도 객차들의 연결부들을 함께 결합하기 위해 연장되고, 다른 상기의 결합기와 체결 및 결합하도록 배열된다.

철도 차량용 소위 자동 결합기들은 1세기 이상 전에 처음 도입된 이래로 여러 가지 다른 설계가 있었지만, 모두 동일한 기본 원리에 의존한다. 결합될 필요가 있는 차량들은 물리적으로 함께 입환(shunt)되고, 결합 헤드들 간의 접촉은 차량들을 안전하게 결합하기 위해 어떤 방식으로 이동하는 구성요소들을 활성화하거나 또는 결합 헤드들이 함께 후킹(hook)하게 한다. 분리가 성공적으로 이루어졌는지를 확인하기 위해 차량이 물리적으로 떨어져야 하는 몇몇 수동 또는 자동 제어 기능에 의해 분리가 달성된다.

차량들을 함께 물리적으로 입환시키는 이러한 접근법들은 초기의 수동으로 동작되는 결합 기술들에 대한 개선이 여전히 상당한 문제들을 갖는다. 차량들을 함께 결합할 때, 입환 공정은 입환 결합기들 및/또는 결합기들이 장착되는 레일 차량들 사이의 임의의 유도된 응력 및/또는 구조적 손상을 완화하기 위해 저속으로 수행되어야 한다. 그러나, 많은 유형의 레일 차량의 견인 제어 시스템은 입환 공정에 이상적인 저속을 조절하는데 적합하지 않다. 대신에, 레일 차량의 상당한 관성에 따라, 물리적 입환 공정을 개시하기 위해 서로를 향해 다시 이동하기 전에, 레일 차량이 먼저 다른 레일 차량 근처에서 정지하게 되는 것에 보통 의존한다. 이렇게 하여, 레일 차량의 달성가능한 속도는 입환 공정에 대해 다소 제한된다. 이는 레일 차량이 입환 공정을 위해 서로 가까이 정지한 후 상당한 출발 관성을 극복해야 하기 때문에 시간 및 에너지가 낭비되기 때문에 비효율적인 공정이다.

승객용 다중 유닛 레일 차량이 다른 것에 결합하려고 하는 전형적인 작동 절차는 복잡하고 시간 소모적인 일련의 이벤트를 요구한다. 첫째로, 접근하는 레일 차량의 운전자는 다른 레일 차량으로부터 약 2 미터 떨어져 정지되게 할 필요가 있다. 그 후, 레일 차량은 전방으로 가속되어, 다시 다른 레일 차량으로부터 약 1/2 미터 떨어져 정지하게 된다. 마지막으로, 레일 차량은 결합 작용을 완료하기 위해 전방으로 이동한다. 이 공정은 정확하게 적절한 순간에 (레일 차량을 이동시키기 위해) 전력을 인가 및 디스에이블하기 위해 운전자 측의 상당한 기술을 필요로 한다 ― 운전자가 이 순간을 잘못 판단하기 쉽다. 최종 전진 주행이 적극적으로 수행된다면, 결합기들 사이에 심한 충격이 발생하여 레일 차량들 상의 서있는 승객들의 발이 떨어지거나, 음료를 흘리는 것 또는 깨지기 쉬운 물품들을 손상시키는 등의 위험이 있다. 반면에, 최종 주행이 충분하지 않으면 결합기가 제대로 이어지지 않을 수 있으며, 철도 차량은 완전히 분리되고 후진하고 정지한 후 다시 반복해야 하므로 바람직하지 않다.

상기한 동작들이 진행되는 동안, 철도 차량의 문은 잠겨 있어야 하며, 승객들은 올바른 플랫폼에 정차하는 것처럼 보일지라도 내리기를 기다리는 데 불만을 느낀다. 통상적으로, 예를 들어, 레일 차량들 사이의 부착이 완료될 때까지 승객들이 앉은 채로 남아 있도록 강제하는 것과 같은 안내가 레일 차량 상에 이루어진다 ― 이러한 지시들은 종종 무시된다. 운송 중인 상품에 대한 손상을 피하기 위해 화물 차량을 결합할 때 유사한 문제가 또한 명백하다. 조차장에서, 입환 기관차는 의도된 결합을 관찰하기 위해 양호한 위치에서 지면 상의 스태프 멤버에 의해 종종 원격으로 제어된다. 그러나, 화물 차량들을 함께 결합하기 위해 안전하고 시기적절한 동작을 위해 제어부들을 정확하게 조작하기 위해 상당한 기술이 여전히 요구된다.

레일 차량들을 분리시키기 위한 현재의 방법들 또한 문제가 된다. 분리가 성공적으로 완료되었음을 확인하기 위해 레일 차량들을 분리할 때 레일 차량들의 섹션들을 충분한 거리만큼 이격시키는 것이 필요하다. 분리 공정 동안 레일 차량의 적재 및 하역이 일어날 수 없다. 이러한 과정은 레일 차량의 도어가 잠금될 때, 승객들이 그들의 열차를 놓쳤다고 생각하면서, 절차와 함께 익숙하지 않은 승객에게 경보를 유발할 수 있지만, 도어는 레일 차량의 후방 섹션이 분리되고 전방 섹션으로부터 짧은 거리만큼 떨어져 후진되어 정지하게 될 때 다시 잠금해제될 것이라는 것을 인식하지 못한다. 안내가 종종 어떤 일이 일어나는지를 설명하기 위해 스테이션에서 행해지지만, 이는 철도 운행 방법들과 친숙하지 않은 사람들에 대해 이해하는 것이 쉽지 않은데, 이는 특히 그러한 기술들이 흔하지 않기 때문이다.

화물 차량들을 자동 결합기들과 분리할 때 유사한 문제들이 발생한다. 결합된 형태에서 일부 화물차들이 특정 열차 출발을 위해 필요하지 않다고 결정되면, 입환 기관차는 차량들을 따로 끌기 위해 위치되어야 하고, 그 때 발생하는 임의의 적재 또는 하역 동작들이 중단되어, 시간을 낭비하고 고객들에 대한 서비스의 전체 효율을 감소시킨다.

결합에 대한 현재의 접근법이 갖는 또 다른 문제는 상이한 결합기 설계 및 인터페이스 표준의 확산이고, 많은 철도 네트워크 상에서 상이한 유형의 압연 스톡 또는 심지어 동일한 유형의 상호 운용성을 심각하게 감소시킨다. 이는 '장벽 차량들'이 비정상 이동이 요구될 때 레일 차량들을 하나의 열차에 결합하기 위해 일단에 하나의 유형의 결합기 및 타단에 다른 하나의 결합기와 함께 사용되어야 하는 결과를 초래할 수 있다.

일부 경우들에서, 현재의 결합 방법들과의 위에서 언급된 어려움들, 특히 신뢰성이 없고 시간 소모적인 양태들로 인해, 열차 운행자들은 교통에서 압연 스톡을 완전히 결합 및 분리하는 것을 회피한다. 그 결과, 고용량 전체 길이 열차들은 수요가 가볍고, 에너지를 낭비하고, 더 짧은 열차 형성물을 사용하는 것에 비해, 레일 차량들 및 철도 트랙 둘 모두에서 불필요한 마모 및 인열을 야기하는 경우에도, 항상 작동되며, 이는 이러한 상황들에서 더 적절하다.

이에 따라, 종래의 결합기들을 통해 레일 차량들을 함께 결합하기 위한 현재의 설계들 및 방법들은 만족스럽지 못하다. 현재의 결합 시스템들의 제한들로 인해, 열차들은 그 용량을 용이하게 변경할 수 없고, 필요에 따라 그 레일 차량들을 재배치할 수 없다.

본 발명의 제1 양태에서, 레일 차량들을 함께 결합하기 위한 결합기가 제공되며, 결합기는: 연장가능한 결합 바디; 연장 메커니즘; 연장 메커니즘을 작동시키도록 배열된 제어기; 및 결합기를 철도 객차에 장착하기 위한 지지 하우징 ― 결합 바디 및 연장 메커니즘이 지지 하우징 내에 장착됨 ― 을 포함하며; 연장 메커니즘은 지지 하우징에 대해 결합 바디를 후퇴 위치와 연장 위치 사이의 임의의 거리로 이동시키도록 작동되도록 배열되며, 후퇴 위치와 연장 위치 사이의 거리는 결합기의 결합 범위를 규정하고; 결합 바디는 제2 결합기의 결합 인터페이스에 결합하기 위해 철도 객차의 연결부들을 수용하도록 배열되는 결합 인터페이스를 포함하며; 결합 인터페이스와 지지 바디 사이의 거리는 결합 바디가 후퇴 위치로부터 연장 위치를 향해 이동함에 따라 증가하며; 그리고 결합 인터페이스는 결합 인터페이스가 결합 범위 내의 임의의 거리에서 제2 결합기의 결합 인터페이스와 체결될 수 있도록 인터페이스들 간의 접촉 시에 제2 결합기의 결합 인터페이스와 체결되도록 배열된다.

이렇게 하여, 본 발명에 따른 결합기들을 갖는 레일 차량들의 쌍은 레일 차량 이동에 독립적으로 함께 결합(및 분리)할 수 있고, 레일 차량들이 결합기들의 결합 범위 내에 있으면 레일 차량들의 추가 입환은 필요하지 않다.

바람직하게는, 연장 메커니즘은 실질적으로 원통형이고, 축방향으로 구속되지만 지지 하우징에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 베어링 배열체를 통해 지지 하우징에 장착된다. 이렇게 하여, 연장 메커니즘은 지지 하우징에 대해 회전할 수 있다.

바람직하게는, 결합 바디는 결합 인터페이스를 갖는 제1 단부, 및 반대편에 있는 제2 단부를 포함하며; 그리고 제1 단부와 제2 단부 사이의 결합 바디의 적어도 일부분은 실질적으로 원통형이며, 연장 메커니즘은 원통형 부분을 실질적으로 둘러싸고, 원통형 부분과 나사 결합되며, 그리고 결합 바디는 회전 구속을 받는다. 이렇게 하여, 연장 메커니즘의 회전은 연장 메커니즘이 회전하는 방향에 따라 결합 바디의 연장 또는 후퇴를 야기한다.

바람직하게는, 결합기는 제어기에 의해 구동 수단이 작동될 때 연장 메커니즘을 회전시키도록 배열되는 구동 수단을 더 포함한다. 이렇게 하여, 연장 메커니즘은 회전 구동될 수 있음에 따라, 결합 바디의 선형 이동을 야기한다.

바람직하게는, 구동 수단은 구동 수단이 작동되지 않을 때 연장 메커니즘의 회전을 방지하도록 배열되는 잠금 메커니즘을 포함한다. 이렇게 하여, 결합기의 축방향 이동이 방지될 수 있으며, 이는 결합기가 본 발명에 따라 다른 결합기에 결합되었을 시 바람직하다.

바람직하게는, 구동 수단은 벨트를 통해 연장 메커니즘에 회전가능하게 결합되는 풀리(pulley)를 갖는 모터이다.

바람직하게는, 결합 인터페이스는: 제2 단부와 실질적으로 대면하고, 철도 객차의 연결부들을 수용하도록 배열되는 내측 종단부; 및 반대편에 있는 외측 결합 헤드를 포함하며, 결합 헤드는: 결합 헤드들 간의 접촉 시에 제2 결합기의 결합 헤드와 가역적으로 체결되도록 배열되는 체결 수단; 및 종단부로부터 철도 객차의 연결부들에 결합하고, 결합 헤드들 간의 체결 시에 제2 결합기의 결합 접촉부들에 가역적으로 결합하도록 배열된 결합 접촉부들을 포함한다. 이렇게 하여, 결합 헤드는 레일 차량의 종단 연결부들이 결합 접촉부들을 통해 다른 레일 차량의 연결부들에 결합되기 전에, 다른 결합기의 결합 헤드에 기계적으로 결합될 수 있다.

바람직하게는, 결합 접촉부들은 접촉부들의 수형 세트 및 암형 세트를 포함한다. 이렇게 하여, 단일 전기 인터페이스 접촉부에 의해 전달가능한 총 전류가 제한되어, 수형과 암형 전기 접촉부들 간에서 총 전류를 분할한다.

바람직하게는, 체결 수단은 결합 헤드들 간의 접촉 동안 제2 결합기의 체결 수단과 정렬되도록 하는 형상을 갖는다. 이렇게 하여, 결합 헤드들은 둘 간에 기계적 체결이 일어날 수 있게 하도록 정렬될 수 있음에 따라, 또한 둘 간에 결합을 가능하게 하도록 결합 헤드들에 결합 접촉부들을 정렬할 수 있다.

바람직하게는, 체결 수단은 샤르펜베르크(Scharfenberg) 컵 및 콘이다.

바람직하게는, 지지 하우징은 짐벌 프레임을 통해 철도 객차에 장착되며, 지지 하우징은 베어링 배열체를 통해 짐벌 프레임에 회전가능하게 장착된다. 이렇게 하여, 지지 하우징, 그리고 이에 따라 결합 바디는 두 개의 결합된 레일 차량들의 높이의 동적 변화를 가능하게 하도록 수직 평면에서 충분히 피봇할 수 있다.

바람직하게는, 짐벌 프레임은 베어링 배열체를 통해 철도 객차에 회전가능하게 장착된다. 이렇게 하여, 짐벌 프레임, 그리고 이에 따라 결합 바디는 결합된 레일 차량들이 트랙에서 곡선들을 횡단함에 따른 결합 바디의 측방향 이동을 수용하도록 피봇될 수 있다.

바람직하게는, 결합 헤드는 커버 배열체를 더 포함하며, 커버 배열체는: 결합 바디가 후퇴 위치에 있을 때 결합 헤드를 보호 및/또는 밀폐하도록 결합 헤드를 커버하도록; 그리고 결합 바디가 연장 위치에 있을 때 결합 헤드를 노출시키도록 배열된다. 이렇게 하여, 결합 헤드의 결합 접촉부들 및 체결 수단들은 결합 바디가 후퇴 위치에 있을 때, 즉 결합 바디가 사용되지 않을 때, 보호 및/또는 밀폐될 수 있다.

바람직하게는, 짐벌 프레임은 결합기 하우징을 통해 철도 객차에 장착되고, 결합기 하우징은 결합 바디가 후퇴 위치에 있을 때 결합 헤드가 결합기 하우징 내에 있도록 결합 바디를 실질적으로 둘러싸인다. 이렇게 하여, 결합기는 사용 중이 아닐 때, 즉 후퇴 위치에 있을 때 격납될 수 있다.

바람직하게는, 커버 배열체는 제1 및 제2 세장형 커버들이 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하도록 결합 헤드에 피봇식으로 장착되는 커버들을 포함하며; 그리고 개방 위치에서, 제1 및 제2 커버들의 외측 에지들은 결합 헤드의 결합 접촉부들과 실질적으로 같은 높이에 있어서 결합 접촉부들이 노출되고, 폐쇄 위치에서, 제1 및 제2 커버들의 외측 에지들은 서로 접촉하여서 결합 헤드가 커버된다.

바람직하게는, 제1 및 제2 커버들은 결합 바디가 후퇴 위치에 있을 때 결합기 하우징에 대해 플랜지를 형성하도록 배열되는 종방향 돌출부를 포함한다. 이렇게 하여, 결합 바디가 결합기 하우징 내로 후퇴될 때, 플랜지들은 결합 바디와 하우징 사이의 상부 및 하부 간극들을 커버한다. 이에 따라, 결합 바디는 이들 결합기들의 신뢰성을 감소시키는 종래의 결합기 설계들에서 결합 메커니즘들을 관통하는 경향이 있는 눈과 같은 위험에 대해 잘 밀폐된다.

바람직하게는, 제1 및 제2 커버들은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이의 중립 위치에 유지되고, 결합기 하우징은 결합 바디가 후퇴 위치로 이동함에 따라 커버들과 체결되도록 배열되는 하우징 돌출부들을 포함하여서 커버들이 서로를 향해 바이어싱되고 폐쇄 위치로 이동한다.

바람직하게는, 제1 및 제2 커버들은 제2 결합기의 제1 및 제2 커버들과 접촉 시에 중립 위치로부터 개방 위치로 이동하도록 배열된다.

바람직하게는, 제1 및 제2 커버들은 제2 결합기의 근접도를 나타내기 위해 중립 위치로부터 커버들의 이동을 검출하도록 배열되는 센서들을 포함한다.

바람직하게는, 철도 객차의 연결부들은 제1 연결부들의 세트 및 제2 연결부들의 세트를 포함하며; 그리고 제2 단부는 결합 바디 내로의 개구를 포함하고, 종단부가 개구를 통해 제1 연결부들의 세트를 수용하도록 배열된다. 이렇게 하여, 제1 연결부들의 세트는 대부분 결합 바디 내에 수용되며(결합 바디가 후퇴 위치에 있을 때 더 그러하다), 이에 따라 제1 연결부들의 세트를 잔해, 비 등과 같은 불리한 환경 노출로부터 보호한다.

바람직하게는, 지지 하우징은 결합 바디를 수용하고, 결합 바디와 실질적으로 평행한, 종방향 빔들을 포함하며; 그리고 결합 바디는 빔들과 대면하는 길이방향 홈들을 갖고, 빔들은 결합 바디의 축방향 이동을 허용하지만 회전 이동을 제한하도록 홈들과 체결되도록 배열되는 길이방향 돌출부들을 갖는다. 이렇게 하여, 결합 바디는 연장 메커니즘으로부터의 회전을 통해 연장되거나 후퇴될 수 있다.

바람직하게는, 빔들은 판을 통해 지지 하우징으로부터 원위 단부에서 함께 장착되고, 개구는 판을 통해 제1 연결부들의 세트를 수용하도록 배열된다.

바람직하게는, 종단부와 판 사이에 결합된 제1 연결부들의 세트는 제1 연결부들의 세트의 연장 및 후퇴를 가능하게 하도록 나선 형태로 배열된다. 이렇게 하여, 제1 연결부들의 세트는 결합 바디와 함께 연장 및 후퇴될 수 있다.

바람직하게는, 종단부 및 제2 단부는 결합 바디의 길이방향 라인에 대해 반경방향으로 돌출되고, 종단부의 돌출부는 제2단부의 돌출부를 통해 제2 연결부들의 세트를 수용하도록 배열된다. 이렇게 하여, 제2 연결부들의 세트는 연장되거나 후퇴될 때 결합 바디와 함께 이동할 수 있다.

바람직하게는, 제1 연결부들의 세트는 저전력 전기 연결부들, 공압 연결부들 및 광학 연결부들 중 적어도 하나 이상을 포함하며; 그리고 제2 연결부들의 세트는 고전력 전기 연결부들이다.

바람직하게는, 전기 연결부들의 전달가능한 전류가 접촉부들의 수형 및 암형 세트 사이에서 분할되도록 배열된다. 이렇게 하여, 단일 전기 인터페이스 접촉부에 의해 전달가능한 총 전류가 제한되어, 수형과 암형 전기 접촉부들 간에서 총 전류를 분할한다.

바람직하게는, 제2 연결부들의 세트는 종단부의 돌출부들과 제2 단부 사이에 장착되고, 제2 단부에서 철도 객차의 호텔 버스에 결합되는 전도성 로드들을 포함한다.

바람직하게는, 로드들은 로드들의 체결과 체결해제 사이에서 전환되도록 배열되는 로드 접촉부들을 통해 호텔 버스에 결합된다. 이렇게 하여, 로드들은 로드들을 각각 체결 또는 체결해제하도록 로드 접촉부들을 전환하는 것을 통해, 호텔 버스로부터 전기적으로 연결 또는 연결해제될 수 있다.

바람직하게는, 로드 접촉부들은 절연 프레임을 통해 지지 하우징에 장착된다.

바람직하게는, 절연 프레임은 로드들과 접촉하는 브러시들을 포함하여서 브러시들에 대한 로드들의 이동이 로드들로부터 산화를 제거한다.

바람직하게는, 제2 단부는 절연판이다.

후퇴 위치와 연장 위치 사이의 거리는 결합기의 결합 범위를 규정하고, 결합 인터페이스는 결합 범위 내의 임의의 거리에서 제2 결합기의 결합 인터페이스와 체결하도록 배열된다. 이렇게 하여, 결합기는 상당한 범위의 차량간 간격을 가능하게 한다. 레일 차량들 의도된 것보다 더 멀리 정지되었을 때, 결합기들은 이러한 가외의 거리를 수용하도록 또한 연장된다. 반대로, 제동이 의도된 것보다 약간 늦게 남고 정지된 레일 차량들이 함께 더 가까이 있다면, 결합기들은 더 짧은 거리로 연장된다. 이에 따라, 결합기는 가변 결합 거리를 가짐에 따라, 레일 차량들의 매우 다양한 작동 조건들을 수용할 수 있다. 결합기는 결합기가 본 발명의 다른 결합기와 체결 및 결합하기 위해 연장 위치(즉, 완전히 연장됨)에 도달할 필요가 없다.

바람직하게는, 제어기는 결합 인터페이스를 동작시키고, 제2 결합기의 제어기와 통신하도록 또한 배열되며, 제어기들은 결합 인터페이스의 결합 및 결합해제를 제2 결합기의 결합 인터페이스와 동기화시키도록 배열된다. 이렇게 하여, 결합기들의 쌍들 간의 결합은 동기화될 수 있다.

본 발명의 제2 양태에서, 제1 결합기를 제어하는 방법이 제공되며, 본 방법은: 제2 결합기로부터 결합 커맨드 요청을 수신하는 단계; 결합 커맨드에 대한 동의를 제2 결합기에 송신하는 단계; 결합 바디를 후퇴 위치로부터 연장 위치를 향해 연장시키는 단계; 결합 인터페이스가 제2 결합기의 결합 인터페이스와 인터페이스들 간의 접촉 시에 체결되게 하는 단계; 및 철도 객차의 연결부들의 적어도 일부분을 제2 결합기의 결합 인터페이스에 연결하는 단계를 포함한다.

이렇게 하여, 결합기의 결합 및 결합해제 공정이 제어될 수 있다.

바람직하게는, 본 방법은: 제2 결합기로부터 분리 커맨드 요청을 수신하는 단계; 분리 커맨드 요청에 대한 동의를 제2 결합기에 송신하는 단계; 철도 객차의 연결부들을 제2 결합기의 결합 인터페이스로부터 연결해제하는 단계; 결합 인터페이스가 제2 결합기의 결합 인터페이스와 체결해제되게 하는 단계; 및 결합 바디를 후퇴 위치를 향해 후퇴시키는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 결합 바디의 연장 속도는 결합 인터페이스와 제2 결합기의 결합 인터페이스 간의 접촉 시에 감소되며; 그리고 결합 바디의 후퇴 속도는 결합 인터페이스가 제2 결합기의 결합 인터페이스와 더 이상 접촉하지 않음에 따라 증가된다. 이렇게 하여, 결합 헤드들이 정렬되는 데 더 많은 시간이 제공되고, 결합이 일어날 때 레일 차량들에서의 임의의 전이 이동이 수용될 수 있다. 또한, 결합 헤드가 결합하지 않거나 다른 결합 헤드로부터 결합해제될 때 결합 바디의 연장 및 후퇴가 증가됨에 따라, 결합 및 결합해제 공정의 전체 시간이 최적화될 수 있으며, 이는 바람직하다.

바람직하게는, 결합 바디의 연장은 결합 인터페이스와 제2 결합기의 결합 인터페이스 간의 체결 시에 중단되며; 그리고 결합 바디의 후퇴는 결합 인터페이스와 제2 결합기의 결합 인터페이스 간의 체결해제 시에 시작된다. 이렇게 하여, 결합기들이 함께 결합되었을 시 결합기들의 축방향 이동이 방지될 수 있다.

바람직하게는, 결합기는 잠금 상태와 잠금해제 상태에서 전환가능하며; 잠금 상태에서, 제2 결합기로부터 수신되는 커맨드들은 무시되며; 그리고 잠금해제 상태에서, 제2 결합기로부터 수신되는 커맨드들은 무시되지 않는다. 이렇게 하여, 결합기는 열차 형성이 완료되었을 때 잠금될 수 있어, 스태프에 의한 오동작, 소프트웨어 에러, 또는 근처의 열차로부터의 빗나간 통신 등으로 인한 잘못된 커맨드들을 픽업하는 것에 대한 추가적인 보안을 제공한다.

바람직하게는, 결합 인터페이스 및 연장 메커니즘 중 적어도 하나의 동작이 결합기의 조작자에게 경보하는 이벤트를 생성한다. 이렇게 하여, 결합기의 사용자들은 결합기의 결합 및 분리가 일어나고 있을 때 경보를 받아, 이러한 경보에 응답하여 결합기의 유용한 보조 기능들이 구현될 수 있게 한다.

이제 본 발명의 실시예들이 도면들을 참조하여 예로서 설명될 것이며, 도면들에서:-
도 1은 본 발명에 따른 결합기의 사시도를 도시한다;
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 결합기의 연장 메커니즘을 도시하며, 특히 도 2a는 사시도를 도시하고, 도 2b는 횡단면도를 도시하며, 도 3b는 종단면도를 도시한다;
도 3a 및 도 3b는 레일 차량의 인터페이스 연결부들을 제공하기 위한 메커니즘의 사시도를 도시하며, 특히 도 3a는 나선형 및 고전력 연결부들의 장착 배열을 도시하고, 도 3b는 고전력 전도성 로드들에 대한 로드 접촉부들을 도시한다;
도 4a 및 도 4b는 도 3b의 로드 접촉부들의 확대 사시도를 도시하며, 도 4a는 체결된 접촉부들을 도시하고, 도 4b는 체결해제된 접촉부들을 도시한다;
도 5a 및 도 5b는 접촉부들을 체결 및 체결해제하기 위한 메커니즘을 도시하며, 도 5a는 절연체들을 작동시키기 위한 배열체의 사시도를 도시하고, 도 5b는 절연체들 중 하나에 대한 상기의 메커니즘의 단면도를 도시한다;
도 6a 및 도 6b는 결합기 헤드의 사시도를 도시하며, 각각 결합기 헤드의 개방 및 폐쇄 위치를 도시한다;
도 7a 및 도 7b는 전도성 로드들의 종단 배열을 도시하며, 도 7a는 각 로드의 수형 및 암형 전기 쌍들의 사시도를 도시하고, 도 7b는 이 배열뿐만 아니라 로드들의 과부하 보호 배열을 개략적으로 도시한다;
도 8a, 도 8b, 도 8c, 도 8d, 및 도 8e는 결합기 헤드의 차폐부들의 평면도를 도시하며, 특히 도 8a 및 도 8b는 각각 폐쇄 및 개방 위치에서의 차폐부들을 도시하고, 도 8c 내지 도 8e는 차폐부들의 폐쇄 위치로부터 개방 위치로의 전이, 뿐만 아니라 차폐부들의 바이어싱 배열을 도시한다;
도 9는 결합기의 제어 시스템의 개략적인 개관을 도시한다; 그리고
도 10a, 도 10b, 도 10c, 도 10d, 도 10e, 도 10f, 도 10g 및 도 10h는 본 발명에 따른 결합기들의 쌍을 사용하여 제1 및 제2 레일 차량을 함께 결합시키는 공정을 도시한 사시도를 도시하며, 특히 도 10a는 다른 레일 차량에 의해 접근되는 고정식 레일 차량을 도시하고, 도 10b는 고정식 레일 차량에 근접하여 정지하는 다른 레일 차량을 도시하고, 도 10c 및 도 10d는 레일 차량들 간의 결합 신호들의 교환을 도시하고, 도 10e는 서로를 향해 연장되는 각 레일 차량의 결합기를 도시하고, 도 10f는 서로 체결되는 결합기들을 도시하며, 도 10g 및 도 10h는 레일 차량들이 도 10f에서의 차량들보다 각각 더 짧은 거리 및 더 긴 거리에 있을 때 서로 체결되는 결합기들을 도시한다.

도 1은 본 발명에 따른 결합기(2)의 실시예를 도시한다. 결합기(2)는 가변 거리에 걸쳐 레일 차량들 및 그 다양한 인터페이스 연결부들의 체결 및 결합을 위한 인터페이스를 제공하도록 레일 차량에 장착하기에 적합하다.

이 실시예에서, 결합기(2)는 연장가능한 튜브(10), 및 다른 관련 구성요소들을 포함하며, 이들은 하우징(90) 내에 장착된다. 하우징(90)은 결합기(2)를 레일 차량에 장착하기 위해 레일 차량(도시되지 않음)의, 바람직하게는 편평한 밑면에 장착되도록 배열된다.

튜브(10)의 외측 단부(11)는 다른 레일 차량에 장착되는 (본 발명에 따른) 다른 결합기에 대한 후속 결합을 위해, 결합기(2)가 장착되는 레일 차량의 다양한 인터페이스 연결부들을 종단하도록 구성되는 결합 헤드(80)를 포함한다. 결합 헤드(80)는 둘 간의 접촉 시에(또는 접촉 후에) 다른 결합기의 결합 헤드와 체결되도록 배열된다. 이렇게 하여, 레일 차량들의 쌍, 및 그 다양한 인터페이스 연결부들은 본 발명에 따른 결합기들의 쌍을 통해 함께 결합(또는 연결)될 수 있다. 결합기 헤드(80)의 구성, 및 체결 및 결합 공정은 이후에 상세히 설명될 것이다.

이제부터, 본 문서에서, 용어 '또 다른 결합기' 및 '다른 결합기'는 또 다른 레일 차량에 장착되는 본 발명에 따른 또 다른 결합기를 의미한다.

튜브(10)는 하우징(90)에서의 개구(4)를 관통하고, (튜브(10)의 종방향 길이를 따라) 튜브(10)의 선형 모션을 야기하도록 배열되는 연장 메커니즘을 포함한다. 이렇게 하여, 튜브(10), 그리고 이에 따라 결합기 헤드(80)는 또 다른 결합기와 체결/결합하기 위해 하우징(90) 내로부터 연장될 수 있고, 또 다른 결합기로부터 체결해제/결합해제된 후에 하우징(90) 내로 후퇴될 수 있다.

이제 연장 메커니즘(6)의 구조 및 기능이 도 2a, 도 2b, 및 도 2c와 관련하여 설명될 것이다 ― 이들 도면들은 하우징(90) 또는 결합기 헤드(80)가 없이 결합기(2)를 도시한다. 연장 메커니즘(6)은 실린더(15)의 내측 표면 상의 상보적인 형상의 나사산에 의해 수용되는 튜브(10)의 외측 표면 상의 나사산(13)을 통해 튜브(10)를 실질적으로 둘러싸고, 이와 나사 체결되는 회전가능한 실린더(15)를 포함한다 ― 실린더(15)는 튜브(10)와 실질적으로 동심이다. 이 실시예에서, 나사산(13)은 나선형 정사각형 단면이고, 튜브(10)의 외측 표면의 대부분이 나사산(13)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 튜브(10)의 중앙 원주 부분만이 나사산(13)을 포함할 수 있다.

실린더(15)는 지지 블록(20)을 통과0하며, 이는 실린더(15)를 수용하기에 충분한 간극을 갖는 중앙 홀을 갖는다. 실린더(15)의 외측 단부(21)는 제1 스러스트 베어링(16a)의 비고정측을 지지하는 플랜지(28a)를 포함한다. 실린더(15)의 내측 단부(17)는 제2 스러스트 베어링(16b)의 비고정측을 지지하는 칼라(19)를 포함한다. 스러스트 베어링들(16a, 16b)의 고정측들은 탄성 엘라스토머 링들(18a, 18b)에 의해 지지되며, 링들(18a, 18b)은 지지 블록(20)의 각 단부에서 넓은 리세스들에 포함된다(도 2c에 가장 잘 도시됨). 이렇게 하여, 실린더(15)는 스러스트 베어링들(16a, 16b)을 통해 지지 블록(20)에 장착되어서, 축방향으로 구속되지만, 지지 블록(20)에 대해 (실린더(15)의 길이 방향 길이를 따라) 자유롭게 회전할 수 있다.

지지 블록(20)은 견고한 원통형 연장부들(23)을 구비하며, 이들은 짐벌 프레임(30) 내에서 (수평축(A)을 따라) 지지 블록(20)의 피봇을 가능하게 하는 베어링들을 형성한다. 이는 지지 블록(20), 그리고 이에 따라 튜브(10)가 두 개의 결합된 레일 차량들의 높이의 동적 변화를 가능하게 하도록 수직 평면에서 충분히 피봇할 수 있게 한다.

지지 블록(20)의 내측은 브래킷(32)을 포함한다. 브래킷(32)은 튜브(10)를 수용하고 이와 그리고 서로 실질적으로 평행한 길이방향 빔들(33a, 33b)을 포함한다. 이 실시예에서, 빔들(33a, 33b)은 브래킷(32)에 의해 지지되고 이에 장착되는 외측 단부들을 갖는 별개의 구성요소들이다. 다른 실시예들에서, 빔들(33a, 33b)은 브래킷(32)과 일체형일 수 있다.

각 빔은 빔의 길이를 따라 이어지고 튜브(10)와 대면하는 길이방향 리브를 포함한다. 튜브(10)는 빔들(33a, 33b)의 리브들을 수용하는 길이방향 홈들(14)을 튜브(10)의 양측에 갖는다. 이렇게 하여, 튜브(10)는 회전 구속을 받지만 (튜브(10)의 길이방향 길이를 따라) 축방향으로 이동하도록 허용된다. 즉, 튜브(10)는 지지 블록(20)에 의해, 또는 더 구체적으로 브래킷(32)의 빔들(33a, 33b)에 의해 회전 구속을 받는다.

리브와 홈들(14) 간의 배열은 약간의 간극을 제공하지만, 이는 연장가능한 튜브(10)가 상당히 회전하는 것을 방지하기에 충분하며, 이에 따라 후술될 바와 같이, 레일 차량의 인터페이스 연결부들의 적절한 연결을 위한 튜브(10)의 정확한 배향을 유지한다.

빔들(33a, 33b)의 (지지 바디(20)로부터 가장 먼) 내측 단부들은 후술될 바와 같이, 연장가능한 튜브(10) 내에서 수행되는 다양한 서비스들에 대한 수용 지점인 종판(34)을 통해 이어진다. 이러한 배열은 빔들(33a, 33b)이 연장가능한 튜브(10)와 정확한 길이방향 정렬로 유지되는 것을 보장한다.

브래킷(32)의 형상은 지지 블록(20) 내부에 실린더(15)를 조립하기 위한, 그리고 또한 실린더(15) 상으로 칼라(19)를 조립하기 위한 간극을 제공하며, 이는 실린더(15) 위에 칼라(19)를 나사결합하는 것을 통해 달성된다.

엘라스토머 링들(18a, 18b)은 스러스트 베어링들(16a, 16b)과 지지 블록(20) 사이에서 압축된다. 링들(18a, 18b)이 압축되는 정도는 칼라(19)가 이동 실린더(15) 상으로 얼마나 멀리 나사결합되는지에 의해 결정된다. 이에 따라, 이러한 배열의 탄성의 정도는 칼라(19)를 원하는 위치에 잠금하기 전에, 이를 통한 특정 견인력 또는 지연력의 영향 하에서 결합기(2)의 특정 작은 이동을 제공하도록 조정될 수 있다.

실린더(15)의 외측 단부(21)에 근접한 실린더(15)의 원주부는 일체형 치형 풀리(22)를 형성하도록 치형부를 포함한다. 다른 실시예들에서, 치형 풀리(22)는 실린더(15)와 일체형이 아닐 수 있지만, 대신에 실린더(15)의 원주부에 장착되는 별도의 구성요소일 수 있다.

연장 모터(24)는 브래킷 배열체를 통해 지지 블록(20)에 장착된다. 전기적으로 또는 공압적으로 작동될 수 있는 모터(24)는 작은 직경의 치형 풀리(25)를 구비한다. 모터 풀리(25)는 치형 벨트(26)를 통해 실린더(15)의 일체형 치형 풀리(22)에 회전식으로 결합된다. 이에 따라, 모터(24)의 회전은 실린더(15)의 회전을 야기한다 ― 모터(24)가 작동될 때 모터(24)는 실린더(15)를 구동하는 수단으로서 기능한다. 이렇게 하여, 모터(24)는 실린더(15)에 회전 구동을 제공할 수 있으며, 이는 차례로 튜브(10)의 선형 모션을 야기한다.

튜브(10)의 선형 모션은 실린더(15)가 축방향으로 구속되지만 지지 블록(20)에 대해 자유롭게 회전할 수 있기 때문에, 실린더(15)의 회전 시에 일어나고, 튜브(10)는 빔들(33a, 33b)을 통해 회전 구속을 받으며, 튜브(10)는 실린더(15)와 나사 체결된다.

튜브(10)의 선형 모션의 방향은 모터(24), 그리고 이에 따라 실린더(15)가 회전하는 방향에 따라 달라진다. 이에 따라, 연장 모터(24)를 작동시키는 것은 연장가능한 튜브(10)가 지지 블록(20)에 대해 이동하게 하고, 모터(24)의 회전 방향에 따라, 외측 단부(11)를 지지 블록(20)으로부터 멀어지게 연장시키거나, 또는 외측 단부(11)를 지지 블록(20)을 향해 후퇴시킨다.

튜브(10)는 그 연장 범위보다 다소 더 길다(즉, 후퇴 위치와 연장 위치 사이의 범위보다 더 길다). 튜브(10)의 외측 단부(11)는 결합기 헤드(80)(도 2a에 도시되지 않음)를 튜브(10)에 장착하기 위한 플랜지(28b)를 포함한다. 튜브(10)의 내측 단부(12)는 후술될 바와 같이, 절연판의 장착을 위해 그 표면에 장착 홀들을 포함한다.

연장 모터(24)는 그 스핀들(spindle)이 제 위치에 잠금되고 전력이 모터(24)에 인가되지 않을 때, 즉 모터(24)가 작동되고 있지 않을 때 회전할 수 없는 것을 보장하도록 배열된다. 이는 튜브(10)의 원하는 위치에 도달되고 연장 모터(24)가 정지될 때, 연장가능한 튜브(10)가 지지 블록(20)에 대해 제 위치에 고정되고, 사용 시에 그것에 인가될 수 있는 진동 및 실질적인 힘의 영향 하에서 이동하지 않을 것을 보장한다. 당업자는 전력이 모터(24)에 인가되지 않을 때 스핀들이 제 위치에 잠금되는 것을 보장하도록 연장 모터(24)가 어떻게 배열되는지를 이해할 것이다. 예를 들어, 전자석에 의해 작동되는 치형부는 모터에 전력이 인가되지 않을 때 모터(24)의 샤프트 상의 기어 휠과 체결되며, 이에 따라 샤프트가 회전하는 것을 방지한다.

튜브(10)는 튜브(10)의 한계 위치들에 도달되었을 때 모터(24)를 정지시키기 위해 이들 위치들이 검출될 수 있도록 구성된다. 이렇게 하여, 튜브(10)의 연장가능한 범위가 결정되고 제어될 수 있다. 이는 튜브(10)가 완전히 연장된 한계 위치 및 완전히 후퇴된 한계 위치에 도달할 때를 검출할 수 있는 감지 배열체를 통해 달성된다. 이 실시예에서, 감지 배열체는 튜브(10)의 홈들(14) 중 하나의 저부와 접촉하는 롤러들을 갖는 마이크로스위치들의 쌍이다. 롤러들은 압축되고, 적절한 한계 위치들에서 작은 홀들 또는 함몰부들과 만날 때 해제된다. 롤러들의 해제는 모터(24)를 정지시킨다. 즉, 하나의 스위치는 결합기(2)가 사용되지 않을 때, 완전히 후퇴된 위치를 감지하도록 배열되고, 다른 스위치는 튜브(10)의 완전히 연장된 위치를 감지하도록 배열된다. 이렇게 하여, 튜브(10)의 연장가능한 범위는 결합기(2)의 제조 동안 결정될 수 있다. 다른 실시예들에서, 감지 배열체는 마이크로스위치들의 쌍이 아니라, 대신에 모터(24)를 정지시키기 위해 튜브(10)의 한계 위치들을 검출할 수 있는 일부 다른 적절한 센서일 수 있다.

본 발명에 따른 결합기들의 쌍이 완전히 연장된 위치에 도달하기 전에 연장 모터(24)에 이어져 정지될 것이므로, 튜브(10)의 완전히 연장된 위치는 작동 중에 정상적으로 도달되지 않을 것이다.

그러나, 이 위치는 정비를 위한 시험 조건 하에서, 또는 결합되도록 의도된 두 개의 레일 차량들이 잘못해서 너무 멀리 정지되었을 때 직면할 수 있다.

짐벌 프레임(30)은 실질적으로 직사각형이고, 그 상부면 및 하부면 상에 베어링 배열체들(31a, 31b)을 포함하며, 이는 결합된 레일 차량들이 트랙에서 곡선들을 횡단할 때 짐벌 프레임(30), 그리고 이에 따라 튜브(10)가 튜브(10)의 측방향 이동을 수용하도록 (수직축(B)을 따라) 피봇할 수 있게 한다. 사실상, 짐벌 프레임(30)은 지지 블록(20)과 함께, 결합기(2)가 중심점을 중심으로(즉, 축(A)과 축(B)의 교차부에서) 임의의 방향으로 피봇할 수 있게 한다.

이 실시예에서, 베어링들(31a, 31b)은 하우징(90)을 통해 레일 차량 구조물에 견고하게 장착된다. 하우징(90)은 베어링들(31a, 31b)을 지지한다. 이에 따라, 견고한 하우징(90)은 결합기(2)와 결합기(2)가 장착되는 레일 차량 간의 견인력 및 지연력을 지지한다. 레일 차량 구조에 따라 다른 장착 배열들도 가능하다. 일부 실시예들에서는, 하우징(90)이 없을 수 있고, 짐벌 프레임(30)이 레일 차량에 직접 장착될 수 있다. 장착 배열체는 레일 차량의 설계에 따라 달라질 것이지만, 결합기(2)가 수용할 수 있는 최대 견인력 및 제동력을 견디기에 충분할 것이다.

압축 스프링(36)이 지지 블록(20)과 브래킷(32) 사이에 삽입되어서, 결합기 헤드(80)가 두 한계 위치들 사이의 중간 거리로 연장될 때, 결합기 헤드(80)의 구성요소들의 중량이 상쇄되고, 튜브(10)는 튜브(10)가 수직 피봇 한계에 유지되도록 외측 단부(11)에서 하방으로 기울어지기보다는, 그 길이방향 축에 실질적으로 평행하게 유지되도록 조장된다. 또한, 이 배열체는 결합기(2)가 연장된 위치로부터 완전히 후퇴된 위치를 향해 후퇴할 때, 튜브(10)의 이동 무게 중심이 결합기 헤드(80)를 상승시키고 연장 메커니즘(6)의 내측을 하강시키는 경향이 있어, 레일 차체의 밑면과 연장 메커니즘(6) 사이에 더 큰 간극을 제공할 것임을 보장한다. 댐퍼(도시되지 않음)는 사용 동안 발생할 수 있는 스프링(36)의 진동을 제한하기 위해 스프링(36) 내에 끼워진다.

튜브(10), 실린더(15) 및 지지 블록(20)은 금속과 같은 구조적으로 견고한 물질을 포함한다.

이제 레일 차량의 인터페이스 연결부들과 결합기(2)의 결합이 설명될 것이다. 이 실시예에서, 또 다른 결합기에 대한 후속 결합을 위해 결합기 헤드(80)에서 종단되도록 배열되는 세 가지 인터페이스 연결 유형들이 존재한다. 이들 인터페이스 연결 유형들은 전기 연결, 공압 연결 및 광학 연결이다.

더 구체적으로, 이 실시예에서, 이들 인터페이스 연결은: (브레이크, 서스펜션, 도어 등에 대한) 압축 공기; ECP 브레이크에 대한 전력 및 제어 와이어; 타겟 속도 및 가속/감속 제어; 열차 정보 버스(열차 관리 컴퓨터에 대한 인터페이스); 열차 상의 스태프 사이의 벨 신호; 도어 해제 및 잠금 제어(열차의 각 측); 디지털 데이터 버스(비디오 카메라, 오디오 링크, 경보 메시지, WiFi 라우터에 대한 피드, 미래의 시설 등); 결합 이벤트 신호; 및 호텔 버스(공조, 조명, 열차 상의 시설 등)를 포함한다. 다른 실시예들은 결합기(2)가 장착되도록 설계된 레일 차량의 유형에 따라 추가적인, 또는 더 적은 인터페이스 연결부들을 포함할 수 있다.

당업자는 위에서 언급된 인터페이스 연결들이 레일 차량들의 쌍들을 함께 결합할 때 함께 결합될 것이 요구되는 인터페이스 연결의 주요 유형들임을 이해할 것이다. 통상의 기술자는 위에서 언급된 인터페이스 연결들이 완전한 목록이 아니고, 레일 차량의 유형 또는 차량 내에 제공된 시설들에 따라, 결합되어야 하는 다수의 추가적인 보조 인터페이스 연결들일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 결합기(2)는 이러한 다양한 보조 연결부들을 수용할 수 있지만, 이들 인터페이스 연결 유형들의 완전한 리스트를 제공하는 것은 본 문서의 범위를 넘어선 것이고, 이에 따라 주요 인터페이스 연결 유형들이 설명된다.

이후, 용어 '연결부들'는 레일 차량의 인터페이스 연결부들을 의미한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 연결부들은 제1 연결부들의 세트와 제2 연결부들의 세트로 분할된다. 제1 연결부들의 세트는 저전력 전기 연결부들, 공압 연결부들 및 광학 연결부들(즉, 호텔 버스를 제외한 위에서 열거된 모든 연결부들)을 포함한다. 제2 연결부들의 세트는 호텔 버스와 같은 고전력 전기 연결부들을 포함한다.

제1 연결부들의 세트가 결합기(80) 헤드로 그리고 이로부터 이동해야 하는 매우 다양한 거리들은 출원 EP3590785A1에서 설명된 바와 같이 이들 연결부들을 가요성 나선 형태로 배열함으로써 수용되며, 이는 본원에 원용된다. 특히, 가요성 나선형 커넥터(46)는 외측 시스 내에 수용되는 대응하는 나선형 튜브를 포함한다.

나선형 튜브는 압축 공기를 포함하고, 공압 연결부로서 기능한다. 이렇게 하여, 나선형 튜브, 그리고 이에 따라 나선형 커넥터(46)는 연장가능하고, 이에 따라 연장 및 후퇴할 수 있다.

압축 공기를 포함하는 나선형 튜브는 전기 와이어와 같은 저전력 전기 연결부들, 및 광섬유와 같은 광학 연결부들이 부착되는 지지 구조물을 제공한다. 저전력 전기 연결부들 및 광학 연결부들은 나선형 튜브의 외측 표면에 부착된다. 이러한 부착은 나선형 튜브 주위에 전기 와이어 및 광학 섬유를 래핑함으로써, 그리고/또는 나선형 튜브 주변을 둘러싸는 가요성 물질에 이것들을 임베딩함으로써 달성될 수 있다. 나선형 튜브 내의 공기 압력은 나선형 튜브의 구조를 안정화시키는 것을 도와서 저전력 전기 및 광학 연결부들의 이동이 다소 구속되지만(즉, 과도하게 처지지 않도록) 스내깅(snagging) 또는 꼬임(kinking) 없이 나선형 튜브와 함께 연장되고 후퇴될 수 있다. 나선형 커넥터(46)의 외측 시스는 제1 연결부들의 세트(즉, 나선형 튜브, 저전력 연결부들 및 광학 연결부들)를 감싸고 보호한다.

제1 연결부들의 세트에 추가하여, 결합기 헤드(80)와 레일 차량 사이를 통과하는 결합기(2)의 작동과 관련된 전기 연결부들이 또한 나선형 커넥터(46) 내에 포함된다.

연장가능한 튜브(10)의 외측 단부(11)와 내측 단부(12) 둘 모두에는 절연체 판들(43a, 43b)이 고정된다(연장가능한 튜브(10)는 도 3a에 도시되지 않는다). 판들(43a, 43b)이 튜브(10)의 단부들(11, 12)에 고정됨에 따라, 이들은 실질적으로 서로 대면한다.

이 실시예에서, 판(43a)은 결합기 헤드(80)의 일부이다. 일부 실시예들에서, 판들(43a, 43b)은 단부들에 장착되는 별개의 구성요소들이기보다는, 튜브(10)의 단부들(11, 12)과 일체형일 수 있다.

절연판(43a) 및 종판(34)은 각각 종단 박스(45a, 45b)를 지지한다. 제1 연결부들의 세트는 종단 박스(45b)에 의해 레일 차량에서의 다양한 연결 지점들로부터 먼저 수용되며, 여기서 이것들이 종단된다. 연결부들은 가요성 커버 시스(48)를 통해 레일 차량으로부터 종단 박스(45b)로 통과한다.

시스(48)는 짐벌 프레임(30)에 근접한 빔들(33a, 33b) 중 하나에 고정된다. 시스(48)를 짐벌 프레임(30)에 근접하게 고정하는 것은 결합기 헤드(80)가 곡선 트랙 상에서 레일 차량 이동을 수용하도록 선회할 때 레일 차체와 연장 메커니즘(6) 간의 작은 상대적인 이동을 따르도록 연결부들의 가요성을 가능하게 한다.

나선형 커넥터(46)는 절연판(43b)에서의 개구를 관통하고, 절연판들(43a)과 종판(34) 사이에 장착된다. 더 구체적으로, 나선형 커넥터(46)의 일 단부는 절연체 판(43a)에서의 개구를 통과하고, 종단 박스(45a)에서 종단되며, 나선형 커넥터(46)의 다른 대향 단부는 종단 박스(45b)에서 종단된다.

도 3a에서 볼 수 없지만, 판들(43a, 43b) 사이를 통과하는 나선형 커넥터(46)의 부분은 연장가능한 튜브(10) 내에 포함된다.

종단 박스(45b)에서의(즉, 레일 차량으로부터 수용되는) 종단된 제1 연결부들의 세트는 나선형 커넥터(46) 내의 각자의 연결부들에 결합되며, 이들은 차례로 결합기 헤드(80)(도 3a에 도시되지 않음)에 대한 결합/연결을 위해 종단 박스(45a)에서 종단되고 분리된다. 즉, 종단 박스(45a)는 절연체 판(43b)에서의 개구 및 종판(34)을 통해 제1 연결부들의 세트를 수용하고 종단하도록 배열된다.

결과적으로, 절연판(43a)에 장착된 나선형 커넥터(46)의 단부는 그 연장 및 후퇴를 포함하여, 임의의 방향으로의 결합기 헤드(80)의 이동을 따르는 반면, 종판(34)에 장착되는 나선형 커넥터(46)의 단부는 짐벌 프레임(30)의 중심에서 피봇 지점으로부터 고정된 거리이고, 측방향으로 그리고 수직으로 이동할 수 있지만, 축방향으로는 제한된다. 이에 따라, 나선형 커넥터(46)는 연장 및 후퇴 이동만을 수용하며, 연장 정도에 의해 결정되는 바와 같이 연장 튜브(10) 내에 대부분 위치되고 그 외부에 부분적으로 자유롭고, 레일 차량의 높은 정도의 진동 및 전이 이동에 대항할 수 있는 고정 배열이다.

나선형 커넥터(46) 내의 전기 연결부들의 나선형 배열은 비교적 얇은 전도성 와이어들을 필요로 하는 저레벨 신호 및 적당한 양의 전력에 충분하다. 그러나, 이 배열은 고전력 전기 연결부들을 통합하는 데 적합하지 않은데, 그 이유는 비교적 두꺼운 와이어들/케이블들이 통상적으로 다량의 전력을 전달하는 데 요구되기 때문이다 ― 이들 더 두꺼운 와이어는 다른 더 얇은 연결부들의 나선 형태와 통합되기 어려울 것이다.

위에서 설명된 바와 같이, 제2 연결부들의 세트는 가열, 조명, 공조 및 다른 이러한 열차 상의 서비스들을 위한 전력을 공급하기 위한 고전력 전기 연결부들을 포함한다. 더 구체적으로, 제2 연결부들의 세트는 절연판들(43a, 43b) 사이에 장착되는 세 개의 전도성 로드들(40a, 40b, 40c)을 포함한다.

절연판들(43a, 43b)은 튜브(10)의 단부들(11, 12)로부터 반경 방향으로 돌출하여서 로드들(40a, 40b, 40c)이 지지 블록(20), 연장 메커니즘(6) 및 튜브(10) 외부의 판들(43a, 43b) 사이에 장착된다 ― 로드들(40a, 40b, 40c)은 지지 블록(20)과 짐벌 프레임(30) 사이를 통과한다.

판(43a)의 코너는 튜브(10)가 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동될 때 모터(24)의 위치를 수용하도록 리세싱된다. 절연체 판(43b)은 또한 (설명될) 접촉기 모터(65)를 소거하기 위해 제거되는 코너, 및 튜브(10)의 이동 시에 빔들(33a, 33b)을 수용하기 위한 추가의 절단 섹션들을 갖는다. 일부 실시예들에서, 판들(43a, 43b)은 리세싱된 코너를 갖지 않을 수 있고, 모터들(24, 65)이 판들(43a,43b)과 간섭하지 않도록 결합기(2)에 장착될 수 있다.

로드들(40a, 40b, 40c)은 도 3b에 개별적으로 도시된 절연된 접촉 프레임(50)을 통과한다. 접촉 프레임(50)은 탄성 장착 배열체(52)를 통해 브래킷(32)에 장착된다. 접촉 프레임(50)은 각각 로드(40a, 40b, 40c)를 수용하는 세 전기 로드 접촉부 세트들(51a, 51b, 51c)을 포함한다 ― 각 로드(40a, 40b, 40c)는 각 전기 로드 접촉부(51a, 51b, 51c)를 통과한다. 일부 실시예들에서, 덜 바람직하게는, 접촉 프레임(50)은 대신에 각 로드마다 하나씩, 세 개의 별개의 프레임들일 수 있다.

로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)은 레일 차량의 호텔 버스로부터 로드들(40a, 40b, 40c)로 전력을 공급하도록 배열되고, 각자의 로드들(40a, 40b, 40c)과 물리적으로 체결되는 것, 또는 각자의 로드들(40a, 40b, 40c)과 체결해제하는 것 사이에서 전환하도록 구성된다. 이렇게 하여, 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)은 호텔 버스로부터 로드들(40a, 40b, 40c)에 전력을 연결 또는 연결해제할 수 있다.

접촉 프레임(50)이 지지 블록(20)에 간접적으로 부착됨에 따라, 이는 연장 메커니즘(6)의 모든 각이동을 따르고, 로드들(40a, 40b 및 40c)과 정확하게 정렬되어 유지된다. 사용 시에, (링들(18)의 압축 또는 팽창으로 인해) 지지 블록(20)에 대한 연장가능한 튜브(10)의 이동을 야기하는, 레일 차량의 견인력 또는 제동력의 임의의 일시적인 변화는 또한 비교적 유연한 탄성 장착 배열체(52)로 인해, 접촉 프레임(50)의 유사한 이동을 야기할 것이다. 즉, 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)이 각자의 로드들(40a, 40b, 40c)과 체결될 때, 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)은 로드들(40a, 40b, 40c)에 견고하게 클램핑된 상태로 유지되고, 사용 시에 축방향으로 변위되지 않아, 로드들(40a, 40b, 40c)에 대한 임의의 활주 이동으로부터 초래될 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c) 상의 마모 및 인열을 방지한다.

도 4a 및 도 4b는 이들 로드 접촉부들(51) 중 하나를 도시한다 ― 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)은 구조 및 기능이 실질적으로 동일하다. 로드 접촉부(51)는 로드(40)를 넘어 반경방향으로 배열된 네 개의 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)을 포함한다.

스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)은 로드(40)를 향해 변위되고 이와 체결되도록 바이어싱된다(원하는 압력을 위해 적절한 위치에서 모든 네 개의 접촉부들을 둘러싸는 서클립형 구성). 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)의 외측 단부들은 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)이 비교적 큰 접촉 면적으로 로드(40)를 견고하게 파지할 수 있게 하도록 상당한 표면적을 갖는 오목한 정합면들을 갖는다. 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)은 접촉 영역들이 로드(40)의 모든 측들 상에 형성될 수 있도록 등거리로 이격되어, 스프링식 접촉부들이 로드(40)와 체결될 때 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c)로부터 로드(40)로 더 동등한 전류 분배를 가능하게 한다 ― 각 스프링식 접촉부는 레일 차량의 호텔 버스에 의해 제공되는 총 전류의 1/4을 공급한다. 일부 실시예들에서, 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)은 등거리로 이격되지 않을 수 있다.

가요성 케이블들은 각 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)에 그리고 레일 차량에 부착된 연결 블록에 결합되며, 이는 레일 차량을 통과하는 대응하는 호텔 버스 라인에 대한 후속 연결을 위해 각 스프링식 접촉부의 네 전류 흐름들을 재조합한다. 이렇게 하여, 레일 차량의 호텔 버스는 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)에 결합되며, 이들은 차례로 호텔 버스를 로드(40)에 결합시킨다. 접촉 프레임(50)이 짐벌 프레임(30)의 피봇 지점 근처에 있으므로, 가요성 케이블들에 의해 수용되어야 하는 상대적인 이동은 비교적 작다. 일부 실시예들에서, 네 개보다 많거나 적은 스프링식 접촉부가 있을 수 있다.

이에 따라, 로드들(40a, 40b, 40c)은 3-와이어 고전력 전기 분배 시스템을 제공하도록 배열되며, 이는 바람직하게는 단상 3-와이어 AC 전원을 제공하기 위해 중앙 탭핑된다.

이 실시예에서, 호텔 버스는 200A 전류 용량을 갖는 50 또는 60Hz의 2000V AC 전원을 제공한다. 로드들 중 하나는 중앙 탭 ― 이는 전형적으로 접지됨 ― 을 형성하는 한편, 다른 로드들 각각은 1000V 전원을 제공한다. 일부 실시예들에서, 종래의 단일 전원을 제공하기 위해 단지 두 개의 로드들이 있을 수 있다.

도 4a는 로드(40)를 파지하는 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)을 도시한다. 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)과 로드(40) 간의 접촉은 도 4b에 도시된 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)의 정합면들과 로드(40) 사이에 절연체(54)를 개재시킴으로써 파단/방지될 수 있다. 이 경우, 절연체(54)는 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d)을 이들의 바이어싱에 대해 변위시키며, 이에 따라 절연체가 로드(40)와 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d) 사이에 개재되도록 접촉부들을 로드(40)로부터 멀리 비틀어, 로드(40)를 접촉부들로부터 전기적으로 절연시킨다.

이 실시예에서, 절연체는 세라믹 물질을 포함한다. 다른 실시예들에서, 절연체(54)는 대안적인 적절한 절연 물질을 포함할 수 있다.

절연체(54)는 로드(40)에 장착되고, 이를 둘러싼다. 절연체(54)의 형상은 둘 사이에 절연체(54)가 개재될 때 둘 사이에 '래칭' 작용을 제공하도록 구성된다.

접촉 프레임(50)은 로드들(40a, 40b, 40c)에 대한 호텔 버스의 전기적 연결(및 전기적 연결해제)을 제어하기 위한 호텔 버스에 대한 제어 메커니즘을 포함한다. 호텔 버스 제어 메커니즘은 로드(40)와 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d) 간의 체결을 가능하게 하는 후퇴 위치와, 로드(40)와 스프링식 접촉부들(53a, 53b, 53c, 53d) 간의 체결을 방지하는 개재 위치 사이에서 절연체(54)를 가역적으로 변위시키도록 배열된다. 이렇게 하여, 절연체(54)는 두 안정한 위치들, 즉 도 4a 및 도 4b에 각각 도시된 바와 같은 '연결된' 위치 및 '연결해제된' 위치를 점유할 수 있다.

달리 말하면, 도 4a는 호텔 버스로부터 로드(40)로의 전력의 공급을 가능하게 하기 위한 체결 또는 연결 상태의 로드 접촉부(51)를 도시하고, 도 4b는 호텔 버스로부터의 로드(40)로의 전력의 공급을 방지하는 체결해제 또는 연결해제 상태의 로드 접촉부(51)를 도시한다.

호텔 버스 제어 메커니즘은 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있다. 절연 평판(60)은 판(60)이 접촉 프레임(50)과 대면하고 이와 평행하도록 지지 필라(67)를 통해 접촉 프레임(50)에 장착된다. 평판(60)은 접촉 로드들(51a, 51b, 51c)의 절연체를 (도 4a 및 도 4b에 각각 도시된) 연결 위치와 분리 위치 사이에서 가역적으로 변위시키기 위한 배열체를 포함하며, 절연체들은 동시에 변위된다. 사실상, 이 배열체는 연장가능한 튜브(10)의 연장 및 후퇴 동안 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)을 각자의 로드들(40a, 40b, 40c)로부터 체결해제하고, 연장가능한 튜브(10)가 이동을 중단했을 때, 예를 들어, 결합기 헤드(80)가 또 다른 결합기의 결합기 헤드에 결합되었을 때, 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)이 각자의 로드들(40a, 40b, 40c)에 결합하게 하도록 제어 시스템을 통해 배열되는 3극 접촉기로서 기능한다.

(다른 것들 중에서도) 연장 메커니즘(6)의 제어 및 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)의 전환을 담당하는 제어 시스템은 이후에 상세히 설명될 것이다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 평판(60)은 치형 구동 풀리(64)를 갖는 접촉기 모터(65)를 포함한다. 접촉기 모터(65)는 전기적으로 또는 공압적으로 작동될 수 있고, 연장 모터(24)의 잠금 배열체와 유사한 잠금 배열체를 포함한다 ― 접촉기 모터(65)의 스핀들은 제 위치에서 잠금되고, 전력이 접촉기 모터(65)에 인가되지 않을 때, 즉 접촉기 모터(65)가 작동되지 않을 때는 회전할 수 없다.

구동 풀리(64)는 접촉기 벨트(63)를 통해 세 개의 구동 풀리들(61a, 61b, 61c)에 회전가능하게 결합되고, 구동 풀리들은 베어링들을 통해 평판(60)에 장착된다. 이렇게 하여, 접촉기 모터(65)의 회전은 구동 풀리들(61a, 61b, 61c)의 회전을 야기한다.

도 5b는 구동 풀리(61)의 단면을 도시하고, 로드 접촉부(51)를 도시하지 않는다 ― 구동 풀리들(61a, 61b, 61c)은 구조 및 기능이 실질적으로 동일하다. 구동 풀리(61)는 구동 풀리(61) 내에 반경방향으로 장착되는 나사식 칼라(62)를 포함한다. 나사식 칼라(62)는 구동 풀리(61)와 나사식 칼라(62)가 나사 체결되도록 구동 풀리(61)의 내측 표면 상의 나사산과 체결된다.

나사식 칼라(62)는 칼라(62)가 로드(40)와 접촉하지 않도록 충분한 간극으로 로드(40)를 둘러싼다. 나사식 칼라(62)는 구동 풀리(61)를 소거하도록 축방향으로(접촉 프레임(50)을 향해) 돌출되고, 부분(59)에서의 슬롯을 통해 지지 필라(67)에 장착되는 세장형 부분(59)을 포함한다. 결과적으로, 나사식 칼라(62)는 접촉기 모터(65)의 회전, 그리고 이에 따른 구동 풀리(61)의 회전이 접촉기 모터(65)의 회전 방향에 따라, 접촉 프레임(50)을 향해 또는 평판(60)을 향해 나사식 칼라(62)의 축방향 이동을 야기하도록 회전 구속을 받는다.

연장가능한 튜브(10)의 한계 위치들을 감지하기 위한 배열체와 유사하게, 나사식 칼라(62a)는 마이크로스위치들의 쌍과 같은 센서 배열체(68)를 포함하며, 이는 나사식 칼라(62a)의 한계 위치들을 검출하고 이들 한계 위치들을 검출할 때 접촉기 모터(65)의 작동을 중단시키도록 배열된다.

절연체(54)는 스프링과 같은 바이어싱 수단(55)을 통해 나사식 칼라(62)에 장착되며, 이는 절연체(54)의 형상과 함께, 절연체 판(54)의 두 안정한 위치들, 즉 로드 접촉부(51)가 로드(40)에 연결될 수 있게 하는 '연결된' 위치, 및 로드 접촉부(51)를 로드(40)로부터 연결해제하는 '연결해제된' 위치에 대한 래칭 기능을 제공한다. 즉, 절연체(54)의 래칭 배열체는 로드 접촉부(51)와 로드(40) 간의 두 가지 안정한 연결 상태들을 제공한다. 도 5b는 연결 위치에 있는 절연체를 도시한다. 절연체(54)는 접촉 프레임(50)에 대해 바이어싱되어 제 위치에 래칭된다. 나사식 칼라(62)가 접촉 프레임(50)을 향해 축방향으로 이동될 때, 절연체(54)는 바이어싱 수단(55)의 압축 압력 하에서, 이러한 압력이 로드(40)에 대해 로드 접촉부(51)의 스프링 접촉부들을 바이어싱하는 서클립 배열체의 힘을 극복할 때까지 접촉 프레임(50)으로부터 멀어지게 점점 바이어싱된다. 결과적으로, 스프링 접촉부들은 스프링 이격되고, 절연체(54)는 그 표면들이 스프링 접촉부들과 체결될 때까지, 즉 도 4b에 도시된 바와 같이 '연결해제된' 위치로 접촉 프레임(50)으로부터 멀리 이동한다.

이에 따라, 스프링 접촉부들은 절연체(54)의 섹션이 스프링 접촉부들과 전도 로드(40) 사이에 개재됨에 따라 연결해제를 달성하기 위해 전도 로드(40)로부터 멀리 이동된다. 이는 특정 조건들 하에서 발생할 수 있는 임의의 아크를 방지한다. 역작동에서, 나사식 칼라(62)가 도 5b에서의 원래 위치를 향해(즉, 평판(60)을 향해) 다시 이동될 때, 바이어싱 수단(55)은 스프링과 절연체(54)의 정합면들 사이의 정합력을 극복할 때까지 접촉 프레임(50)을 향해 절연체(54)를 점진적으로 바이어싱시킨다. 스프링식 접촉부들은 더 외측으로 간단히 이동하여, 도 4a에 도시된 '연결된' 위치로 접촉 프레임에 대해 되튀도록 절연체를 해제한다. 이것이 일어날 때, 스프링 접촉부들은 전도 로드(40)에 대해 되튀어 로드 접촉부(51)의 '연결된' 상태를 재개한다.

이렇게 하여, 접촉기 모터(65)는 나사식 칼라들(62a, 62b, 62c)의 이동, 및 그에 따라 각자의 절연체들의 이동을 동시에 제어하도록 배열되어, 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)이 각자의 로드들(40a, 40b, 40c)과 체결 및 체결해제 사이에서 전환될 수 있게 한다.

결합기(2)가 단지 드물게 후퇴 및 연장될 수 있으며, 레일 차량이 수 주 또는 수 개월 동안 동일한 인접한 레일 차량을 갖는 열차 형성의 일부이므로, 전도 로드들(40a, 40b, 40c)은 산화될 수 있어서, 결합기(2)가 후퇴된 다음 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)이 로드들(40a, 40b, 40c)의 상이한 축방향 위치들과 체결되도록 연장될 때 열악한 전기 접촉을 제공한다. 동등하게, 레일 차량은 다른 차량에 결합할 것이 요구되기 전에 연장된 기간 동안 어떠한 다른 차량에도 결합되지 않을 수 있어, 전도 로드 표면들 상의 산화 또는 다른 오염으로 인한 불량한 전기 접촉을 잠재적으로 제공한다. 이러한 효과는 평판(60)에 장착된 섬유유리 스크래치 브러시 배열체(66)의 제공에 의해 상쇄된다. 로드(40)는 브러시 배열체(66)를 통과한다. 결과적으로, 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서의 튜브(10)의 축방향 이동은 로드들(40a, 40b, 40c 및 42)가 브러시 배열체에 의해 스크래핑되게 하여, 로드 상의 산화를 제거하는 것을 돕는다. 결합기(2)가 후퇴된 위치에 있을 때(즉, 사용하지 않을 때), 로드 접촉부(51a, 51b, 51c)와 브러시 배열체들 사이의 거리보다 많이 상당한 거리만큼 후퇴하므로, 결합기(2)가 다시 연장될 때, 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)에 의해 체결될 로드들의 섹션은 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)이 각자의 로드들(40a, 40b, 40c)과 체결되기 직전에, 항상 클린하게 스크래핑된다. 절연체(54)는 절연체(54) 내에 반경방향으로, 폴리에스테르 필름과 같은 연질 라이닝(69)을 포함한다. 라이닝(69)은 절연체(54)가 로드(40)에 대해 부드럽게 미끄러질 수 있게 할 뿐만 아니라, 절연체(54)가 연결 위치로 되튀기 직전에 브러시 배열체(66)가 (로드(40)를 스크래핑할 때) 생성될 수 있는 임의의 파편의 최종 닦음을 로드(40a)에 제공하는 물질을 포함하고, 로드 접촉부(51)는 로드(40)와 체결된다. 이렇게 하여, 튜브(10)의 축방향 이동으로 인한 접촉 마모가 완화되고, 보다 신뢰성 있는 전기 접촉이 빈번하지 않은 결합 및 분리 작동의 조건 하에서 달성된다.

결합기 헤드(80)와 또 다른 결합기의 결합기 헤드 간의 결합 또는 분리 공정 동안, 고출력 전기 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)은 안전상의 이유로, 예를 들어, 결합기 헤드들 사이의 전기 아크를 피하기 위해 각 로드들(40a, 40b, 40c)로부터 연결해제되어야 한다.

본 발명의 결합기를 사용하여 호텔 전력을 제공할 수 있는 모든 레일 차량에는 결합기(2)로의 고전력 전기 공급을 온 및 오프로 전환하기 위한 접촉기 및/또는 다른 배열체가 장착될 것이고, 그 전환 기능의 제어는(다른 것들 중에서) 결합 이벤트 신호에 의해 영향을 받을 것으로 예상된다. 결합 이벤트 신호는 본 발명에 따른 결합기들의 쌍의 제2 연결부들의 세트가 막 결합되려고 할 때 (제2 연결부들의 세트 통한) 결합기(2)의 고전력 전기 공급이 신속하게 전환 오프되게 하도록 배열된다. 결합 이벤트 신호는 또한 모든 결합 또는 분리 활동이 완료될 때에만 로드들(40a, 40b, 40c)을 레일 차량의 호텔 버스에 재연결하기 위한 절차들을 개시하도록 배열된다. 이러한 기능은 레일 차량에 대한 다른 방법에 의해 제공될 수 있지만, 결합기(2)에 국부적인 추가적인 보호가 레일 차량에서의 고장의 경우와 결합기(2)가 사용되지 않을 때 둘 모두에서, 추가적인 안전을 위해 바람직하다.

이에 따라, 결합기 헤드(80)의 연장 또는 후퇴 중에 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)을 로드들(40a, 40b, 40c)로부터 연결해제하는 것 외에, 제어 시스템은 또한 결합기 헤드(80)의 접촉부가 또 다른 결합기에 연결 또는 연결해제되는 과정에 있을 때 이러한 연결해제가 결합 후 또는 분리 전 기간 중에 유지되도록 배열된다. 결합 공정이 완전히 완료된 것으로 확인된 때에만, 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)은 로드들(40a, 40b, 40c)과 다시 체결되도록 허용된다. 결합기(2) 상태의 상태가 '사용되지 않고, 후퇴된다면, 제어 시스템은 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)이 연결해제된 상태로 유지되는 것을 보장한다.

결합기 헤드(80)의 접촉부들의 구성에 대해서는 후술될 것이다.

호텔 버스 제어 메커니즘은 호텔 버스 배선을 보호하기 위해 과부하 보호 회로에 통합될 수 있는 편리한 국부 접촉기를 제공한다. 이는 다른 곳에서 그 기능을 제공할 필요성을 방지한다. 호텔 전력원들은 각자의 과부하 보호 배열체들을 포함할 것이지만, 동일한 열차 형성에서 다수의 전력원들의 가능성을 가지고, 이들 배열체들은 이것들이 연결되는 모든 호텔 버스 배선의 능력들에 반드시 양호한 정합은 아니다. 호텔 전력의 제공은 일부 유형들의 차량에 유용할 수 있지만, 고전력 전기 배선의 (가능하게는 긴 고급 여행객 열차에 충분한) 최대 허용 전류는 레일 차량이 요구하는 것보다 훨씬 더 크고, 호텔 버스 연결을 위해 더 낮은 전류 배선을 사용함으로써 비용이 절감될 수 있다. 이에 따라, 결합기(2)에 특정된 국부 과부하 보호 배열체들을 가짐으로써, 허용된 전류 공급들은 레일 차량에 국부적으로 설치된 호텔 버스 배선의 능력에 정합될 수 있다.

일부 실시예들에서, 로드들(40a, 40b, 40c)은 대신에 특정 차량의 전류 요건들이 너무 크지 않은 비교적 두꺼운 전도성 와이어/케이블로 대체될 수 있다. 이 경우에, 와이어/케이블은 예를 들어, 나선형 또는 절첩 구성의 케이블을 사용하거나, 또는 스프링식 릴 상에 이들을 권취함으로써, 요구되는 거리로 연장 또는 후퇴되도록 배열된다. 또한, 로드들 및 로드 접촉의 접촉기 기능은 결합 또는 분리 동작들 동안 그리고 과부하 조건들 하에서 고전력 라인들의 분리를 제공하기 위해 대안적인 적절한 배열로 대체된다.

도 6a 및 도 6b는 결합기 헤드(80)를 도시한다. 전술한 바와 같이, 결합기 헤드(80)는 절연체 판(43a)(도 3a 참조)을 통해 튜브(10)의 플랜지(28b)에 장착된다. 결합기 헤드(80)는 절연체 판(43a)에 장착되는 내측이면 및 샤르펜베르크 개념을 사용하여 결합 인터페이스(84)로서 구성되는 대향 외측면을 갖는 실질적으로 직사각형인 바디(86)를 갖는다.

이 실시예에서, 절연판(43a)은 결합기 헤드(80)가 장착되는 별도의 부재이며, 결합 인터페이스(84)의 인터페이스 접촉부에 결합되는 판(43a)에서의 종단 연결부들에 대해 결합기 헤드(80) 내에 챔버를 제공한다. 다른 실시예들에서, 절연판(43a)은 결합기 헤드(80)와 일체형일 수 있다.

결합 인터페이스(84)는 기계적 결합 배열체, 및 제1 및 제2 연결부들의 세트가 결합하기 위한 인터페이스 접촉부들을 포함한다. 기계적 결합 배열체는 결합기 헤드들의 쌍 간의 접촉 시에(또는 후에) 결합기 헤드(80)를 또 다른 결합기의 결합기 헤드에 기계적으로 결합하도록 배열된다. 제1 및 제2 연결부들의 세트를 위한 인터페이스 접촉부들은 결합기들 간에 기계적 결합이 일어난 후에 이들 연결부들을 다른 결합기에 결합하도록 배열된다.

기계적 결합 배열체는 결합 인터페이스(84)의 중심부에 장착되고, 샤르펜베르크 컵(81) 및 콘(82)을 포함하며, 이들은 다른 결합기 헤드의 컵 내부의 샤르펜베르크 디스크와 체결되는 콘(82) 내에 포함된 링크에 앞서 결합기 헤드(80)를 또 다른 결합기 헤드의 컵 및 콘과 정렬시키도록 배치되며, 이에 따라 결합기 헤드들의 쌍을 함께 기계적으로 결합한다.

샤르펜베르크 결합기에서 전형적인 바와 같이, 결합기(2)가 또 다른 결합기에 완전하고 정확하게 결합되지 않을 때 공압 인터페이스 연결을 차단하도록 배열되는 결합 인터페이스(84) 상의 오리피스(77)를 통해 공압 인터페이스 연결부를 제어하기 위한 배열체가 포함된다. 결합기 헤드(80)는 결합기(2)의 분리 공정 동안 또 다른 결합기로부터의 기계적 분리를 개시하기 위해 공압 실린더(도시되지 않음)를 또한 포함한다. 이 공압 실린더는 결합기 헤드(80) 내의 솔레노이드 밸브에 의해 제어되며, 이는 후술될 바와 같이, 결합기 제어 시스템으로부터의 전기 신호에 의해 압축 공기를 실린더로 들어가게 하도록 지시될 때 그렇게 한다.

당업자는 기계적 결합 배열체, 및 제1 및 제2 연결부들의 세트에 대한 인터페이스 접촉부들이 어떻게 샤르펜베르크 결합기에 따라(즉, 샤르펜베르크 컵 및 콘을 통해) 또 다른 결합기에 결합되는지를 이해할 것이다.

일부 실시예들에서, 결합 인터페이스(84)는 결합기 헤드, 및 인터페이스 접촉부들에 결합되는 레일 차량의 연결부들을 또 다른 결합기에 적절하게 결합하기 위한 대안적인 결합 개념을 사용하여 구성될 수 있다.

전기적(저전력 및 고전력 둘 모두) 및 광학적 인터페이스 연결부들을 위한 인터페이스 접촉부들은 기계적 결합 배열체의 양측 상에서 두 인터페이스 접촉 세트들, 즉 수형 접촉부 세트(83) 및 암형 접촉부 세트(84)로 배열된다. 인터페이스 접촉부들의 이러한 공간 배열은 결합 인터페이스(84)의 넓지만 제한된 높이 구성을 제공한다. 이 배열은 결합기(2)의 이용가능한 제한된 수직 높이를 갖는 철도 트랙에 가까운 레일 차량 아래인 장착 위치에 적절하다.

암형 접촉부들(84)은 결합기 헤드(80)의 일측 상에 고정되고,, 수형 접촉부들(83)은 결합기 헤드(80)의 반대측 상에 위치되지만, 결합기 헤드(80)에 대해 이동할 수 있다. 결합기 헤드들의 쌍 사이의 기계적 결합에 후속하여, 수형 접촉부(83)는 다른 결합기 헤드 내의 암형 접촉부를 향해 이동하고 암형 접촉부에 연결되도록 배열된다 ― 이 기술은 잘 알려져 있고, 당업자는 이러한 특징을 구현하는 방법을 이해할 것이다. 모든 수형 접촉부들, 전기 및 광학 인터페이스 연결부들은 후술될 바와 같이 연결 제어 공정의 제어 하에서 함께 이동한다. 결합기 헤드(80)의 일측 상의 수형 접촉부들(83) 및 타측 상의 암형 접촉부들(84)의 배열은 반대 방향으로 향하는 다른 결합기 헤드와 연결하기 위해 필요한 대칭성을 제공한다. 결합기 헤드에서의 접촉부들에 연결되는 각 차량으로부터의 인터페이스 신호들은 복제되며, 각 신호는 수형 접촉부 및 그 등가의 암형 접촉부 둘 모두로 병렬로 진행한다.

이 배열은 두 그룹의 접촉부들(83, 84)이 각 레일 차량들 간의 결합을 성공적으로 하기 위해 다른 결합기에서의 각 접촉부들에 성공적으로 이어질 필요가 없기 때문에 유리하다. 즉, 예를 들어, 결합기 헤드들 중 하나의 결합기 헤드 내의 수형 접촉 이동 기구의 고장 또는 특정 쌍의 접촉부 사이의 불량한 접촉을 야기하는 포획된 파편으로 인해, 접촉부 쌍들 중 하나의 접촉부 사이의 임의의 또는 모든 연결부가 고장나면, 다른 정확하게 이어진 접촉부 그룹들의 쌍은 레일 차량들의 쌍의 연결부들의 결합을 함께 유지하기에 충분하다. 이렇게 하여, 결합 인터페이스(84)의 인터페이스 접촉부들은 단지 한 세트의 접촉부들을 제공하는 배열에 비해 더 신뢰할 수 있다.

일부 실시예들에서, 덜 바람직하게는, 인터페이스 접촉부들의 둘보다 많거나 적은 세트들이 존재할 수 있다.

결합기(80)의 전기 인터페이스를 두 인터페이스 접촉부(즉, 수형 및 암형 접촉부) 세트로 분할하는 것이 유리한데, 이는 단일 전기 인터페이스 접촉부에 의해 전달가능한 총 전류를 제한하여 수형과 암형 전기 접촉부들 사이의 총 전류를 분할하기 때문이, 이는 본 실시예에서 전기 접촉부 당 100A일 것이다. 이렇게 하여, 고전력 전기 인터페이스 접촉부들의 쌍 중 하나가(예를 들어, 수형 접촉부들(83)의 이동 메커니즘의 고장으로 인해) 적절하게 연결하지 못하면, 호텔 버스 전류 용량은 절반이 된다. 제어 시스템은 이러한 상황을 검출할 수 있어서, 사용 시에, 설치된 배선에 대한(수형 및 암형 전기 접촉부들 둘 모두에 대한) 허용가능한 전류만이 허용되고, 호텔 버스 제어 메커니즘은 전류 과부하가 검출될 때 호텔 버스를 스위치 오프하도록 배열된다. 대부분의 상황에서, 호텔 버스에 의해 전달가능한, 즉 전기 접촉부들의 쌍 중 하나에 의해 제공되는 총 최대 전류의 절반은 충분한 전류 용량을 제공할 것이고, 레일 차량의 정상 동작이 계속될 수 있다. 제어 시스템은 교정 조치가 나중에 취해질 수 있도록 이러한 결함을 플래깅한다. 이들 배열은 결합기(2)의 국부 과부하 보호 용량을 보충하고, 호텔 버스 배선을 또한 보호한다.

수형 및 암형 접촉부들(83, 84) 내의 각 전기 인터페이스 접촉부 사이에서 호텔 버스의 전류 용량을 분할하기 위한 제2 연결부들의 세트의 종단 배열체가 도 7a에 도시되어 있다.

로드들(40a, 40b, 40c)의 외측 단부는(결합 인터페이스(84)를 향하는) 절연판(43a)의 외면을 넘어 돌출되고, 종단 박스(45a)와 함께 결합기 헤드(80) 내에 수용된다. 각 로드들(40a, 40b, 40c)의 단부는 고전력 도전성 케이블을 통해 결합 인터페이스(84)에서의 전기 인터페이스 접촉부에 결합된다.

더 구체적으로, 이 실시예에서, 각 로드(40a, 40b, 40c)의 단부는 고전력 전도성 케이블들의 두 쌍(예를 들어, 케이블마다 50A)을 포함하며, 이들 중 하나는 수형 접촉부들의 세트(83)의 일부인 수형 전기 접촉부(70)에 결합되고, 다른 하나는 암형 접촉부들의 세트(84)의 일부인 암형 전기 접촉부(71)에 결합된다. 이렇게 하여, 각 전기 접촉부(70, 71)는 호텔 버스의 총 전류 용량의 절반을 제공하며, 즉 각 접촉부(70, 71)가 100A를 제공한다. 일부 실시예들에서, 고전력 전도성 케이블들의 쌍은 둘보다 많거나 적은 전도성 케이블로 대체될 수 있다.

고전력 전도성 케이블들의 쌍들 각각은 각 로드의 단부에 또는 그 근처에 장착되는 변류기(72)의 중앙 홀을 통해 나사 결합된다. 이에 따라, 고전력 전도성 케이블은 변압기(72)의 1차 권선을 구성하는 한편, 2차 권선은 변류기(72)의 적층 코어 상에 권취된 와이어의 턴을 통해 형성된다. 이에 따라, 각 로드(40a, 40b, 40c)는 변류기들의 쌍에 연결되며, 각 쌍의 전도성 케이블에 대해 하나씩 연결된다.

이 실시예에서, 상부 로드(40b)는 호텔 버스 전원의 접지된 중앙 탭을 형성할 것이고, 다른 로드(40a, 40c)는 각각 '라이브' 1000V 전원을 제공할 것이다. 라이브 전원을 제공하는 각 로드에 대한 전기 접촉부들(70, 71)에서의 연결 지점들은 역전된다: 각 전도 로드는 그 측면 상의 중간 접촉부 및 대향 측면 상의 하부 접촉부에 결합된다. 이는 두 개의 레일 차량들이 함께 결합될 때, 각 라이브 연결을 위한 전도 로드들이 이러한 연결부들의 테스트를 용이하게 하기 위해 대향 측보다는 열차의 동일한 측 상에 있는 것을 보장한다.

본 발명에 따른 결합 인터페이스들의 쌍의 고전력 전기 수형 및 암형 접촉부(70, 71) 사이의 상호 연결을 위한 회로 개략도가 도 7b에 도시되어 있고, 결합기(2)를 위한 개략도는 점선(D)의 우측에 있고, 다른 결합기를 위한 개략도이다. 결합기(2)에 대한 과부하 보호 배열이 또한 도시되고, 명료화를 위해, 단지 다른 결합기의 변류기 배열만이 도시된다. 이들 회로 배열들 둘 모두는 기능적으로 동일하고, 각 결합기는 실질적으로 동일한 회로 구성을 구비한다.

로드 접촉을 통해 로드들에 결합되는 레일 차량으로부터의 호텔 버스는 각 로드에 대해 하나씩 호텔 버스에 라인들(76a, 76b, 76c)을 포함하며, 이들은 도 7b에 개략적으로 도시된다. 전류는 열차 형성에서의 전류 소스들 및 부하들의 위치들에 따라, 어느 방향으로든 라인들(76a, 76b, 76c)을 통해 흐를 수 있다. 변류기를 통과하는 전류는 변류기의 2차 권선에 전압을 유도한다. 이 전압은 변압기의 부하 저항기에 걸쳐 강하되고, 그 후 전류 감지 배열체(73)에 의해 측정된다.

전도 로드와 그 수형 전기 접촉부 사이의 배선의 길이는 그 암형 전기 접촉부까지의 길이와 반드시 동일할 필요는 없다. 그러나, 결합기들의 쌍들이 함께 결합될 때, 두 개의 상호연결된 전도 로드들 간의 결합된 길이는 항상 더 짧은 케이블과 더 긴 케이블 사이에서 직렬로, 더 길고 짧은 케이블들과 병렬로 분할된다. 결과적으로, 전기 접촉부들의 쌍들 둘 모두가 결함 없이 연결된다면, 전류는 두 전도 경로들 사이에서 동등하게 분할될 것이다.

전류 감지 배열체(73)는 정류기 및 임계 검출 배열체를 사용하여 변류기로부터의 전압을 측정하고, 임의의 전압이 임의의 전도 경로를 통한 최대 전류 용량의 등가물을 초과하는 경우, 또는 호텔 버스 라인의 두 개의 전도 경로로부터의 조합된 합계가 그 특정 레일 차량에 설치된 배선의 용량을 초과하는 경우, 감지 배열체 출력 신호(74)가 생성되어, 호텔 버스 라인들(76a, 76b, 76c)이 로드로부터 연결해제되도록 요청한다. 이 신호(74)는 OR 게이트 기능을 통해 접촉기 제어 회로(75)로 전달되며, 이 접촉기 제어 회로는 전술한 바와 같이 접촉기 모터(65)를 동작시킴으로써 호텔 버스가 연결해제되게 하도록 구성된다.

결합기(2)의 제어 시스템으로부터 오는 제2 신호(79)는 또한 OR 게이트 기능에 연결되며, 이는 호텔 버스가 로드들로부터 다시 분리되는 것을 보장하기 위해, 일부 결합 또는 분리 활동이 진행 중이거나, 또는 현재 상태가 '분리'되는 때를 나타낸다. OR 게이트 기능은 소프트웨어를 통해 또는 하드웨어 구성요소로서 제어 시스템에 의해 제공된다. 이렇게 하여, 호텔 버스는 현재의 과부하 상황 및/또는 결합 또는 분리 공정들 동안 로드들(40a, 40b, 40c)로부터 분리될 수 있다.

일부 실시예들에서, 출력 신호(74)는 또한 과부하가 발생하였음을 제어 시스템에 표시하도록 구성되고, 이는 일단 고장이 해결되면 리셋될 수 있다.

결합기(2)에서의 이러한 과부하 보호 배열체는 일단부로부터 타단부로 레일 차량을 통과하는 호텔 버스 라인 자체의 고전류만을 수용한다. 호텔 버스로부터 공급되는 레일 차량 내의 모든 낮은 전류 회로는 적절한 경우 회로 차단기 또는 퓨즈와 같은 각자의 전용 과부하 보호 기능을 가질 것이다.

일부 실시예들에서, 전류 감지 배열체(73) 및/또는 변류기가 없을 수 있고, 이에 따라 결과적인 과부하 보호 기능이 없을 수 있다.

다른 실시예들에서, 결합기(2)는 제2 연결부들의 세트, 즉 레일 차량의 호텔 버스를 위한 고전력 전기 결합 배열체를 포함하지 않을 수 있다. 이는 일부 레일 차량들(예를 들어, 광물을 운반하는 간단한 화물차들)이 호텔 버스의 고전력 전기 공급을 필요로 하지 않을 수 있고, 소스(기관차와 같은)와 이러한 전력을 필요로 하는 다른 레일 차량 사이에 호텔 전력을 분배하는데 필요한 열차 건물들에서 결코 사용될 수 없기 때문이다. 이 경우에, 이들 레일 차량은 호텔 버스 배선을 필요로 하지 않기 때문에, 결합기(2)는 전술한 바와 같이 제2 연결부들의 세트의 결합과 관련된 모든 구성요소를 포함하지 않는다(즉, 결합기는 전도 로드 및 절연체, 접촉 프레임 및 로드 접촉부, 변류기 및 고전력 케이블, 접촉기 모터 및 기구를 갖는 평판 등을 갖지 않는다). 이는 호텔 버스 배선을 갖지 않는 레일 차량에 적합한 저렴한 결합기를 제공한다. 결합기(2)의 모든 다른 구성요소들은 전술한 바와 동일하다(즉, 연장 메커니즘, 결합기 헤드, 제1 세트의 연결 배열체 등). 이는 비용 효율적인 결합기(2)가 대부분의 레일 차량에 적합한 범용 기본 설계를 제공받을 수 있게 한다.

마지막으로, 종단 박스(45a)로부터의 종단된 저전력 전기 및 광학 연결부는 수형 및 암형 접촉부들(83, 84)(도시되지 않음) 사이의 각 인터페이스 접촉부들에 결합된다. 종단된 공압 연결부는 결합기들의 쌍이 정확하게 결합될 때에만 개방되는 격리 밸브를 포함하는 오리피스(77)에서 공압 링크 배열체에 결합된다. 격리 밸브 이전의 이러한 압축 공기 연결부로부터의 분기는 또한 솔레노이드 밸브로 이어지고, 솔레노이드 밸브는 통상적으로 폐쇄되지만, 분리 공정이 착수될 때 분리 실린더에 공기를 허용한다.

이제 결합기 헤드(80)의 보호 커버 배열체가 설명될 것이다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 커버 배열체는 아치형인 제1 차폐부(85a) 및 제2 차폐부(85b)를 포함한다. 차폐부(85a, 85b)는 결합기 헤드(80)의 상부면과 하부면(도시되지 않음) 둘 모두에서 피봇들(87a, 87b)을 통해 결합기 헤드의 바디(86)에 피봇식으로 장착된다. 이렇게 하여, 차폐부들(85a, 85b)은 개방 위치(도 6a에 도시됨)와 폐쇄 위치(도 6b에 도시됨) 사이에서 실질적으로 90도 회전할 수 있다.

폐쇄 위치에서, 차폐부들(85a, 85b)의 외측 에지들(95a, 95b)은 서로 접촉하여 차폐부들(85a, 85b)이 내부에 결합 인터페이스(84)를 커버하고 포함하는 실질적으로 반원형 하우징을 형성한다. 이렇게 하여, 결합 인터페이스(84)는 주변 환경으로부터 보호되어, 결합기(2)를 강건하게 만들고, 눈보라 또는 모래 폭풍으로 고속화되는 열차의 전방 단부에서 직면할 수 있는 바와 같은 가혹한 환경 조건을 견딜 수 있게 한다. 차폐부(85a, 85b)는 연장가능한 튜브(10)가 후퇴된 위치에 있을 때 폐쇄 위치에 있으며, 이는 이후에 설명될 것이다.

개방 위치에서, 차폐부들(85a, 85b)은 서로에 대해 실질적으로 평행하고, 외측 에지들(95a, 95b)이 결합 인터페이스(84)와 실질적으로 동일 평면상에 있고, 결합 인터페이스(84)를 노출시킨다. 이렇게 하여, 차폐부들(85a, 85b)이 결합 인터페이스(84)를 물리적으로 방해하지 않기 때문에, 결합 공정 동안 결합 인터페이스(84)는 다른 결합기의 결합 인터페이스에 결합될 수 있다. 차폐부들(85a, 85b)은 결합 인터페이스(84)가 다른 결합기에 결합될 때 개방 위치에 있다. 이러한 결합 위치에서, 외측 에지(95a, 95b)는 다른 결합기의 대응하는 에지에 대해 놓인다.

차폐부들(85a, 85b)은 차폐부들의 상부면과 하부면 둘 모두에서 차폐부들의 길이를 따라 연장하는 길이방향 돌출부들(88a, 88b, 88c)(제4 돌출부는 도시되지 않음)를 포함한다. 폐쇄 위치에서, 이들 돌출부들은 결합 인터페이스(84)와 실질적으로 평행한 길이방향 플랜지들을 형성한다. 결합기 헤드(80)가 하우징(90) 내로 후퇴될 때, 플랜지들은 결합기 헤드(80)의 상부 및 하부 간극들이 하우징(90)의 상부와 하부 간극들을 커버하도록 배열되고, 간극들은 사용시 연장 메커니즘(6)가 수직으로 피봇되는 것을 허용하기 위해 요구된다.

결합기 헤드(80)가 연장 메커니즘(6)보다 상당히 더 넓기 때문에, 결합기 헤드(80)의 측면들 상의 대응하는 플랜지들이 요구되지 않는다: 후퇴될 때, 결합기 헤드,(80)는 하우징(90)에 의해 수용되고, 진동들을 받을 때 덜거덕거리지 않도록 결합기 헤드(80)를 견고하게 유지하기 위해 웨지형 배열(아래에서 더 설명됨)에 의해 견고하게 유지된다. 이에 따라, 후퇴 상태에서, 결합기 헤드(80)는 눈과 같은 위험에 대해 잘 밀폐되고, 이는 종래의 결합기 설계에서 결합 기구를 관통하는 경향이 있으며, 이는 이들 결합기의 신뢰성을 감소시킨다.

도 8a 및 도 8b는 결합기 헤드(80)의 평면도를 도시하고, 도 8c 내지 도 8e는 결합기(80)의 저면도를 도시한다. 도 8d에 도시된 바와 같이, 차폐부들(85a, 85b)은 (도 8c에 도시된) 개방 위치와 (도 8e에 도시된) 폐쇄 위치 사이의 중립 위치에서, 차폐부들(85a, 85b)의 폐쇄 위치로부터 약 70도(즉, 외측 에지들(95a, 95b)이 폐쇄 위치에서의 위치에 대해 70도이다)에 유지되도록 배열된다.

이 실시예에서, 차폐부들(85a, 85b)의 이러한 유지 배열은 차폐부들(85a, 85b)과 결합기 헤드(80)의 바디(86)의 저부면 사이를 연결하는 각 스프링들(94a, 94b)을 통해 달성된다. 다른 실시예들에서, 유지 배열체는 스프링 이외의 적절한 배열체를 사용하여 달성될 수 있다.

결과적으로, 외측 에지(95a, 95b)은 결합 인터페이스(84)를 지나 축방향으로 돌출한다(즉, 다른 결합기를 향해 돌출한다). 이렇게 하여, 외측 에지들(95a, 95b)은 결합기들의 쌍이 서로 더 가까이 당겨짐에 따라 또 다른 결합기의 외측 에지들과 접촉한다. 차폐부들(85a, 85b)의 형상은 각 스프링 배열체 및 돌출부와 함께, 결합 공정 중에 결합기 헤드들 사이에 있을 수 있는 초기 오정렬을 수용하도록 차폐부들(85a, 85b)이 임의의 방향으로 또 다른 결합기의 차폐부들에 대해 자유롭게 활주할 수 있게 한다.

차폐부들(85a, 85b)와 결합기 헤드(80)의 바디(86) 사이를 연결하는 댐퍼들(93a, 93b)는 충격 흡수기로서 작용한다. 대향 차폐부들의 쌍이 다른 쌍의 차폐부보다 먼저 접촉하면, 오정렬로 인해, 스프링들(94a, 94b) 및 댐퍼들(93a, 93b)은 결합기 헤드들의 쌍이 서로 대면하도록 피봇하도록 조장한다. 다시 말해서, 결합기 헤드들의 컵 및 콘들이 정렬 공정을 완료하기 위해 서로 접촉되기 전에, 차폐부들의 스프링 배열체들은 결합기 헤드들이 점진적으로 함께 더 가까이 당겨짐에 따라(즉, 연장 메커니즘들을 통해) 결합기 헤드들을 서로에 대해 적절하게 배향시키도록 조장한다.

각 외측 에지(95a, 95b)는 결합기들의 쌍이 서로 처음 접촉할 때 외측 에지들(95a, 95b)이 다른 결합기의 에지 내부에 부주의하게 래칭되는 것을 방지하는 대향 돌출부들의 쌍(89a, 89b, 89c, 89d)을 포함한다. 그렇지 않으면, 이것은 차폐부들(85a, 85b)이 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 약 70도로 유지되기 때문에, 수평 및 수직 평면들 모두에서 결합기 헤드들 사이에 상당한 초기 오정렬들이 존재하는 경우 결합 공정 동안 발생할 수 있다.

결합기 헤드가(즉, 각 연장 메커니즘을 통해) 서로 더 가까이 당겨짐에 따라, 차폐부들(85a, 85b)의 외측 에지들(95a, 95b)은 도 8e에 도시된 바와 같이 결합 인터페이스(84)와 실질적으로 평행하게 될 때까지 결합 인터페이스(84)를 향해 축방향으로 점진적으로 변위되고, 외측 에지들(95a 및 95b)은 다른 결합기의 다른 차폐부들의 외측 에지들에 대해 바이어싱된다. 즉, 차폐부들(85a, 85b)는 중립 위치로부터 개방 위치로 이동한다. 이러한 전이 동안, 샤르펜베르크 컵(81) 및 콘(82)은 결합기 헤드를 정확한 정렬로 가져와서, 차폐부(85, 85b)의 외측 에지들(95a, 95b)은 다른 결합기의 대응하는 차폐부의 에지와 시일을 형성한다. 그 결과, 결합기 헤드는 거친 주변 환경으로부터 잘 보호된다.

눈이 폐쇄 위치에 있을 때 차폐부들(85a, 85b) 상에 정착하는 경우에, 눈은 차폐부들이 회전할 때 대부분 교란되지 않을 것이고, 또는 차폐부들의 쌍들이 결합 공정 동안 서로 처음 접촉할 때 흔들릴 것이다. 이는 결합 메커니즘의 눈 침투 임계 부분들로 인한 결합기(2)의 신뢰할 수 없는 작동의 위험을 감소시키는데, 이는 이들이 완전히 폐쇄되고 완전히 개방되는 차폐부들(85a, 85b) 사이에서 수 초와 같은 짧은 기간 동안 외측 환경으로부터 접근 가능하기 때문이다.

결합기 헤드들이 접촉하고 정확한 정렬 상태에 있는 상태에서, 결합기 헤드들의 컵 및 콘들은 결합기 헤드들을 함께 기계적으로 결합하면서 서로 기계적으로 체결되도록 배열된다.

차폐부들(85a, 85b)은 결합기 헤드(80)가 하우징(90) 내로 후퇴될 때 도 8d의 중립 위치로부터 폐쇄 위치로 이동하도록 배열된다. 이는 도 8a에 도시된 바와 같이, 차폐부의 외측 에지들(95a, 95b)을 서로에 대해 바이어싱시키는 결합기 헤드(80)와 하우징(90)의 부분 사이의 상호작용을 통해 달성된다.

하우징(90)은 차폐부들(85a, 85b)을 폐쇄 위치로 바이어싱시키는 것을 보조하도록 배열된 두 개의 페그들(91a, 91b)을 포함한다. 페그들(91a, 91b)은 차폐부들(85a, 85b)의 내측 에지 상의 각 경사부들(96a, 96b)을 수용하도록 하우징(90) 상에 위치되고, 결합기 헤드(80)가 하우징(90) 내로 후퇴될 때, 차폐부들(85a, 85b)을 폐쇄 위치로 회전하게 한다. 차폐부들이 폐쇄 위치를 취할 때, 경사부들(96a, 96b)은 하우징(90) 내의 대응하는 경사부에 의해 수용되고, 이는 플랜지의 돌출부와 결합하여 차폐부들(85a, 85b)를 폐쇄 위치에 유지하는 것을 돕는다. 이러한 웨징 작용은 외측 에지들(95a, 95b) 상에 나일론과 같은 약간 탄성인 물질을 사용함으로써 용이하게 되어, 차폐부들(85a, 85b)이 폐쇄될 때 환경에 대한 양호한 밀폐를 제공하고, 결합 시 또 다른 결합기의 차폐부와 결합할 때 용이한 활주를 허용하고, 저온 조건에서 결빙으로 인해 차폐부들(85a, 85b)이 함께 들러붙는 위험을 제한하도록 낮은 접착 특성을 갖는다. 이렇게 하여, 결합 인터페이스(84)는 결합기(2)가 후퇴 위치에서 사용되지 않을 때 커버되고 보호될 수 있다.

이 실시예에서, 결합기 헤드(80)의 후방 케이싱은 비대칭이며, 결합기 헤드(80)의 후퇴 위치에 있을 때 연장 모터(24)를 위한 간극을 제공하기 위해 일측의 상부 절반에서 섹션이 절단된다. 이러한 영역에서 결합기 헤드(80) 내측에 더 적은 공간이 요구되는데, 이는 이러한 측부가 움직이지 않는 정적 암형 접촉부(84)를 수용하므로 이동 기구를 필요로 하지 않기 때문이다. 결합기 헤드(80)의 수형 접촉부(83) 측은 상부 절반부에서 더 큰 깊이를 가져서, 수형 접촉부들(83)을 이동시키는 메커니즘을 위한 공간을 제공한다. 도 8a 및 도 8b의 점선은 종래의 샤르펜베르크 컵(81) 및 콘(82)에 대해 충분한 간극을 제공하는 차폐부들(85a, 85b)의 내측 표면이 아치형인 방법을 도시한다.

결합기 헤드(80)가 하우징(90) 내에서 후퇴 위치로부터 연장되어 하우징(90)을 개방할 때, 스프링들(94a, 94b)은 차폐부들(85a, 85b)을 (도 8d에 도시된) 중립 위치로 당기게 되는데, 그 이유는 차폐부가 하우징(90)의 경사부들 및 페그들(91a, 91b)에 의해 서로에 대해 더 이상 바이어싱되지 않기 때문이다. 댐퍼들(93a, 93b)은 차폐부들(85a, 85b)이 폐쇄 위치로부터 중립 위치로 스프링 개방될 때 진동을 제한한다.

도 8b는 결합기 헤드(80)가 하우징(90) 내의 후퇴 위치로부터 결합기(2)의 최소 결합 거리까지 연장되는 것을 도시한다. 이 도면에서, 결합기 헤드(80)는 또 다른 결합기에 결합되지만, 이는 명료화를 위해 도시되지 않는다. 이러한 최소 결합 거리는 레일 차량이 철도 트랙에서 매우 날카로운 곡선을 횡단할 때 결합기(2)의 측면 피봇 이동을 허용하기 위해 필요하다. 도 8b에 도시된 것보다 훨씬 더 긴 연장이 전형적일 것이다.

결합기 헤드(80)가 후퇴된 '사용 외' 위치로부터 연장될 때, 차폐부들(85a, 85b)은 하우징(90)으로부터 멀어지는 이동이 허용되자마자 스프링 개방될 것이다. 그러나, 일부 경우에, 차폐부들(85a, 85b)은 함께 냉동될 수 있고, 나일론 에지에도 불구하고 얼음 조건에서 개방을 거부할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 차폐부들(85a, 85b)은 피봇들(87a, 87b)에 근접한 경사진 림들(97a, 97b)을 포함하며, 이 림은 차폐부들(85a, 85b)이 후퇴 위치로부터 연장될 때 페그들(91a, 91b)과 접촉하도록 구성된다. 림들(97a, 97b) 상의 경사는 차폐부들(85a, 85b)를 이격되도록 상승시키기 위해 연장 메커니즘에 의해 가해지는 힘과 조합하여 작용한다: 일단 스프링들(94a, 94b)이 비틀리지 않으면, 스프링들(94a, 94b)은 인계되고 차폐부들(85a, 85b)은 정상적으로 개방되도록 당겨진다.

차폐부들(85a, 85b)은 결합기 헤드(80)에 대한 환경 보호를 제공할 뿐만 아니라, 다른 결합기가 바로 근처에 있는지 여부를 검출하는 기능을 제공한다. 두 개의 마이크로스위치들(98a, 98b)은 결합기 헤드(80)의 밑면에 장착된다(도 8d에 도시됨). 스위치들(98a, 98b)은 차폐부들(85a, 85b)이 중립 위치를 넘어 개방 위치를 향해 회전할 때, 차폐부들(85a, 85b)의 연장된 에지들(99a, 99b)에 의해 눌려지는 롤러들을 포함한다. 이러한 회전은 다른 결합기의 결합기 헤드가 결합기 헤드(80)에 근접하고 접촉할 때에만 발생한다. 마이크로스위치들(98a, 98b)은 연장된 에지들(99a, 99b)과의 접촉으로 인한 각 롤러의 누름을 통해 이러한 시나리오를 검출할 수 있다. 마이크로스위치들(98a, 98b), 스프링들(94a, 94b) 및 댐퍼들(93a, 93b)은 모두 결합기 헤드(80)의 바디(86)의 정부측에 장착되는 커버(도 8c 내지 도 8e에 도시되지 않음)를 통해 환경으로부터 보호되어서, 그것이 마이크로스위치들(98a, 98b), 스프링들(94a, 94b) 및 댐퍼들(93a, 93b)을 수용한다. 이 커버는 결합기(80)가 하우징(90)의 내측 및 외측으로 이동하는 것을 방해하지 않는다. 일부 실시예들에서, 마이크로스위치들(98a, 98b)은 다른 등가 센서들로 대체될 수 있다.

마이크로스위치들(98a, 98b)로부터의 출력 신호는 다른 결합기가 결합기 헤드(80)에 근접/접촉할 때를 나타낸다. 이들 출력 신호는 결합기 헤드들의 쌍이 서로 접촉할 때 결합기 헤드(80)의 연장(또는 후퇴) 속도를 제어하기 위해 결합기(2)의 제어 시스템에 의해 이용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 스위치들(98a, 98b)은 OR 기능을 통해 연결되어, 어느 하나(또는 둘 모두)가 활성일 때, 다른 결합기가 근처에 있음을 나타내는 출력 신호가 생성된다.

결합기(2)의 이동에는 어느 정도의 댐 핑이 제공되기 때문에, 결합기 오정렬은 즉시 보정될 수 없지만, 댐핑 효과를 극복하기 위해 스프링들(94a, 94b) 및 다른 힘에 대해 시간이 걸린다. 이에 따라, 결합 공정의 최종 단계들은 비교적 느리게 수행되며, 이는 결합이 발생할 때 레일 차량들에서의 임의의 과도 이동을 최소화하는 것이 바람직하다. 결합에 필요한 총 시간을 최소화하기 위해, 신속한 열차 재구성을 제공하기 위해, 후퇴 위치로부터의 결합기(2)의 초기 연장은 신속하게, 즉 결합기 헤드들의 쌍이 떨어져 있을 때 수행된다. 결합기 헤드들이 서로 접촉할 때, 제어 시스템은 이를 마이크로스위치들(98a, 98b)로부터의 출력 신호를 통해 검출하고, 결동의 최종 스테이지들이 부드럽게 수행되도록 연장 모터(24)를 상당히 감속시키도록 배열된다. 마지막으로, 결합이 완료되고 결합기 헤드(80)의 샤르펜베르크 메커니즘(즉, 컵(81) 및 콘(82))이 결합기 헤드들의 쌍, 이에 따라 두 개의 레일 차량들을 함께 성공적으로 잠금할 때, 그 메커니즘 내의 센서는 확장 모터(24)를 정지시키기 위해 제어 시스템에 신호를 생성한다. 조합된 결합 공정은 어느 정도의 불가피한 요동을 야기하는 현재의 방법과는 대조적으로, 차량을 거의 인식 불가능하게 결합시킨다.

동일한 속도 제어 기술이 또한 분리될 때 사용되지만, 반대로 사용된다. 초기에, 결합기(2)의 후퇴는 샤르펜베르크 디스크가 분리를 위해 회전되고 결합된 결합기 헤드가 분리되기 시작한 직후에 느리다. 제어 시스템은 일단 결합기 헤드들이 분리되고 차폐부들(85a, 85b)이 마이크로스위치들(98a, 98b)을 통해 그 중립 위치들로 되튀는 것을 검출한다. 일단 이것이 일어나면, 제어 시스템은 확장 모터(24)의 속도를 높이도록 배치되어, 결합기(2)가 하우징(90) 내의 후퇴된 '사용 외' 위치로 신속하게 후퇴되게 한다. 이러한 배열은 낮은 교란이지만 신속한 분리 공정을 초래하여, 고객들에게 안전하고, 시기적절하며 효율적인 서비스에 기여한다.

이에 따라, 마이크로스위치들(98a, 98b) 중 어느 하나로부터의 출력 신호의 부재는 결합된 결합기가 결합기 헤드(80)로부터 물리적으로 분리되는 때, 즉 일단 마이크로스위치들(98a, 98b)이 연장된 에지들(99a, 99b)과의 접촉으로부터 더 이상 트리거되지 않는 때를 나타낸다. 이는 일부 동작 환경에서 예상될 때 발생하지 않을 수 있다.

두 차량이 정지되고 모든 브레이크가 완전히 적용될 때 분리가 발생하면, 결합기 헤드의 분리는 두 결합기의 연장 메커니즘의 후퇴 공정, 제어 하에서 잘 이루어지고 알려진 시간을 취하는 공정에만 의존한다. 그러나, 분리는 차량이 이동할 때 또한 가능한데, 일반적인 예는 경사로 위로 추진되는 동안 레일 차량이 분리되는 '험프' 입환에 있고, 이들은 단지 총계에 도달된 후에만 추진 레일 차량으로부터 분리되고, 이제 하강하는 구배는 추진을 야기하는 레일 차량들로부터 가속되도록 한다. 이러한 상황에서, 두 개의 레일 차량의 분리 작용과 실제 분리 사이에 상당한 지연이 있을 수 있다.

이 경우, 결합기(2)는(적어도 어느 정도) 계속된 연장이 추진을 야기하기 위해 요구되기 때문에, 통상적인 비교적 짧은 시간 내에 '사용 외' 위치로 후퇴될 수 없다. 여기서, 결합기(2)가 다른 레일 차량에 연결되기 위해 사용될 수 있기 전에 얼마간의 시간일 것이기 때문에, 결합기(2)의 후퇴는 비교적 신속할 필요가 없다. 이러한 유형의 동작은 결합기(2)의 제어 시스템에서 간단한 타이머 배열체를 사용하여 검출된다. 타이머는 샤르펜베르크 디스크의 분리 작용이 발생한 시간으로부터 지연 후에 출력을 제공하도록 설정된다. 이러한 지연은 모든 레일 차량이 정지될 때 차폐부들(85a, 85b)가 그 중립 위치로 다시 스프링되는 데 걸리는 전형적인 시간보다 약간 길다. 마이크로스위치들(98a, 98b)로부터의 출력 신호들이 예상된 바와 같이 사라지면(또는 사용된 로직 배열에 따라 로우 등으로 인출되면), 철회 공정은 정상적으로 계속된다. 마이크로스위치들(98a, 98b)로부터의 출력 신호들이 그 시간까지 사라지지 않은 경우(또는 여전히 높은 경우 등), 결합기 헤드들은 여전히 어느 정도 접촉해야 하고, 후퇴 공정은 즉시 정지된다. 이러한 이벤트가 발생한 경우, 제어 시스템은 이 이벤트를 등록하도록 배열되고, 제2 타이머에 의해 결정된 바와 같이, 마이크로스위치들(98a, 98b) 모두로부터의 출력 신호들이 더 긴 시간 기간 동안 일관되게 사라질 때까지 철회 공정을 재개하지 않을 것이다. 이러한 두 번째 시간 지연은 추진되는 레일 차량이 추진하는 레일 차량으로부터 일시적으로 분리될 수 있지만, 어떤 이유로 기울기, 가속 또는 감속의 변화 등으로 인해 다시 재결합될 가능성이 작은 것에 대한 보호를 제공한다.이렇게 하여, 결합기의 후퇴는 추진 레일 차량이 더 이상 추진 레일 차량에 일시적으로 접촉하지 않을 때에만 발생하고, 충분히 긴 기간 동안 그렇게 하는 것이 중단되어 추진 및 추진 차량의 접촉으로의 추후 복귀가 극히 가능하지 않다.

레일 차량(또는 레일 차량들의 그룹)이 주 철도 라인 상의 이동하는 주 열차 형성의 전방으로부터 분리되고, 레일 차량이 중력보다는 그 자신의 견인 능력을 사용하여 주 열차로부터 멀리 가속될 때 유사한 상황이 발생할 수 있다. 타이머 지연 배열체는 또한 분리된 레일 차량(들)의 실제 출발 전에 분리가 어느 정도 발생할 수 있는 상황을 수용한다. 또한, 타이머 지연 배열체는 고속에서 열차 형성의 후방으로부터 레일 차량 또는 그룹을 분리하는데 적절하며, 중간 스테이션에 서비스를 제공하기 위해 고속 승객 열차의 후방에서 분리된 '슬립 코치'에 대해 한번 사용된 것과 동일한 기술이 적절하다. 보다 현대의 분리된 차량들은 획득된 모멘텀에 의존하기 보다는 그 자신의 견인 능력을 가질 수 있어서, 그들이 결합해제되자마자 메인 열차로부터 반드시 분리될 필요는 없고, 타이머 지연 배열체는 이러한 결과를 수용한다.

일부 경우들에서, 레일 차량들의 움직이는 그룹들은 결합이 발생할 수 있기 전에 정지되어야 하기보다는 함께 결합될 수 있다. 결합기(2)의 연장 공정은 최적 결합 거리에 도달하기 위해 속도들의 작은 차이로 천천히 함께 다가오는 접근하는 레일 차량들을 허용하고, 후속하여 최소 외란으로 부드럽게 함께 결합될 것이다. 이러한 작동 방법은 장래에, 특히 혼합 화물 열차의 작동에서 철도에 의해 제공되는 서비스의 유연성 및 레벨을 변환하는 것으로 예상되며, 또한 이러한 차량의 에너지 효율에 대한 이점을 가질 것이다.

이에 따라, 차폐부들(85a, 85b)은 다른 결합기가 매우 근접할 때 및 결합된 결합기가 결합기 헤드(80)로부터 결합해제될 때 모두를 표시하도록 배열된다.

결합기(2)의 제어 시스템에 대하여 설명한다. 제어 시스템(100)의 개요가 도 9에 도시되어 있다. 제어 시스템(100)은 결합기(2)의 다양한 구성요소 및 기능을 제어하고 작동시키도록 배열된다. 이는 예를 들어, 당업자가 이해하는 바와 같이, 제어 및/또는 감지 중인 구성요소들에 근접하여 결합기(2) 전체에 걸쳐 분포되는 근처의 전자 모듈들과 전자 통신하는 제어기를 통해 달성될 수 있다.

특히, 제어 시스템(100)은 연장 모터(24), 이에 따라 연장 메커니즘(6)의 작동을 제어하도록 배열된다. 이렇게 하여, 제어 시스템(100)은 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 연장가능한 튜브(10)의 연장 및 후퇴를 제어할 수 있다.

제어 시스템(100)은 또한 호텔 버스 파워 전원을 제어하기 위한 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)의 전환, 다른 결합기에 대한 수형 및 암형 접촉부들(83, 84)의 결합 공정, 및 다른 결합기로의 샤르펜베르크 컵(81) 및 콘(82) 배열의 기계적 결합 공정을(다른 것들 중에서) 제어하고 모니터링하도록 배열된다.

또한, 제어 시스템(100)은 또한 다른 결합기의 제어 시스템과 통신하여 결합기들의 쌍 간의 결합 또는 분리 공정을 제어하도록 구성되어, 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 그에 따라 동기화될 수 있다.

결합기(2)의 기능들 중 일부의 외측 제어를 가능하게 하기 위해, 제어 시스템(100)은 또한, 결합된 열차 형성 내의 임의의 열차 관리 컴퓨터가 임의의 레일 차량, 및 그에 따라 그 내의 임의의 장착된 결합기들의 특성들, 기능들 및 제어들에 액세스하는 것을 가능하게 하는 열차 정보 버스를 통해 동작하는 종합적인 차량 식별 및 통신 시스템에 의해, 또는 결합기(2)가 장착된 레일 차량에 국부적으로 열차 관리 시스템으로부터 다수의 입력들을 수신하도록 배열된다. 일부 실시예들에서, 제어 시스템(100)은 대신에, 또는 그에 부가하여, 결합기(2), 및 레일 차량들의 쌍 간의 결합 및 분리 공정들이 차량 자체 내에서 또는 그에 결합된 다른 차량들로부터가 아니라, 예를 들어, 조차장의 제어 센터로부터 원격으로 제어되도록 허용하기 위해 별개의 차량 제어기를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 무선 입력들을 수신할 수 있다.

이 실시예에서, 제어 시스템(100)에 대한 세 개의 입력, 즉 연결 요청(RTC), 연결 해제 요청(RTU), 및 설정된 경우, 결합기(2)(또는 레일 차량)가 다른 결합기(또는 레일 차량)에 결합 또는 분리하라는 요청에 응답하는 것을 방지하는 잠금 커맨드가 존재한다. 다른 실시예들에서, 제조 동안 결합기(2)의 원하는 기능에 따라 이들 커맨드들보다 더 적거나 더 많은 커맨드들이 존재할 수 있다 ― 이들 기능들은 또한 제조 후에 소프트웨어/펌웨어 수정들을 통해 결합기(2)의 제어 시스템에 추가되거나 제거될 수 있다.

제어 시스템(100)으로부터의 출력은 전술한 바와 같은 다양한 기능을 활성화하는 것 외에, 결합 또는 분리가 성공적으로 완료되었음을 확인하기 위한 상태 플래그, 발생하는 일부 문제를 나타내기 위한 결함 플래그, 및 열차 형성 전체에 걸쳐 링크되고 열차 형성에서의 임박한 잠재적 변화에 관한 일부 활동이 있을 때마다 활성화되는 전술한 결합 이벤트 신호를 포함한다.

앞서 언급된 바와 같이, 결합기(2)는 레일 차량들이 함께 결합되기 전에 레일 차량들의 제어 시스템들 사이에서 커맨드들을 전달하도록 배열되는 무선 통신 시스템을 포함한다. 이는 예를 들어, 무선, 초음파, 적외선 또는 다른 무선 통신 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 즉, 통신 시스템의 송신기 'Tx' 및 수신기 'Rx', 및 통신 시스템의 주파수, 변조 방법 및 코딩 시스템들은 결합기(2)가 다른 결합기와 무선으로 통신할 수 있도록 배열된다.

무선 통신 시스템은 단거리 통신 방법을 이용하며, 이 실시예에서, 적은 수, 바람직하게는 5개의 상이한 커맨드들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된다. 다른 실시예들에서, 무선 통신 시스템은 다섯 개보다 많거나 적은 커맨드들을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다.

통신 시스템의 수신부는 전력원이 결합기(2) 및/또는 대응하는 레일 차량에 제공되지 않을 때를 포함하여, 다른 레일 차량의 다른 결합기로부터 커맨드들을 수신하도록 끊임없이 활성화되도록 배열된다. 이 경우, 제어 시스템(100)은 대기 모드로 진입하도록 구성되어, 제어 시스템(100)의 전체 전력 소비가 비교적 매우 낮아서, 작은 백업 배터리가 이 전력을 충분히 제공할 수 있게 한다.

이 실시예에서, 결합기(2)를 동작시키기 위한 그리고 백업 배터리를 재충전하기 위한 전력은 ECP(Electronically Controlled Pneumatic) 제동 시스템에 전력을 공급하기 위해 사용되는 230V DC 전원으로부터 제공되며, 이는 이들이 호텔 버스 전력 연결들을 갖는지의 여부에 관계없이 모든 레일 차량들을 통해 링크되기 때문이다. 다른 실시예들에서, 레일 차량의 다른 연결부로부터 결합기(2) 및 백업 배터리에 전력을 제공하기 위한 다른 배열체가 있을 수 있다.

일부 실시예들에서, 레일 차량 상의 소형 태양 전지판 또는 다른 에너지 수확 배열체는 백업 배터리에 전력을 제공하도록 배치되어, 결합기(2)를 포함하는 레일 차량이 무한정 간호로 미사용 상태로 남겨질 수 있지만, 결합기(2)는 여전히 본 발명의 다른 결합기를 사용하여 장기간 후에 열차 편대를 검색하게 되는 열차 편대로 응답할 것이다.

동일한 통신 시스템의 송신기 및 수신기 사이의 간섭을 피하기 위해, 예를 들어, 송신된 신호가 수신기를 향해 객체들로부터 반사됨으로써, 송신기는 송신기가 활성인 한 수신기가 응답하는 것을 방지하기 위해 수신기에 '금지' 신호를 제공하도록 배열된다. 이렇게 하여, 수신기는 자신의 결합기(2) 내의 송신기가 아니라 다른 차량의 다른 결합기 내의 송신기에만 응답한다.

이 실시예에서, 결합기(2)의 통신 시스템에 의해 다른 결합기로 송신 및 수신되는 커맨드들은: 결합 요청(RTC), 분리 요청(RTU), 결합 동의(ATC), 분리 동의(ATU), 및 요청 거절(RD)를 포함한다. 이들 커맨드들은 본 발명에 따른 결합기들의 쌍 간의 결합 및 분리 공정을 제어하도록 배열된다.

예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 결합기(2)를 포함하는 제1 레일 차량의 열차 관리 시스템이 RTC 커맨드를 제어 시스템(100)에 송신할 때, 송신기(102)는 RTC를 제2 레일 차량의 다른 결합기에 송신하도록 배열된다. 수신된 RTC는 다른 결합기의 수신기(104)에 의해 디코딩되고, '잠금' 기능이 활성화되지 않으면(즉, 잠금 커맨드를 통해), 수신기(104)는 '결합 상태 요청' 래치(106)가 제2 레일 차량에서 '결합 요청' 상태로 설정되게 하는 연결 동의(ATC) 커맨드를 생성하도록 배열된다. 이러한 공정이 발생할 때, 제2 레일 차량의 송신기(102)는 ATC를 제1 레일 차량으로 복귀시키도록 배열된다. ATC가 제1 차량의 수신기(104)에서 디코딩된 후, 수신기(104)는 제1 차량에서도 '결합 상태 요청' 래치(106)를 '결합 요청' 상태로 설정하도록 구성된다.

'잠금' 기능이 제2 차량에서 활성화되면, 수신기(104)에서의 RTC의 수신은 '결합 상태 요청' 래치(106)에서의 변화를 야기하지 않는다. 대신에, 송신기(102)는 RD를 제1 레일 차량에 다시 송신하도록 배치된다. 또한, 결합 상태를 변경하라는 요청이 다른 레일 차량에 의해 이루어졌지만 거절되었음을 나타내기 위해 열차 형성의 열차 관리 시스템에 의해 판독될 수 있는 제2 레일 차량에 '거부' 래치(108)를 설정한다. 제1 레일 차량에서 RD 메시지를 다시 수신한 결과로서, 제1 레일 차량에서의 '결합 상태 요청' 래치(106)는 그 상태도 변경하지 않지만, 대신에 '거부된' 래칭(108)은 요청이 이루어졌지만 작동되지 않았음을 나타내도록 설정된다.

RTU의 수신 후 이벤트들의 유사한 시퀀스는 '잠금' 기능이 활성화되지 않은 경우, 양 레일 차량들의 '결합 상태 요청' 래치(106)가 '분리 요청' 상태로 리셋되게 하고, '연결된 상태 요청', 래치들 모두는 변경되지 않은 채로 유지되고, '거부된' 래치들은 '잠금', 기능이 활성화된 경우 설정된다.

유지보수 목적을 위한 특별한 테스트 모드와는 별개로, 레일 차량에서의 결합 상태는 그 레일 차량으로부터 독립적으로 변경될 수 없다. 상호 연결된 시스템은 제2 레일 차량의 결합기가 결합 또는 분리가 진행될 수 있기 전에 동일한 조치를 취하기로 동의하였음을 먼저 점검하고, 결합기의 두 제어 시스템은 거의 동일한 시간에 동일한 조치를 취한다.

'잠금' 기능은 여러 가지 목적에 유용하다. 열차 형성이 완료될 때, 스태프에 의한 오동작들, 소프트웨어 에러들, 또는 인근 열차들로부터의 스트레이 통신들 등으로 인한 잘못된 커맨드들을 픽업하는 것에 대한 추가적인 보안을 위해, 모든 결합기들을 그 현재 상태로 잠그는 것이 바람직할 수 있다. 다른 열차에 결합하도록 스케줄링된 스테이션에 도착하는 열차의 운전자는 예를 들어, 고장이 발생했거나 잘못된 열차가 어떤 다른 이유로 제 위치에 있다는 것을 알지 못할 수 있다. 잠금 기능은 로컬 스태프가 도착 열차가 결합 온하는 것을 방지하는 것을 허용하고, 그 운전자는 제어 시스템에 의한 결합 시도의 거부에 대해 경보를 받고, 이에 따라 다음에 무엇을 행할지에 대해 현장 스태프에게 부여하도록 촉구된다. 인접한 결합기의 로크는 필요에 따라 동일하거나 상이한 상태로 설정될 수 있다. 제1 레일 차량 내의 로크가 활성화되지 않지만 제2 레일 차량 내 잠금이 활성화되는 경우, 제1 레일 차량은 제2 레일 차량에 대한 결합을 개시할 수 없지만, 제2레일 차량은 제1레일 차량에 대한 결합을 개시할 수 있다.

'잠금' 기능은 전형적으로 열차 형성부 내의 어딘가에 있는 열차 관리 시스템, 예를 들어, 기관차에 의해 제어되기 때문에, 본 발명의 결합기를 포함하는 레일 차량이 격리되어 있고 더 이상 임의의 열차 관리 시스템에 결합되지 않을 때 부정확한 동작의 일부 위험이 있다. 예를 들어, 화물 열차가 측선에 도착하고 기관차가 열차 형성부의 전방으로부터 분리된다고 가정한다. 기관차 열차 관리 시스템은 우선 선두 화물차의 전방 상의 결합기를 잠금해제하고, 그렇지 않으면 기관차는 분리하지 못할 것이다. 기관차 열차 관리 시스템이 분리 전에 형성부의 후방에서 결합기를 잠금해제하지 않았다면, 입환 엔진은 화물차들을 교환하기 위해 열차의 후방에 결합할 수 없을 것이다. 이를 해결하기 위해, 제어 시스템(100)은 전원(차열 관리 컴퓨터를 갖는 기관차 또는 다른 차량으로부터 소싱됨)이 제거될 때 모든 차량에서 '잠금' 기능을 잠금해제 상태로 리셋하도록 배열되고, 이 실시예에서 이것은 ECP 제동 시스템에 전력을 공급하기 위해 사용되는 230V DC 전원이다. 이렇게 하여, 각 결합기의 현재 결합 상태는 변하지 않지만, 잠금 기능의 리셋은 분리된 무동력 레일 차량이 항상 (본 발명의 결합기들을 갖는) 다른 레일 차량을 회수하여 그들에 결합할 수 있게 하는 것을 보장한다.

제어 시스템(100)이 임의의 커맨드 신호들을 통해 결합기의 적절한 상태를 결정하면, 즉 결합 또는 분리를 시작하면, 이미 설명된 공정들은 원하는 결과를 달성하기 위해, 즉 결합기(2)를 또 다른 결합기에 또는 또 다른 결합기로부터 각각 결합하거나 분리하기 위해 발생하도록 배열된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 각 결합 공정이 성공적으로 완료된 것으로 확인되면, '종료' 신호(E)는 다음 결합 공정을 순차적으로 시작(S)하도록 통과한다. 결합/결합해제 공정은 연장 모터(24)를 통해 결합기(2)를 그에 따라 연장 또는 후퇴시키는 연장/후퇴 공정, 기계적 결합 링크들(81, 82)과 결합기 헤드(80)에서의 인터페이스 접촉부들(83, 84)을 그에 따라 연결 또는 분리시키는 연결/연결해제 공정, 및 고전력 호텔 버스 라인을 그에 따라 전도 로드들(40a, 40b, 40c)에 연결 또는 전도 로드로부터 연결 또는 분리하는 접촉기 공정을 포함한다.

예를 들어, '결합 상태 요청' 래치(106)의 상태가 '결합 요청' 상태로 설정될 때, 전술한 바와 같은 커맨드들의 교환을 통해, 연장 모터(24)가 작동되어, 연장 메커니즘(6)의 회전을 유발하고, 이는 연장 튜브(10) 및 이에 따른 결합기 헤드(80)가 하우징(90) 내측으로부터 연장되게 한다(결합 헤드(80)가 전술한 바와 같이 다른 결합기와 접촉할 때 신속하고 더 느리게). 결합기 헤드(80)가 점진적으로 연장되고 다른 결합기 헤드와 정렬됨에 따라, 샤르펜베르크 컵(81) 및 콘(82) 내의 링크들은 그 후 그 대향 결합기들의 디스크들과 접촉하게 되고, 링크들이 디스크의 노치들에 체결될 때까지 결합기 헤드들이 함께 더 가까워짐에 따라 그들을 회전시키고, 디스크들은 되튀고 결합기 헤드들은 기계적으로 함께 결합되어 레일 차량들을 함께 기계적으로 결합한다. 이러한 이벤트들은 연장 모터(24)가 스위치 오프되게 하고 연장 공정이 중단되게 한다. 이어서, 수형 및 암형 접촉부들(83, 84)은 서로 접촉하게 되고 함께 결합되어, 레일 차량들 사이의 제1 연결부들의 세트를 함께 결합시킨다. 마지막으로, 로드 접촉부들(51a, 51b, 51c)은 고전력 호텔 버스 라인들을 로드들(40a, 40b, 40c)에 연결하도록 전환되어, 레일 차량들 사이의 제2 연결부들의 세트들을 함께 결합한다.

'결합 상태 요청' 래치(106)의 상태가 '분리 요청' 상태로 설정될 때, 상술한 바와 같은 커맨드들의 교환을 통해, 이들 공정들이 역순으로 발생한다: 접촉 로드는 로드로부터 호텔 버스 라인을 연결해제하도록 전환되고, 결합 인터페이스(84) 내의 수형 및 암형 접촉부들이 연결해제되고, 분리 실린더(116)는 그 스프링에 대해 샤르펜베르크 디스크를 회전시키고 콘(82) 내의 링크를 다른 결합기의 디스크로부터 체결해제시키도록 활성화되어, 결합기 헤드들을 서로 기계적으로 분리한다. 그 후, 결합기(2)는 하우징(90) 내에서 연장된 위치로부터 후퇴된 위치로 (상술된 바와 같이 결합기 헤드(80)가 더 이상 다른 결합기와 접촉하지 않기 때문에 먼저 느리게 그리고 그 후 더 빠르게) 후퇴된다.

이 실시예에서, 제어 시스템(100)은 결합 또는 결합해제 공정들이 의도된 대로 발생하는 것을 확인하기 위해 별도의 모니터 로직 유닛(118)을 통해 이들 공정들로부터의 다양한 신호들을 점검하도록 배열된다. 결합(또는 분리) 공정이 완료되면, 로직 유닛(118)은 '결합 완료' 또는 '분리 완료'를 생성하며, 이는 레일 차량의 열차 관리 시스템에 제공된다. 이들 공정들 동안 결함이 발생한다면, 그 대신에 결함의 원인이 조사될 수 있도록 '결함' 신호가 생성된다. 이러한 결함 신호들은 의도된 동작들이 수행되었는지 여부를 확인하기 위해 열차 관리 시스템들에 의해 점검될 수 있다.

전술한 바와 같이, 결합 이벤트 신호는 제어 시스템(100)에 의해 생성되고 결합기 헤드(80)에서의 전용 접촉부들을 통해 열차 형성 전체에 걸쳐 분배되도록 배열된다. 이 신호는 임의의 호텔 전력원들의 제어 시스템들에 제공되도록 배열되어, 호텔 전력원들은 결합 이벤트 신호의 수신시 결합 또는 분리 동작들 동안 일시적으로 스위치 오프될 수 있다. 결합 이벤트 신호는 또한 모든 열차 관리 시스템들에 제공되도록 배열된다. 이 경우, 결합 이벤트 신호를 수신 시에, 열차 관리 시스템들은 그 레일 차량들의 새로운 형태를 결정하고, 어떤 동작 제약들이 이제 새로운 열차 형성에 적용되는지를 계산하도록 배열된다. 일부 실시예들에서, 결합 이벤트 신호는 또한 열차 형성의 변화에 대한 업데이트를 필요로 하는 다른 시스템, 예를 들어, 열차 정보 버스를 통해 새롭게 추가된 객차에 디스플레이하기 위해 정보를 자동으로 전송하는 좌석 예약 컴퓨터에 제공될 수 있다.

결합 이벤트 신호는 출원 GB2487224에서의 '결합기 스위치' 신호와 등가이며, 이는 본원에서 참조로 포함된다. 또한, 이 신호는 RD 함수로부터의 과도 펄스를 포함할 뿐만 아니라, 전술한 바와 같이 진행 중인 결합 또는 분리 동작을 나타낸다. 이 기능은 열차 관리 시스템들이 중단되게 하여, RD '요청 거절' 플래그 존재를 검출하고, 이어서 그들이 조사할 수 있도록 결합 또는 분리하려는 시도가 성공하지 못했다는 것을 스태프에게 경보한다. 에너지 관리 기능과 상호작용함으로써, 결합 이벤트 신호 상의 펄스는 또한 호텔 전원에서 일시적인 중단을 생성할 것이다 ― 이러한 드문 궁극성은 모든 직원에게 에러가 발생하였고 조사가 필요함을 경보하는 것을 도울 수 있다.

도 9의 하부 좌측에 도시된 결합 이벤트 신호 라인은 양의 전원 +V로부터의 풀 업 저항기 R을 통해 양의 전압 레벨에 놓이고, 스위치가 활성화될 때 스위치에 의해 로우/대지로 풀링된다(즉, 접지된다). 열차 형성에서 본 발명에 따른 결합기들의 임의의 제어 시스템들은 동일한 결합 이벤트 신호 라인에 병렬로 결합된다. 이러한 배열은 결합기들의 쌍이 결합 또는 분리 공정 동안 약간 상이한 속도로 동작하는 경우, 더 빠르게 동작하는 결합기가 먼저 '결합 이벤트' 라인을 접지하고, 더 느린 결합기가 종료되었을 때에만 결합 이벤트 신호 라인을 양의 전원 +V로 다시 릴리즈하는 것을 보장한다. 그 결과, 고속 결합기 내의 호텔 버스 접촉기가 동작하기에 충분히 멀리 이동되기 전에, 결합 이벤트 신호 라인이 접지될 때 호텔 전력원들이 신속하게 스위치 오프될 수 있고; 하이로 유도되는 결합 이벤트 신호는 모든 결합 또는 분리 활동들이 중단되었고 새로운 열차 형성에 대한 조사들이 시작될 수 있다는 것을 열차 관리 시스템들에 다시 표시한다.

풀 업 저항기(R)와 직렬인 다이오드(D)는 상이한 레일 차량들에서의 공급 전압들(+V)이 (예를 들어, 상이한 레벨들의 배터리 충전에 기인할 수 있는 바와 같이) 변한다면, 비활성 결합 이벤트 신호 라인이 열차 형성에서 연결된 가장 높은 전압으로 상승하는 것을 보장한다. 비활성 상태에서 결합 이벤트 신호 라인 회로에는 전류가 흐르지 않아, 이 구성에 대해 최소의 전력 소비를 제공한다.

도 10a 내지 도 10h는 본 발명에 따른 결합기를 각각 포함하는 레일 차량들의 쌍 간의 결합 공정의 원리의 개요를 도시한다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 제1 레일 차량(1a) 및 제2 레일 차량(1b)은 각각 제1 결합기(2a) 및 제2 결합기(2b)를 포함한다.

결합기들(2a, 2b)은 레일 차량들(1a, 1b)의 단부들에 근접하여(즉, 다른 근처의 레일 차량과 대면할 레일 차량의 단부에 근접하여), 레일 차량들(1a, 1b)의 밑면에(즉 레일 트랙들과 대면하는 레일 차량 측 상에) 장착된다. 이러한 위치 배열은 레일 차량들이 서로 근접할 때 또는 결합기가 하우징(90) 내에서 사용 밖으로 후퇴될 때 튜브(10)의 연장을 허용하기 위한 간극을 제공한다 ― 레일 차량의 주 구조물 아래에 이를 배열하는 것이 가장 용이하다. 결합기의 낮은 위치는 또한 예를 들어, 높이가 제한된 터널을 통해 컨테이너를 운반하는 평평한 화물차 또는 높은 플랫폼에서 계단 없이 접근할 수 있는 균일한 낮은 바닥과 복도 연결부들을 가진 객차와 같이 철도 차량 바닥을 낮추는 것을 가능하게 할 수 있다.

또한, 이러한 배열은 레일 차량의 단부가 본 발명에 따른 결합기 및 그 위의 종래의 결합기 모두를 구비할 수 있게 하여, 본 발명의 결합 시스템 또는 종래의 결합 시스템을 이용하는 옵션을 제공한다. 이는 결합기(본 발명에 따른) 및 종래의 결합기를 모두 갖는 '이중 장착형' 레일 차량이, 종래의 방법을 이용하는 것으로부터 본 발명의 방법을 이용하는 것으로 레일 차량의 전이를 용이하게 하는 것을 도울 결합기를 갖지 않는 다른 레일 차량에 결합할 수 있기 때문에 유용하다.

이러한 이중 장착형 레일 차량이 종래의 결합기만을 갖는 다른 레일 차량에 결합하기 위해 요구된다면, 결합기(2)는 사용으로부터 완전히 후퇴된 상태로 유지되고 다른 레일 차량과 접촉하지 않는다. 한편, 이중 장착형 레일 차량이 본 발명에 따른 결합기로 다른 레일 차량에 결합할 필요가 있는 경우, 두 결합기는 종래의 결합기가 다른 레일 차량과 접촉하지 않도록 충분히 연장될 수 있다.

제1 레일 차량(1a)은 정적이고, 제2 레일 차량(1b)에 의해 접근된다. 제2 차량(1b)은 (도 10b에 도시된 바와 같이) 단거리에서 정지하게 되고, 그 브레이크가 완전히 적용된다.

도 10c에 도시된 바와 같이, 결합기(2a)에 결합하기 위한 허가를 요청하는 RTC 신호가 결합기(2b)로부터 송신된다. RTC 신호는 전형적으로 도착하는 레일 차량(도 10c의 레일 차량 1b)에 의해 개시될 것이지만, 그것은 레일 차량 1a 또는 1b로부터 올 수 있다.

레일 차량(1a)은 RTC 신호를 수신하고, 전술한 바와 같이 결합하는 것에 동의한다면, 도 11d에 도시된 바와 같이, 결합하는 허가가 승인되었음을 확인하는 ATC 신호를 레일 차량(1b)에 반환한다.

레일 차량(1b)에서의 ATC 신호의 성공적인 수신은 결합기(2b)의 결합 공정을 개시하고, 결합기(2b)는 (하우징(90) 내의) 그 후퇴된 '사용 외' 위치로부터 연장되기 시작하고 외측으로 연장되기 시작한다. 레일 차량(1a)에 의한 RTC 신호의 수신은 ATC 신호의 송신과 조합하여, 또한 그 차량에서의 결합 공정을 개시한다. 신호들의 교환이 결합기의 물리적 이동과 비교하여 신속하게 발생하기 때문에, 사실상 두 결합기들(2a, 2b)는 동시에 연장되기 시작한다. 두 결합기들이 단시간 후에 부분적으로 연장되는 상황이 도 10e에 도시되어 있다.

결합기들(2a, 2b)은 이들이 서로 접촉할 때까지 연장되고, 여기서 결합기 헤드들(및 이들의 각 연결부들)은 함께 결합되고 연장 공정은 도 10f에 도시된 바와 같이 자동으로 정지된다. 두 결합기들(2a, 2b)가 동시에 연장되기 시작하고 대략 동일한 속도로 연장되기 때문에, 이들 사이의 접합부는 두 레일 차량 단부 사이의 대략 중간에 있다. (예를 들어, 마찰 효과들 또는 상이한 전력 레벨들로 인한) 연장 속도의 임의의 변동은 중심에서 벗어난 결합 접합을 초래할 것이며, 즉, 하나의 결합기에서의 너무 적은 연장은 다른 결합기에서의 더 많은 연장에 의해 정합된다.

결과적으로, 결합기(2)는 상당한 범위의 차량간 간격을 가능하게 한다. 레일 차량들 의도된 것보다 더 멀리 정지되었을 때, 결합기들(2a, 2b)은 도 10g에 도시된 바와 같이, 이러한 가외의 거리를 수용하도록 또한 연장된다. 반대로, 제동이 의도된 것보다 약간 늦게 남고 정지된 레일 차량들(1a, 1b)이 함께 더 가까이 있다면, 결합기들(2a, 2b)은 도 10h에 도시된 바와 같이, 더 짧은 거리로 연장된다. 이렇게 하여, 결합기(2)는 레일 차량들(1a, 1b)의 매우 다양한 작동 조건들을 수용할 수 있다.

다시 말해서, 후퇴 위치와 연장 위치 사이의 거리는 결합기(2)의 가변 결합 범위를 한정하고, 결합기(2)는 결합기가 적어도 그 최소 결합 거리로 연장되면, 즉 결합기(2)가 후퇴 위치로부터 하우징(1)의 외측으로 연장될 때, 결합기(2)의 결합 범위를 따라 임의의 거리에서 다른 결합기와 체결되고 결합할 수 있다.

상술한 바와 같이, 결합기 헤드가 서로 견고하게 장착되면, 모든 시스템이 정확한 상태에 있는 것을 확인하기 위해 다양한 점검이 자동으로 수행되고, 열차 관리 시스템은 이제 어떤 동작 모드가 가능한지를 결정할 수 있고 이들 관리 시스템 중 어느 것이 새로운 열차 형성에 대한 제어를 실행하는지를 동의할 수 있도록 열차 형성이 변경되었음을 경보한다.

결합이 완료되면, 양 결합기들(2a, 2b)의 연장 메커니즘은 제 위치에 잠금되고, 레일 차량(1a, 1b)은 이들이 함께 결합되는 한 동일한 거리를 유지한다.

레일 차량들의 분리는 또한 모든 레일 차량들이 정지된 상태에서 발생하고, 그 브레이크들이 완전히 적용된다. 결합된 열차 형성에서의 열차 관리 시스템들은 (다양한 안전 점검들 후에) 형성에서의 분할이 (본 발명에 따른 결합기들의 쌍들의 분리를 통해) 이루어질 곳에 동의한다. 그 후, 분리 커맨드가 열차 형성에서의 의도된 분리 지점의 양측 상의 결합기들 중 하나의 제어 시스템에 발송된다. 위에서 설명된 바와 같이, 문제의 결합기들 사이에서 RTU 및 ATU 신호들의 교환을 조건으로 하여, 결합 헤드들(및 그 각 연결부들)은 분리되고, 결합기들이 차량 단부들에서 그 후퇴된 '사용 외' 위치에 도달할 때까지 후퇴된 위치를 향해 철수/후퇴된다.

전술한 바와 같이, 도 10에 도시된 바와 같이 모든 차량이 정지되고 그 브레이크가 완전히 적용될 때뿐만 아니라, 원한다면 일부 환경 하에서 이동할 때 차량이 결합 또는 분리되는 것도 가능하다. 본 발명에 따른 결합기 및 그 제어 시스템은 결합 또는 분리 커맨드들이 발행될 수 있는 조건에 어떠한 제한도 부과하지 않는다. 결합기 및 그 제어 시스템은 단순히 결합 또는 분리하기 위해 주어진 명령어들에 작용하며, 필요한 동작들이 완료될 때 새로운 결합 상태가 기록된다. 어떤 조건들 하에서 어떤 조치들이 허용되는지를 통제하기 위한 정의들은 열차 관리 컴퓨터들 및 다른 제어 시스템들이 결정할 책임이다. 이는 본 발명의 결합기 또는 제어 시스템에 대한 어떠한 변경도 없이, 열차 관리 컴퓨터 및/또는 다른 로컬 또는 원격 관리 시스템 내의 소프트웨어에 대한 변경에 의해 시간이 지남에 따라 발전함에 따라 동작 규칙에 대한 새로운 방법 및 변경이 수용될 수 있게 한다. 작동 규칙은 차량의 유형에 따라 변할 수 있는데, 예를 들어, 험프 입환 승객 객차가 아닌 화물 화물차에 대해 허용될 수 있고, 이러한 차이는 규칙을 알고 있는 열차 관리 컴퓨터 또는 다른 배열체 및 그것들이 취급하고 있는 차량의 종류에 의해 영향을 받는다.

도 1을 다시 참조하면, 이 실시예에서, 결합기(2)는 도 1에 도시된 점선을 점유하도록 배열된 커버 하우징(3)을 포함한다. 이렇게 하여, 결합기(2)는 환경으로부터 보호되고, 이하에서 더 논의되는 라이브 전기 구성요소들은 은폐된다. 커버 하우징(3)은 결합기(2)의 모든 이동을 수용하기에 충분히 크다. 중심에서 벗어난 후퇴 결합기(2)는 먼저 하우징(90)과 접촉하는 차폐부들(85a, 85b)에 의해 균형 잡힌 중심 위치로 복귀하도록 조장될 것이며, 이는 결합기(2)가 "사용 외" 후퇴 위치에 도달함에 따라, 위에서 설명된 웨징 작용과 함께, 결합기를 중심 위치로 가압하는 것을 돕는다. 이에 따라, 절연체(43b)의 각도 변위는 연장 메커니즘(6)의 내측 단부를 향함에 따라 축소되고, 절연체(43a)에 필요한 각도 간극은 중앙 피봇점으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소된다. 그 결과, 커버 하우징(3)은 하우징(90)에 근접하여, 외측 단부에서보다 결합기(2)의 내측 단부에서 단지 약간 더 넓다.

결합기 및 그 하우징 및 커버에 의해 점유되는 영역은 그 단부들 근처의 전형적인 레일 차량의 메인 구조 아래에 통상적으로 주요 구성요소들을 포함하지 않는다(휠들은 차량 단부로부터 더 멀리 있음). 이에 따라, 결합기(2)는 이 영역을 점유하기에 적합한 크기를 갖는다.

일부 실시예들에서, 결합기(2)는 결합 및 결합해제 공정을 수행하기 위해 연장 및 후퇴될 수 있고, 이에 따라 철도 트랙 상의 레일 차량들 사이의 이동으로 인해 피봇될 수 있도록 레일 차량과 통합될 수 있다.

일부 실시예들에서, 직사각형 단면(도 1에 도시되지 않음)을 갖는 경량 확장 벨로우즈 타입 커버가 결합기 헤드(80)의 후방과 짐벌 프레임(30) 사이에 사용되어, 사용 시에 확장의 정도가 무엇이든, 연장가능한 튜브(10) 및 전도 로드들(40a, 40b, 40c)을 보호할 수 있다.

일부 실시예들에서, 댐퍼 또는 댐퍼들(도 1에 도시되지 않음)이 하우징(90)과 짐벌 프레임(30) 사이에 끼워질 수 있어서, 더 양호한 안정성을 위해 결합된 레일 차량들 사이의 측방향 진동을 방지한다.

요약하면, 결합기(2)는 상당한 거리에 걸쳐 다양한 교통량을 운반하고 다양한 상이한 유형의 압연 스톡을 사용하는 메인 선로 철도를 위한 것이다. 하나의 유형의 열차(예를 들어, 도시 지하철들)로 제한된 더 작은 철도 네트워크들은 일반적으로 상호운용성이 요구되지 않기 때문에 각자의 특정한, 더 간단한 결합 배열을 선택할 것이다.

결합기(2)는 다양한 상이한 열차 아키텍처들을 사용하여 모든 종류의 레일 차량들 간의 결합 및 분리를 가능하게 하기 위한 범용 메커니즘인 것으로 의도된다. 이들은 전통적인 기관차 견인 무동력 객차 또는 화물차; 견인 능력과 승객 또는 화물 수용을 조합한 차량 그룹을 갖는 다수의 유닛 열차; 동력 차량과 무동력 차량의 조합을 갖는 동력 차량-및-트레일러 스타일 열차; 열차 형성을 따라 다양한 방식으로 분산된 수 개의 기관차를 갖는 긴 화물 열차; 기차 조명, 가열 및 공조를 위해 전기를 제공하지 않는 기관차에 의해 견인되지만, 이러한 전력은 대신에 열차 형성 다른 어딘가의 발전기 차량으로부터 얻어지는 승객 열차; 동력을 공급받거나 동력을 공급받지 않는 차량 내의 운전 캡; 운전 캡을 갖거나 갖지 않는 동력 차량; 통상적인 마찰 브레이크를 보충하기 위해 회생 또는 정속 제동을 갖는 차량; 및 견인 또는 전력을 보충하기에 적합한 상당한 에너지 저장 설비를 갖는 차량을 포함한다.

일부 유형의 열차(특히, 디젤 또는 전기 승객 운반 다중 유닛)는 차량의 그룹 주위에 분포된 주요 기능을 갖는다. 이 경우, 차량들은 개별적으로 작동될 수 없지만, 정확하게 작동하기 위해 고정된 형태의 그룹으로서 함께 작동할 필요가 있다. 통상적으로, 이러한 차량은 바 결합기를 사용하여 반영구적으로 함께 결합되고, 이들은 유지 및 교체 목적을 위해 단지 창고에서 분리된다. 그룹 내에서, 예를 들어, 하나의 자동차 내의 변압기로부터 다른 자동차 내의 견인 모터들로의 차량들 사이의 견인을 위한 전력의 분배를 제공할 수 있다. 특정 열차 설계에 특정된 매우 다양한 상이한 요건들이 존재할 수 있기 때문에, 그러한 차량들 간의 결합들 및 인터페이스들은 그러한 적용을 위해 특별히 설계될 필요가 있다. 그러나, 본 발명의 결합기(2)는 그룹의 외측 단부에 결합할 수 있어서, 열차 형성의 목적을 위해 사실상 다중 유닛을 단일 차량으로서 취급한다. 그러면, 이는 여러 개의 다중 유닛 트레인의 통상적인 결합을 가능하게 할 뿐만 아니라, 본 발명의 결합기를 통해 추가 용량이 필요할 때 하나 이상의 다중 유닛 그룹에 더 간단한 무동력 객차의 부착을 가능하게 한다.

결합기 헤드(80) 및 결합 인터페이스(84)의 결합 배열체들과 함께, 결합기(2)의 연장 및 후퇴 메커니즘은 결합기가 함께 결합되도록 하기 위해 (본 발명에 따른) 다른 결합기에 물리적으로 입환될 필요가 없는 결합기를 초래한다. 이렇게 하여, 결합기(2)는 전술한 바와 같이 종래의 결합기의 입환 공정과 관련된 모든 단점을 받지 않는다. 대신에, 본 발명에 따른 결합기를 갖는 레일 차량은 다양한 거리 및 작동 조건에 걸쳐 결합이 달성되도록 특정 공차 내에서 그리고 접촉 없이 서로 상당히 근접하게 정지될 필요가 있다.

본 발명에 따른 결합 공정은 종래의 방법에 비해 많은 이점을 갖는다. 레일 차량들은 서로 접촉하지 않고 정지하게 되어, 두 개의 레일 차량들 사이의 충돌로부터 발생할 수 있는 임의의 흔들림을 회피한다. 또한, 연장/후퇴 공정은 규정된 속도 및 힘으로 제어된다. 결합 헤드들이 함께 결합할 때, 연장 공정은 자동으로 중단되고, 액션은 정확하게 동작하기 위해 스태프의 기술 또는 열차의 동역학에 의존하지 않는다. 그 결과, 결합 작용은 이미 정지된 차량에 최소의 교란을 제공하고, 물품에 대한 손상 또는 사람들에 대한 부상의 위험이 없다.

열차의 용량을 크게 변경하고, 필요한 경우 열차의 형성 부분을 다른 열차로 재배열하는 열차의 고유한 능력은 도로, 공중 또는 해양 운송 경쟁자들에게 이용가능하지 않은 거대한 잠재적 자산이다. 많은 경우에 있어서, 현재의 결합 시스템의 제한으로 인해 주요 이점이 현재 효과적으로 활용될 수 없다.

본 발명의 결합기를 사용할 때, 모든 레일 차량은 정지될 수 있고 브레이크는 완전히 적용될 수 있기 때문에, 결합 및 분리 공정은 레일 차량 이동과 무관하고, 레일 차량이 결합기(2)의 결합 범위 내에 있으면 추가의 입환이 필요하지 않다. 화물장에서 열차를 위한 입환 기관차 조립 화물차는 실제 결합이 발생하는 것을 기다릴 필요가 없다: 화물차가 제 위치에 있으면 기관차는 그것으로부터 분리될 수 있고 바로 다음 화물차를 회수하는 것을 진행한다. 열차를 위해 의도된 모든 레일 차량이 제 위치에 있을 때, 결합 공정은 입환 기관차에 의해, 열차가 도착할 때 열차의 기관차, 또는 실제로 열차 관리 시스템이 장착된 임의의 다른 레일 차량에 의해 개시될 수 있다.

승객들 또는 화물의 적재 및 하역은 또한 레일 차량들이 정지하자마자 발생할 수 있고; 완료될 임의의 결합 또는 분리 동작들을 기다릴 필요가 없다. 대신에, 결합 또는 분리 및 적재 또는 하역은 동시에 수행될 수 있고, 현재의 방법과 비교하여 전체 시간을 절감한다.

레일 차량 이동으로부터 결합/분리 동작의 이러한 분리는 또한 열차의 형성이 무엇이 되어야 하는지에 대한 막판 결정을 용이하게 한다. 레일 차량은 열차 형성에 결합되는 특정 교통 요건을 예상하여 정렬될 수 있지만, 더 적은 교통 물질 또는 일부가 상이한 열차에 의해 더 양호하게 취급되는 경우, 적재 및 하역 공정을 방해하지 않고 일부 레일 차량을 뒤에 남기는 것이 용이하다.

본 발명의 결합기(2)는 종래의 자동 결합기의 많은 어려움을 제거함으로써 시간 절약, 비용 절약, 에너지 절약 및 레일 서비스의 더 양호한 신뢰성에 대한 상당한 기회를 제공한다. 열차 형성을 변경하는 것이 더 쉬워지고, 더 매력적인 서비스들이 다른 운송 방법들과 관련하여 철도들의 경쟁성을 개선하는 것을 가능하게 한다. 또한, 결합기(2)는 열차 운행의 자동화를 위한 미래의 혁신적인 아이디어를 가능하게 한다.

Claims

레일 차량들을 함께 결합하기 위한 결합기로서,
연장가능한 결합 바디;
연장 메커니즘;
상기 연장 메커니즘을 작동시키도록 배열된 제어기; 및
상기 결합기를 철도 객차에 장착하기 위한 지지 하우징 ―
상기 결합 바디 및 상기 연장 메커니즘이 상기 지지 하우징 내에 장착됨 ―을 포함하며;
상기 연장 메커니즘은 상기 지지 하우징에 대해 상기 결합 바디를 후퇴 위치와 연장 위치 사이의 임의의 거리로 이동시키도록 작동되도록 배열되며, 상기 후퇴 위치와 상기 연장 위치 사이의 거리는 상기 결합기의 결합 범위를 규정하고;
상기 결합 바디는 제2 결합기의 결합 인터페이스에 결합하기 위해 상기 철도 객차의 연결부들을 수용하도록 배열되는 결합 인터페이스를 포함하고;
상기 결합 인터페이스와 지지 바디 사이의 거리는 상기 결합 바디가 상기 후퇴 위치로부터 상기 연장 위치를 향해 이동함에 따라 증가하며; 그리고
상기 결합 인터페이스는 상기 결합 인터페이스가 상기 결합 범위 내의 임의의 거리에서 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스와 체결될 수 있도록 상기 인터페이스들 간의 접촉 시에 상기 제2 결합기의 상기 결합 인터페이스와 체결되도록 배열되는 것인, 결합기.
제1항에 있어서, 상기 연장 메커니즘은 실질적으로 원통형이고, 축방향으로 구속되지만 상기 지지 하우징에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 베어링 배열체를 통해 상기 지지 하우징에 장착되는 것인, 결합기.
제2항에 있어서, 상기 결합 바디는 상기 결합 인터페이스를 갖는 제1 단부, 및 반대편에 있는 제2 단부를 포함하며; 그리고
상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 상기 결합 바디의 적어도 일부분은 실질적으로 원통형이며, 상기 연장 메커니즘은 상기 원통형 부분을 실질적으로 둘러싸고, 상기 원통형 부분과 나사 결합되며, 그리고 상기 결합 바디는 회전 구속을 받는 것인, 결합기.
제3항에 있어서, 상기 제어기에 의해 구동 수단이 작동될 때 상기 연장 메커니즘을 회전시키도록 배열되는 상기 구동 수단을 더 포함하는, 결합기.
제4항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 구동 수단이 작동되지 않을 때 상기 연장 메커니즘의 회전을 방지하도록 배열되는 잠금 메커니즘을 포함하는 것인, 결합기.
제5항에 있어서, 상기 구동 수단은 벨트를 통해 상기 연장 메커니즘에 회전가능하게 결합되는 풀리(pulley)를 갖는 모터인 것인, 결합기.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 인터페이스는:
상기 제2 단부와 실질적으로 대면하고, 상기 철도 객차의 연결부들을 수용하도록 배열되는 내측 종단부; 및
반대편에 있는 외측 결합 헤드를 포함하며,
상기 결합 헤드는:
상기 결합 헤드들 간의 접촉 시에 상기 제2 결합기의 결합 헤드와 가역적으로 체결되도록 배열되는 체결 수단; 및
상기 종단부로부터 상기 철도 객차의 연결부들에 결합하고, 상기 결합 헤드들 간의 체결 시에 상기 제2 결합기의 결합 접촉부들에 가역적으로 결합하도록 배열된 결합 접촉부들을 포함하는 것인, 결합기.
제7항에 있어서, 상기 결합 접촉부들은 접촉부들의 수형 세트 및 암형 세트를 포함하는 것인, 결합기.
제8항에 있어서, 상기 체결 수단은 상기 결합 헤드들 간의 접촉 동안 상기 제2 결합기의 체결 수단과 정렬되도록 하는 형상을 갖는 것인, 결합기.
제9항에 있어서, 상기 체결 수단은 샤르펜베르크(Scharfenberg) 컵 및 콘인 것인, 결합기.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 하우징은 짐벌 프레임을 통해 상기 철도 객차에 장착되며, 상기 지지 하우징은 베어링 배열체를 통해 상기 짐벌 프레임에 회전가능하게 장착되는 것인, 결합기.
제11항에 있어서, 상기 짐벌 프레임은 베어링 배열체를 통해 상기 철도 객차에 회전가능하게 장착되는 것인, 결합기.
제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 짐벌 프레임은 결합기 하우징을 통해 상기 철도 객차에 장착되고, 상기 결합기 하우징은 상기 결합 바디가 상기 후퇴 위치에 있을 때 상기 결합 헤드가 상기 결합기 하우징 내에 있도록 상기 결합 바디를 실질적으로 둘러싸는 것인, 결합기.
제13항에 있어서, 상기 결합 헤드는 커버 배열체를 더 포함하며, 상기 커버 배열체는:
상기 결합 바디가 상기 후퇴 위치에 있을 때 상기 결합 헤드를 보호 및/또는 밀폐하도록 상기 결합 헤드를 커버하도록; 그리고
상기 결합 바디가 상기 연장 위치에 있을 때 상기 결합 헤드를 노출시키도록 배열되며;
상기 커버 배열체는 제1 및 제2 세장형 커버들이 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하도록 상기 결합 헤드에 피봇식으로 장착되는 상기 커버들을 포함하며;
상기 개방 위치에서, 상기 제1 및 제2 커버들의 외측 에지들은 상기 결합 헤드의 상기 결합 접촉부들과 실질적으로 같은 높이에 있어서 상기 결합 접촉부들이 노출되고, 상기 폐쇄 위치에서, 상기 제1 및 제2 커버들의 외측 에지들은 서로 접촉하여서 상기 결합 접촉부들이 상기 제1 및 제2 커버들과 상기 결합 헤드 사이에 있으며;
상기 제1 및 제2 커버들은 상기 개방 위치와 상기 폐쇄 위치 사이의 중립 위치에 유지되고, 상기 결합기 하우징은 상기 결합 바디가 상기 후퇴 위치로 이동함에 따라 상기 커버들과 체결되도록 배열되는 하우징 돌출부들을 포함하여서 상기 커버들이 서로를 향해 바이어싱되고 상기 폐쇄 위치로 이동하며; 그리고
상기 제1 및 제2 커버들은 상기 제2 결합기의 제1 및 제2 커버들과 접촉 시에 상기 중립 위치로부터 상기 개방 위치로 이동하도록 배열되는 것인, 결합기.
제14항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커버들은 상기 결합 바디가 상기 후퇴 위치에 있을 때 상기 결합기 하우징에 대해 플랜지를 형성하도록 배열되는 종방향 돌출부를 포함하는 것인, 결합기.
제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커버들은 상기 제2 결합기의 근접도를 나타내기 위해 상기 중립 위치로부터 상기 커버들의 이동을 검출하도록 배열되는 센서들을 포함하는 것인, 결합기.
제8항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 철도 객차의 연결부들은 제1 연결부들의 세트 및 제2 연결부들의 세트를 포함하며; 그리고
상기 제2 단부는 상기 결합 바디 내로의 개구를 포함하고, 상기 종단부가 상기 개구를 통해 상기 제1 연결부들의 세트를 수용하도록 배열되는 것인, 결합기.
제17항에 있어서, 상기 지지 하우징은 상기 결합 바디를 수용하고, 상기 결합 바디와 실질적으로 평행한, 종방향 빔들을 포함하며; 그리고
상기 결합 바디는 상기 빔들과 대면하는 길이방향 홈들을 갖고, 상기 빔들은 상기 결합 바디의 축방향 이동을 허용하지만 회전 이동을 제한하도록 상기 홈들과 체결되도록 배열되는 길이방향 돌출부들을 갖는 것인, 결합기.
제18항에 있어서, 상기 빔들은 판을 통해 상기 지지 하우징으로부터 원위 단부에서 함께 장착되고, 상기 개구는 상기 판을 통해 제1 연결부들의 세트를 수용하도록 배열되는 것인, 결합기.
제19항에 있어서, 상기 종단부와 상기 판 사이에 결합된 상기 제1 연결부들의 세트는 상기 제1 연결부들의 세트의 연장 및 후퇴를 가능하게 하도록 나선 형태로 배열되는 것인, 결합기.
제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종단부 및 상기 제2 단부는 상기 결합 바디의 길이방향 라인에 대해 반경방향으로 돌출되고, 상기 종단부의 돌출부는 상기 제2단부의 돌출부를 통해 상기 제2 연결부들의 세트를 수용하도록 배열되는 것인, 결합기.
제21항에 있어서, 상기 제1 연결부들의 세트는 저전력 전기 연결부들, 공압 연결부들 및 광학 연결부들 중 적어도 하나 이상을 포함하며; 그리고
상기 제2 연결부들의 세트는 고전력 전기 연결부들인 것인, 결합기.
제22항에 있어서, 상기 전기 연결부들의 전달가능한 전류가 상기 접촉부들의 수형 및 암형 세트 사이에서 분할되도록 배열되는 것인, 결합기.
제22항 또는 제23항에 있어서, 상기 제2 연결부들의 세트는 상기 종단부의 돌출부들과 상기 제2 단부 사이에 장착되고, 상기 제2 단부에서 상기 철도 객차의 호텔 버스에 결합되는 전도성 로드들을 포함하는 것인, 결합기.
제24항에 있어서, 상기 로드들은 상기 로드들의 체결과 체결해제 사이에서 전환되도록 배열되는 로드 접촉부들을 통해 상기 호텔 버스에 결합되는 것인, 결합기.
제25항에 있어서, 상기 로드 접촉부들은 절연 프레임을 통해 상기 지지 하우징에 장착되는 것인, 결합기.
제26항에 있어서, 상기 절연 프레임은 상기 로드들과 접촉하는 브러시들을 포함하여서 상기 브러시들에 대한 상기 로드들의 이동이 상기 로드들로부터 산화를 제거하는 것인, 결합기.
제3항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 단부는 절연판인 것인, 결합기.
제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 결합을 동작시키고, 상기 제2 결합기의 제어기와 통신하도록 또한 배열되며, 상기 제어기들은 상기 결합 인터페이스의 결합 및 결합해제를 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스와 동기화시키도록 배열되는 것인, 결합기.
제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 따른 제1 결합기를 제어하는 방법으로서,
제2 결합기로부터 결합 커맨드 요청을 수신하는 단계;
상기 결합 커맨드에 대한 동의를 상기 제2 결합기에 송신하는 단계;
결합 바디를 후퇴 위치로부터 연장 위치를 향해 연장시키는 단계;
결합 인터페이스가 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스와 인터페이스들 간의 접촉 시에 체결되게 하는 단계; 및
철도 객차의 연결부들의 적어도 일부분을 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스에 연결하는 단계를 포함하는, 방법.
제30항에 있어서,
상기 제2 결합기로부터 분리 커맨드 요청을 수신하는 단계;
분리 커맨드 요청에 대한 동의를 상기 제2 결합기에 송신하는 단계;
상기 철도 객차의 연결부들을 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스로부터 연결해제하는 단계;
상기 결합 인터페이스가 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스와 체결해제되게 하는 단계; 및
상기 결합 바디를 상기 후퇴 위치를 향해 후퇴시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
제31항에 있어서, 상기 결합 바디의 연장 속도는 상기 결합 인터페이스와 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스 간의 접촉 시에 감소되며; 그리고
상기 결합 바디의 후퇴 속도는 상기 결합 인터페이스가 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스와 더 이상 접촉하지 않음에 따라 증가되는 것인, 방법.
제32항에 있어서, 상기 결합 바디의 연장은 상기 결합 인터페이스와 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스 간의 체결 시에 중단되며; 그리고
상기 결합 바디의 후퇴는 상기 결합 인터페이스와 상기 제2 결합기의 결합 인터페이스 간의 체결해제 시에 시작되는 것인, 방법.
제30항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합기는 잠금 상태와 잠금해제 상태 사이에서 전환가능하며;
상기 잠금 상태에서, 상기 제2 결합기로부터 수신되는 커맨드들은 무시되며; 그리고
상기 잠금해제 상태에서, 상기 제2 결합기로부터 수신되는 커맨드들은 무시되지 않는 것인, 방법.
제30항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 결합 인터페이스 및 상기 연장 메커니즘 중 적어도 하나의 동작이 상기 결합기의 조작자에게 경보하는 이벤트를 생성하는 것인, 결합기.