本發(fā)明涉及一種用于軌道導(dǎo)向的車輛、尤其軌道車輛的電接觸耦合器的插接設(shè)備。

背景技術(shù)：

在軌道車輛技術(shù)中，為了在多節(jié)式車輛、例如列車的兩個(gè)相鄰車廂之間傳輸信號并且傳輸功率使用所謂的電接觸耦合器。所使用的電接觸耦合器的布置和大小取決于車輛上可供使用的結(jié)構(gòu)空間、待傳輸信號的數(shù)量以及車輛制造者或鐵路運(yùn)營商的要求。在這種電接觸耦合器中，通常為了將線路從一個(gè)車組導(dǎo)引至相鄰的車組而設(shè)置插接裝置。在聯(lián)接兩個(gè)車組時(shí)，安設(shè)在車組上的電接觸耦合器相互運(yùn)動(dòng)并且相互面對指向，使得插接裝置相互嵌接并且電接觸。所有的插接裝置設(shè)計(jì)成冗余適配的并且布置在中軸線的左邊和右邊，使得軌道導(dǎo)向的車輛是能夠轉(zhuǎn)向的。

在通過插接裝置傳輸電信號時(shí)，期待傳輸速率和傳輸數(shù)據(jù)的量的提升。因此，目前普遍的是，除了純控制信號外，數(shù)據(jù)總線和用于電子娛樂設(shè)備的信號也通過插接裝置傳輸。

用于開頭所述插接裝置的可能的結(jié)構(gòu)，例如ep2746129a1中所描述的，規(guī)定載板具有多個(gè)固定在其上的觸頭，這些觸頭例如借助固定連接部分機(jī)械地與載板連接。載板可以包括印制電路，借助印制電路將冗余導(dǎo)引的觸頭電連接。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種開頭所述類型的插接設(shè)備，該插接設(shè)備為高的數(shù)據(jù)傳輸速率設(shè)計(jì)并且尤其具有降低的易干擾性。

該技術(shù)問題通過一種用于軌道導(dǎo)向的車輛、尤其軌道車輛的電接觸耦合器的插接設(shè)備插接設(shè)備解決，所述插接設(shè)備用于連接兩個(gè)軌道導(dǎo)向的車輛的多個(gè)電導(dǎo)體，其中，電導(dǎo)體設(shè)計(jì)用于傳輸電信號或/和電能，所述插接設(shè)備具有

載板和多個(gè)固定在載板上的觸頭，

其中，觸頭布置在中軸線的兩側(cè)，并且中軸線的一側(cè)上的觸頭與中軸線的另一側(cè)上的觸頭相互適配，

其中，至少一個(gè)在中軸線的一側(cè)上的觸頭相對于中軸線的另一側(cè)上的觸頭是冗余的，

其中，所述載板具有用于導(dǎo)引信號的信號層和用于信號屏蔽的屏蔽層。

按本發(fā)明的用于軌道導(dǎo)向的車輛、尤其軌道車輛的電接觸耦合器的插接設(shè)備，所述插接設(shè)備用于連接兩個(gè)軌道導(dǎo)向的車輛的多個(gè)電導(dǎo)體，其中，電導(dǎo)體設(shè)計(jì)用于傳輸電信號或/和電能，所述插接設(shè)備具有載板和多個(gè)固定在所述載板上的觸頭。觸頭布置在中軸線的兩側(cè)。中軸線的一側(cè)上的觸頭與中軸線的另一側(cè)上的觸頭相互適配地構(gòu)成。中軸線的一側(cè)上的至少一個(gè)觸頭相對中軸線的另一側(cè)上的觸頭冗余地構(gòu)成。

按本發(fā)明規(guī)定，載板具有用于信號導(dǎo)引的信號層和用于信號屏蔽的屏蔽層。以這種方式可以構(gòu)造扁平的等勢層，所述等勢層在信號層的區(qū)域內(nèi)具有較低阻抗，由此可以實(shí)現(xiàn)在載板的區(qū)域內(nèi)和此處尤其在觸頭區(qū)域內(nèi)明顯改善的信號屏蔽。這減小周圍常規(guī)的或干擾信號對插接設(shè)備和尤其是觸頭不期望的影響。同時(shí)，通過屏蔽層有效地防止不期望的電磁輻射的照射并因此更易遵守相關(guān)的emv(電磁兼容)-規(guī)定。

在按本發(fā)明的一種實(shí)施形式中可以規(guī)定，信號層構(gòu)造為用于將中軸線的一側(cè)上的觸頭與中軸線的另一側(cè)上的冗余的觸頭電連接。因此，由于屏蔽層的存在，可以特別可靠地保持冗余的觸頭之間的過剩。

一種特別有利的實(shí)施形式規(guī)定，信號層至少部分地平行于屏蔽層延伸。在信號層和屏蔽層之間幾乎相同延伸的間距能夠?qū)崿F(xiàn)的是，通過屏蔽層將可能的干擾信號相對于信號層特別可靠地屏蔽。

有利地在一種實(shí)施形式中，信號層和屏蔽層相互電絕緣。以這種方式，利用屏蔽層形成具有低阻抗的大面積層面，該大面積層面阻礙入射和出射的信號進(jìn)一步傳播。

在一種實(shí)施形式中可以規(guī)定，在信號層和屏蔽層之間設(shè)有電絕緣層。該電絕緣層可以例如通過絕緣的電路板基礎(chǔ)材料形成并因此保證在信號層和屏蔽層之間的有效的電隔離。

一種實(shí)施形式可以構(gòu)成為，使得觸頭具有固定連接件和插頭元件或插口元件，插接設(shè)備具有插接側(cè)和連接側(cè)，在所述插接側(cè)上，插接元件或套筒元件可以分別與其他插接設(shè)備的相應(yīng)的其他元件連接，在所述連接側(cè)上，電導(dǎo)體被引入插接設(shè)備。

在這種實(shí)施形式中可以規(guī)定，在從連接側(cè)到插接側(cè)的方向上，屏蔽層布置在信號層之前。因此，減弱尤其是從插接側(cè)朝連接側(cè)方向的出射，反之則減弱從連接側(cè)到插接側(cè)的出射。同時(shí)可行的是，例如經(jīng)連接側(cè)導(dǎo)引至插接設(shè)備的導(dǎo)體或?qū)w的屏蔽裝置與屏蔽層連接。這能夠?qū)崿F(xiàn)屏蔽層或?qū)w屏蔽裝置例如有效的接地連接。

在一種特別有利的實(shí)施形式中規(guī)定，在連接側(cè)上設(shè)置用于將電導(dǎo)體的屏蔽裝置與屏蔽層連接的屏蔽連接設(shè)備。屏蔽連接設(shè)備使電導(dǎo)體的屏蔽裝置既能夠與屏蔽層機(jī)械接觸，又能與屏蔽層電接觸。因此，以簡單的方式可以實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)體屏蔽裝置和屏蔽層之間低阻抗導(dǎo)電的和持久抗震的連接。

一種有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)規(guī)定，屏蔽連接設(shè)備環(huán)形包圍電導(dǎo)體和/或?qū)w的接頭。通過360°包圍電導(dǎo)體和/或?qū)w的接頭的屏蔽連接設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體的屏蔽裝置在信號層上完全低阻抗的耦連。

在本發(fā)明的一種擴(kuò)展設(shè)計(jì)中可以有利地規(guī)定，除了信號層和屏蔽層外還設(shè)置另外的信號層和另外的屏蔽層，其中，另外的屏蔽層將一個(gè)信號層相對于另外的信號層屏蔽。因此，不僅可以通過屏蔽層防止信號層不受外界環(huán)境影響或抑制信號層的向外出射，而且還減少一個(gè)信號層對另外的信號層可能干擾的因素。在此，根據(jù)要求也可以規(guī)定，另外的信號層和另外的屏蔽層均具有不同于信號層和屏蔽層的尺寸。各個(gè)單獨(dú)的層面還可以例如夾心層式被層壓。

本發(fā)明的一種特別有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)規(guī)定，信號層和另外的信號層傳輸功能不同的信號。因此可行的是，功能不同的被使用的信號層也根據(jù)其易干擾性或其干擾性能通過自身的屏蔽層屏蔽，該自身的屏蔽層必要時(shí)也設(shè)計(jì)成不同并且根據(jù)期望的屏蔽可以不同程度地延伸。

附圖說明

下面根據(jù)附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖中：

圖1示意性示出電接觸耦合器在軌道車輛上的應(yīng)用實(shí)施例；以及

圖2示出圖1的電接觸耦合器的插接設(shè)備的部分剖面圖。

具體實(shí)施方式

圖1示意性示出電接觸耦合器2在僅部分示出的軌道車輛30,32上的應(yīng)用實(shí)施例。電接觸耦合器2建立在車組30,32之間的電連接，使得既可傳遞信號又可傳輸電能。此外還示意性示出機(jī)械的列車耦連器(zugkupplung)34，借助該列車耦連器機(jī)械地連接車組30,32。

在圖2的部分剖面圖中示出位于電接觸耦合器2中的插接設(shè)備1的詳細(xì)構(gòu)造。此處省掉對本發(fā)明來說不重要的細(xì)節(jié)，例如殼體或設(shè)置在電接觸耦合器中的對中設(shè)備。

圖2中所示的插接設(shè)備1可以劃分成插接側(cè)a和連接側(cè)b。在插接側(cè)a上能夠建立與另外的插接設(shè)備的插塞連接，在連接側(cè)b上能夠?qū)崿F(xiàn)與電導(dǎo)體的接觸。

插接設(shè)備1具有設(shè)計(jì)成多層電路板的載板5。載板5在所示的實(shí)施形式中具有帶有第一電路板層511和第二電路板層512的電路板51。每個(gè)電路板層511，512電絕緣地且足夠機(jī)械穩(wěn)定地由電路板基礎(chǔ)材料、例如纖維增強(qiáng)塑料構(gòu)成。

由傳導(dǎo)性好的材料、例如銅制成的信號層52布置在第一電路板層511和第二電路板層512之間，也就是說在第一電路板層511面朝連接側(cè)b的表面以及在第二電路板層512面朝插接側(cè)a的表面上。

屏蔽層53(同樣由傳導(dǎo)性好的材料、例如銅制成)設(shè)置在第二電路板層512的另一側(cè)上，也就是說設(shè)置在第二電路板層512面朝連接側(cè)b的表面上。

因此獲得帶有第一電路板層511、信號層52、第二電路板層512和屏蔽層53的載板5的四層結(jié)構(gòu)。信號層52具有印制電路，該印制電路例如可用于冗余觸頭的電連接。屏蔽層53作為盡可能扁平的低阻抗的印制電路用于屏蔽不期望的輻射，這些不期望的輻射可以從外部入射到插接設(shè)備1中或通過插接設(shè)備1向外出射。

信號層52的印制電路通過電路板51的絕緣材料、尤其是通過第二電路板層512與屏蔽層53分隔。屏蔽層53基本上平行于信號層52布置并且覆蓋信號層52的盡可能大的部分，但可以具有例如用于使電導(dǎo)體穿過至觸頭3，4的缺口或空隙。

在載板5上布置有多個(gè)例如設(shè)計(jì)成接觸式插頭3或接觸式插口4的觸頭。除了此處所示的插接外，當(dāng)然也可考慮其他種類的觸頭，例如彈簧觸頭或類似物。每個(gè)觸頭冗余存在。觸頭可以例如劃分成兩個(gè)彼此冗余的觸頭組。彼此冗余的或鏡像的觸頭組可以安裝在一個(gè)或兩個(gè)分離的聯(lián)接殼體中，使得兩個(gè)車組30，32的連接可以與各個(gè)車組30，32的定向無關(guān)地實(shí)現(xiàn)，并因此獲得車組30，32的可轉(zhuǎn)向性。在本實(shí)施形式中，觸頭通過中軸線c分開并且就冗余觸頭而言相對于中軸線c鏡像對稱地布置。在中軸線c的一側(cè)上設(shè)有接觸式插頭3，在中軸線c的另一側(cè)上設(shè)有接觸式插口4。在電接觸耦合器2水平定向時(shí)因此獲得車組30，32的可轉(zhuǎn)向性。

為了連接觸頭，通過電接觸耦合器2使插接設(shè)備1迎面相對移動(dòng)，亦即相向運(yùn)動(dòng)，直到各接觸式插頭3插入其對應(yīng)的接觸式插口4并且建立電接觸為止。

在此處所示的實(shí)施形式中，觸頭、亦即接觸式插頭3和接觸式插口4由兩部分組成。接觸式插頭3和接觸式插口4均具有固定連接件6。固定連接件6機(jī)械地與電路板51，也就是說此處與第一和第二電路板層511，512的電路板基礎(chǔ)材料固定連接。機(jī)械的連接可以例如通過固定連接件6與電路板51的螺紋連接或類似連接而形成。同時(shí)，存在固定連接件6和信號層52的印制電路之間的電連接，從而建立為兩個(gè)觸頭的冗余所需的電連接。

例如插頭元件7或插口元件8可以與固定連接件6機(jī)械連接和電連接。固定連接件6和插頭元件7或插口元件8之間的連接可以例如通過螺紋連接、插接或夾緊而形成。

為了補(bǔ)償在插接過程中接觸式插頭3和接觸式插口4之間的位置偏差，在插口元件8中設(shè)置接觸元件9。接觸元件9具有環(huán)形的螺旋彈簧，該螺旋彈簧插入插口元件8的槽中。代替螺旋彈簧也可以使用另外的一方面可保證接觸另一方面補(bǔ)償位置誤差的元件。插接設(shè)備1插入絕緣體12中，該絕緣體12屬于電接觸耦合器2的(未示出的)殼體。此外，插接設(shè)備1的密封裝置13防污且防潮，該密封裝置在圖2中僅部分地示出。

固定連接件6具有電纜承接部61。在電纜承接部61中可以插入從連接側(cè)引入的電纜10或其一股線或多股線101并且與固定連接件6電連接。股線101和電纜承接部61之間的電接觸的建立可以例如釬焊、夾緊或插接實(shí)現(xiàn)。

電纜100的屏蔽裝置102可以與屏蔽連接設(shè)備20電連接和機(jī)械連接。屏蔽連接設(shè)備20本身低阻抗導(dǎo)電地與屏蔽層53連接。為了形成在屏蔽連接設(shè)備20和屏蔽層53之間的電接觸和機(jī)械接觸可以設(shè)置例如屏蔽連接弓201。

電纜屏蔽裝置102和屏蔽連接設(shè)備20之間的電接觸可以通過設(shè)計(jì)成環(huán)繞360°的觸頭的屏蔽夾202。為了形成這種接觸，在接觸部位處的電纜屏蔽裝置102通過電纜套的拆除而裸露在外并且與屏蔽夾202低阻抗的導(dǎo)電且持久抗震地連接。

除了已述的信號層52和屏蔽層53外還可以提供另外的信號層和屏蔽層(未示出)。在此可以例如規(guī)定，信號根據(jù)其功能性分組并且在不同信號層中導(dǎo)引相應(yīng)的信號組并且借助屏蔽層使相應(yīng)的信號組相互屏蔽。該信號組可以是例如控制信號組、車輛公交組和/或電子娛樂設(shè)備組。根據(jù)這些組的安全級別、放射特性或/和易干擾性可以進(jìn)行特殊的屏蔽。不同的信號和屏蔽層可以在此借助已知的電路板-制造工藝像夾心層一樣地被層壓。