WO2012159961A1 - Strukturelement für eine steckeinheit zum anschluss elektrischer bauteile und steckeinheit für ein fahrzeug, insbesondere ein schienenfahrzeug - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a structural element for a plug-in unit for connecting an electrical cable with at least one electrical connector, the plug-in unit, a bogie for a vehicle with the plug-in unit and the vehicle.
- the vehicle wheels are often arranged on a bogie.
- bogies are usually provided for a pair of wheels or for two parallel pairs of wheels, the hull of the vehicle often resting on two spaced bogies.
- sensors are provided on each wheel. The sensors are conventionally connected via plugs or sockets to a common cable which establishes the electrical connection to a processing unit.
- Object of the present invention is to provide a plug-in unit that is flexibly adaptable to different bogies, and allows a safe even with heavy vibration load and a dust and moisture-proof connection of the plug with the cable.
- a structural element for a plug-in unit of a vehicle for connecting an electrical cable with at least two electrical connectors, with at least four receptacles, two of which are selected for receiving the two electrical connectors, and with a passage to Receiving a cable connection for the cable, wherein the receptacles each have an opening for passing electrical conductors of the cable.
- the term electrical connectors are conventional electrical plug and / or socket connectors to understand, on the corresponding socket and / or connectors are plugged.
- the structural element has two bushings, one of which can be selected to receive the cable connection for the cable.
- the receptacles are provided centrally of the structural element and the implementation or the feedthroughs of the receptacles side. This is the same structural element for both Bogies with one pair of wheels as well as for bogies with two pairs of wheels usable.
- the cable is routable on opposite sides to the structural element, so that its arrangement is adaptable to different placements of a processing unit to which the cable is connected.
- a plug-in unit having a structural element according to the invention and a housing element on which the structural element is fixed.
- at least two electrical connectors are preferably arranged in two receptacles and a cable connection in one of the bushings.
- a cable is received in the cable connector having electrical conductors electrically connected to the electrical connectors.
- the housing element preferably has a receiving space, which is delimited by a protective surface and an edge. It is preferable that the structural member is disposed on the housing member such that a rear side of the electrical connector to which the electrical conductors are connected to the electrical connectors faces the receiving space such that the connections of the electrical conductors to the electrical connectors are opposite Dust and moisture are protected.
- the housing element is preferably made of a metal or a metal alloy, in particular cast. It furthermore preferably has a transverse surface which is provided transversely to the protective surface and has fastening means for mechanically fastening the plug-in unit to a structural part.
- the object is further achieved with a bogie with a structural part on which at least two wheels can be arranged, and with a plug-in unit according to the invention.
- the plug-in unit makes it possible to select two receptacles for two plugs, which are each connected to sensors of one of the wheels.
- FIG. 1 shows a first embodiment of a plug-in unit with a housing element and a structural element according to the invention, specifically in FIG
- Fig. 3 shows the plug-in unit of Fig. 1 in (a) in a front view, in (b) in one
- Fig. 4 shows the arranged on a structural part of a bogie of a rail vehicle plug-in unit of FIG. 3rd
- FIG. 1 shows a plug-in unit 3 comprising a housing element 2, a structural element 1 according to the invention, four electrical connectors 42 arranged in receptacles 12 of the structural element 1, and a cable terminal 41 arranged in a bushing 11 of the structural element 1.
- a cable 6 arranged in the cable connection 41 is not shown here.
- the receptacles 12 arranged in the structural element 1 have lead-through openings 121 for passing electrical conductors 61 of the cable 6 (see Fig. 2), so that the cable 6 can be electrically connected to the electrical connectors 42.
- 42 fastening means are provided here in the form of holes in the receptacles 12 and to the electrical connectors 42, with which the electrical connector 42, in particular detachably fastened to the structural element 1.
- the plug-in unit 3 shown is therefore used for a bogie (8, see Fig. 5) of a rail vehicle (not shown) with two pairs of wheels (not shown). Except- Here are two bushings 1 1 side of the receptacles 12 are provided, of which the rights in the drawing plane for receiving the cable connection 41 is selected.
- the structural element 1 also has fastening means 13 for fastening components 5 such as screws or rivets, which are designed here as holes, and which are provided corresponding to recesses 23 of the Gezzauselemtentes 2, which are here formed as internal threads.
- the fastening means 13 and recesses 23 allow the attachment of the structural element 1 by means of the fastening components 5 to the housing element 2.
- the recesses 23 are provided in an edge 22 of the housing element 2, which defines a receiving space 21 together with a rear protective surface 26.
- the structural element 1 is pushed in an axial direction, which is shown here by an arrow 31, against the edge 22 of the housing element 2, so that the structural element 1 bears against the latter, and then by means of the fastening means 5 attached.
- the axial direction 31 is the same direction in which the electrical connectors 42 and the cable terminal 41 are to be arranged on the structural element 1.
- a rear side of the electrical connectors 42 where electrical conductors 61 of the cable 6 (see Fig. 2) are connected to the electrical connectors 42, Reception space 21 facing and protected the connections of the electrical conductors 61 with the electrical connectors 42 against dust and moisture.
- the housing element 2 has a transverse surface 25, which is provided transversely to the protective surface 26 and are provided in the fastening means 24 with which the housing element 2 can be fastened to a structural part 7 of the bogie 8.
- the transverse surface 25 protrudes on the front side over a plane formed by the structural element 1 and on the back beyond a plane formed by the protective surface 26, so that the plug-in unit 3 after the cable 6 has been fitted to the electrical connectors 42 or after assembly of the structural element 1 can be fastened to the housing element 2 on the structural part 7.
- Fig. 1 (b) which shows a rear view of the structural element 1, also recesses 14 in the structural element 1 are visible, through which the weight of the structural element 1 is reduced.
- FIG. 2 shows the rear side of a further embodiment of a structural element 1 according to the invention or the electrical connector 42 facing the receiving space 21 in the mounted state.
- this structural element 1 has only one feedthrough 11 for the cable connection 41 and the cable 6.
- the cable 6 arranged in the cable connection 41 with a plurality of electrical conductors 61 and the connection of the electrical conductors 61 to the electrical connectors 42 are shown here.
- the plug-in unit 3 of Fig. 3 are provided in the arranged in the transverse surface 25 fasteners 24, which are formed as holes, screws 5 as fastening components which are surrounded by spacers 51, which are formed as sleeves.
- 3 (b) and (c) are also shown on the electrical connector 42 attachable mating connector 43.
- the mating connectors 43 are provided for connecting electrical conductors (not shown) to which the sensors (not shown) of a wheel can be connected.
- the plug-in unit 3 of FIG. 3 is arranged by means of the screws 5 on a structural part 7 of a bogie 8 of the rail vehicle.
- the structural part 7 is here U-shaped, so that the plug-in unit 3 mounted on the structural part 7 is protected by the structural part 7 from at least three sides.
- the plug-in unit 3 is spaced from the structural part 7 due to the spacers 51. 4 also shows the cable 6 arranged in the cable connection 41. LIST OF REFERENCE NUMBERS
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Abstract
Strukturelement (1) für eine Steckeinheit (3) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, zum Verbinden eines elektrischen Kabels (6) mit zumindest zwei elektrischen Verbindern (42), mit zumindest vier Aufnahmen (12), von denen zwei zur Aufnahme der zwei elektrischen Verbinder wählbar sind, und mit zumindest einer Durchführung (41) zur Aufnahme eines Kabelanschlusses (41) für das Kabel (6), wobei die Aufnahmen (12) jeweils eine Öffnung (121) zum Durchführen elektrischer Leiter (61) des Kabels (6) aufweisen.
Description
Strukturelement für eine Steckeinheit zum Anschluss elektrischer Bauteile und Steckeinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Strukturelement für eine Steckeinheit zum Verbinden eines elektrischen Kabels mit zumindest einem elektrischen Verbinder, die Steckeinheit, ein Drehgestell für ein Fahrzeug mit der Steckeinheit sowie das Fahrzeug.
Bei Schienenfahrzeugen sind die Fahrzeugräder häufig an einem Drehgestell angeordnet. Solche Drehgestelle sind zumeist für ein Räderpaar oder für zwei parallele Räderpaare vorgesehen, wobei der Rumpf des Fahrzeugs häufig auf zwei voneinander beabstandeten Drehgestellen ruht. Um Temperaturen, Geschwindigkeit und Auslenkung jedes Rades zu messen, sind an jedem Rad Sensoren vorgesehen. Die Sensoren sind herkömmlich über Stecker oder Buchsen mit einem gemeinsamen Kabel verbunden, welches die elektrische Verbindung zu einer Verarbeitungseinheit herstellt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steckeinheit zu schaffen, die an verschiedene Drehgestelle flexibel anpassbar ist, und die eine auch bei starker Vibrationsbelastung sichere sowie eine staub- und feuchtigkeitsgeschützte Verbindung der Stecker mit dem Kabel ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Strukturelement für eine Steckeinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, zum Verbinden eines elektrischen Kabels mit zumindest zwei elektrischen Verbindern, mit zumindest vier Aufnahmen, von denen zwei zur Aufnahme der zwei elektrischen Verbinder wählbar sind, und mit einer Durchführung zur Aufnahme eines Kabelanschlusses für das Kabel, wobei die Aufnahmen jeweils eine Öffnung zum Durchführen elektrischer Leiter des Kabels aufweisen. Unter dem Begriff elektrischer Verbinder sind herkömmliche elektrische Steck- und/oder Buchsenverbinder zu verstehen, auf die korrespondierende Buchsen- und/oder Steckverbinder aufsteckbar sind. Bevorzugt weist das Strukturelement zu- dem zwei Durchführungen auf, von denen eine zur Aufnahme des Kabelanschlusses für das Kabel wählbar ist. Dabei ist es bevorzugt, dass die Aufnahmen mittig des Strukturelementes und die Durchführung beziehungsweise die Durchführungen seitlich der Aufnahmen vorgesehen sind. Dadurch ist dasselbe Strukturelement sowohl für
Drehgestelle mit einem Räderpaar als auch für Drehgestelle mit zwei Räderpaaren verwendbar. Außerdem ist das Kabel an gegenüberliegenden Seiten zum Strukturelement führbar, so dass seine Anordnung an verschiedene Platzierungen einer Verarbeitungseinheit, mit der das Kabel verbunden ist, anpassbar ist. Durch das erfin- dungsgemäße Strukturelement wird der Verdrahtungsaufwand deutlich vermindert.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Steckeinheit mit einem erfindungsgemäßen Strukturelement sowie einem Gehäuseelement, an dem das Strukturelement festgelegt ist. Dabei sind bevorzugt zumindest zwei elektrische Verbinder in zwei Auf- nahmen und ein Kabelanschluss in einer der Durchführungen angeordnet. Ebenfalls bevorzugt ist ein Kabel in dem Kabelanschluss aufgenommen, welches elektrische Leiter aufweist, die mit den elektrischen Verbindern elektrisch verbunden sind.
Das Gehäuseelement weist bevorzugt einen Aufnahmeraum auf, welcher durch eine Schutzfläche und einen Rand begrenzt ist. Es ist bevorzugt, dass das Strukturelement so am Gehäuseelement angeordnet ist, dass eine rückwärtige Seite der elektrischen Verbinder, an der die elektrischen Leiter mit den elektrischen Verbindern verbunden sind, dem Aufnahmeraum zugewandt ist, so dass die Verbindungen der elektrischen Leiter mit den elektrischen Verbindern gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt sind.
Das Gehäuseelement ist bevorzugt aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt, insbesondere gegossen. Es weist weiterhin bevorzugt eine Querfläche auf, die quer zur Schutzfläche vorgesehen ist und Befestigungsmittel zum mechanischen Befestigen der Steckeinheit an einem Strukturteil aufweist.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Drehgestell mit einem Strukturteil, an dem zumindest zwei Räder anordbar sind, und mit einer erfindungsgemäßen Steckeinheit. Die Steckeinheit ermöglicht das Auswählen von zwei Aufnahmen für zwei Stecker, die jeweils mit Sensoren eines der Räder verbunden sind.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Drehgestell.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Steckeinheit mit einem Gehäu- seelement und einem erfindungsgemäßen Strukturelement, und zwar in
(a) in einer Explosionsdarstellung von vorne, in (b) in einer Explosionsdarstellung von hinten und in (c) die zusammengebaute Steckeinheit, zeigt eine weitere Ausführungsform eines Strukturelementes von einer Rückseite,
Fig. 3 zeigt die Steckeinheit der Fig. 1 in (a) in einer Frontansicht, in (b) in einer
Seitenansicht und in (c) in einer perspektivischen Ansicht, und Fig. 4 zeigt die an einem Strukturteil eines Drehgestells eines Schienenfahrzeugs angeordnete Steckeinheit der Fig. 3.
Fig. 1 zeigt eine Steckeinheit 3 umfassend ein Gehäuseelement 2, ein erfindungsgemäßes Strukturelement 1 , vier in Aufnahmen 12 des Strukturelementes 1 angeordnete elektrische Verbinder 42 sowie einen Kabelanschluss 41 , der in einer Durchführung 1 1 des Strukturelementes 1 angeordnet ist. Ein im Kabelanschluss 41 angeordnetes Kabel 6 ist hier nicht gezeigt.
Die im Strukturelement 1 angeordneten Aufnahmen 12 weisen Durchführöffnungen 121 zum Durchführen von elektrischen Leitern 61 des Kabels 6 (s. Fig. 2) auf, so dass das Kabel 6 mit den elektrischen Verbindern 42 elektrisch verbindbar ist. Außerdem sind in den Aufnahmen 12 und an den elektrischen Verbindern 42 Befestigungsmittel hier in Form von Löchern vorgesehen, mit denen die elektrischen Verbinder 42 insbesondere lösbar an dem Strukturelement 1 befestigbar sind.
In der dargestellten Ausführungsform sind vier elektrische Verbinder 42 vorgesehen. Die gezeigte Steckeinheit 3 wird daher für ein Drehgestell (8, s. Fig. 5) eines Schienenfahrzeugs (nicht gezeigt) mit zwei Räderpaaren (nicht gezeigt) verwendet. Außer-
dem sind hier zwei Durchführungen 1 1 seitlich der Aufnahmen 12 vorgesehen, von denen die in der Zeichnungsebene Rechte für die Aufnahme des Kabelanschlusses 41 ausgewählt ist. Das Strukturelement 1 weist außerdem Befestigungsmittel 13 für Befestigungsbauteile 5 wie beispielsweise Schrauben oder Nieten auf, die hier als Löcher ausgebildet sind, und die korrespondierend zu Aussparungen 23 des Gehäuseelemtentes 2, die hier als Innengewinde ausgebildet sind, vorgesehen sind. Die Befestigungsmittel 13 und Aussparungen 23 ermöglichen das Befestigen des Strukturelementes 1 mittels der Befes- tigungsbauteile 5 an dem Gehäuseelemtent 2.
Die Aussparungen 23 sind in einem Rand 22 des Gehäuseelementes 2 vorgesehen, der gemeinsam mit einer rückwärtigen Schutzfläche 26 einen Aufnahmeraum 21 begrenzt. Zum Befestigen des Strukturelementes 1 an dem Gehäuseelement 2 wird das Strukturelement 1 in einer axialen Richtung, die hier durch einen Pfeil 31 gezeigt ist, gegen den Rand 22 des Gehäuseelementes 2 geschoben, so dass das Strukturelement 1 an diesem anliegt, und dann mittels der Befestigungsmittel 5 befestigt. Die axiale Richtung 31 ist dieselbe Richtung, in der die elektrischen Verbinder 42 und der Kabelanschluss 41 am Strukturelement 1 anzuordnen sind. In einem montierten Zu- stand (s. Fig. 1 (c)) ist dadurch eine rückwärtige Seite der elektrischen Verbinder 42, an der elektrische Leiter 61 des Kabels 6 (s. Fig. 2) mit den elektrischen Verbindern 42 verbunden sind, dem Aufnahmeraum 21 zugewandt und die Verbindungen der elektrischen Leiter 61 mit den elektrischen Verbindern 42 gegen Staub und Feuchtigkeit geschützt.
Außerdem weist das Gehäuseelement 2 eine Querfläche 25 auf, die quer zur Schutzfläche 26 vorgesehen ist und in der Befestigungsmittel 24 vorgesehen sind, mit denen das Gehäuseelement 2 an einem Strukturteil 7 des Drehgestells 8 befestigbar ist. Im montierten Zustand ragt die Querfläche 25 vorderseitig über eine durch das Struktu- relement 1 gebildete Ebene und rückseitig über eine durch die Schutzfläche 26 gebildete Ebene hinaus, so dass die Steckeinheit 3 nach der Montage des Kabels 6 an die elektrischen Verbinder 42 beziehungsweise nach der Montage des Strukturelementes 1 an das Gehäuseelement 2 am Strukturteil 7 befestigbar ist.
In der Fig. 1 (b), die eine rückwärtige Ansicht des Strukturelementes 1 zeigt, sind außerdem Ausnehmungen 14 im Strukturelement 1 sichtbar, durch die das Gewicht des Strukturelementes 1 reduziert ist. Fig. 2 zeigt die dem Aufnahmeraum 21 im montierten Zustand zugewandte rückwärtige Seite einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Strukturelementes 1 beziehungsweise der elektrischen Verbinder 42.
Im Gegensatz zur Ausführungsform der Fig. 1 weist dieses Strukturelement 1 nur eine Durchführung 1 1 für den Kabelanschluss 41 und das Kabel 6 auf. Außerdem sind hier das in dem Kabelanschluss 41 angeordnete Kabel 6 mit mehreren elektrischen Leitern 61 sowie die Verbindung der elektrischen Leiter 61 mit den elektrischen Verbindern 42 gezeigt. An der Steckeinheit 3 der Fig. 3 sind in den in der Querfläche 25 angeordneten Befestigungsmitteln 24, die als Löcher ausgebildet sind, Schrauben 5 als Befestigungsbauteile vorgesehen, die von Abstandhaltern 51 umgeben sind, welche als Hülsen ausgebildet sind. In den Fig. 3(b) und (c) sind zudem auf die elektrischen Verbinder 42 aufsteckbare Gegenverbinder 43 gezeigt. Die Gegenverbinder 43 sind zum Anschluss elektrischer Leiter (nicht gezeigt) vorgesehen, an die die Sensoren (nicht gezeigt) eines Rades anschließbar sind.
In der Fig. 4 ist die Steckeinheit 3 der Fig. 3 mittels der Schrauben 5 an einem Strukturteil 7 eines Drehgestells 8 des Schienenfahrzeugs angeordnet. Das Strukturteil 7 ist hier U-förmig ausgebildet, so dass die am Strukturteil 7 montierte Steckeinheit 3 von zumindest drei Seiten durch das Strukturteil 7 geschützt ist. Außerdem ist die Steckeinheit 3 aufgrund der Abstandhalter 51 vom Strukturteil 7 beabstandet. Die Fig. 4 zeigt zudem das im Kabelanschluss 41 angeordnete Kabel 6.
Bezugszeichenliste
1 Strukturelement
1 1 Durchführung
12 Aufnahme
121 Öffnung
13 Befestigungsmittel für ein Befestigungsbauteil
14 Ausnehmung
2 Gehäuseelement
21 Aufnahmeraum
22 Rand
23 Aussparung für ein Befestigungsmittel
24 Befestigungsmittel für ein Befestigungsbauteil
25 Querfläche
26 Schutzfläche
3 Steckeinheit
31 Einsteckrichtung
41 Elektrischer Verbinder, Stecker oder Buchse
42 Kabelanschluss
5 Befestigungsbauteil, beispielsweise Schraube oder Niet
51 Abstandhalter
6 Elektrisches Kabel
61 Elektrischer Leiter
7 Strukturteil eines Fahrzeugs
8 Drehgestell eines Fahrzeugs
Claims
Strukturelement (1 ) für eine Steckeinheit (3) eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, zum Verbinden eines elektrischen Kabels (6) mit zumindest zwei elektrischen Verbindern (42), mit zumindest vier Aufnahmen (12), von denen zwei zur Aufnahme der zwei elektrischen Verbinder wählbar sind, und mit zumindest einer Durchführung (41 ) zur Aufnahme eines Kabelanschlusses (41 ) für das Kabel (6), wobei die Aufnahmen (12) jeweils eine Öffnung (121 ) zum Durchführen elektrischer Leiter (61 ) des Kabels (6) aufweisen.
Strukturelement (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei Durchführungen (1 1 ) aufweist, von denen eine zur Aufnahme des Kabelanschlusses (41 ) für das Kabel (6) wählbar ist.
Steckeinheit (3) mit einem Strukturelement (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche sowie einem Gehäuseelement (2), an dem das Strukturelement (1 ) festgelegt ist.
Steckeinheit (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei elektrische Verbinder (42) in zwei Aufnahmen (12) und ein Kabelanschluss (41 ) in einer der Durchführungen (1 1 ) angeordnet ist.
Steckeinheit (3) nach einem der Ansprüche 3 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kabel (6) in dem Kabelanschluss (41 ) aufgenommen ist, welches elektrische Leiter (61 ) aufweist, die mit den elektrischen Verbindern (41 ) elektrisch verbunden sind.
Steckeinheit (3) nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (2) einen Aufnahmeraum (21 ) aufweist, welcher durch eine Schutzfläche (26) und einen Rand (22) begrenzt ist.
Steckeinheit (3) nach einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (2) eine Querfläche (25) aufweist, die quer zur Schutzfläche (26) vorgesehen ist und Befestigungsmittel (24) zum mechanischen Befestigen der Steckeinheit (3) an einem Strukturteil (7) aufweist.
Drehgestell (8) mit einem Strukturteil (7), an dem zumindest zwei Räder anord- bar sind, und mit einer Steckeinheit (3) nach einem der Ansprüche 4 - 7.
Fahrzeug, insbesondere Schienenfahrzeug, mit einem Drehgestell (8) nach Anspruch 8.
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