(57)【要約】本発明は接続電線（２４）に関し、特に互いによりあわせたケーブル（１９）多数よりなる鉄道車両間の供給および／または信号の伝送をなし得る技術的接続のための車両接続電線に関するものである。本発明の目的は、そのような接続電線の機能的な信頼性と寿命を増大することである。この目的のために、互いによりあわされたケーブル（１９）のひとつが径方向の遊びと伴って挿入されるよりあわされたケーブルとともに延伸する少なくともひとつの寸法的に安定した経路（１７、１８）が提供される。
2006525900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続電線（２０、２４、３０）、特に列車の鉄道車両間の電力および／または信号接続用の鉄道車両用接続電線であって、該接続電線（２０、２４、３０）は互いにねじれた複数のケーブル（１９、２５、３１、３３、３４、３５、３７、３８）を備え、
ねじれと平行して延び、互いにねじれたケーブル（１９、２５、３１、３３、３４、３５、３７、３８）のうち１本（１９、３７）が径方向の遊びと伴って挿入される少なくとも１本の寸法的に安定した経路（１１、１２；１７、１８）が接続電線（２０、２４、３０）内に備えられることを特徴とする接続電線。
【請求項２】
該少なくとも１本の経路（１１、１２；１７、１８）に挿入されたケーブルが同軸ケーブル（１９、３７）であることを特徴とする請求項１記載の接続電線。
【請求項３】
該少なくとも１本の経路が、残りのケーブル（２５、３１、３３、３４、３５、３７、３８）と一緒にねじれた保護管（１５、１６、３６）の内部（１７、１８）によって形成されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の接続電線。
【請求項４】
保護管（１５、１６、３６）が良好な摺動特性を有する材料、好適にはプラスチックから成ることを特徴とする請求項３記載の接続電線。
【請求項５】
保護管（１５、１６、３６）がポリアミド合金から成ることを特徴とする請求項４記載の接続電線。
【請求項６】
保護管（１５、１６、３６）が０．８ｍｍ以上の壁厚を有することを特徴とする請求項５記載の接続電線。
【請求項７】
保護管（１５、１６、３６）が円形断面を有することと、保護管（１５、１６、３６）の内径が、保護管（１５、１６、３６）に挿入されたケーブル（１９、３７）の外径よりも０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下大きいことを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の接続電線。
【請求項８】
ねじれの層の長さがねじれたケーブル（１９、２５、３１、３３、３４、３５、３７、３８）の束の直径の９倍から１２倍の長さであることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の接続電線。
【請求項９】
少なくとも１本の経路（１１、１２）が一体化されたケーブル本体（１０）中の空洞によって形成されることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の接続電線。
【請求項１０】
ケーブル本体が良好な摺動特性を有する材料、好適にはプラスチックから成ることを特徴とする請求項９記載の接続電線。
【請求項１１】
ケーブル本体（１０）がポリアミド合金から成ることを特徴とする請求項１０記載の接続電線。
【請求項１２】
経路（１１、１２）が円形断面を有することと、経路（１１、１２）の内径が、経路（１１、１２）に挿入されたケーブル（１９）の外径よりも０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下大きいことを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の接続電線。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の接続電線を製造する方法であって、第１の工程において、ケーブル（１９、３７）を収容する目的で、ねじれの種類として接続電線の長手方向に螺旋状に延出する少なくとも１本の寸法的に安定した空の経路（１１、１２；１７、１８）を備える所定長さの直線部が製造されることと、第２の工程においてケーブル（１９、３７）が少なくとも１本の空の経路（１１、１２；１７、１８）に挿入されることを特徴とする方法。
【請求項１４】
同軸ケーブル（１９、３７）がケーブルとして挿入されることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
第１の工程において少なくとも１本の保護管（１５、１６、３６）が別の保護管および／またはケーブル（２５、３１、３３、３４、３５、３８）と一緒にねじれることと、第２の工程においてケーブル（１９、３７）が少なくとも１本の保護管（１５、１６、３６）に挿入されることを特徴とする請求項１３または１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
長手方向に螺旋状に延出する、少なくとも１本の経路（１１、１２）を備える一体化されたケーブル本体（１０）が第１の工程において製造され、第２の工程においてケーブル（１９）が少なくとも１本の経路（１１、１２）に挿入されることを特徴とする請求項１３または１４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はケーブル技術の分野に関する。本発明は、請求項１の要部の前に記載される接続電線およびこのような接続電線の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の鉄道車両における技術には、設置される構成要素に対する要求がますます高まっている。特に高速では、高い動力（振動荷重、脈動荷重、衝撃荷重）が高速列車（ＩＣＥ３／ＩＣＮＴ／ＴＧＶ等）において発生する。
【０００３】
これら荷重は機械用語としては珍しいが、鉄道車両内に設置される製品、特にわずか数メートルの長さの接続線は、自由懸架鉄道車両用接続電線は、主な機能（送電、制御信号、安全監視）が工程中で損なわれることなく、これら荷重に耐えなければならない。特にこのような高速列車の個々の鉄道車両と鉄道車両との間の接続領域においてそうである。
【０００４】
鉄道車両と鉄道車両と間の鉄道車両接続電線において、例えば国際公開第０１／６８４３３号パンフレットの図面において説明されているように、すべての関連する電力および信号を、接続された鉄道車両と鉄道車両同士の間で妨げられることなく輸送する能力が必要である。したがってこのような電線およびケーブルは、送電用に使用される頑強な素子に加えて、ＲＦＣ（同軸ケーブル）、ＯＷ（導波路、光ファイバー、およびＰＯＦ（ポリ光学ファイバー））、多様な媒体用のホース等感度素子を含んでいる。永久的に高く非対照的な機械的荷重を理由として、これら感受性の高い素子は、移動中にできる限り防御する必要がある。
【０００５】
適当なプラスチック製の管状ジャケット中で導かれる複数本の個別の光ファイバー導体によって機械的荷重を受けうる光ファイバー導体ケーブルを形成することが長い間知られている（ドイツ国特許出願公開第２５５６８６１号明細書）。高荷重を受けうるこのような可撓性光ファイバー導体ケーブルは、ケーブルが環境による多様な影響を受けうる光情報伝送システム用の中継ケーブルとして有利に使用することができる。この場合管状ジャケットは、光ファイバー導体および周囲の薄肉プラスチック層が損傷を受けることなく、連続工程において光ファイバー導体の周囲で製造（押出成形）されている。
【０００６】
コンテナ用クレーンケーブルシステムで必要とされように、可撓性制御ケーブル中で他の（電気的）導体およびケーブルと一緒にねじれた、このような多重光ファイバー導電ケーブルを、配置することがさらに知られている（米国特許第４，９７６，５０９号明細書）。これら適用において要求されるケーブル長が大きいことを理由に、最初に、ケーブルの各素子がそれ自体完全となるよう製造され、次に他の包装および補強素子と一緒に互いにねじれ、外側の保護ケーシングが提供される。
【０００７】
すでに先に説明したように、鉄道車両用接続電線と一体化され残りの送電ケーブルおよび信号ケーブルと一緒にねじれた、同軸ケーブル形態での広帯域信号伝送素子もまた、現代の高速列車の鉄道車両用接続電線に使用されている。実際面では、特に、鉄道車両本体同士の間に自由懸架された鉄道車両用接続電線に作用する過大な機械的荷重によって、同軸ケーブルが局所変形するか、別の方法で変化する可能性がある。これは、信頼度が高く欠陥のない高速列車の運転を阻害する信号伝送品質が経時的の低下からも顕著である。他の感度接続素子も同様に、運転中に発生する荷重の悪影響を受ける可能性がある。
【発明の概要】
【０００８】
したがって本発明は、互いにねじれ合うとともに、感度素子は簡便な方法で、過剰な機械的荷重の影響からより効果高く保護される接続電線を形成し、その製造のための方法を規定することを目的とする。
【０００９】
この目的は、請求項１および１３の組み合わされた特徴によって達成される。本発明の本質は、ねじれながら伸び、接続電線を製造する際に互いにねじれ合ったケーブルのうち１本が径方向の遊びを伴って挿入されている寸法的に安定したチャンネルを提供することにある。遊びを伴って保護管中に導かれた導波路が他のケーブルと一緒に直接ねじれている既知のハイブリッドケーブルの場合とは対照的に、本発明によると、最初に空の管または経路がケーブル中に配置または提供され、次に保護されるべき接続素子がこの経路に挿入される。このことは、特別なおよび保護された（保護管を備えた）ケーブルを最初に製造する必要はもはやないことを意味する。またこのことによって、経路に挿入されたケーブルを簡単に離脱することが確実にでき、また取り替えることもできるかもしれない。最後に、提供された空の経路の場合、ケーブル設計を変更する必要なしに、要求事項および適用に応じて異なる種類のケーブルを使用することができる。したがって、提供される空の経路の事例において、同軸ケーブルまたは光導波路の束またはその他導体を挿入することも任意で可能である。少なくとも１本の経路に挿入されたケーブルは、好適には同軸ケーブルである。
【００１０】
本発明の第１の好適な実施形態において、少なくとも１本の経路は、残りのケーブルと一緒にねじれ合った保護管の内部によって形成されている。保護管の形状、寸法、材料は、工程中において、保護（寸法安定性等）および作動性（ねじれ能力）に関して簡単に最適化することができる。特に、保護管は良好な摺動特性、好適にはプラスチックから製造される。このことによって、ケーブルを空の保護管に問題なく、たとえ数メートルの長さの電線の場合であっても簡単に挿入することができる。
【００１１】
保護管は特にポリアミド合金から製造され、少なくとも０．８ｍｍの肉厚を有する。保護管は好適には円形断面を有し、保護管の内径は保護管中に挿入されたケーブルの外径よりも０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下大きい。ねじれ層の長さがねじれたケーブル束の長さの９倍から１２倍の間にある場合、さらに有利である。このような設計のため、保護管内にあるケーブルは、外部からの機械的影響から保護管を確実に保護するために必要な運動自由度を有する。
【００１２】
しかしこの代替として、該少なくとも１本の経路は一体化されたケーブル本体中の空洞によって形成してもよい。
【００１３】
本発明による方法の好適な一実施例は、第１の工程で少なくとも１本の保護管が別の保護管および／またはケーブルと一緒にねじれ、第２の工程でケーブルが該少なくとも１本の保護管に挿入されることを特徴とする。この代替として、第１の工程で螺旋形状で長手方向に延出する少なくとも１本の経路を有する一体化されたケーブル本体を製造することが可能であり、第２の工程で該少なくとも１本の経路にケーブルを挿入することも可能である。
【００１４】
別の実施形態は、従属請求項に記載されている。
【００１５】
本発明の詳細は、図面と関連して、例示的な実施形態を参照に以下説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、接続電線において機械的に切り離し可能な接続電線の感度素子を提供する。このことは、接続電線または接続ケーブルの内部に十分な大きさの経路状の空洞が形成され、該空洞はケーブルの長手方向に延出し、個々の素子または前もってねじれた素子がこの空洞内で軸方向および径方向にある程度まで移動することが可能であることを意味する。これは一般に、接続電線内に設置され良好な摺動特性を有する材料から成る保護管によって発生する。保護される素子は次に、保護管内に挿入される。したがって、これら素子に対して発生するかもしれない力は即座に抑制することができる。設置される保護された素子または「正常な」素子の数は、原則的に任意である。これら素子は一緒に作用して、ねじれた束を形成する。すなわち、素子は「ねじれている」。この結果、重要な素子は過剰な長さを有しており、このため大きな機械的荷重が素子上に加えられることなく延長することができる。保護管の内部でケーブル形態でねじられた素子の代わりに、個々の室または経路（円形、亀甲模様状）が螺旋形に配置され、各素子またはねじれた素子に嵌合する押出成形されたチャンバシステムも考えられる。
【００１７】
図１は、このような押出成形されたチャンバシステム等の簡便化された例示的な実施形態を示す。起点は、円形断面を有する２本の経路１１、１２が螺旋状に（「ねじれた」）配置された押出成形された（円筒形）ケーブル本体１０である。もちろん、経路１１、１２は、円形断面形状のかわりに、他の断面形状（長方形、正方形、台形、円の扇型等）を有してもよい。同様に、２本を越える経路または１本のみの経路を配置してもよい。図１には、短い１断面のみを表示しているケーブル本体１０は、最初にコスト面および製造技術面で好適な長さに押出成形し、その次に完全な接続電線または鉄道車両用接続電線に必要な長さへと切る。工程において経路１１、１２を「ねじる」ことによって、経路１１、１２に挿入されるケーブルが電線が軸方向に延びた場合であっても機械的荷重を受けないよう、完全な電線において確実に十分なケーブルの長さが入手可能である。
【００１８】
経路１１、１２の内径は、挿入されたケーブルが経路１１、１２の内壁から全方向とも十分な距離をおいて存在し、このため工程において多くの追加空間を要することなくケーブル本体１０から機械的に切り離すことができるよう選択される。これを達成するために、経路１１、１２の内径と挿入されたケーブルの外径とは、０．５ｍｍ〜２ｍｍの間にあるべきである。ケーブル本体１０に適した材料は、主としてプラスチックおよびプラスチック混合物（「混合物」）である。この材料は、簡単に作業可能である一方、同時に可撓性があり寸法的に安定し、また、長さが数メートルのケーブルであっても何の困難もなくケーブル１１、１２に挿入することができるよう表面上に良好な摺動特性を持つ。
【００１９】
図３に示すように、ケーブル本体１０の押出成形の後、例えば同軸ケーブル１９が経路１２に挿入される。該同軸ケーブル１９は、高感度で機械的荷重に応答し、中央内部導体２２および該内部導体２２から離れた同心外側導体（シールド）２１を概ね備え、この２つの導体の間には誘電体２３が埋められている。接続電線２０の経路１２内に同軸ケーブル１９が緩くかつ螺旋状に配置されているため、同軸ケーブル１９は、ケーブル本体１０が伸び、曲がって、ねじれ荷重または衝撃荷重等を受ける場合に、ケーブル本体１０からほとんど完全に機械的に切り離される。こうして、同心的な導体の配置２１、２２、２３の局所変形およびケーブル特性に対する悪影響は、困難な条件下であっても確実に避けることができる。同軸ケーブル１９の代わりに、他の機械的高感度ケーブル、導体または接続線、例えば光導波路もまた、経路１１、１２に挿入し、該経路によって保護することができることは言うまでもない。
【００２０】
本発明による接続電線の特に好適な例示的な実施形態の一つが、図２および図４に描かれている。図２は、互いに「ねじれた」２本の保護管１５、１６がジャケット１３に囲繞された内部１４に配置されている接続電線の断面の非常に簡便な図を示している。保護管１５、１６の内部１７、１８は、経路を形成する。該経路において、図４に示し、図３と同様の態様で接続電線２４を完成させるために、同軸ケーブル１９等機械的な感度素子を挿入することができる。空洞の円筒形保護管１５、１６は、良好な摺動特性を有するプラスチック混合物、特に熱可塑性ＰＡ／ＰＥから成る。保護管１５、１６は、０．８ｍｍ以上の壁圧を有する。管の内径は、保護管１６中の同軸ケーブル１９の自由直径空間、すなわち保護管１６の内径と同軸ケーブル１９の外径との差が０．５ｍｍ〜２ｍｍとなるよう選択される。それ自体相対的に剛性が高い保護管１５、１６は、ねじれた時にも保護的な機械特性を失うことなく所定の可撓性を有する。
【００２１】
簡便化のために、図２、図４には、保護管１５、１６と一緒にねじれた保護管を備えるケーブルおよび保護管を備えないケーブルの束を形成している（図５も参照）別の従来の各ケーブルまたは事前にねじれたケーブルは、示されていない。層の長さ、すなわち１巻あたりのねじれピッチは、この場合好適には、ケーブル束のバンドル直径の９倍〜１２倍の範囲にある。
【００２２】
実際に使用されている高速鉄道車両用のハイブリッド鉄道車両用接続電線の断面を図５に示す。図５における接続電線または鉄道車両用接続電線３０の外側は、外側を耐ＴＰＥ材料から成る空洞の円筒形保護ケーシング３２によって囲繞されている。例示的なケーブルの外径は約３０ｍｍである。導電性を有するＥＭＣシールド２６は、保護ケーシング３２の内部に配置されている。シールド２６の内側は、機械的に補強する中間層２８に覆われている。
【００２３】
２本の保護管３６を有する６本の従来の多重コアケーブル２５、３１、３３、３４、３５、３８は接続電線３０の内部でねじれている。同軸ケーブル３７が、各ケース中の保護管３６に径方向の遊びを伴って挿入される。特に、ねじれたケーブルとケーブルの間の空間は、耐引裂性の糸等の形態のフィルタ２９で埋められている。ケーブル３１、３４、３８も同様に設計されている。各ケーブルは、４個のコアまたは導体を有し、鉄道用のバス線として使用される。ケーブル２５は２個のコアを有するバス線である。２本の同軸ケーブル３７は、内部導電体としての網組銅線と、発泡誘電体と、銅製網組製のシールドを備える従来の７５Ωケーブルである。この例では、同軸ケーブル３７は３．８ｍｍの外径を有する。保護管３６の内径は、図５に明らかに見られるように大幅に大きい。
【００２４】
本発明による接続電線は、全ケーブルが互いに固定されてねじれている従来の解決法と比べて、より高い機能的信頼性および長い寿命を持つことより明確に異なっている。特に、逆向きの曲げ応力下で可撓性および高い疲労強度を有する。したがってこの接続電線は、高速列車の鉄道車両用接続電線の移動接続ケーブルとして、特に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の好適な例示的実施形態による、ケーブルを挿入することを目的とする互いに「ねじれた」２本の空の経路を有する一体化されたケーブル本体の断面の非常に簡便な斜視図である。
【図２】本発明の第２の好適な例示的実施形態による、ケーブルを挿入することを目的とする内部で「ねじれた」２本の空の保護管を有する接続電線の断面の、図１と同様の図である。
【図３】１本の経路に挿入された同軸ケーブルを有する図１に示すケーブル本体を示す。
【図４】１本の保護管に挿入された同軸ケーブルを有する図２に示す接続電線を示す。
【図５】本発明による２本の保護された同軸ケーブルを有する例示的な高速列車の鉄道車両用接続電線の断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ケーブル本体
１１、１２  （ねじれた）経路
１３  ジャケット
１４  内部
１５、１６  保護管
１７、１８  内部（経路）
１９  同軸ケーブル
２０、２４、３０  接続電線（鉄道車両用接続電線）
２１  シールド（外部導電体）
２２  内部導電体
２３  誘電体
２５、３１、３３  ケーブル
２６  シールド
２７、２８  中間層
２９  フィルタ（例：糸）
３２  保護ケーシング
３４、３５、３８  ケーブル
３６  保護管
３７  同軸ケーブル
【図１】
2006525900.tif 000003
【図２】
2006525900.tif 000004
【図３】
2006525900.tif 000005
【図４】
2006525900.tif 000006
【図５】
2006525900.tif 000007
【国際調査報告】
2006525900.tif 000008
2006525900.tif 000009
2006525900.tif 000010
2006525900.tif 000011
2006525900.tif 000012
2006525900.tif 000013