(57)【要約】      （修正有）【課題】信号伝送装置によるデータ伝送が、利用されるアンテナ部材による低送信電力の場合でも、高信頼性で妨害に対し特に堅牢に機能する自動中心緩衝連結器を提供する。【解決手段】中心緩衝連結器の信号伝送装置２が少なくとも１個の連結器要素５及び少なくとも１個の対向連結器要素５’を備えるように規定しており、連結器要素５は連結器１の連結器ヘッド３のコンタクトプレート４に組み込まれており、対向連結器要素５’は対向連結器１’の連結器ヘッド３’のコンタクトプレート４’に組み込まれており、それにより連結器要素５の面側は連結器ヘッド３、３’の接触平面において対向連結器１’の連結器ヘッド３’に組み込まれた対向連結器要素５’の面側に対向して配置されることとなり、また、連結器要素５及び対向連結器要素５’は各々、ディスクモノポールアンテナ１２を備えるアンテナ部材６、６’を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の車体と対向連結器１’の第２の連結器ヘッド３’を備える隣接する第２の車体との間で結合状態において摩擦接続がそれにより創出され得る第１の連結器ヘッド３及び、第１の車体と第２の車体との間で電気的及び／又は電子的信号を伝送するための信号伝送装置２を有する複数編成車両、特に鉄道輸送車両のための自動中心緩衝連結器（１）であって、信号伝送装置２は少なくとも１個の連結器要素５及び少なくとも１個の対向連結器要素５’を備えており、連結器要素５は第１の連結器ヘッド３のコンタクトプレート４に組み込まれており、対向連結器要素５’は第２の連結器ヘッド３’のコンタクトプレート４’に組み込まれており、それにより連結器要素５の面側が対向連結器要素５’の面側に対向して第１及び第２の連結器ヘッド３、３’に共通な接触平面に配置されることとなり、また、連結器要素５及び対向連結器要素５’は各々、結合状態において両者間にクリアランスが得られるように第１及び第２の連結器ヘッド３、３’のそれぞれのコンタクトプレート４、４’に配置された少なくとも１個のアンテナ部材６、６’を有しており、
各アンテナ部材６、６’が、ＧＨｚ周波数レンジにおいてデータを伝送するように構成されたディスクモノポールアンテナ１２を備えることを特徴とする、自動中心緩衝連結器。
【請求項２】
連結器要素５、対向連結器要素５’のそれぞれのアンテナ部材６、６’はそれぞれ信号を送信するだけでなく受信するための両用に構成されている、請求項１に記載の中心緩衝連結器。
【請求項３】
それぞれのアンテナ部材６、６’はさらに、当該ソケットカプラ部材１１の車体側端子領域１１ｂに配設されたケーブル接続手段、特にＮ形ソケットを有する好ましくは管状ソケットカプラ部材１１を備えており、それぞれのディスクモノポールアンテナ１２は、ディスクモノポールアンテナ１２の放射及び受信領域１２ａの面側が前記ソケットカプラ部材１１の接触平面側端子領域１１ｃに存在するように関係するソケットカプラ部材１１に収容されている、請求項１又は２に記載の中心緩衝連結器。
【請求項４】
それぞれのアンテナ部材６、６’は、不要放射を低減し妨害耐性を増大させるために遮蔽管１３をさらに呈しており、それによってそれぞれのディスクモノポールアンテナ１２はディスクモノポールアンテナ１２の面側放射／受信領域１２ａがコンタクトプレート側で遮蔽管１３の端子領域１３ｃを越えて突出しないような様態で関係する遮蔽管１３に収容されている、上記請求項のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【請求項５】
遮蔽管１３は、各自のアンテナ部材６、６’に設けられた少なくとも１個の対応して相補的に構成された接続要素１１ｄと係合できる少なくとも１個の接続要素１３ｂを備える、請求項４に記載の中心緩衝連結器。
【請求項６】
それぞれの遮蔽管１３は中空円筒形胴体１３ａを呈しており、その中に充填物質１４が少なくとも部分的に設けられており、それによりそれぞれ連結器要素５、対向連結器要素５’の面側に対面する遮蔽管１３の接触平面側端子領域１３ｃのそれぞれのディスクモノポールアンテナ１２は前記充填物質１４によって被われており、前記充填物質１４は、データ伝送において使用されるＧＨｚ周波数レンジに対し可能な限り透過性である、請求項４又は５に記載の中心緩衝連結器。
【請求項７】
アンテナ部材６、６’は、特にそれぞれのディスクモノポールアンテナ１２の寸法に関して、結合状態におけるアンテナ部材６、６’間のクリアランスに関して、そしてそれぞれのディスクモノポールアンテナ１２が利用可能な送信電力に関して、データ伝送の間に生じる全減衰量が好ましくは７７ｄＢを上回らないように構成されている、上記請求項のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【請求項８】
連結器要素５及び対向連結器要素５’は各々、結合状態において前記連結器要素５及び前記対向連結器要素５’の完全な外方カプセル封じが存在するように構成されている、上記請求項のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【請求項９】
連結器要素５及び対向連結器要素５’におけるアンテナ部材６、６’は密閉封止されている、上記請求項のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【請求項１０】
信号伝送装置２は、信号伝送を制御するために連結器要素５に割り当てられた電子装置１０及び対向連結器要素５’に割り当てられた電子装置１０’をさらに備えており、それによって、各自の電子装置１０、１０’はそれぞれ、前記連結器要素５のアンテナ部材６、対向連結器要素５’のアンテナ部材６’に接続されている、上記請求項のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【請求項１１】
電子装置１０、１０’は各々、少なくとも１個のＲＦユニット１０ａ、１個の変調器／復調器ユニット１０ｂ、１個のベースバンドプロセッサ１０ｃ、１個の媒体アクセス制御１０ｃ及び／又は１個のアプリケーションプロセッサ１０ｄを備える、請求項１０に記載の中心緩衝連結器。
【請求項１２】
アンテナ部材６、６’のそれぞれのディスクモノポールアンテナ１２は、それぞれＮ形プラグ、Ｎ形ソケットを呈する、好ましくはＲＧ２１３形式の可能な限り低減衰の同軸ケーブルによってそれぞれの電子装置１０、１０’と接続されている、請求項１０又は１１に記載の中心緩衝連結器。
【請求項１３】
それぞれの電子装置１０、１０’の少なくとも１個は、付加的なハードウェアを接続するための少なくとも１個の付加的なデータインタフェース、特に中央標準化シリアルバスインタフェースを有する、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【請求項１４】
各々の連結器要素５及び対向連結器要素５’は、一方でアダプタ部分７、７’によって対応するアンテナ部材６、６’に接続されており、他方でケーブル接続９、９’、特に同軸給電線によって、それぞれの電子装置１０、１０’に接続されている少なくとも１つのケーブル接続領域８、８’を有する、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【請求項１５】
連結器要素５及び対向連結器要素５’は各々少なくとも１つのケーブル接続領域８、８’を有しており、前記連結器要素５及び前記対向連結器要素５’は各々、それぞれの連結器ヘッド３、３’のコンタクトプレート４、４’に構成されたケーシングとして実現されており、その中に少なくとも関係するアンテナ部材６、６’及び関係するケーブル接続領域８、８’が収容されている、上記請求項のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【請求項１６】
信号伝送装置２はＷＬＡＮ信号伝送装置である、上記請求項のいずれか１項に記載の中心緩衝連結器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の車体と対向連結器の第２の連結器ヘッドを備える隣接する第２の車体との間で結合状態において摩擦接続がそれにより創出され得る第１の連結器ヘッド及び、第１の車体と第２の車体との間で電気的及び／又は電子的信号を伝送するための信号伝送装置を有する複数編成車両、特に鉄道輸送車両のための自動中心緩衝連結器（automatic central buffer coupling）であって、ここにおいて、信号伝送装置は少なくとも１個の連結器要素及び少なくとも１個の対向連結器要素を備えており、連結器要素は第１の連結器ヘッドのコンタクトプレートに組み込まれており、対向連結器要素は第２の連結器ヘッドのコンタクトプレートに組み込まれており、それにより第１及び第２の連結器ヘッドに共通な接触平面における連結器要素の面側が対向連結器要素の面側に対向して配置されることとなり、また、連結器要素及び対向連結器要素は各々、結合状態において両者間にクリアランスが得られるように第１及び第２の連結器ヘッドのそれぞれのコンタクトプレートに配置された少なくとも１個のアンテナ部材を有している、自動中心緩衝連結器に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動中心緩衝連結器のための電気的接触連結器の例は、電気ケーブル連結器が機械的中心緩衝連結器で縦方向に変位可能な方式で保持されるように規定している特許文献１の印刷刊行物から知られている。この既知のケーブル連結器は、連結可能な鉄道車両用の連結器の分離点のそれぞれの側に配置された接続線によって接続される少なくとも１個のプラグ−ソケット接続を備える。連結棒の垂直中心縦方向平面に対称的に配設された冗長な接触構成物を回避しケーブル連結器を全体としてより単純かつ軽量な様態で構成できるようにするために、この従来技術に従ったケーブル連結器はさらに、結合状態において鉄道車両のそれぞれのプラグ−ソケット接続間に、かつ分離状態においてそれぞれのプラグ−ソケット接続のうちの一方だけに配置される縦方向に変位可能なアダプタボックスを備える。このアダプタボックスは、連結される鉄道車両の接続線を接続するために必要な電気接続線を収容している。
【０００３】
さらに、特許文献２の印刷刊行物からは、例えば、連結器ヘッドに固定され中心緩衝連結器の縦方向で変位可能な電気的接続のための接点を備えるコンタクトプレートを有する自動中心又は中心緩衝連結器のための電気的接触連結器が知られている。電気的接続のための接点を可能な最大程度まで保護するために、鉄道輸送車両技術の分野からも既知のこの従来技術は、コンタクトプレートが後方の分離位置から前方の結合準備完了位置に変位可能であるように規定しており、この場合、コンタクトプレートは、後方位置では保護キャップによって被われており、前方位置では保護キャップが枢転分離されることによって露出される。
【０００４】
離散的な制御信号及びデータ信号を伝送するためのそうした既知のシステムでの基本的な問題は、特に連結中に、使用された電気接点に課せられる強い機械的荷重である。通常自動化されている連結手順に起因するが、大気の作用と同様に操作中の振動及び摩擦にも起因する、連結器において通常使用される従来の信号伝送システムは、累進的な接触損傷を被る。特に接触端子は相当程度の摩耗及び腐食を受ける。とりわけ、このことの１つの帰結は、電気接点の電気抵抗が信号伝送の間において増大し、伝送すべき信号の品質を損ない極端な場合には信号接続の完全な損失につながることにさえなり得る、ということである。
【０００５】
従って、問題のない信号伝送を保証するために、従来の信号伝送システムは、電気的連結器に設けられた接点の定期的な保守及び点検を必要とする。電気的又は機械的連結器において使用された電気的接触端子の定期的な清掃及び交換は特に必要である。
【０００６】
離散的な制御信号及びデータ信号の従来の伝送に関係するこれらの問題を回避する１つの可能性は、例えば、電気的接触連結器において使用される単一信号接触端子の数を著しく低減することから構成され得るはずであり、これは例えば、それ自体既知であるように複数の単一信号接触端子をバンドルするか、又は多重動作を使用することによって行い得る。そのような解決策は個々の電気的接触連結器に必要な配線のより少ない総経費を可能にし、それにより電気的接触連結器自体もまた必要な場合より小型に構成され得るが、それは、連結手順の間に生じる、使用された電気接点に課せられる極端な機械的荷重という基本的な問題を排除しない。この場合も同様に、電気接点は、特に結合中に、重大な機械的荷重及び摩損にさらされる。
【０００７】
さらに特許文献３の印刷刊行物からは、各々が車体取付具によって鉄道輸送車両のそれぞれの車体に接続される第１の列車連結器及び第２の列車連結器を有する鉄道連結器装置が知られている。音声信号、映像信号、操作データ、コマンド及び／又は他のバスデータを伝送するために接触を要さずに機能する伝送システムが、第１の鉄道車両と第２の鉄道車両との間に設けられる。具体的には、伝送システムは、第１のＨＦ構成要素、第２のＨＦ構成要素、第１の送信／受信装置及び第２の送信／受信装置より構成される。ＨＦ構成要素は列車連結器内又は連結器に、好ましくは連結器が配設されている側に固定される。当業より既知の通り信号伝送装置に設けられたアンテナ部材は各々、パッチアンテナとして、特に表面実装可能な超小型セラミックアンテナとして構成されている。
【０００８】
しかし、この既知の解決策の不利益は、データ伝送にとって低い品質であることに特に見られる。特に、従来の解決策が提案するパッチアンテナは、信号伝送システムの全減衰量が相対的に高いことから、自動中心緩衝連結器における非接触データ伝送には条件つきで適するにすぎない。これは、それぞれのパッチアンテナに相応に高い伝送レベルを選択することを不可避にさせる。それにもかかわらず、パッチアンテナの望ましくない放射パターンのために、相対的に高い伝送レベルは高いアンテナ部材の不要放射につながる。
【０００９】
従来技術の既知の解決策へのさらなる不利益は、パッチアンテナの雑音耐性、すなわち外部背景放射の照射パターンもまた、提起されたパッチアンテナ構成では不適切である、という事実に見られる。実用上、この形式の信号伝送システムによるそうした状況は時として信頼できず妨害を起こしやすいデータ伝送を強いるだけになり得る。
【００１０】
【特許文献１】欧州特許第０９８２２１５Ｂ１号明細書
【特許文献２】独国特許第１９９２６０８５Ａ１号明細書
【特許文献３】独国特許第１０２００４０３７８４９Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
連結器における従来の信号伝送システムに関係する上記の不利益及び問題に基づき、本発明は、信号伝送装置によるデータ伝送が、特に利用されるアンテナ部材による低送信電力の場合でも、いっそう高信頼性で妨害に対し特に堅牢に機能するように、特許文献３に従った自動中心緩衝連結器を最適化するという作業に取り組む。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この作業は、本発明の中心緩衝連結器において利用される各アンテナ部材がＧＨｚ周波数レンジでのデータ伝送用に設計されたディスクモノポールアンテナを備えるという点で、冒頭に挙げた形式の自動中心緩衝連結器によって解決される。
【００１３】
本発明に従った解決策は、従来技術で既知の上述の中心緩衝連結器に優る多数の著しい利益を提供する。
【００１４】
信号伝送装置の連結器要素及び対向連結器要素が本発明に従った解決策における機械的又は電気的連結器ヘッドのそれぞれのコンタクトプレートに内蔵又は組み込まれるので、これらの要素は機械的損傷に対して特に良好に保護され得る。状況に応じて、連結器要素及び対向連結器要素の取り付け、それぞれの組み込みはまた、中心緩衝連結器に一般に設けられる電気的結合ハウジングの内部又はそれに存在し得る。ここで使用する用語「コンタクトプレート」は、連結器要素の取り付け又は組み込みを可能にする電気的又は機械的連結器ヘッドのそれらの支持要素を言う。
【００１５】
同じ理由で、コンタクトプレートへの連結器要素及び対向連結器要素の組み込みは、ワイヤレス信号伝送用に設計された信号伝送装置の特に良好な遮蔽をもたらす。これによって、連結器要素の直接的近傍においてだけでなく照射妨害（ＥＭＣ）の外部源における妨害性背景放射の照射を特に単純かつ効果的な様態で回避することが可能である。ここで使用する用語「ワイヤレス信号伝送」は、従来の有線信号データ線をその信号伝送媒体として、すなわち連結器及び対向連結器要素間に利用しないあらゆる伝送メカニズムを言う。ここでは特に、無線伝送、光伝送及び、電磁気原理に基づく他の形式の伝送が含まれるであろう。
【００１６】
中心緩衝連結器におけるワイヤレス信号伝送用に設計された信号伝送装置を使用することは、結合状態において複数の有線信号線を相互接続するために連結器インタフェースにおいて、すなわち連結器及び対向連結器の連結器ヘッド間での共通接触平面においてガルヴァニック接触端子をもはや必要としないという特定の利益を有する。
【００１７】
本発明に従ったそれぞれの連結器ヘッドの接触平面における連結器要素及び対向連結器要素の組み込みのさらなる利益として、必要な場合、連結器要素及び対向連結器要素がまた、それぞれのコンタクトプレートにカウンタシンクされ得ることが指摘される。これは、連結手順中に有線信号伝送を創出するために一体に結合される連結器ヘッドの接触平面に複数の機械的相互接続されたガルヴァニック接触端子の必要性がもはや存在しない（以前はそうであった）ように、本発明の解決策がワイヤレス信号伝送を利用するという点で可能にされる。詳細には、全部の空間軸における２個の連結器要素間のエアギャップを橋絡することが可能である。それぞれの連結器ヘッドのコンタクトプレートへの連結器要素及び対向連結器要素のカウンタシンク組み込みは、特に連結中における機械的損傷に対する信号伝送装置の最大限可能な保護を保証する。
【００１８】
本発明に従った解決策は連結手順の間におけるガルヴァニック電気接点の機械的相互結合を不要にするので、従来の信号伝送システムに固有の接触摩損の問題は好適に排除される。
【００１９】
ガルヴァニック結合原理に基づく信号伝送システムを完全に不要にし代わって中心緩衝連結器におけるワイヤレス信号伝送用に設計された信号伝送装置を使用する本発明に従った中心緩衝連結器によって、相互対応する信号伝送端子の精確なセンタリングを確保する必要がないという、さらなる利益が生じる。従来技術では、個々の端子に損傷を与えることを回避するために連結手順の間にそれぞれの接触端子が互いに精確に整列させられるように保証することは不可避であった。しかし本発明によれば、それぞれの面側が結合状態において完全に重なり合っていない場合でさえ、損なわれることのない信号伝送が依然として可能であるように連結器要素及び対向連結器要素に対応した設計を実現することは容易である。これは例えば、それらが伝送すべき信号を特定の空間散乱断面積で送信／受信するように連結器要素及び対向連結器要素を構成することによって達成され得る。換言すれば、これは、電波信号伝送の場合に、本発明に従ったワイヤレス信号伝送において設けられるように、連結器要素ばかりでなくそれぞれの対向連結器要素が、連結器ヘッドの連結器要素の面側が接触平面内において対向連結器の連結器ヘッドに組み込まれた対向連結器要素の面側に正確に対向して配置されない時でも、伝送される信号にいかなる損害も存在しないように構成され得ることを意味する。信号伝送が電気接点のガルヴァニック結合によって生じる従来の解決策では、これは使用される接点への極めて強い機械的荷重につながり、それによりそれらは損傷を受けるか、おそらく破壊されさえするであろう。ここで指摘されることは、本発明に従った解決策では、連結器要素及び対向連結器要素は、従来の（有線）信号伝送装置において設けられた接触端子の機能を担うということである。
【００２０】
連結器要素及び対向連結器要素は結合状態において一諸に近接して、理想的な場合には隣接して配置されるので、極めて低い送信電力での近距離場信号伝送のための信号伝送装置の構成で十分であろう。
【００２１】
本発明に従ったアンテナ部材をＧＨｚ周波数レンジでのデータ伝送用に設計されたディスクモノポールアンテナより各々構成させることにより、複数編成車両の個々の車体間で非接触データ伝送を行うことが可能になり、それによってこれは、個々のディスクモノポールアンテナの相対的に低い送信電力の場合でさえも、関係する相補的構成にされたアンテナ部材の最適な受信を可能にする。特に、極めて低い妨害を伴う信号伝送装置の隣接するアンテナ部材間の伝送がもたらされる。ディスクモノポールアンテナとして構成されることによって、それぞれのアンテナ部材は、環境中にほとんど無視できるほど低い照射を露呈する。換言すれば、これは、本発明に従った解決策がデータ伝送経路内部で最小限にされた全減衰量をもたらすことを意味する。ディスクモノポールアンテナはまた、単一信号伝送（時間多重化信号による信号バンドリング）ばかりでなく帯域幅信号伝送（データバス、トレーンバス、フィールドバス）の両方に向いている。
【００２２】
ディスクモノポールアンテナを使用することは、中心緩衝連結器に必要な極性パターン及び減衰パターンに関して特に有利である。他のアンテナ構成に比べて、ディスクモノポールアンテナは特に、同時に小型での中心緩衝連結器の信号伝送装置における使用に最適な放射パターンを呈する。使用されるディスクモノポールアンテナが極めて信頼できる、特に低送信電力時でさえ妨害を受けないデータ伝送を実現する、信号伝送システムがこのようにして提供され得る。
【００２３】
また、本発明に従った解決策は特に、アンテナ部材において使用されるディスクモノポールアンテナが無線信号伝送において中心緩衝連結器内部での放射電磁波に優れた指向性を「固有に」付与する、という事実によって特徴づけられる。この特殊なアンテナ構成は前方方向での特に効果的な放射パターンを呈することが示されている。これは特に、放射の極性パターンが最適化されるディスクモノポールとしての特殊構成によって達成される。同等の結果は、相当する寸法の従来のアンテナシステムからは得ることができない。
【００２４】
本発明に従った解決策において使用される特殊なディスクモノポールアンテナは、特に絶対近距離場において、前方方向での特に効果的な放射を可能にする電界強度／電力束密度特性を呈する。
【００２５】
本発明の有利な実施形態は従属請求項において示される。
【００２６】
本発明に従った中心緩衝連結器の１つの好ましい実施形態は、連結器／対向連結器要素のそれぞれのアンテナ部材が信号の送信と同様に受信の両方のために構成されるように備えている。換言すれば、これは、この実施形態において、連結器要素及び対向連結器要素のそれぞれ能動的な送信／受信領域がそれぞれのディスクモノポールアンテナによって形成されることを意味する。このようにしてこれは、空間ダイバーシチ又は偏波ダイバーシチのための特別なアンテナ構成物を設ける必要なく無線伝送の間における干渉作用を回避する。
【００２７】
妨害に特に抑制的である本発明に従った中心緩衝連結器に組み込まれる信号伝送装置に合った構成を実現するために、本発明に従った中心緩衝連結器のさらなる好ましい実施形態は、それぞれのアンテナ部材が、車体に対面する当該ソケットカプラ部材の端に配設された特にＮ形ソケットであるケーブル接続手段を有する好ましくは管状ソケットカプラ部材をさらに備えるように規定しており、この場合、それぞれのディスクモノポールアンテナは、ディスクモノポールアンテナの放射／受信表面の面側が前記ソケットカプラ部材の接触平面端にあるように関係するソケットカプラ部材に収容されている。これは、中心緩衝連結器の信号伝送装置に組み込まれるディスクモノポールアンテナを備えるそれぞれのアンテナ部材を、中心緩衝連結器に使用される時に必要であるように、一方で頑強かつ小型であるように構成する、特に容易に実現されながらも効果的な解決策である。他方で、これはまた、中心緩衝連結器の連結器ヘッドのコンタクトプレートへのアンテナ部材の特に単純な取り付け又は組み込みを可能にする。この有利な実施形態は特に、多大な努力を必要としない連結器ヘッドのコンタクトプレートへのアンテナ部材のカウンタシンク組み込みによって特徴づけられる。
【００２８】
これに関して１つの可能な具体化において、例えば、ソケットカプラ部材がそれぞれのディスクモノポールアンテナの挿入のための金属管状構成物を有することが考えられる。例えば、中間アダプタ及びコネクタソケットが、車体に対面する管状構成物の端にソケットカプラ部材として設けられ得る。特に、ケーブル接続手段を備えるソケットカプラ部材の全体寸法は、自動中心緩衝連結器への組み込みに適格な同軸又は多信号接点のそれに相当する。換言すれば、これは、アンテナ部材の寸法が電気的列車連結器のための従来の同軸接点のそれと本質的に対応することを意味する。これは実際には、特に、実際のアンテナ部材が、使用されるディスクモノポールアンテナの優れた放射パターンに基づき極めて小型に構成され得ることにより可能になる。
【００２９】
アンテナ部材における外部不要放射をさらに妨げ、それにより信号伝送装置の全体的な妨害耐性を増大させるために、特に好ましい実施形態は、それぞれのアンテナ部材がさらに遮蔽管を呈するように規定しており、それによってそれぞれのディスクモノポールアンテナは、ディスクモノポールアンテナの面側放射／受信領域が遮蔽管のコンタクトプレート側端子領域を越えて突出しないような様態で関係する遮蔽管に収容されている。信号伝送装置のアンテナ部材への種々の干渉源から可能な限り最も最適な不要放射からの遮蔽をそれぞれのアンテナ部材に設けることとは別に、遮蔽管はさらに、（ディスクモノポールアンテナの特殊構成に対し付加的に）環境におけるディスクモノポールアンテナの放射パターンを最適化するように機能する。このようにしてこれは特に、前方方向でのディスクモノポールアンテナにとって最適化された極性パターンを実現する。当然ながら、遮蔽管に関する異なる解決策もまた考えられる。例えば、遮蔽管が角形断面の中空円筒体として構成されることも可能であろう。
【００３０】
アンテナ部材が遮蔽管をさらに備える後者の実施形態の好ましいさらなる発展において、遮蔽管が、それぞれのアンテナ部材に設けられた少なくとも１個の対応して相補的に構成された接続要素と係合できる少なくとも１個の接続要素を呈するように好適に規定される。こうしてそれは、連結器要素、対向連結器要素それぞれに対し特に小型で堅牢な構成を実現する。
【００３１】
アンテナ部材が遮蔽管をさらに備える後者の実施形態の別の好ましいさらなる発展は、遮蔽管が中空円筒体を呈しその中に充填物質が少なくとも部分的に設けられ、それにより連結器要素、対向連結器要素それぞれの側面に対面する遮蔽管の接触平面端のそれぞれのディスクモノポールアンテナがその充填物質によって被われるように規定しており、充填物質はデータ伝送において使用されるＧＨｚ周波数レンジにとって可能な限り透過性である。この時、遮蔽管を中空円筒形ソケットとして構成することが考えられ、それは、連結器又は対向連結器要素の面側のアンテナ部材のそれぞれのディスクモノポールアンテナを、例えば水分、埃及び／又は塵といった大気の作用から保護するために充填物質で少なくとも部分的に満たされている。この充填は、個々の構成要素に対し、特に鉄道車両の運用において必要であるように、特に信号伝送装置に対し耐候性をもたらす。データ伝送に使用されるＧＨｚ周波数レンジ内に吸収最小値が存在するように充填物質に応じたスペクトル吸収応答を選択することにより、信号伝送装置、ディスクモノポールアンテナそれぞれの伝送関連特性のいかなる否定的影響も存在しないことを好適に保証する。
【００３２】
本発明に従った中心緩衝連結器において、アンテナ部材は、それぞれのディスクモノポールアンテナの寸法に関して、結合状態におけるアンテナ部材間のクリアランスに関して、そしてそれぞれのディスクモノポールアンテナが利用可能な送信電力に関して、データ伝送の間に生じる全減衰量が好ましくは７７ｄＢを超えないように好適に構成される。これは最大許容減衰値を示しており、その値は、連結器要素と対向連結器要素との間の距離に関してだけでなく、使用されたアンテナ部材による低送信電力の場合でさえ信頼でき妨害のないデータ伝送を可能にするために信号伝送装置の環境特性に関しても観察されるべきである。プロセスにおいて、十分な減衰量保存がすでに付与されており、連結器要素と対向連結器要素との間でエアギャップのわずかな変化を補償し、そしてそうした状況の場合でさえ信頼できる信号伝送をもたらすことができるように連結器要素及び対向連結器要素に組み込まれたアンテナ部材による放射表面不純物を補償する。
【００３３】
１つの好ましい実施形態はさらに、結合状態での連結器要素及び対向連結器要素の完全な外方カプセル封じが存在するように連結器要素及び対向連結器要素を構成することを規定している。この形式の完全なカプセル封じは、信号伝送装置の能動素子、すなわち連結器要素及び対向連結器要素の付加的な遮蔽及び、妨害発射及び放射（ＥＭＣ）に関するそれを好適に可能にする。これに関して、例えば、中心緩衝連結器の結合状態における連結器要素の完全なカプセル封じを保証するために連結器要素及び対向連結器要素のそれぞれの面側に対応する付加的な遮蔽又は密封手段を設けることも考えることができよう。
【００３４】
本発明に従った解決策の特に好ましい具体化は、連結器要素及び対向連結器要素が各々少なくとも１個のアンテナ部材を備えるように規定している。連結器の連結器ヘッドに組み込まれたアンテナ部材の面側は、対向連結器の連結器ヘッドに組み込まれたアンテナ部材の面側に対向する連結器ヘッドの接触平面に好適に配置される。けれども、結合状態でのアンテナ部材の面側間に特定のクリアランスが存在するようにそれぞれの連結器ヘッドのコンタクトプレートにそれぞれのアンテナ部材を配置することもまた考えられるであろう。それぞれのアンテナ部材の面側にとってこの同様に好ましい実施形態は、すなわち連結器要素及び対向連結器要素の能動的放射領域が互いに離間されており、それゆえ接触していることなく互いに対向して配置されていることは、特に連結手順の間において、振動又は衝撃により起こり得る機械的損傷に対する信号伝送装置の特により効果的でそれによって容易に実現される保護を達成する。また当然ながら、連結器要素及び対向連結器要素のそれぞれ能動的な放射領域を、結合状態においていずれのクリアランス（エアギャップ）も備えることなく構成することも考えられる。
【００３５】
連結器要素及び対向連結器要素が少なくとも１個のアンテナ部材を有し、それによってアンテナ部材が前記連結器要素及び対向連結器要素に密閉封止されることが特に好ましい。アンテナ部材のそうした密封カプセル封じは、例えば水分、結露又は不純物といったいずれかの潜在的な環境作用がそれぞれのアンテナ部材に影響を与える電界強度に無視できるほどの作用を及ぼすにすぎないことを保証する。従って、機械的影響及び汚染の両方その他に耐性である特に頑強に構成された信号伝送装置を製造することが可能である。
【００３６】
本発明に従った中心緩衝連結器の特に好ましい具体化は、中心緩衝連結器において使用される信号伝送装置が、信号伝送を制御するために連結器要素に割り当てられた電子装置及び対向連結器要素に割り当てられた電子装置をさらに備えるように規定している。それによって連結器要素の電子装置は連結器要素に割り当てられたアンテナ部材に接続され、対向連結器要素の電子装置は対向連結器要素に割り当てられたアンテナ部材に接続される。信号伝送の制御に必要な電子部品及びアンテナアセンブリのための信号伝送装置の送信／受信機能を果たすそれらの電子装置によって提供される空間分離は、信号伝送装置を特定用途に個別に適応させる特に単純でそれによって効果的な方法を可能にする。信号伝送装置は特に、それぞれの連結器ヘッドのコンタクトプレートにおける送信／受信要素を交換する必要なくそれぞれの電子装置を代替することによって修正され得る。このように、本発明に従った中心緩衝連結器において使用される信号伝送装置に対するこの有利なさらなる発展は柔軟性を高め、それを伴い信号伝送装置は自動中心緩衝連結器において使用され得て、それは転じていっそう低い保守費用をもたらす。例えば、電子装置は、可能な限り最も保護された様態で信号伝送を行う電子部品を配置するために、例えばそれぞれ関係する車体の連結器ヘッドからある距離をおいて、関係する連結器要素から空間的に分離して配置されることが考えられる。
【００３７】
組み込まれた信号伝送装置を備える本発明に従った中心緩衝連結器の後に挙げた好ましい実施形態の特に好ましい具体化は、各電子装置が少なくとも１個のＲＦユニット、１個の変調器／復調器ユニット、１個のベースバンドプロセッサ、１個の媒体アクセス制御及び／又は１個のアプリケーションプロセッサを有するように規定している。これは、信号伝送に必要とされる全部の電子部品がそれぞれの電子装置内に収容されるという利点を有する。有利な実施形態においてＷＬＡＮのＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した２．４ＧＨｚレンジにおいて作動するＲＦユニットは、例えば、受信機、そして送信／受信点のための高周波エネルギー（搬送波エネルギー）を生成することに責任を負うことができる。当然ながらこの時、より大きな総データレートを実現するためにより高い周波数を含め、他の標準規格も同様に考えられる。変調器／復調器ユニットをＲＦユニットの上流又は下流に配置することは、情報搬送信号（ベースバンド）を搬送波で変調／復調することに関連する。この機能アセンブリはまた、伝送すべき情報の符号化及び／又は復号化ばかりでなく媒体アクセスの制御といった他の機能も担うことができるベースバンドプロセッサの構成要素として実装され得る。さらに、ベースバンドプロセッサは基準データを引き受け、かつ／又は供給する。ハードウェア側に随意選択で設けられたアプリケーションプロセッサは、実際に伝送される信号／データと伝送媒体との間のインタフェースを構成し得る。それによってアプリケーションプロセッサもまた、ゲートウェイ／ブリッジ機能を好適に担う。随意選択的に適切なハードウェア拡張が、離散的制御信号と同様に、例えばＣＡＮ、ＭＶＢ／ＷＴＢ、ＦＩＰ又はＬＯＮといった標準化システムバスとの結合のために本発明に従った中心緩衝連結器の信号伝送装置に設けることができる。しかし、各電子装置が引用した構成要素を備えていることは不可欠ではない。
【００３８】
後に挙げた実施形態の特に好ましいさらなる発展において、それぞれの電子装置の少なくとも１個は、少なくとも１個の付加的なデータインタフェース、特に付加的なハードウェアを接続するための中央シリアルバスインタフェースを有する。これは、＜１Ｍｂｉｔ／ｓのビットレートで流入するデータについてハードウェア拡張を電子装置に結合することを可能にする。より高い帯域幅の必要性を伴うアプリケーションは、それぞれの電子装置において同様に設けられ得る、シリアル高速インタフェースによって直接又はパラレルバスインタフェースによって直接、随意選択的に結合され得る。当然ながらこの時、それぞれの電子装置の他の実施形態もまた、まったく同様に考えられる。
【００３９】
連結器要素、対向連結器要素、それぞれのアンテナ部材及びそれぞれの電子装置を備える信号伝送装置を含む自動中心緩衝連結器の有利なさらなる発展において、電子工学ではすでにある程度知られているが、連結器要素及び対向連結器要素の両者は少なくとも１つのケーブル接続領域を有する。このケーブル接続領域は（強制ではないが）、アダプタ部分によってそれぞれのアンテナ部材に接続され得るが、特定の状況下では、アダプタ部分もまた不可欠ではない。他方、ケーブル接続領域は、ケーブル接続、特に同軸給電線によってそれぞれの電子装置とさらに好適に接続される。このケーブル接続は有利には高品質でなければならず、そうしてそれは、連結器又は対向連結器要素の背後での発射／放射効果を同様に排除する。この技術的具体化はさらに、接続（同軸ケーブル）のための強力で確実な「取り付け」を実現する。このようにしてこの好ましい実施形態は、特に効果的かつ信頼できる信号伝送装置を提供する。特に、アンテナ部材のそれぞれのディスクモノポールアンテナは可能な限り最も低い減衰の同軸ケーブル、好ましくはＲＧ２１３を有することが考えられ、それはそれぞれの電子装置を接続するためにそれぞれＮ形プラグ、Ｎ形ソケットを呈する。
【００４０】
最後に、特に小型の構成であり機械的損傷から保護されているものである本発明に従った中心緩衝連結器に組み込まれる信号伝送装置を実現するために、連結器要素及び対向連結器要素は各々、アンテナ部材及びケーブル接続領域を備えることが規定され、それによって連結器要素及び対向連結器要素は各々、少なくとも関係するアンテナ部材及び関係するケーブル接続領域を収容する関係する連結器ヘッドのコンタクトプレートにおけるケーシングとして実現される。また、当然ながら、信号伝送装置のさらなる構成要素をそのようなケーシングに組み込むことも考えられる。
【００４１】
本発明に従った中心緩衝連結器の特に好ましい具体化は、ＷＬＡＮ信号伝送システムを信号伝送装置として使用することを規定している。信号伝送装置の連結器要素と対向連結器要素との間にこの形式のＷＬＡＮ伝送経路を設けることにより、最大１１Ｍｂｉｔ／ｓの総帯域幅でのデータ接続が近距離場結合に起因する受信側の電界強度の最小限の変動で実現されることを可能にする。当然ながら、より高い総帯域幅を実現するために他の標準規格もまた考えられる。望ましい近距離場結合は同時にＷＬＡＮの利用の主要な問題も解決する。それは通信相手間の距離に対する所与の帯域幅の依存性である。この理由で、本発明の解決策におけるＷＬＡＮ信号伝送装置の使用は有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
添付の図面は、本発明に従った中心緩衝連結器の好ましい実施形態をさらに詳細に図示する。
【００４３】
図１は、信号伝送装置２を組み込む本発明に従った中心緩衝連結器１の１つの可能な実施形態の略図である。具体的には、図１は、結合された中心緩衝連結器１に組み込まれた信号伝送装置２の切取図を図示している。
【００４４】
図１に図示された中心緩衝連結器１は、対向連結器１’の（同じく明示せぬ）連結器ヘッド３’と図示された状態で結合されている（明示せぬ）連結器ヘッド３から構成されている。両方の連結器ヘッド３、３’はコンタクトプレート４、４’を有し、各自の面は結合状態において結合平面で当接する。信号伝送装置２は、連結器１の連結器ヘッド３のコンタクトプレート４及び対向連結器１’の連結器ヘッド３’のコンタクトプレート４’に組み込まれている。
【００４５】
信号伝送装置２は、連結器要素５及び対向連結器要素５’を呈し、それによって連結器要素５は連結器１の連結器ヘッド３のコンタクトプレート４に組み込まれ、対向連結器要素５’は対向連結器１’の連結器ヘッド３’のコンタクトプレート４’に組み込まれる。それによって連結器要素５の面側は、対向連結器１’の連結器ヘッド３’に組み込まれた対向連結器要素５’の面側に対向して連結器ヘッド３の接触平面に配置されることになる。
【００４６】
電気的結合又は代替的に機械的連結器に組み込まれる連結器要素５、５’は各々、組み込みアンテナ部材６、６’、アダプタ部分７、７’及びケーブル接続領域８、８’を有する管構成物（金属）より概念的に構成される。アンテナ部材６、６’は同様に、付加的な適応回路網を有することができる。図示の通り、連結器要素５、対向連結器要素５’の全体寸法は、それぞれ、例えば、鉄道車両連結器への組み込みに適格な従来の同軸接点に相当する。
【００４７】
結合状態において、連結器要素５及び対向連結器要素５’は、完全にカプセル封じされており、結合状態における放射漏れに対する保護をもたらす。従って、付加的な遮蔽効果が妨害照射／放射に関して達成される（ＥＭＣ）。
【００４８】
ワイヤレス信号伝送のための能動放射領域を有する連結器要素５及び対向連結器要素５’に組み込まれたアンテナ部材６、６’は、衝撃から保護するとともに連結手順の間の損傷を回避するために接触し密封されることなく図示された実施形態において互いに対向して配置されている。相応のエアギャップがコンタクトプレート４、４’及びそれぞれのアンテナ部材６、６’のそれぞれの面側の間に存在する。それによって、例えば、水分の凝結、結露又は汚染といった起こり得るあらゆる潜在的な作用も、アンテナ部材６、６’に影響を与えるそれぞれの電界強度に無視できる作用を及ぼすにすぎない。
【００４９】
連結器要素５、対向連結器要素５’のケーブル接続領域８、８’はそれぞれ、好ましくは高品質である。これは、それぞれの連結器要素５、５’の背後での照射／放射の作用を回避するのに同じく役立ち、さらにケーブルのより確実かつ強力な「取り付け」を可能にする。ケーブルは好ましくは同軸ケーブルであるが、当然ながら他の有線接続もまた考えられる。
【００５０】
図２は、連結器要素５と対向連結器要素５’との間で構成された信号伝送経路の略図である。完全な伝送経路の確立は、両連結器要素５、５’、２本の同軸給電線９、９’及び２個の電子装置１０、１０’を必要とする。信号伝送装置２の好ましい実施形態は近距離場ＷＬＡＮ信号伝送を利用する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのＷＬＡＮアセンブリを使用することにより、近距離場結合に起因する受信側の電界強度の最小限の変動で最大１１Ｍｂｉｔ／ｓの総帯域幅を有するデータ接続を実現することができる。
【００５１】
本発明に従って中心緩衝連結器１に組み込まれる信号伝送装置２はまた、当然ながら、将来さらに開発されるであろう標準規格に備えて設計され得る。開発されるはずのこれらの今後の標準規格は、明らかにより大きな帯域幅（最大１００Ｍｂｉｔ／ｓ）を有する信号伝送装置に対応する。現在の用途は好ましくは、無線結合のためのアドホックネットワークに基づくポイントツーポイント概念を利用する。この構成は、ＷＬＡＮ用途ではこれまで一般的ではなく、ＩＥＥＥ８０２標準化環境においてＩＢＳＳ（インディペンデント・ベーシック・サービス・セット）と呼ばれる。
【００５２】
高品質ケーブル９、９’は、高い動作周波数にもかかわらず、一方で低い性能損失を、そして他方では優れた遮蔽特性をもたらすそれぞれの電子装置１０、１０’に連結器要素５及び／又は対向連結器要素５’のアンテナ部材６、６’を接続するために好適に使用される。そうしたケーブルは、中心緩衝連結器の用途の分野内ですでに確立されており市販されている。実用的な具体化では、アンテナ部材６、６’につき８ないし１０メートルのリード長さが要求されるであろう。
【００５３】
本発明に従った解決策では、相応に確実で信頼できる設計のメカニズムを利用して分離状態における連結器要素５、５’（すなわち、その中に組み込まれたＷＬＡＮトランシーバ）の照射を完全にスイッチオフにできることがいっそう好ましい。それに適格なのは、例えば、「機械的に結合」又は「電気的に結合」といった連結器制御の分野においてすでに供給されている状態信号であろう。
【００５４】
図３は、本発明に従った中心緩衝連結器１において使用される信号伝送装置２を示している略図である。電子装置１０がＷＬＡＮ信号伝送を動作させるために設けられており、これは、ＲＦユニット１０ａ、変調器／復調器ユニット１０ｂ、ベースバンドプロセッサ１０ｃ又は媒体アクセスコントローラのほか、少なくとも１個のアプリケーションプロセッサ１０ｄより構成され得る。ＲＦユニット１０ａは、送信機／受信機の機能を担う高周波トランシーバとして構成され得る。
【００５５】
これによってＲＦユニット１０ａは、受信機のための、そして送信／受信点のための（搬送波の）高周波エネルギーを生成する役割を果たし、ＷＬＡＮのＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に準拠した２．４ＧＨｚ帯において好適に作動する。しかしまた、標準規格のさらなる開発がより大きな総データ帯域幅を実現するためにより高い周波数を使用するであろうことも考えられる。
【００５６】
ＲＦユニット１０ａは、情報搬送信号をベースバンドに変調／復調するための変調器／復調器ユニット１０ｂの上流又は下流に配置される。これらの機能アセンブリはベースバンドプロセッサ１０ｃの構成要素であり、それはとりわけ、伝送すべき情報の符号化／復号化及び媒体アクセスの制御を担う。ベースバンドプロセッサ１０ｃは、基準データを引き受け、かつ／又は供給する。
【００５７】
ハードウェア側で、アプリケーションプロセッサ１０ｄは、実際に送信される信号とＷＬＡＮ伝送媒体との間でインタフェースを形成する。それによってアプリケーションプロセッサ１０ｄは、ゲートウェイ／ブリッジ機能を好適に担う。随意選択的に適切なハードウェア拡張が、離散的制御信号と同様に、例えばＣＡＮ、ＭＶＢ／ＷＴＢ、ＦＩＰ又はＬＯＮといった標準化システムバスと結合するためにいわゆる物理層の形態で設けることができる。例えば、ＲＳ−２３２又はＳＰＩといった単純なシリアルデータインタフェースは、マイクロプロセッサにおいてすでに好適に組み込まれている。
【００５８】
原理的に、付加的なハードウェア拡張は、例えばＣＡＮといった中央標準化バスインタフェースを介して電子装置１０に結合され得る。いっそうの高ブロードバンド、すなわち約１Ｍｂｉｔ／ｓ超の必要性を要求する用途は、例えばＳＰＩ又はＵＳＢといったシリアル高速インタフェースによって直接的に、又はパラレルμＣ／μＰバスによって直接的に結合されるべきであろう。
【００５９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠した信号伝送において使用されるＷＬＡＮ技術は、１１Ｍｂｉｔ／ｓの最善の場合において総データレートを付与し、比較的小型のアンテナ部材６、６’で機能できる。アンテナは通常、λ／４の整数倍になる。ハードウェアとして、ＷＬＡＮ接続のための経済的な変種もまたモジュール式サイズで市販されている。
【００６０】
とりわけ、スペクトラム拡散技術は、狭帯域及び広帯域の外乱の作用を低減する。ＷＬＡＮ伝送技術は、送信機及び受信機間で伝送するために２．４ＧＨｚ帯において合計７９チャネルを使用する。ＤＳＳＳプロセスは、（ヨーロッパにおいて）１３チャネル、そして（米国において）１１チャネルをバンドルする。疑似雑音コードでの乗算により伝送すべき信号を必要な帯域幅に拡散する。この疑似雑音コードは、伝送の前に送信機及び受信機間で取り決められる。受信機は、再乗算(逆拡散)及びフィルタリング（低域）によって元の信号を回復する。ＷＬＡＮ伝送技術に固有のこれらの特性は、当然ながら、本発明に従った中心緩衝連結器１においても提供される。
【００６１】
例えばＧＳＭに比べて低い送信レベル及び使用されるスペクトラム拡散のために、ＷＬＡＮ伝送技術の利用は、直接的なゾーン近傍において相対的に低い外乱の電界強度を生じ、それは適切な組み込み及び遮蔽によって実質的に無視できる値にまで低減され得る。近距離場で本発明において使用される連結器によって、十分な電界強度の保存を伴うアンテナ部材６、６’の対応する選択及び適応の後、高い平均データレートが遠距離場（標準用途）に比較して得ることができる。
【００６２】
下位プロトコル層（レイヤー２、ＩＳＯ／ＯＳＩに準拠したデータリンク層）において提供されるＬＣＣ（論理リンク制御）は、既存のデータリンクを保護する。付加された伝送信頼性が例えばＴＣＰといった適格なプロトコルにより達成され得る。
【００６３】
図４ａ、ｂは、図１に従った信号伝送装置２のアンテナ部材６、６’において使用される特殊ディスクモノポールアンテナ１２の部分切取側面図又は斜視図を示す。図５ａ、ｂは、図１に従った信号伝送装置２のアンテナ部材６、６’において使用される遮蔽管１３の切取側面図又は斜視図を示す。図６は、図４ａに従った特殊ディスクモノポールアンテナ１２及び図５ａの遮蔽管１３より構成される、図１に従った信号伝送装置２のアンテナ部材６、６’の切取側面図である。
【００６４】
図４ａは、ディスクモノポールアンテナ１２に加えて、図１に図示された信号伝送装置２のそれぞれのアンテナ部材６、６’においてアダプタ部分７、７’として利用されるソケットカプラ部材１１を（部分切取図において）さらに示している。
【００６５】
図示の通り、ディスクモノポールアンテナ１２はプレート形状の発信／受信領域１２ａより構成され、これはそれぞれ、ディスクモノポールアンテナ１２、アンテナ部材６、６’の能動発信／受信素子を構成する。発信／受信領域１２ａは、ディスク形状の発信／受信領域１２ａの対称軸に沿って延びるアンテナシャフト１２ｂによって保持されている。アンテナシャフト１２ｂは、車体に対面するその端でアンテナ接続領域１２ｃに取って代わられる。このアンテナ接続領域１２ｃは、図１に図示されたケーブル接続領域８、８’を介して、また必要に応じてアダプタ部分７、７’（それぞれアダプタ部分として機能するソケットカプラ部材１１によって）を介して、信号伝送装置２における対応する同軸接続線９、９’に接続される。
【００６６】
図１におけるアダプタ部分７、７’と機能的に対応する、略部分切取図で図４ａに図示されたソケットカプラ部材１１は、例えばＮ形ソケットであり、管状胴体１１ａだけでなく、ケーブル接続手段として構成された車体端部端子領域１１ｂを呈している。ディスクモノポールアンテナ１２は、前記ディスクモノポールアンテナ１２の面側発信受信領域１２ａが接触平面側でソケットカプラ部材１１の端子領域１１ｃに配置されるようにソケットカプラ部材１１に収容されている。具体的には、能動領域、すなわちモノポールアンテナ１２の発信／受信領域１２ａは接触平面側でソケットカプラ部材１１の端子領域１１ｃを越えて延出している。
【００６７】
ディスクモノポールアンテナ１２はソケットカプラ部材１１内に、詳細にはソケットカプラ部材１１の管状胴体１１ａ内に挿入されており、それによってディスクモノポールアンテナ１２のアンテナシャフト１２ｂとソケットカプラ部材１１の管状胴体１１ａとの間に摩擦接続が好適に存在する。
【００６８】
ディスクモノポールアンテナ１２及びソケットカプラ部材１１より構成される図４ａに示された構成物は、従来の同軸接触端子のそれとほぼ等しい全体寸法のものである。それによってソケットカプラ部材１１はディスクモノポールアンテナ１２を支持しており、それによって従来の接触端子と互換性を有するソケットカプラが車体端のソケットカプラ部材１１の端子領域１１ｃで好適に構成され、それにより図４ａに図示されたディスクモノポールアンテナ構成物は単純な様態で同軸接触端子に接続され得る。ソケットカプラは、一方でディスクモノポールアンテナ１２の背後での照射／放射の作用を回避するとともに他方で適格な同軸又は信号ケーブルに安全で堅牢な「取り付け」を可能にするために、好適に高品質のものである。
【００６９】
図５ａは、不要放射を低減し、それぞれアンテナ部材６、６’、ディスクモノポールアンテナ１２の雑音耐性を増大させるための図１に従った信号伝送装置２において使用される遮蔽管１３を示している。本質的に、遮蔽管１３は、管状遮蔽胴体１３ａ及び、好ましくは胴体１３ａに一体に構成された接続要素１３ｂより構成される。
【００７０】
図６に図示されたアンテナ部材６、６’の組み立てられた状態において、アダプタ部分７、７’として機能するソケットカプラ部材１１とともにディスクモノポールアンテナ１２より構成される図４ａに図示されたディスクモノポールアンテナ構成物は、ディスクモノポールアンテナ１２の面側発信受信領域１２ａが接触平面側で遮蔽管１３の端子領域１３ｃを越えて延出しないように、遮蔽管１３によって包囲されている。
【００７１】
具体的には、図６は、本発明に従った中心緩衝連結器１、１’の図１に従った好ましい実施形態において使用されるアンテナ部材６、６’を示しており、この場合、アンテナ部材６、６’は、図４ａに図示されたディスクモノポールアンテナ１２、同じく図４ａに図示されたソケットカプラ部材１１（ここでは図１に図示されたアダプタ部分７、７’の機能及び任務を担っている）及び、図５ａに図示された遮蔽管１３より構成される。
【００７２】
図示の通り、ディスクモノポールアンテナ１２は、ディスクモノポールアンテナ１２の面側発信受信領域１２ａが接触平面側で遮蔽管１３の端子領域１３ｃを越えて延出しないように遮蔽管１３内に収容されている。遮蔽管１３自体は、接続要素１３ｂを介してソケットカプラ部材１１に設けられた対応して相補的に構成された接続要素１１ｄと係合しており、それにより図６に図示された構成物は極めて頑強で安定している。この構成物はさらに、接触平面側で遮蔽管１３の端子領域１３ｃの面側表面までディスクモノポールアンテナ１２の完全に外方の遮蔽及びカプセル封じを実現している。
【００７３】
ディスクモノポールアンテナ１２の面側発信受信領域１２ａの直接正面の領域では、さらに充填物質１４が遮蔽管１３内に満たされており、それにより充填物質１４は、それぞれ（明示せぬ）連結器要素、対向連結器要素５、５’の面側に向けて遮蔽管１３の接触平面側端１３ｃでディスクモノポールアンテナ１２を覆っている。充填物質１４は主に、能動領域１２ａ、ディスクモノポールアンテナ１２全体をそれぞれ、大気の作用、特に塵及び水分から保護する働きをしている。
【００７４】
ディスクモノポールアンテナ１２を利用するデータ伝送が悪影響を受けないように保証するために、充填物質１４は、データ伝送に使用されるギガヘルツ周波数レンジにとって可能な限り透過性であるように構成されている。ディスクモノポールアンテナ１２のディスクモノポール１２ａはさらに、実効方向に対しラジアルに連結器要素５、５’において配置されており、それによって環境に対する良好な遮蔽効果に加えて、遮蔽管１３はまた放射される電磁波への優れた指向性を保証する。
【００７５】
それぞれアンテナ部材６、６’、ディスクモノポールアンテナ１２を保護するために遮蔽管１３の端子領域１３ｃとディスクモノポール１２ａとの間の空間に注入された充填物質１４は、好ましくは低誘電透磁率のポリウレタンである。それによってこれは、アダプタ部分７、７’に平担な能動表面をもたらす。
【００７６】
図７は、他のアンテナ構成と比較して図１に従った信号伝送装置２におけるそれぞれのアンテナ対６、６’間の距離に応じた図６に従った特殊アンテナ構成により達成可能な電気受信電圧のグラフ図であり、対して図８は、特に他のアンテナ構成との比較において、図１に従った信号伝送装置２におけるそれぞれのアンテナ対６、６’間の距離に応じた図６に従った特殊アンテナ構成により達成可能な受信電力のグラフ図である。
【００７７】
詳細には、図７は、センチメートル単位での距離（ｒ）に応じた異なる対のアンテナ間での伝送の間における電気受信電圧を、特にクロスモノポールアンテナ、遮蔽管内のクロスモノポールアンテナ、プレートを有するモノポールアンテナ、ディスクを有するモノポールアンテナ及び、連結器ヘッド内にディスクを有するモノポールアンテナについて、（μＶ単位で）図示している。図示の通り、本発明に従った解決策において利用される特殊ディスクモノポールアンテナ１２の電気受信電圧は、他のアンテナ構成の受信電圧よりも明らかに高い。
【００７８】
図８は、図７における確認された対のアンテナ間での伝送の間における受信電力を距離（ｒ）の関数として（ｎＷ単位で）図示している。ここでもまた、本発明に従ったディスクモノポールアンテナ１２による受信電力は、相当する従来のモノポールアンテナによる場合よりも明らかに高い。
【００７９】
要約すれば、本発明の解決策は以下の特性及び利益をもたらす。
【００８０】
ａ）本発明に従った中心緩衝連結器１において利用される信号伝送装置２は、（初期に）１〜１０Ｍｂｉｔ／ｓの範囲でディジタル信号を伝送するために十分な伝送チャンネル帯域幅を備える周波数帯を好適に使用する。
【００８１】
ｂ）本発明によれば、伝送標準規格が、伝送品質、混信抑制及びフォールトトレランスに関する顕著な特性を備える信号伝送に利用される。
【００８２】
ｃ）本発明の解決策は低送信電力での無線近距離場信号伝送を可能にする。
【００８３】
ｄ）本発明の解決策は、それぞれ機械的連結器ヘッド３、３’、既存の電気的結合ハウジングへの組み込みのために頑強で小型の連結器要素５、５’を利用する。従ってその際に、連結器要素５、５’の能動素子は好ましくは、損傷に対する最大限可能な保護のためにカウンタシンク組み込みのものである。これによってそれはまた、直接的近傍における不当な不要放射及び外部干渉源からの照射（ＥＭＣ）を回避するために良好な遮蔽効果の必要条件を満たす。
【００８４】
ｅ）ワイヤレス信号伝送装置２を使用することにより、各方向で最大５ｍｍの軸方向、水平方向及び垂直方向の連結器の遊びに関する公差、すなわち信号伝送に対する三次元自由度を保証する。
【００８５】
ｆ）同一の連結器要素５、５’が両方の連結器構成要素１、１’（連結器１及び対向連結器１’）のための信号伝送装置２において使用されて、システムコストを最小限にしシステム統合のための自由度を増大させる。
【００８６】
ｇ）標準化シリアルデータソース（バスシステム）又は離散的信号（多重スイッチボックス）のためのインタフェースを有する電子装置１０、１０’が、特に車両のフロント区画への（必要な場合システムキャビネット内にある）組み込みのために設けられる。それによって電子装置１０、１０’との連結器要素５、５’の接続は、適切なケーブル接続９、９’により、特にＨＦ同軸ケーブルにより生じる。
【００８７】
ｈ）信号伝送装置２の起動及び／又は停止は、自動中心緩衝連結器に通常組み込まれている「電気的／機械的結合」信号を通じて好適にイネーブルにされる。
【００８８】
ｉ）通常のシステム管理は別として（ソフトウェアにその必要があるかもしれない）、本発明に従った解決策は完全に保守不要運用を提供する。
【００８９】
ここで、本発明に従った中心緩衝連結器１は鉄道輸送車両技術において使用される連結器に限定されないことが指摘される。実際、本発明に従った解決策は全部の複数編成車両に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】好ましい実施形態における本発明の中心緩衝連結器に組み込まれた信号伝送装置の略図である。
【図２】図１の信号伝送装置におけるＷＬＡＮ伝送経路の略図である。
【図３】図１に従った信号伝送装置において使用される電子ＷＬＡＮ装置の略図である。
【図４ａ】図１に従った信号伝送装置のアンテナ部材において使用される特殊ディスクモノポールアンテナの一部を破断して示す側面図である。
【図４ｂ】図１に従った信号伝送装置のアンテナ部材において使用される特殊ディスクモノポールアンテナの斜視図である。
【図５ａ】図１に従った信号伝送装置のアンテナ部材において使用される遮蔽管の縦断側面図である。
【図５ｂ】図１に従った信号伝送装置のアンテナ部材において使用される遮蔽管の斜視図である。
【図６】図４ａに従った特殊ディスクモノポールアンテナ及び図５ａの遮蔽管より構成される図１に従った信号伝送装置のアンテナ部材の側面切取図である。
【図７】他のアンテナ構成と比較して図１に従った信号伝送装置におけるそれぞれのアンテナ対間の距離に基づき図６に従った特殊アンテナ構成により達成できる電気受信電圧のグラフ図である。
【図８】他のアンテナ構成と比較して図１に従った信号伝送装置におけるそれぞれのアンテナ対間の距離に基づき図６に従った特殊アンテナ構成により達成できる受信電力のグラフ図である。
【符号の説明】
【００９１】
１、１’  中心緩衝連結器
２  信号伝送装置
３、３’  連結器ヘッド
４、４’  コンタクトプレート
５、５’  連結器要素、対向連結器要素
６、６’  アンテナ部材
７、７’  アダプタ部分
８、８’  ケーブル接続領域
９、９’  同軸給電線
１０、１０’  電子装置
１０ａ  ＲＦユニット
１０ｂ  変調器／復調器ユニット
１０ｃ  ベースバンドプロセッサ、媒体アクセスコントローラ
１０ｄ  アプリケーションプロセッサ
１１  ソケットカプラ部材
１１ａ  ソケットカプラ部材の胴体
１１ｂ  ソケットカプラ部材の車体側端子領域
１１ｃ  ソケットカプラ部材の接触平面側端子領域
１１ｄ  ソケットカプラ部材の接続要素
１２  ディスクモノポールアンテナ
１２ａ  ディスクモノポールアンテナの発信／受信領域
１２ｂ  ディスクモノポールアンテナのアンテナシャフト
１２ｃ  ディスクモノポールアンテナのアンテナ接続領域
１３  遮蔽管
１３ａ  遮蔽管の胴体
１３ｂ  遮蔽管の接続要素
１３ｃ  遮蔽管の接触平面側端子領域
１４  充填物質
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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