鐵路信標裝置及其相關製造方法

2023-06-02 09:33:51

專利名稱：鐵路信標裝置及其相關製造方法
技術領域：
本發明提供一種鐵路信標裝置及其製造鐵路信標的方法；尤其提供一特別可耐外部腐蝕源(External Agents)，特別是蒸氣、水、冰和雪的信標裝置；公知鐵路信標放置在鐵路沿線，每一信標包含一盒體供裝設一電子電路來接收鐵路沿線移動車輛所傳來的一電磁啟動信號，並產生一編碼感應信號傳遞至車輛，並含車輛當時所處位置及移動等有關信息。
背景技術：
公知的鐵路信標放置在鐵路沿線，每一信標包含一盒體供裝設一電子電路來接收鐵路沿線移動車輛所傳來的一電磁啟動信號，並產生一編碼感應信號傳遞至車輛，並含車輛當時所處位置及移動等有關信息。
信標裝置放置在鐵路沿線的軌道間，並以一組件將信標裝置裝設在鐵路沿線，而這些信標裝置被曝露在各種不同的外在的腐蝕源(External Agents)中，如此將損害信標裝置本身及其內部的電子電路，該些外部腐蝕源包含大氣腐蝕源(Atmospheric Agents)(蒸氣、水、冰、雪)。
施加在信標的機械應力，如由經過車輛所產生的震動，或信標裝置受冷熱產生的熱應力。
化學腐蝕源(Chemical Agents)(酸、油、碳粉、硫、鐵、鋅等)，信標裝置被曝露於該些物質中，易受外在的腐蝕源(External Agents)而影響其性能與傳遞信號。
信標裝置與鐵路在線的組件間的交互作用，特別是鋪在軌道下的穩軌鎮塊，該穩軌鎮塊至少部份地蓋住信標裝置。

發明內容
為解決公知的鐵路信標所存在的缺點，本發明的主要目的是提供一種設計放置於鐵路沿線的信標裝置。
本發明的另一目的在於提供一種製造一鐵路信標的方法。
為達上述目的，本發明提供一種鐵路信標裝置，設計來供放置於鐵路沿線，包含一盒體供裝設至少一電子電路來接收鐵路沿線移動車輛所傳來的一電磁啟動信號，並產生一編碼感應信號傳遞至車輛，並含與車輛移動有關的信息；及一接收天線與一傳遞天線兩者裝設於盒體而與電子電路連接；其特徵在於盒體由一絕緣器材料一體成型；該座體具有至少一沉座槽以裝設至少一印刷電路來界定該電子電路；該沉座槽澆注固化絕緣樹脂以嵌設該印刷電路及一電子組件於該印刷電路上，及該絕緣樹脂不含空氣，特別是在其組成成份中不含氣泡和水。
該接收天線及該傳遞天線與盒體共模成型。
該接收天線及該傳遞天線包含一支持構件，由一相互電氣連接的印刷電路所界定，並組成一框架，每一延長電路包含第一傳導線路與其它延長印刷電路的個別第一傳導線路連接，組成一體的接收天線，及每一延伸印刷電路亦包含第二傳導線路連接至其它延長印刷電路的各別第二傳導線路所組成一體的傳遞天線。
相鄰的延長印刷電路的端部通過L型弧的延伸線路機電地連接。
該盒體由平行六面體狀的板組成。
該沉座槽為平六面體狀。
該沉座槽由平面板的四周緣沿著沉座槽的環緣放置而以液密方法蓋著沉座槽。
本發明還提供了一種鐵路信標裝置的製造方法，步驟為以模具製造一至少含一沉座槽的由絕緣材料製成的盒體，其內嵌一設在支持件上的電子電路，特別是一種印刷電路板於沉座槽內，該電子電路接收由鐵路沿線移動車輛傳來的電磁啟動信號，並產生一含車輛移動的相關信息的編碼反應信號傳遞至車輛；製造一(含成分A、成分B)樹脂不含有水粒子和空氣；注入樹脂於沉座槽內，在該樹脂中嵌置支持件及設在支持件上的組件，並使該樹脂將電子電路固定於盒體內的穩定位置。
製造盒體步驟是以射出成形，將樹脂注入模具的模穴而互補合模形成盒體，該注入的熱固性材料含一預定量的玻璃織維。
裝盒體的外表面被覆有絕緣凝膠漆。
注入樹脂步驟為置一噴嘴靠近沉座槽的底壁，以注入樹脂，而覆蓋底壁，接著樹脂接觸支持件的底面最後覆蓋支持件的頂面；移動該噴嘴至靠近支持件上較大組件的位置，然後澆注樹脂以驅除任何存在組件下或組件裡面的空氣；繼續澆注樹脂填充入槽；使注入的樹脂硬化。
在澆注時，該噴嘴位於該沉座槽內，且位於延伸至該沉座槽與鄰接於該沉座槽的另一個沉座槽之間的貫通連接器的相反面。
實施本發明，可以解決因信標易受外在的腐蝕源(External Agents)而影響其性能與傳遞信號的問題，並提供了一特別可耐外部腐蝕源(External Agents)，特別是蒸氣、水、冰和雪的信標裝置與製造鐵路信標的相關方法。


圖1為本發明信標配合教示構造俯視圖。
圖2為圖1天線組件的俯視圖。
圖3a～3g為本發明製造信標的步驟順序。
圖中1信標 3盒體
3a平四方底面 3b平四方頂面4電子電路 9側平行壁10側平行壁 11側平行壁12側平行壁 12a-d沉座槽13中心軸 15底壁16平四方橫向壁 19蓋子20環緣 22蓋板22a周緣24隔板26連接器 26a第一端26b第二端 32導管33電子組件 38印刷電路38a印刷電路底面38b印刷電路頂面40樹脂 42接收天線44傳遞天線 50支持構造52印刷電路 52a-d四方形印刷電路54L型弧55第一銅導線路56第二銅導線路 60電線體70模具 70a頂半模70b底半模 72模穴74凝膠漆 77噴嘴具體實施方式
一個較佳的不限定的實施例，請參考相應圖示，其中圖1為本發明信標配合教示構造俯視圖。
圖2為圖1天線組件的俯視圖。
圖3a～3g為本發明製造信標的步驟順序。
特別參考圖1，該信標1包含一固持電子電路4的絕緣盒體3及一以氣密方法置設電子電路4於信標裝置內。
信標1設置於鐵路沿線的軌道間並由一組件(圖未顯示)固設於軌枕上。
電子電路4接收由沿鐵路沿線移動所傳來的啟動信號，並產生已知方法的編碼反應信號傳遞至交通工具，含車輛的移動及位置的相關信息。
更特別地，盒體3由合成絕緣樹脂組成，並由在相反邊上具一平四方底面3a(圖1顯示向上，但實際使用上面朝下)和平四方頂面3b的平行六面體組成。
盒體3在橫向具互相相鄰四方的相互平行的壁9、10、11、12相向者，並包含數個沉座的平行六面體沉座槽12a、12b、12c、12d(實例顯示具4個但可為任何數量)，該沉座槽以底面3a朝外並對稱於通過盒體3中心的軸13，每一平行六面沉座槽12a-d具平四方底壁15及四個平四方橫向壁16，至少一沉座槽12a包含在蓋子19在底面3a具朝外開口的沉座槽12a，一沉座槽環緣20沿著橫壁16的端部沿伸；及一平四方蓋板22位於沿環緣20的周緣22a，採用液密方法來蓋上蓋子19。
兩相鄰沉座槽12a，12b由一隔板24區隔，隔板以連接器26相接，連接器具第一端26a面向沉座槽12a及一第二端26b朝向沉座槽12b。
電子電路4由數個電子組件33(集成電路，電晶體，電阻器，電容器，電感器，變壓器等)以已知方法固設於印電路38及電連接組件33上。
依據本發明，電子電路裝設在沉座槽12a，並利用硬化矽樹脂40固定嵌設印刷電路38及電子組件33。
更具體明確地，該硬化樹脂40具有以下特性的規格。
為絕緣體(具絕緣值約7.1×1013歐姆/公分)；為不含空氣粒子(即微空氣氣泡)並具一介電強度(16.5kv/mm)，為不含水粒子，亦即在組成中不含水(水含量在0.1％以下)。
根據在本發明的特別方面的規格，一接收天線42及一傳遞天線44兩者由固定在相同環狀支架並連至電子電路4上，直接共模成形固設於側壁9、10、11、12上。
接收天線42及傳遞天線44包含一支持構造50(參照圖2)由一四個相鄰加長四方形印刷電路52a、52b、52c、52d組成一四方支架構造，更明確地，相鄰印刷電路52由一導線(如銅材料)的L形弧54機電地在印刷電路52的相鄰端部間沿伸，每一個印刷電路52包含一第一銅導線路55由一L型弧54連接至各別第一銅導線路於其它印刷電路52上，而一體形成接收天線。每一印刷電路52，亦含一第二銅導線路56以L弧形54連接至各別其它印刷電路52第二號銅導線路來組成傳遞天線44，且每一四方形印刷電路52a、52b、52c、52d以共模嵌設於平四方壁9、10、11、12的內側。電線體60通過一導管32來連接接收天線42及傳遞天線44至電子電路4上。
圖3a～3g顯示依據本發明製造信標的方法。
為此目的，一模具70(參照圖3a)可用以包含一頂半模70a及一底半模70b，最好由金屬制(如不鏽鋼)半模70a、70b開閉合模(參考圖3)以形成模穴72，以互補地形成盒體3該天線42、43的支持構造亦嵌入模穴72內部。一熱固材料的混合物，包含一預定數量的玻璃纖維，然後射入模穴72中，該混合物包含可允許設定一玻璃纖維，並完成被聚合(半模70a及70b可裝設熱電阻來加速製程)，接著打開半模70a及70b來移除包含沉座槽12a-12b及含天線42、44的盒體3(如圖3c)。盒體3然後被塗布一凝膠漆74(圖3c)塗布於盒體3的所有外表面及模壁9、10、11、12，底面3a，頂面3b，底壁15及橫壁16，印刷電路38(圖3d)然後被放入沉座槽12a，並電氣連接接收天線42及傳遞天線44，並經由連接器26，印刷電路38用編織電纜以液密方法延伸通過壁10來連接至天線42、44。
將樹脂40(圖3e)澆注入沉座槽12a，樹脂最好為一矽樹脂，包含兩種液體成份(A及B)，將其攪拌然後施以公知方法由混合物中除去空氣粒子和任何水分子，或者每一組件(A及B)以公知方法消除空氣和水分子，然後混合組成樹脂40組件中的該樹脂可採用下述方法澆注一噴嘴77被放置接近印刷電路38及沉座槽(圖3e)的底壁15，故澆注樹脂蓋滿全部底壁15，然後接觸印刷電路38的底面38a，然後將印刷電路38上的頂面38b蓋滿，當注入樹脂，噴嘴77最好位於樹脂流向連接器26的相反位置，澆注的速度需被控制以防止氣泡產生；一噴嘴77(參考圖3f)然後移到較大組件處(如變壓器、電感、連接器)的印刷電路38上，接著樹脂40被澆注將組件底下或內部的空氣驅除；澆注樹脂40直到沉座槽12a全部充滿樹脂，此時，盒體3控制速度慢慢移動(不讓樹脂振動)至儲蓄站(圖未顯示)來硬化。當蓋上蓋板22時，即完成信標1的製造。
經實驗顯示信標1對外在腐蝕源(External Agent)，特別是對水蒸氣、雪、冰等可抗腐蝕，並不會使信標的電氣性變質損害。
事實上，電氣電路4及其組件連接至天線42、44及連接器26的電氣電路被包覆於樹脂40或盒體3內，可防止任何外在腐蝕源(External Agent)接觸電子電路4，此外，固化的樹脂本身不含可氧化印刷電路線路或連接器及亦或會影響印刷電路的電子組件性能的元素(空氣或水)。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種鐵路信標裝置，設計來供放置於鐵路沿線，包含一盒體供裝設至少一電子電路來接收鐵路沿線移動車輛所傳來的一電磁啟動信號，並產生一編碼感應信號傳遞至車輛，並含與車輛移動有關的信息；及一接收天線與一傳遞天線兩者裝設於盒體而與電子電路連接；其特徵在於盒體由一絕緣器材料一體成型；該座體具有至少一沉座槽以裝設至少一印刷電路來界定該電子電路；該沉座槽澆注固化絕緣樹脂以嵌設該印刷電路及一電子組件於該印刷電路上，及該絕緣樹脂不含空氣，特別是在其組成成份中不含氣泡和水。
2.根據權利要求1所述的信標裝置，其特徵在於該接收天線及該傳遞天線與盒體共模成型。
3.根據權利要求1所述的信標裝置，其特徵在於該接收天線及該傳遞天線包含一支持構件，由一相互電氣連接的印刷電路所界定，並組成一框架，每一延長電路包含第一傳導線路與其它延長印刷電路的個別第一傳導線路連接，組成一體的接收天線，及每一延伸印刷電路亦包含第二傳導線路連接至其它延長印刷電路的各別第二傳導線路所組成一體的傳遞天線。
4.根據權利要求3所述的信標裝置，其特徵在於相鄰的延長印刷電路的端部通過L型弧的延伸線路機電地連接。
5.根據權利要求1所述的信標裝置，其特徵在於該盒體由平行六面體狀的板組成。
6.根據權利要求1所述的信標裝置，其特徵在於該沉座槽為平六面體狀。
7.根據權利要求1所述的信標裝置，其特徵在於該沉座槽由平面板的四周緣沿著沉座槽的環緣放置而以液密方法蓋著沉座槽。
8.一種鐵路信標裝置的製造方法，其特徵在於步驟為以模具製造一至少含一沉座槽的由絕緣材料製成的盒體，其內嵌一設在支持件上的電子電路，特別是一種印刷電路板於沉座槽內，該電子電路接收由鐵路沿線移動車輛傳來的電磁啟動信號，並產生一含車輛移動的相關信息的編碼反應信號傳遞至車輛；製造一(含成分A、成分B)樹脂不含有水粒子和空氣；注入樹脂於沉座槽內，在該樹脂中嵌置支持件及設在支持件上的組件，並使該樹脂將電子電路固定於盒體內的穩定位置。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於製造盒體步驟是以射出成形，將樹脂注入模具的模穴而互補合模形成盒體，該注入的熱固性材料含一預定量的玻璃織維。
10.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於裝盒體的外表面被覆有絕緣凝膠漆。
11.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於注入樹脂步驟為置一噴嘴靠近沉座槽的底壁，以注入樹脂，而覆蓋底壁，接著樹脂接觸支持件的底面最後覆蓋支持件的頂面；移動該噴嘴至靠近支持件上較大組件的位置，然後澆注樹脂以驅除任何存在組件下或組件裡面的空氣；繼續澆注樹脂填充入槽；使注入的樹脂硬化。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於在澆注時，該噴嘴位於該沉座槽內，且位於延伸至該沉座槽與鄰接於該沉座槽的另一個沉座槽之間的貫通連接器的相反面。
全文摘要
本發明提供一種設計放置於鐵路沿線的信標裝置及其相關製造方法，主要包含一盒體裝至少一電子電路，可接收沿著鐵路移動車輛傳來的電磁啟動信號，並產生一編碼感應信號將相對移動車輛的信息傳遞至車輛。一接收天線及一傳遞天線裝設在一盒體中，並和電路連接，該盒體由一絕緣材料一體成型，該盒體至少含一沉座槽以裝設至少一印刷電路來界定該電子電路；該沉座槽填充以固化絕緣樹脂來嵌置電子電路及電子組件於印刷電路板上；該絕緣樹脂內無空氣存在，特別是在其組成成份中沒有氣泡和水。
文檔編號B61L3/12GK1890144SQ200480036180
公開日2007年1月3日 申請日期2004年12月1日 優先權日2003年12月5日
發明者薩瓦多爾·莎賓那, 奇歐瓦尼·卡內帕 申請人:安莎朵信號公司