ข้อต่อหรือตัวต่อคือกลไกที่มักติดตั้งอยู่ที่ปลายแต่ละด้านของรถไฟเพื่อเชื่อมต่อรถไฟเข้าด้วยกันเป็นขบวน อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อข้อต่อกับรถไฟเรียกว่า ชุดเกียร์ลากหรือชุดเกียร์รับแรงซึ่งต้องรับแรงกดดันจากข้อต่อและการเร่งความเร็วของรถไฟ

ตลอดประวัติศาสตร์ของยานพาหนะทางราง มีการพัฒนารูปแบบและประเภทของข้อต่อหลากหลายรูปแบบทั่วโลก ปัจจัยสำคัญในการออกแบบ ได้แก่ ความแข็งแรง ความน่าเชื่อถือ ความง่ายและประสิทธิภาพในการใช้งาน และความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงาน ข้อต่ออัตโนมัติจะทำงานเมื่อตู้รถไฟถูกดันเข้าหากัน ข้อต่อรุ่นใหม่ไม่เพียงแต่ให้การเชื่อมต่อทางกลเท่านั้น แต่ยังสามารถเชื่อมต่อสายเบรกและสายส่งข้อมูลได้อีกด้วย

แต่ละประเทศใช้ข้อต่อรถไฟที่แตกต่างกัน ในขณะที่ทางรถไฟในอเมริกาเหนือและจีนใช้ข้อต่อแบบ Janneyทางรถไฟในอดีตสหภาพโซเวียตใช้ข้อต่อแบบ SA3และประเทศในยุโรปใช้ ข้อต่อแบบ Scharfenbergและข้อต่อแบบสกรูความท้าทายและปัญหาเกิดขึ้นเมื่อเชื่อมต่อรถไฟที่มีข้อต่อต่างกันรถกั้น ( หรือที่เรียกว่ารถจับคู่)รถที่มีข้อต่อคู่หรืออะแดปเตอร์ ถูกนำมาใช้เพื่อแก้ปัญหานี้

ข้อต่อหรือตัวต่อที่เข้ากันได้และคล้ายคลึงกันมักถูกเรียกด้วยชื่อยี่ห้อ แบรนด์ ชื่อภูมิภาค หรือชื่อเล่นที่แตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งอาจทำให้สับสนในการอธิบายการออกแบบมาตรฐานหรือแบบทั่วไป ขนาดและพิกัดที่ระบุในบทความเหล่านี้มักเป็นขนาดของส่วนประกอบและระบบโดยทั่วไปหรือตามมาตรฐาน แม้ว่ามาตรฐานและแนวปฏิบัติจะแตกต่างกันอย่างมากตามทางรถไฟ ภูมิภาค และยุคสมัยก็ตาม

บัฟ: เมื่อขบวนรถ (หนึ่งคันหรือมากกว่าที่เชื่อมต่อกัน) อยู่ในสภาวะอัด ซึ่งตรงข้ามกับสภาวะดึง^{[ 1 ]}

ระบบการต่อพ่วงพื้นฐานบนทางรถไฟ ตามแบบฉบับของอังกฤษ คือ การต่อพ่วงแบบใช้กันชนและโซ่ โซ่ขนาดใหญ่ที่มีสามข้อเชื่อมต่อขอเกี่ยวบนตู้รถไฟที่อยู่ติดกัน การต่อพ่วงแบบนี้เป็นไปตามแบบ แผนการใช้งาน ของรถราง ในยุคก่อน แต่ได้รับการออกแบบให้เป็นระเบียบมากขึ้นกันชนบนโครงของตู้รถไฟจะช่วยดูดซับแรงกระแทกเมื่อรถไฟวิ่งผ่านหัวรถจักรที่กำลังชะลอความเร็ว

โซ่แบบธรรมดาไม่สามารถดึงให้ตึงได้ และการเชื่อมต่อที่หลวมนี้ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวไปมาและการกระแทกกันระหว่างตู้รถไฟเป็นอย่างมาก รวมถึงการสั่นคลอนเมื่อรถไฟเริ่มออกตัว แม้ว่าจะใช้ได้กับตู้รถไฟบรรทุกแร่ แต่การเชื่อมต่อแบบนี้ทำให้การเดินทางในตู้โดยสารไม่สะดวกสบาย ดังนั้นจึงมีการปรับปรุงโซ่โดยการเปลี่ยนข้อต่อตรงกลางด้วยสกรูที่มีเกลียวซ้ายด้านหนึ่งและเกลียวขวาอีกด้านหนึ่ง ตรงกลางของสกรูจะมีตัวเรือนสำหรับจับพร้อมด้ามจับทรงกลมแบบบานพับ การจัดเรียงแบบตัวปรับ ความตึง นี้ ช่วยให้สามารถดึงรถไฟเข้าหากันได้โดยการขันสกรูด้วยด้ามจับที่ติดอยู่ โดยทั่วไปแล้ว จะขันสกรูจนเหลือเกลียวสองเกลียวอยู่ข้างๆ ตัวเรือนสำหรับจับ มีส่วนรองรับติดอยู่กับ น็อต แกนหมุนด้านข้อต่อเพื่อพักด้ามจับของสกรูเพื่อป้องกันไม่ให้สกรูหลวมขณะใช้งานข้อต่อ ชื่ออย่างเป็นทางการของข้อต่อประเภทนี้คือข้อต่อสกรูหรือข้อต่อ UICตามมาตรฐานยุโรป EN 15566 เฟืองดึงและข้อต่อสกรู

รุ่นที่ง่ายกว่านี้ ซึ่งประกอบและถอดออกได้รวดเร็วกว่า ยังคงใช้ข้อต่อสามชิ้น แต่ข้อต่อตรงกลางมีช่องรูปตัว T สามารถหมุนตามแนวยาวเพื่อยืดให้ยาวขึ้น ทำให้สามารถเชื่อมต่อกันได้ จากนั้นหมุนในแนวตั้งไปยังตำแหน่งช่องที่สั้นกว่า เพื่อยึดตู้รถไฟเข้าด้วยกันให้แน่นยิ่งขึ้น

ความเร็วที่สูงขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับสินค้าที่บรรจุเต็ม^{[ a ]}ทำให้รูปแบบที่ปรับความตึงด้วยสกรูกลายเป็นสิ่งจำเป็น

กันชนแบบ "ไม่มีกลไก" ในยุคแรกนั้นเป็นส่วนต่อขยายที่ยึดติดกับโครงไม้ของรถม้า แต่ต่อมาได้มีการนำกันชนแบบสปริงมาใช้ โดยกันชนแบบแรกเป็นแผ่นแข็งที่ทำจากขนม้าหุ้มด้วยหนัง ต่อมาใช้สปริงเหล็ก และในที่สุดก็เป็นระบบลดแรงกระแทกแบบไฮดรอลิก

การจับคู่แบบนี้ยังคงแพร่หลายในยุโรปตะวันตกและยุโรปกลาง และในบางส่วนของแอฟริกาเหนือ ตะวันออกกลาง และเอเชียใต้^{[ 2 ]}

• 
  ข้อต่อสามจุดบนรถบรรทุกถังน้ำมันโบราณ
• 
  ข้อต่อเกลียวมาตรฐาน UIC ดังแสดงในภาพที่ติดตั้งและขันแน่นแล้ว

ข้อต่อแบบล็อกและสลักเป็นข้อต่อแบบดั้งเดิมที่ใช้ในทางรถไฟของอเมริกาเหนือ หลังจากที่ทางรถไฟส่วนใหญ่เปลี่ยนไปใช้ข้อต่อแบบกึ่งอัตโนมัติ Janneyแล้ว ข้อต่อแบบล็อกและสลักก็ยังคงใช้กันอยู่บนทางรถไฟในป่าแม้ว่าหลักการจะเรียบง่าย แต่ระบบนี้ก็ประสบปัญหาจากการขาดมาตรฐานในเรื่องขนาดและความสูงของข้อต่อและช่องเสียบ

ข้อต่อแบบก้านและหมุดประกอบด้วยตัวท่อที่รับก้านเชื่อมต่อรูปทรงยาวรี ในระหว่างการเชื่อมต่อ พนักงานรถไฟต้องยืนอยู่ระหว่างตู้รถไฟขณะที่ตู้รถไฟกำลังมาบรรจบกันและนำก้านเชื่อมต่อเข้าไปในช่องข้อต่อ เมื่อตู้รถไฟเชื่อมต่อกันแล้ว พนักงานจะเสียบหมุดเข้าไปในรูที่อยู่ห่างจากปลายท่อไม่กี่นิ้วเพื่อยึดก้านเชื่อมต่อไว้ให้อยู่กับที่ ขั้นตอนนี้อันตรายอย่างยิ่ง และพนักงานเบรกหลายคนสูญเสียนิ้วหรือมือทั้งมือเมื่อพวกเขาไม่สามารถหลบออกจากช่องข้อต่อได้ทันเวลา อีกหลายคนที่เสียชีวิตจากการถูกบีบอัดระหว่างตู้รถไฟหรือถูกลากไปใต้ตู้รถไฟที่เชื่อมต่อกันเร็วเกินไป พนักงานเบรกได้รับแจกไม้กระบองขนาดใหญ่ที่สามารถใช้ยึดก้านเชื่อมต่อไว้ให้อยู่กับที่ได้ แต่พนักงานเบรกหลายคนไม่ใช้ไม้กระบองและเสี่ยงต่อการบาดเจ็บ

ข้อต่อแบบล็อกและหมุดพิสูจน์แล้วว่าไม่เหมาะสมเนื่องจาก:

• มันทำให้การเชื่อมต่อระหว่างรถยนต์หลวมเกินไป และมีระยะการเคลื่อนที่ที่หย่อนยานมาก เกินไป
• ไม่มีแบบแผนที่เป็นมาตรฐาน และพนักงานประจำรถไฟมักต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการพยายามจับคู่หมุดและข้อต่อขณะเชื่อมต่อตู้รถไฟ
• ลูกเรือต้องวิ่งไปมาระหว่างตู้รถไฟที่กำลังเคลื่อนที่ขณะทำการเชื่อมต่อ และมักได้รับบาดเจ็บ และบางครั้งถึงขั้นเสียชีวิต
• ข้อต่อและหมุดมักถูกขโมยเนื่องจากมีมูลค่าในฐานะเศษโลหะ ส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายในการทดแทนสูง
• เมื่อรถหมุน 180 องศาโดยบังเอิญ ก็คงต้องมองหาความเชื่อมโยงอะไรบางอย่าง
• ทางรถไฟเริ่มทยอยให้บริการขบวนรถไฟที่มีน้ำหนักมากกว่าที่ระบบข้อต่อและหมุดจะรับมือได้

ในสหราชอาณาจักร ข้อต่อแบบล็อกและสลักเป็นที่นิยมใช้ในทางรถไฟแคบสำหรับอุตสาหกรรมและการทหาร ต่อมาข้อต่อเหล่านี้ได้รับการพัฒนาให้สามารถเชื่อมต่อได้อย่างน่าเชื่อถือแม้ในขณะที่รถไฟจอดนิ่ง

รถจักรไอน้ำที่ใช้ใน คลองปานามาซึ่งใช้นำทางเรือผ่านประตูน้ำของคลองปานามานั้น มีข้อต่อแบบล็อกและหมุด และกันชนด้านข้าง การออกแบบนี้ถูกเลือกเพื่อให้รถจักรเหล่านี้ซึ่งปกติใช้งานเพียงคันเดียว สามารถเชื่อมต่อกับรถจักรอีกคันได้ในกรณีที่เกิดการขัดข้อง บนรางตรง จะใช้ข้อต่อแบบล็อกและหมุด เนื่องจากส่วนโค้งแนวตั้งระหว่างส่วนรางตรงและทางลาดระหว่างห้องประตูน้ำมีรัศมีแคบมาก ความแตกต่างของระดับความสูงจึงมากเกินไปสำหรับข้อต่อแบบล็อกและหมุด ดังนั้น รถจักรจึงต้องถูกผลักผ่านส่วนเหล่านี้โดยไม่เชื่อมต่อกัน โดยใช้กันชนด้านข้าง รถจักรเหล่านี้มีแผ่นกันชนที่สูงเป็นพิเศษเพื่อป้องกันไม่ให้กันชนล็อกในส่วนโค้งแนวตั้งที่แคบ

ข้อต่อคันโยกสมดุล หรือที่รู้จักกันในชื่อข้อต่อบัฟเฟอร์กลางที่มีข้อต่อสกรูสองตัว เป็นข้อต่อที่ใช้กันทั่วไปในทางรถไฟรางแคบที่มีโค้งแคบ โดยการสลับอุปกรณ์ดึงและผลัก ข้อต่อสกรูมาตรฐานที่ใช้ในทางรถไฟรางมาตรฐานจึงกลายเป็นข้อต่อบัฟเฟอร์กลาง โดยมีข้อต่อสกรูหนึ่งตัวอยู่แต่ละด้านของบัฟเฟอร์ ข้อต่อสกรูเชื่อมต่อกับคันโยกชดเชยที่หมุนบนแกนแนวตั้งบนแกนบัฟเฟอร์กลาง ทำให้สามารถกระจายแรงดึงอย่างสม่ำเสมอระหว่างข้อต่อสกรูทั้งสอง^{[ 3 ]}

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาด้านความปลอดภัย คาร์ล อัลเบิร์ต ซึ่งดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการของKrefeld Tramway ในขณะนั้น ได้พัฒนา ระบบ เชื่อมต่อแบบอัลเบิร์ตขึ้นในปี 1921 ระบบเชื่อมต่อแบบอัลเบิร์ตได้รับการออกแบบให้เป็นระบบเชื่อมต่อแบบร่องและลิ่มที่มีหมุดสองตัว วิธีการคือ นำรถไฟที่จะเชื่อมต่อกันโดยดันเข้าหากัน ข้อต่อทั้งสองจะเคลื่อนไปทางด้านเดียวกัน จากนั้นจึงเสียบหมุดตัวหนึ่งเข้าไป แล้วดึงรถไฟเพื่อยืดข้อต่อให้ตรง แล้วจึงเสียบหมุดอีกตัวเข้าไป การทำงานแบบนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ความแม่นยำสูงในการสับเปลี่ยน เนื่องจากเป็นชิ้นส่วนเดียว จึงทำให้มีระยะหย่อนน้อยที่สุด ระบบนี้ได้รับความนิยมอย่างมากในระบบรถรางและทางรถไฟรางแคบ

ในช่วงทศวรรษ 1960 เมืองส่วนใหญ่เปลี่ยนมาใช้ข้อต่อแบบอัตโนมัติแทน แต่แม้ในรถยนต์สมัยใหม่ ข้อต่อแบบอัลเบิร์ตก็ยังคงถูกติดตั้งไว้เป็นข้อต่อฉุกเฉินสำหรับลากจูงรถที่ชำรุด

ข้อต่อและหมุดถูกแทนที่ในการใช้งานรถโดยสารในอเมริกาเหนือในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ด้วยชุดประกอบที่เรียกว่าแพลตฟอร์มมิลเลอร์ซึ่งรวมถึงข้อต่อแบบใหม่ที่เรียกว่าตะขอมิลเลอร์^{[ 4 ]}แพลตฟอร์มมิลเลอร์ (และข้อต่อตะขอ) ถูกใช้งานเป็นเวลาหลายทศวรรษก่อนที่จะถูกแทนที่ด้วยข้อต่อแจนนีย์

ข้อต่อแบบนอร์เวย์ประกอบด้วยกันชนกลางที่มีขอเกี่ยวที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งจะตกลงไปในร่องในกันชนกลาง^{[ 5 ]}นอกจากนี้ อาจมีตัวล็อคนิรภัยรูปตัวยูอยู่ที่กันชนฝั่งตรงข้ามซึ่งจะพลิกทับขอเกี่ยวเพื่อยึดไว้ อุปกรณ์นิรภัยอาจเป็นโซ่ที่มีตุ้มน้ำหนักรูปทรงกลมอยู่ที่ปลายซึ่งจะโยนข้ามขอเกี่ยวเพื่อยึดไว้^{[ 5 ]}บนทางรถไฟที่ขบวนรถหันไปในทิศทางเดียวกันเสมอ ขอเกี่ยวเชิงกลอาจอยู่ที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งของตู้รถไฟเท่านั้น ข้อต่อแบบนอร์เวย์ไม่ได้เข้ากันได้ทั้งหมด เนื่องจากมีความสูงและความกว้างแตกต่างกัน และอาจจำกัดให้ใช้ขอเกี่ยวได้ครั้งละหนึ่งอันหรือไม่ก็ได้ ขีดจำกัดแรงดึงโดยทั่วไปคือ 350 kN ^{[ 6 ]}บางครั้งข้อต่อแบบนอร์เวย์จะเสริมด้วยโซ่เสริม

ข้อต่อแบบนอร์เวย์ หรือที่รู้จักกันในชื่อข้อต่อลอยด์ (Lloyd coupler) ตั้งชื่อตามผู้ผลิตชาวอังกฤษ คือ บริษัท FH Lloyd & Co. Ltd. ใกล้เมืองเวดเนสเบอรีหรือเรียกอีกอย่างว่าข้อต่อสับเนื้อ (meat chopper coupler) ซึ่งตั้งชื่อตามรูปทรงของขอเกี่ยวที่เคลื่อนที่ได้ ข้อต่อแบบนอร์เวย์ช่วยให้สามารถเข้าโค้งได้คมกว่าข้อต่อแบบบัฟเฟอร์และโซ่ ซึ่งเป็นข้อดีสำหรับทางรถไฟรางแคบที่ความเร็วต่ำและน้ำหนักบรรทุกของขบวนรถลดลง ทำให้ระบบมีความเรียบง่ายกว่า ข้อต่อแบบนอร์เวย์พบได้เฉพาะในทางรถไฟรางแคบขนาด1,067 มม. ( 3 ฟุต 6 นิ้ว ) และ1,000 มม. ( 3 ฟุต  3 นิ้ว) เท่านั้น+3/8นิ้ว หรือ  เล็กกว่านั้นในสหราชอาณาจักรและอดีตอาณานิคม ตัวอย่างเช่น ใช้ในทางรถไฟเกาะแมนทางรถไฟรัฐบาลเวสเทิร์นออสเตรเลียในแทนซาเนียบนทางรถไฟเฟสติเนียกบนลินตันและบาร์นสแตปเปิลและบนทางรถไฟเวลส์ไฮแลนด์

มีการใช้ข้อต่อแบบรัศมีสองแบบในแอฟริกาใต้ แบบแรกคือข้อต่อจอห์นสตัน ซึ่งโดยทั่วไปรู้จักกันในชื่อข้อต่อแบบก้านและหมุดรูประฆัง ได้รับการแนะนำในปี พ.ศ. 2416 และมีลักษณะการทำงานคล้ายคลึงกันและเข้ากันได้กับ ข้อต่อ แบบก้านและหมุดแต่มีรูปร่างเป็นระฆังและมีหน้าข้อต่อเป็นวงกลม อีกแบบหนึ่งคือข้อต่อแบบก้านและตะขอ ได้รับการแนะนำในปี พ.ศ. 2445 และคล้ายกับข้อต่อแบบนอร์เวย์แต่ยังมีหน้าข้อต่อเป็นวงกลมและช่องข้อต่อที่เปิดอยู่ด้านบนของหน้าข้อต่อเพื่อรองรับตะขอเกี่ยว^{[ 7 ]}

ข้อต่อจอห์นสตัน หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อข้อต่อแบบก้านและหมุดรูประฆัง เนื่องจากมีรูปทรงคล้ายระฆัง ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในแหลมกู๊ดโฮปในปี 1873 ภายหลังการก่อตั้งการรถไฟรัฐบาลเคป (CGR) ในปี 1872 และการตัดสินใจของรัฐบาลเคปที่จะขยายทางรถไฟเข้าไปในพื้นที่ภายใน และเปลี่ยนรางรถไฟที่มีอยู่จากขนาด 4 ฟุต  8 นิ้ว เป็นรางขนาดใหญ่ขึ้น+ รางมาตรฐาน1/2นิ้ว (1,435 มม.)ถึง รางเคป 3 ฟุต 6 นิ้ว (1,067 มม. ) รถจักรและรถไฟรางเคปใหม่ทั้งหมดที่ได้มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2416 จะติดตั้งข้อต่อแบบนี้หรือแบบที่คล้ายกัน โดยเริ่มจากรถจักร CGR 0-4-0ST ปี พ.ศ. 2416ซึ่งเป็นรถจักรก่อสร้างชื่อLittleBess ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

การรถไฟรัฐบาลนาตาล (NGR) ซึ่งก่อตั้งขึ้นในอาณานิคมนาตาลในปี พ.ศ. 2418 ได้ดำเนินการเช่นเดียวกัน และหัวรถจักรและรถไฟทั้งหมดที่ได้มาจากการรถไฟดังกล่าวได้รับการติดตั้งข้อต่อ Johnston โดยเริ่มจากNGR Class K 2-6-0Tในปี พ.ศ. 2420 ^{[ 11 ] [ 12 ]}

ในทำนองเดียวกัน ในปี พ.ศ. 2432 เมื่อ บริษัทรถไฟเนเธอร์แลนด์-แอฟริกาใต้ที่เพิ่งก่อตั้งใหม่ได้รับหัวรถจักรคันแรกในสาธารณรัฐแอฟริกาใต้พวกมันก็ติดตั้งข้อต่อ Johnston ^{[ 9 ] [ 13 ]}

ต่างจาก ทางรถไฟรางแคบขนาด 2 ฟุต ( 610 มม. ) ของ CGR ทางรถไฟของ NGR ก็ใช้ข้อต่อ Johnston เช่นกัน ทางรถไฟรางแคบสายแรกเหล่านี้เริ่มใช้งานในปี พ.ศ. 2449 เมื่อ หัวรถจักร NGR Class N 4-6-2T คันแรกเข้า ^{ประจำ}การใน สาย WeenenจากEstcourt [ ^{10 ] [ 14 ]}

การต่อและถอดข้อต่อทำด้วยมือ ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงสูงต่อการบาดเจ็บสาหัสหรือเสียชีวิตของลูกเรือ เนื่องจากพวกเขาต้องเข้าไปอยู่ระหว่างรถที่กำลังเคลื่อนที่เพื่อนำข้อต่อเข้าไปในช่องข้อต่อระหว่างการต่อ ข้อต่อ Johnston เริ่มทยอยถูกแทนที่ในทางรถไฟแอฟริกาใต้ตั้งแต่ปี 1927 แต่ไม่ใช่ในรถไฟรางแคบ รถจักรและรถไฟรางแคบ Cape gauge ใหม่ทั้งหมดที่ได้มาตั้งแต่ปีนั้นติดตั้ง ข้อต่อ AAR แบบ knuckleการเปลี่ยนรถไฟรุ่นเก่าทั้งหมดจะใช้เวลาหลายปี และยังคงสามารถพบเห็นข้อต่อทั้งสองประเภทได้ในรถบางคันจนถึงปลายทศวรรษ 1950 ในช่วงเปลี่ยนผ่าน ข้อต่อ knuckle บนรถจักรหลายคันมีช่องว่างแนวนอนและรูแนวตั้งในตัว knuckle เอง เพื่อรองรับข้อต่อและหมุดตามลำดับ เพื่อให้สามารถต่อกับรถที่ยังคงติดตั้งข้อต่อ Johnston รุ่นเก่าอยู่^{[ 9 ] [ 15 ]}

ระบบการเชื่อมต่อแบบกระดิ่งและตะขอถูกนำมาใช้ครั้งแรกที่แหลมกู๊ดโฮปในปี 1902 เมื่อมีการจัดซื้อหัวรถจักรCGR Type A 2-6-4T สองคันเพื่อใช้เป็นหัวรถจักรสำหรับงานก่อสร้างทาง รถไฟ Avontuur รางแคบขนาด 2 ฟุต ( 610 มม. ) สาย ใหม่ ซึ่งกำลังก่อสร้างจากพอร์ตเอลิซาเบธผ่านLangkloofในแอฟริกาใต้ ข้อต่อเหล่านี้ถูกใช้เฉพาะบนเส้นทางรางแคบในแหลมกู๊ดโฮปเท่านั้น^{[ 7 ] [ 10 ] [ 16 ] [ 17 ]}

ข้อต่อนี้คล้ายกับข้อต่อแบบนอร์เวย์เป็นข้อต่อแบบรัศมีที่มีช่องข้อต่อที่เปิดอยู่ด้านบนของหน้าสัมผัส แทนที่จะใช้ข้อต่อและหมุด จะใช้ขอเกี่ยว ซึ่งเมื่อเชื่อมต่อแล้ว จะเลื่อนไปบนหมุดขอเกี่ยวในข้อต่อของรถคันถัดไปในขบวน เพื่อป้องกันไม่ให้ขอเกี่ยวของข้อต่อที่เข้าคู่กันหลุดออกโดยไม่ได้ตั้งใจ กระดิ่งข้อต่อจึงติดตั้งตัวป้องกันขอเกี่ยว ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าสายรัด เหนือช่องข้อต่อ^{[ 7 ]}

โดยปกติแล้ว จะต้องติดตั้งขอเกี่ยวเข้ากับข้อต่อเพียงอันเดียวเท่านั้น และเจ้าหน้าที่รถไฟจึงต้องพกขอเกี่ยวและหมุดขอเกี่ยวสำรองไว้กับหัวรถจักร แม้ว่าการเชื่อมต่ออัตโนมัติจะทำได้ แต่ก็เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก และต้องใช้ความช่วยเหลือจากมือในระหว่างการเชื่อมต่อ การปลดข้อต่อทำได้ด้วยมือโดยการยกขอเกี่ยวขึ้นเพื่อปลดออก ข้อต่อสามารถปรับให้เข้ากันได้กับข้อต่อ Johnston ได้โดยการเปลี่ยนขอเกี่ยวด้วยตัวเชื่อมต่อรูปตัว U ซึ่งติดโดยใช้หมุดขอเกี่ยวเดียวกัน^{[ 7 ]}

ข้อต่อแบบกระดิ่งและตะขอเริ่มถูกแทนที่บนทางรถไฟ Avontuurเมื่อมีการนำหัวรถจักรดีเซลไฟฟ้าClass 91-000 มาใช้ในระบบรางแคบในปี 1973 รถไฟรางแคบใหม่ทั้งหมดที่ซื้อมาสำหรับสายนี้ตั้งแต่ปีนั้นเป็นต้นไปจะติดตั้ง ข้อต่อ Willisonรถไฟรุ่นเก่าจะไม่ถูกแปลง และใช้อะแดปเตอร์เพื่อเชื่อมต่อรถไฟทั้งสองประเภท ตะขอเกี่ยวบนข้อต่อแบบกระดิ่งและตะขอจะถูกแทนที่ด้วยอะแดปเตอร์ ซึ่งติดโดยใช้หมุดตะขอเกี่ยวเดียวกัน^{[ 7 ]}

• 
  ข้อต่อแบบกระดิ่งและตะขอ
• 
  ข้อต่อแบบกระดิ่งและขอเกี่ยวพร้อมอะแดปเตอร์ Willison
• 
  อะแดปเตอร์ข้อต่อ Willison สำหรับข้อต่อแบบกระดิ่งและขอเกี่ยว
• 
  ข้อต่อแบบกระดิ่งและตะขอ พร้อมอะแดปเตอร์เชื่อมต่อแบบจอห์นสตันแทนตะขอ

มีระบบเชื่อมต่อขบวนรถไฟอัตโนมัติหลายประเภท ซึ่งส่วนใหญ่ไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ ระดับของระบบอัตโนมัติมีความแตกต่างกัน และสามารถแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ได้ดังนี้:

• การเชื่อมต่อยานพาหนะด้วยกลไกเท่านั้น ต้องทำการเชื่อมต่อท่อลมและสายไฟฟ้าด้วยตนเอง
• การเชื่อมต่อทางกลของยานพาหนะด้วยสายลมแบบอัตโนมัติ จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อสายไฟฟ้าด้วยตนเอง
• การเชื่อมต่อทางกลของยานพาหนะด้วยการเชื่อมต่ออัตโนมัติของสายลมและสายไฟฟ้า (แต่ไม่รวมสายส่งข้อมูล)
• การเชื่อมต่อทางกลของยานพาหนะด้วยการเชื่อมต่ออัตโนมัติของสายลมและสายไฟฟ้า (รวมถึงสายส่งข้อมูล)
• การเชื่อมต่อทางกลของยานพาหนะด้วยการเชื่อมต่ออัตโนมัติของสายลมและสายไฟฟ้า (รวมถึงสายส่งข้อมูล) และความสามารถในการปลดการเชื่อมต่ออัตโนมัติ^{[ 18 ]}

ข้อต่อ Janney ซึ่งต่อมาเรียกว่าข้อต่อ Master Car Builders Association (MCB) ^{[ 19 ]}ปัจจุบัน เรียกว่าข้อต่อ Association of American Railroads (AAR) มักเรียกกันว่าข้อต่อbuckeye , knuckleหรือAllianceข้อต่อ AAR/APTA TypeE, TypeF และ TypeH ล้วนเป็นข้อต่อ Janney ที่เข้ากันได้ แต่ใช้กับรถไฟประเภทต่างๆ (รถไฟบรรทุกสินค้าทั่วไป, รถบรรทุกถัง, รถบรรทุกแบบหมุน, รถโดยสาร ฯลฯ)

ข้อต่อแบบงอหรือข้อต่อ Janney ถูกคิดค้นโดยEli H. Janneyซึ่งได้รับสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2416 ( สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 138,405 ) ^{[ 20 ]}นอกจากนี้ยังรู้จักกันในชื่อข้อต่อ buckeyeโดยเฉพาะในสหราชอาณาจักร ซึ่งรถไฟบางขบวน (ส่วนใหญ่สำหรับรถไฟโดยสาร) ติดตั้งข้อต่อชนิดนี้ Janney เป็นเสมียนขายสินค้าแห้งและอดีต นายทหาร กองทัพฝ่ายใต้จากเมือง Alexandria รัฐเวอร์จิเนียซึ่งใช้เวลาพักกลางวันในการแกะสลักไม้เพื่อใช้แทนข้อต่อแบบเชื่อมและหมุด คำว่าbuckeyeมาจากชื่อเล่นของรัฐโอไฮโอ ของสหรัฐอเมริกา "Buckeye State" และบริษัท Ohio Brass Company ซึ่งเป็นผู้ทำการตลาดข้อต่อชนิดนี้เป็นครั้งแรก^{[ 21 ] [ 22 ]}

ในปี ค.ศ. 1893 รัฐสภาสหรัฐอเมริกาได้ผ่านร่างพระราชบัญญัติอุปกรณ์ความปลอดภัย (Safety Appliance Act ) หลังจากมั่นใจว่าข้อต่ออัตโนมัติสามารถตอบสนองความต้องการของการดำเนินงานรถไฟเชิงพาณิชย์และในขณะเดียวกันก็สามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยความสำเร็จในการส่งเสริมความปลอดภัยในลานสับเปลี่ยนรางนั้นน่าทึ่งมาก ระหว่างปี ค.ศ. 1877 ถึง 1887 อุบัติเหตุของพนักงานรถไฟประมาณ 38% เกี่ยวข้องกับข้อต่อ อัตราส่วนดังกล่าวลดลงเมื่อรถไฟเริ่มเปลี่ยนจากข้อต่อแบบสลักและหมุดเป็นข้อต่ออัตโนมัติ ภายในปี ค.ศ. 1902 เพียงสองปีหลังจากที่พระราชบัญญัติ SAA มีผลบังคับใช้ อุบัติเหตุจากข้อต่อคิดเป็นเพียง 4% ของอุบัติเหตุทั้งหมดของพนักงาน อุบัติเหตุที่เกี่ยวข้องกับข้อต่อลดลงจากเกือบ 11,000 ครั้งในปี ค.ศ. 1892 เหลือเพียงกว่า 2,000 ครั้งในปี ค.ศ. 1902 แม้ว่าจำนวนพนักงานรถไฟจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงทศวรรษนั้นก็ตาม

เมื่อเลือกใช้ข้อต่อ Janney เป็นมาตรฐานของอเมริกาเหนือ มีทางเลือกอื่นที่จดสิทธิบัตรไว้ถึง 8,000 แบบให้เลือก ข้อต่อ AAR มีหลายแบบเพื่อรองรับความต้องการของการออกแบบรถยนต์ต่างๆ แต่ทุกแบบต้องมีขนาดบางอย่างร่วมกันที่ทำให้สามารถเชื่อมต่อแบบหนึ่งกับอีกแบบหนึ่งได้^{[ 23 ]}

ข้อต่อJanney ถูกนำไปใช้ในสหรัฐอเมริกาแคนาดาเม็กซิโกญี่ปุ่นอินเดียไต้หวันออสเตรเลียนิวซีแลนด์แอฟริกาใต้ซาอุดีอาระเบียคิวบาชิลีบราซิลโปรตุเกสจีนและอีกหลายประเทศในแอฟริกาทั้งในระบบรางมาตรฐานและรางแคบ

โดยทั่วไปแล้ว ตัวเชื่อมต่อ Janney จะให้การเชื่อมต่อเชิงกลเท่านั้น มีเพียง Type H เท่านั้นที่เพิ่มการเชื่อมต่ออัตโนมัติของสายลมและสายไฟฟ้า^{[ 24 ]}

ข้อต่อเฮนริโคต์ (Henricot coupler) เป็นรูปแบบหนึ่งของข้อต่อแจนนีย์ (Janney coupler) ซึ่งคิดค้นโดยวิศวกรและผู้ประกอบการชาวเบลเยียมเอมิล เฮนริโคต์ แห่งเมืองคอร์ต-แซงต์-เอเตียน (Émile Henricot of Court-Saint-Étienne ) ข้อต่อนี้ใช้กับรถไฟไฟฟ้าบางรุ่นของบริษัทการรถไฟแห่งชาติเบลเยียม (National Railway Company of Belgium ) รวมถึงรุ่น Class 75 ด้วย

• ข้อต่อเฮนริคอต
• 
  ข้อต่อเฮนริคอตบน รถไฟ EMU รุ่น SNCB Class 75 ที่มี ระบบเบรกอากาศและจุดต่อไฟหัวขบวนแยกกัน
• 
  ข้อต่อเฮนริโคต์บนรถไฟEMU ของเบลเยียม
• 
  ภาพระยะใกล้ของข้อต่อเฮนริคอต

ข้อต่อ Willison ได้รับการพัฒนาในสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2459 เพื่อแก้ไขปัญหาที่มีอยู่ในข้อต่อ Janney ^{[ 25 ]}

ตัวเชื่อมต่อ SA3 ของรัสเซียทำงานบนหลักการเดียวกันกับตัวเชื่อมต่อ AAR แต่ทั้งสองประเภทไม่เข้ากัน^{[ 26 ]}ตัวเชื่อมต่อนี้ถูกนำมาใช้ในสหภาพโซเวียตในปี พ.ศ. 2475 โดยอาศัยสิทธิบัตรของอังกฤษ และตั้งแต่นั้นมาก็ถูกนำมาใช้กับท่อขนาด1,520 มม. ( 4 ฟุต  11+เครือข่ายขนาด 27/32 นิ้ว) รวมถึงมองโกเลียหัวรถ  จักรของฟินแลนด์มีข้อต่อ Unilink ที่สามารถเชื่อมต่อกับข้อต่อ UIC ที่ใช้ในรถไฟฟินแลนด์ และข้อต่อ SA3 ที่ใช้ในรถไฟรัสเซีย

นอกจากนี้ยังใช้กับขนาด1,435 มม. ( 4 ฟุต  8 นิ้ว) ด้วย+เครือข่าย รางมาตรฐานขนาด1/2 นิ้วของอิหร่านและบนMalmbananในสวีเดนสำหรับรถไฟขนแร่รถรางอ้อยขนาดราง 2 ฟุต  (610มม.)ควีนส์แลนด์ได้รับการติดตั้งข้อต่อ Willison ขนาดเล็ก ^{[ 27 ]}มีการนำมาใช้บนทางรถไฟ Avontuurรางแคบขนาด2 ฟุต(610 มม.ของการรถไฟแอฟริกาใต้ในปี 1973 ^{[ 7 ]}

• รถไฟรัสเซียมักจะมีความยาวไม่เกินประมาณ 750 เมตร (2,461 ฟุต) และมีน้ำหนักบรรทุกสูงสุดไม่เกินประมาณ 6,000  ตัน (5,900 ตันยาว ; 6,600 ตันสั้น ) รถไฟที่หนักที่สุดที่ใช้ข้อต่อเหล่านี้คือรถไฟMalmbananซึ่งมีน้ำหนักมากถึง 9,000 ตัน (8,900 ตันยาว; 9,900 ตันสั้น) ^{[ 28 ]}
• แรงสูงสุดที่ตัวเชื่อมต่อ SA3 สามารถรับได้ ทั้งแรงดึงและแรงอัด อยู่ที่ประมาณ 2.5 MN (280 STf; 250 LTf) ^{[ 29 ]}
• ตามเอกสารไวท์เปเปอร์ของรัสเซีย แรงฉุดสูงสุดที่อนุญาตสำหรับ SA-3 คือ 135 ตัน (1,320 กิโลนิวตัน; 133 ตัน; 149 ตัน) (1.32 เมกะนิวตัน หรือ 300,000 ปอนด์)
• ตัวเชื่อมต่ออัตโนมัติของยุโรปที่เสนอเข้ากันได้กับตัวเชื่อมต่อของรัสเซีย แต่มีการเชื่อมต่ออากาศ การควบคุม และพลังงานอัตโนมัติ^{[ 30 ]}การดำเนินการถูกเลื่อนออกไปอย่างถาวร ยกเว้นผู้ใช้เพียงไม่กี่ราย ดู§ Unicoupler/ Intermat
• SA3 มีลักษณะคล้ายกำปั้นมือซ้าย

ข้อต่อ SA3 เป็นหนึ่งในข้อต่อที่แข็งแรงที่สุดในโลก – น้ำหนักบรรทุกสูงสุดของรถไฟที่ใช้ข้อต่อประเภทนี้อยู่ที่ประมาณ 8,000 ตัน^{[ 31 ]} – แต่ให้การเชื่อมต่อทางกลเท่านั้น^{[ 24 ]}การเพิ่มการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและนิวแมติกอัตโนมัติเป็นความท้าทายที่ซับซ้อน^{[ 32 ]}

ข้อต่อประเภทนี้มีหลายแบบและหลายยี่ห้อให้เลือก

ณ ปี 2020 Construcciones y Auxiliar de Ferrocarrilesกำลังดำเนินการเกี่ยวกับข้อต่ออัตโนมัติที่ใช้ SA3 ซึ่งอาจใช้ทดแทนบัฟเฟอร์และข้อต่อโซ่บนทางรถไฟของยุโรปได้^{[ 33 ]}

หรือที่รู้จักกันในชื่อ AK69e ตัวเชื่อมต่อ Unicoupler ได้รับการพัฒนาโดยKnorrจากเยอรมนีตะวันตกในช่วงทศวรรษ 1970 ควบคู่ไปกับตัวเชื่อมต่อ Intermat ที่เข้ากันได้ ซึ่งพัฒนาโดย VEB Waggonbau Bautzen จากเยอรมนีตะวันออก^{[ 34 ] [ 35 ]}ตัวเชื่อมต่อ Unicoupler/Intermat สามารถเชื่อมต่อสายลมสองสายและสายไฟฟ้าได้สูงสุดหกสายโดยอัตโนมัติ^{[ 25 ]}

ข้อต่อนี้สามารถใช้งานร่วมกับ ข้อต่อ SA-3และWillison ได้ทางกลไก (แต่การเชื่อมต่อทางลมและไฟฟ้าต้องดำเนินการด้วยตนเอง)

น้ำหนักบรรทุกสูงสุดของขบวนรถไฟที่ใช้ข้อต่อประเภทนี้อยู่ที่ประมาณ 6,000 ตัน^{[ 31 ]}ความล้มเหลวในการนำ AK69e และ Intermat มาใช้นั้นเกิดจากประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ^{[ 36 ]}

ณ ปี 2020 มีการใช้งานอย่างจำกัด โดยได้รับการนำไปใช้โดยการรถไฟอิหร่าน^{[ 37 ]}และยังใช้ในเยอรมนีบนรถไฟที่ขนส่งแร่เหล็กระหว่างฮัมบูร์กและซาลซ์กิตเตอร์^{[ 38 ]}

ข้อต่อ C-AKv (เรียกอีกอย่างว่า Transpact) เป็นข้อต่อ Willison ขนาดกะทัดรัดรุ่นใหม่ที่พัฒนาโดยFaiveley Transport [ ^{39 ] ข้อ} ต่อ นี้เข้ากันได้ทางกลไกกับข้อต่อ SA3 (แต่การเชื่อมต่อแบบนิวแมติกและไฟฟ้าต้องทำด้วยตนเอง) เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับ Unicoupler และหากติดตั้งบัฟเฟอร์เพิ่มเติม ก็สามารถเชื่อมต่อกับข้อต่อสกรูแบบยุโรปทั่วไปได้เช่นกัน^{[ 40 ]}ข้อต่อ C-AKv สามารถเชื่อมต่อสายนิวแมติกสองสายโดยอัตโนมัติ^{[ 36 ]}ณ ปี 2020 การใช้งานถูกจำกัดเฉพาะรถไฟที่ขนส่งแร่ระหว่าง Rotterdam และโรงงานเหล็ก Dillingenและถ่านหินลิกไนต์ระหว่าง Wählitz และ Buna ในเยอรมนี^{[ 38 ]}

ข้อต่อ Z-AK เป็นข้อต่อ Willison อีกแบบหนึ่งที่พัฒนาโดยKnorr Bremseได้รับการออกแบบเพื่อตอบสนองต่อความล้มเหลวที่เห็นได้ชัดของ Unicoupler/Intermat สามารถใช้งานร่วมกับบัฟเฟอร์และข้อต่อแบบสกรูได้ เป็นหนึ่งในข้อต่ออัตโนมัติไม่กี่ชนิดที่ไม่สามารถรับแรงดึงได้ รถไฟที่ใช้ข้อต่อประเภทนี้ต้องติดตั้งบัฟเฟอร์ด้วยเช่นกัน^{[ 41 ]}

ข้อต่อ Unilink เป็นข้อต่อที่ใช้ใน ประเทศชายแดน CSIเช่นฟินแลนด์หรือยูเครน^{[ 42} ] ข้อต่อนี้ใช้งานได้กับทั้งข้อต่อ^SA3และข้อต่อแบบสกรู [ ^{43 ] เป็น}ข้อต่อ SA3 ที่มีเขาเพิ่มเติมสำหรับยึดห่วงของข้อต่อแบบสกรู และมีข้อต่อแบบสกรูที่เชื่อมต่อกับขอเกี่ยวของรถไฟที่ติดตั้งข้อต่อแบบสกรู เมื่อไม่ได้ใช้งานข้อต่อแบบสกรู ห่วงของข้อต่อจะวางอยู่ในที่ยึดทางด้านซ้ายของข้อต่อ รถไฟที่ติดตั้งข้อต่อ Unilink ยังติดตั้งกันชนด้านข้างซึ่งจำเป็นเมื่อใช้ข้อต่อแบบสกรู^{[ 44 ]}

ฟินแลนด์ใช้รถโดยสารที่ติดตั้งข้อต่อแบบสกรู เนื่องจากมีข้อดีกว่าข้อต่อ SA3 ตรงที่ให้การเดินทางที่ราบรื่น เพราะข้อต่อแบบสกรูจะอยู่ภายใต้แรงดึงตลอดเวลา และกันชนด้านข้างจะไม่แยกออกจากกันในระหว่างการใช้งานปกติ รถบรรทุกสินค้าของฟินแลนด์ส่วนใหญ่ก็ติดตั้งข้อต่อแบบสกรูเช่นกัน มีเพียงรถบรรทุกสินค้าหนักบางคันและอุปกรณ์ของรัสเซียเท่านั้นที่ติดตั้งข้อต่อ SA3

ตัวเชื่อมต่อแบบสัมผัสขัดเงาอัตโนมัติ หรือที่รู้จักกันดีในชื่อตัวเชื่อมต่อ ABC ได้รับการคิดค้นโดย JT Jepson ได้รับสิทธิบัตรในสหราชอาณาจักรในปี พ.ศ. 2449 ^{[ 45 ]}และผลิตโดยบริษัท ABC Coupler and Engineering Company Limited ในโรงงานแห่งหนึ่งในเมืองวูล์ฟแฮมป์ตัน

ข้อต่อแบบ ABC ประกอบด้วยห่วงที่ยื่นออกมาจากกันชนตรงกลางและตกลงไปในขอเกี่ยวที่กันชนด้านตรงข้ามเมื่อสัมผัสกัน ห่วงที่ไม่เกี่ยวของข้อต่อด้านตรงข้ามจะวางอยู่บนห่วงที่เกี่ยวอยู่แล้ว ทำให้ห่วงที่เกี่ยวอยู่แล้วไม่หลุดออกเนื่องจากน้ำหนักของมัน ในการปลดข้อต่อแบบ ABC ให้ยกห่วงด้านบนที่ไม่เกี่ยวขึ้น ซึ่งจะทำให้คันโยกที่ติดอยู่กับห่วงยกห่วงที่เกี่ยวอยู่แล้วให้พ้นจากขอเกี่ยวและปลดข้อต่อออก

ในปี ค.ศ. 1912 ได้มีการนำระบบเชื่อมต่อแบบปรับปรุงใหม่ที่มีกลไกการล็อกที่ดีกว่ามาใช้ โดยใช้แท่งล็อกแบบสปริงดันแผ่นดิสก์ที่ทำหน้าที่เป็นขอเกี่ยว ขอเกี่ยวแผ่นดิสก์นี้จะหมุนไปยังตำแหน่งล็อกโดยห่วงของข้อต่ออีกด้านหนึ่งที่กำลังเข้ามาใกล้ หากต้องการปลดล็อก ก็เพียงแค่ดึงโซ่หรือคันโยกเพื่อปลดล็อกแท่งล็อก ทำให้ขอเกี่ยวแผ่นดิสก์หมุนได้

ข้อต่อนี้ส่วนใหญ่ใช้ในทางรถไฟรางแคบของอาณานิคมอังกฤษ เช่น^ทางรถไฟเบาชีในไนจีเรียซีลอนฮอนดูรัสหรือ ทางรถไฟ กัลกา-ชิมลาในอินเดีย^{[ 46 ] [ 47} ] การรถไฟแห่งรัฐสยาม (RSR ซึ่งต่อมาคือการรถไฟแห่งประเทศไทย (SRT)) ใช้ข้อต่อ ABC ในขบวนรถของตนก่อนที่จะเปลี่ยนมาใช้ข้อต่อ Janneyตั้งแต่ปลายปี 1950 ^{[ 48 ]}

ข้อต่อ Stearns และ Ward ซึ่งรู้จักกันในชื่อข้อต่อ Ward ในสหราชอาณาจักรได้รับการตั้งชื่อตามนักประดิษฐ์ชาวอเมริกันสองคน คือ Robert B. Stearns และ Frank D. Ward ซึ่งได้รับสิทธิบัตรร่วมกันหมายเลขUS 737673  "Car-coupling" ในปี 1903 ข้อต่อนี้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับใช้กับทางรถไฟยกระดับ^{[ 49 ]}เมื่อมีการนำมาใช้ในชิคาโกในช่วงต้นศตวรรษ ข้อต่อนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกกับรถไฟไฟฟ้าของNorthwestern Elevated Railroadในปี 1902 สามปีต่อมา ในปี 1905 Wards ได้นำมาใช้ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าให้กับCircle LineของDistrict Railwayซึ่งต่อมากลายเป็นรถไฟใต้ดินลอนดอนข้อต่อ Ward เป็นข้อต่อมาตรฐานบนรถไฟใต้ดินลอนดอนจนถึงปี 1936 เมื่อถูกแทนที่ด้วยข้อต่อ Wedglockข้อต่ออเนกประสงค์นี้ยังให้การเชื่อมต่อแบบนิวแมติกและไฟฟ้าอีกด้วย

รถจะต้องถูกดันเข้าหากันเพื่อเชื่อมต่อ ลิ้นของหัวเชื่อมต่อแต่ละอันจะเข้าไปในคอของหัวเชื่อมต่ออีกอันหนึ่ง โดยที่ขอเกี่ยวบนลิ้นจะหมุนหมุดเชื่อมต่อแบบสปริงที่ติดตั้งในแนวตั้งต้านแรงของสปริง เมื่อขอเกี่ยวผ่านหมุดเชื่อมต่อแล้ว แรงของสปริงจะดันหมุดเชื่อมต่อกลับไปยังตำแหน่งเดิม ทำให้ขอเกี่ยวติดอยู่ในการเชื่อมต่อ เมื่อเชื่อมต่อแล้ว หัวเชื่อมต่อจะสามารถเคลื่อนที่ในแนวตั้งได้อย่างอิสระ ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้รถที่ตกรางลากรถคันอื่นไปด้วยในกรณีที่เกิดการตกรางบนทางรถไฟยกระดับ การปลดเชื่อมต่อทำได้โดยการหมุนหมุดเชื่อมต่อต้านแรงของสปริงด้วยแขนควบคุมที่ทำงานโดยเสาสับเปลี่ยนหรือโดยแท่งคงที่ที่มีด้ามจับที่สามารถเข้าถึงได้จากตำแหน่งข้างรถไฟ ห่างจากรางที่^สาม[ 49 ^]

ข้อต่ออเนกประสงค์ (MFCs) หรือข้อต่ออัตโนมัติเต็มรูปแบบ จะทำการเชื่อมต่อระหว่างรถไฟทุกขบวน (ทั้งทางกล ทางเบรกอากาศ และทางไฟฟ้า) โดยไม่ต้องอาศัยการแทรกแซงจากมนุษย์ ซึ่งแตกต่างจากข้อต่อกึ่งอัตโนมัติ หรือข้อต่อแบบอัตโนมัติทั่วไป ที่จัดการเฉพาะด้านกลไกเท่านั้น รถไฟส่วนใหญ่ที่ติดตั้งข้อต่อประเภทนี้จะเป็นรถไฟหลายตู้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งรถไฟที่ใช้ใน การขนส่งมวลชน

มีการออกแบบข้อต่อแบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบอยู่ไม่กี่แบบที่ใช้กันทั่วโลก รวมถึงข้อต่อ Scharfenberg ข้อต่อแบบไฮบริดหลายแบบ เช่น Tightlock (ใช้ในสหราชอาณาจักร) ข้อต่อ Wedglock ข้อต่อ BSI (Bergische Stahl Industrie ซึ่งปัจจุบันคือ Faiveley Transport ) และข้อต่อ Schaku-Tomlinson Tightlock

มีระบบเชื่อมต่อรถไฟอัตโนมัติอื่นๆ อีกหลายแบบที่คล้ายกับข้อต่อ Scharfenberg แต่ไม่จำเป็นต้องใช้งานร่วมกันได้ ผู้ให้บริการขนส่งมวลชนในสหรัฐฯ รุ่นเก่าๆ ยังคงใช้ข้อต่อไฟฟ้า-ลมแบบที่ไม่ใช่ของ Janney เหล่านี้มานานหลายทศวรรษแล้ว

ข้อต่อ Westinghouse H2C ซึ่งรุ่นก่อนหน้าคือ H2A ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในรถไฟรุ่นBMT Standardและต่อมา ในรุ่น R1ถึงR9ปัจจุบันถูกนำมาใช้ใน รถไฟใต้ดินรุ่น R32 , R42 , R62 , R62A , R68และR68Aของรถไฟใต้ดินนครนิวยอร์ก โดยทั่วไปแล้ว ด้าน A ของรถไฟจะใช้ข้อต่อ Westinghouse และด้าน B จะใช้ คานดึงแบบกึ่งถาวรหรือข้อต่อ Westinghouse อย่างใดอย่างหนึ่ง

ข้อต่อแบบ N-Type ของ WABCO ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกสำหรับระบบต้นแบบPittsburgh Skybusโดยรุ่นแรก N-1 นั้นใช้กับรถ Skybus เพียงสามคันเท่านั้น รุ่น N-2 ที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ มีช่วงการเชื่อมต่อที่กว้างขึ้น 4 นิ้ว (101.6 มม.) ถูกนำมาใช้ครั้งแรกกับรถโดยสารด่วน "Airporter" รุ่นใหม่บน สาย Cleveland Rapid Transitรุ่น N-2 ใช้อุปกรณ์ดึงน้ำหนักเบาที่แขวนอยู่ใต้คานกลางเพื่อให้สามารถแกว่งได้กว้างตามต้องการเพื่อเข้าโค้งหักศอก ทำให้ N-2 ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานบนทางรถไฟสายหลัก ดังนั้นจึงมีการพัฒนารุ่นที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ N-2-A สำหรับตลาดนั้น รุ่นแรกที่ติดตั้งในปี 1968 คือUAC TurboTrainที่มีหน้าสัมผัสไฟฟ้า 228 จุด และBudd Metropolitan EMUที่มีหน้าสัมผัส 138 จุด ตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา หัวรถจักร N-2-A ถูกติดตั้งในรถไฟโดยสารรวมหลายตู้ ( MU) ตระกูล SilverlinerของSEPTA , รถไฟโดยสารรวมหลายตู้ซีรี ส์ Arrow ของ NJTและ รถไฟโดยสารรวมหลายตู้ซีรีส์ M ของ Metro-North Railroad / Long Island Rail Road นอกจากนี้ รถไฟ PATCO Speedlineก็ใช้หัวรถจักร N-2 เช่นกันแต่ถูกเปลี่ยนเนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า ต่อมา WABCO ได้สร้างหัวรถจักรโมเดลใหม่ N-3 สำหรับ ระบบ BARTโดยมีช่วงการรวมตัว 6 x 4 นิ้ว (152.4 มม. × 101.6 มม.) ซึ่งต้องใช้ปล่องรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า

ข้อ ต่อ แบบ WABCO N-type บางครั้งเรียกว่าข้อต่อแบบหมุดและถ้วยหรือข้อต่อแบบหอก

ข้อต่อทอมลินสันได้รับการพัฒนาโดยบริษัทโอไฮโอ บราส^{[ 21 ] [ 22 ]}สำหรับการใช้งานขนส่งมวลชน แต่ในที่สุดก็ถูกนำไปใช้ในรถไฟสายหลักบางประเภทด้วย ประกอบด้วยตะขอโลหะสี่เหลี่ยมสองอันที่เกี่ยวกันภายในกรอบสี่เหลี่ยมผืนผ้าขนาดใหญ่ โดยมีการเชื่อมต่อท่อลมด้านบนและด้านล่าง นับตั้งแต่การพัฒนาข้อต่อนี้ ฝ่ายผลิตของโอไฮโอ บราส ถูกซื้อกิจการโดย WABCO ซึ่งปัจจุบันผลิตสายนี้ รวมถึงแบบ N ด้วย ข้อต่อทอมลินสันเป็นข้อต่อรถไฟหนักอัตโนมัติเต็มรูปแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอเมริกาเหนือ โดยได้รับการนำไปใช้โดยWashington Metro , Massachusetts Bay Transportation Authority , PATCO Speedline , SEPTA Broad Street Subway , Los Angeles Metro Rail , Baltimore Metro , Miami Metro , MARTA RailและNew York City Subwayสำหรับ รถไฟรุ่น R44 / R46และรถไฟรุ่นใหม่ทั้งหมดตั้งแต่R142 เป็นต้น ไป สำหรับการใช้งานนอกเหนือจากระบบขนส่งมวลชนความเร็วสูง ข้อต่อต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างมากเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้น โดยปรากฏครั้งแรกในรถไฟBudd Metrolinerและต่อมาใน รถไฟ Illinois Central Highlinerความแข็งแรงที่ค่อนข้างต่ำของข้อต่อแบบ N-Type เป็นหนึ่งในเหตุผลที่ทำให้ข้อต่อแบบ N-Typeประสบความสำเร็จมากกว่าในวงการรถไฟสายหลัก

นอกสหรัฐอเมริกา ข้อต่อทอมลินสันถูกใช้ในสายกินซ่าและ มารุโนอุจิ ของรถไฟฟ้าใต้ดินโตเกียว^{[ 50 ]}และในสายรถไฟฟ้าใต้ดินไทเป ที่มีความจุสูง ^{[ 51 ]}

ข้อต่อ Scharfenberg ^{[ 52 ]} ( ภาษาเยอรมัน : ScharfenbergkupplungหรือSchaku ) น่าจะเป็นข้อต่ออัตโนมัติแบบเต็มรูปแบบที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด ออกแบบในปี 1903 โดย Karl Scharfenberg ในเมือง Königsberg ประเทศเยอรมนี (ปัจจุบันคือKaliningradประเทศรัสเซีย) ข้อต่อชนิดนี้ค่อยๆ แพร่หลายจากรถไฟขนส่งมวลชนไปสู่รถไฟโดยสารทั่วไป อย่างไรก็ตาม นอกยุโรป การใช้งานโดยทั่วไปจะจำกัดอยู่เฉพาะระบบขนส่งมวลชน ข้อต่อ Schaku มีประสิทธิภาพเหนือกว่าข้อต่ออัตโนมัติอื่นๆ หลายชนิด เนื่องจากสามารถสร้างการเชื่อมต่อแบบนิวแมติกและไฟฟ้าได้โดยอัตโนมัติ และสามารถปลดข้อต่อได้โดยอัตโนมัติ^{[ 53 ]}อย่างไรก็ตาม ไม่มีมาตรฐานสำหรับการวางตำแหน่งของการเชื่อมต่อแบบไฟฟ้า-นิวแมติกเหล่านี้ บริษัทรถไฟบางแห่งวางไว้ด้านข้าง ในขณะที่บางแห่งวางไว้เหนือส่วนกลไกของข้อต่อ Schaku

กระบอกสูบอากาศขนาดเล็กที่ทำงานกับหัวหมุนของข้อต่อ ช่วยให้ข้อต่อ Schaku เชื่อมต่อกันได้อย่างแน่นหนา โดยไม่จำเป็นต้องใช้แรงกระแทกเพื่อให้การเชื่อมต่อที่ดี การเชื่อมต่อส่วนต่างๆ ของขบวนรถโดยสารสามารถทำได้ที่ความเร็วต่ำมาก (น้อยกว่า 2 ไมล์ต่อชั่วโมง หรือ 3.2 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในช่วงสุดท้าย) เพื่อไม่ให้ผู้โดยสารถูกกระแทก ผู้ผลิตอุปกรณ์รถไฟ เช่นBombardierเสนอข้อต่อ Schaku เป็นตัวเลือกสำหรับระบบขนส่งมวลชน รถโดยสาร และหัวรถจักร ในอเมริกาเหนือ รถไฟทุกขบวนของรถไฟใต้ดินมอนทรีออลติดตั้งข้อต่อนี้ เช่นเดียวกับระบบรถไฟฟ้ารางเบาใหม่ในเดนเวอร์บัลติมอร์และนิวเจอร์ซีย์นอกจากนี้ยังใช้ในรถไฟฟ้ารางเบาในพอร์ตแลนด์ มินนิอาโปลิสรถไฟฟ้าลอยฟ้าแวนคูเวอร์และสาย 3 สการ์โบโรห์ในโตรอนโตในนิวซีแลนด์ พบได้ในรถไฟฟ้ารุ่น AMของ เครือข่ายรถไฟชานเมือง โอ๊คแลนด์และ รถไฟ Matangiของเวลลิงตันนอกจากนี้ยังติดตั้งในรถไฟทุกขบวนที่ใช้สำหรับบริการรถรับส่งในอุโมงค์ช่องแคบอังกฤษด้วย

น้ำหนักบรรทุกสูงสุดไม่เกิน 1,000 ตัน (1,100 ตันสั้น; 980 ตันยาว)

หัวต่อแบบ Scharfenberg ประเภท 10 เป็นต้นแบบของระบบต่อพ่วงอัตโนมัติแบบดิจิทัล (DAC) ที่ใช้สำหรับรถไฟขนส่งสินค้าของยุโรป โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Shift2Rail ของสหภาพยุโรป และมีเป้าหมายเพื่อทดแทนการต่อพ่วงแบบสกรูในการขนส่งสินค้าของยุโรป ในฐานะส่วนหนึ่งของโครงการ ผู้ผลิตDellnerและVoithกำลังทดสอบระบบต่อพ่วงใหม่สำหรับรถไฟขนส่งสินค้าตั้งแต่ปี 2025 เป็นต้นไป นอกจาก DAC แล้ว ผู้ผลิตยังกำลังพัฒนา DAC แบบไฮบริดสำหรับหัวรถจักรซึ่งสามารถต่อพ่วงได้ทั้งแบบสกรูหรือแบบ DAC ^{[ 54 ]}

บริษัท Dellner ผู้ผลิตข้อต่อรถไฟจากประเทศสวีเดน ได้พัฒนาระบบข้อต่อแบบโมดูลาร์ที่เป็นเอกลักษณ์ของตนเอง ซึ่งสามารถใช้งานร่วมกับหัวข้อต่อทั่วไปทุกประเภทสำหรับรถไฟโดยสารได้

Dellner ยังได้เปิดตัวระบบตัวเชื่อมต่อที่เป็นกรรมสิทธิ์: ตัวเชื่อมต่ออัตโนมัติที่มีหัวแบบที่ 12 ซึ่งมีพื้นฐานมาจากการออกแบบ Scharfenberg/แบบสลัก ตัวเชื่อมต่อแบบโมดูลาร์ประกอบด้วยหัวเชื่อมต่อแบบที่ 12 ซึ่งมีพื้นฐานมาจากกลไกสลักแบบตำแหน่งเดียว หัวเชื่อมต่อจะอยู่ในสถานะเดียวกันทั้งในตำแหน่งที่เชื่อมต่อและไม่ได้เชื่อมต่อ กลไกจะหมุนเฉพาะในช่วงการเปลี่ยนผ่านระหว่างกระบวนการเชื่อมต่อหรือถอดออกเท่านั้น^{[ 55 ]}

ข้อต่อ Wedglock ได้รับชื่อมาจากลิ่มลมที่ล็อกชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้ของหัวข้อต่อในตำแหน่งที่เชื่อมต่อกัน เป็นข้อต่ออัตโนมัติมาตรฐานที่ใช้ใน รถไฟ ใต้ดินลอนดอนข้อต่อนี้ได้รับการแนะนำในปี 1936 และผลิตโดย William Cook Rail ^{[ 56 ]}และVoith ^[ 57 ^{] ด้านหน้าของข้อต่อมีลิ้นที่ยื่นออกมาและเคลื่อนที่ ได้}ซึ่งจะถูกสอดเข้าไปในคอของข้อต่อฝั่งตรงข้ามในระหว่างการเชื่อมต่อ เมื่อองค์ประกอบทางกลเหล่านี้เชื่อมต่อกันอย่างสมบูรณ์ ตำแหน่งของพวกมันจะถูกล็อกด้วยลิ่มที่ทำงานโดยกระบอกสูบลม พอร์ตลมจะอยู่ด้านล่างของการเชื่อมต่อทางกล พวกมันถูกกดเข้าด้วยกันและปิดผนึกด้วยชิ้นส่วนยาง ที่ด้านใดด้านหนึ่งของการเชื่อมต่อทางกลจะมีบล็อกหน้าสัมผัสไฟฟ้าซึ่งประกอบด้วยชุดของหน้าสัมผัสแบบชนกัน เมื่อตัดการเชื่อมต่อ หน้าสัมผัสจะได้รับการป้องกันด้วยฝาครอบที่เรียกว่า "Dutch oven" ฝาครอบเหล่านี้ทำงานด้วยกลไกและจะเปิดออกเมื่อข้อต่ออีกด้านเข้าใกล้ สามารถเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อจากห้องโดยสารได้โดยใช้สวิตช์ข้อต่อสามตำแหน่ง

ข้อต่อ GF ซึ่งบางครั้งเขียนว่า +GF+ coupler เป็นข้อต่อที่ผลิตโดยGeorg Fischerในเมือง Schaffhausen ประเทศสวิตเซอร์แลนด์และถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในทางรถไฟของสวิตเซอร์แลนด์และยานพาหนะที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมรถไฟของสวิตเซอร์แลนด์ มีการจัดแสดงครั้งแรกในงานนิทรรศการแห่งชาติสวิตเซอร์แลนด์ที่เมืองเบิร์นในปี 1914 มีให้เลือกสามแบบ ได้แก่ แบบ GFN สำหรับรถไฟระหว่างเมือง แบบ GFT สำหรับรถราง และแบบ GFV สำหรับระบบขนส่งมวลชน^{[ 58 ]}

ข้อต่อแบบ GFN และ GFT มีความคล้ายคลึงกันมาก ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ GFT ออกแบบมาเพื่อรับแรงที่ต่ำกว่าตามที่คาดหวังในงานรถราง ข้อต่อทั้งสองแบบประกอบด้วยแผ่นกันกระแทกรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ทำหน้าที่เป็นคอข้อต่อด้วย ลิ้นแนวนอนที่มีรูยื่นออกมาจากด้านในของคอข้อต่อ ซึ่งมีหมุดล็อคที่จัดเรียงในแนวตั้งเกี่ยวอยู่ ในการถอดข้อต่อ ให้ยกหมุดล็อคขึ้นโดยใช้ที่จับที่อยู่ด้านหลังข้อต่อ นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อสายลมและสายไฟฟ้าได้ด้วย โดยปกติแล้วการเชื่อมต่อสายลมจะอยู่เหนือและ/หรือใต้ข้อต่อเชิงกล ส่วนหน้าสัมผัสไฟฟ้าซึ่งอยู่เหนือข้อต่อ จะได้รับการป้องกันการปนเปื้อนด้วยฝาปิดแบบบานพับเมื่อถอดข้อต่อออก

ทางรถไฟสายแรกที่นำข้อต่อแบบ GFN มาใช้ ได้แก่ ทางรถไฟ Bern-Zollikofen-Bahn ซึ่งปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของRegionalverkehr Bern-Solothurnทางรถไฟ Aarau–Schöftland-Bahn ซึ่งปัจจุบันเป็นส่วนหนึ่งของWynental and Suhrental Railwayและทางรถไฟ Biel–Täuffelen–Ins ทางรถไฟที่สำคัญอีกสายหนึ่งที่ใช้ข้อต่อแบบ GFN คือทางรถไฟ Brünig ทางรถไฟ Strassenbahn Zürich–Oerlikon–Seebach ใช้ข้อต่อแบบ GFT ที่เบากว่าเป็นสายแรก และต่อมาได้นำมาใช้กับบริการรถรางเกือบทั้งหมดในสวิตเซอร์แลนด์^{[ 58 ]}

GFV แตกต่างจาก GFN และ GFT อย่างมาก โดยทั่วไปแล้วได้รับการออกแบบให้เป็นข้อต่ออเนกประสงค์อัตโนมัติเต็มรูปแบบที่สามารถปลดออกได้ด้วยการกดปุ่มในห้องคนขับ การออกแบบมีความคล้ายคลึงกับข้อต่อ Scharfenberg มากกว่า การเชื่อมต่อทางกลทำโดยองค์ประกอบทรงครึ่งวงกลมที่ยื่นออกมาจากหัวข้อต่อ ซึ่งจะถูกเสียบและล็อคเข้ากับช่องรูปครึ่งเปลือกบนหัวข้อต่อด้านตรงข้าม การเชื่อมต่ออากาศสองจุดตั้งอยู่เหนือกัน ใต้ข้อต่อทางกล ถัดจากแตรนำทาง และการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าตั้งอยู่เหนือข้อต่อ เช่นเดียวกับประเภท GFN และ GFV ประเภทนี้ได้รับการแนะนำครั้งแรกในปี 1965 กับรถไฟที่เรียกว่าGold Coast Expressซึ่งใช้เป็นรถไฟขนส่งมวลชนขบวนแรกในเขตมหานครซูริค ปัจจุบันยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายใน อุปกรณ์ S-Bahn ของซูริค^และในเบลเยียมโดยSNCB [ ^{58 ]}

ข้อต่อ Schwab เป็นข้อต่ออัตโนมัติที่ผลิตโดยSchwab Verkehrstechnik AG , Schaffhausenซึ่งเป็นผู้สืบทอดทางกฎหมายของแผนกข้อต่อรถไฟของGeorg Fischerข้อต่อนี้จะทำการเชื่อมต่อทางกล ทางลม และทางไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ ตัวล็อคทางกลจะอยู่ด้านข้างของพอร์ตลม การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าจะอยู่ด้านล่างของพอร์ตลมและมีฝาครอบป้องกันเมื่อไม่ได้เชื่อมต่อ มีหลายรุ่นให้เลือกใช้งานที่แตกต่างกัน ข้อต่อเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อกันได้เท่านั้น ไม่สามารถเชื่อมต่อกับข้อต่ออื่นๆ ได้ ยกเว้นรุ่น FK-15-10 ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับข้อต่อ Scharfenberg ประเภท 10 ได้ คุณสมบัติพิเศษของข้อต่อ Schwab คือหน้าข้อต่อที่เอียง ซึ่งทำให้หัวข้อต่อเลื่อนผ่านกันในระหว่างการเชื่อมต่อ ทำให้หิมะและน้ำแข็งถูกขูดออกจากหน้าข้อต่อในฤดูหนาว^{[ 59 ]}

ณ ปี 2020 ข้อต่อ Schwab ถูกนำมาใช้เป็นหลักในสวิตเซอร์แลนด์ในการขนส่งผู้โดยสารทางรถไฟระดับภูมิภาค^{[ 60 ]}ยานพาหนะเกือบทั้งหมดที่ติดตั้งข้อต่อ Schwab ผลิตโดยStadler Railข้อยกเว้นที่รู้จักกันดีที่สุดคือ รถไฟเอียง ICNที่ดำเนินการโดยการรถไฟแห่งสหพันธรัฐสวิส (SBB)

มีเวอร์ชันต่อไปนี้:

• ทางรถไฟสายหลักขนาดรางมาตรฐาน:
  • FK-15-12 ซึ่งใช้ในStadler KISS , Stadler GTWและStadler FLIRT
  • FK-15-10 ซึ่งใช้งานร่วมกับข้อต่อแบบ Scharfenberg ชนิด 10 ได้
• รถไฟใต้ดินและรถไฟชานเมือง: FK-9-6
• รถรางและรถไฟรางแคบ: FK-5.5-4 และ FK-3-2.5

ณ ปี 2020 Wabtecกำลังพัฒนาระบบเชื่อมต่ออัตโนมัติแบบดิจิทัล (DAC) โดยใช้ตัวเชื่อมต่อ Schwab ซึ่งอาจใช้ทดแทนตัวเชื่อมต่อแบบสกรูในบริการขนส่งสินค้าทางรถไฟของยุโรปได้^{[ 33 ]}ตัวเชื่อมต่อนี้สามารถรับแรงดึงได้ถึง 1500 kN และแรงอัดได้ถึง 2000 kN จึงถือเป็นหนึ่งในตัวเชื่อมต่อที่แข็งแรงที่สุดเท่าที่เคยออกแบบมาสำหรับทางรถไฟของยุโรป^{[ 59 ]}

ข้อต่อชิบาตะเป็นรูปแบบหนึ่งของข้อต่อชาร์เฟนเบิร์ก ซึ่งได้รับการพัฒนาโดยวิศวกรการรถไฟรัฐบาลญี่ปุ่น (JGR) มาโมรุ ชิบาตะในช่วงทศวรรษ 1930 สำหรับรถไฟไฟฟ้า^{[ b ]}เป็นข้อต่อมาตรฐานสำหรับรถไฟโดยสารทุกขบวนในญี่ปุ่น รวมถึงรถไฟชานเมืองและรถไฟใต้ดินในเกาหลีใต้ด้วย

รถไฟ ชินคันเซ็น (รถไฟหัวกระสุน) ใช้ข้อต่อชิบาตะแบบดัดแปลงที่พัฒนาโดยSumitomo Metal Industriesในช่วงทศวรรษ 1960 ซึ่งใช้หมุดล็อคแน่นแบบหมุน และบังเอิญมีลักษณะคล้ายกับข้อต่อชาร์เฟนเบิร์กมากกว่าข้อต่อชิบาตะ^{[ 61 ]}

• คู่รักชิบาตะ
• 
  ข้อต่อชิบาตะแบบสัมผัสใกล้ชิด ("มิทชากุ")
• 
  ข้อต่อหมุนชิบาตะในรถไฟชินคันเซ็นซีรีส์ E4

บางครั้งตู้รถไฟที่มีระบบเชื่อมต่อแบบหนึ่งจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับตู้รถไฟที่มีระบบเชื่อมต่ออีกแบบหนึ่ง ซึ่งอาจจำเป็นเมื่อขนส่ง รถไฟ ใต้ดินจากผู้ผลิตไปยังเมืองที่จะใช้งาน มีสองวิธีแก้ปัญหา:

• ใช้รถกั้นที่มีข้อต่อต่างกันที่ปลายทั้งสองด้าน
• ใช้อะแดปเตอร์เชื่อมต่อ
• ใช้ตู้รถไฟที่ตรงกันซึ่งมีข้อต่อคู่แบบเดียวกันที่ปลายทั้งสองด้าน

ข้อต่อบางประเภทเท่านั้นที่สามารถติดตั้งพร้อมกันได้ที่ปลายตู้รถไฟ เนื่องจากเหตุผลหลายประการ หนึ่งในนั้นคือข้อต่อเหล่านั้นต้องมีความสูงเท่ากัน ตัวอย่างเช่น ในรัฐวิกตอเรีย ของออสเตรเลีย หัวรถจักรใช้ข้อต่อ AAR พร้อมกันชน และโซ่ที่ติดตั้งบนเดือยที่หล่อติดอยู่กับข้อต่อ AAR

รถกั้น (หรือ "รถเชื่อมต่อ" ในอังกฤษ และ " transition car " ในอเมริกาเหนือ) มีข้อต่อที่แตกต่างกันที่ปลายแต่ละด้าน หาก ใช้ รถกั้น สองคัน ขบวนรถบรรทุกที่ใช้ข้อต่อ A สามารถสอดเข้าไปในขบวนรถได้ มิฉะนั้นจะใช้ข้อต่อ B

อะแดปเตอร์เชื่อมต่อหรือตัวเชื่อมต่อประนีประนอมอาจเชื่อมต่อกับข้อต่อ AAR บนรถไฟ และนำเสนอตัวเชื่อมต่อแบบสับเนื้อหรือตัวเชื่อมต่อขนส่งด่วนไปยังรถไฟคันถัดไป อะแดปเตอร์ดังกล่าวอาจมีน้ำหนัก 100 กก. (220 ปอนด์) ชิ้นส่วนอะแดปเตอร์ช่วยให้ตัวเชื่อมต่อ Janneyสามารถเชื่อมต่อกับตัวเชื่อมต่อ SA3ได้^{[ 62 ]}

ข้อต่ออัตโนมัติอย่างเช่นของ Janney นั้นปลอดภัยกว่าในกรณีเกิดอุบัติเหตุ เพราะช่วยป้องกันไม่ให้ตู้โดยสารเลื่อนออกจากกัน ดังนั้น British Rail จึงตัดสินใจนำข้อต่อ Janney รุ่นดัดแปลงมาใช้กับตู้โดยสาร โดยข้อต่อสามารถหมุนออกไปด้านข้างเพื่อเชื่อมต่อกับหัวรถจักรโดยใช้ระบบกันชนและโซ่แบบดั้งเดิม

ในรัฐนิวเซาท์เวลส์ ตู้โดยสารจะถูกเชื่อมต่อกันอย่างถาวรด้วยคานยึดเนื่องจากตู้โดยสารจะถูกถอดออกเฉพาะที่โรงซ่อมเท่านั้น บางครั้งรถบรรทุกสินค้าจะถูกเชื่อมต่อกันเป็นคู่หรือสามคัน โดยใช้คานเชื่อมต่อระหว่างกัน

รถไฟแบบต่อพ่วง จะใช้ แชสซีร่วมกันตรงกลางและไม่จำเป็นต้องใช้ข้อต่อในตำแหน่งตรงกลาง

ข้อต่อเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับระบบเบรกต่อเนื่องทุกระบบ

ระบบเบรกลมแบบควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ (ECP) จำเป็นต้องมีวิธีการเชื่อมต่อตู้รถไฟที่อยู่ติดกันทางไฟฟ้า ทั้งในด้านกำลังไฟฟ้าและสัญญาณควบคุม ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ปลั๊กและซ็อกเก็ต หรือสัญญาณวิทยุระยะสั้นมาก

เฟืองดึง (หรือที่เรียกว่าเฟืองลาก) คือชุดประกอบที่อยู่ด้านหลังข้อต่อที่ปลายแต่ละด้านของตู้รถไฟเพื่อรับแรงอัดและแรงดึง ระหว่างตู้รถไฟ เฟืองดึงในยุคแรกทำจากไม้ ซึ่งต่อมาค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยเหล็ก

ข้อต่อ Janneyมีอุปกรณ์ดึงในคานกลางเพื่อดูดซับแรงผลักและแรงดึง ( การทำงานแบบหย่อน ) ^{[ 63 ]}

นอกจากนี้ ยังมีเฟืองดึงอยู่ด้านหลังข้อต่อแบบล็อคแน่น ข้อต่อ SA3 ข้อต่อ C - AKvข้อต่อ Scharfenbergและข้อต่ออเนกประสงค์ อื่นๆ อีก ด้วย

ในกรณีของตัวกันกระแทกและข้อต่อโซ่เฟืองดึงที่อยู่ด้านหลังขอเกี่ยว (ถ้ามี) จะดูดซับแรงดึง ในขณะที่ตัวกันกระแทกด้านข้างจะดูดซับแรงอัด

ข้อต่อบางชนิดอาจไม่มีเฟืองดึง

ในรถไฟจำลองข้อต่อจะแตกต่างกันไปตามขนาด และมีการพัฒนามาหลายปีแล้ว รถไฟจำลองยุคแรกๆ ใช้ข้อต่อแบบตะขอและห่วงหลายแบบ ซึ่งมักจะไม่สมมาตร ทำให้รถทุกคันต้องหันไปในทิศทางเดียวกัน ในขนาดที่ใหญ่ขึ้น ข้อต่อแบบ Janney ที่มีขนาดใกล้เคียงกับขนาดจริงนั้นค่อนข้างพบได้ทั่วไป แต่พิสูจน์แล้วว่าไม่เหมาะสมในขนาด HO และขนาดที่เล็กกว่า

เป็นเวลาหลายปีที่ข้อต่อแบบ "X2F" หรือ "Horn-Hook" เป็นที่นิยมใช้กันในขนาด HOเนื่องจากสามารถผลิตได้จากพลาสติกขึ้นรูปชิ้นเดียว ในทำนองเดียวกัน เป็นเวลาหลายปีที่ข้อต่อแบบ "lift-hook" ที่รู้จักกันในชื่อRapidoซึ่งพัฒนาโดยArnoldผู้ผลิต รถไฟจำลอง ขนาด N จากประเทศเยอรมนี ก็ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในขนาดนั้นเช่นกัน

คู่แข่งสำคัญของข้อต่อทั้งสองแบบนี้ ซึ่งได้รับความนิยมมากกว่าในหมู่นักสร้างโมเดลรถไฟมืออาชีพ คือ Magne-Matic ข้อต่อแบบปลดด้วยแม่เหล็กที่พัฒนาโดย Keith และ Dale Edwards และผลิตโดยKadeeบริษัทที่พวกเขาก่อตั้งขึ้น แม้ว่าจะมีลักษณะคล้ายกับข้อต่อ Janney ขนาดเล็ก แต่กลไกของมันแตกต่างกันเล็กน้อย โดยข้อต่อจะหมุนจากตรงกลางของหัวข้อต่อ แทนที่จะหมุนจากด้านข้าง หมุดเหล็กที่ออกแบบให้คล้ายกับท่อเบรกอากาศช่วยให้สามารถปลดข้อต่อด้วยแม่เหล็กได้ การออกแบบหัวข้อต่อจะป้องกันการปลดข้อต่อด้วยแม่เหล็ก เว้นแต่ว่ารถไฟจะหยุดหรือกลับทิศทาง โดยมีข้อต่อคู่หนึ่งอยู่เหนือแม่เหล็กปลดโดยตรง รุ่นก่อนหน้าที่มีกลไกการปลดจะมีหมุดตรงยื่นลงมาจากข้อต่อเอง ไปเกี่ยวเข้ากับ "ทางลาด" รูปทรงเพชรระหว่างราง ซึ่งต้องยกขึ้นเหนือระดับรางเมื่อต้องการปลดข้อต่อ

เมื่อสิทธิบัตรของ Kadee หมดอายุลง ผู้ผลิตรายอื่น ๆ อีกหลายรายก็เริ่มผลิตข้อต่อแม่เหล็กแบบเดียวกัน (และใช้งานร่วมกันได้)

แบบจำลอง HO ที่แม่นยำของข้อต่อ AAR ได้รับการออกแบบและผลิตโดย Frank Sergent ^{[ 64 ]}การออกแบบนี้ใช้ลูกบอลสแตนเลสขนาดเล็กเพื่อล็อคข้อต่อให้ปิด การปลดข้อต่อทำได้โดยการใช้แท่งแม่เหล็กเหนือคู่ข้อต่อเพื่อดึงลูกบอลออกจากช่องล็อค

ในมาตราส่วน O GAGO Models ในออสเตรเลียได้ผลิตข้อต่อ "Alliance" รุ่นจำลองขนาดเล็กที่ใช้งานได้จริงตามมาตราส่วนตั้งแต่ช่วงปี 1980 เป็นต้นมา และตั้งแต่ปี 2002 เป็นต้นมา บริษัท Waratah Model Railway Company ก็ได้ทำการตลาดข้อต่อนี้^{[ 65 ]}นักสร้างแบบจำลองชาวยุโรปมักใช้ข้อต่อแบบขอเกี่ยวและโซ่ตามมาตราส่วน

ในโมเดลขนาด 00 ของอังกฤษ (คล้ายกับขนาด H0) ข้อต่อแบบ 'tension lock' ที่พัฒนาโดยTri-angเป็นมาตรฐาน การทำงานคล้ายกับข้อต่อแบบ meatchopper สามารถปลดข้อต่อจากระยะไกลได้โดยใช้ทางลาดแบบสปริงระหว่างราง การออกแบบของขอเกี่ยวทำให้มั่นใจได้ว่าข้อต่อจะไม่หลุดออกภายใต้แรงดึง (แต่จะกดทางลาดลงแทน) เมื่อรถไฟถูกผลักข้ามทางลาด ขอเกี่ยวจะยกขึ้นเมื่อรถไฟผ่านไป การหยุดรถไฟบนทางลาดจะทำให้รถไฟแยกออกเป็นสองส่วนตรงนี้ แม้ว่ามันจะทำงานได้ดี แต่ก็มักถูกมองว่าไม่สวยงามและเกะกะ (แม้ว่าจะมีแบบที่เล็กกว่าให้เลือกใช้ แต่ก็ไม่เข้ากันได้กับโมเดลอื่นๆ เสมอไป) และนักสร้างโมเดลชาวอังกฤษหลายคนจึงนิยมติดตั้งข้อต่อแบบ Kadee หรือข้อต่อแบบขอเกี่ยวและโซ่ที่ใช้งานได้จริงแทน

ความก้าวหน้าล่าสุดคือข้อต่อแบบถอดเปลี่ยนได้ ซึ่งเสียบเข้ากับซ็อกเก็ตมาตรฐานที่เรียกว่าNEM 362และสามารถถอดออกได้ง่ายตามต้องการ これにより ผู้ใช้งานสามารถเลือกใช้ข้อต่อที่ต้องการได้อย่างง่ายดาย โดยไม่ต้องให้ผู้ผลิตแต่ละรายเปลี่ยนประเภทข้อต่อของตน

ในมาตราส่วน 7 มม. ปัจจุบัน ข้อต่อแบบนอร์เวย์ที่ใช้กับมาตราส่วนนั้นกำลังถูกผลิตโดย Zamzoodled ^{[ 66 ]}ในสหราชอาณาจักร

การเปรียบเทียบประเภทของตัวเชื่อมต่อได้รับการตีพิมพ์ใน "บทนำเกี่ยวกับตัวเชื่อมต่อ" ^{[ 67 ]}

รถไฟของเล่นมีข้อต่อที่ไม่เข้ากันหลากหลายประเภท ตัวอย่างเช่น บริษัทผลิตรถไฟไม้ส่วนใหญ่ เช่นBrio , Thomas Wooden RailwayและWhittle Shortlineใช้แม่เหล็กมาตรฐานในการเชื่อมต่อรถไฟและตู้สินค้า ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน ส่วนข้อต่อแบบอื่น ๆ นั้นใช้ตะขอและห่วงพลาสติกสีขาว ซึ่งส่วนใหญ่ใช้โดยบริษัทPlarail ของ ญี่ปุ่น

การเชื่อมต่อแบบต่างๆ มีอัตราการเกิดอุบัติเหตุที่แตกต่างกัน

• อุบัติเหตุทางรถไฟที่มูรูลลาในปี พ.ศ. 2469 เกิดจากการหักของ "ขอเกี่ยว" ทำให้รถไฟวิ่งลงเนินและเกิดการชนกัน ขอเกี่ยวหมายถึง " กันชนและข้อต่อโซ่ " ^{[ 68 ]}
• อุบัติเหตุทางรถไฟที่ราวด์โอ๊ค – ปี 1858 – ข้อต่อรถไฟชำรุด และท้ายขบวนรถไฟไหลถอยหลัง

Tomlinson, GW (1991). "ระบบไฟฟ้าผ่านตัวเชื่อมต่อ". การดำเนินการของสถาบันวิศวกรเครื่องกล, ส่วน F: วารสารการรถไฟและการขนส่งด่วน 205 ( 1): 65– 78. doi : 10.1243/PIME_PROC_1991_205_217_02 . S2CID  111315979 .

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับระบบการเชื่อมต่อของยานพาหนะทางราง

• สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาหมายเลข 4102459 Axel Schelle และ Kuno Nell "อุปกรณ์อะแดปเตอร์สำหรับเชื่อมต่อรถไฟที่มีข้อต่อต่างประเภทกัน" เผยแพร่เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม 1978 อะแดปเตอร์ระหว่างข้อต่อ Janneyและข้อต่อ SA3