KR101960865B1 - 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛 - Google Patents

철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛 Download PDF

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카와사키 주코교 카부시키 카이샤
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Abstract

무선통신기능이 달린 온도센서 유닛은, 온도센서와; 상기 온도센서로부터의 아날로그 온도 신호를 디지털 온도 신호로 변환하는 변환 회로를 가지는 변환 기판과, 상기 변환 기판에 탑재되며 상기 디지털 온도 신호를 무선 신호로 송신하는 무선 통신 모듈을 가지고, 상기 온도센서로부터 상기 회전체의 반대측으로 간격을 띄워 배치되는 무선 통신 보드와; 상기 온도센서와 상기 무선 통신 보드 사이에 배치되어 상기 무선 통신 보드에 전력을 공급하는 전지와; 상기 온도센서와 상기 무선 통신 보드와 상기 전지를 수용하고, 상기 상자에 장착되는 하우징을 구비하며, 상기 무선 통신 보드는, 상기 회전체의 접선 방향을 따르는 방향으로 배치되고, 상기 무선 통신 보드의 법선 방향에서 바라볼 때, 상기 온도센서와 상기 전지와 상기 무선 통신 보드가 서로 겹쳐서 배치되어 있다.

Description

철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛
본 발명은 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 철도 차량 등의 베어링의 온도 등을 검출하는 센서유닛(센서 부착 베어링 장치)이 개시되어 있다. 이 센서유닛은, 온도센서에서 검출된 온도 정보를 무선으로 출력하는 통신장치와, 그 통신장치에 전력을 공급하는 전원을 구비하기 때문에, 해당 유닛으로부터 차체로 신호선 및 전원선을 배선할 필요가 없다.
일본 특허공개 제2003-307228호 공보
그런데 철도차량의 대차에서는, 비석(飛石) 등에 의한 손상을 방지하기 위해, 베어링을 수용하는 축상자로부터 센서유닛이 돌출되는 양을 억제하는 것이 바람직하다. 그러나 단순히 센서유닛의 돌출량을 억제하려고 하면, 센서유닛의 설치 면적이 커져, 축상자에 대한 센서유닛의 설치 자유도가 저하된다. 또한, 철도 차량용 대차에서는, 축상자 이외에 기어 박스 및 모터에도 온도센서가 장착되는 경우가 있다.
따라서 본 발명은, 철도 차량용 대차의 회전체를 수용한 상자에 장착되는 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛에서, 비석 등에 의한 손상을 방지하면서도, 상자에 대한 설치 자유도의 저하도 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 한 형태에 따른 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛은, 철도 차량용 대차의 회전체를 수용한 상자에 장착되는 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛으로서, 온도센서와; 상기 온도센서로부터의 아날로그 온도 신호를 디지털 온도 신호로 변환하는 변환 회로를 가지는 변환 기판과, 상기 변환 기판에 탑재되며 상기 디지털 온도 신호를 무선 신호로 송신하는 무선 통신 모듈을 가지고, 상기 온도센서로부터 상기 회전체의 반대측으로 간격을 띄워 배치되는 무선 통신 보드와; 상기 온도센서와 상기 무선 통신 보드 사이에 배치되어 상기 무선 통신 보드에 전력을 공급하는 전지와; 상기 온도센서와 상기 무선 통신 보드와 상기 전지를 수용하고, 상기 상자에 장착되는 하우징을 구비하며, 상기 무선 통신 보드는, 상기 회전체의 접선 방향을 따르는 방향으로 배치되고, 상기 무선 통신 보드의 법선 방향에서 바라볼 때, 상기 온도센서와 상기 전지와 상기 무선 통신 보드가 서로 겹쳐서 배치되어 있다.
상기 구성에 의하면, 판 형상의 무선 통신 보드가 회전체(예를 들면, 베어링)의 접선 방향을 따르는 방향으로 배치되어 있기 때문에, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛의 상자로부터의 돌출량을 억제할 수가 있다. 게다가, 전지가 온도센서와 무선 통신 보드 사이에 배치되어, 온도센서와 전지와 무선 통신 보드가 무선 통신 보드의 법선 방향에서 바라볼 때 서로 겹쳐 있기 때문에, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛의 설치 면적도 억제할 수가 있다. 따라서, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛의 비석 등에 의한 손상을 방지하면서도, 상자에 대한 설치 자유도의 저하도 억제할 수가 있다.
본 발명에 의하면, 철도 차량용 대차의 회전체를 수용한 상자에 장착되는 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛에서, 비석 등에 의한 손상을 방지하면서도, 상자에 대한 설치 자유도의 저하도 억제할 수가 있다.
도 1은, 실시형태에 따른 철도 차량용 대차의 측면도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛을 가지는 축상자 장치의 일부 단면화한 측면도이다.
도 3은, 도 2에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛의 축상자에 장착된 상태에서의 측면도이다.
도 4는, 도 3에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛의 분해 측면도이다.
도 5는, 도 3에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛의 분해 사시도이다.
도 6은, 도 3에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛의 커버를 분리한 상태에서의 사시도이다.
도 7은, 도 3에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛의 무선 통신 보드 및 전지의 사시도이다.
이하, 도면을 참조하여 실시형태를 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 철도 차량이 주행하는 방향으로서 차체가 연장되는 방향을 '차량 길이 방향'이라고 하고, 그것에 직교하는 가로 방향을 '차폭 방향'이라고 정의한다. 차량 길이 방향은 '전후 방향'이라고도 칭하고, 차폭 방향은 '좌우 방향'이라고도 칭할 수 있다.
도 1은, 실시형태에 따른 철도 차량의 대차(1)의 측면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 철도 차량의 대차(1)는, 공기 스프링(2)을 통해서 차체(100)를 지지하는 대차 프레임(3)을 구비한다. 대차 프레임(3)은, 차폭 방향 양측에서 차량 길이 방향으로 연장된 한 쌍의 사이드 빔(4)과, 한 쌍 사이드 빔(4)을 서로 연결하여 차폭 방향으로 연장된 크로스 빔(도시하지 않음)을 가져, 평면에서 바라볼 때 'H' 형상을 이룬다. 대차 프레임(3)의 차량 길이 방향의 양측에는, 차폭 방향을 따라서 연장된 차축(6)이 배치된다. 차축(6)의 차폭 방향 양측 부분에는, 차륜(7)이 각각 고정된다. 차축(6)의 차폭 방향 양단부에는, 차륜(7)보다 차폭 방향 외측에서 차축(6)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(8)이 설치된다. 베어링(8)은, 내륜(도시하지 않음)과, 외륜(8a)(도 2 참조)과, 내륜과 외륜(8a) 사이에 끼워진 전동체(轉動體)(도시하지 않음)를 가진다. 베어링(8)은, 축상자 장치(10)의 축상자(11)에 수용된다.
축상자(11)는, 축상자 본체부(12)와, 축 빔부(13)(연결부)와, 스프링 받침부(14)를 가진다. 축상자 본체부(12)는 베어링(8)을 수용한다. 축 빔부(13)는 대차 프레임(3)에 연결된다. 축 빔부(13)는, 축상자 본체부(12)로부터 일체적으로 대차(1)의 차량 길이 방향 중앙을 향해서 차량 길이 방향으로 연장되고, 그것의 선단부가 고무 부시(15)를 통해서 사이드 빔(4)에 탄성적으로 연결된다. 스프링 받침부(14)는, 축상자 본체부(12)의 상부에 설치된다. 사이드 빔(4)의 차량 길이 방향 단부(4a)와 축상자(11)의 스프링 받침부(14) 사이에는, 연직 방향으로 신축하는 코일 스프링(16)이 설치된다. 축상자(11)의 하부에는, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)이 장착된다.
도 2는, 도 1에 나타낸 대차(1)의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)을 가지는 축상자 장치(10)의 일부 단면화한 측면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 축상자 장치(10)는, 축상자(11)와, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)과, 한 쌍의 탄성 장치(21)를 구비한다. 축상자(11)는, 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면의 상부 영역(제1 영역)을 덮는 상부 축상자 요소(17)(제1 축상자 요소)와, 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면의 하부 영역(제2 영역)을 덮는 하부 축상자 요소(18)(제2 축상자 요소)를 가진다.
상부 축상자 요소(17)에는, 축상자 본체부(12)의 한 부분과, 축 빔부(13)와, 스프링 받침부(14)가 설치된다. 하부 축상자 요소(18)에는, 축상자 본체부(12)의 다른 한 부분이 설치된다. 상부 축상자 요소(17)가 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면을 덮는 면은, 하부 축상자 요소(18)가 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면을 덮는 면보다 크다. 상부 축상자 요소(17)의 하단은, 베어링(8)의 회전 축선(X)보다 아래쪽에 위치한다. 하부 축상자 요소(18)는, 상부 축상자 요소(17)보다 연직 방향 치수가 작다. 하부 축상자 요소(18)는, 볼트(B)에 의해 상부 축상자 요소(17)에 아래쪽에서 착탈 가능하게 장착된다.
무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)은, 베어링(8)의 외륜(8a)의 온도를 검출하기 위해 하부 축상자 요소(18)에 장착된다. 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면(하면)과 하부 축상자 요소(18) 사이에는, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)을 수용하는 유닛 수용 공간(S)이 형성된다. 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)은, 유닛 수용 공간(S)에 수용된 상태에서, 하부 축상자 요소(18)의 바닥 벽부(18a)에 형성된 개구(18b) 통하여 하부 축상자 요소(18)보다 아래쪽으로 돌출된다. 즉, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 하단부는, 하부 축상자 요소(18)보다 아래쪽에 위치하여 축상자(11)의 외부로 노출된다.
무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)은, 한 쌍의 탄성 장치(21)를 통해 하부 축상자 요소(18)에 장착된다. 한 쌍의 탄성 장치(21)는, 유닛 수용 공간(S)에 수용되며, 커버(41)의 양측에 위치하고 있다. 탄성 장치(21)는, 탄성체(21a)와, 탄성체(21a)의 상면에 설치된 금속제의 상부 장착구(21b)와, 탄성체(21a)의 하면에 설치된 금속제의 하부 장착구(21c)를 가진다. 상부 장착구(21b)와 하부 장착구(21c)는, 탄성체(21a)의 탄성 변형에 의해서 서로 연직 방향 및 수평 방향으로 상대 변위 가능하다. 탄성 장치(21)는, 탄성체(21a)가 연직 방향으로 압축된 상태로 설치되어, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)이 외륜(8a)을 베어링(8)의 회전 축선(X)(중심)을 향해 밀어붙일 수 있도록 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)을 탄성 가압한다. 축상자(11)는, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 회전 축선(X) 주위의 변위를 소정 범위로 규제하는 스토퍼 부(46)를 가진다.
도 3은, 도 2에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 축상자(11)에 장착한 상태에서의 측면도이다. 도 4는, 도 3에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 분해 측면도이다. 도 5는, 도 3에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 분해 사시도이다. 도 6은, 도 3에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 커버(41)를 분리한 상태에서의 사시도이다. 도 7은, 도 3에 나타낸 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 무선 통신 보드(35) 및 전지(36)의 사시도이다. 또한, 도 4 내지 도 6은, 도 3과는 상하 거꾸로 하여 도시하고 있으며, 도 3 및 도 4에서는 스페이서(49)의 도시를 생략하고 있다.
도 3 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)은, 하우징(31)과, 열전도 시트(32)와, 온도센서(33)와, 센서 기판(34)과, 무선 통신 보드(35)와, 전지(36)와, 단열재(37)와, 스페이서(49)를 구비한다. 온도센서 유닛(20)은, 온도 검출 기능과, 무선통신기능과, 전원 기능을 가진다. 하우징(31)은, 열전도 시트(32)와, 온도센서(33)와, 센서 기판(34)과, 무선 통신 보드(35)와, 전지(36)와, 단열재(37)를 수용하는 케이스이다.
하우징(31)은, 접촉 부재(38)와, 열전도 시트(39)와, 베이스 플레이트(40)와, 커버(41)를 가진다. 접촉 부재(38) 및 베이스 플레이트(40)는, 열전도성을 가진 금속으로 이루어지며, 예를 들면, 알루미늄 합금 등의 열전도성이 높은 금속으로 이루어진다. 열전도 시트(39)는, 탄성 및 열전도성을 가진 재료로 이루어지며, 예를 들면, 열전도성 실리콘 고무로 이루어진다.
커버(41)는, 비도전성 재료(예를 들면, 수지)로 이루어지며, 예를 들면, 유리섬유 강화 수지로 이루어진다. 구체적으로는, 커버(41)는, 단면 오목형상의 수용부(41a)와, 수용부(41a)로부터 측방으로 돌출된 플랜지부(41b)를 가진다. 수용부(41a)는, 베이스 플레이트(40)로부터 멀어지는 방향으로 부풀어오른 돔(dome) 형상을 가지는 바닥판부(41aa)와, 바닥판부(41aa)의 외주연으로부터 플랜지부(41b)를 향해서 연장되는 통 형상의 측판부(41ab)를 가진다. 측판부(41ab)는, 원통 형상이다. 플랜지부(41b)에는, 나사(52)가 나사 결합할 금속제의 너트(도시하지 않음)가 매설된다.
접촉 부재(38)는, 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면에 면접촉 하는 원호 형상의 수열면(受熱面)(38c)(상면)이 형성된 수열부(38a)와, 수열부(38a)로부터 측방으로 돌출된 축상자 장착부(38b)를 가진다. 열전도 시트(39)는, 접촉 부재(38)와 베이스 플레이트(40)에 의해서 압축 상태로 끼워진다.
베이스 플레이트(40)는, 본체부(40a)와, 본체부(40a) 주위에 설치된 커버 장착부(40b)와, 커버 장착부(40b)로부터 측방으로 돌출된 축상자 장착부(40c)를 가진다. 본체부(40a)는, 커버 장착부(40b)보다 두껍다. 본체부(40a)는, 열전도 시트(32)와, 온도센서(33)와, 센서 기판(34)과, 무선 통신 보드(35)와, 전지(36)와, 단열재(37)를 붙들어 유지한다. 베이스 플레이트(40)의 열전도 시트(39)와 마주보는 면에는 오목부(40d)가 형성되어 있으며, 그 오목부(40d)에 열전도 시트(39)가 위치를 정한 상태로 수용된다. 접촉 부재(38) 및 베이스 플레이트(40)의 축상자 장착부(38b, 40c)는, 탄성 장치(21)를 통해 하부 축상자 요소(18)에 장착된다. 커버(41)는, 베이스 플레이트(40)의 커버 장착부(40b)에 나사(52)로 장착된다. 커버(41)는, 열전도 시트(32)와, 온도센서(33)와, 센서 기판(34)과, 무선 통신 보드(35)와, 전지(36)와, 단열재(37)를 아래쪽에서 덮는다.
열전도 시트(32)는, 절연성을 가지며, 베이스 플레이트(40)와 온도센서(33)에 의해서 압축 상태로 끼워진다. 즉, 온도센서(33)의 검출부는, 열전도 시트(32)에 밀어 붙여진다. 베이스 플레이트(40)의 본체부(40a)의 온도센서(33)와 마주보는 면에는 오목부(40e)가 형성되어 있으며, 그 오목부(40e)에 열전도 시트(32)가 위치를 정하여 수용된다. 열전도 시트(32)는, 절연성, 탄성 및 열전도성을 가지는 재료로 이루어지며, 예를 들면, 열전도성 실리콘 고무로 이루어진다. 베어링(8)의 외륜(8a)의 열은, 접촉 부재(38), 열전도 시트(39), 베이스 플레이트(40), 열전도 시트(32) 및 온도센서(33) 순으로 전달된다.
온도센서(33)는, 센서 기판(34)의 상면에 탑재된다. 센서 기판(34)은, 온도센서(33)에서 검출된 아날로그 온도 신호를 후술하는 변환 기판(42)에 출력하는 센서 회로를 가진다. 센서 기판(34) 및 무선 통신 보드(35)는, 서로 동일 방향으로 배치되며, 구체적으로는, 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면의 접선 방향을 따르는 방향으로 배치된다. 바꾸어 말하면, 센서 기판(34) 및 무선 통신 보드(35)는, 그 주면(主面)이 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면을 마주보는 자세로 배치된다. 무선 통신 보드(35)는, 변환 기판(42)과, 무선 통신 모듈(43)을 가진다. 변환 기판(42)은, 온도센서(33)로부터의 아날로그 온도 신호를 디지털 온도 신호로 변환하는 변환 회로를 가진다. 무선 통신 보드(35)의 법선 방향에서 바라볼 때, 변환 기판(42) 및 센서 기판(34) 중 어느 한쪽은, 다른 한쪽을 포함하는 형상을 가진다. 예를 들면, 변환 기판(42)과 센서 기판(34)은, 서로 동일한 윤곽 형상을 가져, 무선 통신 보드(35)의 법선 방향에서 바라볼 때 서로의 윤곽이 일치하도록 배치된다. 변환 기판(42)과 센서 기판(34)은 연직 방향으로 연장되는 커넥터(47, 48)를 통해 접속된다. 무선 통신 모듈(43)은, 변환 기판(42)에 탑재되어, 변환 기판(42)으로부터의 디지털 온도 신호를 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 외부(예를 들면, 철도 차량의 무선 수신 장치)에 무선으로 송신한다.
전지(36)는, 온도센서(33), 센서 기판(34) 및 무선 통신 보드(35)에 전력을 공급한다. 변환 기판(42)의 무선 통신 모듈(43)이 탑재된 면과 반대쪽의 면에는, 양극 또는 음극 중 어느 한쪽인 제1 전극(44)과, 양극 또는 음극 중 다른 한쪽인 제2 전극(45)이 설치되어 있다. 전지(36)는, 무선 통신 보드(35)의 두께 방향의 치수보다 무선 통신 보드(35)를 따르는 방향의 치수가 길다. 예를 들면, 전지(36)는, 버튼 전지이다. 제1 전극(44)은, 전지(36)의 한쪽 면의 전극에 접촉하고, 제2 전극(45)은, 전지(36)의 다른 한쪽 면의 전극에 접촉한다. 제2 전극(45)은, 변환 기판(42)으로부터 돌출되는 세로 판부(45a)와, 세로 판부(45a)로부터 전지(36)의 다른 한쪽 면을 따라서 돌출되는 가로 판부(45b)를 가진다. 전지(36)는, 제2 전극(45)의 가로 판부(45b)와 제1 전극(44)에 의해서 사이에 끼워져 유지된다. 즉, 본 실시형태에서는, 제2 전극(45)이 전지(36)를 수납하는 홀더의 역할을 담당한다.
전지(36)로부터의 전력은, 제1 전극(44) 및 제2 전극(45)을 통해서 무선 통신 보드(35)에 급전되고, 무선 통신 보드(35)로부터 센서 기판(34) 및 온도센서(33)에 급전된다. 단열재(37)는, 센서 기판(34)과 전지(36) 사이에 설치되며, 전지(36)보다 면적이 크다. 스페이서(49)는, 센서 기판(34)과 무선 통신 보드(35) 사이에 배치되어, 센서 기판(34)과 무선 통신 보드(35) 사이에 공간을 형성한다. 스페이서(49)는, 비도전성 재료(예를 들면, 수지)로 이루어진다. 스페이서(49)는, 센서 기판(34)의 구멍(34a)을 통해서 베이스 플레이트(40)의 본체부(40a)의 구멍(40f)에 압입하여 고정된다. 스페이서(49)에는, 변환 기판(42)의 구멍(42a)을 통해서 나사(50)가 고정된다. 단열재(37)의 외주 부분에는, 스페이서(49)가 끼워지는 절결부(37a)가 형성된다. 전지(36) 및 단열재(37)는, 스페이서(49)에 의해서 형성된 공간에 배치된다. 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)에 있어서는, 접촉 부재(38), 열전도 시트(39), 베이스 플레이트(40), 열전도 시트(32), 온도센서(33), 센서 기판(34), 단열재(37), 전지(36) 및 무선 통신 보드(35)가, 그 순서대로 위에서부터 아래로 줄지어 배치된다. 즉, 무선 통신 보드(35)의 법선 방향에서 바라볼 때, 온도센서(33)와 센서 기판(34)과 단열재(37)와 전지(36)와 무선 통신 보드(35)가 서로 겹쳐서 배치된다. 커버(41)는, 그것의 플랜지부(41b)를 베이스 플레이트(40)의 커버 장착부(40b)에 씰 부재(51)(예를 들면, O-링)를 사이에 두고 나사(52)로 체결함으로써 베이스 플레이트(40b)에 고정된다. 그 고정 상태에서는, 커버(41)는, 베이스 플레이트(40)의 두꺼운 본체부(40a)에 바깥쪽으로부터 끼워 맞춰진다. 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)이 축상자(11)에 장착된 상태에서는, 커버(41)의 수용부(41a) 중 적어도 바닥판부(41aa)가 개구(18b)를 통하여 축상자(11)의 외부로 노출된다. 본 실시형태에서는, 바닥판부(41aa)와 측판부(41ab)의 일부분이 개구(18b)를 통하여 축상자(11)의 외부로 노출된다.
이상 설명한 구성에 의하면, 판형의 무선 통신 보드(35)가 베어링(8)의 접선 방향을 따르는 방향으로 배치되어 있기 때문에, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 축상자(11)로부터의 돌출량을 억제할 수가 있다. 게다가, 전지(36)가 온도센서(33)와 무선 통신 보드(35) 사이에 배치되어, 온도센서(33)와 전지(36)와 무선 통신 보드(35)가 무선 통신 보드(35)의 법선 방향에서 바라볼 때 서로 겹쳐 있기 때문에, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 설치면적도 줄일 수가 있다. 따라서, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 비석 등에 의한 파손을 방지하면서도, 축상자(11)에 대한 설치 자유도의 저하도 억제할 수가 있다.
또한, 접촉 부재(38)의 원호 형상의 수열면(38c)이, 베어링(8)의 외륜(8a)의 외주면에 면접촉 하기 때문에, 외륜(8a)으로부터 접촉 부재(38)로의 열전달이 안정되어, 온도센서(33)의 검출 정밀도가 향상된다. 또한, 베이스 플레이트(40)가 금속으로 이루어지고, 커버(41)가 비도전성 재료로 이루어지기 때문에, 베이스 플레이트(40)에 의해서 열전도성과 강성을 확보하면서도, 커버(41)에 의해서 부품 보호 와 무선 통신 안정성의 확보를 도모할 수가 있다. 또한, 절연성의 열전도 시트(32)가 베이스 플레이트(40)와 온도센서(33) 사이에 끼워지기 때문에, 베이스 플레이트(40)로부터 온도센서(33)에 양호하게 열을 전달하면서도, 금속제의 베이스 플레이트(40)와 온도센서(33) 사이의 전기 절연을 도모할 수가 있다. 또한, 열전도 시트(32)가 베이스 플레이트(40)의 오목부(40e)에 수용됨으로써, 베이스 플레이트(40)의 두께 방향에 대한 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 치수가 증가하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 열전도 시트(32)가 오목부(40e)에서 위치를 정하기 때문에, 대차(1)의 진동에 의해서 베이스 플레이트(40)에 대해 열전도 시트(32)가 어긋나는 것을 방지할 수가 있다.
또한, 온도센서(33)가 탑재되는 센서 기판(34)이 무선 통신 보드(35)와 동일 방향으로 배치되는 한편, 센서 기판(34)이 온도센서(33)와 전지(36)와 무선 통신 보드(35)가 서로 겹쳐서 배치되기 때문에, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 돌출량 및 설치 면적의 억제에 기여할 수가 있다. 또한, 전지(36)는, 스페이서(49)에 의해서 형성된 공간에서, 무선 통신 보드(35)에 설치된 제1 전극(44) 및 제2 전극(45)(홀더)에 끼워져서 수납되기 때문에, 온도 상승을 억제하면서 콤팩트하게 전지(36) 등의 각종의 요소를 배치할 수가 있다. 또한, 전지(36)는, 무선 통신 보드(35)의 두께 방향의 치수보다 무선 통신 보드(35)를 따르는 방향의 치수가 길기 때문에, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)의 돌출량 및 설치 면적의 억제에 기여할 수가 있다.
또한, 커버(41)는, 수용부(41a)의 바닥판부(41aa)가 돔 형상이기 때문에, 비석 등의 장해물이 커버(41)의 바닥판부(41aa)에 부딪히더라도, 해당 장애물을 슬쩍 받아넘길 수 있어, 커버(41)의 파손을 매우 적절하게 방지할 수가 있다. 또한, 커버(41)는, 수용부(41a)의 측판부(41ab)가 원통 형상이기 때문에, 측판부(41ab)도 축상자(11)로부터 노출될 경우에는, 더욱 적절하게 커버(41)의 손상을 방지할 수가 있다.
또한, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 구성을 변경, 추가 또는 삭제할 수 있다. 예를 들어, 접촉 부재(38)와 베이스 플레이트(40) 사이의 열전도 시트(39)를 없애고 접촉 부재(38)를 베이스 플레이트(40)와 일체로 형성하여도 좋다. 즉, 베이스 플레이트에 외륜(8a)과 면접촉 하는 수열면을 설치하여도 좋다. 또한, 전지(36)는, 무선 통신 보드(35)에 장착되지 않고, 센서 기판(34)에 장착되어도 좋다. 단열재(37)는 폐지하여도 좋다. 또한, 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛(20)은, 대차(1)의 기어 박스나 모터에 장착하여도 좋다.
1 : 대차
6 : 차축
8 : 베어링(회전체)
8a : 외륜
11 : 축상자
20 : 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛
31 : 하우징
32 : 열전도 시트
33 : 온도센서
34 : 센서 보드
35 : 무선 통신 보드
36 : 전지
38c : 수열면
40 : 베이스 플레이트
40e : 오목부
41 : 커버
42 : 변환 기판
43 : 무선 통신 모듈
44 : 제1 전극
45 : 제2 전극(홀더)
49 : 스페이서

Claims (8)

  1. 철도 차량용 대차의 회전체를 수용한 상자에 장착되는 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛으로서,
    온도센서와,
    상기 온도센서로부터 아날로그 온도 신호를 디지털 온도 신호로 변환하는 변환 회로를 가지는 변환 기판과, 상기 변환 기판에 탑재되어 상기 디지털 온도 신호를 무선 신호로 송신하는 무선 통신 모듈을 가지고, 상기 온도센서로부터 상기 회전체의 반대측으로 간격을 띄워 배치되는 무선 통신 보드와,
    상기 온도센서와 상기 무선 통신 보드 사이에 배치되어 상기 무선 통신 보드에 전력을 공급하는 전지와,
    상기 온도센서와 상기 무선 통신 보드와 상기 전지를 수용하고, 상기 상자에 장착되는 하우징을 구비하며,
    상기 무선 통신 보드는, 상기 회전체의 접선 방향을 따르는 방향으로 배치되고,
    상기 무선 통신 보드의 법선 방향에서 바라볼 때, 상기 온도센서와 상기 전지와 상기 무선 통신 보드가 서로 겹쳐서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 상자에 장착되며, 상기 온도센서에 열을 전달하는 금속제의 베이스 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트에 장착되며, 상기 온도센서와 상기 무선 통신 보드와 상기 전지를 덮는 비도전성 재료로 이루어지는 커버를 가지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트와 상기 온도센서 사이에 끼워지며, 절연성을 가지는 열전도 시트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는, 상기 온도센서와 마주보는 면에서 상기 열전도 시트를 수용하는 오목부를 가지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도센서가 탑재되며, 상기 아날로그 온도 신호를 상기 변환 회로에 출력하는 센서 회로를 가진 센서 기판을 더 구비하고,
    상기 센서 기판은, 상기 온도센서와 상기 전지 사이에서 상기 무선 통신 보드와 동일 방향으로 배치되며,
    상기 무선 통신 보드의 법선 방향에서 바라볼 때, 상기 온도센서와 상기 센서 기판과 상기 전지와 상기 무선 통신 보드가 서로 겹쳐져서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 센서 기판과 상기 무선 통신 보드 사이에 배치된 비도전성의 스페이서를 더 구비하고,
    상기 전지는, 상기 스페이서에 의해서 형성된 공간에서, 상기 무선 통신 보드에 설치된 홀더에 수납되는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전지는, 상기 무선 통신 보드의 두께 방향의 치수보다 상기 무선 통신 보드를 따르는 방향의 치수가 긴 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전체는 차축을 지지하는 베어링이고, 상기 상자는 상기 베어링을 수용하는 축상자이며,
    상기 하우징은, 상기 온도센서에 열을 전달하고, 상기 베어링의 외륜의 외주면에 면접촉 하는 원호 형상의 수열면을 가지는 것을 특징으로 하는 철도 차량용 대차의 무선통신기능이 달린 온도센서 유닛.
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