特許 7438624 昇温検知センサ、昇温検知システム、及び昇温検知ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-16

(45)【発行日】2024-02-27

(54)【発明の名称】昇温検知センサ、昇温検知システム、及び昇温検知ユニット

(51)【国際特許分類】

   G06K 19/07 20060101AFI20240219BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20240219BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20240219BHJP

   H01Q 1/22 20060101ALI20240219BHJP

【ＦＩ】

G06K19/07 170

G06K19/077 248

G06K19/077 280

H01Q1/38

H01Q1/22 A

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020021871

(22)【出願日】2020-02-12

(65)【公開番号】P2021128468

(43)【公開日】2021-09-02

【審査請求日】2022-11-24

(73)【特許権者】

【識別番号】521475989

【氏名又は名称】川崎車両株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西村 武宏

(72)【発明者】

【氏名】磯村 一雄

(72)【発明者】

【氏名】鴻池 史一

(72)【発明者】

【氏名】内田 フランソワ オリヴィエ

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 與志

【審査官】小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０６１０６９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－２５９８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０３０５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６４１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０８９０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０７８１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５０２６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０１１９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６８６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１３９０６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｋ １９／０７

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｈ０１Ｑ １／３８

Ｈ０１Ｑ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物の温度上昇を検知する昇温検知部を有する昇温検知回路と、前記昇温検知部が前記温度上昇を検知すると自己の検知情報が書き換えられるＲＦＩＤチップと、前記ＲＦＩＤチップに電気的に接続されたアンテナ回路とが形成された実装基板と、
第１面と、前記第１面とは反対側に位置する第２面とを有し、前記実装基板を支持する板状の絶縁部材と、を備え、
前記昇温検知部が、前記絶縁部材の前記第２面側よりも前記第１面側に配置され、前記アンテナ回路が、前記絶縁部材の前記第１面側よりも前記第２面側に配置され、
前記絶縁部材は、樹脂材料により構成されて前記実装基板と組み合わされている、昇温検知センサ。

【請求項2】

前記昇温検知部は、一定温度以上に加熱されると断線することにより前記構造物の前記温度上昇を検知する、請求項１に記載の昇温検知センサ。

【請求項3】

前記昇温検知部が、前記絶縁部材の前記第１面から露出するように配置されている、請求項１又は２に記載の昇温検知センサ。

【請求項4】

前記アンテナ回路が、前記絶縁部材の前記第２面上に配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の昇温検知センサ。

【請求項5】

前記構造物に取り付けられる取付部を有し、且つ、前記絶縁部材を支持するハウジングを更に備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の昇温検知センサ。

【請求項6】

前記ハウジングの材料が、前記絶縁部材よりも硬い材料を含む、請求項５に記載の昇温検知センサ。

【請求項7】

前記ハウジングは、前記絶縁部材の前記第１面の一部を覆うように配置される被覆部を有し、前記昇温検知部が、前記被覆部の外部に露出している、請求項５又は６のいずれかに記載の昇温検知センサ。

【請求項8】

前記構造物が、鉄道車両用台車である、請求項１～７のいずれか１項に記載の昇温検知センサ。

【請求項9】

前記鉄道車両用台車の表面に設けられた窪み部の内部に収容される、請求項８に記載の昇温検知センサ。

【請求項10】

前記鉄道車両用台車の軸箱、前記鉄道車両用台車の主電動機と車輪とを接続する継手、及び前記鉄道車両用台車の前記主電動機の回転動力を車輪に伝達する歯車箱のうちの少なくともいずれかと熱結合するように配置される、請求項８又は９に記載の昇温検知センサ。

【請求項11】

請求項８～１０のいずれか１項に記載の前記昇温検知センサと、前記昇温検知センサと通信可能な読取装置とを備え、
前記読取装置が、前記鉄道車両用台車を備える鉄道車両に搭載されている、鉄道車両用昇温検知システム。

【請求項12】

構造物の温度上昇を検知する、複数の昇温検知センサを備え、
前記昇温検知センサは、
前記構造物の前記温度上昇を検知する昇温検知部を有する昇温検知回路と、前記昇温検知部が前記温度上昇を検知すると自己の検知情報が書き換えられるＲＦＩＤチップと、前記ＲＦＩＤチップに電気的に接続されたアンテナ回路とが形成された実装基板と、
第１面と、前記第１面とは反対側に位置する第２面とを有し、前記実装基板を支持する板状の絶縁部材と、を備え、
前記昇温検知部が、前記絶縁部材の前記第２面側よりも前記第１面側に配置され、前記アンテナ回路が、前記絶縁部材の前記第１面側よりも前記第２面側に配置され、
前記絶縁部材は、樹脂材料により構成されて前記実装基板と組み合わされ、
前記複数の昇温検知センサの前記昇温検知部が断線する温度が異なる、昇温検知ユニット。

【請求項13】

前記複数の昇温検知センサを一体的に支持する支持部材を更に備える、請求項１２に記載の昇温検知ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、昇温検知センサ、昇温検知システム、及び昇温検知ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

構造物の温度管理を非接触で行う方法として、例えば特許文献１に開示されるように、一定温度以上の温度上昇を検知する検知回路と、検知回路により検知した検知情報を記録するＲＦＩＤ（Radio frequency identifier）チップとを有するＲＦＩＤタグを構造物に配置し、ＲＦＩＤタグの検知情報を読取装置で通信により読み取ることで構造物の温度管理を行う方法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１９６７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示される方法では、例えば、ＲＦＩＤタグと読取装置との通信の際、構造物がＲＦＩＤタグの近傍に存在すると、通信が構造物により妨げられる場合がある。この場合、検知情報がＲＦＩＤタグに適切に記録されていても、検知情報を読取装置で読み取ることが困難となる。

【0005】

そこで本発明は、ＲＦＩＤタグを用いて構造物の温度管理を行う場合において、構造物の温度を適切に検知すると共に、ＲＦＩＤタグと読取装置との通信が構造物により妨げられるのを防止することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る昇温検知センサは、構造物の温度上昇を検知する昇温検知部を有する昇温検知回路と、前記昇温検知部が前記温度上昇を検知すると自己の検知情報が書き換えられるＲＦＩＤチップと、前記ＲＦＩＤチップに電気的に接続されたアンテナ回路と、第１面と、前記第１面とは反対側に位置する第２面とを有し、前記ＲＦＩＤチップ、前記昇温検知部、及び前記アンテナ回路を支持する板状の絶縁部材と、を備え、前記昇温検知部が、前記絶縁部材の前記第２面側よりも前記第１面側に配置され、前記アンテナ回路が、前記絶縁部材の前記第１面側よりも前記第２面側に配置されている。

【0007】

また、本発明の一態様に係る昇温検知ユニットは、構造物の温度上昇を検知する、複数の昇温検知センサを備え、前記昇温検知センサは、前記構造物の前記温度上昇を検知する昇温検知部を有する昇温検知回路と、前記昇温検知部が前記温度上昇を検知すると自己の検知情報が書き換えられるＲＦＩＤチップと、前記ＲＦＩＤチップに電気的に接続されたアンテナ回路と、第１面と、前記第１面とは反対側に位置する第２面とを有し、前記ＲＦＩＤチップ、前記昇温検知部、及び前記アンテナ回路を支持する板状の絶縁部材と、を備え、前記昇温検知部が、前記絶縁部材の前記第２面側よりも前記第１面側に配置され、前記アンテナ回路が、前記絶縁部材の前記第１面側よりも前記第２面側に配置され、前記複数の昇温検知センサの前記昇温検知部が断線する温度が異なる。

【0008】

上記した昇温検知センサ及び昇温検知ユニットでは、昇温検知回路の昇温検知部が、絶縁部材の第１面側よりも第２面側に配置され、アンテナ回路が、絶縁部材の第２面側よりも第１面側に配置されている。このため、例えば、絶縁部材の第１面を構造物の表面と対向するように昇温検知センサを配置することで、昇温検知回路を構造物と熱結合するように配置しながら、ＲＦＩＤチップに電気的に接続されたアンテナ回路を構造物の表面と離隔した状態で配置できる。これにより、例えば、構造物がＲＦＩＤタグの近傍に存在する場合でも、ＲＦＩＤタグと読取装置との通信が構造物により妨げられるのを防止しながら、昇温検知回路により構造物の温度上昇を適切に検知できる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ＲＦＩＤタグを用いて構造物の温度管理を行う場合において、構造物の温度を適切に検知できると共に、ＲＦＩＤタグと読取装置との通信が構造物により妨げられるのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係る昇温検知センサの斜視図である。

【図2】図１の昇温検知センサのＩＩ－ＩＩ線矢視断面と読取装置とを示す図である。

【図3】第２実施形態に係る昇温検知ユニットを示す図である。

【図4】第２実施形態の変形例に係る昇温検知ユニットを示す図である。

【図5】第３実施形態に係る昇温検知センサが配置される鉄道車両用台車を示す模式図である。

【図6】図５の軸箱に対する昇温検知センサの取付構造を示す図である。

【図7】図５の継手に対する昇温検知センサの取付構造を示す部分正面図である。

【図8】図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視断面図である。

【図9】図７のＩＸ－ＩＸ線矢視断面図である。

【図10】第４実施形態に係る鉄道車両用昇温検知システムを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、各実施形態について図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る昇温検知センサ１の斜視図である。図２は、図１の昇温検知センサ１のＩＩ－ＩＩ線矢視断面と読取装置１６とを示す図である。図２中の断面図は、昇温検知センサ１の長手方向に垂直な断面図に相当する。図１及び２に示す昇温検知センサ１は、構造物１５の温度管理に用いられ、構造物１５と熱結合するように構造物１５の表面に配置される。

【0012】

昇温検知センサ１は、ＲＦＩＤにより構造物１５の温度上昇を検知し、構造物１５のメンテナンスの負担軽減に寄与するＲＦＩＤタグである。構造物１５の種類は、限定されない。昇温検知センサ１は、一例として、直方体状の外観形状を有する。昇温検知センサ１は、実装基板７、絶縁部材５、及びハウジング６を備える。実装基板７には、昇温検知回路２、ＲＦＩＤチップ３、及びアンテナ回路４が形成されている。実装基板７は、一例としてフレキシブル基板である。実装基板７は、一部分が絶縁部材５の内部に配置され、残余の部分が外部に露出された状態で、絶縁部材５に支持されている。ハウジング６は、絶縁部材５を支持する。

【0013】

昇温検知回路２は、構造物１５の温度上昇を検知する昇温検知部８を有する。本実施形態の昇温検知部８は、一定温度以上に加熱されると断線することにより構造物１５の温度上昇を検知する。昇温検知部８は、一例として温度ヒューズを含む。この温度ヒューズは、一例として、ＲＦＩＤチップ３に電気的に接続される一対のリード線と、一対のリード線同士を電気的に接続する合金である可溶体とを有する合金型である。温度ヒューズの形式は、限定されない。このように昇温検知回路２は、断線されることで対象物の一定温度以上の温度上昇を検出するタンパー回路である。

【0014】

ＲＦＩＤチップ３は、昇温検知回路２の昇温検知部８が構造物１５の温度上昇を検知すると（本実施形態では当該検知により昇温検知部８が断線すると）自己の検知情報が書き換えられる。ＲＦＩＤチップ３は、昇温検知回路２に電気的に接続されている。ＲＦＩＤチップ３は、一例として、電源が不要なパッシブ型である。ＲＦＩＤチップ３は、自己のＩＤ情報と、自己に電気的に接続された昇温検知回路２の断線の有無を示す検知情報とを記憶する記憶部を有する。ＲＦＩＤチップ３は、一例としてＩＣチップにより実現される。一例として、ＲＦＩＤチップ３は、昇温検知回路２が断線している場合は、検知情報として「０」を記憶部に記憶し、昇温検知回路２が断線していない場合は、検知情報として「１」を記憶部に記憶する。ＲＦＩＤチップ３は、アンテナ回路４を介して受信した外部の読取装置１６からの信号により起電して動作し、自己のＩＤ情報と検知情報とを、アンテナ回路４を介して外部に無線送信する。

【0015】

絶縁部材５は、第１面５ａと、第１面５ａとは反対側に位置する第２面５ｂとを有する板状に形成されている。昇温検知センサ１の構造物１５への取り付けの際、絶縁部材５は、第１面５ａが構造物１５の表面と対向するように配置される。絶縁部材５は、ＲＦＩＤチップ３を支持する。また絶縁部材５は、第２面５ｂ側よりも第１面５ａ側に昇温検知回路２の昇温検知部８が偏在し、第１面５ａ側よりも第２面５ｂ側にＲＦＩＤチップ３が偏在するように、昇温検知回路２とＲＦＩＤチップ３とを支持する。

【0016】

第１面５ａ側に昇温検知回路２の昇温検知部８を偏在させることで、昇温検知部８を構造物１５と熱結合させ易くできる。また、第２面５ｂ側にアンテナ回路４を偏在させることで、例えば、電波を吸収する材料を含む構造物１５が昇温検知センサ１の近傍に配置されている場合でも、昇温検知センサ１と読取装置１６との通信が構造物１５により妨げられるのが防止される。本実施形態の昇温検知部８は、絶縁部材５の第１面５ａから露出するように配置されている。これにより、昇温検知部８は、構造物１５と接触する。なお、昇温検知部８と構造物１５との間に、例えば銅板や熱伝導グリース等の伝熱体を介在させることで、昇温検知部８の昇温検知精度を向上させることもできる。

【0017】

絶縁部材５は、一例として、樹脂材料により構成されている。本実施形態の昇温検知センサ１の製造時には、ＲＦＩＤチップ３及びアンテナ回路４が第２面５ｂに露出すると共に、昇温検知回路２の一部が絶縁部材５の内部に配置されるように、金型の内部に実装基板７を配置した状態で、金型の内部に樹脂材料を射出して成型することにより、絶縁部材５と実装基板７とが組み合わされる。なお絶縁部材５は、セラミック等の他の材料により構成されていてもよい。

【0018】

絶縁部材５の第１面５ａと第２面５ｂとに垂直な方向の厚み寸法（以下、単に厚み寸法とも称する。）は、昇温検知センサ１の構造物１５への取り付けの際に、昇温検知部８を構造物１５と熱結合させると共に、ＲＦＩＤチップ３がアンテナ回路４を介して読取装置１６と通信できる値に適宜設定可能である。絶縁部材５の厚み寸法は、一例として、数ｍｍ以上数ｃｍ以内の範囲の値に設定されている。絶縁部材５の厚み寸法の下限値としては、５ｍｍが好ましく、８ｍｍがより好ましい。絶縁部材５は、実装基板７よりも高い硬度を有する。これにより実装基板７は、昇温検知センサ１内での実装基板７の配置が変化しないように、絶縁部材５により強固に支持されている。

【0019】

ハウジング６は、構造物１５に取り付けられる取付部６ａを有する。本実施形態のハウジング６は、絶縁部材５の平面視における周縁を取り囲むと共に、絶縁部材５の４つの側面を覆うように形成されている。ハウジング６は、一例として、一対の取付部６ａを有する。取付部６ａは、絶縁部材５の厚み方向に挿通する挿通孔であり、絶縁部材５の長手方向両端部に配置されている。ハウジング６が絶縁部材５と組み合わされた状態において、絶縁部材５の取付部６ａと重なる部分には、絶縁部材５の厚み方向に延びる挿通孔５ｃが形成されている。取付部６ａと挿通孔５ｃとには、ボルトの軸が挿通され、当該ボルトを用いた締結構造により、昇温検知センサ１が構造物１５に脱着自在に取り付けられる。本実施形態のハウジング６の材料は、絶縁部材５よりも硬い材料を含む。これによりハウジング６は、絶縁部材５よりも高い硬度を有する。

【0020】

ハウジング６は、絶縁部材５の第１面５ａの一部を覆うように配置される被覆部６ｂを更に有する。被覆部６ｂは、絶縁部材５の長手方向に延びながら、第１面５ａの幅方向一端側の領域を覆っている。本実施形態の昇温検知センサ１では、昇温検知回路２の昇温検知部８は、被覆部６ｂの外部に露出している。

【0021】

図２に示すように、絶縁部材５の長手方向に垂直な断面において、実装基板７に実装された昇温検知部８は、実装基板７の絶縁部材５に埋設された側の一端部に配置されている。これにより昇温検知センサ１では、昇温検知部８が、絶縁部材５の第２面５ｂ側よりも第１面５ａ側に配置され、アンテナ回路４が、絶縁部材５の第１面５ａ側よりも第２面５ｂ側に配置されている。

【0022】

昇温検知部８は、全部が絶縁部材５に覆われていてもよいし、少なくとも一部が第１面５ａに露出していてもよい。昇温検知部８の少なくとも一部が絶縁部材５に覆われる場合、昇温検知部８の昇温検知精度を高めるため、絶縁部材５の材料は、熱伝導性に優れる材料であることが好ましい。また、絶縁部材５とハウジング６との材料は、ＲＦＩＤチップ３と読取装置１６との通信を妨げないように、電波を吸収しにくい材料であることが望ましい。

【0023】

ハウジング６の材料としては、絶縁部材５を支持できる硬度を有するものが望ましい。このような材料としては、例えば、金属材料や樹脂材料等が挙げられる。ハウジング６の材料が樹脂材料等の絶縁材料である場合、ＲＦＩＤチップ３及びアンテナ回路４のうち少なくともいずれかが、ハウジング６により覆われていてもよい。

【0024】

本実施形態では、昇温検知センサ１の第１面５ａ側の表面と、第２面５ｂ側の表面とは、滑らかな平坦面として形成されている。第１面５ａ又は第２面５ｂと、ハウジング６の外表面との間には、段差が設けられていてもよい。

【0025】

以上説明したように、昇温検知センサ１は、昇温検知回路２の昇温検知部８が、絶縁部材５の第２面５ｂ側よりも第１面５ａ側に配置され、アンテナ回路４が、絶縁部材５の第１面５ａ側よりも第２面５ｂ側に配置されている。このため、例えば、絶縁部材５の第１面５ａを構造物１５の表面と対向するように昇温検知センサ１を配置することで、昇温検知回路２を構造物１５と熱結合するように配置しながら、ＲＦＩＤチップ３に電気的に接続されたアンテナ回路４を構造物１５の表面と離隔した状態で配置できる。これにより、例えば、構造物１５が昇温検知センサ１の近傍に存在する場合でも、昇温検知センサ１と読取装置１６との通信が構造物１５により妨げられるのを防止しながら、昇温検知回路２により構造物１５の温度上昇を適切に検知できる。

【0026】

また、昇温検知センサ１の検知情報を読み取る読取装置１６は、比較的安価であるため、昇温検知センサ１と読取装置１６とを用いることで、構造物１５の温度管理を低コストで行うことができる。また、パッシブ型のＲＦＩＤチップ３を用いることで、昇温検知センサ１の電源を省略できるため、昇温検知センサ１を安価に製造できる。

【0027】

また昇温検知センサ１では、昇温検知部８が、絶縁部材５の第１面５ａから露出するように配置されている。これにより、構造物１５と昇温検知部８とを熱結合し易くでき、昇温検知センサ１により構造物１５の温度管理を精度よく行える。

【0028】

また昇温検知センサ１では、アンテナ回路４が、絶縁部材５の第２面５ｂ上に配置されている。これにより、アンテナ回路４を構造物１５から適切に離隔でき、ＲＦＩＤチップ３と読取装置１６との通信が構造物１５により妨げられるのを一層防止できる。

【0029】

また昇温検知センサ１は、構造物１５に取り付けられる取付部６ａを有し、且つ、絶縁部材５を支持するハウジング６を備える。これにより、ハウジング６で絶縁部材５を支持しながら、ハウジング６の取付部６ａを用いて、昇温検知センサを構造物１５に取り付けることができる。

【0030】

また昇温検知センサ１では、ハウジング６の材料が、絶縁部材５よりも硬い材料を含む。これにより、昇温検知回路２、ＲＦＩＤチップ３、及びアンテナ回路４を支持する絶縁部材５をハウジング６で強固に支持でき、絶縁部材５が外力により変形するのを防止できる。よって、昇温検知センサ１を安定して駆動できる。

【0031】

またハウジング６は、絶縁部材５の第１面５ａの一部を覆うように配置される被覆部６ｂを有し、昇温検知部８が、被覆部６ｂの外部に露出している。これにより、絶縁部材５をハウジング６で適切に保護し且つ支持しながら、昇温検知部８を構造物１５と熱結合し易くできる。

【0032】

なお、昇温検知センサ１を用いて、構造物１５の単一の部品の温度管理を行ってもよいし、複数の昇温検知センサ１を用いて、構造物１５の複数の部品の温度管理を行ってもよい。以下、その他の実施形態等について、第１実施形態との差異を中心に説明する。

【0033】

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態に係る昇温検知ユニット１７を示す図である。図３に示すように、昇温検知ユニット１７は、構造物１５の温度上昇を検知する複数の昇温検知センサ１を備える。この複数の昇温検知センサ１は、昇温検知部８が断線する温度が異なっている。また昇温検知ユニット１７は、複数の昇温検知センサ１を一体的に支持する支持部材１８を備える。支持部材１８は、一例として板材であり、一方の板面に複数の昇温検知センサ１が分散して配置されている。支持部材１８の材料としては、例えば、絶縁性及び熱伝導性に優れる材料が挙げられる。

【0034】

以上の構成を有する昇温検知ユニット１７によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。更に、昇温検知部８が断線する温度が異なる複数の昇温検知センサ１を用いることで、構造物１５の温度上昇値を詳細に確認できる。これにより、構造物１５の高精度な温度管理を行える。このような温度管理を行うことで、例えば、構造物１５の温度上昇値に応じて、構造物１５のメンテナンス内容を変更できる。なお、昇温検知部８が断線する温度が異なる昇温検知センサ１を異なる色に着色してもよい。これにより、昇温検知ユニット１７に含まれる複数の昇温検知センサ１の各配置を確認し易くできると共に、昇温検知部８が断線する温度が異なる複数の昇温検知センサ１を適切に用いて昇温検知ユニット１７を製造し易くできる。

【0035】

なお、単一の昇温検知ユニット１７を用いて、構造物１５の単一の部品の温度管理を行ってもよいし、複数の昇温検知ユニット１７を用いて、構造物１５の複数の部品の温度管理を行ってもよい。

【0036】

図４は、第２実施形態の変形例に係る昇温検知ユニット１９を示す図である。昇温検知ユニット１９は、複数の実装基板７、絶縁部材５と同様の単一の絶縁部材２０、及び、ハウジング６と同様の単一のハウジング２１を備える。

【0037】

複数の実装基板７は、互いに分散した状態で絶縁部材２０に支持されている。絶縁部材２０は、第２面２０ｂ側よりも第１面２０ａ側に昇温検知回路２の昇温検知部８が偏在し、第１面２０ａ側よりも第２面２０ｂ側にＲＦＩＤチップ３とアンテナ回路４とが偏在するように、各実装基板７の昇温検知部８とアンテナ回路４とを支持している。これにより、昇温検知部８が、絶縁部材２０の第２面２０ｂ側よりも第１面２０ａ側に配置され、アンテナ回路４が、絶縁部材２０の第１面２０ａ側よりも第２面２０ｂ側に配置されている。

【0038】

共通の絶縁部材２０に支持される複数の実装基板７の昇温検知回路２は、断線する温度が異なる昇温検知部８を含む。昇温検知ユニット１９は、ハウジング２１に設けられた取付部２１ａに、不図示の締結部材を挿通し且つ締結することで、構造物１５に取り付けられる。以上の構成を有する昇温検知ユニット１９によっても、昇温検知ユニット１７と同様の効果が得られる。

【0039】

（第３実施形態）
図５は、第３実施形態に係る昇温検知センサ１が配置される鉄道車両用台車２３を示す模式図である。図５に示すように、本実施形態では、構造物１５が、鉄道車両用台車２３である。この鉄道車両用台車２３は、車輪３０、軸箱３１、主電動機３２、主電動機３２の回転動力を車輪３０に伝達する歯車箱３３、主電動機３２と歯車箱３３とを接続する継手３４、及び、軸箱３１を支持する軸梁３５（図６参照）を備える。本実施形態では、この鉄道車両用台車２３に対し、昇温検知センサ１は、軸箱３１、継手３４、及び歯車箱３３のうちの少なくともいずれか（ここでは全て）と熱結合するように配置される。昇温検知センサ１は、鉄道車両用台車２３の走行時に脱落しないように、鉄道車両用台車２３に取り付けられている。

【0040】

図６は、図５の軸箱３１に対する昇温検知センサ１の取付構造を示す図である。この例では、車両長手方向に延びる軸梁３５の長手方向一端部の表面に軸箱３１が支持されている。昇温検知センサ１は、軸箱３１の軸梁３５とは反対側の外表面に取付部６ａを用いて取り付けられている。このような昇温検知センサ１の取付構造によれば、例えば、既存の軸箱３１に対しても比較的容易に昇温検知センサ１を取り付けることができる。

【0041】

図７は、図５の継手３４に対する昇温検知センサ１の取付構造を示す部分正面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線矢視断面図である。図９は、図７のＩＸ－ＩＸ線矢視断面図である。図７では、鉄道車両用台車２３の車幅方向から見たハブ４１，４３のフランジ部４１ａ，４３ａのみを部分的に示している。また図７では、軸４０、４２の輪郭と、ハブ４１，４３の内周面に設けられた外歯車４１ｄ，４３ｄの輪郭とを破線で示している。図８，９では、外歯車４１ｄ，４３ｄは省略している。

【0042】

図７～９に示す継手３４は、一例として、歯車形撓み軸継手である。継手３４は、主電動機３２の回転動力が出力される原動軸４０と一体的に回転する原動ハブ４１と、歯車箱３３の内部に原動軸４０からの回転動力を入力する被動軸４２（図５参照）と一体的に回転する被動ハブ４３とを備える。軸４０，４２の対向端部には、外周面に内歯車が設けられた不図示の円筒部が設けられ、この円筒部の内歯車が、ハブ４１，４３の外歯車４１ｄ，４３ｄと組み合わされている。前記内歯車と外歯車４１ｄ，４３ｄとの歯面には、前記内歯車と外歯車４１ｄ，４３ｄとの回転軸に垂直な方向から見たときの形状が円弧状のクラウニングが形成されている。

【0043】

原動ハブ４１と被動ハブ４３とは、フランジ部４１ａ，４３ａを有する。原動ハブ４１と被動ハブ４３とは、互いに組み合わせられることで、鉄道車両用台車２３の車幅方向に延びるスリーブを構成する。フランジ部４１ａ，４３ａは、互いに組み合わせられた状態で、原動軸４０と被動軸４２との軸周りに配置された複数の締結部材１２により締結されている。

【0044】

原動軸４０の軸線Ｐ１と被動軸４２の軸線Ｐ２とが一致した状態で、これらの軸線方向から見たフランジ部４１ａ，４３ａは、一例として円環状である。フランジ部４１ａ，４３ａは、当該状態において、前記軸線方向から見て軸線Ｐ１，Ｐ２の軸心に対する対称位置に配置された窪み部４１ｂ，４３ｂを有する。窪み部４１ｂ，４３ｂは、フランジ部４１ａ，４３ａのうち、一方のフランジ部の他方のフランジ部とは反対側の面に形成されている。窪み部４１ｂ，４３ｂは、前記軸線方向に窪んでいる。窪み部４１ｂ，４３ｂは、昇温検知センサ１が収容可能な内部空間を有する。昇温検知センサ１は、窪み部４１ｂ，４３ｂの内部空間に収容された状態で、フランジ部４１ａ，４３ａに取り付けられている。

【0045】

このような昇温検知センサ１の取付構造によれば、継手３４の回転中に昇温検知センサ１が継手３４の回転に伴って発生する遠心力により脱落するのを防止しながら、昇温検知センサ１をフランジ部４１ａ，４３ａに強固に取り付けることができる。また、軸線Ｐ１，Ｐ２に対する対称位置に配置された一対の窪み部４１ｂ，４３ｂのそれぞれに昇温検知センサ１を配置することで、昇温検知センサ１が取り付けられた継手３４の重量バランスを安定化できる。

【0046】

なお窪み部は、原動ハブ４１と被動ハブ４３とのフランジ部４１ａ，４３ａとは反対側の各端部４１ｃ，４３ｃに設けられていてもよい。この場合も、重量バランスの観点から、前記軸線方向から見て軸線Ｐ１，Ｐ２の軸心に対する端部４１ｃ，４３ｃの対称位置に窪み部を配置することが望ましい。また窪み部には、昇温検知センサ１が圧入されることで、昇温検知センサ１が取り付けられてもよいし、昇温検知センサ１が接着剤により取り付けられてもよい。昇温検知センサ１は、鉄道車両用台車２３や、鉄道車両用台車２３を備える鉄道車両のその他の部品の温度管理に用いられてもよい。

【0047】

また本実施形態では、昇温検知センサ１は、軸箱３１、継手３４、及び歯車箱３３のうちの少なくともいずれかと熱結合するように配置されているが、昇温検知センサ１の配置位置はこれに限定されない。昇温検知センサ１は、例えば、車輪３０又は主電動機３２の少なくともいずれかと熱結合するように配置されていてもよい。

【0048】

次に、第３実施形態の変形例である鉄道車両用昇温検知システムについて説明する。このシステムは、昇温検知センサ１と読取装置１６とを備え、読取装置１６が、構造物１５である鉄道車両用台車２３を備える鉄道車両２２（図１０参照）に搭載されている。昇温検知センサ１が検知した検知情報は、鉄道車両２２内の温度管理者により読取装置１６を用いて管理される。この変形例によれば、鉄道車両２２が停止中又は走行中のいずれの状態にあるかを問わず、鉄道車両２２内の温度管理者により、鉄道車両用台車２３の温度管理を行える。従って、必要に応じて鉄道車両用台車２３への効率的且つ迅速な対応が可能である。

【0049】

（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態に係る鉄道車両用温度管理システム９を示す模式図である。このシステム９は、構造物１５である鉄道車両用台車２３に取り付けられた昇温検知センサ１と、レール１１近傍の地表に配置された地上アンテナ装置５０と、地上アンテナ装置５０に電気的に接続された読取通信装置５１と、読取通信装置５１とインターネットを介して接続され、読取通信装置５１から送信される昇温検知センサ１の検知情報を蓄積するサーバ５２と、サーバ５２に蓄積された検知情報を格納するデータベース５３とを備える。ここでは一例として、昇温検知センサ１は軸箱３１に取り付けられている。

【0050】

以上の構成を有するシステム９によれば、鉄道車両用台車２３を備える鉄道車両２２の停止中又は低速移動中に、鉄道車両用台車２３に取り付けられた昇温検知センサ１のＩＤ情報と検知情報を、地上アンテナ装置５０を介して読取通信装置５１が読み取る。これにより、読み取られたＩＤ情報と検知情報とが、互いに関連付けられた状態でサーバ５２に送信され、データベース５３に格納される。鉄道車両用台車２３の温度管理を行う際には、データベース５３に格納された昇温検知センサ１のＩＤ情報と検知情報とを参照することで、各鉄道車両用台車２３の温度管理を効率よく行うことができる。また、地上アンテナ装置５０は比較的安価であるため、システム９を低コストで実現できると共に、路線の複数個所に地上アンテナ装置５０を配置して、各鉄道車両用台車２３の温度管理を詳細に行うこともできる。

【0051】

本発明は、上記各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成を変更、追加、又は削除できる。昇温検知センサ１の外観形状は、直方体状に限定されず、例えば楕円体状等のその他の形状であってもよい。ＲＦＩＤチップ３の形式は、セミパッシブ型やアクティブ型であってもよい。昇温検知センサ１は、構造物１５と熱結合可能に構造物１５に取り付けられていればよく、構造物１５の表面と直接していなくてもよい。この場合、例えば、構造物１５と昇温検知センサ１との間に、熱伝導性に優れる部材等の他の部材が介在していてもよい。

【符号の説明】

【0052】

１ 昇温検知センサ
２ 昇温検知回路
３ ＲＦＩＤチップ
４ アンテナ回路
５ 絶縁部材
５ａ 第１面
５ｂ 第２面
６ ハウジング
６ａ 取付部
６ｂ 被覆部
８ 昇温検知部
１５ 構造物
１６ 読取装置
１７，１９ 昇温検知ユニット
１８ 支持部材
２２ 鉄道車両
２３ 鉄道車両用台車
３０ 車輪
３１ 軸箱
３２ 主電動機
３３ 歯車箱
３４ 継手
４１ｂ，４３ｂ 窪み部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】