JP2000149610A - 多灯形色灯信号機 - Google Patents
多灯形色灯信号機Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
- B61L5/12—Visible signals
- B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
- B61L5/1809—Daylight signals
- B61L5/1881—Wiring diagrams for power supply, control or testing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
- B61L5/12—Visible signals
- B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
- B61L5/1809—Daylight signals
- B61L5/1854—Mounting and focussing of the light source in a lamp, fixing means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L2207/00—Features of light signals
- B61L2207/02—Features of light signals using light-emitting diodes (LEDs)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造で効率よくＬＥＤの放熱を行
う。ＬＥＤの傾きと振動を防止する。視認性を高める。
電源回路の信頼性を高め、同一色は同一種類の発光ユニ
ットで済む回路とする。 【解決手段】 発光素子基盤（３）はアルミコア（３
０）を使用、コアに対向する導体パターン（３３，３
４）を絶縁層（３１，３２）露出部分より広くする。は
んだメッキされた筒の内面がコアに接するスルーホール
（３７）と、その端部に続く放熱パターン（３５，３
６）を設け、アルミ製の基盤支持構造（４，５）を接触
させる。基盤の前面に黒い固定板（２）を設け、電源回
路は同一色発光のすべての発光ユニット間で互換性のあ
る回路とし、完全独立の２系統とする。
う。ＬＥＤの傾きと振動を防止する。視認性を高める。
電源回路の信頼性を高め、同一色は同一種類の発光ユニ
ットで済む回路とする。 【解決手段】 発光素子基盤（３）はアルミコア（３
０）を使用、コアに対向する導体パターン（３３，３
４）を絶縁層（３１，３２）露出部分より広くする。は
んだメッキされた筒の内面がコアに接するスルーホール
（３７）と、その端部に続く放熱パターン（３５，３
６）を設け、アルミ製の基盤支持構造（４，５）を接触
させる。基盤の前面に黒い固定板（２）を設け、電源回
路は同一色発光のすべての発光ユニット間で互換性のあ
る回路とし、完全独立の２系統とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄道などの交通機関
において、信号を現示するための色灯信号機に関し、特
に半導体発光素子を光源として複数の信号を現示するた
めに、複数の色灯の組み合わせで点灯する多灯形色灯信
号機に関する。
において、信号を現示するための色灯信号機に関し、特
に半導体発光素子を光源として複数の信号を現示するた
めに、複数の色灯の組み合わせで点灯する多灯形色灯信
号機に関する。
【０００２】
【従来の技術】交通機関に使用する信号灯は、近来では
光源として半導体発光素子（以下ＬＥＤという）を多数
搭載した発光ユニットが、寿命が長く、保守管理に有利
なところから広く採用されている。ところがＬＥＤは、
発光と同時に発熱し、基板上の搭載密度が高くなると、
放熱は悪くなり、極端な場合は輝度劣化が起こり発光し
なくなってしまう。そこで従来は、大きな放熱器や送風
によりＬＥＤの熱を逃がしていた。なお、ＬＥＤの基板
への固定は、リード線の支持だけでは不十分であるの
で、樹脂等によりＬＥＤを基板へ固定していた。
光源として半導体発光素子（以下ＬＥＤという）を多数
搭載した発光ユニットが、寿命が長く、保守管理に有利
なところから広く採用されている。ところがＬＥＤは、
発光と同時に発熱し、基板上の搭載密度が高くなると、
放熱は悪くなり、極端な場合は輝度劣化が起こり発光し
なくなってしまう。そこで従来は、大きな放熱器や送風
によりＬＥＤの熱を逃がしていた。なお、ＬＥＤの基板
への固定は、リード線の支持だけでは不十分であるの
で、樹脂等によりＬＥＤを基板へ固定していた。
【０００３】信号現示は、２現示，３現示，４現示，５
現示と多種にわたる。各現示に用いる灯色は、Ｇ，Ｙ，
Ｒの３色、あるいはＧ，Ｒの２色であり、それぞれの色
の発光ユニットを組み合わせて信号機を構成している。
そして従来は、４現示，５現示における２灯同時点灯現
示の場合、そのうちの一方の発光ユニットは、単独点灯
のものとは違う回路構成となっていた。なお、発光ユニ
ット内では、ＬＥＤを２系統に分けて接続し信頼性の向
上を図っている。
現示と多種にわたる。各現示に用いる灯色は、Ｇ，Ｙ，
Ｒの３色、あるいはＧ，Ｒの２色であり、それぞれの色
の発光ユニットを組み合わせて信号機を構成している。
そして従来は、４現示，５現示における２灯同時点灯現
示の場合、そのうちの一方の発光ユニットは、単独点灯
のものとは違う回路構成となっていた。なお、発光ユニ
ット内では、ＬＥＤを２系統に分けて接続し信頼性の向
上を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】信号灯に使用する発光
ユニットは、限られた発光面積で十分な輝度を得るため
ＬＥＤ搭載密度を高くすると、大きな放熱器や送風機を
取り付けないと、輝度劣化が起こってしまうという問題
点がある。本発明の一つの課題は、簡単な構造でＬＥＤ
の放熱が有効に行えるような発光ユニットを備えた多灯
形色灯信号機を提供することである。
ユニットは、限られた発光面積で十分な輝度を得るため
ＬＥＤ搭載密度を高くすると、大きな放熱器や送風機を
取り付けないと、輝度劣化が起こってしまうという問題
点がある。本発明の一つの課題は、簡単な構造でＬＥＤ
の放熱が有効に行えるような発光ユニットを備えた多灯
形色灯信号機を提供することである。
【０００５】本発明のさらなる課題は、従来のＬＥＤの
基板上への固定方法を改め、各ＬＥＤを貫通させて支持
する黒色の発光素子固定板を設け、ＬＥＤの傾き防止し
てすべてのＬＥＤを正確に正面に向けるためのガイドを
兼ねる他、振動対策，点灯時のコントラストなど、従来
製品に比べ寿命の延長と特性を向上を図った発光ユニッ
トを備えた多灯形色灯信号機を提供することである。
基板上への固定方法を改め、各ＬＥＤを貫通させて支持
する黒色の発光素子固定板を設け、ＬＥＤの傾き防止し
てすべてのＬＥＤを正確に正面に向けるためのガイドを
兼ねる他、振動対策，点灯時のコントラストなど、従来
製品に比べ寿命の延長と特性を向上を図った発光ユニッ
トを備えた多灯形色灯信号機を提供することである。
【０００６】本発明のさらなる課題は、ＬＥＤに信号を
表示させる電源回路を、各色毎に２系統に共通のトラン
スを使用して構成したのを改め、信号入力部から２系統
に分け、完全独立２回路とすることにより、信号機全体
の信頼性を向上させるとともに、４現示，５現示におけ
る２灯同時点灯現示の各発光ユニットのうちの一灯は、
単独点灯あるいは同時点灯の同色発光ユニットとは配線
を異にしていたのを改め、同一色で有りさえすれば同一
種類の発光ユニットが使用できるようにして発光ユニッ
トの共通化を図ることにより、生産と保守の合理化が図
れるような多灯形色灯信号機を提供することである。
表示させる電源回路を、各色毎に２系統に共通のトラン
スを使用して構成したのを改め、信号入力部から２系統
に分け、完全独立２回路とすることにより、信号機全体
の信頼性を向上させるとともに、４現示，５現示におけ
る２灯同時点灯現示の各発光ユニットのうちの一灯は、
単独点灯あるいは同時点灯の同色発光ユニットとは配線
を異にしていたのを改め、同一色で有りさえすれば同一
種類の発光ユニットが使用できるようにして発光ユニッ
トの共通化を図ることにより、生産と保守の合理化が図
れるような多灯形色灯信号機を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明の多灯形色灯信号機は、発光素子基板の導体
パターンで２系統に分けて接続された半導体発光素子群
を搭載する複数の発光ユニットと、前記発光ユニットに
発光時の電力を供給する電源回路とを含む多灯形色灯信
号機において、前記発光素子基板は、熱伝導性の高い素
材をコアとし、該コアに絶縁層を挟んで対向する前記導
体パターンを該導体パターンに覆われない絶縁層露出部
分より広くするとともに、熱伝導性の高い素材で筒状部
を形成し該筒状部が前記コアに接する多数のスルーホー
ルと、前記発光素子基板の周縁部に分散配置され前記ス
ルーホールの端部に接する放熱パターンとを設け、熱伝
導性の高い素材で構成した基板支持構造の支持面が前記
放熱パターンに接することにより前記コアから前記基板
支持構造への放熱ルートを形成する構成としてある。
めに本発明の多灯形色灯信号機は、発光素子基板の導体
パターンで２系統に分けて接続された半導体発光素子群
を搭載する複数の発光ユニットと、前記発光ユニットに
発光時の電力を供給する電源回路とを含む多灯形色灯信
号機において、前記発光素子基板は、熱伝導性の高い素
材をコアとし、該コアに絶縁層を挟んで対向する前記導
体パターンを該導体パターンに覆われない絶縁層露出部
分より広くするとともに、熱伝導性の高い素材で筒状部
を形成し該筒状部が前記コアに接する多数のスルーホー
ルと、前記発光素子基板の周縁部に分散配置され前記ス
ルーホールの端部に接する放熱パターンとを設け、熱伝
導性の高い素材で構成した基板支持構造の支持面が前記
放熱パターンに接することにより前記コアから前記基板
支持構造への放熱ルートを形成する構成としてある。
【０００８】また、前記の課題を解決するために本発明
の多灯形色灯信号機は、発光素子基板の導体パターンで
２系統に分けて接続された半導体発光素子群を搭載する
複数の発光ユニットと、前記発光ユニットに発光時の電
力を供給する電源回路とを含む多灯形色灯信号機におい
て、前記発光ユニットは、前記発光素子基板の前面に平
行に配置され前記半導体発光素子の発光部を貫通させて
支持するための少なくとも前面が濃い色彩の素子固定板
を含む構成としてある。
の多灯形色灯信号機は、発光素子基板の導体パターンで
２系統に分けて接続された半導体発光素子群を搭載する
複数の発光ユニットと、前記発光ユニットに発光時の電
力を供給する電源回路とを含む多灯形色灯信号機におい
て、前記発光ユニットは、前記発光素子基板の前面に平
行に配置され前記半導体発光素子の発光部を貫通させて
支持するための少なくとも前面が濃い色彩の素子固定板
を含む構成としてある。
【０００９】さらに上記に加えて本発明の多灯形色灯信
号機は、電源回路は、現示すべき信号が異なる他の多灯
形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号機内にお
いて同一色発光の発光ユニットを相互に交換可能な回路
で構成してある。
号機は、電源回路は、現示すべき信号が異なる他の多灯
形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号機内にお
いて同一色発光の発光ユニットを相互に交換可能な回路
で構成してある。
【００１０】さらに上記に加えて本発明の多灯形色灯信
号機は、電源回路は、前記各発光ユニット内の２系統の
それぞれの半導体発光素子群に対し１対１で対応する電
源電圧変換用のトランスを含む構成としてある。
号機は、電源回路は、前記各発光ユニット内の２系統の
それぞれの半導体発光素子群に対し１対１で対応する電
源電圧変換用のトランスを含む構成としてある。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について、
図面を参照して詳しく説明する。図１は、本発明の一実
施形態例の発光ユニットの主要部分を切断し拡大して示
した説明図（図２のＸ−Ｘで切断した断面図）である。
図２は、図１の発光ユニットの全体の外形を示す斜視図
である。
図面を参照して詳しく説明する。図１は、本発明の一実
施形態例の発光ユニットの主要部分を切断し拡大して示
した説明図（図２のＸ−Ｘで切断した断面図）である。
図２は、図１の発光ユニットの全体の外形を示す斜視図
である。
【００１２】図１および図２において、１はＬＥＤであ
る。２はＬＥＤ１・・・１の発光部を貫通させて支持す
る発光素子の固定板（以下固定板という）である。３は
ＬＥＤのリード線１ａ，１ｂを貫通させて支持するとと
もに、ＬＥＤを基板上の配線パターンにより接続するた
めの発光素子基板である。４はスペーサ、５はユニット
取付板である。スペーサ４とユニット取付板５で基板支
持構造を構成し、ともに熱伝導性に優れたアルミ板で作
られている。
る。２はＬＥＤ１・・・１の発光部を貫通させて支持す
る発光素子の固定板（以下固定板という）である。３は
ＬＥＤのリード線１ａ，１ｂを貫通させて支持するとと
もに、ＬＥＤを基板上の配線パターンにより接続するた
めの発光素子基板である。４はスペーサ、５はユニット
取付板である。スペーサ４とユニット取付板５で基板支
持構造を構成し、ともに熱伝導性に優れたアルミ板で作
られている。
【００１３】６は配線基板である。配線基板６は、発光
ユニット側のコネクタ（図１および図２には図示してい
ない）が取り付けられていて、発光素子基板３を電源回
路に接続する回路が搭載されている。配線基板６は支持
棒７，７，７，７によってユニット取付板５に固定され
ている。なお、発光ユニットはユニット取付板５の四隅
にある取り付け孔５ａ，５ａ，５ａ，５ａによって図示
しない信号機のケース内に固定される。
ユニット側のコネクタ（図１および図２には図示してい
ない）が取り付けられていて、発光素子基板３を電源回
路に接続する回路が搭載されている。配線基板６は支持
棒７，７，７，７によってユニット取付板５に固定され
ている。なお、発光ユニットはユニット取付板５の四隅
にある取り付け孔５ａ，５ａ，５ａ，５ａによって図示
しない信号機のケース内に固定される。
【００１４】ＬＥＤ１は、ＬＥＤの輝度を緑色，黄色，
赤色で均整化して視認性を向上させるとともに、輝度の
劣化速度を一定に保つために、黄色灯用および赤色灯用
に、同一系元素（例えば、アルミニウム，インジュー
ム，ガリューム，燐など）の原料から作られたＬＥＤを
使用し、かつ全てのＬＥＤに耐湿性に優れたものを使用
している。
赤色で均整化して視認性を向上させるとともに、輝度の
劣化速度を一定に保つために、黄色灯用および赤色灯用
に、同一系元素（例えば、アルミニウム，インジュー
ム，ガリューム，燐など）の原料から作られたＬＥＤを
使用し、かつ全てのＬＥＤに耐湿性に優れたものを使用
している。
【００１５】発光素子基板３は、アルミニュウムを素材
とするコア（以下、コアという）３０の表裏面を薄いエ
ポキシガラスの絶縁層３１，３２で覆ってある。この絶
縁層３１，３２の表面には、ＬＥＤ１・・・１のリード
線１ａ，１ｂを貫通させる孔の周りに設けたランドを拡
張して放熱パターン３３，３４とし、ランド間を接続す
る配線パターンも拡張の余裕のあるところは、すべて幅
を拡張して放熱パターン３３，３４に含ませている。他
に基板支持構造の熱伝導スペーサ４に当接する部分にも
独立した放熱パターン３５，３６が作られている。
とするコア（以下、コアという）３０の表裏面を薄いエ
ポキシガラスの絶縁層３１，３２で覆ってある。この絶
縁層３１，３２の表面には、ＬＥＤ１・・・１のリード
線１ａ，１ｂを貫通させる孔の周りに設けたランドを拡
張して放熱パターン３３，３４とし、ランド間を接続す
る配線パターンも拡張の余裕のあるところは、すべて幅
を拡張して放熱パターン３３，３４に含ませている。他
に基板支持構造の熱伝導スペーサ４に当接する部分にも
独立した放熱パターン３５，３６が作られている。
【００１６】３７，３７・・・３７は、コア３０と絶縁
層３１，３２を貫通して放熱パターン３５と３６の間を
繋ぐスルーホールである。スルーホール３７，３７・・
・３７は、内面は放熱パターン３３，３４と同じ素材
（はんだメッキ）で覆われ表裏面の放熱パターン３３，
３４間の熱伝導を促進する。図３および図４は、放熱パ
ターン３３および３４の例を示すために、発光素子基板
３の一部を拡大して示した平面図および裏面図である。
図４は、図３の平面図に示した発光素子基板３の位置に
対応する裏面図である。
層３１，３２を貫通して放熱パターン３５と３６の間を
繋ぐスルーホールである。スルーホール３７，３７・・
・３７は、内面は放熱パターン３３，３４と同じ素材
（はんだメッキ）で覆われ表裏面の放熱パターン３３，
３４間の熱伝導を促進する。図３および図４は、放熱パ
ターン３３および３４の例を示すために、発光素子基板
３の一部を拡大して示した平面図および裏面図である。
図４は、図３の平面図に示した発光素子基板３の位置に
対応する裏面図である。
【００１７】ＬＥＤ１，１・・・１で発生した熱は、そ
の一部はＬＥＤのリード線を伝わって発光素子基板３の
コア３０に伝わる。また、広く拡張されたランドにもＬ
ＥＤの熱が伝わり、そこから放熱される。その後、コア
３０からスルーホール３７，３７・・・３７、放熱パタ
ーン３３，３４に伝わり、速やかに外部に放散される。
の一部はＬＥＤのリード線を伝わって発光素子基板３の
コア３０に伝わる。また、広く拡張されたランドにもＬ
ＥＤの熱が伝わり、そこから放熱される。その後、コア
３０からスルーホール３７，３７・・・３７、放熱パタ
ーン３３，３４に伝わり、速やかに外部に放散される。
【００１８】図５は、固定板２の例を示す平面図であ
る。図５において、孔２ａ，２ａ・・・２ａは、ＬＥＤ
１，１・・・１を貫通させて、組み立て作業時に正確な
方向付けをするとともに、使用開始後の外部からの振動
に対しても、その姿勢を正しく保ち続けられるよう支持
する。孔２ａ，２ａ・・・２ａは、全体としては固定板
２の発光面の円内に配置されている。孔２ａ，２ａ・・
・２ａは、互いに入り込ませて分散配置した二つの系統
に属するＬＥＤを貫通させている。２ｂ，２ｂ・・・２
ｂは、固定板２をスペーサ２ｄを挟んでコア３０に、ビ
ス２ｅによって固定するための孔である。
る。図５において、孔２ａ，２ａ・・・２ａは、ＬＥＤ
１，１・・・１を貫通させて、組み立て作業時に正確な
方向付けをするとともに、使用開始後の外部からの振動
に対しても、その姿勢を正しく保ち続けられるよう支持
する。孔２ａ，２ａ・・・２ａは、全体としては固定板
２の発光面の円内に配置されている。孔２ａ，２ａ・・
・２ａは、互いに入り込ませて分散配置した二つの系統
に属するＬＥＤを貫通させている。２ｂ，２ｂ・・・２
ｂは、固定板２をスペーサ２ｄを挟んでコア３０に、ビ
ス２ｅによって固定するための孔である。
【００１９】図６は、発光ユニット内の接続例を示す電
気回路図である。ただし図６の回路は、各色の発光ユニ
ットに共通に適用される。図７は、発光ユニットを単独
に点灯して信号を現示する信号機の電源回路の一例を示
す回路図で、鉄道における三現示用信号機の例を示した
ものである。図８は、発光ユニットを２灯同時に点灯す
る現示を含む信号機の電源回路の一例を示す回路図で鉄
道における減速四現示用信号機の例を示したものであ
る。
気回路図である。ただし図６の回路は、各色の発光ユニ
ットに共通に適用される。図７は、発光ユニットを単独
に点灯して信号を現示する信号機の電源回路の一例を示
す回路図で、鉄道における三現示用信号機の例を示した
ものである。図８は、発光ユニットを２灯同時に点灯す
る現示を含む信号機の電源回路の一例を示す回路図で鉄
道における減速四現示用信号機の例を示したものであ
る。
【００２０】図６において、４１，４２は第１系統と第
２系統のそれぞれの交流を脈流に変える整流器である。
４３，４５ａ，４５ｂ〜４５ｎと、４４，４６ａ，４６
ｂ〜４６ｎは、それぞれ第１系統と第２系統の発光素子
基板４７と４８（４７と４８は図１および２に示す発光
素子基板３と同等のもの）に流れる電流を調節するため
の抵抗器である。
２系統のそれぞれの交流を脈流に変える整流器である。
４３，４５ａ，４５ｂ〜４５ｎと、４４，４６ａ，４６
ｂ〜４６ｎは、それぞれ第１系統と第２系統の発光素子
基板４７と４８（４７と４８は図１および２に示す発光
素子基板３と同等のもの）に流れる電流を調節するため
の抵抗器である。
【００２１】４０ｚは、図７の電源回路のコネクタ４０
ａ，４０ｂ，４０ｃのいずれか、あるいは図８の電源回
路のコネクタ４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇのいずれ
か等に対応する発光ユニット側のコネクタである。１１
ｚ，１２ｚ〜１８ｚおよび２１ｚ，２２ｚ〜２６ｚは、
コネクタ４０ｚの各端子である。
ａ，４０ｂ，４０ｃのいずれか、あるいは図８の電源回
路のコネクタ４０ｄ，４０ｅ，４０ｆ，４０ｇのいずれ
か等に対応する発光ユニット側のコネクタである。１１
ｚ，１２ｚ〜１８ｚおよび２１ｚ，２２ｚ〜２６ｚは、
コネクタ４０ｚの各端子である。
【００２２】各発光ユニットの回路の第１系統，第２系
統に関しては、コネクタ４０ｚの各端子の接続位置以外
は異なるところは無い。また同色発光の各発光ユニット
間でも、同様である。ただ、発光色が異なる発光ユニッ
トでは、発光素子基板４７と４８に、該当する発色用の
ものが使用され、それに伴って搭載される抵抗器の抵抗
値と個数が異なる。
統に関しては、コネクタ４０ｚの各端子の接続位置以外
は異なるところは無い。また同色発光の各発光ユニット
間でも、同様である。ただ、発光色が異なる発光ユニッ
トでは、発光素子基板４７と４８に、該当する発色用の
ものが使用され、それに伴って搭載される抵抗器の抵抗
値と個数が異なる。
【００２３】図７において、５１ａ，５２ａ，５１ｂ，
５２ｂ，５１ｃ，５２ｃはトランスである。トランス５
１ａ，５２ａは、緑色灯を点灯させるための電力を入力
する電源入力端５３に接続される。トランス５１ｂ，５
２ｂは、黄色灯を点灯させるための電力を入力する電源
入力端５４に接続される。トランス５１ｃ，５２ｃは、
赤色灯を点灯させるための電力を入力する電源入力端５
５に接続される。５０は、各色点灯の共通の電源入力端
である。１１ａ，１２ａ〜１８ａおよび２１ａ，２２ａ
〜２６ａは、コネクタ４０ａの各端子である。１１ｂ，
１２ｂ〜１８ｂおよび２１ｂ，２２ｂ〜２６ｂは、コネ
クタ４０ｂの各端子である。１１ｃ，１２ｃ〜１８ｃお
よび２１ｃ，２２ｃ〜２６ｃは、コネクタ４０ｃの各端
子である。
５２ｂ，５１ｃ，５２ｃはトランスである。トランス５
１ａ，５２ａは、緑色灯を点灯させるための電力を入力
する電源入力端５３に接続される。トランス５１ｂ，５
２ｂは、黄色灯を点灯させるための電力を入力する電源
入力端５４に接続される。トランス５１ｃ，５２ｃは、
赤色灯を点灯させるための電力を入力する電源入力端５
５に接続される。５０は、各色点灯の共通の電源入力端
である。１１ａ，１２ａ〜１８ａおよび２１ａ，２２ａ
〜２６ａは、コネクタ４０ａの各端子である。１１ｂ，
１２ｂ〜１８ｂおよび２１ｂ，２２ｂ〜２６ｂは、コネ
クタ４０ｂの各端子である。１１ｃ，１２ｃ〜１８ｃお
よび２１ｃ，２２ｃ〜２６ｃは、コネクタ４０ｃの各端
子である。
【００２４】電源回路側のコネクタと発光ユニット側の
コネクタとの接続は、例えば図７の電源回路のコネクタ
４０ａと緑色灯用発光ユニットのコネクタ（図６のコネ
クタ４０ｚ相当）に結合すると、端子１１ａと１１ｚが
接続され、端子１２ａと１２ｚが接続され、以下同様に
符号の数字（１３〜１８，２１〜２６）の部分の同じも
のどうしが接続される。電源回路のコネクタ４０ｂと黄
色灯用発光ユニットのコネクタ（図６のコネクタ４０ｚ
相当）の結合、および電源回路のコネクタ４０ｃと黄色
灯用発光ユニットのコネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相
当）の結合についても同様である。
コネクタとの接続は、例えば図７の電源回路のコネクタ
４０ａと緑色灯用発光ユニットのコネクタ（図６のコネ
クタ４０ｚ相当）に結合すると、端子１１ａと１１ｚが
接続され、端子１２ａと１２ｚが接続され、以下同様に
符号の数字（１３〜１８，２１〜２６）の部分の同じも
のどうしが接続される。電源回路のコネクタ４０ｂと黄
色灯用発光ユニットのコネクタ（図６のコネクタ４０ｚ
相当）の結合、および電源回路のコネクタ４０ｃと黄色
灯用発光ユニットのコネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相
当）の結合についても同様である。
【００２５】例えば、図７の電源回路の入力端の５３と
５０の間に、緑色灯点火のために交流電圧が加えられる
と、トランス５１ａと５２ａの２次回路に電圧が発生す
る。トランス５１ａの２次回路電圧は、コネクタ４０ａ
の端子１１ａ、コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）
の端子１１ｚを経て、また、コネクタ４０ａの端子１２
ａ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端子１２
ｚを経て、それぞれ図６の整流器４１の二つの交流入力
端に加えられる。トランス５２ａの２次回路電圧は、コ
ネクタ４０ａの端子１７ａ，コネクタ（図６のコネクタ
４０ｚ相当）の端子１７ｚを経て、また、コネクタ４０
ａの端子１８ａ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相
当）の端子１８ｚを経て、それぞれ図６の整流器４２の
二つの交流入力端に加えられる。
５０の間に、緑色灯点火のために交流電圧が加えられる
と、トランス５１ａと５２ａの２次回路に電圧が発生す
る。トランス５１ａの２次回路電圧は、コネクタ４０ａ
の端子１１ａ、コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）
の端子１１ｚを経て、また、コネクタ４０ａの端子１２
ａ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端子１２
ｚを経て、それぞれ図６の整流器４１の二つの交流入力
端に加えられる。トランス５２ａの２次回路電圧は、コ
ネクタ４０ａの端子１７ａ，コネクタ（図６のコネクタ
４０ｚ相当）の端子１７ｚを経て、また、コネクタ４０
ａの端子１８ａ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相
当）の端子１８ｚを経て、それぞれ図６の整流器４２の
二つの交流入力端に加えられる。
【００２６】整流器４１の整流出力は、その正極（＋）
から抵抗群を経て、第１系統の発光素子基板４７のＬＥ
Ｄ群を点灯させ、コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相
当）の端子１５ｚ，コネクタ４０ａの端子１５ａ，コネ
クタ４０ａの端子１３ａ，コネクタ（図６のコネクタ４
０ｚ相当）の端子１３ｚを経て負極（−）に戻る。整流
器４２の整流出力は、その正極（＋）から抵抗群を経
て、第１系統の発光素子基板４８のＬＥＤ群を点灯さ
せ、コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端子１６
ｚ，コネクタ４０ａの端子１６ａ，コネクタ４０ａの端
子１４ａ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端
子１４ｚを経て負極（−）に戻る。
から抵抗群を経て、第１系統の発光素子基板４７のＬＥ
Ｄ群を点灯させ、コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相
当）の端子１５ｚ，コネクタ４０ａの端子１５ａ，コネ
クタ４０ａの端子１３ａ，コネクタ（図６のコネクタ４
０ｚ相当）の端子１３ｚを経て負極（−）に戻る。整流
器４２の整流出力は、その正極（＋）から抵抗群を経
て、第１系統の発光素子基板４８のＬＥＤ群を点灯さ
せ、コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端子１６
ｚ，コネクタ４０ａの端子１６ａ，コネクタ４０ａの端
子１４ａ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端
子１４ｚを経て負極（−）に戻る。
【００２７】図７の電源回路の入力端の５４と５０の間
に、黄色灯点火のために電源の交流電圧が加えられた場
合、あるいは入力端の５５と５０の間に、赤色灯点火の
ために電源の交流電圧が加えられた場合についても同様
である。図７は、三現示用信号機の例を示したものであ
るが、二現示用信号機の場合は、黄色灯関係の部品と配
線に相当するものが無いだけで、その他は図７の回路に
準じて構成される。
に、黄色灯点火のために電源の交流電圧が加えられた場
合、あるいは入力端の５５と５０の間に、赤色灯点火の
ために電源の交流電圧が加えられた場合についても同様
である。図７は、三現示用信号機の例を示したものであ
るが、二現示用信号機の場合は、黄色灯関係の部品と配
線に相当するものが無いだけで、その他は図７の回路に
準じて構成される。
【００２８】図８において、６１ｄ，６２ｄ，６１ｅ，
６２ｅ，６１ｆ，６２ｆ，６１ｇ，６２ｇはトランスで
ある。トランス６１ｄ，６２ｄは、黄色灯と緑色灯を同
時に点灯させる場合の電力を入力する電源入力端６３に
接続される。トランス６１ｅ，６２ｅは、赤色灯を点灯
させるための電力を入力する電源入力端６４に接続され
る。トランス６１ｆ，６２ｆは、黄色灯を点灯させるた
めの電力を入力する電源入力端６５に接続される。トラ
ンス６１ｇ，６２ｇは、緑色灯を点灯させるための電力
を入力する電源入力端６６に接続される。６０は、各色
点灯の共通の電源入力端である。
６２ｅ，６１ｆ，６２ｆ，６１ｇ，６２ｇはトランスで
ある。トランス６１ｄ，６２ｄは、黄色灯と緑色灯を同
時に点灯させる場合の電力を入力する電源入力端６３に
接続される。トランス６１ｅ，６２ｅは、赤色灯を点灯
させるための電力を入力する電源入力端６４に接続され
る。トランス６１ｆ，６２ｆは、黄色灯を点灯させるた
めの電力を入力する電源入力端６５に接続される。トラ
ンス６１ｇ，６２ｇは、緑色灯を点灯させるための電力
を入力する電源入力端６６に接続される。６０は、各色
点灯の共通の電源入力端である。
【００２９】１１ｄ，１２ｄ〜１８ｄおよび２１ｄ，２
２ｄ〜２６ｄは、コネクタ４０ｄの各端子である。１１
ｅ，１２ｅ〜１８ｅおよび２１ｅ，２２ｅ〜２６ｅは、
コネクタ４０ｅの各端子である。１１ｆ，１２ｆ〜１８
ｆおよび２１ｆ，２２ｆ〜２６ｆは、コネクタ４０ｆの
各端子である。１１ｇ，１２ｇ〜１８ｇおよび２１ｇ，
２２ｇ〜２６ｇは、コネクタ４０ｇの各端子である。電
源回路側のコネクタと発光ユニット側のコネクタとの接
続は、図７の場合と同様に、それぞれの端子の符号の数
字（１１〜１８，２１〜２６）の部分の同じものどうし
が接続される。
２ｄ〜２６ｄは、コネクタ４０ｄの各端子である。１１
ｅ，１２ｅ〜１８ｅおよび２１ｅ，２２ｅ〜２６ｅは、
コネクタ４０ｅの各端子である。１１ｆ，１２ｆ〜１８
ｆおよび２１ｆ，２２ｆ〜２６ｆは、コネクタ４０ｆの
各端子である。１１ｇ，１２ｇ〜１８ｇおよび２１ｇ，
２２ｇ〜２６ｇは、コネクタ４０ｇの各端子である。電
源回路側のコネクタと発光ユニット側のコネクタとの接
続は、図７の場合と同様に、それぞれの端子の符号の数
字（１１〜１８，２１〜２６）の部分の同じものどうし
が接続される。
【００３０】例えば、図８の電源回路の入力端の６３と
６０の間に、黄色灯と緑色灯の同時点火のために電源の
交流電圧が加えられると、トランス６１ｄと６２ｄの２
次回路に電圧が発生する。トランス６１ｄおよび６２ｄ
の２次回路の電圧は、他のトランスの２次回路電圧より
高く、例えば他のトランスの２次回路電圧がそれぞれ６
０Ｖであるのに対し、トランス６１ｄおよび６２ｄの２
次回路電圧は１１０Ｖである。
６０の間に、黄色灯と緑色灯の同時点火のために電源の
交流電圧が加えられると、トランス６１ｄと６２ｄの２
次回路に電圧が発生する。トランス６１ｄおよび６２ｄ
の２次回路の電圧は、他のトランスの２次回路電圧より
高く、例えば他のトランスの２次回路電圧がそれぞれ６
０Ｖであるのに対し、トランス６１ｄおよび６２ｄの２
次回路電圧は１１０Ｖである。
【００３１】トランス６１ｄの２次回路電圧は、コネク
タ４０ｄの端子１１ｄ，コネクタ（図６のコネクタ４０
ｚ相当）の端子１１ｚを経て、また、コネクタ４０ｄの
端子１２ｄ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の
端子１２ｚを経て、それぞれ図６の整流器４１相当の整
流器（以下、黄色１系整流器という）の二つの交流入力
端に加えられる。トランス６２ｄの２次回路電圧は、コ
ネクタ４０ｄの端子１７ｄ，コネクタ（図６のコネクタ
４０ｚ相当）の端子１７ｚを経て、また、コネクタ４０
ｄの端子１８ｄ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相
当）の端子１８ｚを経て、それぞれ図６の整流器４２相
当の整流器（以下、黄色２系整流器という）の二つの交
流入力端に加えられる。
タ４０ｄの端子１１ｄ，コネクタ（図６のコネクタ４０
ｚ相当）の端子１１ｚを経て、また、コネクタ４０ｄの
端子１２ｄ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の
端子１２ｚを経て、それぞれ図６の整流器４１相当の整
流器（以下、黄色１系整流器という）の二つの交流入力
端に加えられる。トランス６２ｄの２次回路電圧は、コ
ネクタ４０ｄの端子１７ｄ，コネクタ（図６のコネクタ
４０ｚ相当）の端子１７ｚを経て、また、コネクタ４０
ｄの端子１８ｄ，コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相
当）の端子１８ｚを経て、それぞれ図６の整流器４２相
当の整流器（以下、黄色２系整流器という）の二つの交
流入力端に加えられる。
【００３２】黄色１系整流器の整流出力は、その正極
（＋）から抵抗群を経て、第１系統の発光素子基板（図
６の発光素子基板４７相当）のＬＥＤ群を点灯させ、コ
ネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端子２５ｚ，コ
ネクタ４０ｄの端子２５ｄ，コネクタ４０ｇの端子２１
ｇ，コネクタ４０ｇに接続されている他の緑色を発光す
るための発光ユニット（以下緑色発光ユニットという）
のコネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端子２１ｚ
を経て、さらに抵抗群を経て、緑色発光ユニットの第１
系統の発光素子基板（図６の発光素子基板４７相当，以
下、緑色１系発光素子基板という）のＬＥＤ群を点灯さ
せる。緑色１系発光素子基板からのリターンは、緑色発
光用ユニットのコネクタの端子２５ｚ，図８のコネクタ
の端子２５ｇおよび２３ｄ，緑色発光用ユニットのコネ
クタの端子２３ｚを経て、黄色１系整流器の負極（−）
に戻る。
（＋）から抵抗群を経て、第１系統の発光素子基板（図
６の発光素子基板４７相当）のＬＥＤ群を点灯させ、コ
ネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端子２５ｚ，コ
ネクタ４０ｄの端子２５ｄ，コネクタ４０ｇの端子２１
ｇ，コネクタ４０ｇに接続されている他の緑色を発光す
るための発光ユニット（以下緑色発光ユニットという）
のコネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の端子２１ｚ
を経て、さらに抵抗群を経て、緑色発光ユニットの第１
系統の発光素子基板（図６の発光素子基板４７相当，以
下、緑色１系発光素子基板という）のＬＥＤ群を点灯さ
せる。緑色１系発光素子基板からのリターンは、緑色発
光用ユニットのコネクタの端子２５ｚ，図８のコネクタ
の端子２５ｇおよび２３ｄ，緑色発光用ユニットのコネ
クタの端子２３ｚを経て、黄色１系整流器の負極（−）
に戻る。
【００３３】同様にして黄色２系整流器の整流出力は、
その正極（＋）から抵抗群を経て、第２系統のＬＥＤ群
を点灯させ、コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の
端子２６ｚ，コネクタ４０ｄの端子２６ｄ，コネクタ４
０ｇの端子２２ｇ，コネクタ４０ｇに接続されている以
下緑色発光ユニットのコネクタ（図６のコネクタ４０ｚ
相当）の端子２２ｚを経て、さらに抵抗群を経て、緑色
発光ユニットの第２系統のＬＥＤ群を点灯させる。緑色
２系発光素子基板からのリターンは、緑色発光用ユニッ
トのコネクタの端子２６ｚ，図８のコネクタの端子２６
ｇおよび２４ｄ，緑色発光用ユニットのコネクタの端子
２４ｚを経て、黄色２系整流器の負極（−）に戻る。
その正極（＋）から抵抗群を経て、第２系統のＬＥＤ群
を点灯させ、コネクタ（図６のコネクタ４０ｚ相当）の
端子２６ｚ，コネクタ４０ｄの端子２６ｄ，コネクタ４
０ｇの端子２２ｇ，コネクタ４０ｇに接続されている以
下緑色発光ユニットのコネクタ（図６のコネクタ４０ｚ
相当）の端子２２ｚを経て、さらに抵抗群を経て、緑色
発光ユニットの第２系統のＬＥＤ群を点灯させる。緑色
２系発光素子基板からのリターンは、緑色発光用ユニッ
トのコネクタの端子２６ｚ，図８のコネクタの端子２６
ｇおよび２４ｄ，緑色発光用ユニットのコネクタの端子
２４ｚを経て、黄色２系整流器の負極（−）に戻る。
【００３４】図８の入力端６４と６０の間に赤色灯点灯
用の電圧が加えられた場合、入力端６５と６０の間に黄
色点灯用の電圧が加えられた場合、および入力端６６と
６０の間に緑色点灯用の電圧が加えられた場合は、図７
の電源回路と図６の発光ユニットの組み合わせで説明し
た場合と同様であるので説明は省略する。
用の電圧が加えられた場合、入力端６５と６０の間に黄
色点灯用の電圧が加えられた場合、および入力端６６と
６０の間に緑色点灯用の電圧が加えられた場合は、図７
の電源回路と図６の発光ユニットの組み合わせで説明し
た場合と同様であるので説明は省略する。
【００３５】本発明は、以上説明した実施形態に限定さ
れるものではなく、発光ユニットの構造や形態，電源回
路の細部接続など、種々の変形あるいは変更が可能であ
って、その何れも本発明に含まれる。
れるものではなく、発光ユニットの構造や形態，電源回
路の細部接続など、種々の変形あるいは変更が可能であ
って、その何れも本発明に含まれる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明によれ
ば、ＬＥＤを搭載する発光素子基板に熱伝導性の高い素
材のコアを採用し、独特の放熱パターンと放熱ルートを
設けることにより、ＬＥＤの搭載密度を高くしても、簡
単な構造でＬＥＤの放熱が有効に行えるという効果があ
る。したがって本発明の発光ユニットでは、高密度のＬ
ＥＤを搭載しても輝度劣化の程度は僅かである。
ば、ＬＥＤを搭載する発光素子基板に熱伝導性の高い素
材のコアを採用し、独特の放熱パターンと放熱ルートを
設けることにより、ＬＥＤの搭載密度を高くしても、簡
単な構造でＬＥＤの放熱が有効に行えるという効果があ
る。したがって本発明の発光ユニットでは、高密度のＬ
ＥＤを搭載しても輝度劣化の程度は僅かである。
【００３７】また、発光素子基板に平行に濃い色彩の発
光素子固定板を配置して発光素子の発光部を貫通させて
支持することにより、ＬＥＤの傾きを防止してすべての
ＬＥＤを正確に正面に向けることができる他、点灯時の
コントラストなど、視認性の向上ができるとともに、そ
の状態を長期に保持することができるので、外部からの
振動による影響を防ぎ、ＬＥＤの断線を防ぎ寿命の延長
にも役立つという効果がある。
光素子固定板を配置して発光素子の発光部を貫通させて
支持することにより、ＬＥＤの傾きを防止してすべての
ＬＥＤを正確に正面に向けることができる他、点灯時の
コントラストなど、視認性の向上ができるとともに、そ
の状態を長期に保持することができるので、外部からの
振動による影響を防ぎ、ＬＥＤの断線を防ぎ寿命の延長
にも役立つという効果がある。
【００３８】また電源回路は、現示すべき信号が異なる
他の多灯形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号
機内において同一色発光の発光ユニットを相互に交換可
能な回路構成としてあるので、同一色であれば、どの信
号機のどの部分にも、ただ一種類の発光ユニットを用意
するだけでよい。したがって本発明を実施することによ
り、生産性の向上と製品管理および保守作業の合理化に
役立つという効果がある。
他の多灯形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号
機内において同一色発光の発光ユニットを相互に交換可
能な回路構成としてあるので、同一色であれば、どの信
号機のどの部分にも、ただ一種類の発光ユニットを用意
するだけでよい。したがって本発明を実施することによ
り、生産性の向上と製品管理および保守作業の合理化に
役立つという効果がある。
【００３９】また、電源回路は、前記各発光ユニット内
の２系統のそれぞれの半導体発光素子群に対し、電源電
圧変換用のトランスを１対１で対応させることにより、
完全独立２回路となるので、一方の系統の回路の一部で
不都合が起きても、もう一方の系統の回路で表示が続け
られるので、信号としての本来の使命を完全に維持する
ことができるという効果がある。
の２系統のそれぞれの半導体発光素子群に対し、電源電
圧変換用のトランスを１対１で対応させることにより、
完全独立２回路となるので、一方の系統の回路の一部で
不都合が起きても、もう一方の系統の回路で表示が続け
られるので、信号としての本来の使命を完全に維持する
ことができるという効果がある。
【図１】本発明の一実施形態例の発光ユニットの一部拡
大の説明図（図２のＸ−Ｘで切断した断面図）である。
大の説明図（図２のＸ−Ｘで切断した断面図）である。
【図２】図１の発光ユニットの全体の外形を示す斜視図
である。
である。
【図３】発光素子基板の一部を拡大して示した平面図で
ある。
ある。
【図４】発光素子基板の一部を拡大して示した裏面図で
ある。
ある。
【図５】ＬＥＤの発光部を貫通させ支持する固定板の例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図６】発光ユニット内の接続例を示す電気回路図であ
る。
る。
【図７】信号機（３現示用）の電源回路の一例を示す回
路図である。
路図である。
【図８】信号機（４現示用）の電源回路の一例を示す回
路図である。
路図である。
１ ＬＥＤ ２ 固定板 ３，４７，４８ 発光素子基板 ４ スペーサ ５ ユニット取付板 ６ 配線基板 ３０ アルミコア ３１，３２ 絶縁層 ３３，３４ 放熱パターン ３５，３６ 独立した放熱パターン ３７ スルーホール ４１，４２ 整流器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K080 AA07 AA12 AA14 AB08 BA07 BE07 CC17 5H161 AA01 TT16 TT22 5H180 AA27 GG01 HH14
Claims (4)
- 【請求項１】 発光素子基板の導体パターンで２系統に
分けて接続された半導体発光素子群を搭載する複数の発
光ユニットと、前記発光ユニットに発光時の電力を供給
する電源回路とを含む多灯形色灯信号機において、前記
発光素子基板は、熱伝導性の高い素材をコアとし、該コ
アに絶縁層を挟んで対向する前記導体パターンを該導体
パターンに覆われない絶縁層露出部分より広くするとと
もに、熱伝導性の高い素材で筒状部を形成し該筒状部が
前記コアに接する多数のスルーホールと、前記発光素子
基板の周縁部に分散配置され前記スルーホールの端部に
接する放熱パターンとを設け、熱伝導性の高い素材で構
成した基板支持構造の支持面が前記放熱パターンに接す
ることにより前記コアから前記基板支持構造への放熱ル
ートを形成することを特徴とする多灯形色灯信号機。 - 【請求項２】 発光素子基板の導体パターンで２系統に
分けて接続された半導体発光素子群を搭載する複数の発
光ユニットと、前記発光ユニットに発光時の電力を供給
する電源回路とを含む多灯形色灯信号機において、前記
発光ユニットは、前記発光素子基板の前面に平行に配置
され前記半導体発光素子の発光部を貫通させて支持する
ための少なくとも前面が濃い色彩の素子固定板を含むこ
とを特徴とする多灯形色灯信号機。 - 【請求項３】 電源回路は、現示すべき信号が異なる他
の多灯形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号機
内において同一色発光の発光ユニットを相互に交換可能
な回路構成とすることを特徴とする請求項１または請求
項２のいずれかに記載の多灯形色灯信号機。 - 【請求項４】 電源回路は、前記各発光ユニット内の２
系統のそれぞれの半導体発光素子群に対し１対１で対応
する電源電圧変換用のトランスを含むことを特徴とする
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の多灯形色
灯信号機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10326828A JP2000149610A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 多灯形色灯信号機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10326828A JP2000149610A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 多灯形色灯信号機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000149610A true JP2000149610A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18192179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10326828A Pending JP2000149610A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 多灯形色灯信号機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000149610A (ja) |
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-
1998
- 1998-11-17 JP JP10326828A patent/JP2000149610A/ja active Pending
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