JP2001148093A - 信号機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電球の交換作業が容易な信号機を提供する。 【解決手段】 垂直な垂直柱部７と、この垂直柱部の下
部に設けられた光源１４と、上記垂直柱部７の上部に連
結されると共に、上記光源１４から発生した光によって
第１の色、第２の色、第３の色の各信号を点灯し得る信
号発生部５と、上記光源１４からの光を伝達及び遮断さ
せることにより上記第１から第３の色を点灯及び消灯さ
せる開閉手段Ｇと、上記開閉手段Ｇの開閉を制御するこ
とにより、上記信号発生部５から所定時間上記第１の色
を点灯して消灯した直後に上記信号発生部から所定時間
上記第２の色を点灯し、そして、その点灯を消灯した直
後に上記信号発生部から所定時間上記第３の色を点灯
し、さらに、その点灯を消灯した直後に上記信号発生部
から上記第１の色を点灯する動作のくり返しをする制御
手段１００と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源を下部に設け
て光源からの光により上部に設けられた信号を点灯する
信号機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の信号機は、周知のように柱部と柱
部の上部に水平に設けられた信号発生部とを有してお
り、信号発生部には、赤色、青色、黄色の各信号毎に各
発光源として三つの電球を有して、該電球の点灯を順に
て制御することにより、青色から黄色から赤色と順に所
定時間点灯させていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように構成された信号機は、電球の玉切れにより電球を
交換する際に、高所であるがために作業員が転落した
り、そうでなくても、交換作業に手間取り交通渋滞を招
いたりする問題点があった。

【０００４】本発明は、前記問題を解決するためになさ
れたもので、電球の交換作業が容易な信号機を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
請求項１に記載の発明の要旨は、起立配設される垂直柱
部（７）と、該垂直柱部の下部に設置される光源（１
４）と、前記垂直柱部の上部に設けられ、前記光源から
発する光を受けて第１の色、第２の色、第３の色の各信
号を点灯状態にする信号発生部（５）と、前記光源から
の光を伝達または遮断させることにより前記第１から第
３の色を点灯または消灯させる開閉手段（Ｇ）と、該開
閉手段の開閉を制御することにより前記信号発生部にお
いて、前記第１の色のみを所定時間点灯させ、次いで、
前記第２の色のみを所定時間点灯させ、続いて、前記第
３の色のみを所定時間点灯させ、その後、さらに戻って
前記第１の色のみを点灯させる動作のくり返しをなす制
御手段（１００）と、を具備することを特徴とする信号
機にある。請求項１の発明によれば、光源が低位置にあ
るので、交換が容易で、光源の交換に伴う交通渋滞を緩
和せしめることができ、しかも、第１から第３の色の発
光を一つの光源で済むので、光源を減少できる。

【０００６】請求項２に記載の発明たる信号機は、請求
項１で、開閉手段が、前記信号発生部の第２の色と第３
の色とをそれぞれ点灯または消灯させ得る第１の開閉手
段（３０）と、前記第１の色を点灯または消灯させ得る
第２の開閉手段（３２）と、からなることを特徴とす
る。請求項２の発明によれば、光源からの入力光を、第
１から第３の色の各光に三つの開閉手段を設けることを
せずに、二つの開閉手段で第１から第３の色を点灯でき
るので、開閉手段の数を減少できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を詳述す
る。図１〜図５は本発明の信号機の一形態で、図１はそ
の部分断面を示す正面図、図２〜図４は図１に示す信号
機の赤色、青色、黄色が点灯している状態における信号
発生部の断面を示す平面図、図５は図１に示す信号機の
制御部を示す回路図である。尚、図２〜図８で、信号発
生部の断面を示すハッチングは省略する。

【０００８】信号機１は、円筒状の水平柱部３と、該水
平柱部３に固定された青色（第１の色）、黄色（第２の
色）、赤色（第３の色）の信号を点灯させ得る信号発生
部５と、該信号発生部５を所定の高さに配すべく起立配
設される円筒状の垂直柱部７と、垂直柱部７の下部に設
けられ、垂直柱部７よりも一回り大きい円筒の光源収納
部１０と、を備える。該光源収納部１０が地上に配さ
れ、垂直柱部７の上部に信号発生部５が取付けられる。
水平柱部３及び垂直柱部７、光源収納部１０は二重筒壁
構造で、外壁をステンレス鋼等の金属製パイプＰにする
一方で、それらの内壁は合成樹脂製筒体で形成され、内
壁の内側表面には光の反射面を形成すべくアルミニウム
などの蒸着メッキ３ａ，７ａ，１０ａが施されている。

【０００９】光源収納部１０は、縦断面が略菱形をな
し、その下端部分の底台１２に設けたソケット１３に光
源１４が挿着固定される。本実施形態は２つのソケット
１３にそれぞれ光源１４が並列配線で組み込まれるよう
挿着固定される。通常、１つの光源１４で信号を働か
せ、光源１４の玉切れの際でもスタンバイの他方の光源
１４を使用して信号を止めないしくみになっている。光
源収納部１０の側面は光源１４を取替えできるように開
閉可能な蓋１６で被われている。ここでは、光源収納部
１０の上部と垂直柱部７の下部との結合部に光源１２か
ら発生する光線を収束させる集光レンズ１７を取付け
る。また、垂直柱部７の内部の所定位置に光源１２から
の光線を収束させる収束レンズ１８を適宜取着し、垂直
柱部７と水平柱部３の屈曲部の上部側に垂直柱部７の光
線を水平柱部３へと方向変換させる反射鏡２０を取付け
ている。

【００１０】信号発生部５は、垂直柱部７の上部で水平
横方向に突出し、光源１４から発生した光によって第１
の色，第２の色，第３の色の各信号を点灯させ得る部分
で、文字どおり信号を発するところとなる。正面視で小
判形の基体５ａに３つの横孔を形成し、各横孔に三つの
円筒６ａ，６ｂ，６ｃの筒孔基端部を合せて、該円筒を
基体５ａへ水平に取着する。各筒孔の断面形状と基体５
ａの断面形状はほぼ同じである。青色、黄色、赤色の光
を順に点灯させるべく、発光色と同一色に着色された円
盤状の青色硝子２１，黄色硝子２３，赤色硝子２５を円
筒６ａ，６ｂ，６ｃの筒孔先端部に覆着固定する。前記
基体５ａには開閉手段Ｇが取付けられている。ここでの
開閉手段Ｇは、信号発生部の第２及び第３の色（すなわ
ち黄色と赤色）をそれぞれ点灯または消灯させる第１の
開閉手段３０と、第１の色（すなわち青色）を点灯また
は消灯させる第２の開閉手段３２と、からなる。詳しく
は、円筒６ｂと円筒６ｃの間に位置する基体５ａの内壁
に開閉手段たるゲートＡ３０が、また、円筒６ａと円筒
６ｂの間に位置する基体５ａの内壁に開閉手段たるゲー
トＢ３２が取付けられる。円筒６ａ（円筒６ｂ）の円筒
６Ｃ寄りの位置でその反対側の基体５ａの内壁（図２で
は上部）にストッパ用突起５ｃ（突起５ｄ）を形成す
る。突起５ｄの対向位置にゲートＡ３０の軸が設けら
れ、突起５ｃの対向位置にゲートＢ３２の軸が設けられ
る。ゲートＡ３０，ゲートＢ３２の軸は、モータＡ４
０，モータＢ４２の各回転軸４０ａ，４２ａで形成され
ており、モータＡ４０，モータＢ４２の各軸４０ａ，４
２ａを時計方向又は反時計方向に９０゜回転すると、ゲ
ートＡ３０，ゲートＢ３２が軸４０ａ，４２ａを中心に
回転する。両ゲートは基体５ａの通路又は円筒６ａ，６
ｂ，６ｃの筒孔入口を塞ぐことのできる大きさをもつ。
こうして、ゲートＡ３０，ゲートＢ３２の回転により筒
６ａ，６ｂ，６ｃに光源１４からの光線を伝達し、或い
は遮断できる構造になっている。すなわち、図２〜図４
で、モータＡ４０が時計方向に９０゜回転すると、ゲー
トＡ３０が基体５ａの通路を塞ぎ（図４）、第３の色を
消灯させ第２の色を点灯させる。モータＢ４２が時計方
向に９０゜回転すると、ゲートＢ３２が基体５ａの通路
を塞ぎ（図３）、第２，第３の色を消灯させ第１の色を
点灯させる。一方、モータＡ４０が反時計方向に９０゜
回転すると、ゲートＡ３０が円筒６ｂの筒孔入口に蓋を
して第２の色を消灯させ第３の色を点灯させる（図
１）。モータＢ４２が反時計方向に９０゜回転すると
（図１）、ゲートＢ３２が円筒６ａの筒孔入口に蓋をし
て第１の色を消灯させ第２，第３の色を点灯させる。

【００１１】制御手段たる制御部１００は、スイッチ１
０１のオン信号で時間Ｔｓのハイ信号と時間Ｔｒのロー
信号を一周期として交互に発生せしめる発振回路１０３
と、発振回路１０３の出力に接続されると共に、発振回
路１０３のハイ信号から時間Ｔ１経過後にパルス信号を
時間Ｔｍの間発生するタイマーＡ１０５と、タイマーＡ
１０５の出力に接続されると共に、タイマーＡ１０５の
パルス信号の立ち上がりから時間Ｔ２経過後にパルス信
号を時間Ｔｍの間発生するタイマーＢ１０７と、タイマ
ーＢ１０７の出力に接続されると共に、タイマーＢ１０
７のパルス信号の立ち上がりから時間Ｔ３経過後にパル
ス信号を時間Ｔｍの間発生するタイマーＣ１０９と、タ
イマーＡ１０５及びタイマーＣ１０９の出力信号が入力
されるオア回路１１１と、タイマーＡ１０５及びタイマ
ーＢ１０７の出力信号が入力されるオア回路１１３と、
オア回路１１１，１１３の出力信号が動作指令Ｒに入力
されると共に、発振回路１０３の出力が回転方向指令Ｃ
に入力されるモータ駆動部１１５，１１７とを備え、モ
ータ駆動部１１５，１１７の出力がモータＡ４０，モー
タＢ４２の入力にそれぞれ接続されている。なお、発振
回路１０３の時間Ｔｓ，Ｔｒ、タイマーＡ１０５，タイ
マーＢ１０７，タイマーＣ１０９、パルス時間Ｔｍの関
係は、時間Ｔｓが時間Ｔ１よりも僅かに長く、時間Ｔｒ
が時間（Ｔ２＋Ｔ３）よりも僅かに長くに設定されてい
る。

【００１２】モータＡ４０，モータＢ４２はステッピン
グモータとし、モータ駆動部１１５，１１７の駆動指令
Ｃにパルス信号が入力されることによりモータＡ４０，
モータＢ４２の軸が９０゜回転するように設定されてい
る。モータ駆動部１１５，１１７の回転方向指令Ｃにハ
イ信号が入力されることにより、モータＡ４０（又はモ
ータＢ４２）の軸４０ａ（４２ａ）が時計方向に９０゜
回転し、ゲートＡ３０（又はゲートＢ３２）を時計方向
に９０°回転させ筒６ｂ（又は筒６ａ）を開放して光源
１４からの光線が該筒内に伝達される。一方、ロー信号
が入力されることにより、モータＡ４０（モータＢ４
２）の軸４０ａ（４２ａ）が反時計方向に９０゜回転
し、ゲートＡ３０（ゲートＢ３２）を同方向、同角度回
転して筒６ｂ（６ａ）に蓋をし閉成させ、光源１４から
該筒６ｂ（６ａ）への光線が遮断される構成である。

【００１３】次に、上記信号機１の動作を図１から図６
によって説明する。図６は図１に示す信号機の動作を示
すタイムチャートである。まず、図２に示すごとくゲー
トＡ３０，ゲートＢ３２が筒６ａ，６ｂを閉成した状態
下で、スイッチ１０１をオンする。すると、光源１４か
らの光線は光源収納部１０の内部を反射しながら集光レ
ンズ１７を通過し、垂直柱部７の収束レンズ１８を介し
て反射鏡２０で反射して水平柱部３内を通過し、さらに
信号発生部５の内の赤色硝子２５により赤色のみが点灯
する。なお、図６中、ゲートＡ，Ｂの開とは基体５ａの
通路を開にすることを意味し、ゲートＡ，Ｂの閉とは基
体５ａの通路を閉にすることを意味することを意味す
る。

【００１４】と同時に、発振回路１０３が動作して時間
Ｔｓのハイ信号が発生し、該信号がモータ駆動部１１
５，１１７の回転方向指令Ｃに入力される。そうして、
スイッチ１０１のオンから時間Ｔ１経過後にタイマーＡ
１０５の出力から時間Ｔｍのパルス信号が発生してオア
回路１１１，１１３を介してモータ駆動部１１５，１１
７の動作指令Ｒに入力し、モータＡ４０，Ｂ４２の軸４
０ａ，４２ａを時計方向に９０゜回転させる。図３に示
すごとくゲートＡ３０，ゲートＢ３２が時計方向に回転
して前記赤色及び黄色を消灯し、筒６ａだけを開放して
光源１４の光線によって青色硝子２１を介して青色のみ
が点灯する。

【００１５】そして、タイマーＡ１０５のパルス信号の
立ち上がりから時間Ｔ２経過後に、タイマーＢ１０７の
出力から時間Ｔｍのパルス信号が発生してオア回路１１
３を介しモータ駆動部１１７の動作指令Ｒに入力する。
発振回路１０３の出力はロー信号になっているので、モ
ータ駆動部１１７の回転方向指令Ｃにはロー信号が入力
される。よって、図４に示すごとくモータＢ４２が反時
計方向に９０゜回転してゲートＢ３２を反時計方向に回
転させ、筒６ａを閉成して青色を消灯し、黄色硝子２３
を介して黄色のみが点灯する。

【００１６】続いて、タイマーＢ１０９のパルス信号の
立ち上がりから時間Ｔ３経過後にタイマーＣ１０９の出
力からパルス信号が発生してオア回路１１１を介しモー
タ駆動部１１５の動作指令Ｒに入力する。発振部１０３
の出力はロー信号になっているので、モータ駆動部１１
５の回転方向指令Ｃには、ロー信号が入力される。よっ
て、図２に示すごとくモータＡ４０を反時計方向に９０
゜回転してゲートＡ３０を反時計方向に回転して筒６ｂ
を閉成して黄色を消灯し、赤色硝子２５を介して赤色の
みが点灯する。かくのごとく一周期が終了し、その後、
この周期が繰り返され、信号機として機能することにな
る。

【００１７】図７は別態様の信号機を示す。図中の円内
の拡大図は断面表示した説明平面図である。ここでは、
図１〜図６の信号機の２つの開閉手段Ｇに代え、各円筒
６ａ〜６ｃにそれぞれ開閉手段たる弁Ｖ1〜Ｖ3を設けて
いる。各弁Ｖ1〜Ｖ3を開にすれば、光源１４からの光が
青色硝子２１、黄色硝子２３、赤色硝子２５を通って各
色を点灯させ、各弁Ｖ1〜Ｖ3を閉にすれば、光源１４か
ら青色硝子２１、黄色硝子２３、赤色硝子２５のそれぞ
れへいく光を遮断する構成にある。そして、図示しない
制御手段１００によって弁Ｖ1〜Ｖ3の開閉を時間的にズ
ラし、信号機として機能させる。すなわち、弁Ｖ1〜Ｖ3
の開閉を制御することにより信号発生部５において、第
１の色のみを所定時間点灯させ、次いで、第２の色のみ
を所定時間点灯させ、続いて、第３の色のみを所定時間
点灯させ、その後、さらに戻って前記第１の色のみを点
灯させる動作のくり返すのである。制御手段１００はタ
イマーによる弁Ｖ1〜Ｖ3の開閉制御だけで、図１〜図６
の信号機より簡便化される。

【００１８】図８は他態様の信号機を示す。図中の円内
の拡大図は断面表示した説明平面図である。ここでは、
図７の信号機をさらに発展させたもので、光源１４から
青色硝子２１、黄色硝子２３、赤色硝子２５へいく光の
通路Ｏ1〜Ｏ3を独自に確保したものとなっている。垂直
柱部７から水平柱部３を通り信号発生部５までの光の通
路を３分割する。通路Ｏ1は青色硝子２１の所につなが
り、通路Ｏ2は黄色硝子２１の所につながり、通路Ｏ3は
赤色硝子２１の所につながる。斯る信号機は図７のもの
と同様、図示しない制御手段１００によって弁Ｖ1〜Ｖ3
の開閉を時間的にズラし、信号機として機能させること
ができる。さらに、光源１４から青色硝子２１、黄色硝
子２３、赤色硝子２５へいく光の通路Ｏ1〜Ｏ3が独自に
確保されているので、図８のごとく弁Ｖ1〜Ｖ3を高所の
円筒６ａ〜６ｃの部分に取付ける必要はなく、地上に近
い垂直柱部７に弁Ｖ1〜Ｖ3を取着でき、より簡便な信号
機にできるようになっている。

【００１９】このように構成した信号機は、地表近くの
底台１２に光源１４があるので、光源１４の玉切れ交換
が極めて楽になる。そして、底台１２の上に形成された
光源収納部１０に一つの光源１４を設置するだけで足り
るので、従来、三つの光源を必要としたのに比し、信号
機の構成がシンプルになる。一つの光源によって青色、
黄色、赤色の信号を発生するようにしたので、簡易に光
源発生部を構成することができ、光源１４が点灯し続け
ているので、電源投入毎に光源１４に過大電流が流れる
こともなくなり光源１４の故障が減少する。たとえ、光
源１４が故障しても、蓋１６を開閉して光源１４を交換
すれば良いので、光源１４の交換が簡便になる。さら
に、光源１４一つで信号機を機能させながらも、実施形
態のごとく２つの光源１４を並列配線し１つをスタンバ
イさせるようにすると、信号機を停止させずに光源１４
の玉切れ交換できるので、より有効となる。

【００２０】

【発明の効果】以上のごとく、本発明の信号機は、地上
付近で電球の交換作業を行うことができ、作業性，安全
性に優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態で、信号機の縦断面説明図であ
る。

【図２】信号機の赤色が点灯している状態にある信号発
生部の横断面図である。

【図３】信号機の青色が点灯している状態にある信号発
生部の横断面図である。

【図４】信号機の黄色が点灯している状態にある信号発
生部の横断面図である。

【図５】信号機の制御部を示す回路図である。

【図６】図１の信号機の動作を示すタイムチャートであ
る。

【図７】他態様の信号機の縦断面説明図である。

【図８】他態様の信号機の縦断面説明図である。

【符号の説明】

５ 信号発生部 ７ 垂直柱部 １４ 光源 ３０ ゲートＡ（開閉手段） ３２ ゲートＢ（開閉手段） １００ 制御部（制御手段） Ｇ 開閉手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 起立配設される垂直柱部（７）と、 該垂直柱部の下部に設置される光源（１４）と、 前記垂直柱部の上部に設けられ、前記光源から発する光
   を受けて第１の色、第２の色、第３の色の各信号を点灯
   状態にする信号発生部（５）と、 前記光源からの光を伝達または遮断させることにより前
   記第１から第３の色を点灯または消灯させる開閉手段
   （Ｇ）と、 該開閉手段の開閉を制御することにより前記信号発生部
   において、前記第１の色のみを所定時間点灯させ、次い
   で、前記第２の色のみを所定時間点灯させ、続いて、前
   記第３の色のみを所定時間点灯させ、その後、さらに戻
   って前記第１の色のみを点灯させる動作のくり返しをな
   す制御手段（１００）と、を具備することを特徴とする
   信号機。
2. 【請求項２】 前記開閉手段が、前記信号発生部の第２
   の色と第３の色とをそれぞれ点灯または消灯させ得る第
   １の開閉手段（３０）と、前記第１の色を点灯または消
   灯させ得る第２の開閉手段（３２）と、からなる請求項
   １に記載の信号機。