JP2019096495A

JP2019096495A - 信号発光機

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Publication number: JP2019096495A
Application number: JP2017225310A
Authority: JP
Inventors: 玄胤山澤; Atsutane Yamazawa
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-06-20
Anticipated expiration: 2037-11-24
Also published as: JP6970594B2

Abstract

【課題】一方の光を所定の一方向に向けて照射し、他方の光を３６０°全方向に向けて照射するのを両立し、いずれか一方の光の照射に切り替えることができる信号発光機を実検する。【解決手段】信号発光機１００の第１発光部２０を発光させると、第１発光部２０による黄色光が導光部材１０に導光されて、導光部材１０の外周面から放射され、その黄色光が３６０°全方向に向けて照射される。また、信号発光機１００の第２発光部３０を発光させると、第２発光部３０による赤色光が前面導光部材１１を透過して、前面導光部材１１の外面から放出され、その赤色光が所定の一方向である前方に向けて照射される。特に、前面導光部材１１と側面導光部材１３の間に遮光部材４０を配設し、側面導光部材１３と後面導光部材１２の間に遮光部材４１を配設したことで、第２発光部３０による赤色光が前面導光部材１１の外面から選択的に照射されるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄道車両に向けて２種類の光の照射が可能な信号発光機に関する。

従来、筐体正面の前方に向けて赤色光を照射する信号発光機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
所定の一方向に向けて赤色光を照射する信号発光機は、例えば、夜間に軌道検査作業を行う軌陸車の存在を認識させるため、軌陸車に向かって走行する鉄道車両に対し、赤色光を照射するように軌陸車に設置して使用する。この場合、鉄道車両の運転士が遠方から目視で軌陸車の存在を認識できるよう、信号発光機には高い視認性が要求される。例えば、列車の最高速度やブレーキ性能を考慮し、８００ｍ離れた地点から視認できることなどが規定されている。

また、軌陸車の作業区間によっては、赤色光を照射するのではなく、黄色光を照射するという保安上のルールが定められていることがある。
例えば、駅構内の作業区間では所定の一方向に向けて黄色光を照射する信号発光機を使用し、駅間の作業区間では３６０°全方向に向けて赤色光を照射する信号発光機を使用しなければならないことがある。
このような場合、軌道検査作業を行う際には２つの信号発光機を携行し、作業区間ごとにその使い分けを行い、いずれか一方の信号発光機を軌陸車に設置して使用している。

実開平６−５１９９４号公報

しかしながら、２つの信号発光機を作業区間ごとに付け替えて使用しなければならないことが、夜間の限られた作業時間内で行う軌道検査作業では煩雑になることがあった。
そのため、２つの信号発光機を一体に組み付けるという試みもあったが、異なる２色の光の一方を所定の一方向に向けて照射し、他方を３６０°全方向に向けて照射するのを両立することは困難であった。例えば、３６０°全方向に向けて黄色光を照射する黄色光照射部の前面に、所定の一方向に向けて赤色光を照射する赤色光照射部を重ねてしまうと、その赤色光照射部の幅を狭くしても、黄色光の一部が欠けてしまうことが問題となる。
そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、それら２種類の光の照射が可能であって、いずれか一方の光の照射に容易に切り替えることができる信号発光機を開発するに至った。

本発明の目的は、一方の光を所定の一方向に向けて照射し、他方の光を３６０°全方向に向けて照射するのを両立し、いずれか一方の光の照射に切り替えることができる信号発光機を提供することである。

上記目的を達成するため、この発明は、
光の照射方向を切り替え可能な信号発光機であって、
光透過性を有し、上下に貫通した円筒形状を有している導光部材と、
前記導光部材の上端面と下端面の少なくとも一方に向けて第１の光を発光する第１発光部と、
前記導光部材の内側に配設され、その導光部材の外側に向けて第２の光を発光する第２発光部と、
を備え、
前記導光部材は、上面視でＣ字形状を呈するＣ字状導光部材と、前記第２発光部の前方に位置する部分であって前記Ｃ字状導光部材の欠損部を補完する上面視で円弧形状を呈する前面導光部材とが組み付けられて構成されており、前記前面導光部材と前記Ｃ字状導光部材の間には遮光部材が配設されているようにした。

かかる構成の信号発光機であれば、第１発光部が第１の光を発光すれば、導光部材の上端面或いは下端面から入射した第１の光が導光部材に導光されて、円筒形状の導光部材の外周面から放射され、その第１の光が３６０°全方向に向けて照射されるようになっている。
また、第２発光部が第２の光を発光すれば、第２の光が前面導光部材を透過して、前面導光部材の外面から放出され、その第２の光が所定の一方向に向けて照射されるようになっている。特に、前面導光部材とＣ字状導光部材の間に遮光部材を配設したことで、第２発光部が前面導光部材に向けて発光した第２の光がＣ字状導光部材に導光されないので、第２の光は前面導光部材の外面から選択的に所定の一方向に向けて照射される。
つまり、この信号発光機において第１発光部による発光に切り替えれば、第１の光を３６０°全方向に向けて照射することができ、第２発光部による発光に切り替えれば、第２の光を所定の一方向に向けて照射することができる。

また、望ましくは、
前記第１発光部が発光する光は、第１の色の光であり、前記第２発光部が発光する光は第２の色の光であり、
当該信号発光機は、異なる２色の光を切り替えて照射可能であるようにする。

かかる構成の信号発光機であれば、第１発光部が第１の色の光を発光すれば、導光部材の上端面或いは下端面から入射した第１の色の光が導光部材に導光されて、円筒形状の導光部材の外周面から放射され、その第１の色の光が３６０°全方向に向けて照射されるようになっている。
また、第２発光部が第２の色の光を発光すれば、第２の色の光が前面導光部材を透過して、前面導光部材の外面から放出され、その第２の色の光が所定の一方向に向けて照射されるようになっている。特に、前面導光部材とＣ字状導光部材の間に遮光部材を配設したことで、第２発光部が前面導光部材に向けて発光した第２の色の光がＣ字状導光部材に導光されないので、第２の色の光は前面導光部材の外面から選択的に所定の一方向に向けて照射される。
つまり、この信号発光機において第１発光部による発光に切り替えれば、第１の色の光を３６０°全方向に向けて照射することができ、第２発光部による発光に切り替えれば、第２の色の光を所定の一方向に向けて照射することができる。

また、望ましくは、
前記Ｃ字状導光部材の内面に、反射面を密接させている反射シートを備えるようにする。

Ｃ字状導光部材の内面に反射シートが配設されていれば、Ｃ字状導光部材に導光された第１の色の光がその導光部材の内周面に向かっても反射シートによって反射されるので、第１発光部による第１の色の光が導光部材の外周面から効率よく照射されるようになる。

また、望ましくは、
前記Ｃ字状導光部材は、前記第２発光部を挟んで前記前面導光部材とは反対面側に位置する部分であって上面視して中心角が１８０°の半円弧形状を呈する後面導光部材と、前記後面導光部材の両側にそれぞれ組み付けられて前記前面導光部材との間に配されている側面導光部材とで構成されており、
前記後面導光部材と前記側面導光部材の間には遮光部材が配設されているようにする。

第２発光部が前面導光部材の内面に向けて発光した第２の色の光が僅かに側面導光部材に入射してしまっても、遮光部材によって側面導光部材から後面導光部材に導光されないようになっているので、第２発光部による第２の色の光のほぼ全てが前面導光部材の外面から照射されるようになり、前面導光部材側で視認される第２の色の光が後面導光部材側から視認されることはない。

本発明によれば、異なる２色の光の一方を所定の一方向に向けて照射し、他方を３６０°全方向に向けて照射するのを両立し、いずれか一方の光の照射に切り替えることができる信号発光機が得られる。

本実施形態の信号発光機を示す正面図である。本実施形態の信号発光機を図１のII−II線にて一部断面視して示す側面図である。本実施形態の信号発光機の横断面図であり、図１のIII−III線における断面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る信号発光機の実施形態について詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

本実施形態では、赤色光と黄色光の照射が可能であって、赤色光を所定の一方向に向けて照射し、黄色光を３６０°全方向に向けて照射するのを両立し、赤色光と黄色光のうちのいずれか一方の光の照射に切り替えることができる信号発光機について説明する。

本実施形態の信号発光機１００は、例えば、図１〜図３に示すように、信号発光機１００の下部を成す発光機基部１０１と、発光機基部１０１の上に設けられている発光機本体１０２と、当該信号発光機１００を持ち運ぶ際に掴むための持ち手１０３とを備えている。
なお、発光機本体１０２は、発光機基部１０１上に立設されている支柱１０２ａによって支持されている。

信号発光機１００（発光機本体１０２）は、図１〜図３に示すように、光透過性を有して円筒形状を有している導光部材１０と、導光部材１０の上端面１０Ｕと下端面１０Ｄの少なくとも一方（本実施形態では両方）に向けて黄色（第１の色）の光を発光する第１発光部２０と、導光部材１０の内側に配設され、その導光部材１０の外側に向けて赤色（第２の色）の光を発光する第２発光部３０と、円筒状の導光部材１０の外周面を覆う導光部材保護カバー６０等を備えている。

導光部材保護カバー６０は、無色透明のポリカーボネート樹脂からなる円筒形状を呈する部材であり、導光部材１０を保護するために設置されている。
なお、導光部材１０よりも一回り大きい導光部材保護カバー６０は、導光部材１０との間に隙間をあけて設置されていても、導光部材１０と接して設置されていてもよい。

導光部材１０は、例えば、無色透明のアクリル樹脂からなる円筒形状を呈する部材であり、その円筒が上下に貫通した向きで配設されている
この導光部材１０は、上面視でＣ字形状を呈するＣ字状導光部材１５と、後述する第２発光部３０の前方に位置する部分であって、Ｃ字状導光部材１５の欠損部を補完する上面視で円弧形状を呈する前面導光部材１１とが組み付けられて構成されている。
前面導光部材１１とＣ字状導光部材１５の間には遮光部材４０が配設されている。
ここで、上面視で円弧形状を呈する前面導光部材１１は、上面視した際の中心角が１８０°未満であり９０°以下であることが好ましい。特に、上面視した際の中心角が５０°以上７０°以下の円弧形状であることが好ましく、本実施形態では、中心角が６０°の円弧形状の前面導光部材１１を用いた。

また、Ｃ字状導光部材１５は、後述する第２発光部３０を挟んで前面導光部材１１とは反対面側に位置する部分であって上面視して中心角が１８０°の半円弧形状を呈する後面導光部材１２と、後面導光部材１２の両側にそれぞれ組み付けられて前面導光部材１１との間に配されている側面導光部材１３とで構成されている。
後面導光部材１２と側面導光部材１３の間には遮光部材４１が配設されている。
このＣ字状導光部材１５（後面導光部材１２及び側面導光部材１３）の内面には、その内面に反射面を密接させている反射シート５０が配設されている。

第１発光部２０は、導光部材１０の上端面１０Ｕと下端面１０Ｄにそれぞれ対向する位置に設けられている。
導光部材１０の上端面１０Ｕに対向する第１発光部２０は、複数の黄色発光素子２１が基板２２の下面に実装された構造を有しており、導光部材１０の上端面１０Ｕに向けて黄色の光を発光する。また、導光部材１０の下端面１０Ｄに対向する第１発光部２０は、複数の黄色発光素子２１が基板２２の上面に実装された構造を有しており、導光部材１０の下端面１０Ｄに向けて黄色の光を発光する。この黄色発光素子２１には黄色ＬＥＤを用いた。
そして、第１発光部２０が発光した黄色光は導光部材１０の上端面１０Ｕ及び下端面１０Ｄから入射して導光部材１０に導光されて、導光部材１０の外周面から放射され、その黄色光が３６０°全方向に向けて照射されるようになっている。
なお、導光部材１０の上端面１０Ｕに対向する第１発光部２０は、発光機本体１０２の上ケース体１０２ｂ内に収容され、導光部材１０の下端面１０Ｄに対向する第１発光部２０は、発光機本体１０２の下ケース体１０２ｃ内に収容されている。
また、第１発光部２０の点灯や消灯の切り替えなどを司る制御基板Ｐは、導光部材１０の内側に配設され、支柱１０２ａに取り付けられている。

第２発光部３０は、導光部材１０における前面導光部材１１の内面に対向する位置に設けられている。
この第２発光部３０は、複数の赤色発光素子３１が基板３２の前面に実装された構造を有しており、前面導光部材１１の内面に向けて赤色の光を発光する。この赤色発光素子３１には赤色ＬＥＤを用いた。
そして、第２発光部３０が発光した赤色光は前面導光部材１１（導光部材１０）を透過して、前面導光部材１１の外面から放出され、その赤色光が所定の一方向である前方に向けて照射されるようになっている。
なお、第２発光部３０の点灯や消灯の切り替えなどを司る制御基板Ｐは、導光部材１０の内側に配設され、支柱１０２ａに取り付けられている。

また、図２、図３に示すように、第２発光部３０の基板３２の前面には反射板３２ａが配設され、基板３２の後面には遮光板３２ｂが配設されている。
この基板３２の前面に反射板３２ａが配設されていることにより、赤色発光素子３１が発光した赤色光が前面導光部材１１の内面に向かい易くなり、前面導光部材１１の外面から良好に放出されるようになる。
なお、前面導光部材１１とＣ字状導光部材１５（側面導光部材１３）の間に配設されている遮光部材４０は、図３に示すように、導光部材１０の内側に張り出しており、それぞれ基板３２の両側に接合されている。

遮光部材４０と遮光部材４１は、光の通過を遮る機能を有する部材であり、遮光性をする材料からなる。

前面導光部材１１とＣ字状導光部材１５（側面導光部材１３）の間に配設されている遮光部材４０は、第２発光部３０が前面導光部材１１に向けて発光した赤色光が、Ｃ字状導光部材１５（側面導光部材１３）に導光されてしまわないように、その赤色光を遮光する機能を有している。
特に、この遮光部材４０は、導光部材１０の内側に張り出して、それぞれ基板３２の両側に接合されているので、第２発光部３０による赤色光がＣ字状導光部材１５（側面導光部材１３）の内面に入射してしまうことを防ぐことができる。

また、後面導光部材１２と側面導光部材１３の間に配設されている遮光部材４１は、第２発光部３０による赤色光の一部が前面導光部材１１と導光部材保護カバー６０との間で乱反射するなどして側面導光部材１３に入射してしまった場合に、その赤色光が側面導光部材１３から後面導光部材１２に導光されてしまわないように、その赤色光を遮光する機能を有している。

このように、遮光部材４０によって、第２発光部による赤色光が前面導光部材１１から側面導光部材１３に導光されないようになっているので、第２発光部３０が前面導光部材１１の内面に向けて発光した赤色光は、前面導光部材１１の外面から選択的に照射することが可能になっている。
また、万が一、第２発光部３０による赤色光が僅かに側面導光部材１３に入射してしまっても、遮光部材４１によって、側面導光部材１３から後面導光部材１２に導光されないようになっているので、第２発光部３０による赤色光のほぼ全てが前面導光部材１１の外面から照射されるようになっている。
つまり、前面導光部材１１側で視認される赤色光が後面導光部材１２側から視認されることはない。

また、第２発光部３０の基板３２の後面に配設されている遮光板３２ｂも、遮光部材４０や遮光部材４１と同様に遮光性をする材料からなる部材である。
この基板３２の後面に遮光板３２ｂを配設することによって、第１発光部２０による黄色光が基板３２の裏から表に抜けたり、第２発光部３０による赤色光が基板３２の表から裏に抜けたりしないようにしている。

発光機基部１０１には、図１に示すように、メインスイッチ１と、発光色切り替えスイッチ２と、充電用コネクター３等が設けられている。
また、発光機基部１０１の内部には、図２に示すように、電源となる充電式キャパシター４が設けられており、発光機基部１０１の底面にはネオジム磁石５が設けられている。

メインスイッチ１は、所謂電源スイッチであり、信号発光機１００のオン／オフを切り替えるスイッチである。
発光色切り替えスイッチ２は、信号発光機１００が照射する黄色光と赤色光を切り替えるスイッチである。なお、信号発光機１００は、この発光色切り替えスイッチ２とは別に、信号発光機１００が照射する黄色光と赤色光を切り替える赤外線リモコン（図示省略）を備えている。赤外線リモコン（図示省略）から送信された赤外線を受光する赤外線受光センサーＳは、発光機本体１０２の上ケース体１０２ｂに配設されている。
充電用コネクター３は、充電式キャパシター４に充電する際に充電用アダプター（図示省略）が繋がれるコネクターである。
ネオジム磁石５は、例えば、軌陸車の所定箇所に信号発光機１００を設置した際に、その磁力によって信号発光機１００の向きがずれたりしないよう、設置した信号発光機１０の姿勢を安定させるために設けられている。

このような構成の信号発光機１００が黄色光を照射するように切り替えると、第１発光部２０が発光する。
この第１発光部２０による黄色光が導光部材１０に導光されて、導光部材１０の外周面から放射され、その黄色光が３６０°全方向に向けて照射される。
特に、導光部材１０におけるＣ字状導光部材１５（後面導光部材１２及び側面導光部材１３）の内面には反射シート５０が配設されており、前面導光部材１１の内面側に設けられた第２発光部３０の基板３２の前面には反射板３２ａが配設されているので、導光部材１０に導光された黄色光が導光部材１０の内周面に向かってもそれら反射部材によって反射されることで、導光部材１０の外周面から効率よく黄色光が照射されるようになっている。
このように、本実施形態の信号発光機１００であれば、効率よく黄色光を３６０°全方向に向けて照射することが可能になっており、例えば８００ｍ離れた地点からも目視で黄色光の発光を確認できる。

また、信号発光機１００が赤色光を照射するように切り替えると、第２発光部３０が発光する。
この第２発光部３０による赤色光が前面導光部材１１を透過して、前面導光部材１１の外面から放出され、その赤色光が所定の一方向である前方に向けて照射される。
特に、前面導光部材１１と側面導光部材１３の間には遮光部材４０が配設されており、側面導光部材１３と後面導光部材１２の間には遮光部材４１が配設されているので、第２発光部による赤色光が前面導光部材１１から側面導光部材１３や後面導光部材１２に導光されないようになっており、第２発光部３０が前面導光部材１１の内面に向けて発光した赤色光は、前面導光部材１１の外面から選択的に照射されるようになっている。
このように、本実施形態の信号発光機１００であれば、赤色光を前方に向けて選択的に照射することが可能になっており、例えば８００ｍ離れた地点からも目視で赤色光の発光を確認できる。

以上のように、本実施形態の信号発光機１００は、赤色光を所定の一方向に向けて照射することと、黄色光を３６０°全方向に向けて照射することができる。
そして、赤色光の照射に切り替えた場合には、赤色光のみを所定の一方向である前方に向けて照射することができ、側方や後方から赤色光が照射されることはない。
また、黄色光の照射に切り替えた場合には、部分的に欠けることなく黄色光のみを３６０°全方向に向けて照射することができる。
つまり、この信号発光機１００は、異なる２色の光の一方を所定の一方向に向けて照射し、他方を３６０°全方向に向けて照射するのを両立し、いずれか一方の光の照射に容易に切り替えることができるという優れた機能を有している。

また、この信号発光機１００は、ネオジム磁石５によって軌陸車の所定箇所に信号発光機１００を設置した姿勢のまま（つまり、発光機基部１０１を下側、発光機本体１０２を上側にした姿勢のまま）、赤色光を所定の一方向に向けて照射することと、黄色光を３６０°全方向に向けて照射することができるので、光の照射方向を切り替える際に信号発光機１００の姿勢や向き（縦置き、横置き）を切り替える必要はない。

なお、以上の実施の形態においては、導光部材１０の上端面１０Ｕに向けて黄色の光を発光する第１発光部２０と、導光部材１０の下端面１０Ｄに向けて黄色の光を発光する第１発光部２０の両方を備えた信号発光機１００を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、導光部材１０の上端面１０Ｕに向けて黄色の光を発光する第１発光部２０のみを備えた信号発光機１００でも、導光部材１０の下端面１０Ｄに向けて黄色の光を発光する第１発光部２０のみを備えた信号発光機１００であってもよい。

また、以上の実施の形態においては、黄色光と赤色光を切り替える場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の色の光の切り替えであってもよい。
また、第１発光部２０と第２発光部３０が同じ色の光を発光し、その光を所定の一方向に向けて照射することと、３６０°全方向に向けて照射することを切り替えるようにしてもよい。

また、以上の実施の形態においては、前面導光部材１１と後面導光部材１２と側面導光部材１３とを組み付けてなる円筒状の導光部材１０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、中心角が６０°の円弧形状の前面導光部材１１を用いる場合、中心角が６０°の円弧形状の導光部材を６枚組み付けて円筒状の導光部材１０を形成してもよい。

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１０導光部材
１０Ｕ上端面
１０Ｄ下端面
１１前面導光部材
１２後面導光部材
１３側面導光部材
１５Ｃ字状導光部材
２０第１発光部
２１黄色発光素子
２２基板
３０第２発光部
３１赤色発光素子
３２基板
３２ａ反射板
３２ｂ遮光板
４０遮光部材
４１遮光部材
５０反射シート
６０導光部材保護カバー
１００信号発光機
１０１発光機基部
１０２発光機本体
１０２ａ支柱
１０２ｂ上ケース体
１０２ｃ下ケース体
１０３持ち手

Claims

光の照射方向を切り替え可能な信号発光機であって、
光透過性を有し、上下に貫通した円筒形状を有している導光部材と、
前記導光部材の上端面と下端面の少なくとも一方に向けて第１の光を発光する第１発光部と、
前記導光部材の内側に配設され、その導光部材の外側に向けて第２の光を発光する第２発光部と、
を備え、
前記導光部材は、上面視でＣ字形状を呈するＣ字状導光部材と、前記第２発光部の前方に位置する部分であって前記Ｃ字状導光部材の欠損部を補完する上面視で円弧形状を呈する前面導光部材とが組み付けられて構成されており、前記前面導光部材と前記Ｃ字状導光部材の間には遮光部材が配設されていることを特徴とする信号発光機。
前記第１発光部が発光する光は、第１の色の光であり、前記第２発光部が発光する光は第２の色の光であり、
当該信号発光機は、異なる２色の光を切り替えて照射可能であることを特徴とする請求項１に記載の信号発光機。
前記Ｃ字状導光部材の内面に、反射面を密接させている反射シートを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の信号発光機。
前記Ｃ字状導光部材は、前記第２発光部を挟んで前記前面導光部材とは反対面側に位置する部分であって上面視して中心角が１８０°の半円弧形状を呈する後面導光部材と、前記後面導光部材の両側にそれぞれ組み付けられて前記前面導光部材との間に配されている側面導光部材とで構成されており、
前記後面導光部材と前記側面導光部材の間には遮光部材が配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の信号発光機。