JP3938482B2

JP3938482B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP3938482B2
Application number: JP2001304889A
Authority: JP
Inventors: 真也宗澤
Original assignee: Koito Industries Ltd
Current assignee: Koito Industries Ltd
Priority date: 2001-10-01
Filing date: 2001-10-01
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2021-10-01
Also published as: JP2003109187A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路標識板、交通信号灯器、案内板等の表示装置に関し、特に降雪時に表示器の表面に雪が付着しないようにした表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路標識装置、交通信号灯器等の表示装置は、降雪量の多い地域に設置する場合、積雪、着雪が問題となる。特に、着雪は、氷点下の乾いた雪の場合付着力が小さく、風が弱いときや強いときには着雪し難いが、気温や機器温度が影響し、風速が４〜５ｍ以上になると着雪するようになる。これは、雪片の運動エネルギーが物体に衝突することによって熱エネルギーに替わり、物体との接触点で融解し付着凍結するためと考えられている。
【０００３】
交通信号灯器の着雪についてみると、レンズ上側全域に太陽光を遮るためのフード（庇）が設けられているため、風がない時、あるいは弱い風の時は、雪はレンズ面まで到達せず着雪には至らない。レンズ面に雪が到達する以上の風速の場合、風はレンズ面に吹き付けられると上下左右方向に流れが変わるが、上側のフードと略鉛直なレンズ面により風は減速されて澱みが生じ、レンズ面に滞留した雪が着雪に至るものと推測される。そして、レンズ面に着雪すると、点灯色が視認できなくなるという不都合が発生するため、何らかの着雪防止対策を講じる必要がある。この場合、光源として白熱電球を用いた信号灯器は、光源自体が発熱源として機能するため、着雪した雪を暖めて融雪することができるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いた省エネタイプの信号灯器は、発熱量が著しく低いため、着雪した雪を溶かすことができず、着雪が大きく成長すると、信号灯器本来の機能を果たさなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、このような不都合を解決するために、従来から種々の方法が提案されている。例えば、特開平１０−２５５１９５号公報に記載された表示装置は、表示器の表面またはその表示器のフードの表面に撥水性塗料を塗布することにより、着雪を防止するようにしている。また、特開平０９−２６４０１１号公報に記載された標識装置は、垂直線に対して僅かに前傾して取付けられた標識板の前面に、透明部材を該標識板の傾斜角度より大きく前傾させた状態で取付けるとともに、前記透明部材の上方を風の澱みを防止する曲面形状にすることにより、降雪時に標識板の前面に着雪しないようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の装置は以下に述べるような問題があり、未だ改良の余地があった。すなわち、特開平１０−２５５１９５号公報に記載された表示装置は、レンズ表面やフードの表面に撥水性塗料を塗布する工程を必要とするため、表示装置の製造工数が増加し、コスト高になるという問題がある。また、撥水性塗料は、水滴の付着防止効果には優れているものの、着雪までは防止し得るものではなく、特に着雪した雪が凍結すると、簡単に取り除くことができず、天候回復と周囲温度の上昇によって融雪するまで待たなければならないため実用的でない。
【０００６】
特開平０９−２６４０１１号公報に記載された標識装置は、透明部材を前傾させているので、透明部材の表面に着雪する雪の量を少なくすることができるという利点を有するものの、標識板と透明部材との間の空間を密閉空間としていないので、塵埃、雪、昆虫等が標識板と透明部材との間の空間に浸入して標識板の表面に付着すると、文字や点灯色が視認し難くなるため、定期的に透明部材を外して標識板を掃除する必要があり、そのメンテナンス作業が面倒である。特に、塵埃は標識板と透明部材との間の空間に一旦浸入すると、内部に溜まるため完全に取り除くことが難しく好ましくない。
【０００７】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、表示器表面への着雪を確実に防止することができ、また塵埃、雪、小さな昆虫、水等が浸入して表示器表面に付着するおそれがなく、掃除、点検作業等の負担を軽減し得るようにした表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、フードを有する表示器と、この表示器の前方に前傾状態で配置された透明な着雪防止板と、この着雪防止板と前記フードとの間に介在されたパッキンとを備え、前記パッキンによって前記表示器、前記着雪防止板および前記フードとによって形成される空間を密閉し、前記着雪防止板を、幅方向中央部において水平断面形状が前方側に凸となるように山形に形成したものである。
この発明においては、着雪防止板を前傾状態で取付けているので、着雪防止板への着雪を防止または軽減することができる。風が前方から着雪防止板に向かって吹き付けているとき、風は着雪防止板の表面に当たって減速し当該表面に沿って斜め下方に向かって一様に流れ、着雪防止板に着雪する雪を吹き飛ばす。フードは降雪時に雪が表示器の上面や着雪防止板の表面に着雪して積もるのを防止する。パッキンは、表示器、着雪防止板およびフードとによって囲まれた空間を密閉し、雪、塵埃、小さな昆虫、水等の浸入を防止する。
また、着雪防止板は、幅方向中央部において水平断面形状が前方側に凸となるように山形に形成されているので、風が表面に当たると風を左右斜め下方に振り分け、幅方向中央部での滞留を防止する。風は着雪防止板の表面に当たると減速し当該表面に沿って左右斜め下方に向かって一様に流れ、着雪防止板に着雪する雪を吹き飛ばす。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、パッキンが少なくとも着雪防止板の下側では着雪防止板より前方に突出していないものである。
この発明においては、パッキンに着雪して積もるおそれがない。すなわち、風や雪が着雪防止板の表面に沿って下方に流れる際、着雪防止板の下側においてパッキンが着雪防止板より前方に突出していると、この突出部に着雪し、この着雪した僅かな積雪が核となって大きな積雪となる。そして、この着雪が発達して着雪防止板の表面上部にまで達すると、表示器の視認性を低下させる。一方、パッキンが着雪防止板より前方に突出していなければ、パッキンに着雪して積もるおそれがない。
【００１１】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、表示器がＬＥＤを光源としているものである。
この発明においては、着雪防止板によって着雪自体を防止または軽減するので、発熱量が低いＬＥＤを用いた表示器であっても着雪による影響が少ない。
【００１２】
第４の発明は、上記第１、第２または第３の発明において、表示器が交通信号灯器であるものである。
この発明においては、着雪防止板が信号灯器への着雪を防止し、灯器の視認性、信頼性を高める。
【００１３】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明のうちのいずれか１つの発明において、フードは基端側が円筒形で、先端側が半円筒形であるものである。
この発明において、フードは上面が曲面なため積雪量を少なくする。
【００１４】
第６の発明は、上記第１の発明において、表示器が縦方向に縦列して配置された交通信号灯器の少なくとも上側に配置された交通信号灯器であるものである。
この発明において、縦列した信号灯器においては、自灯の下方にある信号灯器のフード上に積雪し、自灯が見え難くなってしまう。そのため、その信号灯器の少なくとも上側をフード外へ流れる着雪防止板は、信号灯器への着雪防止を効果的に実現する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明を自動車用道路の交差点に設置される縦型３灯式の交通信号灯器に適用した実施の形態を示す正面図、図２は図１のII−II線断面図、図３は信号灯器の拡大断面図である。これらの図において、全体を符号１で示す縦型３灯式の交通信号灯器は、支柱２に支持部材３を介して取付けられた縦長の筐体４と、この筐体４内に透明な合成樹脂製のカバー６，７，８を前方に突出させて組み込まれた表示器としての３つの灯具ユニット５Ａ，５Ｂ，５Ｃを備えている。このため、筐体４の前面には、前記カバー６，７，８に適合した大きさの開口部９が縦方向に所定の間隔をおいて３つ形成されている。また、筐体４の前面で各開口部９には、太陽光がカバー６，７，８に直接入射するのを阻止するフード１０がそれぞれ取付けられている。
【００１６】
図３において、前記灯具ユニット５Ａは赤色の信号色を発光するもので、ハウジング１２と、このハウジング１２内に配設されたプリント基板１３と、このプリント基板１３の前面に所定のピッチをおいてマトリクス状に配列された赤色の光を発光する複数個の発光ダイオード１４と、前記ハウジング１２の前面開口部１５を覆う覆う前記カバー６と、このカバー６と前記ハウジング１２を気密に閉塞するシール部材１６等を備えている。
【００１７】
前記カバー６は、アクリル樹脂等の無色透明な材料によって形成されることにより表面側が凸曲面に形成された球面状のカバー本体６Ａと、このカバー本体６Ａの外周に後方に向かって一体に突設された円筒部６Ｂとからなる。円筒部６Ｂは、ハウジング１２の前面開口部に嵌合され接着剤によって固着されることにより、ハウジング１２に対する取付部を形成している。そして、カバー６とハウジング１２との接合部は、前記シール部材１６によってシールされている。
【００１８】
前記発光ダイオード１４は、前記プリント基板１３の表面に前面均等になるように配置されている。プリント基板１３は、ハウジング１２の前面開口部近傍に固定されている。
【００１９】
前記フード１０は、基端側の円筒部１０Ａと、先端側の半円筒部１０Ｂとで構成されている。円筒部１０Ａと半円筒部１０Ｂは、同一の外径で、前記筐体４の開口部９の穴径より大きく形成され、円筒部１０Ａが前記筐体４の前面に前記開口部９を取り囲むように溶接等によって接合されている。半円筒部１０Ｂは中心角が略１８０°で、円筒部１０Ａの前端側上半部に連設されている。
【００２０】
前記フード１０の内部で前記円筒部１０Ａの前端側には、前記灯具ユニット５Ａのカバー６に着雪するのを防止または軽減する着雪防止板３１がパッキン３２を介して配設されている。この着雪防止板３１は、前記灯具ユニット５Ａの配光特性を損なわないようにアクリル樹脂等の透明材料によって楕円形に形成され、前方に所要角度傾斜した状態で配設され、接着剤によってフード１０の内面に固定されている。着雪防止板３１の垂直線に対する傾斜角度は、約２０〜３５°程度である。
【００２１】
前記パッキン３２は、フード１０の内面と着雪防止板３１との隙間を防水するために用いられるもので、前記カバー６、フード１０および着雪防止板３１とによって囲まれた空間を密閉空間３４としている。したがって、外部から雪、塵埃、小さな昆虫、水等がフード１０の内面と着雪防止板３１との隙間を通って密閉空間３４内に浸入するおそれがない。
【００２２】
ここで、着雪防止板３１の表面は、着雪を防止するために平滑面であって、突起などが極力存在しないものであることが好ましい。また、円筒部１０Ａの前端面３５は、前記着雪防止板３１の表面と略同一平面を形成するように着雪防止板３１と同一角度で前傾していることが望ましい。さらに、着雪防止板３１のシール構造としては、着雪防止板３１の下端側においてパッキン３２が着雪防止板３１の表面より前方に突出していると、この突出部が風３６の流れを妨げ、その上面が雪の積る棚を形成するため、パッキン３２を着雪防止板３１の表面側に極力突出させないシール構造とすることが好ましい。このため、本実施の形態においては、着雪防止板３１の外周縁部を厚肉に形成してその外周面に環状溝３７を形成し、この環状溝３７にパッキン３２を嵌着している。
【００２３】
他のシール構造としては図４に示すような構造が考えられる。このシール構造は、着雪防止板３１の下端部に後方側に折れ曲がった折曲部３１Ａを設け、断面形状が凹状で内周面に環状溝３８を有するパッキン３２を着雪防止板３１の外周縁に嵌着するようにしたものである。このようなシール構造においては、着雪防止板３１の下端部において、パッキン３２の着雪防止板３１の表面側に突出する部分３２ａの上面３９が棚を形成するものの、前記折曲部３１Ａが前方で斜め上方に張り出す庇を構成しているので、前記上面３９に雪が積もるおそれはない。また、たとえ上面３９に積もったとしても大きく堆積する範囲はきわめて僅かで、最大でも折曲部３１Ａの範囲内であるため、点灯色の視認を妨げるようなことはない。
【００２４】
前記灯具ユニット５Ｂ，５Ｃは、それぞれ黄色と青色の信号色を発光するもので、発光色がそれぞれ黄色と青色の発光ダイオードを用いている点が上記した灯具ユニット５Ａと異なるだけで、その他の構造は全く同一構造であるため、その説明を省略する。
【００２５】
このような構造からなる交通信号灯器１によれば、雪がカバー６（７，８）に着雪することがなく、また着雪防止板３１を前傾状態で配設しているので、着雪防止板３１自体の表面に雪が着雪するのを防止または軽減することができ、交通信号灯器１の視認性、信頼性を向上させることができる。すなわち、風がないときあるいは弱い風のときは、雪は着雪防止板３１の表面まで到達せず、着雪には至らない。着雪防止板３１の表面に雪が到達する以上の風速の場合、風３６が着雪防止板３１の表面に当たったとき、風３６は着雪防止板３１の表面により減速されるかあるいは澱みが発生する。同時に風３６に運ばれてきた雪は着雪防止板３１の表面に滞留することになり、そのときの着雪防止板３１の表面温度、および外気温度がある範囲内であると着雪する。風３６が前傾した着雪防止板３１の表面に当たった場合、上方にはフード１０により流路をたたれているため、その殆どが図３に矢印で示すように着雪防止板３１の表面に沿って斜め下方に向かって一様に流れて着雪防止板３１の表面に付着しようとする雪を吹き飛ばす。したがって、降雪時であっても着雪を防止または軽減でき灯具ユニット５Ａの点灯色を確実に視認することができる。
【００２６】
また、本発明は着雪防止板３１をパッキン３２を介してフード１０に取付け、カバー６、フード１０および着雪防止板３１によって囲まれた空間３４を気密に封止しているので、雪、塵埃、小さな昆虫等が前記空間３４に浸入してカバー６に付着するおそれがない。したがって、カバー６の表面の掃除を定期的に行う必要がなく、メンテナンスフリーにすることができ、保守管理の負担を軽減することができる。
【００２７】
図５は本発明の他の実施の形態を示す側面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。この実施の形態は、着雪防止板４０を、幅方向中央部において左右両側部４０Ａ，４０Ｂが後方側に折り曲げられることにより水平断面形状が前方側に凸となるＶ字状に形成し、前傾状態でフード１０に図示を省略したパッキンを介して組み込んだものである。フード１０と着雪防止板４０との間のシール構造は、図３に示したシール構造と同一である。着雪防止板４０の頂部４１は必ずしも尖っている必要はなく、図７に示すように円弧状に湾曲したものであってもよい。
【００２８】
このような構造からなる着雪防止板４０においては、風３６を頂部４１の左側と右側に振り分けて斜め下方に向かって一様に流すことができるので、幅方向中央部で滞留することがなく着雪を確実に防止することができ、上記した実施の形態と同様に灯具ユニット５Ａの点灯色を確実に視認することができる。また、特に真下に下位の信号灯器が存在する場合であっても風の逃げ道を確保できるため、下位信号灯器による風の澱みの発生を防止することができる。
【００２９】
【実施例】
降雪室内で人工的に吹雪を発生させ、上灯と下灯を３０秒ずつ交互に１時間点灯させて従来の信号灯器（白熱電球式とＬＥＤ式）と着雪防止板付きの信号灯器（平板状とＶ字状、前傾角度２０°）の性能実験を行った。なお、その際の気温は約−１０〜−５℃の間で、積雪量はおよそ３５ｍｍ／ｈと２８ｍｍ／ｈで、風速は５ｍ／ｓと３ｍ／ｓで行った。
【００３０】
実験の結果、着雪防止効果は、着雪防止板の形状に拘わらず、着雪防止対策を講じない信号灯器の方が多く着雪し、着雪防止板による着雪防止効果が高いことが分かった。さらに詳しくは、着雪防止対策を講じた信号灯器については、Ｖ字状の着雪防止板は平板状の着雪防止板より着雪防止効果が高く、風速が上がるにつれて明らかに差が現れることが分かる。
【００３１】
着雪防止対策を講じてない場合は、風速３ｍ／ｓ、積雪量はおよそ３５ｍｍ／ｈにおいて、電球式はカバー面下面に多く着雪が見られ、その着雪量は２８０ｇであるのに対し、ＬＥＤ式はカバー面前面に着雪が見られ、その着雪量は２１０ｇであった。これは電球式では、電球の発熱により一度融雪された雪がカバー面下部で再度凍結し、雪の塊として生成されていることを意味する。ＬＥＤ式は、融雪作用がないことから、吹雪によりカバー面に着雪し続けることが分かる。振動等で落雪することはあっても、着雪し続けることによる点灯色の視認性が低下するため、着雪防止板等による対策が不可欠である。
【００３２】
〔パッキンへの着雪〕
着雪防止板３１，４０の周囲には防水のためにパッキン３２が取付けられているが、このパッキン３２が図４に示すように断面形状が凹状の場合、パッキン３２と着雪防止板３１または４０の下端部において、パッキン３２の前端部が着雪防止板３１または４０の表面より前方に突出していると、その上面３９に雪が当たり次々と着雪していった。そこで、およそ下半分のパッキン部分を除去して、パッキンの前面と着雪防止板３１または４０の表面を面一にした。平板状の着雪防止板３１では、自灯の下に位置する灯具のフードが雪の積もる棚の効果を果たしてしまい、パッキン部分を除去した効果が見られない。
【００３３】
一方、Ｖ字状の着雪防止板４０では、積雪量はおよそ３５ｍｍ／ｈでかつ風速３ｍ／ｓの時、パッキン有りの着雪量が４８ｇに対し、パッキン除去の着雪量が１８ｇとなり、風速５ｍ／ｓの時、パッキン有りの着雪量が８８ｇに対し、パッキン除去の着雪量が５６ｇとなり、下半分のパッキン部分を除去した方が着雪防止効果が高いことが分かった。
【００３４】
なお、上記した実施の形態においては、縦型３灯式の交通信号灯器に適用した例を示したが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、縦型２灯式、横型３灯式交通信号灯器、さらには道路標識板、案内板等にも適用することができる。また、ＬＥＤ式に限らず電球式の表示装置にも適用することが可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る表示装置によれば、表示器の表面に着雪することがなく、またフードと表示器と着雪防止板とによって画成された空間内に塵埃、雪、昆虫などが浸入することがなく、長期間にわたって高い視認性、信頼性等を確保でき、特に交通信号灯器、標識装置等に適用して好適である。
また、本発明は発熱量が少ないＬＥＤを光源としている表示器であっても、着雪による影響が少ない。
さらに、本発明はパッキンを着雪防止板の表面より前方に突出させていないので、パッキンに着雪して堆積することがない。
さらにまた、フードは上面が曲面なため積もった雪が滑り落ち易く、堆積する雪の量を少なくする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を自動車用道路の交差点に設置される縦型３灯式の交通信号灯器に適用した一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】信号灯器の拡大断面図である。
【図４】着雪防止板の他の実施の形態を示す側面である。
【図５】着雪防止板のさらに他の実施の形態を示す側面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】着雪防止板の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…交通信号灯器、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…灯具ユニット、６，７，８…カバー、１０…フード、１０Ａ…円筒部、１０Ｂ…半円筒部、１４…ＬＥＤ、３１…着雪防止板、３２…パッキン、３７，３８…環状溝、４０…着雪防止板。

Claims

フードを有する表示器と、この表示器の前方に前傾状態で配置された透明な着雪防止板と、この着雪防止板と前記フードとの間に介在されたパッキンとを備え、
前記パッキンによって前記表示器、前記着雪防止板および前記フードとによって形成される空間を密閉し、
前記着雪防止板を、幅方向中央部において水平断面形状が前方側に凸となるように山形に形成したことを特徴とする表示装置。
請求項１記載の表示装置において、
パッキンは少なくとも着雪防止板の下側では着雪防止板より前方に突出していないことを特徴とする表示装置。
請求項１または２記載の表示装置において、
表示器がＬＥＤを光源としていることを特徴とする表示装置。
請求項１，２または３記載の表示装置において、
表示器が交通信号灯器であることを特徴とする表示装置。
請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の表示装置において、
フードは基端側が円筒形で、先端側が半円筒形であることを特徴とする表示装置。
請求項１記載の表示装置において、
表示器が縦方向に縦列して配置された交通信号灯器の少なくとも上側に配置された交通信号灯器であることを特徴とする表示装置。