JP4056344B2 - Ｌｅｄ信号電球及び鉄道用信号機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鉄道用信号電球として用いられるＬＥＤ信号電球に関し、詳しくは、発光部を多数の発光ダイオードで構成しつつもフィラメント式の信号電球を代替できるようにしたＬＥＤ信号電球に関する。このようなＬＥＤ信号電球は、鉄道用Ｉ形電球等を装着可能な鉄道用信号機に適合している。
また、この発明は、そのような信号電球を装着する灯箱を複数備えた鉄道用信号機に関し、詳しくは、それらのうち直列接続されている信号電球とそうでない信号電球とが同じ電圧で駆動される鉄道用信号機に関する。このような鉄道用信号機には、鉄道用の中継信号機や、入換信号機の他、入換標識も、該当する。
【０００２】
【背景の技術】
図５は、鉄道用信号機の一例である中継信号機１０の一般的な構成を示し、（ａ）が要部である信号灯部分の正面図、（ｂ）がその回路図、（ｃ）及び（ｄ）が電圧印可状態説明図である。この中継信号機１０には（図５（ａ）参照）、鉄道用Ｉ形信号電球を装着可能な灯箱が多数設けられており、図示しない上位の制御装置によって点灯制御されるようになっている。また（図５（ｂ）参照）、それらの灯箱のうち灯箱１１（第１灯箱）と灯箱１２（第２灯箱）は、直列に接続されており、その直列回路に対して例えばリレー信号ＨＲに応じた所定電圧Ｖｉｎ（ＢＸ−ＣＸ間電圧）の印可・不印可が行われるようになっている。さらに、残りの灯箱のうち灯箱１３は、抵抗１４と直列に接続されており、その直列回路に対して例えばリレー信号ＨＲや他の信号に応じた同じ電圧Ｖｉｎの印可・不印可が行われるようになっている。
【０００３】
そして（図５（ｃ）参照）、灯箱１１，１２の直列回路に電圧Ｖｉｎが印可されると、灯箱１１の分圧Ｖ１も、灯箱１２の分圧Ｖ２も、電圧Ｖｉｎの半分（Ｖｉｎ／２）になる。その電圧（Ｖｉｎ／２）がＩ形信号電球の定格電圧となっており、灯箱１１，１２に装着された信号電球は、その電圧（Ｖｉｎ／２）で駆動されたとき適切に発光する。また（図５（ｄ）参照）、灯箱１３と抵抗１４との直列回路に電圧Ｖｉｎが印可されたときも、灯箱１３にフィラメント式のＩ形信号電球が装着されていれば、灯箱１３の分圧Ｖ３と抵抗１４の分圧Ｖｒが、共に、電圧Ｖｉｎの半分（Ｖｉｎ／２）になる。抵抗１４がそのようなフィラメント式の鉄道用信号電球に対応しているからである。具体的には、抵抗１４の抵抗値が発光時のフィラメントの抵抗値とほぼ同じになっているのである。
【０００４】
【従来の技術】
上述した灯箱１１〜１３に装着される鉄道用信号電球として、規格品であるフィラメント式Ｉ形信号電球２０（図６（ａ）参照）の他、それとの互換性を持ったＬＥＤ信号電球３０（図６（ｂ）の回路図および特許文献１を参照）やＬＥＤ信号電球４０（図６（ｃ）のブロック図および特許文献２を参照）も知られている。
詳述すると、信号電球２０は、口金２１にて支持された少なくとも一対の端子２２（接続用接触部）と硝子球体封入のフィラメント２３（発光部）とを備えたものであり、鉄道用の規格に則って中継信号機１０の灯箱１１〜１３等の受座に着脱しうるようになっている。
【０００５】
ＬＥＤ信号電球３０は、装着互換性のため着脱部には上述の口金２１及び端子２２が設けられているが、その発光部には、フィラメント２３に代えて多数のＬＥＤ（複数の発光ダイオード）が設けられている。このＬＥＤ発光部３２は、多数のＬＥＤが直並列に接続されていて同時に駆動される点灯回路になっている。また、端子２２，２２からＬＥＤ発光部３２に至る給電路には、トランスと整流回路３１と電流制限回路３３とが、その順に、介挿接続されている。整流回路３１は、ダイオードスタック等からなり、交流を直流に変換する。電流制限回路３３は、定電流用ダイオード等からなり、点灯時の印加電圧（Ｖｉｎ／２）の変動によるＬＥＤ発光部３２の供給電流の不所望な影響を緩和・減衰させて、発光状態を安定させるようになっている。
【０００６】
ＬＥＤ信号電球４０も、ＬＥＤ信号電球３０同様に端子２２，２２と整流回路３１とＬＥＤ発光部３２とを具えたものであるが、整流回路３１とＬＥＤ発光部３２との間に平滑回路及び定電流制御回路４３が設けられている。また、その平滑回路からＬＥＤ発光部３２への供給電流についてその有無を検知する電流有無検知回路４４（検知手段）と、その検知結果に基づき端子２２，２２の通電量についてその大小を切り替える通電量切替回路４５も、設けられている。このようなＬＥＤ信号電球４０は、２灯直列で使用時に一方が断線故障で滅灯したとき他方も滅灯するものとなっている。
【０００７】
【特許文献１】
登録実用新案公報第３０６８５０２号公報 （第１頁、図２）
【特許文献２】
特開２００２−１７３０２８号公報 （第１−２頁、図５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のＬＥＤ信号電球では、着脱部の機械的構造や駆動電圧に関してフィラメント式の信号電球との互換性が確保されるとともに、長寿命化や、消費電力の節減が図られている。また、検知手段や通電量切替手段を具備した後者のＬＥＤ信号電球では、直列使用時の断線故障で共に滅灯するという性質に関しても、フィラメント式の信号電球との互換性が得られている。
ところで、消費電力の節減という利点を獲得した代わりに、電流については互換性が維持されず、ＬＥＤ信号電球の電流値はフィラメント式信号電球のそれの約１／１０と小さくなっている。換言すれば、ＬＥＤ信号電球の等価抵抗はフィラメント式の鉄道用信号電球に対応していない。
【０００９】
このため、例えば、上述した中継信号機１０の灯箱１１〜１３にＬＥＤ信号電球３０又はＬＥＤ信号電球４０を装着した場合、灯箱１１，１２については（図５（ｃ）参照）、灯箱１１のＬＥＤ信号電球の分圧Ｖ１も灯箱１２のＬＥＤ信号電球の分圧Ｖ２も適切な定格電圧（Ｖｉｎ／２）になるが、灯箱１３については（図５（ｄ）参照）、抵抗１４の分圧Ｖｒが電流の減少に応じて桁違いに小さくなるので、灯箱１３のＬＥＤ信号電球の分圧Ｖ３は、定格電圧を大きく超えて、電圧Ｖｉｎに近づき、不所望なものとなる。
【００１０】
そして、これを回避する直截的な対策としては、ＬＥＤ信号電球の電流についてもフィラメント式信号電球との互換性をとることや、鉄道用信号機において灯箱と直列接続されている抵抗についてその抵抗値を下げるための交換を行うことが考えられる。
しかしながら、前者の電流互換は、コストを掛けて重要な利点を喪失することになるという手法であり、後者の抵抗交換は、手間を掛けて鉄道用信号機とフィラメント式信号電球との適合性を一部喪失することになるという手法であり、何れも難がある。定格電圧の異なる２種類のＬＥＤ信号電球を用意するのも、コストアップを招来するうえ生産管理や在庫管理の煩雑化も伴うので、避けたい。
【００１１】
そこで、フィラメント式信号電球対応の抵抗と単独の１灯との直列接続回路を２灯直列と同じ電圧で駆動する鉄道用信号機に同種のＬＥＤ信号電球を複数装着しても、鉄道用信号機は抵抗交換等せずにそのまま使用でき、而もＬＥＤ信号電球の消費電力も少ないままで済むよう、ＬＥＤ信号電球の構成等に工夫を凝らすことが技術的な課題となる。
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、２灯直列でも１灯単体でも抵抗器交換等を行うことなく同電圧で使用しうるＬＥＤ信号電球及び鉄道用信号機を実現することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために発明されたＬＥＤ信号電球は、出願当初の請求項１に記載の如く、鉄道用信号灯の灯箱の受座に着脱可能な口金に加えて少なくとも一対の接続用接触部を有する着脱部と、同時駆動可能に接続された複数の発光ダイオードを有するＬＥＤ発光部と、前記接続用接触部から前記発光ダイオードに至る給電路に介挿された整流回路とを備えたＬＥＤ信号電球において、前記発光ダイオードを２群に分ける接続がなされており、且つ、その２群を直列接続状態にするか並列接続状態にするかを切換可能な直列並列切換回路が設けられている、というものである。
【００１３】
また、出願当初の請求項２に記載の如く、前記給電路の電流を前記発光ダイオードの許容範囲に抑制する電流制御回路も備えている場合、前記発光ダイオードに加えて前記電流制御回路も２群に分ける接続がなされ、その２群が前記直列並列切換回路の切換対象とされる。
さらに、出願当初の請求項３に記載の如く、前記整流回路と前記発光ダイオードとの間に平滑回路が設けられ、この平滑回路から前記発光ダイオードへの供給電流についてその有無を検知する検知手段と、その検知結果に基づき前記接続用接触部の通電量についてその大小を切り替える通電量切替手段も備えている場合、前記発光ダイオードに加えて前記検知手段も２群に分ける接続がなされ、その２群が前記直列並列切換回路の切換対象とされる。
【００１４】
このようなＬＥＤ信号電球にあっては、直列並列切換回路を並列側に切り換えておけば、定格電圧が従来と同じなので、従来のＬＥＤ信号電球を使用できたところには、従来通り使用することができる。これに対し、直列並列切換回路を直列側に切り換えると、定格電圧が並列側のときの約２倍になる。電流は、並列側のとき従来のＬＥＤ信号電球と同じで、直列側のときには更にその半分しかなく、いずれにしても、フィラメント式の鉄道用信号電球より桁違いに小さい。
【００１５】
そこで、何れも鉄道用信号電球を装着可能な第１灯箱と第２灯箱とが直列に接続されており、フィラメント式の鉄道用信号電球に対応した抵抗が第３灯箱と直列に接続されており、それらが同じ電圧で駆動される鉄道用信号機に装着して用いる場合には次のようにする。すなわち、出願当初の請求項４に記載の如く、第１灯箱，第２灯箱に装着のＬＥＤ信号電球については、何れも、その直列並列切換回路を並列接続状態に切り換え、第３灯箱に装着のＬＥＤ信号電球については、その直列並列切換回路を直列接続状態に切り換えておく。そうすれば、小電流下では抵抗の電圧が小さくて無視できるので、鉄道用信号機の抵抗交換を行わなくても、総てのＬＥＤ信号電球が定格電圧で点灯駆動されることとなる。
【００１６】
このように電球内部のＬＥＤ２群の直並列を切り換えられるようにしたことにより、ＬＥＤ信号電球を１灯点灯と２灯直列点灯とに共用することができる。しかも、低消費電力という利点が損なわれることが無く、１灯点灯に伴うフィラメント式信号電球に対応した抵抗から不所望な影響を受けることも無い。
したがって、この発明によれば、２灯直列でも１灯単体でも抵抗器交換等を行うことなく同電圧で使用しうるＬＥＤ信号電球及び鉄道用信号機を実現することができる。
【００１７】
また、２群分割および直並列切換を電流制御回路にも適用した場合には、ＬＥＤに関して印可電圧の変動が電流に及ぼす影響が緩和・抑制されて発光状態が安定になるという利点も、維持される。
さらに、２群分割および直並列切換を検知手段にも適用した場合には、２灯直列で使用時に一方が断線故障で滅灯したとき他方も滅灯するという機能も、維持される。この機能は２灯直列での使用が有り得ることを前提に付加されたものであるから、この機能も兼備することにより、実用性が一段と高まる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
このような解決手段で達成された本発明のＬＥＤ信号電球及び鉄道用信号機について、その具体的な実施形態を、図面を引用して説明する。図１は、ＬＥＤ信号電球５０の構造を示し、（ａ）が回路図、（ｂ）が外観図である。図２は、ＬＥＤ信号電球５０を装着した中継信号機１０（鉄道用信号機）の要部の回路図である。なお、それらの図示に際し従来と同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、また、図５を参照して背景の技術の欄で述べたことは、この実施形態や以下の各実施例についても共通するので、重複する再度の説明は割愛し、以下、従来との相違点を中心に説明する。すなわち、中継信号機１０は抵抗１４も含めて変更が無いので、以下、ＬＥＤ信号電球５０の改造点を詳述する。
【００１９】
ＬＥＤ信号電球５０は、従来のＬＥＤ信号電球３０，４０と同様、装着互換性のため着脱部には既述の口金２１及び端子２２が設けられ、発光部のＬＥＤ（発光ダイオード）への給電のために整流回路３１も給電路に介挿接続されているが、従来と異なり、ＬＥＤ発光部３２（複数の発光ダイオード）をＬＥＤ群５２ａとＬＥＤ群５２ｂとの２群に分ける接続がなされるとともに、その２群を直列接続状態にするか並列接続状態にするかを切り換えるための直列並列切換回路５６が追加されている。一対の端子２２から整流回路３１と直列並列切換回路５６とを経てＬＥＤ群５２ａ，５２ｂに至る給電路に流れる電流をそのＬＥＤの許容範囲に抑制するための回路も、ＬＥＤ群５２ａに係る電流制御回路５１ａと、ＬＥＤ群５２ｂに係る電流制御回路５１ｂとに分割して設けられている。
【００２０】
ＬＥＤ群５２ａ，５２ｂは、何れも、直並列接続された複数のＬＥＤを含んでいて、ＬＥＤの直列段数がＬＥＤ発光部３２のそれと同じで、ＬＥＤの並列数がＬＥＤ発光部３２の半分であり、一対の給電線を介して駆動できるようにまとめられている。その給電線は何れも直列並列切換回路５６に至り、図示の例ではそこに電流制御回路５１ａ，５１ｂが介挿されているが、これらは給電線の分岐先に分散設置されてそれぞれ該当するＬＥＤ群５２ａ，５２ｂと一緒に纏められることもある。電流制御回路５１ａ，５１ｂは、後述するように既述のＬＥＤ信号電球３０の電流制限回路３３やＬＥＤ信号電球４０の定電流制御回路４３と同様のもので良いが、２分割されているので、それぞれの制御目標となる電流値も半分になっている。
【００２１】
直列並列切換回路５６は、例えば、２連の手動操作式切替スイッチを主体に構成される。配線によって、整流回路３１の正電圧出力端子（＋）から出た給電線をそのまま電流制御回路５１ａ及びＬＥＤ群５２ａの正電圧側給電線とし、整流回路３１の負電圧出力端子（−）から出た給電線をそのまま電流制御回路５１ｂ及びＬＥＤ群５２ｂの負電圧側給電線とする他、スイッチによって、ＬＥＤ群５２ａ等の負電圧側給電線およびＬＥＤ群５２ｂ等の正電圧側給電線の接続先を切り換えるようになっている。
【００２２】
具体的には、２連のうち一方のスイッチは、可動片常時接続端子がＬＥＤ群５２ａの負電圧側給電線に接続され、一方の接点がＬＥＤ群５２ｂの正電圧側給電線に接続され、他方の接点が他方のスイッチの可動片常時接続端子に接続される。また、他方のスイッチは、可動片常時接続端子がＬＥＤ群５２ｂの正電圧側給電線にも接続され、一方の接点がＬＥＤ群５２ａの正電圧側給電線に接続され、他方の接点が開放されている。
さらに、その２連スイッチ操作子５６ａは、切換操作が容易に行えるよう、ＬＥＤ信号電球５０の背面等に一部露出して取り付けられている。
【００２３】
このようなＬＥＤ信号電球５０及び中継信号機１０について、その使用態様及び動作を説明する。ここでは３個のＬＥＤ信号電球５０を中継信号機１０の３個の灯箱１１〜１３に装着したときの動作を中心に述べる。
【００２４】
灯箱１１にＬＥＤ信号電球５０を装着するとき、その２連スイッチ操作子５６ａを手動操作して、ＬＥＤ群５２ａの負電圧側給電線がＬＥＤ群５２ｂの負電圧側給電線に接続されるとともに、ＬＥＤ群５２ｂの正電圧側給電線がＬＥＤ群５２ａの正電圧側給電線に接続されるようにしておく。
灯箱１２にＬＥＤ信号電球５０を装着するときも同じである。
【００２５】
これに対し、灯箱１３にＬＥＤ信号電球５０を装着するときは、その２連スイッチ操作子５６ａを手動操作して、ＬＥＤ群５２ａの負電圧側給電線がＬＥＤ群５２ｂの負電圧側給電線から離れてＬＥＤ群５２ｂの正電圧側給電線に接続されるとともに、ＬＥＤ群５２ｂの正電圧側給電線がＬＥＤ群５２ａの正電圧側給電線から離れるようにしておく。
抵抗１４については何もしない。
【００２６】
そうすると、どのＬＥＤ信号電球５０についても、２連スイッチ操作子５６ａの操作に拘わらず、ＬＥＤ群５２ａの正電圧側給電線には整流回路３１の正電圧出力端子が接続されるとともに、ＬＥＤ群５２ｂの負電圧側給電線には整流回路３１の負電圧出力端子が接続されているので、灯箱１１装着のＬＥＤ信号電球５０および灯箱１２装着のＬＥＤ信号電球５０では、ＬＥＤ群５２ａ，５２ｂが並列接続状態となり、灯箱１３装着のＬＥＤ信号電球５０では、ＬＥＤ群５２ａ，５２ｂが直列接続状態となる。
【００２７】
この状態で、灯箱１１，１２の直列回路に電圧Ｖｉｎが印可されると、灯箱１１の分圧Ｖ１も、灯箱１２の分圧Ｖ２も、電圧Ｖｉｎの半分（Ｖｉｎ／２）になる。その電圧（Ｖｉｎ／２）がＬＥＤ群５２ａ，５２ｂ双方の適正電圧なので、灯箱１１，１２に装着されたＬＥＤ信号電球５０は適切に発光する。電流制御回路５１ａ，５１ｂも、その電圧（Ｖｉｎ／２）近傍であれば、電流制御能力を発揮する。
【００２８】
また、灯箱１３と抵抗１４との直列回路に電圧Ｖｉｎが印可されると、フィラメント式信号電球装着時のときと異なり、電流が約１／２０であることから、抵抗１４の分圧Ｖｒが微小値（Ｖｉｎ／４０程度）になるので、灯箱１３の分圧Ｖ３は全電圧Ｖｉｎに近い値となる。そして、それが灯箱１３装着のＬＥＤ信号電球５０内で直列のＬＥＤ群５２ａ，５２ｂに均等分割されるので、ここでもＬＥＤ群５２ａ，５２ｂが共に適正電圧近傍（ほぼＶｉｎ／２）下で適切に発光する。さらに、この程度の僅かな電圧の違いは電流制御回路５１ａ，５１ｂによって緩和され、ＬＥＤ群５２ａ，５２ｂの電流は適正電圧（Ｖｉｎ／２）下と同じに保たれるので、どの灯箱１１〜１３のＬＥＤ信号電球５０も適切な光度で点灯する。
【００２９】
こうして、このＬＥＤ信号電球５０及び中継信号機１０にあっては、中継信号機１０へのＬＥＤ信号電球５０の装着に際して、２灯直列のときはＬＥＤ群５２ａ，５２ｂが並列になるよう、また同じ電源電圧下で１灯単体のときはＬＥＤ群５２ａ，５２ｂが直列になるよう、２連スイッチ操作子５６ａをセッティングすることで、容易に、同一構造のＬＥＤ信号電球５０を使い分けることができる。その結果、ＬＥＤ信号電球について、低消費電力等の利点を損なうことなく、フィラメント式信号電球に対する互換性が更に高まることとなる。
【００３０】
【第１実施例】
図３に回路図を示したＬＥＤ信号電球５０が上述した実施形態のものと相違するのは、端子２２と整流回路３１との間にトランスＴＲが介挿接続されている点と、その一次側にサージアブソーバＳＡが付加接続され二次側にフューズＦＬが介挿接続されている点である。これらの追加により、ＬＥＤ信号電球５０は、サージ耐性が向上して、実用的なものとなっている。
【００３１】
また、整流回路３１には、ダイオードスタックからなる全波整流器が採用され、電流制御回路５１ａ，５１ｂには、電流制限回路３３同様に、多数個の定電流用ダイオードが採用され、それらがＬＥＤ群５２ａ，５２ｂに分散して組み込まれている。
このようなＬＥＤ信号電球５０は、従来のＬＥＤ信号電球３０（図６（ｂ）の回路図および特許文献１を参照）に本発明を適用して改良したものとなっている。
【００３２】
【第２実施例】
図４に回路図を示したＬＥＤ信号電球５０が上述した実施形態のものと相違するのは、サージ耐性向上等のために避雷器ＡｒやフューズＰＴＣが導入されて端子２２，２２及び第３の端子ＦＧに接続されている点と、その直後にノイズ除去回路５７が追加されている点と、整流回路３１の一次側に通電量切替回路５５が設けられている点と、ＬＥＤ群５２ａと直列並列切換回路５６との間に電流有無検知回路５４ａと平滑回路及び定電流制御回路５３ａとが設けられている点と、ＬＥＤ群５２ｂと直列並列切換回路５６との間に電流有無検知回路５４ｂと平滑回路及び定電流制御回路５３ｂとが設けられている点である。
【００３３】
このようなＬＥＤ信号電球５０は、従来のＬＥＤ信号電球４０（図６（ｃ）の回路図および特許文献２を参照）に本発明を適用して改良したものであり、平滑回路及び定電流制御回路５３ａ，５３ｂは、それぞれ、平滑回路及び定電流制御回路４３と同様の回路構成となっている。もっとも、ＬＥＤの２分割に対応して、平滑回路及び定電流制御回路５３ａのうちの定電流制御回路部分が電流制御回路５１ａに該当し、平滑回路及び定電流制御回路５３ｂのうちの定電流制御回路部分が電流制御回路５１ｂに該当している。
【００３４】
また、電流有無検知回路５４ａは、電流有無検知回路４４と同様に、ＬＥＤ群５２ａの給電線に介挿接続されたリレーＲ１のコイル部からなり、電流有無検知回路５４ｂも、やはりリレーＲ２のコイル部からなるが、こちらはＬＥＤ群５２ｂの給電線に介挿接続されている。
さらに、通電量切替回路５５は、基本的には通電量切替回路４５と同様に、電圧印加にてオンオフを繰り返す断続リレー等からなる開閉回路と、交流動作形の電磁リレーＲ３とを具えて、端子２２，２２から整流回路３１への通電量を大小切り替えるものであるが、電流有無検知回路が分割されて複数５４ａ，５４ｂになったのに対応して、リレーＲ１，Ｒ２が共に励磁されているときは通電量を大にし、リレーＲ１，Ｒ２の何れか一方又は双方が非励磁のときには通電量を小にするようになっている。
【００３５】
このようなＬＥＤ信号電球５０にあっては、ＬＥＤ群５２ａ，５２ｂのどちら側に断線が生じても、通電量切替回路５５によって整流回路３１への通電量が小さくされるので、ＬＥＤ群５２ａ，５２ｂが共に滅灯する。また、このＬＥＤ信号電球５０と直列に接続されている他のＬＥＤ信号電球５０への通電量も同時に小さく絞り込まれる。これにより、２灯直列で使用時に一方が断線故障で滅灯したとき他方も滅灯するというＬＥＤ信号電球４０の機能がＬＥＤ信号電球５０にも引き継がれる。しかも、直列並列切換回路５６によるＬＥＤ群５２ａ，５２ｂの直並列切換機能も兼備している。
【００３６】
【その他】
なお、上記の実施形態や各実施例では、直列並列切換回路５６を２連の手動操作式スイッチで構成したが、直列並列切換回路５６の具体化は、それに限られるものでなく、例えば、リレーや，トランジスタ，ＳＳＲ等を用いた半導体回路で構成し、入力電圧の値から直列並列切換を自動的に行う回路を利用するのも良い。
また、通電量切替回路や電流有無検知回路をリレー回路で具現化したが、これに限られるものでなく、それらの回路は、半導体回路にて構成しても良い。例えば、電流有無検知回路は、電流電圧変換用抵抗やスイッチングトランジスタ等を用いて具現化し、通電量切替回路は、パルス発生回路や，ダイオード等利用の波形整形回路，パワートランジスタ，ＳＳＲ，トライアック等のうち適宜なもの或いはその他の適宜な半導体素子やＩＣ等を用いて具現化しても良い。
さらに、発光用のＬＥＤ群５２ａは、多数個の直並列接続に限られる訳でなく、同時駆動可能であって光量が足りれば、直列接続だけでも、並列接続だけでも良い。ＬＥＤ群５２ｂも同じである。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のＬＥＤ信号電球及び鉄道用信号機にあっては、電球内部のＬＥＤ２群の直並列を切り換えられるようにしたことにより、総てのＬＥＤ信号電球が定格電圧で点灯駆動されることとなって、２灯直列でも１灯単体でも抵抗器交換等を行うことなく同電圧で使用しうるＬＥＤ信号電球及び鉄道用信号機を実現することができたという有利な効果が有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態について、ＬＥＤ信号電球の構造を示し、（ａ）が回路図、（ｂ）が外観図である。
【図２】 鉄道用信号機の要部の回路図である。
【図３】 本発明のＬＥＤ信号電球の第１実施例の回路図である。
【図４】 本発明のＬＥＤ信号電球の第２実施例の回路図である。
【図５】 鉄道用信号機の一般的な構成を示し、（ａ）が要部の正面図、（ｂ）が要部の回路図、（ｃ）及び（ｄ）が電圧印可状態説明図である。
【図６】 従来の信号電球の構成を示し、（ａ）がフィラメント式Ｉ形信号電球の正面図、（ｂ）がＬＥＤ信号電球の回路図、（ｃ）が他のＬＥＤ信号電球の回路ブロック図である。
【符号の説明】
１０ 中継信号機（鉄道用信号機）
１１，１２，１３ 灯箱（信号電球の装着箇所）
１４ 抵抗（値がフィラメント式の鉄道用信号電球に対応）
２０ 信号電球（Ｉ形信号電球、フィラメント式の鉄道用信号電球）
２１ 口金（灯箱の受座への着脱部、Ｉ形電球ソケット）
２２ 端子（灯箱の受座への着脱部、接続用接触部）
２３ フィラメント（発光部）
３０ ＬＥＤ信号電球（Ｉ形互換の鉄道用信号電球）
３１ 整流回路（ダイオードスタック、全波整流器）
３２ ＬＥＤ発光部（点灯回路、複数の発光ダイオード）
３３ 電流制限回路（定電流用ダイオード、電流制御回路）
４０ ＬＥＤ信号電球（Ｉ形互換の鉄道用信号電球）
４３ 平滑回路及び定電流制御回路（電流制御回路）
４４ 電流有無検知回路（検知手段）
４５ 通電量切替回路（断続リレー、パルス発生＋スイッチ回路）
５０ ＬＥＤ信号電球（Ｉ形互換の鉄道用信号電球）
５１ａ，５１ｂ 電流制御回路（電流制限回路、定電流制御回路）
５２ａ，５２ｂ ＬＥＤ群（複数の発光ダイオードを２群に分けたもの）
５３ａ，５３ｂ 平滑回路及び定電流制御回路
５４ａ，５４ｂ 電流有無検知回路（２群に分かれた検知手段）
５５ 通電量切替回路（断続リレー、パルス発生＋スイッチ回路）
５６ 直列並列切換回路
５６ａ ２連スイッチ操作子
５７ ノイズ除去回路

Claims (3)

1. 何れも鉄道用信号電球を装着可能な第１灯箱と第２灯箱とが直列に接続されており、フィラメント式の鉄道用信号電球に対応した抵抗が第３灯箱と直列に接続されており、それらが同じ電圧で駆動される鉄道用信号機において、
   鉄道用信号灯の灯箱の受座に着脱可能な口金に加えて少なくとも一対の接続用接触部を有する着脱部と、同時駆動可能に接続された複数の発光ダイオードを有するＬＥＤ発光部と、前記接続用接触部から前記発光ダイオードに至る給電路に介挿された整流回路とを備えたＬＥＤ信号電球において、前記発光ダイオードを２群に分ける接続がなされており、且つ、その２群を直列接続状態にするか並列接続状態にするかを切換可能な直列並列切換回路が設けられているＬＥＤ信号電球が、前記第１灯箱と前記第２灯箱と前記第３灯箱との何れにも装着されており、
   前記第１灯箱に装着のＬＥＤ信号電球および前記第２灯箱に装着のＬＥＤ信号電球は何れもその直列並列切換回路が並列接続状態に切り換えられており、
   前記第３灯箱に装着のＬＥＤ信号電球はその直列並列切換回路が直列接続状態に切り換えられている
   ことを特徴とする鉄道用信号機。
2. 前記ＬＥＤ信号電球のうち何れか一個又は複数個は、前記給電路の電流を前記発光ダイオードの許容範囲に抑制する電流制御回路を備えていて、前記発光ダイオードに加えて前記電流制御回路も２群に分ける接続がなされており、且つ、その２群も前記直列並列切換回路の切換対象になっている、ことを特徴とする請求項１記載の鉄道用信号機。
3. 前記ＬＥＤ信号電球のうち何れか一個又は複数個は、前記整流回路と前記発光ダイオードとの間に設けられた平滑回路と、この平滑回路から前記発光ダイオードへの供給電流についてその有無を検知する検知手段と、その検知結果に基づき前記接続用接触部の通電量についてその大小を切り替える通電量切替手段とを備えていて、前記発光ダイオードに加えて前記検知手段も２群に分ける接続がなされており、且つ、その２群も前記直列並列切換回路の切換対象になっている、ことを特徴とする請求項２記載の鉄道用信号機。

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