JP5264538B2 - 全方位踏切警報灯 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道の踏切に設置される踏切警報灯に関する。

鉄道の踏切に設置される踏切警報灯は、踏切を渡る通行者、車両あるいは踏切を横切る道路上の通行者、車両に対して列車の接近を点滅発光によって報知する灯器であり、踏切警報機柱に交互に点滅する２灯を１組として設置される。

踏切警報機は、踏切の線路の両側で原則として道路から踏切に向かって左側に設けられることになっている。また、踏切の取り付け道路が２以上に分岐している箇所における踏切警報機には、必要に応じて１方向に対して交互に点滅する警報灯（２灯）の組をさらに増設することになっている。

特許文献１においては、踏切近くの道路が複雑に交錯している場合は、各道路に向けて必要な数の警報灯を腕木の両端に一組ずつ取りつけてそれぞれの腕木を多方向に向ける必要がある。また、警報灯のランプユニットに使用する発光ダイオードは、視認性の良好な範囲が狭いため、線路片側のすべての方向より視認するにはランプユニットの数を相当多くしなければならないという欠点があった、という問題点を指摘し、その解決策として「それぞれが異なる方向に正対する複数の発光ユニットを一つの灯体のハウジングにまとめて配置した多面表示警報灯」を提案している。

また、特許文献２においては、前記特許文献１に記載された多面表示警報灯では、１８０度の範囲で多方面から視認できるようにするものであるので、背面方向にもう一つの踏切警報灯を設置する必要があるという問題点を指摘し、その解決策として、「発光ダイオード基板の両面に半円形に多数の発光ダイオードを取り付け、該発光ダイオード基板の４枚を、半円形の直径部分が灯体の中心位置で垂直になって合わさるように、９０度間隔で固定した全方向踏切警報灯」を提案している。

ところで、特許文献１に記載された多面表示警報灯は、要するに、互いに向きを異ならせて３個のランプユニットを１つの灯体のハウジングに収めたというものであって、その問題点は、多方面から視認できるようにするためには、背面方向にもう一つの踏切警報機を設置する必要があるということではなく、見る方向によっては２個または３個のランプユニットが見えるということである。

踏切警報機には、２個以上の赤色せん光灯を設けること、赤色せん光灯は、警報装置の動作中は交互に点滅し、そのせん光の見通し距離が４５メートル以上であること、といった規定がある（普通鉄道の施設に関する技術上の基準の細目を定める告示（旧運輸省告示第１７７号、第２条の２参照））。

ところが、特許文献１に記載された多面表示警報灯は、互いに隣接して設置された２〜３灯が同時点滅となって、この規定を満たさない虞がある。今一つの問題は、警報灯の発光形状の問題である。警報灯の発光形状は円形であり、従来の警報灯は１方向表示のため、正面から見た形状が円形であれば格別の問題はなかったが、特許文献１のように多面表示を目的とする警報灯の場合には、その形状が問題となる。

つまり、特許文献１に記載の多面表示警報灯は、灯体ハウジングの正面から見たときにランプユニットが円形であっても、見る方向によっては、これが楕円形に見えるだけでなく、しかも見る角度によって楕円形の形状が異なり、正面から見たときには、中央の円形のランプユニットの両側に細い楕円形のランプユニットが視認され、また斜め方向から見たときには、２個のランプユニットが同時に見えることとなり、しかも見る角度によってその形状が変化するという問題がある。

この問題は、特許文献２に記載の全方向踏切警報灯においても解決されているわけではない。特許文献２に記載の全方向踏切警報灯によれば、ＬＥＤ実装基板を十字形に配置したときには、ＬＥＤ実装基板に直交する方向から見たときにのみ、その発光面は円形に見えるものの、斜め方向から見たときに、発光面は楕円形となる。１台で３６０度全ての方向からの視認が可能であることは理解できるが、見る角度によって警報灯の形状が変化するのである。

実開平６−３７０４７号公報 特許公開２００５−２４７１３３

解決しようとする問題点は、特許文献２に記載された全方向踏切警報灯によるときには、見る角度、方向によって警報灯の発光形状が円形から楕円形に変形するという点である。

本発明による全方位踏切警報灯は、ＬＥＤ実装基板を多面体の立体構造に配列した発光体を用い、見る角度によって警報灯の発光形状に変化を生じさせない点をもっとも主要な特徴とする。

本発明による全方位踏切警報灯によれば、踏切の取付道路が２以上に分岐している箇所においても、交互に点滅する１組の警報灯（２灯）を設置するだけでよく、従来の警報灯のように１方向に対して交互に点滅する警報灯（２灯）の組をさらに増設する必要がなくなる。しかも、従来は踏切に対する道路の交差角に合わせて警報灯の取付角を調整していたが、本発明の警報灯は、全方位に対して均等に発光するため、２以上の道路が交差する踏切であっても、踏切に対する道路の交差角を考慮する必要がなく、１組の警報灯（２灯）を各道路から見通すことができる位置に設置することによって、各道路の通行者、車両に対して明確に踏切警報を発することができる。

（ａ）は、本発明の全方位踏切警報灯の１実施例を示す中央横断面図、（ｂ）は中央縦断面図である。 基板取付枠にＬＥＤ実装基板を取付ける要領を示す図である。 多面発光体１の１実施例を示す図である。 本発明による全方位踏切警報灯を踏切警報機に取付けた１実施例の状態を示す図である。 本発明による全方位踏切警報灯に背板を取付けた例を示すもので、（ａ）は底面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）警報灯を３０°転回させたときの背板の見え方を示す図である。

全方位に対して円形に発光させるという目的を、発光体となるＬＥＤ実装基板を多角形の立体構造に組み立て、その立体構造を多面発光体として球状レンズを用いたグローブ内に設置することによって実現した。

以下に本発明の実施例を図によって説明する。図１において、本発明による全方位踏切警報灯は、多面発光体１と、グローブ２との組み合わせからなるものである。多面発光体１はせん光灯であり、グローブ２は、多面発光体１を包む器具で赤色透明または無色透明の球面レンズを用いている。なお、レンズ面には、ブラスト加工またはカット加工または両加工を施して多面発光体１の形状が外部から見えないようにしておくことが望ましい。

本発明において、多面発光体１は、多面体を構成する赤色発光のＬＥＤ実装基板の組立体であり、組立体の各面のＬＥＤ実装基板はせん光灯の発光面として全方位に向けられている。多面発光体１は、多角形の立体構造に組み立てられたＬＥＤの発光体である。

以下の実施例では、多面発光体１を９面の多角形の立体構造に構成した例を説明する。図２において、多面発光体１は、胴部が９面の多面体構造に組み立てられた基板取付枠３の表面に、スペーサ４を介してＬＥＤ実装基板５を取り付けたものである。

なお、図１（ａ）において、仕切板７は、１２０°の角度をなして放射状に３方向に伸びる板状体であり、図２に示すように円形のフランジ８の下面に取付けられ、基板取付枠３を支え、各面を形成する胴部形成部分３ａを数個ずつ、この実施例では、３個ずつを１区画として互いの区画を相互に隔離するものであり、フランジ８は、天板１３に多面発光体１を取り付けるためのものである。

図３において、基板取付枠３は、胴部形成部分３ａ、上傾部分３ｂ、下傾部分３ｃをユニットして組み立てられた多角形の構造体であり、図２に示すように仕切板７によって支えられている。この実施例では図１（ａ）に示すように、胴部形成部分３ａは９個の組合せによって九角形の中空の多面体を形成し、上傾部分３ｂと下傾部分３ｃは台形（あるいは三角形）をなし、胴部形成部分３ａの上下縁から、図１（ｂ）のように中空多面体の軸心方向に上傾方向または下傾方向に伸び、中空多面体の上下の開口の少なくとも一部を覆うものである。

同様に、図３においてＬＥＤ実装基板５は、基板取付枠３の胴部形成部分３ａの各面にそれぞれ取り付ける長方形のセグメント５ａと、上傾部分３ｂおよび下傾部分３ｃにそれぞれ別個に取り付ける台形セグメント５ｂ（５ｃ）との組み合わせである。この実施例において、長方形セグメント５ａの板面には、赤色発光のＬＥＤ９が複数個実装され、行間にはスペーサ取付穴１０が適宜開口されている。同様に台形セグメント５ｂ（５ｃ）は、この実施例では等脚台形で、赤色発光のＬＥＤ９が複数個実装され、行間にはスペーサ取付穴１０が形成されている。

また、図３において、基板取付枠３にＬＥＤ実装基板５を取付けるに際しては、スペーサ取付穴１０が開口された長方形セグメント５ａ、台形セグメント５ｂ、５ｃを用い、各スペーサ取付穴１０内にスペーサ４を差し込んで、それぞれを基板取付枠３の胴部形成部分３ａ、上傾部分３ｂ、下傾部分３ｃに固定し、基板取付枠３の胴部、上傾部分及び下傾部分にそれぞれ９面の多角形の面を有する多面発光体１に組み立てる。

組立てられた多面発光体１をグローブ２の中空内に挿入し、図１（ｂ）に示すように、灯受６を取り付けた天板１３とフランジ８を固定し、灯器としてその２灯を対にし、図４に示す例のように踏切警報機１２の警報機柱１４に取り付いているブラケット１１にそれぞれ吊り下げる。

以上実施例においては、基板取付枠３の９面の胴部形成部分３ａと、各胴部形成部分３ａの上下の９面の上傾部分３ｂおよび９面の下傾部分３ｃにそれぞれ長方形セグメント５ａ及び台形セグメント５ｂおよび５ｃとして合計２７面にＬＥＤ実装基板５を取付けた例を示した。

表１に、輝度の最高値を１００％としたとき、発光体の面の数（４面〜１２面）に対する最低輝度の比較（理論計算値）を示す。

表１に明らかなように発光体の面数が増えるほど最低輝度は増大するが、実用上、１２面の発光体では、球状レンズの大きさや組立性の問題から制約を受けるため、実質的に発光体には、胴部が９面以下の多角形の多面発光体を採用するのが望ましい。

胴部形成部分が９面の発光体によれば、図１に示すように仕切板７の１２０°の区画の範囲に３面ずつを無理なく収めることができる。なお、仕切板７は、グローブ２内を遮光するためにも必要である。グローブ２内を太陽光が透過すると、いわゆる擬似点灯の虞があるが、仕切板７によって、グローブ２内に入射した太陽光が、ＬＥＤ実装基板５と、基板取付枠３との間の隙間を通って反対側から出射するのが阻止される。

図５は、本発明による警報灯に背板を設ける例である。この実施例において、背板は、図１に示す仕切板７の延長上で図５（ａ）に示すように中心角１２０°毎にグローブ２の外周から放射方向に三方に張り出させている（背板を１５ａ、１５ｂ、１５ｃとして示す）。したがって、警報灯を正面から見たときには、図５（ｂ）に示すようにグローブ２は、背板１５ａ、１５ｂ（または１５ｂ、１５ｃ、または１５ｃ、１５ａ）に囲まれ、グローブの形状は円形となる。

また、図５（ｃ）は、正面から一定角度（例えば３０°）回転させた方向から見たときには、片側の背板はグローブ２の外縁に沿い、他側の背板は、グローブの球面を縦断する方向に現れるが、中心角１２０°のためグローブの形状は円形から少し変形するが、その変形の程度は小さく、実質的に円形と認識される。

なお、ＪＲＳ（旧規格）では警報灯の円形レンズの外径はφ１７０ｍｍに決められていたため、現在でも円形レンズの外径はこれを踏襲して同じ大きさとなっており、本発明による用いる球形グローブもφ１７０ｍｍの大きさを確保する必要がある。外径がφ１７０ｍｍの球形グローブではその一部が背板で隠されてしまうため、見かけ上はφ１７０ｍｍ以下となる。このため球形グローブをφ１７０ｍｍよりも大きくすることで、背板による影響を低減することが出来る。

以上のように本発明は、ＬＥＤを実装した基板を立体の多面体に配置することで球体発光を実現し、また、ＬＥＤの多面体を球形レンズによるグローブ内に設置することで、低い楕円率を実現するものである。もっとも、必要により特定方向を遮光するといった対応が可能である。

現在、警報灯を複数組設置している区間を１組の警報灯の設置で済ませることが可能となり、設置コスト（設置費用、施工工事）を大幅に低減でき、消費電流も低減できるので環境にも配慮している。

１ 多面発光体、２ グローブ、３ 基板取付枠、３ａ 胴部形成部分、３ｂ 上傾部分、３ｃ 下傾部分、４ スペーサ、５ ＬＥＤ実装基板、５ａ 長方形セグメント、５ｂ 台形セグメント、５ｃ 台形セグメント、 ６ 灯受、７ 仕切板、８ フランジ、９ ＬＥＤ、１０ スペーサ取付穴、１１ ブラケット、１２ 踏切警報機、１３ 天板、１４ 警報機柱、１５ 背板

Claims (5)

1. 多面発光体を有する全方位踏切警報灯であって、
   多面発光体は、多角形の立体構造の基板取付枠に取り付けられたＬＥＤ実装基板の組立体であり、
   基板取付枠は、各胴部形成部分と、上傾部分と、下傾部分とを有し、
   胴部形成部分は、中空の多面体を形成する部分であり、
   上傾部分と下傾部分とは、台形あるいは三角形をなし、胴部形成部分の上下縁から、多面体の軸心方向に上傾方向または下傾方向に伸び、中空多面体の上下の開口の少なくとも一部を覆うものであり、
   ＬＥＤ実装基板は、長方形のセグメントと、台形セグメントとの組合せであり、
   長方形のセグメントは、基板取付枠の胴部形成部分に取り付ける部分であり、
   台形セグメントは、基板取付枠の上傾部分および下傾部分にそれぞれ別個に取り付ける部分であることを特徴とする全方位踏切警報灯。
2. 各ＬＥＤ実装基板は、基板取付枠の各胴部形成部分と、上傾部分と、下傾部分とにそれぞれスペーサを介して取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の全方位踏切警報灯。
3. 前記基板取付枠は、仕切板に取付けられ、
   仕切板は、各面を形成する胴部形成部分を数個ずつを１区画として互いの区画を相互に隔離するものであり、フランジに取付けられているものであることを特徴とする請求項１に記載の全方位踏切警報灯。
4. 多面発光体をグローブに内装した全方位踏切警報灯であって、
   グローブは、赤色透明または無色透明の球面レンズであり、レンズ面には、ブラスト加工またはカット加工または両加工が施され、せん光灯の発光面として全方位に向けられた多面発光体を分散して発光させるものであることを特徴とする請求項１、３のいずれか１に記載の全方位踏切警報灯。
5. グローブは背板を有し、
   背板は、グローブの上縁から底部に掛けて中心角１２０°の角度でグローブの外周から３箇所に放射方向に張り出させてグローブの背面からの光をさえぎり、視認性を向上させるものであることを特徴とする請求項４に記載の全方位踏切警報灯。

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