JP5756902B2

JP5756902B2 - 車両用前照灯

Info

Publication number: JP5756902B2
Application number: JP2011106885A
Authority: JP
Inventors: 内海　武彦; 武彦内海; 今井　敦史; 敦史今井
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2031-05-12
Also published as: JP2012238484A

Description

本発明は、鉄道車両やトラクタなどの車両に用いられる車両用前照灯に関する。

従来、鉄道車両用の前照灯(標識灯とも呼ばれる。)には、反射鏡とガラスで密封された筐体内に主フィラメント並びに副フィラメントが配設されてなる鉄道用電球(シールドビームランプ)が光源として用いられている(例えば、特許文献１参照)。なお、主フィラメントと副フィラメントは、何れか一方が択一的に通電されて発光するものであって、主フィラメントの方が副フィラメントよりも遠方まで光を照射することができる。つまり、通常は主フィラメントに通電して遠方まで光を照射するが、反対向きに走行する車両(対向車両)があるときは副フィラメントに通電して光の照射範囲を縮めることにより、対向車両の運転手が感じる眩しさを和らげることができる。

特開平８−３３２９５３号公報(段落００３３及び図２参照)

ところで、シールドビームランプを交換する場合、運転台の側から作業しなければならず、作業スペースが狭いために非常に手間がかかってしまう。また、鉄道車両用の前照灯に用いられるシールドビームランプの主流は定格が１５０ワットのものであって、より省電力な光源が望まれている。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、メンテナンス性の向上と省電力を図ることを目的とする。

本発明の車両用前照灯は、相対的に遠距離に光を照射する複数個の第１ＬＥＤ光源と、相対的に近距離に光を照射する複数個の第２ＬＥＤ光源と、前面に前記第１ＬＥＤ光源及び第２ＬＥＤ光源が取り付けられる取付部材とを備え、前記第１ＬＥＤ光源の照射角が相対的に狭く且つ前記第２ＬＥＤ光源の照射角が相対的に広いことを特徴とする。

この車両用前照灯において、前記取付部材は、前面の中央部分に前記第２ＬＥＤ光源が配置され、前記中央部分を囲むように前記第１ＬＥＤ光源が配置されてなることが好ましい。

この車両用前照灯において、前記取付部材は、前面が上下に分割された２つの領域の一方に前記第１ＬＥＤ光源が取り付けられ、前記２つの領域の他方に前記第２ＬＥＤ光源が取り付けられることが好ましい。

この車両用前照灯において、前記取付部材は、前記第２ＬＥＤ光源の照射方向が前記第１ＬＥＤ光源の照射方向に対して傾くように前記第１ＬＥＤ光源及び第２ＬＥＤ光源が前面に取り付けられることが好ましい。

本発明の車両用前照灯は、メンテナンス性の向上と省電力化を図ることができるという効果がある。

本発明の実施形態を示し、(ａ)は正面図、(ｂ)は(ａ)のＹ−Ｙ線断面矢視図である。同上の斜視図である。同上の分解斜視図である。同上のカバーを外した状態の正面図である。同上と尾灯を含む鉄道車両の標識灯を示す斜視図である。同上と尾灯を含む鉄道車両の標識灯を示し、(ａ)は正面図、(ｂ)は上面図、(ｃ)は(ａ)のＸ−Ｘ線断面矢視図、(ｄ)は(ａ)のＹ−Ｙ線断面矢視図である。同上が搭載された鉄道車両の斜視図である。 (ａ)〜(ｄ)は同上の他の実施形態を示す断面図である。同上の別の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ線断面矢視図である。

以下、鉄道車両の前照灯(標識灯)に本発明の技術思想を適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明の技術思想が適用可能な車両用前照灯は鉄道車両用に限定されるものではなく、トラクタやその他の車両全般の前照灯に適用可能である。

本実施形態の車両用前照灯(以下、前照灯と略す。)Ａは、図１〜図３に示すように複数個(図示例では16個)の第１ＬＥＤ光源１及び複数個(図示例では８個)の第２ＬＥＤ光源２と、これら２種類のＬＥＤ光源１，２が前面に取り付けられる取付部材３とを備える。なお、以下の説明では、図２において前後左右上下の各方向を定義する。

第１ＬＥＤ光源１は、発光ダイオード10、実装基板11、レンズ12、ホルダ13などで構成されたＬＥＤモジュールからなる。発光ダイオード10は、例えば白色光を放射する照明用白色ＬＥＤであって、実装基板11の前面中央に実装されている。ホルダ13は円筒形のホルダ本体130と、ホルダ本体130の後端より外側に突出する矩形の外鍔131とが合成樹脂成形体として一体に形成されてなる。外鍔131は、対角に位置する２つの頂点の位置に半円形の凹部132がそれぞれ設けられている。実装基板11はホルダ本体130の後端側に嵌合されて保持されており、レンズ12はホルダ本体130の前端側に嵌合されて保持されている。

第２ＬＥＤ光源２は、発光ダイオード20、実装基板21、レンズ22、ホルダ23などで構成されたＬＥＤモジュールからなる。発光ダイオード20は、例えば白色光を放射する照明用白色ＬＥＤであって、実装基板21の前面中央に実装されている。ホルダ23は円筒形のホルダ本体230と、ホルダ本体230の後端より外側に突出する矩形の外鍔231とが合成樹脂成形体として一体に形成されてなる。外鍔231は、対角に位置する２つの頂点の位置に半円形の凹部232がそれぞれ設けられている。実装基板21はホルダ本体230の後端側に嵌合されて保持されており、レンズ22はホルダ本体230の前端側に嵌合されて保持されている。なお、第１ＬＥＤ光源１と第２ＬＥＤ光源２は基本的に共通の構造を有しているが、それぞれのレンズ12，22を通して照射される光の照射角が異なっている。例えば、第１ＬＥＤ光源１の照射角は相対的に狭く(例えば、10度〜20度程度)、第２ＬＥＤ光源２の照射角は相対的に広い(例えば、40度〜60度程度)。ただし、このような照射角はレンズ12，22の構造によって実現される。

取付部材３は、図３に示すように第１ＬＥＤ光源１が取り付けられる第１取付板30と、第２ＬＥＤ光源２が取り付けられる第２取付板31と、第２取付板31を第１取付板30に固定するための一対の固定板32とで構成される。第１取付板30は鋼板などの金属板が円形に加工されてなり、その中央部分に矩形の貫通孔300が形成されている。また、第１取付板30には、厚み方向に貫通する多数のねじ孔301が形成されている。そして、外鍔131に設けられている一対の凹部132に挿通される取付ねじ(図示せず)がそれぞれ第１取付板30のねじ孔301に螺合されることにより、第１取付板30の前面側に第１ＬＥＤ光源１が取り付けられる(図２参照)。

第２取付板31は、矩形平板状の主部310と、主部310の下端縁における左右両端部より下向きに突出する一対の固定片311と、主部310の上端縁における左右両端部より上向きに突出する一対の突片312とが鋼板などの金属板が加工されることで一体に形成されている。主部310は、厚み方向に貫通する多数のねじ孔310Aが形成されており、外鍔231に設けられている一対の凹部232に挿通される取付ねじ(図示せず)がそれぞれねじ孔310Aに螺合されることで主部310の前面側に第２ＬＥＤ光源２が取り付けられる。固定片311は、図１(ｂ)に示すように鉤状に形成されるとともに中央部にねじ挿通孔311Aが貫設されている。また突片312の中央部にもねじ挿通孔312Aが貫設されている。

固定板32は、第１取付板30に固定される第１固定片320と、第１固定片320の上端より前方へ突出する突片321と、突片321の先端(前端)より上方へ突出する第２固定片322とが鋼板などの金属板が加工されることで一体に形成されている。また、第１固定片320と第２固定片322の中央部には、それぞれねじ孔320A，322Aが貫設されている。

第１固定片320のねじ挿通孔320Aに挿通されるねじ(図示せず)が、第１取付板30における貫通孔300の直上にあるねじ孔301に螺合することで固定片32がそれぞれ第１取付板30の前面側に取り付けられる。そして、第２取付板31の固定片311が前方より第１取付板30の貫通孔300に挿通され、ねじ孔320A及び第１取付板30における貫通孔300の直下にあるねじ孔301にねじ(図示せず)が螺合することで一対の固定片311が第１取付板30に固定される。さらに、第２取付板31の一対の突片312に貫設されているねじ挿通孔312Aに挿通されるねじ(図示せず)が、固定板32の第２固定片322のねじ孔322Aに螺合することで第２取付板31と固定板32とが固定される。つまり、第２取付板31は、図１(ｂ)に示すように第１取付板30前面の法線方向(前後方向)に対して下向きに傾けた状態で第１取付板30に取り付けられる。その結果、第２ＬＥＤ光源２の照射方向が第１ＬＥＤ光源１の照射方向に対して下向きに傾くことになる。

また、取付部材３の前面側にはカバー４が取り付けられる。カバー４はアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性を有する合成樹脂成形体により、後面が開口した扁平な円筒形状に形成されている。カバー４の前面には第１ＬＥＤ光源１及び第２ＬＥＤ光源２の前端部分が挿通される複数(図示例では24個)の窓孔40が開口している。また、カバー４の前面には取付ねじ42がそれぞれ挿通される４つのねじ挿通孔41も設けられている。

カバー４は、前方からねじ挿通孔41に挿通され且つ円筒形のスペーサ43に挿通される取付ねじ42が、第１取付板30のねじ孔301に螺合することで取付部材３の前面を覆うように第１取付板30に取り付けられる(図２参照)。

ところで、本実施形態の前照灯Ａは、図５〜図７に示すように尾灯Ｂとともに標識灯Ｃを構成し、鉄道車両Ｘの前面に配設される。標識灯Ｃは、前照灯Ａ及び尾灯Ｂを保持する灯具本体５を備える。灯具本体５は、前面に開口する矩形箱状に形成され、内側の空間を左右に２分する仕切壁50が左右方向の略中央に設けられている。図５において、仕切壁50よりも左側の内底壁に円形の窓孔51が開口しており、灯具本体５の背面側に取り付けられる前照灯Ａの前面が窓孔51を通して灯具本体５の前面側に露出する。なお、前照灯Ａは取付枠52を介して灯具本体５の背面に取り付けられる。

尾灯Ｂは、後続車両の運転手に自車両の存在を視認させることを目的とし、例えば、赤色の可視光を照射するものである。ただし、この種の尾灯Ｂは従来周知であるから詳細な構成の図示並びに説明は省略する。なお、尾灯Ｂは、図５において仕切壁50よりも右側の内底壁に開口する矩形の窓孔を通して灯具本体５に取り付けられる。

ここで、発光ダイオードはシールドビームランプに比べて数倍から数十倍ほど長寿命であり、且つ消費電力もほぼ半分以下である。したがって、従来のシールドビームランプに代えて第１ＬＥＤ光源１及び第２ＬＥＤ光源２を光源とする本実施形態の前照灯Ａでは、交換作業の頻度が大幅に減少してメンテナンス性の向上及び省電力化が図れる。

また、鉄道車両Ｘでは、他の鉄道車両が対向して走行していないときは第１ＬＥＤ光源１のみを点灯(発光)させて遠方(遠距離)まで光を照射する。一方、他の鉄道車両が対向して走行しているときは第２ＬＥＤ光源２のみを点灯(発光)させて近距離しか光を照射しないことにより、対向して走行する他の鉄道車両の運転手が眩しさを感じ難くする。つまり、第１ＬＥＤ光源１と第２ＬＥＤ光源２は何れか一方が択一的に点灯されるので、複数個の第１ＬＥＤ光源１及び第２ＬＥＤ光源２がそれぞれ纏まって配置されていないと、消灯している方のＬＥＤ光源が球切れしていると誤認識される虞がある。

これに対して本実施形態の前照灯Ａは、取付部材３における前面の中央部分に第２ＬＥＤ光源２が纏まって配置され、中央部分を囲むように第１ＬＥＤ光源１が纏まって配置されている。そのため、第１ＬＥＤ光源１と第２ＬＥＤ光源２の一方が点灯し、他方が消灯しているときに、消灯しているＬＥＤ光源が球切れしていると誤認識され難くなるという利点がある。

ところで、本実施形態では第２取付板31が第１取付板30の前面に対して前方に傾くように取り付けられているが、図８(ａ)に示すように第２取付板31が第１取付板30の前面に対して後方に傾くように取り付けられても構わない。また、図８(ｂ)に示すように第２取付板31を上下に分割し、上側の第２取付板31Aと下側の第２取付板31Bとを個別に第１取付板30に取り付けるようにしても構わない。このようにすれば、カバー４の前面から第２ＬＥＤ光源２の先端が突出する突出量を低減することができる。また、本実施形態では取付部材３が第１取付板30と第２取付板31と固定板32の３種類の部品で構成されているため、取付部材３の組立に手間がかかってしまう。そこで、図８(ｃ)，(ｄ)に示すように取付部材３を合成樹脂成形体で構成し、その中央部分に、断面が直角三角形状の１つ又は２つの取付台33が形成され、その取付台33の前面に第２ＬＥＤ光源２が取り付けられるようにしてもよい。

ここで、第１ＬＥＤ光源１を複数のグループ(例えば、１グループ当たり８個の２グループ)にグループ分けし、各グループ毎に別電源から電源を供給することが好ましい。このようにすれば、２つの電源が両方とも故障しなければ、少なくとも何れか１つのグループの第１ＬＥＤ光源１を点灯させることは可能であるので、全ての第１ＬＥＤ光源１が不点となる確率を大幅に低下させることができる。

なお、図９に示すように取付部材３の前面が上下２つの領域に分割され、一方の領域(図示例では、上側)に第２取付板31を介して第２ＬＥＤ光源２が取り付けられ、他方の領域(図示例では、下側)に第１ＬＥＤ光源１が取り付けられても構わない。

Ａ車両用前照灯
１第１ＬＥＤ光源
２第２ＬＥＤ光源
３取付部材

Claims

相対的に遠距離に光を照射する複数個の第１ＬＥＤ光源と、相対的に近距離に光を照射する複数個の第２ＬＥＤ光源と、前面に前記第１ＬＥＤ光源及び第２ＬＥＤ光源が取り付けられる取付部材とを備え、
前記第１ＬＥＤ光源の照射角が相対的に狭く且つ前記第２ＬＥＤ光源の照射角が相対的に広いことを特徴とする車両用前照灯。
前記取付部材は、前面の中央部分に前記第２ＬＥＤ光源が配置され、前記中央部分を囲むように前記第１ＬＥＤ光源が配置されてなることを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
前記取付部材は、前面が上下に分割された２つの領域の一方に前記第１ＬＥＤ光源が取り付けられ、前記２つの領域の他方に前記第２ＬＥＤ光源が取り付けられることを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
前記取付部材は、前記第２ＬＥＤ光源の照射方向が前記第１ＬＥＤ光源の照射方向に対して傾くように前記第１ＬＥＤ光源及び第２ＬＥＤ光源が前面に取り付けられることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用前照灯。