JP6526241B2 - 信号灯器 - Google Patents

Description

本発明は、信号灯器に関する。

道路の交差点等に設置される信号灯器に関しては、降雪を見る地域に設置される場合、発光体の前面に着雪して灯火が見にくくなるという問題がある。従来、発光体として白熱電球を用いる信号灯器では、白熱電球が発する熱により発光体前面に付着する雪は概ね融けるので、信号灯器への着雪は余り問題になっていなかった。しかし、省電力、メンテナンス性の観点から近年普及し始めた、発光体として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いている信号灯器では、ＬＥＤの発熱量が白熱電球と比較して非常に少ないため、熱による融雪が十分でなく、信号灯器の発光体前面への着雪が問題になっている。信号灯器への着雪防止の観点からは、例えば特許文献１に示されているように、ＬＥＤ発光体をカバーする透明なカバー本体内面に発熱体が配置され、この発熱体に通電して発熱させることで発光体カバー表面への着雪を防止する構成が提案されている。

特開２００９−１４５９２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているカバー本体内面の発熱体は帯状の金属であり、遠方から見た時に信号灯器のＬＥＤ発光体による発光部分が帯状の発熱体により遮蔽されるので信号灯火の視認性に問題が生じるおそれがあるという問題があった。また発光部分に対して発熱体により発熱する面積も少ないので着雪防止の効果も十分でないと考えられる問題もあった。また、発熱体の形状は複雑で製造コストが高くなる上、カバー本体への発熱体の取付も難しいという問題もあった。

前記課題を解決するための本発明の一態様は、信号用灯火を発するための信号灯器であって、前記信号用灯火の光源である発光体を有する発光体ユニットと、前記発光体ユニットを収容するための収容部と、前記収容部内において前記発光体ユニットが発する前記信号用灯火の光路上に配置され、光透過性を有する導電性薄膜が表面に形成され、当該導電性薄膜に一対の電極を介して電力を供給することにより発熱する、板状を呈する発熱ガラスを有する発熱ユニットとを備えている信号灯器である。

本発明によれば、信号灯火の表示部分の広い領域を均一に発熱させることにより、着雪防止効果が高く、降雪時でも視認性が損なわれることがない、発熱ユニットを備えた信号灯器を提供することが可能になる。

図１は本発明の実施形態に係る信号灯器１の第１実施例の正面図である。 図２は第１実施例の信号灯器１の上面図である。 図３は第１実施例の信号灯器１の背面図である。 図４は第１実施例の信号灯器１の右側面図である。 図５は第１実施例の信号灯器１の左側面図である。 図６は第１実施例の信号灯器１の本体１０の正面図である。 図７は第１実施例の信号灯器１の本体１０の右側面図である。 図８は第１実施例の信号灯器１のＡ−Ａ断面図である。 図９は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部３００の背面図である。 図１０は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部３００単体の縦断面図である。 図１１は第１実施例の信号灯器１のＢ−Ｂ断面図である。 図１２は第１実施例の信号灯器１の発熱ユニット１４０の部分断面図である。 図１３は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部１００の背面図である。 図１４は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部１００の発光体ユニット及びスペ−サを取り外した状態での背面図である。 図１５は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部１００単体の縦断面図である。 図１６は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部１００単体の背面図である。 図１７は第１実施例の信号灯器１のスペーサ１５０の縦断面図である。 図１８は第１実施例の信号灯器１のスペーサ１５０の正面図である。 図１９は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部２００の背面図である。 図２０は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部２００の発光体ユニット及びスペーサを取り外した状態での背面図である。 図２１は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部２００単体の背面図である。 図２２は第１実施例の信号灯器１のスペーサ２５０の正面図である。 図２３は第２実施例の信号灯器１Ａの正面図である。 図２４は第２実施例の信号灯器１ＡのＤ−Ｄ断面図である。 図２５は第２実施例の信号灯器１Ａの開閉蓋部４００の背面図である。 図２６は第２実施例の信号灯器１Ａの開閉蓋部４００の発光体ユニットを取り外した状態での背面図である。 図２６は第２実施例の変形例の信号灯器１Ａの開閉蓋部４００の発光体ユニットを取り外した状態での背面図である。 図２８は第２実施例の信号灯器１Ａの本体ケース１０Ａの正面図である。 図２９は第２実施例の信号灯器１Ａの本体ケース１０Ａの右側面図である。 図３０は第１実施例の信号灯器１に用いられる開閉蓋部用パッキンの一例を示す正面図である。 図３１は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部１００に用いられる開閉蓋側の円環状ガラスパッキンの一例を示す正面図である。 図３２は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部１００に用いられるスペーサ側の円環状ガラスパッキンの一例を示す正面図である。 図３３は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部２００に用いられる開閉蓋側の矩形ガラスパッキンの一例を示す正面図である。 図３４は第１実施例の信号灯器１の開閉蓋部２００に用いられるスペーサ側の矩形ガラスパッキンの一例を示す正面図である。 図３５は発熱ユニット１４０の変形例を示す部分横断面図である。 図３６は発熱ユニット１４０の変形例を示す部分平面図である。 図３７は発熱ユニット１４０の変形例を有する開閉蓋部２００の発光体ユニットを取り外した状態での背面図である。

以下、本発明につき、その実施形態及び実施例に即して、添付図面を参照しつつ説明する。
実施例１
まず、本発明の一実施例として、本発明の一実施形態に係る三灯式信号灯器について説明する。図１に本実施例による三灯式信号灯器１（以下単に「信号灯器１」と呼ぶ）の正面図を、図２に信号灯器１の上面図を、図３に信号灯器１の背面図を、図４に信号灯器１の右側面図を、図５に信号灯器１の左側面図を示している。なお、灯火の数は、単灯であっても３以外の複数であってもよい。

図１に例示するように、本実施例の信号灯器１は赤黄青の３色で点灯可能に構成されている一般的な横長型信号灯器である。信号灯器１には、直径約３０ｃｍの３つの発光部１１０、２１０、３１０が設けられる。発光部１１０は黄色、発光部２１０は赤色、発光部３１０は青色に発光する。発光部１１０〜３１０はそれぞれ独立した正面略矩形の開閉蓋部１００〜３００（収容部）に収納されており、各開閉蓋部１００〜３００に設けられている光源等を収容する３つの矩形平面形状の凹部１４を有する本体１０に取り付けられている。図６に本体１０の正面図を、図７に本体１０の右側面図を示している。信号灯器１を構成する開閉蓋部１００〜３００、本体１０の具体的な形状・寸法、材質等は、関係法規等の定めるところにより決定することができる。

信号灯器１の発光部１１０〜３１０は、それぞれ開閉蓋部１００〜３００の前面より突出する胴部１２０〜３２０内に設けられる。図１の例では、胴部１２０、３２０が円筒状の横断面を有し、胴部２２０が角形の横断面を有している。この胴部１２０〜３２０の横断面形状は、発光部１１０〜３１０に用いられる発熱体（後述する）の平面形状に対応している。各発光部１１０〜３１０の周囲には、略円弧状のフード２０がそれぞれ取り付けられており、各灯火への直射日光を遮断して視認性低下を防止したり、降雪の際の発光部１１０〜３１０への着雪を抑止するようにしたりしている。開閉蓋部１００〜３００は、本体１０に対してヒンジ部５０によって本体１０の溝部１６に対して開閉可能かつ脱着可能に取り付けられており、閉止時は固定ネジ４０によって本体１０の下辺部に設けられた穴部４２に対して固定されるように構成されている。

信号灯器１の本体１０の長手方向両端部には、本体１０を信号灯器１の取付用支柱等に固定するためのブラケット３０が設けられている。本体１０の背面には、図６に示すように、発光部１１０〜３１０からのケーブル類を信号灯器１の外部に取り出すための開口部１２が設けられている。各開口部１２には、本体１０内への雨水、異物等の浸入を防止するために適宜のブッシュ、シール等を設けることができる。

次に、本実施例の信号灯器１に設けられている発光部１１０〜３１０、及びそれらを収容している開閉蓋部１００〜３００の構成例について説明する。図１等に例示している三灯式信号灯器１は、本発明の説明の都合上、互いに構成が異なる発光部１１０〜３１０を備えていることを想定している。具体的には、発光部３１０を備える開閉蓋部３００は、発光部３１０への着雪を抑制するための特段の発熱体を備えていない、従来の一般的構成を有する。これに対して、発光部１１０を備えている開閉蓋部１００は平面形状が円形の発熱体を備え、発光部２１０を備えている開閉蓋部２００は平面形状が略正方形の発熱体を備えている。すなわち、本発明に係る三灯式の信号灯器１の場合、通常実際には開閉蓋部１００，２００のいずれかの構成を有するものとなる。

まず一般的な信号灯器１の構造を明らかにするために、開閉蓋部３００の部分の構成を説明する。図８に信号灯器１の開閉蓋部３００の部分における横断面図を示している。これは、図１のＡ−Ａ断面に相当する。すでに説明したように、本体ケース１０には開閉蓋部３００がヒンジ部５０によって開閉可能に取り付けられている。開閉蓋部３００の本体１０と密接する面には、対向する本体１０の凹部１４の外周を取り囲むようにパッキン６０が設けられ、本体１０に対して開閉蓋部３００が封止状態に密接するように構成される。パッキン６０は適宜の機械的性質を備えた合成樹脂材料等によって形成されている。図３０にパッキン６０の正面図を示している。

図８に示すように、開閉蓋部３００の背面には、取付ボルト７２により発光体ユニット７０が取り付けられている。本実施例では、発光体ユニット７０は、光源としてのＬＥＤが取り付けられた回路基板を収容しており、その前面には集光のための光透過性を有する部材である凸面カバー８０が設けられている。開閉蓋部３００には円筒状に突出する胴部３２０が設けられ、その前面にはさらに環状凸部３２２が設けられている。フード２０は、適宜の固定手段により環状凸部３２２の外周に固設される。図９は、開閉蓋部３００の背面図であり、発光体ユニット７０の背面が見えるとともに、本体１０と接する外周部にはパッキン６０を収める溝部６２が設けられ、パッキン６０がはめ込まれる。穴部４４は、開閉蓋部３００を本体１０に固定するための固定ネジ４０を挿通するために設けられる。

図１０は、図８，図９に示されている開閉蓋部３００について、すべての取付部品を取り外した単体として示す断面図である。開閉蓋部３００の構成についてはすでに説明したので重複した説明は省略する。開閉蓋部３００の胴部３２０の内方には開口部３３０が設けられており、発光体ユニット７０から射出される光が凸面カバー８０を介して開口部３３０から外部へ発せられる。

次に、発熱体が設けられている開閉蓋部１００の構成について説明する。図１１に信号灯器１の開閉蓋部１００の部分における横断面図を示している。これは、図１のＢ−Ｂ断面に相当する。以下、主に開閉蓋部３００と異なる構成について説明する。開閉蓋部１００では、発光体ユニット７０及び凸面カバー８０の前方に、発熱体としての発熱ユニット１４０が設けられている。発熱ユニット１４０は円形の平面形状を有し、その両面側から１組の円環状ガラスパッキン１４１，１４３（後述）によって挟まれている。円環状ガラスパッキン１４１，１４３は、適宜の機械的性質を備えた合成樹脂材料等によって形成されている。図３１に、発熱ユニット１４０と開閉蓋部１００との間に設けられる円環状ガラスパッキン１４１の正面図を示している。また図３２には、発熱ユニット１４０とスペーサ１５０との間に設けられる円環状ガラスパッキン１４３の正面図を示している。円環状ガラスパッキン１４３には、発熱ユニット１４０のリード線１４５（後述）を取り出すためのリード線取り出し穴１４３Ａが設けられている。

発熱ユニット１４０の部分断面図の一例を図１２に示している。発熱ユニット１４０は、板状透明ガラスの表面に光透過性の導電性薄膜１４０Ａ１を形成してなる発熱ガラス１４０Ａと透明な板状ガラスであるフロートガラス１４０Ｂとを、導電性薄膜１４０Ａ１が内側に位置するようにポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂等でなる中間膜１４０Ｃを介して一体的に接着してなる。導電性薄膜１４０Ａ１には導電テープ、銀ペースト等で形成された電極１４９が設けられ、リード線１４５がハンダ１４５Ａにより機械的に、及び電気的に接続されている。電極１４９、リード線１４５、ハンダ１４５Ａは、ガラスの段差部分を埋めるようにシリコンシーラント１４４で封着されている。リード線１４５は図示を省略する商用交流電源に適宜のスイッチ、接触器等を介して接続され、必要に応じて発熱ユニット１４０の導電性薄膜１４０Ａ１に交流電流を供給して発熱させる。発熱ユニット１４０が発する熱により、発熱ユニット１４０の信号灯器１外面側に対する着雪を効果的に防止することができる。

図１１に示すように、発熱ユニット１４０は、円環状ガラスパッキン１４１，１４３を介して開閉蓋部１００の胴部１２０内端面と、スペーサ１５０（固定部材）との間に設置されている。言い換えると、発熱ユニット１４０は、発光体ユニット７０から発せられる光の光路上に配置されている。図１７、図１８に、スペーサ１５０の構成例を示している。図１７はスペーサ１５０の中心を通る断面図、図１８はスペーサ１５０の正面図である。スペーサ１５０は円形穴部１５１を有する略環状部材であり、当該円形穴部１５１の周囲に沿って環状立ち上げ部１５２を備え、かつ当該環状立ち上げ部１５２の内周に張り出す環状板材であるリング部１５８が形成されている。スペーサ１５０は、適宜の樹脂材料、又はダイキャスト等の金属材料により成形加工して得ることができる。図１１を参照すると、スペーサ１５０は開閉蓋部１００の本体１０と接する部分である基部の表面と面一となるように設置され、ボルト１０１をボルト穴１５７にねじ込むことにより基部に対して固定される。またスペーサ１５０のリング部１５８には、パッキン７１を介して発光体ユニット７０が、ボルト７２をネジ穴１５４にねじ込むことによって固定される。

一方、前述のように、発熱ユニット１４０は、開閉蓋部１００の胴部１２０内端面に環状に凸設されたパッキン押さえリブ１４２が円環状ガラスパッキン１４１に当接し、またスペーサ１５０の環状立ち上げ部１５２の端部が円環状ガラスパッキン１４３に当接することにより、スペーサ１５０により開閉蓋部１００の胴部１２０内に固定される。スペーサ１５０の環状立ち上げ部１５２の高さ寸法は、発熱ユニット１４０及びガラスパッキン１４１，１４３がパッキン押さえリブ１４２と環状立ち上げ部１５２との間に、各ガラスパッキン１４１，１４３の弾発力により固定されるように定めればよい。発熱ユニット１４０の下端部は、開閉蓋部１００の胴部１２０内側面との接触により破損することがないように、弾性を有する弧状支持ブロック１６０によって支持される（例えば図１４参照）。

図１３に、開閉蓋部１００の背面図を示している。図１１の開閉蓋部１００の断面図により説明したように、発光体ユニット７０はボルト７２によってスペーサ１５０に固定されており、スペーサ１５０は開閉蓋部１００の基部に対してボルト１０１によって固定されている。開閉蓋部３００と同様に、開閉蓋部１００の基部にはその外周縁に沿うようにパッキン６０が設けられる。また、スペーサ１５０の矩形基板には、発熱ユニット１４０からのリード線１４５を取り出すための穴部１５５が２箇所に設けられている。

図１４には、開閉蓋部１００の背面を、発光体ユニット７０及びスペーサ１５０を取り外した状態で示している。図１４では、スペーサ１５０を取り外しているため、発熱ユニット１４０の平面が見える状態となっている。発熱ユニット１４０の発熱ガラス１４０Ａに設けられている導電性薄膜１４０Ａ１は、７箇所の帯状脱膜部１４８によって８つの領域に分割されている。脱膜部１４８は、サンドブラストにより導電性薄膜１４０Ａ１を帯状に除去した領域であり、その幅は導電性薄膜１４０Ａ１の所要面積に応じて適宜決定することができる。図示の例では分割されてできた８つの領域のうち右端から第２，第３の領域の上縁が導電テープ１４９Ａで電気的に接続されるとともに、その導電テープ１４９Ａには電極１４９とリード線１４５が取り付けられている。導電性薄膜１４０Ａ１の右端から第１ないし第４の領域の下端部は、導電テープ１４９Ａによって電気的に接続されている。また導電性薄膜１４０Ａ１の右端から第３ないし第６の領域の上端部は、導電テープ１４９Ａによって電気的に接続されている。さらに、導電性薄膜１４０Ａ１の右端から第５、第６の領域の下端部は、導電テープ１４９Ａによって電気的に接続されるとともに、その導電テープ１４９Ａには電極１４９とリード線１４５が取り付けられている。一対のリード線１４５は、図外の商用交流電源に適宜のスイッチ、接触器等を介して接続される。図１４には、上記の構成を有する導電性薄膜１４０Ａ１を流れる電流の経路を、幅広矢印により模式的に表示している。後述のように本実施例では電極１４９間に交流電圧を印加するため、図示の幅広矢印はある時間断面で見た電流方向を示している。図示する本実施例の構成では、例えば一対の電極１４９間にＡＣ１００Ｖを印加した場合、約３５Ｗの発熱が得られて発熱ガラス１４０Ａ表面の温度上昇は４０℃程度となるように設計されている。この場合の電極１４９間の電気抵抗値は、約２８０Ωとなる。これにより、信号灯器１の発光部１１０への着雪防止の効果が得られるものである。

図１５，図１６には、それぞれ開閉蓋部１００の単体での断面図及び背面図を示している。すでに開閉蓋部１００の構成については図１１等を参照して説明したとおりである。付言すれば、胴部１２０の内端面に開口部１３５を囲むように環状のパッキン押さえリブ１４２が凸設されており、発熱ユニット１４０の発熱ガラス１４０Ａに貼り付けられている円環状ガラスパッキン１４１と密接するようになっている。

次に、開閉蓋部１００と同様に、発熱体が設けられている開閉蓋部２００の構成について説明する。開閉蓋部２００は、発熱体として矩形平面形状の発熱ユニット２４０が設けられている点で、開閉蓋部１００と異なっている。図１における開閉蓋部２００のＣ−Ｃ断面における断面図は、開閉蓋部１００に関する図１１と同様に現れるので、図示、及び説明を省略する。発熱ユニット２４０についても、平面形状が矩形であること、及び後述するように導電性薄膜２４０Ａ１の脱膜の状態が異なる他は発熱ユニット１４０と同様の構成を有しているので、重複する説明は省略する。なお、図１９ないし図２２において、開閉蓋部１００と対応する要素に関しては、開閉蓋部１００と２００の関係のように、対応する要素の符号を２００番台に変えて示している。

上述のように、開閉蓋部２００の発熱ユニット２４０は矩形の平面形状を有し、その両面側から１組の矩形ガラスパッキン２４１，２４３によって挟まれている。図３３，図３４に、矩形ガラスパッキン２４１，２４３を例示している。発熱ユニット２４０と開閉蓋部２００との間に配置される矩形ガラスパッキン２４１は、発熱ユニット１４０の発熱ガラス１４０Ａと同等の形状寸法の矩形平面を有し、開閉蓋部２００の開口部２３５に対応する円形開口部を備える。一方、後述するスペーサ２５０側に設けられる矩形ガラスパッキン２４３は、図３４に示すように、開閉蓋部２００側に設けられる矩形ガラスパッキン２４１とほぼ同様の構成であり、発熱ユニット２４０からのリード線取り出し穴２５５が設けられている点が異なっている。

開閉蓋部１００の場合と同様に、開閉蓋部２００においても、発熱ユニット２４０は、矩形ガラスパッキン２４１，２４３を介して開閉蓋部２００の胴部２２０内端面と、スペーサ２５０との間に設置されている。図２２に、スペーサ２５０の正面図を示している。スペーサ２５０の中心を通る断面図は、開閉蓋部１００に関する図１７と同様に表れる。スペーサ２５０は、円形穴部２５１を有する矩形基板に当該円形穴部２５１の周囲に沿って環状立ち上げ部２５２を備え、かつ当該環状立ち上げ部２５２の内周に張り出す環状板材であるリング部２５８が形成されている部材である。図２２のスペーサ２５０は、対応する発熱ユニット２４０の平面形状が矩形であることに対応して、開閉蓋部２００の、矩形横断面を有する胴部２２０内への取付用ボルト穴２５７、及び発熱ユニット２４０からのリード線取り出し穴２５５の位置が決められている。

発熱ユニット２４０は、開閉蓋部１００の場合と同様に、開閉蓋部２００の胴部２２０内端面に、環状に凸設されたパッキン押さえリブ２５２がガラスパッキン２４１に当接し、またスペーサ２５０の環状立ち上げ部２５２の端部がガラスパッキン２４３に当接することにより、スペーサ２５０により開閉蓋部２００の胴部２２０内に固定される。開閉蓋部１００の場合と同様に、スペーサ２５０の環状立ち上げ部２５２の高さ寸法は、発熱ユニット２４０及びガラスパッキン２４１，２４３がパッキン押さえリブ２４２と環状立ち上げ部２５２との間に、各ガラスパッキン２４１，２４３の弾発力により固定されるように定めればよい。発熱ユニット２４０の下端部は、開閉蓋部２００の胴部２２０内側面との接触により破損することがないように、弾性を有する支持ブロック２６０（図１９参照。支持ブロック１６０と同様）によって支持される。

図１９に、開閉蓋部２００の背面図を示している。図１９を参照すると、開閉蓋部１００の場合と同様に、発光体ユニット７０はボルト７２によってスペーサ２５０に固定されており、スペーサ２５０は開閉蓋部２００の基部に対してボルト２０１によって固定されている。開閉蓋部２００の基部にはその外周縁に沿うようにパッキン２０２が設けられる。また、スペーサ２５０の矩形基板には、発熱ユニット２４０からのリード線２４５を取り出すための穴部２５５が２箇所に設けられている。

図２０には、開閉蓋部２００の背面を、発光体ユニット７０及びスペーサ２５０を取り外した状態で示している。図２０では、スペーサ２５０を取り外しているため、発熱ユニット２４０の表面が見える状態となっている。発熱ユニット２４０の発熱ガラス２４０Ａに設けられている導電性薄膜２４０Ａ１は、４箇所の帯状脱膜部２４８によって５つの領域に分割されている。図示の例ではそのうち右端から第２の領域の下縁が導電テープ２４９Ａで電気的に接続されるとともに、その導電テープ２４９Ａには電極２４９とリード線２４５が取り付けられている。導電性薄膜２４０Ａ１の右端から第１、第２の領域の上端部は、導電テープ２４９Ａによって電気的に接続されている。また導電性薄膜２４０Ａ１の右端から第３、第４の領域の下端部は、導電テープ２４９Ａによって電気的に接続されている。さらに、導電性薄膜２４０Ａ１の右端から第４の領域の上端部には導電テープ２４９Ａが設けられ、その導電テープ２４９Ａには電極２４９とリード線２４５が取り付けられている。一対のリード線２４５は、図外の商用交流電源に適宜のスイッチ、接触器等を介して接続される。図２０には、図１４と同様に、上記の構成を有する導電性薄膜２４０Ａ１を流れる電流の経路を、幅広矢印により模式的に表示している。図示する本実施例の構成では、開閉蓋部１００の発熱ユニット１４０の場合と同様に、例えば一対の電極２４９間にＡＣ１００Ｖを印加した場合、約４８Ｗの発熱が得られて発熱ガラス２４０Ａ表面の温度上昇は４０℃程度となるように設計されている。この場合の電極２４９間の電気抵抗値は、約２１０Ωとなる。これにより、信号灯器１の発光部２１０への着雪防止の効果が得られるものである。

図２１には、開閉蓋部２００の単体での背面図を示している。図２１に対応する断面図は、開閉蓋部１００における図１５と同様に現れるので、図示及び説明を省略する。すでに開閉蓋部２００の構成については図１１，図１９等を参照して説明したとおりであり、胴部２２０の内端面に開口部２３５を囲むように環状のパッキン押さえリブ２４２が凸設されており、発熱ユニット２４０の発熱ガラス２４０Ａとの間に設けられる矩形ガラスパッキン２４１と密接するようになっている。

以上説明した実施例に係る信号灯器１によれば、信号灯火を発するための発光体ユニットの前方に発熱ユニットを配置し、必要に応じてこの発熱ユニットに通電して発熱させることができるので、信号灯火の視認性を妨げる着雪を効果的に防止することができる。また、発熱ユニットは開閉蓋部とこれに固設されているスペーサとの間に、パッキンを介して開閉蓋部及びスペーサと密接されるので、信号灯器１内の気密性が保持され、外部からの雨水等の浸入が効果的に防止される。
第２の実施例
次に、本発明の一実施形態に係る第２の実施例について説明する。図２３に、第２の実施例による信号灯器１Ａの正面図を示している。信号灯器１Ａは第１実施例と同様に三灯式の信号灯器であるが、開閉蓋部４００に３つの発光部４１０が備えられている点が異なる。開閉蓋部４００は本体１０Ａに固定ボルト４０によって閉止状態で固定される。本体１０Ａの両端部には、第１実施例と同様に固定用のブラケット３０が設けられている。

図２４に、図２３のＤ−Ｄ断面で見た信号灯器１Ａの断面図を示している。発熱ユニット４４０はガラスパッキン４４１，４４３を介して、開閉蓋部４００の胴部４２０内端面に形成されたパッキン押さえリブ４４２とスペーサ４５０の環状立ち上げ部４５２端部との間に挟まれるように保持される。この際、パッキン押さえリブ４４２はガラスパッキン４４１に、スペーサ４５０はガラスパッキン４４３に押圧されて信号灯器１Ａ内を密閉するように構成されている。開閉蓋部４００と本体１０との間には、同じく信号灯器１Ａの密閉性を保つためにパッキン４０２が設けられており、本体１０に対して開閉蓋部４００が閉止状態において固定ボルト４０によって固定される。信号灯器１Ａの長手方向全長にわたる矩形平面の胴部４２０上には、３つの発光部４１０に対応して環状凸部４２２が設けられ、それぞれにフード２０が取り付けられている。発熱ユニット４４０の下端部は、胴部４２０内底面に設置された支持ブロック４６０によって振動等により破損しないように支持されている。

図２５は、開閉蓋部４００の背面図である。開閉蓋部４００内には、発光部４１０に対応する位置に発光体ユニット７０が設けられ、それぞれスペーサ４５０にボルト７２によって固定されている。発熱ユニット４４０は開閉蓋部４００内において、３つの発光部４１０にまたがって配置されるように、横長矩形に形成されている。本体１０との間を封止するパッキン４０２が、３つの発光部４１０を囲むように配置されている。

図２６に、信号灯器１Ａの開閉蓋部４００から発光体ユニット７０及びスペーサ４５０を取り外した状態の背面図を示している。図２６では、横長矩形の平面形状を有する発熱ユニット４４０の全体が見えている。発熱ユニット４４０では、３箇所の発光部４１０のそれぞれに対応する領域で各４箇所の脱膜部４４８を設けることにより、図２０に示した第１実施例の開閉蓋部２００に相当する３列の導電領域４４７が、一対の電極４４９の間にそれぞれ形成されている。発熱ユニット４４０の断面構造は、第１実施例における図１２と同様である（図１２の要素と対応する要素には、図１２の符号の１００番台を４００番台に変えた符号を付している）。図２６には、図１４と同様に、上記の構成を有する導電性薄膜４４０Ａ１を流れる電流の経路を、幅広矢印により模式的に表示している。本実施例では、各電極４４５間にＡＣ１００Ｖを印加した場合、発熱ユニット２４０と同じ導電膜構成なので約４８Ｗの発熱が得られて発熱ガラス１４０Ａ表面の温度上昇は４０℃程度となるように設計されている。この場合の電極４４９間の電気抵抗値は、約２１０Ωとなる。

図２７には、本実施例における発熱ユニット４４０の変形例を示している。図２７の例では、横長矩形の発熱ユニット４４０の長手方向両端部に一対の電極４４９が設けられ、電極間には４つの脱膜部４４８により形成された３列の導電領域４４７が配置されている。図２７には、図１４と同様に、上記の構成を有する導電性薄膜１４０Ａ１を流れる電流の経路を、幅広矢印により模式的に表示している。この例においても、各電極４４９間にＡＣ１００Ｖを印加した場合、約５６Ｗの発熱が得られて発熱ガラス１４０Ａ表面の温度上昇は約４０℃程度となるように設計されている。この場合の電極１４９間の電気抵抗値は、約１８０Ωとなる。

図２８には第２実施例の信号灯器１Ａが備える本体１０Ａの正面図を、図２９にはその右側面図を示している。本体１０Ａは、開閉蓋部４００に設けられている３つの発光体ユニット７０を収容する一つの凹部１４を有し、その背面には発光体ユニット７０及び発熱ガラス４４０からの電力供給ケーブルを取り出すための開口部１２が形成されている。穴部４２には開閉蓋部４００を固定するためのボルト４０が挿通される。

次に、第１実施例及び第２実施例の発熱ユニット１４０，２４０，４４０に共通する変形例について説明する。図３４に、例示として発熱ユニット１４０の変形例に係る部分断面図を、図３５にその部分平面図を示している。この変形例では、発熱ガラス１４０Ａに設けられている導電性薄膜１４０Ａ１の上に、適宜の材質の樹脂フィルム１４０Ｄが貼り付けられている。電極１４９とリード線１４５を接続しているハンダ１４５Ａは、シリコンシーラント１４４によって被覆されている。このように発熱ユニット１４０として、発熱ガラス１４０Ａに樹脂フィルム１４０Ｄを貼付して構成することにより、より低コストで発熱ガラス１４０Ａに衝撃力が加えられた際の飛散防止の効果を付与することができる。

次に、矩形平面形状を有する発熱ガラス１４０の変形例について説明する。図３６に、変形例に係る発熱ユニット１４０を備えた開閉蓋部１００の発光体ユニット７０及びスペーサ１５０を取り外した状態での背面図を示している。図３６は、第１実施例の信号灯器１に関する図１４に対応する。この変形例に係る発熱ユニット１４０は、２箇所の脱膜部１４８によって上下一対の電極１４９の間に導電性薄膜１４０Ａ１でなる一つの導電領域１４７が形成されている例である。第１，第２実施例で説明した発熱ユニット１４０、２４０，４４０は、透明度の高い面抵抗値が約２０Ω／□のものを用い、電極間の電気抵抗値を電源定格と所望発熱量に見合った値とするために多数の脱膜部１４８等により複数の導電領域を形成していた。これに対して本変形例では、面抵抗値が約１０Ω／□の発熱ガラスよりは若干透明度が落ちるものの、面抵抗値が約１５０Ω／□の発熱ガラスを採用することで、電極間の電気抵抗値を調整するための脱膜部の数を低減させているものである。また導電領域１４７の幅は発光体ユニット７０の直径とほぼ等しく設定されていることで、発光部１１０の視認性を妨げる着雪防止を効果的に行わせることができる。この変形例においては、例えば一対の電極１４９間にＡＣ１００Ｖを印加した場合、約７８Ｗの発熱が得られて発熱ガラス１４０Ａ表面の温度上昇は約４０℃程度となるように設計されている。この場合の電極１４９間の電気抵抗値は、約１５０Ωとなる。これにより、信号灯器１の発光部１１０への十分な着雪防止の効果が得られるものである。

以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係る信号灯器によれば、信号灯火の表示部分の広い領域を均一に発熱させることにより、着雪防止効果が高く、降雪時でも視認性が損なわれることがない信号灯器を提供することが可能になる。

前記信号灯器に設ける発熱ユニットは円形又は矩形の発熱ガラスを有するものとすることができ、発熱ガラスに設けられた一対の電極間に導電性薄膜によって形成される導電領域の面抵抗値と導電領域を適切に設定すれば、前記発熱ガラスについて着雪防止効果を発揮するに十分な温度ライズを得ることができる。

前記信号灯器に複数の発光体ユニットが並置されている場合、それらの発光体ユニットに対して一の前記発熱ユニットを設けることができる。この構成によれば、信号灯器の構成が簡易化され、組立工数を削減することができる。なお、この場合、発熱ガラスの導電性薄膜によって形成される導電領域は、各発光体ユニットごとに設けてもよいし、並置される発光体ユニットにわたって設けてもよい。

前記信号灯器の前記発熱ユニットについて、信号灯器の開閉蓋部に設けられた開口部と前記発光体ユニットとの間において、前記開口部の周囲に対して当該発熱ユニットを押圧するとともに当該発熱ユニットに密接する固定部材によって密接されるように構成すれば、前記信号灯器を液密状態に封止することができる。この際、前記発熱ユニットと前記開閉蓋部の開口部周囲、及び前記発熱ユニットと前記固定部材との間には、弾性を有する材料で平板状に形成されているパッキンを配置することができる。

前記発熱ユニットを、前記発熱ガラスを中間膜を介して板状ガラスと接合してなる合わせガラスとすれば、衝撃を受けた際にガラスが飛散するのを防止して安全性を高めることができる。また、前記発熱ユニットを構成している前記発熱ガラスについて、前記導電性薄膜を覆うように樹脂層を設ければ、ガラス飛散防止効果を損なうことなくコスト低減を図ることができる。

本発明の技術的範囲は上記の実施形態に限定されることはなく、他の変形例、応用例等も、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内に含まれるものである。

１，１Ａ 信号灯器
１０ 本体
７０ 発光体ユニット
１００，２００，３００，４００ 開閉蓋部
１１０、２１０、３１０、４１０ 発光部
１４０，２４０，４４０ 発熱ユニット
１４０Ａ，２４０Ａ，４４０Ａ 発熱ガラス
１４０Ａ１，２４０Ａ１，４４０Ａ１ 導電性薄膜
１４０Ｂ，２４０Ｂ，４４０Ｂ 板状ガラス
１４０Ｃ，２４０Ｃ，４４０Ｃ 中間膜
１４１，１４３，２４１，２４３，４４１，４４３ ガラスパッキン
１４２，２４２，４４２ パッキン押さえリブ
１５０，２５０，４５０ スペーサ
１５２，２５２，４５２ 環状立ち上げ部（スペーサ１５０，２５０，４５０の）
１６０，２６０，４６０ 支持ブロック

Claims (10)

1. 信号用灯火を発するための信号灯器であって、
   前記信号用灯火の光源である発光体を有する発光体ユニットと、
   前記発光体ユニットを収容するための収容部と、
   光透過性を有する導電性薄膜が表面に形成され、当該導電性薄膜に一対の電極を介して電力を供給することにより発熱する、板状を呈する発熱ガラスを有する発熱ユニットと、を備え、
   前記発熱ユニットが、前記収容部内において前記発光体ユニットが発する前記信号用灯火の光路上であって、前記信号用灯火の射出方向前方に配置されており、
   前記発熱ユニットの前記板状発熱ガラスは中間膜を介して板状ガラスと接合されて合わせガラスを形成しており、前記板状ガラスの輪郭の少なくとも一部は前記板状発熱ガラスの輪郭よりも小さく形成されており、前記板状発熱ガラスの前記板状ガラス輪郭よりはみ出している領域の所定箇所に、前記導電性薄膜に給電するための電極が設けられており、前記電極は封止材によって保護されている、
   信号灯器。
2. 前記発光体ユニットの発光部分が略円形に形成され、前記発熱ガラスは前記発光部分と略同一の円形に形成されており、当該導電性薄膜は前記一対の電極間において並列に接続されている一組の導電領域を形成するように分割されており、前記一対の電極間の導電領域の電気抵抗値は約２８０Ωであり、ＡＣ１００Ｖを印加した場合、約３５Ｗの発熱が得られて発熱ガラス表面の温度上昇は約４０℃程度となるよう設定されている、請求項１に記載の信号灯器。
3. 前記発光体ユニットの発光部分が略円形に形成され、前記発熱ガラスは前記発光部分の直径より一辺の長さが長い略正方形に形成されており、前記導電性薄膜は前記一対の電極間において並列に接続されている三組の導電領域を形成するように分割されており、前記一対の電極間の導電領域の電気抵抗値は約２１０Ωであり、ＡＣ１００Ｖを印加した場合、約４８Ｗの発熱が得られて発熱ガラス表面の温度上昇は４０℃程度となるように設定されている、請求項１に記載の信号灯器。
4. 前記発光体ユニットの発光部分が略円形に形成され、前記発熱ガラスは前記発光部分の直径より一辺の長さが長い略正方形に形成され、前記発熱ガラスの前記導電性薄膜は、前記一対の電極間において一の導電領域を形成しており、前記一対の電極間の導電領域の電気抵抗値は約１３０Ωであり、ＡＣ１００Ｖを印加した場合、約７８Ｗの発熱が得られて発熱ガラス表面の温度上昇は約４０℃程度となるよう設定されている、請求項１に記載の信号灯器。
5. 複数の前記発光体ユニットが前記収容部に並置されており、一の前記発熱ユニットが複数の前記発光体ユニットが発する信号用灯火の光路上に配置されている、請求項１に記載の信号灯器。
6. 各前記発光体ユニットの発光部分が略円形に形成され、前記発熱ガラスの前記導電性薄膜は、各前記発光体ユニットを径方向に挟むように設置された前記一対の電極間において並列に接続されている三組の導電領域を形成しており、前記一対の電極間の導電領域の電気抵抗値は約２１０Ωであり、ＡＣ１００Ｖを印加した場合、約４８Ｗの発熱が得られて発熱ガラス表面の温度上昇は４０℃程度となるように設定されている、請求項５に記載の信号灯器。
7. 各前記発光体ユニットの発光部分が略円形に形成され、前記発熱ガラスの前記導電性薄膜は、並置された複数の前記発光体ユニットを配列方向に挟むように設置された前記一対の電極間において並列に接続されている複数の導電領域を形成するように分割されており、前記一対の電極間の導電領域の電気抵抗値は約１８０Ωであり、ＡＣ１００Ｖを印加した場合、約５６Ｗの発熱が得られて発熱ガラス表面の温度上昇は約４０℃程度となるように設定されている、請求項５に記載の信号灯器。
8. 前記発熱ユニットは前記収容部に設けられた開口部と前記発光体ユニットとの間において、前記開口部の周囲に対して当該発熱ユニットを押圧するとともに当該発熱ユニットに密接する固定部材によって密接されて前記開口部を液密状態に封止する、請求項１に記載の信号灯器。
9. 前記発熱ユニットと前記収容部の開口部周囲、及び前記発熱ユニットと前記固定部材との間には、弾性を有する材料で平板状に形成されている封止部材が介設される、請求項８に記載の信号灯器。
10. 前記発熱ユニットの前記発熱ガラスは前記導電性薄膜を覆うように設けられた樹脂層を有している、請求項１に記載の信号灯器。
    

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