JP6616591B2 - 発光器用カバーおよび信号用灯器 - Google Patents

Description

本発明は発光器用カバーおよび信号用灯器に関し、特に、交通信号機の信号用灯器等に用いられるＬＥＤ発光器の着雪防止に好適な発光器用カバー、および当該発光器用カバーを装備した信号用灯器に関するものである。

交通信号機が雪国等の降雪地域の交差点に設置される場合、交通信号用灯器の発光面や灯器の上部を覆う庇状フードに雪が付着するという事態が生じる。交通信号用灯器の正面の発光面に雪が付着すると、ドライバーにとってその点灯状態または発光状態が見づらくなり、交通信号機として機能が十分に果たせず、交通安全上、問題となる。交通信号用灯器が白熱電球の場合には、電球自体が発する熱で雪を溶かすこともできたが、ＬＥＤ発光器の場合にはその低電力特性が原因となって発熱量が少ないため、着雪状態が解消できず、着雪は交通安全上大きな問題になる。

そこで、近年、ＬＥＤ発光器を備えた交通信号機において、着雪防止を行うための信号灯器用カバーが提案されている（例えば特許文献１参照。段落００４７〜段落００５１および図１８〜図２１）。当該信号灯器用カバーは、交通信号灯器の正面にＬＥＤ発光器の発光部全体を覆うように取り付けられている。

特開２０１２−１０８８６１号公報（段落００４７〜段落００５１，図１８〜図２１）

上記引用文献１の第４実施形態として開示された信号灯器用カバーは、ＬＥＤ発光器の正面部を全体的に覆うドーム形状を有すると共に、カバーの正面の上半分はほぼ垂直面部の形状を有し、当該カバーの正面の下半分は半球面の形状を有している。ドーム状の信号灯器用カバーでは、垂直面部と半球面の部分とは連続的につながっている。この信号灯器用カバーは、基本的にＬＥＤ発光器での着雪を防止することができるが、雪の降り方の状況に応じて信号灯器用カバーの正面部に着雪が顕著に生じることもあり、着雪防止の効果を期待できない。特に、前方から雪が横殴りに吹き付ける等の場合には、信号灯器用カバーへの雪の付着が顕著になる。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、交通信号機のＬＥＤ発光器で形成された信号用灯器等における着雪を効果的に防止できる発光器用カバー、および当該発光器用カバーを備えた信号用灯器を提供することにある。

本発明に係る発光器用カバーおよび信号用灯器は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。

第１の発光器用カバー（請求項１に対応）は、
発光器の正面側を覆う透光性の凸状ドーム部として形成され、
凸状ドーム部の上側部分は庇状形状部として形成され、
凸状ドーム部の下側部分は、背面側に向かって縦および横の各方向で湾曲した形状部を含む下部前面部として形成され、
庇状形状部の上部前端部から下部前面部に向かう部分の少なくとも一部に上から下への風の流れを作る凸状ドーム部内側に凹む部分を有する前側下方に面した湾曲面部を有するように構成される。

上記の発光器用カバーは、交通信号機の灯器等、例えば特に青、黄、赤の各ＬＥＤ発光器の正面部の全体を個別に覆うように取り付けられるものである。当該発光器用カバーは、信号灯器に対して別部材として用意されてもよいし、信号灯器のカバー部分として灯器と一体的に設けられることもできる。発光器用カバーの凸状ドーム部は全体として前方に向かって突出しており、少なくとも前方、下方、または左右の測方から見える正面部分は透光性を有しており、前方に位置する遠くの場所からＬＥＤ発光器の発光状態を正確に見ることができる。凸状ドーム部の上側部分は庇形状の部分が形成され、その結果、上部前端部が形成されている。凸状ドーム部の下側にはほぼ半球体形状の部分が形成されている。すなわち、凸状ドーム部の下側部分は、背面側に向かって縦および横の各方向で湾曲した形状部を含む下部前面部として形成されている。当該上部前端部から下部前面部に到る部分には、上から下への風の流れを作る凸状ドーム部内側に凹む部分を有しかつ全体として前側下方に面するような形状を有する湾曲面の部分が連続的に形成されている。当該湾曲面は全体として前側下方に向かっているので、着雪しづらく、仮に雪が付着したとしても容易に落下する。特に前方または左右側方から吹き込む雪に対して着雪防止効果を発揮する。こうして、発光器用カバーの正面の部分において着雪を効果的に低減しまたは防止することが可能となる。

第２の発光器用カバー（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、湾曲面の接平面の法線は前側下方に向いていることを特徴とする。
湾曲面の突出した部分に接する接平面を考えるとき、当該接平面上で定義される法線（接触点を交点とする垂直線）の方向は常に前側下方に向いている。これにより、付着した雪が下方に落下しやすい形状を実現し、着雪の効果的な防止を図っている。

第３の発光器用カバー（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、接平面の法線の水平に対する傾斜角度は、その交点が上部前端部から下部前面部に移るにつれて次第に小さくなることを特徴とする。
この構成によれば、発光器用カバーの正面部において、庇状の突出した上部前端部から下部前面部の曲面部に到る部分は滑らかに変化する傾斜曲面が形成され、この部分に前側横方向から雪が吹き込むとき、当該傾斜曲面の傾斜によって雪の付着状態の発生を防止する。

第４の発光器用カバー（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、凸状ドーム部の下部前面部は球面形状を有することを特徴とする。下部前面部は、全体としてほぼ半球体の形状を成し、その表の面は球面の形状を形成している。

第５の発光器用カバー（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、発光器は交通信号用ＬＥＤ発光器であることを特徴とする。特に、雪国の交通信号機では信号灯器の庇部の上や灯器の正面箇所に雪が付着しやすい。この場合、信号灯器がＬＥＤ発光器である場合には、ＬＥＤ発光器は低電力で発熱が少ないために、雪の付着の問題が顕著になる。従って、この発光器用カバーは、雪国に設置される交通信号機用のＬＥＤ発光器に用いることが好ましい。

本発明に係る第１の信号用灯器（請求項６に対応）は、ＬＥＤ発光器を用いて構成される信号用灯器であって、ＬＥＤ発光器の発光面領域の正面に前述した第１から第４のいずれかの発光器用カバーを装備して成ることを特徴とする。

第２の信号用灯器（請求項７に対応）は、ＬＥＤ発光器は、交通信号機に用いられる赤色ＬＥＤ発光器、黄色ＬＥＤ発光器、または青色ＬＥＤ発光器であることを特徴とする。

本発明に係る発光器用カバーによれば、交通信号機の信号用灯器がＬＥＤ発光器等で構成される場合に当該ＬＥＤ発光器の発光部領域の正面を覆うように取り付けられ、かつ上部前端部から下部前面部に到る部分に全体として前側下方に面するように湾曲面の部分が連続的に形成されるため、降雪量の多い地域に設置された交通信号機での着雪を効果的に防止することができる。

また本発明に係る信号用灯器によれば、上部前端部から下部前面部に到る部分に全体として前側下方に面するように湾曲面の部分が連続的に形成されたカバーを備えるため、降雪量の多い地域に設置された交通信号機に用いた場合に、正面等の方向から吹き付ける雪の着雪を効果的に防止することができる。

本発明に係る発光器用カバーの代表的実施形態を示す外観斜視図である。 本実施形態の発光器用カバーの側面図である。 本実施形態の発光器用カバーの正面図である。 本実施形態の発光器用カバーの背面図である。 本実施形態の発光器用カバーの図３でのＡ−Ａ線縦断面図である。 本実施形態の発光器用カバーの図３でのＢ−Ｂ線水平断面図である。 本実施形態の発光器用カバーの平面図である。 本実施形態の発光器用カバーの背面に取り付けられる固定枠体の斜視図である。 本実施形態に係る発光器用カバーを備えた交通信号機の斜視図である。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

本実施形態に係る発光器用カバー１０の形状について、正面等の様々な方向から見たものを図１〜図７に示す。これらの図に示すように、本実施形態に係る発光器用カバー１０（以下では簡略して「カバー１０」と記す）の全体形状は、好ましくは透光性（透明性）を有する樹脂材（またはガラス等）を用いて、好ましくは一体的に成型されている。カバー１０において、正面側（図１中手前側）の形状は図示された通りの凸状ドーム部１０Ａを成すような形状を有し、背面側は円形の開口部１０Ｂが形成されており、開放されている。

カバー１０の正面から見た全体の形状（外周輪郭形状）は図３に示すごとく円形であり、背面から見た輪郭形状についても、内径形状および外径形状はともに図４に示すごとく円形である。カバー１０の正面形状および背面形状は、好ましくは、交通信号器の信号用灯器を覆って保護するものであることから、円形形状が望ましい。しかしながら、適用される灯器の発光部領域の形状に応じて任意に設計することができる。

カバー１０は、使用時に、図５において想像線で示されるように、取付け用の固定枠体１１（詳細は図８に示す。）を介して、信号機の信号用灯器１２を覆うように当該信号用灯器１２の正面側に取り付けられる。固定枠体１１の詳細な形状の一例は図８に示されている。従って信号用灯器１２の発光部は、開口部１０Ｂを介してカバー１０の内部に臨むことになる。信号機の信号用灯器（赤色灯器、黄色灯器、青色灯器）は、好ましくは、発光部の領域（発光面領域）が平坦な円形面として形成されるＬＥＤ発光器である。信号用灯器は、ＬＥＤ（発光ダイオード）の発光器に限定されず、従来のランプや白熱灯、またはＥＬ（エレクトロルミネセンス）やその他の類似の発光器であってもよい。

カバー１０の厚みは任意である。軽量性、耐久性、取扱い易さを考慮して適宜な厚みに設定される。

カバー１０の正面側の凸状ドーム部１０Ａの形状について説明する。

凸状ドーム部１０Ａの上半分は、上部が特に前方に突出して庇状形状部２１を有している。凸状ドーム部１０Ａの庇状形状部２１の平面形状の一例は図７に示される。庇状形状部２１の上部は、上部前端部２１Ａから凸状ドーム部１０Ａの下半分の下部前面部２２に向かって、湾曲面部２３によって連続的にかつ滑らかにつながっている。湾曲面部２３は、図２等における上下方向において、矢印２４に示すごとく、前側下方に面している。湾曲面部２３は、その水平方向（図２における横方向）において、例えば図６に示すごとく、水平方向の両側で背面側に至るように湾曲面を形成している。従って、前側下方に面する湾曲面を有する湾曲面部２３は、その水平方向の左右の面では、前側であってかつ左右方向の下側に面するようになっている。

凸状ドーム部１０Ａの下半分の下部前面部２２は、球面の一部（または半球面の一部）を成す形状となるように形成されている。ここで「球面」は幾何学的または数学的に厳密な球面の形状には限定されない。条件に応じて選択される必要な湾曲形状を有していれば足りる。上記の湾曲面部２３は、下部前面部２２に対して連続的になるように滑らかにつながっている。湾曲面部２３の左右方向における中心線（図３におけるＡ−Ａ線）上に位置する箇所（例えば交点Ａ）に接する接平面３１の法線３２の一例を図５に示す。法線３２の向きは、湾曲面部２３上において交点Ａが上側の位置にあるほど下方を向いており、交点Ａが下側の位置に移るほど前側方向を向くようになる。このように、湾曲面部２３は、前側下方（左右横方向に向く場合も含む）に面するように形成されている。換言すれば、上記接平面３１の法線３２の水平面に対する傾斜角度θは、その交点Ａが上部前端部２１Ａから下部前面部２２に移るにつれて連続的に小さくなる。

カバー１０の正面側の凸状ドーム部１０Ａの上記の形状によれば、正面側において平坦な面となる領域部分は形成されず、主に湾曲面部２３によって全体として前側下方（左右横方向を向く場合も含む）に面した湾曲面が形成されている。従って、カバー１０に対してその正面側から横殴りに雪が吹き付けたとしても、湾曲面部２３の上から下への湾曲形状に基づく風の流れの作用、および湾曲面部２３の外面等が前側下方に面するように作られたことによる雪の落下作用が働くため、当該雪が湾曲面部２３に付着するのを効果的に防止することができる。

カバー１０は、後述するように、主に交通信号機の信号用灯器の正面部の発光部領域を覆うように取り付けて使用される。従ってカバー１０の配置位置は、通常的に、交通信号機の信号用灯器の設置位置になる。

カバー１０の凸状ドーム部１０Ａにおける庇状形状部２１および背面側の開口部１０Ｂの上側部分に沿う部分に暗色部３３が設けられる。暗色部３３は、遮光性を発揮する。当該暗色部３３は、カバー１０の開口部１０Ｂに信号用灯器を取り付けた場合において、当該信号用灯器を正面遠方から見たとき、その発光部領域に対する外来光の影響を排除し、当該信号用灯器の発光状態の視認性を高めるための手段である。外来光の例としては、隣接する他の信号用灯器の映り込み等である。

カバー１０の背面の開口部１０Ｂに臨むように信号用灯器１２としてのＬＥＤ発光器を取り付ける場合には、前述した通り、図８に示した固定枠体１１を介して取り付けられる。通常的に、交通信号機４１には、図９に示すように、予め赤色、黄色、青色のＬＥＤ発光器１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが設けられている。この交通信号機４１は、信号用灯器を縦方向に配列した交通信号機の例である。各ＬＥＤ発光器１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは固定枠体１１を介して交通信号機４１に取り付けられる。カバー１０の背面の開口部１０Ｂは、当該固定枠体１１において円形に立設された取付け片１１ａに固定される。カバー１０は、取付け片１１ａの取付け孔１１ａ−１を利用し、複数のネジを用いて、取り付けられる。交通信号機４１は、支持枠体４２および図示しない支柱によって交差点等の所要の箇所に配置される。

図９に示した交通信号機４１によれば、信号用灯器であるＬＥＤ発光器１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃのそれぞれにカバー１０を備えるため、前方より吹き付ける雪の付着を確実に防止することができる。また上方から雪が降る場合にもカバー１０の上面の円形部分によって着雪を防ぎ、下方に落下させることができる。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また各構成の組成（材質）等については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明に係る発光器用カバーは、降雪量の多い地域に設置された交通信号機であって信号用灯器として特にＬＥＤ発光器を用いる交通信号機において、着雪防止用のカバーとして利用される。

１０ 発光器用カバー
１０Ａ 凸状ドーム部
１０Ｂ 開口部
１１ 固定枠体
１２ 信号用灯器
１２Ａ 赤色ＬＥＤ発光器
１２Ｂ 黄色ＬＥＤ発光器
１２Ｃ 青色ＬＥＤ発光器
２１ 庇状形状部
２１Ａ 上部前端部
２２ 下部前面部
２３ 湾曲面部
３１ 接平面
３２ 法線
３３ 暗色部
４１ 交通信号機
４２ 支持枠体

Claims (7)

1. 発光器の正面側を覆う透光性の凸状ドーム部として形成され、
   前記凸状ドーム部の上側部分は庇状形状部として形成され、
   前記凸状ドーム部の下側部分は、背面側に向かって縦および横の各方向で湾曲した形状部を含む下部前面部として形成され、
   前記庇状形状部の上部前端部から前記下部前面部に向かう部分の少なくとも一部に上から下への風の流れを作る凸状ドーム部内側に凹む部分を有する前側下方に面した湾曲面部を有することを特徴とする発光器用カバー。
2. 前記湾曲面部の接平面の法線は前側下方に向いていることを特徴とする請求項１記載の発光器用カバー。
3. 前記接平面の前記法線の水平面に対する傾斜角度は、その交点が前記上部前端部から前記下部前面部に移るにつれて連続的に小さくなることを特徴とする請求項２記載の発光器用カバー。
4. 前記凸状ドーム部の前記下部前面部は球面を成す形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光器用カバー。
5. 前記発光器は交通信号用ＬＥＤ発光器であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光器用カバー。
6. ＬＥＤ発光器を用いて構成される信号用灯器であって、前記ＬＥＤ発光器の発光面領域の正面に請求項１〜４のいずれか１項に記載された発光器用カバーを装備して成ることを特徴とする信号用灯器。
7. 前記ＬＥＤ発光器は、交通信号機に用いられる赤色ＬＥＤ発光器、黄色ＬＥＤ発光器、または青色ＬＥＤ発光器であることを特徴とする請求項６記載の信号用灯器。

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