KR20010000466A - 교통 신호등 - Google Patents

Abstract

용이하게 교체할 수 있는 동시에 향상된 가시도를 갖는 교통 신호등이 개시된다. 본 교통 신호등은 베이스 플레이트에 고정되는 하우징, 상기 하우징 내에 장착되는 다수의 발광 소자가 형성된 기판, 상기 기판 상에 장착되는 렌즈 플레이트 및 상기 렌즈 플레이트의 전면에 설치되는 차광 부재를 포함한다. 발광 소자로부터 방사되는 광을 손실 없이 외부로 방사할 수 있으므로 신호등의 가시도를 현저하게 향상시킬 수 있으며, 신호등의 중량을 대폭 감소시킬 수 있는 동시에 교통 신호등을 설치하거나 교체하는 시간 및 노력을 크게 절감할 수 있다.

Description

교통 신호등 {Traffic Light}

본 발명은 교통 신호등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 결함이 발생하거나 노화된 부분만을 용이하게 교체할 수 있는 동시에 신호등이 표시하는 교통 신호의 가시도를 향상시킬 수 있는 교통 신호등에 관한 것이다.

통상적으로 차량용, 보행자용 또는 가변 차선용 등으로 분류할 수 있는 교통 신호등은 교통사고를 방지하는 동시에 원활한 교통 소통을 위하여 교차로 또는 횡단 보도 등에 설치된다. 근래 들어 경제 발전으로 인하여 생활 수준의 향상과 더불어 승용차를 중심으로 차량의 수가 현저하게 증가하고 있다. 이와 같은 차량의 폭발적인 운행 증가에 적절히 대처하는 동시에 원활한 교통 소통을 보장하기 위하여 많은 신호등이 각 교차로나 횡단 보도 등에 설치 운영되고 있다.

현재 사용되고 있는 많은 교통 신호등은 소비 전력을 줄이기 위하여 광원으로서 중심부에 하나의 전구를 장착하고 이러한 전구 주위에 반사경을 설치한 구조를 채택하고 있다. 또한, 교통 신호에 따라 각기 적색, 녹색 또는 황색의 광을 표시하기 위하여 컬러 필터로서 기능하는 동시에 광원을 보호하는 적색, 녹색 또는 황색의 커버를 신호등의 전면에 장착하게 된다

도 1은 상술한 종래의 교통 신호등의 단면도를 도시한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 교통 신호등(10)은 신호등을 장착하기 위한 베이스 플레이트(40)에 고정되는 하우징(15), 광원(20), 반사경(30) 및 커버(35)를 구비한다.

상기 하우징(15)의 일측은 반구형 구조를 가지며, 이러한 반구형 구조의 내부에는 반사경(30)이 설치된다. 또한, 하우징(15)의 타측 주변부는 직각으로 절곡되어 베이스 플레이트(40)에 마련된 홈에 삽입됨으로써, 하우징(15)이 베이스 플레이트(40)에 고정된다.

주로 전구가 사용되는 광원(20)은 하우징(15)의 일측 중앙부에 제공된 소켓 어셈블리(25)에 고정됨으로써, 하우징(15) 내에 장착된다. 이를 위하여, 하우징(15)의 일측 중앙부에는 소정의 홀이 형성된다.

상기 베이스 플레이트(40)의 고정홈에 삽입되어 고정되는 커버(35)는 교통 신호등(10)의 신호에 따라 광원(20)으로부터 방사되는 광을 적색, 녹색 또는 황색의 색상 가운데 어느 하나의 색상으로 투과시킨다. 즉, 교통 신호등(10)이 황색을 표시할 경우에는, 커버(35)는 황색 광만을 투과시키는 필터의 기능을 수행한다. 통상적으로 상기 하우징(15) 및 커버(35)는 고무로 이루어진 링(도시되지 않음)을 사용하여 베이스 플레이트(40)에 고정시킨다.

그러나, 전술한 종래의 교통 신호등은 주로 전구가 사용되는 광원에서 방사되는 광의 밝기가 낮은 동시에 필터인 커버를 통하여 색상을 표시하기 때문에, 태양과 같이 밝은 빛 아래에서는 약간만 먼 거리에서도 교통 신호등에 표시되는 교통 신호를 용이하게 판별하기 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 커버의 상부에 신호등의 전방을 향하여 차광 막을 설치하지만, 햇빛이 신호등에 조사되는 각도에 따라 완전히 햇빛을 가리기는 어려운 단점이 있다. 또한, 상기 차광 막은 자체의 하중으로 인하여 교통 신호등의 무게를 더욱 증가시키게 되는 문제도 있다.

이러한 문제점을 고려하여, 전술한 종래의 교통 신호등을 개량한 교통 신호등이 대한민국 실용신안등록 출원 제 20-1998-17423호(고안의 명칭: 교통 신호등), 실용신안등록 제 20-175846호(고안의 명칭: 교통 신호등), 실용신안 등록 제 20-1406호(고안의 명칭: 교통 신호등) 및 실용신안등록 출원 제 20-1998-16474호(고안의 명칭: 교통 신호등) 등에 개시되어 있다.

도 2는 상기 실용신안등록 출원 제 20-1998-17423호의 개량된 교통 신호등의 단면도를 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 상기 교통 신호등(50)은 하우징(55), 광원(60), 반사경(65), 커버(70), 컬러 필터(75) 및 LCD(Liquid Crystal Display) 패널(80)을 구비한다.

상기 하우징(55)은 일측이 반구형으로 형성되고 타측이 개방된 실린더형의 구조를 갖는다. 하우징(55) 일측의 중앙부에는 광원(60)을 장착하기 위한 홀이 형성되며, 이와 같은 홀을 통하여 광원(60)으로 사용되는 전구나 발광 소자(LED; Light Emitting Device)를 장착하기 위한 소켓 어셈블리(85)가 설치된다. 상기 하우징(55) 타측 개방부의 주변부에는 직각으로 절곡부(95)가 형성되며, 하우징(55)은 후술하는 링(도 5 참조)을 통하여 베이스 플레이트(90)의 하우징 장착부(120)에 안착된다.

광원(60)으로부터 발생되는 빛을 반사하는 반사경(65)은 상기 하우징(55)의 홀의 주변부에 설치되며, 반구형의 형상을 갖는 커버(70)는 상기 하우징(55)의 개방부에 인접하여 베이스 플레이트(90)의 커버 장착부(105)에 장착된다. 상기 반사경(65)은 광원(60)의 후방으로 발광되는 광을 교통 신호등(50)의 전방을 향하여 조사함으로써, 광원(60)으로부터 방사되는 광의 효율을 향상시킨다.

또한, 컬러 필터(75) 및 LCD 패널(80)의 주변부가 베이스 플레이트(90)에 형성된 고정홈에 삽입됨으로써, 컬러 필터(75) 및 LCD 패널(80)이 하우징(55)과 커버(70) 사이에 장착된다.

상기 컬러 필터(75)는 광원(60)으로부터 발광되는 광을 교통 신호등(50)의 용도에 따른 소정의 색상, 즉 적색, 녹색 및 황색의 색상 가운데 교통 신호등(50)을 통하여 표시하고자 하는 색상의 광만을 필터링한다. 예를 들면, 교통 신호등(50)이 적색을 표시하는 경우에는 컬러 필터(75)로서 적색 광만을 투과시키는 것을 사용한다.

상기 LCD 패널(80)은 교통 신호등(50)이 동작 상태("ON" 상태)가 될 경우, 광원(20)과 동시에 전류가 인가되어 광원(60)과 함께 작동하며, 교통 신호등(50)이 정지 상태("OFF" 상태)가 될 경우, 광원(60)과 동시에 전류가 차단되어 광원(60)과 동시에 작동이 정지된다. 이와 같은 LCD 패널(60)은 양단에 인가되는 전압에 따라 액정의 배열이 변화됨으로써, 광원(60)으로부터 방사되는 광을 투과시키거나 차단한다.

상기 베이스 플레이트(90)의 전면에 고정되는 반구형의 커버(70)는 하우징(55)의 개구부를 폐쇄하여 광원(60), 컬러 필터(75) 및 LCD 패널(80)을 보호하는 역할을 하며 대체로 투명한 수지로 형성된다. 상기 하우징(55)과 커버(70)를 베이스 플레이트(90)에 고정하기 위하여 하우징(55) 및 커버(70)에는 고무로 만들어진 링(도 5 참조)이 장착되며, 하우징(55) 및 커버(70)는 이와 같은 링을 통하여 베이스 플레이트(90)에 장착된다.

그러나, 전술한 구조를 갖는 개량된 교통 신호등의 경우에도 여전히 신호등 교체 작업을 용이하게 수행하기 어려우며, 교통 신호등의 가시도(visibility)가 떨어진다는 문제점이 있다. 이를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 도 2에 도시된 베이스 플레이트의 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 커버의 사시도이고, 도 5는 도 4의 커버에 장착되는 링의 사시도를 도시한 것이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 전술한 교통 신호등(50)이 장착되는 베이스 플레이트(90)는 원형의 홀이 형성된 사각형 판의 구조를 갖는다. 베이스 플레이트(90)의 내주면에는 링 고정 돌기(130)가 형성되며, 베이스 플레이트(90)는 상기 링 고정 돌기(130)를 중심으로 커버 장착부(105)와 하우징 장착부(120)로 구분된다.

고무로 이루어진 링(100)의 내주면에는 커버 장착 홈(115)과 하우징 장착 홈(125)이 차례로 형성되며, 외주면에는 베이스 플레이트(90)의 링 고정 돌기(130)에 대응하는 고정홈(135)이 형성된다. 일측이 반구형으로 형성된 커버(70)의 타측에는 링(100)의 커버 장착홈(115)에 대응하는 커버 절곡부(110)가 형성되며, 링(100)의 하우징 장착홈(125)은 하우징 절곡부(95)에 대응한다.

커버나 링의 파손과 같은 결함의 발생이나 광원의 수명이 다하여 신호등을 교체하거나 새로이 설치해야 할 경우 신호등을 설치하거나 새로이 교체할 경우, 상기 링(100)의 커버 장착홈(115)에 커버 절곡부(110)를 삽입하여 커버(70)에 링(100)을 장착하거나, 링(100)의 하우징 장착홈(125)에 하우징 절곡부(95)를 삽입하여 하우징(55)에 링(100)을 장착한 다음, 링(100)의 고정홈(135)에 베이스 플레이트(90)의 링 고정 돌기(130)를 삽입하면 커버(70) 내지 하우징(55)이 베이스 플레이트(90)의 커버 장착부(105) 또는 하우징 장착부(120)에 장착된다. 이러한 상태에서, 링(100)의 하우징 장착홈(125) 내지 커버 장착홈(115)에 나머지 하우징(55) 또는 커버(70)를 고정하면 베이스 플레이트(90)에 신호등이 설치된다.

그러나, 상기 링(100)이 커버(70) 및 하우징(55)에 완전하게 밀착되기 위해 링(100)의 커버 장착홈(115) 및 하우징 장착홈(125)은 각기 커버 절곡부(110) 및 하우징 절곡부(95)의 두께보다 작은 폭을 갖도록 형성기 때문에, 커버 절곡부(110)나 하우징 절곡부(95)를 링(100)의 커버 장착홈(115) 및 하우징 장착홈(125)에 삽입하는 과정이 매우 어려우며, 따라서 교통 신호등의 설치 내지 교체 시간이 크게 길어지는 문제점이 있다.

또한, 링(100)의 고정홈(135)도 베이스 플레이트(90)의 링 고정 돌기(130)의 두께에 비하여 작은 폭을 갖기 때문에 링(100)을 베이스 플레이트(90)에 고정하기 위하여 더욱 작업 시간이 길어지는 동시에 작업 고정아 한층 어려워진다.

더욱이, 상기 교통 신호등은 커버 이외에도 액정 패널 및 컬러 필터가 별도로 구비되기 때문에 광원으로부터 방사되는 광의 밝기를 한층 저하시켜 결국 교통 신호등의 가시도를 떨어뜨려 자동차 운전자나 보행자가 교통 신호를 정확하게 식별하기 어려운 문제도 발생한다.

본 발명은 전술한 종래의 교통 신호등의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 목적은 다수의 연결 부재를 이용하여 간단하고 용이하게 설치하거나 교체할 수 있는 교통 신호등을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 렌즈 플레이트 및 차광 부재를 구비하여 향상된 가시도를 갖는 교통 신호등을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 교통 신호등의 단면도이다.

도 2는 개량된 교통 신호등의 단면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 베이스 플레이트의 사시도이다.

도 4는 도 2에 도시된 커버의 사시도이다.

도 5는 도 4의 커버에 장착되는 링의 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 교통 신호등의 사시도이다.

도 7은 도 6에 도시된 장치 중 하우징의 사시도이다.

도 8은 도 6에 도시한 장치 중 발광 소자가 형성된 기판의 사시도이다.

도 9는 도 6에 도시한 장치 중 차광 부재의 정면도이다.

도 10은 도 6의 장치 중 렌즈 플레이트의 정면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 교통 신호등이 장착되는 베이스 플레이트의 사시도이다.

도 12는 도 10에 도시한 렌즈 플레이트의 단면도이다.

도 13은 도 7에 도시한 하우징의 후면도이다.

도 14는 도 8에 도시한 기판의 후면도이다.

도 15는 기판에 전압을 인가하기 위한 연결 부재의 사시도이다.

도 16은 하우징을 베이스 플레이트에 고정하기 위한 하우징 고정 부재의 사시도이다.

도 17은 도 13의 "A" 부분을 확대한 사시도이다.

도 18은 하우징에 하우징 고정 부재를 결합하는 과정을 나타내는 사시도이다.

도 19는 하우징을 베이스 플레이트에 결합한 상태를 나타내는 후면도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

200：교통 신호등 205：베이스 플레이트

210：하우징 220：차광 부재

230：렌즈 플레이트 235：렌즈

240：기판 245：삽입홀

250：걸림 돌기 255：돌출부

260：발광 소자 265：기판 고정 부재

270：하우징 고정부 275：연결홀

280：나사홀 285：신호 인가부

290： 단자 295：연결 부재

300：플러그 305：전선

310：접속부 315：전압변환 스위치

325：고정홀 330：하우징 고정 부재

335：너트 340：볼트

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 베이스 플레이트에 고정되는 하우징, 상기 하우징 내에 장착되는 다수의 발광 소자가 형성된 기판, 상기 기판 상에 장착되는 렌즈 플레이트 및 상기 렌즈 플레이트의 전면에 설치되는 차광 부재를 포함하는 교통 신호등이 제공된다.

상기 베이스 플레이트의 중앙부에는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀의 내주면에는 하우징 걸림 돌기가 형성되며, 상기 하우징의 외주면에는 외부 돌출부가 형성되어 상기 하우징의 외부 돌출부가 상기 하우징 걸림 돌기에 걸림으로써, 투명한 원통형의 형상을 갖는 상기 하우징이 상기 베이스 플레이트에 삽입된다.

철사 또는 폴리 카보네이트로 이루어진 상기 차광 부재는 다수의 개구가 형성된 체의 형상을 가지며, 상기 차광 부재의 전면에는 외부로부터 입사되는 광을 흡수하는 흑색 코팅이 형성된다.

상기 렌즈 플레이트는 각기 상기 발광 소자에 대응하며 상기 발광 소자의 광 효율을 향상시키기 위한 볼록 렌즈인 다수의 렌즈를 구비한다.

바람직하게는, 상기 하우징의 내주면에는 상기 하우징의 내부로 돌출되며, 각기 나사홀이 형성된 내부 돌출부인 다수의 기판 고정 부재가 형성되며, 상기 기판의 주변부에는 각기 상기 나사홀에 대응하는 다수의 연결홀이 형성된다. 이 경우, 상기 기판은 상기 연결홀 및 상기 나사홀에 나사를 삽입함으로써 상기 하우징에 고정된다.

바람직하게는, 상기 기판은 후면에 형성되어 상기 발광 소자를 동작시키거나 정지시키는 신호가 인가되며, 상기 기판에 전압을 인가하기 위하여 돌출된 한 쌍의 단자가 형성된 신호 인가부를 구비한다. 이 때, 상기 기판은 상기 신호 인가부에 전기적으로 접속되는 연결 부재를 더 구비하며, 상기 연결 부재는 상기 단자가 삽입되는 소켓, 상기 소켓으로부터 연장되는 전선 및 교통신호 제어기에 접속되는 접속부를 포함한다. 상기 접속부에는 인가되는 전압을 110Ｖ 또는 220Ｖ로 조절할 수 있는 전압변환 스위치가 설치된다.

바람직하게는, 상기 교통 신호등은 상기 하우징을 상기 베이스 플레이트에 고정하기 위하여 각기 일측에 너트가 매립된 바의 형상을 갖는 다수의 하우징 고정 부재를 더 포함한다. 이 경우, 상기 하우징의 외주면에는 각기 상기 너트에 대응하는 고정홀을 갖는 다수의 하우징 고정부가 형성되며, 상기 하우징은 상기 하우징 고정 부재의 너트를 상기 하우징 고정부의 고정홀 상에 위치시키고, 볼트 또는 나사를 상기 너트 및 상기 고정홀에 삽입하여 상기 베이스 플레이트에 고정된다.

본 발명에 따르면, 별도의 컬러 필터가 요구되지 않는 커버와 하우징이 일체로 형성된 투명한 하우징을 구비함으로써, 적색, 녹색 또는 황색의 발광 소자로부터 방사되는 광을 손실 없이 외부로 방사할 수 있으므로 교통 신호등의 가시도를 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한, 하우징이 베이스 플레이트에 나사 방식으로 간단하게 장착되기 때문에 커버나 하우징을 장착하기 위한 링과 같은 부재나 컬러 필터 또는 반사경 등이 요구되지 않으며, 교통 신호등의 중량을 대폭 감소시킬 수 있는 동시에 교통 신호등을 설치하거나 교체하는 시간 및 노력을 크게 절감할 수 있다. 더욱이, 입사되는 외부 광을 효과적으로 차단할 수 있으며 중량을 최소화할 수 있는 차광 부재 및 각 발광 소자의 광 효율을 증가시키기 위한 렌즈 플레이트를 구비함으로써, 교통 신호등의 무게를 증가시키지 않고 신호등의 가시도를 종래에 비하여 현저하게 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 교통 신호등을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 의하여 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교통 신호등의 사시도를 도시한 것이며, 도 7은 도 6에 도시된 장치 중 하우징의 사시도이고, 도 8은 도 6에 도시한 장치 중 발광 소자가 형성된 기판의 사시도이며, 도 9는 도 6에 도시한 장치 중 차광 부재의 정면도이고, 도 10은 도 6의 장치 중 렌즈 플레이트의 정면도를 도시한 것이다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 교통 신호등(200)은 베이스 플레이트(205)에 장착되는 하우징(210), 하우징(210) 내에 순차적으로 장착되는 차광 부재(220), 렌즈 플레이트(230) 및 다수의 발광 소자(260)가 형성된 기판(240)을 포함한다.

베이스 플레이트(205)의 중앙에는 소정의 직경을 갖는 삽입홀이 형성되며, 하우징(210)은 베이스 플레이트(205) 내로 원활하게 삽입되기 위하여 상기 삽입홀 보다 약간 작은 직경을 갖는다. 또한, 하우징(210) 내에 장착되는 차광 부재(220), 렌즈 플레이트(230) 및 기판(240)은 각기 하우징(210) 보다 작은 직경을 갖게 된다.

도 11은 본 발명에 따른 교통 신호등이 장착되는 베이스 플레이트의 사시도를 도시한 것이다.

도 7 및 도 11을 참조하면, 투명한 원통형의 형상을 갖는 상기 하우징(210)의 내부에는 차광 부재(220), 렌즈 플레이트(230) 및 기판(240)이 안착되는 공간이 제공되며, 하우징(210)의 외주면에는 소정의 폭을 갖는 돌출부(250)가 형성된다. 본 발명에 따른 하우징(210)은 폴리 카보네이트(PC)와 같은 우수한 경도를 갖는 재질을 사용하여 투명하게 형성되기 때문에, 광원인 발광 소자(260)로부터 방출되는 광을 손실 없이 외부로 방사할 수 있다.

베이스 플레이트(205)는 하우징(210)을 수납하기 위하여 하우징(210)보다 약간 큰 직경을 갖는 삽입홀(245)이 중앙부에 형성되며, 이러한 삽입홀(245)의 내주면에는 상기 하우징(210)의 외부 돌출부(255)에 대응하는 걸림 돌기(250)가 형성된다. 걸림 돌기(250)의 내경은 하우징(210)의 외부 돌출부(255)의 외경보다 작게 형성된다. 따라서, 하우징(210)을 삽입홀(245)을 통하여 베이스 플레이트(205)에 장착할 경우, 하우징(210)의 외부 돌출부(255)가 베이스 플레이트(205)의 걸림 돌기(250)에 걸리면서 하우징(210)이 베이스 플레이트(205)에 안착된다.

전술한 종래의 교통 신호등의 경우에는, 교통 신호에 따라 신호등의 색상을 다르게 표시하기 위하여 컬러 필터를 별도로 장착하거나, 컬러 필터의 기능도 함께 갖는 커버를 하우징의 전면에 설치하였다. 또한, 광원 및 반사경이 설치되는 하우징과 커버를 별도로 형성한 다음, 고무 링을 사용하여 커버 및 하우징을 베이스 플레이트에 장착함으로써, 교통 신호등을 설치 내지 교체하고 있다. 이로 인하여, 신호등 자체의 중량이 무거워지고, 컬러 필터를 통한 광의 손실에 따라 신호등의 가시도가 저하되었다. 또한, 고무 링을 매체로 하여 커버 및 하우징을 장착하는 과정이 매우 어렵고 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.

그러나, 본 발명에 따른 교통 신호등은 커버와 하우징이 일체로 형성된 구조를 갖기 때문에, 하우징을 장착하기 위한 링과 같은 부재가 요구되지 않으며, 광원인 발광 소자 자체가 각기 교통 신호에 따라 적색, 녹색 또는 황색의 광을 방사하기 때문에 별도의 컬러 필터를 필요로 하지도 않게 된다. 따라서, 교통 신호등의 가시도를 종래에 비하여 현저하게 향상시킬 수 있으며, 신호등 자체의 중량도 대폭 줄일 수 있다. 또한, 현재 설치되어 있는 베이스 플레이트를 그대로 사용하면서 교통 신호등을 간단하고 용이하게 베이스 플레이트에 장착할 수 있기 때문에, 교통 신호등을 빠른 시간 내에 설치 및 교체할 수 있다.

도 9를 참조하면, 하우징(210) 내에 가장 먼저 장착되는 차광 부재(220)는 다수의 개구가 형성된 원형 그물의 형상, 즉 체(sieve)의 구조를 갖는다. 차광 부재(220)는 햇빛과 같은 외부의 광이 교통 신호등(200) 내로 입사되는 것을 차단함으로써, 운전자 또는 보행자가 먼 거리에서도 교통 신호등(200)이 표시하는 교통 신호를 판별할 수 있도록 한다. 상기 차광 부재(220)의 전면에는 외부로부터 입사되는 광을 흡수하기 위한 검은색 도료가 코팅되며, 차광 부재(220)에 종횡으로 배치된 각 개구는 후술하는 다수의 발광 소자(260)에 각기 대응된다. 바람직하게는, 차광 부재(220)는 얇은 철사와 같은 철강으로 이루어지지만, 우수한 경도를 갖는 폴리 카보네이트를 재질로 하여 형성할 수도 있다.

종래의 교통 신호등은 햇빛 등의 외부에서 신호등으로 입사되는 광을 차단하기 위하여 신호등 커버의 상부에 별도로 제조된 차광 갓이나 차광 막을 부착하였으나, 이렇게 되면 신호등의 무게가 무거워질 뿐만 아니라 오전이나 오후와 같이 태양 광이 수평에 가깝게 입사되는 경우에는 차광 갓이 외부 광을 차단하는 역할을 하기 어려워 신호등의 가시도가 떨어지기 때문에 먼 거리에서는 어떤 교통 신호등이 점등되었는지를 정확하게 판별하기 힘들었다. 이에 비하여, 본 발명에 따른 교통 신호등은 경사지게 입사되는 외부 광뿐만 아니라 수평하게 입사되는 외부 광까지도 차단할 수 있는 동시에 중량을 최소화할 수 있는 차광 부재를 구비한다. 따라서, 교통 신호등의 무게를 증가시키지 않고, 신호등의 가시도를 종래에 비하여 현저하게 향상시킬 수 있다.

도 12는 도 10에 도시한 렌즈 플레이트의 단면도이다.

도 10 및 도 12를 참조하면, 상기 차광 부재(220)에 이어서 렌즈 플레이트(230)가 하우징(210) 내에 장착된다. 렌즈 플레이트(230)에는 원형의 판에 일체로 형성된 다수의 렌즈(235)가 열 및 행으로 배열되어 있다.

상기 렌즈 플레이트(230)의 다수의 렌즈(235)로는 바람직하게는 볼록 렌즈를 사용한다. 상기 렌즈(235)는 각기 기판(240)의 발광 소자(260)에 대응하여 형성되며, 발광 소자(260)로부터 방사되는 광의 광 효율을 증가시켜 교통 신호등(200)의 가시도를 향상시키는 역할을 한다. 따라서, 보행자 또는 운전자가 먼 거리에서도 교통 신호등(200)에 표시된 교통 신호를 더욱 용이하게 판별할 수 있다. 바람직하게는, 다수의 렌즈(235)를 구비하는 렌즈 플레이트(230)는 사출 성형 또는 몰딩 공정을 이용하여 형성된다.

도 13은 도 7에 도시한 하우징의 후면도이며, 도 14는 도 8에 도시한 기판의 후면도이다.

도 7 및 도 13에 도시한 바와 같이, 하우징(210)의 내주면에는 하우징(210)의 내측을 향하여 연장된 돌출부인 다수의 기판 고정 부재(265)가 형성되며, 하우징(210)의 외주면에는 다수의 하우징 고정부(270)가 형성된다. 기판 고정 부재(265)는 기판(240)을 하우징(210)에 고정하는 역할을 하며, 고정홈(270)은 후술하는 하우징(210)을 베이스 플레이트(205)에 고정하는 기능을 수행한다. 기판 고정 부재(265)에는 각기 나사홀(280)이 형성되며, 이와 같은 나사홀(280)에 나사를 삽입함으로써, 기판(240)을 하우징(210)에 고정시키게 된다. 상기 나사홀(280)은 하우징(210)의 내측 돌출부에 홀을 천공함으로써, 형성될 수도 있으나 후술하는 하우징 고정 부재(270)의 경우와 같이 다수의 너트를 직접 매몰하여 형성될 수도 있다. 이와 같이 너트를 매몰하여 나사홀(280)을 형성할 경우에는 플라스틱이나 폴리 카보네이트에 비하여 기계적인 강도가 우수하기 때문에 기판 고정 부재(265)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 8 및 도 14를 참조하면, 전면에 다수의 발광 소자(260)가 열 및 행으로 형성된 PCB(Printed Circuit Board)와 같은 기판(240)의 주변부에는 다수의 연결홀(275)이 형성된다. 기판(240)의 연결홀(275)은 각기 하우징(210)의 기판 고정 부재(265)의 나사홀(280)에 대응한다. 따라서, 연결홀(275)이 각기 기판 고정 부재(265)의 나사홀(280)에 일치하도록 기판(240)을 하우징(210) 내에 삽입한 다음, 다수의 나사(도시되지 않음)를 연결홀(275) 및 나사홀(280)에 각기 회전 삽입하면 기판(240)이 하우징(210)에 고정된다.

도 13 및 도 14에서는 8개의 기판 고정 부재(265) 및 연결홀(275)을 도시하였으나, 기판(240)의 연결 안정성을 고려하여 하우징(210)에 형성된 기판 고정 부재(265)나 기판(240)에 형성된 연결홀(275)의 수를 각기 증가시키거나 감소시킬 수 있을 것이다. 또한, 후술하는 바와 같이, 기판(240)을 하우징(210)에 고정한 다음, 기판(240)의 후면을 몰딩하여 수분이나 습기 또는 먼지가 기판(240)으로 침투하는 것을 방지한다.

도 8을 참조하면, 기판(240)의 전면에 형성된 다수의 발광 소자(260)는 각기 전술한 차광 부재(220)의 개구 및 렌즈 플레이트(230)의 렌즈(230)에 대응하여 위치한다.

본 발명에 따른 교통 신호등은 광원으로서 각기 적색, 녹색 또는 황색 가운데 한 가지 색광을 방출하는 발광 소자가 장착되기 때문에 종래의 경우와 같이 컬러 필터를 별도로 구비하지 않는다. 따라서, 교통 신호등의 무게를 더욱 감소시킬 수 있는 동시에 교통 신호등이 간단한 구조를 가지게 함으로써, 교통 신호등의 설치 또는 교체에 소요되는 시간을 더욱 단축할 수 있으며, 교통 신호등을 용이하게 설치 및 교체할 수 있다. 더욱이, 발광 소자로부터 방출된 광이 투명 하우징을 통하여 그대로 외부에 표시되기 때문에 광원으로부터 방사되는 광의 효율을 저하시키지 않고 교통 신호를 표시할 수 있으므로 교통 신호등의 가시도를 더욱 향상시킬 수 있다.

도 15는 기판에 전압을 인가하기 위한 연결 부재의 사시도를 도시한 것이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 기판(240)의 후면에는 교통 신호 제어기(도시되지 않음)로부터 발광 소자(260)를 동작시키거나 정지시키는 신호가 인가되는 신호 인가부(285)가 형성된다. 연결 부재(295)는 신호 인가부(285)와 교통 신호 제어기를 전기적으로 연결하는 역할을 한다.

신호 인가부(285)에는 기판(240)에 전압을 인가하기 위하여 한 쌍의 단자(290)가 돌출되어 있으며, 연결 부재(295)는 상기 단자(290)가 삽입되는 소켓(300)을 포함한다. 또한, 연결 부재(295)는 소켓(295)으로부터 연장되는 전선(305) 및 교통신호 제어기에 접속되는 접속부(310)를 구비한다. 상기 접속부(310)에는 인가 전압을 110Ｖ 또는 220Ｖ로 조절할 수 있는 전압변환 스위치(315)가 장착된다. 따라서, 교통 신호등(200)이 설치되는 주변 환경에 따라 적절히 전압을 조절할 수 있으므로, 교통 신호등(200)의 설치 가능 영역을 확장시킬 수 있다.

도 16은 하우징을 베이스 플레이트에 고정하기 위한 하우징 고정 부재의 사시도를 도시한 것이고, 도 17은 도 13의 "A" 부분을 확대한 사시도를 도시한 것이며, 도 18은 하우징에 하우징 고정 부재를 결합하는 과정을 나타내는 사시도이다.

도 16 내지 도 18을 참조하면, 하우징 고정 부재(330)는 일측에 너트(335)가 매립된 바(bar)의 형상을 가지며, 하우징(210)과 동일한 재료인 폴리 카보네이트나 소정의 기계적 강도를 보장하는 강화 플라스틱으로 구성된다.

하우징(210)의 외부 돌출부(255)에는 소정의 폭과 깊이를 갖는 다수의 반원형 하우징 고정부(270)가 형성되며, 각 하우징 고정부(270)에는 하우징 고정 부재(330)의 너트에 대응하는 고정홀(325)이 형성된다. 하우징 고정 부재(330)의 경우와 마찬가지로 하우징 고정부(270)의 고정홀(325)도 소정의 직경을 갖는 너트를 매립하여 형성될 수 있다.

도 18에 도시한 바와 같이, 하우징 고정 부재(330)의 너트(335)를 하우징 고정부(270)의 고정홀(325)과 일치되도록 하우징 고정 부재(330)를 하우징 고정부(270) 상에 위치시킨 다음, 볼트(340) 또는 나사를 하우징 고정 부재(330)의 너트(335) 및 하우징 고정부(270)의 고정홀(325)에 삽입하여 하우징(210)을 베이스 플레이트(205)에 고정시킨다.

도 19는 하우징을 베이스 플레이트에 결합한 상태를 나타내는 후면도를 도시한 것이다.

도 19를 참조하면, 하우징(210)은 다수의 하우징 고정 부재(330)를 통하여 베이스 플레이트(205)에 장착된다. 이와 같이, 하우징(210)의 후면에 하우징 고정 부재(330)가 장착되면, 하우징(210)의 전면은 베이스 플레이트(205)의 하우징 걸림 돌기(250)에 안착되고, 하우징(210)의 후면은 하우징 고정 부재(330)에 의하여 베이스 플레이트(205)의 후면에 고정된다. 즉, 하우징(210)은 베이스 플레이트(205)의 하우징 걸림 돌기(250)와 하우징 고정 부재(330) 사이에서 고정된다. 이 경우, 본 교통 신호등(200)의 사용 시에 다수의 발광 소자(260) 및 회로부가 형성된 기판(240)으로 외부의 수분, 먼지 또는 습기가 침투하는 것을 방지하기 위하여 기판(240)이 장착된 하우징의 후면을 몰딩(350)을 형성한다. 따라서, 종래의 교통 신호등과 같이 복잡한 과정을 거치지 않고 간단하게 하우징을 베이스 플레이트에 장착할 수 있다.

도 19에서는 4개의 하우징 고정 부재(330)에 의하여 하우징(210)을 베이스 플레이트(205)에 고정하였으나, 하우징(210)과 베이스 플레이트(205)의 연결 안정성을 고려하여 하우징 고정 부재(330)의 수를 증가시키거나 감소시킬 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 교통 신호등은 별도의 컬러 필터가 요구되지 않는 커버와 하우징이 일체로 형성된 투명한 하우징을 구비하기 때문에, 각기 적색, 녹색 또는 황색의 광을 방출하는 발광 소자로부터 방사되는 광을 손실 없이 외부로 방사할 수 있으므로 교통 신호등의 가시도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 하우징이 베이스 플레이트에 나사 방식으로 간단하게 장착되기 때문에 커버나 하우징을 장착하기 위한 링과 같은 부재나 컬러 필터 또는 반사경 등이 요구되지 않으며, 교통 신호등의 중량을 대폭 감소시킬 수 있는 동시에 교통 신호등을 설치하거나 교체하는 시간 및 노력을 크게 절감할 수 있다.

더욱이, 경사지게 입사되는 외부 광뿐만 아니라 수평하게 입사되는 외부 광까지도 차단할 수 있는 동시에 중량을 최소화할 수 있는 차광 부재 및 각 발광 소자의 광 효율을 증가시키기 위한 렌즈 플레이트를 구비하기 때문에, 교통 신호등의 무게를 증가시키지 않고 신호등의 가시도를 종래에 비하여 현저하게 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

1. 베이스 플레이트에 고정되는 하우징;

   상기 하우징 내에 장착되는 다수의 발광 소자가 형성된 기판;

   상기 기판 상에 장착되는 렌즈 플레이트; 및

   상기 렌즈 플레이트의 전면에 설치되는 차광 수단을 포함하는 교통 신호등.
2. 제1항에 있어서,

   상기 베이스 플레이트의 중앙부에는 삽입홀이 형성되며, 상기 삽입홀의 내주면에는 하우징 걸림 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
3. 제2항에 있어서,

   상기 하우징의 외주면에는 외부 돌출부가 형성되어 상기 하우징의 외부 돌출부가 상기 하우징 걸림 돌기에 걸려 상기 하우징이 상기 베이스 플레이트에 삽입되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하우징은 투명한 원통형의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
5. 제1항에 있어서,

   상기 차광 수단은 다수의 개구가 형성된 체의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
6. 제5항에 있어서,

   상기 차광 수단은 전면에 형성되어 외부로부터 입사되는 광을 흡수하는 흑색 코팅을 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
7. 제5항에 있어서,

   상기 차광 수단은 철사 또는 폴리 카보네이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
8. 제1항에 있어서,

   상기 렌즈 플레이트는 각기 상기 발광 소자에 대응하는 다수의 렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
9. 제8항에 있어서,

   상기 렌즈는 발광 소자의 광 효율을 향상시키기 위한 볼록 렌즈인 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
10. 제1항에 있어서,

    상기 하우징의 내주면에는 다수의 기판 고정 수단이 형성되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
11. 제10항에 있어서,

    상기 기판 고정 수단은 상기 하우징의 내부로 돌출되며, 각기 나사홀이 형성된 내부 돌출부인 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
12. 제11항에 있어서,

    상기 기판의 주변부에는 각기 상기 나사홀에 대응하는 다수의 연결홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
13. 제12항에 있어서,

    상기 기판은 상기 연결홀 및 상기 나사홀에 나사를 삽입하여 상기 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
14. 제1항에 있어서,

    상기 기판은 후면에 형성되어 상기 발광 소자를 동작시키거나 정지시키는 신호가 인가되는 신호 인가부를 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
15. 제14항에 있어서,

    상기 신호 인가부는 상기 기판에 전압을 인가하기 위하여 돌출된 한 쌍의 단자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
16. 제15항에 있어서,

    상기 기판은 상기 신호 인가부에 전기적으로 접속되는 연결 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
17. 제16항에 있어서,

    상기 연결 수단은 상기 단자가 삽입되는 소켓, 상기 소켓으로부터 연장되는 전선 및 교통신호 제어기에 접속되는 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
18. 제17항에 있어서,

    상기 접속부에는 인가되는 전압을 110Ｖ 또는 220Ｖ로 조절할 수 있는 전압변환 스위치가 설치되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
19. 제1항에 있어서,

    상기 하우징을 상기 베이스 플레이트에 고정하기 위한 다수의 하우징 고정 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
20. 제19항에 있어서,

    상기 하우징 고정 수단은 각기 일측에 너트가 매립된 바의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
21. 제20항에 있어서,

    상기 하우징의 외주면에는 각기 상기 너트에 대응하는 고정홀을 갖는 다수의 하우징 고정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.
22. 제21항에 있어서,

    상기 하우징은 상기 하우징 고정 수단의 너트를 상기 하우징 고정부의 고정홀 상에 위치시키고, 볼트 또는 나사를 상기 너트 및 상기 고정홀에 삽입하여 상기 베이스 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 교통 신호등.