(57)【要約】【課題】トランス65の一次側と二次側との電磁結合の特性を安定させることができる標識灯を提供する。【解決手段】トランス65の一次コイル部66と二次コイル部67との間に、特性が安定しやすい所定寸法のギャップＧを設定する。ギャップＧは、一次コイル部66および二次コイル部67に被せるカバー84，85の厚みで設定する。所定寸法のギャップＧを維持するように、シリコンゴム83で二次コイル部67を一次コイル部66に付勢する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を有する灯体と；
灯体が着脱可能に取り付けられる基台と；
基台に設けられる一次コイル部、および灯体に設けられ光源と接続される二次コイル部を有し、灯体が基台に取り付けられた状態で一次コイル部と二次コイル部とが予め設定された所定のギャップを介し互いに対向して電磁結合するトランスと；
灯体が基台に取り付けられた状態でトランスの一次コイル部と二次コイル部とが所定のギャップを維持するように付勢する付勢手段と；
を具備していることを特徴とする標識灯。
【請求項２】
灯体および基台の少なくともいずれか一方から他方へ向けて進退移動可能に突出するとともに突出方向に向けて付勢され、灯体と基台とを位置決めする位置決め体と；
トランスの一次コイル部および二次コイル部に設けられ、これら一次コイル部と二次コイル部との対向方向に対して交差する方向の位置を位置決めする位置決め手段と；
を具備していることを特徴とする請求項１記載の標識灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁結合方式を採用した標識灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、標識灯は、例えば空港の滑走路および誘導路や、道路などの路面に埋込設置されて使用されている。この標識灯は、路面に埋込設置される基台と、この基台に着脱可能に取り付けられる灯体とを備えている。基台には路面に配線される電力線が引き込まれ、この基台から灯体の光源に点灯電力を供給している。
【０００３】
基台から灯体の光源に点灯電力を供給するのに、端子などの充電部の露出がなく、メンテナンス性が良好となる電磁結合方式がある。この電磁結合方式では、トランスの一次コイル側を基台に、二次コイル側を灯体にそれぞれ配置し、灯体を基台に取り付けることにより、トランスの二次コイル側と一次コイル側とが電磁結合し、トランスを通じて基台から灯体の光源に点灯電力を供給している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１３８５３４号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電磁結合方式の場合、トランスの一次側と二次側との位置ずれが特性に影響しやすく、特に、トランスの一次側と二次側との水平方向のずれよりも、鉛直方向のずれ、つまりトランスの一次側と二次側とのギャップが特性に影響しやすい。
【０００５】
トランスの一次側と二次側とのギャップが０の場合には損失がなく理想的な電磁結合となるが、部品や製造のばらつきによりギャップが発生する可能性がある。ギャップの変化が０に近い寸法域では、ギャップが０に近い寸法域よりも大きい寸法域に比べて、特性の変化率が大きく、特性が不安定になりやすい問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、トランスの一次側と二次側との電磁結合の特性を安定させることができる標識灯を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の標識灯は、光源を有する灯体と；灯体が着脱可能に取り付けられる基台と；基台に設けられる一次コイル部、および灯体に設けられ光源と接続される二次コイル部を有し、灯体が基台に取り付けられた状態で一次コイル部と二次コイル部とが予め設定された所定のギャップを介し互いに対向して電磁結合するトランスと；灯体が基台に取り付けられた状態でトランスの一次コイル部と二次コイル部とが所定のギャップを維持するように付勢する付勢手段と；を具備しているものである。
【０００８】
光源は、例えば、発光ダイオード素子、放電ランプ、白熱ランプなどが用いられる。灯体は、例えば、基台に取り付けられる灯体本体、およびこの灯体本体内に配設される光源やレンズなどを備えている。基台は、例えば、空港の滑走路および誘導路や道路などの路面に埋込設置され、給電のために路面に配線される電力線が引き込まれる。トランスの一次コイル部および二次コイル部は、例えば、コイルと鉄心とを組み合わせたもので、基台および灯体に配置して樹脂充填することで防水性を確保してもよい。ギャップは、ゼロに近い領域では特性の変化率が大きく、逆にギャップが広すぎると損失が大きくなるため、例えば１ｍｍ程度が好ましい。ギャップの設定は、例えば、一次コイル部および二次コイル部を覆うカバーの厚みを調整し、一次コイル部と二次コイル部とをそれぞれカバーを介して密着させることで設定可能とする。付勢手段は、例えば、ばねや、シリコンゴムなどの弾性を有するゴムが用いられ、一次コイル部および二次コイル部のいずれか一方または両方を付勢する。
【０００９】
そして、トランスの一次コイル部と二次コイル部との間に特性が安定しやすい所定のギャップを予め設定しておき、一次コイル部と二次コイル部とが所定のギャップを維持するように付勢手段で付勢することにより、トランスの一次側と二次側との電磁結合の特性を安定する。
【００１０】
請求項２記載の標識灯は、請求項１記載の標識灯において、灯体および基台の少なくともいずれか一方から他方へ向けて進退移動可能に突出するとともに突出方向に向けて付勢され、灯体と基台とを位置決めする位置決め体と；トランスの一次コイル部および二次コイル部に設けられ、これら一次コイル部と二次コイル部との対向方向に対して交差する方向の位置を位置決めする位置決め手段と；を具備しているものである。
【００１１】
位置決め体は、例えば、ばねなどで突出方向に付勢されており、灯体を基台に取り付ける際、灯体または基台と最初に当接し、付勢に抗して後退しながら灯体と基台とを位置決めおよびガイドするとともに取り付けの衝撃を緩和する。位置決め手段は、例えば、一次コイル部と二次コイル部との一方に凸形状のピンなどを設け、他方に凹形状の孔部などを設け、これらピンと孔部との凹凸嵌合により一次コイル部と二次コイル部との対向方向に対して交差する方向の位置決めをする。なお、位置決め体と位置決め手段とは兼用してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の標識灯によれば、トランスの一次コイル部と二次コイル部との間に特性が安定しやすい所定のギャップを予め設定しておき、一次コイル部と二次コイル部とが所定のギャップを維持するように付勢手段で付勢することにより、トランスの一次側と二次側との電磁結合の特性を安定させることができる。
【００１３】
請求項２記載の標識灯によれば、請求項１記載の標識灯の効果に加えて、灯体および基台の少なくともいずれか一方から他方へ向けて進退移動可能に突出するとともに突出方向へ向けて付勢された位置決め体により、灯体を基台に取り付ける際に、位置決め体が最初に灯体または基台と当接し、灯体と基台とを位置決めおよびガイドするとともに取り付けの衝撃を緩和し、トランスの破損を防止でき、また、トランスの一次コイル部および二次コイル部に設けた位置決め手段により、これら一次コイル部と二次コイル部との対向方向に対して交差する方向の位置を位置決めし、トランスの一次側と二次側との電磁結合の特性を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１ないし図７に第１の実施の形態を示し、図１は標識灯のトランスの一次側と二次側との配設構造の具体例であって磁気結合状態の断面図、図２は標識灯のトランスの一次側と二次側との配設構造の具体例であって分離状態の断面図、図３は標識灯の灯体を基台に取り付けた断面図、図４は標識灯の灯体を基台から分離した断面図、図５は標識灯の平面図、図６は標識灯の位置決め体の支持構造を示す断面図、図７は標識灯のトランスの一次側と二次側とのずれ量と特性との関係を示すグラフである。
【００１６】
図３ないし図５に示すように、標識灯11は、例えば、空港の滑走路、誘導路、駐機場所であるエプロン地区などの路面に埋込設置される航空標識灯であり、路面に埋込設置される基台12と、この基台12に着脱可能に取り付けられる灯体13とを備えている。
【００１７】
基台12は、例えば、アルミニウム合金などの鋳物などにて形成されたいわゆる薄形基台であり、円板状の底面部21、この底面部21の周辺部から立ち上げられた円筒状の周壁部22とを有し、灯体13を収納する収納部23が上方に開口形成されている。
【００１８】
基台12の底面部21の中央部には灯体13の中央部を支持する支持部24が突出形成され、周壁部22の円周上の対称位置とする２箇所には路面に配線される電源線が引き込み挿通される配線孔25が形成されている。
【００１９】
また、灯体13は、灯器とも呼ばれるもので、灯体本体31、この灯体本体31にパッキング32を介して取り付けられたレンズ33、およびこのレンズ33の下側に配設された光源としての発光ダイオード素子34などを備えている。灯体13は、基台12の収納部23に上方から嵌め込まれ、基台12から灯体13に挿通された図示しない取付ボルトに袋ナットであるナット35を螺合して締め付け固定されている。基台12と灯体13との間には、図示しないＯリングなどが介在され、基台12と灯体13とが液密に取り付けられている。
【００２０】
レンズ33は、例えば、強化ガラス製で、平面視の外形状が円形に形成され、また、側面視の断面形状が、上辺側の中央部が上方に円弧状に突出し、すなわち上面が球面に形成されているとともに、上辺側の幅（外径）が下辺の幅（外径）よりも広く、すなわちレンズ33の側辺が下辺から上辺に向かうに従って拡開する断面略台形形状に形成されている。レンズ33の下面中央には、発光ダイオード素子34が配置される凹部33aが形成されている。凹部33aの内面はレンズ33内に光を入射する入射面に形成され、側辺はレンズ33内に入射した光を上辺へ向けて反射させる反射面に形成され、上辺が光を出射する出射面に形成されている。
【００２１】
灯体本体31は、上部灯体36と、この上部灯体36の下部に組み合わされる下部灯体37とを備え、図示しない結合ねじで上部灯体36と下部灯体37とが結合されて全体として円盤状をなすように構成されている。
【００２２】
上部灯体36は、例えばアルミニウム合金などの鋳物などにて形成され、この上部灯体36の中央には下方に拡開する嵌合凹部38が形成され、この嵌合凹部38の上面であって上部灯体36の上面中央にはレンズ33の上部が突出状態に配置される円形の窓孔39が形成されている。この窓孔39の内周縁には、レンズ33の上辺周辺部にパッキング32を介して係合されて下部灯体37との間にレンズ33を挟み込んで保持するレンズ保持部40が形成されている。
【００２３】
下部灯体37は、例えばアルミニウム合金などの鋳物などにて形成され、この下部灯体37の中央には上部灯体36の嵌合凹部38に嵌合する嵌合突部41が形成され、この嵌合突部41の内側にレンズ33の下辺および側辺をパッキング32を介して受ける凹筒状のレンズ受部42が形成されている。このレンズ受部42の中央には、発光ダイオード素子34を実装した基板43が配置される基板収容部44が形成されている。
【００２４】
また、基台12および灯体13の中心から外れた位置には、基台12から位置決め体としての位置決めピン51が突設されているとともに、灯体13側に位置決めピン51が係合する位置決め孔52が形成され、灯体13を基台12に取り付ける際に灯体13と基台12との周方向の位置が位置決めされる。図６に示すように、位置決めピン51は、基台12の底面部21から突設されたガイド筒53内に上下動可能に嵌合され、つまり灯体13に向けて突出する上方へ進退移動可能に支持されている。ガイド筒53内には、位置決めピン51を突出方向に向けて付勢する位置決め体付勢手段としてのスプリング54が配置されている。そして、位置決めピン51は、灯体13が基台12から外されている状態で、位置決めピン51の先端が基台12の上部位置よりも上方に突出されており、灯体13が基台12に取り付けられる際にその位置決めピン51の先端が最初に灯体13と当接するように構成されている。
【００２５】
また、基台12内には、基板ケース61が複数のねじ62で取り付けられている。この基板ケース61には、標識灯11の点灯回路の一部が実装された基板63が配設され、この基板63上の一端に端子台64が配設され、基板63の他端に点灯回路に含まれるインバータ回路のトランス65が配設されている。
【００２６】
端子台64には、電源供給用の電源線が接続されるとともに他の標識灯11へ電源を供給する送り配線用の電源線が接続される。
【００２７】
トランス65は、一次側である一次コイル部66と、二次側である二次コイル部67とで分離されている。そして、一次コイル部66が基台12に配設され、二次コイル部67が灯体13に配設されており、灯体13を基台12に取り付けた状態で一次コイル部66と二次コイル部67とが互いに対向して電磁結合するように構成されている。
【００２８】
基板63上には、トランス65の近傍位置に、点灯回路が動作していることを表示する表示用発光ダイオード素子69が配設されている。
【００２９】
次に、図１および図２には、トランス65の一次側と二次側の配設構造の具体例を示す。
【００３０】
一次コイル部66は、点灯回路に接続される一次コイル71とこの一次コイル71を中央脚に巻回したＥ形の鉄心72とで構成され、鉄心72を介して取付板73に取り付けられている。
【００３１】
二次コイル部67は、発光ダイオード素子34に接続される二次コイル74とこの二次コイル74を中央脚に巻回したＥ形の鉄心75とで構成され、鉄心75を介して取付板76が取り付けられている。
【００３２】
これら一次コイル部66と二次コイル部67とには、一次コイル部66と二次コイル部67との対向方向に対して交差する方向の位置を位置決めする位置決め手段77が設けられている。この位置決め手段77は、一次コイル部66側の取付板73から先端が円錐形の凸形状に形成された複数の凸部材78が突設され、二次コイル部67側の取付板76から先端が円錐形の凹形状に形成された複数の凹部材79が突設され、これら各凸部材78と各凹部材79とが凹凸嵌合することによって一次コイル部66と二次コイル部67との対向方向に対して交差する方向の位置を位置決めする。各凸部材78は、突出する方向に進退可能で図示しない凸部材付勢手段で上方の突出方向に付勢されている。
【００３３】
基台12側および灯体13側には、一次コイル部66および二次コイル部67を配置する収容凹部81，82が形成されている。一次コイル部66は取付板73が収容凹部81の底部に固定的に取り付けられ、二次コイル部67は取付板76が付勢手段としての弾性を有するシリコンゴム83を介して収容凹部82の底部に取り付けられている。
【００３４】
一次コイル部66および二次コイル部67の互いに対向する表面側には各表面側を一体に覆う絶縁性を有するカバー84，85が被着され、収容凹部81，82内に弾性を有する軟質樹脂などの充填材86，87がカバー84，85の位置まで一次コイル部66および二次コイル部67が埋没するように充填され、防水性が確保されている。充填材86，87の表面からは、カバー84，85を介して一次コイル部66および二次コイル部67の一部が突出されているとともに、各凸部材78および各凹部材79の先端側が突出されている。二次コイル部67側に充填する充填材87は、二次コイル部67が動くことが可能な弾性を有している。
【００３５】
そして、灯体13が基台12に取り付けられた際に、一次コイル部66と二次コイル部67とがカバー84，85を介して当接し、シリコンゴム83の弾性および充填材87の弾性に抗して二次コイル部67が収容凹部82の奥側に移動し、これらシリコンゴム83の弾性および充填材87の弾性により二次コイル部67を一次コイル部66に押圧するような寸法関係に構成されている。
【００３６】
カバー84，85の厚みは、一次コイル部66および二次コイル部67とが予め設定されたギャップＧを介し互いに対向して電磁結合するように設定されている。例えば、ギャップＧを１ｍｍに設定した場合、カバー84，85の厚み０．５ｍｍずつに設定されている。
【００３７】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００３８】
まず、標識灯11を路面に設置するには、路面に配線される電源供給用の電源線を基台12の一方の配線孔25から引き込んで端子台64に接続するとともに送り配線用の電源線を基台12の他方の配線孔25から引き出し、基台12を路面に予め設けられている埋込孔に埋込設置する。
【００３９】
この基台12の収納部23に予め組み立てられている灯体13を上方から嵌め込み、基台12側から突出していて灯体13を貫通する取付ボルトにナット35を螺合して締め付け固定する。
【００４０】
この灯体13を基台12に取り付ける際に、基台12の上部から突出する位置決めピン51が灯体13の位置決め孔52に係合させて嵌め込むことにより、位置決めピン51が最初に灯体13と当接する。この位置決めピン51と位置決め孔52との係合で基台12に対する灯体13の周方向の位置を位置決めするとともに、位置決めピン51がスプリング54の付勢に抗して下降しながら基台12に嵌め込んで行く灯体13をガイドし、灯体13の取り付けの衝撃を緩和する。これにより、トランス65の一次コイル部66と二次コイル部67が当接したときの衝撃を緩和し、トランス65の破損を防止できる。
【００４１】
さらに、一次コイル部66の各凸部材78と二次コイル部67の各凹部材79とが凹凸嵌合し、一次コイル部66と二次コイル部67との対向方向に対して交差する方向の位置を位置決めする。
【００４２】
さらに、一次コイル部66と二次コイル部67とがカバー84，85を介して当接し、シリコンゴム83の弾性および充填材87の弾性に抗して二次コイル部67が収容凹部82の奥側に押動し、これらシリコンゴム83の弾性および充填材87の弾性により二次コイル部67を一次コイル部66に押圧する。
【００４３】
そして、灯体13を基台12に取り付けた状態では、トランス65の一次コイル部66と二次コイル部67とが予め設定されたギャップＧを介して互いに対向して電磁結合し、点灯回路のトランス65の出力で発光ダイオード素子34が点灯する。
【００４４】
また、図７において、電磁結合方式のトランス65の一次コイル部66と二次コイル部67との位置ずれと特性との関係について説明する。
【００４５】
トランス65の一次コイル部66と二次コイル部67との水平方向のずれによる特性の変化をｘ、鉛直方向のずれ、つまりトランス65の一次コイル部66と二次コイル部67とのギャップによる特性の変化をｚで示す。水平方向のずれよりもギャップが特性に影響しやすい傾向がある。
【００４６】
トランス65の一次コイル部66と二次コイル部67とのギャップが０の場合には損失がなく理想的な電磁結合となるが、部品や製造のばらつきによりギャップが発生する可能性がある。ギャップの変化が０に近い寸法域では、ギャップが０に近い寸法域よりも大きい寸法域に比べて、特性の変化率が大きく、特性が不安定になりやすい。
【００４７】
そこで、ギャップが０に近い領域を避けて、ギャップが０に近い寸法域よりも大きい寸法を選択し、トランス65の一次コイル部66と二次コイル部67とのギャップＧに設定することにより、特性の変化率が少なく、特性を安定させることができる。
【００４８】
ギャップＧとしては例えば１ｍｍ程度が好ましい。このギャップＧは、カバー84，85の厚み０．５ｍｍずつに形成することにより、容易に設定することができる。
【００４９】
このように、トランス65の一次コイル部66と二次コイル部67との間に特性が安定しやすい所定のギャップＧを予め設定しておき、一次コイル部66と二次コイル部67とが所定のギャップＧを維持するように付勢手段であるシリコンゴム83で付勢することにより、トランス65の一次側と二次側との電磁結合の特性を安定させることができる。
【００５０】
さらに、トランス65の一次コイル部66および二次コイル部67に設けた位置決め手段77により、これら一次コイル部66と二次コイル部67との対向方向に対して交差する方向の位置を位置決めしているため、トランス65の一次側と二次側との電磁結合の特性をより安定させることができる。
【００５１】
位置決め手段77として、凸部材78と凹部材79との凹凸嵌合構造を用い、凸部材78を基台12側の一次コイル部66に配置しているため、凸部材78の先端に異物などが溜まることがなく、凹凸嵌合による位置決めを確実にできる。
【００５２】
また、一次コイル部66および二次コイル部67をカバー84，85で覆い、充填材86，87を充填しているため、防水性を確保できる。しかも、少なくとも二次コイル部67側には軟質の充填材87を充填することにより、二次コイル部67が動くのを許容できる。
【００５３】
次に、図８に第２の実施の形態を示し、図８は標識灯のトランスの一次側と二次側との配設構造の具体例であって磁気結合状態の断面図である。
【００５４】
位置決め手段77のうち、一部の凸部材78を二次コイル部67側に、凹部材79を一次コイル部66側にそれぞれ配置して上下逆の関係としたものである。これにより、一次コイル部66と二次コイル部67との組み合わせの方向性が出て正確に組み合わせることができる。
【００５５】
なお、二次コイル部67を付勢する付勢手段としては、シリコンゴム83に限らず、ばねなどを用いてもよい。
【００５６】
また、二次コイル部67に代えて一次コイル部66が可動するように構成しても、一次コイル部66と二次コイル部67との両方が可動するように構成してもよい。
【００５７】
また、位置決めピン51は灯体13側から突出させ、基台側には位置決め孔52を設けてもよい。
【００５８】
また、位置決めピン51と位置決め手段77とは兼用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す標識灯のトランスの一次側と二次側との配設構造の具体例であって磁気結合状態の断面図である。
【図２】同上標識灯のトランスの一次側と二次側との配設構造の具体例であって分離状態の断面図である。
【図３】同上標識灯の灯体を基台に取り付けた断面図である。
【図４】同上標識灯の灯体を基台から分離した断面図である。
【図５】同上標識灯の平面図である。
【図６】同上標識灯の位置決め体の支持構造を示す断面図である。
【図７】同上標識灯のトランスの一次側と二次側とのずれ量と特性との関係を示すグラフである。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す標識灯のトランスの一次側と二次側との配設構造の具体例であって磁気結合状態の断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
11    標識灯
12    基台
13    灯体
34    光源としての発光ダイオード素子
51    位置決め体としての位置決めピン
65    トランス
66    一次コイル部
67    二次コイル部
77    位置決め手段
83    付勢手段としてのシリコンゴム
Ｇ    ギャップ
【図１】
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【図２】
2008075315.tif 000004
【図３】
2008075315.tif 000005
【図４】
2008075315.tif 000006
【図５】
2008075315.tif 000007
【図６】
2008075315.tif 000008
【図７】
2008075315.tif 000009
【図８】
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