(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
救命胴衣に取り付ける位置表示用の救命胴衣灯や、救命筏に取り付ける標識灯等の信号灯であって、
点滅させる電球を備え、
該電球に流れる電流を制御して上記電球への過度の突入電流を抑制する回路を備える信号灯において、
本体ケース、グローブ、スイッチカバー、上記本体ケースに設けた標示部からなり、
上記本体ケース内には、直列に接続した複数の電池、点滅回路基板、上記電池の外周を囲繞するように装着した保温材を備え、
上記電球はソケットカバーで上記本体ケースに取り付けてあり、
上記グローブは、上記ソケットカバーと上記電球を収納し、
上記本体ケースの上記電球や上記グローブを取り付ける側と反対側の端部外面に、上記本体ケースの軸線の周りで回転操作可能に上記スイッチカバーを取り付け、
該スイッチカバー内には、上記点滅回路基板が有するスイッチを駆動するための磁石が設けてあり、
上記突入電流を抑制する回路は、上記点滅回路基板に設けた上記電球の点滅制御回路を構成し、上記電球の点滅を直接駆動するトランジスタを備え、
該トランジスタのベース電流を制御することで、該トランジスタを飽和状態で使用して上記電球への突入電流を抑えるようにしてなることを特徴とする信号灯。
【請求項２】
請求項１の信号灯において、上記トランジスタのベース電流ＩＢ、上記トランジスタの電流増幅率ｈｆｅ、上記電球の定格電流ＩＬ、電源電圧（上記電球の定格電圧）Ｖｃｃ、上記トランジスタの飽和損失電圧）Ｖｓとしたとき、
【数１】
ＩＢ＝ＩＬ／ｈｆｅ
【数２】
Ｒ＝（Ｖｃｃ−Ｖｓ）／ＩＢ
＝（Ｖｃｃ−Ｖｓ）ｈｆｅ／ＩＬ
として、上記トランジスタへのベース電流を制御する抵抗の抵抗値の最適値を決定するようにしてなることを特徴とする信号灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶や航空機の遭難脱出時に夜間の救助信号となり得るように、救命胴衣に取り付ける位置表示用の救命胴衣灯や、救命筏に取り付ける標識灯等の信号灯に関し、特に点滅電球への突入電流制御に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
国際条約により救命胴衣灯や筏標識灯等の試験要件を強化する改正がなされ、この改正により、救命胴衣灯では、上半球すべての方向に規定の光度を要求され、従来のようにレンズによる集光を用いる等の技術では対応不可となり、このことから電池容量を増加させることが必要になった。
【０００３】
一方、従来のこの種の信号灯で用いられている電球の点滅制御回路では、電球を点滅させる際に、電球のフィラメントの材料であるタングステンが常温時に抵抗をほとんど持たないため、電球の点灯と同時に突入電流が定格電流の５〜８倍も流れてしまい（図１０参照）、電池及び電球に大きな負担を掛け、電池の容量及び電球の寿命を著しく減らしていた。
【０００４】
このため従来用いられている電球の点滅制御回路を用いる限りにおいて、必要以上に容量の大きい電池を採用せざるを得ない。ところが、製品の大きさの大半を電池が占めるという実状を考えると、容量の大きい電池を採用をすれば、製品としての信号灯が大きくかつ重くなり、救命胴衣に付属させるものとしては看過できない欠点を有するものとなるという問題が生じていた。
【０００５】
すなわち船舶や航空機に搭載する救命胴衣灯や救命筏用標識灯は、小型軽量であることが不可欠であり、その構成部品も大きさ、重量を必要最小限に抑えるべきであるが、従来の技術ではこの命題に反するものにならざるを得ないという状況にある。
【０００６】
また船舶や航空機は、熱帯地や寒冷地を航行するため、従来の信号灯では、気温マイナス３０℃という極寒冷地域でも使用に耐えうる高価な乾電池を使用しているのが通常である。従って、救命胴衣灯や標識灯の製造コストは大部分を高価な電池が占めているが、上述の改正に対応しようとすれば、電池が信号灯のコストに占める割合はさらに大きくなる。
【０００７】
そこで本発明は、条約改正に対応できるだけでなく、救命胴衣灯や標識灯に用い得るように可能な限り小型軽量化し、同時に電池の容量を大きくしなくても済み、コストの低廉化を図り、かつ点滅電球への突入電流制御を実現できる信号灯を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る信号灯は、上記目的を達成するために、救命胴衣に取り付ける位置表示用の救命胴衣灯や、救命筏に取り付ける標識灯等の信号灯であって、
点滅させる電球を備え、
該電球に流れる電流を制御して上記電球への過度の突入電流を抑制する回路を備える信号灯において、
本体ケース、グローブ、スイッチカバー、上記本体ケースに設けた標示部からなり、
上記本体ケース内には、直列に接続した複数の電池、点滅回路基板、上記電池の外周を囲繞するように装着した保温材を備え、
上記電球はソケットカバーで上記本体ケースに取り付けてあり、
上記グローブは、上記ソケットカバーと上記電球を収納し、
上記本体ケースの上記電球や上記グローブを取り付ける側と反対側の端部外面に、上記本体ケースの軸線の周りで回転操作可能に上記スイッチカバーを取り付け、
該スイッチカバー内には、上記点滅回路基板が有するスイッチを駆動するための磁石が設けてあり、
上記突入電流を抑制する回路は、上記点滅回路基板に設けた上記電球の点滅制御回路を構成し、上記電球の点滅を直接駆動するトランジスタを備え、
該トランジスタのベース電流を制御することで、該トランジスタを飽和状態で使用して上記電球への突入電流を抑えるようにしてなることを特徴とする。
また本発明の請求項２に係る信号灯は、上記目的を達成するために、請求項１の信号灯において、上記トランジスタのベース電流ＩＢ、上記トランジスタの電流増幅率ｈｆｅ、上記電球の定格電流ＩＬ、電源電圧（上記電球の定格電圧）Ｖｃｃ、上記トランジスタの飽和損失電圧）Ｖｓとしたとき、
【数３】
ＩＢ＝ＩＬ／ｈｆｅ
【数４】
Ｒ＝（Ｖｃｃ−Ｖｓ）／ＩＢ
＝（Ｖｃｃ−Ｖｓ）ｈｆｅ／ＩＬ
として、上記トランジスタへのベース電流を制御する抵抗の抵抗値の最適値を決定するようにしてなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る信号灯の一実施例である救命胴衣灯の側面図（Ａ）と底面図（Ｂ）、図２は同側面断面図である。図中１は本体ケース、２はグローブ、３はスイッチカバーで、４は本体ケース１に設けた標示部である。
【００１０】
本体ケース１内には、直列に接続した電池５、５、点滅回路基板６、電池５の外周を囲繞する保温材としてのポリエチレン発泡材７が装着してある。またグローブ２は、ソケットカバー８で本体ケース１に取り付けた電球９が収納してある。さらに、本体ケース１の電球９やグローブ２を取り付ける側と反対側の端部外面に本体ケース１の軸線の周りで回転操作可能に取り付けたスイッチカバー３内には、点滅回路基板６が有するスイッチ（図示せず）を駆動するための磁石１０が設けてある。
【００１１】
電球９の外周を覆うグローブ２の形状は、電球９の発光源であるフィラメント１１の外周を覆う略直円筒部１２と、この略直円筒部１２の上部に連なって電球９の頂部側を覆う略半球部１３とからなる。そしてフィラメント１１は略直円筒部１２内に位置し、略半球部１３内に位置しないように略直円筒部１２の寸法を設定してある。なお図中１２ａは本体ケース１への略直円筒部１２の嵌着部である。
【００１２】
またグローブ２は、透明又は半透明なプラスチック材から形成してあり、フィラメント１１から射出された光を乱反射させつつ外部へ透過させるが、略直円筒部１２及び略半球部１３の乱反射率を、全体として均一なものにするのではなく、フィラメント１１から光が射出される半球（通常の使用状態においては上半球）の範囲において略均一となるように部分的に異ならせて設定してある。
【００１３】
図３はグローブ２の配光比較測定結果を示すもので、グローブ無しでは図示のようにフィラメント１１の配置方向（線Ｘ−Ｘ）にそって光度が落ち込むが（図中□をつないだ線で示す。）、本発明の一実施形態に係るグローブを装着すると、光度の落ち込みが抑えられている（図中◇、△、★で示す。）
【００１４】
さらにグローブ２の略直円筒部１２の基部に位置するソケットカバー８の上端部には、フィラメント１１から射出された光をグローブ２の外方へ反射させるための反射板１４が設けてある。この反射板１４の傾きθは、図４に示すように、略直円筒部１２の径方向に対して４５ないし６０度としてある。
【００１５】
図５は本体ケース１の側面断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。本体ケース１の内壁面には、点滅回路基板６を組み込むためのガイド突条１５が設けてあり、図示は省略するが点滅回路基板６の外周縁に、ガイド突条と緩く嵌合可能な凹部を設ける。本体ケース１内へ点滅回路基板６を装着する際には、電池５、５と点滅回路基板６を一緒に挿入することになるが、この挿入作業がガイド突条１５と点滅回路基板６の外周縁の凹部との嵌合によって容易に行える。
【００１６】
既に述べたように、電池５の外周に保温材としてのポリエチレン発泡材７を装着するが、ポリエチレン発泡材７は予め本体ケース１内に設けるのではなく、電池５、５の外周に巻き回しておいて点滅回路基板６と一緒に本体ケース１内にいれる。保温材としてはポリエチレン発泡材に限らず、種々のものを採用可能であるが、このような保温材を採用することにより、電池の寿命を延ばせるだけでなく、本体ケース１の内周壁と電池５の外周面との間の隙間を埋めて電池５を位置決めできる。図示は省略するが、接点端子を設けたソケットカバー８と点滅回路基板６との間は電線２本で接続する。このためポリエチレン発泡材７を巻いた電池５、５を本体ケース１内に収納する際には、２本の電線をポリエチレン発泡材７の外側で本体ケース１の内周壁とポリエチレン発泡材７の外周面との間の隙間に位置させて収める。
【００１７】
なお点滅回路基板６は上述のようにスイッチカバー３内の磁石１０によって接離駆動できるスイッチを備えるが、このスイッチは、常時オフとなるように付勢した接点を有し、スイッチカバー３を回転させてスイッチの位置に磁石１０を位置させることによってスイッチの接点を磁力により吸引してオンとする。
【００１８】
図６は、本発明に係る点滅電球への突入電流制御方法を実施するために点滅回路基板６に設けた電球９の点滅制御回路の構成を示す。この回路は、構成的には一般的なものであるが、電球９の点滅を直接駆動するトランジスタＴｒ４のベース電流を制御することで、このトランジスタＴｒ４を飽和状態で使用し、トランジスタＴｒ４の内部ロスを少なく抑え、またベース電流の制御によりトランジスタＴｒ４の導通時の過度応答を制御して、電球９への突入電流を抑えることができるようにしている。
【００１９】
具体的には、図７に示すように、電球９に流れる電流ＩＬを制御して電球９への過度の突入電流を抑制するため、抵抗Ｒ７の抵抗値Ｒの最適値を下記のように決定する。すなわち電球９の定格電流ＩＬは、電球９の点滅を直接駆動するトランジスタＴｒ４のベース電流ＩＢ、トランジスタＴｒ４の電流増幅率ｈｆｅとの間に
【数５】
ＩＢ＝ＩＬ／ｈｆｅ
の関係があり、トランジスタＴｒ４のベース電流ＩＢと抵抗Ｒ７の抵抗値Ｒの間には、電源電圧（電球９の定格電圧）Ｖｃｃ、トランジスタＴｒ４の飽和損失電圧Ｖｓとして、
【数６】
Ｒ＝（Ｖｃｃ−Ｖｓ）／ＩＢ
の関係が成立するので、抵抗Ｒ７の抵抗値Ｒは、
【数７】
Ｒ＝（Ｖｃｃ−Ｖｓ）ｈｆｅ／ＩＬ
とすれば、電球９への突入電流を抑えるための最適な値とすることができる。
【００２０】
図８は上述の構成とした点滅制御回路によって電球９を点滅させた際の電池側端子電圧、電球側端子電圧、消費電流を示す図である。図示の消費電流が示すように突入電流が図１０に示した従来の例に比べて大幅に抑えられている。
【００２１】
また図９は上述の構成とした点滅制御回路によって点滅駆動した上述の実施形態の救命胴衣灯における点滅光測定、解析結果を示す。点滅回数が国際条約に規定する毎分５０回以上、７０回以下で、０．７５カンデラの有効光度を維持している状態を示している。
【００２２】
【発明の効果】
本発明に係る信号灯は、以上説明してきたようなものなので、点滅駆動される電球への突入電流を抑えることで、電池及び電球への負担を軽減でき、電池の容量及び電球の寿命を延ばすことができ、製造コストの大半を占める電池を必要最小限に抑えることができ、取り扱いが容易な小型サイズに製品全体を構成でき、より安価に供給できるようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る信号灯の一実施例である救命胴衣灯の側面図（Ａ）と底面図（Ｂ）である。
【図２】同側面断面図である。
【図３】図１、図２の救命胴衣灯に用い得る各種グローブの配光比較測定結果を示す図である。
【図４】同反射板の構成を示す断面図である。
【図５】同本体ケースの側面断面図（Ａ）と平面図（Ｂ）である。
【図６】  本発明に係る信号灯の実施例において用いる点滅電球への突入電流制御方法を実施するために点滅回路基板に設けた電球の点滅制御回路の構成を示す回路図である。
【図７】図６の回路構成で電球に流れる電流を示す回路図である。
【図８】図６の点滅制御回路によって電球を点滅させた際の電池側端子電圧、電球側端子電圧、消費電流を示す図である。
【図９】図６の点滅制御回路によって点滅駆動した本発明の実施形態の救命胴衣灯における点滅光測定、解析結果を示す図である。
【図１０】救命胴衣灯において従来用いられている点滅制御により電球を点滅させた際の端子電圧と消費電流を示す図である。
【符号の説明】
１  本体ケース
２  グローブ
３  スイッチカバー
４  本体ケース１に設けた標示部
５  電池
６  点滅回路基板
７  ポリエチレン発泡材
８  ソケットカバー
９  電球
１０  磁石
１１  フィラメント
１２  略直円筒部
１３  略半球部
１４  反射板
１５  ガイド突条
Ｔｒ４  電球を直接駆動するトランジスタ
Ｒ７  ベース電流を制御する抵抗
【図１】
0004437241.tif 000002
【図２】
0004437241.tif 000003
【図３】
0004437241.tif 000004
【図４】
0004437241.tif 000005
【図５】
0004437241.tif 000006
【図６】
0004437241.tif 000007
【図７】
0004437241.tif 000008
【図８】
0004437241.tif 000009
【図９】
0004437241.tif 000010
【図１０】
0004437241.tif 000011