(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
灯箱と、レンズと、灯具とを有する踏切警報灯であって、
前記灯箱は、前記レンズと前記灯具との組合せを設置する中空の箱であり、表示用開口と、着座面と、取付部と、蓋とを有し、
前記灯具は、ケースと発光素子とを有し、灯箱に脱着可能に取付けられ、
前記ケースは外周縁から外側に張り出して２つの耳部を有し、
前記発光素子は、前記ケース内に収容され、表示用の発光面を形成して、前記レンズに覆われるものであり、
前記レンズは、前記灯具の発光面を覆うものであり、前記灯具の外側から前記着座面に水密に取付けられ、
前記表示用開口は、灯具の発光面の表示用として前記灯箱の前面にあけられた孔であり、
前記着座面は、前記レンズを着座させる面であり、前記表示用開口の外面側の開口縁に形成され、
前記取付部は、前記表示用開口から前記灯箱内に距離を離して設けたケース設置用開口内に前記灯具を嵌合保持させるものであり、前記ケース設置用開口の開口縁に前記ケースの各耳部に対応させて締結ネジを有し、
前記蓋は、前記灯箱の裏面に設けられ、開閉可能であり、開かれた前記灯箱内への前記灯具の挿入及び取出しを可能とするものであり、
前記ケース設置用開口は、表示用開口から距離を離して灯箱内にネジ固定された取付板のほぼ中央に開口され、灯具を嵌合保持するものであり、
前記灯具のケースは、蓋を開いて灯箱の裏面から内部に差し込まれ、灯具のケース設置用開口内で回転させて該ケースの耳部を緩められた前記締結ネジに引掛け表示用開口側に灯具の抜け出しを防止し、前記締結ネジを締め付けてケースを前記取付部に着脱可能に固定されることを特徴とする踏切警報灯。
【請求項２】
前記ケースは、前記蓋が開かれて前記灯箱の背面側に臨む面に端子台を有し、
前記端子台は、前記発光素子と電源とを配線するものであることを特徴とする請求項１に記載の踏切警報灯。
【請求項３】
前記取付部のケース設置用開口を前記灯箱の表示用開口から内側に後退させる距離は、前記複数の発光素子からの光束が前記レンズの内面に重合して照射するために必要な発光素子及びレンズ間の距離に対応して設定することを特徴とする請求項１に記載の踏切警報灯。
【請求項４】
前記複数の発光素子は、相互の光束を前記レンズの内面に重合させて光照射することにより、彩色濃度が均一な発光面を形成するものであることを特徴とする請求項１に記載の踏切警報灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光源にＬＥＤ等の発光素子を用いた踏切警報灯に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道線路の踏切道に設置する踏切警報機は、列車の接近を踏切通行者，車輌に予報し、踏切道内への通行を停止するよう警告する装置であり、踏切警報機は鋼管柱に、踏切警報発生器，×マークの警標，閃光する踏切警報灯及び列車進行方向指示器を取付けたものである。
【０００３】
現在の踏切警報灯は、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を発光源に使用したものが開発されており、特に最近高輝度の製品が開発されるようになって、屋外用光源としても使用可能となったことから、発光源のＬＥＤ化が進行中である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、線路の高架化に伴い踏切道は年々数が減っているものの、未だ数多くの踏切道が存在するのも現状であり、踏切警報機は踏切道の安全に貢献しなければならない。
【０００５】
線路の高架化に伴い踏切道は年々数が減っているという現状に鑑みるならば、廃棄時の製品解体後にリサイクル可能にする等の工夫をして、製造コスト及び管理コストを低廉にし踏切警報機の設置台数の減少に対処する必要性がある。
【０００６】
ＬＥＤによる踏切警報灯を用いた踏切警報機において、発光源に用いたＬＥＤは一定期間使用されると、その輝度が減ずるため、一定期間毎に交換されるが、従来は、ＬＥＤを用いた踏切警報灯は踏切警報機の筐体に一体に組込まれていたため、ＬＥＤの交換時期に筐体ごと交換する必要があり、工事の手間やコストがかかってしまうという問題があった。
【０００７】
この問題を解決するために、踏切警報灯のうちＬＥＤを用いた灯具を踏切警報灯の灯箱（筐体）とは別体として脱着可能とし、ＬＥＤの灯具のみを交換可能とした技術が開発されている（特開平９−２９０７５５号公報参照）。
【０００８】
特開平９−２９０７５５号公報に開示された信号灯は鉄道信号機であるが、図７及び図８に示すように、灯箱１とレンズ２と灯具３との組合わせを有している。灯箱１は灯具３を収容する箱であり、レンズ２は灯具３の発光面６ａを覆うものである。
【０００９】
灯具３はケース４とＬＥＤ５とを有し、ＬＥＤ５はケース４に収容され、信号現示の発光面６ａを形成する。レンズ２は、灯箱１の信号現示用開口１ａを覆って外側から灯箱１に水密に取付けられ、灯具３は、灯箱１の内側からレンズ２にＬＥＤ５を接近させてケース４が灯箱１の信号現示用開口１ａに挿し込まれ、ケース４の鍔４ａが灯箱１の段部１ｂに支えられ、留具７で取付けられる。
【００１０】
留具７は、灯箱１の内側開口縁にボルト８が挿し込まれ、挿し込んだ該ボルト８にレバー９が回転可能に枢支され、コイルバネ１０でレバー９が灯箱１側に付勢され、レバー９の一部にケース４の抑え縁９ａが設けられている。
【００１１】
留具７は、灯箱１の内側の開口縁５の要所に設けられ、ケース４の鍔４ａが灯箱１の段部１ｂに支えられた状態でレバー９が転回されると、その抑え縁９ａがケース４側に張り出し、ばね作用でケース４の背面一部が押圧され、これを定位置に保持するようになっている。
【００１２】
ところで、踏切警報機は、踏切道に接近して設けられるものであり、列車の通過，踏切道での車輌の通行等により発生する振動を受けるものである。
【００１３】
特開平９−２９０７５５号公報に開示された、発光源にＬＥＤを用いた信号機、特に鉄道信号機の信号灯では、留具７にコイルバネ１０を用いているため、ＬＥＤの寿命期間中にコイルバネ１０のバネ力が経時変化を来たす虞があり、特開平９−２９０７５５号公報の信号灯の構成を踏切警報機の警報灯に適用するには、前記振動に耐える取付け構造に改善する余地があった。
【００１４】
またＬＥＤ５は図６（ｂ）に示すように、光束が末広がり状（鳩尾状）に拡散する状態で光照射する特性を有するものである。
【００１５】
したがって特願平８−１０９４３１号公報に開示された鉄道信号機の信号灯では図６（ｂ）に示すように、灯具３は、灯箱１の内側からレンズ２にＬＥＤ５を接近させているため、レンズ２とＬＥＤ５との間の距離Ｌ２が短くなり、ＬＥＤ５からレンズ２に向けて光照射する場合に、レンズ２の内面側でのＬＥＤ５の光束５ａ相互間に光照射されない暗部５ｂが形成されて彩度濃度に不均一が生じてしまい、彩色濃度が均一な発光面を形成するために改善する余地がある。
【００１６】
本発明の目的は、灯具を灯箱に確実に固定し、また彩色濃度が均一な発光面を有する踏切警報灯を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明による踏切警報灯は、灯箱と、レンズと、灯具とを有する踏切警報灯であって、
前記灯箱は、前記レンズと前記灯具との組合せを設置する中空の箱であり、表示用開口と、着座面と、取付部と、蓋とを有し、
前記灯具は、ケースと発光素子とを有し、灯箱に脱着可能に取付けられ、
前記ケースは外周縁から外側に張り出して２つの耳部を有し、
前記発光素子は、前記ケース内に収容され、表示用の発光面を形成して、前記レンズに覆われるものであり、
前記レンズは、前記灯具の発光面を覆うものであり、前記灯具の外側から前記着座面に水密に取付けられ、
前記表示用開口は、灯具の発光面の表示用として前記灯箱の前面にあけられた孔であり、
前記着座面は、前記レンズを着座させる面であり、前記表示用開口の外面側の開口縁に形成され、
前記取付部は、前記表示用開口から前記灯箱内に距離を離して設けたケース設置用開口内に前記灯具を嵌合保持させるものであり、前記ケース設置用開口の開口縁に前記ケースの各耳部に対応させて締結ネジを有し、
前記蓋は、前記灯箱の裏面に設けられ、開閉可能であり、開かれた前記灯箱内への前記灯具の挿入及び取出しを可能とするものであり、
前記灯具のケースは、蓋を開いて灯箱の裏面から内部に差し込まれ、灯具のケース設置用開口内で回転させて該ケースの耳部を緩められた前記締結ネジに引掛け、前記締結ネジを締め付けてケースを前記取付部に着脱可能に固定されるものである。
また前記ケース設置用開口は、表示用開口から距離を離して灯箱内にネジ固定された取付板のほぼ中央に開口され、灯具を嵌合保持させるとともに、ケースの外周縁から外側に張り出した耳部を引っ掛けて表示用開口側に灯具の抜け出しを防止するものである。
【００１９】
また前記ケースは、前記蓋が開かれて前記灯箱の背面側に臨む面に端子台を有し、
前記端子台は、前記発光素子と電源とを配線するものである。
【００２０】
また前記取付部のケース設置用開口を前記灯箱の表示用開口から内側に後退させる距離は、前記複数の発光素子からの光束が前記レンズの内面に重合して照射するために必要な発光素子及びレンズ間の距離に対応して設定する。
【００２１】
また前記複数の発光素子は、相互の光束を前記レンズの内面に重合させて光照射することにより、彩色濃度が均一な発光面を形成するものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図によって説明する。
【００２３】
図１は本発明に係る踏切警報機を示す断面図、図２（ａ）は本発明に係る踏切警報機において蓋を取外した状態を示す背面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部を拡大して灯具の固定動作を説明する図である。
【００２４】
図１及び図２において、本発明に係る踏切警報機の踏切警報灯は、灯箱１と、レンズ２と、灯具３との組合せを有している。灯箱１は図１のように、前面に表示用の開口１ｃを有する中空の箱であり、裏面側に箱内を開閉する蓋１１を有している。蓋１１は図２及び図３に示すように締具１２で固定される。締具１２は起倒するレバー１２ａとリング１２ｂと爪１２ｃとを有しており、爪１２ｃは蓋１１に取付けられ、リング１２ｂはレバー１２ａに取付けられており、レバー１２ａを起立させてリング１２ｂを爪１２ｃに引掛け、レバー１２ａを爪１２ｃと反対方向に倒すことによりリング１２ｂを介して爪１２ｃを牽引して蓋１１を固定する。蓋１１を開放するには逆の動作を行なう。
【００２５】
図１において、灯箱１の前面には、灯具の発光面の表示用として開口１ｃが設けられており、その外面側の開口縁には、レンズ２を着座させる着座面１３が環状に形成されている。
【００２６】
レンズ２は、灯具３の表示用発光面６（図４参照）を覆うものであり、その周縁にパッキング１４を当てがい、周縁をフード１５のリング部１５ａで抑え、灯箱１に形成された環状の着座面１３にボルト締して水密に固定されている。
【００２７】
灯具３は図４に示すように、ケース４と発光素子とを有している。ケース４は、正面側が開放された中空の器であり、またケース４内には、発光素子を搭載した基板１６を収納設置する。発光素子はＬＥＤ５であり、基板１６上に配列して搭載されている。ＬＥＤ５の配列は、特に限定されるものではないが、ケース４内の全体に分散させて同心状又は縦横に均等に密に配列する。各ＬＥＤ５は、直並列に結線して電源配線１７に結線され、その電源配線１７がグロメット１８に保持されてケース４の背面側から導出される。なお、ケース４の背面には必要に応じて放熱用のフィンが一体成型される。
【００２８】
またケース４は、前記蓋１１が開かれて前記灯箱１の背面側に臨む面に端子台１９を有し、端子台１９を用いて、ＬＥＤ５の電源配線１７と信号電源からの電源配線２０とを配線する。灯具（ＬＥＤユニット）３を交換する際には、電源配線２０を端子台１９から取外す。
【００２９】
取付部２１は、灯箱１のほぼ中央部にネジ固定した取付板２１ｂのほぼ中央にケース設置用開口２１ａを開口し、表示用開口１ｃから灯箱１内に距離を離して設けたケース設置用開口２１ａ内に灯具３を嵌合保持させるものである。前記取付部２１を前記灯箱３の表示用開口１ｃから内側に後退させる距離は、図６（ａ）に示すように前記複数のＬＥＤ５，５・・・からの光束５ａが前記レンズ２の内面に重合５ｃして光照射するために必要なＬＥＤ５及びレンズ２間の距離Ｌ１に対応して設定する。
【００３０】
またケース４は外周縁に２つの耳部２２を有し、前記取付部２１は、前記ケース設置用開口２１ａの開口縁に前記ケース４の耳部２２に対応させて締結ネジ２３を有している。そしてケース４を取付部２１のケース設置用開口２１ａ内に差込み、ケース設置用開口２１ａ内でケース４を図２（ｂ）の時計方向に回転させて該ケース４の耳部２２の切欠き２２ａを、緩められたままで取付部２１に定着する前記締結ネジ２３に引掛け、前記締結ネジ２３を締付けてケース４を灯箱１の取付部２１（特に取付板２１ｂ）に固定する。なお図２（ｂ）においては、締結ネジ２３の頭部を省略して耳部２２の切欠き２２ａが締結ネジ２３に引掛かる様子を明らかにしている。また締結ネジ２３は、ネジの長さが長いものを用い、緩めた際に取付部２１から取外すことなく取付部２１に取付けたままにしておき、ネジの紛失を防止する。またケース４は外周縁から耳部２２が外側に張出しているため、耳部２２が取付板２１ｂのケース設置用開口２１ａの開口縁に引掛かるため、ケース設置用開口２１ａを通して表示用開口１ｃ側に抜け出ることはない。
【００３１】
灯具３は灯箱１に装着された状態で複数のＬＥＤ５が点灯して光照射すると、図６（ａ）に示すように複数のＬＥＤ５のうち、隣接するＬＥＤ５からの光束５ａはレンズ２の内面上に重合５ｃして光照射することとなる。したがって、ＬＥＤ５からレンズ２に向けて光照射する場合に、レンズ２の内面側でのＬＥＤ５の光束５ａ相互間に光照射されない暗部（図６（ｂ）の暗部５ｂを参照）が形成されることはなく、彩度濃度が均一な表示用発光面６を形成する。また、本発明の踏切警報灯は踏切警報機に用いるものであるため、ＬＥＤ５は赤色に発光するＬＥＤを用いており、レンズ２は赤色に着色している。
【００３２】
また灯箱１は、警報灯受２４に支持され、警報灯受２４は、ひじ管２５により鋼管柱等に取付けられ、踏切警報灯は踏切警報機にセットされる。
【００３３】
本発明において、灯具３の交換を行なうには、灯箱１に設けた締具１２のレバー１２ａを起立させリング１２ｂによる牽引力を開放し、リング１２ｂを蓋１１の爪１２ｃから外す。これにより、蓋１１のロックは解除される。
【００３４】
次に蓋１１を開いて灯具３の背面側を露出させ、ケース４の端子台１９から電源配線２０を取外す。
【００３５】
次に締結ネジ２３を緩めて該締結ネジ２３によるケース４の固定を解き、締結ネジ２３を取付部２１に螺着したままで灯具３を図２中の反時計方向に回転させ、ケース４の耳部２２を締結ネジ２３から引き離し、灯具３を灯箱１の開かれた背面側に引出す。この場合、レンズ２は灯箱１に取付けられたままであり、灯具３のみを取出す。
【００３６】
そして新規な灯具３を灯箱１内に押込み、灯具３を取付部２１のケース取付用開口２１ａ内に差し込み、ケース４を時計方向に回転させて、ケース４の耳部２２を緩めたままの締結ネジ２３に引掛け、その後、締結ネジ２３を締め付けて灯具３を灯箱１に固定する。最後に蓋４を閉めて灯具３の交換が完了する。
【００３７】
なお、灯箱１と蓋４の素材にはポリカーボネート樹脂を用い、フード１５の素材にはガラス繊維を配合したポリプロピレン樹脂（ＰＰＧ）を用い、レンズ２の素材にはアクリル樹脂を用い、廃棄時には製品解体後に樹脂部品を切断粉砕し再生材とすることによりリサイクル可能にすることができる。また灯具（ＬＥＤユニット）３には比較的軽量なポリプロピレンを使用して灯具３の取扱いを容易にするようにしてもよい。灯箱１，レンズ２及び灯具３には上述した樹脂以外にもリサイクル可能な樹脂であれば、いずれのものを用いてもよい。また踏切警報灯を支持する警報灯受２４と、警報灯受２４を鋼管柱等に取付けるひじ管２５とをアルミダイキャストに変更し、軽量化と耐候性を向上させるようにしてもよいものである。
【００３８】
また本発明に係る踏切警報灯の構成は、図１の表示用開口１ｃを図７の信号現示用開口１ａとして用い、ＬＥＤ５として鉄道信号灯のＧ，Ｙ，Ｒを発色するＬＥＤを用い、レンズ２に鉄道信号灯のＧ，Ｙ，Ｒに対応した着色を施し、レンズ２の種類を鉄道信号灯に適合させることにより、鉄道信号灯に適用することができるものであり、その用途は踏切警報灯に限定されるものではない。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、発光素子からなる灯具に不具合が生じても、従来のように踏切警報灯を含めた踏切警報機の筐体を一体に交換する必要がなく、前記発光素子からなる灯具のみを交換することにより対処することができる。
【００４０】
さらに灯具のケースを回転させて該ケースの一部を灯箱に対して係止或いは解除し、締結ネジを締め付ける、或いは緩めることにより灯具を交換可能としたため、バネのように固定力が経時変化して固定する力が弱まることがなく、灯具の寿命期間中に灯具を確実に固定することができる。
【００４１】
また締結ネジは、灯箱から緩めて抜き取ることがなく、常に灯箱に定着させているため、ネジを紛失することがなく迅速に作業を行なうことができる。
【００４２】
また灯具は灯箱に装着された状態で複数の発光素子が点灯して光照射すると、図６（ａ）に示すように複数の発光素子のうち、隣接する発光素子からの光束はレンズの内面上に重合して光照射することとなり、発光素子からレンズに向けて光照射する場合に、レンズの内面側での発光素子の光束相互間に光照射されない暗部が形成されることはなく、彩度濃度が均一な表示用発光面を形成することができる。またレンズの内面に凹凸を形成することにより、この凹凸で発光素子からの光を乱反射させることにより、レンズの内面側での発光素子の光束相互間に光照度差が生じるのを抑えて、彩度濃度が均一な表示用発光面を形成することができる。
【００４３】
また灯具と信号電源とを配線処理する端子台を、蓋が開かれて灯箱の背面側に臨む背面に配置したため、灯具の交換処理と電源配線の処理とを同じ方向から行なうことができ、灯具の交換処理を迅速に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る踏切警報灯を示す断面図である。
【図２】本発明に係る踏切警報灯において蓋を取外した状態を示す背面図である。
【図３】灯箱を施蓋する蓋の構成を示す底面図である。
【図４】本発明の踏切警報灯に用いた灯具（ＬＥＤユニット）を示す断面図である。
【図５】本発明の踏切警報灯に用いた灯具（ＬＥＤユニット）を示す背面図である。
【図６】本発明と従来例とのＬＥＤによる光照射の状態を示す図である。
【図７】特開平９−２９０７５５号公報に開示された信号灯を示す断面図である。
【図８】特開平９−２９０７５５号公報に開示された信号灯を示す背面図である。
【符号の説明】
１  灯箱
１ｃ  表示用開口
２  レンズ
３  灯具
４  ケース
５  ＬＥＤ（発光素子）
６  発光面
１１  蓋
２１  取付部
２２  耳部
２３  締結ネジ
【図１】
0004405070.tif 000002
【図２】
0004405070.tif 000003
【図３】
0004405070.tif 000004
【図４】
0004405070.tif 000005
【図５】
0004405070.tif 000006
【図６】
0004405070.tif 000007
【図７】
0004405070.tif 000008
【図８】
0004405070.tif 000009