(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、この光源からの光を前方へ反射させるリフレクタとを備え、走行ビームとすれ違いビームとを切り換え可能に構成された鉄道車両用灯具において、
上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽し得るよう所定の回動軸回りに回動可能に支持されたシェードと、このシェードを走行ビーム位置とすれ違いビーム位置とのいずれかに位置せしめるよう該シェードを上記回動軸回りに回動させるシェード回動手段とを備えてなり、
上記回動軸が、上記シェードの重心よりも下方位置において略水平方向に延びるように設けられており、
上記走行ビーム位置および上記すれ違いビーム位置間の回動のうち一方の回動が、上記シェードの自重により行われるように構成されており、
上記シェードの下端部が、上記リフレクタの下部に形成されたシェード挿通孔を介して該リフレクタの下方まで延びており、
上記回動軸が、上記シェード挿通孔の近傍に設けられており、
上記シェード回動手段が、上記リフレクタの下方に設けられており、
上記シェードが、上記回動軸および上記シェード挿通孔の上方近傍において、後方へ向けて凸となるように折り曲げ形成されている、ことを特徴とする鉄道車両用灯具。
【請求項２】
上記シェード回動手段が、通電時には上記シェードを押圧して該シェードを上記すれ違いビーム位置まで回動させるとともに遮電時には上記押圧を解除して上記シェードを該シェードの自重により上記走行ビーム位置まで回動させるように構成されたソレノイドからなる、ことを特徴とする請求項１記載の鉄道車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、走行ビームとすれ違いビームとを切り換え可能に構成された鉄道車両用灯具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両用灯具は、一般に、光源と、この光源からの光を前方へ反射させるリフレクタとを備えているが、通常走行時には遠方照射を行う一方、対向車両とのすれ違い時やホーム接近時にはグレアを防止する必要上、走行ビームとすれ違いビームとを切り換え可能な構成となっているものが多い。
【０００３】
このビーム切り換えは、上記光源を２つ設けておき、点灯させる光源を切り換えることにより行うのが一般的であるが、シェードの回動によりこれを行うことも可能である。すなわち、リフレクタからの反射光の一部を遮蔽可能なシェードを、シェード回動手段により所定の回動軸回りに回動させ、走行ビーム位置とすれ違いビーム位置とのいずれかに位置せしめるようにすれば、ビーム切り換えを行うことが可能である。
【０００４】
そして、このようにシェードの回動によるビーム切り換えを行うことにより、高輝度ではあるが単一の光源しか有していない放電バルブ等を用いることも可能となる。
【０００５】
上記シェード回動手段として、自動車用灯具においては、図６に示すようなモータ２およびギヤ４を用いたものが知られている。図示の灯具においては、２つのギヤ４のうちの一方にシェード６が一体形成されており、モータ２の駆動によりギヤ４を介してシェード６を往復回動させるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のシェード回動手段を鉄道車両用灯具に用いた場合には、次のような問題がある。
【０００７】
すなわち、鉄道車両用灯具は長期にわたって使用されるので信頼性が重要となるが、モータおよびギヤを用いたシェード回動手段はギヤの摩耗や破損等が生じやすく、このため耐久性に乏しいという問題がある。
【０００８】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、走行ビームとすれ違いビームとを切り換え可能に構成された鉄道車両用灯具において、シェードの回動によりビーム切り換えを行うようにした場合に、シェード回動手段の耐久性に優れた信頼性の高い鉄道車両用灯具を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、シェードの自重を利用してシェードの回動を行い得る構成することにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【００１０】
すなわち、本願発明は、請求項１に記載したように、
光源と、この光源からの光を前方へ反射させるリフレクタとを備え、走行ビームとすれ違いビームとを切り換え可能に構成された鉄道車両用灯具において、
上記リフレクタからの反射光の一部を遮蔽し得るよう所定の回動軸回りに回動可能に支持されたシェードと、このシェードを走行ビーム位置とすれ違いビーム位置とのいずれかに位置せしめるよう該シェードを上記回動軸回りに回動させるシェード回動手段とを備えてなり、
上記回動軸が、上記シェードの重心よりも下方位置において略水平方向に延びるように設けられており、
上記走行ビーム位置および上記すれ違いビーム位置間の回動のうち一方の回動が、上記シェードの自重により行われるように構成されており、
上記シェードの下端部が、上記リフレクタの下部に形成されたシェード挿通孔を介して該リフレクタの下方まで延びており、
上記回動軸が、上記シェード挿通孔の近傍に設けられており、
上記シェード回動手段が、上記リフレクタの下方に設けられており、
上記シェードが、上記回動軸および上記シェード挿通孔の上方近傍において、後方へ向けて凸となるように折り曲げ形成されている、ことを特徴とするものである。
【００１１】
上記「略水平方向」とは、必ずしも水平方向のみを意味するものではなく、上記一方の回動をシェードの自重により行わせることが可能な角度範囲内で水平方向以外の方向をも含む概念である。
【００１２】
上記一方の回動は、「シェードの自重」のみにより行われるものであってよいことはもちろんであるが、「シェードの自重」に加えてシェード回動手段の動力を補助的に用いるようにしてもよい。
【００１３】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明においては、シェードの回動軸がシェードの重心よりも下方位置において略水平方向に延びるように設けられており、走行ビーム位置およびすれ違いビーム位置間の回動のうち一方の回動がシェードの自重により行われるように構成されているので、シェード回動手段としてはシェードの自重に抗してこれを押圧可能でかつこの押圧を解除可能な構成とすれば足りる。したがってシェード回動手段を、ギヤ等を必要としない簡易な構成とすることができ、その耐久性を高めることができる。
【００１４】
このように本願発明によれば、走行ビームとすれ違いビームとを切り換え可能に構成された鉄道車両用灯具において、ビーム切り換えをシェードの回動により行うようにした場合に、そのシェード回動手段を耐久性に優れたものとすることができる。そしてこれにより灯具の信頼性を高めることができる。
【００１５】
上記「シェード回動手段」は、シェードに対する押圧および押圧解除を行い得るものであれば、その具体的構成は特に限定されるものではなく、例えば、モータおよびカムを用いた構成、ソレノイドを用いた構成等が採用可能である。
【００１６】
この場合において、請求項２に記載したように、上記シェード回動手段としてソレノイドを用い、通電時にはソレノイドでシェードを押圧してこれをすれ違いビーム位置まで回動させるとともに遮電時には押圧を解除してシェードをその自重により走行ビーム位置まで回動させるようにすれば、シェード回動手段を極めて簡単な構成とすることができる。また、ソレノイドを用いることにより、モータ等を用いた場合に比して、シェードを走行ビーム位置からすれ違いビーム位置まで短時間で回動させることができ、グレア防止が必要になったとき速やかにこれに対応することができる。さらに、鉄道車両用灯具においては、すれ違いビームに比して走行ビームの使用頻度が高いので、遮電時にシェードを走行ビーム位置に位置せしめる構成とすることにより、灯具の消費電力量を低く抑えることができる。
【００１７】
本願発明においては、シェードの下端部がリフレクタの下部に形成されたシェード挿通孔を介してその下方まで延びるとともにシェード挿通孔の近傍に回動軸が設けられており、リフレクタの下方にシェード回動手段が設けられているので、シェード挿通孔の大きさを最小限にして灯具強度を高めることができるとともにシェード回動手段のレイアウト自由度を高めることができる。なお、この場合における「リフレクタの下部」は、リフレクタ自体の下部であってよいことはもちろんであるが、該リフレクタ前端開口から前方へ向けて延長固定される他の部材の下部であってもよい。
【００１８】
また、本願発明においては、シェードが回動軸およびシェード挿通孔の上方近傍において後方へ向けて凸となるように折り曲げ形成された構成となっており、これにより、シェード挿通孔に対するシェードの挿通姿勢が鉛直に近い状態になるので、シェード挿通孔の大きさを小さく設定しても、シェード回動時にシェードとの干渉が生じるおそれをなくすことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
図１は、本願発明の一実施形態に係る鉄道車両用灯具を示す側断面図であり、図２は、その底面図であり、図３は、図１のIII 部詳細図である。
【００２１】
これらの図に示すように、本実施形態に係る鉄道車両用灯具１０は、いわゆるＰＥＳ型の灯具であって、放電バルブ１２（光源）と、リフレクタ１４と、ホルダ１６と、コンデンサレンズ１８と、リテーニングリング２０と、エイミングユニット２２と、シェード２４と、シェード回動ユニット２６を備えてなっている。
【００２２】
放電バルブ１２は、メタルハライドバルブであって、灯具１０の光軸Ａｘ上に放電発光部１２ａを位置せしめるようにしてリフレクタ１４に取り付けられている。
【００２３】
リフレクタ１４は、光軸Ａｘを中心軸とする縦横の焦点距離が異なる楕円球面からなる反射面１４ａを有しており、この反射面１４ａにより、鉛直断面内においてその第１焦点近傍に配置された放電発光部１２ａからの光をその第２焦点に略収束させるようにして前方へ反射させるようになっている。
【００２４】
ホルダ１６は、リフレクタ１４の前端開口部１４ｂから前方へ向けて延びるようにして筒状に形成されており、その後端部においてリフレクタ１４を固定支持するとともに、その前端部においてコンデンサレンズ１８をリテーニングリング２０を介して固定支持するようになっている。
【００２５】
コンデンサレンズ１８は、リフレクタ１４の反射面１４ａからの反射光を集光させ、これを平行光に近づけて前方へ照射するようになっている。
【００２６】
エイミングユニット２２は、ホルダ１６の外周面の３箇所に形成されたブラケット１６ａに各々取り付けられており、これらエイミングユニット２２により、灯具１０を車両前端部において支持するとともに灯具１０の光軸調整を行い得るように構成されている。
【００２７】
リフレクタ１４およびホルダ１６の下部には、両者に跨るようにしてシェード挿通孔２８が形成されており、このシェード挿通孔２８を介してシェード２４の下端部がリフレクタ１４の下方まで延びている。シェード２４は、シェード挿通孔２８の下方近傍に設けられた回動軸３０回りに回動可能に支持されている。この回動軸３０は、シェード２４の重心よりも下方位置において水平方向（車幅方向）に延びるように設けられている、図２に示すように、回動軸３０は、後述するコの字形ブラケット３６の左右両側壁に螺着固定された１対のネジ４２の軸部で構成されている。
【００２８】
シェード２４は、図１において実線で示す走行ビーム位置と、図１において２点鎖線で示すすれ違いビーム位置との間で回動し得るようになっている。走行ビーム位置からすれ違いビーム位置への回動は、シェード回動ユニット２６により行われ、すれ違いビーム位置から走行ビーム位置への回動は、シェード２４の自重による回転モーメントの作用により行われるようになっている。なお、この自重による回動を可能ならしめるため、すれ違いビーム位置にあるシェード２４の重心が回動軸３０を通る鉛直面よりも前方側に位置するよう、回動軸３０の位置設定がなされている。
【００２９】
シェード回動ユニット２６は、リフレクタ１４の下方近傍に設けられたソレノイド３２（シェード回動手段）と、ストッパ用ネジ３４とを備えてなっている。
【００３０】
ソレノイド３２は、シェード挿通孔２８の前端縁から下方に延びるホルダ１６のフランジ部１６ｂに、コの字形ブラケット３６を介して取り付けられている。このソレノイド３２の出力ロッド（プランジャ）３２ａの先端にはＵ字部材３２ｂが取り付けられており、このＵ字部材３２ｂにおいてシェード２４の下端部と水平ピン３８を介して連結されている。そしてソレノイド３２は、通電時には、出力ロッド３２ａが前進して水平ピン３８を図１において２点鎖線で示す位置まで前方へ押圧し、これによりシェード２４をすれ違いビーム位置まで回動させるようになっている。このとき、Ｕ字部材３２ｂに形成された鉛直溝により、シェード２４の回動に伴う水平ピン３８の上下変位を吸収するようになっている。
【００３１】
ストッパ用ネジ３４は、ホルダ１６のフランジ部１６ｂに、後方へ向けて先端部が突出するようにして螺着されており、そのフランジ部１６ｂからの後方突出量を調整することにより、シェード２４がすれ違いビーム位置まで回動したとき、その下端部前面に当接してシェード２４をすれ違いビーム位置に位置決め保持するようになっている。
【００３２】
ソレノイド３２は、遮電時には、その出力ロッド３２ａのシェード２４に対する前方押圧力を解除するので、シェード２４はその自重によりすれ違いビーム位置から走行ビーム位置まで回動する。これに伴い出力ロッド３２ａは後退するが、この後退を円滑に行うとともにシェード２４を走行ビーム位置に位置決め保持するため、ソレノイド３２にはリターンスプリング３２ｃが設けられている。このリターンスプリング３２ｃのバネ力は、通電時における出力ロッド３２ａの前進をできるだけ抵抗なく行えるようにするため極小さい値に設定されている。
【００３３】
なお、シェード回動ユニット２６の下方近傍には、コの字形ブラケット３６よりも大きいサイズのラバーシート４０がシェード挿通孔２８を塞ぐようにして設けられており、これによりホコリ等がシェード挿通孔２８を介して灯室内に侵入するのを防止するようになっている。また、このラバーシート４０がＵ字部材３２ｂその他の内部機構に干渉して誤作動や作動不良を引き起こすのを未然に防止するため、ホルダ１６のフランジ部１６ｂの下端部には干渉防止片１６ｃが後方へ向けて突出形成されている。
【００３４】
図４は、シェード２４を単品で示す分解斜視図である。
【００３５】
シェード２４は、上部に位置する本体部２４Ａと、その下部に位置する支持部２４Ｂとからなり、これら本体部２４Ａと支持部２４Ｂとの間において後方へ向けて凸となるように折り曲げ形成されている。
【００３６】
このシェード２４の本体部２４Ａは、リフレクタ１４の前端開口部１４ｂの下半分の形状と略同じ形状を有しており、その上端部は２重に折り曲げられている。一方、シェード２４の支持部２４Ｂは、本体部２４Ａと一体形成された板状部材２４Ｂ１と、もう１枚の板状部材２４Ｂ２とが４箇所においてネジ止め固定されてなっている。
【００３７】
これら各板状部材２４Ｂ１、２４Ｂ２には、その４箇所にネジ挿通孔２４Ｂ１ａ、２４Ｂ２ａが形成されている。また、各板状部材２４Ｂ１、２４Ｂ２には、断面半円状で水平方向に延びる２組の凹部２４Ｂ１ｂ、２４Ｂ２ｂおよび２４Ｂ１ｃ、２４Ｂ２ｃが互いに向き合うように形成されている。そして、両板状部材２４Ｂ１、２４Ｂ２を合わせたとき、上側の凹部２４Ｂ１ｂ、２４Ｂ２ｂで回動軸３０を両側から挟むとともに、下側の凹部２４Ｂ１ｃ、２４Ｂ２ｃで水平ピン３８を両側から挟むようになっている。また、各板状部材２４Ｂ１、２４Ｂ２の下端部の中央には、水平ピン３８と係合するＵ字部材３２ｂが入り込むためのコの字形の切り欠き部２４Ｂ１ｄ、２４Ｂ２ｄが形成されている。
【００３８】
図１に示すように、シェード２４は、すれ違いビーム位置にあるとき、その上端縁が光軸Ａｘと略同じ高さになり、リフレクタ１４の反射面１４ａからの反射光のうち、上方へ向かう光を遮蔽するようになっている。一方、走行ビーム位置にあるときには、このような遮蔽を行わず、上方へも反射光を照射させるようになっている。
【００３９】
図５は、鉄道車両用灯具１０により形成される配光パターンを示す図である。
【００４０】
図中、配光パターンＰｍが走行ビーム用の配光パターンであり、配光パターンＰｓがすれ違いビーム用の配光パターンである。
【００４１】
以上詳述したように、本実施形態に係る鉄道車両用灯具１０は、シェード２４の回動軸３０がシェード２４の重心よりも下方位置において略水平方向に延びるように設けられており、すれ違いビーム位置から走行ビーム位置への回動がシェード２４の自重により行われるようになっているので、シェード回動手段たるソレノイド３２は、通電時に、その出力ロッド３２ａにより水平ピン３８を前方へ押圧し、シェード２４を走行ビーム位置からすれ違いビーム位置まで回動させる構成とすれば足り、そのリターンスプリング３２ｃは不要あるいはバネ力の極弱いものとすることができる。
【００４２】
したがって本実施形態によれば、シェード回動手段を、ギヤ等を必要としない簡易な構成とすることができ、その耐久性を高めることができる。そしてこれにより鉄道車両用灯具１０の信頼性を高めることができる。
【００４３】
また、本実施形態においては、ソレノイド３２によるシェード２４の回動が、その走行ビーム位置からすれ違いビーム位置への回動に対して行われるように構成されているので、使用頻度が高い走行ビーム状態ではソレノイド３２を遮電状態にすることができ、これにより鉄道車両用灯具１０の消費電力量を低く抑えることができる。さらに、ソレノイド３２の採用により、モータ等を用いた場合に比して、シェード２４を走行ビーム位置からすれ違いビーム位置まで短時間で回動させることができ、グレア防止が必要になったとき速やかにこれに対応することができる。
【００４４】
本実施形態においては、シェード２４の下端部がリフレクタ１４およびホルダ１６の下部に形成されたシェード挿通孔２８を介してその下方まで延びており、リフレクタ１４の下方にソレノイド３２が設けられているので、ソレノイド３２のレイアウト自由度を高めることができる。しかも、回動軸３０がシェード挿通孔２８の近傍に設けられているので、シェード２４の下端部がシェード挿通孔２８を介してその下方まで延びているにもかかわらず、シェード挿通孔２８の大きさを最小限にして灯具強度を高めることができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、シェード２４が回動軸３０およびシェード挿通孔２８の上方近傍において後方へ向けて凸となるように折り曲げ形成されており、シェード２４が走行ビーム位置およびすれ違いビーム位置間において回動する際、その支持部２４Ｂが鉛直線を跨ぐように回動するので、シェード挿通孔２８に対するシェード２４の挿通姿勢は鉛直に近い状態になる。このためシェード挿通孔２８の大きさを小さく設定しても、シェード回動時にシェード２４との干渉が生じるおそれをなくすことができ、その分さらに灯具強度を高めることができる。
【００４６】
本実施形態においては、鉄道車両用灯具１０が放電バルブ１２を備えたＰＥＳ型の灯具である場合について説明したが、ハロゲンバルブ等を備えた灯具あるいはＰＥＳ型以外の灯具である場合においても、シェードの回動によりビーム切り換えを行うように構成されたものであれば、本実施形態と同様の構成を採用することにより、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る鉄道車両用灯具を示す側断面図
【図２】上記鉄道車両用灯具を示す底面図
【図３】図１のIII 部詳細図
【図４】上記鉄道車両用灯具のシェードを単品で示す分解斜視図
【図５】上記鉄道車両用灯具により形成される配光パターンを示す図
【図６】従来例を示す、図１と同様の図
【符号の説明】
１０  鉄道車両用灯具
１２  放電バルブ（光源）
１２ａ  放電発光部
１４  リフレクタ
１４ａ  反射面
１４ｂ  前端開口部
１６  ホルダ
１６ａ  ブラケット
１６ｂ  フランジ部
１６ｃ  飛石防止片
１８  コンデンサレンズ
２０  リテーニングリング
２２  エイミングユニット
２４  シェード
２４Ａ  本体部
２４Ｂ  支持部
２４Ｂ１、２４Ｂ２  板状部材
２４Ｂ１ａ、２４Ｂ２ａ  ネジ挿通孔
２４Ｂ１ｂ、２４Ｂ１ｃ、２４Ｂ２ｂ、２４Ｂ２ｃ  凹部
２４Ｂ１ｄ、２４Ｂ２ｄ  切り欠き部
２６  シェード回動ユニット
２８  シェード挿通孔
３０  回動軸
３２  ソレノイド（シェード回動手段）
３２ａ  出力ロッド（プランジャ）
３２ｂ  Ｕ字部材
３２ｃ  リターンスプリング
３４  ストッパ用ネジ
３６  コの字形ブラケット
３８  水平ピン
４０  ラバーシート
４２  ネジ
Ａｘ  光軸
Ｐｍ  走行ビーム用配光パターン
Ｐｓ  すれ違いビーム用配光パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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