(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱と、
前記支柱の端部に設けられた第１の基板と、
前記第１の基板に前記支柱の軸方向に向けて取り付けられた複数の第１のＬＥＤと、
前記支柱の軸方向の異なる位置に設けられた複数の支持部と、
前記複数の支持部に形成され、前記支持部の位置に応じた角度を有する複数のＬＥＤ取付面と、
前記複数の支持部に取り付けられた複数の第２の基板と、
前記複数のＬＥＤ取付面に座面が当接されて前記複数の第２の基板に取り付けられた複数の第２のＬＥＤとを備え、
前記複数の支持部は、互いに組み合わせることにより一体化される嵌合部を備えたことを特徴とする発光体を提供する。
【請求項２】
ドーム状の反射板を内面に有するケーシング内に、複数のＬＥＤから発生した光を前記反射板で反射させて前方に照射させる発光体を設けた信号灯において、
前記発光体は、
前記ケーシングの軸方向に沿って設けられた支柱と、
前記支柱の端部に設けられた第１の基板と、
前記第１の基板に前記支柱の軸方向に向けて取り付けられた複数の第１のＬＥＤと、
前記ケーシングの軸方向の異なる位置に設けられた複数の支持部と、
前記複数の支持部に形成され、前記支持部の位置に応じた角度を有する複数のＬＥＤ取付面と、
前記複数の支持部に取り付けられた複数の第２の基板と、
前記複数のＬＥＤ取付面に座面が当接されて前記複数の第２の基板に取り付けられた複数の第２のＬＥＤとを備え、
前記複数の支持部は、互いに組み合わせることにより一体化される嵌合部を備えた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、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を用い、交通信号灯に好適な発光体および信号灯に関し、特に、長寿命で、高効率の発光を行え、光量むらの少ない発光体および信号灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発光体として、例えば、特開２０００−２９４００２号公報に示されるものがある。
【０００３】
図７は、この発光体を示す。同図示す発光体は、支柱２と、支柱２の上部に設けられた上部プリント基板３と、上部プリント基板３の裏面に絶縁板４を介して設けられた放熱板５と、支柱２の中央部に設けられた第１、第２、第３および第４のプリント基板７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）と、上部プリント基板３および第１から第４のプリント基板７に設けられた複数のＬＥＤ８，９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ）と、支柱２の下部に設けられたプラグ（口金１３）と、口金１３から供給された交流電力を直流に変換してＬＥＤ８，９の作動電圧に調整して各基板３，７上のＬＥＤ８，９に供給する電気回路板（図示省略）とを備える。ケーシング１５は、アルミニウムからなる半球状等のドーム状を有し、内側に反射板１６が設けられている。ＬＥＤ８は、前方に向て上部プリント基板３上に取り付けられ、ＬＥＤ９Ａ〜９Ｄは、ケーシング１５のドーム状の中心から反射板１６に向かうようにプリント基板７Ａ〜７Ｄに取り付けられている。このように取り付けられたＬＥＤ８で発光した光はそのまま前方に向かい、ＬＥＤ９で発光した光は、反射板１６で反射して前方に向かう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の発光体によると、第１から第４の基板７に取り付けられるＬＥＤ９は、リード線を折曲して取り付けられているため、ＬＥＤ９の向きが不揃いとなり、交通信号灯に取り付けた場合に、光量むらを生じるという問題がある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、長寿命で、高効率の発光を行え、光量むらの少ない発光体および信号灯を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、支柱と、前記支柱の端部に設けられた第１の基板と、前記第１の基板に前記支柱の軸方向に向けて取り付けられた複数の第１のＬＥＤと、前記支柱の軸方向の異なる位置に設けられた複数の支持部と、前記複数の支持部に形成され、前記支持部の位置に応じた角度を有する複数のＬＥＤ取付面と、前記複数の支持部に取り付けられた複数の第２の基板と、前記複数のＬＥＤ取付面に座面が当接されて前記複数の第２の基板に取り付けられた複数の第２のＬＥＤとを備え、前記複数の支持部は、互いに組み合わせることにより一体化される嵌合部を備えたことを特徴とする発光体を提供する。
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、ドーム状の反射板を内面に有するケーシング内に、複数のＬＥＤから発生した光を前記反射板で反射させて前方に照射させる発光体を設けた信号灯において、前記発光体は、前記ケーシングの軸方向に沿って設けられた支柱と、
前記支柱の端部に設けられた第１の基板と、前記第１の基板に前記支柱の軸方向に向けて取り付けられた複数の第１のＬＥＤと、前記ケーシングの軸方向の異なる位置に設けられた複数の支持部と、前記複数の支持部に形成され、前記支持部の位置に応じた角度を有する複数のＬＥＤ取付面と、前記複数の支持部に取り付けられた複数の第２の基板と、前記複数のＬＥＤ取付面に座面が当接されて前記複数の第２の基板に取り付けられた複数の第２のＬＥＤとを備え、前記複数の支持部は、互いに組み合わせることにより一体化される嵌合部を備えたことを特徴とする信号灯を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の実施の形態に係る発光体を示し、図１（ａ）は平面、同図（ｂ）は正面図、図２は縱断面図である。この発光体１は、支柱２と、支柱２の上部に設けられた上部プリント基板３と、上部プリント基板３の裏面に絶縁板４を介して設けられた例えばアルミニウムからなる放熱板５と、支柱２の中央部に設けられた第１，第２，第３および第４のＬＥＤ固定ベース６（６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ）と、各ＬＥＤ固定ベース６に設けられたドーナツ状の第１，第２，第３および第４のプリント基板７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ）と、プリント基板３に接続された複数のＬＥＤ８と、第１から第４のプリント基板７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄに接続された複数のＬＥＤ９（９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ）と、ＬＥＤ固定ベース６の下部に設けられ、電源部１１を収容する電源部ケース１０と、ＬＥＤ８，９への振動を防振する振動防振ゴム１２と、交流電力が供給される口金１３とを備える。なお、図１，２中１４は、上部プリント基板３、絶縁板４および放熱板５の組立品を支柱２の雌捩子２０ｂに固定する固定ボルトである。
【０００９】
支柱２は、中空部２０ａ、雌捩子２０ｂおよび挿通孔２０ｃを有する小径部２０と、小径部２０の中空部２０ａに連通する中空部２１ａを有する大径部２１とからなる。
【００１０】
ＬＥＤ８，９は、例えば、赤、緑、青のいずれか一色に統一されており、従来の白熱灯と同様の明るさが得られるように複数（例えば３１２個）のＬＥＤを用いている。ＬＥＤ８は、真っ直ぐな状態のリード線８１によって上部プリント基板３に取り付けられ、ＬＥＤ９は、予め折曲されたリード線９１によってプリント基板７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄに取り付けられる。
【００１１】
各ＬＥＤ固定ベース６は、図２に示すように、中空部を有し、ＬＥＤ９の発光部９０の底部９０ａが当接するＬＥＤ取付面６０を備えている。また、第１〜第４のＬＥＤ固定ベース６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄは、上部に嵌合凸部６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄを備え、第１〜第３のＬＥＤ固定ベース６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、下部に嵌合凸部６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄに嵌合する嵌合凹部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを備える。各ＬＥＤ固定ベース６にプリント基板７を取り付けた後、ＬＥＤ９の発光部９０の底部９０ａをＬＥＤ取付面６０に当接し、リード線９１をプリント基板７に接続し、これらの各ＬＥＤ固定ベース６を軸方向に組み合わせることによって組み立てられる。
【００１２】
電源部１１は、口金１３から交流電源線１１３を介して供給された交流電力を直流に変換してＬＥＤ作動電圧を生成する電源基板１１０と、生成されたＬＥＤ作動電圧を各ＬＥＤ８，９に供給するコネクタ１１１およびハーネス１１２とを備える。口金１３は、従来の交通信号灯の白熱電球と互換性のあるものである。
【００１３】
電源部ケース１０は、電源基板１１０が取り付けられるベース１０Ｂと、ベース１０Ｂとともに電源部１１を保護するカバー１０Ａとを備える。カバー１０Ａには、ハーネス１１２を挿通させるための複数の挿通孔１０ａと、交流電源線１１３を挿通させるための挿通孔１０ｂが形成されている。
【００１４】
支柱２、ＬＥＤ固定ベース６、電源部ケース１０は、耐熱性、耐候性を有するＡＢＳ等のプラスチックからなる。
【００１５】
図３は、この発光体１の回路図を示す。上部プリント基板３上のＬＥＤ８は、１６個のＬＥＤ８を直列に接続し、これを３本並列に接続して構成されている。第１乃至第４のプリント基板７Ａ〜７Ｄ上のＬＥＤ９Ａ〜９Ｄは、１２個のＬＥＤ９Ａ〜９Ｄを直列に接続し、これを２本並列に接続して構成されている。電源部１１は、サージ電圧を吸収するバリスタ１１４と、交流入力電圧を所定の電圧に変換するトランス１１５と、トランス１１５の出力電圧を整流する整流回路１１６と、整流回路１６の出力電圧を平滑してＬＥＤ作動電圧を生成する平滑定電圧回路１１７とを備えている。
【００１６】
図４、図５および図６は、交通信号灯の組立方法を示す。図１，図２に示すように、上部プリント基板３の表面に、ＬＥＤ８を接続し、上部プリント基板３の裏面に、絶縁板４を介して放熱板５を取り付ける。また、図４（ａ）に示すように、第１，第２，第３および第４のＬＥＤ固定ベース６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄにそれぞれの第１，第２，第３および第４のプリント基板７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄを取り付け、コネクタ１１１を取り付ける。各プリント基板７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄに、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ＬＥＤ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを接続する。このとき、ＬＥＤ取付面６０に設けられている溝６４にＬＥＤ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄのリード９１を差し入れ、発光部６０の鍔部９２をＬＥＤ固定ベース６Ａに設けられた円弧状の壁６３に当接させる。これにより、ＬＥＤ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄのリード９１を予め折曲した状態で各プリント基板７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄに取り付けることが容易となる。また、ＬＥＤ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの発光部６０の鍔部９２を壁６３に当接させることにより、ＬＥＤ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの位置決めが容易となる。なお、図４（ｂ）は第１のＬＥＤ固定ベース６Ａに取り付けられる一つのＬＥＤ９Ａを示したが、他のＬＥＤ９Ａや他のＬＥＤ固定ベース６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ用のＬＥＤ９Ｂ，９Ｃ，９Ｄも同様に構成されている。嵌合凹部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃを嵌合凸部６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄに嵌合させて各ＬＥＤ固定ベース６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを軸方向に組み立る。支柱２に上部プリント基板３、絶縁板４、放熱板５、各ＬＥＤ固定ベース６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄを取り付け、ハーネス１１２によりコネクタ１１１に接続し、電源基板１１０を内部に有する電源部ケース１０、振動防振ゴム１２、口金１３を組み立てる。このようにして発光体１を組み立てた後、図５に示すように、発光体１と、反射板１６を備えるケーシング１５と、透明レンズ１７とを組み立てる。このようにして図６に示す交通信号灯が組み立てられる。図２，図４に示すＬＥＤ取付面６０は、図６に示すように、ＬＥＤ９Ａ〜９Ｄからの光が反射板１６で反射して前方にほぼ平行に照射されるようにＬＥＤ固定ベース６Ａ〜６Ｄに応じて角度が設定されている。なお、透明レンズ１７としては、光の透過率が高く、屋外での長期間の使用に耐えられるように紫外線や温度変化等に対して安定なものがよい。
【００１７】
ＬＥＤ８，９の発光色は、発光体１につき青、黄、赤のいずれか一つの色に統一されており、口金１３に電力が供給されると、その色で発光し、その光は図６の矢印に示すように信号灯の前方に進み、透明レンズ１７を透過して外部に照射され、信号灯として動作する。
【００１８】
上記実施の形態によれば、ＬＥＤ９の向きがＬＥＤ固定ベース６のＬＥＤ取付面６０によって定まるため、交通信号灯の白熱灯の代わりに取り付けても、光量むらを生じない。また、ＬＥＤ８，９は白熱灯と比べて５倍以上の寿命を有するので、発光体の交換の手間を減らすことができる。また、ＬＥＤ８，９は白熱灯と比べて１／１０以下の消費電力で済むので、省資源化に寄与することができる。また、低消費電力でありながら、白熱灯と同等かそれ以上の光量を得ることができるので、高効率の発光を行うことができる。
更に、ＬＥＤ８，９は、並列接続されているので、１つのＬＥＤ８，９が破損して消灯しても、全部のＬＥＤ８，９の消灯を防げるので、安全な交通信号灯を提供することができる。また、上部プリント基板３上のＬＥＤ８は、他の基板７上のＬＥＤ９よりも実装密度が高く、発光体１の主な発熱源になっており、発熱量も多いが、ＬＥＤ８の発生した熱は放熱板５から外部に放出されるため、ＬＥＤ８の寿命を延ばすことができる。また、ケーシング１５の前面開口部に設けられたレンズ１７は、従来のカラーレンズとは異なり透明レンズであるので、発光体１が青、黄、赤で発光しているとき、早朝や夕方など、低い位置から太陽光を受けたときでも、発光体１に入射した太陽光は反射板１６で反射して白色のまま透明レンズ１７を透過して外部に発するので、発光体１が消灯しているにもかかわらず、信号灯が点灯しているかのように見る者に誤認識させることがない。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、ＬＥＤの向きが支持部のＬＥＤ取付面によって定まるため、交通信号灯の白熱灯の代わりに取り付けても、光量むらを生じない。また、光源にＬＥＤを用いているので、長寿命で、高効率の発光を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光体を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る発光体の縦断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る発光体の回路図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態に係る発光体の組立方法を説明するための断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る交通信号灯の組立方法を説明するための分解斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る交通信号灯の断面図である。
【図７】従来の交通信号灯の断面図である。
【符号の説明】
１  発光体
２  支柱
３  上部プリント基板
４  絶縁板
５  放熱板
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ  ＬＥＤ固定ベース
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ  プリント基板
８，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ  ＬＥＤ
１０  電源部ケース
１０Ａ  カバー
１０Ｂ  ベース
１０ａ，１０ｂ  挿通孔
１１  電源部
１２  振動防振ゴム
１３  口金
１４  固定ボルト
１５  ケーシング
１６  反射板
１７  透明レンズ
２０  小径部
２０ａ  中空部
２０ｂ  雌捩子
２０ｃ  挿通孔
２１  大径部
２１ａ  中空部
６０  ＬＥＤ取付面
６１Ａ〜６１Ｄ  嵌合凸部
６２Ａ〜６２Ｃ  嵌合凹部
６３  壁
６４  溝
８０  発光部
８１  リード線
９０  発光部
９０ａ  底部
９１  リード線
９２  鍔部
１１０  電源基板
１１１  コネクタ
１１２  ハーネス
１１３  交流電源線
【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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【図７】
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