JP2000149610A - 多灯形色灯信号機 - Google Patents
多灯形色灯信号機Info
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
- B61L5/00—Local operating mechanisms for points or track-mounted scotch-blocks; Visible or audible signals; Local operating mechanisms for visible or audible signals
- B61L5/12—Visible signals
- B61L5/18—Light signals; Mechanisms associated therewith, e.g. blinders
- B61L5/1809—Daylight signals
- B61L5/1881—Wiring diagrams for power supply, control or testing
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- B61L2207/00—Features of light signals
- B61L2207/02—Features of light signals using light-emitting diodes [LEDs]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構造で効率よくLEDの放熱を行
う。LEDの傾きと振動を防止する。視認性を高める。
電源回路の信頼性を高め、同一色は同一種類の発光ユニ
ットで済む回路とする。 【解決手段】 発光素子基盤(3)はアルミコア(3
0)を使用、コアに対向する導体パターン(33,3
4)を絶縁層(31,32)露出部分より広くする。は
んだメッキされた筒の内面がコアに接するスルーホール
(37)と、その端部に続く放熱パターン(35,3
6)を設け、アルミ製の基盤支持構造(4,5)を接触
させる。基盤の前面に黒い固定板(2)を設け、電源回
路は同一色発光のすべての発光ユニット間で互換性のあ
る回路とし、完全独立の2系統とする。
う。LEDの傾きと振動を防止する。視認性を高める。
電源回路の信頼性を高め、同一色は同一種類の発光ユニ
ットで済む回路とする。 【解決手段】 発光素子基盤(3)はアルミコア(3
0)を使用、コアに対向する導体パターン(33,3
4)を絶縁層(31,32)露出部分より広くする。は
んだメッキされた筒の内面がコアに接するスルーホール
(37)と、その端部に続く放熱パターン(35,3
6)を設け、アルミ製の基盤支持構造(4,5)を接触
させる。基盤の前面に黒い固定板(2)を設け、電源回
路は同一色発光のすべての発光ユニット間で互換性のあ
る回路とし、完全独立の2系統とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鉄道などの交通機関
において、信号を現示するための色灯信号機に関し、特
に半導体発光素子を光源として複数の信号を現示するた
めに、複数の色灯の組み合わせで点灯する多灯形色灯信
号機に関する。
において、信号を現示するための色灯信号機に関し、特
に半導体発光素子を光源として複数の信号を現示するた
めに、複数の色灯の組み合わせで点灯する多灯形色灯信
号機に関する。
【0002】
【従来の技術】交通機関に使用する信号灯は、近来では
光源として半導体発光素子(以下LEDという)を多数
搭載した発光ユニットが、寿命が長く、保守管理に有利
なところから広く採用されている。ところがLEDは、
発光と同時に発熱し、基板上の搭載密度が高くなると、
放熱は悪くなり、極端な場合は輝度劣化が起こり発光し
なくなってしまう。そこで従来は、大きな放熱器や送風
によりLEDの熱を逃がしていた。なお、LEDの基板
への固定は、リード線の支持だけでは不十分であるの
で、樹脂等によりLEDを基板へ固定していた。
光源として半導体発光素子(以下LEDという)を多数
搭載した発光ユニットが、寿命が長く、保守管理に有利
なところから広く採用されている。ところがLEDは、
発光と同時に発熱し、基板上の搭載密度が高くなると、
放熱は悪くなり、極端な場合は輝度劣化が起こり発光し
なくなってしまう。そこで従来は、大きな放熱器や送風
によりLEDの熱を逃がしていた。なお、LEDの基板
への固定は、リード線の支持だけでは不十分であるの
で、樹脂等によりLEDを基板へ固定していた。
【0003】信号現示は、2現示,3現示,4現示,5
現示と多種にわたる。各現示に用いる灯色は、G,Y,
Rの3色、あるいはG,Rの2色であり、それぞれの色
の発光ユニットを組み合わせて信号機を構成している。
そして従来は、4現示,5現示における2灯同時点灯現
示の場合、そのうちの一方の発光ユニットは、単独点灯
のものとは違う回路構成となっていた。なお、発光ユニ
ット内では、LEDを2系統に分けて接続し信頼性の向
上を図っている。
現示と多種にわたる。各現示に用いる灯色は、G,Y,
Rの3色、あるいはG,Rの2色であり、それぞれの色
の発光ユニットを組み合わせて信号機を構成している。
そして従来は、4現示,5現示における2灯同時点灯現
示の場合、そのうちの一方の発光ユニットは、単独点灯
のものとは違う回路構成となっていた。なお、発光ユニ
ット内では、LEDを2系統に分けて接続し信頼性の向
上を図っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】信号灯に使用する発光
ユニットは、限られた発光面積で十分な輝度を得るため
LED搭載密度を高くすると、大きな放熱器や送風機を
取り付けないと、輝度劣化が起こってしまうという問題
点がある。本発明の一つの課題は、簡単な構造でLED
の放熱が有効に行えるような発光ユニットを備えた多灯
形色灯信号機を提供することである。
ユニットは、限られた発光面積で十分な輝度を得るため
LED搭載密度を高くすると、大きな放熱器や送風機を
取り付けないと、輝度劣化が起こってしまうという問題
点がある。本発明の一つの課題は、簡単な構造でLED
の放熱が有効に行えるような発光ユニットを備えた多灯
形色灯信号機を提供することである。
【0005】本発明のさらなる課題は、従来のLEDの
基板上への固定方法を改め、各LEDを貫通させて支持
する黒色の発光素子固定板を設け、LEDの傾き防止し
てすべてのLEDを正確に正面に向けるためのガイドを
兼ねる他、振動対策,点灯時のコントラストなど、従来
製品に比べ寿命の延長と特性を向上を図った発光ユニッ
トを備えた多灯形色灯信号機を提供することである。
基板上への固定方法を改め、各LEDを貫通させて支持
する黒色の発光素子固定板を設け、LEDの傾き防止し
てすべてのLEDを正確に正面に向けるためのガイドを
兼ねる他、振動対策,点灯時のコントラストなど、従来
製品に比べ寿命の延長と特性を向上を図った発光ユニッ
トを備えた多灯形色灯信号機を提供することである。
【0006】本発明のさらなる課題は、LEDに信号を
表示させる電源回路を、各色毎に2系統に共通のトラン
スを使用して構成したのを改め、信号入力部から2系統
に分け、完全独立2回路とすることにより、信号機全体
の信頼性を向上させるとともに、4現示,5現示におけ
る2灯同時点灯現示の各発光ユニットのうちの一灯は、
単独点灯あるいは同時点灯の同色発光ユニットとは配線
を異にしていたのを改め、同一色で有りさえすれば同一
種類の発光ユニットが使用できるようにして発光ユニッ
トの共通化を図ることにより、生産と保守の合理化が図
れるような多灯形色灯信号機を提供することである。
表示させる電源回路を、各色毎に2系統に共通のトラン
スを使用して構成したのを改め、信号入力部から2系統
に分け、完全独立2回路とすることにより、信号機全体
の信頼性を向上させるとともに、4現示,5現示におけ
る2灯同時点灯現示の各発光ユニットのうちの一灯は、
単独点灯あるいは同時点灯の同色発光ユニットとは配線
を異にしていたのを改め、同一色で有りさえすれば同一
種類の発光ユニットが使用できるようにして発光ユニッ
トの共通化を図ることにより、生産と保守の合理化が図
れるような多灯形色灯信号機を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに本発明の多灯形色灯信号機は、発光素子基板の導体
パターンで2系統に分けて接続された半導体発光素子群
を搭載する複数の発光ユニットと、前記発光ユニットに
発光時の電力を供給する電源回路とを含む多灯形色灯信
号機において、前記発光素子基板は、熱伝導性の高い素
材をコアとし、該コアに絶縁層を挟んで対向する前記導
体パターンを該導体パターンに覆われない絶縁層露出部
分より広くするとともに、熱伝導性の高い素材で筒状部
を形成し該筒状部が前記コアに接する多数のスルーホー
ルと、前記発光素子基板の周縁部に分散配置され前記ス
ルーホールの端部に接する放熱パターンとを設け、熱伝
導性の高い素材で構成した基板支持構造の支持面が前記
放熱パターンに接することにより前記コアから前記基板
支持構造への放熱ルートを形成する構成としてある。
めに本発明の多灯形色灯信号機は、発光素子基板の導体
パターンで2系統に分けて接続された半導体発光素子群
を搭載する複数の発光ユニットと、前記発光ユニットに
発光時の電力を供給する電源回路とを含む多灯形色灯信
号機において、前記発光素子基板は、熱伝導性の高い素
材をコアとし、該コアに絶縁層を挟んで対向する前記導
体パターンを該導体パターンに覆われない絶縁層露出部
分より広くするとともに、熱伝導性の高い素材で筒状部
を形成し該筒状部が前記コアに接する多数のスルーホー
ルと、前記発光素子基板の周縁部に分散配置され前記ス
ルーホールの端部に接する放熱パターンとを設け、熱伝
導性の高い素材で構成した基板支持構造の支持面が前記
放熱パターンに接することにより前記コアから前記基板
支持構造への放熱ルートを形成する構成としてある。
【0008】また、前記の課題を解決するために本発明
の多灯形色灯信号機は、発光素子基板の導体パターンで
2系統に分けて接続された半導体発光素子群を搭載する
複数の発光ユニットと、前記発光ユニットに発光時の電
力を供給する電源回路とを含む多灯形色灯信号機におい
て、前記発光ユニットは、前記発光素子基板の前面に平
行に配置され前記半導体発光素子の発光部を貫通させて
支持するための少なくとも前面が濃い色彩の素子固定板
を含む構成としてある。
の多灯形色灯信号機は、発光素子基板の導体パターンで
2系統に分けて接続された半導体発光素子群を搭載する
複数の発光ユニットと、前記発光ユニットに発光時の電
力を供給する電源回路とを含む多灯形色灯信号機におい
て、前記発光ユニットは、前記発光素子基板の前面に平
行に配置され前記半導体発光素子の発光部を貫通させて
支持するための少なくとも前面が濃い色彩の素子固定板
を含む構成としてある。
【0009】さらに上記に加えて本発明の多灯形色灯信
号機は、電源回路は、現示すべき信号が異なる他の多灯
形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号機内にお
いて同一色発光の発光ユニットを相互に交換可能な回路
で構成してある。
号機は、電源回路は、現示すべき信号が異なる他の多灯
形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号機内にお
いて同一色発光の発光ユニットを相互に交換可能な回路
で構成してある。
【0010】さらに上記に加えて本発明の多灯形色灯信
号機は、電源回路は、前記各発光ユニット内の2系統の
それぞれの半導体発光素子群に対し1対1で対応する電
源電圧変換用のトランスを含む構成としてある。
号機は、電源回路は、前記各発光ユニット内の2系統の
それぞれの半導体発光素子群に対し1対1で対応する電
源電圧変換用のトランスを含む構成としてある。
【0011】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について、
図面を参照して詳しく説明する。図1は、本発明の一実
施形態例の発光ユニットの主要部分を切断し拡大して示
した説明図(図2のX−Xで切断した断面図)である。
図2は、図1の発光ユニットの全体の外形を示す斜視図
である。
図面を参照して詳しく説明する。図1は、本発明の一実
施形態例の発光ユニットの主要部分を切断し拡大して示
した説明図(図2のX−Xで切断した断面図)である。
図2は、図1の発光ユニットの全体の外形を示す斜視図
である。
【0012】図1および図2において、1はLEDであ
る。2はLED1・・・1の発光部を貫通させて支持す
る発光素子の固定板(以下固定板という)である。3は
LEDのリード線1a,1bを貫通させて支持するとと
もに、LEDを基板上の配線パターンにより接続するた
めの発光素子基板である。4はスペーサ、5はユニット
取付板である。スペーサ4とユニット取付板5で基板支
持構造を構成し、ともに熱伝導性に優れたアルミ板で作
られている。
る。2はLED1・・・1の発光部を貫通させて支持す
る発光素子の固定板(以下固定板という)である。3は
LEDのリード線1a,1bを貫通させて支持するとと
もに、LEDを基板上の配線パターンにより接続するた
めの発光素子基板である。4はスペーサ、5はユニット
取付板である。スペーサ4とユニット取付板5で基板支
持構造を構成し、ともに熱伝導性に優れたアルミ板で作
られている。
【0013】6は配線基板である。配線基板6は、発光
ユニット側のコネクタ(図1および図2には図示してい
ない)が取り付けられていて、発光素子基板3を電源回
路に接続する回路が搭載されている。配線基板6は支持
棒7,7,7,7によってユニット取付板5に固定され
ている。なお、発光ユニットはユニット取付板5の四隅
にある取り付け孔5a,5a,5a,5aによって図示
しない信号機のケース内に固定される。
ユニット側のコネクタ(図1および図2には図示してい
ない)が取り付けられていて、発光素子基板3を電源回
路に接続する回路が搭載されている。配線基板6は支持
棒7,7,7,7によってユニット取付板5に固定され
ている。なお、発光ユニットはユニット取付板5の四隅
にある取り付け孔5a,5a,5a,5aによって図示
しない信号機のケース内に固定される。
【0014】LED1は、LEDの輝度を緑色,黄色,
赤色で均整化して視認性を向上させるとともに、輝度の
劣化速度を一定に保つために、黄色灯用および赤色灯用
に、同一系元素(例えば、アルミニウム,インジュー
ム,ガリューム,燐など)の原料から作られたLEDを
使用し、かつ全てのLEDに耐湿性に優れたものを使用
している。
赤色で均整化して視認性を向上させるとともに、輝度の
劣化速度を一定に保つために、黄色灯用および赤色灯用
に、同一系元素(例えば、アルミニウム,インジュー
ム,ガリューム,燐など)の原料から作られたLEDを
使用し、かつ全てのLEDに耐湿性に優れたものを使用
している。
【0015】発光素子基板3は、アルミニュウムを素材
とするコア(以下、コアという)30の表裏面を薄いエ
ポキシガラスの絶縁層31,32で覆ってある。この絶
縁層31,32の表面には、LED1・・・1のリード
線1a,1bを貫通させる孔の周りに設けたランドを拡
張して放熱パターン33,34とし、ランド間を接続す
る配線パターンも拡張の余裕のあるところは、すべて幅
を拡張して放熱パターン33,34に含ませている。他
に基板支持構造の熱伝導スペーサ4に当接する部分にも
独立した放熱パターン35,36が作られている。
とするコア(以下、コアという)30の表裏面を薄いエ
ポキシガラスの絶縁層31,32で覆ってある。この絶
縁層31,32の表面には、LED1・・・1のリード
線1a,1bを貫通させる孔の周りに設けたランドを拡
張して放熱パターン33,34とし、ランド間を接続す
る配線パターンも拡張の余裕のあるところは、すべて幅
を拡張して放熱パターン33,34に含ませている。他
に基板支持構造の熱伝導スペーサ4に当接する部分にも
独立した放熱パターン35,36が作られている。
【0016】37,37・・・37は、コア30と絶縁
層31,32を貫通して放熱パターン35と36の間を
繋ぐスルーホールである。スルーホール37,37・・
・37は、内面は放熱パターン33,34と同じ素材
(はんだメッキ)で覆われ表裏面の放熱パターン33,
34間の熱伝導を促進する。図3および図4は、放熱パ
ターン33および34の例を示すために、発光素子基板
3の一部を拡大して示した平面図および裏面図である。
図4は、図3の平面図に示した発光素子基板3の位置に
対応する裏面図である。
層31,32を貫通して放熱パターン35と36の間を
繋ぐスルーホールである。スルーホール37,37・・
・37は、内面は放熱パターン33,34と同じ素材
(はんだメッキ)で覆われ表裏面の放熱パターン33,
34間の熱伝導を促進する。図3および図4は、放熱パ
ターン33および34の例を示すために、発光素子基板
3の一部を拡大して示した平面図および裏面図である。
図4は、図3の平面図に示した発光素子基板3の位置に
対応する裏面図である。
【0017】LED1,1・・・1で発生した熱は、そ
の一部はLEDのリード線を伝わって発光素子基板3の
コア30に伝わる。また、広く拡張されたランドにもL
EDの熱が伝わり、そこから放熱される。その後、コア
30からスルーホール37,37・・・37、放熱パタ
ーン33,34に伝わり、速やかに外部に放散される。
の一部はLEDのリード線を伝わって発光素子基板3の
コア30に伝わる。また、広く拡張されたランドにもL
EDの熱が伝わり、そこから放熱される。その後、コア
30からスルーホール37,37・・・37、放熱パタ
ーン33,34に伝わり、速やかに外部に放散される。
【0018】図5は、固定板2の例を示す平面図であ
る。図5において、孔2a,2a・・・2aは、LED
1,1・・・1を貫通させて、組み立て作業時に正確な
方向付けをするとともに、使用開始後の外部からの振動
に対しても、その姿勢を正しく保ち続けられるよう支持
する。孔2a,2a・・・2aは、全体としては固定板
2の発光面の円内に配置されている。孔2a,2a・・
・2aは、互いに入り込ませて分散配置した二つの系統
に属するLEDを貫通させている。2b,2b・・・2
bは、固定板2をスペーサ2dを挟んでコア30に、ビ
ス2eによって固定するための孔である。
る。図5において、孔2a,2a・・・2aは、LED
1,1・・・1を貫通させて、組み立て作業時に正確な
方向付けをするとともに、使用開始後の外部からの振動
に対しても、その姿勢を正しく保ち続けられるよう支持
する。孔2a,2a・・・2aは、全体としては固定板
2の発光面の円内に配置されている。孔2a,2a・・
・2aは、互いに入り込ませて分散配置した二つの系統
に属するLEDを貫通させている。2b,2b・・・2
bは、固定板2をスペーサ2dを挟んでコア30に、ビ
ス2eによって固定するための孔である。
【0019】図6は、発光ユニット内の接続例を示す電
気回路図である。ただし図6の回路は、各色の発光ユニ
ットに共通に適用される。図7は、発光ユニットを単独
に点灯して信号を現示する信号機の電源回路の一例を示
す回路図で、鉄道における三現示用信号機の例を示した
ものである。図8は、発光ユニットを2灯同時に点灯す
る現示を含む信号機の電源回路の一例を示す回路図で鉄
道における減速四現示用信号機の例を示したものであ
る。
気回路図である。ただし図6の回路は、各色の発光ユニ
ットに共通に適用される。図7は、発光ユニットを単独
に点灯して信号を現示する信号機の電源回路の一例を示
す回路図で、鉄道における三現示用信号機の例を示した
ものである。図8は、発光ユニットを2灯同時に点灯す
る現示を含む信号機の電源回路の一例を示す回路図で鉄
道における減速四現示用信号機の例を示したものであ
る。
【0020】図6において、41,42は第1系統と第
2系統のそれぞれの交流を脈流に変える整流器である。
43,45a,45b〜45nと、44,46a,46
b〜46nは、それぞれ第1系統と第2系統の発光素子
基板47と48(47と48は図1および2に示す発光
素子基板3と同等のもの)に流れる電流を調節するため
の抵抗器である。
2系統のそれぞれの交流を脈流に変える整流器である。
43,45a,45b〜45nと、44,46a,46
b〜46nは、それぞれ第1系統と第2系統の発光素子
基板47と48(47と48は図1および2に示す発光
素子基板3と同等のもの)に流れる電流を調節するため
の抵抗器である。
【0021】40zは、図7の電源回路のコネクタ40
a,40b,40cのいずれか、あるいは図8の電源回
路のコネクタ40d,40e,40f,40gのいずれ
か等に対応する発光ユニット側のコネクタである。11
z,12z〜18zおよび21z,22z〜26zは、
コネクタ40zの各端子である。
a,40b,40cのいずれか、あるいは図8の電源回
路のコネクタ40d,40e,40f,40gのいずれ
か等に対応する発光ユニット側のコネクタである。11
z,12z〜18zおよび21z,22z〜26zは、
コネクタ40zの各端子である。
【0022】各発光ユニットの回路の第1系統,第2系
統に関しては、コネクタ40zの各端子の接続位置以外
は異なるところは無い。また同色発光の各発光ユニット
間でも、同様である。ただ、発光色が異なる発光ユニッ
トでは、発光素子基板47と48に、該当する発色用の
ものが使用され、それに伴って搭載される抵抗器の抵抗
値と個数が異なる。
統に関しては、コネクタ40zの各端子の接続位置以外
は異なるところは無い。また同色発光の各発光ユニット
間でも、同様である。ただ、発光色が異なる発光ユニッ
トでは、発光素子基板47と48に、該当する発色用の
ものが使用され、それに伴って搭載される抵抗器の抵抗
値と個数が異なる。
【0023】図7において、51a,52a,51b,
52b,51c,52cはトランスである。トランス5
1a,52aは、緑色灯を点灯させるための電力を入力
する電源入力端53に接続される。トランス51b,5
2bは、黄色灯を点灯させるための電力を入力する電源
入力端54に接続される。トランス51c,52cは、
赤色灯を点灯させるための電力を入力する電源入力端5
5に接続される。50は、各色点灯の共通の電源入力端
である。11a,12a〜18aおよび21a,22a
〜26aは、コネクタ40aの各端子である。11b,
12b〜18bおよび21b,22b〜26bは、コネ
クタ40bの各端子である。11c,12c〜18cお
よび21c,22c〜26cは、コネクタ40cの各端
子である。
52b,51c,52cはトランスである。トランス5
1a,52aは、緑色灯を点灯させるための電力を入力
する電源入力端53に接続される。トランス51b,5
2bは、黄色灯を点灯させるための電力を入力する電源
入力端54に接続される。トランス51c,52cは、
赤色灯を点灯させるための電力を入力する電源入力端5
5に接続される。50は、各色点灯の共通の電源入力端
である。11a,12a〜18aおよび21a,22a
〜26aは、コネクタ40aの各端子である。11b,
12b〜18bおよび21b,22b〜26bは、コネ
クタ40bの各端子である。11c,12c〜18cお
よび21c,22c〜26cは、コネクタ40cの各端
子である。
【0024】電源回路側のコネクタと発光ユニット側の
コネクタとの接続は、例えば図7の電源回路のコネクタ
40aと緑色灯用発光ユニットのコネクタ(図6のコネ
クタ40z相当)に結合すると、端子11aと11zが
接続され、端子12aと12zが接続され、以下同様に
符号の数字(13〜18,21〜26)の部分の同じも
のどうしが接続される。電源回路のコネクタ40bと黄
色灯用発光ユニットのコネクタ(図6のコネクタ40z
相当)の結合、および電源回路のコネクタ40cと黄色
灯用発光ユニットのコネクタ(図6のコネクタ40z相
当)の結合についても同様である。
コネクタとの接続は、例えば図7の電源回路のコネクタ
40aと緑色灯用発光ユニットのコネクタ(図6のコネ
クタ40z相当)に結合すると、端子11aと11zが
接続され、端子12aと12zが接続され、以下同様に
符号の数字(13〜18,21〜26)の部分の同じも
のどうしが接続される。電源回路のコネクタ40bと黄
色灯用発光ユニットのコネクタ(図6のコネクタ40z
相当)の結合、および電源回路のコネクタ40cと黄色
灯用発光ユニットのコネクタ(図6のコネクタ40z相
当)の結合についても同様である。
【0025】例えば、図7の電源回路の入力端の53と
50の間に、緑色灯点火のために交流電圧が加えられる
と、トランス51aと52aの2次回路に電圧が発生す
る。トランス51aの2次回路電圧は、コネクタ40a
の端子11a、コネクタ(図6のコネクタ40z相当)
の端子11zを経て、また、コネクタ40aの端子12
a,コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端子12
zを経て、それぞれ図6の整流器41の二つの交流入力
端に加えられる。トランス52aの2次回路電圧は、コ
ネクタ40aの端子17a,コネクタ(図6のコネクタ
40z相当)の端子17zを経て、また、コネクタ40
aの端子18a,コネクタ(図6のコネクタ40z相
当)の端子18zを経て、それぞれ図6の整流器42の
二つの交流入力端に加えられる。
50の間に、緑色灯点火のために交流電圧が加えられる
と、トランス51aと52aの2次回路に電圧が発生す
る。トランス51aの2次回路電圧は、コネクタ40a
の端子11a、コネクタ(図6のコネクタ40z相当)
の端子11zを経て、また、コネクタ40aの端子12
a,コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端子12
zを経て、それぞれ図6の整流器41の二つの交流入力
端に加えられる。トランス52aの2次回路電圧は、コ
ネクタ40aの端子17a,コネクタ(図6のコネクタ
40z相当)の端子17zを経て、また、コネクタ40
aの端子18a,コネクタ(図6のコネクタ40z相
当)の端子18zを経て、それぞれ図6の整流器42の
二つの交流入力端に加えられる。
【0026】整流器41の整流出力は、その正極(+)
から抵抗群を経て、第1系統の発光素子基板47のLE
D群を点灯させ、コネクタ(図6のコネクタ40z相
当)の端子15z,コネクタ40aの端子15a,コネ
クタ40aの端子13a,コネクタ(図6のコネクタ4
0z相当)の端子13zを経て負極(−)に戻る。整流
器42の整流出力は、その正極(+)から抵抗群を経
て、第1系統の発光素子基板48のLED群を点灯さ
せ、コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端子16
z,コネクタ40aの端子16a,コネクタ40aの端
子14a,コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端
子14zを経て負極(−)に戻る。
から抵抗群を経て、第1系統の発光素子基板47のLE
D群を点灯させ、コネクタ(図6のコネクタ40z相
当)の端子15z,コネクタ40aの端子15a,コネ
クタ40aの端子13a,コネクタ(図6のコネクタ4
0z相当)の端子13zを経て負極(−)に戻る。整流
器42の整流出力は、その正極(+)から抵抗群を経
て、第1系統の発光素子基板48のLED群を点灯さ
せ、コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端子16
z,コネクタ40aの端子16a,コネクタ40aの端
子14a,コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端
子14zを経て負極(−)に戻る。
【0027】図7の電源回路の入力端の54と50の間
に、黄色灯点火のために電源の交流電圧が加えられた場
合、あるいは入力端の55と50の間に、赤色灯点火の
ために電源の交流電圧が加えられた場合についても同様
である。図7は、三現示用信号機の例を示したものであ
るが、二現示用信号機の場合は、黄色灯関係の部品と配
線に相当するものが無いだけで、その他は図7の回路に
準じて構成される。
に、黄色灯点火のために電源の交流電圧が加えられた場
合、あるいは入力端の55と50の間に、赤色灯点火の
ために電源の交流電圧が加えられた場合についても同様
である。図7は、三現示用信号機の例を示したものであ
るが、二現示用信号機の場合は、黄色灯関係の部品と配
線に相当するものが無いだけで、その他は図7の回路に
準じて構成される。
【0028】図8において、61d,62d,61e,
62e,61f,62f,61g,62gはトランスで
ある。トランス61d,62dは、黄色灯と緑色灯を同
時に点灯させる場合の電力を入力する電源入力端63に
接続される。トランス61e,62eは、赤色灯を点灯
させるための電力を入力する電源入力端64に接続され
る。トランス61f,62fは、黄色灯を点灯させるた
めの電力を入力する電源入力端65に接続される。トラ
ンス61g,62gは、緑色灯を点灯させるための電力
を入力する電源入力端66に接続される。60は、各色
点灯の共通の電源入力端である。
62e,61f,62f,61g,62gはトランスで
ある。トランス61d,62dは、黄色灯と緑色灯を同
時に点灯させる場合の電力を入力する電源入力端63に
接続される。トランス61e,62eは、赤色灯を点灯
させるための電力を入力する電源入力端64に接続され
る。トランス61f,62fは、黄色灯を点灯させるた
めの電力を入力する電源入力端65に接続される。トラ
ンス61g,62gは、緑色灯を点灯させるための電力
を入力する電源入力端66に接続される。60は、各色
点灯の共通の電源入力端である。
【0029】11d,12d〜18dおよび21d,2
2d〜26dは、コネクタ40dの各端子である。11
e,12e〜18eおよび21e,22e〜26eは、
コネクタ40eの各端子である。11f,12f〜18
fおよび21f,22f〜26fは、コネクタ40fの
各端子である。11g,12g〜18gおよび21g,
22g〜26gは、コネクタ40gの各端子である。電
源回路側のコネクタと発光ユニット側のコネクタとの接
続は、図7の場合と同様に、それぞれの端子の符号の数
字(11〜18,21〜26)の部分の同じものどうし
が接続される。
2d〜26dは、コネクタ40dの各端子である。11
e,12e〜18eおよび21e,22e〜26eは、
コネクタ40eの各端子である。11f,12f〜18
fおよび21f,22f〜26fは、コネクタ40fの
各端子である。11g,12g〜18gおよび21g,
22g〜26gは、コネクタ40gの各端子である。電
源回路側のコネクタと発光ユニット側のコネクタとの接
続は、図7の場合と同様に、それぞれの端子の符号の数
字(11〜18,21〜26)の部分の同じものどうし
が接続される。
【0030】例えば、図8の電源回路の入力端の63と
60の間に、黄色灯と緑色灯の同時点火のために電源の
交流電圧が加えられると、トランス61dと62dの2
次回路に電圧が発生する。トランス61dおよび62d
の2次回路の電圧は、他のトランスの2次回路電圧より
高く、例えば他のトランスの2次回路電圧がそれぞれ6
0Vであるのに対し、トランス61dおよび62dの2
次回路電圧は110Vである。
60の間に、黄色灯と緑色灯の同時点火のために電源の
交流電圧が加えられると、トランス61dと62dの2
次回路に電圧が発生する。トランス61dおよび62d
の2次回路の電圧は、他のトランスの2次回路電圧より
高く、例えば他のトランスの2次回路電圧がそれぞれ6
0Vであるのに対し、トランス61dおよび62dの2
次回路電圧は110Vである。
【0031】トランス61dの2次回路電圧は、コネク
タ40dの端子11d,コネクタ(図6のコネクタ40
z相当)の端子11zを経て、また、コネクタ40dの
端子12d,コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の
端子12zを経て、それぞれ図6の整流器41相当の整
流器(以下、黄色1系整流器という)の二つの交流入力
端に加えられる。トランス62dの2次回路電圧は、コ
ネクタ40dの端子17d,コネクタ(図6のコネクタ
40z相当)の端子17zを経て、また、コネクタ40
dの端子18d,コネクタ(図6のコネクタ40z相
当)の端子18zを経て、それぞれ図6の整流器42相
当の整流器(以下、黄色2系整流器という)の二つの交
流入力端に加えられる。
タ40dの端子11d,コネクタ(図6のコネクタ40
z相当)の端子11zを経て、また、コネクタ40dの
端子12d,コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の
端子12zを経て、それぞれ図6の整流器41相当の整
流器(以下、黄色1系整流器という)の二つの交流入力
端に加えられる。トランス62dの2次回路電圧は、コ
ネクタ40dの端子17d,コネクタ(図6のコネクタ
40z相当)の端子17zを経て、また、コネクタ40
dの端子18d,コネクタ(図6のコネクタ40z相
当)の端子18zを経て、それぞれ図6の整流器42相
当の整流器(以下、黄色2系整流器という)の二つの交
流入力端に加えられる。
【0032】黄色1系整流器の整流出力は、その正極
(+)から抵抗群を経て、第1系統の発光素子基板(図
6の発光素子基板47相当)のLED群を点灯させ、コ
ネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端子25z,コ
ネクタ40dの端子25d,コネクタ40gの端子21
g,コネクタ40gに接続されている他の緑色を発光す
るための発光ユニット(以下緑色発光ユニットという)
のコネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端子21z
を経て、さらに抵抗群を経て、緑色発光ユニットの第1
系統の発光素子基板(図6の発光素子基板47相当,以
下、緑色1系発光素子基板という)のLED群を点灯さ
せる。緑色1系発光素子基板からのリターンは、緑色発
光用ユニットのコネクタの端子25z,図8のコネクタ
の端子25gおよび23d,緑色発光用ユニットのコネ
クタの端子23zを経て、黄色1系整流器の負極(−)
に戻る。
(+)から抵抗群を経て、第1系統の発光素子基板(図
6の発光素子基板47相当)のLED群を点灯させ、コ
ネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端子25z,コ
ネクタ40dの端子25d,コネクタ40gの端子21
g,コネクタ40gに接続されている他の緑色を発光す
るための発光ユニット(以下緑色発光ユニットという)
のコネクタ(図6のコネクタ40z相当)の端子21z
を経て、さらに抵抗群を経て、緑色発光ユニットの第1
系統の発光素子基板(図6の発光素子基板47相当,以
下、緑色1系発光素子基板という)のLED群を点灯さ
せる。緑色1系発光素子基板からのリターンは、緑色発
光用ユニットのコネクタの端子25z,図8のコネクタ
の端子25gおよび23d,緑色発光用ユニットのコネ
クタの端子23zを経て、黄色1系整流器の負極(−)
に戻る。
【0033】同様にして黄色2系整流器の整流出力は、
その正極(+)から抵抗群を経て、第2系統のLED群
を点灯させ、コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の
端子26z,コネクタ40dの端子26d,コネクタ4
0gの端子22g,コネクタ40gに接続されている以
下緑色発光ユニットのコネクタ(図6のコネクタ40z
相当)の端子22zを経て、さらに抵抗群を経て、緑色
発光ユニットの第2系統のLED群を点灯させる。緑色
2系発光素子基板からのリターンは、緑色発光用ユニッ
トのコネクタの端子26z,図8のコネクタの端子26
gおよび24d,緑色発光用ユニットのコネクタの端子
24zを経て、黄色2系整流器の負極(−)に戻る。
その正極(+)から抵抗群を経て、第2系統のLED群
を点灯させ、コネクタ(図6のコネクタ40z相当)の
端子26z,コネクタ40dの端子26d,コネクタ4
0gの端子22g,コネクタ40gに接続されている以
下緑色発光ユニットのコネクタ(図6のコネクタ40z
相当)の端子22zを経て、さらに抵抗群を経て、緑色
発光ユニットの第2系統のLED群を点灯させる。緑色
2系発光素子基板からのリターンは、緑色発光用ユニッ
トのコネクタの端子26z,図8のコネクタの端子26
gおよび24d,緑色発光用ユニットのコネクタの端子
24zを経て、黄色2系整流器の負極(−)に戻る。
【0034】図8の入力端64と60の間に赤色灯点灯
用の電圧が加えられた場合、入力端65と60の間に黄
色点灯用の電圧が加えられた場合、および入力端66と
60の間に緑色点灯用の電圧が加えられた場合は、図7
の電源回路と図6の発光ユニットの組み合わせで説明し
た場合と同様であるので説明は省略する。
用の電圧が加えられた場合、入力端65と60の間に黄
色点灯用の電圧が加えられた場合、および入力端66と
60の間に緑色点灯用の電圧が加えられた場合は、図7
の電源回路と図6の発光ユニットの組み合わせで説明し
た場合と同様であるので説明は省略する。
【0035】本発明は、以上説明した実施形態に限定さ
れるものではなく、発光ユニットの構造や形態,電源回
路の細部接続など、種々の変形あるいは変更が可能であ
って、その何れも本発明に含まれる。
れるものではなく、発光ユニットの構造や形態,電源回
路の細部接続など、種々の変形あるいは変更が可能であ
って、その何れも本発明に含まれる。
【0036】
【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明によれ
ば、LEDを搭載する発光素子基板に熱伝導性の高い素
材のコアを採用し、独特の放熱パターンと放熱ルートを
設けることにより、LEDの搭載密度を高くしても、簡
単な構造でLEDの放熱が有効に行えるという効果があ
る。したがって本発明の発光ユニットでは、高密度のL
EDを搭載しても輝度劣化の程度は僅かである。
ば、LEDを搭載する発光素子基板に熱伝導性の高い素
材のコアを採用し、独特の放熱パターンと放熱ルートを
設けることにより、LEDの搭載密度を高くしても、簡
単な構造でLEDの放熱が有効に行えるという効果があ
る。したがって本発明の発光ユニットでは、高密度のL
EDを搭載しても輝度劣化の程度は僅かである。
【0037】また、発光素子基板に平行に濃い色彩の発
光素子固定板を配置して発光素子の発光部を貫通させて
支持することにより、LEDの傾きを防止してすべての
LEDを正確に正面に向けることができる他、点灯時の
コントラストなど、視認性の向上ができるとともに、そ
の状態を長期に保持することができるので、外部からの
振動による影響を防ぎ、LEDの断線を防ぎ寿命の延長
にも役立つという効果がある。
光素子固定板を配置して発光素子の発光部を貫通させて
支持することにより、LEDの傾きを防止してすべての
LEDを正確に正面に向けることができる他、点灯時の
コントラストなど、視認性の向上ができるとともに、そ
の状態を長期に保持することができるので、外部からの
振動による影響を防ぎ、LEDの断線を防ぎ寿命の延長
にも役立つという効果がある。
【0038】また電源回路は、現示すべき信号が異なる
他の多灯形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号
機内において同一色発光の発光ユニットを相互に交換可
能な回路構成としてあるので、同一色であれば、どの信
号機のどの部分にも、ただ一種類の発光ユニットを用意
するだけでよい。したがって本発明を実施することによ
り、生産性の向上と製品管理および保守作業の合理化に
役立つという効果がある。
他の多灯形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号
機内において同一色発光の発光ユニットを相互に交換可
能な回路構成としてあるので、同一色であれば、どの信
号機のどの部分にも、ただ一種類の発光ユニットを用意
するだけでよい。したがって本発明を実施することによ
り、生産性の向上と製品管理および保守作業の合理化に
役立つという効果がある。
【0039】また、電源回路は、前記各発光ユニット内
の2系統のそれぞれの半導体発光素子群に対し、電源電
圧変換用のトランスを1対1で対応させることにより、
完全独立2回路となるので、一方の系統の回路の一部で
不都合が起きても、もう一方の系統の回路で表示が続け
られるので、信号としての本来の使命を完全に維持する
ことができるという効果がある。
の2系統のそれぞれの半導体発光素子群に対し、電源電
圧変換用のトランスを1対1で対応させることにより、
完全独立2回路となるので、一方の系統の回路の一部で
不都合が起きても、もう一方の系統の回路で表示が続け
られるので、信号としての本来の使命を完全に維持する
ことができるという効果がある。
【図1】本発明の一実施形態例の発光ユニットの一部拡
大の説明図(図2のX−Xで切断した断面図)である。
大の説明図(図2のX−Xで切断した断面図)である。
【図2】図1の発光ユニットの全体の外形を示す斜視図
である。
である。
【図3】発光素子基板の一部を拡大して示した平面図で
ある。
ある。
【図4】発光素子基板の一部を拡大して示した裏面図で
ある。
ある。
【図5】LEDの発光部を貫通させ支持する固定板の例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図6】発光ユニット内の接続例を示す電気回路図であ
る。
る。
【図7】信号機(3現示用)の電源回路の一例を示す回
路図である。
路図である。
【図8】信号機(4現示用)の電源回路の一例を示す回
路図である。
路図である。
1 LED 2 固定板 3,47,48 発光素子基板 4 スペーサ 5 ユニット取付板 6 配線基板 30 アルミコア 31,32 絶縁層 33,34 放熱パターン 35,36 独立した放熱パターン 37 スルーホール 41,42 整流器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K080 AA07 AA12 AA14 AB08 BA07 BE07 CC17 5H161 AA01 TT16 TT22 5H180 AA27 GG01 HH14
Claims (4)
- 【請求項1】 発光素子基板の導体パターンで2系統に
分けて接続された半導体発光素子群を搭載する複数の発
光ユニットと、前記発光ユニットに発光時の電力を供給
する電源回路とを含む多灯形色灯信号機において、前記
発光素子基板は、熱伝導性の高い素材をコアとし、該コ
アに絶縁層を挟んで対向する前記導体パターンを該導体
パターンに覆われない絶縁層露出部分より広くするとと
もに、熱伝導性の高い素材で筒状部を形成し該筒状部が
前記コアに接する多数のスルーホールと、前記発光素子
基板の周縁部に分散配置され前記スルーホールの端部に
接する放熱パターンとを設け、熱伝導性の高い素材で構
成した基板支持構造の支持面が前記放熱パターンに接す
ることにより前記コアから前記基板支持構造への放熱ル
ートを形成することを特徴とする多灯形色灯信号機。 - 【請求項2】 発光素子基板の導体パターンで2系統に
分けて接続された半導体発光素子群を搭載する複数の発
光ユニットと、前記発光ユニットに発光時の電力を供給
する電源回路とを含む多灯形色灯信号機において、前記
発光ユニットは、前記発光素子基板の前面に平行に配置
され前記半導体発光素子の発光部を貫通させて支持する
ための少なくとも前面が濃い色彩の素子固定板を含むこ
とを特徴とする多灯形色灯信号機。 - 【請求項3】 電源回路は、現示すべき信号が異なる他
の多灯形色灯信号機との間および同一多灯形色灯信号機
内において同一色発光の発光ユニットを相互に交換可能
な回路構成とすることを特徴とする請求項1または請求
項2のいずれかに記載の多灯形色灯信号機。 - 【請求項4】 電源回路は、前記各発光ユニット内の2
系統のそれぞれの半導体発光素子群に対し1対1で対応
する電源電圧変換用のトランスを含むことを特徴とする
請求項1から請求項3までのいずれかに記載の多灯形色
灯信号機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10326828A JP2000149610A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 多灯形色灯信号機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10326828A JP2000149610A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 多灯形色灯信号機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000149610A true JP2000149610A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18192179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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1998
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