JP2019200853A - Head light for track traveling vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軌道走行車両の前照灯に関する。さらに詳しくは、本発明は、鉄道車両のような予め設置された軌道上を走行する車両の改良された前照灯に関する。 The present invention relates to a headlamp for a track traveling vehicle. More particularly, the present invention relates to an improved headlamp for a vehicle that travels on a previously installed track, such as a railway vehicle.
地上を走行する自動車などの車両および軌道に沿って走行する鉄道車両では、走行中の安全を確保するために、車輌の走行方向の前方に向けて照明光を発する前照灯と呼ばれる照明灯が備えられているのが通常である。車輌の前照灯の光源としては、当初は白熱灯が用いられ、次いでハロゲンランプが用いられてきたが、近年に至り、自動車などの地上を走行する車両では、消費エネルギーの少ないLEDを光源とする前照灯も一部では使われるようになってきている。 In vehicles such as automobiles traveling on the ground and railway vehicles traveling along a track, there is an illuminating lamp called a headlamp that emits illumination light toward the front in the traveling direction of the vehicle in order to ensure safety during traveling. It is usually provided. Incandescent lamps have been used as light sources for vehicle headlamps, and then halogen lamps have been used. However, in recent years, vehicles that run on the ground, such as automobiles, use LEDs that consume less energy as light sources. Some headlamps are also being used.
自動車等の地上を走行する車両の前照灯としてLEDを用いる構成やその制御システムについては既に多数の特許出願が提出されており、その例としては、以下に述べる特許文献1と特許文献2で公開された特許出願を挙げることができる。 Many patent applications have already been filed for configurations and control systems that use LEDs as headlamps for vehicles traveling on the ground such as automobiles. Examples of which are described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described below. List published patent applications.
自動車などの地上(特に道路)を走行する車両に備え付けられる前照灯については、法例に定められている通り、充分な照度の光を発する必要があるが、さらには数多くの自動車関連企業の好むデザインの多様性を考慮して、多数の自動車前照灯開発企業により幅広い研究が行われていることから、特許出願の数も多い。 For headlamps installed on vehicles traveling on the ground (especially roads) such as automobiles, it is necessary to emit light with sufficient illuminance, as required by law, but it is also preferred by many automobile-related companies. Considering the diversity of design, there are many patent applications because a wide range of research has been conducted by many automobile headlamp development companies.
一方、鉄道車両のような軌道上を走行する車両の前照灯については、その走行条件を考慮すると、自動車の前照灯に比較して、その照明機能についての要求項目は少ない。すなわち、鉄道車両の前照灯でも必要な照度の光を発する必要があることは当然であるが、それ以外には、実際には、当該鉄道車輌の運転者による鉄道軌道周囲の状況についての充分な視認性が確保できること、そして対向車両の運転者による当該鉄道車両の進行方向の確認が容易で、かつ対向車両の運転者の運転操作の障害とならないこと(すなわち、対向車両の運転者に過度のまぶしさを感じさせないこと)などが必要となる程度であって、関係省令でも、「標識灯:夜間に列車の前方及び後方からその列車の進行方向を確認することができるものであること。」との規定があるに過ぎない。 On the other hand, regarding the headlamp of a vehicle traveling on a track such as a railway vehicle, there are few requirements for the illumination function compared to the headlamp of an automobile in consideration of the traveling conditions. In other words, although it is natural that the headlight of a railway vehicle needs to emit light having a necessary illuminance, in fact, other than that, the situation of the surroundings of the railway track by the driver of the railway vehicle is actually sufficient. High visibility, and it is easy for the driver of the oncoming vehicle to confirm the traveling direction of the railway vehicle, and it does not obstruct the driving operation of the driver of the oncoming vehicle. In the relevant ministerial ordinance, “sign lights: the direction of travel of the train can be confirmed from the front and rear of the train at night. "
ただし、日本鉄道車輌工業会では、鉄道車両の前照灯の規格として、日本鉄道車輌工業会規格審査会による審議に基づき、「鉄道車両−ハロゲンシールドビームランプ(JRIS−R−1643)」を定めている。この鉄道車両の前照灯の規格に定められた鉄道車両用のハロゲンシールドビーム(HSB)ランプの基本構造について、丸形ランプを例として、その正面図と側面図とをそれぞれ、添付図面の図1の(a)と(b)に示して、以下に簡単に説明する。 However, the Japan Railway Vehicle Industry Association has established “Railway Vehicle-Halogen Shielded Beam Lamp (JRIS-R-1643)” as a standard for railway vehicle headlamps based on deliberation by the Japan Railway Vehicle Industry Association Standard Review Committee. ing. As for the basic structure of a halogen shield beam (HSB) lamp for railway vehicles defined in the standard for headlamps of this railway vehicle, a round lamp is taken as an example, and a front view and a side view thereof are respectively shown in the accompanying drawings. This will be briefly described below with reference to (a) and (b) of 1.
図1の(a)と(b)に見られるように、丸形のHSBランプ1は、後半部分を構成する半球状の反射鏡2と前半部分を構成する透明カバー3からなるランプ容器、そしてランプ容器の反射鏡底部に並列固定された二個のハロゲンランプ(発光管)4、5から構成されている。二個の発光管は、主灯と呼ばれる反射鏡の中心部に固定されている発光管4そして主灯4の上部に並行して配置固定されている副灯と呼ばれる発光管5とからなる。主灯4は、その固定位置の関係から、HSBランプ1の前方、かつHSBランプ1に対して垂直な方向に、照明光を放射する。一方、副灯5は、その固定位置が反射鏡2の中心から上側にずれているため、HSBランプ1の前方ではあるが、斜め下側方向に照明光を放射する。 As shown in FIGS. 1A and 1B, a round HSB lamp 1 is composed of a lamp vessel comprising a hemispherical reflecting mirror 2 constituting the latter half part and a transparent cover 3 constituting the first half part, and It is composed of two halogen lamps (light-emitting tubes) 4 and 5 fixed in parallel to the bottom of the reflector of the lamp vessel. The two light-emitting tubes are composed of a light-emitting tube 4 fixed to the central portion of a reflecting mirror called a main lamp and a light-emitting tube 5 called a sub-lamp arranged and fixed in parallel to the upper part of the main light 4. The main lamp 4 radiates illumination light in front of the HSB lamp 1 and in a direction perpendicular to the HSB lamp 1 because of its fixed position. On the other hand, since the fixing position of the secondary lamp 5 is shifted upward from the center of the reflecting mirror 2, the illumination light is radiated obliquely downward although it is in front of the HSB lamp 1.
上記のように、主灯4は、鉄道車両の正面に向けて放射される照明光、すなわち鉄道軌道に平行な方向に放射される照明光を与え、副灯5は、鉄道車両の前方下側に向けて放射される照明光を与える。従って、鉄道車両の通常の走行(運行)時には、主灯4が点灯される。一方、対向して走行する車両が近接した場合あるいは駅のホームに接近した場合などには、副灯5が点灯される。このため、対向車両の運転者がまぶしさを感じて、正常な運転の障害となる状況を未然に防ぐことができ、また駅のホームで車両の接近を待っている乗客に不快なまぶしさを与えることを回避することができる。 As described above, the main light 4 gives illumination light radiated toward the front of the railway vehicle, that is, illumination light radiated in a direction parallel to the railroad track, and the sub-light 5 is a front lower side of the railway vehicle. Gives illumination light emitted toward. Accordingly, the main lamp 4 is turned on during normal travel (operation) of the railway vehicle. On the other hand, the sub-light 5 is turned on when a vehicle traveling oppositely approaches or when it approaches the platform of the station. For this reason, the driver of the oncoming vehicle can feel the glare and prevent the situation that hinders normal driving, and it can also make the passengers waiting for the vehicle approach at the station platform uncomfortable. Can be avoided.
主灯4と副灯5のそれぞれには、外部からの電気エネルギーの供与のための主灯端子と副灯端子そして共通端子からなる端子群6が接続されている。主灯4と副灯5との発光作動の切替は、HSBランプの外部に備えられ、主灯端子と副灯端子そして共通端子に電気的に接続されている切替器(図示なし)により行われる。 Each of the main lamp 4 and the sub lamp 5 is connected to a terminal group 6 including a main lamp terminal, a sub lamp terminal and a common terminal for supplying electric energy from the outside. Switching of the light emission operation between the main lamp 4 and the sub lamp 5 is performed by a switch (not shown) provided outside the HSB lamp and electrically connected to the main lamp terminal, the sub lamp terminal and the common terminal. .
前述のように自動車等の地上を走行する車両の前照灯では、光源のLED化も進みつつあることから、種々の構成の自動車用LED前照灯の開発が行われている。一方、鉄道車両の前照灯のLED化も検討されていると推測されるが、鉄道車両の前照灯のLED化については、鉄道車輌用前照灯を備える鉄道車両の更新が頻繁に行われないという事情もあることから、充分な進展が見られていないようである。 As described above, in the headlamp of a vehicle traveling on the ground such as an automobile, the LED light source is being used in an LED, and therefore, an automotive LED headlamp having various configurations has been developed. On the other hand, although it is speculated that the use of LED for the headlights of railway vehicles is also being considered, for the use of LED for the headlights of railroad vehicles, railway vehicles equipped with railcar headlamps are frequently updated. It seems that there is not enough progress because there are circumstances where it is not.
すなわち、現在運行している鉄道車輌の大部分は、前述した前照灯規格のJRIS−R−1643に従った構造を持つハロゲンランプの前照灯を備えている。そして、それらの前照灯のLED化、すなわち、ハロゲンランプからLEDへの光源の切替に際しては、車両全体の更新が行われない限り、LEDを光源とするランプの外観構造は、図1に示したハロゲンシールドビームランプと略同一とする必要がある。 That is, most railway vehicles currently in operation have a halogen lamp headlamp having a structure in accordance with the above-mentioned headlight standard JRIS-R-1643. When the headlamps are converted to LEDs, that is, when the light source is switched from the halogen lamp to the LED, the external structure of the lamp using the LED as the light source is shown in FIG. 1 unless the entire vehicle is updated. It should be substantially the same as the halogen shield beam lamp.
しかしながら、光源であるハロゲンランプ(発光管)を単にLEDに置き換えるのみでは解決しない問題も少なからず存在する。その一つに、LED自体が本質的に有する低い耐熱性の問題がある。すなわち、図1の主灯と副灯のハロゲンランプのそれぞれをLEDに置き換えて使用するためには、LEDの不充分な発光特性(単位面積当たりの発光量の不充分さ)を考慮すると、高い発光特性を示すLEDを用いる必要があるが、高い発光特性を示すLEDの発光には高電力の印加が必要となる。そして、そのような高電力の印加で発光するLEDを用いた場合には、LEDからの高輝度の発光に伴って発生する高い発熱に起因するLED周辺環境の高温化の問題が発生する。このため、LEDが短時間の内に劣化することを避けることができないという問題が発生する。 However, there are not a few problems that cannot be solved simply by replacing the halogen lamp (light emitting tube), which is a light source, with an LED. One of them is a problem of low heat resistance inherent in the LED itself. That is, in order to use the main lamp and the sub-halogen lamp in FIG. 1 by replacing them with LEDs, considering the insufficient light emission characteristics of the LEDs (insufficient light emission amount per unit area), it is high. Although it is necessary to use an LED exhibiting light emission characteristics, application of high power is required for light emission of an LED exhibiting high light emission characteristics. And when using LED which light-emits by such application of high electric power, the problem of the high temperature of LED peripheral environment resulting from the high heat_generation | fever generate | occur | produced with the high-intensity light emission from LED generate | occur | produces. For this reason, the problem that it cannot be avoided that LED deteriorates within a short time occurs.
本発明の発明者(本発明者)は、JRIS−R−1643に従った構造を持つ前照灯のLED化、すなわち、これまでに鉄道車両の前照灯として用いられてきたJRIS−R−1643に従った構造のハロゲンランプを用いる前照灯の構成を大幅な変更する必要がなく、光源をLEDに切り替えることを目指して研究を行った。そしてその研究を行うに際して、特許済あるいは出願中の特許出願を開示する特許公報と公開特許公報の調査を行ったが、その調査では、上記の問題に対する具体的な解決方法を提示する発明を記載した特許公報や公開特許公報を見つけることができなかった。 The inventor of the present invention (the present inventor) has converted the headlamp having a structure according to JRIS-R-1643 into an LED, that is, the JRIS-R-, which has been used as a railcar headlamp so far. Research was conducted with the aim of switching the light source to an LED without the need for drastically changing the configuration of a headlamp using a halogen lamp having a structure according to 1643. And when conducting the research, we investigated patent publications and published patent publications that disclose patent applications that have already been filed or pending applications, and the investigation describes an invention that presents a specific solution to the above problem. I couldn't find the patent gazettes and published patent gazettes I made.
本発明者はその後も調査を続けたところ、東京地区で運行されている鉄道車両で、LEDを光源として用いた前照灯を備えていると見られる鉄道車両が存在し、実際に運行されていることに気がついた。すなわち、現実に運行されている一部の鉄道車両の前照灯の照明挙動を観察すると、通常の運行時には、前照灯の下半部分は明るく光り、一方、上半部分は暗いままとなっているが、その車両が駅のホームに接近した際には、今度は前照灯の上半部分が明るく光るようになり、今度は下半部分が暗くなっている場合があることが観察された。従って、このような前照灯は、図1に示したHSBランプの形状の上半分の領域に、LEDと斜め下方に光を配向させるレンズを配置するか、あるいは斜め下方に向くLEDとレンズとを配置し、そして下半分の領域に、LEDと水平に光を配向させるレンズとを組み合わせて配置しているLEDを光源とする前照灯であろうと推測された。 The inventor continued the investigation after that, and there was a railway vehicle that is operated in the Tokyo area, which seems to be equipped with a headlamp using an LED as a light source, and was actually operated. I realized that That is, when observing the lighting behavior of the headlamps of some railway vehicles that are actually operated, the lower half of the headlamps shine brightly during normal operation, while the upper half remains dark. However, when the vehicle approaches the platform of the station, it is observed that the upper half of the headlight now shines brightly, and that the lower half is now dark. It was. Accordingly, in such a headlamp, an LED and a lens for orienting light obliquely downward are arranged in the upper half region of the HSB lamp shown in FIG. It was estimated that the headlight would be a LED light source in which the LED and a lens that orients light horizontally are combined in the lower half area.
前述したような鉄道車両の光源としてLEDを用いていると推測される前照灯の照明挙動(すなわち、前照灯における明確な明暗領域の切り替わりの発現)については、その前照灯としての機能については特段の問題は無いと思われるが、実際には前照灯の照明挙動が従来のHSBランプを用いた前照灯と大きく変わり、また明るさが不足気味であることから、見た目の不自然さが目立つという問題が発生する。 Regarding the lighting behavior of a headlamp that is presumed to use an LED as a light source for a railway vehicle as described above (that is, the manifestation of a clear switching between bright and dark areas in the headlamp), the function as the headlamp However, the lighting behavior of the headlamps is significantly different from that of the headlamps using conventional HSB lamps and the brightness is not enough. The problem that nature stands out occurs.
本発明者は、以上に述べたような現実に運行している鉄道車両で採用されていると推測されるLEDを光源とする前照灯に代わる新規な構成の前照灯の開発、すなわち、限られたスペースの中で、従来のハロゲンランプ(発光管)を光源とした前照灯と殆ど変わることの無い明るさと照明挙動とを示す前照灯の開発を目指して研究を重ねた。そして、その結果、以下に述べる本発明に到達した。 The present inventor has developed a headlamp having a novel configuration that replaces a headlamp that uses an LED that is presumed to be adopted in a railway vehicle that actually operates as described above, that is, In a limited space, research was repeated with the aim of developing a headlamp that shows brightness and lighting behavior that is almost the same as a conventional headlamp using a halogen lamp (light-emitting tube) as a light source. As a result, the present invention described below has been reached.
本発明が提供する軌道走行車両の前照灯は、LED基板;LED基板の一方の側の表面にて二次元方向に分散配列された状態で固定された少なくとも三組のLED光源セット、ただし、各組のLED光源セットは、互いに近接して配置された主灯LEDと副灯LEDとから構成されている;それぞれのLED光源セットの上面に備えられ、LED基板もしくは後記の放熱板に固定されている集光レンズ;主灯LEDと副灯LEDに電気エネルギーを択一的に供給する電気エネルギー供給手段;LED基板の前側に被せられた光透過性カバー;そして上記LED基板の背後に備えられた放熱板を含む構成の前照灯である。 The headlamp for a track vehicle provided by the present invention includes: an LED substrate; at least three LED light source sets fixed in a two-dimensional distributed manner on the surface of one side of the LED substrate; Each LED light source set is composed of a main light LED and a sub light LED arranged close to each other; provided on the upper surface of each LED light source set and fixed to an LED substrate or a heat sink described later. A condensing lens; an electric energy supply means for selectively supplying electric energy to the main light LED and the sub light LED; a light-transmitting cover placed on the front side of the LED substrate; and provided behind the LED substrate A headlamp having a structure including a heat sink.
すなわち、本発明は、主灯となるLED光源と副灯となるLED光源との近接並行配置を維持した状態の主灯LED光源と副灯LED光源とのLED光源セットを複数組用意し、各LED光源セットのそれぞれの上面に集光レンズを配設することによりLED照明ユニットを構成した上で、これらのLED照明ユニットをLED基板の一方の側の表面側にて二次元方向に分散配列された状態で固定した構成とした点を主たる特徴とする軌道走行車両の前照灯を提供する。 That is, the present invention prepares a plurality of LED light source sets of the main light LED light source and the sub light LED light source in a state in which the proximity and parallel arrangement of the LED light source as the main light and the LED light source as the sub light is maintained, An LED illumination unit is configured by disposing a condenser lens on each upper surface of the LED light source set, and these LED illumination units are dispersedly arranged in a two-dimensional direction on the surface side of one side of the LED substrate. A headlamp for an orbital vehicle characterized by a point that is fixed in a standing state.
本発明の軌道走行車両の前照灯の好ましい態様は、次の通りである。
(1)上記の電気エネルギー供給手段が、LED基板の背面に備えられている、各LED光源セットの主灯LEDと副灯LEDのそれぞれに電気的に接続している主灯LED入力端子と副灯LED入力端子そして共通端子からなる電気エネルギー入力端子;各LED光源セットの主灯LEDを直列に連結する第一の電気回路;各LED光源セットの副灯LEDを直列に連結する第二の電気回路;主灯LED入力端子と副灯LED入力端子と共通端子のそれぞれと第一の電気回路と第二の電気回路のそれぞれとを電気的に接続するLED駆動ドライバ;主灯LED入力端子と副灯LED入力端子と共通端子のそれぞれと第一の電気回路と第二の電気回路のそれぞれとに電気的に接続し、電気エネルギーを第一の電気回路あるいは第二の電気回路に択一的に供給するようにLED駆動ドライバの駆動を制御するコントローラを含む。
The preferable aspect of the headlamp of the track traveling vehicle of the present invention is as follows.
(1) The above-mentioned electric energy supply means is provided on the back surface of the LED board, and the main light LED input terminal and the sub light LED that are electrically connected to the main light LED and the sub light LED of each LED light source set. An electric energy input terminal comprising a lamp LED input terminal and a common terminal; a first electric circuit for connecting the main light LEDs of each LED light source set in series; a second electric for connecting the sub-light LEDs of each LED light source set in series A circuit; an LED drive driver for electrically connecting the main light LED input terminal, the sub light LED input terminal, the common terminal, and the first electric circuit and the second electric circuit; The light LED input terminal and the common terminal are electrically connected to the first electric circuit and the second electric circuit, respectively, and electric energy is supplied to the first electric circuit or the second electric circuit. A controller for controlling the driving of the LED driver to alternatively supply.
(2)各LED照明ユニットの主灯となるLED光源が当該ユニットの集光レンズの焦点に配置され、副灯となるLED光源が主灯となるLED光源の上側に近接配置されている。
(3)LED光源セットと集光レンズのそれぞれが互いに同一のサイズと照明性能を持つ六組からなり、一組のLED光源セットと集光レンズを中心として、他の五組のLED光源セットと集光レンズとが上記一組のLED光源セットを中心としたの位置の周囲に均一な間隔にて配置されている。
(4)日本鉄道車輌工業会規格JRIS−R−1643に従う鉄道車両−ハロゲンシールドビームランプの代替品として使用するため本発明の前照灯である。
(2) The LED light source that is the main lamp of each LED illumination unit is disposed at the focal point of the condenser lens of the unit, and the LED light source that is the sub lamp is disposed close to the upper side of the LED light source that is the main lamp.
(3) Each of the LED light source set and the condensing lens is composed of six pairs having the same size and illumination performance, with one set of the LED light source set and the condensing lens as the other five sets of LED light source sets. The condensing lens is arranged at a uniform interval around a position centered on the set of LED light sources.
(4) The headlamp of the present invention for use as a substitute for a railway vehicle-halogen shield beam lamp in accordance with the Japan Railway Vehicle Industry Association Standard JRIS-R-1643.
本発明はまた、本発明の上記構成の前照灯を備えた軌道走行車両をも提供する。 The present invention also provides a track traveling vehicle provided with the headlamp configured as described above.
本発明の前照灯を利用することにより、LEDを発光源とする前照灯でありながら、主灯LEDの点灯時と副灯点灯時との切替の際に前照灯の明るさの発現位置の不自然さが見られなくなるため、光源としてハロゲンランプ(発光管)を用いたJRIS−R−1643の規定に従う従来のハロゲンシールドビームランプと同様に、外部から前照灯を見た場合において、主灯のみを点灯した場合でも、副灯のみを点灯した場合でも、いずれも同様の前照灯の全体においてほぼ均一に拡がる明るさが観察される。 By using the headlamp of the present invention, the brightness of the headlamp is manifested when switching between when the main lamp LED is lit and when the sub lamp is lit while the headlamp is an LED. When the headlamp is viewed from the outside as in the conventional halogen shielded beam lamp according to the provisions of JRIS-R-1643 using a halogen lamp (arc tube) as a light source, since the unnatural position is not seen. Even when only the main light is lit or when only the sub-light is lit, the brightness that spreads almost uniformly in the entire headlight is observed.
本発明の軌道走行車両の前照灯を、図1に示した丸形タイプの前照灯を例にとって、添付図面の図2乃至図5を参照して説明する。なお、角形タイプの前照灯については、特に説明しないが、以下に記載する丸形タイプの前照灯の構成と、日本鉄道車輌工業会規格JRIS−R−1643に従う角形の鉄道車両−ハロゲンシールドビームランプに関する説明とを併せ読めば、本発明のLEDを光源として用いる前照灯(以下、LED前照灯と略すこともある)は、丸形のみならず、角形のLED前照灯であっても同様に構成して使用することができることは容易に理解できるはずである。 The headlamp of the track traveling vehicle of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5 of the accompanying drawings, taking the round type headlamp shown in FIG. 1 as an example. Although the square type headlamp is not particularly described, the configuration of the round type headlamp described below and the square type rail vehicle according to the Japan Railway Vehicle Industry Association Standard JRIS-R-1643-halogen shield When read in conjunction with the description of the beam lamp, a headlamp using the LED of the present invention as a light source (hereinafter sometimes abbreviated as LED headlamp) is not only a round shape but also a square shape LED headlamp. However, it should be easily understood that the same configuration can be used.
図2と図3において、LED前照灯11は、前方に透明カバー12を備え、後方に複数個のLED照明ユニット13を備えたLED基板14を備えており、LED基板14の背面には放熱板15が備えられている。LED照明ユニット13は、二個一組のLED(LED光源)、すなわち主灯として機能する主灯LED13a、そして副灯として機能する副灯LED13bとから構成されるLED光源セット、そして各LED光源セットの上面に備えられ、底部でLED基板14に固定されている集光レンズ16を含む。ただし、集光レンズ16のLED基板14への固定は、必ずしも底部でなされている必要はなく、任意の手段を介して間接的に固定されていてもよい。また、集光レンズ16は放熱板15に直接あるいは間接的に固定されていてもよい。
なお、図2と図3に示した形状の集光レンズを用いる場合には、副灯LED13bの上側(すなわち、主灯LED13aとは反対側)の近接した位置に、副灯LEDよりも若干幅広の遮光板13cを設けて、副灯LED13bから発せられる光が上方に拡がるのを回避するようにすることが好ましい。
2 and 3, the LED headlamp 11 includes a transparent cover 12 on the front side and an LED substrate 14 having a plurality of LED illumination units 13 on the rear side. A plate 15 is provided. The LED illumination unit 13 includes a pair of LEDs (LED light sources), that is, an LED light source set including a main light LED 13a that functions as a main light, and a sub light LED 13b that functions as a sub light, and each LED light source set. And a condensing lens 16 fixed to the LED substrate 14 at the bottom. However, the condenser lens 16 is not necessarily fixed to the LED substrate 14 at the bottom, and may be indirectly fixed via any means. Further, the condenser lens 16 may be fixed directly or indirectly to the heat sink 15.
In the case where the condensing lens having the shape shown in FIGS. 2 and 3 is used, it is slightly wider than the sub lamp LED at a position close to the upper side of the sub lamp LED 13b (that is, the side opposite to the main lamp LED 13a). It is preferable to prevent the light emitted from the sub lamp LED 13b from spreading upward by providing the light shielding plate 13c.
LED基板14の背面には、それぞれの各LED光源セットに電気エネルギーを供給する電気エネルギー入力端子17が備えられている。 On the back surface of the LED substrate 14, an electrical energy input terminal 17 that supplies electrical energy to each LED light source set is provided.
図2に示したLED前照灯11は、合計六組のLED照明ユニット13を備えている。それらの六組のLED照明ユニット13は、前照灯の中央に位置する一組のLED照明ユニットと、その中央のLED照明ユニット周囲に均等に配置されている五組のLED照明ユニットから構成されている。ただし、このようなLED照明ユニットの配置は、本発明のLED前照灯にとって好ましいが、必須ではない。 The LED headlamp 11 shown in FIG. 2 includes a total of six sets of LED lighting units 13. The six sets of LED lighting units 13 are composed of a set of LED lighting units located in the center of the headlamp and five sets of LED lighting units arranged evenly around the central LED lighting unit. ing. However, such an arrangement of the LED lighting unit is preferable for the LED headlamp of the present invention, but is not essential.
図3に示されているように、本発明のLED前照灯11の各LED照明ユニット13は、LED基板の表面に二個一組のLED(LED光源)13a、13bからなるLED光源セットが固定され、それぞれのLED光源セットの前方(基板から見れば上方)には、LED光源から発せられる光を集光して、光の照射方向を規定する集光レンズ16が備えられた構成にある。そして、主灯として機能するLED13aは、この集光レンズ16の中央部(集光レンズ16の焦点の位置)に配置固定され、そして副灯として機能するLED13bは、主灯LED13aの上側に近接配置されることが好ましい。なお、LED基板14やLED基板の背後に装着する放熱板15としては、LEDを発光源として用いる各種の照明装置において、これまで知られ、あるいは利用されている各種のLED基板と放熱板とを使用することが可能であるため、LED基板と放熱板についての詳しい説明は省略する。 As shown in FIG. 3, each LED illumination unit 13 of the LED headlamp 11 of the present invention has an LED light source set composed of a pair of LEDs (LED light sources) 13a and 13b on the surface of the LED substrate. A condensing lens 16 is provided in front of each LED light source set (upward when viewed from the substrate) to collect the light emitted from the LED light source and define the light irradiation direction. . The LED 13a functioning as the main light is arranged and fixed at the center of the condenser lens 16 (the focal position of the condenser lens 16), and the LED 13b functioning as the auxiliary light is arranged close to the upper side of the main light LED 13a. It is preferred that In addition, as the heat sink 15 attached to the back of the LED substrate 14 or the LED substrate, various LED substrates and heat sinks that have been known or used so far in various lighting devices that use LEDs as light emitting sources. Since it can be used, a detailed description of the LED substrate and the heat sink is omitted.
次に、それぞれのLED照明ユニット13へ電気エネルギーを供給する電気エネルギー供給システムの好ましい態様について、図5を参照して説明する。 Next, the preferable aspect of the electrical energy supply system which supplies an electrical energy to each LED lighting unit 13 is demonstrated with reference to FIG.
図5において、電気エネルギー供給システムは、各LED光源セットの主灯LEDを直列に連結する第一の電気回路;各LED光源セットの副灯LEDを直列に連結する第二の電気回路;主灯LED入力端子と副灯LED入力端子と共通端子のそれぞれと第一の電気回路と第二の電気回路のそれぞれとを電気的に接続するLED駆動ドライバ(LEDドライバ);主灯LED入力端子と副灯LED入力端子と共通端子のそれぞれと第一の電気回路と第二の電気回路のそれぞれとに電気的に接続し、電気エネルギーを第一の電気回路あるいは第二の電気回路に択一的に供給するようにLED駆動ドライバの駆動を制御するコントローラを含む。 In FIG. 5, the electric energy supply system includes a first electric circuit that connects the main light LEDs of each LED light source set in series; a second electric circuit that connects the sub-light LEDs of each LED light source set in series; LED drive driver (LED driver) for electrically connecting each of the LED input terminal, the sub-light LED input terminal, the common terminal, and each of the first electric circuit and the second electric circuit; Electrically connected to each of the LED light input terminal and the common terminal, and each of the first electric circuit and the second electric circuit, and the electric energy is alternatively set to the first electric circuit or the second electric circuit. A controller for controlling the drive of the LED driver to be supplied.
電気エネルギー供給システムを上記のように構成することにより、全ての主灯LEDは一斉に点灯し、また全ての主灯LEDの消灯と同時に副灯LEDは一斉に点灯する。そして、このような電気エネルギー供給システムの採用により、前照灯の前面全体が常に明るい状態で維持される。 By configuring the electric energy supply system as described above, all the main lamp LEDs are turned on all at once, and the sub lamp LEDs are turned on all at the same time when all the main lamp LEDs are turned off. By adopting such an electric energy supply system, the entire front face of the headlamp is always kept bright.
ただし、本発明の軌道走行車両の前照灯で用いる電気エネルギー供給システムは、必ずしも、図5に示した回路構成のシステムとする必要はなく、例えば、図6に示すような、主灯LED点灯用ドライバと副灯点灯用ドライバを別個に備える電気エネルギー供給システムとすることもできる。このような回路構成の電気エネルギー供給システムを用いた場合には、電気エネルギー供給システム自体が大型化するが、本発明の軌道走行車両の前照灯の正常な作動には問題はない。 However, the electric energy supply system used for the headlamp of the track traveling vehicle of the present invention is not necessarily the system having the circuit configuration shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. It is also possible to provide an electric energy supply system including a separate driver and a sub-light lighting driver. When the electric energy supply system having such a circuit configuration is used, the electric energy supply system itself is increased in size, but there is no problem in the normal operation of the headlamp of the track traveling vehicle of the present invention.
1 JRIS−R−1643に従う丸形の鉄道車両HSB前照灯
2 反射鏡
3 透明カバー
4 主灯発光管
5 副灯発光管
11 本発明のLED前照灯
12 透明カバー
13 LED照明ユニット
13a 主灯LED
13b 副灯LED
13c 遮光板
14 LED基板
15 放熱板
16 集光レンズ
17 入力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Round railway vehicle HSB headlamp according to JRIS-R-1643 2 Reflector 3 Transparent cover 4 Main lamp luminous tube 5 Sublight luminous tube 11 LED headlamp of the present invention 12 Transparent cover 13 LED lighting unit 13a Main lamp LED
13b Sub-light LED
13c Shading plate
14 LED board 15 Heat sink 16 Condensing lens 17 Input terminal
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