JP5865025B2 - 踏切警報灯 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道線路の踏切に設置され、通行者，列車に対して踏切警報を点滅発報する踏切警報灯に関する。

鉄道の踏切に設置される踏切警報灯は、踏切を渡る通行者，車両あるいは踏切を横切る道路上の通行者、車両に対して列車の接近を点滅発光によって報知する灯器であり、踏切警報機柱に交互に点滅する２灯を１組として設置される。

踏切警報機は、踏切の線路の両側で原則として道路から踏切に向かって左側に設けられることになっている。また、踏切の取付け道路が２以上に分岐している箇所における踏切警報機には、必要に応じて１方向に対して交互に点滅する警報灯（２灯）の組をさらに増設することになっている。

特許文献１には、道路が複雑に交錯している踏切に警報機を設置する場合についての問題点として以下のとおり説明されている。すなわち、各道路に向けて必要な数の警報灯を腕木の両端に一組ずつ取り付けてそれぞれの腕木を多方向に向ける必要があり、警報灯のランプユニットに使用する発光ダイオード（ＬＥＤ）は、視認性の良好な範囲が狭いため、線路片側のすべての方向より視認するにはランプユニットの数を相当多くしなければならないという点である。引用文献１はこのような問題点を解決するため、「それぞれが異なる方向に正対する複数の発光ユニットを一つの灯体のハウジングにまとめて配置した多面表示警報灯」を提案したというのである。

また、特許文献２には、上記多面表示警報灯は、１８０度の範囲で多方面から視認できるようにするものであるので、背面方向にもう一つの踏切警報灯を設置する必要があるという問題点を指摘し、その解決策として、「発光ダイオード基板の両面に半円形に多数の発光ダイオードを取り付け、該発光ダイオード基板の４枚を、半円形の直径部分が灯体の中心位置で垂直になって合わさるように、９０度間隔で固定した全方向踏切警報灯」を提案している。

ところで、特許文献１に記載された多面表示警報灯は、要するに、互いに向きを異ならせて３個のランプユニットを１つの灯体のハウジングに収めたというものであって、その問題点は、多方面から視認できるようにするためには、背面方向にもう一つの踏切警報機を設置する必要があるということではなく、見る方向によっては２個または３個のランプユニットが見えるということである。

踏切警報機には、２個以上の赤色せん光灯を設けること、赤色せん光灯は、警報装置の動作中は交互に点滅し、そのせん光の見通し距離が４５メートル以上であること、といった規定がある（普通鉄道の施設に関する技術上の基準の細目を定める告示（旧運輸省告示第１７７号、第２条の２参照））。

ところが、特許文献１に記載された多面表示警報灯は、互いに隣接して設置された２〜３灯が同時点滅となって、この規定を満たさない虞がある。今一つの問題は、警報灯の発光形状の問題である。警報灯の発光形状は円形であり、従来の警報灯は１方向表示のため、正面から見た形状が円形であれば格別の問題はなかったが、特許文献１のように多面表示を目的とする警報灯の場合には、その形状が問題となる。

つまり、特許文献１に記載の多面表示警報灯は、灯体ハウジングの正面から見たときにランプユニットが円形であっても、見る方向によっては、これが楕円形に見えるだけでなく、しかも見る角度によって楕円形の形状が異なり、正面から見たときには、中央の円形のランプユニットの両側に細い楕円形のランプユニットが視認され、また斜め方向から見たときには、２個のランプユニットが同時に見えることとなり、しかも見る角度によってその形状が変化するという問題がある。

もちろんこの問題は、特許文献２に記載の全方向踏切警報灯においても解決されているわけではない。特許文献２に記載の全方向踏切警報灯によれば、ＬＥＤ実装基板を十字形に配置したときには、ＬＥＤ実装基板に直交する方向から見たときにのみ、その発光面は円形に見えるものの、斜め方向から見たときに、発光面は楕円形となる。１台で３６０度全ての方向からの視認が可能であることは理解できるが、見る角度によって警報灯の形状が変化するのである。

このような問題点を解決するため、出願人は先にＬＥＤ実装基板を多面体の立体構造に配列した発光体を用い、見る角度によって警報灯の発光形状に変化を生じさせない全方位踏切警報灯を提案した（特許文献３参照）。特許文献３に記載の全方位踏切警報灯は、図８に示すように、多面発光体を組み込んだ警報機であり、多面体発光体を赤色発光のＬＥＤ実装基板の組立体で構成し、各面のＬＥＤ実装基板を発光面として多面体の各方向に向けて配置したものである。

上記警報機によれば、踏切の取付道路が２以上に分岐している箇所においても、交互に点滅する１組の警報灯（２灯）を設置するだけでよく、従来の警報灯のように１方向に対して交互に点滅する警報灯（２灯）の組をさらに増設する必要がなくなり、しかも、２以上の道路が交差する踏切であっても、踏切に対する道路の交差角を考慮する必要がなく、１組の警報灯（２灯）を各道路から見通すことができる位置に設置することによって、各道路の通行者、列車に対して明確に踏切警報を発することができた。

しかしながら特許文献３の実施例に記載の全方位踏切警報灯においても、いくつかの問題点があることが分かった。特許文献３の実施例に記載した多面発光体２１の面数は、図８に示すように要するに９角柱状の胴部発光体２２の上段に斜め上向きの発光面を有する９角錐状の上部発光体２３を、また下段に斜め下向きの発光面を有する９角逆錐状の下部発光体２４を組合わせて合計２７面のＬＥＤによる発光面を形成したものであった。この多面発光体を用いた全方位踏切警報灯にも幾つかの問題点があることがわかった。

すなわち、この多面発光体によれば、球面の上下並びに円周方向を含めて３次元空間のあらゆる方向に対して均一に発光させることはできるが、その反面、踏切通行者に向けられるＬＥＤの数が少なくなり、視覚的に明るさが減じてしまうという点である。また、多面体発光体を覆う球面レンズと多面体構造の発光体との空間に中心角１２０°ごとに警報灯の背面から太陽光による疑似点灯を防止するため、仕切板を設けていたが、踏切通行者にとっては、この仕切板の部分が発光面に比べて暗く見えて球面レンズ内に明暗ができ、実質的に発光面積が減じるという点である。

実開平６−３７０４７号公報 特許公開２００５−２４７１３３ 特開２０１０−１７９６６４

解決しようとする問題点は、特許文献３の実施例に記載された全方向踏切警報灯によるときには、踏切通行者に向けられる面の明るさが視覚的に減じ、また球面レンズ内に明暗ができ、実質的に発光面積が減少するという点である。

本発明による踏切警報灯は、特許文献３の実施例に記載された踏切警報灯の多面発光体が消費する発光電力を維持したまま、発光面積の拡大を図り、発光輝度を高めた点をもっとも主要な特徴とする。

本発明による踏切警報灯によれば、踏切警報灯の発光面積が実質的に拡大し、しかも発光輝度を向上させるため、踏切通行者への警報の視認性が向上し、踏切道の安全性向上に寄与することができる。しかも本発明によれば、発光輝度を向上するために発光電力を上げることなく、既存の発光電力を維持でき、また、警報灯の点滅のために必要な電力が既存の機器の電気容量内となるため、既存周辺機器を流用でき、ひいては設置コストを低減することができる。

本発明の踏切警報灯の１実施例を示す一部断面正面図である。 本発明の踏切警報灯の１実施例を示す平面図である。 多面発光体の分解図である。 胴部発光体、胴部拡張発光体、下部発光体の各発光面をホルダーに取りつけた状態を示す図である。 多面発光体の斜視図である。 本発明による警報灯のグローブと背板との関係を示すもので、（ａ）は底面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は警報灯を３０°旋回させたときの背板の見え方を示す図である。 本発明による警報灯を踏切警報機に設置した１実施例の状態を示す図である。 特許文献３の実施例に記載された多面発光体の斜視図である。

発光電力を増大させずに踏切歩行者の方向を向く発光面の発光面積を拡大し、発光輝度を向上させるという目的を、三角柱の胴部発光体と、三角柱の胴部発光体の各隅から放射状に３方向に延びて配置された胴部拡張発光体と、三角錐状の下部発光体との三種類の発光体の組合せを球状レンズを用いたグローブ内に設置することによって実現した。

以下に本発明の実施例を図によって説明する。図１，図２において、本発明による踏切警報灯７は、多面発光体１と、グローブ２との組み合わせからなり、グローブ２の周面一部には放射状に３方向に張出した背板１０が設けられている。多面発光体１は警報機のせん光灯である。グローブ２は多面発光体１を包む器具であり、赤色透明または無色透明の球面レンズを用い、図２に示すように中心角１２０°の角度で３分割した３個のグローブセグメント２ａの組合せによって中空球体に構成されている。なお、レンズ面には、ブラスト加工またはカット加工または両加工を施して多面発光体１の形状が外部から見えないようにしておくことが望ましい。

図３において、多面発光体１は胴部発光体３と、胴部拡張発光体４と、下部発光体５との組合せからなり、それぞれの発光体は発光素子による発光面を有している。胴部発光体３は、縦長に配置された長方形の３枚のＬＥＤ実装基板を中心角６０°で正３角形に組合された三角柱であり、三角柱の三面に、それぞれ正面に向けて発光する発光面３ａ（胴部発光面）が形成される。

胴部拡張発光体４は、胴部発光体３の１面の発光面３ａを間に挟み、その両側方に胴部発光体３の発光面３ａに対して一定角度をなして配置され、胴部発光体３の各発光面３ａの両側方で胴部発光体３の発光面に対し一定角度をなす方向に向けて発光する発光面４ａ，４ａ（胴部拡張発光面）を形成するものである。具体的には胴部拡張発光体４は、正３角形に組合された胴部発光体３の各隅から互いに１２０°の角度をなして３方向の放射状に配置されることから、胴部発光体３の各面の発光面の両側方に１５０°の角度をなして発光面４ａ，４ａを形成することになる。なお、各発光面４ａの外端縁は、グローブの球面形状を象って円弧状曲縁に形成されている。

胴部拡張発光体４は、両面に発光面を形成する必要から、通常は１枚の基板の両面にＬＥＤを実装した両面実装基板を用いるが、あるいは１面にＬＥＤを実装した基板２枚を背中合わせに組合せたものであってもよい。

下部発光体５は、胴部拡張発光体４の下辺に連結されて胴部拡張発光体の３面の各発光面の下部に、それぞれ下向きの方向に向けて発光する斜め下向きの発光面５ａ（下部発光面）を形成するものであり、具体的には３枚の逆台形のＬＥＤ実装基板を６０°の角度をなして逆三角錐状に組み合せ、胴部発光体３の中心線に向かう下傾方向の３面の発光面５ａ，５ａ，５ａによって構成されたものである。

胴部発光体３と、胴部拡張発光体４と、下部発光体５との組合せは、踏切警報灯７のフランジ８に吊り下げられたホルダー６に組み付けられている。ホルダー６は縦長長方形で三角柱に組合された３面の平坦面６ａと、それぞれの平坦面６ａの下辺に延設された傾斜面６ｂと、各平坦面６ａの両側に１２０°の角度をなして前方に張出させた張出面６ｃとを有している。平坦面６ａ，傾斜面６ｂおよび張出面６ｃの板面にはそれぞれ取付ねじのねじ穴ｈ₁，ｈ₂，ｈ₃が設けられている。

胴部発光体３の長方形の各発光面３ａはホルダー６の３面の平坦面６ａのねじ穴ｈ_１にそれぞれねじ止めされて３角柱状に組み合わされ、下部発光体５の各発光面５ａは、３面の傾斜面６ｂのねじ穴ｈ_２にそれぞれねじ止めされて逆三角錐状に組み合わされる。さらに、胴部拡張発光体４の対の発光面４ａ，４ａは、張出面６ｃのねじ穴ｈ_３にねじ止めされ、中心角１２０°の角度をなして胴部発光体３の各発光面３ａの両側方に放射方向に配設される。

なお、詳細は図示を略すがフランジ８は半径方向に１２０°の角度で３分割されたフランジ部材を円盤状に組み合わせたものであり、各フランジ部材にはホルダー６の１面の平坦面６ａと、その下縁に傾斜面６ｂ、片側に張出面６ｃが設けられており、３個のフランジ部材を円盤状に組合せることによって結果として図１に示したように３面の平坦面６ａが三角柱状に組まれ、その下に３面の傾斜面６ｂが形成され、さらに各平坦面６ａの両側に張出面６ｃが配置されることになるものである。図４にホルダー６に取付けられた胴部発光体３と胴部拡張発光体４と下部発光体５との関係を示し、図５に胴部発光体３と胴部拡張発光体４と下部発光体５とによって組立てられた多面発光体１の形状を示す。

組立てられた多面発光体１は、胴部発光体３と、胴部拡張発光体４と、下部発光体と５の組合わせによって全円周の発光領域は、１２０°ごとに、３つの発光領域Ｚ_１，Ｚ_２，Ｚ_３に区画され（図２参照）、それぞれの区画内には、胴部発光体の一面の発光面３ａ（胴部発光面）と、その両側に胴部拡張発光体の２面の発光面４ａ，４ａ（胴部拡張発光面）と、さらに図４に明らかなように両側の胴部拡張発光体４の発光面４ａ，４ａ間に挟まれて配置された下部発光体５の逆台形の発光面５ａとを含み、各区画内に含まれる胴部発光体３の長方形の発光面３ａと、その両側に配置された円弧状の外縁を有する胴部拡張発光体の２面の発光面４ａ，４ａと、下部発光体５の逆台形の発光面５ａとの組合わせによって各区画の発光領域にはグローブを通して円形に見える発光面が形成されるのである。

背板１０は、多面発光体１への外部光線の影響を阻止するためのものである。背板１０は隔離された区画を形成する胴部拡張発光体４の延長上で図１に示すように中心角１２０°ごとにグローブ２の外周から放射方向の三方に張出させたものである。背板１０の内側縁には図１に示すようにグローブ２の断面形状を象った曲縁が付され、内縁の両面には、グローブのセグメント２ａの取付座１１が固定されている。

グローブ２は、円周方向に中心角１２０°ごとに３等分したシェル状の３つのグローブセグメント２ａの組合せによって組立てられる。組立てに際してはセグメント２ａを各発光領域の区画の両端に位置させた背板１０，１０の間に差し込み、各セグメント２ａの両端の鍔を背板１０の取付座１１にねじ止めしてそれぞれのセグメント２ａを隣り合う背板１０，１０間に組み付けることによって、中空球体に組立てられる。

多面発光体１にグローブ２及び背板１０を組付け、さらに図１に示すように灯受け１３を取り付けた天板９にフランジ８を固定し、灯器としてその２灯を対として図７に示すように踏切警報機１４の警報機柱１５に張出したブラケット１２にそれぞれ吊り下げる。背板１０は図６（ａ）に示すとおり中心角１２０°ごとにグローブ２の外周から放射方向の三方に張出させているが、警報灯７を正面からみたときに図６（ｂ）に示すようにグローブ２は、背板１０，１０に囲まれ、正面より見たグローブの形状は円形となる。

図６（ｃ）は正面から一定角度（例えば３０°）回転させた方向から見たときの形状を示している。このときには片側の背板はグローブ２の外縁に沿い、他側の背板はグローブの球面を縦断する方向に現れるが、中心角１２０°のためグローブの形状は円形から少し変形するが、その変形の程度は小さく、実質的に円形と認識される。

本発明の警報灯に組み込む多面発光体の輝度値を測定した。比較のため、特許文献１の実施例に記載した多面発光体を比較例１として輝度値を測定した。比較例１は、図８に示すように９角の柱状発光体と、９角の柱状発光体の上下に組合わせた９角の錐状発光体とによる２７面の立体構造の多面発光体であるのに対し、本発明は、３角柱状の胴部発光体と、６面の胴部拡張発光体と、３角錐状の下部発光体との組合せによる１２面の多面発光体である。

使用したＬＥＤの数、電圧値、電流値が同じ条件のもとで特許文献１の実施例に記載した多面発光体は、比較例１との輝度値を測定したところ、特許文献１の実施例に記載した多面発光体は、比較例１と比べて約２０％程度の輝度が向上した。

以上のように本発明によれば歩行者には必要性のない上方向を向いていた発光面をなくし、警報灯の３面の正面および両側方と下向きに集中させたため、輝度はより大きく明るく改善され、しかも胴部発光面の両側には、グローブの球面形状を象って円弧状曲縁に形成された側面発光面が組み合わされて各発光領域には円形に近い形状でしかも均一に発光させることができる。

また、本発明によれば、グローブ２は、３つのセグメント２ａ，２ａ，２ａに分割したため、セグメントの組合せによって球状の中空体に組み立てることができ、グローブの制作が容易になるばかりでなく球体一部の交換が可能になり、多面発光体を点検，補修する場合に点検，補修を要する発光領域のセグメントを取り外せばよく、従来のようにその都度背板を取り外す必要がないため、保守，点検作業を容易に行うことができ、また、一部のセグメントのみの交換を容易に行うことができる。

本発明によれば、踏切歩行者、車両に対して実質的に全方位踏切警報灯として発光面積が拡大し、かつ発光輝度が増大して歩行者への視認性が向上し、踏切道の安全性向上に寄与できる。

１ 多面発光体、２ グローブ、２ａ グローブセグメント、３ 胴部発光体、３ａ 胴部発光面４ 胴部拡張発光体、４ａ 胴部拡張発光面、５ 下部発光体、５ａ 下部発光面、６ ホルダー、６ａ 平坦面、６ｂ 傾斜面、６ｃ張出面、７ 踏切警報灯、８ フランジ、９ 天板、１０ 背板、１１ 取付座、１２ ブラケット、１３ 灯受け、１４ 踏切警報機、１５ 警報柱、Ｚ_１，Ｚ_２，Ｚ_３ 発光領域、ｈ_１，ｈ_２，ｈ_３ ねじ穴

Claims (6)

1. 胴部発光体と、胴部拡張発光体と、下部発光体との組合せを有する多面発光体を球状レンズを用いた中空球体のグローブ内に設置した踏切警報灯であって、
   それぞれの発光体は発光素子による発光面を有し、
   前記胴部発光体は、縦方向に設置された三角柱の三面の各正面に向けて発光する発光面を有するものであり、
   前記胴部拡張発光体は、前記胴部発光体の三角柱の各隅から放射状に３方向に延びて配置され、胴部発光体の各発光面に対して一定角度をなす方向に向けて発光する発光面を両側方に有し、胴部発光体の各発光面の両側方に発光面を形成するものであり、
   前記下部発光体は、胴部拡張発光体の三角柱の各発光面の下方に下向きの方向に向けて発光する三面の発光面を有するものであることを特徴とする踏切警報灯。
2. 前記胴部発光体は、３枚の発光面を三角柱に組合せたものであり、
   前記胴部拡張発光体は、３方向の放射状に配置されたものであり、
   前記下部発光体は、３枚の発光面を逆三角錐に組合せた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。
3. 前記胴部発光体の三角柱は、３枚の長方形の発光面を６０°の角度で組合せたものであり、
   前記胴部拡張発光体は、前記胴部発光体の三角柱の各隅から中心角１２０°ごとの角度をなして放射状に配置され、胴部発光体の各面の発光面に対し、１５０°の角度をなして発光面を形成するものであり、
   前記下部発光体は、逆台形の発光面を互いに６０°の角度をなして三角錐に組み合わされ、胴部発光体の中心線に向かう下向きの三面の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。
4. 前記多面発光体は、胴部発光体の１面の発光面と、胴部拡張発光体の２面の発光面と、前記下部発光体の１面の発光面との組合せを１区画として３区画に区画された発光領域がグローブ内に形成され、各区画の発光領域は互いに隔離されていることを特徴とする請求項１に記載の踏切警報灯。
5. 各区画内において、前記胴部発光体は、発光面を中心角６０°の正３角形に組み合せることによって構成され、前記胴部拡張発光体の２面の発光面は、胴部発光体の１面の発光面に対して１５０°の角度をなして配置されるものであることを特徴とする請求項３に記載の踏切警報灯。
6. 前記グローブは、多面発光体の区画に対応して３個のセグメントに分離されたものであり、
   それぞれのセグメントは踏切警報灯に備えた背板に脱着可能に取り付けて中空球体のグローブに組み合わされ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。

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