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【発明の名称】 信号表示灯
【発明者】 【氏名】藤井 篤

【氏名】池田 安輝人
【要約】 【課題】信号表示灯を組み立て易くする。

【解決手段】本信号表示灯１では、発光する表示部５０を複数個連結した。各表示部５０では、光源２からの光を内部反射する導光体４１と、反射光を透過させるグローブ４２とを、一体の透光性の合成樹脂形成品からなるユニット４とし、部品点数を低減した。ユニット４では、グローブ４２を介することで、導光体４１を直接に触らずに済み、扱い易い。表示部５０が組み立て易くなる。ユニット４は、軸対称な形状で、且つ環状溝４ｃに面して軸方向に延びる形状の拡散レンズ４５を有する。環状溝４ｃの底部となる側の第２の端部４ｂに遮光被膜を形成し、互いに連結したユニット４同士の間での光の漏れを防止する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】光源からの光を内部反射する透光性の導光体と、この導光体により反射された光を外部へ透過させる透光性のグローブとを、一体の合成樹脂成形品からなるユニットに形成したことを特徴とする信号表示灯。
【請求項２】請求項１に記載の信号表示灯において、上記導光体は、環状に形成され、グローブは、導光体の周囲を同心に取り囲んで筒状に形成され、グローブと導光体の間には、ユニットの軸方向の第１の端部に開口部を有する所定深さの環状溝が形成され、ユニットの軸方向の第２の端部において環状溝の底部となる接続部を介して導光体とグローブとが互いに接続され、環状溝を区画するグローブの内周面および導光体の外周面の少なくとも一方に、軸方向に延びる拡散レンズの面が形成されたことを特徴とする信号表示灯。
【請求項３】請求項２に記載の信号表示灯において、上記ユニットを複数設け、一のユニットの第１の端部を隣接するユニットの第２の端部に嵌め合わせて、ユニットを積層してあり、ユニットの第２の端部の表面に遮光被膜が形成されたことを特徴とする信号表示灯。
【請求項４】請求項２または３に記載の信号表示灯において、上記導光体の内周面は、光源からの光を内部反射する傾斜状の反射面を含み、少なくとも反射面の背面に反射被膜が形成されていることを特徴とする信号表示灯。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動機械、生産ライン、駐車場、危険な場所などに設置され、材料の不足、ワークの詰まり、満車、危険等の各種の状態を信号報知するための信号表示灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】信号表示灯は、例えば、ＬＥＤ等の光源と、この光源からの光を反射させる反射面と、この反射面や光源等を覆い光を外部へ透過させるグローブとを有している。これらの光源、反射面、グローブ等により組立体を構成し、この組立体を複数個重ねて、一つの信号表示灯を構成している。このような信号表示灯では、各組立体でグローブの色を異ならせて、例えば、赤色や緑色等の異なる色の光で信号表示をする場合がある。
【０００３】このように、グローブの色を異ならせる場合があるのに対して、反射面ではそのような必要はないことから、通常、グローブと反射面とは別体に形成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、別体であれば、組立に手間がかかる。また、組立に際し、反射面は扱い難い。というのは、反射面は、直接に手で触れたりするだけでも、汚れにより、光の視認性を低下させる虞がある。それゆえ、反射面の扱いには、厳重な注意を必要とされるのである。
【０００５】また、部品が別体であれば、部品点数が多くて、部品管理の手間もかかる。そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、部品点数が少なく組み立て易い信号表示灯を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の信号表示灯は、光源からの光を内部反射する透光性の導光体と、この導光体により反射された光を外部へ透過させる透光性のグローブとを、一体の合成樹脂成形品からなるユニットに形成したことを特徴とする。この構成によれば、グローブと導光体とが一体に形成されているので、組立の手間がかからない。また、組み立て時にグローブを持って扱えば、導光体に直接に触れずに済むし、導光体を持ち易い。その結果、導光体を扱い易くでき、組立易い。従って、組立コストを低減できる。
【０００７】また、グローブおよび導光体がともに合成樹脂成形品であるので、一体に形成し易い。請求項２に記載の信号表示灯は、請求項１に記載の信号表示灯において、上記導光体は、環状に形成され、グローブは、導光体の周囲を同心に取り囲んで筒状に形成され、グローブと導光体の間には、ユニットの軸方向の第１の端部に開口部を有する所定深さの環状溝が形成され、ユニットの軸方向の第２の端部において環状溝の底部となる接続部を介して導光体とグローブとが互いに接続され、環状溝を区画するグローブの内周面および導光体の外周面の少なくとも一方に、軸方向に延びる拡散レンズの面が形成されたことを特徴とする。
【０００８】この構成によれば、ユニットを軸対称な形状とし、且つ接続部を軸方向の端部に設けたので、一体に形成するための金型を簡素化できる。また、軸方向に延びる拡散レンズが環状溝に面しているので、拡散レンズの形成に、環状溝に入る上述の金型を利用できる結果、ユニットの形成と同時に、拡散レンズを精度良く且つ安価に形成できる。
【０００９】請求項３に記載の信号表示灯は、請求項２に記載の信号表示灯において、上記ユニットを複数設け、一のユニットの第１の端部を隣接するユニットの第２の端部に嵌め合わせて、ユニットを積層してあり、ユニットの第２の端部の表面に遮光被膜が形成されたことを特徴とする。ところで、上述の環状溝に光が入ると、光の入射角度によっては、光が溝とユニットとの境界面で反射しながら軸方向に溝内を進んで行き、ユニットの端部を通って、隣接するユニットへも漏れ易いことが想定される。
【００１０】これに対して請求項３の構成によれば、隣接するユニットとの境界となる第２の端部を光が透過しないので、隣接するユニットへの光の漏れが防止される結果、光の漏れに起因する疑似点灯を防止することができる。特に、光の漏れを効果的に防止する点で意義がある。また、端部同士は嵌め合わされるので、遮光は確実、且つ容易である。
【００１１】請求項４に記載の信号表示灯は、請求項２または３に記載の信号表示灯において、上記導光体の内周面は、光源からの光を内部反射する傾斜状の反射面を含み、少なくとも反射面の背面に反射被膜が形成されていることを特徴とする。この構成によれば、反射被膜により、導光体の反射面を透過した光を反射できるので、導光体の内部反射だけを利用する場合よりも、信号表示灯の視認性を高めることができる。
【００１２】また、導光体は、軸方向の光を径方向へ反射するので、光源と導光体とを軸方向に並べることができる結果、光源の組み付けを容易にできる。また、ユニットを積層する場合には、背面からの光の漏れを防止できるので、上述の疑似点灯をより一層確実に防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態の信号表示灯を詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態を示す信号表示灯の斜視図である。図１を参照する。信号表示灯１は、上下に積層され発光して信号を表示する複数の表示部５０と、表示部５０の頂部に載置されるカバー５１と、表示部５０の下方に連設されて点滅等のための回路基板等を収容するケース５２と、ケース５２の下面から下方に延びる支柱５３と、この支柱５３の下端部を機器等へ取り付けるための取付部材５４とを有している。カバー５１および表示部５０は、例えば、これらを貫通する長尺ねじ（図示せず）によりケース５２に固定されている。
【００１４】図２は、表示部の概略構成の正面断面図であり、図３は、表示部の拡大平面図である。図２および図３を参照する。表示部５０は、複数の光源２と、これらの光源２からの光を内部反射する透光性の導光体４１と、この導光体４１により反射された光を外部へ透過させる透光性のグローブ４２とを有している。表示部５０は、略円柱形状に形成され、グローブ４２の外周面のほぼ全体に信号の表示面を有している。
【００１５】光源２は、表示部５０の軸方向（矢印Ｘ）の上端部に固定されている。光源２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、同心の複数の円形に並べられている。ＬＥＤの投光軸が表示部５０の軸方向に沿うようにして、各ＬＥＤは基板３に取り付けられている。基板３には、接続用端子３ａ，３ｂが立設されている。これらの端子３ａ，３ｂは、表示部５０同士を連結した状態で、隣接する表示部５０の基板同士を接続するためのものであり、これらの端子３ａ，３ｂを通じて、ケース５２内の回路基板と各表示部５０の基板３とが電気的につながり回路を構成する。なお、上述の接続用端子を含む構成は、特開平７−２８２６０５号公報に記載された構成と同様のものである。また、この構成に代えて、各基板３への給電および信号伝達にリード線等を利用してもよい。
【００１６】各表示部５０では、光源２の発光色がそれぞれ異ならせてある。所望の表示部５０の光源２を発光させると、その光源２の色に応じた異なる色の信号光を発することができる。光源２からの光は、軸方向に進み導光体４１の内部へ入り、その内部で反射されて径方向に進み、グローブ４２を通ってその外周面４２ｄから放射される（図２の矢印参照）。
【００１７】本発明では、表示部５０のグローブ４２と導光体４１とは、一体の透光性合成樹脂成形品からなるユニット４を構成している。これにより、表示部５０が組立易くなっている。以下、詳細に説明する。ユニット４は、メタクリル樹脂等の透光性の合成樹脂からなり、無色透明である。
【００１８】ユニット４は、軸対称な形状である。ユニット４は、厚肉の環状に形成された上述の導光体４１と、この導光体４１の周囲を同心に取り囲んで薄肉の筒状に形成された上述のグローブ４２とを有している。グローブ４２と導光体４１の間には、所定深さの環状溝４ｃが形成されている。環状溝４ｃは、ユニット４の上端部となる軸方向の第１の端部４ａに開口部４ｄを有している。また、ユニット４の下端部となる軸方向の第２の端部４ｂにおいて、環状溝４ｃの底部となる接続部４３を介して導光体４１とグローブ４２とが互いに接続されている。また、導光体４１の内側には、軸方向に貫通する中央孔が形成され、この中央孔の周縁部となる導光体４１の上面には、薄肉の円筒状の支持部４４が設けられ、基板３を支持している。
【００１９】グローブ４２の内周面４２ｃは、縦リブ形状の多数の拡散レンズ４５を全周にわたって有している。すなわち、内周面４２ｃは、軸方向に延びたとい状の凹面部を周方向に並べて形成され（図３には、一部の凹面部だけを図示した。）、各凹面部に対応するグローブ４２の領域が拡散レンズ４５をそれぞれ構成している。各拡散レンズ４５は、ユニット４の内側から径方向に進む光を、周方向に拡散投光する。拡散レンズ４５は、環状溝４ｃに面して形成されている。
【００２０】また、グローブ４２の外周面４２ｄは、周方向に延びる横リブ形状の多数の拡散レンズ４６を全周面にわたって有している。すなわち、外周面４２ｄは、周方向に延びたとい状の凹面部を軸方向に並べて形成され、各凹面部に対応するグローブ４２の領域が拡散レンズ４６をそれぞれ構成している。拡散レンズ４６は、グローブ４２内を透過した光を軸方向に拡散投光する。これらの拡散レンズ４５，４６の形状は、光を拡散させる公知の形状を利用できる。
【００２１】グローブ４２は、第１の端部４ａにある環状の嵌合凸部４２ｋと、第２の端部４ｂにある嵌合凹部４２ｊとを有している。一のユニット４の第１の端部４ａを、相手方となる隣接する他のユニット４の第２の端部４ｂに嵌め合わせて、複数のユニット４を積層できるように、嵌合凸部４２ｋの外周面が嵌合凹部４２ｊの内周面に嵌まり込むようになっている。
【００２２】接続部４３は、グローブ４２および導光体４１と同じ透光性材料からなり、これらと一体に金型を用いた樹脂成形により形成されている。接続部４３は、環状溝４ｃの底部で、グローブ４２および導光体４１を全周にわたって切れ目なく接続している。導光体４１は、光源２からの光が入射する平面状の上端面４１ａと、内周面４１ｄと、平滑な円周面からなる外周面４１ｃとを有している。内周面４１ｄは、軸方向の上下に並ぶ一対の円錐面形状の反射面４１ｂと、これら一対の反射面４１ｂ同士を接続する円周面４１ｅとを有している。反射面４１ｂは、導光体内を進む光を内部反射する面であり、軸方向に対して所定の角度で傾斜し、軸方向上方からの光を内部で反射して、反射光を径方向の外方に向けるようにされている。一対の反射面４１ｂは、同心円に配置された２群のＬＥＤにそれぞれ対応している。上述の所定の角度は、導光体４１の材質に応じて反射するための臨界角よりも大きくなるようにされている。
【００２３】また、導光体４１の内周面４１ｄ、特に反射面４１ｂの背面に反射被膜を形成してもよい。反射被膜は、例えば、アルミニウム蒸着被膜からなり、背面を透過した光を導光体４１内へ全反射し、また、遮光被膜としても機能する。また、この遮光被膜として機能する上述の被膜を、ユニット４の第２の端部４ｂの表面、例えば、嵌合凹部４２ｊの内周面、接続部４３の下面４３ｊ、グローブ４１の下端面４ｊ等に形成してもよい。上述の被膜は、図２に一点鎖線Ｍで図示される領域に形成され、この領域Ｍは、導光体４１の内周面４１ｄに形成される反射被膜に対応する領域Ｍ１と、第２の端部４ｂの表面に形成される遮光被膜に対応する領域Ｍ２とが、境界部分で重なりつつ連続して構成されている。
【００２４】この表示部５０の組立では、予め、上述のユニット４を樹脂成形し、必要に応じてアルミニウム蒸着被膜を形成する。また、ＬＥＤを基板３に取り付けた組立体を準備し、この組立体をユニット４の所定位置に取り付ければよい。このように本実施の形態によれば、グローブ４２と導光体４１とが一体のユニット４に形成されているので、表示部５０ひいては信号表示灯１の組立の手間がかからない。
【００２５】また、組み立て時にグローブ４２を持って扱えば、導光体４１に直接に触れずに済むし、導光体４１を持ち易い。その結果、導光体４１を扱い易くでき、表示部５０をより一層組み立て易くでき、組立コストを低減できる。また、グローブ４２および導光体４１を一体の合成樹脂成形品にて容易に形成できるので、ユニット４の部品コストを低減できる。
【００２６】また、ユニット４を軸対称な形状とし、且つ接続部４３を軸方向の端部に設けたので、一体に形成するための金型を簡素化できる。また、軸方向に延びる拡散レンズ４５の面が環状溝４ｃに面しているので、拡散レンズ４５の形成に、環状溝４ｃに入る上述の金型を利用できる結果、ユニット４の形成と同時に、拡散レンズ４５を精度良く且つ安価に形成できる。その結果、ユニット４の製造コストを低減することができる。ここで、拡散レンズ４５の面を、導光体４１の外周面４１ｃに形成する場合にも、同様の作用効果を得ることができ、要は、環状溝４ｃを区画するグローブ４２の内周面４２ｃおよび導光体４１の外周面４１ｃの少なくとも一方に、軸方向に延びる拡散レンズ４５の面、例えば、凹面が形成されていればよい。拡散レンズ４５の形状としては、凹面に限らず、凸面でもよい。
【００２７】また、反射面４１ｂの背面にある反射被膜は、反射面４１ｂを透過した光を反射できるので、導光体４１の内部反射による高い反射率以上の反射率を得ることができ、その結果、信号表示灯１の視認性をより一層高めることができる。また、傾斜状の反射面４１ｂを含む導光体４１は、軸方向の光を径方向へ反射するので、光源２と導光体４１とを軸方向に並べることができる結果、光源２の組み付けを容易にできる。
【００２８】また、グローブ４２、導光体４１および支持部４４を一体にする場合には、部品点数をより一層削減することができる。ところで、表示部５０を連結するのにグローブ４１の端部同士を直接に嵌合すると、一の表示部５０を発光させたときに、その光が端部を通じて隣接する他の表示部５０内に入り、あたかも他の表示部５０が発光しているように見える現象（この現象を疑似点灯という。）が生じることが懸念される。特に、環状溝４ｃは、入射角度によっては光を軸方向に通し易くなるので、環状溝４ｃの端部を通って光が漏れ易くなることが想定される。
【００２９】本実施の形態によれば、遮光被膜により、隣接するユニット４との境界となる第２の端部４ｂの光の透過を防止できるので、隣接するユニット４への光の漏れが防止される。その結果、本ユニット４からの光により隣接するユニット４に生じる疑似点灯、および隣接するユニット４からの光により本ユニット４に生じる疑似点灯をともに防止することができる。
【００３０】特に、環状溝４ｃを介する光が隣接するユニットへ漏れることを効果的に防止できる点で意義がある。また、遮光するのに、ユニット４の端部同士を嵌め合わせるだけでよいので、疑似点灯を防止するための遮光板等を取り付ける場合に比べて、組み立て作業が容易でしかも確実に遮光することができる。
【００３１】また、反射面４１ｂの背面の被膜が遮光被膜としても機能する場合には、反射面４１ｂの背面からの光の漏れを防止できるので、上述の疑似点灯をより一層確実に防止することができる。さらに、第２の端部４ｂには、一体に形成され且つ環状溝４ｃを覆う部材である接続部４３があるので、ここに被膜が形成される場合には、被膜が形成される部材をユニット４と別体に設けずに済む。その結果、部品点数を削減でき、ひいては製造コストの増加も防止することができる。
【００３２】また、ユニット４が無色である場合には、部材内での光の減衰を抑制できるので、導光体４１とグローブ４２とを一体化して部材内を光が進む距離が長くなる傾向にある場合に、高い視認性を得るのに好ましい。また、異なる色の信号表示とするには、光源２の色を異ならせればよく、しかも、ユニット４は無色透明の一種類で済む。なお、ユニット４を有色の透明としてもよく、この場合、ＬＥＤの発光色を一定にした場合であっても、ユニット４の色に応じた色で信号表示することができる。
【００３３】また、第１の実施形態に特有の効果としては、反射面４１ｂの背面は、軸方向に関して第２の端部４ｂに向いているので、反射面４１ｂの背面の反射被膜と第２の端部４ｂの遮光被膜とを同時に蒸着を利用した被膜形成方法により得ることができる。しかも、接続部４３により、環状溝４ｃに被膜が形成されないためのマスキング等の手間を省くことができる。その結果、被膜を形成し易い。
【００３４】なお、上述の実施の形態では、接続部４３は、ユニット４の下端部に設けられていたが、図４に示す第２の実施の形態のように上端部に設けられていてもよい。この場合、環状溝４ｃの開口部４ｄのある軸方向の第１の端部４ａは下端部となり、また、接続部４３のある軸方向の第２の端部４ｂは上端部になる。また、反射面４１ｂの背面にある反射被膜と、第２の端部４ｂにある遮光被膜とは別々に形成されることになる。また、図４に示す接続部４３は、グローブ４２の内周面４２ｃから径方向の内方に延びる部分４３ａと、この部分４３ａの内周縁部から軸方向の下方に延び支持部を兼用する部分４３ｂとを含んでいる。第２の実施の形態では、第１の実施の形態に特有の効果である被膜形成の容易さを除き、上述の作用効果を同様に得ることができる。また、接続部４３は、支持部を兼用しているので、構造をより一層簡素化できる。
【００３５】その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【００３６】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ユニットは、グローブと導光体とを一体化したことにより、組み立て易くて組立コストを低減でき、また、一体の合成樹脂成形品からなり部品コストも低減できる。請求項２に記載の発明によれば、簡素な金型で済み、さらにこの金型を利用して拡散レンズも安価に形成できる結果、製造コストを低減することができる。
【００３７】請求項３に記載の発明によれば、第２の端部に形成した遮光被膜により疑似点灯を効果的に防止できる。しかも、確実且つ容易に遮光することができる。請求項４に記載の発明によれば、反射面の背面に反射被膜を形成することにより、視認性を高めることができる。しかも、光源の組み付けを容易にできる。また、ユニットを積層する場合に、疑似点灯を確実に防止することができる。
【出願人】 【識別番号】０００１４３６９５
【氏名又は名称】株式会社パトライト
【出願日】 平成１１年５月１２日（１９９９．５．１２）
【代理人】 【識別番号】１０００７５１５５
【弁理士】
【氏名又は名称】亀井 弘勝 （外２名）
【公開番号】 特開２０００−３２２９０１（Ｐ２０００−３２２９０１Ａ）
【公開日】 平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４）
【出願番号】 特願平１１−１３１５９５