| 【発明の名称】 |
信号表示灯 |
| 【発明者】 |
【氏名】古野 健一
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| 【要約】 |
【課題】ＬＥＤを光源として用いる表示灯において、組立て及び分解が簡単でしかも各色毎に一様な発光が得られるようにすること。
【解決手段】ベースハウジング２から立ち上げた支柱５を、ＬＥＤ９，１０，１１搭載用の基板６，７，８の固定用及びグローブ４等の表示灯の外郭材の連結用に兼用して部品点数を削減し、支柱５の表面を光反射面とするとともにＬＥＤ９，１０，１１の発光方向を支柱５側に指向させ間接照明のようにして支柱５からの発光を均一にグローブ４から放出させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電源に接続するコードを備えたベースハウジングと、前記ベースハウジングから立ち上げた支柱と、前記支柱周りに固定され前記コードに導通する配線パターンを形成した基板と、前記配線パターンに導通させて前記基板の上に実装した発光ダイオードと、前記基板周りに配置される光透過性のグローブと、前記グローブの上端に配置され前記支柱の上端に固定されるトップカバーとを備え、前記支柱の表面を光反射面とし、前記発光ダイオードの発光方向を前記支柱側に指向させたことを特徴とする信号表示灯。
【請求項２】 前記基板は、前記グローブによって区画される横断面の全域を占める大きさとしたことを特徴とする請求項１記載の信号表示灯。
【請求項３】 前記支柱を板状材とするとともに幅方向の１片に前記基板を差し込んでその上下面を拘束する開口幅の受け用切欠を切開し、前記基板には前記板状材の支柱に外挿されその板厚方向の両面を拘束する差し込み用切欠を切開し、前記受け用切欠及び差し込み用切欠によって前記基板を前記支柱に拘束固定したことを特徴とする請求項１または２記載の信号表示灯。
【請求項４】 前記支柱を少なくとも２本の円柱状のロッドの軸線方向の配列組合せとし、前記基板を前記ロッドどうしの間に配置して一体に固定したことを特徴とする請求項１または２記載の信号表示灯。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば工場等において各種機械類の作動状況等を知らせるための信号表示灯に係り、特に簡単な構造で良好な発光表示が得られるようにした発光ダイオードを用いた信号表示灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】工場等に設置されている各種機械類の作動状況やメンテナンス時期の到来等を周囲の作業者等に知らせるため、従来から様々な表示灯が使用されている。このような表示灯の中で、たとえば特公平７−４０４４４号公報に記載されているように、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」と記す）を用いたものがある。
【０００３】この公報に記載の信号表示灯は、旧来のものと同様に機械の作動状況を赤色，黄色，緑色の三種の色で識別するようにしたもので、光源として高輝度のＬＥＤを利用したものである。そして、たとえば上から下に赤色，黄色，緑色の順に発光領域を分けるために３個のブロックを備え、これらのブロックにプリント配線基板を組み込むとともにこのプリント配線基板に各発光色のＬＥＤを実装した構成となっている。ブロックはプリント配線基板の支持部材であり、表示灯自身を構成する幹ともなり、その外周に色分けしたカバーを被せることで表示灯が構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ブロックを単位としてそれぞれの色のＬＥＤをプリント配線基板とともに組み込む一つの理由は、用途に応じて赤，黄，緑の発光位置の組合せを変えるためである。すなわち、一般的には機械の作動にトラブルが発生したことを知らせる赤色のブロックを上段に配置したものが多いが、機械の設置状況や作業者が機械の傍まで近づけないようなときに、赤色のブロックを下段に配置したほうが確認しやすい場合もある。したがって、ブロック単位の発光色の組合せができるようにすることで、現場や作業環境に応じた表示が可能となる。また、赤，黄，緑の３個のブロックでなくこれよりも多い組合せとすることで、表示機能を増やすことにも対応できる。
【０００５】ところが、ＬＥＤを実装したプリント配線基板の周りにブロックを配置してＬＥＤをこのブロックの周面から外に臨む配置とするので、プリント配線基板とブロックの位置決めや組立てが煩雑になりやすい。また、ＬＥＤはその発光方向をカバーに向けた姿勢として配置されているので、ＬＥＤに近い部分と離れた部分とではカバーの明るさに差が生じる。すなわち、ＬＥＤの近い部分の輝度が高くていわゆる目玉状の光源のようになり、各色の発光を担うカバーの全体を一様に発光させることは難しく、表示機能を低下させる原因となる。また、ブロックの表面を反射面として発光の一様化を図ろうとしても、ブロックの表面はＬＥＤの発光方向の背部側に位置しているので、十分な反射は得られずカバー全体に対して発光輝度を一様化することはできない。
【０００６】このように、従来のＬＥＤを用いた表示灯では、ＬＥＤを実装したプリント配線基板を支持するブロックを各色の発光域の仕切りとして兼用できるものの、組立てや分解作業が煩わしい面がある。また、ＬＥＤに近い部分のカバーが目玉状の発光となり、カバー全体からの一様な発光が得られないので、表示機能にも影響を及ぼす。
【０００７】本発明は、ＬＥＤを光源として用いる表示灯において、組立て及び分解が簡単でしかも各色毎に一様な発光表示が得られるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の信号表示灯は、電源に接続するコードを備えたベースハウジングと、前記ベースハウジングから立ち上げた支柱と、前記支柱周りに固定され前記コードに導通する配線パターンを形成した基板と、前記配線パターンに導通させて前記基板の上に実装した発光ダイオードと、前記基板周りに配置される光透過性のグローブと、前記グローブの上端に配置され前記支柱の上端に固定されるトップカバーとを備え、前記支柱の表面を光反射面とし、前記発光ダイオードの発光方向を前記支柱側に指向させたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、電源に接続するコードを備えたベースハウジングと、前記ベースハウジングから立ち上げた支柱と、前記支柱周りに固定され前記コードに導通する配線パターンを形成した基板と、前記配線パターンに導通させて前記基板の上に実装した発光ダイオードと、前記基板周りに配置される光透過性のグローブと、前記グローブの上端に配置され前記支柱の上端に固定されるトップカバーとを備え、前記支柱の表面を光反射面とし、前記発光ダイオードの発光方向を前記支柱側に指向させたことを特徴とする信号表示灯であり、表示灯の外郭材を一体化する部材であって基板も取り付けるための支柱を発光ダイオードからの光の反射面として兼用するので、専用の反射部材を備えることなくグローブから一様な輝度の発光表示が得られるという作用を有する。
【００１０】請求項２に記載の発明は、前記基板は、前記グローブによって区画される横断面の全域を占める大きさとしたことを特徴とする請求項１記載の信号表示灯であり、複数の基板を間隔を開けて支柱に取り付けて複数の表示空間とするとき、基板がこれらの表示空間の仕切りを兼ねることができ、部品点数を削減するという作用を有する。
【００１１】請求項３に記載の発明は、前記支柱を板状材とするとともに幅方向の１片に前記基板を差し込んでその上下面を拘束する開口幅の受け用切欠を切開し、前記基板には前記板状材の支柱に外挿されその板厚方向の両面を拘束する差し込み用切欠を切開し、前記受け用切欠及び差し込み用切欠によって前記基板を前記支柱に拘束固定したことを特徴とする請求項１または２記載の信号表示灯であり、ビス等の締結部材等を用いることなく基板と支柱自身だけでこれらの部材を一体化でき組立てを容易にするという作用を有する。
【００１２】請求項４に記載の発明は、前記支柱を少なくとも２本の円柱状のロッドの軸線方向の配列組合せとし、前記基板を前記ロッドどうしの間に配置して一体に固定したことを特徴とする請求項１または２記載の信号表示灯であり、支柱の表面が円弧面となっているので発光ダイオードからの光をグローブ側に向けて均等に分散させて反射でき、グローブからの発光表示をより一層均一にするという作用を有する。
【００１３】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
【００１４】図１は本発明のＬＥＤを用いた信号表示灯の外観を示す概略斜視図である。
【００１５】図１において、信号表示灯は工場の作業床や設置された機械の上に立てるポスト１の上端にベースハウジング２を連結し、このベースハウジング２の上に赤，黄，緑の発光域に区分けした表示部Ｌを配置したものである。そして、表示部Ｌの上端にはトップカバー３を配置し、このトップカバー３とベースハウジング２との間で表示部Ｌを拘束して固定するとともに、ベースハウジング２の下端に取り付けた金属板の基台２ａにポスト１の上端が連結されている。ベースハウジング２とトップカバー３との間の表示部Ｌには、上から下に赤，黄，緑の着色部４ａ，４ｂ，４ｃとした光透過性の合成樹脂を利用したグローブ４が組み込まれている。
【００１６】図２は表示部Ｌに組み込む発光部の概要をベースハウジング２とともに示す分解斜視図である。
【００１７】ベースハウジング２の基台２ａには金属製の支柱５を立ち上げ、この支柱５に仕切り板を兼ねる３枚の基板６，７，８を取り付ける（後述の図４参照）。支柱５はその表面をクロムメッキ等によって光沢を持たせて光反射面としたもので、基台２ａの中心から垂直に立ち上げてビス２ｂによって固定されている。支柱５の上端にはトップカバー３の下面を受ける受け座５ａをほぼ水平姿勢として設け、この受け座５ａに雌ねじ孔５ｂを開けている。そして、支柱５の幅方向の縁には、着色部４ａ，４ｂ，４ｃの境目部分に対応する３個所に水平方向に切開した受け用切欠５ｃを設ける。
【００１８】基板６，７，８はいずれも絶縁性のエポキシ樹脂等を素材とした円板状であり、ほぼ中心位置から半径方向に差し込み用切欠６ａ，７ａ，８ａを切開している。これらの差し込み用切欠６ａ，７ａ，８ａの切開幅は支柱５の板厚より僅かに大きく、支柱５に設ける受け用切欠５ｃの切開幅は基板６，７，８の板厚より僅かに大きい。このような関係により、たとえば図２において基板６の差し込み用切欠６ａを矢印方向に支柱５の受け用切欠５ｃに差し込むと、図３に示すように基板６の上下面が受け用切欠５ｃによって拘束される。そして、同時に、差し込み用切欠６ａが支柱５の板厚方向の両面を拘束するので、支柱５に対して基板６は上下方向及び水平方向を支持される。したがって、支柱５に対して基板６を固定するためのビス等の部材は一切不要であり、部品点数及び組立て工数がそれぞれ削減される。なお、上段配置の２枚の基板７，８の組立てについても同様である。
【００１９】基板６，７，８はそれぞれプリント配線による配線パターン６ｂ，７ｂ，８ｂを形成するとともに、ベースハウジング２の底面に接続された電源コード２ｃからのリード線２ｄによって配線パターン６ｂ，７ｂ，８ｂがそれぞれ独立して導通している。そして、配線パターン６ｂ，７ｂ，８ｂには、それぞれ緑，黄，赤の発光色のＬＥＤ９，１０，１１を導通させて固定している。
【００２０】図４は支柱５を含めて示す表示部Ｌの概略縦断面図、図５は基板６上のＬＥＤ９と支柱５との位置関係を示す要部の横断面図である。
【００２１】図４に示すように、支柱５の上端の受け座５ａの上面にトップカバー３を載せるとともに、上から貫通させたビス３ａを受け座５ａの雌ねじ孔５ｂにねじ込んでトップカバー３を支柱５に固定している。そして、このトップカバー３とベースハウジング２の基台２ａとの間に挟まれた状態としてグローブ４が固定されている。
【００２２】ＬＥＤ９は図５に示すように基板６の中心周りに合計８個配置されたもので、発光素子をエポキシ樹脂によって封止した砲弾型のパッケージ９ａと、発光素子を配線パターン６ｂに導通させるためのリードフレーム９ｂとから構成されている。そして、全てのＬＥＤ９はそのパッケージ９ａの先端を基板６の中心側を向く姿勢として配置され、パッケージ９ａに封止された発光素子の発光方向に含まれた部分に支柱５が位置する関係となる。また、グローブ４の着色部４ｃの高さ方向の全体の光量分布が一様となるように、８個のＬＥＤ９は図２に示すように高さ違いとなる関係とする。
【００２３】基板７，８にそれぞれ実装する黄，赤のＬＥＤ１０，１１の支柱５に対する位置関係は高さ違いの配列も全く同様である。
【００２４】以上の構成において、支柱の受け用切欠５ｃに基板６〜８のそれぞれの差し込み用切欠６ａ〜８ａを係合させることによって、３枚の基板６〜８を支柱に固定でき、ビス等による組立て固定等の工程は不要である。そして、基板６〜８はＬＥＤ９〜１１の実装用の部材としてだけでなく、各ＬＥＤ９〜１１の発光色の混色を無くす仕切り板としても兼用できる。すなわち、図４から明らかなように、基板７，８によって発光色の異なるＬＥＤ９，１０，１１が占める空間を互いに区切るので、同時に２色の発光があっても混色することがない。また、下段配置の基板６もＬＥＤ９からの発光がベースハウジング２側に漏れるのを防止する。
【００２５】更に、全てのＬＥＤ９，１０，１１はその発光方向を表示部Ｌの断面中心側に向けているので、ＬＥＤ９，１０，１１に近いグローブ４の着色部４ａ，４ｂ，４ｃが部分的に高輝度となることはない。そして、ＬＥＤ９，１０，１１の光はそれぞれの発光方向の中に含まれている支柱５の表面で反射され、その反射光が着色部４ａ，４ｂ，４ｃから放出される。すなわち、各ＬＥＤ９，１０，１１のそれぞれは点光源であるのに対して、支柱５の反射光による間接照明に似た発光形態となり、着色部４ａ，４ｂ，４ｃの全体から輝度むらのない発光表示が得られる。
【００２６】このように、表示部を組み立てるための支柱５を反射面に兼用できるので、反射のための部材を別に組み込む必要がなく、支柱５と基板６，７，８とのみによる簡単な構造で良好な発光表示をすることができる。
【００２７】図６は支柱の別の構成例であって、基板とともに示す分解斜視図である。
【００２８】この例は、支柱の円柱状のロッド１２を３本組み合わせ、これらのロッド１２の間に基板１３を挟み込んで固定する構成としたものである（図中か下段の基板１３のみを図示）。３本のロッド１２は共通部品であり、それぞれ上端には雌ねじ孔１２ａを設けるとともに下端にはこの雌ねじ孔１２ａのねじに合わせて形成したボルト１２ｂを備えている。また、基板１３は先の例と同様に絶縁材によって円板状に形成してその表面に配線パターン（図示せず）を形成し、中心にボルト１２ｂを通す孔１３ａを開けたものである。
【００２９】ロッド１２はその上端の雌ねじ孔１２ａと下端のボルト１２ｂによって上段配置または下段のロッド１２を同軸上に連結し合う。そして、図７に示すように、ボルト１２ｂを孔１３ａに差し込み、基板１３の上下面を上配置及び下配置のロッド１２によって挟持することによって基板１３をロッド１２と一体化する。
【００３０】基板１３の上に実装するＬＥＤは先の例と同様の配置であり、図８に緑色発光のＬＥＤ９を実装した部分の横断面図を示す。
【００３１】基板１３の中心位置に配置された支柱を構成するロッド１２は円柱状なので、その周りの位置のＬＥＤ９からの光も全て一様に着色部４ｃ側に反射させる。このため、図２で示した板状の支柱５に比べると、反射光の分布をより一層均等にすることができ、発光表示が更に最適化される。
【００３２】
【発明の効果】本発明では、表示灯の外郭材を一体化する部材であって基板も取り付けるための支柱を発光ダイオードからの光の反射面として兼用するので、専用の反射部材を備えることなくグローブから一様な輝度の発光表示が得られる。また、部品点数も減るので、組立てや分解作業も容易になる。
【００３３】基板をグローブによって区画される横断面の全域を占める大きさとしたものでは、基板が表示空間の仕切りを兼ねるので、更に部品点数を削減することができる。
【００３４】また、支柱を板状材としてその受け用切欠と基板の差し込み用切欠とを利用してこれらの支柱と基板とを連結固定するものでは、ビス等の締結具が不要となり、部品点数の削減ときわめて簡単な組立て作業での製造が可能となる。
【００３５】更に、支柱を円柱状のロッドの組合せとしたものでは、発光ダイオードからの光を円周面で反射するので、グローブ側に向けての反射光を均等に分散させることができ、グローブからの発光表示の最適化が図れる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８４３
【氏名又は名称】松下電子工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月３日（１９９９．９．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７６５０４（Ｐ２００１−７６５０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２３日（２００１．３．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５００１９ |
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