JP4305761B2 - 照明装置およびそれを用いた散光式警光灯 - Google Patents

Description

この発明は、緊急自動車等で利用される散光式警光灯等のための照明装置、およびこれを用いた散光式警光灯に関する。

上述の照明装置には、光源として発光ダイオード（以下、ＬＥＤともいう。）を利用して、ＬＥＤからの光信号の照射方向を変化させながら光信号を周囲に照射するものがある。
例えば、従来の第１の照明装置として、多数のＬＥＤを円筒形の支持部材の外周面に分散配置するものがある。複数のＬＥＤが上下方向に沿って列をなし、多数列のＬＥＤが、周方向に所定間隔ごとに全周にわたって配置されている。縦一列または隣接する複数列のＬＥＤのみを点灯させ、点灯させた列を順に右もしくは左へ数列ずつずらしていくことにより光が回転しているように見えるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

また、特許文献１には、従来の第２の照明装置として、固定部に対して所定の軸線の周りに回転可能な可動部を設け、この可動部にＬＥＤを設けるものや、可動部にＬＥＤと反射部材とを設けるものが記載されている。可動部とともにＬＥＤを回転させることにより、ＬＥＤからの光の向きを変化させる。通例、可動部に設けたＬＥＤへの給電のためにスリップリング機構等が設けられる。

また、従来の第３の照明装置として、固定板と、この固定板に固定されるＬＥＤと、この固定板に対して回転可能な可動部と、可動部に固定された反射部材と、可動部を回転させるために電動モータにより駆動されて軸線が固定板に対して直交する伝達軸とを有するものがある（例えば、特許文献２参照。）。ＬＥＤからの光は、反射部材で反射されて、周囲に照射される。
特開２０００−３１５４０６号公報 特開平６−３１４５０９号公報

しかしながら、従来の第１の照明装置では、複数のＬＥＤは予め定められた発光方向でそれぞれ固定されているので、各ＬＥＤは対応する発光方向への光信号にしか利用できず、全体としてＬＥＤの利用効率が低くなっていた。
従来の第２の照明装置では、スリップリング機構に摩耗等が生じ易く、耐久性が低い。従って、ＬＥＤの長寿命であるメリットの一部しか享受できなかった。

従来の第３の照明装置では、固定部と可動部との間に、ＬＥＤと反射部材との間の光路とともに、伝達軸も配置されていて、光路のレイアウトの自由度が低くなっていた。その結果、例えば視認性が低くなっていた。
そこで、この発明の目的は、光路のレイアウトの自由度が高くて例えば視認性を高めることが可能で、ＬＥＤの利用効率が高く、しかも耐久性が高い照明装置を提供することである。また、この発明の他の目的は、そのような照明装置を用いた散光式警光灯を提供することである。

本発明の照明装置は、光信号の照射方向を所定の回動中心軸線の周りに変遷させながら、光信号を周囲に照射する照明装置であって、固定部と、上記所定の回動中心軸線の周りに回動可能に上記固定部に支持される可動部と、この可動部に一体回動可能に支持されていて上記所定の回動中心軸線と交差する方向に光を照射するための少なくとも一つの発光ダイオードと、上記可動部の回動角度が所定回動角度になるごとに当該可動部の回動方向を反転させて当該可動部を往復回動させる往復回動手段と、上記発光ダイオードに給電するための給電部材とを備え、この給電部材は、弾性変形可能な導電性材料によって円弧形状に形成され、一方の端部が上記固定部に連結され、他方の端部が上記可動部に連結され、上記可動部の回動に伴って、拡径または縮径することにより、上記可動部と上記固定部との間に生じる変位を吸収するばね部品を含むことを特徴とする。

本発明によれば、可動部を往復回動させながらＬＥＤを発光させることにより、光信号の照射方向を変遷させることができる。これにより、少なくとも一つのＬＥＤからの光信号を周囲の多方向に向けて発することができるので、照明装置全体としてＬＥＤの利用効率を高めることができる。さらに、ばね部品は、電線等の通常の給電部材に比べて繰り返し変形を受けたときの疲労破壊が生じ難く、スリップリング機構のような摩耗の問題もないので、耐久性が高い。

しかも、ＬＥＤからの光路を固定部と可動部との間に配置せずに済むので、光路のレイアウトの自由度を高めることができ、例えば、複数の発光ダイオードを設ける場合に視認性を高めることも可能となる。
また、上述の構成において、上記固定部と可動部とを連結し上記所定の回動中心軸線と同心上に配置される中空軸をさらに備え、上記ばね部品は、中空軸の内部に少なくとも一部が配置されたコイルばねを含む場合がある。この場合、可動部が回動する際に、コイルばね全体がねじれて拡径または縮径し、上述の変位を吸収することができる。また、コイルばねを所定の回動中心軸線とほぼ同軸上に配置するので、コイルばねの弾性変形量を小さく抑制できる結果、コイルばねの耐久性を高めることができる。また、コイルばねを、スペース効率よく配置することができる。

また、上記可動部は、発光ダイオードを熱伝導可能に保持する基板と、この基板に設けられ可動部の回動時に発光ダイオードおよび基板の少なくとも一方に沿う空気流を生じさせる羽根部材とを含む場合がある。この場合、空気流を用いて発光ダイオードを直接にまたは基板を介して間接的に効果的に冷却することができるので、通電時の発光ダイオードの温度上昇を抑制することができる。従って、例えば大電流通電時の発光ダイオードの温度上昇を抑制して発光ダイオードの長寿命を維持しつつ、大電流通電時に発せられる高輝度の光により光信号の視認性を高めることができる。

また、上記往復回動手段は、ステッピングモータと、このステッピングモータを制御して、その出力軸を往復回動させる制御部とを含む場合がある。この場合、制御部の制御のもとで、ステッピングモータの出力軸を往復回動させて、可動部を往復回動させることができる。ステッピングモータは、ブラシ付きの直流モータに比べて長寿命である。
また、上記往復回動手段は、回転可能な出力軸を有する電動モータと、この電動モータの出力軸の一方向への連続回転運動を可動部の往復回転運動に変換する変換機構とを含む場合がある。この場合、可動部の往復回動を、電動モータの出力軸を一方向へ連続回転運動させることにより得ることができるので、電動モータを駆動するための電気的な構成を簡素化できる。

また、本発明の散光式警光灯は、少なくとも一つの上記照明装置と、この照明装置を支持し車両に取り付け可能な基台とを備え、上記照明装置の可動部が回動角度範囲の少なくとも一方の端部に位置するときに、光信号の照射方向が車両の前方および後方の少なくとも一方に向くように上記照明装置が上記基台に取り付けられていることを特徴とする。回動角度範囲の例えば一方の端部に可動部が位置するときには、光信号の照射方向が例えば前方へ向いた状態で可動部が一旦停止するので、可動部が移動中の場合に比べて、光信号が前方へ長い時間照射される。その結果、前方からの視認性を高めることができる。従って、前方や後方からの視認性を他の方向に比べて高くすることが要請される散光式警光灯に好ましい。

以下では、この発明の一実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、照明装置を、車両取付型の散光式警光灯に適用する場合に則して説明するが、照明装置は、例えば、据え置き型の表示灯等に適用することもできる。
図１は、本発明の照明装置を有する散光式警光灯の一部断面正面図である。
散光式警光灯１は、車両のルーフ２（図１に一点鎖線で一部を図示）に設置されて、全周に向けて光信号を放光する。散光式警光灯１は、一方向に長い直線状の外形を有し、その長手方向を車両の左右方向Ｘに沿わせた状態で、複数、例えば、２つの取付部材３を介してルーフ２に固定される。ここで、車両の左右方向Ｘは、車両の進行方向（前後方向Ｙ１，Ｙ２ともいう。）と直交する方向であり、車両の幅方向でもある。

なお、以下では、車両への取付状態を基準にして方向について説明する。また、各図には、必要に応じて車両の左右方向Ｘ、前後方向Ｙ１，Ｙ２および上下方向Ｚを図示している。
散光式警光灯１は、複数、例えば４つの照明装置４と、複数の照明装置４を共通に支持する基台５と、この基台５に取り付けられて基台５の上部および照明装置４を覆う透光性のグローブ６とを備えている。なお、散光式警光灯１は、単一の照明装置４を有することも考えられ、少なくとも１つの照明装置４を有していればよい。

基台５は、上記長手方向に沿って長い長尺の板状に、金属部材としてのアルミニウム製の押出成形部材により形成されている。基台５の下部に、上述の取付部材３が固定されていて、この取付部材３を介して車両に取付可能とされている。基台５の周縁部にはシール材（図示せず）が設けられ、基台５の周縁部とグローブ６との間を封止し、グローブ６内への雨水の侵入を防止している。

複数の照明装置４は、散光式警光灯１の長手方向に並び、基台５の上部に取り付けられている。複数の照明装置４は同様に構成されている。
図２は、照明装置の正面図である。
照明装置４は、基台５に固定される固定部７と、所定の回動中心軸線８の周りに回動可能に固定部７に支持される可動部９とを備えている。上述の所定の回動中心軸線８は、上下方向Ｚに沿って延びている。

また、照明装置４は、可動部９に一体回動可能に支持されている複数、例えば、１２個の光源ユニット１０（一部のみ図示。）を備えている。各光源ユニット１０は、単一の発光ダイオード１１（一つを模式的に図示。）と、単一のレンズ１２とを含んでいる。各光源ユニット１０は、所定の回動中心軸線８と交差する方向、例えば、直交する方向（図２の紙面垂直方向に相当する。）に光を照射する。ＬＥＤであれば、通常、長寿命を得ることができる。各ＬＥＤ１１は、給電部材１３を介して電源装置１４に接続されている。

固定部７は、板状部材であり、給電部材１３の一部として機能するように導電体としての金属部材、例えばアルミニウム合金により形成されている。固定部７は、軸受１５、筒形状の支軸１６等を介して可動部９を支持している。
図３は、軸受１５、支軸１６等の拡大断面図である。図２と図３とを参照する。
軸受１５は、固定部７に固定されている。軸受１５は、転がり軸受であり、環状をなす。軸受１５に支軸１６が挿通している。支軸１６の一部である軸方向中間部が、固定部７と可動部９との間に介在し、支軸１６の軸線が上記所定の回動中心軸線８を形成している。支軸１６は、可動部９に一体回動可能に固定されている。また、支軸１６には、規制部材としての筒状のカラー１７およびナット１８が、一体回動可能に係止されている、カラー１７およびナット１８は、その間に軸受１５を挟んでいて、支軸１６の軸方向についての軸受１５と支軸１６との相対移動を規制している。

図２に戻って、本実施形態では、照明装置４は、可動部９の回動角度が所定回動角度、例えば、３６０度になるごとに当該可動部９の回動方向を反転させて当該可動部９を往復回動させる往復回動手段としての駆動部１９を有している。
駆動部１９は、可動部９を回動させるための電動モータ２０と、この電動モータ２０の出力軸２０ａを往復回動させるように電動モータ２０を制御する制御部２１とを含んでいる。

電動モータ２０は、ステッピングモータからなる。電動モータ２０は、固定部７にブラケット２２を介して支持されたモータハウジング２０ｂと、モータハウジング２０ｂを貫通して回動自在に支持される筒形状の出力軸２０ａとを含んでいる。
出力軸２０ａは、継手２３を介して支軸１６に一体回動できるように連結されている。出力軸２０ａと、継手２３と、支軸１６とは、所定の回動中心軸線８に沿って同心に延びる中空軸２４を構成している。中空軸２４の孔２４ｃは、出力軸２０ａの貫通孔２０ｃと支軸１６の貫通孔１６ｃとが互いに連通して形成されている。

制御部２１は、図示しないが、マイクロコンピュータと、メモリ、駆動回路等を含み、予めメモリに記憶されたプログラム、データ等に基づいて、マイクロコンピュータの制御の下で、駆動回路を介してステッピングモータを駆動し、出力軸２０ａを所定の回動角度で所定の回動方向に回動させることができる。
具体的には、制御部２１は、出力軸２０ａを、右回りと左回りとに交互に互いに等しい回動角度（例えば３６０度）で回動させる。これに伴い、可動部９は、所定の回動中心軸線８の周りに平面視で３６０度右周りに回動して一旦停止し、次に、３６０度左周りに回動して一旦停止し、このような右回りと左回りとの往復回動を繰り返す。光源ユニット１０からの光信号の照射方向Ｄ（図４参照）を所定の回動中心軸線８の周りに変遷させながら、光信号を周囲の全周にわたって照射することができる。また、回動方向を切り換える際の停止時間は、きわめて短時間であるので、連続回転する回転光と近似した光信号を得ることができる。

各ＬＥＤ１１と、給電部材１３と、電源装置１４とは、ＬＥＤ１１を発光させるための電気回路２５を構成している。給電部材１３は、電気回路２５の高電圧側部分を構成するための第１の給電部材１３Ａと、電気回路２５の低電圧側部分を構成するための第２の給電部材１３Ｂとを含んでいる。給電部材１３は、ＬＥＤ１１に電源装置１４からの電力を供給する。給電部材１３の一部は、固定部７と可動部９との間に介在している。また、給電部材１３の大部分および電源装置１４は、全ＬＥＤ１１について共用されている。なお、図２では、給電部材１３は、一つのＬＥＤ１１についてのみ図示した。

電源装置１４は、ＬＥＤ１１に電力を供給するための一対の端子１４ａ，１４ｂを有する。一対の端子１４ａ，１４ｂには、対応する第１および第２の給電部材１３Ａ，１３Ｂを介してＬＥＤ１１の対応する一対の端子１１ａ，１１ｂがそれぞれ接続されている。これにより、電源装置１４は、ＬＥＤ１１の対応する一対の端子１１ａ，１１ｂ間に所定の電圧を付与して、ＬＥＤ１１を発光させることができる。

第１の給電部材１３Ａは、被覆電線からなる第１の電線２６と、導電体により形成されたばね部品としてのコイルばね２７と、被覆電線からなる第２の電線２８とを含んでいる。第１の電線２６と、コイルばね２７と、第２の電線２８とは、この順で電気的に直列に接続されている。
第２の給電部材１３Ｂは、被覆電線からなる第３の電線２９と、上述の固定部７と、上述の軸受１５と、上述の支軸１６と、上述の可動部９と、被覆電線からなる第４の電線３０とを含む。これらの部材２９，７，１５，１６，９，３０は、この順で電気的に直列に接続されて、電源装置１４の接地端子としての他方の端子１４ｂと接続されている。

また、給電部材１３は、構造材と兼用された各部、すなわち、上述の固定部７と、上述の軸受１５と、上述の支軸１６と、上述の可動部９とを含み、構造を簡素化されている。なお、図２には、第２の給電部材１３Ｂのうちで構造材により構成される部分を一点鎖線で図示している。
図３を参照して、転がり軸受である軸受１５は、給電部材１３の一部として機能する。すなわち、軸受１５は、固定部７に固定される外輪１５ａと、支軸１６と一体回転するように嵌合される内輪１５ｂと、内輪１５ｂと外輪１５ａとの間に環状に配置される複数の転動体１５ｃとを含む。内輪１５ｂと外輪１５ａとが相対移動するときには、転動体１５ｃが内輪１５ｂの軌道を転がりながら、内輪１５ｂの軌道と転動体１５ｃとの一部同士が変遷しながら金属接触し、これとともに、転動体１５ｃが外輪１５ａの軌道を転がりながら、外輪１５ａの軌道と転動体１５ｃとの一部同士が変遷しながら金属接触する。これにより、内輪１５ｂと外輪１５ａとが、転動体１５ｃを介して電気的に接続される。

給電部材１３の一部である第１の給電部材１３Ａの一部が、孔２４ｃを挿通している。孔２４ｃ内、例えば、貫通孔１６ｃ内に、コイルばね２７の全体が配置されている。
コイルばね２７は、らせん形状に形成されたらせん部２７ｃと、らせん部２７ｃの両端部から軸方向（らせん形状の中心軸線の延びる方向に相当する。）に直線状に延びる上端部２７ｂおよび下端部２７ａとを含んでいる。らせん部２７ｃのらせん形状の中心軸線はは、孔２４ｃの軸線（所定の回動中心軸線８に相当する）と一致して配置されている。

コイルばね２７は、弾性変形可能な導電性部材としての金属、例えば、ばね鋼によって形成されている。コイルばね２７は、ばね鋼の他、ステンレスばね材等により形成することも考えられる。
コイルばね２７の下端部２７ａは、固定部としての基台５に連結されている。具体的には、コイルばね２７の下端部２７ａは、軸方向に直線状に延びていて、第１の電線２６の端部に接続部３１を介して電気的に接続され且つ一体移動可能に機械的に連結されている。接続部３１は、絶縁被覆部材３２により被覆されている。接続部３１は、中空軸２４の下端の開口端から延び出していて、延び出した部分で、絶縁被覆部材３２を介して固定部材３３により絶縁状態で基台５に固定されている。

コイルばね２７の上端部２７ｂは、可動部９に連結されている。具体的には、コイルばね２７の上端部２７ｂは、軸方向に直線状に延びていて、第２の電線２８の端部に接続部３４を介して電気的に接続され且つ一体移動可能に機械的に連結されている。接続部３４は、絶縁被覆部材３５Ａにより被覆されている。接続部３４は、中空軸２４の上端の開口端から延び出すとともに、絶縁被覆部材３５Ａおよび固定部材３５Ｂを介して支軸１６の上端部に絶縁状態で固定され、支軸１６を介して可動部９と連結される。

接続部３１，３４は、接続時にかしめ等の塑性加工を施されてなる塑性加工部を含むのが、好ましい。塑性加工部による接続は、半田接続のようなコイルばね２７の加熱を伴わずに済むので、疲労寿命等の特性に劣化を生じる虞がなく、しかも接続が容易である。というのは、コイルばね２７は、疲労寿命等の特性を高めるために、通例、焼き入れ焼き戻し処理を施されているので、焼き入れ後に再度加熱されると、特性が劣化する虞があるからである。

らせん部２７ｃは、円弧形状の部分が周方向および軸方向に連続して延びて複数回巻かれてなり、軸方向に一定の外径で形成されてなる。可動部９の回動に伴って、コイルばね２７のらせん部２７ｃが、ねじられて、拡径または縮径することにより、可動部９と固定部７との間に生じる変位を吸収する。具体的には、らせん部２７ｃの巻きを緩める方向に、可動部９が回動するときには、らせん部２７ｃの外径が拡径する。また、可動部９が逆向きに回動するときには、らせん部２７ｃの外径は縮径する。これにより、コイルばね２７は、ＬＥＤ１１に確実に給電しつつ、固定部７と可動部９とが相対回動するときに生じる両者間の変位を無理なく吸収することができる。また、拡径状態でのらせん部２７ｃの外径は、孔２４ｃの内径よりも小さく設定されている。

らせん部２７ｃは、被覆されていない裸線からなり、ねじるときの変形抵抗を小さく抑制できる。また、貫通孔１６ｃの内面に、合成樹脂部材等の絶縁皮膜（図示せず）が形成されていて、コイルばね２７と支軸１６とを互いに絶縁している。
図４は、可動部９の斜視図である。
可動部９は、ＬＥＤ１１を熱伝導可能に保持する複数、例えば、２枚の基板３６，３７を含んでいる。２枚の基板３６，３７は、所定の回動中心軸線８を挟んで互いに平行に所定間隔を開けて対向し、上下に配置された一対の接続部３８，３９を介して互いに連結されている。基板３６，３７および接続部３８，３９は、熱の良導体であり且つ導電体としての金属部材、例えば、アルミニウム合金により形成されている。

図２および図４を参照する。
複数の光源ユニット１０は、一方の基板３６に取り付けられる第１の群をなす複数、例えば、６つの光源ユニット１０と、他方の基板３７に取り付けられる第２の群をなす複数、例えば、６つの光源ユニット１０とを含んでいる。第１の群をなす光源ユニット１０と、第２の群をなす光源ユニット１０とは、互いに逆向きに光を発し、この点以外では複数の光源ユニット１０は同様に構成されている。

光源ユニット１０は、予め定める投光軸線に沿って最も強い光が発せられるようにされている。投光軸線は、光信号の照射方向Ｄに相当し、具体的には、レンズ１２の光軸に一致している。レンズ１２は、ＬＥＤ１１からの放射状の光を屈折させて、レンズ１２の光軸に沿う平行光を得る。投光軸線は、所定の回動中心軸線８と直交する方向と平行な方向であって、基板３６，３７に直交する方向に沿っている。

各ＬＥＤ１１は、可動部９の対応する基板３６，３７に熱伝導部材（図示せず）を介して間接的に熱伝導可能に取り付けられている。熱伝導部材は、熱の良導体、例えば、熱伝導グリース、熱伝導シート等を用いることができる。ＬＥＤ１１が発する熱を、基板３６，３７に効率よく逃がすことができるようにしてある。
可動部９が回動することにより、空気流が可動部９および光源ユニット１０の周囲に生じる。また、可動部９が往復回動することにより、回動方向を反転させる際に一旦回動を停止させることに伴って、周方向および径方向についての空気流の向きを反転させることができるので、可動部９およびＬＥＤ１１から効率よく放熱することができる。

さらに、本実施形態では、可動部９は、基板３６，３７に設けられ可動部９の回動時に基板３６，３７に沿う空気流を生じさせる複数、例えば、２つの羽根部材４０，４１を含んでいる。この羽根部材４０，４１により、放熱効率をさらに高めることができる。
羽根部材４０，４１は、基板３６，３７に一体にそれぞれ形成されている。一方の羽根部材４０は、一方の基板３７の側縁３７ａから、他方の基板３６に向けて延設されている。一方の羽根部材４０の延設端４０ａと他方の基板３６の側縁３６ｂとの間に、空気流の入り口となる隙間４２が形成されている。また、他方の羽根部材４１は、他方の基板３６の側縁３６ａから延設されている。この側縁３６ａは、一方の羽根部材４０とは所定の回動中心軸線８を挟んだ反対側の位置にある。他方の羽根部材４１の延設端４１ａと一方のの基板３７の側縁３７ｂとの間に、空気流の入り口となる隙間４３が形成されている。

両羽根部材４０，４１の延設される向きである一方の向きＤ１に可動部９が回動するときには、可動部９の周囲の空気が羽根部材４０，４１によりそれぞれ案内されて、２つの空気流ＡＦが生じる。２つの空気流ＡＦは、隙間４２，４３から２つの基板３６，３７の間にそれぞれ流入し、径方向の内方へ向けて流れる。基板３６，３７間に両側から逆向きに入った２つの空気流ＡＦは、互いにぶつかり、流れの向きを上方へ変えて、基板３６，３７間からそれぞれ流出する。空気流ＡＦは、基板３６，３７に沿って流れる際に、基板３６，３７から熱を奪い、基板３６，３７を介してＬＥＤ１１からの放熱を促進する。

また、羽根部材４０，４１は、２つの基板３７，３６間に配置されるので、ＬＥＤ１１からの光を妨げる虞が無い。
このように本実施形態によれば、可動部９を電動モータ２０により往復回動させながらＬＥＤ１１を発光させることにより、光信号を得て、この光信号の照射方向Ｄを変遷させることができる。これにより、少なくとも一つのＬＥＤ１１からの光信号を周囲の多方向、例えば、全方向に向けて発することができるので、照明装置４全体としてＬＥＤ１１の利用効率を高めることができる。例えば、周囲の広い範囲へ向けての光信号を高い視認性で少数、例えば少なくとも一つのＬＥＤ１１により得ることもできる。

さらに、ばね部品としてのコイルばね２７は、電線等の通常の給電部材に比べて繰り返し変形を受けたときの疲労破壊が生じ難く、スリップリング機構のような摩耗の問題がないので、耐久性が高い。また、コイルばね２７が、固定部７と可動部９との間の変位を吸収できるので、給電部材１３の他の部品、例えば、第１および第２の電線２６，２８等が変位を吸収せずに済む。従って、電線等が摩耗、断線等を生じることを防止できる。

しかも、ＬＥＤ１１からの光路は固定部７と可動部９との間に配置されずに済むので、光路のレイアウトが可動部９を可動させるための部材により規制されずに済む。その結果、光路のレイアウトの自由度を高めることができ、例えば、複数のＬＥＤ１１を設ける場合に視認性を高めることも可能となる。
可動部９が回動すると、コイルばね２７全体がねじれて拡径または縮径し、コイルばね２７は上述の変位を吸収することができる。このようなコイルばね２７を、所定の回動中心軸線８と同心である中空軸２４の孔２４ｃに配置することにより、所定の回動中心軸線８とほぼ同心に配置することができるので、可動部９が回動するときには、コイルばね２７にはねじり変形のみが生じ、固定部７と可動部９との間の変位量に対して、コイルばね２７の弾性変形量を小さく抑制できる結果、コイルばね２７の耐久性を高めることができる。また、コイルばね２７の少なくとも一部、例えば、全体を中空軸２４の孔２４ｃ内に配置することで、スペース効率よく配置することができる。

また、コイルばね２７のらせん部２７ｃのらせん形状の中心軸線が、所定の回動中心軸線８に一致して配置されるので、コイルばね２７の耐久性を高めるのに好ましい。
また、羽根部材４０，４１による空気流ＡＦを用いて基板３６，３７を介してＬＥＤ１１を効果的に冷却することができるので、通電時のＬＥＤ１１の温度上昇を抑制することができる。従って、例えば大電流通電時のＬＥＤ１１の温度上昇を抑制してＬＥＤ１１の長寿命を維持しつつ、大電流通電時に発せられる高輝度の光により光信号の視認性を高めることができる。

また、基板３６，３７は、ＬＥＤ１１からの放熱に寄与する表面積を、ＬＥＤ１１単独の表面積に比べて大きくでき、効果的に放熱することができ、ＬＥＤ１１の温度上昇を効果的に抑制することができる。
また、ＬＥＤ１１が基板３６，３７に熱伝導可能に取り付けられていることが、効果的な放熱に好ましい。

さらに、間に間隔を開けて対向する複数の基板３６，３７間に羽根部材４０，４１による空気流ＡＦを通すことにより、放熱に寄与する空気流ＡＦの流量を増すことができ、より一層放熱効果を上げることができる。
また、駆動部１９は、ステッピングモータからなる電動モータ２０と制御部２１とを含んでいる。この場合、制御部２１の制御のもとで、ステッピングモータの出力軸２０ａを往復回動させて、可動部９を往復回動させることができる。ステッピングモータは、ブラシレスであるので、ブラシ付きの直流モータに比べて長寿命である。また、可動部９を往復回動させるための機械的な構造を簡素化できる。

なお、上述の実施形態では、ステッピングモータの出力軸２０ａと、支軸１６とを別体で形成し、継手２３を介して互いに接続していたが、これには限定されない。例えば、ステッピングモータの出力軸２０ａと支軸１６とを一体に形成することも考えられ、この場合には、照明装置４の構造をより一層簡素化できる。
また、図示しないが、ステッピングモータの出力軸２０ａと、支軸１６とを、互いに噛み合う一対の歯車を介して連動可能に連結してもよい。例えば、カラー１７の外周に複数のギヤ歯を形成し、このギヤ歯と噛み合うギヤ歯を有する歯車を出力軸２０ａに設ける。また、出力軸２０ａに設けた駆動ローラと、カラー１７の外周に設けた従動ローラとを、連動可能に摩擦係合させてもよい。

図５Ａ，図５Ｂおよび図５Ｃは、可動部の回動動作範囲を平面視で模式的に図示する説明図である。
照明装置４では、往復回動手段としての駆動部１９による可動部９の回動角度範囲４４は３６０度に設定されている。なお、図５Ａ，図５Ｂおよび図５Ｃには、第１の群をなす複数の光源ユニット１０のうちの一つと、この光源ユニット１０からの光信号の照射方向Ｄを実線で図示し、第２の群をなす複数の光源ユニット１０のうちの一つと、この光源ユニット１０からの光信号の照射方向Ｄを一点鎖線で図示し、可動部９の回動角度範囲４４を、第１の群をなす光源ユニット１０からの光信号の照射方向Ｄが変遷するときの照射方向Ｄの範囲として図示している。

散光式警光灯１では、各照明装置４の可動部９はそれぞれ、回動角度範囲４４の一方の端部４４ａに位置するときに、第１の群をなす光源ユニット１０（実線で図示。）からの光信号の照射方向Ｄが車両の前方Ｙ１に向くとともに、第２の群をなす光源ユニット１０（一点鎖線で図示。）からの光信号の照射方向Ｄが車両の後方Ｙ２に向くようにされる。且つ回動角度範囲４４の他方の端部４４ｂに可動部９が位置するときに、第１の光源ユニット１０群からの光信号の照射方向Ｄが車両の前方Ｙ１に向くとともに、第２の光源ユニット１０群からの光信号の照射方向Ｄが車両の後方Ｙ２に向くようにされる。このように可動部９の回動角度範囲４４の端部４４ａ，４４ｂを、車体の前後方向Ｙ１，Ｙ２に対して位置合わせして、照明装置４が基台５に取り付けられている。

これにより、図５Ａに示すように、回動角度範囲４４の一方の端部４４ａに可動部９が位置するときに、第１の群をなす光源ユニット１０からの光信号の照射方向Ｄが車両の前方Ｙ１に向いた状態で可動部９が一旦停止するので、前方への光信号が、可動部９が移動中の場合に比べて長い時間照射される。その結果、前方からの視認性を高めることができる。同様に、第２の群をなす光源ユニット１０からの光信号により、後方からの視認性を高めることができる。

図５Ｃに示すように、回動角度範囲４４の他方の端部４４ｂに可動部９が位置するときにも、一方の端部４４ａの場合と同様に、前方および後方からの視認性を高めることができる。従って、前方や後方からの視認性を他の方向に比べて高くすることが要請される散光式警光灯１に好ましい。
図５Ｂに示すように、回動角度範囲４４の中央位置に可動部９が位置するときに、回転状態の第２の群をなす光源ユニット１０からの光信号の照射方向Ｄが車両の前方に向く。前方から見ると、光信号が短時間見える。同様に、後方からも光信号が短時間見える。

このように、前方または後方から見ると、回動角度範囲４４の両端部４４ａ，４４ｂで一旦停止状態で相対的に長時間で見える光信号と、回動角度範囲４４の中央位置で回転状態で相対的に短時間で見える光信号とが交互に見える結果、視認性が高くなる。
レンズ１２を用いる場合には、ＬＥＤ１１からの光を集中させて、回転するときの光信号を歯切れよく変化するように見せることができる。従って、光の強度が低いＬＥＤであっても、視認性の高い光信号を得ることができる。

また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については説明を省略し、図示する場合には対応部分に同じ符号を付しておく。なお、既に説明した変形例も同様である。
図６は、変形例としての照明装置４Ａの正面図である。

照明装置４Ａは、往復回動手段としての駆動部４５を有する。駆動部４５は、回転可能な出力軸４６ａを有する直流モータからなる電動モータ４６と、電動モータ４６の出力軸４６ａを一方向へ連続回転運動させるように電動モータ４６を駆動する駆動回路４７と、出力軸４６ａの一方向への連続回転運動を可動部９の往復回転運動に変換する変換機構４８とを含んでいる。

図７は、変換機構の下方から見た斜視図である。図６と図７を参照する。
変換機構４８は、電動モータ４６の出力軸４６ａの回転運動を減速するウォーム歯車機構４９と、減速後の回転運動を往復直線運動に変換するすべり子クランク機構５０と、往復直線運動を往復回転運動に変換するラックアンドピニオン機構５１とを含んでいる。
ウォーム歯車機構４９は、電動モータ４６の出力軸４６ａと一体回転可能なウォーム５２と、ウォーム５２と噛み合う減速歯車としてのウォームホイール５３とを有する。

すべり子クランク機構５０は、ウォームホイール５３に一端５４ａが軸線５４ｃの回りに回転自在に連結される連結棒５４と、連結棒５４の他端５４ｂを直線状に案内する案内部としての固定部７に形成された長孔５５とを有する。
ラックアンドピニオン機構５１は、連結棒５４の他端５４ｂに連結軸５６ａを介して軸線５４ｄの回りに回転自在に連結され長孔５５に沿って直線移動可能に案内されるラック５６と、このラック５６に噛み合うピニオン５７とを有する。ピニオン５７は、中空軸としての支軸１６と一体回転するカラー１７の外周に形成され、可動部９と一体回動する。

電動モータ４６の出力軸４６ａが一方向へ連続回転運動すると、回転は減速されてウォームホイール５３に伝達される。ウォームホイール５３が回転するのに伴い、連結棒５４の一端５４ａが回転運動し、これにより連結棒５４の他端５４ｂが長孔５５に案内されて進退し、これとともに、ラック５６も進退する。ラック５６が一方向に移動すると、ピニオン５７とともに可動部９が一方の向きに回動する。ラック５６が他方向に移動すると、ピニオン５７とともに可動部９が他方の向きに回動する。

図８Ａ〜図８Ｅは、変換機構４８の動作を順を追って示す模式図である。先ず、図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃを参照して、例えば、ウォームホイール５３が第１の回動位置（図８Ａ参照）から１８０度右回りに回転すると、連結棒５４の他端５４ｂおよびラック５６は、一方の向き（図８Ｃで右方に）へ所定のストローク量を直線移動し、これに伴い、ピニオン５７および可動部９が右回りに３６０度回動する。次いで、図８Ｃ，図８Ｄ，図８Ｅを参照して、引き続き電動モータ４６により駆動されて、ウォームホイール５３が第２の回動位置（図８Ｃ参照）から１８０度右回りに回転すると、連結棒５４の他端５４ｂおよびラック５６は、他方の向き（図８Ｃで左方に）へ所定のストローク量を移動し、これに伴い、ピニオン５７および可動部９が左回りに３６０度回動する。

このように駆動部４５は、可動部９の往復回動を、電動モータ４６の出力軸４６ａを一方向へ連続回転運動させることにより得ることができるので、電動モータ４６を駆動するための電気的な構成を簡素化できる。なお、電動モータ４６は、直流モータに限らず、例えば、ステッピングモータであってもよい。
この他、往復回動手段としては、図示しないが、可動部の回動角度を検出する検出手段としてのスイッチ、センサ等と、検出手段からの検出信号に基づいて電動モータの出力軸の回転方向を切り換える切換手段としての電動モータへの通電方向切換スイッチとを含んでもよい。

また、ＬＥＤ１１に近接して基板３６，３７に孔を形成し、この孔を通じて空気流ＡＦがＬＥＤ１１に沿って流れるようにすることも考えられる。この場合にも、羽根部材４０，４１による空気流ＡＦを用いてＬＥＤ１１を効果的に冷却することができるので、通電時のＬＥＤ１１の温度上昇を抑制することができる。
また、羽根部材４０，４１を基板３７，３６と別体で形成して、基板３７，３６に固定してもよい。羽根部材４０，４１は基板３７，３６と一体可動するように設けてあればよい。また、羽根部材４０，４１の少なくとも一方を廃止する構成も考えられる。

また、上述の実施形態では、可動部９は、平行な一対の基板３６，３７を有していたが、これには限定されない。例えば、可動部９は、平面視で三角形をなす３つの基板（図示せず）を有していてもよいし、平面視で矩形をなす４つの基板（図示せず）を有していてもよく、これらの各基板に光源ユニット１０を取り付けてあればよい。また、これらの基板の少なくとも一つに羽根部材（図示せず）を設け、羽根部材により生じる空気流を、基板により取り囲まれた内部に通したり、基板に沿わせたりして、ＬＥＤ１１からの放熱を促進させてもよい。また、光源ユニット１０を単一の基板（図示せず）の両面にそれぞれ取り付けることや、この基板に羽根部材（図示せず）を設けることも考えられる。

光源ユニット１０は、ＬＥＤ１１からの光を反射する反射面を有していてもよいし、レンズ１２を廃止してもよく、ＬＥＤからの光が光源ユニット１０から最も強く発せられる向きである投光軸線が、所定の回動中心軸線８と交差する方向に沿っていればよい。
また、例えば、図２に示す実施形態では、支軸１６が可動部９に固定され、軸受１５が固定部７に固定されていたが、逆にしてもよい。例えば、支軸１６が固定部７に固定され、軸受１５が可動部に固定されて支軸１６に嵌合され、支軸１６が軸受１５を介して可動部９を回動可能に支持してもよい。支軸１６は、固定部７と可動部９とを連結していればよい。

支軸１６は、中実軸である構成も考えられる。この場合、ばね部品は、固定部７と可動部９との間に介在して、支軸１６に接近して配置されることが好ましく、ばね部品の変形量を小さく抑制することができる。
ばね部品としてのコイルばね２７は、接続部３１，３４で固定部７および可動部９と固定されていたが、これには限定されない。例えば、コイルばね２７の下端部２７ａが、固定部７と固定されてもよいし、上端部２７ｂが可動部９と固定されてもよい。

ばね部品は、複数巻きのコイルばねに限定されない。例えば、ばね部品は、互いに近接配置されている一対の円弧端と、この一対の円弧端に対して中心軸線を挟んだ反対側に配置される中間部とを含む半円以上の円弧形状であってよい。しかし、一巻以上のらせん形状のコイルばねが、より好ましくは２巻き以上のコイルばねは、ねじり時の弾性変形量を抑制でき、耐久性を高める点で好ましい。

また、ばね部品は、線材の延びる方向に向かうにしたがって外径が一定のらせん部２７ｃを含むコイルばね２７に限定されない。例えば、ばね部品としては、らせん部に代えて渦巻き部（図示せず）を有していてもよく、この場合にも、コイルばね２７と同様の効果を得ることができる。渦巻き部では、その線材の延びる方向に向かうにしたがって、円弧形状の曲率を変化させながら、渦巻き状に線材が延びている。

また、可動部９の回動角度範囲は３６０度に限定されない。例えば、可動部９の回動角度範囲は、各光源ユニット１０からの光信号の照射範囲が互いにつながって全周に照射できるような角度よりも大きくするのが好ましい。また、より好ましくは、各光源ユニット１０の光軸の向きが変遷するときの変遷範囲が互いにつながって全周に向くような角度、例えば、１８０度よりも大きくするのが好ましい。さらにより好ましくは、各光源ユニット１０の光軸が変遷してそれぞれ全周に向くような角度以上の角度、例えば、３６０度以上の角度にするのが好ましい。また、可動部９の回動角度範囲を、光信号が周囲の一部にのみ照射されるような小さい角度に設定することも考えられる。可動部９が回動角度範囲４４の少なくとも一方の端部４４ａ，４４ｂに位置するときに、少なくとも一部の光源ユニット１０からの光信号の照射方向、より好ましくは上述の投光軸線が車両の前方および後方の少なくとも一方に向くようにされていればよい。

また、基台５は、取付部材３を介して車両に取り付け可能とされていたが、基台５を車両に直接取り付け可能としてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の一実施形態の照明装置を備える散光式警光灯の一部断面正面図である。 図１の照明装置の正面図である。 図１の照明装置の要部を拡大した断面図である。 図２の可動部の斜視図である。 図２の可動部の回動動作範囲を平面視で模式的に示す模式図である。 本発明の駆動部の変形例を含む照明装置の正面図である。 図６の変換機構を下方から見た斜視図である。 図６の変換機構の動作の説明用の模式図である。

符号の説明

１ 散光式警光灯
２ ルーフ（車両）
４，４Ａ 照明装置
５ 基台（固定部）
７ 固定部
８ 所定の回動中心軸線
９ 可動部
１１ 発光ダイオード
１３ 給電部材
１６ 支軸（中空軸）
１９，４５ 駆動部（往復回動手段）
２０ 電動モータ（ステッピングモータ）
２０ａ 出力軸（中空軸）
２１ 制御部
２４ 中空軸
２４ｃ 孔（中空軸の内部）
２７ コイルばね（ばね部品）
２７ａ 下端部（ばね部品の一方の端部）
２７ｂ 上端部（ばね部品の他方の端部）
３６，３７ 基板
４０，４１ 羽根部材
４４ 回動角度範囲
４４ａ，４４ｂ 回動角度範囲の端部
４６ 電動モータ
４６ａ 出力軸
４８ 変換機構
Ｄ 照射方向（交差する方向）
Ｙ１ 車両の前方
Ｙ２ 車両の後方

Claims (6)

1. 光信号の照射方向を所定の回動中心軸線の周りに変遷させながら、光信号を周囲に照射する照明装置であって、
   固定部と、
   上記所定の回動中心軸線の周りに回動可能に上記固定部に支持される可動部と、
   この可動部に一体回動可能に支持されていて上記所定の回動中心軸線と交差する方向に光を照射するための少なくとも一つの発光ダイオードと、
   上記可動部の回動角度が所定回動角度になるごとに当該可動部の回動方向を反転させて当該可動部を往復回動させる往復回動手段と、
   上記発光ダイオードに給電するための給電部材とを備え、
   この給電部材は、弾性変形可能な導電性材料によって円弧形状に形成され、一方の端部が上記固定部に連結され、他方の端部が上記可動部に連結され、上記可動部の回動に伴って、拡径または縮径することにより、上記可動部と上記固定部との間に生じる変位を吸収するばね部品を含むことを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   上記固定部と可動部とを連結し上記所定の回動中心軸線と同心上に配置される中空軸をさらに備え、
   上記ばね部品は、中空軸の内部に少なくとも一部が配置されたコイルばねを含むことを特徴とする照明装置。
3. 請求項１または２に記載の照明装置において、
   上記可動部は、発光ダイオードを熱伝導可能に保持する基板と、この基板に設けられ可動部の回動時に発光ダイオードおよび基板の少なくとも一方に沿う空気流を生じさせる羽根部材とを含むことを特徴とする照明装置。
4. 請求項１から３の何れかに記載の照明装置において、
   上記往復回動手段は、ステッピングモータと、このステッピングモータの出力軸を往復回動させるように当該ステッピングモータを制御する制御部とを含むことを特徴とする照明装置。
5. 請求項１から３の何れかに記載の照明装置において、
   上記往復回動手段は、回転可能な出力軸を有する電動モータと、この電動モータの出力軸の一方向への連続回転運動を可動部の往復回転運動に変換する変換機構とを含むことを特徴とする照明装置。
6. 請求項１から５の何れかに記載の少なくとも一つの照明装置と、
   この照明装置を支持し車両に取り付け可能な基台とを備え、
   上記照明装置の可動部が回動角度範囲の少なくとも一方の端部に位置するときに、光信号の照射方向が車両の前方および後方の少なくとも一方に向くように上記照明装置が上記基台に取り付けられていることを特徴とする散光式警光灯。

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