JP2018073496A - 取付構造およびそれを用いた灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】被取付パネルに機器を容易に着脱し得る当該機器の取付構造およびこの取付構造を用いた灯具を提供する。【解決手段】実施形態のＬＥＤ灯具（機器）１０では、ハウジング２０の側壁部２１から複数のばね爪２５が天井パネル（被取付パネル）１００の取付穴１０１の径方向外側に向けて突出する。ハウジング２０に対してレンズプレート３０の結合リブ部３４が係合していない場合には、複数のばね爪２５がハウジング２０の側壁部２１の方向に倒れることを許容してハウジング２０を取付穴１０１に挿通したり、取付穴１０１からハウジング２０を取り外したりすることを可能にする。また、結合リブ部３４が係合している場合には、複数のばね爪２５が側壁部２１の方向に倒れることを禁止して取付穴１０１からハウジング２０を取り外すことを不能にする。これにより、天井パネル１００に対するＬＥＤ灯具１０の着脱が容易になる。【選択図】図１

Description

本発明は、被取付パネルに形成された貫通穴を覆うようにこの貫通穴に取り付けられる機器の取付構造およびこの取付構造を用いた灯具に関するものである。

被取付パネルに形成された貫通穴に機器を取り付ける構造として、例えば、下記特許文献１に開示される技術がある。この技術では、Ｖ字形状に形成された板ばねの一方の屈曲部付近に当該板ばねの他方に向けて凸状に湾曲する押圧部を複数箇所に設ける。そして、板ばねの一端側を、照明装置本体としておおよその外観が円筒形状をなす放熱器の周壁相当部分に周方向に６０度間隔で３箇所に取り付ける。

このような照明装置本体を天井の下方から天井板に設けられた取付孔（貫通穴）に挿入すると、例えば、挿入時にはＩ字形状に折り畳まれていた板ばねが挿入完了後には、Ｌ字形状に展開して、板ばねの押圧部が取付孔の周縁部に当接する。これにより、十分な保持力で天井に照明装置（機器）を取り付け可能にしている。

特開２００９−２１８００７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される技術によると、Ｖ字形状の板ばねは、取付孔に取り付けた後には、例えばＬ字形状に開く。そのため、当該板ばねを設けた照明装置等を取付孔に一度取り付けると、当該板ばねの他端側が天井板の裏側に引っ掛かり得ることから、その照明装置等を容易に取り外すことが難しい場合がある。また、このような照明装置を取付孔から無理に引き抜いた場合には、当該板ばねが変形し得るため、再度、天井に取り付けようとしても上手く取り付けることができなくなる可能性もある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、被取付パネルに機器を容易に着脱し得る当該機器の取付構造およびこの取付構造を用いた灯具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載された本発明の取付構造は、被取付パネルの貫通穴を覆うようにこの貫通穴に取り付けられる機器で、前記貫通穴に挿通可能な本体ケースと、前記本体ケースに係止または嵌合可能な結合部を有するとともに前記貫通穴の開口範囲を超えて前記貫通穴を覆い得る閉塞部を有する閉塞プレートと、を備える機器、に設けられる取付構造であって、前記本体ケースから複数の爪部が前記貫通穴の径方向外側に向けて突出しており、前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合していない状態においては、前記複数の爪部の少なくとも１つが前記本体ケースの方向に倒れることを許容されて前記貫通穴への前記本体ケースの挿通を可能にし、前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合した状態においては、前記複数の爪部のすべてが前記本体ケースの方向に倒れることを禁止されて前記貫通穴から前記本体ケースの取り外しを不能にすることを技術的特徴とする。

機器の本体ケースから複数の爪部が被取付パネルの貫通穴の径方向外側に向けて突出する。そして、本体ケースに対して結合部が所定位置で係合または嵌合していない状態においては、複数の爪部の少なくとも１つが本体ケースの方向に倒れることを許容されて貫通穴への本体ケースの挿通を可能にする。また、本体ケースに対して結合部が所定位置で係合または嵌合した状態においては、複数の爪部のすべてが本体ケースの方向に倒れることを禁止されて貫通穴から本体ケースの取り外しを不能にする。

これにより、当該機器が被取付パネルの貫通穴に取り付けられて結合部が所定位置で係合または嵌合している場合には、貫通穴の径方向外側に向けて突出している複数の爪部のすべてが本体ケースの方向に倒れることができない。そのため、この場合には当該機器を貫通穴から取り外すことができなくなる。これに対して、当該機器が被取付パネルの貫通穴に取り付けられていても、結合部が所定位置で係合または嵌合していない場合には、複数の爪部の少なくとも１つが本体ケースの方向に倒れることができる。そのため、この場合には、当該機器を貫通穴から容易に取り外すことが可能になる。

また、特許請求の範囲に記載された請求項２に記載された本発明の取付構造は、請求項１に記載の取付構造において、前記本体ケースは、外部に開口する収容空間を内側に有するとともに、この収容空間と外部の間を区切る側壁部から突出して前記複数の爪部の一部または全部として機能し得る複数の屈曲ばねを備えており、前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合していない状態においては、前記屈曲ばねの先端が前記側壁部の挿通穴を通って前記収容空間内に進入し、前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合した状態においては、前記結合部に設けられ前記側壁部の少なくとも一部を覆う規制片に前記屈曲ばねの先端が当接して前記収容空間内に進入することを規制されることを技術的特徴とする。

機器の本体ケースは、その側壁部から複数の屈曲ばねが被取付パネルの貫通穴の径方向外側に向けて突出する。そして、本体ケースに対して結合部が所定位置で係合または嵌合していない状態においては、屈曲ばねの先端が側壁部の挿通穴を通って収容空間内に進入する。これにより、複数の屈曲ばねの少なくとも１つが本体ケースの方向に倒れることを許容されるので、貫通穴への本体ケースの挿通が可能になる。また、本体ケースに対して結合部が所定位置で係合または嵌合した状態においては、結合部に設けられ側壁部の少なくとも一部を覆う規制片に屈曲ばねの先端が当接して収容空間内に進入することを規制される。これにより、複数の屈曲ばねのすべてが本体ケースの方向に倒れることが禁止されるので、貫通穴から本体ケースの取り外しが不能になる。

したがって、当該機器が被取付パネルの貫通穴に取り付けられて結合部が所定位置で係合または嵌合している場合には、貫通穴の径方向外側に向けて突出している複数の屈曲ばねのすべてが本体ケースの方向に倒れることができない。そのため、この場合には当該機器を貫通穴から取り外すことができなくなる。これに対して、当該機器が被取付パネルの貫通穴に取り付けられていても、結合部が所定位置で係合または嵌合していない場合には、複数の屈曲ばねの少なくとも１つが本体ケースの方向に倒れることができる。そのため、この場合には、当該機器を貫通穴から容易に取り外すことが可能になる。

さらに、特許請求の範囲に記載された請求項３に記載された本発明の取付構造は、請求項２に記載の取付構造において、前記屈曲ばねは、前記本体ケースの側壁部から突出して前記本体ケースの側方かつ前記収容空間の開口方向に開くように延び且つ前記収容空間の開口に近づくにつれて前記側壁部に向けて閉じるように延びて前記壁部の方向に屈曲可能な形状をなす屈曲部と、先端側に複数の段部が階段状に形成されている段差部と、を備えることを技術的特徴とする。

また、特許請求の範囲に記載された請求項４に記載された本発明の取付構造は、請求項３に記載の取付構造において、前記本体ケースは、樹脂製であって、前記屈曲ばねは、前記本体ケースの側壁部から前記貫通穴の径方向外側に向けて伸びた状態で熱成形された未屈曲部が成形収縮により前記貫通穴の径方向内側に屈曲することによって前記屈曲部として形成されることを技術的特徴とする。これにより、本体ケースを成形する金型を、例えば、入れ子構造等の複雑なものにすることなく、構成することが可能になるので、設備コストを低減することができる。

また、特許請求の範囲に記載された請求項５に記載された本発明の取付構造は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の取付構造において、前記本体ケースの側壁部および前記閉塞プレートの結合部には、前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合していない状態において、前記閉塞プレートを前記本体ケースに仮止めし得る係止部または被係止部が設けられていることを技術的特徴とする。これにより、例えば、閉塞プレートを本体ケースに仮止めした状態（組み合わせた状態）で、当該機器を製品出荷することが可能になるので、被取付パネルに当該機器を取り付ける際に、本体ケースに閉塞プレートを組み合わせる手間を省くことができる。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項６に記載された本発明の灯具は、前記被取付パネルの前記貫通穴に取り付けられる前記機器が灯具である場合における請求項２〜５のいずれか一項に記載の取付構造を備える灯具であって、前記本体ケースは、前記収容空間に光源を収容するとともに、この光源から出射される照明光を前記収容空間の開口から外部に向けて照射可能に構成され、前記閉塞プレートは、前記照明光が透過可能に前記開口を閉塞しかつ前記貫通穴の開口範囲を超えて前記貫通穴を覆い得る透明カバーであることを技術的特徴とする。これにより、天井パネル等の被取付パネルに対して灯具を容易に着脱することが可能になる。

本発明の取付構造では、当該機器が被取付パネルの貫通穴に取り付けられて、結合部が所定位置で係合または嵌合している場合には当該機器を貫通穴から取り外すことができなくし、当該機器が被取付パネルの貫通穴に取り付けられていても、結合部が所定位置で係合または嵌合していない場合には、当該機器を貫通穴から容易に取り外すことを可能にする。したがって、被取付パネルに機器を容易に着脱することができる。

また、本発明の灯具では、天井パネル等の被取付パネルに対して灯具を容易に着脱することが可能になる。したがって、例えば、組付時や修理・点検等のメンテナンス時における作業効率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るＬＥＤ灯具の使用例を示す説明図で、天井の下方から見上げた様子を示すものである。 図２(A)は、本実施形態のＬＥＤ灯具の正面図である。図２(B)は、同ＬＥＤ灯具の背面図である。 図３(A)は、図２(B)に示す３Ａ方向矢視による平面図（または底面図）である。図３(B)は、図２(B)に示す３Ｂ方向矢視による左側面図（または右側面図）である。図３(C)は、図２(B)に示す３Ｃ方向矢視による右側面図（または左側面図）である。 図４(A)は、図２(B)に示す４Ａ−４Ａ線による断面図である。図４(B)は、図２(B)に示す４Ｂ−４Ｂ線による断面図である。 本実施形態のＬＥＤ灯具を構成するハウジングの斜視図である。図５(A)は、ハウジング内側が見えるアングルから表した図である。図５(B)は、ハウジング外側が見えるアングルから表した図である。 本実施形態のＬＥＤ灯具を構成するレンズプレートの斜視図である。図６(A)は、レンズプレートの内側が見えるアングルから表した図である。図６(B)は、レンズプレートの外側が見えるアングルから表した図である。 図７(A)は、仮止め機構の構成例を示す説明図である。図７(B)は、屈曲ばねの作動例を示す説明図である。 本実施形態のＬＥＤ灯具を天井パネルに組み付ける手順を示す説明図である。図８(A)は取付穴に挿入している様子、図８(B)は位置決めをしている様子、図８(C)は組付が完了した様子をそれぞれ表す図である。 本実施形態のＬＥＤ灯具を異なった厚さの天井パネルに取り付けた状態を示す説明図である。図９(A)〜図９(C)の順番に天井パネルの厚さが厚くなっている。 屈曲ばねの形成工程を示す説明図である。図１０(A)は、型成形直後の成形収縮前の状態を表した図である。図１０(B)は、成形収縮後の状態を表した図である。

以下、本発明の取付構造とそれを用いた灯具の実施形態について図を参照して説明する。本実施形態では、本発明の取付構造を、車両や建物等の天井パネルに取り付けるＬＥＤ灯具の取付構造に適用した場合を例示して説明する。まず、本実施形態のＬＥＤ灯具１０の構成概要を図１〜図６を参照して説明する。なお、図１には、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ灯具１０の使用状態を示す説明図が図示されている。また図２には、ＬＥＤ灯具１０の正面図や背面図が図示されている。さらに図３には、ＬＥＤ灯具１０の平面図（または底面図）、右側面図や左側面図が図示されている。また図４には、ＬＥＤ灯具１０の断面図が図示されている。さらに図５および図６には、ＬＥＤ灯具を構成するハウジングやレンズプレートの斜視図が図示されている。図７には、仮止め機構の構成例を示す説明図（図７(A)）や、屈曲ばねの作動例を示す説明図（図７(B)）が図示されている。

図１および図２に示すように、本実施形態の灯具１０は、例えば、車両や建物等の天井パネル１００に取り付けられて使用される室内照明装置であり、主に、ハウジング２０とレンズプレート３０とＬＥＤユニットにより構成されている。本実施形態では、ＬＥＤ灯具１０は、天井パネル１００に形成されている取付穴１０１に天井パネル１００の表面１００ａから挿入されて取り付けられる。天井パネル１００は、その板厚が、例えば、数ミリ程度であり、天井パネル１００の種類や材質により厚さが異なる。そのため、本実施形態のＬＥＤ灯具１０は、例えば、板厚の異なる３種類の天井パネルに対して取り付け可能に構成されている。なお、図１に示す符号１００ｂは、天井パネル１００の裏面を表す。

図２〜図５に示すように、ハウジング２０は、外部に開口する収容空間を内部（内側）に有する樹脂性の筐体であり、例えば、難燃性のポリプロピレンにより構成されている。本実施形態では、ハウジング２０は、例えば、天井パネル１００の取付穴１０１の内径寸法よりも外径が小さいカップ形状に形成されている。ハウジング２０の開口部２０ａは、ほぼ円形状をなしており、径方向外側に拡がるフランジ部２２により環状に囲まれている。このフランジ部２２の外径は、取付穴１０１の内径寸法よりも大径に設定されている。ハウジング２０の底部２３は、開口部２０ａの開口径寸法よりも小さい内径に設定されており、この底部２３から開口部２０ａに向けて２段階に立ち上がるように周壁部２１が構成されている。即ち、本実施形態のハウジング２０では、周壁部２１の軸方向ほぼ中間部において、開口部２０ａのほぼ開口径に拡径する周壁段部２４が形成されている。

本実施形態では、レンズプレート３０の結合リブ部３４がハウジング２０に係合して両者が組み付けられる。そのため、周壁段部２４には、この結合リブ部３４から逃げて結合リブ部３４の挿入を可能にする凹段部２４ｂが形成されている。このような窪みのある凹段部２４ｂに対して、窪みのない周壁段部（凸段部）２４を区別するため、図４および図５では符号２４ａを付している。本実施形態では、後述するように、この周壁段部２４（凸段部２４ａ）に、ＬＥＤユニット５０のプリント基板５１を取り付け得るように構成している。

図２に示すように、ハウジング２０には、周方向にほぼ等間隔に配置される複数の爪部が形成されている。爪部は、例えば、ばね爪２５と係止爪２７である。本実施形態では、２つのばね爪２５と１つの係止爪２７がハウジング２０に形成されている。これらの爪部（ばね爪２５、係止爪２７）は、ハウジング２０から径方向外側に向けて天井パネル１００の取付穴１０１の内径よりも大きく張り出すようにそれぞれ突出している。なお、ばね爪２５は、特許請求の範囲に記載の「屈曲ばね」に相当し得るものである。

図３(A)に示すように、例えば、ばね爪２５は、主に、周壁部２１の周壁段部２４（凸段部２４ａ）から底部２３の方向に立ち上がるように突出する基端部２５ａと、この基端部２５ａから第１屈曲部２５ｄを介してハウジング２０の側方かつ開口部２０ａの方向に開くように斜めに延びる中間部２５ｂと、この中間部２５ｂから第２屈曲部２５ｅを介して開口部２０ａに近づくにつれて周壁部２１に向けて閉じるように延びる先端部２５ｃと、により構成されている。即ち、ばね爪２５は、所定幅の短冊形状を成す薄板に形成されているとともに、当該薄板の側方から見て、周壁段部２４から「へ」字形状に延びてさらに「レ」字を左右反対にした形状に延びたような形に成形されている。

これにより、ばね爪２５は、その第１屈曲部２５ｄにより中間部２５ｂを含めた先端部２５ｃまでが周壁部２１の方向に屈曲することを可能にしているとともに、第２屈曲部２５ｅにより先端部２５ｃが底部２３の方向に屈曲することを可能にしている。本実施形態では、第２屈曲部２５ｅよりも第１屈曲部２５ｄの方が屈曲し易いように、第１屈曲部２５ｄおよび第２屈曲部２５ｅの厚さがそれぞれ設定されている。

先端部２５ｃには、段差部２５ｇが形成されている。本実施形態では、段差部２５ｇは、３つの段部２５ｈ，２５ｉ，２５ｊにより構成されており（図５(B)参照）、先端部２５ｃの外側面（周壁部２１と反対側を向く面）に、先端部２５ｃの先端に向けて下り階段状に形成されている。即ち、図５(B)に示すように、第２屈曲部２５ｅに近い側（先端部２５ｃの後端）から先端部２５ｃの先端に向けて第１段部２５ｈ→第２段部２５ｉ→第３段部２５ｊの順に階段を降りる（先端部２５ｃの先端から第２屈曲部２５ｅに向けて第３段部２５ｊ→第２段部２５ｉ→第１段部２５ｈの順に階段を登る）ように、３段構成の段差部２５ｇが形成されている。後述するように、第１段部２５ｈ、第２段部２５ｉおよび第３段部２５ｊには、そのいずれかに天井パネル１００に形成された取付穴１０１の開口部が引っ掛かり得る。

また、先端部２５ｃにはフック２６も形成されている。フック２６は、ばね爪２５の板幅よりも小さい幅を有する鉤形状（「¬」字形状）のツマミであり、先端のＬ字部が周壁部２１の方向に向くように先端部２５ｃに形成されている。本実施形態では、フック２６の幅は、ばね爪２５の幅のほぼ１／２（半分）に設定されている。後述するように、このフック２６は、当該ＬＥＤ灯具１０を天井パネル１００から取り外す際に使用されるツマミとして機能する。

なお、本実施形態では、第２屈曲部２５ｅおよび先端部２５ｃ（段差部２５ｇを含む）の板幅は、基端部２５ａ、第１屈曲部２５ｄおよび中間部２５ｂの板幅よりも狭くなるように設定されている。即ち、中間部２５ｂから先端部２５ｃに向けて幅方向に一部分を切り欠く切欠部２５ｆが形成されている。このように切欠部２５ｆを形成することにより、後述するように、先端部２５ｃがハウジング２０の内側に入り込むために周壁部２１に設けられる挿通穴２１ｆの形成幅を極力小さくし得るようにしている。

このように構成されるばね爪２５に対して、係止爪２７は、比較的簡素に構成されている。即ち、図３等に示すように、例えば、係止爪２７も、所定幅の短冊形状を成す薄板に形成されており、フランジ部２２に近い周壁部２１の所定位置から径方向にフランジ部２２よりも張り出すように突出している。係止爪２７の先端は、フランジ部２２の方向に向けて「へ」字形状に折れ曲がっているとともに中央付近に凸部２７ａが形成されている。一方、係止爪２７の基端には、周壁部２１に沿ってフランジ部２２に接続される脚部２７ｂが形成されている。この脚部２７ｂは、係止爪２７と周壁部２１の接続部の機械的強度を高めるための補強部材の役割を果たしている。

ばね爪２５や係止爪２７が形成されている周壁部２１には、様々な凸部や凹部等が形成されている。図４および図５に示すように、周壁部２１には、コネクタ露出口２１ａ、仮止め凹部２１ｂ、本止め凹部２１ｃ、基板止め凸部２１ｄ、係合突起部２１ｅ、挿通穴２１ｆ等が形成されている。コネクタ露出口２１ａは、ハウジング２０内に収容されるＬＥＤユニット５０のコネクタ５５を外部に露出可能にするものであり、本実施形態では、コネクタ露出口２１ａの周囲を覆うコネクタポート２８とともに周壁部２１に形成されている（図４(A)参照）。これにより、外部から供給される電源プラグ等をコネクタ５５に接続することが可能になる。なお、コネクタ５５は、コネクタハウジング５５ａとコネクタピン５５ｂとにより構成されている。

仮止め凹部２１ｂ、本止め凹部２１ｃおよび係合突起部２１ｅは、レンズプレート３０に形成される複数の係合リブ３６の配置に合わせて、例えば、周方向にほぼ等間隔に配置されている。本実施形態では、図５(B)に示すように、二点鎖線で表されているレンズプレート３０に形成される３つの係合リブ３６と、これらの係合リブ３６に形成される係合穴３６ａおよび凸部３６ｂと、の位置関係に合致するように、仮止め凹部２１ｂ、本止め凹部２１ｃおよび係合突起部２１ｅが周壁部２１にそれぞれ同様に形成されている。係合リブ３６が挿入される位置、つまり周壁段部２４の凹段部２４ｂの形成位置に、仮止め凹部２１ｂ、本止め凹部２１ｃおよび係合突起部２１ｅが形成されている。

図７(A)に示すように、例えば、仮止め凹部２１ｂは、レンズプレート３０の係合リブ３６をハウジング２０の周壁部２１に係合させる前段階において、レンズプレート３０をハウジング２０に仮止めするために係合リブ３６の凸部３６ｂを係合させる窪みである。これに対して、本止め凹部２１ｃは、係合リブ３６の係合穴３６ａに周壁部２１の係合突起部２１ｅを係合させた状態（仮止めの後段階）において、レンズプレート３０’の凸部３６ｂ’をさらに本止め凹部２１ｃに係合させる窪みである。そのため、仮止め凹部２１ｂと本止め凹部２１ｃは、周壁部２１において同一の軸線上に配置されており、また仮止め凹部２１ｂは、本止め凹部２１ｃに比べて係合リブ３６の浅い挿入位置（本止め凹部２１ｃは、仮止め凹部２１ｂに比べて係合リブ３６の深い挿入位置）に配置されている。

また例えば、係合突起部２１ｅは、係合リブ３６の係合穴３６ａに係合する突起部である。つまり、ハウジング２０の係合突起部２１ｅとレンズプレート３０の係合穴３６ａとが係合させることによって、ハウジング２０とレンズプレート３０が係合する。本実施形態では、例えば、係合突起部２１ｅは半円柱形状（蒲鉾形状）に形成されており、また係合穴３６ａは、係合突起部２１ｅを平面方向から見たときに視認可能な矩形状を取り囲み得るほぼ矩形状に形成されている。

基板止め凸部２１ｄは、ハウジング２０内の周壁段部２４との間において、ＬＥＤユニット５０のプリント基板５１を狭持するための突起部である。基板止め凸部２１ｄは、周壁段部２４からプリント基板５１の厚さより僅かに大きい間隔を確保可能なハウジング２０の軸方向位置において、周壁部２１の周方向に複数箇所に形成されている。なお、本実施形態では、プリント基板５１は、このような基板止め凸部２１ｄと周壁段部２４による狭持に加えて、後述するように、レンズプレート３０の環状リブ３５の先端部３５ａによっても周壁段部２４との間で狭持される。

挿通穴２１ｆは、ばね爪２５が設けられる位置に形成されている。即ち、ばね爪２５が周壁部２１の方向に屈曲した場合にその先端部２５ｃが周壁部２１を介してハウジング２０内に進入可能にするために周壁部２１に形成される貫通穴である。そのため、挿通穴２１ｆは、ばね爪２５の先端部２５ｃが当接し得る（ばね爪２５の基端部２５ａとフランジ部２２との間でフランジ部２２側近辺の）範囲において、先端部２５ｃの幅よりも幅広の矩形状に形成されている。本実施形態では、ばね爪２５は２つであることに対応して、挿通穴２１ｆは２箇所に形成されている。

図２および図６に示すように、レンズプレート３０は、ハウジング２０の開口部２０ａを閉塞する樹脂性のカバーであり、例えば、ポリカーボネートにより構成されている。本実施形態では、レンズプレート３０は、プレート部３１、レンズ部３３および結合リブ部３４により構成されている。本実施形態では、レンズプレート３０は、その全体が無色透明であるが、ハウジング２０内に収容されるＬＥＤユニット５０からの出射光を外部に照射する必要から、少なくともレンズ部３３が無色透明であれば良い。

プレート部３１は、レンズ部３３の周囲を取り囲む円環形状をなす円環プレート３２により構成されている。円環プレート３２は、ハウジング２０のフランジ部２２の外径寸法よりも大きく、かつ、天井パネル１００の取付穴１０１の内径寸法よりも大きい外径に設定されている。これにより、レンズプレート３０は、円環プレート３２によりハウジング２０のばね爪２５や係止爪２７とともに、天井パネル１００を挟み込むことを可能にしている。

レンズ部３３は、円環プレート３２の内側に配置されており、凸レンズ３３ａと拡散レンズ３３ｂにより構成されている。本実施形態では、例えば、円形状をなすレンズ部３３の中心に配置した凸レンズ３３ａを含めて５つの凸レンズ３３ａを星梅鉢の紋様状に配置するとともに、凸レンズ３３ａ以外の範囲に拡散レンズ３３ｂを配置している。なお、図示していないが、拡散レンズ３３ｂは、例えば、マトリックス状に配置された複数の凹凸の集合体により構成されている。

結合リブ部３４は、環状リブ３５と係合リブ３６により構成されている。環状リブ３５は、ハウジング２０の開口部２０ａの開口径よりも僅かに小径に設定された円筒形状の筒壁であり、プレート部３１の裏側においてレンズ部３３を取り囲むように立設されている。この環状リブ３５の高さは、レンズプレート３０がハウジング２０に組み付けられた（係合された）場合に先端部３５ａがハウジング２０内に収容されるＬＥＤユニット５０のプリント基板５１に当接し得る寸法であって、レンズプレート３０がハウジング２０に仮止めされている場合に環状リブ３５が周壁部２１の挿通穴２１ｆを覆うことのない寸法に設定されている。これにより、ハウジング２０の周壁段部２４と環状リブ３５の先端部３５ａとによって、プリント基板５１を狭持することが可能になる。

また、図７(B)に示すように、レンズプレート３０の仮止め状態（図７(A)に示すレンズプレート３０）においては、ばね爪２５が周壁部２１の方向に屈曲した場合に、その先端部２５ｃが周壁部２１の挿通穴２１ｆを介してハウジング２０内に進入することが可能になる。換言すると、レンズプレート３０の仮止め状態におけるばね爪２５の最大屈曲を許容している。これに対して、レンズプレート３０’がハウジング２０に組み付けられた（係合された）状態（図７(A)に示すレンズプレート３０’）においては、切欠部３５ｂが形成されている部分を除いて環状リブ３５’が周壁部２１の挿通穴２１ｆを覆う。そのため、ばね爪２５’の先端部２５ｃ’は、挿通穴２１ｆを介したハウジング２０内の進入が阻止（規制）される。

また、環状リブ３５には、切欠部３５ｂが形成されている。この切欠部３５ｂは、レンズプレート３０がハウジング２０に組み付けられた（係合された）場合に、周壁部２１に形成される挿通穴２１ｆの一部が環状リブ３５により覆われないようにするための貫通溝である。即ち、ハウジング２０にレンズプレート３０が係合している状態であっても、環状リブ３５の切欠部３５ｂを介して、ばね爪２５の先端部２５ｃに設けられるフック２６がハウジング２０内に進入することを当該環状リブ３５の切欠部３５ｂにより許容する。

これにより、ＬＥＤ灯具１０が比較的板厚の大きい（厚い）天井パネル１００に取り付けられた場合に、挿通穴２１ｆからハウジング２０内にフック２６が進入するほどばね爪２５が屈曲することがあっても、フック２６が存在する範囲は切欠部３５ｂにより環状リブ３５が逃げる。そのため、このような場合においても、ハウジング２０にレンズプレート３０を組み付ける（係合させる）ことが可能になる。

係合リブ３６は、前述したように、係合リブ３６に形成される係合穴３６ａおよび凸部３６ｂを備えており、周壁段部２４の凹段部２４ｂの位置に合わせて形成された係合突起部２１ｅ、仮止め凹部２１ｂや本止め凹部２１ｃにそれぞれが係合する。本実施形態では、周壁段部２４に取り付けられるＬＥＤユニット５０のプリント基板５１の高さ方向位置を超えて、係合リブ３６の先端が底部２３方向に挿入される。そのため、係合リブ３６が挿入される位置、つまり凹段部２４ｂの形成位置においては、プリント基板５１に切欠部５１ａが形成されており、係合リブ３６との干渉を回避している。

なお、この図７(B)において、フック２６をハウジング２０の内側（収容空間内）に引き込んだり引っ張ったりすることによって、ばね爪２５の突出量が小さくなる。そのため、後述するように、天井パネル１００の取付穴１０１の開口部に対して掛止状態にあるばね爪２５を、フック２６の引き込みにより当該掛止から容易に解放することができる。例えば、フック２６に引っ掛け易い形状をした治具等を用意することにより、ばね爪２５による掛止の解除をより容易に行うことが可能になる。また、フック２６の形状をツマミとして指先で掴みやすい形状をフック２６に付与する。これにより、工具がない場合でもＬＥＤ灯具１０を容易に取り外すことが可能になる。

ＬＥＤユニット５０は、それぞれ発光方向が同方向になるように所定位置に配置されてプリント基板５１に実装された５つのＬＥＤチップ５３を備えている。本実施形態では、５つの凸レンズ３３ａと同様に、５つのＬＥＤチップ５３が星梅鉢の紋様状に配置されている。これにより、ＬＥＤチップ５３から出射された出射光は、その光軸中心付近の光が主に、レンズ部３３の凸レンズ３３ａを介して外部に照射され、また光軸から離れた光やハウジング２０内で反射した光等がレンズ部３３の拡散レンズ３３ｂを介して外部に照射される。なお、図４には、一部のＬＥＤチップ５３が表されていることに注意されたい。なお、光源は、ＬＥＤチップ５３に限られることはなく、光を発するものであれば、フィラメントタイプの光源や半導体タイプの光源でも良い。

このようにＬＥＤ灯具１０を構成することによって、例えば、図８に示すように、天井パネル１００に取り付けられる。図８には、ＬＥＤ灯具１０を天井パネル１００に組み付ける手順を示す説明図が図示されている。本実施形態では、天井パネル１００の裏面１００ｂに車両や建物等を構成する構造物１１０が設けられている。そのため、ＬＥＤ灯具１０を取り付けることのできる天井裏空間Ｓは、その高さＳｈと幅Ｓｗが限られたスペースになることから、例えば、ばね爪２５の突出高さを天井裏空間Ｓの高さＳｈよりも大きくすることが難しい。また、ハウジング２０の高さも低背にする必要がある。このような制約がある天井裏空間Ｓ内に、本実施形態のＬＥＤ灯具１０は取りつけられる。

まず、図８(A)に示すように、ハウジング２０に対してレンズプレート３０が仮止め状態にセットされたＬＥＤ灯具１０αを、天井パネル１００の取付穴１０１に対して底部２３を取付穴１０１の方向に向けた後、ばね爪２５よりも先に係止爪２７が取付穴１０１内に入る姿勢でハウジング２０側を取付穴１０１に挿入する。このとき、ばね爪２５は、取付穴１０１の内径Ｄの範囲内に収まるように、作業者によって周壁部２１の方向に押さえ付けられた状態でハウジング２０が取付穴１０１に挿入される。

ハウジング２０側の挿入途中において、取付穴１０１の開口部に押さえ付けられるばね爪２５の部位が、中間部２５ｂから第２屈曲部２５ｅに移行すると、ばね爪２５に対する天井パネル１００の押圧力が弱まるため、中間部２５ｂおよび先端部２５ｃが径方向外側に開くように作動する。すると、図８(B)に示すように、取付穴１０１の開口部が段差部２５ｇに引っ掛かる。この状態で、ＬＥＤ灯具１０αの位置決めを完了すると、最後にレンズプレート３０をハウジング２０の方向に押し上げて、ハウジング２０に対するレンズプレート３０の係合を完了する。これにより、図８(C)に示すように、ハウジング２０のばね爪２５や係止爪２７とレンズプレート３０のプレート部３１との間に天井パネル１００が挟み込まれてＬＥＤ灯具１０βが天井パネル１００に固定される（図９(B)参照）。

このように本実施形態のＬＥＤ灯具１０では、ハウジング２０の側壁部２１から２つのばね爪２５が天井パネル１００の取付穴１０１の径方向外側に向けて突出する。ハウジング２０に対してレンズプレート３０の結合リブ部３４が係合していない場合には、２つのばね爪２５がハウジング２０の側壁部２１の方向に倒れることを許容してハウジング２０を取付穴１０１に挿通したり、取付穴１０１からハウジング２０を取り外したりすることを可能にする。また、結合リブ部３４が係合している場合には、２つのばね爪２５が側壁部２１の方向に倒れることを禁止して取付穴１０１からハウジング２０を取り外すことを不能にする。

これにより、ＬＥＤ灯具１０の取付時においては、特別な工具等を必要とすることなく天井パネル１００の取付穴１０１に対して簡単に取り付けることができる。また、メンテナンス等によりＬＥＤ灯具１０を取り外す必要が生じた場合においても、ハウジング２０からレンズプレート３０を取り外してから、ばね爪２５のフック２６を周壁部２１の挿通穴２１ｆからハウジング２０の内側に引き込む（引っ張る）ことにより、ばね爪２５による天井パネル１００（取付穴１０１の開口部）との掛止が解除される。そのため、無理に引き抜くことなく、取付穴１０１からＬＥＤ灯具１０を簡単に取り外すことができる。したがって、天井パネル１００に対するＬＥＤ灯具１０の着脱が容易になる。

次に図９を参照して、厚さの異なる天井パネル１００にＬＥＤ灯具１０を取り付けた場合におけるばね爪２５の掛止状態について説明する。図９には、ＬＥＤ灯具１０を異なった厚さの天井パネル１００に取り付けた状態を示す説明図が図示されている。なお、天井パネル１００の厚さは、板厚Ｔａ＜板厚Ｔｂ＜板厚Ｔｃである。

図９(A)に示す天井パネル１００Ａは、ＬＥＤ灯具１０が許容する天井パネル１００の板厚範囲において、板厚Ｔａが最も薄いパネルである。そのため、この場合には、ハウジング２０のばね爪２５は、その段差部２５ｇに形成される３種類の段部２５ｈ，２５ｉ，２５ｊのうち、形成位置が最も先端に近い第３段部２５ｊが天井パネル１００Ａの取付穴１０１Ａの開口部に掛止されてＬＥＤ灯具１０が天井パネル１００Ａに取り付けられる。

図９(B)に示す天井パネル１００Ｂは、ＬＥＤ灯具１０が許容する天井パネル１００の板厚範囲において、板厚Ｔｂが中程度のパネルである。そのため、この場合には、ハウジング２０のばね爪２５は、その段差部２５ｇに形成される３種類の段部２５ｈ，２５ｉ，２５ｊのうち、形成位置が中間になる第２段部２５ｉが天井パネル１００Ｂの取付穴１０１Ｂの開口部に掛止されてＬＥＤ灯具１０が天井パネル１００Ｂに取り付けられる。なお、この天井パネル１００Ｂは、図８に示す天井パネル１００と同等の板厚である。

図９(C)に示す天井パネル１００Ｃは、ＬＥＤ灯具１０が許容する天井パネル１００の板厚範囲において、板厚Ｔｃが最も厚いパネルである。そのため、この場合には、ハウジング２０のばね爪２５は、その段差部２５ｇに形成される３種類の段部２５ｈ，２５ｉ，２５ｊのうち、形成位置が最も先端から遠い第１段部２５ｈが天井パネル１００Ｃの取付穴１０１Ｃの開口部に掛止されてＬＥＤ灯具１０が天井パネル１００Ｃに取り付けられる。

このように本実施形態のＬＥＤ灯具１０では、板厚の異なる３種類の天井パネル１００Ａ，１００Ｂ，１００ｃに対応してＬＥＤ灯具１０を天井パネル１００に取り付けられるので、ＬＥＤ灯具１０が許容する天井パネル１００の板厚範囲内であれば、様々な天井パネルに対応して取り付けることが可能になる。なお、天井パネルの材質によっては、例えば、軟質材料からなる天井パネルであれば、狭持するときに天井パネルの表面がレンズプレート３０やばね爪２５等により押されて潰れるため板厚が薄くなる傾向にある。このような場合には、押圧されて圧縮された状態の板厚が上記の板厚Ｔａ〜Ｔｃに相当する。

本実施形態のＬＥＤ灯具１０を構成するばね爪２５は、上述したように複雑な形状をしている。そのため、ハウジング２０と一体に樹脂成形するためには、金型の構成が入れ子構造等の複雑なものになり易い。そこで、本実施形態では、図１０(A)に示すように、樹脂成形時においては、入れ子構造等を必要としない形状で構成する。図１０には、ばね爪２５の形成工程を示す説明図を示す。

より具体的には、ばね爪２５については、ハウジング２０の周壁部２１から径方向外側に向けて伸びた状態で樹脂成形（熱成形）し得る形状で、樹脂成形する（熱成形工程）。そして、その後の冷却工程により生じる成形収縮によって、例えば、一点鎖線円内の未だ屈曲していない第１屈曲部２５ｄ’が太矢印方向に変形し、また二点鎖線円内の第２屈曲部２５ｅが細矢印方向に変形するように、両屈曲部の板厚や板幅等を熱成形工程の金型において予め設定しておく。樹脂材料の材質や樹脂材に混合するフィラーの粒径、材質、混合量、混合比率等で成形収縮の収縮率等を設定しても良い。これにより、ハウジング２０を成形する金型を、例えば、入れ子構造等の複雑なものにすることなく、図１０(B)に示すようなばね爪２５を構成することが可能になるので、設備コストを低減することができる。

上述した本実施形態では、ハウジング２０に対してレンズプレート３０が係合する構成を採ったが、例えば、両者の一方が他方に嵌合する構成を採っても良く、その場合であっても、上述した作用および効果は係合の場合と同様に得られる。

また、上述した本実施形態では、複数の爪部の一つを係止爪２７にしたが、すべての爪部をばね爪２５にして構成しても良い。また、ばね爪２５の数量は、取付穴１０１にハウジング２０を取り付けれられる範囲において適宜設定される。

さらに、上述した実施形態では、車両や建物等の天井パネルにＬＥＤ灯具１０を取り付ける場合を例示して説明したが、車両や建物等の壁面や床面を構成するパネルにＬＥＤ灯具１０を取り付ける場合にも適用することができる。

また、上述した実施形態では、機器の一例として、天井パネル１００に取り付けられるＬＥＤ灯具１０を例示して説明したが、車両や航空機等のインスツルメントパネルに液晶ディスプレィを取り付ける取付構造に適用しても良い。

また、被取付パネルの代わりに被取付枠に機器を取り付けるものであって良い。即ち、「被取付枠の枠内に形成される貫通穴を覆うようにこの貫通穴に取り付けられる機器で、前記貫通穴に挿通可能な本体ケースと、前記本体ケースに係止または嵌合可能な結合部を有するとともに前記貫通穴の開口範囲を超えて前記貫通穴を覆い得る閉塞部を有する閉塞プレートと、を備える機器」にも適用することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、上述した具体例を様々に変形または変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。さらに、本明細書または図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つ。なお、[符号の説明]の欄における括弧内の記載は、上述した実施形態で用いた用語と、特許請求の範囲に記載の用語との対応関係を明示し得るものである。

１０，１０α，１０β…ＬＥＤ灯具（機器、灯具）
２０…ハウジング（本体ケース）
２０ａ…開口部（収容空間の開口）
２１…周壁部（側壁部）
２１ｂ…仮止め凹部
２１ｃ…本止め凹部
２１ｅ…係合突起部
２１ｆ…挿通穴
２３…底部
２４…周壁段部
２５…ばね爪（爪部、屈曲ばね）
２５ｃ…先端部（屈曲ばねの先端）
２５ｄ…第１屈曲部（屈曲部）
２５ｄ’…第１屈曲部（未屈曲部）
２５ｈ…第１段部（段部）
２５ｉ…第２段部（段部）
２５ｊ…第３段部（段部）
２７…係止爪（爪部）
３０…レンズプレート（閉塞プレート、透明カバー）
３１…プレート部（閉塞部）
３３…レンズ部
３４…結合リブ部（結合部）
３５…環状リブ
３６…係合リブ（規制片）
３６ａ…係合穴ａ
３６ｂ…凸部
５０…ＬＥＤユニット
５３…ＬＥＤチップ（光源）
５５…コネクタ
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ…天井パネル（被取付パネル）
１０１…取付穴（貫通穴）
１１０…構造物

Claims (6)

1. 被取付パネルの貫通穴を覆うようにこの貫通穴に取り付けられる機器で、前記貫通穴に挿通可能な本体ケースと、前記本体ケースに係止または嵌合可能な結合部を有するとともに前記貫通穴の開口範囲を超えて前記貫通穴を覆い得る閉塞部を有する閉塞プレートと、を備える機器、に設けられる取付構造であって、
   前記本体ケースから複数の爪部が前記貫通穴の径方向外側に向けて突出しており、
   前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合していない状態においては、前記複数の爪部の少なくとも１つが前記本体ケースの方向に倒れることを許容されて前記貫通穴への前記本体ケースの挿通を可能にし、
   前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合した状態においては、前記複数の爪部のすべてが前記本体ケースの方向に倒れることを禁止されて前記貫通穴から前記本体ケースの取り外しを不能にすることを特徴とする取付構造。
2. 前記本体ケースは、外部に開口する収容空間を内側に有するとともに、この収容空間と外部の間を区切る側壁部から突出して前記複数の爪部の一部または全部として機能し得る複数の屈曲ばねを備えており、
   前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合していない状態においては、前記屈曲ばねの先端が前記側壁部の挿通穴を通って前記収容空間内に進入し、
   前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合した状態においては、前記結合部に設けられ前記側壁部の少なくとも一部を覆う規制片に前記屈曲ばねの先端が当接して前記収容空間内に進入することを規制されることを特徴とする請求項１に記載の取付構造。
3. 前記屈曲ばねは、
   前記本体ケースの側壁部から突出して前記本体ケースの側方かつ前記収容空間の開口方向に開くように延び且つ前記収容空間の開口に近づくにつれて前記側壁部に向けて閉じるように延びて前記壁部の方向に屈曲可能な形状をなす屈曲部と、先端側に複数の段部が階段状に形成されている段差部と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の取付構造。
4. 前記本体ケースは、樹脂製であって、
   前記屈曲ばねは、前記本体ケースの側壁部から前記貫通穴の径方向外側に向けて伸びた状態で熱成形された未屈曲部が成形収縮により前記貫通穴の径方向内側に屈曲することによって前記屈曲部として形成されることを特徴とする請求項３に記載の取付構造。
5. 前記本体ケースの側壁部および前記閉塞プレートの結合部には、前記本体ケースに対して前記結合部が所定位置で係合または嵌合していない状態において、前記閉塞プレートを前記本体ケースに仮止めし得る係止部または被係止部が設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の取付構造。
6. 前記被取付パネルの前記貫通穴に取り付けられる前記機器が灯具である場合における請求項２〜５のいずれか一項に記載の取付構造を備える灯具であって、
   前記本体ケースは、前記収容空間に光源を収容するとともに、この光源から出射される照明光を前記収容空間の開口から外部に向けて照射可能に構成され、
   前記閉塞プレートは、前記照明光が透過可能に前記開口を閉塞しかつ前記貫通穴の開口範囲を超えて前記貫通穴を覆い得る透明カバーであることを特徴とする灯具。

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