JP3866003B2

JP3866003B2 - 締結構造

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Publication number: JP3866003B2
Application number: JP2000127339A
Authority: JP
Inventors: 陽一大西; 智啓大須賀
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: EP1150021B1; JP2001304207A; US6705650B2; US20010038212A1; EP1150021A2; EP1150021A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの部品を周縁部において締結するための締結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両のエア・クリーナ装置は、第１開口と空気流入口とを有するケース（第１ハウジング）と、その第１開口に向かう第２開口と空気流出口とを有するキャップ（第２ハウジング）と、外周縁部に取り付けられたシール部材がそれらケースおよびキャップそれぞれの周縁部で挟持されるフィルタ・エレメント等から構成される。ケースおよびキャップは、例えばその周縁部の一辺がヒンジ構造で連結されることによりそのヒンジ回りの相対回動可能に一体化させられており、それらの周縁部がフィルタ・エレメントを挟んで重ね合わされることにより第１開口および第２開口が相互に塞がれた状態において、その周縁部の他辺において金属製のクランプ等を用いて締結されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図２１は、例えば特開平８−２８１０３３号公報に記載された上記の締結構造の一例である。図において、ケース１９０の上端縁において外周側に突き出して設けられた鍔１９２にクランプ１９４が紙面に垂直な軸心回りの回動可能に取り付けられている。クランプ１９４は、その長手方向の中間部において鍔１９２から離隔するように金属薄板がその面方向に湾曲させられて成るものであり、回動軸心とは反対側の先端部側には鍔１９２側に向かうように更に大きく湾曲することにより形成された係合部１９６を有する。このようなクランプ１９４でケース１９０およびキャップ１９８を締結するに際しては、それらの鍔１９２、２００を重ね合わせてクランプ１９４を図における左回りに回動させ、先端に設けられた操作部２０２をキャップ１９８に向かって押圧することにより係合部１９６を鍔２００に掛ける。
【０００４】
しかしながら、上記のようなクランプ１９４による締結構造では、締結時に必要な作用力Ｆ1 は、係合部１９６が鍔２００の縁の角部を乗り越える際の抗力Ｆ2 に対してＦ1 ＝ (L2／L1) Ｆ2 で与えられる。ここで、L2は鍔１９２、２００の厚さ寸法および図においては省略されているフィルタ・エレメントの厚さ寸法で決定されるものであって自由に設定できない。そのため、無駄な空間を可及的に小さくすることが望まれる車両のエンジン室内においては、L2に対してL1をそれほど長く設定し得ないことから、締結時の組付荷重を小さくできず作業性が悪い問題があった。このような問題は、上述したような車両のエア・クリーナの締結構造に限られず、２部品をそれらの周縁部において重ね合わせてクランプ等で締結するような締結構造であれば同様に発生し得る。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、簡単な構成で組付荷重を小さくし得る締結構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（第１の態様）
このような目的を達成するための本発明の要旨とするところは、第１部品の第１周縁部および第２部品の第２周縁部が重ね合わされ締結部品で相互に押圧されることによりそれら第１部品および第２部品を締結するための締結構造であって、(a) 前記第１周縁部から前記第２部品に向かって伸びる脚部と、前記第２周縁部に対して前記第１部品とは反対側に位置してその脚部の先端部から前記第２周縁部に沿って伸び且つその第２周縁部の第１部品とは反対側の表面に平行であってその第２周縁部側に向かう第１摺接面とを備えてその第１部品から前記第２部品に向かって伸びる第１係合部と、(b) 前記締結部品の一端部で構成されて軸心方向が前記第２周縁部の長手方向に垂直且つ前記第１摺接面に平行な向きでその第２周縁部の表面とその第１摺接面との間に嵌め入れられてその軸心である回動軸心回りの相対回動可能に前記第１係合部に係合させられる第２係合部と、(c) 前記締結部品が前記第１係合部に係合させられた状態において前記第１摺接面に接するように前記第２係合部の外周面に設けられ且つ前記締結部品が前記回動軸心回りの締結方向に回動させられるほど前記第１摺接面に接する位置の前記回動軸心からの距離が増大してその第１摺接面から作用させられる押圧力が大きくなる第２摺接面と、(d) 前記第２係合部の外周面のうち前記第２摺接面とは周方向における反対側に位置する部分から構成され、前記押圧力に基づいて前記第２周縁部を前記第１周縁部に向かって押圧する周縁部押圧面と、(e)前記締結部品の前記第２係合部とは反対側の先端部により構成され、前記第２係合部を前記第１係合部に対して前記回動軸心回りに回動させるためにその回動軸心から所定距離隔てた位置に備えられた操作部とを、含むことにある。
【０００７】
【発明の効果】
このようにすれば、第１部品および第２部品をそれらの第１周縁部および第２周縁部を相互に重ね合わせて、その第１部品から伸びる第１係合部に締結部品の第２係合部を係合させ、その締結部品の操作部を操作してその第２係合部を第１係合部に対して締結方向に回動させると、第２周縁部側に向かう第１摺接面から第２摺接面に対してその回動量に応じて押圧力が作用し、その押圧力に基づいて締結部品の周縁部押圧面がその第２周縁部を第１周縁部に向かって押圧することにより、それら第１周縁部および第２周縁部が締結される。このとき、第２係合部の回動に必要な力すなわち組付荷重は、回動軸心から周縁部押圧面までの支点−作用点間距離に対して回動軸心から操作部までの支点−力点間距離が長くなるほど小さくなるが、支点−作用点間距離は支点に作用する捩じり応力が許容値を越えない範囲で、第１周縁部および第２周縁部の厚さ寸法とは無関係に小さい値に設定できる。したがって、簡単な構成で組付荷重を小さくし得る締結構造が得られる。また、第２係合部を第２周縁部の表面と第１摺接面との間に嵌め入れることで第１係合部に係合させ、締結部品の先端部により構成された操作部を第２係合部の回動軸心に垂直な面内で回動させることにより、締結方向に回動させられるほど回動軸心からの距離が増大する第２摺接面が第１摺接面で押圧されて第１部品と第２部品とが締結される。このため、操作部の回動方向が第２部品の側面に平行な方向となることから、その回動のための空間を確保することなく、力点−支点間の距離を大きくし得るため、一層組付荷重を小さくすることができる。
【０００８】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記目的を達成するための第２の態様の締結構造は、前記第１の態様の締結構造において、前記第２摺接面を、前記締結状態において前記第１摺接面から作用させられる押圧力が前記第２係合部をそれよりも締結方向の反対方向すなわち緩み方向に僅かに回動させた位置における押圧力よりも小さくなるように設けたものである。このようにすれば、締結状態を解除するためにはその締結状態における値よりも大きい押圧力を第１摺接面から第２摺接面に作用させる必要があるため、第２係合部が振動等の外的要因で締結方向とは逆方向に回転して締結外れが生じることが好適に抑制される。前記の「締結方向に相対回動させられるほど大きくなる押圧力」は、第２係合部と第１係合部との相対回動の全域において厳密にこの条件が成立するものに限られず、全体として締結方向において大きくなる傾向があれば足り、上記のように締結完了位置近傍において押圧力の大小関係が逆転していても差し支えない。
【０００９】
また、好適には、前記目的を達成するための第３の態様の締結構造は、前記第１の態様の締結構造において、前記締結部品を第１柱状部の軸心方向中間部にその軸心方向に対して第２柱状部が垂直に備えられたＴ字状を成すものとし、前記第１係合部を、前記第１周縁部から前記第２部品側に向かって伸びる脚部と、その脚部の先端部から前記第２周縁部に沿って伸び且つその第２周縁部の第１部品とは反対側の表面に平行な前記第１摺接面を備えた第１摺接部とを含むように構成し、前記第２係合部を、前記第１柱状部の一端部で構成されて軸心方向が第２周縁部の長手方向に垂直且つ前記第１摺接面に平行な向きで前記第２周縁部の表面とその第１摺接面との間に嵌め入れられてその軸心回りに回動させられるように構成し、前記第２摺接面を、その第２係合部の外周面に備えられてその第２係合部が前記締結方向に回動させられるに従って前記第１摺接面に接する位置における回動軸心からの距離が増大するものに構成し、前記周縁部押圧面を、前記第１柱状部の外周面のうちその第２摺接面とは周方向における反対側に位置する部分で構成し、前記操作部を、前記第２柱状部の第１柱状部とは反対側の先端部により構成したものである。
【００１０】
このようにすれば、第２係合部を第２周縁部の表面と第１摺接面との間に嵌め入れることで第１係合部に係合させ、第２柱状部の先端部により構成された操作部を第１柱状部の軸心方向に垂直な面内、すなわち第２部品の側面に平行な面内で回動させることにより、締結方向に回動させられるほど回動軸心からの距離が増大する第２摺接面が第１摺接面で押圧され、延いては第２係合部の周縁部押圧面で第２周縁部が第１周縁部に向かって押圧され、第１部品と第２部品とが締結される。そのため、第１係合部に第２係合部を嵌め込んで回動させるだけの簡単な操作で強固な締結状態を得ることができる。しかも、操作部の回動方向が第２部品の側面に平行な面内となることから、その回動のための空間を特に確保すること無く力点−支点間距離を大きくし得るため、一層組付荷重を小さくすることができる。
【００１１】
また、上記第３の態様の締結構造は、一層好適には、前記第１係合部に対向する位置において前記第２部品の側面に設けられ、前記第１柱状部の前記第２係合部とは反対側の他端部が嵌め入れられることにより、その第１柱状部の軸心方向に垂直な方向における移動を抑制する第３係合部を有するものである。このようにすれば、第１柱状部のその軸心方向に垂直な方向における無用な移動がその第３係合部によって抑制されることから、第２係合部を一層容易に回動させ得ると共にその他端部の移動に起因する締結外れが一層抑制される。
【００１２】
また、上記第３の態様の締結構造は、一層好適には、締結状態において相互に嵌合させられることにより前記第２柱状部の軸心方向における移動を抑制する嵌合凸部および嵌合凹部を前記第２周縁部の表面および前記第１柱状部の一方および他方にそれぞれ備えたものである。このようにすれば、締結状態において第２柱状部の軸心方向における移動が抑制されることから、締結外れが一層抑制される。例えば、上記のように第３係合部を備えた態様においては、その第３係合部から第１柱状部の他端部が外れ、延いては第２係合部と第１係合部との係合が外れることが抑制される。上記の嵌合凹部は、例えば第１柱状部に設けられた１乃至複数本の周溝で構成され、嵌合凸部は、例えば、第２周縁部の表面に設けられた突起により構成される。
【００１３】
また、上記第３の態様の締結構造は、一層好適には、前記第２柱状部が締結状態において長径方向が前記第２周縁部の表面から前記第１摺接面に向かう方向に略一致する楕円形状の断面を有するものである。このようにすれば、第２係合部が締結方向へ回動させられることにより、第１摺接面との接触部におけるその回動軸心から第２摺接面までの距離が次第に増加させられるため、第１周縁部と第２周縁部とを押圧しつつ締結することができる。一層好適には、第２柱状部はその断面における長径方向の両端が略平坦面を成すものである。このようにすれば、締結状態においてその略平坦面が第１摺接面に押圧されることから、締結状態からの締結方向とは反対方向への回動すなわち締結外れを好適に抑制できる。
【００１４】
また、上記第３の態様の締結構造において、一層好適には、前記第１係合部は前記第１摺接部の先端側が開放された鉤状を成すものである。このようにすれば、その開放側から第２係合部を第１摺接面と第２周縁部の表面との間に嵌め入れることができるため、一対の脚部の先端部間に前記の第１摺接部が掛け渡されることによりロの字型に形成される第１係合部に比較して、第２係合部を第１係合部に一層容易に係合させ得る。
【００１５】
また、好適には、前記目的を達成するための第４の態様の締結構造は、前記第１の態様の締結構造において、前記第１係合部を、前記第２周縁部の表面に垂直な方向に軸心方向が平行な円柱状を成し且つその表面よりも第１部品から離隔した位置においてその径方向に突設されてその外周面のうち第２周縁部の表面側の部分が前記第１摺接面として機能する係合凸部を備えたものに構成し、前記第２係合部を、その第１係合部の外周面に対向する内周面を備えてその外周側に係合させられるものに構成し、前記第２摺接面を、前記第２周縁部とは反対側に位置する第２係合部の表面側において前記係合凸部と接する部分がその第２係合部が締結方向に回動させられるほどその第２周縁部から離隔する傾斜を以てその内周面の外周側に形成したものである。
【００１６】
このようにすれば、第１係合部の外周側に第２係合部を係合させ、係合凸部を第２摺接面に摺接させつつその第２係合部をその第１係合部に対して締結方向に回動させると、第２摺接面の傾斜に従って係合凸部がその第２摺接面に摺接させられつつ第２周縁部から離隔する方向に案内される。そのため、その第２摺接面に作用する押圧力が増大させられ、延いては締結部品全体が第２周縁部側に押圧されることにより、周縁部押圧面がその第２周縁部を第１周縁部に向かって押圧し、それらが押圧状態で締結される。
【００１７】
また、上記第４の態様において一層好適には、前記第２摺接面は、前記第２周縁部から離隔する方向の一端部においてそれよりも僅かに他端部側の部分よりもその第２周縁部との間隔が小さくされることにより形成された係合凸部固定溝を含むものである。このようにすれば、その係合凸部固定溝内に位置する係合凸部から第２摺接面に作用する押圧力は、それよりも他端部側に係合凸部が位置する場合の押圧力よりも小さくなる。そのため、振動等の外的要因が作用した場合にも容易に外れ難い締結状態が好適に実現される。
【００１８】
また、上記第４の態様において一層好適には、前記第２周縁部表面および前記締結部品の裏面には、相互に接する範囲内に前記第１係合部の軸心すなわち回動軸心と同心円上に相互に嵌め合わされる周状突起および周状溝の一方および他方がそれぞれ設けられる。このようにすれば、締結部品を回動するに際して、容易にその回動軸心を第１係合部の軸心に一致したままに維持できるため、その回動延いては第１部品および第２部品の締結が一層容易になる。
【００１９】
また、好適には、前記目的を達成するための第５の態様の締結構造は、前記の第１の態様の締結構造において、前記第１係合部を、前記第２周縁部の表面に垂直な方向に沿って軸心方向が伸びる円柱状を成し、且つその外周面に周方向における一方向に進むに従ってその先端から離隔するように形成されたその先端側内壁面が前記第１摺接面として機能する周溝と、その先端面からその周溝に連なる差込口とを備えたものに構成し、前記第２係合部を、その第１係合部の外周面に対向する内周面を備えてその外周側に係合させられるものに構成し、前記第２摺接面を、その第２係合部の内周面に突設されて前記周溝に嵌め入れられる突起の外周面のうち前記先端側の部分で構成したものである。
【００２０】
このようにすれば、第１係合部の外周側に第２係合部を係合させ、且つその内周面に備えられた突起を差込口を経由して周溝に嵌め入れた後、第２係合部を第１係合部に対して前記一方向すなわち締結方向に回動させると、第１摺接面として機能する周溝の先端側内壁面の傾斜に従って、外周面が第２摺接面として機能するその第２係合部の突起がその先端側内壁面に摺接させられつつ第２周縁部に接近する方向に案内される。そのため、その接近に伴って先端側内壁面から突起に作用する押圧力が増大させられ、延いては締結部品全体が第２周縁部側に押圧されることにより、周縁部押圧面がその第２周縁部を第１周縁部に向かって押圧され、それらが押圧状態で締結される。
【００２１】
また、上記第５の態様において一層好適には、前記差入口および周溝は第１係合部の外周面において周方向の対象位置に一対が設けられ、前記突起はそれら一対の周溝に嵌め入れられる一対が前記第２係合部の内周面に設けられる。このようにすれば、それぞれ一対の周溝および突起が対称位置に備えられていることから、第２係合部が一対の突起を介して第１係合部からその周方向において略一様に押圧される。そのため、第２係合部を第１係合部に対して相対的に回動させる締結操作時においてその第２係合部が第１係合部に対して傾くことに起因する組付け荷重の上昇が好適に抑制されて一層容易に締結し得ると共に、締結状態において第１係合部の軸心方向に対して傾斜することが抑制されて締結外れの発生が一層抑制される。
【００２２】
また、好適には、本発明の第６の態様は、前記第１乃至第５の何れかの態様において、前記第１部品および前記第２部品が、前記第１周縁部および前記第２周縁部間にそれらよりも低弾性率の第３部品を挟んで締結されるものである。このようにすれば、第１摺接面から第２摺接面に作用する押圧力が増大させられると、専らその第３部品が弾性的に変形させられるため、その弾性率延いては復元力に応じた一層強固な締結構造が得られる。
【００２３】
また、好適には、前記第６の態様において、前記第１部品および前記第２部品は、車両のエア・クリーナ装置のケースおよびキャップの一方および他方であり、前記第３の部品は、それらの間に収容されるフィルタ・エレメントである。このようにすれば、エンジン室内に備えられることから、設置や保守等のために必要となる空間体積を可及的に小さくすることが要求されるエア・クリーナ装置の体積が、その締結構造に起因して大きくなることが好適に抑制される。
【００２４】
また、好適には、前記第１部品、第２部品、および締結部品は、何れも樹脂から成るものである。前記の各態様の締結構造では、従来用いられていた金属製クランプに比較して締結部品等に要求される弾性変形量が小さいため、金属に比較して弾性率の大きな樹脂を用いることができる。そのため、締結部品を第１部品或いは第２部品と同時に一つの金型を用いて成形できることから、製造工程が簡単になると共に、金属部品が用いられる場合に比較して、製造コストが低くなる利点がある。
【００２５】
一層好適には、前記の締結部品は、第１部品および第２部品の一方と連結させられた状態で成形される。このようにすれば、締結部品が第１部品或いは第２部品と一体になって成形されることから、その保管時や搬送時等にはその一体となった状態を保つことにより、第１部品および第２部品に比較して小さな締結部品の管理の手間を減じることができる。なお、締結部品は、第１部品および第２部品の締結時に支障が無ければそれらと一体になったまま用いれば良く、それらから分離する必要があるならば組立現場で分離すれば良い。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１および図２は、本発明の締結構造が適用されたエア・クリーナ装置１０の全体を示す正面図および平面図である。両図において、エア・クリーナ装置１０は、空気流入口１２および開口１４を有するケース１６と、空気流出口１８および開口２０を有するキャップ２２とが、それら開口１４および２０が向かい合い且つ相互に閉塞されるように結合させられたものであり、それらの間には略気密な内部空間が形成されている。なお、例えばケース１６には車両のエンジン・ルーム内に固定するためのねじ等が外周面の適宜の位置に設けられているが、図においては省略した。これらケース１６およびキャップ２２は、何れも熱硬化性樹脂から成るものである。本実施例においては、ケース１６が第１部品に、キャップ２２が第２部品にそれぞれ相当する。
【００２８】
また、図１において、ケース１６とキャップ２２との境界部近傍の一部を切り欠いてその内部構造を示すように、それらにより構成される容器の内部には、フィルタ・エレメント２４が備えられている。フィルタ・エレメント２４は、その周縁部２６をケース１６およびキャップ２２の開放端の全周から外側に広がるように設けられた鍔（フランジ）２８、３０間に挟まれることにより保持されており、容器内の高さ方向における中間部に位置する。エレメント周縁部２６は、例えばゴム或いはゴムで被覆された樹脂等から構成され、鍔２８、３０により弾性的に押し縮められた状態で保持されている。なお、後述する図５等においては、便宜上その周縁部２６がゴムのみで構成されている場合を示した。本実施例においては、鍔２８、３０が第１周縁部および第２周縁部にそれぞれ相当する。
【００２９】
ケース１６とキャップ２２との境界部のうち図１および図２における左端に位置する一辺には一対のヒンジ装置３２が設けられており、キャップ２２は、そのヒンジ装置３２を回動軸として、ケース１６に対して図１の紙面に垂直な軸心回りに回動可能である。図１に示される位置からキャップ２２が左回りに回動させられると、ヒンジ装置２６が設けられている一辺とは反対側の図における右端に位置する他辺側が相互に離隔させられ、ケース１６およびキャップ２２間の内部空間が開放させられると共に、エレメント周縁部２６の鍔２８、３０による挟持状態が解除される。内部に備えられているフィルタ・エレメント２４は、このように内部を開放させることにより取替え可能となっている。なお、ヒンジ装置３２は、例えばケース１６およびキャップ２２の鍔２８、３０からそれぞれ突き出した一部が相互に嵌め合わされることにより構成されたものであるが、その詳細は本実施例の理解に必要ではないので説明を省略する。
【００３０】
一方、鍔２８、３０のうちヒンジ装置３２の設けられた一辺側から開放させられる他辺側に至る互いに平行な２辺には、その他辺すなわち開放端側の近傍の位置に例えば一対の締結装置３４がそれぞれ備えられている。締結装置３４は、ケース１６とキャップ２２とをそれらの鍔２８、３０がフィルタ・エレメント２４を介して重ね合わされて略密閉された締結状態に維持するためのものであり、ケース１６の上端部側面から外側に張り出し且つキャップ２２側に向かって伸びるように突設されたフック３６と、キャップ２２の鍔３０上にそのフック３６の先端部に対向して設けられたフック３８と、それらフック３６、３８に係合させられた鍵棒４０とによって構成される。これらフック３６、３８、および鍵棒４０は、何れもケース１６およびキャップ２２と同様な熱硬化性樹脂材料から成り、後述するように相互に独立した部材である。本実施例においては、フック３６が第１係合部に、フック３８が第３係合部にそれぞれ相当する。
【００３１】
図３、図４は、それぞれ図１、図２における要部をそれぞれ拡大して示す上記の締結装置３４の構成を説明するための正面図および平面図であり、図５は、図４におけるＶ−Ｖ視断面図である。フック３６は、キャップ２２の鍔３０よりも下側（ケース１６側）に位置するその第１の部分（下端部）４２においてケース１６の側壁と連続するものであり、そのキャップ２２の鍔３０よりも上側（キャップ２２側）に位置する上端部はケース１６から離隔するように第１の部分４２よりも細幅寸法を以て上方に伸びる第２の部分４４と、その第２の部分４４の上端から鍔３０の上面４６に平行に伸びる第３の部分４８とからなる。そのため、フック３６のうち鍔３０よりも上側に位置する部分は、上端が図３および図４における右方に曲がり且つその右端部が開いた鉤状を成し、且つ第３の部分４８の鍔３０側に向かう下面５０は、第１の部分４２の上面５２と平行になっている。これにより、フック３６には、第１の部分４２、第２の部分４４、および第３の部分４８との間に図３、４における右端部が開いた凹所５４が形成されている。なお、第１の部分４２の上面５２は、図５に示される締結状態において鍔３０の上面４６と略同一面上或いはそれよりも僅かに下側に位置する。本実施例においては、上記第１の部分４２および第２の部分４４が脚部に、第３の部分４８が第１摺接部に、その下面５０が第１摺接面にそれぞれ相当する。
【００３２】
一方、フック３８は、鍔３０上から上方に向かって伸びる第１の部分５６と、その先端から鍔３０の上面４６に平行に伸びる第２の部分５８とから構成されている。上記第１の部分５６は鍔３０と連続し、第２の部分５８はキャップ２２の側壁と連続する。そのため、フック３８は、上端が図３および図４における右方に曲がり且つその右端部が開いた鉤状を成し、鍔３０およびキャップ２２の側壁との間に図３、４における右端部が開いた凹所６０を形成する。この鉤状を成す部分の内面すなわち第１の部分５６の内面６２および第２の部分５８の下面６４は、内面６２がフック３６の第２の部分４４の内面６６と同一平面上にあり、下面６４がフック３６の第３の部分４８の下面５０と同一平面上或いはそれよりも僅かに上側にある。
【００３３】
また、前記の鍵棒４０は、略楕円形断面の柱状を成す第１柱状部６８と、その第１柱状部６８の軸心方向における中央部からそれに略垂直な方向に沿って軸心方向が伸びる略円形断面の柱状を成す第２柱状部７０とを備えて、全体がＴ字形状を成すものである。第１柱状部６８は、その外周面７２のうち略楕円形状を成す断面の長径方向における両端部の位置に一対の平坦面７４を有しており、第２柱状部７０は第１柱状部６８の外周面７２のうちそれら一対の平坦面７４の間の部分の中央に連続する。第２柱状部７０の直径は第１柱状部６８の短径に略等しいため、上記一対の平坦面７４は第２柱状部７０よりもその径方向に突き出している。また、第１柱状部６８の短径はフック３６の上下面５０、５２の間隔Ａ或いはそれと略等しいフック３８の上下面６４、４６の間隔よりもやや小さく、長径（平坦面７４、７４の相互間隔）はその間隔Ａと同程度かそれよりもやや大きい程度の大きさである。
【００３４】
このような形状を有する鍵棒４０は、ケース１６とキャップ２２との間が開放されたフィルタ・エレメント２４の取り替え時等においてはフック３６、３８から外されており、それらケース１６およびキャップ２２を締結する際には以下のように操作される。先ず、ケース１６およびキャップ２２を図１等に示される状態に閉じた後、その第１柱状部６８の軸心方向が鍔３０の縁に対して略垂直且つその上面４６に対して略平行な向きで、その第１柱状部６８のうち第２柱状部７０よりも一方の端面側の部分がフック３６内の凹所５４に、他方の端面側の部分がフック３８内の凹所６０に入るように、図１、図３等における右方から図１に示す矢印Ｂ方向に第１柱状部６８を嵌め入れる。この段階では、キャップ２２の鍔３０はエレメント周縁部２６によって図５に示す位置よりも上方すなわちケース１６から離隔する方向に押し上げられている。そのため、鍔３０の上面４６は、フック３６の上面５２と同様な高さ位置よりも下面５０に接近させられた位置にあり、上面４６と下面５０との間隔はＡよりも僅かに小さい。また、このとき、鍵棒４０の第２柱状部７０の向きは図３における上下方向である。すなわち、フック３６の上下面５０、５２の間隔Ａよりも小さい第１柱状部６８の短径方向が図の上下方向に略一致する向きになっているため、その第１柱状部６８とフック３６および鍔３０との間には何ら押圧力は作用していない。但し、上記のように上下面４６、５０の間隔はＡよりも小さくなっているため、相対的な大小関係次第で当初から小さな押圧力が発生することもある。
【００３５】
そして、図３に一点鎖線で示される向きおよび位置に嵌め入れた後、第２柱状部７０をキャップ２２の側壁面に沿って、第１柱状部６８の軸心回りの矢印Ｃ方向に実線で示される位置まで約90度だけ回動させる。この回動過程においては、略楕円形断面を有する第１柱状部６８の中心を通りフック３６の下面５０に向かう鉛直方向における径は、回動するに従って凹所５４内への挿入時の短径から増大するため、その値がＡに略一致した回動角度（正確にはＡよりも僅かに小さくなっている上下面４６、５０間の距離に一致する回動角度）で外周面７２が下面５０に接触し、それ以降は回動角度が大きくなるほど大きくなる押圧力が下面５０から外周面７２に作用する。すなわち、楕円形状の外周面７２がカム面として機能し、この押圧力は、第１柱状部６８の外周面７２のうちフック３６の下面５０に接している部分の径と、エレメント周縁部２６に鍔３０が押し上げられた初期の状態における上面４６および下面５０の間隔との差に応じた値となる。そのため、その押圧力に基づいてその外周面７２のうちの下端に位置する部分により鍔３０の上面４６がケース１６の鍔２８に向かって押圧され、その押圧力に基づいて鍔２８、３０およびそれらの間に挟まれているエレメント周縁部２６が弾性的に押し縮められることにより、第１柱状部６８をフック３６、３８の凹所５４、６０に嵌め入れて回動させるだけの簡単な操作でケース１６とキャップ２２とが締結される。なお、この締結状態においても鍔２８、３０間には隙間が存在することから、鍔３０の厚さ寸法等に製造誤差があっても、エレメント周縁部２６の弾性変形がそれを吸収するため、確実なシール状態が得られる。
【００３６】
このとき、締結するために鍵棒４０を回動させるに際して、回動させられる第１柱状部６８の支点はその軸心上にあり、力点はその軸心から距離Ｌ1 だけ離隔した第２柱状部７０の先端部にあり、作用点（荷重点）はその軸心から距離Ｌ2 だけ離隔した第１柱状部６８の外周面７２にあるため、鍔２８、３０およびエレメント周縁部２６の厚さ寸法等とは無関係に距離Ｌ1 を距離Ｌ2 に対して比較的大きな値に設定できる。したがって、上記比Ｌ2 ／Ｌ1 により定められる鍵棒４０の回動に必要な力すなわち締結のための組付荷重を比較的小さい値にすることができる。なお、上記の説明から明らかなように、本実施例においては、第１柱状部６８のうちフック３６内に嵌め入れられる部分が第２係合部に、外周面７２および平坦面７４ａが第２摺接面に、外周面７２および平坦面７４ｂが周縁部押圧面に、第２柱状部７０が操作部にそれぞれ相当する。
【００３７】
また、図３に実線で示される回動終了すなわち締結状態においては、平坦面７４ａがフック３６の下面５０に当接させられているが、長径側に平坦面７４が設けられている第１柱状部６８の径は、外周面７２の曲面部分とその平坦面７４との境界の稜線において最大となる。そのため、接触部分の径と間隔Ａとの差に基づいて下面５０から外周面７２に作用する押圧力は、図に実線で示される位置から上記境界の稜線が最上位置に来るまでの僅かな回動角度の範囲では、右回りすなわち締結緩み方向に回動するほど大きくなる。したがって、第１柱状部６８を図３に示される位置から右回りに回動させるためには、図の締結状態よりも大きな押圧力に抗する必要があり、第１柱状部６８が僅かに回動させられるとそれにより増大させられた押圧力により図に示される締結状態に復帰する方向の回転力が発生することから、振動等の外的要因による鍵棒４０の回動延いては締結外れが好適に抑制される。
【００３８】
また、本実施例では、ケース１６側のフック３６に加えて第３係合部に相当するフック３８がキャップ２２に備えられており、それらケース１６およびキャップ２２を締結するに際しては、第１柱状部６８のうち第２柱状部７０に対してフック３６とは反対側に位置させられる部分がそのフック３８に嵌め入れられる。そのため、フック３６の下面５０から第１柱状部６８に押圧力が作用し、且つ鍔３０の上面４６から第１柱状部６８に反力が作用する締結状態において、その鍔上面４６から作用する反力によって第１柱状部６８のそのフック３８側の一方の端部が押し上げられてその第１柱状部６８が傾き、延いてはその他方の端部がフック３６から外れることが好適に抑制される。すなわち、フック３８は、鍵棒４０の第１柱状部６８の傾きを抑制する装置として機能する。なお、このような傾き抑制機能は、フック３８の下面５８およびフック３６の上面５２の何れかに第１柱状部６８の外周面７４が当接することで得られることから、それら下面５８および上面５２の少なくとも一方が締結状態において外周面７４に当接させられるように構成されていれば十分である。
【００３９】
また、本実施例においては、フック３６、３８が図３における右端部が開放させられた鉤状を成すものであるため、その開放側から鍵棒４０の第１柱状部６８をフック３６の下面５０と鍔３０の上面４６との間に容易に嵌め入れ得る。そのため、締結操作が一層簡単である。
【００４０】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図６乃至図８は、前記の締結装置３４に代えて用いられ得る他の締結装置７６の要部構成を説明するための前述の実施例の図３、図５、および図４に対応する図である。但し、これら図６乃至図８は、ケース１６とキャップ２２とがエレメント２４をそれらの間に入れて重ね合わされているが、未だ締結装置７６でそれらの鍔２８、３０が押圧されていない、すなわち締結されていない状態を示している。図において、ケース１６の側面には鍔２８に連続するフック７８がその開放端からキャップ２２側に突き出して設けられている。フック７８は、鍔２８からキャップ２２側に向かって伸びる一対の第１の部分８０ａ、８０ｂと、鍔３０の上面４６よりも上側（すなわちケース１６から離隔する側）に位置するそれらの上端間に設けられた第２の部分８２とから成る。そのため、フック７８は図６に示す正面視において全体が逆Ｕ字状を成し、その第２の部分８２の鍔３０側に向かう下面８４はその上面４６と略平行になっている。また、一方の第１の部分８０ａは、その鍔３０側の一面と他方の第１の部分８０ｂ側の一面との間の稜部が除去されており、そこには軸心方向が図８における紙面に垂直な方向に沿って伸びる円筒凹面８６が設けられている。
【００４２】
また、キャップ２２の側面には、フック７８に対向する位置にフック３８が設けられている。このフック３８は、前記の締結装置３４に備えられたものと略同様な形状に構成されたものである。但し、図に示される非締結状態においては、その第２の部分５８の下面６４がフック７８の第２の部分８２の下面８４よりもやや上方に位置する。
【００４３】
また、これらフック７８、３８に係合させられる鍵棒８８は、略卵形の断面形状を有する第１柱状部９０と、その軸心方向における中央部から垂直に伸びる断面が略円形或いは面取りされた矩形の第２柱状部９２とから構成される。これら第１柱状部９０と第２柱状部９２とは、第１柱状部９０の図６において一点鎖線で示した円弧よりも内周側の円形断面部分の中心が第２柱状部９２の軸心を通る直線上に位置する位置関係にある。また、図示された非締結状態においては第２柱状部９２が鍔３０の上面４６に対して略垂直を成すが、この状態において、上記の円形断面部分の中心と一点鎖線よりも外周側に拡大された図に斜線で示される部分（ノーズ）９４の頂点とを結ぶ線は、上面４６に対して角度θだけ左回りの回動方向の前方にある。
【００４４】
また、第１柱状部９０の軸心方向の中央部外周面には、その周方向に沿って案内溝９６が備えられている。この案内溝９６は、図における下端位置から略90度の範囲に亘って形成されており、その右回り方向の終端にはその案内溝９６の幅寸法よりも大きな直径を有し且つその深さよりも深い半球形の窪み９８を有する。この窪み９８は、鍔３０の上面４６に設けられた半球状の突起１００に対応する大きさに形成されたものである。すなわち、突起１００は、案内溝９６にはその先端だけが入るが窪み９８にはその全体が入る大きさに設けられている。
【００４５】
以上のように構成された締結装置７６によりケース１６とキャップ２２とを締結するに際しては、図７に示される断面となるようにそれらを重ね合わせた後、鍵棒８８を、図８に一点鎖線で示すように第１柱状部９０の軸心方向が鍔３０の上面４６に平行且つその長手方向に沿い、その第２柱状部９２の軸心が上面４６に垂直となる向きでその軸心が突起１００の軸心に一致する位置において、フック７８、３８間に挿入する。このとき、突起１００はその先端部が案内溝９６内に嵌め入れられる。なお、この段階では案内溝９６内に突起１００の全体は入らないことから、第１柱状部９０は上面４６から僅かに離隔した位置にある。
【００４６】
次いで、図８に矢印Ｄで示される左回り方向に90度だけ、その第２柱状部９２の軸心回りに鍵棒８８を回動させる。これにより、図８に実線で示されるように、第１柱状部９０の一端部がフック７８内に、他端部がフック３８内にそれぞれ挿入される。このとき、フック７８の第１の部分８０ａにはその突起１００側の稜部が除去されることにより円筒凹面８６が設けられていることから、第１柱状部９０がその回動中に第１の部分８０ａと干渉することはない。また、案内溝９６と突起１００との嵌め合いにより上面４６に沿った方向における第１柱状部９０の移動が抑制されるため、上記回動の終了時において第１柱状部９０とフック７８、３８とは予め定められた位置関係に位置させられることとなる。
【００４７】
そして、第２柱状部９２をキャップ２２の側壁面に沿って、第１柱状部９０の図６に示される円形断面部分の軸心回りにおいて図６に示される矢印Ｅ方向に略90度回動させる。この回動過程においては、略卵形断面を有する第１柱状部９０の回動中心からフック７８の下面８４に向かう鉛直方向における径は、回動するに従ってフック７８内への挿入時の径から増大するため、回動角度が大きくなるほど大きくなる押圧力が下面８４から第１柱状部９０の外周面１０２に作用する。すなわち、本実施例においては、略卵形状の外周面１０２がカム面として機能する。そのため、その押圧力に基づいてその外周面１０２のうちの下端に位置する部分により鍔３０の上面４６がケース１６の鍔２８に向かって押圧され、その押圧力に基づいて鍔２８、３０およびそれらの間に挟まれているエレメント周縁部２６が弾性的に押し縮められることにより、第１柱状部９０をフック７８、３８内に嵌め入れて回動させるだけの簡単な操作でケース１６とキャップ２２とが締結される。
【００４８】
なお、鍵棒８８が90度程度回動させられた上記の締結状態においては、略卵形状に外周面１０２の回転軸心から最も外周側に位置する先端が、下面８４に接する位置よりも図における左方向に前記の角度θだけ更に回動させられている。そのため、締結完了位置において下面８４に接する位置における回動中心から外周面１０２までの距離がその最大値よりも小さくなることから、矢印Ｅ方向とは反対方向に回動させる際には、その回動初期においては回動させるほど下面８４から外周面１０２に作用する押圧力が増大し、その押圧力に基づいて第１柱状部９０には矢印Ｅ方向すなわち締結方向の回動力が作用する。したがって、本実施例の構造においても、使用時の振動等に起因する締結外れが好適に抑制される。
【００４９】
また、上記のように矢印Ｅ方向に回動させる際には、鍔上面４６の突起１００先端が第１柱状部９０の案内溝９６に嵌め入れられた状態に維持される。そのため、回動に伴ってフック７８から第１柱状部９０に押圧力が作用しても、それにより鍵棒８８の位置がずれて締結作業が困難になり、或いは、締結外れが生じ易くなること等はない。また、回動終了位置においては、その案内溝９６の先端部に設けられている窪み９８内に突起１００の全体が嵌め入れられることにより、第１柱状部９０の外周面１０２が鍔上面４６に接する状態になる。そのため、締結状態から緩み方向に回動させるためには、それら突起１００と窪み９８との嵌合状態が解除されて外周面１０２が鍔上面４６から離隔させられる必要があることから、締結外れ方向に回動する初期においてフック７８の下面８４から外周面１０２に作用する押圧力は一層大きくなる。本実施例においては、このような突起１００と窪み９８との嵌合にも基づき、締結外れが一層抑制されている。
【００５０】
図９、図１０は、更に他の実施例の締結装置１０４が備えられたエア・クリーナ装置１０の全体を示す平面図および正面図である。本実施例においては、締結装置１０４は、ケース１２に一体的に設けられた鍵棒１０６、キャップ２２に一体的に設けられた鍵棒挿入部１０８、およびそれらとは独立したクランプ（締結部品）１１０とから構成される。
【００５１】
鍵棒１０６は、図１１(a) 〜(c) に平面図、正面図、裏面図を示すように、ケース１６の鍔２８から外側に突き出した平面形状が矩形で鍔２８と同様な厚さ寸法を備えた基部１１２と、その基部１１２から軸心方向がその上面に垂直な向きで突設された円柱状の軸部１１４と、その軸部１１４の先端部近傍においてその側面から径方向に突設された円柱状の突起１１６とを備えている。突起１１６はその軸心が軸部１１４の軸心と直交する向きに設けられており、その突き出し方向は鍔２８からの基部１１２の突き出し方向と同じである。すなわち、鍔２８の上面１１８に平行且つその縁に垂直である。このような鍵棒１０６は、例えば、ケース１６を射出成形するに際して、樹脂を注入するゲートを鍔２８に垂直な向きで設けることによりそのゲート内に注入された樹脂で構成することができる。このような型構成にする場合には、巣が無く且つ十分に太い径の鍵棒１０６が容易に得られる。
【００５２】
また、前記の鍵棒挿入部１０８は、図１２(a) 〜(c) に平面図、正面図、裏面図を示すように、キャップ２２の断面Γ字状を成す鍔３０から外側に突き出した平面形状が矩形で鍔３０とそれぞれ同様な高さ寸法を備えた互いに平行な一対の突部１２０、１２０と、それら突部１２０、１２０間に形成された凹所１２２と、鍔上面４６のその凹所１２２を囲む位置に設けられた半環状突起１２４とを備えている。凹所１２２は、前記鍵棒１０６の直径よりも十分に大きい開口幅寸法を備える。また、凹所１２２の奥側内面１２６は鍔３０の縁よりも内側に位置しており、その凹所１２２内には鍔３０のうち下方に垂れ下がる部分が設けられていない。
【００５３】
また、前記のクランプ１１０は、図１３(a) 〜(c) に平面図、正面図、裏面図を示すように、平面形状において周方向の一部が中心部まで凹まされ且つ他の一部が著しく拡大された形状を成し、その凹まされた部分を含む係合部１２８と周方向に拡大された部分より成る操作部１３０とから成る柱状体であり、互いに平行な上下面１３２、１３４を有する。なお、クランプ１１０は、ケース１６およびキャップ２２と同様な樹脂材料から成るものである。
【００５４】
係合部１２８に備えられる上記凹みにより形成された凹所１３６は、上下面１３２、１３４間に貫通し且つ最奥部の内壁面が円筒凹面１３６ａに形成されたものであり、その側面１３８側の開口幅寸法は、下面１３４側において前記鍵棒１０６の軸部１１４の直径よりも僅かに大きい程度である。また、凹所１３６は、高さ方向の中間部よりも上面１３２側の範囲において開口幅寸法が略倍の大きさに拡大されており、その拡大された部分には後述する締結操作時において前記の鍵棒１０６の突起１１６を支持するための突起支持面１４０が備えられている。突起支持面１４０は、略一定の幅寸法を以て側面１３８側から内周部に向かうほど上面１３２に接近するように傾く略一定の傾斜角度をもった滑らかな傾斜面である。但し、前記の円筒凹面１３６ａの奥に位置するその内周側の終端部では、窪み１４２が設けられることにより、下面１３４からの高さ位置がその直前よりも僅かに低くなっている。
【００５５】
また、係合部１２８の下面１３４には、上記の円筒凹面１３６ａの周囲の位置に半環状溝１４４が設けられている。この半環状溝１４４は、後述するように前記の半環状突起１２４が嵌め入れられるものであり、その半環状突起１２４の径方向における幅寸法よりも僅かに大きい幅寸法と、その高さ寸法よりも僅かに大きい深さ寸法とを有する。
【００５６】
以上のように各部材が構成された締結装置１０４によりケース１６およびキャップ２２をフィルタ・エレメント２４を介して締結するに際しては、先ず、それらを鍵棒１０６が鍵棒挿入部１０８の凹所１２２内に挿し通されるように重ね合わせる。この重ね合わせた状態において、鍵棒１０６の軸部１１４の軸心は半環状突起１２４の軸心に一致する。鍵棒１０６および鍵棒挿入部１０８は、このような位置関係が実現されるような位置にそれぞれ設けられている。図１４(a) はこのように重ね合わせた時点を示しており、鍵棒１０６はその全長のうちの半分程度が鍔３０よりも上側に位置させられており、その突起１１６は、鍔３０に対して鍔２８とは反対側において、鍔上面４６および半環状突起１２４よりも十分に上方に離隔して位置する。
【００５７】
続く段階では、上記の図１４(a) に矢印で示すように、その鍵棒１０６にその先端側から前記のクランプ１１０を嵌める。図１４(b) は、この段階を示している。このとき、クランプ１１０はその下面１３４に備えられている半環状溝１４４の軸心が軸部１１４の軸心に一致させられ、その半環状溝１４４内に半環状突起１２４が嵌め入れられることとなる。これにより、クランプ下面１３４が鍔上面４６に密着させられると共に、鍵棒１０６のうち鍔３０の上面４６よりも上に突き出した部分の略全体がその凹所１３６内に収容される。また、鍵棒１０６の突起１１６は、突起支持面１４０の側面１３８側端部における高さ位置よりも僅かに上側に位置している。
【００５８】
上記のようにクランプ１１０内に鍵棒１０６を嵌め入れた後、クランプ１１０を鍔３０に向かって押圧しつつ、操作部１３０を掴んでその鍵棒１０６の軸心回りにおいて平面視における右回り方向に回動させる。僅かに回動させた時点において、クランプ１１０の突起支持面１４０が鍵棒１０６の突起１１６の下側に非接触状態で位置させられる。更に回動させることにより、傾斜させられていることにより内周側に向かうに従って下面１３４から離隔する突起支持面１４０が突起１１６の下面に接触し、更には、その突起１１６により鍔上面４６に向かって押し下げられる。この回動時においては、半環状突起１２４が半環状溝１４４内に嵌め入れられていると共に、回動軸心はそれら突起１２４および溝１４４の軸心に一致するため、その溝１４４がその突起１２４に案内されることにより、クランプ１１０は鍔３０の上面４６の面方向における位置がずれること無く回動させられる。
【００５９】
このように、突起支持面１４０が突起１１６の外周面下端１４６に摺接させられつつクランプ１１０が回動させられることにより、次第に高くなるその突起支持面１４０により突起１１６が相対的に鍔３０から離隔する方向に案内され、延いてはその突起支持面１４０の高さに応じた次第に大きくなる押圧力が突起１１６からクランプ１１０の下面１３４を介して鍔３０の上面４６に作用することとなる。そのため、鍔３０がエレメント周縁部２６を介して鍔２８に押圧され、それらが押圧状態で固定されることとなる。図１５は、上記のようにしてクランプ１１０が鍵棒１０６に嵌め合わされた当初の位置から 180度程度だけ右回りに回動させられた締結状態を示している。締結するための回動操作では、軸部１１４の軸心が支点に、操作部１３０が力点に、突起１１６が作用点になることから、図に示すように、支点−力点間距離Ｌ1 および支点−作用点間距離Ｌ2 は何れも鍔２８、３０等の厚さ寸法とは無関係に設定され、Ｌ1 はＬ2 に比較して十分に大きくなる。したがって、本実施例においても特に構成を複雑にすること無く組付け荷重を小さくできる。なお、本実施例においては、クランプ１１０の回動時にその操作部１３０が鍔２８、３０の外周側に突き出すことになるため、その操作部１３０を長くすることは好ましくないが、上記の図１５から明らかなように支点−作用点間距離Ｌ2 が極めて小さくなるため、支点−力点間距離Ｌ1 が比較的小さくても倍力装置としての機能は十分に確保できる。また、本実施例においては、鍵棒１０６が第１係合部に、その突起１１６の外周面下端１４６が第１摺接面に、クランプ１１０の係合部１２８が第２係合部に、その突起支持面１４０が第２摺接面に、その下面１３４が周縁部押圧面にそれぞれ相当する。
【００６０】
また、上記の図１５に示される締結状態においては、鍵棒１０６の突起１１６が突起支持面１４０の内周側終端部に設けられた窪み１４２に嵌め入れられた状態にある。そのため、クランプ１１０を図における左回りの緩み方向に回動させて締結状態を解除する場合には、突起１１６を窪み１４２から脱出させるためにその締結状態における値よりも大きな押圧力で鍔３０を押圧してその上面４６を押し下げる必要がある。したがって、エア・クリーナ装置１０の使用中における振動等に起因してクランプ１１０が緩み方向に僅かに回動すると、窪み１４２よりも高い位置にある突起支持面１４０との境界を乗り越えるまでに高くなる押圧力に起因して締結方向の回動力が作用するため、本実施例においても好適に締結外れが抑制されている。なお、前記の図９、１０は、前記の図１４(b) に示されるようにクランプ１１０を鍔３０上に載せただけの非締結状態を示している。
【００６１】
ところで、前述したようにケース１６、キャップ２２、およびクランプ１１０は何れも同様な樹脂材料から成るものであって、射出成形により製造される。図１６は、成形されたケース１６或いはキャップ２２の要部を示す平面図であり、図１７は同図におけるXVII−XVII視断面を表している。このケース１６或いはキャップ２２の図示しない成形型の一部にはクランプ１１０を成形するためのキャビティが一体的に設けられており、それらケース１６或いはキャップ２２およびクランプ１１０のキャビティは樹脂注入のためのゲートを介して接続される。そのため、図に示すように、成形されたケース１６或いはキャップ２２とクランプ１１０とはそのゲートに由来する接続部１４８により接続され、一体となっている。そのため、クランプ１１０を成形するための成形型を別途用意する必要がないことから、型費を節約でき、また、少なくともエア・クリーナ装置１０を組み立てる組付け現場まで接続部１４８によりクランプ１１０が接続された状態を保ち、現場でクランプ１１０をもぎ取ることにより、その紛失を抑制できる利点もある。なお、締結作業に支障がなければ、クランプ１１０が接続部１４８でケース１６或いはキャップ２２に接続された状態のままに保つことにより、エレメント交換時における紛失も抑制できる。
【００６２】
図１８乃至２０は、更に他の締結構造を説明する図であり、図１８(b) は、ケース１６およびキャップ２２を締結するために重ね合わせた状態でこの締結構造に用いられる鍵棒１５０を表した正面図、(a) は、その鍵棒１５０の平面図である。鍵棒１５０は、ケース１６の鍔２８からその上面１１８に垂直な向きで一体的に突設されたものであり、締結時においてその先端はキャップ２２の鍔３０よりも上方に位置させられる。その外周面１５２には、鍔３０よりも上方に突き出した範囲において周方向において対称となる二位置に、それぞれ一対の突起挿入溝１５４および突起係合溝１５６が備えられている。なお、図１８(b) においては、突起挿入溝１５４および突起係合溝１５６を説明に必要なそれぞれ一つだけ示した。
【００６３】
上記一対の突起挿入溝１５４は、鍵棒１５０の軸心方向に略沿った向きで、その先端面１５８からその軸心方向における中間部までの範囲に亘って設けられている。また、上記一対の突起係合溝１５６は、鍵棒１５０の周方向に略沿った向きでその半周に満たない範囲に設けられており、その一端（基端）において突起挿入溝１５４の鍔２８側の下端に連続する。この突起係合溝１５６は、突起挿入溝１５４から離隔するに従って、すなわち周方向における終端側に向かうに従ってその先端面１５８側の内壁面１６０が鍔２８に接近する螺旋状を成すものである。突起係合溝１５６は、全体として終端側ほど鍔２８に接近する傾向にあるが、その終端部には僅かな長さだけ先端面１５８側に向かって伸びる窪み１６２が設けられている。そのため、その内壁面１６０は、窪み１６２内においてそれよりも僅かに基端側の位置に比べて先端面１５８側に位置する。なお、鍵棒１５０の径方向における深さ寸法および幅寸法は、突起挿入溝１５４の先端面１５８側の基端から窪み１６２に至る全長に亘って略一様であり、窪み１６２が設けられた終端部は他の部分の幅寸法に略等しい直径の円弧状となっている。
【００６４】
また、図１９(a) は、締結構造の他の構成要素であって上記の鍵棒１５０に嵌め合わされるクランプ１６４を表した平面図であり、(b) は、同図におけるｂ−ｂ視断面図である。クランプ１６４は、ケース１６等と同様な樹脂材料製部品であって、平面視において略円環状を成す係合部１６６と、その外周面１６８の一部が外周側に拡大されることにより一体的に設けられた操作部１７０とから成る。これら係合部１６６および操作部１７０は、略一様な厚さ寸法を備えたものであり、互いに平行な上下面１７２、１７４を有する。略円環状の係合部１６６は、厚み方向に貫通する穴すなわち円筒状の内周面１７６を有し、そこにはその厚み方向における中央位置であって周方向において対称となる２位置に一対の円柱状の突起１７８が突設されている。これら一対の突起１７８は、互いに同様な大きさを有してその軸心方向が何れも内周面１７６の径方向に向かうものであり、相互に対向して位置する。内周面１７６の直径は前記の鍵棒１５０の直径よりも僅かに大きい。また、突起１７８の長さ寸法は、その突起係合溝１５６等の深さ寸法よりも僅かに短く、その直径は、その突起係合溝１５６等の開口幅寸法よりも僅かに小さい。
【００６５】
上記のような鍵棒１５０およびクランプ１６４により構成される締結装置は、以下のように用いられる。先ず、前記の図１８(b) に示されるようにケース１６およびキャップ２２が重ね合わされることにより、キャップ２２の鍔３０の側方またはその鍔３０に設けられている矩形或いは円弧状の切欠部１８０内に位置させられた鍵棒１５０に、図２０に示されるようにその先端側からクランプ１６４を嵌め合わせる。このとき、クランプ１６４はその下面１７２が鍔３０の上面４６と平行となり、且つその突起１７８が突起挿入溝１５４上に位置する姿勢で、例えば、突起挿入溝１５４が鍔３０の長手方向に沿った一直線上に設けられている場合には、突起１７８がその一直線上に位置して操作部１７０が鍔３０の縁に対して略垂直となる向きで嵌め合わされる。
【００６６】
次いで、突起１７８が突起挿入溝１５４の下端面１８２に突き当たる位置までクランプ１６４を挿入した後、操作部１７０を掴んで図の矢印に示す方向すなわち図１８(a) における右回り方向に鍵棒１５０の軸心回りにクランプ１６４を回動させる。これにより、クランプ１６４は突起１７８が突起係合溝１５６内を案内されつつ回動されることとなるが、突起係合溝１５６は終端側に向かうにしたがって鍔３０に接近するように傾斜しているため、その終端側に向かって案内される突起１７８はその回動角度が大きくなるほど鍔３０に接近させられる。そのため、突起１７８の外周面上端１８４が突起係合溝１５６の上側内壁面１６０によって鍔３０側に向かって押圧され、延いては、クランプ１６４が鍔３０の上面４６に向かって押圧されることにより、その下面１７２によって鍔３０が鍔２８に向かって押圧されることとなる。本実施例においては、上記の上側内壁面１６０が第１摺接面に、突起１７８の外周面上端１８４が第２摺接面に、クランプ１６４の下面１７２が周縁部押圧面にそれぞれ相当し、支点が鍵棒１５０の軸心、力点が操作部１７０の先端部、作用点が突起１７８と内壁面１６０との接触点となる。したがって、前記の締結装置１０４の場合と同様にして、支点−力点間距離を支点−作用点間距離に比較して十分に大きく設定できるため、特に構成を複雑にすること無く組付け荷重を小さくできる。
【００６７】
また、上記のようにしてクランプ１６４を90度強だけ回動させることにより突起１７８が突起係合溝１５６の終端部に到達すると、その下面１７２により押し下げられた鍔３０により弾性的に押し縮められたエレメント周縁部２６（図１８(b) 参照）の復元力の作用で突起１７８は窪み１６２内に入るように押し上げられる。図２０における一点鎖線は、このように終端まで回動して締結が完了した状態を示している。そのため、このような締結完了状態において突起係合溝１５６の内壁面１６０から突起１７８の外周面上端１８４に作用する押圧力は、窪み１６２内に入る直前の値よりも僅かに小さくなる。したがって、突起１７８がその突起係合溝１５６内に戻り延いてはその基端まで移動するためには、締結状態における押圧力よりも大きな押圧力に抗して窪み１６２から抜け出る必要があるため、本実施例においても使用中の振動等に起因する締結外れが好適に抑制される。
【００６８】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は、更に別の態様でも実施し得る。
【００６９】
例えば、前述の実施例においては、本発明の締結構造がエア・クリーナ装置１０に適用された場合について説明したが、本発明は、２つの部品の周縁部を弾性的に押圧して締結するものであれば、他の種々の用途の装置や物品の締結構造にも同様に適用できる。
【００７０】
また、実施例においては、比較的弾性率の高い鍔２８、３０が比較的弾性率の低いエレメント周縁部２６を挟んで締結されることにより、専らそのエレメント周縁部２６の復元力に基づいて強固な締結構造が得られ且つその外れが抑制されている場合について説明したが、このような中間の低弾性率の部材の存在は必須ではない。例えば、締結部品（鍵棒或いはクランプ）４０、８８、１１０、１６４等により押圧される被押圧面の構成部材（実施例においては鍔３０）の弾性率が十分に低い２部品を締結する場合には、その低弾性率の部品の弾性変形に基づいて、実施例と同様な強固な締結構造を得ることができる。
【００７１】
また、実施例においては、何れも樹脂から成るケース１６およびキャップ２２を同様な樹脂から成る締結部品（鍵棒４０等）で締結する場合について説明したが、上述したような弾性変形を利用し得る材料から成るものであれば、金属材料製の部品を締結する場合や、金属材料製締結部品を用いる場合等にも本発明は同様に適用される。また、エレメント周縁部２６のような低弾性率の部材を介して締結する構造であれば、締結される２部品は何れも無機材料等から成る弾性率の極めて低い材料から成るものであっても差し支えない。
【００７２】
また、図１や図６等に示される締結装置３４、７６においては、フック３６、７８と係合させられることにより鍔３０を押圧する鍵棒４０、８８の第１柱状部６８、９０が長径側の両端部が平坦な楕円断面形状或いは卵形断面形状を成していたが、これらの形状は適宜変更できる。すなわち、第１柱状部６８、９０は、その回動軸心から外周面までの距離が周方向において次第に大きくなるようなカム面を備えたものであれば、平坦面７４を備えていない完全な楕円形状、円形断面の一部に直径が大きい部分を備えた形状、或いは面取りされた三角形や四角形等の適宜の形状とし得る。
【００７３】
また、締結装置３４、７６においては、第１柱状部６８、９０を鍔３０に向かって押圧するためにフック３６、７８に備えられた下面５０、８４に加えて、その第１柱状部６８、９０の他端部が挿入されるフック３８がキャップ２２に備えられていたが、このフック３８は、例えばフック３６、７８の剛性が十分に高く或いはその下面５０の幅寸法が十分に大きくされること等により、締結時或いは締結状態においてフック３６、７８により押圧された第１柱状部６８、９０の傾きが抑制できる場合には、必ずしも設けられなくともよい。
【００７４】
また、実施例においては、ケース１６およびキャップ２２がそれらの周縁部の一辺に設けられたヒンジ装置３２回りの回動可能に構成されていたが、ヒンジ装置３２が備えられず、フィルタ・エレメント２４の交換時にはキャップ２２をケース１６から取り外すように構成されたエア・クリーナ装置１０にも本発明は同様に適用される。このような構成においては、ケース１６およびキャップ２２が確実に締結状態に維持されるように、例えば、そのヒンジ装置３２が設けられていた一辺に何らかの係合構造を設け、或いは、ヒンジ装置３２が設けられていた一辺またはその近傍にも締結装置３４等を設ければよい。
【００７５】
また、実施例においては、締結装置３４等がケース１６およびキャップ２２の周縁部の２か所に設けられている場合について説明したが、その個数は十分な締結状態が確保できる範囲で適宜設定され、１個でもよく、３個以上であってもよい。
【００７６】
また、締結装置３４、７６においては、鍵棒４０、８８が鍔３０に対して略垂直となる向きから90度程度だけ回動させることにより締結状態となる場合について説明したが、その初期の向きや回動角度は適宜変更できる。但し、鍵棒４０、８８に不用意に触れて締結外れが生じるような事態を抑制するため、締結状態においては実施例で示したように鍵棒４０、８８をその軸心方向が鍔３０の長手方向に沿うように構成されることが好ましい。
【００７７】
また、締結装置７６においては、鍵棒８８が図６における矢印Ｅ方向に回動させられる際に所定の位置に留まるように案内すると共に、回動終了位置すなわち締結位置からの回動を抑制するための窪み９８を終端部に備えて鍔上面３０の突起１００が案内される案内溝９６が第１柱状部９０の外周面１０２に備えられていたが、これらは必ずしも設けられなくともよい。すなわち、鍵棒８８は、その第１柱状部９０の両端がフック７８、３８内に挿入された状態で回動させられるものであるため、突起１００に案内溝９６が係合させられなくともそれほど位置が変化することはなく、また、締結状態では第１柱状部９０は卵形断面の頂点よりも角度θだけ更に回動させられているため緩み方向への回動は生じ難いことから、上記のような係合構造を設けなくとも、ケース１６とキャップ２２との締結に特に支障はない。
【００７８】
また、締結装置３４、７６においては、鍵棒４０、８８の第１柱状部６８、９０がその軸心方向において略一様な断面に形成されていたが、フック３６、７８に摺接させられる部分以外は、鍔３０の押圧に何ら寄与しないため、完全な円形断面であっても差し支えない。
【００７９】
また、締結装置３４、７６において、第１柱状部６８、９０の長径、短径と、第２柱状部７０、９２の直径との相対的な大小関係は実施例で示したものに限定されず、必ずしも第１柱状部６８、９０が第２柱状部７０、９２の径方向において突き出して設けられていなくともよい。
【００８０】
また、締結装置７６においては、第１柱状部９０の外周面１０２のうちフック７８の下面８４に摺接させられる部分が周方向において回動軸心からの距離が変化するように構成されていたが、その摺接させられる部分を真円断面に構成すると共に、鍔３０の上面４６に摺接させられる部分を周方向において回動軸心からの距離が変化するように構成しても、同様な押圧、締結効果が得られる。
【００８１】
また、締結装置１０４においては、その構成要素である鍵棒挿入部１０８がキャップ２２の鍔３０の一部から外周側に突設されていたが、その突部１２０の長さ寸法は鍔３０の幅寸法とクランプ１１０の係合部１２８の直径との相対的な大きさの関係に基づいて、そのクランプ１１０を回動させるために必要な面積が確保できるように定められる。すなわち、クランプ１１０の直径を実施例に示したものよりも鍔３０の幅寸法に対して大きくする場合には、突部１２０を更に長く設けることが好ましいが、反対にクランプ１１０の直径を小さくする場合には、突部１２０の長さを小さくし或いは鍔３０に鍵棒１０６が挿入される穴や切欠を設けることにより突部１２０を設けないように構成することもできる。
【００８２】
また、締結装置１０４においては、鍵棒１０６の突起１１６が摺接させられる突起支持面１４０は、その全体がクランプ１１０の上面１３２よりも下側に位置させられていたが、その内周側終端部が上面１３２と同一平面上に設けられ、窪み１４２が上面１３２の一部が凹まされることにより形成されていてもよい。
【００８３】
また、図１８乃至２０に示される締結装置においては、鍵棒１５０に設けられている突起挿入溝１５４および突起係合溝１５６がクランプ１６４に設けられている突起１７８の直径と同様な開口幅寸法に設けられていたが、これらの開口幅寸法は、突起１７８の直径よりも大きい範囲で適宜変更できる。
【００８４】
また、鍵棒１５０に設けられている突起挿入溝１５４および突起係合溝１５６と、クランプ１６４に設けられている突起１７８は、実施例においては回動軸心に対称な２位置に一対が設けられていたが、１つだけが設けられても、或いは３つ程度が設けられてもよい。
【００８５】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加えた態様で実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の締結構造が適用されたエア・クリーナ装置の全体構成を説明する正面図である。
【図２】図１のエア・クリーナ装置の平面図である。
【図３】図１のエア・クリーナ装置の要部拡大して締結装置の構成を詳細に説明する正面図である。
【図４】図３の締結装置の平面図である。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ視断面図である。
【図６】本発明の他の実施例の締結装置の構成を説明するための図３に対応する図である。
【図７】図６における VII−VII 視断面図である。
【図８】図６の締結装置の平面図である。
【図９】本発明の更に他の実施例の締結装置が備えられたエア・クリーナ装置の全体を示す平面図である。
【図１０】図９のエア・クリーナ装置の正面図である。
【図１１】 (a) 〜(c) は、それぞれ図９のエア・クリーナ装置に備えられる締結装置を構成する鍵棒を説明するための平面図、正面図、裏面図である。
【図１２】 (a) 〜(c) は、それぞれ図９のエア・クリーナ装置に備えられる締結装置を構成する鍵棒挿入部を説明するための平面図、正面図、裏面図である。
【図１３】 (a) 〜(c) は、それぞれ図９のエア・クリーナ装置に備えられる締結装置を構成するクランプを説明するための平面図、正面図、裏面図である。
【図１４】 (a) 、(b) は、図９に示されるエア・クリーナ装置に備えられる締結装置による締結操作を説明する図である。
【図１５】図１４の締結操作の完了状態を説明する平面図である。
【図１６】図９のエア・クリーナ装置のケース或いはキャップの成形形態を説明する図である。
【図１７】図１６におけるXVII−XVII視断面図である。
【図１８】 (a) 、(b) は、それぞれ本発明の更に他の実施例の締結装置を構成する鍵棒の平面図、正面図である。
【図１９】 (a) は、図１８の鍵棒と組み合わされることにより締結装置を構成するクランプを示す平面図であり、(b) は、(a) におけるｂ−ｂ視断面図である。
【図２０】図１８、図１９に示される締結装置による締結方法を説明する図である。
【図２１】従来のクランプを用いた締結構造の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
１６：ケース（第１部品）
２２：キャップ（第２部品）
２４：フィルタ・エレメント（第３部品）
２８：鍔（第１周縁部）
３０：鍔（第２周縁部）
３４：締結装置
３６：フック（第１係合部）
４０：鍵棒（締結部品）
５０：下面（第１摺接面）
６８：第１柱状部（第２係合部）
７０：第２柱状部（操作部）
７２：外周面（第２摺接面）
７４：平坦面（周縁部押圧面）

Claims

第１部品の第１周縁部および第２部品の第２周縁部が重ね合わされ締結部品で相互に押圧されることによりそれら第１部品および第２部品を締結するための締結構造であって、
前記第１周縁部から前記第２部品に向かって伸びる脚部と、前記第２周縁部に対して前記第１部品とは反対側に位置して該脚部の先端部から前記第２周縁部に沿って伸び且つ該第２周縁部の第１部品とは反対側の表面に平行であって該第２周縁部側に向かう第１摺接面とを備えて該第１部品から前記第２部品に向かって伸びる第１係合部と、
前記締結部品の一端部で構成されて軸心方向が前記第２周縁部の長手方向に垂直且つ前記第１摺接面に平行な向きで該第２周縁部の表面と該第１摺接面との間に嵌め入れられて該軸心である回動軸心回りの相対回動可能に前記第１係合部に係合させられる第２係合部と、
前記締結部品が前記第１係合部に係合させられた状態において前記第１摺接面に接するように前記第２係合部の外周面に設けられ且つその締結部品が前記回動軸心回りの締結方向に回動させられるほど前記第１摺接面に接する位置の前記回動軸心からの距離が増大して該第１摺接面から作用させられる押圧力が大きくなる第２摺接面と、
前記第２係合部の外周面のうち前記第２摺接面とは周方向における反対側に位置する部分から構成され、前記押圧力に基づいて前記第２周縁部を前記第１周縁部に向かって押圧する周縁部押圧面と、
前記締結部品の前記第２係合部とは反対側の端部により構成され、前記第２係合部を前記第１係合部に対して前記回動軸心回りに回動させるためにその回動軸心から所定距離隔てた位置に備えられた操作部と
を、含むことを特徴とする締結構造。
前記第１係合部に対向する位置において前記第２部品の側面に設けられ、前記締結部品の一端部の回動軸心方向において前記第２係合部とは反対側の端部が嵌め入れられることにより、該回動軸心に垂直な方向における移動を抑制する第３係合部を、有することを特徴とする請求項１の締結構造。