JP2009092087A - クランプ - Google Patents

Abstract

【課題】カバーがハウジングから浮いた状態であっても、確実にカバーを組み付け状態にロックする。
【解決手段】バネ部１１を回動させる過程では、バネ部１１の先端から屈曲状に延出する脚部１４が、バネ部１１側へ接近するように弾性変位しながら、脚部１４の先端の押圧部１６がカバー２２の誘導面２８上を係止凹部２７に向かって摺動し、押圧部１６は係止凹部２７に到達する。このとき、カバー２２がハウジング２１から浮いた状態であれば、この後の更なるバネ部１１の回動に伴い、押圧部１６が係止凹部２７を押圧することによって、カバー２２がハウジング２１に接近する方向へ押し動かされるので、ハウジング２１に対するカバー２２の組付けが進む。
【選択図】図５

Description

本発明は、クランプに関するものである。

特許文献１には、エアクリーナを構成するハウジングとカバーとを組付状態にロックするためのクランプについて記載されている。このクランプは、基端部においてハウジングに回動可能に支持されるバネ部と、バネ部の先端部に形成した屈曲状の押圧部とを有しており、ハウジングに組み付けたカバーの外面の係止凹部を、バネ部の弾力を利用して押圧部で押圧することにより、カバーのハウジングからの離脱を規制するようになっている。
特開平８−３２０００６号公報

このエアクリーナでは、カバーを組み付ける際に、ハウジング内に収容したクリーナエレメントをカバーで潰すように変形させるのであるが、クリーナエレメントの潰し量が少ないと、カバーがハウジングから浮いた状態となる。この場合、ハウジングにおけるバネ部の回動支点と、カバーの押圧部との距離が、正規の組み付け状態よりも大きくなり、その結果、バネ部をカバー側へ回動させたときに、押圧部が、カバーの係止凹部の外壁を乗り越えることができなくなる。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、カバーがハウジングから浮いた状態であっても、確実にカバーを組み付け状態にロックできるクランプを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、ハウジングに対しガイドされつつ組み付けられたカバーを組み付け状態にロックするためのクランプであって、凹面が形成されるように湾曲させた金属材からなり、基端部には回動支点部が形成され、前記凹面を前記ハウジング及び前記カバーの外面と対向させた状態で、前記回動支点部において前記ハウジングに対して回動可能に支持されるバネ部と、前記バネ部の先端から前記凹面側へ屈曲するように延出し、延出端には、前記カバーの外面の係止凹部に対して前記ハウジングへの組付方向と同方向へ押圧可能な押圧部が形成され、前記バネ部の先端の屈曲部を支点として前記バネ部に接近するように弾性的に揺動変位することが可能な脚部とを備えており、前記ハウジングに支持された前記バネ部を前記ハウジング及び前記カバーの外面に接近させる方向へ回動させる過程では、前記押圧部が、前記カバーの外面における前記係止凹部と連なる誘導面に当接することで、前記脚部が前記バネ部に接近するように弾性変位しながら、前記押圧部が前記誘導面上を前記係止凹部側へ摺動するようになっているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記バネ部を前記ハウジング及び前記カバーの外面側へ押し操作することを可能にする操作片が設けられているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記操作片が、前記バネ部及び前記脚部と一体に形成されているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記操作片が、前記脚部を部分的に切り起こすことによって形成されているところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、前記操作片の切り起こし領域が、前記屈曲部を含んでいるところに特徴を有する。
請求項６の発明は、請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記操作片が、前記屈曲部の近傍に配されているところに特徴を有する。
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれから記載のものにおいて、前記金属材が、バネ材からなるところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項７の発明＞
バネ部を回動させる過程では、脚部がバネ部側へ接近するように弾性変位しながら、押圧部が誘導面上を係止凹部に向かって摺動し、押圧部は係止凹部に到達する。このとき、カバーがハウジングから浮いた状態であれば、この後の更なるバネ部の回動に伴い、押圧部が係止凹部を押圧することによって、カバーがハウジングに接近する方向へ押し動かされるので、ハウジングに対するカバーの組付けが進む。
カバーがハウジングに対して正規の組み付け状態に至った後は、バネ部がその回動に伴って弾性撓みしていき、その弾性撓みに起因する弾性復元力は、回動支点部と屈曲部とを結ぶ仮想線が押圧部と重なる状態において最大となる。この状態から、バネ部が更にカバー側へ回動されると、バネ部の弾性復元力によってバネ部と脚部がカバーの外面に押し付けられた状態に保持され、押圧部が係止凹部を押圧する状態にロックされる。
バネ部をハウジング及びカバーの外面に接近させる方向へ回動させる過程では、脚部の押圧部が、カバーの外面における係止凹部と連なる誘導面に当接することで、脚部がバネ部に接近するように弾性変位しながら、押圧部が誘導面上を係止凹部側へ摺動するようになっているので、カバーがハウジングから浮いた状態であっても、バネ部の回動によってカバーを確実にハウジングに組み付けることができる。

＜請求項２の発明＞
操作片を設けたことにより、バネ部を容易且つ確実に回動させることができるので、作業性がよい。
＜請求項３の発明＞
操作片がバネ部及び脚部と一体に形成されているので、操作片を、バネ部及び脚部とは別体としたものに比べると、部品点数が少なくて済む。
＜請求項４の発明＞
操作片を切り起こす領域は、バネ部ではなく、脚部としたので、操作片の切り起こしに起因してバネ部の弾力の低下を来すことはない。

＜請求項５の発明＞
カバーが組み付けられた状態では、バネ部の弾性復元力が屈曲部の弾性復元力を上回ることにより、バネ部は、脚部をバネ部に接近させてカバーの外面に押し付ける状態を保ち、これにより、カバーが組み付け状態にロックされる。屈曲部は、切り起こしによって弾性復元力が低下しているので、バネ部の弾性復元力によるロック機能の信頼性が高い。
＜請求項６の発明＞
屈曲部が、バネ部の回動の支点から最も遠い位置にあることに着目し、この屈曲部の近傍に操作片を配した。これにより、操作片に付与する回動操作力が低減されるので、作業性がよい。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図７を参照して説明する。まず、本実施形態のクランプ１０によって組付け状態にロックされるエアクリーナ２０について説明する。エアクリーナ２０は、上面が開放されたハウジング２１と、このハウジング２１に対してその開口を覆うように上から被せて組み付けられるカバー２２と、ハウジング２１とカバー２２とによって包囲される空間内に収容される周知のエレメント（図示せず）とを備えて構成されている。エレメントをハウジング２１内に収容し、そのエレメントの上にカバー２２を載せた状態では、カバー２２がハウジング２１に対して正規の組付け高さよりも上方に浮いた状態となる。したがって、カバー２２をハウジング２１に組み付けるためには、ハウジング２１とカバー２２との間でエレメントを上下に潰す必要がある。

また、ハウジング２１の開口部における内周面はガイド部２３となっており、潰れていないエレメントの上にカバー２２を載せた状態では、カバー２２の下端の外周縁がガイド部２３の内側に嵌合され、このガイド部２３のガイド機能により、カバー２２は、ハウジング２１に対して水平方向（ハウジング２１に対する組付け方向と直角な方向）への相対移動を規制され、且つ上下方向（ハウジング２１に対する組付け方向と平行な方向）への相対移動のみを許容された状態に案内される。また、ガイド部２３の下端部には、カバー２２が正規に組み付けられたときに、カバー２２の下端を載置させることでカバー２２の組み付けた高さを規定するストッパ２４が形成されている。

また、ハウジング２１の外面には、そのストッパ２４よりも低い位置から下方へ延出するリブ２５が突出形成され、リブ２５の上端部には、その左右両側面から軸線を左右方向（図４〜図７における紙面と直角な方向であって、ハウジング２１に対するカバー２２の組付け方向と直角な方向）に向けた一対の支持軸２６が突出形成されている。

一方、カバー２２の外面には、軸線を左右方向に向けた略半円弧状に切欠されて上方へ開放された形態の係止凹部２７が形成されている。係止凹部２７は、カバー２２がハウジング２１に対して正規に組み付けられた状態において、ハウジング２１の開口部の上端縁よりも少し上方に位置し、支持軸２６のほぼ真上に位置している。詳しくは、支持軸２６の軸心は、係止凹部２７の円弧の中心よりも僅かに外面側に位置している。また、カバー２２の外面における係止凹部２７よりも上方の領域は、下端が係止凹部２７の内面に対して滑らかに連なった誘導面２８となっている。誘導面２８は、側方から視て直線状をなし、上下方向（ハウジング２１に対するカバー２２の組付け方向）の線に対して１５°程度、内側へ傾いている。換言すると、誘導面２８は、外面側に向かって下る急勾配の斜面となっている。

次に、クランプ１０について説明する。
クランプ１０は、全体として一定幅の細長い金属製のバネ材を曲げ加工したものであり、図１〜図３に示すように、バネ部１１と脚部１４と操作片１７とを備えて構成されている。バネ部１１は、全体として概ね一定曲率の円弧状に湾曲しており、バネ部１１における曲げの内側の面は凹面１２となっている。このバネ部１１の弾性撓みしていない自由状態における円弧長は、このバネ部１１の円弧と同心同径の円における１／３周程度の寸法となっている。バネ部１１の基端部（下端部）における左右両端部には、円弧状に屈曲した形態をなす一対の回動支点部１３が形成されている。かかるバネ部１１は、その基端部と上端部との間の直線距離を変化させるとともに、凹面１２の曲率を変化させるように弾性変形し得るようになっている。

一方、バネ部１１の先端部（上端部）には、一定幅であって斜め下方へ直線状に延出する脚部１４が連なっている。脚部１４は、バネ部１１の上端から凹面１２側へ屈曲され、弾性撓みしていない自由状態においては、バネ部１１の上端部と脚部１４とは９０°よりも少し大きい角度をなして連なっており、このバネ部１１と脚部１４が連なる部分は屈曲部１５となっている。脚部１４の延出端には、その全幅に亘って涙形に曲げられた押圧部１６が形成されている。この押圧部１６のうち略円弧形をなす部分の外面の曲率は、カバー２２の係止凹部２７の内面とほぼ同じ曲率とされている。また、脚部１４の長さは、バネ部１１における基端部（回動支点部１３）から先端部（屈曲部１５）までの直線距離よりも短い寸法（約半分の寸法）とされている。

操作片１７は、脚部１４を部分的に切り起こすことにより、バネ部１１及び脚部１４と一体をなすように形成されている。この切り起こし領域は、幅方向（左右方向）において中央部１／３の領域であり、脚部１４の長さ方向においては押圧部１６よりも少し屈曲部１５寄りの位置（上方の位置）から屈曲部１５に至る（屈曲部１５を含む）略長方形の領域である。切り起こされた長方形の操作片１７は、屈曲部１５側においてバネ部１１の上端に連なっており、屈曲部１５を挟んで脚部１４とは反対側へ延出されている。バネ部１１、屈曲部１５、脚部１４が弾性撓みしていない自由状態においては、図２に示すように、脚部１４と操作片１７とは、ほぼ一直線状（面一状）に連なっており、操作片１７とバネ部１１の上端部とは９０°よりも少し小さい角度をなしている。

次に、本実施形態の作用を説明する。
ハウジング２１にカバー２２を組付け際には、まず、クランプ１０をハウジング２１に取り付ける。取付けに際しては、凹面１２がハウジング２１の外面と対向する向きにして、回動支点部１３を支持軸２６に嵌合する。これにより、クランプ１０が回動支点部１３及び支持軸２６を支点としてハウジング２１及びカバー２２の外面に対して接近・離間するように回動（揺動）し得るように支持される。また、クランプ１０を操作する前の状態では、図４に示すように、バネ部１１の基端部の端縁１８（下端縁）がリブ２５の突起部２５ａに対して斜め上から当接することにより、バネ部１１及び脚部１４がハウジング２１の外面よりも外方へ退避した位置に保持される。これにより、カバー２２やエレメントを、脚部１４やバネ部１１と干渉させることなくハウジング２１に組み付けることができる。

次に、ハウジング２１にエレメントを収容し、その上にカバー２２を重ねる。この状態では、図４及び図５に示すように、カバー２２が正規の組付位置よりも高い位置（ストッパ２４から浮いた位置）にあるが、操作片１７を摘んでクランプ１０をカバー２２に接近させるように回動させると、脚部１４の延出端の押圧部１６が、係止凹部２７の上方をほぼ水平に通過し、カバー２２の外面の誘導面２８に対してほぼ水平（即ち、ハウジング２１に対するカバー２２の組付け方向と略直角な向き）に当たる（図５を参照）。このとき、バネ部１１、脚部１４、屈曲部１５のいずれも弾性撓みはしていない。

この状態から、操作片１７をカバー２２側へ押し、凹面１２をハウジング２１及びカバー２２の外面と対向させた状態で、バネ部１１をカバー２２及びハウジング２１の外面側へ接近させるように略水平に変位（回動）させる。このとき、脚部１４の延出端の押圧部１６は、誘導面２８への当接によって水平方向への変位を規制されているので、屈曲部１５が、脚部１４とバネ部１１とのなす角度を小さくするように弾性撓みすることになる。このとき、カバー２２はガイド部２３によってハウジング２１に対する水平移動を規制されているので、屈曲部１５の弾性復元力によってカバー２２が水平に押し動かされることはない。屈曲部１５の弾性撓みに伴い、脚部１４が、姿勢を起立方向へ変位させながら、カバーの２２の外面に接近するように変位するとともに、バネ部１１の凹面１２が脚部１４に接近し、これに伴い、押圧部１６が、誘導面２８を下方（係止凹部２７に接近する方向）へ摺接しながら、カバー２２に対して下方へ相対移動する。

そして、押圧部１６が係止凹部２７に嵌合して上から押圧する状態となる。これ以降は、押圧部１６は、カバー２２に対する下方への相対移動と水平移動が規制されるので、バネ部１１がカバー２２側へ接近変位するのに伴い、押圧部１６が下方へ移動する。この間も、カバー２２は、ガイド部２３によって水平移動を規制されているので、押圧部１６と一体となってハウジング２１に対して下方へ相対移動する。つまり、ハウジング２１に対するカバー２２の組付け動作が開始されるのである。カバー２２の組付けが進むのに伴い、屈曲部１５の弾性撓みが更に進むとともに、脚部１４及び屈曲部１５のカバー２２への接近と、脚部１４に対するバネ部１１の接近が進む。

そして、図６に示すように、カバー２２が正規の組付位置まで下降してストッパ２４に当接すると、それ以上のカバー２２の下方変位が規制されるので、これ以降は、押圧部１６の下方変位も規制される。この状態から、更に、バネ部１１をカバー２２側へ接近させると、脚部１４が押圧部１６を略支点としてカバー２２側へ揺動するのであるが、このとき、脚部１４の上端（即ち、屈曲部１５）は、カバー２２に接近しながら上方へ変位することになるため、回動支点部１３から屈曲部１５までの直線距離が長くなる。即ち、バネ部１１は、その曲率半径を大きくするような弾性撓みを生じるのである。この回動支点部１３と屈曲部１５との直線距離は、回動支点部１３と屈曲部１５とを結ぶ仮想線が、押圧部１６と合致する状態になったところで最長となり、同時に、バネ部１１の弾性撓み量及びその弾性復元力も最大となる。

この後、更にバネ部１１をカバー２２側へ接近させる。このとき、バネ部１１と脚部１４とが連なる屈曲部１５から押圧部１６までの距離が、回動支点部１３と屈曲部１５との距離よりも短く、屈曲部１５が、押圧部１６を挟んで回動支点部１３とは反対側に位置することから、バネ部１１の弾性復元力を利用したトグル作用により、バネ部１１が、一気にカバー２２側へ移動して、脚部１４とともにカバー２２の外面（誘導面２８）に押し付けられる（図７を参照）。そして、バネ部１１と脚部１４は、バネ部１１の弾性復元力により、カバー２２から離間する方向への移動を規制された状態にロックされるとともに、押圧部１６も係止凹部２７に対して上から押さえ付けるように嵌合する状態にロックされる。これにより、ハウジング２１とカバー２２がクランプ１０によって組付け状態にロックされるのである。

上述のように、本実施形態のクランプ１０は、バネ部１１と脚部１４とを一体形成したものである。そして、バネ部１１は、凹面１２が形成されるように湾曲され、基端部には回動支点部１３が形成され、凹面１２をハウジング２１及びカバー２２の外面と対向させた状態で、回動支点部１３においてハウジング２１に対して回動可能に支持されている。一方の脚部１４は、バネ部１１の先端から凹面１２側へ屈曲するように延出し、延出端には、カバー２２の外面の係止凹部２７に対してハウジング２１への組付方向と同方向へ押圧可能な押圧部１６が形成され、バネ部１１の先端の屈曲部１５を支点としてバネ部１１に接近するように弾性的に揺動変位することが可能となっている。

そして、バネ部１１をハウジング２１及びカバー２２の外面に接近させる方向へ回動させる過程では、脚部１４の押圧部１６が、カバー２２の外面における係止凹部２７と連なる誘導面２８に当接することで、脚部１４がバネ部１１に接近するように弾性変位しながら、押圧部１６が誘導面２８上を係止凹部２７側へ摺動するようになっており、これにより、カバー２２がハウジング２１から浮いた状態であっても、バネ部１１の回動によってカバー２２を確実にハウジング２１に組み付けることができるのである。

また、クランプ１０には、バネ部１１をハウジング２１及びカバー２２の外面に接近させるように押し操作するための操作片１７が設けられているので、バネ部１１を容易且つ確実に回動させることができ、作業性に優れる。
また、操作片１７は、バネ部１１及び脚部１４と一体に形成されているので、操作片を、バネ部１１及び脚部１４とは別体としたものに比べると、部品点数が少なくて済んでいる。

また、操作片１７は、脚部１４を部分的に切り起こすことによって形成されており、操作片１７を切り起こす領域は、バネ部１１ではなく、脚部１４となっている。これにより、操作片１７の切り起こしに起因してバネ部１１の弾力の低下を来すことが回避されている。

また、カバー２２が組み付けられた状態では、バネ部１１の弾性復元力が屈曲部１５の弾性復元力を上回ることにより、バネ部１１は、脚部１４をバネ部１１に接近させてカバー２２の外面に押し付ける状態を保ち、これにより、カバー２２が組み付け状態にロックされる。この点に鑑み、本実施形態では、操作片１７の切り起こし領域に屈曲部１５を含め、バネ部１１を切り起こし領域から外しているので、屈曲部１５は、切り起こしによって弾性復元力が低下することになり、相対的に、バネ部１１の弾性復元力によるロック機能の信頼性が高められている。

また、屈曲部１５が、バネ部１１の回動の支点から最も遠い位置にあることに着目し、この屈曲部１５の近傍に操作片１７を配した。これにより、操作片を屈曲部１５から遠い位置に配置した場合に比べると、操作片１７に付与すべき回動操作力が低減されるので、作業性がよい。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）操作片を設けずに、バネ部を手で押して回動させてもよい。
（２）操作片は、バネ部及び脚部とは別体の部品として製造したものを、バネ部や脚部に組み付けた形態であってもよい。
（３）操作片は、切り起こしではなく、バネ部や脚部からの延出部を密着曲げ等によって突起状に形成したものであってもよい。
（４）操作片は、バネ部のみを切り起こした形態や、脚部からバネ部に亘って切り起こした形態であってもよい。
（５）操作片の切り起こし領域には、屈曲部が含まれなくてもよい。
（６）操作片は、屈曲部から遠い位置（例えば、脚部の長さ方向における中央部や、バネ部の長さ方向における中央部）に配置されていてもよい。
（７）上記実施形態ではクランプをバネ材としたが、本発明によれば、クランプを、バネ性を有しない金属材としてもよい。

実施形態１のクランプの斜視図 クランプの側面図 クランプの正面図 クランプの操作が開始される前の状態をあらわす側面図 クランプの押圧部がカバーの誘導面に当接した状態をあらわす側面図 カバーが押圧部によって正規組付位置まで押し下げられた状態をあらわす側面図 ハウジングに組み付けられたカバーがクランプによってロックされた状態をあらわす側面図

符号の説明

１０…クランプ
１１…バネ部
１２…凹面
１３…回動支点部
１４…脚部
１５…屈曲部
１６…押圧部
１７…操作片
２１…ハウジング
２２…カバー
２７…係止凹部
２８…誘導面

Claims (7)

1. ハウジングに対しガイドされつつ組み付けられたカバーを組み付け状態にロックするためのクランプであって、
   凹面が形成されるように湾曲させた金属材からなり、基端部には回動支点部が形成され、前記凹面を前記ハウジング及び前記カバーの外面と対向させた状態で、前記回動支点部において前記ハウジングに対して回動可能に支持されるバネ部と、
   前記バネ部の先端から前記凹面側へ屈曲するように延出し、延出端には、前記カバーの外面の係止凹部に対して前記ハウジングへの組付方向と同方向へ押圧可能な押圧部が形成され、前記バネ部の先端の屈曲部を支点として前記バネ部に接近するように弾性的に揺動変位することが可能な脚部とを備えており、
   前記ハウジングに支持された前記バネ部を前記ハウジング及び前記カバーの外面に接近させる方向へ回動させる過程では、前記押圧部が、前記カバーの外面における前記係止凹部と連なる誘導面に当接することで、前記脚部が前記バネ部に接近するように弾性変位しながら、前記押圧部が前記誘導面上を前記係止凹部側へ摺動するようになっていることを特徴とするクランプ。
2. 前記バネ部を前記ハウジング及び前記カバーの外面側へ押し操作することを可能にする操作片が設けられていることを特徴とする請求項１記載のクランプ。
3. 前記操作片が、前記バネ部及び前記脚部と一体に形成されていることを特徴とする請求項２記載のクランプ。
4. 前記操作片が、前記脚部を部分的に切り起こすことによって形成されていることを特徴とする請求項３記載のクランプ。
5. 前記操作片の切り起こし領域が、前記屈曲部を含んでいることを特徴とする請求項４記載のクランプ。
6. 前記操作片が、前記屈曲部の近傍に配されていることを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載のクランプ。
7. 前記金属材が、バネ材からなることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のクランプ。

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