JP2005299747A - ホールプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】液体などの圧力を密着力の向上に利用することにより、ホールプラグと貫通孔との密着性を高めることにある。
【解決手段】 内部に液圧等の圧力が存在する区画壁に内部と外部とを貫通して穿設された貫通孔を閉鎖するホールプラグ１であって、前記区画壁の貫通孔に密着嵌合する筒形状の嵌合部体１０を有し、該嵌合部体１０は、区画壁の内部側となる一端部が開口状態で形成され、区画壁の外部側となる他端部が閉鎖されて形成され、該嵌合部体１０の少なくとも前記貫通孔に密着嵌合する一部が内部の圧力を受けて貫通孔の径方向に弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はホールプラグに関する。具体的には、区画壁に設けられた貫通孔のうちで使用しない貫通孔を密閉しておくためのホールプラグに関する。

この種のホールプラグは、その一端に係合爪が配置され，その他端にフランジ部が配置された基本構成を有する樹脂製の一体成形品である。このホールプラグを区画壁の外部側から貫通孔に差し込むことで、貫通孔の内部側の周縁に係合爪が係合し、フランジ部により貫通孔が密閉される（特許文献１参照。）。このとき係合爪とフランジ部との間には、Ｏリングなどのシール部材が挟み込まれる。シール部材は、フランジ部により区画壁の表面に押し当てられ、区画壁表面と密着することでその防水機能を果たす。
実開昭６１−２０２７５７号公報

しかし液密室を区画する区画壁に取付けられるホールプラグなどには、さらなる防水性の向上が望まれていた。
本発明は上述した点に鑑みて創案されたものである。つまり本発明が解決しようとする課題は、液体などの圧力を密着力の向上に利用することにより、ホールプラグと貫通孔との密着性を高めることにある。

上記課題を解決するために、本発明の各発明は次の手段をとる。
先ず第１の発明に係るホールプラグは、内部に液圧等の圧力が存在する区画壁に内部と外部とを貫通して穿設された貫通孔を閉鎖するホールプラグであって、区画壁の貫通孔に密着嵌合する筒形状の嵌合部体を有し、嵌合部体は、区画壁の内部側となる一端部が開口状態で形成され、区画壁の外部側となる他端部が閉鎖されて形成され、嵌合部体の少なくとも貫通孔に密着嵌合する一部が内部の圧力を受けて貫通孔の径方向に弾性変形可能に形成されていることを特徴とする。
この第１の発明によれば、区画壁の内部側に嵌合部体の一端が開放されているため、区画壁の内部側に生じた圧力が嵌合部体の内部にも生ずる。嵌合部体の内部に生じた圧力により、貫通孔に密着嵌合する嵌合部体の一部が貫通孔の径方向に弾性変形する。

ここで「区画壁内部に存在する圧力」とは、区画壁で囲まれた部分に液体などが満たされることにより区画壁が押される力をいう。例えば、エンジン内部にある油や水などにより生ずる液圧をいう。またエンジン内部を流通する気体による気圧も含まれる。

次に第２の発明に係るホールプラグは、筒形状の嵌合部体の区画壁内部側には区画壁の内壁面に係合して嵌合部体を外部方向への相対移動を不可とする第一の係止部材が設けられていると共に、嵌合部体の区画壁外部側には区画壁の外壁面に係合して嵌合部体を内部方向への相対移動を不可とする第二の係止部材が設けられていることを特徴とする。
この第２の発明によれば、第一の係止部材が区画壁の内壁面に係合することで、貫通孔の外部方向への嵌合部体の相対移動を制限する（不可とする）。また第二の係止部材が区画壁の外壁面に係合することで、貫通孔の内部方向への嵌合部体の相対移動を制限する（不可とする）。

次に第３の発明に係るホールプラグは、第２の発明において嵌合部体の筒形状を閉鎖する他端部と第二の係止部材が面一に一体的に形成されていることを特徴とする。
この第３の発明によれば、嵌合部体の外部露出部分である筒形状を閉鎖する他端部の面と第二の係止部材の外部側に面する面とが段差を生じることなく結合して同一平面（面一）となるように形成される。

次に第４の発明に係るホールプラグは、第１の発明から第３の発明のいずれかの発明において径方向に弾性変形可能に形成された嵌合部体の部位の軸方向の変位を規制する部位が、弾性変形可能に形成された嵌合部体の部位の軸方向両端部に配設された部位を一体的に連結する連結部位として形成され、連結部材は、軸方向には実質的に伸縮不可とされていることを特徴とする。
この第４の発明によれば、嵌合部体の部位の軸方向両端部に配設された部位が、嵌合部体の部位の軸方向の変位を規制する部位（連結部位）により一体的に連結されている。連結部位は、嵌合部体の軸方向に実質的に伸縮不可とされている。このため、両端部に配設された部位同士が、嵌合部体の軸方向に相対的に移動することが制限される。

次に第５の発明に係るホールプラグは、第１の発明から第４の発明のいずれかの発明において、径方向に弾性変形可能に形成された嵌合部体の部位がエラストマで形成されていることを特徴とする。
この第５の発明によれば、弾性の顕著な高分子（エラストマ）で嵌合部体の部位を形成することで、その嵌合部体の部位がそのエラストマ固有の弾性を有するものとなる。

「エラストマ」としては、例えばポリビニルアルコール，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリエチレン，ポリスチレン，ポリアミド，ポリ酢酸ビニル，アクリロニトリル＝スチレン共重合体（ＡＳ），アクリロニトリル＝ブタジエン＝スチレン共重合体（ＡＢＳ）などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂，エポキシ樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，ユリア樹脂，メラミン樹脂，ポリウレタン樹脂，シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂、生ゴムなどの天然ゴム、スチレン＝ブタジエンゴム，ブタジエンゴム，ブチルゴム，エチレン＝プロピレンゴム，ニトリルゴム，ウレタンゴムなどの合成ゴムがある。なお上述のエラストマを一種類のみ用いてもよく、二種類以上を用いてもよい。

上述した本発明によれば、次の効果を得ることができる。
先ず第１の発明によれば、嵌合部体の内部に生じた圧力により嵌合部体の一部が貫通孔の径方向に弾性変形することで、嵌合部体と貫通孔との密着性を高めることができる。
次に第２の発明によれば、第一の係止部材と第二の係止部材とで貫通孔の外部・内部方向への嵌合部体の相対移動を制限することで、貫通孔と嵌合部体とのズレを制限する。
次に第３の発明によれば、ホールプラグの外部側に面する面が面一に形成されているため、段差がある場合と比較して区画壁に取付けられたホールプラグが目立たない。

次に第４の発明によれば、嵌合部体の両端部が嵌合部体の軸方向に相対的に移動することが制限されているため、その両端部で挟まれた嵌合部体部分の嵌合部体の軸方向への弾性変形を制限する。
次に第５の発明によれば、嵌合部体の部位がそのエラストマ固有の弾性を有するため、嵌合部体の部位が径方向に弾性変形可能となる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
実施例１に係るホールプラグを図１〜図７に、実施例２に係るホールプラグを図８〜図１０に示す。
また図４，図９の貫通孔５０は、エンジンなどを構成する区画壁６０に形成された貫通孔のうちでその使用を意図しない貫通孔を表したものである。例えば、その内圧が３〜５ｋｇ／ｃｍ²に達するシリンダブロックを構成する区画壁６０に設けられた貫通孔５０である。この貫通孔５０は、同図のようにホールプラグ１，２で密閉される。
なお図４，図９の上側が区画壁６０の内部側Ｉとなる。またその下側が、区画壁６０の外部側Ｏとなる。

実施例１に係るホールプラグ（以下、ホールプラグ１と呼ぶ。）を図１〜図７に基づいて説明する。
図１のホールプラグ１は、嵌合部体１０と係止部２０とフランジ部３０とからなる。
嵌合部体１０は、貫通孔５０の平面形状に合わせた円筒体である。嵌合部体１０内部は空洞であり、その一方の端部が嵌合部体１０外部に開口している。嵌合部体１０の他方の端部は、後述のフランジ部３０の内周部３２により閉鎖されている。

嵌合部体の一方の端部には係止部２０が設けられている。係止部２０は筒状の部材であり、貫通孔５０に係合する一対の係合爪２１，２１を備える。
嵌合部体１０の他方の端部にはフランジ部３０が設けられている。フランジ部３０は皿形状の部材であり、嵌合部体１０と同径の内周部３２と，嵌合部体１０の径方向に張出した外周端縁部位３１を有する。
この係止部２０とフランジ部３０とは、後述の芯材１１とともに同一の材質で一体成形されている。

なお係止部２０が、本発明に係る「第一の係止部材」に該当する。フランジ部３０の内周部３２が、本発明に係る「（嵌合部体の）区画壁の外部側となる他端部」に該当する。外周端縁部位３１が、本発明に係る「第二の係止部材」に該当する。芯材１１が、本発明に係る「連絡部材」に該当する。以下、各構成要素について説明する。

嵌合部体１０は、芯材１１と，芯材１１を被覆する被覆材１５とからなる。
芯材１１は、嵌合部体１０の外形を形成するとともに係止部２０とフランジ部３０とを連結する部材である。
芯材１１の形状は、ホールプラグ１の外形形状を形作る各種の形状をとり得る。例えば図２の芯材１１は、嵌合部体１０内部に生じた圧力により外方向へと撓み変形可能なように薄肉化された筒状部材である。また図３のように、婉曲した複数の婉曲板部材１２が円を描くように等間隔で配置されて形成されていてもよい。図６のように、平板状の平板板部材１３として形成されていてもよい。
芯材１１の材質は、後述の被覆材１５よりも高い剛性を有する樹脂である。この芯材１１の剛性により、嵌合部体１０の軸方向への伸び変形の度合いが決定される。

被覆材１５はその外形が円筒形に形成されており、上述の芯材１１周囲を同心的に被覆している。嵌合部体軸方向の被覆材１５両端は、芯材１１の所定位置に接着されている。
被覆材１５の外方向側の表面には、径方向外方に突出した突出部１６が形成されている。図１の突出部１６は、被覆材１５の周方向に切れ目なく形成されている。その断面は半円状である。この突出部１６と貫通孔５０とが密着して防水性を確保する。
被覆材１５の材質は、弾性の顕著な高分子（エラストマ）である。このため被覆材１５は、嵌合部体１０内部に生じた圧力より，又は上述の芯材１１の撓み変形に追従して外方向へと撓み変形する。
なお被覆材１５と芯材１１とは、互いが接触する面の全面にわたって接着されていてもよい。芯材１１の撓み変形に被覆材１５が追従しやすくなるためである。

係止部２０は、その端部が開口した円形の筒形状の部材である。係止部２０の側部には、一対の係合爪２１，２１が設けられる。
図１の係合爪２１，２１は、係止部２０の側部を切り欠いて形成される。係合爪２１，２１は、係止部２０側部から外方向へ突出して張り出すことで、独立して径方向外方へ変形可能なバネ作用が付与されている。

フランジ部３０は、貫通孔５０の開口面積よりも大きな面積を有する皿形状の部材である。図４のフランジ部３０では、貫通孔５０よりも径方向に大きい外周端縁部位３１が形成されている。フランジ部３０の外部に面する側の面は、図４のように面一となっている。すなわち、内周部３２と外周端縁部位３１とが段差なく連結している。

次にホールプラグ１の使用状態を、その作用・効果とともに図４に基づいて説明する。
先ず貫通孔５０の密閉に当たっては、区画壁６０の外部側Ｏからホールプラグ１の係止部２０を貫通孔５０に挿入する。これによって係合爪２１，２１が内方へ撓みながら貫通孔５０を通過し、それぞれの係合爪２１，２１が区画壁６０の内部側Ｉにおいて貫通孔５０の縁に係合する。この状態でフランジ部３０の外周端縁部位３１が区画壁６０の外部側Ｏの面に係合する。図４のように、係合爪２１，２１と外周端縁部位３１とで貫通孔５０の外部・内部方向への嵌合部体１０の相対移動を制限する。これにより貫通孔５０と嵌合部体１０とのズレを制限することができる。
またフランジ部３０の外部側Ｏに面する面は面一に形成されている。このため、ホールプラグ１の取り付け部位を人が見たとき、段差がある場合と比較して区画壁６０に取付けられたホールプラグ１が目立たない。

次に嵌合部体１０内部に圧力が生じた際の状態を、その作用・効果とともに図５に基づいて説明する。
図５のように嵌合部体１０内部に生じた圧力によって、芯材１１が外方方向に撓み変形する。この芯材１１の変形に追従して被覆材１５が貫通孔５０の径方向に弾性変形する。これにより、被覆材１５と貫通孔５０との密着性を高めることができる。
このとき被覆材１５の嵌合部体１０軸方向への伸び変形は、芯材１１により制限される。このため、伸び変形を原因とする被覆材１５の耐久性の低下を防止又は低減できる。

次に実施例２に係るホールプラグ（以下、ホールプラグ２と呼ぶ。）を図８〜図１０に基づいて説明する。
ホールプラグ２は、嵌合部体１０と係止部２０とフランジ部３０とからなる。嵌合部体１０は、貫通孔５０の平面形状に合わせた円形の筒体である。筒体内部は空洞であり、その一方の端部が筒体の外部に開口している。係止部２０は、嵌合部体の一方の端部に設けられている。係止部２０は筒状の部材であり、貫通孔５０に係合する一対の係合爪２１，２１を備える。フランジ部３０は、嵌合部体１０の他方の端部に設けられている。フランジ部３０は皿形状の部材であり、嵌合部体１０の径方向に張出した外周端縁部位３１を有する。つまりホールプラグは実施例１に係るホールプラグと同様の基本的構成を有する。よって同一の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

ホールプラグ２においてホールプラグ１と異なる点は、図８でよく示されるように係止部２０とフランジ部３０とが被覆材１５で連結されている点である。つまり嵌合部体１０には芯材１１がなく、被覆材１５のみで構成されている。
図９，１０のホールプラグ２によれば、嵌合部体１０が被覆材１５のみで構成されているため、嵌合部体１０内部に生じた圧力が直接的に被覆材１５に伝わる。このため芯材１１を有する場合と比較して、図のように貫通孔５０の径方向に被覆材１５がより弾性変形しやすくなる。これにより被覆材１５と貫通孔５０との密着性が向上する。

なお本発明に係るホールプラグは、上述の実施例に限定されない。
先ず実施例１，２においては係止部２０とフランジ部３０とを構成要素としたが、嵌合部体１０のみを構成要素とするホールプラグであってもよい。このとき嵌合部体１０の他方の端部は閉鎖されて形成される。
次に芯材１１は、少なくとも嵌合部体１０軸方向への伸びを制限できる形状であればいかなる形状であってもよい。図３の婉曲板部材１２の代りに、円柱や多角柱などの形状の部材を使用してもよい。図６の平板板部材１３を複数並列に並べたり、二枚の平板板部材１３を直交させて配置してその剛性を高めてもよい。
次に被覆材１５の外方向側の表面は、貫通孔５０と密着して密閉できればいかなる形状であってもよい。例えばその表面に凹凸がなく、被覆材１５の外方向側の表面すべてが貫通孔５０と密着していてもよい。突出部１６の断面形状も適宜変更できる。

次に係合爪２１は、二個以上設けられていてもよい。例えば係止部２０の円周に９０度の間隔で四箇所に設けられていてもよい。係止部２０の全周にわたって設けてもよい。この様にすれば、係合爪２１が二個の場合と比較してその係合力が大きくなる。
次にフランジ部３０は、その外部に面する側の面が面一に形成されていなくともよく、嵌合部体１０軸方向に盛り上がっていたり，へこんでいてもよい。
芯材１１と係止部２０とフランジ部３０とは、その取扱いや在庫管理の便宜上それぞれ別部材であってもよい。また芯材１１と係止部２０とフランジ部３０の材料も、金属，木材などホールプラグとしての機能を満たす材料であればいかなるものであってもよい。

実施例１に係るホールプラグの斜視図である。 実施例１に係るホールプラグの一部の斜視図である。 実施例１に係るホールプラグの一部の別の例の斜視図である。 実施例１に係るホールプラグの使用状態を表した断面図である。 実施例１に係るホールプラグの嵌合部体内部に圧力が生じた際の状態を表した断面図である。 実施例１に係るホールプラグの一部の更に別の例の斜視図である。 実施例１に係るホールプラグの一部の更に別の例の断面図である。 実施例２に係るホールプラグの斜視図である。 実施例２に係るホールプラグの使用状態を表した断面図である。 実施例２に係るホールプラグの嵌合部体内部に圧力が生じた際の状態を表した断面図である。

符号の説明

１，２ ホールプラグ
１０ 嵌合部体
１１ 芯材
１２ 婉曲板部材
１３ 平板板部材
１５ 被覆材
１６ 突出部
２０ 係止部
２１ 係合爪
３０ フランジ部
３１ 外周端縁部位
３２ 内周部
５０ 貫通孔
６０ 区画壁
Ｉ 区画壁の内部側
Ｏ 区画壁の外部側

Claims (5)

1. 内部に液圧等の圧力が存在する区画壁に内部と外部とを貫通して穿設された貫通孔を閉鎖するホールプラグであって、
   前記区画壁の貫通孔に密着嵌合する筒形状の嵌合部体を有し、該嵌合部体は、区画壁の内部側となる一端部が開口状態で形成され、区画壁の外部側となる他端部が閉鎖されて形成され、該嵌合部体の少なくとも前記貫通孔に密着嵌合する一部が内部の圧力を受けて貫通孔の径方向に弾性変形可能に形成されていることを特徴とするホールプラグ。
2. 請求項１に記載のホールプラグであって、
   前記筒形状の嵌合部体の区画壁内部側には該区画壁の内壁面に係合して該嵌合部体を外部方向への相対移動を不可とする第一の係止部材が設けられていると共に、該嵌合部体の区画壁外部側には該区画壁の外壁面に係合して該嵌合部体を内部方向への相対移動を不可とする第二の係止部材が設けられていることを特徴とするホールプラグ。
3. 請求項２に記載のホールプラグであって、
   前記嵌合部体の筒形状を閉鎖する他端部と前記第二の係止部材が面一に一体的に形成されていることを特徴とするホールプラグ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のホールプラグであって、
   前記径方向に弾性変形可能に形成された嵌合部体の部位の軸方向の変位を規制する部位が、前記弾性変形可能に形成された嵌合部体の部位の軸方向両端部に配設された部位を一体的に連結する連結部位として形成され、該連結部材は、軸方向には実質的に伸縮不可とされていることを特徴とするホールプラグ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のホールプラグであって、
   前記径方向に弾性変形可能に形成された嵌合部体の部位がエラストマで形成されていることを特徴とするホールプラグ。
   
   

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