JP2011102607A - ホールプラグ及びホールシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ボディパネルの穴部を確実にシールすることができるホールプラグ及びホールシール構造を得る。
【解決手段】押出成形により形成された板材、又は棒材を打ち抜き又はスライスによりシールリング３８を形成している。押出成形によりシールリング３８を形成することで、分子密度を均一にすることができる。また、射出成形と異なり、ゲート部やウェルド部が形成されないため、シールリング３８の再固化の際のヒケが防止され、該ハブ２０と穴部１２の内周壁との間を埋めて、穴部１２を確実にシールすることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、ボディパネル等の取付パネルに形成された穴部をシールするホールプラグ及びホールシール構造に関するものである。

ボディパネルに形成された穴部をシールするホールプラグとして、例えば、特許文献１では、該穴部へ挿入可能なホールプラグのハブにメルト部品を装着した状態で、ハブを穴部へ挿入し、ホールプラグをボディパネルに装着している。ここで、ボディパネルの板厚及び穴径による寸法公差を許容するため、ボディパネルとホールプラグとの間には予め隙間が設けられている。このため、塗装乾燥ラインの熱によりメルト部品を溶融させ、ホールプラグと穴部との間の隙間をシールするようにしている。

特許第２８３４７６７号公報

しかしながら、このメルト部品は環状を成す射出成形品であり、ゲート部やウェルド部が形成される。製造上、射出成形品において、分子密度を均一にすることは困難であるため、メルト部品が再固化する際、ゲート部やウェルド部にヒケが発生する。このような場合、この部分においては、ホールプラグとボディパネルとの密着性が悪くなる。

本発明は上記事実を考慮し、ボディパネルの穴部を確実にシールすることができるホールプラグ及びホールシール構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載のホールプラグは、樹脂で形成され、円筒体の一端側が閉塞されて、取付パネルに形成された円形の穴部へ挿入可能に設けられたバブと、前記ハブの他端側に形成され、前記穴部の内径よりも大径の環状のフランジ部と、前記ハブの外周面から張出し、ハブの内側へ向かって傾倒可能に設けられ、前記ハブが前記穴部へ挿入された状態で前記穴部の周辺部に接触可能な爪部と、前記ハブが挿入可能に設けられ、ハブが前記穴部へ挿入された状態で、前記取付パネルと共に、前記フランジ部と前記爪部の間に位置し、前記ハブよりも低い温度で熱溶融する材料で形成され熱溶融により該フランジ部と前記取付パネルの間を閉塞すると共に、押出成形により形成された板材、又は棒材を打ち抜き又はスライスしたメルト部材と、を有している。

請求項１に記載のホールプラグでは、一端側が閉塞された円筒体を成すハブが樹脂で形成されており、取付パネルに形成された円形の穴部へ挿入可能とされている。ハブの他端側にはフランジ部が形成されており、穴部の内径寸法よりも大径とされている。また、ハブの外周面からは爪部が張出しており、ハブの内側へ向かって傾倒可能に設けられている。そして、この爪部は、ハブが穴部へ挿入された状態で、穴部の周辺部に接触可能としている。

ここで、メルト部材は、ハブが穴部へ挿入された状態で、フランジ部と爪部との間に取付パネルと共に配置される。また、メルト部材は、ハブの溶融温度よりも低い温度で熱溶融する材料で形成されており、フランジ部と爪部との間に、メルト部材及び取付パネルが配置された状態で、メルト部材を熱溶融させると、フランジ部と取付パネルの間をメルト部材で塞ぎ、穴部をシールする。

このメルト部材が、押出成形により形成された板材、又は棒材を、打ち抜き又はスライスして形成される。押出成形によりメルト部材を形成することで、分子密度を均一にすることができる。また、射出成形と異なり、ゲート部やウェルド部が形成されないため、メルト部材の再固化の際のヒケが防止され、フランジ部と取付パネルの間をメルト部材で確実に塞ぎ、穴部を確実にシールすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のホールプラグにおいて、前記メルト部材が、発泡剤が含有された材料によって形成されている。

請求項２に記載の発明では、メルト部材を、発泡剤が含有された材料によって形成することで、メルト部材を溶融させるとき、メルト部材が発泡し、体積が膨張する。これにより、メルト部材がフランジ部を介して、ホールプラグを穴部から抜く方向へ押圧する。このため、穴部の周辺部に接触する爪部の面圧が高くなり、取付パネルに対する、ホールプラグのハブの軸方向に沿ったガタを無くすことができる。したがって、振動等によりホールプラグが取付パネルから外れることはない。

請求項３に記載のホールシール構造は、取付パネルに形成された円形の穴部と、前記穴部をシールした状態で、前記取付パネルに装着されるホールプラグと、を有し、前記ホールプラグが、樹脂で形成され、円筒体の一端側が閉塞され、前記穴部へ挿入可能に設けられたバブと、前記ハブの他端側に設けられ、前記穴部の内径よりも大径の環状のフランジ部と、前記ハブの外周面から張出し、ハブの内側へ向かって傾倒可能に設けられ、前記ハブが前記穴部へ挿入された状態で前記穴部の周辺部に接触可能な爪部と、前記ハブが挿入可能に設けられ、前記フランジ部と前記爪部との間に位置し、前記ハブよりも低い温度で熱溶融する材料で形成され、前記ハブが前記穴部へ挿入された状態で、熱溶融により該フランジ部と前記取付パネルの間を閉塞すると共に、押出成形により形成された板材、又は棒材を打ち抜き又はスライスしたメルト部材と、を備えている。

請求項３に記載のホールシール構造では、請求項１に記載の発明の効果と略同一の効果を得ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のホールシール構造において、前記メルト部材が、発泡剤が含有された材料によって形成されている。

請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の発明の効果と略同一の効果を得ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載のホールシール構造において、前記穴部の周辺部に、前記メルト部材の外径よりも小径の内縁部と、メルト部材の外径よりも大径の外縁部を有する環状凹部が形成されている。

請求項５に記載の発明では、穴部の周辺部に環状凹部を形成し、該環状凹部の内縁部をメルト部材の外径よりも小径とし、環状凹部の外縁部をメルト部材の外径よりも大径とすることで、メルト部材が溶融するとき、メルト部材の外縁側は環状凹部内に収容され、メルト部材の外側への広がりを規制することができる。

本発明は、上記構成としたので、ボディパネルの穴部を確実にシールすることができる。

本形態に係るホールプラグを示す分解斜視図である。 本形態に係るホールプラグ及びボディパネルを示す分解斜視図である。 本形態に係るホールプラグを示す平面図である。 本形態に係るホールプラグをボディパネルに装着する前の状態を示す断面図である。 （Ａ）は、本形態に係るホールプラグをボディパネルに装着した状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図である。 （Ａ）は、本形態に係るホールプラグでボディパネルをシールした状態を示す断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図である。

本発明の実施の形態に係るホールシール構造について説明する。
図２に示されるように、ボディパネル（取付パネル）１０には、円形の穴部１２が形成されており、ホールプラグ１４によって、シール可能とされる。

また、穴部１２の周辺部にはザグリ部１６が設けられており、ザグリ部１６の内側側には、穴部１２の外縁部と同じ高さを有する座面１６Ａが形成されている。この座面１６Ａには、穴部１２の同心円上に環状凹部１８が形成されており、座面１６Ａの外側にはテーパ部１６Ｂが設けられている。

（ホールプラグの構成）
ここで、ホールプラグ１４の構成について説明する。
図１に示されるように、ホールプラグ１４は樹脂で形成されており、円筒体の一端側が閉塞されたハブ２０を備えている。このハブ２０がボディパネル１０の穴部１２内へ挿入可能とされる。ハブ２０の他端部には、環状のフランジ部２２が形成されており、穴部１２の内径よりも大径となるように設定されている。

また、ハブ２０の外周面には、ハブ２０の一端側が開口となる略Ｕ字状の切込み部２４が形成されており、ハブ２０の周方向に沿って所定の間隔で複数（ここでは４箇所）配置されている。切込み部２４の内側には、ハブ２０の外周面の一部であり、ハブ２０の一端側から延出する弾性片２６が設けられており、弾性変形可能とされている。

この弾性片２６の自由端側の外側には、爪部２８が突出している。この爪部２８は断面が略三角形状を成しており、爪部２８の上面２８Ａがフランジ部２２と略平行となっている。また、隣合う爪部２８の頂部２８Ｂ同士を結ぶ仮想円は、ボディパネル１０の穴部１２よりも大径となっており、穴部１２内へハブ２０を挿入すると、爪部２８が当接して、ホールプラグ１４は移動規制される。

一方、ハブ２０の内側には、ハブ２０の一端部からハブ２０の内側へ向かって水平に張出した後、フランジ部２２の高さまで立設するボス３０が設けられている。つまり、ボス３０とハブ２０との間には、図３に示されるように、空間３２が設けられ、いわゆる肉盗み部となっている。なお、図３はホールプラグ１４の平面図である。

この空間３２内には、爪部２８が形成された位置に、ハブ２０の内周面から突出し、弾性片２６を弾性変形させて、ハブ２０の内側へ向かって爪部２８（図２参照）を傾倒させるための退避部３４が設けられている。この退避部３４のハブ２０の周方向に沿った壁面の中央部には、ボス３０と繋がるリブ３６が設けられており、これにより、ホールプラグ１４を強化し、ホールプラグ１４の変形を抑制する。

ところで、図５に示されるように、ハブ２０には、平板状のシールリング（メルト部材）３８が外挿されている。このシールリング３８は、押出成形により形成された板材、又は棒材を、打ち抜き又はスライスして形成されている。シールリング３８の内縁部は、隣合う爪部２８の頂部２８Ｂ同士を結ぶ仮想円よりも小径とされており、フランジ部２２と爪部２８の上面２８Ａとの間に配置された状態で、爪部２８によって抜け止めされる。

また、シールリング３８の内縁部は、ボディパネル１０の穴部１２の内径と略同じ内径寸法であり、シールリング３８の外縁部は、ボディパネル１０の環状凹部１８の幅方向中央部に位置する外径寸法である。

さらに、シールリング３８は、ハブ２０の溶融温度よりも低い温度で熱溶融する材料が用いられており、塗装乾燥ライン等による熱（約１４０〜２００℃）によって溶融可能とされている。このため、シールリング３８の材料として、例えば、ＥＶＡ（エチレン・ビニルアセテート）、ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート）、ＥＭＭＡ（エチレン・メチルメタクリレート）等の変性ポリオレフィン樹脂が挙げられる。そして、本実施形態では、さらにこのシールリング３８に発泡剤を含有させている。

（ホールシール構造の作用・効果）
ここで、ホールプラグ１４を用いたホールシール構造の作用・効果について説明する。
図１に示されるように、ホールプラグ１４のハブ２０をシールリング３８へ挿入する。このとき、シールリング３８の内縁部が、ハブ２０に形成された爪部２８を乗り越え、シールリング３８は爪部２８とフランジ部２２の間に配置される。

この状態で、図４に示されるように、ハブ２０をボディパネル１０の穴部１２へ挿入する。爪部２８の下面２８Ｃが穴部１２の内縁部に当接すると、ホールプラグ１４は移動規制されるが、ホールプラグ１４をさらに押圧すると、穴部１２の内縁部及び爪部２８の下面２８Ｃを介して、弾性片２６がハブ２０の内側へ向かって弾性変形し、爪部２８は退避部３４内へ収容される。爪部２８の上面２８Ａが穴部１２の内縁部を通過すると、弾性片２６は復元し、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、フランジ部２２と爪部２８の上面２８Ａとの間に、シールリング３８及びボディパネル１０が配置され、ホールプラグ１４がボディパネル１０に装着される。

シールリング３８は、ホールプラグ１４の溶融温度よりも低い温度で熱溶融する材料で形成されているため、フランジ部２２と爪部２８の上面２８Ａとの間に、シールリング３８及びボディパネル１０が配置された状態で、塗装乾燥ライン等による熱によってシールリング３８を溶融させる。

これにより、図６（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、フランジ部２２とボディパネル１０の穴部１２の周辺部との間がシールリング３８によって閉塞され、穴部１２がシールされる。また、このとき、ハブ２０の外周面と穴部１２の内周壁との間に溶融したシールリング３８が入り込む場合もある。これによると、ハブ２０と穴部１２との間の隙間を埋めて、穴部１２を直接シールするため、ホールプラグ１４による穴部１２のシール性をより高めることができる。

ここで、本実施形態では、押出成形により形成された板材、又は棒材を、打ち抜き又はスライスしてシールリング３８を形成している。押出成形によりシールリング３８を形成することで、分子密度を均一にすることができる。また、射出成形と異なり、ゲート部やウェルド部が形成されないため、シールリング３８の再固化の際のヒケが防止され、フランジ部２２とボディパネル１０の穴部１２の周辺部との間がシールリング３８によって閉塞され、穴部１２を確実にシールすることができる。

また、シールリング３８を、発泡剤が含有された変性ポリオレフィン樹脂によって形成している。このため、シールリング３８を溶融させるとき、シールリング３８が発泡し、体積が膨張する。これにより、シールリング３８が、フランジ部２２を介して、ホールプラグ１４を穴部１２から抜く方向へ押圧する。

このため、穴部１２の周辺部に面接触（接触）する爪部２８の面圧が高くなり、ボディパネル１０に対する、ホールプラグ１４のハブ２０の軸方向に沿ったガタを無くすことができる。したがって、振動等によりホールプラグ１４がボディパネル１０から外れることはない。

一方、本実施形態では、穴部１２の周辺部には、ザグリ部１６を形成している。このため、ホールプラグ１４がボディパネル１０に装着された状態で、ボディパネル１０の面一からホールプラグ１４のフランジ部２２を露出させないようにすることができる。

また、ザグリ部１６に環状凹部１８を形成し、該環状凹部１８の内縁部をシールリング３８の外径よりも小径とし、環状凹部１８の外縁部をシールリング３８の外径よりも大径としている。これにより、シールリング３８が溶融するとき、シールリング３８の外側への広がりを環状凹部１８で規制することができる。

したがって、環状凹部１８を介して、シールリング３８のホールプラグ１４のハブ２０側への押圧力を作用することができ、ホールプラグ１４のフランジ部２２とボディパネル１０の穴部１２の周辺部との間を確実に埋めると共に、穴部１２の周辺部に面接触する爪部２８の面圧を高くして、ボディパネル１０の穴部１２をシールすると共に、ホールプラグ１４のボディパネル１０への装着力を高くすることができる。

なお、本形態はあくまでも一実施例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。例えば、ここでは、シールリング３８を発泡剤を含有させた材料で形成したが、必ずしも発泡剤を含有させる必要はない。また、ザグリ部１６に環状凹部１８を設けたが、ザグリ部１６のテーパ部１６Ｂを利用して、シールリング３８が外側へ広がらないようにしても良い。

１０ ボディパネル（取付パネル）
１２ 穴部
１４ ホールプラグ
１８ 環状凹部
２０ ハブ（ホールプラグ）
２２ フランジ部（ホールプラグ）
２６ 弾性片（爪部）
２８ 爪部（ホールプラグ）
３８ シールリング（メルト部材、ホールプラグ）

Claims (5)

1. 樹脂で形成され、円筒体の一端側が閉塞されて、取付パネルに形成された円形の穴部へ挿入可能に設けられたバブと、
   前記ハブの他端側に形成され、前記穴部の内径よりも大径の環状のフランジ部と、
   前記ハブの外周面から張出し、ハブの内側へ向かって傾倒可能に設けられ、前記ハブが前記穴部へ挿入された状態で前記穴部の周辺部に接触可能な爪部と、
   前記ハブが挿入可能に設けられ、ハブが前記穴部へ挿入された状態で、前記取付パネルと共に、前記フランジ部と前記爪部の間に位置し、前記ハブよりも低い温度で熱溶融する材料で形成され熱溶融により該フランジ部と前記取付パネルの間を閉塞すると共に、押出成形により形成された板材、又は棒材を打ち抜き又はスライスしたメルト部材と、
   を有するホールプラグ。
2. 前記メルト部材が、発泡剤が含有された材料によって形成された請求項１に記載のホールプラグ。
3. 取付パネルに形成された円形の穴部と、
   前記穴部をシールした状態で、前記取付パネルに装着されるホールプラグと、
   を有し、
   前記ホールプラグが、
   樹脂で形成され、円筒体の一端側が閉塞され、前記穴部へ挿入可能に設けられたバブと、
   前記ハブの他端側に設けられ、前記穴部の内径よりも大径の環状のフランジ部と、
   前記ハブの外周面から張出し、ハブの内側へ向かって傾倒可能に設けられ、前記ハブが前記穴部へ挿入された状態で前記穴部の周辺部に接触可能な爪部と、
   前記ハブが挿入可能に設けられ、前記フランジ部と前記爪部との間に位置し、前記ハブよりも低い温度で熱溶融する材料で形成され、前記ハブが前記穴部へ挿入された状態で、熱溶融により該フランジ部と前記取付パネルの間を閉塞すると共に、押出成形により形成された板材、又は棒材を打ち抜き又はスライスしたメルト部材と、
   を備えたホールシール構造。
4. 前記メルト部材が、発泡剤が含有された材料によって形成された請求項３に記載のホールシール構造。
5. 前記穴部の周辺部に、前記メルト部材の外径よりも小径の内縁部と、メルト部材の外径よりも大径の外縁部を有する環状凹部が形成された請求項３又は４に記載のホールシール構造。

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