JP2013221547A - 両面シール用ホールプラグ - Google Patents

Abstract

【課題】両面シール用ホールプラグに関し、支柱の外径と、板材の孔の内径との間の差を、支柱に設けた膨出部により吸収し、孔径の許容範囲を拡大することができるようにしたものである。
【解決手段】ホールプラグ１０は、第１フランジを有する頭部、支柱４０、第２フランジを有し、支柱４０を板材に設けた孔に挿入し、第１フランジ又は第２フランジのどちらか一方を通過させ、板材を第１及び第２フランジにより両面から挟持してシールするものである。支柱４０は、当該支柱４０の中心部４１から放射状に延びた複数の壁部４２、隣接する壁部４２の先端部の間を薄肉状に繋いで形成した外周壁４３、隣接する壁の間に位置する外周壁４３に形成され、半径方向外向きに膨らみ、孔の内周囲を押圧する複数の膨出部４４を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、両面シール用ホールプラグに関し、板材の孔に取り付けられ、当該板材を表裏面からシールして止水するものである。

従来、上向きの薄肉筒形リップを有する円形の薄肉底壁と、該底壁の回りから一体に短く立ち、パネルの孔に押込まれる薄肉筒壁と、該薄肉筒壁の上端に一体に連なって半径方向外向きに張出し、下向きの外周縁を有する薄肉環状フランジとからなる「孔栓」が知られている（特許文献１の段落番号「０００５」、図１及び図４参照）。

実開平7-44495号公報

しかし、上記した従来の「孔栓」では、パネルの孔の内径に、薄肉筒壁の外径が等しく設定されたので、パネルの孔の内径との誤差が大きいと、シール性が低下するおそれがあるという問題点があった。
そこで、各請求項にそれぞれ記載された各発明は、上記した従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、次の点にある。
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、次の点を目的とする。

すなわち、請求項１に記載の発明は、支柱の外径と、板材の孔の内径との間の差を、支柱に設けた膨出部により吸収し、孔径の許容範囲を拡大することができるようにしたものである。
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、支柱の外径の外径に比較して、板材の孔の内径が小さい場合には、当該孔の内周囲を押されて、支柱に設けた膨出部が撓み込むことで、当該膨出部の復元力により、孔の内周囲を押圧することができるようにしたものである。

その結果、請求項１に記載の発明によれば、支柱の周囲に放射状に位置する複数の膨出部により、孔の内周囲を均等に押圧でき、支柱を孔の中心に常に位置させることができる利点がある。
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の目的に加え、次の点を目的とする。

すなわち、請求項２に記載の発明は、膨出部を、外周壁と連続した薄肉に形成することができるようにしたものである。
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の目的に加え、次の点を目的とする。

すなわち、請求項３に記載の発明は、膨出部を、外周壁から突出した突起により形成することができるようにしたものである。
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の目的に加え、次の点を目的とする。

すなわち、請求項４に記載の発明は、内径の異なる少なくとも２種類の孔に適合可能なホールプラグを提供することができるようにしたものである。

各請求項にそれぞれ記載された各発明は、上記した各目的を達成するためになされたものであり、各発明の特徴点を図面に示した発明の実施の形態を用いて、以下に説明する。
なお、カッコ内の符号は、発明の実施の形態において用いた符号を示し、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
また、図面番号も、発明の実施の形態において用いた図番を示し、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、次の点を特徴とする。

第１に、ホールプラグ(10)は、例えば図２〜７に示すように、次の構成を有する。
（１）頭部(30)
頭部(30)は、例えば図２〜７に示すように、第１フランジ(31)を有するものである。
（２）支柱(40)
支柱(40)は、例えば図１〜７に示すように、頭部(30)から延びるものである。

（３）第２フランジ(50)
第２フランジ(50)は、例えば図２〜５及び図７に示すように、支柱(40)に設けられ、第１フランジ(31)と対向するものである。
第２に、ホールプラグ(10)は、例えば図８〜１１に示すように、支柱(40)を板材(20)に設けた孔(21a,22a)に挿入し、第１フランジ(31)又は第２フランジ(50)のどちらか一方を通過させ、板材(20)を第１及び第２フランジ(50)により両面から挟持してシールするものである。

第３に、支柱(40)は、例えば図１に示すように、次の構成を有する。
（４）壁部(42)
壁部(42)は、例えば図１に示すように、当該支柱(40)の中心部(41)から放射状に延び、複数設けられている。
（５）外周壁(43)
外周壁(43)は、例えば図１に示すように、隣接する壁部(42)の先端部の間を薄肉状に繋いで形成したものである。

（６）膨出部(44)
膨出部(44)は、例えば図１に示すように、隣接する壁部(42)の間に位置する外周壁(43)に形成され、半径方向外向きに膨らみ、孔(21a,22a)の内周囲を押圧するものであり、複数設けられている。
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の特徴点に加え、次の点を特徴とする。

すなわち、膨出部(44)が、例えば図１に示すように、外周壁(43)と連続し、薄肉に形成されている。
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の特徴点に加え、次の点を特徴とする。

すなわち、膨出部が、例えば図１２に示すように、半径方向外向きに外周壁(43)から突出した突起(100)で形成されている。
（請求項４）
請求項４に記載の発明は、上記した請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の特徴点に加え、次の点を特徴とする。

第１に、孔(21a,22a)は、例えば図９〜１１に示すように、中心部(41)から膨出部(44)の頂点までの距離に略等しい径（例えば第１の孔21aの内径la、例えば図８及び図９参照）から、中心部(41)から壁部(42)の先端部までの距離に略等しい径（例えば第２の孔22a内径lb、例えば図１０及び図１１参照）の範囲に設定されている。

第２に、膨出部(44)は、例えば図１１に示すように、孔（例えば第２の孔22a)の内周囲に押されて、半径方向内向きに撓み込むようにしている。

本発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。（請求項１）
請求項１に記載の発明によれば、次のような効果を奏する。
すなわち、請求項１に記載の発明によれば、支柱の外径と、板材の孔の内径との間の差を、支柱に設けた膨出部により吸収し、孔径の許容範囲を拡大することができるようにしたものである。

すなわち、請求項１に記載の発明によれば、支柱の外径の外径に比較して、板材の孔の内径が小さい場合には、当該孔の内周囲を押されて、支柱に設けた膨出部が撓み込むことで、当該膨出部の復元力により、孔の内周囲を押圧することができるようにしたものである。
その結果、請求項１に記載の発明によれば、支柱の周囲に放射状に位置する複数の膨出部により、孔の内周囲を均等に押圧でき、支柱を孔の中心に常に位置させることができる利点がある。
（請求項２）
請求項２に記載の発明によれば、上記した請求項１に記載の発明の効果に加え、次のような効果を奏する。

すなわち、請求項２に記載の発明によれば、膨出部を、外周壁と連続した薄肉に形成することができるようにしたものである。
（請求項３）
請求項３に記載の発明によれば、上記した請求項１に記載の発明の効果に加え、次のような効果を奏する。

すなわち、請求項３に記載の発明によれば、膨出部を、外周壁から突出した突起により形成することができるようにしたものである。
（請求項４）
請求項４に記載の発明によれば、上記した請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の効果に加え、次のような効果を奏する。

すなわち、請求項４に記載の発明によれば、内径の異なる少なくとも２種類の孔に適合可能なホールプラグを提供することができるようにしたものである。

図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 ホールプラグを上方から見た斜視図である。 ホールプラグを下方から見た斜視図である。 ホールプラグの一部を断面にした斜視図である。 ホールプラグの側面図である。 ホールプラグの平面図である。 図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 ホールプラグを内径の大きな孔に取り付けた場合の断面図である。 図８に対応した一部横断面図である。 ホールプラグを内径の比較的小さな孔に取り付けた場合の断面図である。 図１０に対応した一部横断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、同図は図１３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、同図はホールプラグの側面図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、同図はホールプラグの平面図である。 図１４のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

（ホールプラグ10）
図１〜１１中、10はホールプラグを示し、図８及び図１０に示すように、板材20の孔21,22に取り付けられ、当該板材20を表裏面からシールして止水するものである。
ホールプラグ10は、図２〜７に示すように、大別すると、次の各部を有し、適度な弾性と剛性とを有する熱可塑性樹脂、例えば熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）により一体的に成型されている。

なお、ホールプラグ10として、熱可塑性エラストマーを例示したが、これに限定されない。また、次の（１）〜（３）については、後述する。
（１）頭部30
（２）支柱40
（３）第２フランジ50
なお、ホールプラグ10の各部は、上記した（１）〜（３）に限定されない。
（板材20）
板材20は、２種類用意され、図８〜１１に示すように、孔径を互いに異ならせている。

すなわち、２種類の板材20のうち、図８及び図９に示すように、一方の第１の板材21には、内径laの大きな第１の孔21aが設けられている。第１の孔21aは、第１の板材21を上下に貫通し、断面が円形に形成されている。
また、２種類の板材20のうち、図１０及び図１１に示すように、他方の第２の板材22には、第１の孔21aの内径la（図８及び図９参照）に比較して、内径lbの小さな第２の孔22aが設けられている。第２の孔22aは、第１の孔21aの同様に、第２の板材22を上下に貫通し、断面が円形に形成されている。

なお、第２の板材22の板厚を、第１の板材21の板厚に比較して、薄く形成したが、これに限定されず、第１、第２の板材21,22の板厚を略等しく設定したり、或いは第２の板材22の板厚を、第１の板材21の板厚に比較して、厚く形成しても良い。
また、第１、第２の板材21,22を単板から構成したが、これに限定されず、複数枚の板材を重ね合わせても良い。
（頭部30）
頭部30は、図２〜７に示すように、第１フランジ31を有するものである。

第１フランジ31は、下方に向かって傘型に開き、円筒形の吸盤状に形成されている。第１フランジ31の外径は、２個の孔21a,22aのうち、孔径の大きい第１の孔21aの内径la（図８）より大きく設定している。
第１フランジ31の外周に位置する下端部は、図８に示すように、第１の板材21に取り付けた状態において、第１の板材21の上面に弾性的に当接するように、当該第１の板材21との間のラップ量を設定している。同様に、第１フランジ31の外周に位置する下端部は、図１０に示すように、第２の板材22の上面に弾性的に当接するように、当該第２の板材22との間のラップ量を設定している。
（支柱40）
支柱40は、図１〜７に示すように、頭部30から延びるものである。

支柱40は、円筒形の第１フランジ31の中心に位置し、下方に向かって略円筒形ないしは略円柱形に延びている。
支柱40は、図１に示すように、大別すると、次の各部を有する。
なお、次の（１）〜（４）については、後述する。
（１）中心部41
（２）壁部42
（３）外周壁43
（４）膨出部44
なお、支柱40の各部は、上記した（１）〜（４）に限定されない。
（第２フランジ50）
第２フランジ50は、図２〜５及び図７に示すように、支柱40に設けられ、第１フランジ31と対向するものである。

第２フランジ50は、上方に向かって傘型に開き、円筒形の吸盤状に形成されている。第２フランジ50の外径は、２個の孔21a,22aのうち、孔径の大きい第１の孔21aの内径la（図８）より大きく設定している。第２フランジ50の外径は、第１フランジ31と比較し、その外径を小さく設定している。
なお、第２フランジ50の外径を、第１フランジ31の外径を小さく設定したが、これに限定されず、第１、第２フランジ31,50の外径を略一致させたり、或いは逆に、第２フランジ50の外径を、第１フランジ31の外径を大きく設定しても良い。また、第１、第２フランジ31,50の外径を略一致させたり、或いは逆に、第２フランジ50の外径を、第１フランジ31の外径を大きく設定した場合には、第１フランジ31側から孔21a,22aに挿入しても良い。

第２フランジ50の外周に位置する上端部は、図８に示すように、第１の板材21に取り付けた状態において、第１の板材21の下面に弾性的に当接するように、当該第１の板材21との間のラップ量を設定している。同様に、第２フランジ50の外周に位置する上端部は、図１０に示すように、第２の板材22の下面に弾性的に当接するように、当該第２の板材22との間のラップ量を設定している。

また、第２フランジ50の外周に位置する上端部は、第１フランジ31の同じく外周に位置する下端部と略同一高さになるように設定されている。
（中心部41）
中心部41は、図１〜７に示すように、略円柱形ないしは円筒形に形成され、その上端部が第１フランジ31に連接し、下端部が第２フランジ50に連接している。

中心部41は、図１〜７に示すように、大別すると、次の各部を有する。
なお、中心部41の各部は、次の（１）〜（３）に限定されない。
（１）芯部45
芯部45は、図１〜４及び図７に示すように、第１フランジ31及び第２フランジ50の中心に位置し、略円柱形に形成されている。

（２）内周壁46
内周壁46は、図１〜４及び図７に示すように、芯部45と同心円上に位置し、芯部45の外周から離れ、略円筒形に形成されている。内周壁46の内周面と、芯部45の外周面との間には、断面が略ドーナツ形の中空部が形成されている。
なお、内周壁46と芯部45との間に、断面が略ドーナツ形の中空部を形成したが、これに限定されず、中空部を省き、中心部41を中実に形成しても良い。中心部41を中空に形成した場合と、中実に形成した場合とを比較すると、中心部41を中空に形成した場合の方が、撓み易く、又、軽量に形成でき、樹脂材料の使用量を減少できる利点がある。

（３）蓋部47
蓋部47は、図１〜７に示すように、芯部45と内周壁46との間に形成される断面が略ドーナツ形の中空部の上面を塞ぐものであり、芯部45と内周壁46との両上端部を連接するものである。
なお、芯部45と内周壁46との間に形成される断面が略ドーナツ形の中空部は、その上面が蓋部47で塞がれ、下面が開放している。
（壁部42）
壁部42は、図１に示すように、当該支柱40の中心部41から放射状に延び、複数、例えば４枚設けられている。

壁部42は、図１〜７に示すように、上下方向に延びた板状に形成され、９０度間隔で、計４枚設けられている。隣接する壁部42の間は、断面が略Ｃ形の空間となり、当該空間内に後述する膨出部44が、図１１に示すように、撓み込めるようにしている。
なお、隣接する壁部42の間に形成される断面が略Ｃ形の空間は、その上面が開放するとともに、下面が塞がれている。

なお、壁部42の形状として、板状を例示したが、これに限定されない。また、壁部42の枚数として、４枚を例示したが、これに限定されず、３枚以上が好ましく、５枚以上としても良い。
壁部42の内周側の基端部は、内周壁46の外周に連接している。壁部42の外周側の先端部は、その上側が第１フランジ31の内周に連接し、下側が第２フランジ50の内周に連接する。
（外周壁43）
外周壁43は、図１に示すように、隣接する壁部42の先端部の間を薄肉状に繋いで形成したものである。

外周壁43は、略円筒形に形成され、その外径、すなわち壁部42と接する箇所の外径を、２個の孔21a,22aのうち、孔径の小さい第２の孔22aの内径lb（図１０）に略等しく設定している。具体的には、壁部42と接する箇所の外周壁43の外径は、孔径の小さい第２の孔22aの内径lbより、少しだけ小さく設定している。
（膨出部44）
膨出部44は、図１に示すように、隣接する壁部42の間に位置する外周壁43に形成され、半径方向外向きに膨らみ、孔21,22の内周囲を押圧するものであり、複数、例えば４個設けられている。

膨出部44は、外周壁43と連続し、薄肉に形成され、断面が略半円形ないしは略Ｃ字形に突出させている。
膨出部44の有る箇所の外周壁43の外径は、２個の孔21a,22aのうち、孔径の大きい第１の孔21aの内径la（図８）に略等しく設定している。具体的には、膨出部44の有る箇所の外周壁43の外径は、孔径の大きい第１の孔21aの内径laより、少しだけ小さく設定している。
（取付方法）
つぎに、上記した構成を有するホールプラグ10の取付方法について、図８〜１１を用いて説明する。
（図８の第１の板材21への取付方法）
まず、図８に示すように、孔径の大きい第１の孔21aを有する第１の板材21に取り付ける場合について説明する。

まず、ホールプラグ10の中心部41を、図８に示すように、第２フランジ50側から、第１の板材21の第１の孔21aに合わせて挿入する。
第２フランジ50を挿入すると、第１の孔21aの内縁に押されて、第２フランジ50が窄まるように撓み、弾性的に縮径し、第１の孔21aを通過可能となる。
第２フランジ50が下側に位置する第１の孔22aを通過すると、樹脂の弾性力により復元し、第２フランジ50が第１の板材21の下面に弾性的に当接する。

このとき、第１フランジ31が、第１の板材21の上面に弾性的に当接し、両フランジ31,50により、第１の板材21を上下方向から挟持する。
また、支柱40の外周壁43の外周が、図９に示すように、第１の孔21aの内周に弾性的に当接する。
すなわち、支柱40の膨出部44が、第１の孔21aの内周に押されて少し撓み、その弾性復元により、第１の孔21aの内周に弾性的に当接する。

このため、膨出部44が四方に設けられていることから、それらの弾性復元力が均等に作用し、支柱40を第１の孔21aの中心に常に位置させることができる。
（図１０の第２の板材22への取付方法）
つぎに、図１０に示すように、孔径の小さい第２の孔22aを有する第２の板材22に取り付ける場合について説明する。

まず、ホールプラグ10の中心部41を、図１０に示すように、第２フランジ50側から、第２の板材22の第２の孔22aに合わせて挿入する。
第２フランジ50を挿入すると、第２の孔22aの内縁に押されて、第２フランジ50が窄まるように撓み、弾性的に縮径し、第２の孔22aを通過可能となる。
第２フランジ50が第２の孔22aを通過すると、樹脂の弾性力により復元し、第２フランジ50が第２の板材22の下面に弾性的に当接する。

このとき、第１フランジ31が、第２の板材22の上面に弾性的に当接し、両フランジ31,50により、第２の板材22,22を上下方向から挟持する。
また、支柱40の外周壁43の外周が、図１１に示すように、第２の孔22aの内周に弾性的に当接する。
すなわち、壁部42と接する箇所の外周壁43の外周が、第２の孔22aの内周に押されて、外周壁43が押し潰されるように少し撓み込み、その弾性復元力により、第２の孔22aの内周に弾性的に当接する。また、外周壁43の膨出部44が、第２の孔22aの内周に押されて少し撓み込み、その弾性復元により、第２の孔22aの内周に弾性的に当接する。

このため、壁部42及び膨出部44が四方に設けられていることから、それらの弾性復元力が均等に作用し、支柱40を第２の孔22aの中心に常に位置させることができる。
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態本実施の形態によれば、次のような効果を期待することができる。
（１）設計の自由度の向上
本実施の形態によれば、支柱40が孔21a,22aの中心に常に位置することから、孔21a,22aが支柱40の内径より大径の場合に、支柱40が孔21a,22aの端に寄り、止水性能を満足できないときのことを考慮する必要が無く、設計の自由度を向上することができる。

（２）スペース効率の向上
本実施の形態によれば、支柱40が孔21a,22aの中心に常に位置することから、対向する第１及び第２フランジ50の外径を小さく設定することができ、取付位置のスペース効率を向上することができる。
（３）低挿入力化の実現
本実施の形態によれば、前述した通り、対向する第１及び第２フランジ50の外径を小さく設定することができることから、板材20の孔21a,22aを通過する第２フランジ50の外径を小さく設定することで、ホールプラグの挿入力を低減することができる。

（４）止水性能の向上の実現
本実施の形態によれば、前述した通り、設計の自由度を向上することができることから、止水性能の向上に向けて設計を集中でき、これにより止水性能の向上を達成することができる。
（図１２〜１５の第２の実施の形態）
つぎに、図１２〜１５を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、膨出部の変形例を示すものである。
すなわち、膨出部を、図１２に示すように、半径方向外向きに外周壁43から突出した突起100により形成している。
突起100は、外周壁43の外周から略板状ないしは略リブ状に突出し、複数個、例えば４個設けられ、外周壁43と４５度位相を異ならせて設けられている。

互いに背向する２個の突起100の先端部の端面間の距離は、先に図８及び図１０を用いて説明した２個の孔21a,22aのうち、孔径の大きい第１の孔21aの内径la（図８）に略等しく設定している。具体的には、膨出部44の有る箇所の外周壁43の外径は、孔径の大きい第１の孔21aの内径laより、少しだけ小さく設定している。
なお、本実施の形態の説明においては、先に図１〜１１を用いて説明した第１の実施の形態と同一の構成部分については、同一の符号を用いて説明を省略する。

本実施の形態によれば、突起100は、先に図８及び図１０を用いて説明した２個の孔21a,22aの内周にそれぞれ押されて少し撓み込み、その弾性復元により、それらの内周に弾性的に当接する。

（第１の実施の形態）
10 ホールプラグ 20 板材
21 第１の板材
21a 第１の孔 la 内径
22 第２の板材
22a 第２の孔 lb 内径
30 頭部 31 第１フランジ
40 支柱 41 中心部
42 壁部 43 外周壁
44 膨出部 45 芯部
46 内周壁 47 蓋部
50 第２フランジ
（第２の実施の形態）
100 突起（膨出部）

Claims (4)

1. 第１フランジを有する頭部と、
   前記頭部から延びる支柱と、
   前記支柱に設けられ、前記第１フランジと対向する第２フランジとを有し、
   前記支柱を板材に設けた孔に挿入し、前記第１フランジ又は前記第２フランジのどちらか一方を通過させ、前記板材を前記第１及び第２フランジにより両面から挟持してシールするホールプラグであって、
   前記支柱は、
   当該支柱の中心部から放射状に延びた複数の壁部と、
   隣接する前記壁部の先端部の間を薄肉状に繋いで形成した外周壁と、
   隣接する前記壁部の間に位置する前記外周壁に形成され、半径方向外向きに膨らみ、前記孔の内周囲を押圧する複数の膨出部とを有していることを特徴とする両面シール用ホールプラグ。
2. 前記膨出部が、
   前記外周壁と連続し、薄肉に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の両面シール用ホールプラグ。
3. 前記膨出部が、
   半径方向外向きに前記外周壁から突出した突起で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の両面シール用ホールプラグ。
4. 前記孔は、
   前記中心部から前記膨出部の頂点までの距離に略等しい径から、前記中心部から前記壁部の先端部までの距離に略等しい径の範囲に設定され、
   前記膨出部は、
   前記孔の内周囲に押されて、半径方向内向きに撓み込むようにしていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の両面シール用ホールプラグ。

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