JP2874585B2 - 栓 - Google Patents

栓

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JP2874585B2
JP2874585B2 JP7081819A JP8181995A JP2874585B2 JP 2874585 B2 JP2874585 B2 JP 2874585B2 JP 7081819 A JP7081819 A JP 7081819A JP 8181995 A JP8181995 A JP 8181995A JP 2874585 B2 JP2874585 B2 JP 2874585B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、栓及びその着脱方法に
係り、更に詳しくは、被シール部を形成する開口に対し
て極めて容易且つ迅速に着脱することのできる栓及びそ
の着脱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】タイヤ装着用ホイールにはバルブ取付用
の開口部が形成されている。この種のホイールは、チュ
ーブレスタイヤの場合に漏れを生じてはならないもので
あり、そのため、ホイール製造段階におけるリーク試験
の際に、バルブ取付用開口部を栓によってホイールの内
外を封止する必要がある。
【０００３】前記試験に際しては、例えば、図８に示さ
れるような形態のプラグ栓が用いられている。このプラ
グ栓３０は、先端側にテーパ面３１Ａを備え、且つ、外
周面がシール部３１Ｂとして形成された円筒状の栓本体
３１と、この栓本体３１の反挿入方向側となる後端側に
設けられたフランジ部３２とを備えて構成されている。
このプラグ栓３０は、全体的にゴムを成形材料として成
形されており、ワークＷの開口３３内にプラグ栓３０を
挿入したときに、開口３３がシール部３１Ｂによってシ
ールされるようになっている。
【０００４】前記プラグ栓３０を開口３３に挿入する場
合には、栓本体３１のテーパ面３１Ａ側を手で若干挿入
しておき、フランジ部３２に突き当てられた棒状の治具
３４を用いて図中矢印方向に押し込み力を付与すること
により行われる。この一方、プラグ栓３０を取り外す時
は、前記フランジ部３２を適宜な治具で掴み、これを反
挿入方向に引き抜くことによって行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
プラグ栓３０にあっては、図８（Ａ）に示されるよう
に、挿入時に栓本体３１のシール部３１Ｂに部分的な膨
張部３１Ｃを発生させる傾向となる。これは、シール効
果を得べく成形材料をゴムとしていること、及び、挿入
が圧入状態となるように栓本体３０の外径が設定されて
いることに起因する。そのため、前述の膨張部３１Ｃが
発生すると、当該部分の逃げ代がなく、フランジ部３２
の面がワークＷの面に当接する位置まで挿入することが
困難になるという不都合を招来する。
【０００６】また、図８（Ｂ）に示されるように、プラ
グ栓３０を前記挿入方向に押し込んで取り外そうとする
場合には、フランジ部３２の外周が膨張することとな
り、挿入方向に更なる押し込み力を加えても、その方向
へのプラグ栓３０の取り外しはできない。そのため、プ
ラグ栓３０の取り外し作業は、従来では、フランジ部３
２を掴み、これを反挿入方向に引っ張ることによって行
われていた。しかしながら、プラグ栓３０は、全体とし
て弾性を備えたものであるため、前記フランジ部３２を
掴むことは必ずしも容易ではない。しかも、反挿入方向
に引っ張る力は挿入時の押し込み作業に比べてより多く
の労力を伴うものであり、装着の困難性と相俟って、プ
ラグ栓３０の着脱作業を簡易、迅速に行うことは期待で
きないという不都合があった。加えて、フランジ部３２
を掴む作業が不可避であることに起因して、当該フラン
ジ部３２を損傷させる場合も生じ、プラグ栓３０の以後
に再利用が不可能となって経済性にも不利益を伴うとい
う不都合もあった。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の不都合に着目
して案出されたものであり、その目的は、極めて簡単な
構成によって栓を形成することができるとともに、その
着脱操作も簡易、迅速に行うことができ、且つ、着脱操
作時の損傷要因も有効に回避することのできる栓及びそ
の着脱方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、ワークの開口内に挿入されて前記開口の
内外をシール可能とした栓において、前記開口内に挿入
可能なシール部を有する筒状の栓本体と、この栓本体の
反挿入側に設けられるとともに前記栓本体の挿入位置を
規制するストッパと、このストッパ側から前記栓本体の
途中位置まで形成され、底面を有する穴とを備え、前記
栓本体の底面に所定の押し込み力が付与された時に、前
記栓本体及びストッパが縮径方向に変形して前記ストッ
パがワークの開口内に落ち込み可能に形成される、とい
う構成を採っている。
【０００９】
【００１０】更に、本発明は、ワークに形成された開口
の内外をシールするための栓の着脱方法であって、前記
開口内に挿入可能なシール部を有する栓本体と、この栓
本体の反挿入方向側に設けられるとともに当該栓本体の
挿入位置を規制可能なストッパと、このストッパ側から
前記栓本体の途中位置まで形成された穴とを備えた栓を
用い、前記ストッパの変形を不能とする第１の治具を穴
内に挿入し、前記ストッパが前記挿入位置を規制する位
置まで治具に押し込み力を付与して栓を開口内に装着す
る一方、前記ストッパを変形可能とする第２の治具を前
記穴内に挿入し、当該第２の治具に押し込み力を付与し
つつ前記ストッパを開口内に落ち込ませて挿入方向と同
一方向に栓を脱落させる、という手法を採り、これによ
って簡易、迅速なる栓の着脱を可能としたものである。
【００１１】
【作用】本発明に係る栓は、ワークの開口内に対し、前
記ストッパ側を反挿入方向に位置させておく。この状態
で、ストッパ側から栓本体内に延びる穴内に第１の治具
を挿入して押し込み力が付与される。この時、栓本体
は、開口に圧入される態様で挿入されることとなり、シ
ール部に対して大きな摩擦力が発生する。栓本体を挿入
する力は第１の治具の先端すなわち穴の底面を押してい
るため、シール部に発生している摩擦力との相互作用で
栓本体をその長手方向に引っ張る力を発生させる。栓本
体はゴム等の弾性材料で作られているため、長手方向に
引っ張り力を受けると、その径方向に縮もうとする。栓
本体の穴と第１の治具との間には適当な隙間を設けてい
るため、栓本体がその径方向に縮もうとする力を妨げな
い。これにより、シール部と開口との間の摩擦抵抗力を
減退させながら挿入することができる。そして、栓本体
に設けられたストッパがワークに当接した位置に達する
と、第１の治具の大径部によって栓本体が径方向に縮小
しようとする力を妨げ、栓本体はその位置で挿入が規制
される。その後、押し込み力を解除することによって栓
の装着が完了する。
【００１２】開口から栓を取り外す時は、第２の治具を
穴内に挿入し、当該挿入方向に向かって押し込み力をそ
のまま付与する。この際、第２の治具は、ストッパの径
方向の変形を許容する構造とされているため、開口とシ
ール部との間に生ずる摩擦抵抗力と前記押し込み力とに
よって栓本体の長手方向に引っ張り力が発生し、その結
果、径方向に縮小する力が働き、引っ張り力との協調作
用でストッパを開口内に引き込む方向へ変形させること
となり、更なる押し込み力の付与によって前記挿入方向
に栓を脱落させることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。
【００１４】図１には本実施例に係る栓の断面図が示さ
れ、図２及び図３には前記栓の着脱を行う状態の断面図
が示されている。これらの図において、栓１０は、ホイ
ール等からなるワークＷのバルブ取付用の開口１１に装
着されている。この栓１０は、弾性変形が可能なゴム等
を成形材料として形成されており、略円筒形状を有する
プラグ状の栓本体１２と、この栓本体１２の反挿入方向
側、すなわち図中右端側に設けられたストッパとしての
フランジ部１３とを備えて構成されている。
【００１５】栓本体１２の挿入方向側先端には、テーパ
面１２Ａが形成されているとともに、このテーパ面１２
Ａに連なる栓本体１２の外周面はシール部１２Ｂとして
形成されている。栓本体１２の外径は、前記開口１１の
内径よりも若干大きくなるように設定されており、挿入
態様が圧入となるように設けられている。
【００１６】前記フランジ部１３は、前記挿入方向側の
フランジ面１３ＡがワークＷの表面Ｓに当接可能な大き
さに設けられており、フランジ面１３ＡがワークＷの表
面Ｓに当接する位置を以て栓本体１２の装着位置を規制
できるようになっている。
【００１７】前記フランジ部１３側から栓本体１２の途
中位置にかけて、それらの略中心軸線上に穴１５が設け
られている。この穴１５は、栓本体１２を貫通すること
なく当該栓本体１２の先端よりも若干手前位置を底面１
５Ａとする有底状に形成されている。従って、栓本体１
２のシール部１２Ｂに対して外力が付与されたときに、
栓本体１２及びフランジ部１３の縮径方向への弾性変形
が可能となる。なお、穴１５の長さは、少なくともフラ
ンジ部１３の厚さを越えるものであればよい。
【００１８】前記栓１０の着脱は、図２及び図３に概略
的に示される第１及び第２の治具２０，２１を用いて行
われる。第１の治具は、図２に示されるように、小径ロ
ッド２２と、この小径ロッド２２に連設された大径ロッ
ド２３とにより構成されている。小径ロッド２２の外径
は、前記穴１５の内径よりも小さく設定されているとと
もに、その先端が穴１５の底面１５Ａに突き当てられた
ときに、大径ロッド２３の外周面がフランジ部１３の内
側に位置する長さに設定されている。また、大径ロッド
２３の外径は、穴１５の内径に略等しいか、それよりも
僅かに小さくなるように設定されており、これによりフ
ランジ部１３の縮径方向への弾性変形が不能とされてい
る。
【００１９】第２の治具２１は、図３に示されるよう
に、軸方向に沿って同一外径となる小径ロッド２５によ
り構成されている。この小径ロッド２５の外径は、前記
第１の治具２０における小径ロッド２２と同程度に設定
されている。
【００２０】次に、前記栓１０の着脱方法につき、図４
ないし図６をも参照しながら説明する。
【００２１】先ず、図６に示されるように、栓１０のテ
ーパ面１２Ａ側を挿入側先端としてワークＷの開口１１
に向け、フランジ部１３側から穴１５内に第１の治具２
０の小径ロッド２２を穴１５の底面１５Ａに当接するま
で挿入する。そして、栓１０の先端を開口１１に挿入す
るとともに、第１の治具２０にて押し込み力を付与す
る。この時、栓本体１２のシール部１２Ｂは開口１１の
内面と摩擦接触し、第１の治具２０の押し込み力は穴１
５の底面１５Ａを押しているため、栓本体１２に長手方
向の引っ張り力が発生し、その結果、シール部１２Ｂが
縮径する方向に弾性変形し、前記摩擦抵抗力を抵抗を減
少させながら挿入することができる。この一方、フラン
ジ部１３は、図２に示されるように、第１の治具２０の
大径ロッド２３の外周面に略接する状態に維持されるた
め、径方向に縮小することが規制されてフランジ面１３
ＢがワークＷの表面Ｓに当接した位置で以後の挿入を物
理的に規制して当該位置を装着完了位置として挿入作業
を終了する。
【００２２】次いで、栓１０を取り外すときは、図３な
いし図５に示されるように、第２の治具２１が用いられ
る。すなわち、第２の治具２１の小径ロッド２５の先端
を穴１５の底面１５Ａに突き当てて押し込み力を付与す
ると、ワークＷにおける開口１１の内面とシール部１２
Ｂとの間に生じている摩擦抵抗力の存在下で、押し込み
力が栓本体１２の長手方向の引っ張り力として栓１０全
体に生ずることとなる。そのため、栓本体１２のシール
部１２Ｂは縮径方向に変形すると同時に、フランジ部１
３も同様の変形を生じ、図４に示されるように、フラン
ジ部１３が開口１１内に落ち込むこととなる。そして、
更なる押し込み力を付与することによって、図５に示さ
れるように、栓１０全体が前記挿入方向にそのまま脱落
する。なお、脱落した栓１０は、リーク試験等が終了し
た後に取り除かれ、別途の試験に再利用可能とすること
ができる。なお、フランジ部１３が開口１１をスムース
に通過するには、図４に示されるように、フランジ部１
３の径ａ１＋ａ２と、小径ロッド２５の径ｂの和が開口
１１の内径と同等あるいは小さくしておくことが望まし
い。
【００２３】従って、このような実施例によれば、栓本
体１２及びフランジ部１３の略中心に軸線方向に沿う穴
１５を形成したから、第１の治具２０を用いた挿入に伴
って穴１５の底面１５Ａを押す力とシール部１２Ｂに働
く摩擦力との間で栓本体１２に引っ張り力が働き、その
結果、栓本体１２を縮径方向に変形させることができ、
従来のような膨張部分を栓本体１２のシール部１２Ｂに
生じさせることが全くなく、極めてスムースに栓１０を
装着することができるという効果を得る。
【００２４】しかも、ストッパとして作用するフランジ
部１３を栓本体１２に連設し、且つ、第１の治具２０に
おける大径部２３がフランジ部１３の縮径方向への変形
を物理的に規制する形状とされているため、当該フラン
ジ部１３がワークＷの表面Ｓに当接した位置を以て定位
置装着と以後の挿入規制とを併せて実現することができ
る。
【００２５】また、栓１０の取り外しに際しては、第２
の治具２１を用いるとともに、当該第２の治具２１がフ
ランジ部１３の縮径方向への変形を許容する外径に設け
られているため、前述のように、挿入方向に向かって押
し込み力を付与するだけでそのまま脱落させることがで
き、引っ張りによって栓の取り外しを行う従来方式より
も簡易、迅速なる取り外しができるという効果を得る。
しかも、この取り外しに際しては、栓１０のいかなる部
分も掴む必要性がないため、取り外しに際して栓１０を
損傷させる虞も回避でき、栓１０の再利用性を飛躍的に
保証することが可能となる。
【００２６】なお、本発明に係る栓１０は、前記実施例
構造に限定されるものではなく、例えば、図７に示され
るように、栓本体１２とフランジ部１３との間にテーパ
面２６を形成したもの等に代替することができる。これ
によれば、栓１０の取り外しの際に、フランジ部１３を
更にスムースに開口１１内に落ち込ませることができ、
その後の取り外しを少ない抵抗力で行えるという別途の
効果を得る。更に、栓本体１２は前記開口１１に圧入で
き、且つ、穴１５を形成できる領域が存在する限りプラ
グ状を呈する程の長さは必要としない。要するに、本発
明における栓１０は、第１及び第２の治具２０，２１を
用いた場合に、前述と同様の作用を生じ得る限り種々設
計変更可能である。因みに、栓本体１２の形状は用いら
れる用途によっては、円筒型の他に多角筒型等も採用可
能である。また、図７に示されるように、穴１５の底面
１５Ａ側をテーパ状あるいは半球面とすることもでき、
これによれば、第１及び第２の治具２０，２１が底面当
接時に中央に来て栓１０の長手方向に挿入し易くなると
いう効果を得る。
【００２７】また、前記実施例においては、ストッパと
してフランジ部１３を採用した場合を図示、説明した
が、栓本体１２を所定装着位置に設定することができる
限り、ストッパの形状は種々設計変更可能である。例え
ば、栓本体１２の反挿入側端部に放射方向に延びる複数
の係合片を設け、これらの係合片がワークＷの表面Ｓに
当接することで、挿入位置を規制する構成等が例示でき
る。
【００２８】また、本発明は、自動車のロードホイール
におけるリーク試験に特に好適に用いられる栓として利
用されるが、シール性が要求されない他の用途、例え
ば、単なるキャップ等として用いられる場合には、樹脂
若しくは金属材料を成形材料として栓１０を構成するこ
とができる。この場合、栓本体に軸方向に延びる割溝等
を設けることによって前述と同様の変形を許容でき、挿
入方向と同一方向への押し込み力で栓の取り外しが可能
となる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上のように構成され、かつ、
作用するので、これによると、栓本体の途中位置まで達
する穴を形成するという極めて簡単な構成を採用しつ
つ、当該栓本体の変形を容易に許容して装着作業を簡易
化でき、かつ、着脱に用いる治具を二種類採用すること
で挿入方向と同一方向への押し込み力で着脱を簡易、迅
速に行える、という従来にない優れた効果を奏する栓及
びその着脱方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施例に係る栓がワークの開口に装着され
た状態を示す断面図である。
【図２】 第１の治具を用いて栓を装着した状態を示す
断面図である。
【図３】 第２の治具を用いて栓を取り外す時の初期状
態を示す断面図である。
【図４】 前記栓を取り外す際の変形状態を示す断面図
である。
【図５】 前記栓が取り外された状態を示す断面図であ
る。
【図６】 前記実施例の外観構成を示す斜視図である。
【図７】 前記栓の変形例を示す断面図である。
【図８】 （Ａ）及び（Ｂ）は従来の栓を示す側面図で
ある。
【符号の説明】
１０・・・栓、１１・・・開口、１２・・・栓本体、１
２Ｂ・・・シール部、１３・・・ストッパとしてのフラ
ンジ部、１５・・・穴、１５Ａ・・・底面、２０・・・
第１の治具、２１・・・第２の治具、Ｗ・・・ワーク

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワークの開口内に挿入されて前記開口の
    内外をシール可能とした栓において、前記開口内に挿入
    可能なシール部を有する筒状の栓本体と、この栓本体の
    反挿入方向側に設けられるとともに当該栓本体の挿入位
    置を規制可能なストッパと、このストッパ側から前記栓
    本体の途中位置まで形成され、底面を有する穴とを備
    え、前記栓本体の底面に所定の押し込み力が付与された
    時に、前記栓本体及びストッパが縮径方向に変形して前
    記ストッパがワークの開口内に落ち込み可能に形成され
    ていることを特徴とする栓。
JP7081819A 1995-03-14 1995-03-14 栓 Expired - Fee Related JP2874585B2 (ja)

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