JP6067390B2

JP6067390B2 - ホールプラグ

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Publication number: JP6067390B2
Application number: JP2013012861A
Authority: JP
Inventors: 和也半田
Original assignee: Nifco Inc
Current assignee: Nifco Inc
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-01-28
Also published as: KR101528095B1; CN104937316A; CN104937316B; WO2014115877A1; KR20140097009A; JP2014145382A

Description

この発明は、ボデー部材に設けられた貫通孔を閉塞するためのホールプラグに関し、突入部の外周面に、フランジ部から垂下され、ボデー部材との間に空隙を形成するリブを有することで、前記空隙内に溶融可能部材が溶融して流れ込み、ホールプラグのシール性を向上することができるようにしたものである。

従来、自動車のボデーパネルである板状部材と、ホールプラグのフランジ部との間に、溶融可能部材を介在させてシールを行うホールプラグが知られている（特許文献１の２頁４欄（右側）８〜２６行及び図４〜６参照）。

実公平07-14692

しかし、上記した従来のホールプラグでは、溶融可能部材とホールプラグの突入部とが密着しているため、溶融可能部材が溶融して流れる隙間が無い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、突入部の外周面に、フランジ部から垂下され、ボデー部材との間に空隙を形成するリブを有することで、前記空隙内に溶融可能部材が溶融して流れ込み、ホールプラグのシール性を向上することができるようにしたものである。

（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、掛かり部に対応する周面に薄肉部を設けることで、掛かり部をたわみ易くでき、ホールプラグの取り付け作業性を向上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又は請求項２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、底面の中央部に押圧凸部を設けることで、ホールプラグの取り付け作業性を向上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、リブと掛かり部を突入部の外周面に交互に配置することで、リブと掛かり部との役割分担を明確化し、掛かり部のたわみ性を確保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、例えば図１〜３及び図２３に示すように、ボデー部材(20)に設けられた貫通孔(21)を閉塞するためのホールプラグ(10)である。
第２に、ホールプラグ(10)は、例えば図１〜３及び図２３に示すように、次の構成からなる。
（１）フランジ部(50)
（２）突入部(60)
突入部(60)は、例えば図１〜３及び図２３に示すように、フランジ部(50)から垂設し、貫通孔(21)に突入するものである。

（３）溶融可能部材(40)
溶融可能部材(40)は、例えば図１〜３、図１７〜２１及び図２３に示すように、突入部(60)に装着され、フランジ部(50)とボデー部材(20)の間に介在するものである。
第３に、突入部(60)の外周面には、例えば図５、図１０、図１１、図２３及び図２４に示すように、次の構成を有する。
（４）掛かり部(64)
掛かり部(64)は、例えば図５、図１１及び図２３に示すように、ボデー部材(20)と係合するためのものである。

（５）リブ(65)
リブ(65)は、例えば図５、図１０及び図２６に示すように、フランジ部(50)から垂下され、突入部(60)の外周面とボデー部材(20)に設けられた貫通孔(21)の内縁部との間に空隙(70)を形成するものである。
（請求項２）
請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載の発明の特徴点に加え、次の点を特徴とする。

すなわち、突入部(60)の外周面を形成する外周壁(61)の下端部に連設する底壁(62)には、例えば図９に示すように、掛かり部(64)に対応する底壁(62)の外周縁部に薄肉部(66)を設けた。
（請求項３）
請求項３に記載の発明は、上記した請求項１又は請求項２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、突入部(60)の外周面を形成する外周壁(61)の下端部に連設する底壁(62)の中央部には、例えば図４に示すように、フランジ部(50)の方向に向かって突出した押圧凸部(63)を設けた。
（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。

すなわち、リブ(65)と掛かり部(64)を、例えば図５及び図７に示すように、突入部(60)の外周面に交互に配置した。

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、突入部の外周面に、フランジ部から垂下され、ボデー部材との間に空隙を形成するリブを有することで、前記空隙内に溶融可能部材が溶融して流れ込み、ホールプラグのシール性を向上することができる。

（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、掛かり部に対応する周面に薄肉部を設けることで、掛かり部をたわみ易くでき、ホールプラグの取り付け作業性を向上することができる。
（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又は請求項２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、底面の中央部に押圧凸部を設けることで、ホールプラグの取り付け作業性を向上することができる。
（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、リブと掛かり部を突入部の外周面に交互に配置することで、リブと掛かり部との役割分担を明確化し、掛かり部のたわみ性を確保することができる。

ホールプラグを構成するプラグ本体と、溶融可能部材との側面図及びボデー部材の側面図である。ホールプラグを構成するプラグ本体と、溶融可能部材との斜視図及びボデー部材の斜視図である。ホールプラグ及びボデー部材の側面図である。プラグ本体の斜視図である。プラグ本体の側面図である。プラグ本体の平面図である。プラグ本体の底面図である。図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図７のＣ部拡大図である。図７のＤ部拡大図である。溶融可能部材の斜視図である。溶融可能部材の側面図である。溶融可能部材の平面図である。図１３のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。図１４のＦ部拡大図である。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。ホールプラグの側面図である。ホールプラグの平面図である。ホールプラグの底面図である。ボデー部材の側面図である。ホールプラグの取付状態の断面図である。ボデー部材のリブと溶融可能部材との一部拡大図である。ホールプラグの取付状態の平面図である。図２５のＦ−Ｆ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、同図はボデー部材のリブと溶融可能部材との一部拡大図である。

（ホールプラグ10の構造）
図中、10はホールプラグを示すものであり、図１〜３及び図２３に示すように、ボデー部材20に設けられた貫通孔21にはめ込まれ、当該貫通孔21を閉塞するためのものである。
貫通孔21は、図１〜３及び図２２に示すように、ボデー部材20の表裏面に貫通した円形に形成されている。

なお、貫通孔21を、例えば円形に形成したが、これに限定されず、図示しないが、例えば楕円形や長円形に形成しても良い。
ホールプラグ10は、図１及び図２に示すように、大別すると、次のパーツを備える。
なお、次の（１）及び（２）については後述する。
（１）プラグ本体30
（２）溶融可能部材40
なお、ホールプラグ10のパーツは、上記した（１）及び（２）に限定されない。
（プラグ本体30）
プラグ本体30は、図１〜１１及び図２３に示すように、ボデー部材20の貫通孔21の装着され、当該貫通孔21を後述する溶融可能部材40と協同して閉塞するためのものである。

プラグ本体30は、適度な弾性と剛性とを有する、例えば熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）により一体的に成形される。なお、プラグ本体30を、ＴＰＥにより成形したが、これに限定されない。
プラグ本体30は、図４〜１１に示すように、大別すると、次の各部を備える。
なお、次の（１）及び（２）については後述する。

（１）フランジ部50
（２）突入部60
なお、プラグ本体30の各部は、上記した（１）及び（２）に限定されない。
（溶融可能部材40）
溶融可能部材40は、図１〜３、図１２〜２１及び図２３に示すように、突入部60に装着され、フランジ部50とボデー部材20の間に介在するものである。

溶融可能部材40は、熱軟化性を有する熱軟化性樹脂、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）により一体的に成形される。なお、溶融可能部材40を、ＥＶＡにより成形したが、これに限定されない。
溶融可能部材40は、図１２〜１６に示すように、薄い板状で、平面から見てリング状ないしはドーナツ状に形成され、中央には厚み方向に貫通した円形の中心穴41を設けている。

中心穴41の内径は、図１８に示すように、プラグ本体30の後述する突入部60の外径より一回り小さく設定している。また、溶融可能部材40の外径は、図１９及び図２０に示すように、プラグ本体30の後述するフランジ部50の外径より一回り大きく設定している。
また、溶融可能部材40には、図１２、図１３、図１７及び図２０に示すように、外周より張り出したタブ42を設けている。タブ42は、溶融可能部材40の直径方向に一対形成され、フランジ部50の外周より大きく張り出している。
（フランジ部50）
フランジ部50は、図４〜１１及び図２３に示すように、略吸盤状に形成され、溶融可能部材40を介してボデー部材20の表面に弾性的に当接するものである。

フランジ部50は、図４〜９に示すように、突入部60の後述する円筒形の外周壁61の上端部から、ボデー部材20の表面に向かって斜め下向きに傾斜して延びている。

（突入部60）
突入部60は、図４〜１１及び図２３に示すように、フランジ部50から垂設し、ボデー部材20の貫通孔21に突入するものである。

突入部60は、図４〜１１に示すように、次の各部を備える。
なお、次の（１）〜（６）については後述する。
（１）外周壁61
（２）底壁62
（３）押圧凸部63
（４）掛かり部64
（５）リブ65
（６）薄肉部66
なお、突入部60の各部は、上記した（１）〜（６）に限定されない。

（外周壁61）
外周壁61は、図５及び図７〜９に示すように、円筒形に形成され、その上端部がフランジ部50に連接する。

外周壁61の外径は、図２３に示すように、ボデー部材20の貫通孔21の内径に略等しく形成されている。
また、外周壁61は、図５及び図８に示すように、下方にすぼまった先細状に形成されている。
（底壁62）
底壁62は、図４及び図６〜９に示すように、平面から見てリング状ないしはドーナツ状に形成され、その外周縁が円筒形の外周壁61の下端部に連設する。
（押圧凸部63）
押圧凸部63は、図４及び図９に示すように、底面の中央部に位置し、底面よりフランジ部50の方向に向かって突出して設けられ、突入部60をボデー部材20の貫通孔21に押し込む際に使用される。

押圧凸部63は、上面が塞がれた円筒形に形成され、その下端部がリング状ないしはドーナツ状の底壁62の内周縁に連設する。
（掛かり部64）
掛かり部64は、図５、図７、図９、図１１及び図２３に示すように、突入部60の外周面に位置し、ボデー部材20と係合するためのものである。

掛かり部64は、図９に示すように、外周壁61の外周面から爪状に突出し、又、図７に示すように、等間隔に複数個、例えば５個設けられている。
掛かり部64は、図９及び図２３に示すように、上端部がフランジ部50の下面から下方に離れて対向し、斜面を下方に向けた断面が略三角形状に形成されている。また、掛かり部64は、図５に示すように、側面方から見て、下方に向かってすぼまった略三角形状に形成されている。

なお、掛かり部64を、例えば５個設けたが、少なくとも背向して一対以上あれば良く、２〜４個或いは６個以上設けても良い。
（リブ65）
リブ65は、図５に示すように、突入部60の外周面に位置し、フランジ部50から垂下され、図２６に示すように、ボデー部材20との間、すなわち突入部60の外周面と貫通孔21の内縁部との間に空隙70を形成するものである。

リブ65は、図５及び図７に示すように、突入部60の外周面に掛かり部64と交互に配置され、掛かり部64と同数の５個形成されている。
リブ65は、図８に示すように、その上端部がフランジ部50の下面に連接し、下方に向かって突入部60の高さの途中まで延び、図５に示すように、側面から見ると線状に延びている。また、リブ65の突出方向の高さは、図８に示すように、略一定で、下端部を徐々に低く形成している。
（薄肉部66）
薄肉部66は、図４、図６及び図９に示すように、突入部60の底面に位置し、掛かり部64の周面、すなわち掛かり部64に対応する周面に設けられ、掛かり部64をたわみ易くするものである。

薄肉部66は、図９に示すように、外周壁61の下端部に連接する、底壁62の外周縁部に位置し、底壁62の上面を凹ませることで、薄肉に形成している。薄肉部66は、図４及び図６に示すように、平面から見ると外周壁61に向かって広がった扇形ないしは三角形に形成されている。薄肉部66は、掛かり部64との関係では、外周壁61を挟んで内周側に位置し、掛かり部64と同数の５個設けられている。

なお、薄肉部66を、掛かり部64と同数の５個設けたが、これに限定されず、掛かり部64の１個置きに設けるなど、掛かり部64の個数より少ない個数としても良い。また、リブ65の位置は、たわみ量が比較的に少ないため、薄肉部66を設けなかったが、リブ65の位置をたわみ易くするため、図示しないが、「薄肉部」を設けても良い。
（ホールプラグ10の装着方法）
つぎに、上記構成を備えたホールプラグ10を使用し、図１７〜２１に示すように、ボデー部材20の貫通孔21を閉塞する装着方法について説明する。

まず、プラグ本体30の突入部60に、溶融可能部材40を装着する。
すなわち、溶融可能部材40の中心穴41を、プラグ本体30の突入部60に合わせてはめ込む。
溶融可能部材40をはめ込むと、その中心穴41の内径が突入部60の外径より一回り小さく形成されていることから、中心穴41の開口縁部を拡径しながら突入部60がはまり込む。
このとき、溶融可能部材40は、掛かり部64を乗り越えてはまり込むことで、掛かり部64により溶融可能部材40の抜け落ちを防止できる。

また、溶融可能部材40は、プラグ本体30のフランジ部50の下側まで、すなわちフランジ部50と当接する位置まで深く挿入する。
突入部60を挿入する力を解放すると、溶融可能部材40の圧縮復元力により、その中心穴41の開口縁部が突入部60の外周面に密着し、突入部60から外れなくなる。

つぎに、プラグ本体30の突入部60を、ボデー部材20の貫通孔21に合わせて挿入する。
突入部60を挿入すると、その外周面から突出する掛かり部64が、貫通孔21の開口縁部に係合する。
つぎに、プラグ本体30の押圧凸部63を手で押し込むと、掛かり部64が貫通孔21の開口縁部に押され、薄肉部66の箇所がたわむことで、突入部60が縮径し、掛かり部64が貫通孔21を通過可能となる。
このとき、同時に、リブ65が貫通孔21の開口縁部に押され、図２６に示すように、たわみ込むことで、ボデー部材20との間、すなわち突入部60の外周面と貫通孔21の内縁部との間に空隙70が発生する。

掛かり部64が貫通孔21を通過と、図２３に示すように、プラグ本体30の弾性復元力により掛かり部64が突出し、ボデー部材20の裏面、すなわち同図中は下面に引っ掛かり、突入部60が貫通孔21から抜けなくなる。
このとき、ボデー部材20の表面、すなわち図２３における上面には、溶融可能部材40を介してフランジ部50が弾性的に当接する。

したがって、ボデー部材20は、フランジ部50と掛かり部64との間で、表裏面から弾性的に挟持される。
つぎに、ボデー部材20の貫通孔21の近傍を全体的に加熱する。
ボデー部材20を加熱すると、溶融可能部材40が溶融し、フランジ部50の下面とボデー部材20の表面との間、並びに突入部60の外周と貫通孔21の開口縁部との間に溶融樹脂が流れ込み、その後、凝固することで、プラグ本体30とボデー部材20の貫通孔21との間をシールするとともに、プラグ本体30をボデー部材20に固定する。

また、溶融樹脂は、突入部60の外周面と貫通孔21の内縁部との間に発生した空隙70（図２６参照）に流れ込み、当該空隙70を塞ぐ。
なお、溶融樹脂は、突入部60の外周面と溶融可能部材40の貫通孔21の内縁部との間に、図示しないが、「すきま」があれば当該「すきま」にも流れ込み、当該「すきま」を塞ぐ。
空隙70に流れ込んだ溶融樹脂は、その後、凝固することで、フランジ部50の下面、突入部60の外周面及びボデー部材20の表面に密着し、突入部60の外周面と貫通孔21の内縁部との間をシールするとともに、ボデー部材20に対してプラグ本体30を固定する。
さらに、溶融可能部材40が溶融し、軟化すると、フランジ部50が初期形状に弾性的に復元することから、溶融樹脂がフランジ部50と貫通孔21の開口縁部との間から外部に流出せずに好適に保持される。

このとき、フランジ部50の復元力により溶融樹脂が押圧され、該フランジ部50と貫通孔21の開口縁部との間を好適に充塞することから両者間を確実にシールできる。
なお、実際にはボデー部材20が自動車のボデーパネルの場合、ディッピング塗装の乾燥時の加熱過程で同時に加熱することで、溶融可能部材40の単独の加熱行程を省略することができる。

（図２７の第２の実施の形態）
つぎに、図２７を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。
本実施の形態の特徴は、図２４の第１の実施の形態のように、リブ65がたわまずに、図２７に示すように、突出状態を維持した場合にも、溶融可能部材40の中心穴41の開口縁部との間に空隙70を形成できるようにしたものである。
すなわち、ボデー部材20の貫通孔21の内径が大きい場合や、リブ65の剛性が高い場合には、図２７に示すように、リブ65が突出状態を維持する。このとき、溶融可能部材40の中心穴41の開口縁部が、リブ65に乗り上がることで、両者の間に空隙70が発生する。発生した空隙70には、加熱時に、溶融可能部材40の溶融した溶融樹脂が流れ込み、当該空隙70を塞ぐことで、シール効果を果たすことができる。

10 ホールプラグ 20 ボデー部材
21 貫通孔
30 プラグ本体 40 溶融可能部材
41 中心穴 42 タブ
50 フランジ部 60 突入部
61 外周壁 62 底壁
63 押圧凸部 64 掛かり部
65 リブ 66 薄肉部
70 空隙

Claims

ボデー部材に設けられた貫通孔を閉塞するためのホールプラグであって、
前記ホールプラグは、
フランジ部と、
前記フランジ部から垂設し、前記貫通孔に突入する突入部と、
前記突入部に装着され、前記フランジ部と前記ボデー部材の間に介在する溶融可能部材とからなり、
前記突入部の外周面には、
前記ボデー部材と係合するための掛かり部と、
前記フランジ部から垂下され、前記突入部の外周面と前記ボデー部材に設けられた前記貫通孔の内縁部との間に空隙を形成するリブとを有することを特徴とするホールプラグ。
前記突入部の外周面を形成する外周壁の下端部に連設する底壁には、
前記掛かり部に対応する前記底壁の外周縁部に薄肉部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のホールプラグ。
前記突入部の外周面を形成する外周壁の下端部に連設する底壁の中央部には、
前記フランジ部の方向に向かって突出した押圧凸部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のホールプラグ。
前記リブと前記掛かり部を、
前記突入部の外周面に交互に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のホールプラグ。