JP7330096B2

JP7330096B2 - グロメット

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Publication number: JP7330096B2
Application number: JP2019236571A
Authority: JP
Inventors: 貴之鹿野; 潤弥福田
Original assignee: Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2023-08-21
Anticipated expiration: 2039-12-26
Also published as: JP2023164808A; JP2021106461A

Description

この発明は、パネルに形成した貫通孔に取り付けられるグロメットに関するものである。

自動車等の車両や船舶、或いは航空機といった各種の乗物は、鋼板等により形成されたパネルにより複数の空間に仕切られており、当該パネルに形成した貫通孔を通したワイヤハーネスや各種配管により仕切られた空間に配置した機材同士を繋ぐようにしている。そして、パネルの貫通孔にワイヤハーネスなどを通す場合には、この貫通孔にゴムなどの弾性体で形成したグロメットを取り付けるようにし、貫通孔の縁部への接触による損傷を防止すると共に、貫通孔からの音や水、埃等の侵入を防止するようになっている。例えば、自動車等の車両では、車室内とエンジンルームとを隔てるダッシュパネル等の車体パネルに形成した貫通孔にグロメットを取り付け、このグロメットに挿通したワイヤハーネスによりエンジンルームに設置した電力供給源としてバッテリーと車室側に配置した各種電気機器とを繋ぐようにしている。

ここで、パネルの貫通孔に対してグロメットが不正常な状態で取り付けられていると、車両などの取付対象で発生する振動等によりグロメットが貫通孔から脱落といった不具合が起きかねない。このため、パネルにグロメットが正常に取り付けられているかを把握し得るような工夫が提案されている。例えば特許文献１のグロメットは、パネルの貫通孔を通過すると共に当該貫通孔が嵌合する周溝の縁部を形成する小径環状部に節度感用突起を設けて、パネルにグロメットを取り付ける際に、小径環状部と共に節度感用突起が貫通孔を通過する際に高まった挿入抵抗が、貫通孔に嵌まった際に急激に消失することでグロメットが正常に取り付けられたことを感触で把握できるようにしている。

特許第６４９０４４８号公報

しかしながら、特許文献１のように、グロメットに節度用突起を設ける構成では、当該節度用突起が貫通孔を通過する際に大きな抵抗になり、貫通孔への挿入荷重が過大になって作業負荷が過大になる。また、節度用突起を別途成形するために金型形状が複雑になりやすく、製造コストが嵩む要因ともなる。

すなわち本発明は、簡単な形状で良好な節度感が得られるグロメットを提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、第１の手段は、
弾性ゴムにより形成されてパネルの貫通孔に取り付けられるグロメットであって、
内径が漸次縮小する錐台状の基体部と、
前記基体部の小径側に設けられて両端が開口する貫通状管部と、
前記基体部の大径側に設けられて前記パネルの表面に係合して抜け止めする抜止部と、
前記基体部の大径の端部と前記抜止部との間に設けられて前記貫通孔の内周縁が係合するパネル係合溝と、
前記基体部の内側に設けられ、前記パネルの貫通孔に取り付ける際に押し込む押込部と、を備え、
前記押込部を押し込んで前記パネルの貫通孔に取り付ける際に、前記基体部の体積歪みが０．３以上となるように形成されていることを要旨とする。
このように、パネルの貫通孔に取り付ける際における基体部の体積歪みが０．３以上となるようにすることで、当該基体部が貫通孔を通り抜けた際に急激な抵抗変化を生起させることができ、パネル係合溝にパネルが嵌合した確かな感触、すなわち良好な節度感が得られる。また、パネルの貫通孔を基体部が通り抜けるだけで当該貫通孔の内周縁がパネル係合溝に係合し、グロメットがパネルに取り付けられるから、グロメット全体を簡単な形状にすることができ、パネルへの取り付け時の挿入荷重の増大を抑制することができる。

第２の手段は、
前記押込部は、前記基体部においてパネルの貫通孔に挿通される大径側の端部から押込面までの押し込み方向の間隔が－１ｍｍ～＋５ｍｍの範囲となるように形成されていることを要旨とする。
このように、基体部における大径側の端部から押込面までの押し込み方向の間隔が－１ｍｍ～＋５ｍｍの範囲となるように押込部を形成することで、パネルの貫通孔に取り付ける際における基体部の体積歪みを０．３以上として良好な節度感を得ることができる。

第３の手段は、
前記基体部は、ＪＩＳＫ６２５３に基づく硬度が５０～８０の範囲となる弾性ゴムにより形成されていることを要旨とする。
このように、基体部を硬度が５０～８０の範囲となる弾性ゴムで形成することで、パネルの貫通孔に取り付ける際における基体部の体積歪みを０．３以上とすることができ、良好な節度感が得られる。

本発明に係るによれば、簡単な形状で良好な節度感を得ることができる。

本発明に係るグロメットを取り付けた車両の概略図である。 (a)は実施例に係るグロメットの側面図であり、(b)はグロメットの縦断面図であり、(c)はグロメットの要部拡大断面図である。 (a)は実施例に係る接続管の側面図であり、(b)はグロメットに接続管を取り付けた状態での縦断面図である。パネルに対するグロメットの取付工程を示す説明図であって、(a)はパネルの貫通孔の縁部に基体部の外周面が接触した状態を示し、(b)はグロメットを押し込んで貫通孔の開口縁に基体部の環状端部が接した状態を示し、(c)はパネルにグロメットが取り付けられた状態を示している。接続管を省略した状態でグロメットとパネルの関係を示す説明図であって、パネルの貫通孔の縁部に基体部の外周面が接触したグロメットを押込力Ｆで押した状態を示している。

次に、本発明にグロメットにつき、添付図面を参照して以下に説明する。本実施形態では、水素と酸素との化学反応により発電して電動モータを駆動する燃料電池自動車の車両のパネルに設けられた貫通孔に取り付けられるグロメットを例示して説明する。

（実施例）
このグロメット１０は、図１に示すように、ＥＰＤＭゴム等の弾性変形可能な弾性ゴムにより一体成形されており、自動車ＭＴの車室ＨＲの前方に設けられた電動モータが設置された車両前方のモータルームＭＲと燃料電池ＢＡＴの収容室ＨＲ内とを隔てるパネル５０の貫通孔５０ａに取り付けて用いられる。またこのグロメット１０には、燃料電池に対するガス排出用のホース(図示せず)を中継接続する接続管３０が取り付けられており、モータルームＭＲ側のホースと収容室ＨＲ側のホースの夫々を接続管３０に接続して中継することで、発熱時に燃料電池ＢＡＴで発生するガスを収納室ＨＲ外に放出し得るようにしている。

このグロメット１０は、図２に示すように、パネル５０の貫通孔５０ａに弾性変形を伴って通過可能に形成された基体部１２と、パネル５０の貫通孔５０ａより大径に形成されて当該貫通孔５０ａを通過不能な抜止部１４と、当該基体部１２および抜止部１４の間に設けられてパネル５０の貫通孔５０ａの内周縁が係合可能な溝状のパネル係合溝１６と、当該基体部１２に対してパネル係合溝１６と反対側に位置するよう設けられて両端が開口する貫通孔１８ａが形成された貫通状管部１８と、を備えている。具体的に、基体部１２は、内径が漸次拡大する円錐台状に傾斜するよう形成されて、大径側の端部にパネル係合溝１６を介して抜止部１４が連なるように設けられている。そして、基体部１２の小径側の端部に貫通状管部１８が形成されて、当該貫通状管部１８の貫通孔１８ａが基体部１２の内側および外側で開口するようになっている。このように、グロメット１０は、基体部１２と貫通状管部１８により漏斗状をなしている。なお、以下において、グロメット１０の貫通状管部１８の形成側を前側とし、基体部１２の大径側の開口側を後側として説明する場合がある。

ここで、基体部１２の大径側の端部(以下、環状端部１２ｂという場合がある)の外周縁は、パネル５０の貫通孔５０ａより大径になるよう形成されると共に、パネル係合溝１６の外周縁は、この環状端部１２ｂより小径でかつ貫通孔５０ａより僅かに大径になるよう形成されている。すなわち、図４に示すように、パネル５０の一方側(例えばモータルームＭＲ側)から基体部１２の小径側(貫通状管部１８)を貫通孔５０ａに臨ませて、基体部１２の傾斜した外周面１２ａを貫通孔５０ａの縁部に接した状態で押し込むことにより、基体部１２を含むグロメット１０の全体的な弾性変形を伴って基体部１２が貫通孔５０ａを通り抜けるようになっている。そして、基体部１２が貫通孔５０ａを通り抜けることで、パネル係合溝１６に貫通孔５０ａの内周縁が係合すると共に、基体部１２の環状端部１２ｂと抜止部１４との間にパネル５０が挟まれるようにしてパネル５０にグロメット１０が取り付けられるようになっている。このように、パネル５０の貫通孔５０ａに対してグロメット１０を装着することで、パネル５０の貫通孔５０ａのエッジからホースを保護すると共に、当該貫通孔５０ａを介して水や埃等が浸入するのを防止している。

また、図２(b)に示すように、グロメット１０には、基体部１２の内側からパネル５０の貫通孔５０ａに押し込み可能にする押込部２０が設けられている。この押込部２０は、基体部１２の内側において当該基体部１２の小径側の端部に、貫通状管部１８の貫通孔１８ａに連通する円筒状に設けられている。すなわち、貫通状管部１８および押込部２０により連続した貫通孔１８ａを形成している。ここで、押込部２０の後端面をなす押込面２０ａから基体部１２までの離間間隔は、押込部２０の全周に亘って一定になるよう形成されており、グロメット１０をパネル５０に取り付ける際に、貫通状管部１８を貫通孔５０ａに臨ませた状態で押込部２０の押込面２０ａを前方に向けて押した際に、貫通孔５０ａの縁部に宛がった基体部１２に対して概ね均等に力を作用させて、基体部１２の全体を弾性変形させ得るようにしてある。ここで、基体部１２は、図２(c)に示すように、押込部２０との連設位置(押込部２０の基端部)に肉厚部１２ｃが設けられている。すなわち、基体部１２における押込部２０との連設位置に肉厚部１２ｃを設けることで、基体部１２の内側への弾性変形を抑制すると共に、弾性変形した基体部１２が弾発的に原形に復帰し易くしてある。

また、図３に示すように、グロメット１０に取り付けられる接続管３０は、長手方向に沿って貫通孔３２ａが形成された管体３２と、当該管体３２の両端に設けられてホースの端部に差し込まれる係止爪部３８とを備えている。この係止爪部３８は、当該係止爪部３８を設けた管体３２の端部から他方側の端部に向けて、管体３２の外周面から離れるように傾斜したテーパ状に形成されており、当該係止爪部３８により接続したホースが抜け止めされるようになっている。なお、この実施例の管体３２は、グロメット１０(貫通状管部１８)の貫通孔１８ａに後方から挿通される第１管部３４と、当該グロメット１０の外側において第１管部３４から屈曲するように延在する第２管部３６とから形成されているが、当該管体３２の形状は任意であり、例えば管体３２の全体を直線状に形成してもよい。ここで、貫通状管部１８の貫通孔１８ａに第１管部３４を挿通した際に、当該第１管体３４に設けた係止爪部３８が貫通状管部１８の前端面１８ｂに係止するようになっており、これにより接続管３０のグロメット１０からの離脱を防止している。

また、第１管部３４には、第１管部３４の径方向外方に延出するように押圧板４０が設けられている。この押圧板４０は、当該第１管部３４の係止爪部３８をグロメット１０の貫通状管部１８の貫通孔１８ａに挿通して係止した状態で、当該グロメット１０の押込部２０の押込面２０ａに当接するようになっている。ここで、第１管部３４の係止爪部３８から押圧板４０までの間隔は、貫通状管部１８の前端面１８ｂから押込部２０の押込面２０ａまでの間隔とほぼ一致するよう形成されており、貫通状管部１８の前端面１８ｂに第１管部３４の係止爪部３８が係止すると共に押込部２０の押込面２０ａに押圧板４０が当接することにより、接続管３０がグロメット１０に対して所定位置に安定して保持されるようになっている。

また、第１管部３４には、押圧板４０よりも第１管部３４の端部から離れた位置に保護板４２を設けてある。この保護板４２は、押圧板４０よりも大径に形成されて、基体部１２の後方開口の外側において当該後方開口を塞ぐように覆っている。すなわち、保護板４２により基体部１２の内側への異物侵入を防止し、グロメット１０の損傷を防ぐようにしてある。

次に、グロメット１０の構成についてパネル５０への取り付け時の作用とより詳細に説明する。なお、接続管３０は、パネル５０に対するグロメット１０の取り付け前および取り付け後の何れのタイミングでグロメット１０に取り付けるようにしてもよいが、ここでは接続管３０を取り付けた状態でグロメット１０をパネル５０に取り付けるものとする。図４(a)に示すように、グロメット１０をパネル５０に取り付ける際に、貫通状管部１８を貫通孔５０ａに臨ませた状態で押込部２０の押込面２０ａを前方に向けて押して、基体部１２をパネル５０の貫通孔５０ａに押し込む。ここで、接続管３０をグロメット１０に取り付けた状態では、接続管３０を把持して前方に押し込むことで、当該接続管３０の押圧板４０により押込部２０の押込面２０ａを前方に向けて押すことができる。

基体部１２をパネル５０の貫通孔５０ａに押し込んでいる間は、貫通孔５０ａの縁部に摺動しながら基体部１２が内側に向けて弾性変形する。そして、図４(b)に示すように、基体部１２の弾性変形は、基体部１２の環状端部１２ｂが貫通孔５０ａの開口縁に臨む状態で最大になる。そして、基体部１２の環状端部１２ｂが貫通孔５０ａを通り抜けることで、基体部１２が弾発的に原形に復帰し、パネル係合溝１６にパネル５０が係合する(図４(c)参照))。

ここで、押込部２０は、基体部１２の傾斜した外周面１２ａを貫通孔５０ａの縁部に接した状態で前方に向けて押した際に、基体部１２を外側に押す力を作用するよう形成されて、基体部１２の体積歪みを増加させるようにしてある。ここで、体積歪みとは、体積変形に関わる歪みであり、基体部１２の体積変化をもとの基体部１２の体積で除したものである。すなわち、体積歪みをε、変形前の基体部１２の体積をＶ_１、変形後の基体部１２の体積をＶ_２とした場合に、ε＝(Ｖ_２－Ｖ_１)／Ｖ_１により表される。この体積歪みは、ＣＡＥ解析によって求めるようにしてもよく、また実際に試験品を作製して実測により求めるようにしてもよい。この実施形態ではＣＡＥ解析によって体積歪みを求めている。すなわち、図５に示すように、押込部２０の押込面２０ａを前方に向けて所定の押込力Ｆで押した際に、基体部１２がパネルの貫通孔５０ａの縁部に接触することで、基体部１２を外側に押すように力Ｆ１が作用し、基体部１２の内面側が圧縮するように変形すると共に外面側が伸張するように変形して(図４(b)参照)、基体部１２とパネルの貫通孔５０ａの縁部との接触部に応力が集中して基体部１２の体積歪みが増加する。

ここで、グロメット１０は、パネル５０の貫通孔５０ａに取り付ける際に、基体部１２の体積歪みが０．３以上となるように形成される。基体部１２の体積歪みが０．３以上となるようにすることで、基体部１２の環状端部１２ｂが貫通孔５０ａを通り抜けて基体部１２が弾発的に原形に復帰した際にグロメット１０の挿入抵抗が急激に消失し、パネル係合溝１６にパネル５０が間違いなく嵌合したという触覚(節度感)を得ることができる。また、パネル係合溝１６の外周縁を貫通孔５０ａより僅かに大径になるよう形成してあるから、基体部１２が弾発的に原形に復帰した際にパネル５０の貫通孔５０ａの開口縁がパネル係合溝１６に勢いよく接触し、挿入抵抗が急激に消失する触覚だけでなく接触音などの聴覚を通じてパネル係合溝１６にパネル５０が間違いなく嵌合したという節度感を得ることができる。

また、基体部１２の体積歪みは０．３３以上となるようにすることがより好ましく、体積歪みが０．３６以上となることがより好ましい。基体部１２の体積歪みこのような範囲にすることで、節度感をより際立たせることができる。特に、体積歪みを０．３６以上とした場合には、際立った節度感が得られることから、取付状態の目視による確認が不可能であったり困難な場所にグロメット１０を取り付ける場合に好適である。また、基体部１２の体積歪みが増大すると、基体部１２の弾性変形に伴う挿入抵抗が過大になり、作業性を損なうことに繋がる。このため、グロメット１０をパネル５０に取り付ける際の基体部１２の体積歪みは０．５以下であることが好ましく、０．４８以下であることがより好ましい。

具体的に、図２(c)に示すように、押込部２０は、パネル５０に対するグロメット１０の取付姿勢を基準として、基体部１２の環状端部１２ｂの突出端から押込面２０ａまでの貫通孔５０ａ開口方向(押し込み方向)の間隔Ｌが－１ｍｍ～＋５ｍｍとなるように形成される。なお、押込部２０の押込面２０ａが環状端部１２ｂの突出端より前側に位置する状態を(－)で示し、環状端部１２ｂの突出端より後側に位置する状態を(＋)で示している。押込部２０の押込面２０ａが基体部１２の環状端部１２ｂに対して上記範囲に位置することで、基体部１２をパネル５０の貫通孔５０ａに押し込む過程で基体部１２の環状端部１２ｂが貫通孔５０ａの縁部の内側に接触し、基体部１２の弾性変形が最大になった状態(図の状態)で基体部１２の体積歪みを０．３～０．５とすることができる。

更に、グロメット１０は、ＪＩＳＫ６２５３に基づいてデュロメータ硬さ試験機(タイプＡ)で測定した硬度が５０～８０の範囲となる弾性ゴムにより形成することが望ましい。また、グロメット１０の押込部２０の厚みＴは、パネル５０の貫通孔５０ａの内径Ｄ(直径)に対して、Ｔ／Ｄ×１００≧１０(％)の厚みとなるように形成することが望ましい。すなわち、押込部２０の厚みＴが貫通孔５０ａの内径Ｄに対して薄すぎる場合には、押込部２０の押込面２０ａを押し込んだ際に、当該押込部２０が座屈しやすくなり、押込部２０の押込面２０ａのパネル面５２に対する位置を前述した範囲に保持できなくなる可能性がある。

すなわち、押込部２０の押込面２０ａのパネル面５２に対する位置関係や、弾性ゴムの硬度、押込部２０の厚みを、上記の範囲となるようにグロメット１０を形成することで、基体部１２の体積歪みを０．３～０．５となるようにすることができ、グロメット１０のパネル５０の貫通孔５０ａに対する挿入荷重を過大に高めることなく、パネル５０への取り付け時には良好な節度感を得ることができる。また、このグロメット１０をパネル５０に取り付ける際には、パネル５０の貫通孔５０ａを基体部が通過するだけでパネル係合溝１６に貫通孔５０ａの内周縁が係合する。すなわち、グロメット１０の取り付け時の節度感を高めるために突起などを形成する必要が無く、グロメット１０全体を簡単な形状にすることができ、パネル５０への取り付け時の挿入荷重の増大を抑制することができる。また、グロメット１０を簡単な形状にすることができるから、グロメット１０を成形するための金型形状を単純にでき、製造コストを安価に抑制することができる利点がある。

(試験例)
ここで、試験体１～試験体５とするグロメット１０を作成し、パネル５０に形成した内径２５ｍｍとした貫通孔５０ａにグロメット１０を取り付ける取付試験を行った。その取付試験の結果を表１に示す。この試験体１～試験体５のグロメット１０は、ＪＩＳＫ６２５３に基づいてデュロメータ硬さ試験機(タイプＡ)で測定した硬度が６０のＥＰＤＭゴムを用いて基体部１２の厚み：１．４ｍｍ、基体部１２の環状端部１２ｂの外周径：１７．８ｍｍ、パネル係合溝１６の外周径２．６ｍｍ、押込部２０の厚み：２．５ｍｍとなるように形成した。また、基体部１２をパネル５０の貫通孔５０ａに押し込む過程で基体部１２の環状端部１２ｂが貫通孔５０ａの開口縁に臨んだ状態で、パネル面５２に対する押込部２０の押込面２０ａは、試験体１では＋４．５ｍｍに位置し、試験体２では＋０．２ｍｍに位置し、試験体３では－０．５ｍｍに位置し、試験体４では－２．５ｍｍに位置し、試験体５では－４．５ｍｍに位置するように、各試験体に押込部２０を形成してある。なお、パネル５０の貫通孔５０ａに対するグロメット１０の挿入速度は、１０ｍｍ／ｍｉｎとした。

表１に示すように、試験体１～３に係るグロメット１０は、基体部１２の体積歪みがそれぞれ４６、３６、３２となり、基体部１２の環状端部１２ｂが貫通孔５０ａを通り抜けてグロメット１０がパネル５０に取り付けられた際に、その挿入抵抗が急激に消失してパネル係合溝１６にパネル５０が嵌合したことを触覚および聴覚で把握できる良好な節度感を得ることができた。一方で、試験体４～５に係るグロメット１０は、基体部１２の体積歪みがそれぞれ２６、２４となり、基体部１２の環状端部１２ｂが貫通孔５０ａを通り抜けてグロメット１０がパネル５０に取り付けられた際の挿入抵抗の変化に乏しく、充分な節度感を得ることができなかった。すなわち、この官能試験の結果からも、基体部１２の体積歪みを０．３～０．５の範囲になるようにグロメット１０を形成することで、グロメット１０をパネル５０に取り付けた際に良好な節度感が得られることが分かる。

(変更例)
前述した実施例の構成に限定されず、例えば以下のように変更することができる。
(１) 押込部２０を円筒状に形成するようにしたが、円筒状である必要はなく、例えば角筒状に形成するようにしてもよい。
(２) 押込部２０は、壁面が連続した円筒状である必要はなく、押込部２０を複数形成し、複数の押込部２０で例えば円筒状をなすようにしてもよい。また、分割した複数の押込部２０の間に隙間を形成するようにしてもよい。押込部２０の壁面を連続した形状に形成した場合には、当該押込部２０の押込面２０ａを押し込んだ際に、基体部１２に対して均等になるように力を作用させることができる利点がある。
(３) 実施例では、グロメット１０に接続管３０を取り付けるようにしたが、接続管３０を省略することも可能である。すなわち、グロメット１０の押込部２０の押込面２０ａを作業者の手指や工具等で押し込むようにしてもよい。また貫通孔１８ａにワイヤハーネスを挿通するグロメット１０に適用し得ることは当然である。また、グロメット１０は、収容室ＨＲを隔てるパネル５０に取り付ける構成に限られず、空間を仕切るように設けた各種パネルに取り付けることができるものである。

１０グロメット，１２基体部，１４抜止部，１６パネル係合溝
１８貫通状管部，２０押込部

Claims

弾性ゴムにより形成されてパネルの貫通孔に取り付けられるグロメットであって、
内径が漸次縮小する錐台状の基体部と、
前記基体部の小径側に設けられて両端が開口する貫通状管部と、
前記基体部の大径側に設けられて前記パネルの表面に係合して抜け止めする抜止部と、
前記基体部の大径の端部と前記抜止部との間に設けられて前記貫通孔の内周縁が係合するパネル係合溝と、
前記基体部の内側に設けられ、前記パネルの貫通孔に取り付ける際に押し込む押込部と、を備え、
前記押込部を押し込んで前記パネルの貫通孔に取り付ける際に、前記基体部の体積歪みが０．３～０．５となるように形成されている
ことを特徴とするグロメット。
前記押込部は、前記基体部においてパネルの貫通孔に挿通される大径側の端部から押込面までの押し込み方向の間隔が－１ｍｍ～＋５ｍｍの範囲となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載のグロメット。
前記基体部は、ＪＩＳＫ６２５３に基づく硬度が５０～８０の範囲となる弾性ゴムにより形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のグロメット。