JP5243914B2 - ホールプラグ - Google Patents

Description

本発明は、自動車のボディパネル等の板状部材に設けられた孔を閉塞するためのホールプラグに関する。

従来、自動車のボディパネルには、作業・点検、ワイヤハーネス等の配線および部材の取り付け等に用いられる孔が設けられている。これらの孔は、使用しない場合には、水等の侵入を防止するために樹脂製のホールプラグによって閉塞されるのが一般的である。このホールプラグについては、装着作業性や止水（防水）性の向上等を目的として種々の技術が開発されている。

例えば、中央に盲孔が設けられるとともに、取付孔に係止される係止爪が全外周に設けられた挿入部と、この挿入部の上端に連接された非挿入部とを備え、挿入部は、非挿入部の周縁に設けられた環状の円弧状溝を有し、円弧状溝には、所定間隔で周方向に複数配置された径方向に沿って延在する隔壁部が設けられているホールプラグが知られている（特許文献１参照）。

また、例えば、頭部と、この頭部の裏面から突設され、板状部材の孔に挿入される脚部とを備え、脚部は、頭部の裏面からそれぞれ起立する板状の複数の起立板をもって筒形状をなすように形成され、各起立板部の基端部には、頭部と協働して板状部材の孔の周縁部を挟持する係合段部が形成され、各起立板部の内側には、その径方向内方への撓みを抑制する波状の板材からなる支持部が設けられたホールプラグが知られている（特許文献２参照）。
特開昭６１−５９０６７号公報 特開２００４−１６２８０８号公報

ところで、上記特許文献１に記載の従来技術では、円弧状溝に設けられた隔壁部がリブとして作用することで、ホールプラグの取付時には挿入部の過度の変形が防止され、また、取付後においては、高い抜去力（孔から外れることを防止するため保持力）が実現されるとともに、挿入部を取付孔に密接させて止水性が高まるという利点がある。しかしながら、上記隔壁部は、ホールプラグの径方向に沿って直線状に設けられているためその周辺の係止爪が内側に変形し難くなり、ホールプラグの製造の際に金型の無理抜き（即ち、ホールプラグの成形後に係止爪を弾性変形させながら金型から取り出すこと）を行うと、場合によっては係止爪に過度の力が作用して係止爪が破損してしまうという課題があった。

この点に関し、上記特許文献２に記載の従来技術では、支持部（上記隔壁部に相当）は波状の板材からなるため、この板材のばね性により、金型の無理抜き時における径方向内方に向かう撓み力を抑制でき、係止爪が保護されるという利点がある。しかしながら、波状の支持部はその機能を果たすために長手方向の寸法を比較的大きく確保する必要があり、これにより、起立板部と支柱部との間隔も支持部を収容可能な程度に広く確保する必要が生じるため、ホールプラグの設計の自由度が損なわれるとともにその小型化が阻害されるという課題があった。また、特許文献２の従来技術では、板状部材の孔の内周面に密接する起立板部は、周方向に所定間隔で複数配置される構成であるため、高い止水性を確保することが難しいという課題もあった。

本発明は、このような従来技術の課題を鑑みて案出されたものであり、高い抜去力を実現しつつ、成形品を金型から離型する際の係止爪への負荷を軽減することを可能としたホールプラグを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、頭部（２）と、当該頭部から突設された脚部（３）とを備え、板状部材（２１）に設けられた孔（２２）に前記脚部を挿入することによって当該孔を閉塞するホールプラグ（１）であって、前記脚部は、第１壁（１１）と、前記第１壁に対向する第２壁（１２）と、前記第１壁と前記第２壁とを連結するリブ（１５）と、前記第２壁の外周面に設けられ、前記脚部が前記孔に挿入された際に当該孔の周縁に係止される係止爪（１４）とを有し、前記リブは、前記係止爪の位置に対応して配置され、前記脚部の挿入方向から見た場合に、ホールプラグの中心から前記係止爪の中心に向かう方向に対して傾斜している構成とする。

また、第２の発明として、前記リブは、前記脚部の挿入方向から見た場合に、前記係止爪の中心からオフセットした位置で前記第２壁に対して接続されている構成とすることができる。

また、第３の発明として、前記第１壁は、その一端側で前記頭部に接続されるとともに、その他端側で前記第２壁に接続され、前記第２壁は筒状を呈する構成とすることができる。

また、第４の発明として、前記第２壁の上部に連接されるとともに、前記脚部が前記孔に挿入された際に前記板状部材に当接するフランジ部（４）を更に備えた構成とすることができる。

上記第１の発明によれば、第１壁と前記第２壁とを連結するリブを、脚部の挿入方向から見て、ホールプラグの中心から係止爪の中心に向かう方向に対して傾斜させて設けることで、ホールプラグの高い抜去力を実現しつつ、ホールプラグを金型から離型する際の係止爪への負荷を軽減することが可能となる。また、係止爪側からの押圧に対してリブが容易に弾性変形するため、リブ自体の破損を防止できるという利点もある。

上記第２の発明によれば、係止爪が容易に内側（リブ側）へ変位可能となり、ホールプラグを金型から離型する際の係止爪およびリブへの負荷をより効果的に軽減することができる。

上記第３の発明によれば、簡易な構成により、板状部材の孔に脚部が挿入された際に当該孔の内周面に第２壁の外周面を密接させることが可能となり、ホールプラグの高い止水性を実現することができる。

上記第４の発明によれば、簡易な構成により、ホールプラグの止水性をより効果的に高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。以下では、特に断り書きのない限り、方向を示す用語「上」および「下」は、図４に示したホールプラグ１に従うものとする（即ち、頭部２側が上側、脚部３側が下側となる。）。

図１および図２はそれぞれ本発明に係るホールプラグを上側および下側から見た斜視図であり、図３はホールプラグの平面図であり、図４は図３中のIV−IV線部分断面図であり、図５は係止爪およびリブの詳細構成を示す部分拡大図である。なお、図５は、ホールプラグを下側から見た場合の構成を示している。

図１および図２に示すように、ホールプラグ１は、自動車のボディパネル（板状部材）２１に設けられた孔２２（図６参照）を閉塞するためのものであり、円形の平板からなる頭部２と、この頭部２の周縁から下方に突設された脚部３と、この脚部３の周縁から斜め下方に延設されたフランジ部４とを備え、これら各部２〜４が合成樹脂材料によって一体形成されている。

脚部３は、図４にも示すように、頭部２の下面に接続された内筒（第１壁）１１と、この内筒１１を囲繞する外筒（第２壁）１２とを有する。内筒１１と外筒１２とは、略円筒状を呈し、互いの下端部が接続されている。これにより、脚部３は略Ｕ字状の断面を有し、頭部２の周辺には環状溝１３が形成される。外筒１２の外径の大きさは、脚部３が挿入される孔の径に基づき設定される。また、外筒１２の外周面には、ホールプラグ１が孔２２（図６参照）に挿入された際にその孔２２の周縁に係止される係止爪１４が突設されている。係止爪１４は、周方向に略等間隔で複数（ここでは、５つ）配置されている。

環状溝１３内には、内筒１１の外周面と外筒１２の内周面とを連結する複数（ここでは、５つ）のリブ１５が設けられている。各リブ１５は、各係止爪１４の位置に対応して配置されており、図５にも示すように、外筒１２に対し、係止爪１４が突設された位置の裏側に接続されている。平面視（孔に対する脚部３の挿入方向から見た場合）において、内筒１１と外筒１２との間で略直線的に延在する各リブ１５は、その中心線Ａが、ホールプラグ１の中心Ｏから係止爪１４の中心Ｐに向かう軸線Ｑ（径方向）に対して傾斜するように設けられている。本実施形態では、リブ１５の傾斜の程度を示す角度θは４５°に設定されている。また、平面視において、各リブ１５の中心Ｂは係止爪１４の中心Ｐから周方向の一方側にオフセットした位置で外筒１２に対して接続されている。

フランジ部４は、図４に示すように、内周縁が外筒１２の上端縁に接続され、脚部３がボディパネル２１の孔２２（図６参照）に挿入された際に、その先端部（外周縁）がボディパネル２１の表面に当接する。

図６はホールプラグをボディパネルに装着する様子を示す模式的断面図である。ボディパネル２１に対するホールプラグ１の装着時には、使用者は、図６（Ａ）に示すように、ボディパネル２１に設けられた孔２２にホールプラグ１の脚部３を挿入する。脚部３は、外筒１２の最大外径（係止爪１４の先端を基準としたもの）が孔２２の径よりも大きく設定されている。使用者がホールプラグ１を挿入方向に押し込むと、各係止爪１４が孔２２の内周面によって内向きに押圧され、これにより、脚部３は、その下部側が弾性変形して内側に変位することで孔２２に挿入される。

この場合、係止爪１４を裏側（内側）から支持するリブ１５は、径方向に対して傾斜して設けられているため、係止爪１４が押圧された際に容易に弾性変形する。これにより、環状溝１３の幅（内筒１１と外筒１２との距離）が比較的小さい場合でも、脚部３（係止爪１４およびその周辺部位）の必要な変位量を確保することが可能である。さらに、リブ１５は、係止爪１４の中心からオフセットした位置で外筒１２に対して接続されているため、図５に示したように、係止爪１４の裏側の環状溝１３内に所定のクリアランス（リブ１５が存在しない領域Ｇ）が形成され、係止爪１４およびその周辺部位の変位量をより大きく確保することが可能となっている。

脚部３が所定位置まで挿入されてホールプラグ１の装着が完了すると、図６（Ｂ）に示すように、脚部３は、図６（Ａ）の変形状態から概ね元の状態に回復し、係止爪１４が孔２２の周縁部（ここでは、ボディパネル２１の端面２１ａ）に係止された状態となる。このとき、リブ１５の弾性回復力により、外筒１２の外周面が孔２２の内周面に衝当する。これにより、使用者は良好な節度感が得られて装着作業性が向上するとともに、高い抜去力が実現される。また、このとき、外筒１２の外周面が孔２２の内周面に密着した状態となるため、良好な止水性が得られる。図４に示したように、内筒１１の厚みは比較的大きく、外筒１２の厚みは比較的小さく設定されており、これにより、変形容易な外筒１２により孔２２に対する密着性を高めつつ、変形し難い内筒１１によりリブ１５により係止爪１４を安定的に支持することを可能としている。

また、図６（Ｂ）に示す装着完了状態では、フランジ部４は、その先端部がボディパネル２１の上面２１ｂに当接し、係止爪１４との間にボディパネル２１を挟持した状態となる。これにより、ホールプラグ１のボディパネル２１に対する装着状態が安定的に保持される。フランジ部４は、図４に示したように、外側に向かって先細り状の断面を有しているため、その先端（自由端）側はボディパネル２１の上面２１ｂに沿って容易に弾性変形し、これにより、上面２１ｂとの接触面積が大きくなって高い密着性（即ち、止水性）が得られる。

図７はホールプラグを成形する際の金型の概略構成を示す模式図である。ホールプラグは、周知の方法に従って、金型３１のキャビティＣ内に周知の熱可塑性樹脂（ポリエチレン等）を射出することによって一体成形される。上述のように、ホールプラグは、リブを径方向に対して傾斜させた構成としたため、その成形品を金型３１から無理抜きにより離型する際には、外筒における係止爪およびその周辺部位が内側に容易に変位して、係止爪が受ける負荷（せん断力等）が軽減される。これにより、成形時における係止爪の破損を防止することができる。また、係止爪側からの押圧に対してリブが容易に弾性変形するため、リブ自体の破損を防止できる。この場合、上述のように、リブが、係止爪の中心からオフセットした位置で外筒に対して接続される構成としたため、無理抜き時における係止爪およびその周辺部位の変位量をより大きく確保することが可能となり、係止爪およびリブが受ける負荷はより効果的に軽減されるという利点がある。

なお、上記金型からの離型時における係止爪の破損防止効果は、ボディパネルの孔に一旦装着したホールプラグを取り外す際にも、同様に得られるものである。即ち、上記構成のホールプラグは、再利用する際にも良好な装着性を維持できる（係止爪の破損等により係止力が低下することはない）という利点がある。

本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、本発明に係るホールプラグのリブは、少なくともホールプラグの中心から係止爪の中心に向かう方向に対して傾斜している限りにおいて、その他の形状、数量、配置等は、種々の変更が可能である。また、リブが連結する２つの壁（実施形態における内筒１１および外筒１２）は、必ずしも筒状である必要はない。また、本発明に係るホールプラグは、上述のボディパネルに限らず任意の板状部材に設けられた孔を装着対象とすることができる。上記実施形態では、係止爪が係止される孔の周縁部はＬ字状断面を有するものとしたが、係止爪を係止可能な程度に、ボディパネルの板厚を増大させた構成としてもよい。

本発明に係るホールプラグの斜視図 図１のホールプラグを下側から見た斜視図 ホールプラグの平面図 図３中のIV−IV線部分断面図 ホールプラグの係止爪およびリブの詳細構成を示す部分拡大図 ホールプラグをボディパネルに装着する様子を示す模式的断面図 ホールプラグを成形する際の金型の概略構成を示す模式図

符号の説明

１ ホールプラグ
２ 頭部
３ 脚部
４ フランジ部
１１ 内筒（第１壁）
１２ 外筒（第２壁）
１３ 環状溝
１４ 係止爪
１５ リブ
２１ ボディパネル（板状部材）
２２ 孔
３１ 金型

Claims (2)

1. 頭部と、当該頭部から突設された脚部とを備え、板状部材に設けられた孔に前記脚部を挿入することによって当該孔を閉塞するホールプラグであって、
   前記脚部は、
   第１壁と、
   前記第１壁の外側に対向する第２壁と、
   前記第１壁と前記第２壁とを連結するリブと、
   前記第２壁の外周面に設けられ、前記脚部が前記孔に挿入された際に当該孔の周縁に係止される係止爪と
   を有し、
   前記第１壁は、その一端側で前記頭部に接続されるとともに、その他端側で前記第２壁に接続され、
   前記第２壁は、筒状を呈し、
   前記リブは、前記係止爪の位置に対応して配置され、前記脚部の挿入方向から見た場合に直線的に延在し、当該リブの延在方向は、ホールプラグの中心から前記係止爪の中心に向かう径方向に対して傾斜し、当該リブの外側端部が、前記係止爪の中心から周方向の一方側にオフセットした位置で前記第２壁に対して接続され、当該リブの中心は、前記係止爪の中心を通る径方向の仮想線に対して周方向の前記一方側に前記外側端部よりも更にオフセットした位置にあることを特徴とするホールプラグ。
2. 前記第２壁の上部に連接されるとともに、前記脚部が前記孔に挿入された際に前記板状部材に当接するフランジ部を更に備えたことを特徴とする、請求項１に記載のホールプラグ。

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