(57)【要約】      （修正有）【課題】様々な寸法の穴に固定できる穴プラグを提供すること。【解決手段】穴プラグ１０が、中心開口部２０を有した本体１２と、本体をワークの穴に固定する固定部材２４と、本体に取り付けられた環状の発泡層４０であって、穴内に発泡して液密の遮蔽を形成する発泡層とを具備し、固定部材は、該穴プラグを穴に固定する際に、該穴内に押入されるように形成されており、該固定部材は、該穴プラグを穴に固定したときに、該穴の直径に応じて様々な半径位置で同穴の内縁部と係合して、同穴の内縁部から半径方向内側に力を受け、同穴から抜去されることに抵抗するようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成した穴に固定する穴プラグにおいて、
中心開口部を有した本体と、
前記本体を前記ワークの穴に固定する固定部材と、
前記本体に取り付けられた環状の発泡層であって、前記穴内に発泡して液密の遮蔽を形成する発泡層とを具備し、
前記固定部材は、該穴プラグを前記穴に固定する際に、該穴内に押入されるように形成されており、該固定部材は、該穴プラグを前記穴に固定したときに、該穴の直径に応じて様々な半径位置で同穴の内縁部と係合して、同穴の内縁部から半径方向内側に力を受け、同穴から抜去されることに抵抗ようになっている穴プラグ。
【請求項２】
前記固定部材は、概ね前記本体の直径上に配置された一対のウイングを具備しており、前記ウイングは、前記穴の周縁部に係合することによって、前記本体の半径方向内側に偏倚されるようになっている請求項１に記載の穴プラグ。
【請求項３】
前記ウイングは、前記本体の中心軸線に沿って先端方向に前記中心軸線に接近するように傾斜した前縁傾斜部と、前記前縁傾斜部とは反対に前記中心軸線に沿って先端方向に前記中心軸線から離反するように傾斜した後縁傾斜部とを有している請求項２に記載の穴プラグ。
【請求項４】
前記本体は、該本体の直径方向に延設され、該穴プラグを前記穴に固定する際、前記穴に対して前記本体を中心に位置決めするためのセンタリングリブを更に有している請求項２に記載の穴プラグ。
【請求項５】
前記センタリングリブは、前記ウイングが配置されている直径とは異なる直径に沿って延設されてた本体部分と、該本体部分の両端部に回動自在に連結されたアーム部分を有しており、前記アーム部分は、前記本体の中心軸線に沿って先端方向に収れんするように設けられている請求項４に記載の穴プラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに形成された穴を閉塞する発泡性穴プラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
組立工程の間、締結具を挿通、固定したり、或いは、配管や配線等を通したりするために穴を形成したパネルから成る様々なワークがある。例えば、自動車製造では、パネルやフレームのようなワークを電着塗装することがある。電着塗装工程では、ワークは電着塗料槽に浸漬される。こうした場合、ワークを電着塗料槽から引き揚げたときに、電着塗料を排出するように形成された排水口を有している。こうした排水口は、塗装後に穴プラグによって閉塞し、湿気や音響エネルギーが穴を通らないようにしている。
【０００３】
一方、ワークを組み立てた後に、排水口にアクセスすることが難しくなることがある。例えば、ワークを自動車の外板に固定すると、この外板その他のパネル例えば内装パネルによって、作業者がワークに形成された排水口に穴プラグを挿入することができなくなることがある。こうした問題を解決する穴プラグが特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０１２９３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の穴プラグは、組立てに先行してワークに形成された穴に装着することができるが、例えばワークが自動車の車体を作るためのパネルのような場合、パネルには種々の寸法の穴が形成されるので、穴の大きさに合わせて種々の大きさの穴プラグを準備しなければならない問題がある。
【０００６】
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、様々な寸法の穴に適合する穴プラグを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明によればワークに形成した穴に固定する穴プラグにおいて、中心開口部を有した本体と、前記本体を前記ワークの穴に固定する固定部材と、前記本体に取り付けられた環状の発泡層であって、前記穴内に発泡して液密の遮蔽を形成する発泡層とを具備し、前記固定部材は、該穴プラグを前記穴に固定する際に、該穴内に押入されるように形成されており、該固定部材は、該穴プラグを前記穴に固定したときに、該穴の直径に応じて様々な半径位置で同穴の内縁部と係合して、同穴の内縁部から半径方向内側に力を受け、同穴から抜去されることに抵抗ようになっている穴プラグが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、穴プラグをプレートのようなワークに形成した穴に固定するとき、固定部材が穴の直径に応じて様々な半径位置で同穴の内縁部と係合して、同穴の内縁部から半径方向内側に力を受け、同穴から抜去されることに抵抗するので、種々の直径の穴に穴プラグを固定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の好ましい実施形態による穴プラグを上方から見た斜視図である。
【図２】図１の穴プラグを下方から見た斜視図である。
【図３】図１の穴プラグの上面図である。
【図４】図１の穴プラグの底面図である。
【図５】図４の矢視線V-Vの方向に見た図１の穴プラグの側面図である。
【図６】図４の矢視線VI-VIの方向に見た図１の穴プラグの側面図である。
【図７】図４の矢視線VII-VIIの方向に見た図１の穴プラグの断面図である。
【図８】プレートに形成した穴に固定された穴プラグをプレートと共に示す図４の矢視線VIII-VIIIの方向に見た図１の穴プラグの断面図である。
【図９】プレートに形成した穴に固定された穴プラグをプレートと共に示す図４の矢視線VIII-VIIIの方向に見た図１の穴プラグの断面図であり、図８の場合よりも大きな穴に穴プラグを固定する場合を示した図である。
【図１０】プレートに形成した穴に固定された穴プラグをプレートと共に示す図４と同様の方向に見た底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
本実施形態による穴プラグ１０は、プラスチック、ゴム、金属等によって形成することのできる本体１２を具備している。本体１２は、中心軸線Ｏを中心とした概ね円筒形状の外周リブ１４と、中心軸線Ｏに対して垂直に延び、外周リブ１４の上縁部１８に結合された棚部１６とを有している。棚部１６には、中心開口部２０と、スリット４２とが形成されている。中心開口部２０によって、棚部１６には内縁２２が画成される。図示するように、本体１２は、中心軸線Ｏを有した概ね円筒形状に形成されているが、楕円や長円、矩形、三角形のような他の形状、寸法にて形成することができる。
【００１１】
リブ１４の下端部分には、複数の脚部３６が設けられており、各脚部３６の間に空所３８が形成される。空所３８は、穴プラグ１０をワークの穴に固定したときに、ワークとの間に開口部を提供する。
【００１２】
本体１２は、固定部材としての複数のウイング２４と、センタリングリブ３０とを有している。ウイング２４とセンタリングリブ３０は、本体１２の中心軸線Ｏ方向に延びる支柱２６によって、棚部１６の内縁２２に連結されている。ウイング２４およびセンタリングリブ３０は、該棚部１６から下方または穴プラグ１０の進行方向前方に突出している。
【００１３】
ウイング２４は、本体１２の中心Ｏに関して概ね反対方向に本体１２の直径に沿って延びる多角形状の板部材より成り、前縁傾斜部２４ａと、後縁傾斜部２４ｂとを有している。ウイング２４は、その一端において第１の架橋部２８ａによって支柱２６に連結されている。前縁傾斜部２４ａは、本体１２の中心軸線Ｏに沿って先端方向に中心軸線Ｏに接近するように傾斜し、後縁傾斜部２４ｂは、前縁傾斜部２４ａとは反対に傾斜、つまり本体１２の中心軸線Ｏに沿って先端方向に中心軸線Ｏから離反するように傾斜している。
【００１４】
センタリングリブ３０は、ウイング２４が配置されている直径とは異なる直径に沿って延び、その両端部において第２の架橋部２８ｂによって支柱２６に連結されている。センタリングリブ３０は両端に配置されたアーム部分３４を有している。アーム部分３４は、その一端において、センタリングリブ３０の先端部に連結されている。アーム部分３４は、センタリングリブ３０から棚部１６へ向けて中心軸線Ｏから離反するように斜めに延びている。
【００１５】
穴プラグ１０は、また、棚部１６の下面とリブ１４の内面の間に配設された発泡層４０を具備している。発泡していない状態では、発泡層４０は、棚部１６の内縁２２から内側に中心開口部２０内に突出していない。こうして、発泡層４０が発泡していない状態において、中心開口部２０を通して中心通路が形成される。発泡層４０が発泡していない状態で、電着塗料のような液体が流通可能な中心通路が形成される限り、発泡層４０は中心軸線Ｏに向けて半径方向に内縁２２を超えて突出していてもよい。
【００１６】
図示するように、発泡層４０は、本体１２の形状、寸法に適合する環状部材とすることができる。また、発泡層４０は、棚部１６の下面から軸方向にリブ１４に形成された空所３８の上縁まで延在するようにできる。また、棚部１６の下面から空所３８の上縁までの寸法は一定とすることができる。或いは、該寸法は一定でなくともよい。例えば、発泡層４０は外周側を内周側よりも厚くしたり、或いは、その反対に薄くするようにできる。
【００１７】
発泡層４０は、１つの層で形成したり複数の独立した薄い発泡層を積層して形成するようにできる。例えば、第１の温度で発泡する材料で第１のリングを形成し、第１の温度とは異なる第２の温度で発泡する第２の材料で第２のリングを形成して第１のリングに重ねるようにできる。こうして、発泡層４０は、１または複数の発泡層から形成することができる。
【００１８】
発泡層４０は、熱が印加されたとき、或いは、圧力が低下したり高くなったときにのように圧力変動を受けた時に発泡する発泡材料から形成することができる。例えば、発泡材料は、防水性の障壁となり得るポリウレタンフォーム、ウレタンフォーム、或いは、２部分型（two part）独立気泡フォームとすることができる。他の例として、発泡材料は発泡樹脂等とすることができる。
【００１９】
以下、図７〜図１０を参照して、本実施形態の作用を説明する。
図４の矢視線VII-VIIに沿う穴プラグ１０の断面図である図７、および、図４の矢視線VIII-VIIIに沿う穴プラグ１０の断面である図８、９において、穴プラグ１０は、パネル１００のようなワークに対して固定されている。このとき、リブ１４の脚部３６の先端がパネル１００の側面に当接している。穴プラグ１０は、固定部材としてのウイング２４およびセンタリングリブ３０をパネル１００に形成された排水口のような穴１０２内に押入することによって穴１０２に固定される。
【００２０】
穴プラグ１０がパネル１００の穴１０２へ向けて押し込まれると、ウイング２４の前縁傾斜部２４ａがパネル１００の穴１０２の周縁部に係合して、ウイング２４が半径方向内側に押圧される。このとき、前縁傾斜部２４ａに面取り部２４ｃが形成されているため、ウイング２４は、半径方向内側に押圧されるのと同時に周方向に押圧される。これによって、ウイング２４と支柱２６とを連結する第１の架橋部２８ａが撓み、ウイング２４が支柱２６を中心として回転する。こうして、穴プラグ１０がパネル１００へ向けて押圧されると、ウイング２４は、支柱２６を中心として回転して半径方向の寸法を縮小しながら、穴１０２内に押入される。このとき、ウイング２４の前縁傾斜部２４ａと穴１０２の周縁部との係合を通じて、穴プラグ１０は、前縁傾斜部２４ａと穴１０２の周縁部と間の係合点を結ぶ直径方向に中心位置決めされる。
【００２１】
また、このとき、同時に、センタリングリブ３０のアーム部分３４の側面３４ａが穴１０２の周縁部に係合する。アーム部分３４の側面３４ａと穴１０２の周縁部との係合を通じて、穴プラグ１０は、センタリングリブ３０の本体部分３２の延設された直径方向に中心位置決めされる。
【００２２】
ウイング２４の前縁傾斜部２４ａと後縁傾斜部２４ｂとの間の頂点２４ｄが、パネル１００の穴１０２を超えると、後縁傾斜部２４ｂが穴１０２の周縁部と係合する、このとき、ウイング２４は、第１の架橋部２８ａの弾性力によって穴１０２の周縁部に対して押圧され、後縁傾斜部２４ｂと穴１０２の周縁部との係合によって、穴プラグ１０は、中心軸線Ｏに沿ってパネル１００の穴１０２内に引き込まれる方向、および、後縁傾斜部２４ｂと穴１０２の周縁部と間の係合点を結ぶ直径方向に力を受ける。この直径方向の力は、ウイング２４における穴１０２の周縁部との係合点間の距離が最も長くなるときに最小値となるので、結局、ウイング２４は、上記係合点間の距離が最も長くなる位置に保持されることとなる。
【００２３】
こうして、穴プラグ１０は、上記の軸方向の引き込み力、ウイング２４の後縁傾斜部２４ｂと穴１０２の周縁部との間の係合点を結ぶ直径方向の力、および、センタリングリブ３０のアーム部分３４の側面３４ａと穴１０２の周縁部との間の係合点を結ぶ直径方向の力によって、リブ１４の脚部３６がパネル１００の側面に当接した位置で固定される。
【００２４】
本実施形態では、図１０において実線で示す穴１０２が大きい場合に比べて、穴１０２が小さい場合には、図１０において破線で示すように、ウイング２４は支柱２６を中心として大きく回転し、これによって、中心軸線Ｏに関するウイング２４の最大半径が小さくなる。こうして、本実施形態による穴プラグ１０は、ウイング２４の半径方向の寸法が可変となり、一定の範囲の直径を有した穴に適合することができる。
【００２５】
また、センタリングリブ３０もまた、穴１０２の直径に適合するように変形する。つまり、図８、９に示すように、センタリングリブ３０の本体部分３２に対するアーム部分３４の角度が変化するのである。アーム部分３４は、本体部分３２に対する角度が可変となっており、その側面３４ａにおいて穴１０２の内縁部に係合する位置が変化することによって、穴１０２の直径に適合するようになっている。図９に示すように、アーム部分３４の先端３４ｂが穴１０２の内縁部に係合する場合が、センタリングリブ３０が適合可能な最大の穴１０２である。
【００２６】
リブ１４の脚部３６が、ワークとしてのパネル１００の表面に当接するまで、固定部材としてのウイング２４およびセンタリングリブ３０のアーム部分３４をパネル１００の穴１０２内に押入することによって、穴プラグ１０が穴１０２に固定される。次いで、電着塗料のような液体塗料に浸漬することによって、穴プラグ１０が固定されたワークに液体塗料が塗布される。次いで、ワークが液体塗料から引き上げられると、発泡していない穴プラグ１０の中心開口部２０から液体塗料が排出される。液体塗料が排出された後、ワークが、例えば焼付塗装のために昇温されると、発泡層４０が発泡し、開口部２０および空所３８による側面通路が閉塞され、穴１０２が閉塞される。発泡層４０は、温度変化ではなく、圧力変化によって発泡するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０    穴プラグ
１２    本体
１４    リブ
１６    棚部
１８    上縁部
２０    中心開口部
２２    内縁
２４    ウイング
２４ａ    前縁傾斜部
２４ｂ    後縁傾斜部
２４ｃ    面取り部
２４ｄ    頂点
２６    支柱
２８ａ    第１の架橋部
２８ｂ    第２の架橋部
３０    センタリングリブ
３２    本体部分
３４    アーム部分
３４ａ    側面
３４ｂ    先端
３６    脚部
３８    空所
４０    発泡層
４２    スリット
１００    パネル
１０２    穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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