(57)【要約】【課題】  内側が外側より高圧状態となり得る区画壁に形成された貫通孔を密閉状態にするためのホールプラグを、比較的に軽い力で貫通孔に差込むことができ、かつ、圧力差の変化に因らず貫通孔のシール性能が良好に発揮されるようにする。【解決手段】  ホールプラグ１０は、内側が外側より高圧状態となり得る区画壁に設けられた貫通孔に対し、根元側３０ｂに蓋部材２０を有した合成樹脂製の有底筒形状の嵌込み部材３０を先端側３０ａから内側に向けて差込んで嵌着した状態で、外周面部位３１に装着された複数のリング状突起を有するシール部材４０が所定の圧力差の作用を受けて貫通孔の側壁面に押圧され密着力を作用させて内側を密閉状態にする。また、リング状突起４１以外の他のリング状突起４２は貫通孔の径を超えない範囲で張出されており、リング状突起４１は貫通孔の径よりも張出されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側が外側より高圧状態となり得る区画壁に設けられた貫通孔に対し、根元側に蓋部材を有した合成樹脂製の有底筒形状の嵌込み部材を先端側から内側に向けて差込んで嵌着した状態で、該嵌込み部材の外周面部位に装着された複数のリング状突起を有するシール部材が所定の圧力差の作用を受けて該貫通孔の側壁面に押圧され密着力を作用させることにより前記内側を密閉状態にするホールプラグであって、
前記シール部材の複数のリング状突起のうち所定のリング状突起以外の他のリング状突起は前記貫通孔の径を超えない範囲で前記嵌込み部材の外周面部位から張出されて形成されており、前記所定のリング状突起は該貫通孔の径よりも張出されて形成されていることを特徴とするホールプラグ。
【請求項２】
請求項１に記載のホールプラグであって、
前記所定のリング状突起は、前記シール部材における嵌込み部材の最先端側に配置されていることを特徴とするホールプラグ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のホールプラグであって、
前記所定のリング状突起は、前記他のリング状突起よりも肉薄に形成されていることを特徴とするホールプラグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホールプラグに関する。詳しくは、自動車等車両に搭載された構造物各部位に設けられた貫通孔のうち、使用されずに開口状態とされているものを密閉状態にするためのホールプラグに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のホールプラグは、車両に搭載されたエンジンのシリンダブロック等の部位（区画壁）の製造加工時に形成された貫通孔のうち、最終的に使用されずに開口状態のままにされる貫通孔に差込まれることにより、この貫通孔を密閉状態にする。したがって、特に、上記したエンジン部分の貫通孔に適用される場合には、エンジン内部の潤滑油や冷却水にかかる液圧や流通する気体にかかる気圧の作用によって、エンジンの内側が外側より高圧状態となる場合があるため、ホールプラグをこの負荷に耐え得る設計とすることが必要となる。
ここで、ホールプラグの構成について述べると、貫通孔内に嵌込まれる筒形状の嵌込み部材と、嵌込み部材の根元側に皿形状に形成された蓋部材と、が合成樹脂により一体成形されている。また、嵌込み部材の先端の両側面（周面）部位には、部分的に切込みが設けられて外方向に張出された形状の掛着爪が設けられている。このような構成のホールプラグを貫通孔に差込むと、掛着爪が貫通孔内を通過して壁面の奥側面に弾性的に掛着して抜け外れない状態になる。
また、筒形状の嵌込み部材の外周面部位には、リング状の突起が複数段に形成されたシール部材が装着されている。このシール部材は、ホールプラグを貫通孔に差込んで掛着（嵌着）させると、シール部材の各突起（突条）が貫通孔内の側壁面に密着してシール性能が発揮されるようになっている。また、エンジン部分の貫通孔に適用される場合（内側が外側より高圧状態となる場合）には、その圧力差の作用を受けたシール部材の各突起（リング状の突起）が貫通孔内の側壁面に押圧されて密着力を作用させるため、シール性能が高められるようになっている。詳しくは、シール部材を装着する嵌込み部材の外周面部位が肉薄に形成されており、高圧状態となる内圧（圧力差）の作用を受けた際に弾性的に外方向に撓み易く（シール部材を外方向に押圧する力が作用し易く）されている。
なお、この種の関連技術として、下記特許文献１が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−２０２７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、ホールプラグを貫通孔に差込んで嵌着する際に相当な力が必要とされた。すなわち、嵌込み部材に装着されたシール部材の各突起は、貫通孔の径よりも張出した大きさ（締まり嵌めの状態）に形成されていたために、差込む際に弾性変形に伴う大きな抵抗力を発生していた。
そこで、例えば、各突起の張出し寸法を短くして差込み時にかかる抵抗力を低減させるような構造が考えられる。このように各突起の張出し寸法が短い場合であっても、例えば、エンジン部分の貫通孔に適用されて内側が外側より高圧状態となる場合には、この内圧によって嵌込み部材の外周面部位に膨張力を作用させることができるため、各突起を貫通孔の側壁面に押圧して密着力を高めることができる。しかしながら、圧力差が生じていない状況下においては、各突起と貫通孔の側壁面との間に隙間が形成されてシール性能が発揮されない状態になる。
【０００５】
本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、内側が外側より高圧状態となり得る区画壁に形成された貫通孔を密閉状態にするためのホールプラグを、比較的に軽い力で貫通孔に差込むことができ、かつ、圧力差の変化に因らず貫通孔のシール性能が良好に発揮されるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のホールプラグは次の手段をとる。
先ず、本発明の第１の発明は、内側が外側より高圧状態となり得る区画壁に設けられた貫通孔に対し、根元側に蓋部材を有した合成樹脂製の有底筒形状の嵌込み部材を先端側から内側に向けて差込んで嵌着した状態で、嵌込み部材の外周面部位に装着された複数のリング状突起を有するシール部材が所定の圧力差の作用を受けて貫通孔の側壁面に押圧され密着力を作用させることにより内側を密閉状態にするホールプラグであって、シール部材の複数のリング状突起のうち所定のリング状突起以外の他のリング状突起は貫通孔の径を超えない範囲で嵌込み部材の外周面部位から張出されて形成されており、所定のリング状突起は貫通孔の径よりも張出されて形成されているものである。
この第１の発明によれば、所定のリング状突起以外の他のリング状突起が貫通孔の径を超えない範囲で張出された形状とされている。したがって、貫通孔に嵌込み部材を差込む際には、これらリング状突起は貫通孔の側壁面に干渉しない。また、所定のリング状突起は、貫通孔の径よりも張出されて形成されている。したがって、貫通孔に嵌込み部材を差込むように力を加えると、所定のリング状突起のみが貫通孔の側壁面に干渉し、側壁面に密着力を作用させる。なお、他のリング状突起は、所定の圧力差の作用を受けて貫通孔の側壁面に押圧されることにより、密着力を作用させる。
【０００７】
次に、本発明の第２の発明は、上述した第１の発明において、所定のリング状突起は、シール部材における嵌込み部材の最先端側に配置されているものである。
ここで、所定の圧力差による内圧の作用が嵌込み部材の筒形状内に作用すると、その外周面部位にはシール部材を外方向（張出し方向）に押圧しそうとする力が作用する。詳しくは、この押圧力は、筒形状の長さ方向に亘って均等に作用する（等分布荷重が作用する）。その結果、シール部材の長さ方向の中央部位に最大曲げモーメントが作用する。すなわち、シール部材にかかる押圧力が最大となる。また、シール部材の最先端部位（嵌込み部材の最先端側）には曲げモーメントは作用しない。延いては、シール部材の中央部位は、内圧や貫通孔の側壁面からの反力による作用によって撓み易い部位であると言え、最先端部位は撓み難い部位であると言える。
この第２の発明によれば、所定のリング状突起による密着力は常に効果的に作用する。また、所定の圧力差の作用を受けた際には、他のリング状突起の密着力が効果的に作用する。
【０００８】
次に、本発明の第３の発明は、上述した第１または第２の発明において、所定のリング状突起は、他のリング状突起よりも肉薄に形成されているものである。
この第３の発明によれば、貫通孔の径よりも張出されて形成されている所定のリング状突起が、他のリング状突起よりも肉薄に形成されているため、差込みに必要な力が一層軽減される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
先ず、本発明の第１の発明によれば、ホールプラグを貫通孔に差込むに際し、リング状突起の全体が干渉する場合に比べて軽い力で差込みが行えるため、操作が容易になる。そして、貫通孔の側壁面に干渉状態とされる所定のリング状突起によって内側を密閉状態にすることができる。なお、所定の圧力差が作用した場合には、他のリング状突起が貫通孔の側壁面に押圧されて密着力を作用させるため、良好なシール性能を発揮することができる。
次に、本発明の第２の発明によれば、ホールプラグの差込みに必要な力を軽減しつつ、各リング状突起によるシール性能をより効果的に発揮させることができる。
次に、本発明の第３の発明によれば、ホールプラグの差込みに必要な力をより軽減して操作を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態の実施例について、図面を用いて説明する。
図１〜図３は、ホールプラグ１０の一実施例を示すものである。図１はホールプラグ１０の外観を示す斜視図、図２はホールプラグ１０を区画壁１００の貫通孔１０１に差込んで取付けた状態を示す図、図３は圧力差の作用によって外周面部位３１が外方向に変形した状態を示す図である。なお、図３は、ホールプラグ１０を図２の如く区画壁１００の貫通孔１０１に差込んで取り付けた状態において内圧が作用した場合の変形態様を示している。
本実施例のホールプラグ１０は、車両に搭載されたエンジンのシリンダブロック等の部位（区画壁１００）の製造加工時に形成された貫通孔のうち、最終的に使用されずに開口状態のままにされる貫通孔１０１に差込まれることにより、その内側Ｉを外側Ｏに対して密閉状態にするものである。詳しくは、内側Ｉ（図２参照）が外側Ｏより高圧状態となり得る区画壁１００の貫通孔１０１に対し、ホールプラグ１０を内側Ｉに向けて差込むことで内側Ｉを密閉状態にする。
次に、ホールプラグ１０の構成について説明する。ホールプラグ１０は、図１に良く示されるように、合成樹脂製の有底筒形状の嵌込み部材３０と、この嵌込み部材３０の根元側３０ｂに皿形状に一体形成された蓋部材２０と、複数のリング状突起４１，４２を有するシール部材４０と、によって構成されている。なお、シール部材４０は、嵌込み部材３０の外周面部位３１の装着部３１ｂに装着されて取付けられている。
【００１１】
詳しくは、図１及び図２に良く示されるように、円筒形状の嵌込み部材３０は、先端側３０ａが開口形状とされており、根元側３０ｂが蓋部材２０によって閉塞形状とされている。また、外周面部位３１の先端側３０ａには、部分的に切込み３１ａが設けられて円筒形状の外方向に張出された掛着爪３２が形成されている。詳しくは、掛着爪３２は区画壁１００の貫通孔１０１の径よりも張出されている。更に、外周面部位３１の根元側３０ｂには、壁面が肉薄とされた装着部３１ｂが形成されており、この装着部３１ｂにシール部材４０が装着できるようになっている。
したがって、この嵌込み部材３０は、ホールプラグ１０を先端側３０ａから貫通孔１０１の内側Ｉに向けて差込むようにすると、掛着爪３２が区画壁１００の側壁面１０２に当接して弾性的に窄められる。そして、嵌込み部材３０を更に差込んで掛着爪３２が貫通孔１０１内を通過して区画壁１００の内側面１０３（奥側面）に到達すると、弾性的に拡開されて内側面１０３に掛着し、嵌込み部材３０が取付けられて抜け外れない状態（ロック状態）になる。
【００１２】
次に、シール部材４０は、弾性に優れた素材であるエラストマによって形成されており、図１及び図２に良く示されるように、嵌込み部材３０の装着部３１ｂに装着されて接着状態とされている。また、シール部材４０には、円筒形状の嵌込み部材３０の外周面部位３１から外方向に張出した形状の複数のリング状突起４１，４２が設けられている。詳しくは、複数のリング状突起４１，４２のうち、装着部３１ｂの最先端部位３１ｄの側に配置されるもの４１以外の他のリング状突起４２は、貫通孔１０１の径を超えない範囲で張出されて形成されている（図２参照）。また、装着部３１ｂの最先端部位３１ｄの側に配置されるリング状突起４１は、貫通孔１０１の径よりも張出されて形成されており、更に、他のリング状突起４２よりも肉薄に形成されている。
なお、他のリング状突起４２は、後述する内圧の作用を受けることにより、外方向に押圧されて区画壁１００の側壁面１０２に密着して内側Ｉを密閉状態にできる程度に肉厚が設定されている。
ここで、最先端部位３１ｄの側に配置されるリング状突起４１が本発明の所定のリング状突起に相当する。また、装着部３１ｂの最先端部位３１ｄの側が本発明における嵌込み部材の最先端側に相当する。
【００１３】
したがって、このような構成を備えるホールプラグ１０を区画壁１００の貫通孔１０１の内側Ｉに向けて差込むと、最先端部位３１ｄの側に配置されるリング状突起４１のみが区画壁１００の側壁面１０２に干渉し、他のリング状突起４２は側壁面１０２には干渉しない。よって、リング状突起の全てが側壁面１０２に干渉する場合に比べて軽い力で差込みが行える。また、最先端部位３１ｄの側のリング状突起４１は、他のリング状突起４２よりも肉薄に形成されているため、前述したことにも加えて、より一層軽い力で差込みが行える。
そして、ホールプラグ１０を貫通孔１０１に差込んだ状態（図２参照）では、最先端部位３１ｄの側に配置されるリング状突起４１の密着力によって、内側Ｉが外側Ｏに対して密閉状態とされる。このとき、他のリング状突起４２は、区画壁１００の側壁面１０２との間に隙間が形成された状態とされており、密着力は作用しない。
【００１４】
また、区画壁１００（図２参照）の内側Ｉが外側Ｏより高圧状態となる場合には、図３に良く示されるように、薄肉に形成された嵌込み部材３０の装着部３１ｂは、この内圧の作用を受けて外周面部位３１が外方向（張出し方向）に変形する。この作用により、装着部３１ｂに装着状態のシール部材４０は外方向に押圧される。詳しくは、この押圧力は、円筒形状の長さ方向に亘って均等に作用する。すなわち、等分布に作用する。その結果、装着部３１ｂの中央部位３１ｃには最大曲げモーメントが作用する。すなわち、シール部材４０の長さ方向の中央位置にかかる押圧力が最大となる。したがって、この押圧力の作用によって、他のリング状突起４２を区画壁１００の側壁面１０２に押圧し、密着力を作用させることができる。これにより、内側Ｉの密閉状態が向上する。なお、この密着力は、内圧による作用が大きいほど（圧力差が大きいほど）大きく作用する。
【００１５】
一方で、装着部３１ｂの最先端部位３１ｄには、曲げモーメントは作用しない。延いては、装着部３１ｂの中央部位３１ｃは内圧や区画壁１００の側壁面１０２からの反力による作用によってシール部材４０を支える外周面部位３１が内外に撓み易い部位であると言え、最先端部位３１ｄは撓み難い部位であると言える。したがって、最先端部位３１ｄは、中央部位３１ｃに比べて、円筒形状の内側に撓むことが少ない。したがって、例えば、リング状突起４１が区画壁１００の側壁面１０２に干渉した際に反力を受けても、シール部材４０を支える外周面部位３１の支持力が強く作用する。よって、圧力差の有無に拘わらず、最先端部位３１ｄに配置されたリング状突起４１によって、区画壁１００の側壁面１０２に安定した密着力を作用させる。
【００１６】
続いて、本実施例のホールプラグ１０の使用方法について説明する。
先ず、ホールプラグ１０の嵌込み部材３０を先端側３０ａから貫通孔１０１の内側Ｉに向けて差込む。このとき、装着部３１ｂの最先端部位３１ｄの側に配置されたリング状突起４１（薄肉）のみが側壁面１０２に干渉し、他のリング状突起４２は干渉しない。したがって、ホールプラグ１０は比較的に軽い力で差込まれる。そして、掛着爪３２が区画壁１００の内側面１０３に弾性的に掛着することで、ホールプラグ１０が区画壁１００に取り付けられて抜け外れない状態（ロック状態）になる。この状態では、図２に良く示されるように、最先端部位３１ｄの側のリング状突起４１のみが区画壁１００の側壁面１０２に密着力を作用させており、内側Ｉを外側Ｏに対して密閉状態にしている。
次に、内側Ｉが外側Ｏより高圧状態となる場合には、この圧力差による内圧の作用が嵌込み部材３０の円筒形状内に作用し、図３に良く示されるように、装着部３１ｂの外周面部位３１が外方向（張出す方向）に変形する。そして、この力によりシール部材４０が外方向に押圧される。特に、シール部材４０の中央位置が大きな押圧力を受けて外方向に張出される。よって、このように張出されたリング状突起４２が区画壁１００の側壁面１０２に密着力を作用させるため、内側Ｉがより安定的に密閉される。
【００１７】
このように、本実施例のホールプラグ１０は、複数のリング状突起４１，４２のうち装着部３１ｂの最先端部位３１ｄの側に配置されたもの４１のみが側壁面１０２に干渉するように構成されている。したがって、ホールプラグ１０を貫通孔１０１に差込むに際して、リング状突起の全てが側壁面１０２に干渉する場合に比べて軽い力で差込みが行えるため、差込み操作が容易に行える。また、このリング状突起４１は他のリング状突起４２よりも肉薄に形成されているため、より軽い力で差込みが行える。そして、区画壁１００の側壁面１０２に干渉状態とされるリング状突起４１によって内側Ｉを外側Ｏに対して密閉状態にすることができる。すなわち、このリング状突起４１は、装着部３１ｂの最先端部位３１ｄの側に配置されているため、内圧や区画壁１００の側壁面１０２からの反力による作用によってシール部材４０を支える外周面部位３１が円筒形状の内側に撓むといったことが少ない。よって、安定した密着力を作用させることができる。
また、内側Ｉが外側Ｏより高圧状態となる場合には、この圧力差の作用によって他のリング状突起４２が区画壁１００の側壁面１０２に押圧されて密着力を作用させるため、良好なシール性能を発揮することができる。詳しくは、これら他のリング状突起４２は、装着部３１ｂの中央部位３１ｃ近傍に配置されており、シール部材４０を支える外周面部位３１が円筒形状の内外に撓み易い。したがって、圧力差が生じた場合に、この作用を受けて柔軟に変形し側壁面１０２に大きな密着力を作用させることができる。すなわち、密着状態を安定させることができる。
【００１８】
以上、本発明の実施形態を一実施例について説明したが、本発明は上記実施例のほか各種の形態で実施できるものである。
本実施例においては、本発明の所定のリング状突起に相当するリング状突起４１を装着部３１ｂの最先端部位３１ｄの側に１つ配置したものを示したが、例えば、本実施例のものよりも更に薄肉形状としたリング状突起を装着部の最先端部位の近傍に複数設けるようにしてもよい。すなわち、壁面が肉薄とされた装着部の撓み易さ（中央部位３１ｃが最も撓み易く、最先端部位３１ｄの側が最も撓み難い）を考慮して、差込みに必要な力を小さく抑えつつ、所定のリング状突起による内側Ｉの密閉状態が安定するように各リング状突起の突出量を設定すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例のホールプラグの外観を示す斜視図である。
【図２】ホールプラグを区画壁の貫通孔に差込んで取付けた状態を示す図である。
【図３】圧力差の作用によって外周面部位が外方向に変形した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０    ホールプラグ
２０    蓋部材
３０    嵌込み部材
３０ａ  先端側
３０ｂ  根元側
３１    外周面部位
３１ａ  切込み
３１ｂ  装着部
３１ｃ  中央部位
３１ｄ  最先端部位
３２    掛着爪
４０    シール部材
４１    リング状突起（所定のリング状突起）
４２    他のリング状突起
１００  区画壁
１０１  貫通孔
１０２  側壁面
１０３  内側面
Ｉ  内側
Ｏ  外側
【図１】
2005344814.tif 000003
【図２】
2005344814.tif 000004
【図３】
2005344814.tif 000005