TWI449845B - 孔塞 - Google Patents

Description

孔塞

本發明係關於孔塞，尤指一種使用以封閉諸如：車身嵌板、其他嵌板等板材上開設之通孔之孔塞，特別是由單一構件構成之孔塞。

如眾所知，為了作業、檢修或配線等需要，例如，車輛之車身嵌板等上開設有通孔(包括窗孔及開口)，這些通孔在不使用時，為了防水、灰塵等侵入孔內，常使用孔塞將孔堵塞。習用之孔塞，多採用如專利文獻1或2揭示之單一構件式孔塞。

專利文獻一係本發明同一申請人之申請案，此種孔塞之技術特徵為，具有頭部及自頭部突設之腳部，以及突設在腳部上部周圍之突緣部，而藉由腳部插入板材所設之通孔至突緣部抵住板材表面成為卡止狀態，以封閉通孔。孔塞之腳部由筒形內壁(第一壁)，包圍內壁外周之外壁(第二壁)，及連結內、外壁之肋條，以及設在外壁而於插入板材之通孔時會卡止通孔周緣之卡止爪所構成，且將上述肋條配置於對應卡止爪之位置，而從腳部之插入方向視之，對孔塞之徑向呈傾斜狀，以期實現高拔脫力之同時，改善成型性。

專利文獻二揭示之孔塞之技術特徵為，其外周形成有環狀槽溝，而藉由此環狀槽溝嵌合於板材之通孔之周緣以封閉該通孔。此孔塞之塞體中央部及具有環狀槽溝之塞體外周部係以斷面略呈U字形之彈性賦與部相連接，塞體中央部與塞體外周部之間設有在使用狀態時藉彈性賦與部之彈性力互相卡合以保持塞體中央部於所定位置之保持裝置，而藉此構成以加強止水性能並使孔塞可反覆裝卸使用。

專利文獻一：日本特開2010-90991號

專利文獻二：日本特開2004-116709號

根據專利文獻一之孔塞構造，與外壁全周連續設有卡止爪之構造比較，固然因外壁周圍分散設有卡止爪而具有優良之插入性，但難兼顧提高抗拔脫力。總之，欲充分滿足一方面要減輕插入力，而另一方面又要能提高抗拔脫力之要求，猶如熊掌與魚，無法兼得。至於專利文獻二之構造，欲使環狀槽溝嵌入通孔之周緣之安裝操作性不佳。此外，專利文獻一及二，在使用狀態中，如果對塞子中央部施加向解除保持裝置卡合之方向之外力時，會有意外解除卡合關係而使孔塞脫落之情形發生。

本發明之目的在消除如上所述之問題，一邊維持構造之簡易性及安裝操作性，一邊提高對板材之通孔之插入性之同時，假如受到解除卡合之方向之外力時，也可解消卡合狀態意外被解除之虞。其他目的及特點，可由下文之內容說明而更彰顯。

為達成上述目的，本發明之孔塞係具有一頭部，自該頭部向一端突設之腳部，及突設在上述腳部之上部周圍之突緣部；而藉由上述腳部插入板材上所設通孔內至上述突緣部抵觸上述板材面受阻擋成為卡止狀態，以封閉上述通孔之孔塞；其特徵在於：上述腳部係由連接上述頭部之略呈筒狀之內壁；自該內壁之前端反折部反向沿大致與內壁同向延伸，且與該內壁之間留有間隙之外壁；及構成該外壁之一部份之可彎曲變形之薄壁部所構成；而上述外壁係構成可從上述薄壁部在非彎曲變形狀態下卡止於上述通孔之第一使用狀態，轉變為該外壁因受到施加於上述內壁之外力而介以上述薄壁部產生彈性彎曲變形而增強對上述通孔之壓接力之第二使用狀態。

於上述之本發明中，所謂之「板材」係指諸如汽車之嵌板、內裝板、用以區隔水箱或機器之箱體、殼體或機殼之壁材構件等板狀材料。又，所謂「上述突緣部抵觸上述板材面受阻擋」之構成，並不限於突緣部直接抵住板材之供腳部插入側之表面如實施形態所示，也包括突緣部介以疊置在該板材表面之例如，迫緊或墊圈等構件間接抵觸板材之表面之構成。又，「施加於上述內壁等之外力」包含自內壁之內側將頭部向下方按壓操作時之按壓力(此按壓力也包括作業者誤將頭部自裏側即內壁之內側向上按壓時之外力)，及其他構件碰觸或撞擊內壁或反折部時之碰撞力。

上述本發明以依請求項2至請求項7所述之特徵予以實現為佳：

(1)於請求項1中，該外壁具有能卡止於上述通孔之周緣之複數個卡止爪，並且形成有在上述第二使用狀態下於該外壁介以上述薄壁部與上述前端反折部之境界附近經折屈之第一屈折部，及於臨近上述卡止爪之處經屈折之第二屈折部(請求項2)。

(2)於請求項2中，該內壁之前端反折部係形成有沿插入方向之厚度厚於上述外壁之薄壁部之前端剛體部，藉此剛體部可防止上述卡止爪在上述第二使用狀態下往內崩塌以維持上述卡止爪對上述板材之抵接卡止狀態(請求項3)。

(3)於請求項1~3任一項中，該內壁在上述第二使用狀態下，與上述第一使用狀態對比而言，該內壁係連同上述頭部向脫離上述板材之方向位移，同時上述外壁則以上部向內側位移且以下部向外側位移(請求項4)。

(4)於請求項1~4任一項中，該薄壁部在上述腳部卡止於上述通孔之上述第一使用狀態下，該薄壁係設在上述外壁之穿通上述通孔向外突出部位及上述前端反折部之間，且長度形成長於該前端反折部之全長(請求項5)。

(5)　於請求項1~5任一項中，該突緣部係連設於上述外壁之一端，而上述頭部在上述第一使用狀態下，係與上述突緣部與上述外壁之連接部大致在同一高度(請求項6)。

(6)　於請求項1~6任一項中，該外壁係構成在轉移至上述第二使用狀態之後，可自動回復至上述第一使用狀態(請求項7)。

依請求項1之本發明，由於腳部可從外壁之薄壁部在非彎曲變形狀態下卡止於上述通孔之第一使用狀態，轉變為該外壁因受到施加於上述內壁之外力而介以上述薄壁部產生彈性彎曲變形而增強對上述通孔之壓接力之第二使用狀態之關係，而可獲得下列優點：

(甲)本發明於第一使用狀態下，若有外力從孔塞之內側下面或腳部端末向拔脫之方向作用時，會一時轉換成第二使用狀態而可防止孔塞輕易脫落。換言之，本發明因可從具有通常卡止狀態之值之第一使用狀態變成具有比該狀態更高值之第二使用狀態，故可增強卡合性並增廣用途，而提高汎用性。

(乙)按習用品，如刻意提高孔塞之抗拔脫力時，則對通孔之插入力將會成正比增大，而易造成對孔塞之安裝操作性之不利。對此點，本發明因將孔塞插入成為第一使用狀態時所需之插入力，及使孔從第一使用狀態轉變成第二使用狀態時所需之外力，各為獨立進行，互不干擾，因此可維持良好之安裝操作性及有力之卡止效果。

依請求項2之發明係將上述構成特徵限定旋轉變成第二使用狀態後之狀態下，將第一屈折部及第二屈折部如第四圖及第五圖(b)所示，形成於外壁之卡止爪近旁之非屈折部與內壁之末端反折部之間，藉此可使卡止爪近旁之非屈折部向逃離前端反折部之方向受迫壓變位之故，可賦與高抗拔脫力及高耐剪力。

依請求項3之發明，內壁之末端反折部具有往插入方向伸長之加厚部形成前端剛體部，因此，在第二使用狀態下，可承受加諸於卡止爪之外力而確實防止卡止爪往內崩倒。

依請求項4之發明，從第三圖及第四圖可察知，於第二使用狀態下，腳部之外壁之上部會往內側變形移位之關係，迫使突緣部緊貼板材表面，因此容易達成高水密性；而且，外壁之下部會往外側變形移位而緊接通孔孔緣之關係，可增強孔塞對通孔之卡止力，進而增強抗拔脫力。

依請求項5之發明，薄壁部係設於外壁之穿通通孔突出孔外之部份與末端反折部之間，同時形成厚度薄於內壁之關係，於例如第三圖(a)之第一使用狀態下，若受到箭頭所示方向，即拔脫方向之外力時，外壁之薄壁部會先如第四圖所示屈折變形而漸漸移行至第二使用狀態，藉此關係可確實獲得安定之高抗拔脫力。

依請求項6之發明，頭部於第一使用狀態下係位於突緣部與外壁之連接部大致同高之位置，不會突出上部，故在第一使用狀態下，可保有良好之外觀。

依請求項7之發明，例如，即使作業人員誤將頭部往內側(下方)按壓或自內側向上按壓，而使之轉變為第二使用狀態時，因腳部可自動回復原來之第一使用狀態之故，可無損原使用性而獲得可靠性。

茲參照附圖就本發明之實施形態詳細說明如下：在下文說明中，係依本發明之孔塞之構造及第三圖至第五圖之使用例之順序詳細說明。又各圖係以比實際商品大之比例放大表示，以便於瞭解細部構造。

[構造說明]

孔塞1如第一圖至第五圖所示，係採用合成樹脂之射出成型品製成。孔塞具有設於中央部之頭部2，自頭部2向下方突出之腳部3，及設於腳部3之上方周圍向外展開之突緣部6形成一體之構造。使用時，將腳部3插入安裝對象之板材9上所設之通孔9a內直至突緣部6之下面抵接板材9之上面而卡止不再前進之狀態為止，即可完成將通孔9a呈水密性封閉之作用之一點，與專利文獻一揭示者並無不同，重要者，本發明之創作點在於此種孔塞之腳部之新穎構造。

孔塞1之材質，主要是採用聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)等具有較軟質之樹脂材料，唯如使用具有適度之彈性之其他樹脂材料，甚至使用橡膠材料製品，並無不可。

孔塞1之主要部份之腳部3係由一端連接頭部2而另一端向下延伸之通常為環狀之內壁4，自此內壁4之末端(下端)反折部4a順著內壁4大致同方向反折延伸且與該內壁4之間保有所定間隙之外壁5，及形成外壁5之一部份之可屈折變形之薄壁部5a所構成。具有上述構成之腳部3可從如第三圖所示，在薄壁部5a保持非屈折狀態，即自然狀態卡止於通孔9a之第一使用狀態，藉由加於內壁4等之外力，轉變成為外壁5經由薄壁部5a之彈性彎曲或屈折變形而增強對通孔9a之壓接力之第二使用狀態。

具體言之，頭部2形成圓盤狀，上面中央部具有凹部2a及下面中央具有向下突出之凸部2b。至於腳部3則由內壁4及外壁5構成相連之大致雙重筒狀，其中內壁4係形成上端連接頭部2之下面成一體化之略呈圓筒形，其末端(下端)反折部4a則形成內壁4各部份中最厚之加厚部，且沿插入方向具有厚於外壁5之薄壁部5a之厚度以形成尖端剛體部，藉此以防止卡止爪7於第二使用狀態下向內崩倒，進而可維持卡止爪7對板材9之良好卡接定位狀態，換言之，即藉此構成可承受加諸於卡止爪7之外力以避免卡止爪之內崩。

外壁5為下端一體連接內壁4之末端反折部4a之外徑大於內壁4之略呈圓筒形體，且末端(圖示下端)形成推拔狀或縮徑狀以利插入通孔9a。外壁5之周壁設有數個(本實施例為五個)卡止爪7及可彎曲變形之薄壁部5a。各卡止爪7配置於外壁5之外周面之位於離上端向下降所定距離沿圓周等間隔排列處呈向外突出狀。上述所定距離，在本實施例中，因係適用於板材9之厚度在0.5mm~2.0mm之範圍者，自應採取對應此厚度之距離。又，突緣部6係介以連接端6a一體連設於外壁5之上端形成向外展開之傘形，該傘形突緣部6之下端(最外端)位於略高於上述卡止爪7之上端若干距離之位置，且上端之連接部6a於如第三圖所示第一使用狀態時係與頭部2在大略同一高度，亦即，頭部2之頂面與連接部6a大致在同一平面上。

薄壁部5a係外壁5上形成壁厚最薄之部份，同時也形成比內壁4之壁厚薄。又，此薄壁部5a係設於外壁5上穿出通孔9a之下端部份(低於上述所定距離)與內壁4之末端反折部4a之間。薄壁部5a之長度係形成在如第五圖(a)所示第一使用狀態時比內壁4之末端反折部4a之插入方向之全長度8更長。

一前述設定要件對獲得下列之作用效果非常重要：即，從第三圖所示之第一使用狀態，因施加外力而轉換為如第四圖所示第二使用狀態時，外壁5可藉由薄壁部5a以形成可於其與末端反折部4a之交界近處被迫彎曲或屈折變形之第一屈折部5b，及於卡止爪7近處被迫彎曲或屈折變形之第二屈折部一點；及從第五圖(a)可看出，內壁4之末端反折部4a具有較外壁5之薄壁部5a更厚實之尖形前端剛體部一點，或從第一屈折5b至第二屈折部5c之距離形成比自末端反折部4a之外端面(圖示下端面)至第一屈折部5b之距離長一點，有重大關係。

[使用例說明]

上述構造之孔塞1，其用於可裝卸的安裝在如嵌板等板材9之通孔9a以封塞該通孔9a之用途與習用品並無不同，所不同之點僅在於使用時可從如第三圖所示之第一使用狀態變換成如第四圖所示之第二使用狀態。

具體言之，孔塞1經以圓筒形腳部3插入通孔9a內後，用手指或其他將頭部2壓下時，卡止部7即彈性擠入並通過通孔9a而卡止於通孔9a之孔緣。在至下過程中，突緣部6之邊緣下面因受力一邊壓接於板材9之上面，一邊以連接部6a為支點產生彈性變形而擴開，遂使傘狀之傾斜角度變小緊貼於板材9，阻止腳部3繼續插入之同時，增強對板材9之下壓力而保持良好之水密性。依此構造，可獲得由突緣部6封閉之水密性及由腳部3周邊緊貼於通孔9a孔緣之水密性之雙重效果。又，孔塞1對封孔對象之板材9之使用，即使板厚若干不同，從第三圖(a)及(b)之圖例可看出仍可適用，而且板厚尺寸愈大，突緣部6彈性變形造成之傘狀傾斜角愈小(即傘形愈扁)，對板材9之壓接力也更大，而可期更佳之水密性。

又，孔塞1從第一使用狀態下，可藉由施加例如第三圖(a)所示從腳部3或內壁4之內側推壓向剪頭方向(即頭部2之上方)之外力而轉變成如第四圖所示頭部2突出之第二使用狀態。第二使用狀態時，構成腳部3之外壁5藉由薄壁部5a之變形而於末端反折部4a之交界處形成經彎曲或屈折之第一屈折部5b，及於近卡止爪7之下端部，即構成卡止爪7之凸形下側部形成經彎曲或屈折之第二屈折部5c。又，腳部3之內壁4則從頭部2與突緣部6大致同高之第一使用狀態變成頭部2自板材9向上昇起而呈高於突緣部6之第二使用狀態。此時，外壁5則以卡止爪7至連接部6a之上半部向內壁4側傾斜變形，並以卡止部7以下之下半部向內壁4外側傾斜彎曲變形，而在圖上整體斷面呈帽型。

結果，根據此構件，外壁5乃藉下半部呈八字型向外擴開之變形使突緣部6及卡止部7緊壓於板材9及通孔9a孔緣而增強卡止力及抗拔脫力，於是，與習用孔塞相比，可解消孔塞之卡止意外被解除而脫薄之情發生。又，在第二使用狀態下，孔塞1封孔之對象板材9即使厚度不同，如第四圖(a)及(b)所示，因可適應自如，且板材之厚度愈厚，突緣部6之彈性變形愈大，而使傘形變成更扁以增大壓接力。依此構成，作業人員即使因誤操在自由狀態之孔塞1之頭部2自內壁4內側或頭部2底面往上按壓而變成第二使用狀態時，只要該外力一解，腳部3即會自動自第二使用狀態回復成第一使用狀態之關係，不必另行回復操作，故可維持原有之使用方便性。

又，本發明之孔塞只要具有請求項1所述特徵之構成即可達成所期目的及功效，至於細部構造，可參考此實施形態及變形例進一步加以變更或修飾而擴展其範圍。

1．．．孔塞

2．．．頭部(2a為凹部，2b為凸部)

3．．．腳部

4．．．內壁(4a為前端反折部)

5．．．外壁(5a為薄壁部)

5b．．．第一屈折部

5c．．．第二屈折部

6．．．突緣部(6a為連接部)

7．．．卡止部

8．．．前端反折部之全長

9．．．嵌板(板材)(9a為通孔)

第一圖表示本發明一實施形態之孔塞，(a)為自上方所視之概略立體圖，(b)為自下方所視之概略立體圖。

第二圖(a)表示第一圖所示孔塞之仰視圖，(b)表示沿(a)圖之A-A線剖面圖。

第三圖(a)及(b)分別表示孔塞在第一使用狀態下板材之厚度改變之情形之剖面圖。

第四圖(a)及(b)分別表示從第三圖之第一使用狀態轉換為第二使用狀態之情形之剖面圖。

第五圖(a)表示第三圖(a)及B部份之放大圖，(b)表示第四圖(a)之C部份放大圖。

2．．．頭部(2a為凹部，2b為凸部)

3．．．腳部

4．．．內壁

5．．．外壁

4a．．．前端反折部

5a．．．薄壁部

5b．．．第一屈折部

5c．．．第二屈折部

6．．．突緣部

6a．．．連接部

7．．．卡止部

9．．．嵌板(板材)

Claims (6)

1. 一種孔塞，係具有一頭部，自該頭部向一端突設之腳部，及突設在上述腳部之上部周圍之突緣部；而藉由上述腳部插入板材上所設通孔內至上述突緣部抵觸上述板材面而受阻擋成為卡止狀態，以封閉上述通孔之孔塞；其中，上述腳部係由連接上述頭部之略呈筒狀之內壁；自該內壁之前端反折部反向沿大致與內壁同向延伸，且與該內壁之間留有間隙之外壁；及構成該外壁之一部份之可彎曲變形之薄壁部所構成；而其特徵在於：上述外壁係構成可從上述薄壁部在非彎曲變形狀態下插入並卡止於上述通孔之第一使用狀態，藉施加自下側向上側即向脫離上述板材之方向之外力於上述頭部，使上述內壁連同該頭部向脫離板材之方向位移，而轉變成為該外壁受該內壁之牽動介以上述薄壁部產生外壁之上部向內側靠且下部向外側張開呈八字狀之位移之彈性彎曲變形，進而增強對上述通孔之壓接力之第二使用狀態。
2. 如請求項1所述之孔塞，其中該外壁具有能卡止於上述通孔之周緣之複數個卡止爪，並且形成有在上述第二使用狀態下於該外壁介以上述薄壁部與上述前端反折部之境界附近經折屈之第一屈折部，及於臨近上述卡止爪之處經屈折之第二屈折部為其特徵。
3. 如請求項2所述之孔塞，其中該內壁之前端反折部係形成有沿插入方向之厚度厚於上述外壁之薄壁部之前端剛體部，藉此剛體部可防止上述卡止爪在上述第二使用狀態下往內崩塌而維持上述卡止爪對上述板材之抵接卡止狀態。
4. 如請求項1至3中任一項之孔塞，其中該薄壁部在上述腳部卡止於上述通孔之上述第一使用狀態下，該薄壁部係設在上述外壁之穿通上述通孔向外突出部位及上述前端反折部之間，且長度形成長於該前端反折部之全長。
5. 如請求項1至3中任一項之孔塞，其中該突緣部係連設於上述外壁之一端，而上述頭部在上述第一使用狀態下，係與上述突緣部與上述外壁之連接部大致在同一高度。
6. 如請求項1至3中任一項之孔塞，其中該外壁係構成在轉移至上述第二使用狀態之後，可自動回復至上述第一使用狀態。