JP6939589B2 - ホールプラグ - Google Patents

Description

本開示は、ホールプラグに関する。

従来、車両のフロアパネルに形成された水抜き用の開口孔にホールプラグを取り付けた構成が知られている（たとえば、特開２０１４−１３４２３５号公報（特許文献１）参照）。この文献には、ホールプラグ内に溜まった水の圧力が弁を閉じる付勢力より大きくなった場合に、開弁して水を車外に排出すると記載されている。

特開２０１４−１３４２３５号公報

上記文献に記載の構成の場合、ホールプラグ内の液体の圧力が弁を閉じる付勢力よりも小さい間、ホールプラグが開弁せず、ホールプラグ内に液体が溜まることになる。ホールプラグに糖分を含んだ液体が溜まった状態で長期間放置された場合、弁が糖分により固着し、開弁が困難になる可能性がある。フロアパネル上に電池パックが配置されている車両の場合、ホールプラグから液体の排出ができなくなることにより、電池パックが水没する虞がある。

本開示では、弁の固着を容易に解消できるホールプラグが提供される。

本開示に従うと、ハウジングと、弁部と、リンク部材とを備える、ホールプラグが提供される。ハウジングは、車内の水を車外へ排出するための開口孔に取り付けられている。ハウジングの内部に、ハウジングへの水の入口となる入水口からハウジングからの水の出口となる排水口へ至る排水路が形成されている。ハウジングは、弁座部を有している。弁座部は、入水口と排水口との間で、排水路の周囲に設けられている。弁部は、ハウジングの内部に配置されており、弁座部に密着または弁座部から離隔することで排水路を開閉する。リンク部材は、弁部に連結されるリンク部と、水よりも比重の小さいフロート部とを有している。フロート部は、ハウジングの外部に配置されている。フロート部は、開口孔よりも垂直方向上方に配置されている。

係る構成によれば、リンク部材が水没すると、フロート部は浮力によって浮上する。フロート部の移動に伴って、リンク部がフロート部と一体に移動し、リンク部に連結された弁部もまた移動する。弁部を弁座部から離隔するように移動させることで、弁部の固着を解消することができる。

本開示に従えば、ホールプラグの弁の固着を容易に解消することができる。

実施の形態に係るホールプラグの斜視図である。 図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿うホールプラグの断面図である。 ホールプラグの開弁状態を示す断面図である。

以下、図面に基づいて、実施の形態におけるホールプラグについて説明する。以下に示す実施の形態において、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付して、重複した説明は繰り返さない。

図１は、実施の形態に係るホールプラグ１０の斜視図である。図２は、図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿うホールプラグ１０の断面図である。図２に示すように、自動車の床部を構成する取付部材としてのフロアパネル１２に、車内の水を車外へ排出するための開口孔１４が形成されている。実施の形態のホールプラグ１０は、開口孔１４に取り付け可能に構成されている。

ホールプラグ１０は、ハウジング１６を備えている。ハウジング１６は、ケース１８、パネル２０、およびフィルタ２１を有している。ケース１８の内部に、パネル２０とフィルタ２１とが着脱可能に取り付けられている。パネル２０とフィルタ２１とをケース１８と一体化した構成としてもよい。また、フィルタ２１を設けない構成としてもよい。

ケース１８は、外周面から側方に突出形成されたフランジ部２６と、フランジ部２６よりも上方の上部２２と、フランジ部２６よりも下方の下部２４とを有している。図２に示すように、ホールプラグ１０は、ケース１８の下部２４を開口孔１４に挿入可能に構成されている。

フランジ部２６の下面には、係合凹凸部２８が連続して形成されている。この係合凹凸部２８に係合して、パッキン３０がフランジ部２６の下面に取り付けられている。ケース１８はまた、フランジ部２６の下方に、フランジ部２６から間隔を空けて、周方向に沿って外周面から側方に突出する保持突部４０を有している。パッキン３０は、上下方向においてフランジ部２６と保持突部４０との間に挟まれて保持されるように、構成されている。

ケース１８はまた、突起部３６と、弾性係合部３８とを有している。弾性係合部３８は、フランジ部２６の下面から、下方へ延びている。突起部３６は、弾性係合部３８の外周面から側方に突起している。突起部３６は、フランジ部２６の下方に、フランジ部２６から間隔を空けて形成されている。図２に示すように、突起部３６は、保持突部４０よりも下方に設けられている。

ケース１８におけるフランジ部２６と突起部３６との間が、開口孔１４の周縁部に係合する係合部３４を構成している。パッキン３０は、フロアパネル１２における開口孔１４の周縁部の上面に密着して、フランジ部２６とフロアパネル１２の上面との間を液密にシールするように構成されている。

弾性係合部３８は、ケース１８における下部２４の外周壁部の一部を構成しており、フランジ部２６に接続されている上端を基点として、開口孔１４の内側方向（図２中の右方向）へ弾性変形可能に構成されている。ホールプラグ１０を開口孔１４に着脱する際には、開口孔１４の内側方向の荷重を弾性係合部３８に負荷して弾性係合部３８を弾性変形させてフロアパネル１２に突起部３６を通過させ、その後負荷を取り除いて弾性係合部３８の形状を復元することにより、フロアパネル１２の開口孔１４の周縁部を係合部３４に係合させるようになっている。

ケース１８における弾性係合部３８が形成された側（図２中の左側）には、中空の入水部５０が形成されている。入水部５０は上方に開口しており、ハウジング１６への水の入口となる入水口５２を形成している。入水口５２を通って、フロアパネル１２上に溜まった水がケース１８の入水部５０の内部に流入するように、構成されている。図１に示すように、フランジ部２６の上面から、複数の整流板４２が上方に突出している。整流板４２は、入水口５２へ向かう水の流れを整流するために、放射状に配置されている。

一方、ケース１８における弾性係合部３８と反対側（図２中の右側）には、中空の弁収納部５４が形成されている。図２に示すように、弁収納部５４の内部には、パネル２０が、弁収納部５４の下方に形成された開口部５６から挿入され係合可能となっている。

パネル２０は、上下方向に沿った縦壁部２０Ａと、縦壁部２０Ａの下端から水平方向へ延設された底部２０Ｂとを有している。パネル２０の縦壁部２０Ａは弁収納部５４と入水部５０とを仕切っている。底部２０Ｂには、ハウジング１６からの水の出口となる排水口５５が形成されている。排水口５５は、底部２０Ｂを厚み方向に貫通して形成されており、弁収納部５４とハウジング１６の外部（車外）とを連通している。

縦壁部２０Ａには、フラップ弁５８が設けられている。縦壁部２０Ａの中央部に、弁ポート６０が形成されており、弁ポート６０を経由して入水部５０から弁収納部５４へ水が流れ込むように構成されている。ケース１８およびパネル２０は、ハウジング１６の内部に、入水口５２から弁ポート６０を経由して排水口５５へ至る排水路５３を形成している。弁ポート６０は、ホールプラグ１０を通過して流れる水の流れ方向において、入水口５２と排水口５５との間に設けられている。

弁ポート６０の周囲には、環状の平面形状を有する弁座部６０Ａが形成されている。弁座部６０Ａは、入水口５２と排水口５５との間の排水路５３の途中において、排水路５３の周囲に設けられている。フラップ弁５８の弁体としての弁部６２は、弁座部６０Ａに密着可能であり、また弁座部６０Ａから離隔可能であるように、構成されている。弁座部６０Ａに密着した弁部６２は、弁ポート６０を閉塞させる。弁座部６０Ａから離隔した弁部６２は、弁ポート６０を開放する。弁ポート６０は、フラップ弁５８の弁部６２によって開閉されるように構成されている。

フラップ弁５８の上端部には軸部５８Ａが形成されており、軸部５８Ａと弁部６２とは連結部５８Ｂによって連結されている。パネル２０の縦壁部２０Ａの上部には、軸受部６４が弁収納部５４の内部方向に向かって突出形成されている。フラップ弁５８の軸部５８Ａは、軸受部６４に回転可能に軸支されている。軸受部６４は、ハウジング１６の内部に配置されており、係合部３４より垂直方向上方に配置されている。軸部５８Ａが軸受部６４に対して相対回転することで、フラップ弁５８の弁部６２は、軸部５８Ａを中心として回転する。

弁ポート６０は、ホールプラグ１０をフロアパネル１２の開口孔１４に取り付けた状態で、斜め上方に向いている。弁ポート６０の外周部分に設けられた弁座部６０Ａは、フラップ弁５８の弁部６２を斜め下方から支持している。

したがって、ホールプラグ１０をフロアパネル１２の開口孔１４に取り付けた状態で、鉛直方向（車体上下方向）に対して交差する方向となる斜め上方から、フラップ弁５８の弁部６２が弁ポート６０を閉じる構成になる。このため、フラップ弁５８の自重が、フラップ弁５８を閉弁状態にするように作用する。なおフラップ弁５８の自重とは、フラップ弁５８が重力により軸部５８Ａを中心にして下方（図２中の時計回り方向）へ回転する際の力である。

ケース１８における入水部５０の側壁面５０Ｃは、ホールプラグ１０をフロアパネル１２の開口孔１４に取り付けた状態で、開口部５６に向かって下方側へ傾斜している。このため、ケース１８の入水部５０の内部に入った水を、弁ポート６０を経由して弁収納部５４へ迅速に流すことが可能とされている。

ケース１８の入水部５０の内部には、フィルタ２１が、入水部５０の上方に形成された入水口５２から挿入されて、取り付けられている。フィルタ２１は、水が通過するメッシュ２１Ａと、メッシュ２１Ａの外周部を支持してケース１８に係合する枠体２１Ｂとを有している。メッシュ２１Ａは、メッシュ２１Ａを通過して流れる水から異物を除去する機能を有している。フィルタ２１は、弁ポート６０の上流側において排水路５３を仕切っており、入水部５０から弁収納部５４へ流れる水はフィルタ２１を通過するように構成されている。

図１に示すように、フラップ弁５８の回転の中心となる軸部５８Ａは、ハウジング１６（ケース１８）の外部にまで延びており、ケース１８の外周面から軸部５８Ａの両端が突出している。軸部５８Ａの両端に、リンク部材７０が連結されている。リンク部材７０は、ハウジング１６の外部に配置されている。図１に示すように、リンク部材７０は、Ｃ字状の概略形状を有している。Ｃ字状のリンク部材７０の両端部が、軸部５８Ａに連結されている。Ｃ字状のリンク部材７０は、排水路５３内の水の流れ方向において弁ポート６０よりも下流側のハウジング１６の外周面に沿って、配置されている。

リンク部材７０は、軸部５８Ａの端部の各々に連結される一対のリンク部７２と、一対のリンク部７２同士をつなぐフロート部７４とを有している。リンク部７２は、軸部５８Ａおよび連結部５８Ｂを介して、弁部６２に連結されている。リンク部材７０は、軸部５８Ａに固定されている。リンク部材７０とフラップ弁５８とは、軸部５８Ａを中心として一体に回転可能に構成されている。

リンク部材７０のフロート部７４の内部には、気密の中空空間７６が形成されており、フロート部７４は薄肉に形成されている。中空空間７６の内部は、空気で満たされている。これによりフロート部７４は、水よりも小さい比重を有するように構成されている。

リンク部材７０は、係合部３４よりも垂直方向上方に配置されており、したがってフロアパネル１２の開口孔１４よりも垂直方向上方に配置されている。リンク部材７０のフロート部７４は、フロアパネル１２の開口孔１４よりも垂直方向上方に配置されている。リンク部材７０は、車室内に配置されている。

以上の構成を備えている実施の形態に係るホールプラグ１０では、フロアパネル１２上に存在する水は、ハウジング１６のケース１８に形成された入水口５２を通って入水部５０の内部に流入し、入水部５０内に溜まる。フラップ弁５８の自重によるフラップ弁５８を閉じる方向の応力よりも入水部５０内の水圧が小さい間は、フラップ弁５８は弁ポート６０を閉じている。

入水部５０内に溜まった水の量が増大し、入水部５０内の水圧が、フラップ弁５８の自重によるフラップ弁５８を閉じる方向の応力よりも大きくなると、入水部５０内の水によって押圧されたフラップ弁５８の弁部６２が移動して、弁部６２は弁座部６０Ａから離れる。このとき、軸部５８Ａが軸受部６４に対して回転することで、フラップ弁５８とリンク部材７０とは、軸部５８Ａを中心として図２中の反時計回り方向に一体として回転する。このようにして、図３に示すように、フラップ弁５８が開弁状態になる。なお図３は、ホールプラグ１０の開弁状態を示す断面図である。

弁ポート６０が開放されて排水路５３がつながり入水部５０と弁収納部５４とが連通することにより、入水部５０内の水は、弁ポート６０を通って弁収納部５４へ流れ、さらに排水口５５を通ってホールプラグ１０の外部（車外）へ排出される。この結果、フロアパネル１２上に電池パックが配置されており電池パックの下方にホールプラグ１０が配置されている車両において、電池パックの浸水を防止できる。

ここで、車両の乗員が車室内でジュースをこぼすなどして、糖分を含んだ液体が入水部５０内に溜まり、その状態で長期間放置された場合に、弁部６２が糖分により弁座部６０Ａに固着する可能性がある。

本実施の形態のホールプラグ１０では、弁部６２にフロート部７４が連結されており、フロート部７４は水よりも小さい比重を有している。そのため、フロアパネル１２上に水が溜まりリンク部材７０が水没すると、フロート部７４は、浮力によって上方へ移動する。このフロート部７４の移動に伴って、フラップ弁５８とリンク部材７０とは、軸部５８Ａを中心として図２，３中の反時計回り方向に一体として回転する。これにより弁部６２が移動して弁座部６０Ａから離隔することで、フラップ弁５８が開弁状態になる。

したがって、弁部６２が固着しても、フロート部７４が開弁を補助することで弁部６２の固着の解消が促進され、開弁までの時間を短縮できるので、ホールプラグ１０の排水機能を確保できる。フロアパネル１２上の水をホールプラグ１０を通じて確実に車外へ排出することができるので、フロアパネル１２上に配置された電池パックが水没することを防止することができる。

これまでの説明においては、フロート部７４の内部に中空空間７６を形成することによりフロート部７４の比重を水よりも小さくする例について説明したが、この例に限られず、たとえば発泡材料などの水よりも比重の小さい材料を用いてフロート部７４の全体を形成してもよい。

また、排水路５３を開閉する弁がフラップ弁５８でありフラップ弁５８の軸部５８Ａにリンク部材７０が連結されている例について説明したが、フラップ弁５８に替えて、Ｓ字状の流路が内部に形成されるハウジング内を弁体が上下移動して流路を開閉するリフト式の弁を使用し、ハウジングの外部に配置される軽比重のフロート部を弁体に連結する構成としてもよい。

また、ホールプラグ１０を車両のフロアパネル１２に適用する例について説明したが、実施の形態のホールプラグ１０は、フロアパネル１２以外のエンジンアンダーカバーなどの車両における他の部位にも適用可能である。さらに、車両以外に適用することも可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ ホールプラグ、１２ フロアパネル、１４ 開口孔、１６ ハウジング、１８ ケース、２０ パネル、２０Ａ 縦壁部、２０Ｂ 底部、２１ フィルタ、２１Ａ メッシュ、２１Ｂ 枠体、２２ 上部、２４ 下部、２６ フランジ部、２８ 係合凹凸部、３０ パッキン、３４ 係合部、３６ 突起部、３８ 弾性係合部、４０ 保持突部、４２ 整流板、５０ 入水部、５０Ｃ 側壁面、５２ 入水口、５３ 排水路、５４ 弁収納部、５４Ａ 上壁部、５５ 排水口、５６ 開口部、５８ フラップ弁、５８Ａ 軸部、５８Ｂ 連結部、６０ 弁ポート、６０Ａ 弁座部、６２ 弁部、６４ 軸受部、７０ リンク部材、７２ 連結部、７４ フロート部、７６ 中空空間。

Claims (1)

1. 車内の水を車外へ排出するための開口孔に取り付けられ、水の入口となる入水口から水の出口となる排水口へ至る排水路が内部に形成され、前記入水口と前記排水口との間で前記排水路の周囲に設けられた弁座部を有する、ハウジングと、
   前記ハウジングの内部に配置され、前記弁座部に密着または前記弁座部から離隔することで前記排水路を開閉する、弁部と、
   前記弁部の回転の中心となる軸部と、
   前記軸部に連結されるリンク部と、前記開口孔よりも垂直方向上方に配置され水よりも比重の小さいフロート部とを有し、前記ハウジングの外部に配置されている、リンク部材とを備える、ホールプラグ。

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