CN203142381U

CN203142381U - 格栅风门装置

Info

Publication number: CN203142381U
Application number: CN2012206172188U
Authority: CN
Inventors: 斋藤孝; 清水辰弥; 野村祐幸; 金崎宏纪
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2022-11-20
Also published as: JP5513470B2; US20130126253A1; EP2596973B1; JP2013107534A; EP2596973A1; US8967308B2

Abstract

一种格栅风门装置（10），包括：风门机构（11），风门机构（11）布置在定位于车辆（1）的车身（2）的前部部分处的格栅开口部（7）中，以控制从格栅开口部（7）向车身（2）的内部部分流动的空气的流量；以及框架（13），框架（13）在格栅开口部（7）中支承风门机构（11），框架（13）在一个端部处包括固定部（F）以被固定在格栅开口部（7）中，框架（13）包括凸出部（26），在由于车辆（1）发生碰撞而使布置在格栅开口部（7）的开口端部（7a）处的前格栅（9）向后移动的情况下，凸出部（26）与前格栅（9）接触并且在框架（13）处产生转动力矩，转动力矩绕固定部（F）作用。

Description

格栅风门装置

技术领域

本公开总体上涉及一种格栅风门装置。

背景技术

例如在JP58-139519U（此后其将被称作参考文献1）中公开的已知的格栅风门装置可以根据布置于车身的前部部分处的格栅开口部处所提供的风门机构的打开操作和关闭操作来控制从格栅开口部流入到发动机舱中的空气的流量。

换言之，根据参考文献1中公开的格栅风门装置，例如当车辆正以高速移动时，使风门机构处于关闭状态；从而，限制了吸入到发动机舱中的空气的流量。因此，可以提升车辆的空气动力学性能（例如，可以降低阻力系数值“Cd值”）。同时，根据参考文献1的格栅风门装置，当发动机被起动时，限制了吸入到散热器中的空气的流量；从而，可以减少预热发动机的时间段。另外，根据参考文献1的格栅风门装置，例如，在发动机的温度趋于升高的情况下，使风门机构处于打开的状态，从而增加流入到发动机舱中的空气的流量。因此，可以适当地控制发动机的温度。

另外，例如在JP2003-81034A（此后其将被称作参考文献2）中新近公开了一种冲击吸收结构。根据参考文献2，例如，当车辆发生碰撞时，冲击吸收结构被构造为使得布置于车身的前部部分处的前格栅通过因该碰撞而引起的外力沿车辆的向后方向移动到格栅开口部中。该冲击吸收结构应用于车辆；从而，施加到物体——例如，与车辆相碰撞的行人和自行车——的冲击被吸收并且由此可以针对该冲击保护该物体。

然而，例如，在设置有格栅风门装置的车辆中，前格栅由于车辆的碰撞而沿车辆的向后方向移动并且因此而可能会与布置在格栅开口部中的风门机构相干涉或与支承风门机构的支承构件（框架）相干涉。因此，限制了前格栅沿向后方向的平顺运动；从而，施加到与车辆相碰撞的物体的冲击可能不会由前格栅沿向后方向的运动充分地吸收。

因此，存在对于在车辆发生碰撞时可以使前格栅沿车辆的向后方向平顺地移动的一种格栅风门装置的需求。

实用新型内容

根据本公开的一个方面，提供了一种格栅风门装置，包括：风门机构，风门机构布置在定位于车辆的车身的前部部分处的格栅开口部中，以控制从格栅开口部向车身的内部部分流动的空气的流量；以及框架，框架在格栅开口部中支承风门机构，框架在一个端部处包括固定部以被固定在格栅开口部中，框架包括凸出部，在由于车辆发生碰撞而使布置在格栅开口部的开口端部处的前格栅向后移动的情况下，凸出部与前格栅接触并且在框架处产生转动力矩，转动力矩绕固定部作用。

根据前述结构，转动力矩通过由于碰撞而从前格栅作用的挤压力而产生，从而挤压凸出部以使框架转动。例如，在框架包括以一定间隔布置的固定部的情况下，转动力矩的中心轴线为沿着固定部的布置的轴线。另外，框架绕转动力矩的中心轴线转动，从而使前格栅平顺地向后移动。

具体地，凸出部用作前格栅的挤压力的施加点。因此，在框架处产生的转动力矩以及框架的转动行程可以基于提供的挤压力的施加点的位置来进行控制或调节。此外，框架的转动行程可以由凸出部的凸出长度来控制或调节；从而，可以优化框架的转动行程和转动力矩。因此，可以限制由于不同于转动的原因而可能会发生的框架的变形模式（例如，压曲或压缩）；从而，前格栅可以进一步平顺地向后移动。

根据本公开的另一个方面，框架包括凸出部，凸出部包括在沿着转动力矩的中心轴线的方向上以间隔地布置的多个凸出部。

根据前述结构，例如，即使在冲击从车辆的前侧倾斜地输入到车辆的情况下，凸出部中的至少一个也被前格栅的挤压力挤压；从而，框架可以转动。另外，可以有效地保护风门机构的布置于凸出部之间的部分。

根据本公开的又一个方面，框架包括在沿着转动力矩的中心轴线的方向上布置在两端部处的多个凸出部。

根据本公开的再一个方面，风门机构包括布置在框架中的可动翅片以及驱动可动翅片使得可动翅片打开和关闭的致动器部分，并且，凸出部设置在框架处，以便比致动器部分更向前凸出。

根据前述结构，可以限制致动器部分被向后移动的前格栅损坏，从而抑制频繁地修理致动器部分。

根据本公开的另一个方面，凸出部包括弯曲表面，弯曲表面构造为使得凸出部与前格栅的接触部根据前格栅向后移动到的位置而在弯曲表面上移位。

根据前述结构，前格栅的挤压力可以有效地转换为转动力矩而不管前格栅向后移动到的位置如何。另外，接触部在弯曲表面上逐渐地移位。因而，框架（和风门机构）进一步平顺地转动而不会使转动力矩突然改变，从而不会抑制前格栅向后移动。

根据本公开的又一个方面，框架固定到保险杠加强件。

根据本公开的再一个方面，内部部分为发动机舱。

附图说明

通过参照附图考虑的以下详细描述，本公开的前述特性和特征以及其它的特性和特征将变得更加明显，在附图中：

图1是示意性地示出根据文中公开的实施方式的格栅风门装置安装在其中的车辆的结构的侧视图；

图2是根据文中公开的实施方式的格栅风门装置的立体图；

图3是示出根据文中公开的实施方式的格栅风门装置的功能的说明图；

图4是示出布置于框架处的凸出部之间的位置关系的示意图；

图5是示出前格栅的向后运动位置和与前格栅接触的弯曲表面上的接触部之间的关系的说明图；以及

图6是示出框架与保险杠加强件之间的连接结构的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图的图示来说明本公开的实施方式。如图1中所示，用于冷却发动机4的散热器5容置在形成于车辆1的车身2内的发动机舱3中。格栅开口部7形成于车身2的前部部分处（图1中左侧的端部部分处）。车辆1的前侧处的外部空间与车身2的内部空间（内部部分）通过格栅开口部7彼此连接。散热器5布置于发动机4的前侧处，使得从格栅开口部7向发动机舱3流动的空气与散热器5接触。

另外，风扇6布置于散热器5的后侧处（图1中的右侧处）。风扇6转动，从而使空气从格栅开口部7有效地流动到散热器5。

在该实施方式中，格栅开口部7形成于保险杠8的下侧处。构成格栅开口部7的设计表面的前格栅9（下格栅）附接到格栅开口部7的开口端部7a。另外，根据该实施方式的车辆1设置有格栅风门装置10，格栅风门装置10可以对从格栅开口部7向发动机舱3（向车身2的内部部分）流动的空气的流量进行控制或调整。

具体地，格栅风门装置10包括风门机构11和在格栅开口部7内支承风门机构11的框架13。风门机构11构造为打开和关闭，从而控制空气的流量。

如图2中所示，框架13形成为沿车身2的宽度方向延伸的大致矩形形状。螺栓插入孔（四个螺栓插入孔）15形成在框架13的上框架部14中。螺栓插入孔15沿图2中的竖直方向贯穿上框架部14。具体地，螺栓插入孔15布置于大致直线延伸的上框架部14处，以便在宽度方向上彼此分开。另外，如图6中所示，框架13通过插入螺栓插入孔15中的螺栓90中的每一个螺栓的紧固力而固定到保险杠加强件12，从而被布置在格栅开口部7内（见图1）。

风门机构11包括以对准的方式布置在框架13内的多个可动翅片17以及驱动可动翅片17使得可动翅片17打开和关闭框架13的左开口部13A和右开口部13B的致动器部分18。

如图2中所示，具有形成为大致柱状形状的外形的致动器部分18布置于框架13的框架宽度方向上的大体中间部分处。框架13被致动器部分18分为左开口部13A和右开口部13B（此后左开口部13A和右开口部13B将被简称作开口部13A、13B）。可动翅片17在开口部13A、13B中的每一个处布置成两排。

具体地，可动翅片17包括翅片部19和转动轴20，翅片部19各自呈沿框架13的宽度方向延伸的大致细长扁平形状。在此，致动器部分18包括在框架13的宽度方向上彼此相反的侧表面18a、18b，并且框架13包括在宽度方向上的侧端部处的内表面13a、13b。框架13的内表面13a、13b分别面向致动器部分18的侧表面18a、18b。前述转动轴20设置为沿框架13的宽度方向在侧表面18a与内表面13a之间并且在侧表面18b与内表面13b之间延伸。另外，致动器部分18驱动转动轴20，从而转动或移动可动翅片17。

根据该实施方式的格栅风门装置10，可动翅片17沿使翅片部19与从格栅开口部7流动的空气的流动方向平行的方向转动（即，可动翅片17沿图1中见到的顺时针方向转动）；从而使风门机构11处于打开状态。另一方面，可动翅片17沿使翅片部19与从格栅开口部7流动的空气的流动方向垂直的方向转动（即，可动翅片17沿图1中见到的逆时针方向转动）；从而使风门机构11处于关闭状态。另外，在可动翅片17处于与其完全关闭状态相对应的位置的情况下，并排定位的可动翅片17的相应端部（翅片部19的相应翅片端部）彼此交叠；从而，可以关闭开口部13A、13B。

根据该实施方式的格栅风门装置10，可动翅片17的转动由致动器部分18控制。由此，从格栅开口部7向发动机舱3流动的空气的流量可以根据可动翅片17的转动通过风门机构11的打开操作和关闭操作来控制。

[冲击吸收结构]接下来，以下将说明该实施方式的格栅风门装置10的冲击吸收结构。当根据该实施方式的车辆1的前部部分与物体等碰撞时，车辆1构造为使得布置于格栅开口部7的开口端部7a处的前格栅9通过因碰撞而作用于车辆1的前部部分上的外力而沿车辆1的向后方向在格栅开口部7中移动。另外，根据该实施方式的格栅风门装置10构造为使得前格栅9沿向后方向的运动不会受布置在格栅开口部7中的风门机构11和框架13干涉。

具体地，如图3中所示，凸出部26布置于框架13的侧框架部24、25处，以便在框架13布置在格栅开口部7中的状态下沿车身2的向前方向（朝向图3中的左侧）从侧框架部24、25凸出。竖直延伸的板形凸出部27分别布置在侧框架部24、25的前表面24a、25a处，以便沿向前方向凸出。凸出部26布置于板形凸出部27的上端部处，以便大致竖立于板形凸出部27，从而被构造为在向前方向上比致动器部分18更凸出。

例如，当车辆1发生碰撞时，前格栅9沿向后方向在格栅开口部7中移动，从而与凸出部26接触。于是，凸出部26被前格栅9挤压；从而，在框架13处产生绕设置在保险杠加强件12与框架13的固定部F之间的支承点SP的转动力矩。支承点SP与固定点F（见图2，螺栓插入孔15中的每一个）相对应。如上所述，根据该实施方式的格栅风门装置10，框架13和风门机构11由转动力矩转动，从而使前格栅9沿向后方向平顺地移动。

进一步地，具体地，框架13由树脂制成。另外，如图4中所示，框架13包括布置于上框架部14处的多个固定部F（图2中的螺栓插入孔15），上框架部14定位于框架13的上端部（端部）处。固定部F在框架13的宽度方向上以一定间隔成直线地布置。

换言之，固定部F受到与凸出部26接触的前格栅9的挤压力而弹性地变形。于是，转动力矩的中心轴线L沿着在其处布置固定部F的上框架部14产生。另外，框架13构造为沿向后方向绕沿着其产生中心轴线L的上框架部14转动（框架13构造为沿图3中看到的逆时针方向转动）。

从向前方向作用于框架13上的挤压力分别转换为作用于固定部F上的剪切力和绕对应于固定部F的支承点SP的转动力矩。另外，挤压力的施加点越远离沿着其产生转动力矩的中心轴线L的上框架部14，挤压力转换为转动力矩的比率就越高。即，挤压力转换为转动力矩的比率随着挤压力的施加点位于侧框架部24、25中的每一个的更下部而增加。

然而，框架13相对于前格栅9沿向后方向移动的距离的转动量（框架13的转动行程）随着挤压力的施加点越靠近框架13绕其转动的上框架部14而增加。即，框架13的转动行程随着挤压力的施加点位于侧框架部24、25中的每一个的更上部而增加。

鉴于挤压力转换为转动力矩的前述比率以及框架13的前述转动行程，在该实施方式中，在其处形成每一个凸出部26的位置建立为使得可以优化在框架13处的产生转动力矩并且可以优化框架13的转动行程。因而，在该实施方式中，可以限制发生可以限制前格栅9沿向后方向平顺地移动的框架13的变形模式（例如，压曲或压缩）。

另外，如图2中所示，凸出部26中的每一个包括弯曲表面28，弯曲表面28包括与沿向后方向移动的前格栅9接触的接触部。具体地，如图5中所示，弯曲表面28设计为具有沿向前方向（朝向图5中的左侧）凸出的凸面。因此，根据该实施方式，凸出部26的与前格栅9接触的接触部构造为根据前格栅9沿前后方向移动到的位置而在弯曲表面28上移位。之后，前格栅9沿向后方向移动到的位置将被称作前格栅9的向后运动位置。

具体地，凸出部26的与前格栅9接触的接触部在使前格栅9的与凸出部26接触的向后运动位置为向后运动位置X1的情况下定义为接触部P1。例如，当前格栅9从向后运动位置X1移位到向后运动位置X2时，接触部P1移位到位于接触部P1的上侧处的接触部P2。进一步地，当前格栅9从向后运动位置X2移位到向后运动位置X3时，接触部P2移位到位于接触部P2的上侧处的接触部P3。因而，根据该实施方式，从前格栅9施加到框架13的挤压力可以转换为框架13的转动力矩而不管前格栅9的向后运动位置如何。另外，限制了转动力矩的突然改变并由此使框架13可以平顺地变形。

根据前述实施方式，可以获得以下效果。（1）根据该实施方式，格栅风门装置10包括：布置于格栅开口部7处的风门机构11，从而控制从格栅开口部7流动的空气的流量；以及在格栅开口部7内支承风门机构11的框架13。框架13包括布置于上框架部14处的固定部F，上框架部14定位于框架13的上端部处。框架13由固定部F固定并保持到保险杠加强件12。另外，凸出部26布置于框架13的侧框架部24、25处，以便沿车身2的向前方向从侧框架部24、25凸出。

根据前述结构，例如，当车辆1发生碰撞时，前格栅9沿向后方向在格栅开口部7中移动，因此与框架13的凸出部26接触。于是，凸出部26被前格栅9挤压；因此，在框架13处产生绕对应于固定部F的支承点SP的转动力矩。由此，框架13（和风门机构11）绕沿着其产生转动力矩的中心轴线L的上框架部14转动。因而，前格栅9可以沿向后方向平顺地移动。

具体地，根据该实施方式，从侧框架部24、25的前表面24a、25a凸出的凸出部26中的每一个用作前格栅9的挤压力的施加点。因此，在框架13处产生的转动力矩以及框架13的转动行程可以基于在其处提供挤压力的施加点的位置来控制或调节。此外，框架13的转动行程可以由凸出部26的凸出长度来控制或调节；从而，可以优化框架13的转动行程和转动力矩。因而，可以限制由于不同于转动的原因而可能会发生的框架13的变形模式（例如，压曲或压缩）；从而，前格栅9可以沿向后方向进一步平顺地移动。

（2）根据该实施方式，凸出部26布置于框架13绕其转动的上框架部14处，并且在沿着上框架部14的方向上以一定间隔定位。具体地，凸出部26布置于侧框架部24、25处，侧框架部24、25定位于框架13的在沿着产生于框架13处的转动力矩的中心轴线L的方向上的两端部（侧端部）处。因而，框架13可以稳定地转动。另外，可以有效地保护布置在凸出部26之间（框架13内）的风门机构11。

（3）根据该实施方式，凸出部26构造为在向前方向上比驱动可动翅片17使得可动翅片17打开和关闭的致动器部分18更凸出。因而，限制了致动器部分18被沿向后方向移动的前格栅9损环，从而抑制了致动器部分18被频繁地修理。

（4）根据该实施方式，凸出部26中的每一个包括弯曲表面28，弯曲表面28形成为使得当前格栅9从向后运动位置X1经由向后运动位置X2运动到向后运动位置X3时（见图5），与前格栅9接触的接触部在弯曲表面28上从P1经由P2移位到P3。

根据前述结构，从前格栅9作用到框架13的挤压力可以有效地转换为转动力矩而不管前格栅9的向后运动位置如何。因此，框架13（和风门机构11）进一步平顺地转动，从而不会抑制前格栅9沿向后方向移动。

另外，前述实施方式可以进行如下修改。根据该实施方式，从格栅开口部7流动的空气被吸入到形成在车身2内的发动机舱3中。可替代地，从格栅开口部7流动的空气可以被吸入到不同于发动机舱3的内部空间中，只要该内部空间为车身2的来自格栅开口部7的空气的流量可以根据风门机构11的打开操作和关闭操作来进行控制的内部空间。即，车身2适于包括将从格栅开口部7流动的空气吸入其中的内部空间。车身2的该内部空间例如可以是将对应于散热器5的热交换器容置在其中的容置部。该内部空间可以应用到包括车身——该车身具有将发动机布置在其中的后部部分或中央部分——的车辆，或者应用到这样的车辆，例如，发动机未布置在位于车辆客舱的前侧处的车身内部空间处的电动车辆。

根据该实施方式，格栅开口部7布置于保险杠8的下侧处。可替代地，格栅开口部7可以布置于保险杠8的上侧处。即，前格栅9可以为上格栅。

根据该实施方式，通过可动翅片17的转动来执行风门机构11的打开操作和关闭操作。可替代地，风门机构11可以构造为例如设置有摇摆或摆动的可滑动构件或可动构件。

根据该实施方式，框架13为在车身2的宽度方向上延伸的大致矩形形状。可替代地，框架13可以形成为任意形状，只要框架13包括布置于框架13的一个端部处的固定部F。根据该实施方式，固定部F（螺栓插入孔15）形成在与框架13的上端部相对应的上框架部14中。可替代地，固定部F可以形成在与框架13的下端部相对应的下框架部29中（见图1），或者可以形成在与框架13的其宽度方向上的侧端部相对应的侧框架部24、25中的任一个中。

此外，根据该实施方式，多个（四个）固定部F形成在上框架部14中并且在框架13的宽度方向上以一定间隔成直线地布置。可替代地，固定部F的数量可以为一个。另外，在多个固定部F布置于上框架部14处的情况下，可以任意地设计固定部F的布置方式。

根据该实施方式，凸出部26分别布置于框架13的侧框架部24、25处。可替代地，可以任意地改变凸出部26的数量以及凸出部26中的每一个的位置。即，凸出部26可以布置于侧框架部24、25中的一个处。此外，例如，在框架13包括在宽度方向上的中间部分处的柱部的情况下，凸出部可以形成于中间部分处。另外，例如，在固定部F布置于与框架13的上框架部14不同的位置处的情况下，凸出部适于形成为与所需转动力矩的中心轴线L相适应。

根据该实施方式，凸出部26中的每一个包括弯曲表面28，弯曲表面28构造为使得与前格栅9接触的接触部根据前格栅9的向后运动位置而移位。可替代地，凸出部26可以构造为不包括弯曲表面28，只要前格栅9的挤压力可以有效地转换为转动力矩而不管前格栅9的向后运动位置如何。

Claims

1.一种格栅风门装置（10），其特征在于包括：

风门机构（11），所述风门机构（11）布置在定位于车辆（1）的车身（2）的前部部分处的格栅开口部（7）中，以控制从所述格栅开口部（7）向所述车身（2）的内部部分流动的空气的流量；以及

框架（13），所述框架（13）在所述格栅开口部（7）中支承所述风门机构（11），所述框架（13）在一个端部处包括固定部（F）以被固定在所述格栅开口部（7）中，所述框架（13）包括凸出部（26），在由于所述车辆（1）发生碰撞而使布置在所述格栅开口部（7）的开口端部（7a）处的前格栅（9）向后移动的情况下，所述凸出部（26）与所述前格栅（9）接触并且在所述框架（13）处产生转动力矩，所述转动力矩绕所述固定部（F）作用。

2.根据权利要求1所述的格栅风门装置（10），其中，所述框架（13）包括所述凸出部（26），所述凸出部（26）包括在沿着所述转动力矩的中心轴线（L）的方向上间隔地布置的多个凸出部（26）。

3.根据权利要求2所述的格栅风门装置（10），其中，所述框架（13）包括布置在沿着所述转动力矩的所述中心轴线（L）的所述方向上的两端部处的所述多个凸出部（26）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的格栅风门装置（10），其中，所述风门机构（11）包括布置在所述框架（13）内的可动翅片（17）以及驱动所述可动翅片（17）使得所述可动翅片（17）打开和关闭的致动器部分（18），并且

所述凸出部（26）在所述框架（13）处设置成比所述致动器部分（18）更向前凸出。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的格栅风门装置（10），其中，所述凸出部（26）包括弯曲表面（28），所述弯曲表面（28）构造为使得所述凸出部（26）的与所述前格栅（9）接触的接触部根据所述前格栅（9）向后移动到的位置而在所述弯曲表面（28）上移位。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的格栅风门装置（10），其中，所述框架（13）固定到保险杠加强件（12）。

7.根据权利要求1所述的格栅风门装置（10），其中，所述内部部分为发动机舱（3）。