JP2007001503A

JP2007001503A - 可動グリルシャッタ装置

Info

Publication number: JP2007001503A
Application number: JP2005186068A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Kobayashi; 紀一小林
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2005-06-27
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2025-06-27
Also published as: JP4678498B2

Abstract

【課題】シャッタ装置を設けた筐体を車体ボディ側に取付けることにより、衝突等によってバンパーが変形しても、シャッタ装置への影響を少なくした可動グリルシャッタ装置を提供する。
【解決手段】ラジエータ１１を設置した車体ボディ１２側に筐体２１、２２を取付け、該筐体に前記グリル開口部１４、１６に向けて開口する空気流通路２８、３２を形成し、筐体に空気流通路を開閉するシャッタ装置４１、４２を設け、筐体の空気流通路の開口端にグリル開口部の端部に気密的に接続する柔軟結合部２５、２９を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、フロントグリルのグリル開口部よりエンジンルーム内に流入される空気を遮断できるようにした可動グリルシャッタ装置に関するものである。

一般に、車両前面部のフロントグリルには、エンジンルーム内に設置されたラジエータの前方に外気（空気）を導入するグリル開口部が設けられ、これによってラジエータの冷却水を冷却し、エンジンのオーバヒートを防止するようになっている。しかしながら、エンジンルーム内に導入される空気の抵抗によって、特に高速走行時において燃費効率を低下させる問題があり、また、冬季および連続した高速走行時においてはエンジンを過冷却する恐れがある。

このために従来、ラジエータグリルを開閉できるようにし、車速およびエンジン冷却水の温度に応じてエンジンルーム内への空気の導入を遮断できるようにしたものが、例えば、特許文献１あるいは特許文献２に記載されている。
実開昭５７−８９８２４号公報実開昭５８−１８３９３０号公報

ところで、エンジンルーム内への空気の導入を遮断するシャッタ装置を車両に搭載するに当たり、２つの取付け方が考えられる。その１つは、シャッタ装置を車体ボディ側に取付ける方法であり、他の１つは、シャッタ装置をバンパー側に取付ける方法である。

しかしながら、シャッタ装置として長尺物の羽根部材が必要となるため、上記した特許文献１および特許文献２に記載のものでは、シャッタ装置を車体ボディ側に取付けようとすると、シャッタ装置を取付ける取付けブラケットの位置出しが困難であるうえ、ビス締め等の取付け作業箇所が多くなって、組付け作業性が悪い。また、シャッタ装置とフロントグリルまでの距離が長くなるため、その間に空気を流通する密閉空間を形成することが難しく、しかも、その密閉空間はバンパーの組付けを考慮した構造が必要となる。

一方、シャッタ装置をバンパー側に取付ける場合も、前記と同様に、シャッタ装置を取付ける取付けブラケットの位置出しが困難となり、そのうえに、車両の衝突によるバンパーの変形によってシャッタ装置に悪影響を及ぼす恐れがあり、シャッタ装置を交換しなければならなくなる等の問題を発生する。

このように、特許文献１および特許文献２に記載のものでは、シャッタ装置をいずれに取付けた場合でも、組付け性、作業性およびメンテナンス性の面で課題を残す。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、シャッタ装置を設けた筐体をラジエータを設置した車体ボディ側に取付けることにより、組付け性および作業性を向上した可動グリルシャッタ装置を提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、フロントグリルのグリル開口部よりエンジンルーム内のラジエータに空気を流入させるとともに、エンジンルーム内への空気の流入を遮断する開閉可能なシャッタ装置を備えた可動グリルシャッタ装置において、前記ラジエータを設置した車体ボディ側に筐体を取付け、該筐体に前記グリル開口部に向けて開口する空気流通路を形成し、前記筐体に前記空気流通路を開閉するシャッタ装置を設け、前記筐体の前記空気流通路の開口端に前記グリル開口部の端部に気密的に接続する結合部を設けたことを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、フロントグリルのグリル開口部よりエンジンルーム内のラジエータに空気を流入させるとともに、エンジンルーム内への空気の流入を遮断する開閉可能なシャッタ装置を備えた可動グリルシャッタ装置において、前記グリル開口部をバンパーに設け、該バンパーを取付けたバンパーリィンフォースと前記ラジエータを設置した車体ボディとの間に筐体を配置し、該筐体を前記車体ボディ側に取付け、前記筐体に前記グリル開口部に向けて開口する空気流通路を形成し、前記筐体に前記空気流通路を開閉するシャッタ装置を設け、前記筐体の前記空気流通路の開口端に前記グリル開口部の端部に気密的に接続する柔軟結合部を設けたことを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１もしくは請求項２において、前記シャッタ装置は、前記筐体の前記空気流通路中に上下方向に間隔を有して複数の羽根部材を車幅方向に平行な水平軸線の回りに回動可能に備え、これら羽根部材の回動によって前記空気流通路を開閉するようにしたものである。

請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記シャッタ装置を、前記筐体に回動可能に支持された羽根部材と、該羽根部材を車速とエンジン冷却水温度に基づいて開放位置と閉止位置との間で回動する駆動手段とによって構成してなるものである。

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、空気流通路を開閉するシャッタ装置を設けた筐体を、ラジエータを設置した車体ボディ側に取付け、筐体の空気流通路の開口端にグリル開口部の端部に気密的に接続する結合部を設けた構成であるので、グリル開口部からラジエータに至る空気流通路を簡単かつ確実に密閉することができ、高速走行時にグリル開口部から流入する空気によってエンジンルーム内に発生する乱流を有効に防止でき、シャッタ装置による燃費向上効果を十分に発揮することができる。また、筐体を車体ボディ側に取付けたことにより、バンパー組付け前にシャッタ装置を筐体に組付けることができるとともに、筐体を車体ボディに装着することができるので、その組付性および作業性を向上することができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、グリル開口部をバンパーに設けるとともに、バンパーを取付けたバンパーリィンフォースとラジエータを設置した車体ボディとの間に配置された筐体を車体ボディ側に取付け、筐体の空気流通路の開口端にグリル開口部の端部に気密的に接続する柔軟結合部を設けた構成であるので、車両衝突事故によってバンパーが損傷を受けても、バンパーリィンフォースの後部に配置された筐体に影響を及ぼすことが少なくできるとともに、バンパーの変形を柔軟結合部で吸収することが可能となる。しかも、柔軟結合部によって、バンパー組付け時にバンパーと筐体との位置ずれを吸収できるとともに、バンパーに設けたグリル開口部と筐体に設けた空気流通路とを気密的を保って簡単かつ確実に接続することができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、シャッタ装置は、筐体の空気流通路中に上下方向に間隔を有して複数の羽根部材を車幅方向に平行な水平軸線の回りに回動可能に備え、これら羽根部材の回動によって空気流通路を開閉するようにしたので、羽根部材の径方向寸法を小さくでき、これによって羽根部材の占有する容積を小さくでき、筐体の小形化を可能にできる。さらに、請求項３において、羽根部材の短手方向の中央部分に水平軸線が位置されるように構成すれば、羽根部材の構成枚数を最小限にすることができるので、好適である。

上記のように構成した請求項４に係る発明によれば、シャッタ装置を、筐体の空気流通路中に回動可能に支持された羽根部材と、該羽根部材を車速とエンジン冷却水温度に基づいて開放位置と閉止位置との間で回動する駆動手段とによって構成したので、高速走行時においては、エンジンルーム内への空気の流入を遮断でき、空気によって車両に作用する空気抵抗を減少させて燃費を向上させることができ、しかも、エンジン冷却水温度が高い場合には羽根部材を開放して、エンジンのオーバヒートを確実に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は車両前部のエンジンルーム１０内を示すもので、エンジンルーム１０内には、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータ１１が配置され、ラジエータ１１は車体ボディ１２に取付けられている。ラジエータ１１の前方上方に対応して、グリル意匠部１３に開口された第１のグリル開口部１４が配設され、また、ラジエータ１１の前方下方に対応して、バンパー１５に開口された第２のグリル開口部１６が配設されている。ラジエータ１１の前方には、第１のグリル開口部１４と第２のグリル開口部１６との間において、車体ボディ１２に取付けられるバンパーリィンフォース１７が配置され、バンパーリィンフォース１７の前面には発泡体緩衝材１８を介して樹脂からなるバンパー１３の表皮部材１９が取付けられている。

ラジエータ１１の前方には、第１の筐体２１と第２の筐体２２が上下に併設され、これら筐体２１、２２はブラケット２３、２４を介して車体ボディ１２にそれぞれ取付けられている。ラジエータ１１とバンパーリィンフォース１７との間に配置された上方の第１の筐体２１は、先端に第１柔軟結合部２５を形成した本体枠２６と、この本体枠２６内に固定された筐体枠２７とからなり、筐体枠２７の内面にラジエータ１１の前方上方を取り囲むように車幅方向に細長く延びた矩形状（長方形状）の第１空気流通路２８が形成されている。同様に、ラジエータ１１とバンパーリィンフォース１７との間に配置された下方の第２の筐体２２は、先端に第２柔軟結合部２９を形成した本体枠３０と、この本体枠３０内に固定された筐体枠３１とからなり、筐体枠３１の内面にラジエータ１１の前方上方を取り囲むように車幅方向に細長く延びた矩形状（長方形状）の第２空気流通路３２が形成されている。

本体枠２６、３０に形成した第１および第２柔軟結合部２５、２９は、図２に詳細に示すように、前後方向に伸縮可能でかつそれと直交する鉛直な面内で弾性変位可能な柔軟性をもつ蛇腹機能を有している。第１柔軟結合部２５の内面上部には、ボンネット周囲部材３５から延長された壁３６が接合され、内面下部にはバンパー１５の上部壁１５ａが接合されており、これによって、第１の開口部１４よりラジエータ１１の前面上部に至る密閉された上部導入通路３７を形成している。

第２柔軟結合部３１の内周には、車両へのバンパー１５の組付け時に、第２のグリル開口部１６に形成した開口端部１６ａが気密的に嵌合するようになっており、これにより、第２のグリル開口部１６よりラジエータ１１の前面下部に至る密閉された空気導入通路３８を形成している。かかる第２柔軟結合部２９の形成によって、バンパー１５の組付け時のバンパー１５と第２の筐体２２との位置ずれを吸収しながら、バンパー１５の開口端部１６ａを第２の筐体２２の本体枠３０に気密を保持して接続するとともに、車両の衝突によってバンパー１５に軽度な変形が生じても、第２柔軟結合部２９でこれを吸収して第２の筐体２２に極力悪影響を及ぼさないようにしている。

第１および第２の筐体２１、２２内には、後述する構成の第１および第２のシャッタ装置４１、４２がそれぞれ収納され、これらシャッタ装置４１、４２によってグリル開口部１４，１６より空気流通路２８、３２に流入された空気を遮断できるようになっている。以下、シャッタ装置４１、４２の具体的な構成について説明するが、両シャッタ装置４１、４２は基本的に同一の構成であるので、バンパー１５に形成したグリル開口部１６より導入される空気を遮断する第２のシャッタ装置４２について説明する。

第２のシャッタ装置４２は、図１および図２に示すように、上下方向に間隔を有して配設された複数（実施の形態においては６つ）の羽根部材４３を備えている。なお、図２においては、図を簡単にするために羽根部材４３の数を減少して示している。これら羽根部材４３は第２空気流通路３２内に収納され、車幅方向に平行な水平軸線の回りに回動可能に支持されており、後述する駆動手段により連動して回動されるようになっている。各羽根部材４３は、第２空気流通路３２を閉止可能な長方形をなす羽根体４４と、この羽根体４４の短手方向（半径方向）の中央部に設けられた支持軸４５からなり、支持軸４５の両端部は第２の筐体２２の両側壁部にそれぞれ回転可能に支持されている。このように、羽根部材４５の短手方向の中央部分に水平軸線が位置されるように構成することにより、羽根部材４２の構成枚数を最小限にすることができるので、好適である。

羽根部材４３は、各羽根体４４が互いに平行な水平な角度位置に位置されている状態においては、各羽根体４４相互の間ならびに第２の筐体２２の上面壁および下面壁と羽根体４４との各間に開口を形成し、第２空気流通路３２を開口している。この状態より、各羽根部材４３がほぼ９０度回動されると、図５に示すように、各羽根体４４の端部同士が当接するとともに、上部および下部の羽根体４４が第２の筐体２２の上面壁および下面壁に接近して、第２空気流通路３２を閉止するようになっている。

図３は第２のシャッタ装置４２の羽根部材４３を開閉作動する駆動機構５０の一例を示すもので、複数の羽根部材４３の支持軸４５の一端には、リンク部材５１の一端がそれぞれ結合され、リンク部材５１の他端には連結部材５２が連結ピン５３を介してそれぞれ連結され、これら支持軸４５、リンク部材５１および連結部材５２によって平行四辺形からなるリンク機構５４を構成している。連結部材５２には駆動手段としてのアクチュエータ５５の作動軸５６が連結ピン５７を介して連結され、アクチュエータ５５は筐体２２あるいは車体ボディ１２に揺動可能に支持されている。これにより、アクチュエータ５５の作動軸５６が一定ストローク変位されると、複数の羽根部材４３が支持軸４５を中心に回動され、図１に示す開放位置と図５に示す閉止位置との間で作動されるようになる。なお、アクチュエータ５５としては、油圧シリンダ、空気シリンダあるいは電動モータ、電磁ソレノイド等を利用できる。

グリル意匠部１３に設けたグリル開口部１４より導入される空気を遮断する第１のシャッタ装置４１も、上記した第２のシャッタ装置４２と同様に、支持軸５８の回りに回動可能な羽根部材５９を上下方向に複数備え、これら羽根部材５９の回動によって第１空気流通路２８を閉止できるようにしている。また、第１のシャッタ装置４１の羽根部材５９は、上記した駆動機構５０と同様な構成の駆動機構によって図１に示す開放位置と図５に示す閉止位置との間で開閉作動される。

上記したシャッタ装置４１、４２および駆動機構５０は、第１および第２の筐体２１，２２を車両に装着するに先立って、それぞれ筐体２１、２２に組み込まれる。そして、ユニット化された状態で、筐体２１、２２はブラケット２３、２４を介して車体ボディ１２にそれぞれ取付けられる。従って、筐体２１，２２に対するシャッタ装置４１、４２および駆動機構５０の組付け作業、ならびに車体ボディ１２に対する筐体２１、２２の組付け作業を容易に行えるようになる。

なお、第１および第２のシャッタ装置４１、４２の各支持軸４５、５８をリンク機構等によって相互に連係させ、１つの駆動機構５０によって、第１および第２のシャッタ装置４１、４２の各羽根部材４３、５９を連動して開閉させることも可能である。

図４は前記駆動機構５０のアクチュエータ５５を制御する制御装置６０を示すもので、制御装置６０は、中央処理装置（ＣＰＵ）６１、メモリ６２、およびインタフェース（Ｉ／Ｆ）６３、６４より構成されている。インタフェース（Ｉ／Ｆ）６３には車両の速度を検出する車速センサ６５と、エンジン冷却水の水温を検出する温度センサ６６がそれぞれ接続され、一定時間あるいは一定距離走行する毎に車速センサ６５にて検出された車速信号と、温度センサ６６にて検出された温度信号が中央処理装置６１に入力され、これら車速信号および温度信号に基づいてシャッタ開閉指令が出力される。また、インタフェース（Ｉ／Ｆ）６４には駆動ユニット６７が接続され、駆動ユニット６７は中央処理装置６１からのシャッタ開放指令あるいは閉止指令を受けてアクチュエータ５５を駆動するようになっている。

次に上記した実施の形態における動作について説明する。通常第１および第２のシャッタ装置４１、４２はアクチュエータ５５によって羽根部材４３、５９が互いに平行となる角度位置（図１、図２参照）に保持され、第１および第２空気流通路２８、３２を開放している。これにより、車両が走行すると、第１および第２のグリル開口部１４、１６よりエンジンルーム１０内に空気が流入され、この空気はラジエータ１１の前面に作用してラジエータ１１の放熱効果を高め、エンジン冷却水の温度上昇を抑制する。

車速センサ６５にて検出された車速が予め定められた所定速度以上の高速走行となり、かつ温度センサ６６にて検出された冷却水温度が一定値以下の場合には、制御装置６０より駆動ユニット６７にシャッタ閉止指令が発せられ、駆動ユニット６７によってアクチュエータ５５が作動され、第１および第２のシャッタ装置４１、４２を図５に示すようにそれぞれ閉止する。これにより、高速走行時においては、エンジンルーム１０内への空気の流入が遮断されるため、空気によって車両に作用する空気抵抗を減少させることができ、燃費を向上できる。

温度センサ６６にて検出された冷却水温度が一定値以上になると、高速走行時においても、制御装置６０より駆動ユニット６７にシャッタ開放指令が発せられ、アクチュエータ５５が第１および第２のシャッタ装置４１、４２を開放するように作動する。従って、エンジンのオーバヒート現象が確実に防止される。

車速センサ６５にて検出された車速が予め定められた所定速度以下の低速ないしは中速になると、制御装置６０より駆動ユニット６７にシャッタ開放指令が発せられ、アクチュエータ５５が第１および第２のシャッタ装置４１、４２を開放するように作動する。

なお、特に冬季や寒冷地において、温度センサ６６にて検出された冷却水温度が一定値以下の場合には、車速センサ６５にて検出された車速がたとえ低速走行状態においても、アクチュエータ５５が作動されて第１および第２のシャッタ装置４１、４２が閉止され、エンジンの過冷却を防止するようになっている。

上記した実施の形態によれば、シャッタ装置４１、４２を設けた筐体２１，２２をラジエータ１１を設置した車体ボディ１２側に取付けたことにより、バンパー１５の組付け前にシャッタ装置４１、４２を筐体２１、２２に組付けることができ、その組付性および作業性を頗る向上できる。また、筐体２１，２２の空気流通路２８，３２の開口端にグリル開口部１４，１６の端部に気密的に接続する柔軟結合部２５，２９を設けたので、筐体２１，２２とバンパー１５等との位置ずれを吸収しながら、グリル開口部１４、１６からラジエータ１１に至る空気導入通路３５、３７を簡単かつ確実に密閉することができ、高速走行時にグリル開口部１４，１６から流入する空気によってエンジンルーム１０内に発生する乱流を有効に防止でき、シャッタ装置４１，４２による燃費向上効果を有効に発揮することができる。特に、シャッタ装置４１，４２を設けた筐体２１，２２を図１に示すように、バンパー１５を取付けたバンパーリィンフォース１７とラジエータ１１を設置した車体ボディ１２との間に配置することに、車両衝突事故によってバンパー１５が損傷を受けても、筐体２１，２２ならびにシャッタ装置４１，４２への影響をきわめて少なくすることが可能となる。

上記した実施の形態においては、グリル意匠部１３およびバンパー１５にそれぞれグリル開口部１４、１６を設け、これらグリル開口部１４、１６から導入される空気を２組のシャッタ装置４１，４２によって遮断できるようにした例について述べたが、グリル開口部をグリル意匠部１３もしくはバンパー１５のいずれか一方にのみ設けた車両については、当然のことながら空気流通路およびそれを開閉するシャッタ装置はそれぞれ１組となる。

また、上記した実施の形態においては、筐体２１、２２を構成する本体枠２６、３０に柔軟結合部２５、２９を一体成形したが、本体枠２６、３０と柔軟結合部２５、２９を別体構造にして、柔軟結合部２５、２９を本体枠２６、３０に着脱可能に結合するように構成すれば、仮にバンパー１５の変形に伴って柔軟結合部２５、２９が損傷した場合でも、柔軟結合部２５、２９を取り替えるだけでよく、部品交換を最少限に抑えることが可能となる。また、柔軟結合部２５，２９は蛇腹状に形成する他、伸縮かつ変形可能なゴム材にて構成することもできる。

さらに、上記した実施の形態においては、シャッタ装置４１、４２を上下方向に配置した複数の羽根部材４３、５９によって構成し、これにより、羽根部材４３，５９の径方向寸法を小さくして羽根部材４３，５９が占有する容積を小さくしたが、羽根部材４３，５９は空気流通路２８、３２を開閉できる大きさのものであれば少なくとも１つあれば足りるものである。また、筐体２１，２２の空気流通路２８，３２を車幅方向に仕切り、そのそれぞれに単数もしくは複数の羽根部材を開閉可能に配設してもよく、これによれば、羽根部材の長手方向の寸法を短くすることができる。

なお、上記した実施の形態においては、シャッタ装置４１、４２の開度を、全開か全閉の２位置で切替えるようにしたが、ラジエータ１１の水温等に応じて多段階に開度を制御することも可能であり、また、実施の形態で述べたように２つのグリル開口部を設けたものにおいては、ラジエータ１１の水温等に応じていずれか一方のシャッタ装置のみ適宜閉止制御させることも可能である。

本発明の実施の形態を示す可動グリルシャッタ装置の概要図である。図１におけるシャッタ装置を備えた筐体を示す斜視図である。シャッタ装置の駆動機構を示す概要図である。制御装置を示す概要図である。図１の作動状態を示す図である。

符号の説明

１０…エンジンルーム、１１…ラジエータ、１２…車体ボディ、１３…グリル意匠部、１４、１６…グリル開口部、１５…バンパー、１７…バンパーリィンフォース、２１、２２…筐体、２５、２９…柔軟結合部、２６、３０…本体枠、２７、３１…筐体枠、２８、３２…空気流通路、３５、３７…空気導入通路、４１、４２…シャッタ装置、４３、５９…羽根部材、４４…羽根体、４５、５８…支持軸、５０…駆動機構、５５…アクチュエータ、６０…制御装置、６５…車速センサ、６６…温度センサ。

Claims

フロントグリルのグリル開口部よりエンジンルーム内のラジエータに空気を流入させるとともに、エンジンルーム内への空気の流入を遮断する開閉可能なシャッタ装置を備えた可動グリルシャッタ装置において、前記ラジエータを設置した車体ボディ側に筐体を取付け、該筐体に前記グリル開口部に向けて開口する空気流通路を形成し、前記筐体に前記空気流通路を開閉するシャッタ装置を設け、前記筐体の前記空気流通路の開口端に前記グリル開口部の端部に気密的に接続する結合部を設けたことを特徴とする可動グリルシャッタ装置。
フロントグリルのグリル開口部よりエンジンルーム内のラジエータに空気を流入させるとともに、エンジンルーム内への空気の流入を遮断する開閉可能なシャッタ装置を備えた可動グリルシャッタ装置において、前記グリル開口部をバンパーに設け、該バンパーを取付けたバンパーリィンフォースと前記ラジエータを設置した車体ボディとの間に筐体を配置し、該筐体を前記車体ボディ側に取付け、前記筐体に前記グリル開口部に向けて開口する空気流通路を形成し、前記筐体に前記空気流通路を開閉するシャッタ装置を設け、前記筐体の前記空気流通路の開口端に前記グリル開口部の端部に気密的に接続する柔軟結合部を設けたことを特徴とする可動グリルシャッタ装置。
請求項１もしくは請求項２において、前記シャッタ装置は、前記筐体の前記空気流通路中に上下方向に間隔を有して複数の羽根部材を車幅方向に平行な水平軸線の回りに回動可能に備え、これら羽根部材の回動によって前記空気流通路を開閉するようにしてなる可動グリルシャッタ装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記シャッタ装置を、前記筐体に回動可能に支持された羽根部材と、該羽根部材を車速とエンジン冷却水温度に基づいて開放位置と閉止位置との間で回動する駆動手段とによって構成してなる可動グリルシャッタ装置。