JP2013133059A - 開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体前端部に設けられラジエータに空気を送給するためのフロントグリルのグリル開口部を開閉する開閉装置であって、ラジエータに送給される空気をその流れを乱すことなく送給することが可能な開閉装置を提供する。
【解決手段】グリル開口部３１を開閉するシャッター部材３７と、シャッター部材３７をグリル開口部開位置と閉位置との間で開閉駆動するアクチュエータ３９と、アクチュエータ３９を駆動制御する制御部とを備えている。シャッター部材３７は、グリル開口部開位置ではフロントグリル５とラジエータ１７との間の空気送給路１９を上方から覆う一方、グリル開口部閉位置ではフロントグリル５前側でグリル開口部３１を閉じる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体前部に設けられた空気導入口としてのフロントグリルのグリル開口部を開閉する開閉装置に関するものである。

特許文献１では、フロントグリルとフロントグリル後方のラジエータとの間にダクト装置を設け、ダクト装置のダクト部内に設けられた複数のブレードを回動させることによってラジエータへの空気の送給・停止を行っている。

特開２００４−２９９５２２号公報

しかしながら、特許文献１では、ダクト装置のブレードが空気送給路に立ちはだかっているため、ラジエータに送給される空気の流れが乱れ、ラジエータの熱交換効率が低下するという問題がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ラジエータに送給される空気をその流れを乱すことなく送給することが可能な開閉装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、グリル開口部の開閉構造を工夫したものである。

具体的には、車体前端部に設けられラジエータに空気を送給するためのフロントグリルのグリル開口部を開閉する開閉装置を対象とし、以下の解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、上記グリル開口部を開閉するシャッター部材と、該シャッター部材をグリル開口部開位置と閉位置との間で開閉駆動する駆動手段と、該駆動手段を駆動制御する制御手段とを備え、上記シャッター部材は、グリル開口部開位置では上記フロントグリルと上記ラジエータとの間の空気送給路を上方または下方から覆う一方、グリル開口部閉位置では上記フロントグリル前側で該グリル開口部を閉じるようになっていることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、上記シャッター部材は、上下方向に移動して上記グリル開口部を開閉するようになっていることを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記シャッター部材は、車両側方からみて断面形状が円弧状であり、上記駆動手段により該円弧の円中心を回転中心として回動させることで開閉駆動されるようになっていることを特徴とする。

第１の発明によれば、グリル開口部開位置と閉位置との間を移動するシャッター部材が、当該開位置ではフロントグリルとラジエータとの間の空気送給路を上方または下方から覆う一方、当該閉位置ではフロントグリル前側でグリル開口部を閉じるため、シャッター部材がその開閉動作中にフロントグリルとラジエータとの間の空気送給路に立ちはだかることがなく、ラジエータ前方で空気の流れを乱さない。従って、グリル開口部から入った空気が何ら妨げられることなくラジエータに送給されるので、ラジエータの熱交換効率が低下する虞がない。また、シャッター部材がフロントグリル前側でグリル開口部を閉じるため、車両走行中にグリル開口部を閉じた場合に走行風がフロントグリルに当たらず、当該フロントグリルで生じる乱流等を防止して空気抵抗を低減させることができる。更に、シャッター部材はグリル開口部開位置において空気送給路を上方又は下方から覆っており、グリル開口部から入った空気がシャッター部材に案内されてラジエータに送給されるため、効率良くラジエータを冷却することができる。

第２の発明によれば、シャッター部材が車体後方に流れる空気に逆らうことなく上下方向に移動するため、比較的小さな駆動力で移動させることができる。

第３の発明によれば、シャッター部材の断面形状をグリル開口部の断面形状に合わせて同じ円弧状にし、グリル開口部の開閉時にシャッター部材をこの円弧の円中心を回転中心として回動させるようにしているため、１つのシャッター部材で複数のグリル開口部を開閉できて比較的少ない部品で開閉装置を構成することができる。

本発明の実施形態に係る開閉装置が適用された自動車の車体前部であってグリル開口部を開いた状態を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。 グリル開口部を閉じた状態の図２相当図である。 フロントグリルの斜視図である。 本発明の実施形態に係る開閉装置の斜視図である。 本発明の実施形態に係る開閉装置の制御ブロック図である。 自動車の車速及びラジエータの冷却水温度とグリル開口部の開閉状態との関係を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

図１乃至図３は、本発明の実施形態に係る開閉装置１が適用された自動車の車体前部を示す図である。図１乃至図３において、３はフロントバンパ、５はフロントバンパ３上側に配置されたフロントグリル、７はフロントバンパ３を背面側で支持するバンパレインフォースメント、９はフロントバンパ３とバンパレインフォースメント７との間に配置されたエネルギー吸収材である。フロントグリル５後方にはエンジンルーム１１が形成され、エンジンルーム１１の上方はボンネットフード１３によって覆われている。エンジンルーム１１内には、シュラウド１５によって保持されたラジエータ１７がフロントグリル５と対向して配置され、ラジエータ１７とフロントグリル５との間にはフロントグリル５から入ってラジエータ１７に送給される空気の空気送給路１９が形成されている。

図４は、フロントグリル５の斜視図である。フロントグリル５の前面は、上方に行くに従って後方に湾曲する矩形状の枠部２１によって形成され、枠部２１の車幅方向両側の湾曲した枠部分の各背面からサイド延出壁部２３，２３がそれぞれ後方に延びている。更に、枠部２１の下側枠部分の車幅方向中央部には後方に略水平に延びる底延出壁部２５が設けられている。またフロントグリル５は、枠部２１によって囲まれた開口部を上下３つに分割する横板部２７，２９が設けられている。これら３つに分割された開口部のうち下側及び中央の開口部は、エンジンルーム１１に空気を導入するためのグリル開口部３１を構成し、上側の開口部は開閉装置１の後述するシャッター部材３７が移動可能に挿通されるシャッター挿通口３３を構成している。グリル開口部３１は、図２，３に示すように、車体側方からみて円弧状であって、その車幅方向中央部にはオーナメント３４を取り付けるためのオーナメント取付部３５が設けられている。図１はオーナメント取付部３５にオーナメント３４が取り付けられた状態を示している。

上記グリル開口部３１を開閉する開閉装置１は、図５に示すように、グリル開口部３１を開閉するシャッター部材３７と、シャッター部材３７を開閉駆動するためのアクチュエータ３９とを備えている。アクチュエータ３９は、図２，３に示すようにフロントグリル５の底延出壁部２５の後端に設置され、その車幅方向両側から回動軸４１，４１が延出し、回動軸４１，４１の延出端部は各々アーム（連結部材）４３，４３の下端に連結され、上記シャッター部材３７後端の車幅方向両端部は各々アーム４３，４３の上端に連結されている。シャッター部材３７を開閉駆動する駆動装置（駆動手段）４４は、上記アクチュエータ３９、回動軸４１，４１及びアーム４３，４３によって構成されている。シャッター部材３７は、透明な樹脂からなる１枚の板部材で構成され、その断面形状は、上記回動軸４１，４１の回動中心を円の中心とする円弧状をなしており、かつ、上記グリル開口部３１のなす円弧より半径が大きい。シャッター部材３７は、フロントグリル５の上記シャッター挿通口３３内を通って上記グリル開口部３１前側を上下方向に移動する。

つまり、シャッター部材３７は、駆動装置４４により回動軸４１，４１を中心に開閉駆動され、グリル開口部開位置において図２に示すように空気送給路１９を上方から覆う一方、図３において反時計回りに回動して、グリル開口部閉位置において図３に示すようにフロントグリル５前側でグリル開口部３１を閉じる。

上記駆動装置４４のアクチュエータ３９は図６に示す制御部（制御手段）４５によって制御される。制御部４５には車速センサ４７及び上記ラジエータ１７の冷却水温度を検知する温度センサ４９が接続されており、制御部４５は各センサから送信される信号に基づいてアクチュエータ３９を駆動制御する。制御部４５による開閉装置１の制御について図７を参照して説明する。図７は、自動車の車速及びラジエータ１７の冷却水温度とグリル開口部３１の開閉状態との関係を示す図であって、横軸が自動車の車速を示し、縦軸がラジエータ１７の冷却水温度を示す。

自動車停止状態において、制御部４５は、シャッター部材３７をグリル開口部開位置に位置させ、グリル開口部３１を開いた状態にしている。

自動車の走行を開始して増速し（図７において右向きの矢印方向）、車速が第１速度Ｓ１（例えば２０ｋｍ／ｈ）以上であって冷却水温度が第１温度Ｔ１（例えば９０℃）未満の場合には、制御部４５は、シャッター部材３７をグリル開口部開位置から閉位置に移動させてグリル開口部３１を閉じる。一方、車速が第１速度Ｓ１以上であっても冷却水温度が第１温度Ｔ１以上の場合には、制御部４５は、シャッター部材３７をグリル開口部開位置に保持してグリル開口部３１を開いた状態に維持する。

車速が第１速度Ｓ１以上であってグリル開口部３１を閉じた状態において、ラジエータ１７の冷却水温度が上昇し（図７において上向きの矢印方向）、第１温度Ｔ１以上になると、制御部４５は、ラジエータ１７に空気を送給するためにシャッター部材３７をグリル開口部閉位置から開位置に移動させてグリル開口部３１を開く。

そして、冷却水温度が低下し（図７において下向き矢印方向）、第１温度Ｔ１よりも低い第２温度Ｔ２（例えば８０℃）以下になると、制御部４５は、シャッター部材３７をグリル開口部開位置から閉位置に移動させてグリル開口部３１を閉じる。

その後、減速し（図７において左向きの矢印方向）、車速が第１速度Ｓ１より小さな第２速度Ｓ２（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下になると、制御部４５は、シャッター部材３７をグリル開口部閉位置から開位置に移動させてグリル開口部３１を開き、自動車が停止した後も開いた状態を維持する。

このように制御することによって、自動車走行中にラジエータ１７の冷却水温度を適切に制御すると共に、自動車停止中にシャッター部材３７で指などを挟むのを防止し更にフロントグリル５のデザインを外部から視認できるようにする。

以上のように、この実施形態に係る開閉装置１では、グリル開口部開位置と閉位置との間を移動するシャッター部材３７が、当該開位置ではフロントグリル５とラジエータ１７との間の空気送給路１９を上方から覆う一方、当該閉位置ではフロントグリル５前側でグリル開口部３１を閉じるため、シャッター部材３７がその開閉動作中にフロントグリル５とラジエータ１７との間の空気送給路１９に立ちはだかることがなく、ラジエータ１７前方で空気の流れを乱さない。従って、グリル開口部３１から入った空気が何ら妨げられることなくラジエータ１７に送給されるので、ラジエータ１７の熱交換効率が低下する虞がない。また、シャッター部材３７がフロントグリル５前側でグリル開口部３１を閉じるため、自動車走行中にグリル開口部３１を閉じた場合に走行風がフロントグリル５に当たらず、フロントグリル５で生じる乱流等を防止して空気抵抗を低減させることができる。更に、シャッター部材３７はグリル開口部開位置において空気送給路１９を上方から覆っており、グリル開口部３１から入った空気がシャッター部材３７に案内されてラジエータ１９に送給されるため、効率良くラジエータ１７を冷却することができる。

また、シャッター部材３７が車体後方に流れる空気に逆らうことなく上下方向に移動するため、比較的小さな駆動力で移動させることができる。

また、シャッター部材３７の断面形状をグリル開口部３１の断面形状に合わせて同じ円弧状にし、この円弧の円中心に設けられた回動軸４１，４１とシャッター部材３７とをアーム４３，４３で連結し、グリル開口部３１の開閉時にシャッター部材３７を回動軸４１，４１を回転中心として回動させるようにしているため、１つのシャッター部材３７で上下２つに分割されたグリル開口部３１を開閉できて比較的少ない部品で開閉装置１を構成することができる。

なお、上記の実施形態では、シャッター部材３７がグリル開口部開位置において空気送給路１９を上方から覆っていたが、これに限定されない。例えば、フロントグリル５がフロントバンパ３の下側に配置されている場合またはフロントグリル５がフロントバンパ３の上下両側に配置されている場合には、シャッター部材３７がグリル開口部開位置において空気送給路１９を下方から覆ってもよい。特にフロントグリル５がフロントバンパ３の下側に配置されている場合には、開閉装置１は、その構造が上記実施形態と上下逆になる。

なお、上記の実施形態では、シャッター部材３７は透明な樹脂で構成されていたが、これに限定されず、例えば半透明又は不透明な樹脂で構成されてもよい。但し、走行中にフロントグリル５のデザインを外部から視認できるようにシャッター部材３７は透明な樹脂で構成されているのが好ましい。

また、上記の実施形態では、シャッター部材３７は、１枚の板部材で構成されていたが、これに限定されず、例えば複数枚屈曲可能に連結されたシャッター部材で構成されてもよい。

さらに、上記の実施形態では、アクチュエータ３９は、フロントグリル５の底延出壁部２５の後端に設置されていたが、これに限定されず、例えばサイド延出壁部２３の外側に設置されてもよい。

また、上記の実施形態では、駆動装置４４がアクチュエータ３９、回動軸４１，４１及びアーム４３，４３で構成されていたが、これに限定されず、例えばシャッター部材３７の側端部にラックを設け、モータと該モータでピニオンを回転させるラック・アンド・ピニオン機構で構成されてもよい。

この発明は、車体前部に設けられた空気導入口としてのフロントグリルのグリル開口部を開閉する開閉装置について有用であり、特にラジエータに送給される空気をその流れを乱すことなく送給することが可能な開閉装置に適している。

１ 開閉装置
５ フロントグリル
１７ ラジエータ
１９ 空気送給路
３１ グリル開口部
３７ シャッター部材
３９ アクチュエータ
４１ 回動軸
４３ アーム（連結部材）
４４ 駆動装置（駆動手段）
４５ 制御部（制御手段）

Claims (3)

1. 車体前端部に設けられラジエータ(17)に空気を送給するためのフロントグリル(5)のグリル開口部(31)を開閉する開閉装置であって、
   上記グリル開口部(31)を開閉するシャッター部材(37)と、該シャッター部材(37)をグリル開口部開位置と閉位置との間で開閉駆動する駆動手段(44)と、該駆動手段(44)を駆動制御する制御手段(45)とを備え、
   上記シャッター部材(37)は、グリル開口部開位置では上記フロントグリル(5)と上記ラジエータ(17)との間の空気送給路(19)を上方または下方から覆う一方、グリル開口部閉位置では上記フロントグリル(5)前側で該グリル開口部(31)を閉じるようになっていることを特徴とする開閉装置。
2. 請求項１記載の開閉装置において、
   上記シャッター部材(37)は、上下方向に移動して上記グリル開口部(31)を開閉するようになっていることを特徴とする開閉装置。
3. 請求項１又は２記載の開閉装置において、
   上記シャッター部材(37)は、車体側方からみて断面形状が円弧状であり、上記駆動手段(44)により該円弧の円中心を回転中心として回動させることで開閉駆動されるようになっていることを特徴とする開閉装置。

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