JP2015182496A - 車両の可動部材連動機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バンパルーバ3によるバンパ開口部20の開閉と、車両1の前側底部に出没可能なエアダム6の突出・格納とを、リンク機構8により、単独のアクチュエータ7で4つのパターンに切り替える。または、グリルルーバ5によるグリル開口部40の開閉と、車両1の前側底部に出没可能なエアダム6の突出・格納とを、リンク機構8により、単独のアクチュエータ7で4つのパターンに切り替える。或いは、バンパルーバ3によるバンパ開口部20の開閉と、グリルルーバ5によるグリル開口部40の開閉とを、リンク機構8’により、単独のアクチュエータ7で4つのパターンに切り替える。
【選択図】図5
Description
しかし、前記開口部を常に全開にしておくと、例えば高速走行時において、バンパやグリルの開口部からエンジンルーム内に導入される外気が増大する。その結果、走行抵抗が大きくなり、燃費の効率が低下する。また、冬季や寒冷地において、エンジンを過冷却するおそれがあり、更にエンジンの暖機性能や排気ガス浄化装置の触媒活性に影響を及ぼすおそれがある。
先ず、本発明に係る車両の可動部材連動機構の第1実施の形態を図1〜図6に基づいて説明する。
前記枠体30は、外側の上面及び下面が、バンパ開口部20の内面に固定されている。前記枠体30の内部が、前記バンパルーバ3を開いた際に外気が通過する空気流路となる。
前記遮蔽部材32は、平板状で車幅方向に延在して略矩形に形成されており、短尺方向の略中央部分から車幅方向に前記回転軸31が設けられている。前記回転軸31は、両端部が枠体30の側面と中間部材30aに回転可能に支持されており、該回転軸31が回転することによって前記遮蔽部材32が回転する。
前記バンパルーバ3を駆動させる手段は、図2に示したように、枠体30の外側面に取り付けられたアクチュエータ7である。前記アクチュエータ7は電動モータであり、コントローラ70からの指令に応じ、駆動力の減速機構73を介して上下の遮蔽部材32、32を連動させる。
一方、前記コントローラ70の出力側には、前記バンパルーバ3を開放又は閉鎖させるアクチュエータ7が接続されている。前記車速センサ71と、水温センサ72により冷却負荷に関する情報を取得し、この情報に基づいて、前記コントローラ70から前記アクチュエータ7へ信号が送信される。
前記揺動部材90は、前記固定軸90aを支点として、前記回転軸31が半周回転するごとに、水平状態又は傾斜状態に変化する。
前記連結部材92の上端部には、前記連結部材92の上下移動を制限する鍔部92aが設けられている。前記鍔部92aが前記バンパ開口部20の内面に突き当たることで、前記連結部材92の上下移動が制限される。前記鍔部92aと前記バンパ開口部20の内面との間には、下方へ移動した前記連結部材92を上方へ押し上げるバネ材等の弾性部材94が介在されている。
エンジンの負荷が大きく、ラジエータの冷却水及び空気調和装置のコンデンサの冷媒を
冷却させる必要があるときは、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を水平に向く配置に回転させて、前記バンパ開口部20を開放させ、エンジンルーム内へ外気を流入させる。
このとき、前記ロータリーカム80のカム山の一つを下方へ向く配置とし、もう一方のカム山を車体後方へ向く配置とする。すると、前記ロッカーアーム9の揺動部材90は、ロータリーカム80の水平面に載置され、水平状態に保たれる。前記連結部材92は、バネ材94の弾性作用により上方に押し上げられるので、前記エアダム6はバンパ2内部に格納される。
その結果、前記バンパ開口部20を開放しているから冷却性能が向上するが、空気抵抗が大きくなり、空気抵抗係数が大きくなる。また、前記エアダム6が格納されているからフロント揚力係数が大きくなる。
エンジンルーム内へ流入する外気を遮断するために、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を垂直に向く配置に回転させて前記バンパ開口部20を閉鎖する。
前記遮蔽部材32の回転により、前記ロータリーカム80が、図5(A)で示した状態から、時計回りに90度回転するので、カム山の一つは下方へ向き、もう一方のカム山は車体前方へ向く。このとき、前記ロッカーアーム9の揺動部材90は、ロータリーカム80の水平面に載置され、水平状態に保たれる。前記連結部材92は、バネ材94の弾性作用により上方に押し上げられたままなので、前記エアダム6はバンパ2内部に格納される。
その結果、前記バンパ開口部20を閉鎖しているから冷却性能は低下するが、空気抵抗が小さくなって空気抵抗係数が小さくなり、更にフロント揚力係数が小さくなる。
エンジンルーム内へ外気を流入させるために、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を水平に向く配置に回転させて前記バンパ開口部20を開放する。
前記遮蔽部材32の回転により、前記ロータリーカム80が、図5(B)で示した状態から、時計回りに90度回転するので、前記カム山の一つは上方へ向き、もう一方のカム山を車体前方へ向く。このとき、前記揺動部材90の力点側端部90bは、ロータリーカム80によって上方へ押し上げられて傾斜状態なるので、作用点側端部90cが前記連結部材92を押し下げて、前記エアダム6を車体下方へ突出させる。
その結果、前記バンパ開口部20を開放しているから冷却性能が向上する。また、空気抵抗が大きくなるが、エアダムを突出させているので、空気抵抗係数が小さくなり、更にフロント揚力係数が小さくなる。
エンジンルーム内へ流入する外気を遮断するために、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を垂直に向く配置に回転させて前記バンパ開口部20を閉鎖する。
前記遮蔽部材32の回転により、前記ロータリーカム80が、図5(C)で示した状態から時計回りに90度回転して、前記カム山の一つは上方へ向き、もう一方のカム山は車体後方へ向く。このとき、前記揺動部材90は、力点側端部90bがロータリーカム80によって上方へ押し上げられて傾斜状態になるので、作用点側端部90cが前記連結部材92を押し下げて、前記エアダム6を車体下方へ突出させる。
その結果、前記バンパ開口部20を閉鎖しているから冷却性能は低下する。しかし、エアダムを突出させているので、空気抵抗が小さくなって空気抵抗係数が非常に小さくなり、更にフロント揚力係数が非常に小さくなる。
ステップST4では、前記コントローラ70からの信号を受信した前記アクチュエータ7が駆動し、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を垂直向きに回転させて前記バンパ開口部20を閉鎖すると共に、前記エアダム6を車体の下方へ突出させる(図5Dを参照)。
ステップST7では、前記コントローラ70からの信号を受信したアクチュエータ7が駆動し、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を垂直向きに回転させて前記バンパ開口部20を閉鎖すると共に、前記エアダム6をバンパ2内部へ格納させる(図5Bを参照)。
なお、車両1の車速及びラジエータの水温は、上記数値に限るものではない。車両1の性能等に応じて、種々の数値で行われる。
次に、本発明に係る車両の可動部材連動機構の第2実施の形態を図1〜図7に基づいて説明する。
前記グリル開口部40には、図7に示すように、前記グリル4と前記ラジエータとの間に、前記エンジンルーム内に流入する外気の流量を調整するグリルルーバ5が配設されている。
即ち、前記グリルルーバ5の前記遮蔽部材52が、図3及び図7に示すように、水平方向に向くと前記グリル開口部40は全開状態となり、外気が通過する空気路となる。一方、前記遮蔽部材52が、垂直方向に向くと前記グリル開口部40は全閉状態となり、空気路は閉鎖される。つまり、グリルルーバ5によりグリル開口部40を開放又は閉鎖させて、グリル開口部40からエンジンルーム内へ流入する外気の導入量を調節する。
次に、本発明に係る車両の可動部材連動機構の第3実施の形態を図8に基づいて説明する。なお、上記第1実施の形態及び第2実施の形態で説明した内容については同一の符号を付して説明する。
なお、前記バンパルーバ3及び前記グリルルーバ5の各構成部材の詳細な説明は、上記第1実施の形態の段落番号[0033]〜[0036]で説明した内容と同じなので省略する。
前記揺動部材90は、前記固定軸90aを支点として、前記回転軸31が半周回転するごとに、水平状態又は傾斜状態に変化する。
因みに、図8(A)〜(D)に示す実施形態では、バンパ開口部20をグリル開口部40よりも大きく形成している。
エンジンの負荷が大きく、ラジエータの冷却水及び空気調和装置のコンデンサの冷媒を
冷却させる必要があるときは、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を水平に向く配置に回転させてバンパ開口部20を開放させる。
この場合、前記ロータリーカム80のカム山の一つを下方へ向く位置とし、もう一方のカム山を車体後方へ向く配置とする。前記ロッカーアーム9の揺動部材90は、前記ロータリーカムの水平面上に載置され、水平状態なる。前記切替部材93はバネ材94の弾性作用により、上向きになるので、前記グリルルーバ5の遮蔽部材52は水平に向く配置となり、グリル開口部40は開放される。
その結果、前記バンパ開口部20を開放し、前記グリル開口部40も開放しているので、冷却性能が非常に向上するが、空気抵抗が非常に大きくなって空気抵抗係数が非常に大きくなり、更にフロント揚力係数が非常に大きくなる。
エンジンルーム内へ流入する外気を、グリル開口部40からのみ導入するため、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を垂直に向く配置に回転させて前記バンパ開口部20を閉鎖する。
前記バンパルーバ3の遮蔽部材32の回転により、前記ロータリーカム80が、図8(A)で示した状態から、時計回りに90度回転するので、カム山の一つは下方へ向き、もう一方のカム山は車体前方へ向く。このとき、前記ロッカーアーム9の揺動部材90は、力点側端部90bが前記ロータリーカム80の水平面に載置され、水平状態に維持される。前記切替部材93はバネ材94の弾性作用により、上向きに傾斜したままなので、前記グリルルーバ5の遮蔽部材52は水平に向いたままであり、前記グリル開口部40は開放される。
その結果、前記バンパ開口部20を閉鎖し、前記グリル開口部40を開放しているので、冷却性能は少し低下し、フロント揚力係数が小さくなり、空気抵抗が小さくなって空気抵抗係数が小さくなる。
エンジンルーム内へ流入する外気をバンパ開口部20からのみ導入するため、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を水平に向く配置に回転させて前記バンパ開口部20を開放する。
前記バンパルーバ3の遮蔽部材32の回転により、前記ロータリーカム80が、図8(B)で示した状態から、時計回りに90度回転するので、前記ロータリーカム80のカム山の一つは上方へ向き、もう一方のカム山は車体前方へ向く。前記ロッカーアーム9の力点側端部90bは、前記ロータリーカム80のカム山によって上方へ押し上げられて傾斜状態になるので、作用点側端部90cが下方へ下がって切替部材93を下に向ける。これにより前記グリルルーバ5の遮蔽部材52は垂直に向くので前記グリル開口部40が閉鎖される。
その結果、前記バンパ開口部20を開放し、前記グリル開口部40を閉鎖しているので、フロント揚力係数が小さくなるが、冷却性能は少し低下し、空気抵抗が小さくなって空気抵抗係数が小さくなる。
エンジンルーム内へ流入する外気を完全に遮断するために、前記バンパルーバ3の遮蔽部材32を垂直に向く配置に回転させて前記バンパ開口部20を閉鎖する。
前記バンパルーバ3の遮蔽部材32の回転により、前記ロータリーカム80が、図8(C)で示した状態から、時計回りに90度回転するので、前記ロータリーカム80のカム山の一つは上方へ向き、もう一方のカム山は車体後方へ向く。前記ロッカーアーム9の力点側端部90bは、前記ロータリーカム80のカム山によって上方へ押し上げられて傾斜状態のままなので、前記グリルルーバ5の遮蔽部材52は垂直に向き、前記グリル開口部40が閉鎖される。
その結果、前記バンパ開口部20を閉鎖し、前記グリル開口部40を閉鎖しているので、冷却性能は低下する。しかし、空気抵抗が非常に小さくなって空気抵抗係数が非常に小さくなるし、フロント揚力係数が非常に小さくなる。
次に、本発明に係る車両の可動部材連動機構の第4実施の形態を図9に基づいて説明する。
第4実施の形態に係る車両の可動部材連動機構は、端的に言えば、上記第3実施の形態に係る車両の可動部材連動機構の構成を逆にした構成である。
また、前記ロータリーカム80は、前記バンパルーバ3の回転軸31の回転と共に回転するプーリとベルトで連結した構成でも実施できる。この場合、前記ロータリーカム80はプーリの大きさを変えることで、回転角度を自在に調整することができる。
10 フード
2 バンパ
20 バンパ開口部
3 バンパルーバ
30 枠体
31 回転軸
32 遮蔽部材
4 グリル
40 グリル開口部
5 グリルルーバ
50 枠体
51 回転軸
52 遮蔽部材
6 エアダム
7 アクチュエータ
8、8’ リンク機構
80 ロータリーカム
9 ロッカーアーム
90 揺動部材
92 連結部材
93 切替部材
Claims (10)
- バンパに設けられたバンパ開口部内に設置され、前記バンパ開口部を開閉させるバンパルーバと、
車両の前側底部に出没可能なエアダムと、
前記バンパルーバで前記バンパ開口部を開放させるとともに前記エアダムを格納させる状態と、前記バンパルーバで前記バンパ開口部を閉鎖させるとともに前記エアダムを格納させる状態と、前記バンパルーバで前記バンパ開口部を開放させるとともに前記エアダムを突出させる状態と、前記バンパルーバで前記バンパ開口部を閉鎖させるとともに前記エアダムを突出させる状態とを、単独のアクチュエータで切り替えるリンク機構と、を備えていることを特徴とする、車両の可動部材連動機構。 - グリルに設けられたグリル開口部内に設置され、前記グリル開口部を開閉させるグリルルーバと、
車両の前側底部に出没可能なエアダムと、
前記グリルルーバで前記グリル開口部を開放させるとともに前記エアダムを格納させる状態と、前記グリルルーバで前記グリル開口部を閉鎖させるとともに前記エアダムを格納させる状態と、前記グリルルーバで前記グリル開口部を開放させるとともに前記エアダムを突出させる状態と、前記グリルルーバで前記グリル開口部を閉鎖させるとともに前記エアダムを突出させる状態とを、単独のアクチュエータで切り替えるリンク機構と、を備えていることを特徴とする、車両の可動部材連動機構。 - バンパに設けられたバンパ開口部内に設置され、前記バンパ開口部を開閉させるバンパルーバと、
グリルに設けられたグリル開口部内に設置され、前記グリル開口部を開閉させるグリルルーバと、
前記バンパルーバで前記バンパ開口部を開放させるとともに前記グリルルーバで前記グリル開口部を開放させる状態と、前記バンパルーバで前記バンパ開口部を閉鎖させるとともに前記グリルルーバで前記グリル開口部を開放させる状態と、前記バンパルーバで前記バンパ開口部を開放させるとともに前記グリルルーバで前記グリル開口部を閉鎖させる状態と、前記バンパルーバで前記バンパ開口部を閉鎖させるとともに前記グリルルーバで前記グリル開口部を閉鎖させる状態とを、単独のアクチュエータで切り替えるリンク機構と、を備えていることを特徴とする、車両の可動部材連動機構。 - 前記バンパルーバは、車体幅方向に延設され、前記アクチュエータの駆動によって回転する回転軸と、前記回転軸の回転によって垂直向きと水平向きの動作を交互に繰り返して前記バンパ開口部を開放し又は閉鎖する遮蔽部材と、を備え、
前記リンク機構は、前記回転軸と共に回転するロータリーカムと、前記ロータリーカムの回転によって連動し、前記回転軸が半周回転するごとに、前記エアダムに格納と突出を交互に繰り返し行わせるロッカーアームと、を備えることを特徴とする、請求項1に記載した車両の可動部材連動機構。 - 前記グリルルーバは、車体幅方向に延設され、前記アクチュエータの駆動によって回転する回転軸と、前記回転軸の回転によって垂直向きと水平向きの動作を交互に繰り返して前記グリル開口部を開放し又は閉鎖する遮蔽部材と、を備え、
前記リンク機構は、前記回転軸と共に回転するロータリーカムと、前記ロータリーカムの回転によって連動し、前記回転軸が半周回転するごとに、前記エアダムに格納と突出を交互に繰り返し行わせるロッカーアームと、を備えることを特徴とする、請求項2に記載した車両の可動部材連動機構。 - 前記ロータリーカムは、同円周上の90度位相がずれた位置を頂点とするカム山を2つ有する略直角三角形状で構成されており、
前記ロッカーアームは、前記ロータリーカムのカム山の回転位置によって変化する揺動部材を備え、
前記揺動部材の変化によって、前記エアダムに格納と突出を行わせることを特徴とする、請求項4又は5に記載した車両の可動部材連動機構。 - 前記バンパルーバは、車体幅方向に延設され、前記アクチュエータの駆動によって回転する回転軸と、前記回転軸の回転によって垂直向きと水平向きの動作を交互に繰り返して前記バンパ開口部を開放し又は閉鎖する遮蔽部材と、を備え、
前記グリルルーバは、車体幅方向に延設された回転軸と、前記回転軸の回転によって垂直向きと水平向きの動作を交互に繰り返し、前記グリル開口部を開放し又は閉鎖する遮蔽部材と、を備え、
前記リンク機構は、前記バンパルーバの回転軸と共に回転するロータリーカムと、前記ロータリーカムの回転によって連動し、前記回転軸が半周回転するごとに、前記グリルルーバの遮蔽部材に垂直向きと水平向きの動作を交互に繰りし行わせるロッカーアームと、を備えることを特徴とする、請求項3に記載した車両の可動部材連動機構。 - 前記バンパルーバは、車体幅方向に延設され回転する回転軸と、前記回転軸の回転によって垂直向きと水平向きの動作を交互に繰り返して前記バンパ開口部を開放し又は閉鎖する遮蔽部材と、を備え、
前記グリルルーバは、車体幅方向に延設された、前記アクチュエータの駆動によって回転軸と、前記回転軸の回転によって垂直向きと水平向きの動作を交互に繰り返し、前記グリル開口部を開放し又は閉鎖する遮蔽部材と、を備え、
前記リンク機構は、前記グリルルーバの回転軸と共に回転するロータリーカムと、前記ロータリーカムの回転によって連動し、前記回転軸が半周回転するごとに、前記バンパルーバの遮蔽部材に垂直向きと水平向きの動作を交互に繰りし行わせるロッカーアームと、を備えることを特徴とする、請求項3に記載した車両の可動部材連動機構。 - 前記ロータリーカムは、同円周上の90度位相がずれた位置を頂点とするカム山を2つ有する略直角三角形状で構成されており、
前記ロッカーアームは、前記ロータリーカムのカム山の回転位置によって変化する揺動部材を備え、
前記揺動部材の変化によって、前記グリルルーバの遮蔽部材に垂直向きと水平向きの動作を行わせることを特徴とする、請求項7に記載した車両の可動部材連動機構。 - 前記ロータリーカムは、同円周上の90度位相がずれた位置を頂点とするカム山を2つ有する略直角三角形状で構成されており、
前記ロッカーアームは、前記ロータリーカムのカム山の回転位置によって変化する揺動部材を備え、
前記揺動部材の変化によって、前記バンパルーバの遮蔽部材に垂直向きと水平向きの動作を行わせることを特徴とする、請求項8に記載した車両の可動部材連動機構。
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