JP5331623B2 - Radiator ventilation structure - Google Patents
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Description
本発明は、ラジエータ通風構造の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement in a radiator ventilation structure.
従来のラジエータ通風構造として、開閉自在にされたラジエータグリルを歯車列及び食違い軸歯車を介してモータで開閉するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As a conventional radiator ventilation structure, a radiator grill that can be freely opened and closed is opened and closed by a motor via a gear train and a staggered shaft gear (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の第1図及び第2図によれば、モータ9の回転軸に歯車列8が連結され、この歯車列8の一つの歯車に取付けられた駆動軸6に食違い軸歯車4を介して連結ロッド3が連結され、この連結ロッド3に翼状の複数のラジエータグリル1が取付けられている。
According to FIG. 1 and FIG. 2 of Patent Document 1, a gear train 8 is connected to a rotating shaft of a motor 9, and a staggered shaft gear 4 is connected to a drive shaft 6 attached to one gear of the gear train 8. The connecting
モータ9の回転軸が回転すれば、この回転が歯車列8を介して駆動軸6に伝わり、食違い軸歯車4を構成する2つの歯車5,7のうち、駆動軸6に取付けられた歯車7からこの歯車7に噛み合う歯車5へ回転が伝わり、歯車5に取付けられた連結ロッド3と共にラジエータグリル1が回動してラジエータグリル1が開閉される。
食違い軸歯車4は、ウォームとウォームギヤとからなるウォームギヤ対である。
When the rotation shaft of the motor 9 rotates, this rotation is transmitted to the drive shaft 6 via the gear train 8, and the gear attached to the drive shaft 6 among the two gears 5 and 7 constituting the staggered shaft gear 4. The rotation is transmitted from 7 to the gear 5 meshing with the gear 7, and the radiator grille 1 is rotated together with the connecting
The staggered shaft gear 4 is a worm gear pair composed of a worm and a worm gear.
例えば、車両が走行中に水溜りに進入したり、対向車によって跳ね上げられた水がラジエータグリル1に衝突したときに、その水撃によってラジエータグリル1からモータ9までの動力伝達経路に過負荷が作用し、動力伝達経路の各部品が破損するおそれがある。 For example, when a vehicle enters a puddle during traveling or water splashed by an oncoming vehicle collides with the radiator grill 1, the water transmission overloads the power transmission path from the radiator grill 1 to the motor 9. May cause damage to parts of the power transmission path.
また、破損に至らないまでも、上記の水撃によってラジエータグリル1の状態が変化(閉→開又は開→閉)したときに復帰できるようにすることが望ましい。
更には、復帰させる際、ラジエータグリル1の回動角度をセンサ等で検出しなくても済むように、ラジエータグリル1の開閉装置の構造の簡素化、省スペース化、部品点数削減によるコスト低減が図れ、また、ラジエータグリル1を開位置、閉位置で保持したり復帰させたりする際の電力消費を抑えることも望まれる。
In addition, it is desirable that the radiator grill 1 can be restored even if it does not break when the state of the radiator grill 1 is changed (closed → opened or opened → closed) by the water hammer.
Furthermore, when returning, it is not necessary to detect the rotation angle of the radiator grille 1 with a sensor or the like, so that the structure of the opening / closing device of the radiator grille 1 can be simplified, space saving, and cost reduction can be achieved by reducing the number of parts. It is also desirable to reduce power consumption when holding or returning the radiator grille 1 in the open and closed positions.
本発明の目的は、水撃等の外力を吸収できるとともに開閉手段の開閉状態を復帰でき、更には、構造の簡素化、省スペース化、コスト削減、省エネルギー化が図れるラジエータ通風構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a radiator ventilation structure that can absorb external force such as water hammer and can return the open / close state of the opening / closing means, and can further simplify the structure, save space, reduce costs, and save energy. It is in.
請求項1に係る発明は、車体前端部の開口部から車体前部に走行風を導入可能とする外気導入部に開閉手段が設けられ、この開閉手段を駆動手段で開閉して車体前部に設けられたラジエータに送られる走行風の量を制御するラジエータ通風構造において、開閉手段は、その回動軸が駆動手段の回転軸側に連結されて回動可能にされ、走行風がラジエータに送られる開状態と、走行風が前記ラジエータに送られないように遮断する閉状態と、開状態及び閉状態の間の中間開度状態とが選択可能に切り換えられ、駆動手段は、ステータと、このステータの半径方向内側に配置されるとともに回動軸と同一方向に延びる回転軸で支持されるロータとからなり、ステータは、ロータに向けて突出する複数の歯部を有するステータコアと、複数の歯部の少なくとも1つに装着されるとともに通電中に発生する磁束によりロータを回転させるコイルとからなり、ロータは、回転軸に取付けられるロータコアと、このロータコアの外周面の互いに対向する位置に取付けられた異なる磁極を有する少なくとも2つの磁石とからなり、ロータコアの外周面には、異なる磁極を有する磁石間に、磁極を持たない非磁極部が形成され、ロータの回転方向は、コイルへの通電を制御する制御部によって切り換えられ、開閉手段の所定位置での位置決め及び保持は少なくとも、磁石と、この磁石によって磁化された歯部との吸引力によって行われ、歯部は、コイルが装着される主歯部と、この主歯部の他の2つの副歯部とからなり、主歯部及び副歯部が、ロータの回転軸を中心にして周方向に3等分した位置に配置されることで、磁石の一方と副歯部の一方が吸引し合う吸引力と、磁石の他方とが副歯部の他方が吸引し合う吸引力が釣り合うロータの回動位置において、開閉手段が中間開度状態に位置決めされるとともに保持されるように構成されていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, an opening / closing means is provided in an outside air introduction portion that allows the traveling wind to be introduced from the opening at the front end portion of the vehicle body to the vehicle body front portion. In the radiator ventilating structure for controlling the amount of traveling air sent to the provided radiator, the opening / closing means is pivotable with its rotating shaft connected to the rotating shaft side of the driving means, and the traveling wind is sent to the radiator. An open state, a closed state in which traveling wind is blocked from being sent to the radiator, and an intermediate opening state between the open state and the closed state are selectably switched. The rotor is arranged on the inner side in the radial direction of the stator and is supported by a rotating shaft that extends in the same direction as the rotating shaft. The stator includes a stator core having a plurality of teeth protruding toward the rotor, and a plurality of teeth. Part Without even consists of a coil for rotating the rotor by magnetic flux generated during energization while being attached to one rotor, a rotor core mounted on the rotary shaft, mounted in a position opposing the outer peripheral surface of the rotor core It consists of at least two magnets with different magnetic poles, and a non-magnetic pole part without magnetic poles is formed between the magnets with different magnetic poles on the outer peripheral surface of the rotor core, and the rotation direction of the rotor controls the energization of the coil The positioning and holding of the opening / closing means at a predetermined position is performed by at least the attraction force between the magnet and the tooth portion magnetized by the magnet, and the tooth portion is the main tooth on which the coil is mounted. And the other two sub-tooth portions of the main tooth portion, and the main tooth portion and the sub-tooth portion are divided into three equal parts in the circumferential direction around the rotation axis of the rotor. In the rotating position of the rotor in which the attraction force that one of the magnets and one of the sub-tooth portions attracts each other and the attraction force that the other of the magnets attracts the other of the sub-tooth portions balances, the opening / closing means There characterized that you have been configured to be retained while being positioned in the intermediate opening conditions.
開閉手段に、例えば、対向車から跳ね上げられた水による水撃等の衝撃が入力した場合、その衝撃により開閉手段の回動軸が回動し、駆動手段の回転軸を回転させる。この結果、駆動手段の回転軸で支持されたロータに取付けられた磁石とステータの歯部との吸引力に抗してロータが回転する。
開閉手段に衝撃が作用しなくなると、磁石と歯部との吸引力によってロータは元の位置まで回動し、開閉手段が元の位置に復帰する。
For example, when an impact such as a water hammer by water splashed up from an oncoming vehicle is input to the opening / closing means, the turning shaft of the opening / closing means is rotated by the impact to rotate the rotating shaft of the driving means. As a result, the rotor rotates against the attractive force between the magnets attached to the rotor supported by the rotating shaft of the driving means and the teeth of the stator.
When the impact is no longer applied to the opening / closing means, the rotor is rotated to the original position by the attractive force of the magnet and the tooth portion, and the opening / closing means is returned to the original position.
コイルに通電すると、2つの副歯部には同じ磁極が発生するため、ロータに取付けられた異なる磁極を有する磁石の一方と副歯部の一方とが吸引し合い、磁石の他方と副歯部の他方とが反発し合ってロータは所定位置へ回動する。この結果、磁石の一方は、副歯部の一方に接近した位置に移動する。 When the coil is energized, the same magnetic pole is generated in the two sub-tooth portions, so one of the magnets having different magnetic poles attached to the rotor and one of the sub-tooth portions attract each other, and the other magnet and the sub-tooth portion The other side of the rotor repels and the rotor rotates to a predetermined position. As a result, one of the magnets moves to a position close to one of the sub-tooth portions.
この状態で通電を停止しても、副歯部の一方には磁石の一方と異なる磁極が発生し、磁石の一方と副歯部の一方とは吸引し合うため、開閉手段が位置決めされるとともに保持される。 Even when energization is stopped in this state, a magnetic pole different from one of the magnets is generated on one of the sub-tooth portions, and one of the magnets and one of the sub-tooth portions attract each other, so that the opening / closing means is positioned. Retained.
また、一方の磁石が一方の副歯部と吸引し合い、他方の磁石が他方の副歯部と吸引し合うロータの回動位置では、それぞれの吸引力が釣り合うことで、開閉手段が全閉と全開との間の中間開度で位置決めされるとともに保持される。 In addition, at the rotational position of the rotor where one magnet attracts one sub-tooth part and the other magnet attracts the other sub-tooth part, the respective attraction forces are balanced so that the opening / closing means is fully closed. Is positioned and held at an intermediate opening between the position and the fully open position.
磁石の一方と副歯部の一方との吸引力と、磁石の他方と副歯部の他方との吸引力とが釣り合うロータの中間回動位置からロータが回動すると、磁石と非磁極部との磁力の差によって、コギングトルクが大きく変化しやすいため、開閉手段を全閉と全開との間の中間開度に保持しやすくなる。
請求項2に係る発明は、2つの磁石の位置は、ステータとロータとを、このロータの回転軸の軸方向から見て、この回転軸と主歯部とを通る中心線に対し、対称な位置であり、2つの磁石は、ロータコアの外周面において、回転軸を中心とした60°〜100°の範囲に設けられてことを特徴とする。
When the rotor rotates from the intermediate rotation position of the rotor where the attractive force between one of the magnets and one of the sub-tooth parts and the attractive force between the other of the magnets and the other of the auxiliary tooth parts are balanced, Since the cogging torque is likely to change greatly due to the difference in magnetic force, the opening / closing means can be easily held at an intermediate opening between fully closed and fully opened.
In the invention according to
請求項3に係る発明は、回動軸がリンク機構を介して回転軸に連結されることを特徴とする。
駆動手段が作動すると、駆動手段の回転軸の回転がリンク機構を介して開閉手段の回動軸に伝わり、開閉手段が開閉する。
The invention according to
When the driving means is operated, the rotation of the rotation shaft of the driving means is transmitted to the rotation shaft of the opening / closing means via the link mechanism, and the opening / closing means is opened / closed.
請求項1に係る発明では、開閉手段が、その回動軸が駆動手段の回転軸側に連結されて回動可能にされ、走行風がラジエータに送られる開状態と、走行風がラジエータに送られないように遮断する閉状態とが選択可能に切り換えられ、駆動手段が、回動軸と同一方向に延びる回転軸で支持されるロータと、このロータの半径方向外側に配置されるステータとからなり、ロータが、回転軸に取付けられるロータコアと、このロータコアの外周面に取付けられた異なる磁極を有する少なくとも2つの磁石とからなり、ステータが、ロータに向けて突出する複数の歯部を有するステータコアと、複数の歯部の少なくとも1つに装着されるとともに通電中に発生する磁束によりロータを回転させるコイルとからなり、ロータの回転方向が、コイルへの通電を制御する制御部によって切り換えられ、開閉手段の所定位置での位置決め及び保持は少なくとも、磁石と、この磁石によって磁化された歯部との吸引力によって行われるので、水撃等の衝撃が開閉手段に入力された場合に、その衝撃によって開閉手段を回動させることができ、衝撃を吸収することができる。従って、開閉手段から駆動手段に至る部品に過負荷が作用するのを防止することができる。 In the invention according to claim 1, the opening / closing means is connected to the rotating shaft side of the driving means so that the opening / closing means can be turned, and the running wind is sent to the radiator, and the running wind is sent to the radiator. The closed state is blocked so as not to be selected, and the drive means is selected from a rotor supported by a rotating shaft extending in the same direction as the rotating shaft, and a stator disposed radially outside the rotor. The rotor core is composed of a rotor core attached to the rotating shaft and at least two magnets having different magnetic poles attached to the outer peripheral surface of the rotor core, and the stator has a plurality of tooth portions protruding toward the rotor. And a coil that is attached to at least one of the plurality of tooth portions and rotates the rotor by the magnetic flux generated during energization. Switched by a control unit that controls electricity, positioning and holding of the opening and closing means at a predetermined position is performed at least by the attractive force between the magnet and the tooth portion magnetized by this magnet, so that impact such as water hammer is opened and closed When input to the means, the opening / closing means can be rotated by the impact, and the impact can be absorbed. Therefore, it is possible to prevent an overload from acting on components from the opening / closing means to the driving means.
更に、磁石と歯部との吸引力によって、開閉手段を元の位置に回動復帰させることができ、復帰のための回動角度を検出するセンサ等が必要なく、また、開閉手段の回動軸と駆動手段の回転軸とが同一方向に延びるため、従来のようなウォームギヤ対等の構成も必要なく、構造の簡素化、省スペース化、コスト削減を図ることができる。また更に、磁力による開閉手段の保持及び復帰によって、電力消費を抑えることができる。 Furthermore, the opening / closing means can be rotated and returned to the original position by the attractive force between the magnet and the tooth portion, and there is no need for a sensor or the like for detecting the rotation angle for the return. Since the shaft and the rotating shaft of the driving means extend in the same direction, a conventional worm gear pair or the like is not required, and the structure can be simplified, space-saving, and cost can be reduced. Furthermore, power consumption can be suppressed by holding and returning the opening / closing means by magnetic force.
また、請求項1に係る発明では、歯部が、コイルが装着される主歯部と、この主歯部の他の2つの副歯部とからなり、ロータコアの外周面の互いに対向する位置にそれぞれ異なる磁極を有する磁石が配置されるので、コイルへの通電を停止しても、開閉手段の閉状態及び開状態を、磁石と副歯部との吸引力によって維持することができ、電力消費を抑えることができて、省エネルギー化を図ることができる。 Moreover, in the invention which concerns on Claim 1 , a tooth part consists of the main tooth part to which a coil is mounted | worn, and two other sub tooth parts of this main tooth part, and is in the position which the outer peripheral surface of a rotor core mutually opposes. Since magnets having different magnetic poles are arranged, the closed state and open state of the opening / closing means can be maintained by the attractive force between the magnet and the sub-tooth part even when energization to the coil is stopped. Can be suppressed, and energy saving can be achieved.
また、開閉手段の中間開度位置に対応するロータの中間回動位置にて、一方の磁極を有する磁石と一方の副歯部との吸引力を発生させ、同時に他方の磁極を有する磁石と他方の副歯部との吸引力を発生させることで、開閉手段を全開状態と全閉状態との中間位置に位置決め及び保持することができる。従って、開閉手段を中間開度にすることでより細く開閉手段の開閉制御を行うことができる。 Further, at the intermediate rotation position of the rotor corresponding to the intermediate opening position of the opening / closing means, an attractive force is generated between the magnet having one magnetic pole and the one sub-tooth portion, and at the same time the magnet having the other magnetic pole and the other By generating a suction force with the secondary tooth portion, the opening / closing means can be positioned and held at an intermediate position between the fully open state and the fully closed state. Therefore, the opening / closing means can be controlled more finely by setting the opening / closing means to an intermediate opening.
また、請求項1に係る発明では、ロータコアの外周面における異なる磁極を有する磁石間に磁極を持たない非磁極部が形成されるので、非磁極部を設けることで、開閉手段を全閉と全開との間の中間開度に保持しやすくすることができる。
請求項2に係る発明では、開閉手段に、例えば、対向車から跳ね上げられた水による水撃等の衝撃が入力した場合、その衝撃により開閉手段の回動軸が回動し、駆動手段の回転軸を回転させる。開閉手段に衝撃が作用しなくなると、磁石と歯部との吸引力によってロータは元の位置まで回動し、開閉手段が元の位置に復帰する。
Further, in the invention according to claim 1 , since the non-magnetic pole portion having no magnetic pole is formed between the magnets having different magnetic poles on the outer peripheral surface of the rotor core, by providing the non-magnetic pole portion, the opening / closing means is fully closed and fully opened. Can be easily maintained at an intermediate opening between the two.
In the invention according to
請求項3に係る発明では、回動軸がリンク機構を介して回転軸に連結されるので、開閉手段と駆動手段との間にギヤを設ける必要がないため、低コスト化、小型化、ギヤ廃止による機械損失低減、即ち省エネルギー化を図ることができる。
In the invention according to
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中の左、右、前、後は車両に乗車した運転者を基準にした向きを示している。また、図面は符号の向きに見るものとする。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description, left, right, front, and rear indicate directions based on the driver who has boarded the vehicle. The drawings are to be viewed in the direction of the reference numerals.
本発明の実施例1を説明する。図中の矢印(FRONT)は車両前方を示している。
図1に示すように、車両のフロントボディを構成するバルクヘッド10の前面に、ラジエータに送られる走行風の量を制御するラジエータ通風装置11が取付けられている。
ラジエータ通風装置11は、バルクヘッド10の前面に取付けられたシャッター機構13を備える。
A first embodiment of the present invention will be described. The arrow (FRONT) in the figure indicates the front of the vehicle.
As shown in FIG. 1, a
The
シャッター機構13は、バルクヘッド10に取付けられたシャッターベース14と、このシャッターベース14に設けられた複数の縦長支持部材16と、これらの縦長支持部材16で開閉自在に支持された複数のシャッター17とを備える。なお、符号14a,14bはシャッターベース14の上部及び下部に設けられた通風口である。
The
図2に示すように、ラジエータ通風装置11は、車体前端部に設けられたグリル21の開口部21aに前端部が接続されるとともに後端部がシャッター機構13に接続されたダクト22と、ラジエータ23の前方に配置されたシャッター機構13と、このシャッター機構13の各シャッター17にリンク機構24を介して連結されたトルクモータ26と、このトルクモータ26を制御する制御部27と、リンク機構24の可動部の移動を規制するストッパ部28とからなる。なお、符号31はシャッター機構13の後方で且つラジエータ23の前方に配置されたエアコンディショナ用コンデンサである。
図2ではシャッター機構13の各シャッター17は閉じた状態(全閉)にあり、ラジエータ23には走行風が導かれない。
As shown in FIG. 2, the
In FIG. 2, each
シャッター機構13は、シャッターベース14の縦長部材16で支持された複数の回動軸35を備え、これらの回動軸35に各シャッター17が回動自在に取付けられている。
リンク機構24は、複数のシャッター17に連結された縦に延びるスライドリンク37と、このスライドリンク37の下端部に一端部が連結ピン38を介して連結されるとともに他端部がトルクモータ26に取付けられたアームリンク39とからなる。
The
The
シャッター17とスライドリンク37とは、継手41を介して揺動自在に連結されている。
トルクモータ26は、その回転軸63が制限された回転角度の範囲内で回転し、その回転軸63に発生するトルクを利用するDCモータであり、モータケース43を備え、このモータケース43内に制御部27が収納されている。
The
The
ストッパ部28は、上下にスライドするスライドリンク37の下降を規制するロアストッパ46と、スライドリンク37の上昇を規制するアッパストッパ47とからなる。
図の状態では、スライドリンク37の下端がロアストッパ46に当たっている。
The
In the state shown in the figure, the lower end of the
図3はシャッター機構13の各シャッター17が開いた状態(全開)を示している。この状態で車両が走行中は、グリル21の開口部21aから導入された走行風は、ダクト22を通り、各シャッター17間を通ってエアコンディショナ用コンデンサ31及びラジエータ23内を通過し、エアコンディショナ用コンデンサ31及びラジエータ23から熱を奪う。
図の状態では、スライドリンク37の上端がアッパストッパ47に当たっている。
FIG. 3 shows a state in which each shutter 17 of the
In the state shown in the figure, the upper end of the
図4(a),(b)はトルクモータ26のモータケース43(ケース本体51と、このケース本体51の開口を塞ぐケースカバー(不図示)とからなる。)からケースカバーを外した状態を示している。
4A and 4B show a state in which the case cover is removed from the
図4(a)において、ケース本体51の底側にモータ本体部44が配置され、このモータ本体部44の一部を覆うように、プリント基板に電子部品が実装された制御基板からなる制御部27が配置され、これらのモータ本体部44及び制御部27が複数のビス53でケース本体51に共締めされている。
In FIG. 4 (a), a motor
図4(b)において、モータ本体部44は、ケース本体51に取付けられたステータ61と、このステータ61の内側に配置されたロータ62と、このロータ62を支持するとともにモータケース43(図2参照)に回動自在に支持された回転軸63とからなる。
4B, the motor
図4(c)はモータ本体部44の正面図であり、ステータ61は、複数枚の珪素鋼板が積層されて形成されたステータコア65と、このステータコア65に装着されたコイル66とからなる。
4C is a front view of the motor
ステータコア65は、矩形の外周部を形成する枠状部65gと、この枠状部65gの長手方向の一端部からロータ62側へ突出する主歯部65aと、枠状部65gの長手方向の他端部の角部からロータ62側へ突出する2つの副歯部65b,65cとを備え、これらの主歯部65a及び副歯部65b,65cがロータ62に近接するように設けられている。
The
ここで、符号65dは枠状部65gに出来る磁束に影響を与えないように枠状部65gから外方に突出させた突部、65eはステータコア65をケース本体51(図5(a)参照)にビスで取付けるビスを通すために突部65dに開けられたビス挿通穴である。
Here,
主歯部65aの中心を通る中心線71と、副歯部65b,65cの中心線72,73とのなす角度をそれぞれθ1とすると、例えば、θ1は40°〜60°であり、θ1=60°の場合は、主歯部65a及び副歯部65b,65cは、ロータ62の回転軸63を中心にして周方向に3等分した位置に配置される。
When the angles formed by the
このように、主歯部65a及び副歯部65b,65cは、ロータ62の回転軸63を中心に周方向に3等分する位置に配置される、又は周方向に略3等分する位置に配置される。
As described above, the
ロータ62は、複数枚の珪素鋼板が積層されて形成されたロータコア76と、このロータコア76の外周面76aに形成された凹部76b,76bに嵌め込まれた円弧状の永久磁石77,78とからなり、ロータコア76は回転軸63に取付けられている。
ロータ62の凹部76b,76b間に設けられるロータ凸部76d,76eは、2つの磁石77,78の間に位置するため、磁極を持たない非磁極部である。
The
Since the rotor
磁石77,78は、図の状態では、主歯部65aの中心線71に対して対称な位置に配置されている。磁石77,78の円弧の開き角をθ2とすると、例えば、θ2は60°〜100°である。
In the state shown in the figure, the
一方の磁石77は、円弧の外面にN極、円弧の内面にS極が着磁されているが、図中では外面側の磁極「N」を記載している。
他方の磁石78は、円弧の外面にS極、円弧の内面にN極が着磁されているが、図中では外面側の磁極「S」を記載している。
One of the
The
図4(d)は制御部27の正面図であり、制御部27は、プリント基板81と、このプリント基板81に取付けられた電子部品(FET82、ダイオード83、コンデンサ84等)とからなる。なお、符号87は制御部27をステータコア65と共にビスで取付けるビスを通すためにプリント基板81に開けられたビス挿通穴、88はロータ62(図4(c)参照)との干渉を避けるためにロータ62の外周面に沿うようにプリント基板81に形成された切欠き部である。
FIG. 4D is a front view of the
図4(a),(c)において、ステータ61のステータコア65を金属製とし、このステータコア65に制御部27を取付けることで、制御部27で発生した熱を、ステータコア65から逃がすことができ、制御部27の動作を安定させることができる。また、特別に制御部27用の冷却手段を設けなくて済み、コストを抑えることができる。
4 (a) and 4 (c), the
以上に述べたシャッター機構13及びトルクモータ26の作用を次に説明する。
図5(a)は、シャッター機構13のシャッター17が閉じた状態(全閉)を示している。ステータ61のコイル66には通電されていない。
このとき、磁石77の周囲の磁場によって、ステータコア65の副歯部65bの先端部にS極が発生するとともに主歯部65aの先端部にN極が発生する。
The operation of the
FIG. 5A shows a state where the
At this time, due to the magnetic field around the
この結果、ステータコア65の副歯部65bから枠状部65gを介して主歯部65aに向かって流れる磁束(磁力線の束であり、図では細線で示している。以下同じ。)が発生し、磁石77と副歯部65bとが吸引し合うため、この磁力によって、コイル66に通電しなくても、ロータ62は、シャッター17が閉じられる位置に位置決めされるとともに保持される。
As a result, a magnetic flux (a bundle of magnetic lines of force, indicated by a thin line in the figure, the same applies hereinafter) flowing from the
図5(b)において、ステータ61のコイル66に通電すると、ステータコア65が電磁石となり、ステータコア65内に太線で示す磁束が発生する。
この結果、副歯部65bの先端部にはN極(太字で示している。)、主歯部65aの先端部にはS極(太字で示している。)、副歯部65cの先端部にはN極(太字で示している。)が発生する。
In FIG. 5B, when the
As a result, the N pole (shown in bold) is at the tip of the
電磁石により発生する磁極の強さは、磁石77の強さを上回るため、副歯部65bのN極と磁石77のN極とが反発し合い、主歯部65aのS極と磁石78のS極とが反発し合い、副歯部65cのN極と磁石78のS極とが吸引し合うため、ロータ62は、白抜き矢印で示す向きに回動する。
Since the strength of the magnetic pole generated by the electromagnet exceeds the strength of the
これにより、図5(c)に示すように、シャッター17が開く。
また、ロータ62の磁石78が副歯部65cに近接し、磁石78の周囲の磁場によって、ステータコア65の副歯部65cの先端部にN極(カッコ付き)が発生するとともに主歯部65aの先端部にS極(カッコ付き)が発生する。
Thereby, as shown in FIG.5 (c), the
Further, the
図6(a)は、シャッター機構13のシャッター17が開いた状態を示している。ステータ61のコイル66には通電されていない。
図5(c)のときと同様に、ステータコア65の副歯部65cの先端部にN極が発生し、主歯部65aの先端部にS極が発生している。
FIG. 6A shows a state where the
As in the case of FIG. 5C, an N pole is generated at the tip of the
この結果、主歯部65aから枠状部65gを介してステータコア65の副歯部65cに向かって流れる磁束(細線で示している。)が発生し、磁石78と副歯部65cとが吸引し合うため、コイル66に通電しなくても、ロータ62は、シャッター17を開いた位置に位置決めされるとともに保持される。
As a result, a magnetic flux (indicated by a thin line) flowing from the
図6(b)において、ステータ61のコイル66に、図5(b),(c)とは逆向きに通電すると、ステータコア65が電磁石となり、ステータコア65内に太線で示す磁束が発生する。
In FIG. 6B, when the
この結果、副歯部65cの先端部にはS極(太字)、主歯部65aの先端部にはN極(太字)、副歯部65bの先端部にはS極(太字)が発生する。
電磁石により発生する磁極の強さは、磁石78の強さを上回るため、副歯部65cのS極と磁石78のS極とが反発し合い、主歯部65aのN極と磁石77のN極とが反発し合い、副歯部65bのS極と磁石77のN極とが吸引し合うため、ロータ62は、白抜き矢印で示す向きに回動する。
As a result, an S pole (bold) is generated at the distal end of the
Since the strength of the magnetic pole generated by the electromagnet exceeds the strength of the
これにより、図6(c)に示すように、シャッター17が閉じる。
また、ロータ62の磁石77が副歯部65bに近接するため、磁石77の周囲の磁場によって、ステータコア65の副歯部65bの先端部にS極(カッコ付き)が発生するとともに主歯部65aの先端部にN極(カッコ付き)が発生する。
従って、コイル66への通電を停止しても、図5(a)のときと同様に、ロータ62は、シャッター17が閉じられる位置に位置決めされるとともに保持される。
As a result, the
Further, since the
Therefore, even when the energization of the
図7に示すように、モータ本体部44のロータ62によって、コイル66に通電しない状態で、シャッター17を、全閉位置(二点鎖線で示された位置)と全開位置(破線で示された位置)との間の中間位置(実線で示された位置)で位置決めして保持することも可能である。
As shown in FIG. 7, the
即ち、磁石77の端部が副歯部65bに近接するとともに磁石78の端部が副歯部65cに近接することで、副歯部65bの先端部にS極が発生し、副歯部65cの先端部にN極が発生して、磁石77と副歯部65b、磁石78と副歯部65cがそれぞれ吸引し合うため、コイル66に通電しなくても、ロータ62によって、シャッター17を、中間開度位置に位置決めするとともに保持することができる。
That is, when the end portion of the
図8(a)において、グラフの縦軸はトルクモータのロータを回動させるための回動トルクであり、ゼロに対して正側はシャッターの開方向のトルク、負側はシャッター閉方向のトルクである。横軸はロータの回動角度であり、ゼロは中間開度、正側は開方向、αはシャッター全開時の回動角度、負側は閉方向、−αはシャッター全閉時の回動角度である。 In FIG. 8A, the vertical axis of the graph is the rotational torque for rotating the rotor of the torque motor, the positive side with respect to zero is the torque in the shutter opening direction, and the negative side is the torque in the shutter closing direction. It is. The horizontal axis is the rotation angle of the rotor, zero is the intermediate opening, the positive side is the opening direction, α is the rotation angle when the shutter is fully open, the negative side is the closing direction, and -α is the rotation angle when the shutter is fully closed It is.
また、実線はトルクモータに通電しない場合にロータを外部から回転させるのに必要な回動トルク、破線はトルクモータに通電した場合のロータの駆動トルク(回動トルク)である。 Further, the solid line represents the rotational torque required to rotate the rotor from the outside when the torque motor is not energized, and the broken line represents the rotor driving torque (rotation torque) when the torque motor is energized.
トルクモータに通電しない場合は、ロータ回動角度が全閉の状態である−αからロータが開方向へ回動すると、回動トルクは負側の−Taから次第に大きくなり(回動トルクの絶対値は小さくなってゼロに近くなり)、ロータ回動角度−βで回動トルクはゼロになり、更にロータが回動すると、回動トルクの向きがシャッター閉方向からシャッター開方向の向きになるとともに、ロータ回動角度−γでシャッター開方向における極大値Tbとなり、この極大値Tbを境にして回動トルクは再び小さく(ゼロに近く)なり、ロータ開度角度ゼロ(シャッターの中間開度である。)で回動トルクはゼロになる。 When the torque motor is not energized, when the rotor rotates in the opening direction from -α where the rotor rotation angle is fully closed, the rotation torque gradually increases from -Ta on the negative side (the absolute value of the rotation torque). The value becomes smaller and close to zero), and the rotation torque becomes zero at the rotor rotation angle -β. When the rotor further rotates, the direction of the rotation torque changes from the shutter closing direction to the shutter opening direction. At the same time, the maximum value Tb in the shutter opening direction is reached at the rotor rotation angle −γ, and the rotation torque decreases again (close to zero) at the maximum value Tb, and the rotor opening angle is zero (intermediate opening of the shutter). The rotation torque becomes zero.
更に、ロータ回動角度が大きくなると、回動トルクの向きが変わってシャッター閉方向の向きになるとともに、ロータ回動角度γで回動トルクはシャッター閉方向における極小値−Tbとなり、この極小値−Tbを境にして回動トルクは再び大きくなり(回動トルクの絶対値は小さくなってゼロに近くなり)、ロータ回動角度βで回動トルクはゼロになる。更にロータが回動すると、回動トルクの向きが変わってシャッター開方向の向きになるとともに、ロータ回動角度がαで回動トルクがTaとなり、シャッターは全開となる。 Further, when the rotor rotation angle increases, the direction of the rotation torque changes to the direction of the shutter closing direction, and at the rotor rotation angle γ, the rotation torque becomes a minimum value −Tb in the shutter closing direction, and this minimum value. The rotational torque increases again at −Tb (the absolute value of the rotational torque decreases and approaches zero), and the rotational torque becomes zero at the rotor rotational angle β. When the rotor is further rotated, the direction of the rotation torque is changed to be in the shutter opening direction, the rotor rotation angle is α, the rotation torque is Ta, and the shutter is fully opened.
ロータ回動角度−γ付近で回動トルクの向きがシャッター開方向、ロータ回動角度γ付近でシャッター閉方向になるので、シャッターを中間開度位置に保持する回動トルクが発生する。水撃等の衝撃によって想定されるシャッターに入力されるトルクに対して、ロータの回動トルク(即ち、Tb)を高く設定すると、衝撃が入力されてもロータを元の位置(中間開度位置)に復帰させることができ、シャッター開閉状態を保持できる。 Since the direction of the rotational torque is in the shutter opening direction near the rotor rotational angle −γ and the shutter is closed in the vicinity of the rotor rotational angle γ, rotational torque is generated to hold the shutter at the intermediate opening position. If the rotational torque of the rotor (ie, Tb) is set higher than the torque input to the shutter that is assumed due to an impact such as water hammer, the rotor will return to its original position (intermediate opening position) even if the impact is input. ) And the shutter open / closed state can be maintained.
また、Ta>Tbであるから、シャッターが全閉又は全開のときにも、水撃等の衝撃によるトルクよりも回動トルクTaは大きいから、衝撃が入力されてもシャッターを元の全閉位置又は全開位置に復帰させることができる。 Further, since Ta> Tb, even when the shutter is fully closed or fully opened, the rotational torque Ta is larger than the torque due to the impact such as water hammer. Alternatively, it can be returned to the fully open position.
シャッターを全閉状態から開く際には、トルクモータに通電した場合のトルクモータの駆動トルク(回動トルク)は、ロータ回動角度−αにおいて、非通電時の回動トルク−Taと逆向き(シャッター開方向)で、絶対値が大きいTcとなり、ロータ回動角度が大きくなるにつれて大きくなるが、ロータ回動角度が大きくなるに従って回動トルクの増加率は次第に小さくなり、ロータ回動角度がゼロを過ぎた直後に最大となり、その後はロータ回動角度がαになるまで次第に減少する。 When the shutter is opened from the fully closed state, the drive torque (rotation torque) of the torque motor when the torque motor is energized is opposite to the rotation torque -Ta at the time of non-energization at the rotor rotation angle -α. In the shutter opening direction, the absolute value becomes Tc, which increases as the rotor rotation angle increases. However, as the rotor rotation angle increases, the rate of increase in rotation torque gradually decreases, and the rotor rotation angle becomes smaller. Immediately after passing zero, it becomes maximum, and then gradually decreases until the rotor rotation angle becomes α.
これは、特に、ロータ回動角度が−α〜−βでは、磁石と副歯部との吸引力により発生する閉方向のコギングトルクに抗してロータを回転させる必要があり、また、ロータ回動角度がβ〜αでは、磁石と副歯部との吸引力により発生する開方向のコギングトルクが発生するためにトルクモータの駆動トルクが小さくて済むためである。 In particular, when the rotor rotation angle is -α to -β, it is necessary to rotate the rotor against the cogging torque in the closing direction generated by the attractive force between the magnet and the sub-tooth portion. This is because when the moving angle is β to α, the cogging torque in the opening direction generated by the attractive force between the magnet and the sub-tooth portion is generated, so that the driving torque of the torque motor can be reduced.
シャッターを全開状態から閉じる際には、トルクモータに通電した場合のトルクモータの駆動トルク(回動トルク)は、ロータ回動角度αにおいて、非通電時の回動トルクTaと逆向き(シャッター閉方向)で、絶対値が大きい−Tcとなり、ロータ回動角度が小さくなるにつれて次第に小さくなるが、ロータ回動角度が小さくなるに従って回動トルクの減少率は次第に小さくなり(回動トルクの絶対値の増加率は次第に小さくなり)、ロータ回動角度がゼロを過ぎた直後に最小(絶対値は最大)となり、その後はロータ回動角度が−αになるまで次第に増加する。 When the shutter is closed from the fully open state, the driving torque (rotation torque) of the torque motor when the torque motor is energized is opposite to the rotation torque Ta when the energization is not performed at the rotor rotation angle α (shutter closing). Direction), the absolute value becomes -Tc, and gradually decreases as the rotor rotation angle decreases. However, as the rotor rotation angle decreases, the decrease rate of the rotation torque gradually decreases (the absolute value of the rotation torque). Immediately after the rotor rotation angle exceeds zero, it becomes minimum (absolute value is maximum), and thereafter gradually increases until the rotor rotation angle becomes -α.
図8(b)〜(f)は図8(a)の所定のロータ回動角度に対応したロータ回動位置を示している。
図8(b)はロータ回動角度が−αのときのロータ62の回動位置を示している。即ち、磁石77の周方向の中央部が副歯部65bの幅の中央部に対向するように近接している。
FIGS. 8B to 8F show the rotor rotation position corresponding to the predetermined rotor rotation angle of FIG. 8A.
FIG. 8B shows the rotation position of the
図8(c)はロータ回動角度が−βのときのロータ62の回動位置を示している。即ち、磁石77が副歯部65bに対向するとともに、磁石78が副歯部65cと主歯部65aとの間に位置している。
FIG. 8C shows the rotation position of the
図8(d)はロータ回動角度がゼロのときのロータ62の回動位置を示している。即ち、磁石77と副歯部65bとの吸引力と、磁石78と副歯部65cとの吸引力とが釣り合った状態である。
FIG. 8D shows the rotation position of the
図8(e)はロータ回動角度がβのときのロータ62の回動位置を示している。即ち、磁石78が副歯部65cに対向するとともに、磁石77が副歯部65bと主歯部65aとの間に位置している。
FIG. 8E shows the rotational position of the
図8(f)はロータ回動角度がαのときのロータ62の回動位置を示している。即ち、磁石78の周方向の中央部が副歯部65cの幅の中央部に対向するように近接している。
FIG. 8F shows the rotation position of the
次に本発明の実施例2を説明する。
図9に示すように、トルクモータ90は、その回転軸63が制限された回転角度の範囲内で回転し、その回転軸63に発生するトルクを利用するDCモータであり、モータケース43(図2参照)と、このモータケース43に取付けられたステータ61と、このステータ61の内側に配置されたロータ91と、このロータ91を支持するとともにモータケース43に回動自在に支持された回転軸63とからなる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 9, the
ロータ91は、複数枚の珪素鋼板が積層されて形成されたロータコア93と、このロータコア93の外周面93aに取付けられた円弧状の永久磁石95,96とからなり、ロータコア93が回転軸63に取付けられている。
磁石95,96は、図の状態では、主歯部65aの中心線71に対して対称な位置に配置されている。磁石95,96の円弧の開き角は180°である。
The
In the state shown in the figure, the
一方の磁石95は、円弧の外面にN極、円弧の内面にS極が着磁されているが、図中では外面側の磁極「N」を記載している。
他方の磁石96は、円弧の外面にS極、円弧の内面にN極が着磁されているが、図中では外面側の磁極「S」を記載している。
One
The
図の磁石95,96の位置では、ステータ61の副歯部65bの先端部にS極、副歯部65cの先端部にN極が発生して、磁石95のN極と副歯部65bのS極とが吸引し合い、磁石96のS極と副歯部65cのN極とが吸引し合って、回動軸63の回動トルクはゼロになり、回動軸63に連結されたシャッターは中間開度に位置決めされるとともに保持されている。
At the positions of the
図10において、グラフの縦軸はトルクモータのロータを回動させるための回動トルクであり、ゼロに対して正側はシャッターの開方向のトルク、負側はシャッター閉方向のトルクである。横軸はロータの回動角度であり、ゼロは中間開度、正側は開方向、αはシャッター全開時の回動角度、負側は閉方向、−αはシャッター全閉時の回動角度である。
また、実線はトルクモータに通電しない場合にロータを外部から回転させるのに必要な回動トルク、破線はトルクモータに通電した場合のロータの駆動トルク(回動トルク)である。
In FIG. 10, the vertical axis of the graph is the rotational torque for rotating the rotor of the torque motor, the positive side with respect to zero is the torque in the shutter opening direction, and the negative side is the torque in the shutter closing direction. The horizontal axis is the rotation angle of the rotor, zero is the intermediate opening, the positive side is the opening direction, α is the rotation angle when the shutter is fully open, the negative side is the closing direction, and -α is the rotation angle when the shutter is fully closed It is.
Further, the solid line represents the rotational torque required to rotate the rotor from the outside when the torque motor is not energized, and the broken line represents the rotor driving torque (rotation torque) when the torque motor is energized.
トルクモータに通電しない場合は、ロータ回動角度が全閉の状態である−αからロータが開方向へ回動すると、回動トルクは負側の−Taから直線的に次第に大きくなり(回動トルクの絶対値は直線的に次第に小さくなってゼロに近くなり)、ロータ回動角度ゼロ(シャッターの中間開度である。)で回動トルクはゼロになる。 When the torque motor is not energized, when the rotor rotates in the opening direction from -α where the rotor rotation angle is fully closed, the rotation torque gradually increases linearly from -Ta on the negative side (rotation) The absolute value of the torque gradually decreases linearly and approaches zero), and the rotation torque becomes zero at a rotor rotation angle of zero (the intermediate opening of the shutter).
更に、ロータ回動角度が大きくなると、回動トルクの向きがシャッター閉方向の向きからシャッター開方向の向きになるとともに、更に直線的に大きくなり、ロータ回動角度がαで回動トルクがTaとなり、シャッターは全開となる。
このように、トルクモータ90(図9参照)では、非通電時にシャッターの全閉、中間開度及び全開位置でロータ、回転軸を保持することが可能である。
Further, when the rotor rotation angle is increased, the direction of the rotation torque is changed from the direction of the shutter closing direction to the direction of the shutter opening direction, and further increases linearly, the rotor rotation angle is α, and the rotation torque is Ta. And the shutter is fully open.
As described above, the torque motor 90 (see FIG. 9) can hold the rotor and the rotation shaft at the fully closed position, the intermediate opening degree, and the fully opened position when the power is not supplied.
シャッターを全閉状態から開く際には、トルクモータに通電した場合のトルクモータの駆動トルク(回動トルク)は、ロータ回動角度−α(シャッター全閉)において、非通電時の回動トルク−Taと逆向き(シャッター開方向)で、絶対値が大きいTcとなり、ロータ回動角度が大きくなるにつれて大きくなるが、ロータ回動角度が大きくなるに従って回動トルクの増加率は次第に小さくなり、ロータ回動角度がゼロを過ぎた直後に最大となり、その後はロータ回動角度がα(シャッター全開)になるまで次第に減少する。 When the shutter is opened from the fully closed state, the torque motor drive torque (rotation torque) when the torque motor is energized is the rotation torque at non-energization at the rotor rotation angle -α (shutter fully closed). In the direction opposite to Ta (shutter opening direction), the absolute value becomes Tc and increases as the rotor rotation angle increases. However, as the rotor rotation angle increases, the increase rate of the rotation torque gradually decreases. Immediately after the rotor rotation angle exceeds zero, it becomes maximum, and thereafter gradually decreases until the rotor rotation angle becomes α (shutter fully open).
これは、ロータ回動角度が−α〜ゼロでは、磁石と副歯部との吸引力により発生する閉方向のコギングトルクに抗してロータを回転させる必要があり、また、ロータ回動角度がゼロ〜αでは、磁石と副歯部との吸引力により発生する開方向のコギングトルクが発生するためにトルクモータの駆動トルクが小さくて済むためである。 This is because when the rotor rotation angle is -α to zero, it is necessary to rotate the rotor against the cogging torque in the closing direction generated by the attraction force between the magnet and the sub-tooth portion. This is because, in the range of zero to α, the cogging torque in the opening direction generated by the attraction force between the magnet and the sub-tooth portion is generated, so that the driving torque of the torque motor can be reduced.
シャッターを全開状態から閉じる際には、トルクモータに通電した場合のトルクモータの駆動トルク(回動トルク)は、ロータ回動角度αにおいて、非通電時の回動トルクTaと逆向き(シャッター閉方向)で、絶対値が大きい−Tcとなり、ロータ回動角度が小さくなるにつれて次第に小さくなるが、ロータ回動角度が小さくなるに従って回動トルクの減少率は次第に小さくなり(回動トルクの絶対値の増加率は次第に小さくなり)、ロータ回動角度がゼロを過ぎた直後に最小(絶対値は最大)となり、その後はロータ回動角度が−αになるまで次第に増加する。 When the shutter is closed from the fully open state, the driving torque (rotation torque) of the torque motor when the torque motor is energized is opposite to the rotation torque Ta when the energization is not performed at the rotor rotation angle α (shutter closing). Direction), the absolute value becomes -Tc, and gradually decreases as the rotor rotation angle decreases. However, as the rotor rotation angle decreases, the decrease rate of the rotation torque gradually decreases (the absolute value of the rotation torque). Immediately after the rotor rotation angle exceeds zero, it becomes minimum (absolute value is maximum), and thereafter gradually increases until the rotor rotation angle becomes -α.
上記の図2、図4に示したように、車体前端部の開口部、即ち、グリル21の開口部21aから車体前部に走行風を導入可能とする外気導入部としてのグリル21、ダクト22に開閉手段としてのシャッター機構13が設けられ、このシャッター機構13を駆動手段としてのトルクモータ26で開閉して車体前部に設けられたラジエータ23に送られる走行風の量を制御するラジエータ通風構造において、シャッター機構13は、その回動軸35がトルクモータ26の回転軸63側に連結されて回動可能にされ、走行風がラジエータ23に送られる開状態と、走行風がラジエータ23に送られないように遮断する閉状態とが選択可能に切り換えられ、トルクモータ26は、ステータ61と、このステータ61の半径方向内側に配置されるとともに回動軸35と同一方向に延びる回転軸63で支持されるロータ62とからなり、ステータ61は、ロータ62に向けて突出する複数の歯部としての主歯部65a、副歯部65b,65cを有するステータコア65と、複数の主歯部65a、副歯部65b,65cの少なくとも1つに装着されるとともに通電中に発生する磁束によりロータ62を回転させるコイル66とからなり、ロータ62は、回転軸63に取付けられるロータコア76と、このロータコア76の外周面76aに取付けられた異なる磁極を有する少なくとも2つの磁石としての永久磁石77,78とからなり、ロータ62の回転方向が、コイル66への通電を制御する制御部27によって切り換えられ、シャッター機構13の所定位置での位置決め及び保持は少なくとも、永久磁石77,78と、これらの永久磁石77,78によって磁化された副歯部65b,65cとの吸引力によって行われることを特徴とする。
As shown in FIG. 2 and FIG. 4 described above, the
上記構成により、水撃等の衝撃がシャッター機構13に入力された場合に、その衝撃によってシャッター機構13を回動させることができ、衝撃を吸収することができる。従って、シャッター機構13からトルクモータ26に至る部品に過負荷が作用するのを防止することができる。
With the above configuration, when an impact such as water hammer is input to the
更に、永久磁石77,78と副歯部65b,65cとの吸引力によって、シャッター機構13を元の位置に回動復帰させることができ、復帰のための回動角度を検出するセンサ等が必要なく、また、シャッター機構13の回動軸35とトルクモータ26の回転軸63とが同一方向に延びるため、従来のようなウォームギヤ対等の構成も必要なく、構造の簡素化、省スペース化、コスト削減を図ることができる。また更に、磁力によるシャッター機構13の保持及び復帰によって、電力消費を抑えることができる。
Furthermore, the
上記の図4(c)に示したように、歯部は、コイル66が装着される主歯部65aと、この主歯部65aの他の2つの副歯部65b,65cとからなり、ロータコア76の外周面76aの互いに対向する位置にそれぞれ異なる磁極を有する永久磁石77,78が配置されることを特徴とする。
As shown in FIG. 4C, the tooth portion is composed of a
上記構成により、コイル66への通電を停止しても、シャッター機構13の閉状態及び開状態を、永久磁石77,78と副歯部65b,65cとの吸引力によって維持することができ、電力消費を抑えることができて、省エネルギー化を図ることができる。
With the above configuration, even when energization of the
また、シャッター機構13の中間開度位置に対応するロータ62の中間回動位置にて、一方の磁極であるN極を有する永久磁石77と一方の副歯部65bとの吸引力を発生させ、同時に他方の磁極であるS極を有する永久磁石78と他方の副歯部65cとの吸引力を発生させることで、シャッター機構13を全開状態と全閉状態との中間位置に位置決め及び保持することができる。従って、シャッター機構13を中間開度にすることでより細くシャッター機構13の開閉制御を行うことができる。
In addition, at the intermediate rotational position of the
上記の図4(c)、図8(a)に示したように、ロータコア76の外周面76aにおける異なる磁極を有する永久磁石77,78間に磁極を持たない非磁極部76d,76eが形成されるので、非磁極部76d,76eを設けることで、シャッター機構13を全閉と全開との間の中間開度に保持しやすくすることができる。
As shown in FIGS. 4C and 8A,
上記の図2に示したように、回動軸35がリンク機構24を介して回転軸63に連結されるので、シャッター機構13とトルクモータ26との間にギヤを設ける必要がないため、低コスト化、小型化、ギヤ廃止による機械損失低減、即ち省エネルギー化を図ることができる。
As shown in FIG. 2 above, since the
尚、実施例1及び実施例2では、ロータ62,91に永久磁石77,78,95,96を用いたが、これに限らず、ロータに永久磁石の代わりとして電磁石を用いてもよい。
In the first and second embodiments, the
本発明のラジエータ通風構造は、自動車に好適である。 The radiator ventilation structure of the present invention is suitable for an automobile.
11…ラジエータ通風装置、13…開閉手段(シャッター機構)、21,22…外気導入部(グリル、ダクト)、21a…開口部、23…ラジエータ、24…リンク機構、26,90…駆動手段(トルクモータ)、27…制御部、35…回動軸、61…ステータ、62,91…ロータ、63…回転軸、65…ステータコア、65a…歯部(主歯部)、65b,65c…歯部(副歯部)、66…コイル、76,93…ロータコア、76d,76e…非磁極部(ロータ凸部)、77,78,95,96…磁石(永久磁石)。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記開閉手段は、その回動軸が前記駆動手段の回転軸側に連結されて回動可能にされ、前記走行風が前記ラジエータに送られる開状態と、前記走行風が前記ラジエータに送られないように遮断する閉状態と、前記開状態及び前記閉状態の間の中間開度状態とが選択可能に切り換えられ、
前記駆動手段は、ステータと、このステータの半径方向内側に配置されるとともに前記回動軸と同一方向に延びる前記回転軸で支持されるロータとからなり、
前記ステータは、前記ロータに向けて突出する複数の歯部を有するステータコアと、前記複数の歯部の少なくとも1つに装着されるとともに通電中に発生する磁束により前記ロータを回転させるコイルとからなり、
前記ロータは、前記回転軸に取付けられるロータコアと、このロータコアの外周面の互いに対向する位置に取付けられた異なる磁極を有する少なくとも2つの磁石とからなり、
前記ロータコアの外周面には、前記異なる磁極を有する磁石間に、磁極を持たない非磁極部が形成され、
前記ロータの回転方向は、前記コイルへの通電を制御する制御部によって切り換えられ、
前記開閉手段の所定位置での位置決め及び保持は少なくとも、前記磁石と、この磁石によって磁化された前記歯部との吸引力によって行われ、
前記歯部は、前記コイルが装着される主歯部と、この主歯部の他の2つの副歯部とからなり、
前記主歯部及び前記副歯部が、前記ロータの回転軸を中心にして周方向に3等分した位置に配置されることで、
前記磁石の一方と前記副歯部の一方が吸引し合う吸引力と、前記磁石の他方とが前記副歯部の他方が吸引し合う吸引力が釣り合う前記ロータの回動位置において、前記開閉手段が前記中間開度状態に位置決めされるとともに保持されるように構成されていることを特徴とするラジエータ通風構造。 Opening / closing means is provided in an outside air introduction portion that enables introduction of traveling wind from the opening at the front end of the vehicle body to the vehicle body front, and the opening / closing means is opened / closed by a driving means and sent to a radiator provided at the vehicle body front portion. In the radiator ventilation structure that controls the amount of the traveling wind,
The opening / closing means is connected to the rotating shaft side of the driving means so that the opening / closing means is rotatable, and the running wind is sent to the radiator, and the running wind is not sent to the radiator. The closed state to block, and the intermediate opening state between the open state and the closed state are switched to be selectable,
The driving means includes a stator and a rotor that is disposed on the radially inner side of the stator and supported by the rotating shaft that extends in the same direction as the rotating shaft,
The stator includes a stator core having a plurality of teeth protruding toward the rotor, and a coil that is attached to at least one of the plurality of teeth and rotates the rotor by magnetic flux generated during energization. ,
The rotor is composed of a rotor core attached to the rotating shaft and at least two magnets having different magnetic poles attached to positions facing each other on the outer peripheral surface of the rotor core,
On the outer peripheral surface of the rotor core, a non-magnetic pole part having no magnetic pole is formed between the magnets having the different magnetic poles,
The rotation direction of the rotor is switched by a control unit that controls energization of the coil,
Positioning and holding the opening / closing means at a predetermined position is performed at least by the attraction force between the magnet and the tooth portion magnetized by the magnet ,
The tooth portion is composed of a main tooth portion to which the coil is attached and the other two sub tooth portions of the main tooth portion,
The main tooth portion and the sub tooth portion are arranged at a position equally divided into three in the circumferential direction around the rotation axis of the rotor,
In the rotational position of the rotor, the attraction force in which one of the magnets and one of the sub-tooth portions attract each other and the attraction force with which the other of the magnets attracts the other of the sub-tooth portions are balanced. radiator ventilation structure but characterized that you have been configured to be retained while being positioned in the intermediate opening conditions.
前記2つの磁石は、前記ロータコアの外周面において、前記回転軸を中心とした60°〜100°の範囲に設けられていることを特徴とする請求項1記載のラジエータ通風構造。 The positions of the two magnets are symmetrical with respect to a center line passing through the rotating shaft and the main tooth portion when the stator and the rotor are viewed from the axial direction of the rotating shaft of the rotor.
2. The radiator ventilation structure according to claim 1 , wherein the two magnets are provided in a range of 60 ° to 100 ° around the rotation axis on an outer peripheral surface of the rotor core .
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