JP5513470B2 - グリルシャッタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、グリルシャッタ装置に関するものである。

従来、車体前部のグリル開口部に設けられたシャッタ機構の開閉動作に基づいて、そのグリル開口部からエンジンルーム内に流れ込む空気の流量を制御可能なグリルシャッタ装置がある（例えば、特許文献１参照）。

即ち、例えば、高速走行時、シャッタ機構を閉状態としてエンジンルーム内への空気の流入を制限することにより、その空力性能（例えば「Ｃｄ値」等）を向上させることができる。また、エンジン始動時には、そのラジエータに導入する流量を抑えることで、その暖気時間を短縮することができる。そして、エンジン温度が上昇傾向にある場合には、シャッタ機構を開状態としてエンジンルーム内に流れ込む流量を増やすことにより、そのエンジン温度を適切に管理することができる。

また、近年、衝突時に作用する外力に基づいて、その車体前部に設けられたフロントグリルをグリル開口部内に後退させる構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。そして、このような構造を採用することにより、歩行者や自転車等、衝突対象に与える衝撃を緩和して、その保護を図ることできる。

実開昭５８−１３９５１９号公報 特開２００３−８１０３４号公報

しかしながら、グリルシャッタ装置を備えた車両では、グリル開口部内に設けられたシャッタ機構、或いはその支持体（フレーム）等が、その衝突により後退するフロントグリルに干渉する可能性がある。そして、これによりフロントグリルの円滑な後退が妨げられることによって、衝撃緩和性能が低下するおそれがあり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両衝突時、フロントグリルが円滑に後退することのできるグリルシャッタ装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車体前部のグリル開口部内に設けられることにより前記車体内に流れ込む空気の流量を制御可能なシャッタ機構と、前記シャッタ機構を前記グリル開口部内に支持するフレームと、を備えたグリルシャッタ装置であって、前記フレームは、一端に固定部を有して前記グリル開口部内に固定されるとともに、車両衝突により前記グリル開口部の開口端に設けられたフロントグリルが後退したとき、該フロントグリルに当接して前記固定部を支点とした回転モーメントを前記フレームに発生させる突起部を備えること、を要旨とする。

上記構成によれば、その突起部が押圧されることにより生ずる回転モーメントに基づいてフレームが回動する。例えば、間隔をあけて配置された複数の固定部を有する場合、発生する回転モーメントの中心軸は、これら各固定部の配置に沿ったものとなる。そして、その回転モーメントの中心軸を回動中心としてフレームが回動することにより、フロントグリルを円滑に後退させることができる。

特に、突起部を押圧力の作用点とすることで、その形成位置に基づいて、フレームに発生する回転モーメント及びその回動ストロークを制御することができる。更に、回動ストロークについては、突起部の突出量によっても制御することができる。そして、これにより、その発生する回転モーメント及び回動ストロークを最適化することで、座屈や圧縮等、回動以外の変形モードの発生を回避することができる。その結果、より円滑にフロントグリルを後退させることができるようになる。

請求項２に記載の発明は、前記フレームは、前記回転モーメントの中心軸に沿う方向に離間して設けられた複数の前記突起部を備えること、を要旨とする。
請求項３に記載の発明は、前記フレームは、前記回転モーメントの中心軸に沿う方向の両端部に前記突起部を備えること、を要旨とする。

上記各構成によれば、車両正面より斜め方向から衝突入力があった場合でも、少なくとも一つの突起部が押圧されることになる。そして、これにより、そのフレームを回動させることができる。また、各突起部の間に配置されたシャッタ機構の各部位を効果的に保護することができる。

請求項４に記載の発明は、前記シャッタ機構は、前記フレーム内に設けられた可動フィンと、前記可動フィンを開閉駆動するアクチュエータ部とを備え、前記突起部は、前記アクチュエータ部よりも前方に突出して設けられること、を要旨とする。

上記構成により、アクチュエータ部の損傷が回避されることで、その修理が容易なものになる。
請求項５に記載の発明は、前記突起部は、前記フロントグリルの後退位置に応じて該フロントグリルとの当接部が移動するように形成された湾曲面を有し、前記湾曲面は、前記フロントグリルとの前記当接部が前記フロントグリルの後退に従って前記突起部における前記固定部側へ移動するように、前記固定部側に向かって前記車体後方に湾曲するように形成されたこと、を要旨とする。

上記構成によれば、フロントグリルの後退位置に依らず、効率良く、その押圧力をフレームの回転モーメントに変換することができる。そして、その当接部が徐々に変化することにより、回転モーメントが急激に変化することなく、より円滑にフレーム（及びシャッタ機構）を回動させて、そのフロントグリルの後退を阻害しないようにすることができる。

本発明によれば、車両衝突時、フロントグリルが円滑に後退することが可能なグリルシャッタ装置を提供することができる。

本発明にかかるグリルシャッタ装置が搭載された車両の概略構成を示す模式図。 グリルシャッタ装置の斜視図。 本発明にかかるグリルシャッタ装置の作用説明図。 フレームに設けられた突起部の位置関係を示す模式図。 フロントグリルの後退位置と湾曲面上の当接部との関係を示す説明図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示す車両１において、車体２の内部に形成されたエンジンルーム３には、そのエンジン４を冷却するためのラジエータ５が収容されている。また、車体２の前部（同図中、左側の端部）には、車両前方の外部空間と車体２の内部空間とを連通するグリル開口部７が形成されている。そして、上記ラジエータ５は、このグリル開口部７からエンジンルーム３に流れ込む空気が当たるように、エンジン４の前方に配置されている。

尚、ラジエータ５の後方（同図中、右側）には、ファン６が設けられている。そして、このファン６が回転することにより、効率良く、ラジエータ５に空気が流れるようになっている。

本実施形態では、グリル開口部７は、バンパー８の下方に形成されている。また、グリル開口部７の開口端７ａには、その意匠面（ロアグリル）を構成するフロントグリル９が取着されている。そして、本実施形態の車両１は、そのグリル開口部７からエンジンルーム３内に流れ込む空気の流量を制御可能なグリルシャッタ装置１０を備えている。

詳述すると、グリルシャッタ装置１０は、その開閉動作に基づいて空気の流量を制御可能なシャッタ機構１１と、このシャッタ機構１１をグリル開口部７内に支持するフレーム１３とを備えている。

図２に示すように、フレーム１３は、車体２の幅方向に延びる横長の略四角枠状に形成されている。また、フレーム１３の上枠部１４には、当該上枠部１４を上下方向（同図中、上下方向）に貫通する複数（本実施形態では４つ）のボルト挿通孔１５が設けられている。具体的には、これら各ボルト挿通孔１５は、略直線状に延びる上枠部１４において、それぞれ、幅方向に離間した位置に設けられている。そして、フレーム１３は、これら各ボルト挿通孔１５に挿通されるボルト（図示略）の締結力に基づいて、バンパーリインフォース１２に固定されることにより、グリル開口部７内に配置されている（図１参照）。

一方、シャッタ機構１１は、このフレーム１３の枠内に整列配置された複数の可動フィン１７と、これら各可動フィン１７を開閉駆動するアクチュエータ部１８とを備えている。

詳述すると、本実施形態のアクチュエータ部１８は、略柱状の外形を有してフレーム１３の幅方向略中央部に設けられている。そして、このアクチュエータ部１８がフレーム１３の枠内を左右に区画することにより形成される各開口部１３Ａ，１３Ｂには、それぞれ、二列の可動フィン１７が並列に配設されている。

具体的には、各可動フィン１７は、フレーム１３の幅方向に延びる長尺略平板状のフィン部１９を有している。また、各可動フィン１７は、それぞれ、その対応するアクチュエータ部１８の側面１８ａ，１８ｂ及びこれに対向するフレーム１３の内側面１３ａ，１３ｂ間に掛け渡された回動軸２０を有している。そして、アクチュエータ部１８は、これらの各回動軸２０を駆動することにより各可動フィン１７を回動させることが可能となっている。

即ち、本実施形態のシャッタ機構１１は、グリル開口部７から流れ込む空気の流入方向に対してフィン部１９が並行する状態となる方向（図１参照、時計回り方向）に各可動フィン１７が回動することにより開状態となる。また、空気の流入方向に対してフィン部１９が交差する状態となる方向（図１参照、反時計回り方向）に各可動フィン１７が回動することにより閉状態となる。そして、各可動フィン１７が全閉状態に対応する回動位置にある場合には、その隣り合う各可動フィン１７の先端（フィン部１９のフィン先）が重なり合うことで、各開口部１３Ａ，１３Ｂを閉塞することが可能になっている。

本実施形態のグリルシャッタ装置１０は、このような各可動フィン１７の回動をアクチュエータ部１８により制御する。そして、その各可動フィン１７の回動によるシャッタ機構１１の開閉動作に基づいて、グリル開口部７からエンジンルーム３内に流れ込む空気の流量を制御することが可能となっている。

（衝突対応構造）
次に、本実施形態のグリルシャッタ装置における衝突対応構造について説明する。
本実施形態の車両１は、前方衝突時、グリル開口部７の開口端７ａに設けられたフロントグリル９が、その衝突により作用する外力に基づいて、グリル開口部７内に後退するようになっている。そして、本実施形態のグリルシャッタ装置１０は、グリル開口部７内に配置されたシャッタ機構１１及びフレーム１３が、そのフロントグリル９の後退を妨げないように構成されている。

詳述すると、図３に示すように、フレーム１３の側枠部２４，２５には、それぞれ、そのグリル開口部７内に配置された状態において、当該各側枠部２４，２５から車体前方（同図中、左側）に向かって突出する突起部２６が設けられている。具体的には、各側枠部２４，２５の前面２４ａ，２５ａには、それぞれ、上下方向に延びる板状突部２７が突設されている。そして、各突起部２６は、これら板状突部２７の上端部分に立設されることにより、上記アクチュエータ部１８よりも前方に突出する構成となっている。

即ち、車両衝突時、グリル開口部７内に後退したフロントグリル９は、これら各突起部２６に当接する。また、これらの各突起部２６は、その当接したフロントグリル９に押圧されることにより、バンパーリインフォース１２との固定部Ｆ（図２参照、各ボルト挿通孔１５）を支点ＳＰとした回転モーメントをフレーム１３に発生させる。そして、本実施形態のグリルシャッタ装置１０は、これによりフレーム１３及びシャッタ機構１１が回動することによって、フロントグリル９を円滑に後退させることが可能となっている。

さらに詳述すると、本実施形態のフレーム１３は、樹脂により形成されている。また、図４に示すように、フレーム１３は、その上端に位置する上枠部１４に複数の固定部Ｆ（図２参照、各ボルト挿通孔１５）を有している。そして、これら各固定部Ｆは、その幅方向に間隔をあけて直線的に配置されている。

即ち、各突起部２６に当接したフロントグリル９の押圧力に基づいて各固定部Ｆが塑性変形することにより、これら各固定部Ｆが設けられた上枠部１４に沿って、回転モーメントの中心軸Ｌが形成される。そして、フレーム１３は、この中心軸Ｌが形成される上枠部１４を回動中心として後方に回動するようになっている（図３参照、反時計回り方向）。

ここで、フレーム１３に作用する前方からの押圧力は、上記のような固定部Ｆを支点ＳＰとする回転モーメント及び固定部Ｆに作用するせん断力に変換される。そして、その回転モーメントに変換される割合は、押圧力の作用する位置が、回転モーメントの中心軸Ｌが形成される上枠部１４から離れた位置、即ち各側枠部２４，２５の下方側であるほど増加する。

しかしながら、後退するフロントグリル９の移動量に対するフレーム１３の回動量（回動ストローク）は、その押圧力の作用する位置が、回動中心となる上枠部１４に近い位置、即ち各側枠部２４，２５の上方側にあるほど増加する。

この点を踏まえ、各突起部２６の形成位置は、これらフレーム１３に発生する回転モーメント及びその回動ストロークを最適化する位置に設定されている。そして、本実施形態では、これにより、座屈や圧縮等、そのフロントグリル９の円滑な後退を阻害するような変形モードの発生を回避することが可能になっている。

また、図２に示すように、各突起部２６は、後退するフロントグリル９との当接部が形成される湾曲面２８を有している。具体的には、図５に示すように、この湾曲面２８は、前方側（同図中、左側）に凸となるように形成されている。そして、本実施形態では、これにより、そのフロントグリル９の後退位置に応じて、当該フロントグリル９との当接部が湾曲面２８上を移動するようになっている。

詳述すると、各突起部２６に当接したフロントグリル９の後退位置が「Ｘ１」であるときの当接部を「Ｐ１」とすると、フロントグリル９の後退位置が「Ｘ２」に進むことにより、その当接部は、湾曲面２８上を「Ｐ１」よりも上側の「Ｐ２」へと移動する。また、フロントグリル９の後退位置が更に「Ｘ３」へと進むことにより、その当接部は、湾曲面２８上を「Ｐ２」よりも上側の「Ｐ３」へと移動する。そして、本実施形態では、これにより、フロントグリル９の後退位置に依らず、その押圧力をフレーム１３の回転モーメントに変換することが可能になるとともに、回転モーメントが急激に変化することを防いで円滑に変形させることが可能となっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）グリルシャッタ装置１０は、グリル開口部７に設けられることにより当該グリル開口部７から流れ込む空気の流量を制御可能なシャッタ機構１１と、このシャッタ機構１１をグリル開口部７内に支持するフレーム１３とを備える。フレーム１３は、その上端となる上枠部１４に固定部Ｆを有してバンパーリインフォース１２に固定される。そして、フレーム１３の各側枠部２４，２５には、当該各側枠部２４，２５から前方に向かって突出する突起部２６が設けられる。

上記構成によれば、車両衝突時、グリル開口部７内に後退したフロントグリル９は、フレーム１３の各突起部２６に当接する。また、これらの各突起部２６は、フロントグリル９に押圧されることにより、その固定部Ｆを支点ＳＰとした回転モーメントをフレーム１３に発生させる。そして、その回転モーメントの中心軸Ｌが形成される上枠部１４を回動中心としてフレーム１３（及びシャッタ機構１１）が回動することにより、フロントグリル９を円滑に後退させることができる。

特に、各側枠部２４，２５の前面２４ａ，２５ａから前方に突出する各突起部２６を押圧力の作用点とすることで、その形成位置に基づいて、フレーム１３に発生する回転モーメント及びその回動ストロークを制御することができる。更に、回動ストロークについては、各突起部２６の突出量によっても制御することができる。そして、これにより、その発生する回転モーメント及び回動ストロークを最適化することで、座屈や圧縮等、回動以外の変形モードの発生を回避することができる。その結果、より円滑にフロントグリル９を後退させることができるようになる。

（２）また、各突起部２６は、回動中心となる上枠部１４に沿う方向に離間して設けられる。詳しくは、その回転モーメントの中心軸Ｌに沿う方向の両端に位置する各側枠部２４，２５に設けられる。これにより、バランスよくフレーム１３を回動させることができる。そして、両者の間（フレーム１３の枠内）に設けられたシャッタ機構１１を効果的に保護することができる。

（３）さらに、各突起部２６は、各可動フィン１７を開閉駆動するアクチュエータ部１８よりも前方に突出するように形成される。そして、これにより、アクチュエータ部１８の損傷が回避されることで、その修理が容易なものとなる。

（４）各突起部２６は、フロントグリル９の後退位置（図５参照、Ｘ１〜Ｘ３）に応じて当該フロントグリル９との当接部（Ｐ１〜Ｐ３）が移動するように形成された湾曲面２８を有する。

上記構成によれば、フロントグリル９の後退位置に依らず、効率良く、その押圧力をフレーム１３の回転モーメントに変換することができる。その結果、より円滑にフレーム１３（及びシャッタ機構１１）を回動させて、そのフロントグリル９の後退を阻害しないようにすることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、グリル開口部７から流れ込む空気は、車体２内に形成されたエンジンルーム３内に取り入れられることとした。しかし、これに限らず、シャッタ機構１１の開閉動作に基づいて、流れ込む空気の流量を制御可能な車体２の内部空間であれば、その空気の取り入れ先は、エンジンルーム３でなくともよい。即ち、例えば、ラジエータ５のような熱交換器の収容室等、グリル開口部７から流れ込む空気が導入される空間があればよく、車体の後部又は中央にエンジンが配置された車両、或いは電気自動車等、車室よりも前方の車体内空間にエンジンが搭載されていない車両に適用してもよい。

・上記実施形態では、グリル開口部７は、バンパー８の下方に形成されることとした。しかし、これに限らず、本発明は、バンパー８の上方に設けられたグリル開口部７についても適用してもよい。即ち、フロントグリル９は、アッパグリルであってもよい。

・上記実施形態では、シャッタ機構１１は、各可動フィン１７の回動に基づいて開閉動作することとした。しかし、これに限らず、シャッタ機構の形態については、このような所謂回動式の他、例えば、所謂スライド式、或いはその可動体が揺動するもの等であってもよい。

・上記実施形態では、フレーム１３は、横長の略四角枠状に形成されることしたが、その一端に固定部Ｆを有するものであれば、どのような形であってもよい。
・上記実施形態では、フレーム１３の上端となる上枠部１４に、その固定部Ｆ（ボルト挿通孔１５）が形成されることとした。しかし、これに限らず、例えば、その固定部Ｆをフレーム１３の下端となる下枠部２９、或いは側端となる各側枠部２４，２５の何れかに設けることとしてもよい。

・また、上記実施形態では、上枠部１４に対して、複数（４つ）の固定部Ｆを幅方向に間隔をあけて直線的に配置した。しかし、これに限らず、例えば、固定部Ｆの数は一つであってもよい。そして、複数ある場合についても、その配置は任意に設定してもよい。

・上記実施形態では、突起部２６は、フレーム１３の側枠部２４，２５に設けられることした。しかし、これに限らず、突起部２６の数、及びその形成位置については、任意に変更してもよい。即ち、例えば、その各側枠部２４，２５の何れか一方に突起部２６を設ける構成としてもよい。また、その幅方向中央部分に柱体を有する場合等には、その幅方向中央部分に突起部を設けてもよい。そして、固定部Ｆが上枠部１４以外の場所に形成されている場合には、その発生させるべき回転モーメントの中心軸Ｌに合わせて突起部を形成するとよい。

・また、上記実施形態では、各突起部２６は、フロントグリル９の後退位置に応じて当該フロントグリル９との当接部が移動するように形成された湾曲面２８を有することとした。しかし、これに限らず、フロントグリル９の後退位置に依らず、効率良く、その押圧力をフレーム１３の回転モーメントに変換することが可能であれば、このような湾曲面２８を有しない構成であってもよい。

次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を記載する。
（イ）前記フレームの一端には、間隔をあけて配置された複数の前記固定部が設けられること、を特徴とするグリルシャッタ装置。これにより、発生する回転モーメントの中心軸は、これら各固定部の配置に沿ったものとなる。そして、これら各固定部が設けられた一端を回動中心としてフレームが後方に回動することにより、より円滑にフロントグリルを後退させることができる。

１…車両、２…車体、３…エンジンルーム、４…エンジン、５…ラジエータ、７…グリル開口部、７ａ…開口端、９…フロントグリル、１０…グリルシャッタ装置、１１…シャッタ機構、１２…バンパーリインフォース、１３…フレーム、１４…上枠部、１５…ボルト挿通孔、Ｆ…固定部、ＳＰ…支点、Ｌ…中心軸、１７…可動フィン、１８…アクチュエータ部、１９…フィン部、２０…回動軸、２４，２５…側枠部、２６…突起部、２８…湾曲面。

Claims (5)

1. 車体前部のグリル開口部内に設けられることにより前記車体内に流れ込む空気の流量を制御可能なシャッタ機構と、前記シャッタ機構を前記グリル開口部内に支持するフレームと、を備えたグリルシャッタ装置であって、
   前記フレームは、一端に固定部を有して前記グリル開口部内に固定されるとともに、
   車両衝突により前記グリル開口部の開口端に設けられたフロントグリルが後退したとき、該フロントグリルに当接して前記固定部を支点とした回転モーメントを前記フレームに発生させる突起部を備えること、を特徴とするグリルシャッタ装置。
2. 請求項１に記載のグリルシャッタ装置において、
   前記フレームは、前記回転モーメントの中心軸に沿う方向に離間して設けられた複数の前記突起部を備えること、を特徴とするグリルシャッタ装置。
3. 請求項２に記載のグリルシャッタ装置において、
   前記フレームは、前記回転モーメントの中心軸に沿う方向の両端部に前記突起部を備えること、を特徴とするグリルシャッタ装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のグリルシャッタ装置において、
   前記シャッタ機構は、前記フレーム内に設けられた可動フィンと、前記可動フィンを開閉駆動するアクチュエータ部とを備え、
   前記突起部は、前記アクチュエータ部よりも前方に突出して設けられること、
   を特徴とするグリルシャッタ装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のグリルシャッタ装置において、
   前記突起部は、前記フロントグリルの後退位置に応じて該フロントグリルとの当接部が移動するように形成された湾曲面を有し、
   前記湾曲面は、前記フロントグリルとの前記当接部が前記フロントグリルの後退に従って前記突起部における前記固定部側へ移動するように、前記固定部側に向かって前記車体後方に湾曲するように形成されたこと、を特徴とするグリルシャッタ装置。