JP6119982B2 - 車両のフロントグリル装置 - Google Patents

Description

本発明はエンジンルーム内に走行風を導入する車両のフロントグリル装置に関するものである。

車両の前部には、エンジンルームに走行風を導入するフロントグリル装置が多く備えられている。フロントグリル装置は、エンジンルームに面して車両前部に設けられた開口部に設けられ、外観の向上を図るため、あるいは車両走行時において飛散物がエンジンルーム内に侵入しないように、例えば車幅方向に延びる桟状やメッシュ状に形成されている。
更に、走行時において空力特性を向上させるため、蓋状のフロントグリル（グリルカバー体）を上下方向に回動して開口部を開閉可能とした車両が考案されている(特許文献１)。

実公昭６３−４０３５７号公報

上記特許文献１のフロントグリル装置では、１枚の板状の部材（グリルカバー体）を揺動させて開口部を開閉する構造であるため、揺動角を大きく必要とし、揺動装置が大型化してしまう。更には、開口時にフロントグリルが大きく車両前側にせり出すので、外観の低下を招くとともに、車両前方衝突時において歩行者等の安全性が低下する虞がある。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、コンパクトな構成で開口部への走行風の流入量を調整可能な車両のフロントグリル装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、車両の前面にエンジンルームに面して開口した開口部に設けられ、走行風をエンジンルーム内に導入する車両のフロントグリル装置であって、車幅方向に延びる板状で車両上下方向に間隔をおいて互いに平行に配置される複数のフィンを有し、車両前後方向に揺動可能に支持されるフロントグリルと、フロントグリルを最も車両前方側に揺動した第１の位置と最も車両後方側に揺動した第２の位置との間で駆動する駆動手段と、を備え、フロントグリルが第１の位置に位置したときにフィンが車両前後方向で上下に傾斜した状態とされ、フロントグリルの揺動位置が第１の位置から第２の位置側に移動するに従ってフィンの車両前後方向での傾斜が次第に緩やかとなるよう構成され、フロントグリルは、上下方向一方の端部側に揺動支点を有し、当該揺動支点を中心に上下方向他方の端部側が前後方向に揺動可能とされており、フィンは、その車両後方側の部位が前記揺動支点と反対側に向かって傾斜するよう屈曲形成されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、フロントグリルが第１の位置に位置したときに、上下で隣り合うフィンの一方の前端と他方の後端とが車両前後方向でラップした状態となることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２において、フロントグリルが第１の位置に位置したときに、当該フロントグリルの前面が開口部の周囲の車両前面と連続面を形成するように配置されることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項において、車両の走行速度及び車両のエンジン冷却水温度の少なくとも一方に基づいて、フロントグリルの揺動位置を移動するべく駆動手段を作動制御する制御手段を備えることを特徴とする。

本発明の請求項１の車両のフロントグリル装置では、フロントグリルが第１の位置に位置するときには、フィンが車両前後方向に最も傾斜された状態となる。つまり車両前面視でフィンの間から見える開口部の開口面積が最も小さい状態となるので、フロントグリルを通過する走行風の流れがフィンによって遮られ、走行風が開口部からエンジンルーム内に流れ込み難くなる。このため、フロントグリルからエンジンルーム内に導入される走行風が抑制され、車両走行時の空気抵抗を低減することができる。一方で、フロントグリルが第２の位置に位置するときには、フィンの車両前後方向での傾斜が最も緩やかな状態となるので、車両前面視でフィンの間から見える開口部の開口面積が最も大きい状態となる。したがって、フロントグリルからエンジンルーム内に走行風をより多く取り入れることができるため、エンジンの冷却を効率的に行うことができる。

このように、複数のフィンを有するフロントグリルを車両前後方向に揺動させるという簡単でコンパクトな構成で、エンジンルーム内への走行風の流入量が調整可能となり、必要に応じて車両の空力特性およびエンジン冷却性能を適宜調整することができる。
また、フロントグリルを第２の位置から第１の位置に揺動した際に、フィンの車両後方側の部位がより上下方向に傾斜した状態となるので、少ない揺動角度でフィンの間から見える開口部の開口面積を大きく変化させることができる。したがって、フロントグリルの揺動範囲をコンパクトにすることができる。また、フロントグリルが第１の位置に位置するときには、フィンの車両後方側の部位がより上下方向に立った状態となっているので、走行風の流れを遮る上でより一層有利となり、エンジンルーム内への走行風の流入をより確実に抑制することができる。
本発明の請求項２の車両のフロントグリル装置では、フロントグリルが第１の位置に位置したときに、車両前面視でフィンの間から見える開口部の開口面積をゼロとすることができる。このため、エンジンルーム内への走行風の流入がより一層抑制されるので、より確実に車両の空気抵抗を低減することができる。

本発明の請求項３の車両のフロントグリル装置では、フロントグリルが第１の位置に位置したときに、フロントグリルの前面が開口部の周囲の車両前面と連続面を形成するので、フロントグリル前面での走行風の乱流を抑え、空気抵抗をより低下させることができる。
本発明の請求項４の車両のフロントグリル装置では、車両の走行速度及びエンジン冷却水温度の少なくとも一方に基づいて、駆動手段を作動制御してフロントグリルの揺動位置を制御することで、空気抵抗の低下及びエンジンの冷却を必要に応じて選択的に得ることができる。例えば、高速走行時にフロントグリルを第１の位置に位置させることで、開口部に流入する走行風を減少させ、空気抵抗を低下させることができ、エンジン冷却水高温時にフロントグリルを第２の位置に位置させることで、開口部に流入する走行風を増加させ、エンジンの冷却性能を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るフロントグリル装置を備えた車両の一部前面図である。 本実施形態のフロントグリル装置の側面図である。 第２の位置に位置するフロントグリルに向かう走行風の流路を示す説明図である。 第１の位置に位置するフロントグリルに向かう走行風の流路を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るフロントグリル装置１を備えた車両の一部前面図である。図２は、本実施形態のフロントグリル装置１の側面図である。
本発明の実施形態に係るフロントグリル装置１は、エンジンやラジエータを前部に搭載した車両に採用されている。図１、２に示すように、本実施形態の車両２の前面には、エンジンルーム３に面してフロントバンパー４の上部に車幅方向に長い矩形状の開口部５が設けられている。開口部５は、上側の縁部６が下側の縁部７よりも後方に位置している。

フロントグリル装置１は、開口部５内に石等の飛来物が侵入しないように、また開口部５内が大きく露出しないように、開口部５を仕切るフロントグリル８を備えている。
フロントグリル８は、開口部５より若干大きい略矩形状に形成され、枠体１１に複数のフィン１０を設けて構成されている。フィン１０は、上下方向に略等間隔をおいて車幅方向に互いに平行に延びる板状部材であり、枠体１１は、フィン１０の両端に垂直に設けられ、複数のフィン１０の端部を夫々固定している。フロントグリル８は、フィン１０が開口部５内を車幅方向に延びて、開口部５を上下方向に複数に分割するように配置されている。

更に、フロントグリル８は、左右上部で夫々車幅方向に延びるシャフト１２（揺動支点）を介して、当該シャフト１２を回転中心に、開口部５の上側の縁部６より若干後方の位置で車体に対して車両前後方向に揺動可能に支持されている。
また、左右いずれか一方の枠体１１の下部には、シャフト１２を中心として円弧状に後方に延びて上面に内歯車が形成された内歯車部１３が設けられている。

内歯車部１３は、車体に固定されたモータ１４（駆動手段）によって回転駆動される外歯車１５と噛み合い、モータ１４の駆動によってフロントグリル８全体がシャフト１２を中心として揺動可能となるように構成されている。
また、フロントグリル８は、車体に設けられたストッパ１６、１７によって、揺動角が規制されている。ストッパ１６、１７はフロントバンパー４から上方に突出するように設けられた突起物である。一方のストッパ１６は、開口部５の下側の縁部７に設けられ、フロントグリル８の下部が前方に最も揺動したときに、縁部７よりも前方に突出しないように、フロントグリル８の揺動を規制する。第１の位置へ移動したフロントグリル８の前面は、車両の開口部５の左右の車両前面と連続面を形成するように設定されている。なお、この前方に最も揺動したフロントグリル８の位置を第１の位置という。

また、他方のストッパ１７は、シャフト１２の支持位置の下方に設けられ、フロントグリル８の枠体１１が車両上下方向に延びる位置から更に後方へ揺動しないように、フロントグリル８の揺動を規制する。なお、この後方に最も揺動したフロントグリル８の位置を第２の位置という。
第２の位置のとき、フロントグリル８の下部は、開口部５の下側の縁部７より後方に奥まった位置に位置する。本実施形態では、第１の位置と第２の位置との間のフロントグリル８の揺動可能角が約３０度に設定されている。

フィン１０は、車両後方側の部位である後部１０ａが下方に屈曲されて縦断面でへの字状に形成されている。詳しくは、フィン１０は、フロントグリル８が第２の位置に位置するときに、フィン１０の車両前方側の部位である前部１０ｂが略水平に位置し、後部１０ａが下方に、即ちシャフト１２とは反対側に向かって約４５度傾斜するように形成されている。また、フロントグリル８が第２の位置に位置するときに、フィン１０の後端２０が隣合う下方のフィン１０の上面よりも上方に位置している。なお、本実施形態では、最下方のフィン１０のみ後部１０ａが屈曲していない。

モータ１４は、コントロールユニット２５(制御手段)により作動制御される。コントロールユニット２５は、車両走行速度やエンジン冷却水温度を入力して、当該車両走行速度やエンジン冷却水温度に基づいてモータ１４を作動制御する。例えば、車両走行速度が低下するに伴ってフロントグリル８を第２の位置へ後方移動し、車両走行速度が上昇するに伴ってフロントグリル８を第１の位置へ前方移動させる。あるいは、エンジン冷却水温度が上昇するに伴ってフロントグリル８を第２の位置へ後方移動し、エンジン冷却水温度が低下するに伴ってフロントグリル８を第１の位置へ前方移動させる。また、車両走行速度及びエンジン冷却水温度の両方、あるいはその他の車両状態等に基づいてモータ１４を作動制御してもよい。

図３は、第２の位置に位置するフロントグリル８に向かう走行風の流路を示す説明図である。図４は、第１の位置に位置するフロントグリル８に向かう走行風の流路を示す説明図である。なお、図３及び図４は、フロントグリル８の車幅方向中央部の縦断面図である。
以上のような構成により、本実施形態のフロントグリル装置１は、図３に示すように、車両前進走行時にフロントグリル８を第２の位置へ後方移動させたときに、フィン１０の傾斜が緩やかとなり、フィン１０の後端２０とその下方のフィン１０の上面との間が上下方向に離間する。したがって、車両前方からフロントグリル８に向かって来る走行風のうち、隣合うフィン１０の間の上下方向離間寸法Ｌ1の部分を通過する走行風が、フィン１０に衝突せずに通過して後方のエンジンルーム３内に流入する。即ち、フロントグリル８が第２の位置に位置すると、車両前面視でフィン１０の間から見える開口部５の開口面積が最も大きい状態となり、フロントグリルからエンジンルーム内に流入する走行風の流量を確保して、エンジンやラジエータ等を十分に冷却することができる。

また、図４に示すようにフロントグリル８を第１の位置へ前方移動させると、フィン１０の後端２０とその下方のフィン１０の前端２１とが車両前後方向でラップした状態となる。本実施形態では、フロントグリル８が第１の位置に位置すると、フィン１０の後端２０とその下方のフィン１０の前端２１との間の上下方向離間寸法Ｌ2が略０になるように設定されており、車両前面視での開口部５の開口面積が略０になる。

したがって、フロントグリル８が第１の位置に位置するときには、フィン１０が車両前後方向に最も傾斜された状態となり、車両前面視でフィン１０の間から見える開口部５の開口面積が最も小さい状態となるので、フロントグリル８を通過する走行風の流れがフィン１０によって遮られる。このときフィン１０によって遮られた走行風は、フィン１０の間で旋回流を発生させ、後続する走行風が開口部５からエンジンルーム３内に流れ込み難くなる。このため、フロントグリル８からエンジンルーム３内に導入される走行風が抑制されるので、車両走行時の空気抵抗を低減することができる。

フロントグリル８を第１の位置へ移動させたとき、フロントグリル８の前面が後方に向かって斜め上方に傾斜するように位置するので、走行風の多くは、フロントグリル８の前面に沿って斜め上方に移動し、車両後方へ通過する。これにより、空気抵抗を低下させることができる。更に、フロントグリル８を第１の位置へ移動させたとき、フロントグリル８の前面が開口部５の周囲の車両前面と連続面を形成するので、フロントグリル８の前面での乱流を低下させ、空気抵抗をより低下させることができる。

このように、複数のフィン１０を有するフロントグリル８を揺動させることで、コンパクトな構成で、車両前部の開口部５に流入する走行風の流量を調節することができる。
また、本実施形態では、フィン１０の形状をへの字状にすることで、フロントグリル８を第１の位置に位置させたときに、フロントグリル８の傾斜が小さくとも、車両前方から見た開口部５の開口面積を略０にすることができ、走行風のエンジンルーム３内への流入量を大きく低下させることができる。また、フロントグリル８の揺動角が小さくとも、車両前方から見た開口部５の開口面積を略０から大きく変化させることができ、走行風のエンジンルーム３内への流入量を大きく変化させることができる。このように、フロントグリル８の揺動角を抑えることで、内歯車部１３を小型化することができるとともに、フロントグリル８の揺動スペースを小さくでき、フロントグリル装置１の車両２への搭載スペースを抑制することができる。

また、フロントグリル８が開口部５内で移動するような構造であるので、フロントグリル８が移動しても車両２の外観の変化が抑えられる。特に、フロントグリル８を第１の位置へ移動させたときに、フロントグリル８が開口部５よりも前方に突出しないので、車両の外観の低下を抑えられる。また、フロントグリル８が開口部５よりも前方に突出しないので、前方衝突時における歩行者等の安全性を向上させることができる。

また、上記のように、モータ１４は、車両２の走行速度やエンジン冷却水温度に基づいてコントロールユニット２５により作動制御されるので、例えば、高速走行時にフロントグリル８を第１の位置に位置させることで、開口部５に流入する走行風を減少させ、空気抵抗を低下させることができる。また、エンジン冷却水高温時にフロントグリル８を第２の位置に位置させることで、開口部５に流入する走行風を増加させ、エンジンの冷却性能を向上させることができる。

なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、フロントグリル８の揺動支点をフロントグリル８の下部に配置して、フロントグリル８の上部を車両前後方向に揺動させるようにしてもよい。この場合、フィン１０の後部１０ａを揺動支点とは反対側の上方へ向かって屈曲させるようにすればよい。また、フロントグリル８の移動機構について、シリンダとリンク機構等で構成してもよい。また、フィン１０の個数、車両前後方向の長さ、屈曲角度やフロントグリル８の揺動角等を変更してもよく、フロントグリル８の前後移動時において車両前方から見た開口面積が所望の大きさに変化するように適宜設定すればよい。

１ フロントグリル装置
２ 車両
５ 開口部
８ フロントグリル
１０ フィン
１０ａ 後部（後方側の部位）
１２ シャフト(揺動支点)
１４ モータ（駆動手段）
２０ 後端
２１ 前端
２５ コントロールユニット（制御手段）

Claims (4)

1. 車両の前面にエンジンルームに面して開口した開口部に設けられ、走行風をエンジンルーム内に導入する車両のフロントグリル装置であって、
   車幅方向に延びる板状で車両上下方向に間隔をおいて互いに平行に配置される複数のフィンを有し、車両前後方向に揺動可能に支持されるフロントグリルと、前記フロントグリルを最も車両前方側に揺動した第１の位置と最も車両後方側に揺動した第２の位置との間で駆動する駆動手段と、を備え、
   前記フロントグリルが前記第１の位置に位置したときに前記フィンが車両前後方向で上下に傾斜した状態とされ、前記フロントグリルの揺動位置が前記第１の位置から前記第２の位置側に移動するに従って前記フィンの車両前後方向での傾斜が次第に緩やかとなるよう構成され、
   前記フロントグリルは、上下方向一方の端部側に揺動支点を有し、当該揺動支点を中心に上下方向他方の端部側が前後方向に揺動可能とされており、
   前記フィンは、その車両後方側の部位が前記揺動支点と反対側に向かって傾斜するよう屈曲形成されていることを特徴とする車両のフロントグリル装置。
2. 前記フロントグリルが前記第１の位置に位置したときに、上下で隣り合う前記フィンの一方の前端と他方の後端とが車両前後方向でラップした状態となることを特徴とする請求項１に記載の車両のフロントグリル装置。
3. 前記フロントグリルが前記第１の位置に位置したときに、当該フロントグリルの前面が前記開口部の周囲の車両前面と連続面を形成するように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のフロントグリル装置。
4. 前記車両の走行速度及び前記車両のエンジン冷却水温度の少なくとも一方に基づいて、前記フロントグリルの揺動位置を移動するべく前記駆動手段を作動制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両のフロントグリル装置。

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