JP6685408B2 - アクティブグリルシャッター用空気入口制御システム - Google Patents

Description

本発明は、自動車両用の、具体的には車両のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御の分野に関する。

車両は、アクティブグリルシャッター、又は制御空気入口モジュールとも称されるシャッター装置を有し得る。このような装置を、ＡＧＳ（Ａｃｔｉｖｅ Ｇｒｉｌｌ Ｓｈｕｔｔｅｒ）という頭字語で呼ぶこともある。

本装置により、自動車両グリルを介した空気のアクセス手段が開放又は閉鎖可能とされる。

開放位置において、空気はグリルを通過して通流可能であり、自動車両のエンジンの冷却に寄与する。閉鎖位置において、空気はグリルに流入せず、これにより抵抗が減少して、燃料の消費やＣＯ_２の排出が削減され得る。

したがって、エンジンを外気によって冷却する必要のない時、ＡＧＳは、エネルギー消費や汚染を抑え得る。

従来、ＡＧＳは、フラップを制御して空気の入口を開放又は閉鎖可能とするアクティベータ（アクチュエータ又はモータとも称される）を含む。フラップは、自動車両のエンジンの冷却が必要な場合に開放される。そして、自動車両のエンジンが十分に閉鎖冷却されると、フラップは閉鎖される。

出願人は、（開放位置にある）フラップが、グリルに流入する空気の乱流の影響を受けて振動し得ることに注目してきた。特に、この振動は、フラップの構成材料の疲労や甚大な騒音公害を引き起こす。

更に、出願人は、例えば、フラップの過剰な振動、自動車両への組付作業時の作業者の操作、自動車両の作動中にグリル内に進入する粒子／物体による衝突等の特定の条件下で、フラップがそのフレームから脱落し得ることに注目してきた。

実際に、フラップは、「クリップ留め」によって又は４５°での組付によってのみフレームに対して固定されていることが多い（すなわち、フレームの領域においてフラップ回転軸は、当該軸の最小断面を提供することによりフレームに開口部を介して導入され得る細長い断面を有し、一旦導入されて作動位置に配置されると、回転軸は開口部を介して脱出することはできず、そして回転軸は、開口部において開口部の寸法より大きい断面を呈する）。

このような取付態様では、過剰な振動がある場合やグリルを介して導入される異物の存在がある場合、更に又は多大な操作がある場合、フラップがフレームに対して必ずしも適切に保持され得ない。

したがって、自動車両が作動中にある時に、特にフラップのＡＧＳのフレームに対する適切な保持を保証するように、ＡＧＳのフラップの振動を制限する必要がある。

本発明は、このような現状を改善するであろう。

したがって、本発明は、アクティブグリルシャッター用の空気入口制御システムであって、
‐少なくとも１つのハウジングを有するフレームと、
‐フラップ回転軸を有するフラップであって、前記フラップ回転軸は前記ハウジングへの設置に適合され、前記フラップは、前記回転軸を中心とした回転によって、空気が前記空気入口を介して通過可能な少なくとも１つの開放位置と、前記フラップが前記空気入口を介した空気の通過を阻止する閉鎖位置とに配置され得るフラップと、
‐機械部品であって、前記機械部品が前記フレームに固定されている時に、前記回転軸を前記ハウジング内に保持するよう適合された機械部品と、
を有するアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システムを提案する。

前記機械部品は当接部を有し、前記フラップが前記開放位置に配置されている時、前記フラップは、前記当接部に接触するように位置付けられる。

したがって、本発明のシステムは、車両のＡＧＳシステムの全部又は一部を構成し得る。

多くの場合、前記フラップの回転軸は、前記フレームの平面内に（すなわち、前記フレームの主面に）実質的に配置されている。

したがって、上記機械部品は、前記回転軸の前記ハウジングを全て又は部分的に閉鎖し得るとともに、これにより前記フラップを所定位置に保持し得る。

前記機械部品が当接部を有することにより、ＡＧＳの組立が容易とされる。実際に、フラップをフレームに設置する際、いずれの当接部も設置を妨げない。したがって、取り付けが完了すると（すなわち、回転軸を所定位置に保持する機械部品を付加することにより）、当接部は、工場において同一の動作によって自動的に位置決めされるであろう。

更に、当接部の存在により、フラップが開放位置にある際にＡＧＳに高速で流入する空気の乱流に関連付けられるフラップの振動が制限され得る。

このため、システムは、工場での設置が単純で安価なシステムによって、ＡＧＳのフラップの振動を最小とすることが可能である。

一実施形態において、空気入口制御システムは、前記フラップを回転させることに適するモータを更に有し得る。前記モータは、前記フラップを前記当接部に接触させるよう、適合され得る。

有利には、前記フラップが前記当接部に対して接触した後に、前記モータは、０°乃至２０°の更なる回転を生じさせるよう、適合され得る。

したがって、（例えば、当接部の反対側のフラップの一端部において）このようにしてもたらされた更なる回転により、フラップはわずかな捻り力を受けて配置され得る。なぜならば、フラップの当接部に接触する部分は、回動不能であるからである。このわずかな捻り力により、激しい乱流が存在したとしても、フラップは当接部に接触し続けることが可能となり、これにより、ＡＧＳの開放時の適切な聴覚上の快適性が保証される。

当然ながら、この特定の実施形態において、]０°；２０°]の範囲の下限閾値は排除され得る。なぜならば、モータは、この点で「更なる回転」を生じさせることが記載されているからである。

前記モータは、第２当接部を有し得る。前記第２当接部は、前記更なる角度の到達時に、前記モータを停止させ得る。

したがって、更なる回転に関するモータの制御は単純である。モータの第２当接部の適切な寸法決めにより、モータによりもたらされる想定可能な回転の閾値を、単純な態様で決定することができる。

例えば、前記フレームは、前記機械部品の前記フレームに対する組み付けが、前記フレームの主面に対して実質的に垂直な軸において可能とされるように、構成され得る。

したがって、本実施形態において、フレームは、フレームの主面に対して実質的に垂直な方向における組み付けに干渉し得るいかなる突起、部品、又は全体形状を有することがない。

したがって、フレームが取付台に平坦に（例えば水平に）配置されている時、機械部品をフレームに固定し得るように、機械部品を鉛直に配向することができる。この組み付けの運動学により、単純且つ安価な組付ツールの使用が可能とされる。

また、前記機械部品の前記当接部は、傾斜面を含み得る。

傾斜面により、当接部は可能な限り最強のグリップを機械部品に対して有することが可能とされつつ（この時、傾斜面の幅広部分が、機械部品の本体側に配置される）、当該傾斜面の作製に使用される材料が最小とされる。このようにして、機械部品のコストと耐久性との妥協点が見出され得る。

更に、前記機械部品は、前記フレームに、ネジ留め又はリベット留めによって固定され得る。他の取付モードも利用され得る。

或る特定の実施形態において、前記ネジ留め又はリベット留めは、前記フレームの主面に対して実質的に垂直な軸におけるものであり得る。

こうして、フレームが取付台に平坦に（例えば水平に）配置されている時、機械部品をフレームに対して鉛直方向の動作を以てネジ留め又はリベット留めすることができる。この組み付けの運動学により、単純且つ安価な組付ツールの使用が可能とされる。

或る特定の実施形態において、前記機械部品は、前記フラップの回転軸に対して平行な方向に延在することが意図される複数の延長部を有し、前記複数の延長部のうち少なくとも１つの延長部が、前記当接部を形成し、前記複数の延長部は、全体として鋸歯形状を呈する。

本発明の他の特徴及び利点が、以下の説明を熟読することで更に明らかになるであろう。以下の説明は、純粋に例示的なものであり、添付図面を参照しつつ読まれたい。

アクティブグリルシャッターのフレームの特定実施形態を、フラップとともに示す図。 アクティブグリルシャッターのフレームの特定実施形態を、フラップを除いて示す図。 本発明の一実施形態におけるアクティブグリルシャッターのフラップの開放位置を示す図。 本発明の一実施形態におけるアクティブグリルシャッターのフラップの別の開放位置を示す図。 本発明の一実施形態におけるアクティブグリルシャッターのフラップのさらに別の開放位置を示す図。 本発明の一実施形態におけるアクティブグリルシャッターのフラップの一端部を、当接部とともに示す図。 本発明の一実施形態におけるアクティブグリルシャッターのフラップの一端部を、当接部を除いて示す図。 本発明の他の実施形態におけるアクティブグリルシャッターのフラップの一端部を、当接部とともに示す図。 本発明の他の実施形態におけるアクティブグリルシャッターのフラップの一端部を、当接部を除いて示す図。 本発明の一実施形態におけるフラップの開放を制御するためのモータの実施形態を示す図。

図１（ａ）及び１（ｂ）は、アクティブグリルシャッターのフレームの一実施形態をフラップとともに、及びフラップを除いてそれぞれ示す。

アクティブグリルシャッターのフレーム１０１は、空気入口を規定するとともに、特に、エンジンを冷却するように空気を車両の前部からエンジンに向かって通流させ得る開口（例えば、本例において３つの開口であるが、異なる個数も可能）を有する。

上記の開口を閉鎖するフラップ（図１（ａ）では図示せず）を作動させ得るモータ１０３は、フレーム１０１に装着され得る。

更に、このフレーム１０１は、フラップの回転軸を受容するよう適合されたハウジング（例えば１０４及び１０７）を有し得る。例えば、ハウジングは、フラップの回転軸の端部に対して相補的な形状を有し得る。これらのハウジングは、フレームに形成された凹部であって、フラップの回転軸を受容可能であり得る。当然ながら、クリップ又はＵ字形状部等の凹部以外のハウジングを有することも可能である。

図１（ｂ）は、図１（ａ）の例を示し、フラップ（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）が設置されている。

本例において、フラップ１０２は、３つの部分、すなわち１０２ａ、１０２ｂ及び１０２ｃを含む。フラップ１０２の部分１０２ａ及び１０２ｂは、モータ１０３に直接接触している。フラップ１０２の部分１０２ｃは、橋絡部１０５（例えばピボット）を介して部分１０２ｂに連結される。部分１０２ｂがモータ１０３によって駆動されて回転する時、部分１０２ｃは、同様に橋絡部１０５の作用によって駆動されて回転する。したがって、フラップ１０２は複数の独立部分（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ）から構成されているが、フラップアセンブリ１０２は同期して回転する。

このことは、他方のフラップ（例えば１０６）にも同様に当てはまる。

当然ながら、フラップは、特に選択された実施形態に応じて、及びモータ１０３の位置に応じて、より多い部分又はより少ない部分を有し得る。

図２（ａ）乃至２（ｃ）は、本発明の一実施形態におけるアクティブグリルシャッターのフラップの異なる開放位置を示す。

本実施形態において、機械部品２０１（本文脈において「クランプ」と称される）が、フレーム１０１に、特にネジ２０４によって固定される。具体的には、この機械部品２０１は、上述のフレームのハウジングを（少なくとも部分的に）閉鎖する。

更に、ラグ又は当接部が、この機械部品２０１に設けられる（要素２０２及び２０３を参照）。これらの当接部は、例えば、フレーム２０１の主面に対して平行な方向に（すなわち、図２の断面に対して垂直な方向に）配向される。

図２（ａ）は、フラップの閉鎖位置に関するアクティブグリルシャッターの断面図である。この閉鎖位置において、空気はＡＧＳを介して流入しない。この断面は、凹部１０４、１０７に近接するアクティブグリルシャッターの一端部において得られる。

図２（ｂ）は、フラップの半開放位置に関するアクティブグリルシャッターの断面図である。この半開放位置は、一時的なもの（すなわち、開放位置から閉鎖位置への移動途中、又は、閉鎖位置から開放位置への移動途中）でもあり得るし、フラップの安定した（継続した）開放位置（すなわち、フラップはこの位置に長時間に亘って保持される）でもあり得る。

図２（ｃ）は、フラップの開放位置に関するアクティブグリルシャッターの断面図である。この開放位置において、空気はＡＧＳを介して流入する。この開放位置において、フラップ１０２ｃは当接部２０２に接触して配置され、フラップ１０６ｃは当接部２０３に接触して配置される。換言すれば、例示を目的として、フラップ１０２ｃ（同１０６ｃ）の一端部が、当接部２０２（同２０３）に当接している。

フラップ１０２ｃ又は１０６ｃが当接部２０２又は２０３に接触していることにより、空気がアクティブグリルシャッターに流入する際の当該フラップの振動を顕著に減少させることが可能となる。当接部とフラップとの接触を保証するように、フラップが当接部に対して接触した後に、モータ１０３を強制作動させて０°乃至２０°の更なる回転角度を生じさせることが可能である（これは、フラップアセンブリが、この更なる角度に亘って回転することを意味しない）。例えば、更なる１０°の角度により、モータ１０３にダメージを与えることなく良好な結果が得られる。これは、フラップの構成材料が多少なりとも変形可能であり得るために可能である。そして、破損や過剰な疲労なく、これに多少の追加の捻り力を付加することができる。

図３（ａ）及び３（ｂ）は、本発明の一実施形態における、アクティブグリルシャッターのフラップの一端部を当接部とともに示す図、又は当接部を除いて示す図である。

図３（ａ）の実施形態において、ハウジング（例えば１０４及び１０７）は、フレーム１０１の表面の材料において斜めに設けられている（ハウジングが設けられるこの表面は、フレームの主面に対して垂直である）。

したがって、フラップ（例えば１０２ｃ及び１０６ｃ）の回転軸の端部に係合するように、そして、フレームが取付台に水平に配置されている場合、フラップがそれぞれのハウジングに挿入されるように、フラップは、（例えば）垂直線に対して４５°の角度で配向される。

図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるシステムを、機械部品２０１（すなわち「クランプ」）とともに示す。この機械部品２０１は、クリップシステムによってフレーム１０１に固定され得る。他の取付システムも、採用可能である。

図３（ｂ）の実施形態において、機械部品２０１は、フラップの回転軸をそれぞれのハウジングに保持する。具体的には、この機械部品２０１は、当該機械部品２０１がフレーム１０１に固定されている時に、フラップの回転軸に接触（又は略接触）する延長部を有し得る。この接触により、回転軸は凹部の底部に保持される。

また、機械部品２０１は、フラップに対面する当接部（例えば２０２、２０３）を有する。これらの当接部は、フラップが開放位置にある時に、フラップが接触することを許容する。

機械部品２０１の当接部は、いかなる形状をも取り得る。有利には、これらの当接部は、傾斜面を有する。この目的は、機械部品に対する可能な限り最強のグリップを得つつ（傾斜面の幅広部分が、機械部品２０１の本体側に位置する）、このような傾斜面の作製に使用される材料を最小とすることである。このようにして、機械部品２０１のコストと耐久性との妥協点が見出され得る。

機械部品２０１の特定の構造により、当該機械部品２０１のフレーム１０１に対する取り付けが、フラップの回転軸に接近する方向において実現される。

図４（ａ）及び４（ｂ）は、本発明の他の実施形態における、アクティブグリルシャッターのフラップの一端部を当接部とともに示す図、又は当接部を除いて示す図である。

図４（ａ）の実施形態において、ハウジング（例えば１０４及び１０７）は、フレーム１０１の表面の材料に垂直に作製されている（ハウジングが設けられるこの表面は、フレームの主面に対して垂直である）。

したがって、フラップ（例えば１０２ｃ及び１０６ｃ）の回転軸の端部に係合するように、そして、フレームが取付台に水平に配置されている場合、フラップがそれぞれのハウジングに挿入されるように、フラップは鉛直方向に（又はこの鉛直方向に近接して）配向される。

図４（ｂ）は、図４（ａ）のシステムを、機械部品２０１（クランプ）とともに示す。この機械部品２０１は、ネジシステム２０４によってフレーム１０１に固定され得る。本例において、ネジは、（特に工業生産ラインにおける組立を容易とするように）鉛直方向にある。他の取付システムも、採用可能である。

図４（ｂ）の実施形態において、機械部品２０１は、フラップの回転軸をそれぞれのハウジングに保持する。具体的には、この機械部品２０１がフレーム１０１に固定されている時、機械部品２０１の「下」面がフラップの回転軸に接触（又は略接触）し得る。この接触により、回転軸はハウジングの底部に保持される。

また、機械部品２０１は、フラップに対面する当接部（例えば２０２及び２０３）を有する。これらの当接部は、フラップが開放位置にある時に、フラップが接触することを許容する。

機械部品２０１の特定の構造により、そして、フレームが取付台に水平に配置されている場合、当該機械部品２０１のフレーム１０１への取り付けが、（特に工業生産ラインにおける組立を容易とするように）鉛直に近い方向で実施され得る。

図２を参照して説明したように、機械部品２０１の当接部は、いかなる形状をも取り得る（特に傾斜した形状を取り得る）。

図５は、本発明の一実施形態におけるフラップの開放を制御するためのモータの実施形態を示す。

本実施形態において、モータ１０３は、フラップ（例えば１０２（すなわち１０２ａ及び１０２ｂ）及び１０６（すなわち１０６ａ及び１０６ｂ））を駆動し、アーム５０１及び５０２によってこれらを回転させ得る。実際に、モータは、機械部品５０３を楕円形軌道において駆動しつつ、機械部品５０３の全体的配向を一定に（すなわち、図５の例において水平方向配向に）維持する。換言すれば、機械部品５０３は、楕円形軌道上を並進する。

この軌道は、フラップのアームの各端部（例えば５０１及び５０２）を円形軌道において駆動するのに適している。

こうして、モータの作動により、フラップ（１０２、１０６）は開放位置に移動し得るとともに、次いで、フラップは機械部品２０１の当接部（２０２、２０３）に接触し得る。更に、モータは、フラップの当接部との接触後もその動作を継続し、これにより、アームの端部（例えば５０１及び５０２）において数度（例えば０乃至２０°）の更なる回転を生じさせ、これによりフラップと当接部との接触を「強制する」ように構成され得る。

この更なる回転を実現するために、以下が可能である。
‐モータの作動の開始位置及び終了位置を特定するようにモータをプログラミングする。又は、
‐終了位置に到達した時、機械部品５０３が（例えば）フレーム１０１に接触し、次いで、モータの領域における機械的強度（例えば力やトルク）の超過を条件としてモータを停止するように構成する。したがって、機械部品５０３の形状によって、所望の更なる回転が簡単に定義され得る。こうして、この機械部品５０３は、更なる角度の到達時にモータの作動を停止させ得る当接部として機能する。

当然ながら、本発明は、上述の例示的実施形態に制限されない。本発明は他の変形例もカバーする。

他の実施例も、採用可能である。

Claims (9)

1. ‐少なくとも１つのハウジング（１０４、１０７）を有するフレーム（１０１）と、
   ‐フラップ回転軸を有するフラップ（１０２、１０６）であって、前記フラップ回転軸は前記ハウジング（１０４、１０７）への設置に適し、前記フラップは、前記回転軸を中心とした回転によって、少なくとも１つの開放位置及び１つの閉鎖位置に配置され得るフラップ（１０２、１０６）と、
   ‐機械部品（２０１）であって、前記機械部品（２０１）が前記フレーム（１０１）に固定されている時に、前記回転軸を前記ハウジング（１０４、１０７）内に保持するよう適合された機械部品（２０１）と、
   を有し、
   前記機械部品（２０１）は、当接部（２０２、２０３）を有し、
   前記フラップ（１０２、１０６）が前記開放位置に配置されている時、前記フラップ（１０２、１０６）は前記当接部に接触するように位置付けられる、
   アクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。
2. ‐前記フラップ（１０２、１０６）を回転させるよう適合されたモータ（１０３）を更に有し、
   前記モータ（１０３）は、前記フラップ（１０２、１０６）を前記当接部（２０２、２０３）に接触させるよう適合されている、
   請求項１に記載のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。
3. 前記モータ（１０３）は、更に、前記フラップ（１０２、１０６）が前記当接部（２０２、２０３）に接触した後に、０°乃至２０°の更なる回転を生じさせるよう適合されている、
   請求項２に記載のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。
4. 前記モータ（１０３）は、第２当接部（５０３）を有し、
   前記第２当接部（５０３）は、前記更なる角度の到達時に、前記モータ（１０３）を停止させる、
   請求項３に記載のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。
5. 前記フレーム（１０１）は、前記機械部品（２０１）の前記フレーム（１０１）に対する組付が前記フレーム（１０１）の主面に対して実質的に垂直な軸において可能とされるように、構成される、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。
6. 前記機械部品（２０１）の前記当接部（２０２、２０３）は、傾斜面を含む、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。
7. 前記機械部品（２０１）は、前記フレーム（１０１）に、ネジ留め又はリベット留めによって固定される、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。
8. 前記ネジ留め又はリベット留めは、前記フレーム（１０１）の主面に対して実質的に垂直な軸におけるものである、
   請求項７に記載のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。
9. 前記機械部品（２０１）は、前記フラップ（１０２、１０６）の回転軸に平行な方向において延在することが意図される複数の延長部を有し、
   前記複数の延長部のうち少なくとも１つの延長部が、前記当接部（２０２、２０３）を形成し、
   前記複数の延長部は、全体として鋸歯形状を呈する、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアクティブグリルシャッター用の空気入口制御システム。

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