JP7010114B2 - 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。

特許文献１には、グリルシャッタ装置が開示されている。このグリルシャッタ装置は、車両前部に設けられると共に車両前後方向に開口された開口部と、当該開口部をそれぞれ開閉する複数のフィンと、フィンを開状態と閉状態との間にて移動させる伝達機構とを有している。これにより、パワーユニット等の動作状況に応じて、上記開口部を閉じたり開いたりできるので、適切に空気を取り入れることができる。

特開２０１４－１９８５０６号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、フィンが開口部内の車両後方側に設けられているため、フィンを閉状態にした場合に開口部内に空気が留まることで空気抵抗が増大する可能性がある。これに対応するため、フィンを意匠面に近い位置に配置して、フィンを閉状態にした場合に空気を意匠面上に円滑に流して空気抵抗を低減させることが考えられるが、この場合、フィンを保持するフレーム等も意匠面の近くに配置される。したがって、歩行者衝突時に歩行者が車両前部に衝突した際に、フィンのフレーム等によって歩行者が受ける衝突荷重を低下させることができない可能性があり、上記先行技術はこれらの点で改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、空力性能の向上と歩行者衝突時の衝撃吸収性能の向上とを両立することができるグリルシャッタ装置を得るものである。

請求項１に記載の発明に係るグリルシャッタ装置は、車両前部における車両幅方向外側の意匠面の一部に設けられた開口部と、前記開口部内に設けられると共に、アクチュエータと連動する駆動リンクの作動によって車両幅方向を軸方向として前記開口部を開閉しかつ前記開口部を閉じた閉状態において車両前後方向前側の表面が前記意匠面と連続的な面を形成するフィンと、前記開口部の車両後方側に設けられると共に、前記開口部を囲むように略枠状に形成されかつ前記アクチュエータ、前記駆動リンク及び前記フィンを支持すると共に、前記閉状態の前記フィンの裏面へ向かって突出されかつ前記フィンの車両幅方向外側部を回動可能に支持する軸受け部が設けられたフレームと、前記フレームに設けられると共に、略車両後方側へ向けて延設されかつ略車両前方側から衝突荷重が入力された場合に変形の起点となる変形起点部を備えたフレームダクトと、を有している。

請求項１に記載の発明によれば、車両前部の意匠面の一部に設けられた開口部の内部には、フィンが設けられている。このフィンは、アクチュエータと連動する駆動リンクの作動によって車両幅方向を軸方向として開口部を開閉し、開口部を閉じた閉状態では車両前後方向前側の表面が前記意匠面と連続的な面を形成している。フィンとアクチュエータと駆動リンクとは、開口部の車両後方側に設けられたフレームに支持されており、このフレームは、開口部を囲むように略枠状に形成されている。したがって、フィンが開状態の際に開口部から入る走行風がフレームに当たり難くなるため、走行風がフレームに当たって空気抵抗が増加するのを抑制できる。

また、フレームには、略車両後方側へ向けて延設されたフレームダクトが設けられており、このフレームダクトによって開口部内に導入された空気をより確実にラジエータ等に案内することができる。一方、フレームダクトには、変形起点部が備えられていることから、歩行者衝突時に歩行者が車両前部に衝突してフレームダクトに衝突荷重が入力されると、フレームダクトは変形起点部を起点として変形する。この変形によって、衝突荷重を吸収することができる。

請求項１記載の本発明に係るグリルシャッタ装置は、空力性能の向上と歩行者衝突時の衝撃吸収性能の向上とを両立することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係るグリルシャッタ装置を有する車両の一部を示す正面図である。 一実施形態に係るグリルシャッタ装置の閉状態を車両前方側から見た状態を示す斜視図である。 一実施形態に係るグリルシャッタ装置を車両下方側から見た状態を示す斜視図である。 一実施形態に係るグリルシャッタ装置を示す分解斜視図である。 図１におけるＡ－Ａ線に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。 図１におけるＢ－Ｂ線に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。 一実施形態に係るグリルシャッタ装置の閉状態を車両後方側から見た状態を示す斜視図である。

以下、図１～図７に基づいて本発明の実施形態に係るグリルシャッタ装置１０について説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＯＵＴは、車両の前方向（進行方向）、上方向、車両幅方向の外側をそれぞれ示している。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

（全体構成）
図１に示されるように、車両１２の前部には、フロントバンパカバー１４が設けられている。フロントバンパカバー１４は、車体外観の意匠面の一部を構成しており、フロントバンパアブソーバ（不図示）及びフロントバンパリンフォース１３（図６参照）を車両前方側から覆っている。この車両１２の車両前部の意匠面は、車両幅方向にて車両前方側へ向かって凸状に湾曲されている。また、このフロントバンパカバー１４は、一例として樹脂によって薄肉に形成されている。

フロントバンパカバー１４の車両幅方向外側かつ車両下方側には、サイドグリル１６がそれぞれ左右一対に設けられている（図１では片側のみ図示）。それぞれのサイドグリル１６は、車両正面視にて略逆台形状に形成されていると共に、グリルシャッタ装置１０が設けられている。グリルシャッタ装置１０は、図４に示されるように、開口部１８と、フィン２０と、フレーム２２とを有している。なお、サイドグリル１６は、フロントバンパカバー１４（図１参照）に沿うように形成されており、車両幅方向外側へ向かうにつれて曲率が大きく湾曲した意匠面を有している。

（開口部）
開口部１８は、サイドグリル１６に複数形成されている。それぞれの開口部１８は、車両前後方向に開口されかつ車両正面視にて車両幅方向を長手方向とした略矩形状に形成されている。なお、開口部１８の車両幅方向外側は、サイドグリル１６に沿うよう車両後方側へ向けて湾曲されている。複数の開口部１８は、車両上下方向に離間して配置されている。

（フレーム及びフレームダクト）
開口部１８の車両後方側には、フレーム２２が配設されている。フレーム２２は、複数の開口部１８を囲むように略矩形枠状に形成されている。具体的には、図７に示されるように、車両上方側に設けられた上側枠部２２Ａと、車両下方側に設けられた下側枠部２２Ｂと、車両幅方向外側に設けられた外側枠部２２Ｃと、車両幅方向内側に設けられた内側枠部２２Ｄと、を有している。上側枠部２２Ａは、複数設けられた開口部１８のうち車両上方側に配置された開口部１８より車両上方側にて車両幅方向に延設されており、車両上方側に突出されかつサイドグリル１６の車両上方側が結合された上側結合部２２ＡＡが車両幅方向に離間して複数（本実施形態では２つ）形成されている。

上側枠部２２Ａには、図５に示されるように、フレーム２２に設けられかつ車両前後方向に延設された略角筒状のフレームダクト２３における車両上方側部を構成する上側フレームダクト２３Ａが形成されている。この上側フレームダクト２３Ａは、略車両上下方向を板厚方向とする板状に形成されていると共に、略車両前後方向に沿って延設されている。上側フレームダクト２３Ａは、後述するラジエータダクト３６の近傍まで車両後方側へ向けて延設されている。

下側枠部２２Ｂは、複数設けられた開口部１８のうち車両下方側に配置された開口部１８より車両下方側にて車両幅方向に延設されており（図７参照）、この下側枠部２２Ｂには、フレームダクト２３の車両下方側を構成する下側フレームダクト２３Ｂが形成されている。下側フレームダクト２３Ｂは、上側フレームダクト２３Ａと同様に、略車両上下方向を板厚方向とする板状に形成されていると共に、略車両前後方向に沿って延設されている。なお、下側フレームダクト２３Ｂの後端部２３ＢＡは、ラジエータダクト３６の車両前方側の端部３６Ａと車両上下方向に重ねられている（後端部２３ＢＡが端部３６Ａの車両下方側に配置）。以上より、上側枠部２２Ａと下側枠部２２Ｂとは、車両上下方向にて対向して設けられている。

図７に示されるように、外側枠部２２Ｃは、複数の開口部１８より車両幅方向外側にて略車両上下方向に延設されており、上側枠部２２Ａの車両幅方向外側の端部と下側枠部２２Ｂの車両幅方向外側の端部とを略車両上下方向に連結している。この外側枠部２２Ｃには、図６に示されるように、フレームダクト２３の車両幅方向外側を構成する外側フレームダクト２３Ｃが形成されている。外側フレームダクト２３Ｃは、略車両幅方向を板厚方向とする板状に形成されていると共に、略車両前後方向に沿って延設されている。なお、外側フレームダクト２３Ｃの後端部２３ＣＡは、ラジエータダクト３６の近傍まで車両後方側へ向けて延設されている。

図７に示されるように、内側枠部２２Ｄは、複数の開口部１８より車両幅方向内側にて略車両上下方向に延設されており、上側枠部２２Ａの車両幅方向内側の部位と下側枠部２２Ｂの車両幅方向内側の端部とを略車両上下方向に連結している。内側枠部２２Ｄには、フレームダクト２３の車両幅方向内側を構成する内側フレームダクト２３Ｄが形成されている。内側フレームダクト２３Ｄは、外側フレームダクト２３Ｃと同様に、略車両幅方向を板厚方向とする板状に形成されていると共に、略車両前後方向に沿って延設されている。なお、内側フレームダクト２３Ｄの後端部２３ＤＡは、ラジエータダクト３６の近傍まで車両後方側へ向けて延設されている。

フレームダクト２３には、変形起点部としてのスリット２４が複数設けられている。具体的には、上側フレームダクト２３Ａと内側フレームダクト２３Ｄとの間、上側フレームダクト２３Ａと外側フレームダクト２３Ｃとの間、下側フレームダクト２３Ｂと内側フレームダクト２３Ｄとの間、下側フレームダクト２３Ｂと外側フレームダクト２３Ｃとの間にそれぞれ設けられている。換言すると、略角筒状に形成されたフレームダクト２３のコーナー部にそれぞれ設けられている。スリット２４は、略車両前後方向に延設された構成とされている。

外側枠部２２Ｃ及び下側枠部２２Ｂには、軸受け部２２Ｅが形成されている。この軸受け部２２Ｅは、複数設けられており、それぞれの軸受け部２２Ｅは、複数の開口部１８に対応して一つずつ設けられている。また、軸受け部２２Ｅは、後述するフィン２０の湾曲した車両幅方向外側部２０ＡＧの裏面に沿いかつ後述する閉状態時のフィン２０の裏面へ向かって突出された軸受け支持部２２ＥＡ、２２ＥＢによって支持されている。なお、複数の開口部１８のうち、車両下方側の開口部１８に設けられた軸受け部２２Ｅが下側枠部２２Ｂに設けられた軸受け支持部２２ＥＢにより支持されており、それ以外の開口部１８に設けられた軸受け部２２Ｅは外側枠部２２Ｃに設けられた軸受け支持部２２ＥＡにより支持されている。

（フィン）
図２に示されるように、フレーム２２の内部には、複数のフィン２０が設けられている。このフィン２０は、フィン本体部２０Ａと、内側支持部２０Ｂ、外側支持部２０Ｃ（図７参照）とを有している。フィン本体部２０Ａは、車両幅方向を長手方向とする略矩形板状に形成されており、車両幅方向内側の端部には、内側支持部２０Ｂが設けられている。また、フィン本体部２０Ａは、図４に示される開口部１８を閉塞する閉状態の際に、サイドグリル１６の意匠面に沿うように車両幅方向外側へ向かうにつれて曲率が大きく湾曲された側面２０Ｄを有している。つまり、側面２０Ｄは、車両前部の意匠面と連続的な面とされている。以上の構成とされたフィン本体部２０Ａが、本実施形態では一例として５つ設けられている。

複数のフィン本体部２０Ａは、閉状態の際に、複数の開口部１８をそれぞれ塞ぐように略車両上下方向に並べて配置されている。つまり、複数のフィン本体部２０Ａのそれぞれの面直方向（向き）は、略車両前後方向とされている。また、前述したように、それぞれのフィン本体部２０Ａの車両前方の側面２０Ｄは、略車両上下方向に並べて配置された状態で面内方向がサイドグリル１６の意匠面と連続的になるように形成されている。換言すると、複数のフィン本体部２０Ａが略車両上下方向に並べて配置された状態で、側面２０Ｄは車両前部の意匠面の一部を構成している。なお、フィン２０のこの状態が請求項１に記載の「閉状態」に相当する。

（内側支持部）
図３に示されるように、内側支持部２０Ｂは、第１内側支持部２０ＢＡと、第２内側支持部２０ＢＢと、第３内側支持部２０ＢＣとを有している。第１内側支持部２０ＢＡは、車両幅方向を板厚方向としかつフィン本体部２０Ａの板厚方向に沿って車両後方側へ立設された略矩形板状に形成されている。第１内側支持部２０ＢＡは、フレーム２２の内側枠部２２Ｄに形成された略車両幅方向を板厚方向とする略車両前方側へ突出された第１軸受壁部２２ＤＡの車両幅方向外側に配置されている。

第２内側支持部２０ＢＢは、第１内側支持部２０ＢＡの車両後方側の端部に設けられており、第１内側支持部２０ＢＡの板厚方向、すなわち、車両幅方向を軸方向として車両幅方向内側へ延設された円柱状に形成されている。この第２内側支持部２０ＢＢは、車両幅方向外側の端部が第１軸受壁部２２ＤＡにおける略車両前方側へ向けて開口された軸受切込２２ＤＢ内に挿通されていると共に、車両幅方向内側の端部がフレーム２２の内側枠部２２Ｄに形成されかつ第１軸受壁部２２ＤＡと対向する第２軸受壁部２２ＤＣに軸支されている。したがって、第２内側支持部２０ＢＢは車両幅方向を軸方向として回動可能とされている。

第３内側支持部２０ＢＣは、第２内側支持部２０ＢＢの車両幅方向内側の端部に挿通されており、略車両前方側へ向けて突出されたフィン腕部２０ＢＤが形成されている。この第３内側支持部２０ＢＣは、第２内側支持部２０ＢＢに図示しない爪によって嵌合されており、これによって、フィン腕部２０ＢＤを車両上下方向に変位させるとこれに連動して第２内側支持部２０ＢＢが回動される。

（外側支持部）
図７に示されるように、外側支持部２０Ｃは、フィン本体部２０Ａの車両幅方向外側部２０ＡＧの裏面かつ車両幅方向外側の縁部２０ＡＨと離間した位置に設けられている。外側支持部２０Ｃは、車両後方側へ突出されかつフレーム２２に形成された軸受け部２２Ｅに軸支されている。具体的には、外側支持部２０Ｃは、車両幅方向を軸方向として軸受け部２２Ｅに軸支されており、図６に示されるように、軸受け部２２Ｅと内側支持部２０Ｂの第２内側支持部２０ＢＢとは、同一軸上に配置されている。

（アクチュエータ）
フレーム２２の内側枠部２２Ｄの車両幅方向内側には、アクチュエータ３０が設けられている。このアクチュエータ３０は、車両幅方向を軸方向として回転可能な回動軸Ｓ（図２参照）を有しており、制御装置３２に電気的に接続されている。制御装置３２は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも不図示）などを備えたコンピュータを主体に構成されており、その入力側にはパワーユニット冷却水の温度センサや車速センサ（いずれも不図示）が制御装置３２の入力側に接続されている。一方、制御装置３２の出力側には、アクチュエータ３０が接続されている。

（駆動リンク）
図３に示されるように、フレーム２２の内側枠部２２Ｄの車両前方側には、駆動リンク２６が設けられている。この駆動リンク２６は、リンク本体部２６Ａと、フィン連結部２６Ｂと、アクチュエータ連結部２６Ｃと、を有している。リンク本体部２６Ａは、内側枠部２２Ｄの上端部から下端部に亘って略車両上下方向に延設された角柱とされており、具体的には、車両上方側が車両上下方向に延設されかつ車両下方側が車両下方側に向かうにつれて車両幅方向外側へ延設されている（図２参照）。

フィン連結部２６Ｂは、リンク本体部２６Ａとフィン２０の第３内側支持部２０ＢＣとを略車両前後方向に連結するようリンク本体部２６Ａから延設されている。このフィン連結部２６Ｂは、フィン２０の第３内側支持部２０ＢＣにおけるフィン腕部２０ＢＤに爪部２６ＢＡを介して回動可能に嵌合されている。このフィン連結部２６Ｂは、複数のフィン２０の全てに対応してそれぞれ設けられている。

アクチュエータ連結部２６Ｃは、図２に示されるように、リンク本体部２６Ａとアクチュエータ３０の回動軸Ｓとを車両前後方向に連結するようにリンク本体部２６Ａから延設されている。このアクチュエータ連結部２６Ｃは、アクチュエータ３０の回動軸Ｓに爪部２６ＣＡ（図３参照）を介して回動可能に嵌合されている。したがって、アクチュエータ３０の回動軸Ｓが回動することで、これと連動して駆動リンク２６が車両上下方向に移動する。すなわち、閉状態から駆動リンク２６が車両上方側へ移動すると、フィン２０の第３内側支持部２０ＢＣ（図３参照）が車両上方側へ回動することで、フィン２０が車両上方側へ回動して開状態となる。一方、開状態から駆動リンク２６を車両下方側へ移動させると、フィン２０は車両下方側へ回動して図２に示される閉状態となる。

（ラジエータ）
図６に示されるように、開口部１８の車両後方側には、ラジエータ３４が配置されている。このラジエータ３４は、図示しない冷却水が内部を循環するように構成されており、開口部１８から導入された空気が当たることで冷却水を冷却する。

ラジエータ３４の車両前方側には、ラジエータダクト３６が設けられている。ラジエータダクト３６は、略矩形筒状に形成されており（図４参照）、車両前方側の端部３６Ａが外側フレームダクト２３Ｃ及び内側フレームダクト２３Ｄよりも外側に位置するように車両幅方向にて拡張されている。また、図５に示されるように、ラジエータダクト３６の端部３６Ａは、上側フレームダクト２３Ａ及び下側フレームダクト２３Ｂに対応した位置に配置されるように車両上下方向にて拡張されている。

（作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、図４に示されるように、車両前部の意匠面の一部に設けられた開口部１８の内部には、フィン２０が設けられている。このフィン２０は、アクチュエータ３０と連動する駆動リンク２６の作動によって車両幅方向を軸方向として開口部１８を開閉し、開口部１８を閉じた閉状態では意匠面と連続的な面を有している。フィン２０とアクチュエータ３０と駆動リンク２６とは、開口部１８の車両後方側に設けられたフレーム２２に支持されており、このフレーム２２は、開口部１８を囲むように略枠状に形成されている。したがって、フィン２０が開状態の際に開口部１８から入る走行風がフレーム２２に当たり難くなるため、走行風がフレーム２２に当たって空気抵抗が増加するのを抑制できる。

また、フレーム２２には、略車両後方側へ向けて延設されたフレームダクト２３が設けられており、このフレームダクト２３によって開口部１８内に導入された空気をより確実にラジエータ３４に案内することができる。一方、フレームダクト２３には、スリット２４が備えられていることから、歩行者衝突時に歩行者が車両前部に衝突してフレームダクト２３に衝突荷重が入力されると、フレームダクト２３はスリット２４を起点として変形する。この変形によって、衝突荷重を吸収することができる。これにより、空力性能の向上と歩行者衝突時の衝撃吸収性能の向上とを両立することができる。

なお、上述した本実施形態では、変形起点部としてフレームダクト２３にスリット２４が設けられた構成とされているが、これに限らず、フレームダクト２３の厚さを薄くした薄肉部を変形起点部として一部に設けた構成としてもよい。これ以外にも、変形起点部を厚さ方向に貫通された貫通孔を設ける等、その他の応力が集中し易い構成としてもよい。

以上本発明は、上記の形態例に限定されるものではなく、上記の形態例以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ グリルシャッタ装置
１８ 開口部
２０ フィン
２０Ｄ 側面（フィンにおける意匠面と連続的な面）
２２ フレーム
２３ フレームダクト
２４ スリット（変形起点部）
２６ 駆動リンク
３０ アクチュエータ

Claims (1)

1. 車両前部における車両幅方向外側の意匠面の一部に設けられた開口部と、
   前記開口部内に設けられると共に、アクチュエータと連動する駆動リンクの作動によって車両幅方向を軸方向として前記開口部を開閉しかつ前記開口部を閉じた閉状態において車両前後方向前側の表面が前記意匠面と連続的な面を形成するフィンと、
   前記開口部の車両後方側に設けられると共に、前記開口部を囲むように略枠状に形成されかつ前記アクチュエータ、前記駆動リンク及び前記フィンを支持するフレームと、
   前記フレームに設けられると共に、略車両後方側へ向けて延設されかつ略車両前方側から衝突荷重が入力された場合に変形の起点となる変形起点部を備えたフレームダクトと、
   を有するグリルシャッタ装置。

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