WO2021019952A1 - シャッター装置 - Google Patents

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WO2021019952A1
WO2021019952A1 PCT/JP2020/024300 JP2020024300W WO2021019952A1 WO 2021019952 A1 WO2021019952 A1 WO 2021019952A1 JP 2020024300 W JP2020024300 W JP 2020024300W WO 2021019952 A1 WO2021019952 A1 WO 2021019952A1
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WO
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shutter device
blade
recess
frame
along
Prior art date
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PCT/JP2020/024300
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English (en)
French (fr)
Inventor
バスミル ヤナルダウ
悠起朗 設楽
Original Assignee
株式会社デンソー
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/52Radiator or grille guards ; Radiator grilles

Definitions

  • the present disclosure relates to a shutter device that regulates the flow of air.
  • Air is introduced from the front grill into the engine room on the front side of the vehicle.
  • the air is used for heat dissipation in a radiator, heat dissipation in a condenser of an air conditioner, and the like.
  • the introduced air may overcool the engine room, which may reduce the fuel efficiency of the vehicle.
  • a vehicle such as a plug-in hybrid vehicle in which the amount of heat generated from the internal combustion engine is small, it is highly necessary to keep the engine room warm.
  • it may be preferable to temporarily suppress the introduction of air into the engine room.
  • a shutter device for adjusting the flow of air introduced into the engine room is provided in the front part of the vehicle.
  • the shutter device includes, for example, a plurality of blades (flap) as described in Patent Document 1 below.
  • a rotation axis is provided at the end of the blade along the longitudinal direction. The rotation of each blade around the axis of rotation changes the gap between the blades, which in turn changes the flow rate of air passing through the shutter device.
  • the rotation axis of the blade is supported in a rotatable state by the frame, which is a frame body. If foreign matter enters the gap between the rotating shaft and the frame, the rotation of the blade may be hindered by the biting of the foreign matter. As a result, a part of the rotating shaft or the frame may be deformed due to wear, or the energy required to rotate the blade may increase.
  • the gap between the rotating shaft and the frame is locally increased by forming a notch in a part of the rotating shaft. While the vehicle is running, air flows into the above-mentioned notch. Therefore, when a foreign substance enters the gap, the foreign substance can be blown off by the flow of air and removed from the gap.
  • An object of the present disclosure is to provide a shutter device capable of preventing foreign matter from being caught in a gap around a rotating shaft.
  • the shutter device is a plate-shaped member having a rotating shaft formed by accommodating a plurality of blades arranged so as to be arranged along a predetermined direction and the rotating shaft inside a recess. It includes a frame that supports each blade in a rotatable state. Intrusion prevention ribs are formed in the frame at positions adjacent to the recesses along a predetermined direction to prevent foreign matter from entering the recesses.
  • the rotation axis of the blade is housed inside the recess of the frame.
  • the blade is supported in a rotatable state.
  • Intrusion prevention ribs are formed in the frame at positions adjacent to the recesses along the direction in which the plurality of blades are lined up. Since foreign matter is prevented from entering the gap between the rotating shaft and the recess by the intrusion prevention rib, it is possible to prevent foreign matter from getting caught in the gap.
  • a shutter device capable of preventing foreign matter from being caught in a gap around a rotating shaft is provided.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a state in which the shutter device according to the present embodiment is mounted on a vehicle.
  • FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the shutter device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a blade included in the shutter device.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a portion of the shutter device in which the blade is supported.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a portion of the shutter device in which the blade is supported.
  • FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a link member included in the shutter device.
  • FIG. 7 is a diagram showing a partial configuration of a frame included in the shutter device.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a portion of the shutter device in which the blade is supported.
  • FIG. 9 is a diagram showing a partial configuration of a frame included in the shutter device according to the modified example.
  • the shutter device 10 is a device mounted on the vehicle MV and is configured as a device for adjusting the flow of air flowing into the engine room of the vehicle MV.
  • a shutter device 10, a radiator 20, and a condenser 30 are arranged in an engine room on the front side portion of the vehicle MV.
  • the shutter device 10, the radiator 20, and the condenser 30 are modularized, and all of them are configured as one "heat exchange unit".
  • This heat exchange unit is mounted on the front side portion of the vehicle MV, specifically, on the rear side of the opening OP provided on the front grill of the vehicle MV.
  • the order of arrangement of the heat exchangers in the heat exchange unit is not particularly limited. Further, the number of heat exchangers included in the heat exchange unit may be one or three or more.
  • the vehicle MV on which the shutter device 10 is mounted is a vehicle that travels by the driving force of an internal combustion engine (not shown) in the present embodiment, but the type of the vehicle MV is not particularly limited.
  • the vehicle MV may be a hybrid vehicle that travels by the driving force of both the internal combustion engine and the rotary electric machine, or may be an electric vehicle that travels by the driving force of only the rotary electric machine.
  • the radiator 20 is a heat exchanger for exchanging heat between air and cooling water. Cooling water circulates between the radiator 20 and an internal combustion engine (not shown). The cooling water that has passed through the internal combustion engine and has become hot is cooled by heat exchange with air when passing through the radiator 20, and the temperature is lowered. The low-temperature cooling water is supplied to the internal combustion engine again and used for cooling the internal combustion engine. It should be noted that what is cooled by the cooling water passing through the radiator 20 may be an internal combustion engine as in the present embodiment, but may be a device other than the internal combustion engine such as an inverter.
  • the condenser 30 is a heat exchanger for exchanging heat between air and an air conditioning refrigerant.
  • the condenser 30 is configured as part of a refrigeration cycle that constitutes an air conditioner (not shown).
  • heat is dissipated from the air conditioning refrigerant to the air.
  • the condenser 30 is arranged at a position upstream of the radiator 20 along the direction of air flow, that is, the direction from the opening OP toward the rear side.
  • the air that has flowed into the engine room of the vehicle MV from the opening OP passes through the condenser 30 and the radiator 20 in order, and is subjected to heat exchange in each heat exchanger.
  • the shutter device 10 is a device for adjusting the flow rate of air passing through the condenser 30 and the radiator 20.
  • the shutter device 10 is held at a position between the radiator 20 and the condenser 30 along the direction of air flow as described above.
  • the position where the shutter device 10 is arranged in the heat exchange unit may be a position different from the above.
  • the number of heat exchangers included in the heat exchange unit may be one or four or more.
  • the shutter device 10 includes a frame 100, a blade 200, and a link member 300 (not shown in FIG. 2, see FIG. 4, etc.).
  • the frame 100 is a rectangular frame made of resin.
  • the outer shape of the frame 100 when viewed from the front side of the vehicle MV is substantially the same as the outer shape of the portion of the radiator 20 and the condenser 30 through which air passes.
  • the frame 100 has an upper support column 110, a lower support column 120, a right support column 130, a left support column 140, and a middle support column 150.
  • the upper support pillar 110 is a portion of the frame 100 that is arranged at the uppermost position.
  • the upper support pillar 110 is formed so as to extend linearly along the horizontal direction.
  • the lower support pillar 120 is a portion of the frame 100 that is arranged at the lowermost position.
  • the lower support pillar 120 is formed so as to extend linearly along the horizontal direction at a position directly below the upper support pillar 110.
  • the right support pillar 130 is a part of the frame 100 that is arranged at the position on the right side of the vehicle MV.
  • the right support column 130 is formed so as to extend linearly along the vertical direction.
  • the upper end of the right support column 130 is connected to the upper support column 110, and the lower end of the right support column 130 is connected to the lower support column 120.
  • the left support pillar 140 is a part of the frame 100 that is arranged at the position on the leftmost side of the vehicle MV.
  • the left support column 140 is formed so as to extend linearly along the vertical direction.
  • the upper end of the left support column 140 is connected to the upper support column 110, and the lower end of the left support column 140 is connected to the lower support column 120.
  • the middle support pillar 150 is a portion of the frame 100 that is arranged at a position between the upper support pillar 110 and the lower support pillar 120.
  • the middle support pillar 150 is formed so as to extend linearly along the horizontal direction at a position directly below the upper support pillar 110.
  • the right end of the vehicle MV is connected to the right support column 130.
  • the left end of the vehicle MV is connected to the left support pillar 140.
  • the blade 200 is an elongated plate-shaped member extending in the vertical direction, and a plurality of blades 200 are provided in the shutter device 10.
  • the blade 200 is provided along the left-right direction of the vehicle MV at each of the portion between the upper support pillar 110 and the middle support pillar 150 and the portion between the lower support pillar 120 and the middle support pillar 150, that is, They are arranged so that they are lined up along the horizontal direction.
  • FIG. 3 schematically shows the shape of the shown blade 200 arranged above the middle support pillar 150.
  • the blade 200 has a main body 210, rotating shafts 221 and 222, and a drive shaft 223.
  • the main body 210 is a plate-shaped portion that occupies most of the blade 200.
  • the shape of the main body 210 is a substantially rectangular flat plate.
  • the rotating shaft 221 is a cylindrical shaft formed so as to extend further upward from the upper end of the main body 210.
  • the rotating shaft 222 is a cylindrical shaft formed so as to extend further downward from the lower end of the main body 210.
  • the rotating shaft 222 is formed at a position directly below the rotating shaft 221. That is, the rotation shaft 221 and the rotation shaft 222 have their central axes aligned with each other.
  • the rotating shaft 221 is inserted into a hole (not shown) provided in the upper support column 110. Further, the rotating shaft 222 is housed inside the recess 151 provided in the middle support column 150, as will be described later. As a result, the blade 200 is rotatably supported around the central axis of the rotating shafts 221 and 222. By rotating each blade 200 as described above, an open state in which a gap is formed between the blades 200 and an end portion of each blade 200 are in contact with each other to form a gap between them. It can be switched between closed and not closed.
  • the drive shaft 223 is a cylindrical shaft formed so as to extend further downward from the lower end of the main body 210.
  • the position where the drive shaft 223 is formed is a position separated from the position where the rotary shaft 222 is formed along the lateral direction of the main body 210.
  • the drive shaft 223 is provided as a portion that receives a drive force from the actuator 400 when the blade 200 rotates around the rotation shafts 221 and 222.
  • the actuator 400 is a rotary electric machine attached to the upper part of the upper support column 110.
  • the driving force of the actuator 400 is transmitted to the link member 300 by a power transmission mechanism (not shown), and the link member 300 is operated along the left-right direction of the vehicle MV.
  • the drive shaft 223 of each blade 200 receives a force from the link member 300 to change its position, so that the blade 200 rotates around the rotation shafts 221 and 222.
  • the link member 300 is a rod-shaped member that extends along the left-right direction of the vehicle MV.
  • the link member 300 is located on the rear side of the vehicle MV with respect to the middle support pillar 150, and is arranged at the same height as the middle support pillar 150. A slight gap is formed between the link member 300 and the middle support column 150. At such a position, the link member 300 is supported so as to be movable along its longitudinal direction, that is, the left-right direction of the vehicle MV. As described above, the link member 300 receives a driving force from the actuator 400 to change its position, and operates each of the blades 200.
  • FIGS. 4 to 7 A specific configuration for supporting the blade 200 will be described with reference to FIGS. 4 to 7. In the following, the configuration for supporting the blade 200 arranged above the middle support pillar 150 will be described first, and the configuration for supporting the blade 200 arranged below the middle support pillar 150 will be described. , Will be briefly explained later.
  • FIG. 4 shows the configuration of the link member 300 and a portion in the vicinity thereof as a perspective view. However, in order to avoid complexity, in FIG. 4, only a pair of upper and lower blades 200 having the middle support column 150 sandwiched between them is shown, and the other blades 200 are not shown.
  • FIG. 5 shows a state in which the link member 300 is removed from the state shown in FIG. In addition, in FIG. 5, all the blades 200 in the said portion are shown.
  • FIG. 6 shows the configuration of the link member 300 as a perspective view.
  • FIG. 7 shows a state in which the blade 200 is further removed from FIG. 5 so that only the middle support pillar 150 is left.
  • horizontal portions 230 and 240 are formed at positions of the blade 200 near the lower end portion of the main body portion 210.
  • the horizontal portion 230 is formed so as to project outward along the horizontal direction from the main surface on one side of the main body portion 210.
  • the rotation shaft 222 described above is formed so as to project downward from the lower surface of the horizontal portion 230.
  • the horizontal portion 240 is formed so as to project outward along the horizontal direction from the main surface of the main body portion 210 on the side opposite to the horizontal portion 230.
  • the drive shaft 223 described above is formed so as to project downward from the lower surface of the horizontal portion 240.
  • a plurality of recesses 151 are formed in the middle support column 150.
  • the recess 151 is a groove formed so as to retract in a concave shape from the rear surface of the middle support column 150 toward the front side.
  • Each recess 151 is formed so as to extend linearly along the vertical direction from the upper end to the lower end of the middle support column 150. Further, the recesses 151 are formed so as to be arranged at equal intervals with each other along the longitudinal direction of the middle support pillar 150.
  • the rotating shaft 222 of the blade 200 is housed inside each recess 151. As a result, the rotating shaft 222 is supported in a rotatable state around its central axis. Since the rotating shaft 222 is surrounded by the inner peripheral surface of the recess 151 and also by a part of the link member 300 as shown in FIG. 4, the blade 200 does not come off from the frame 100.
  • the link member 300 has a vertical portion 310 and horizontal portions 320 and 330.
  • the vertical portion 310 is a flat plate-shaped portion, and the main surface thereof is arranged along the front-rear direction of the vehicle MV.
  • the horizontal portion 320 is a substantially flat portion formed so as to extend from the upper end portion of the vertical portion 310 toward the front side of the vehicle MV.
  • the horizontal portion 330 is a substantially flat portion formed so as to extend from the lower end portion of the vertical portion 310 toward the front side of the vehicle MV.
  • a plurality of recesses 321 are formed in the horizontal portion 320.
  • the recess 321 is a groove formed so as to retract in a concave shape from the front surface of the horizontal portion 320 toward the rear side.
  • Each recess 321 is formed so as to cut out a part of the horizontal portion 320 from the upper end to the lower end of the horizontal portion 320.
  • the recesses 321 are formed so as to be arranged at equal intervals with each other along the longitudinal direction of the link member 300. In the state where the link member 300 is attached as shown in FIG. 4, the drive shaft 223 of each blade 200 is housed inside the recess 321.
  • a plurality of recesses 331 are formed in the horizontal portion 330.
  • the recess 331 is a groove formed so as to retract in a concave shape from the front surface of the horizontal portion 330 toward the rear side.
  • Each recess 331 is formed so as to cut out a part of the horizontal portion 330 from the upper end to the lower end of the horizontal portion 330.
  • the recesses 331 are formed so as to be arranged at equal intervals with each other along the longitudinal direction of the link member 300.
  • the position where each recess 331 is formed is a position directly below the recess 321 described above. The function of the recess 331 will be described later.
  • FIG. 8 shows the configuration of the lower end portion of the blade 200 and its vicinity as a schematic cross-sectional view.
  • the configuration for supporting the blade 200 arranged below the middle support pillar 150 will be described.
  • the blade 200 arranged below the middle support column 150 has a shape that is vertically symmetrical with the blade 200 on the upper side shown in FIG. That is, in the lower blade 200, the rotating shaft 222 and the drive shaft 223 are formed so as to project upward from the upper end of the main body 210. Further, the rotating shaft 221 is formed so as to project downward from the lower end of the main body 210.
  • the rotation shaft 222 of the blade 200 on the lower side is housed in the lower part of the inside of the recess 151.
  • the rotating shaft 221 of the blade 200 on the lower side is inserted into a hole (not shown) provided in the lower support column 120.
  • the blade 200 on the lower side is also supported in a rotatably state around the central axis of the rotation shafts 221 and 222.
  • the drive shaft 223 of each of the blades 200 on the lower side is housed inside the recess 331.
  • the link member 300 when the link member 300 moves along the left-right direction of the vehicle MV, the blade 200 below the middle support pillar 150 rotates in the same manner as the blade 200 above.
  • the link member 300 is provided as a member that transmits the driving force from the actuator 400 to all the blades 200 to perform the opening / closing operation of the entire shutter device 10.
  • a small foreign substance that has entered through the opening OP shown in FIG. 1 may reach the shutter device 10. If such a foreign substance enters the gap between the rotating shaft 222 and the frame 100, the rotation of the blade 200 may be hindered by the biting of the foreign substance. As a result, a part of the rotating shaft 222 and the frame 100 may be deformed due to wear, or the energy consumption of the actuator 400 required to rotate the blade 200 may increase.
  • the shutter device 10 according to the present embodiment is devised to prevent the above-mentioned foreign matter from being caught. This will be described with reference to FIG. 7 again.
  • An intrusion prevention rib 152 is provided on the center support pillar 150 of the frame 100.
  • the intrusion prevention rib 152 is a protrusion formed by projecting a rear surface of the middle support column 150, that is, a part of the same surface on which the recess 151 is formed, toward the rear side. ..
  • the intrusion prevention rib 152 is a vertically long protrusion extending in the vertical direction, and is formed at a position adjacent to the recess 151 on both the left and right sides of each recess 151.
  • the horizontal portions 230 and 240 formed on the blade 200 prevent foreign matter from directly entering from directly above the recess 151.
  • the shutter device 10 is a plate-shaped member on which the rotation shaft 222 is formed, and is rotated by a plurality of blades 200 arranged so as to be arranged along a predetermined direction.
  • a frame 100 that supports each blade 200 in a rotatable state by accommodating the shaft 222 inside the recess 151 is provided.
  • an intrusion prevention rib 152 for preventing foreign matter from entering the recess 151 is formed at a position adjacent to the recess 151 along the predetermined direction. With such a configuration, foreign matter is prevented from being caught in the gap around the rotating shaft 222.
  • the intrusion prevention ribs 152 are formed on both sides of the respective recesses 151 along the above-mentioned predetermined directions. Instead of such a mode, the intrusion prevention rib 152 may be arranged only on one side of each recess 151. However, in view of the fact that foreign matter can enter the recess 151 from either the left or right side, it is preferable that the intrusion prevention ribs 152 are formed on both sides as in the present embodiment.
  • an intrusion prevention rib 152 can also be applied to a shutter device in which the rotating shaft 222 is formed so as to extend along the horizontal direction.
  • the shutter device 10 having a configuration in which the rotation shaft 222 is along the vertical direction and a plurality of blades are arranged along the horizontal direction, foreign matter invades from above due to gravity. Since it is easy, the effect of providing the intrusion prevention rib 152 is great.
  • a fall prevention rib 153 is formed at a position between the recesses 151 adjacent to each other along the predetermined direction in the upper view of the middle support pillar 150 of the frame 100.
  • the fall prevention rib 153 is a horizontally long protrusion that extends along the left-right direction of the vehicle MV, and is formed at a position below the intrusion prevention rib 152.
  • both the intrusion prevention rib 152 and the fall prevention rib 153 are formed at a height position so as to enter between the horizontal portion 230 and the horizontal portion 240 of the link member 300. Further, the amount of protrusion of the intrusion prevention rib 152 and the fall prevention rib 153 along the front-rear direction is smaller than the amount of protrusion of the horizontal portions 230 and 240, respectively. Therefore, the movement of the link member 300 is not hindered by the intrusion prevention rib 152 and the fall prevention rib 153.
  • the configuration of the shutter device 10 according to the modified example of the present embodiment will be described with reference to FIG.
  • the configuration of the middle support pillar 150 in the frame 100 of the shutter device 10 according to the modified example is drawn from the same viewpoint as in FIG. 7.
  • two intrusion prevention ribs 152 are formed on each of the left and right sides of one recess 151. That is, two intrusion prevention ribs 152 are formed along the same direction at the positions of one side and the other side of the recess 151 along the direction in which the plurality of blades 200 are lined up. Since the intrusion of foreign matter into the recess 151 is prevented by the double wall, it is possible to more reliably prevent foreign matter from getting caught in the gap around the rotating shaft 222.
  • the number of intrusion prevention ribs 152 formed on the right side and the left side of the recess 151 can be appropriately adjusted.
  • two intrusion prevention ribs 152 may be formed on the right side of the recess 151, while one intrusion prevention rib 152 may be formed on the left side of the recess 151.
  • three or more intrusion prevention ribs 152 may be formed on one side of the recess 151.

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Abstract

シャッター装置(10)は、回転軸(222)が形成された板状の部材であって、所定方向に沿って並ぶように配置された複数のブレード(200)と、前記回転軸を凹部(151)の内側に収容することで、それぞれの前記ブレードを回転自在な状態で支持するフレーム(100)と、を備える。前記フレームのうち、前記所定方向に沿って前記凹部と隣り合う位置には、前記凹部に異物が侵入することを防止するための侵入防止リブ(152)が形成されている。

Description

シャッター装置 関連出願の相互参照
 本出願は、2019年7月26日に出願された日本国特許出願2019-137467号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願の全ての内容が、参照により本明細書に組み込まれる。
 本開示は、空気の流れを調整するシャッター装置に関する。
 車両の前方側部分にあるエンジンルームには、フロントグリルから空気が導入される。当該空気は、ラジエータにおける放熱や、空調装置の凝縮器における放熱等のために用いられる。
 しかしながら、例えば高速走行時や冬期においては、導入される空気によってエンジンルームが冷却され過ぎてしまい、車両の燃費効率を低下させてしまうことがある。特に、例えばプラグインハイブリッド車両のように、内燃機関からの発熱量が小さい車両においては、エンジンルームを保温しておく必要性が大きい。また、車両の空気抵抗を抑制するために、エンジンルームへの空気の導入を一時的に抑制した方が好ましい場合もある。
 そこで、車両の前方側部分には、エンジンルームに導入される空気の流れを調整するためのシャッター装置が設けられる。シャッター装置は、例えば下記特許文献1に記載されているように複数のブレード(フラップ)を備えている。ブレードの長手方向に沿った端部には回転軸が設けられている。それぞれのブレードが回転軸の周りにおいて回転することでブレード間の隙間が変化し、これによりシャッター装置を通過する空気の流量が変化する。
特開2016-55719号公報
 ブレードの回転軸は、枠体であるフレームによって回転自在な状態で支持されている。回転軸とフレームとの間の隙間に異物が入り込むと、当該異物の噛み込みによってブレードの回転が阻害されてしまうことがある。その結果、回転軸やフレームの一部が摩耗により変形したり、ブレードを回転させるために必要なエネルギーが増大してしまったりする可能性がある。
 そこで、上記特許文献1に記載のシャッター装置では、回転軸の一部に切り欠きを形成することで、回転軸とフレームとの間の隙間を局所的に大きくしている。車両の走行中には、上記の切り欠きの部分に空気が流入する。このため、隙間に異物が入り込んだ場合には、空気の流れによって当該異物を吹き飛ばし、隙間から除去することが可能となっている。
 しかしながら、シャッター装置が配置されている場所や、シャッター装置の周囲の構成によっては、上記のような切り欠きの部分に十分な量の空気が入り込まず、隙間から異物を除去することができない場合も生じ得る。
 本開示は、回転軸の周囲の隙間における異物の噛み込みを防止することできるシャッター装置、を提供することを目的とする。
 本開示に係るシャッター装置は、回転軸が形成された板状の部材であって、所定方向に沿って並ぶように配置された複数のブレードと、回転軸を凹部の内側に収容することで、それぞれのブレードを回転自在な状態で支持するフレームと、を備える。フレームのうち、所定方向に沿って凹部と隣り合う位置には、凹部に異物が侵入することを防止するための侵入防止リブが形成されている。
 このような構成のシャッター装置では、ブレードの回転軸が、フレームの凹部の内側に収容される。これにより、ブレードが回転自在な状態で支持される。フレームのうち、複数のブレードが並ぶ方向に沿って凹部と隣り合う位置には、侵入防止リブが形成されている。回転軸と凹部との間の隙間に異物が侵入することが、侵入防止リブによって防止されるので、当該隙間における異物の噛み込みを防止することができる。
 本開示によれば、回転軸の周囲の隙間における異物の噛み込みを防止することできるシャッター装置、が提供される。
図1は、本実施形態に係るシャッター装置が、車両に搭載されている状態を模式的に示す図である。 図2は、シャッター装置の全体構成を示す図である。 図3は、シャッター装置が備えるブレードの構成を示す図である。 図4は、シャッター装置において、ブレードが支持されている部分の構成を示す図である。 図5は、シャッター装置において、ブレードが支持されている部分の構成を示す図である。 図6は、シャッター装置が備えるリンク部材の構成を示す図である。 図7は、シャッター装置が備えるフレームの一部の構成を示す図である。 図8は、シャッター装置において、ブレードが支持されている部分の構成を示す図である 図9は、変形例に係るシャッター装置が備えるフレームの一部の構成を示す図である。
 以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
 本実施形態に係るシャッター装置10は、車両MVに搭載される装置であって、車両MVのエンジンルームに流入する空気の流れを調整するための装置として構成されている。図1に示されるように、車両MVの前方側部分にあるエンジンルームには、シャッター装置10と、ラジエータ20と、凝縮器30とが配置されている。シャッター装置10、ラジエータ20、及び凝縮器30は、モジュール化されており、これらの全体が1つの「熱交換ユニット」として構成されている。この熱交換ユニットは、車両MVのうち前方側部分、具体的には、車両MVのフロントグリルに設けられた開口OPの後方側となる位置に搭載されている。尚、熱交換ユニットにおける熱交換器の配置順序は、特に限定されない。また、熱交換ユニットが備える熱交換器の数は1つでもよく、3つ以上であってもよい。
 尚、シャッター装置10が搭載される車両MVは、本実施形態では不図示の内燃機関の駆動力によって走行する車両なのであるが、車両MVの種類は特に限定されない。例えば、車両MVは、内燃機関及び回転電機の両方の駆動力によって走行するハイブリッド車両であってもよく、回転電機のみの駆動力によって走行する電動車両でもよい。
 ラジエータ20は、空気と冷却水との間で熱交換を行うための熱交換器である。ラジエータ20と不図示の内燃機関との間では冷却水が循環している。内燃機関を通り高温となった冷却水は、ラジエータ20を通る際に空気との熱交換によって冷却され、その温度を低下させる。低温となった冷却水は、再び内燃機関に供給され、内燃機関の冷却に供される。尚、ラジエータ20を通る冷却水によって冷却されるのは、本実施形態のように内燃機関であってもよいが、例えばインバータのような、内燃機関以外の装置であってもよい。
 凝縮器30は、空気と空調用冷媒との間で熱交換を行うための熱交換器である。凝縮器30は、不図示の空調装置を構成する冷凍サイクルの一部として構成されている。凝縮器30では空調用冷媒から空気への放熱が行われる。凝縮器30は、空気の流れる方向、すなわち開口OPから後方側へと向かう方向に沿って、ラジエータ20よりも上流側となる位置に配置されている。開口OPから車両MVのエンジンルームに流入した空気は、凝縮器30及びラジエータ20を順に通って、それぞれの熱交換器において熱交換に供される。
 シャッター装置10は、凝縮器30及びラジエータ20を通過する空気の流量を調整するための装置である。シャッター装置10は、上記のように空気の流れる方向に沿って、ラジエータ20と凝縮器30との間となる位置において保持されている。尚、熱交換ユニットにおいてシャッター装置10が配置されている位置は、上記と異なる位置であってもよい。また、先に述べたように、熱交換ユニットが備える熱交換器の数は1つでもよく、4つ以上であってもよい。
 シャッター装置10の構成について、図2を主に参照しながら説明する。図2に示されるように、シャッター装置10は、フレーム100と、ブレード200と、リンク部材300(図2では不図示、図4等を参照)と、を備えている。
 フレーム100は、樹脂により形成された矩形の枠体である。車両MVの前方側から見た場合におけるフレーム100の外形は、ラジエータ20や凝縮器30のうち、空気が通過する部分の外形と概ね等しい。フレーム100は、上支持柱110と、下支持柱120と、右支持柱130と、左支持柱140と、中支持柱150と、を有している。
 上支持柱110は、フレーム100のうち最も上方側となる位置に配置されている部分である。上支持柱110は、水平方向に沿って直線状に伸びるように形成されている。
 下支持柱120は、フレーム100のうち最も下方側となる位置に配置されている部分である。下支持柱120は、上支持柱110の直下となる位置において、水平方向に沿って直線状に伸びるように形成されている。
 右支持柱130は、フレーム100のうち、最も車両MVの右側となる位置に配置されている部分である。右支持柱130は、鉛直方向に沿って直線状に伸びるように形成されている。右支持柱130の上端は上支持柱110に接続されており、右支持柱130の下端は下支持柱120に接続されている。
 左支持柱140は、フレーム100のうち、最も車両MVの左側となる位置に配置されている部分である。左支持柱140は、鉛直方向に沿って直線状に伸びるように形成されている。左支持柱140の上端は上支持柱110に接続されており、左支持柱140の下端は下支持柱120に接続されている。
 中支持柱150は、フレーム100のうち、上支持柱110と下支持柱120との間となる位置に配置されている部分である。中支持柱150は、上支持柱110の直下となる位置において、水平方向に沿って直線状に伸びるように形成されている。中支持柱150のうち、車両MVの右側の端部は、右支持柱130に接続されている。中支持柱150のうち、車両MVの左側の端部は、左支持柱140に接続されている。
 ブレード200は、上下方向に沿って伸びる細長い板状の部材であって、シャッター装置10において複数設けられている。ブレード200は、上支持柱110と中支持柱150との間の部分、及び、下支持柱120と中支持柱150との間の部分、のそれぞれにおいて、車両MVの左右方向に沿って、すなわち水平な方向に沿って並ぶように配置されている。
 図3には、中支持柱150よりも上方側に配置される示されるブレード200の形状が模式的に示されている。同図に示されるように、ブレード200は、本体部210と、回転軸221、222と、駆動軸223と、を有している。
 本体部210は、ブレード200の大部分を占める板状の部分である。本体部210の形状は、概ね矩形の平板状となっている。
 回転軸221は、本体部210の上端部から、更に上方側に向かって伸びるように形成された円柱形状の軸である。回転軸222は、本体部210の下端部から、更に下方側に向かって伸びるように形成された円柱形状の軸である。回転軸222は、回転軸221の直下となる位置に形成されている。つまり、回転軸221及び回転軸222は、それぞれの中心軸を互いに一致させている。
 回転軸221は、上支持柱110に設けられた不図示の穴に挿通される。また、回転軸222は、後に説明するように、中支持柱150に設けられた凹部151の内側に収容される。これにより、ブレード200は、回転軸221、222の中心軸周りにおいて回転自在な状態で支持される。それぞれのブレード200が上記のように回転することにより、それぞれのブレード200の間に隙間が形成されている開状態と、それぞれのブレード200の端部同士が当接し、間に隙間が形成されていない閉状態と、を切り替えることができる。
 上記の開状態においては、シャッター装置10を空気が通過して流れる。これにより、ラジエータ20及び凝縮器30のそれぞれにおいて熱交換が行われる。一方、上記の閉状態においては、空気の流れがシャッター装置10のブレード200によって遮断される。このため、ラジエータ20及び凝縮器30のそれぞれにおいて熱交換は殆ど行われなくなる。
 駆動軸223は、本体部210の下端部から、更に下方側に向かって伸びるように形成された円柱形状の軸である。駆動軸223が形成されている位置は、回転軸222が形成されている位置から、本体部210の短手方向に沿って離間した位置となっている。駆動軸223は、ブレード200が回転軸221、222の周りにおいて回転する際において、アクチュエータ400からの駆動力を受ける部分として設けられている。
 アクチュエータ400は、上支持柱110の上部に取り付けられた回転電機である。アクチュエータ400の駆動力は、不図示の動力伝達機構によってリンク部材300に伝達され、リンク部材300を車両MVの左右方向に沿って動作させる。その際、それぞれのブレード200が有する駆動軸223が、リンク部材300からの力を受けてその位置を変化させることにより、ブレード200が回転軸221、222の周りにおいて回転する。
 リンク部材300は、車両MVの左右方向に沿って伸びる棒状の部材である。リンク部材300は、中支持柱150よりも車両MVの後方側となる位置であり、且つ中支持柱150と同じ高さの位置に配置されている。リンク部材300と中支持柱150との間には僅かな隙間が形成されている。リンク部材300はこのような位置において、その長手方向、すなわち車両MVの左右方向に沿って移動可能な状態で支持されている。先に述べたように、リンク部材300は、アクチュエータ400からの駆動力を受けてその位置を変化させ、それぞれのブレード200を動作させる。
 ブレード200を支持するための具体的な構成について、図4乃至7を参照しながら説明する。以下では、中支持柱150よりも上方側に配置されたブレード200を支持するための構成について先ず説明し、中支持柱150よりも下方側に配置されたブレード200を支持するための構成については、後に簡単に説明する。
 図4には、リンク部材300及びその近傍の部分の構成が斜視図として示されている。ただし、複雑さを避けるために、図4においては、中支持柱150を間に挟んだ上下一対のブレード200のみが示されており、他のブレード200の図示が省略されている。図5には、図4に示される状態から、リンク部材300を取り除いた状態が示されている。尚、図5においては、当該部分における全てのブレード200が示されている。図6には、リンク部材300の構成が斜視図として示されている。図7には、図5から更にブレード200を取り除き、中支持柱150のみとした状態が示されている。
 図4、5に示されるように、ブレード200のうち本体部210の下端部近傍となる位置には、水平部230、240が形成されている。水平部230は、本体部210の一方側の主面から、水平方向に沿って外側に突出するように形成されている。先に述べた回転軸222は、水平部230の下面から下方に向けて突出するように形成されている。
 水平部240は、本体部210のうち水平部230とは反対側の主面から、水平方向に沿って外側に突出するように形成されている。先に述べた駆動軸223は、水平部240の下面から下方に向けて突出するように形成されている。
 図7に示されるように、中支持柱150には、複数の凹部151が形成されている。凹部151は、中支持柱150のうち後方側の表面から、前方側に向けて凹状に後退するように形成された溝である。それぞれの凹部151は、中支持柱150の上端から下端に至るまで、上下方向に沿って直線状に伸びるように形成されている。また、凹部151は、中支持柱150の長手方向に沿って互いに等間隔に並ぶように形成されている。
 図5に示されるように、それぞれの凹部151の内側には、ブレード200の回転軸222が収容されている。これにより、回転軸222は、その中心軸周りにおいて回転自在な状態で支持されている。回転軸222は、凹部151の内周面により囲まれると共に、図4に示されるようにリンク部材300の一部によっても囲まれているので、フレーム100からブレード200が外れてしまうことは無い。
 図6に示されるように、リンク部材300は、鉛直部310と、水平部320、330と、を有している。鉛直部310は平板状の部分であって、その主面を車両MVの前後方向に沿わせた状態で配置されている。水平部320は、鉛直部310の上端部から、車両MVの前方側に向かって伸びるように形成された概ね平板状の部分である。水平部330は、鉛直部310の下端部から、車両MVの前方側に向かって伸びるように形成された概ね平板状の部分である。
 水平部320には、複数の凹部321が形成されている。凹部321は、水平部320のうち前方側の表面から、後方側に向けて凹状に後退するように形成された溝である。それぞれの凹部321は、水平部320の上端から下端に至るまで、水平部320の一部を切り欠くように形成されている。また、凹部321は、リンク部材300の長手方向に沿って互いに等間隔に並ぶように形成されている。図4のようにリンク部材300が取り付けられた状態においては、それぞれのブレード200が有する駆動軸223が、凹部321の内側に収容された状態となる。
 水平部330には、複数の凹部331が形成されている。凹部331は、水平部330のうち前方側の表面から、後方側に向けて凹状に後退するように形成された溝である。それぞれの凹部331は、水平部330の上端から下端に至るまで、水平部330の一部を切り欠くように形成されている。また、凹部331は、リンク部材300の長手方向に沿って互いに等間隔に並ぶように形成されている。それぞれの凹部331が形成されている位置は、先に述べた凹部321の直下となる位置である。凹部331の機能については後に説明する。
 図8には、ブレード200の下端部、及びその近傍の構成が、模式的な断面図として示されている。リンク部材300が車両MVの左方向、すなわち、図8における紙面手前側方向に移動すると、ブレード200は、リンク部材300から駆動軸223に加えられる力により、回転軸222の周りにおいて回転する。この場合、ブレード200は、上面視において時計回り方向に回転することとなる。また、リンク部材300が車両MVの右方向、すなわち、図8における紙面奥側方向に移動すると、ブレード200は、リンク部材300から駆動軸223に加えられる力により、回転軸222の周りにおいて回転する。この場合、ブレード200は、上面視において反時計回り方向に回転することとなる。
 中支持柱150よりも下方側に配置されたブレード200を支持するための構成について説明する。中支持柱150よりも下方側に配置されたブレード200は、図3に示される上方側のブレード200とは上下対称な形状を有している。つまり、下方側のブレード200では、本体部210の上端から上方側に向けて突出するように、回転軸222及び駆動軸223が形成されている。また、本体部210の下端から下方側に向けて突出するように回転軸221が形成されている。
 図5に示されるように、凹部151の内側のうち下方側の部分には、下方側にあるブレード200の回転軸222が収容されている。下方側にあるブレード200の回転軸221は、下支持柱120に設けられた不図示の穴に挿通されている。これにより、下方側にあるブレード200も、回転軸221、222の中心軸周りにおいて回転自在な状態で支持されている。図4のようにリンク部材300が取り付けられた状態においては、下方側にあるそれぞれのブレード200が有する駆動軸223が、凹部331の内側に収容された状態となる。
 以上のような構成により、リンク部材300が車両MVの左右方向に沿って移動すると、中支持柱150よりも下方側にあるブレード200は、上方側にあるブレード200と同様に回転動作を行う。このように、リンク部材300は、アクチュエータ400からの駆動力を全てのブレード200に伝達し、シャッター装置10の全体における開閉動作を行わせる部材として設けられている。
 ところで、車両MVが走行している際においては、図1に示される開口OPから侵入した小さな異物が、シャッター装置10に到達してしまうことがある。このような異物が、回転軸222とフレーム100との間の隙間に入り込むと、当該異物の噛み込みによってブレード200の回転が阻害されてしまうことがある。その結果、回転軸222やフレーム100の一部が摩耗により変形したり、ブレード200を回転させるために必要なアクチュエータ400の消費エネルギーが増大してしまったりする可能性がある。
 本実施形態に係るシャッター装置10では、上記のような異物の噛み込みを防止するための工夫が施されている。これについて、図7を再び参照しながら説明する。
 フレーム100の中支持柱150には、侵入防止リブ152が設けられている。侵入防止リブ152は、中支持柱150のうち後方側の面、すなわち、凹部151が形成されているのと同じ面の一部を、後方側に向けて突出させることにより形成された突起である。侵入防止リブ152は、上下方向に沿って伸びるような縦長の突起であり、それぞれの凹部151の左右両側において、当該凹部151と隣り合う位置に形成されている。
 本実施形態では、上記のような侵入防止リブ152が形成されているので、上方側から中支持柱150とリンク部材300との間の隙間に侵入した異物が、矢印AR1のような経路を通り、回転軸222と凹部151との間の隙間に入り込んでしまうことが防止される。これにより、回転軸222の周囲の隙間における異物の噛み込みが確実に防止される。
 尚、凹部151の直上から異物が直接入り込むことは、ブレード200に形成された水平部230、240によって防止される。
 以上に説明したように、本実施形態に係るシャッター装置10は、回転軸222が形成された板状の部材であって、所定方向に沿って並ぶように配置された複数のブレード200と、回転軸222を凹部151の内側に収容することで、それぞれのブレード200を回転自在な状態で支持するフレーム100と、を備える。フレーム100の中支持柱150のうち、上記の所定方向に沿って凹部151と隣り合う位置には、凹部151に異物が侵入することを防止するための侵入防止リブ152が形成されている。このような構成により、回転軸222の周囲の隙間における異物の噛み込みが防止される。
 本実施形態では、侵入防止リブ152は、上記の所定方向に沿って、それぞれの凹部151の両側に形成されている。このような態様に替えて、侵入防止リブ152が、それぞれの凹部151の片側にのみ配置されているような態様であってもよい。しかしながら、異物は左右のいずれからも凹部151に侵入し得る点に鑑みれば、本実施形態のように、両側に侵入防止リブ152が形成されている態様の方が好ましい。
 尚、このような侵入防止リブ152は、回転軸222が水平方向に沿って伸びるように形成されているようなシャッター装置にも適用することができる。しかしながら、本実施形態のように、回転軸222が上下方向に沿っており、複数のブレードが水平方向に沿って並んでいるような構成のシャッター装置10においては、上方から異物が重力により侵入しやすいため、侵入防止リブ152を設けることの効果が大きい。
 シャッター装置10では更に、フレーム100の中支持柱150のうち、上面視において、上記の所定方向に沿って互いに隣り合う凹部151の間となる位置に、落下防止リブ153が形成されている。落下防止リブ153は、車両MVの左右方向に沿って伸びるような横長の突起であり、侵入防止リブ152よりも下方側となる位置に形成されている。
 本実施形態では、上記のような落下防止リブ153が形成されているので、上方側から中支持柱150とリンク部材300との間の隙間に侵入した異物が、矢印AR2のような経路を通って下方側へと落下し、下方側にあるブレード200の回転軸222の周囲等に入り込んでしまうことが防止される。これにより、下方側にあるブレード200においても、回転軸222の周囲の隙間における異物の噛み込みが確実に防止される。
 尚、図8に示されるように、侵入防止リブ152及び落下防止リブ153はいずれも、リンク部材300の水平部230と水平部240との間に入り込むような高さ位置に形成されている。また、侵入防止リブ152及び落下防止リブ153の、前後方向に沿ったそれぞれの突出量は、水平部230、240の突出量よりも小さい。このため、リンク部材300の動きが、侵入防止リブ152や落下防止リブ153によって妨げられてしまうことは無い。
 本実施形態の変形例に係るシャッター装置10の構成について、図9を参照しながら説明する。図9には、変形例に係るシャッター装置10のフレーム100のうち、中支持柱150の構成が、図7と同様の視点にて描かれている。
 図9に示されるように、この変形例では、侵入防止リブ152が、1つの凹部151の左右両側に2つずつ形成されている。つまり、複数のブレード200が並ぶ方向に沿って、凹部151の一方側及び他方側のそれぞれの位置に、同方向に沿って侵入防止リブ152が2つずつ並ぶように形成されている。凹部151への異物の侵入が2重の壁によって防止されるので、回転軸222の周囲の隙間における異物の噛み込みを更に確実に防止することができる。
 尚、凹部151の右側及び左側に形成される侵入防止リブ152の個数は、適宜調整することができる。例えば、凹部151の右側には2つの侵入防止リブ152が形成されている一方で、凹部151の左側には1つの侵入防止リブ152が形成されている態様としてもよい。また、凹部151の片側に3つ以上の侵入防止リブ152が形成されている態様としてもよい。
 以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

Claims (5)

  1.  空気の流れを調整するシャッター装置(10)であって、
     回転軸(222)が形成された板状の部材であって、所定方向に沿って並ぶように配置された複数のブレード(200)と、
     前記回転軸を凹部(151)の内側に収容することで、それぞれの前記ブレードを回転自在な状態で支持するフレーム(100)と、を備え、
     前記フレームのうち、前記所定方向に沿って前記凹部と隣り合う位置には、前記凹部に異物が侵入することを防止するための侵入防止リブ(152)が形成されているシャッター装置。
  2.  前記侵入防止リブは、前記所定方向に沿って前記凹部の両側に形成されている、請求項1に記載のシャッター装置。
  3.  前記侵入防止リブは、前記所定方向に沿って前記凹部の一方側となる位置に複数形成されている、請求項1又は2に記載のシャッター装置。
  4.  前記回転軸は上下方向に沿って伸びるように形成されており、
     前記所定方向とは水平な方向である、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のシャッター装置。
  5.  前記フレームのうち、上面視において、前記所定方向に沿って互いに隣り合う前記凹部の間となる位置には、異物が落下することを防止するための落下防止リブ(153)が形成されている、請求項4に記載のシャッター装置。
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