WO2022044572A1

WO2022044572A1 - 車両のシャッタ装置

Info

Publication number: WO2022044572A1
Application number: PCT/JP2021/026016
Authority: WO
Inventors: 明宏前田; 悠起朗設楽; 大明山中
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2022-03-03
Also published as: CN116096607A; JP2022036574A

Abstract

車両のシャッタ装置（１０）は、グリル開口部から導入される空気と熱交換を行う熱交換器（６）を有する車両に搭載され、グリル開口部から導入される空気を熱交換器に導く空気導入路においてグリル開口部よりも熱交換器寄りに配置される。シャッタ装置は、空気導入路を開閉する開閉部（３０）と、開閉部の開閉状態に関わらずグリル開口部から導入される空気を常に熱交換器に導くことが可能な常時開口部（１００）と、を備える。

Description

車両のシャッタ装置

関連出願の相互参照

　本出願は、２０２０年８月２４日に出願された日本国特許出願２０２０－１４０８５４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、車両のシャッタ装置に関する。

　従来、下記の特許文献１に記載の車両のシャッタ装置がある。この特許文献１に記載の車両には、グリル開口部からエンジンルームまで延びる空気流路の途中に２つの熱交換器が配置されている。特許文献１に記載のシャッタ装置は、この２つの熱交換器の間に配置されている。熱交換器は、例えばラジエータや、空調装置の冷凍サイクルに用いられるコンデンサである。シャッタ装置は、フレームと、複数のブレードと、アクチュエータ装置とを備えている。フレームは枠状に形成されている。フレームの枠内の空間には、車両のグリル開口部から導入される空気が流れる。複数のブレードは、フレームにより回転可能に支持されている。アクチュエータ装置は複数のブレードを開閉動作させる。

　このシャッタ装置では、複数のブレードが開状態である場合、車両の走行風がグリル開口部及び熱交換器を介してエンジンルームに流れる。そのため、熱交換器としてラジエータが用いられている場合にはラジエータでエンジン冷却水を冷却することができる。また、熱交換器としてコンデンサが用いられている場合にはコンデンサで冷媒を放熱することができる。一方、複数のブレードが閉状態である場合には、グリル開口部から熱交換器を介してエンジンルームに向かう空気の流れを遮断することができるため、例えば車両の空気抵抗を低減することができる。

特開２０２０－１５４２６号公報

　特許文献１に記載されるようなシャッタ装置を車両に搭載する場合、車両の空気抵抗を最大限に低減させるためには、熱交換器の全面を覆うようにシャッタ装置を設ければよい。これにより、シャッタ装置の複数のブレードが閉状態になった際に、熱交換器に空気が流れなくなるため、熱交換器からエンジンルームに向かう空気の流れを完全に遮断することができる。結果的に、空気抵抗を最大限に低減させることができる。

　しかしながら、シャッタ装置に何らかの異常が生じることにより複数のブレードが閉状態のまま動作しなくなった場合、車両の走行風が熱交換器に供給されなくなる。そのため、例えば熱交換器としてラジエータが用いられている場合には、そのラジエータに車両の走行風が供給されなくなると、エンジン冷却水を冷却することができなくなるため、エンジンがオーバーヒートするおそれがある。また、熱交換器としてコンデンサが用いられている場合には、そのコンデンサに車両の走行風が供給されなくなると、冷媒を冷却することができなくなるため、空調装置が冷房運転で動作できなくなるおそれがある。さらに、熱交換器として、電動車両のインバータ装置を流れる冷却水を冷却するためのラジエータが用いられている場合には、そのラジエータに車両の走行風が供給されなくなると、インバータ装置に熱異常が生じることにより、電動車両が走行できなくなるおそれがある。

　このように、複数のブレードが閉状態のまま動作しなくなるような異常がシャッタ装置に生じると、熱交換器の正常な動作を維持することができなくなる結果、車両に様々な異常が生じる懸念がある。
　本開示の目的は、複数のブレードが閉状態のまま動作しなくなるような異常が生じた場合であっても、熱交換器を機能させることが可能な車両のシャッタ装置を提供することにある。

　本開示の一態様による車両のシャッタ装置は、グリル開口部から導入される空気と熱交換を行う熱交換器を有する車両に搭載され、グリル開口部から導入される空気を熱交換器に導く空気導入路においてグリル開口部よりも熱交換器寄りに配置される。シャッタ装置は、空気導入路を開閉する開閉部と、開閉部の開閉状態に関わらずグリル開口部から導入される空気を常に熱交換器に導くことが可能な常時開口部と、を備える。

　この構成によれば、何らかの異常により開閉部が閉状態のまま動作しなくなった場合であっても、グリル開口部から導入される空気が常時開口部を通じて熱交換器に導入されるため、熱交換器を機能させることができる。

図１は、車両の概略構成を模式的に示す断面図である。図２は、第１実施形態のシャッタ装置の斜視構造を示す斜視図である。図３は、第１実施形態の上側ブレードの正面構造を示す正面図である。図４は、第１実施形態の上側ブレード、フレーム、及びリンク部材の連結部分の断面構造を示す断面図である。図５は、第１実施形態の下側ブレードの正面構造を示す正面図である。図６は、第１実施形態のシャッタ装置におけるリンク部材及びシャフトの連結部分周辺の斜視構造を示す斜視図である。図７は、第１実施形態のシャッタ装置におけるアクチュエータ装置を取り外した状態のフレーム周辺の斜視構造を示す斜視図である。図８は、第１実施形態のシャッタ装置におけるアクチュエータ装置周辺の斜視構造を示す斜視図である。図９は、第１実施形態のシャッタ装置におけるシャフトの上端部周辺の斜視構造を示す斜視図である。図１０は、第１実施形態のシャッタ装置におけるシャフトの校正部周辺の断面構造を示す断面図である。図１１は、第１実施形態のシャッタ装置及びラジエータの正面構造を模式的に示す図である。図１２は、第１実施形態の変形例のシャッタ装置及びラジエータの正面構造を模式的に示す図である。図１３は、第１実施形態のシャッタ装置及びラジエータの平面構造を模式的に示す図である。図１４は、第２実施形態のシャッタ装置及びラジエータの正面構造を模式的に示す図である。図１５は、第２実施形態のシャッタ装置及びラジエータの平面構造を模式的に示す図である。図１６は、第２実施形態の第１変形例のシャッタ装置及びラジエータの正面構造を模式的に示す図である。図１７は、第２実施形態の第２変形例のシャッタ装置及びラジエータの正面構造を模式的に示す図である。図１８は、第３実施形態のシャッタ装置におけるシャフトの校正部周辺の断面構造を示す断面図である。図１９は、第３実施形態の上側ブレード、フレーム、及びリンク部材の連結部分の断面構造を示す断面図である。図２０は、第３実施形態の変形例のシャッタ装置におけるリンク部材の端部の周辺の斜視構造を示す斜視図である。図２１は、第４実施形態の上側ブレード、フレーム、及びリンク部材の連結部分の断面構造を示す断面図である。

　以下、車両のシャッタ装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。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。
　＜第１実施形態＞
　はじめに、第１実施形態のシャッタ装置が搭載される車両の概略構成について説明する。

　図１に示されるように、車両Ｃのボディ１の前方にはグリル開口部２が設けられている。グリル開口部２は、車両Ｃの走行風をエンジンルーム３に導入するために設けられている。矢印Ｗで示される方向は、グリル開口部２から導入される空気の流れ方向を示している。グリル開口部２とエンジンルーム３との間にはコンデンサ５及びラジエータ６が配置されている。コンデンサ５はラジエータ６よりも空気流れ方向Ｗの上流側に配置されている。グリル開口部２から導入される空気は空気導入路７を通じてコンデンサ５及びラジエータ６に導かれる。コンデンサ５は、車両Ｃに搭載される空調装置の冷凍サイクルの構成要素であって、冷凍サイクル内を循環する冷媒と、グリル開口部２から導入される空気との間で熱交換を行うことにより冷媒の放熱を行う。ラジエータ６は、エンジン４を冷却する冷却水と、グリル開口部２から導入される空気との間で熱交換を行うことにより冷却水の放熱を行う。本実施形態ではコンデンサ５及びラジエータ６が熱交換器に相当する。また、コンデンサ５の内部を流れる冷媒、及びラジエータ６の内部を流れるエンジン冷却水が熱交換媒体に相当する。

　コンデンサ５とラジエータ６との間にはシャッタ装置１０が設けられている。すなわち、シャッタ装置１０は、空気流れ方向Ｗにおいてコンデンサ５の直後に配置され、且つラジエータ６の直前に配置されている。シャッタ装置１０は、空気導入路７を開閉させることにより、コンデンサ５、ラジエータ６、及びエンジンルーム３における空気の流れ状態を変化させる。具体的には、シャッタ装置１０は、グリル開口部２から導入される空気がコンデンサ５，ラジエータ６、及びエンジンルーム３に流れる開状態と、それらへの空気の流れを遮断する閉状態とに切り替え可能に構成されている。シャッタ装置１０は、例えばエンジン４の冷間始動時に閉状態になることによりエンジン４の早期の暖機を可能とする。また、シャッタ装置１０は、例えば車両Ｃの高速走行時に閉状態になることにより車両Ｃの空気抵抗を低減させて、その空力性能を向上させる。

　次に、シャッタ装置１０の具体的な構造について説明する。
　図２に示されるように、シャッタ装置１０は、フレーム２０と、複数のブレード３０と、アクチュエータ装置４０とを備えている。

　フレーム２０は、矩形枠状に形成されたフレーム本体部２１と、フレーム本体部２１の枠内に十字状に配置される縦フレーム補強部２２及び横フレーム補強部２３とを有している。
　フレーム本体部２１は、上側フレーム片２１０、下側フレーム片２１１、左側フレーム片２１２、及び右側フレーム片２１３を有している。フレーム本体部２１の枠内の空間には、図１に示されるグリル開口部２から導入される空気が矢印Ｙで示される方向に流れる。

　以下では、上側フレーム片２１０及び下側フレーム片２１１の長手方向を幅方向Ｘと称し、左側フレーム片２１２及び右側フレーム片２１３の長手方向を高さ方向Ｚと称する。また、幅方向Ｘの一方向であるＸ１方向を「右方向」と称し、幅方向Ｘの他方向であるＸ２方向を「左方向」と称する。さらに、高さ方向Ｚの一方向であるＺ１方向を「上方向」と称し、高さ方向Ｚの他方向であるＺ２方向を「下方向」と称する。また、幅方向Ｘ及び高さ方向Ｚの両方に直交する方向Ｙを「空気流れ方向Ｙ」と称する。

　縦フレーム補強部２２はフレーム本体部２１の上側フレーム片２１０の中間部分と下側フレーム片２１１の中間部分との間を架け渡すように設けられている。縦フレーム補強部２２はフレーム本体部２１を補強するために設けられている。横フレーム補強部２３はフレーム本体部２１の右側フレーム片２１３の中間部分と左側フレーム片２１２の中間部分との間を架け渡すように設けられている。横フレーム補強部２３はフレーム本体部２１を補強し、且つブレード３０を保持するために設けられている。縦フレーム補強部２２及び横フレーム補強部２３により、フレーム本体部２１の枠内の空間が４つの開口領域Ａ１１～Ａ１４に区画されている。

　なお、図１に示されるグリル開口部２は、高さ方向Ｚにおいてアッパグリル開口部とロアグリル開口部とに分けられていることがある。この場合、フレーム本体部２１の枠内に区画される４つの開口領域のうち、横フレーム補強部２３よりも上方に配置される２つの上側開口領域Ａ１１，Ａ１２は空気流れ方向Ｙにおいてアッパグリル開口部に対向するように配置され、横フレーム補強部２３よりも下方に配置される２つの下側開口領域Ａ１３，Ａ１４は空気流れ方向Ｙにおいてロアグリル開口部に対向するように配置される。

　複数のブレード３０は、フレーム２０の枠内の４つの領域Ａ１１～Ａ１４にそれぞれ配置されている。フレーム２０の枠内の４つの領域Ａ１１～Ａ１４において、複数のブレード３０は、高さ方向Ｚに長手方向を有するように配置されるとともに、幅方向Ｘに並べて配置されている。本実施形態では、複数のブレード３０が開閉部に相当する。

　以下では、便宜上、複数のブレード３０のうち、フレーム本体部２１の上側開口領域Ａ１１，Ａ１２に配置されるブレード３０を「上側ブレード３１」と称し、下側開口領域Ａ１３，Ａ１４に配置されるブレード３０を「下側ブレード３２」と称する。
　図３に示されるように、上側ブレード３１は、平板部３１０と、平板部３１０の下端部に設けられる下側回転軸３１１及び動力伝達軸３１２と、平板部３１０の上端部に設けられる上側回転軸３１３とを有している。各回転軸３１１，３１３は、高さ方向Ｚにおいて同軸上に配置されている。下側回転軸３１１は横フレーム補強部２３により回転可能に支持される。具体的には、図４に示されるように、横フレーム補強部２３には、幅方向Ｘに所定のピッチＰａで複数の溝２３０が形成されている。これらの溝２３０に複数の上側ブレード３１のそれぞれの下側回転軸３１１が挿入されることにより、上側ブレード３１の下端部が横フレーム補強部２３により回転可能に支持されている。また、リンク部材８０にも、同様に幅方向Ｘに所定のピッチＰａで複数の溝８１が形成されている。これらの溝８１には複数の上側ブレード３１のそれぞれの動力伝達軸３１２が挿入されている。なお、図示は省略するが、上側ブレード３１の上側回転軸３１３は、図２に示されるフレーム本体部２１の上側フレーム片２１０により回転可能に支持されている。

　図５に示されるように、下側ブレード３２も、上側ブレード３１と同様に、平板部３２０と、平板部３２０の上端部に設けられる上側回転軸３２１及び動力伝達軸３２２と、平板部３２０の下端部に設けられる下側回転軸３２３とを有している。下側ブレード３２の上側回転軸３２１及び動力伝達軸３２２は、上側ブレード３１の下側回転軸３１１及び動力伝達軸３１２と同様に、横フレーム補強部２３及びリンク部材８０にそれぞれ連結されている。また、下側ブレード３２の下側回転軸３２３は、図２に示されるフレーム本体部２１の下側フレーム片２１１により回転可能に支持されている。

　図２に示されるように、リンク部材８０は、フレーム本体部２１の横フレーム補強部２３に沿って幅方向Ｘに延びるように形成された板状の部材からなる。
　図６に示されるように、フレーム本体部２１の右側フレーム片２１３には、横フレーム補強部２３との連結部分から上方に延びるようにシャフト７０が配置されている。シャフト７０の下端部は、リンク部材８０の右端部に連結されている。図７に示されるように、シャフト７０の上端部は、上側フレーム片２１０の一端部の上面２１０ａから突出している。このシャフト７０の上端部には歯車７１が設けられている。

　図８に示されるように、アクチュエータ装置４０は、上側フレーム片２１０の一端部の上面２１０ａに組み付けられて固定されている。アクチュエータ装置４０は、シャフト７０の歯車７１に歯合される駆動軸を有しており、電力の供給に基づいて駆動軸から歯車７１を介してシャフト７０にトルクを付与することによりシャフト７０を回転させる。シャフト７０の回転により、図４に示されるリンク部材８０が横フレーム補強部２３に対して幅方向Ｘに相対変位することにより、リンク部材８０から上側ブレード３１及び下側ブレード３２のそれぞれの動力伝達軸３１２、３２２に幅方向Ｘの外力が付与される。これにより上側ブレード３１及び下側ブレード３２に回転力が付与されて、上側ブレード３１及び下側ブレード３２が回転動作する。上側ブレード３１及び下側ブレード３２の回転動作により、フレーム本体部２１の枠内の空間が開閉される。

　具体的には、リンク部材８０が右方向に変位すると、複数のブレード３０は開状態となる方向に変位する。複数のブレード３０が開状態であるとき、各ブレード３０の間に隙間が形成されるため、その隙間を通じて、グリル開口部２から導入される空気がコンデンサ５及びラジエータ６に供給される。

　一方、リンク部材８０が左方向に変位すると、複数のブレード３０は閉状態となる方向に変位する。複数のブレード３０が閉状態であるとき、各ブレード３０の間の隙間が閉塞されるため、コンデンサ５及びラジエータ６への空気の供給が遮断される。
　図９に示されるように、シャフト７０には、歯車７１の基端部にあたる位置に、歯車７１の外形よりも大きい外形を有する円盤部７２が形成されている。円盤部７２の外周面には、その径方向外側に突出するように校正部７３が形成されている。校正部７３は、上側フレーム片２１０に形成された円弧状の切欠き部２１０ｂ内に配置されている。校正部７３の移動範囲は、切欠き部２１０ｂの一端に設けられる第１内壁面２１０ｄから、切欠き部２１０ｂの他端部に設けられる第２内壁面２１０ｅまでの範囲に規制されている。校正部７３が第１内壁面２１０ｄに接触する位置までシャフト７０が回転することにより、複数のブレード３０が全開状態となる。校正部７３が第２内壁面２１０ｅに接触する位置までシャフト７０が回転することにより、複数のブレード３０が全閉状態となる。

　また、本実施形態のシャッタ装置１０では、例えば車両Ｃのイグニッションスイッチがオン操作された際に、アクチュエータ装置４０のキャリブレーションを行う。
　具体的には、車両Ｃのイグニッションスイッチがオン操作されたとき、アクチュエータ装置４０は、図９に矢印Ｄ１で示される方向、すなわち校正部７３が切欠き部２１０ｂの第２内壁面２１０ｅに接触する方向にシャフト７０を回転させる。シャフト７０が矢印Ｄ１で示される方向に回転すると、ブレード３０は閉状態の方向に変位する。アクチュエータ装置４０は、シャフト７０を矢印Ｄ１で示される方向に回転させて、校正部７３が切欠き部２１０ｂの第２内壁面２１０ｅに接触したときの駆動軸の位置を初期位置として記憶する。本実施形態では、このときのシャフト７０の位置が、ブレード３０が全閉状態となる位置に対応している。全閉状態とは、図４に示されるように、ブレード３０がフレームの枠内の空間を最も閉じている状態である。

　また、アクチュエータ装置４０は、シャフト７０の閉状態の初期位置を学習させた後、シャフト７０を、図９に矢印Ｄ１で示される方向とは逆方向の矢印Ｄ２で示される方向に回転させる。シャフト７０が矢印Ｄ２で示される方向に回転すると、ブレード３０は開状態の方向に変位する。アクチュエータ装置４０は、シャフト７０を矢印Ｄ２で示される方向に回転させて、校正部７３が切欠き部２１０ｂの第１内壁面２１０ｄに接触したときの駆動軸の位置を記憶する。本実施形態では、このときのシャフト７０の位置が、ブレード３０が全開状態となる位置に対応している。

　ところで、このようなシャッタ装置１０では、ブレード３０が全閉状態になっている際にアクチュエータ装置４０に何らかの異常が生じたような場合、ブレード３０が全閉状態に保持されたまま、シャッタ装置１０が作動しなくなる可能性がある。これにより、グリル開口部２から導入される空気がラジエータ６に供給されなくなると、ラジエータ６が熱交換器として機能しなくなる可能性がある。ラジエータ６が熱交換器として機能しなくなると、エンジン冷却水を冷却することができなくなるため、エンジン４がオーバーヒートする等の不具合が発生するおそれがある。

　そこで、本実施形態のシャッタ装置１０では、図１１に示されるように、シャッタ装置１０の開閉状態に関わらず、グリル開口部２から導入される空気を常にラジエータ６に供給することが可能な常時開口部１００を設けるようにしている。なお、図１１では、シャッタ装置１０及びラジエータ６のそれぞれの構造が模式的に示されている。

　図１１に示されるように、ラジエータ６は、コア部６０と、タンク６１，６２とを備えている。コア部６０は、高さ方向Ｚに所定の隙間を有して配置される複数のチューブ６００と、隣り合うチューブの間に配置される複数のフィン６０１とを有している。チューブ６００は、偏平筒状をなしており、幅方向Ｘに延びるように形成されている。フィン６０１は、薄い金属板を波状に屈曲させることにより形成される、いわゆるコルゲートフィンからなる。タンク６１，６２は、コア部６０の複数のチューブ６００の両端部にそれぞれ接続されている。タンク６１，６２は筒状に形成されており、複数のチューブ６００にエンジン冷却水を分配する部分として、あるいは複数のチューブ６００を流れたエンジン冷却水を集合させる部分として機能する。ラジエータ６では、コア部６０において、チューブ６００の内部を流れるエンジン冷却水と、その外部を流れる空気との間で熱交換が行われることにより、エンジン冷却水の熱が空気に吸収されて、エンジン冷却水が冷却される。

　シャッタ装置１０は、空気流れ方向Ｙにおいてラジエータ６のコア部６０に対向するように配置されている。より詳しくは、シャッタ装置１０のフレーム２０は、その空気流れ方向Ｙから見た時の外縁がラジエータ６のコア部６０の外縁よりも小さくなるように形成されている。したがって、空気流れ方向Ｙから見たときに、フレーム２０の外縁とラジエータ６のコア部６０の外縁との間には隙間１００が形成されている。隙間１００は、空気流れ方向Ｙに直交する方向である幅方向Ｘにおけるフレーム２０の一端部に隣り合うように設けられている。

　この構成によれば、シャッタ装置１０のブレード３０の開閉状態に関わらず、ラジエータ６のコア部６０のうち、隙間１００に対向する部分には空気が常に供給可能である。したがって、仮にブレード３０が全閉状態に保持されたままシャッタ装置１０が作動しなくなった場合であっても、隙間１００を通じてラジエータ６のコア部６０に空気が供給されるため、ラジエータ６が熱交換器として動作することが可能である。このように、本実施形態のシャッタ装置１０では、フレーム２０の外縁とラジエータ６のコア部６０の外縁との間に形成される隙間１００が、ブレード３０の開閉状態に関わらず空気を常に熱交換器に導く常時開口部として機能する。

　以上説明した本実施形態のシャッタ装置１０によれば、以下の（１）～（４）に示される作用及び効果を得ることができる。
　（１）シャッタ装置１０は、空気導入路７を開閉する複数のブレード３０と、ブレード３０の開閉状態に関わらずグリル開口部２から導入される空気を常にラジエータ６に導くことが可能な常時開口部１００とを備える。この構成によれば、何らかの異常により複数のブレード３０が閉状態のまま動作しなくなった場合であっても、ラジエータ６を機能させることができる。

　（２）シャッタ装置１０は、空気流れ方向Ｙにおいてコンデンサ５の直後であって、且つラジエータ６の直前に配置されている。この構成によれば、コンデンサ５とラジエータ６との間に形成される隙間にシャッタ装置１０を配置できるため、シャッタ装置１０を設置するためのスペースを別途設ける必要がない。そのため、省スペース化を図ることができる。

　（３）常時開口部１００は、空気流れ方向Ｙから見たときにフレーム２０の外縁とラジエータ６のコア部６０の外縁との間に設けられる隙間として形成されている。この構成によれば、ラジエータ６のコア部６０の外形に合わせてフレーム２０の外形を設定するだけで常時開口部１００を容易に形成することができる。

　（４）常時開口部１００は、幅方向Ｘのフレーム２０の一端部に配置されている。この構成は、ラジエータ６のコア部６０の全領域のうち、タンク６１側の領域で空気と熱交換を行った方が、他の領域で空気と熱交換を行うよりも熱交換効率を高めることができる場合に有効である。

　（変形例）
　次に、第１実施形態のシャッタ装置１０の変形例について説明する。
　図１２に示されるように、本変形例のシャッタ装置１０では、幅方向Ｘのフレーム２０の両端部に隣り合うように常時開口部１００，１０１がそれぞれ形成されている。

　ラジエータ６のコア部６０では、その構造上、空気との熱交換を一部の部分だけで行うよりも、複数の部分で行った方が熱交換効率を高めることができる場合が多い。よって、図１２に示されるように、フレーム２０の両端部にそれぞれ隣り合うように常時開口部１００，１０１が配置されていれば、図１１に示されるようにフレーム２０の一端部にのみ常時開口部１００が配置されている構造と比較すると、ラジエータ６のコア部６０における熱交換効率を高めることができる。結果的に、より少ない風量でエンジン冷却水を冷却することが可能となる。

　＜第２実施形態＞
　次に、第２実施形態のシャッタ装置１０について説明する。以下、第１実施形態のシャッタ装置１０との相違点を中心に説明する。
　図１１に示されるような第１実施形態のシャッタ装置１０では、ラジエータ６のコア部６０において空気との熱交換が効率的に行われない可能性がある。具体的には、図１１に示されるようにフレーム２０の一端部にのみ常時開口部１００が形成されている場合、ブレード３０が閉状態のまま保持された際に、図１３に矢印Ｙ１，Ｙ２で示されるように、常時開口部１００を介してラジエータ６のコア部６０の一端部にのみ空気が流れ易くなる。すなわち、ラジエータ６のコア部６０では、その一端部のみで熱交換が行われる一方、その他の大部分では熱交換が行われないため、熱交換効率が著しく低下する。そのため、ラジエータ６においてエンジン冷却水を、予め要求される温度まで低下させようとすると、ラジエータ６に供給される空気量を増加させる必要がある。この場合、車両Ｃの空気抵抗が増加して空力性能が低下するため、好ましくない。

　そこで、本実施形態のシャッタ装置１０では、ブレード３０が閉状態のまま保持された際に、できる限りラジエータ６のコア部６０の全領域に空気が導入されるようにすることで、車両Ｃの空力性能とラジエータ６の冷却性能との両立を図るようにしている。
　具体的には、図１４に示されるように、本実施形態のシャッタ装置１０のフレーム２０は、その空気流れ方向Ｙから見た時の外縁がラジエータ６のコア部６０の外縁と略同一となるように形成されている。すなわち、空気流れ方向Ｙから見たときに、ラジエータ６のコア部６０の全領域がシャッタ装置１０のフレーム２０及びブレード３０により覆われている。

　シャッタ装置１０では、フレーム本体部２１の枠内に形成される４つの領域Ａ１１～Ａ１４のそれぞれにおいて、幅方向Ｘに所定のピッチＰａでブレード３０を配置可能となっている。ブレード３０を配置可能な複数の設置箇所のうち、図１４に点ハッチングで示される複数の箇所のブレード３０を一つ取り除くことにより、それらの箇所に常時開口部１０２がそれぞれ設けられている。すなわち、本実施形態のシャッタ装置１０では、ブレード３０を間引いて配置することで常時開口部１０２を形成するようにしている。

　以上説明した本実施形態のシャッタ装置１０によれば、上記の（１）及び（２）に示される作用及び効果に加え、以下の（５）に示される作用及び効果を得ることができる。
　（５）シャッタ装置１０では、所定のピッチＰａで配置可能な複数のブレード３０のうち、少なくとも一つのブレード３０が取り除かれており、そのブレード３０が取り除かれた部分に形成される隙間により常時開口部１０２が形成されている。この構成によれば、常時開口部１０２をフレーム２０の枠内の空間に均一に複数設けることができる。そのため、図１５に示されるように、複数の常時開口部１０２のそれぞれを通過する空気がラジエータ６のコア部６０に供給されることにより、ラジエータ６のコア部６０の全体に空気を供給することができる。これにより、図１１に示されるようにラジエータ６のコア部６０の一端部のみに空気が供給される場合と比較すると、ラジエータ６のコア部６０における熱交換効率を高めることができるため、より少ない空気量でエンジン冷却水を冷却することが可能となる。結果的に、車両Ｃの空力性能とラジエータ６の冷却性能との両立を図ることができる。

　（第１変形例）
　次に、第２実施形態のシャッタ装置１０の第１変形例について説明する。
　第２実施形態のシャッタ装置１０は、図１６に示されるように、点ハッチングで示される箇所のブレード３０を二つ取り除くことにより、それらの箇所に常時開口部１０２が形成されている。このような構成によれば、より大きい常時開口部１０２を形成することができるため、ブレード３０が閉状態のまま保持された際に、ラジエータ６の熱交換効率を高めることができる。

　（第２変形例）
　次に、第２実施形態のシャッタ装置１０の第２変形例について説明する。
　車両Ｃでは、グリル開口部２の付近に配置される障害物により、グリル開口部２を通過可能な空気の風量が部分的に異なる。例えばグリル開口部２が高さ方向Ｚにおいてアッパグリル開口部とロアグリル開口部とに分けられている場合、アッパグリル開口部には、車両Ｃのエンブレムや各種センサ等が配置されることがある。そのため、エンブレムやセンサ等が配置されている部分では、それらが障害物となって空気の風量が減少する。結果的に、アッパグリル開口部では空気の風量分布が不均一になることがある。一方、ロアグリル開口部では、そのような障害物が配置される事が少ないため、空気の風量分布が均一になり易い。

　一方、アッパグリル開口部において空気の風量分布が不均一になると、シャッタ装置１０の上側開口領域Ａ１１，Ａ１２を流れる空気の風速分布が不均一になる。具体的には、上側開口領域Ａ１１，Ａ１２のうち、空気流れ方向Ｙの上流側に障害物が配置されていない領域では、空気の風速が速くなり易い。これに対し、空気流れ方向Ｙの上流側にセンサ等が配置されている領域では空気の風速が若干遅くなる。さらに、空気流れ方向Ｙの上流側にエンブレムが配置されている領域では空気の風速が更に遅くなる。このようにして空気の風速分布が不均一になると、ラジエータ６のコア部６０に供給される空気量にばらつきが生じるため、ラジエータ６の熱交換効率を悪化させるおそれがある。

　そこで、本変形例のシャッタ装置１０では、このような空気の風速分布の差異に応じて、複数の常時開口部のそれぞれの開度を変化させるようにしている。具体的には、図１７に示されるように、上側開口領域Ａ１１，Ａ１２のうち、空気の風速が相対的に速い領域Ａ１１０，Ａ１２０では、点ハッチングで示される箇所において一つのブレード３０が取り除かれることにより常時開口部１０２ａが形成されている。また、空気の風速が相対的に若干遅くなる領域Ａ１１１，Ａ１２１では、点ハッチングで示される箇所において２つのブレード３０が取り除かれることにより常時開口部１０２ｂが形成されている。さらに、空気の風速が相対的に最も遅くなる領域Ａ１１２，Ａ１２２では、点ハッチングで示される箇所において３つのブレードが取り除かれることにより常時開口部１０２ｃが形成されている。このように、本実施形態のシャッタ装置１０では、常時開口部１０２ａ～１０２ｃがフレーム２０の枠内の空間に不均一に設けられている。

　一方、空気の風速分布が均一になり易い下側開口領域Ａ１３，Ａ１４には、点ハッチングで示される複数の箇所において一つのブレード３０が取り除かれることにより常時開口部１０２が形成されている。
　図１７に示されるようなシャッタ装置１０の構造によれば、空気の風速が遅い部分には、より広い常時開口部１０２ｃが形成されているため、常時開口部を通過する空気の風量を増加させることができる。一方、空気の風速が速い部分には、より狭い常時開口部が形成されているため、常時開口部１０２ａを通過する空気の風量を減少させることができる。結果的に、ラジエータ６に供給される空気の風量分布を均一化させることができるため、ラジエータ６の熱交換効率を向上させることができる。

　＜第３実施形態＞
　次に、第３実施形態のシャッタ装置１０について説明する。以下、第１実施形態のシャッタ装置１０との相違点を中心に説明する。
　本実施形態のシャッタ装置１０では、全開状態になっているときのブレード３０の開度を「１００［％］」とし、全閉状態になっているときのブレード３０の開度を「０［％］」とするとき、シャッタ装置１０の構造上、ブレード３０が「５［％］」や「１０［％］」までしか閉じない構造とすることにより、常時開口部を形成する。

　具体的には、本実施形態のシャッタ装置１０では、図１８に示されるように、上側フレーム片２１０の切欠き部２１０ｂに形成される第２内壁面２１０ｅが、図１０に示される位置よりも矢印Ｄ２で示される方向にずれて、すなわちブレード３０が開状態となる方向にずれて設けられている。このシャッタ装置１０では、アクチュエータ装置４０がシャフト７０を矢印Ｄ１で示される方向に回転させた際に、校正部７３が切欠き部２１０ｂの第２内壁面２１０ｅに接触すると、それ以上シャフト７０は物理的に回転することができない。よって、図１０に示されるように校正部７３が切欠き部２１０ｂの第２内壁面２１０ｅに接触しているときのシャフト７０の位置でブレード３０の開度が「０［％］」に設定されているとすると、図１８に示されるように第２内壁面２１０ｅの位置を変更すれば、ブレード３０が、「５［％］」や「１０［％］」等、全閉状態よりも所定量だけ開いた所定の開度までしか閉じない構造とすることができる。アクチュエータ装置４０は、そのキャリブレーションの際に、校正部７３が切欠き部２１０ｂの第２内壁面２１０ｅに接触したときの駆動軸の位置を閉状態の初期位置として学習する。

　図１８に示されるようにブレード３０が閉状態となる方向に最も変位した際にブレード３０が所定の開度までしか閉じない構造であれば、仮にブレード３０が閉状態に保持されたままシャッタ装置１０が作動しなくなったとしても、図１９に示されるようにブレード３０の開度は所定の開度に維持される。すなわち、ブレード３０が所定の開度だけ常時開口した状態となる。本実施形態のシャッタ装置１０では、この各ブレード３０の間に形成される隙間１０３が常時開口部となる。

　以上説明した本実施形態のシャッタ装置１０によれば、上記の（１）及び（２）に示される作用及び効果に加え、以下の（６）に示される作用及び効果を得ることができる。
　（６）アクチュエータ装置４０が複数のブレード３０を閉状態となる方向に最も変位させた際に、複数のブレード３０は、全閉状態よりも所定の開度だけ開いた開度まで変位する。この構成によれば、ブレード３０の開閉状態に関わらずグリル開口部２から導入される空気を常にラジエータ６に導くことが可能な常時開口部１０３を容易に形成することができる。

　（変形例）
　次に、第３実施形態のシャッタ装置１０の変形例について説明する。
　本変形例のシャッタ装置１０では、シャフト７０の校正部７３と切欠き部２１０ｂの第２内壁面２１０ｅとを接触させることでキャリブレーションを行うという方法に加えて、あるいはその方法に代えて、リンク部材８０とフレーム２０とを接触させることでキャリブレーションを行うという方法を用いている。

　具体的には、図２０に示されるように、フレーム本体部２１の左側フレーム片２１２には、幅方向Ｘにおいてリンク部材８０の端面８２に対向するように校正面２１２ａが形成されている。アクチュエータ装置４０は、そのキャリブレーションの際に、リンク部材８０を左方向に変位させる。そして、アクチュエータ装置４０は、リンク部材８０の端面８２が校正面２１２ａに接触したときの駆動軸の位置を閉状態の初期位置として学習する。

　本変形例のシャッタ装置１０では、リンク部材８０の端面８２に対する校正面２１２ａの相対的な位置を変更することにより、ブレード３０が「５［％］」や「１０［％］」等の予め設定された所定の開度までしか閉じない構造とすることができる。したがって、第３実施形態のシャッタ装置１０と同一又は類似の作用及び効果を得ることができる。

　＜第４実施形態＞
　次に、第４実施形態のシャッタ装置１０について説明する。以下、第１実施形態のシャッタ装置１０との相違点を中心に説明する。
　図２１に示されるように、本実施形態のリンク部材８０には、大多数の溝８１がピッチＰａで形成される一方、その中の一部の溝８１ａが右方向寄りに配置されている。したがって、溝８１ａは、その右方向に隣り合う溝８１ｂに対して距離Ｐｂだけ離れて位置するとともに、その左方向に隣り合う溝８１ｃに対して距離Ｐｃだけ離れて位置している。「Ｐａ」、「Ｐｂ」、及び「Ｐｃ」の間には、「Ｐｂ＜Ｐａ＜Ｐｃ」の関係が成立する。

　このような溝８１ａがリンク部材８０に形成されることにより、図２１に示されるように、上側ブレード３１のうちの大部分のブレード３１ａが全閉状態に保持されたままシャッタ装置１０が作動しなくなった場合であっても、溝８１ａに動力伝達軸３１２が挿入されるブレード３１ｂは、全閉状態よりも若干開いた状態となる。これにより、ブレード３１ｂと、その両隣のブレード３１ａとの間に隙間１０４が形成されるため、この隙間１０４が常時開口部となって、ラジエータ６に空気を供給することができる。

　なお、図２１では、上側ブレード３１のみについて説明したが、下側ブレード３２に関しても同様の構造が採用されている。
　以上説明した本実施形態のシャッタ装置１０によれば、上記の（１）及び（２）に示される作用及び効果に加え、以下の（７）に示される作用及び効果を得ることができる。

　（７）アクチュエータ装置４０が複数のブレード３０を閉状態となる方向に最も変位させた際に、複数のブレード３１には、全閉状態まで変位可能な第１ブレード３１ａと、全閉状態よりも所定の開度だけ開いた開度まで変位する第２ブレード３１ｂとが含まれている。この構成によれば、常時開口部１０４を容易に形成することができる。

　＜他の実施形態＞
　なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
　・第１実施形態のシャッタ装置１０では、高さ方向Ｚにおけるフレーム２０の両端部又は一端部に隣り合うように常時開口部１００，１０１が設けられていてもよい。

　・各実施形態のシャッタ装置１０の位置は適宜変更可能である。例えば、シャッタ装置１０は、空気流れ方向Ｗにおいてコンデンサ５の前、あるいはラジエータ６の後に配置されていてもよい。なお、「前」には「直前」が含まれ、「後」には直後が含まれる。要は、シャッタ装置１０は、図１に示されるグリル開口部２からコンデンサ５までの空気導入路７においてグリル開口部２よりもラジエータ６寄りに配置されていればよい。

　・空気導入路７に配置される熱交換器としては、コンデンサ５やラジエータ６に代えて、例えば電動車両においてインバータ装置を循環する冷却水を放熱するためのラジエータ等、任意の熱交換器を用いることが可能である。
　・各実施形態のシャッタ装置１０は、上下に２本に分割されたブレードが左右方向に複数併設される構成からなるものであった。これに代えて、シャッタ装置１０は、上下に３本以上に分割されたブレードが左右方向に複数併設される構成、あるいは上下に分割されていない一本のブレードが左右方向に複数併設される構成からなるものであってもよい。

　・本開示は上記の具体例に限定されるものではない。上記の具体例に、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、及びその配置、条件、形状等は、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

　グリル開口部（２）から導入される空気と熱交換を行う熱交換器（５，６）を有する車両（Ｃ）に搭載され、前記グリル開口部から導入される空気を前記熱交換器に導く空気導入路（７）において前記グリル開口部よりも前記熱交換器寄りに配置されるシャッタ装置（１０）であって、
　前記空気導入路を開閉する開閉部（３０）と、
　前記開閉部の開閉状態に関わらず前記グリル開口部から導入される空気を常に前記熱交換器に導くことが可能な常時開口部（１００，１０１，１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ，１０３，１０４）と、を備える
　車両のシャッタ装置。
　前記開閉部は、前記空気導入路における空気の流れ方向において前記熱交換器の前又は後に配置されている
　請求項１に記載の車両のシャッタ装置。
　枠状に形成され、前記空気導入路を流れる空気が枠内の空間を流れるフレーム（２０）と、
　前記フレームにより回転可能に支持され、前記フレームの枠内の空間を開閉することにより前記開閉部として機能する複数のブレード（３０）と、
　複数の前記ブレードを開閉させるアクチュエータ装置（４０）と、を備え、
　前記熱交換器（６）において、その内部を流れる熱交換媒体と、前記空気導入路を流れる空気との間で熱交換が行われる部分をコア部（６０）とし、
　前記空気導入路において空気が流れる方向を空気流れ方向とするとき、
　前記フレームは、その前記空気流れ方向から見たときの外縁が前記熱交換器の前記コア部の外縁よりも小さくなるように形成されており、
　前記常時開口部（１００，１０１）は、前記空気流れ方向から見たときに前記フレームの外縁と前記熱交換器の前記コア部の外縁との間に設けられる隙間として形成されている
　請求項１又は２に記載の車両のシャッタ装置。
　前記常時開口部は、前記空気流れ方向に直交する方向における前記フレームの両端部、又は一端部に隣り合うように設けられている
　請求項３に記載の車両のシャッタ装置。
　枠状に形成され、前記空気導入路を流れる空気が枠内の空間を流れるフレーム（２０）と、
　前記フレームにより回転可能に支持され、前記フレームの枠内の空間を開閉することにより前記開閉部として機能する複数のブレード（３０）と、
　複数の前記ブレードを開閉させるアクチュエータ装置（４０）と、を備え、
　複数の前記ブレードは所定のピッチで配置されており、
　前記所定のピッチで配置可能な複数の前記ブレードのうち、少なくとも一つのブレードが取り除かれており、
　前記ブレードが取り除かれた部分に形成される隙間により前記常時開口部（１０２，１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ）が形成されている
　請求項１又は２に記載の車両のシャッタ装置。
　枠状に形成され、前記空気導入路を流れる空気が枠内の空間を流れるフレーム（２０）と、
　前記フレームにより回転可能に支持され、前記フレームの枠内の空間を開閉することにより前記開閉部として機能する複数のブレード（３０）と、
　複数の前記ブレードを開閉させるアクチュエータ装置（４０）と、を有し、
　前記アクチュエータ装置が複数の前記ブレードを閉状態となる方向に最も変位させた際に、複数の前記ブレードは、全閉状態よりも所定量だけ開いた所定の開度まで変位し、
　前記所定の開度だけ開いた複数の前記ブレードの間に形成される隙間により前記常時開口部（１０３）が形成されている
　請求項１又は２に記載の車両のシャッタ装置。
　枠状に形成され、前記空気導入路を流れる空気が枠内の空間を流れるフレーム（２０）と、
　前記フレームにより回転可能に支持され、前記フレームの枠内の空間を開閉することにより前記開閉部として機能する複数のブレード（３０）と、
　複数の前記ブレードを開閉させるアクチュエータ装置（４０）と、を有し、
　前記アクチュエータ装置が複数の前記ブレードを閉状態となる方向に最も変位させた際に、複数の前記ブレードには、全閉状態まで変位可能な第１ブレード（３１ａ）と、全閉状態よりも所定の開度だけ開いた開度まで変位する第２ブレード（３１ｂ）と、が含まれ、
　前記第１ブレードと前記第２ブレードとの間に形成される隙間により前記常時開口部（１０４）が形成されている
　請求項１又は２に記載の車両のシャッタ装置。
　前記常時開口部は、前記フレームの枠内の空間に均一に複数設けられている
　請求項５～７のいずれか一項に記載の車両のシャッタ装置。
　前記常時開口部は、前記フレームの枠内の空間に不均一に複数設けられている
　請求項５～７のいずれか一項に記載の車両のシャッタ装置。