説明

グリルシャッタ装置

【課題】車両衝突時、フロントグリルが円滑に後退することのできるグリルシャッタ装置を提供すること。
【解決手段】グリルシャッタ装置10は、グリル開口部7に設けられることにより当該グリル開口部7から流れ込む空気の流量を制御可能なシャッタ機構11と、このシャッタ機構11をグリル開口部7内に支持するフレーム13とを備える。フレーム13は、その上端となる上枠部14に固定部Fを有してバンパーリインフォース12に固定される。また、フレーム13の各側枠部24,25には、当該各側枠部24,25から前方に向かって突出する突起部26が設けられる。そして、車両衝突によりフロントグリル9が後退したときには、これら各突起部26がフロントグリル9に当接することにより、その固定部Fを支点とした回転モーメントがフレーム13に発生する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、グリルシャッタ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、車体前部のグリル開口部に設けられたシャッタ機構の開閉動作に基づいて、そのグリル開口部からエンジンルーム内に流れ込む空気の流量を制御可能なグリルシャッタ装置がある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
即ち、例えば、高速走行時、シャッタ機構を閉状態としてエンジンルーム内への空気の流入を制限することにより、その空力性能(例えば「Cd値」等)を向上させることができる。また、エンジン始動時には、そのラジエータに導入する流量を抑えることで、その暖気時間を短縮することができる。そして、エンジン温度が上昇傾向にある場合には、シャッタ機構を開状態としてエンジンルーム内に流れ込む流量を増やすことにより、そのエンジン温度を適切に管理することができる。
【0004】
また、近年、衝突時に作用する外力に基づいて、その車体前部に設けられたフロントグリルをグリル開口部内に後退させる構造が提案されている(例えば、特許文献2参照)。そして、このような構造を採用することにより、歩行者や自転車等、衝突対象に与える衝撃を緩和して、その保護を図ることできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実開昭58−139519号公報
【特許文献2】特開2003−81034号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、グリルシャッタ装置を備えた車両では、グリル開口部内に設けられたシャッタ機構、或いはその支持体(フレーム)等が、その衝突により後退するフロントグリルに干渉する可能性がある。そして、これによりフロントグリルの円滑な後退が妨げられることによって、衝撃緩和性能が低下するおそれがあり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。
【0007】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両衝突時、フロントグリルが円滑に後退することのできるグリルシャッタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、車体前部のグリル開口部内に設けられることにより前記車体内に流れ込む空気の流量を制御可能なシャッタ機構と、前記シャッタ機構を前記グリル開口部内に支持するフレームと、を備えたグリルシャッタ装置であって、前記フレームは、一端に固定部を有して前記グリル開口部内に固定されるとともに、車両衝突により前記グリル開口部の開口端に設けられたフロントグリルが後退したとき、該フロントグリルに当接して前記固定部を支点とした回転モーメントを前記フレームに発生させる突起部を備えること、を要旨とする。
【0009】
上記構成によれば、その突起部が押圧されることにより生ずる回転モーメントに基づいてフレームが回動する。例えば、間隔をあけて配置された複数の固定部を有する場合、発生する回転モーメントの中心軸は、これら各固定部の配置に沿ったものとなる。そして、その回転モーメントの中心軸を回動中心としてフレームが回動することにより、フロントグリルを円滑に後退させることができる。
【0010】
特に、突起部を押圧力の作用点とすることで、その形成位置に基づいて、フレームに発生する回転モーメント及びその回動ストロークを制御することができる。更に、回動ストロークについては、突起部の突出量によっても制御することができる。そして、これにより、その発生する回転モーメント及び回動ストロークを最適化することで、座屈や圧縮等、回動以外の変形モードの発生を回避することができる。その結果、より円滑にフロントグリルを後退させることができるようになる。
【0011】
請求項2に記載の発明は、前記フレームは、前記回転モーメントの中心軸に沿う方向に離間して設けられた複数の前記突起部を備えること、を要旨とする。
請求項3に記載の発明は、前記フレームは、前記回転モーメントの中心軸に沿う方向の両端部に前記突起部を備えること、を要旨とする。
【0012】
上記各構成によれば、車両正面より斜め方向から衝突入力があった場合でも、少なくとも一つの突起部が押圧されることになる。そして、これにより、そのフレームを回動させることができる。また、各突起部の間に配置されたシャッタ機構の各部位を効果的に保護することができる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、前記シャッタ機構は、前記フレーム内に設けられた可動フィンと、前記可動フィンを開閉駆動するアクチュエータ部とを備え、前記突起部は、前記アクチュエータ部よりも前方に突出して設けられること、を要旨とする。
【0014】
上記構成により、アクチュエータ部の損傷が回避されることで、その修理が容易なものになる。
請求項5に記載の発明は、前記突起部は、前記フロントグリルの後退位置に応じて該フロントグリルとの当接部が移動するように形成された湾曲面を有すること、を要旨とする。
【0015】
上記構成によれば、フロントグリルの後退位置に依らず、効率良く、その押圧力をフレームの回転モーメントに変換することができる。そして、その当接部が徐々に変化することにより、回転モーメントが急激に変化することなく、より円滑にフレーム(及びシャッタ機構)を回動させて、そのフロントグリルの後退を阻害しないようにすることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、車両衝突時、フロントグリルが円滑に後退することが可能なグリルシャッタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明にかかるグリルシャッタ装置が搭載された車両の概略構成を示す模式図。
【図2】グリルシャッタ装置の斜視図。
【図3】本発明にかかるグリルシャッタ装置の作用説明図。
【図4】フレームに設けられた突起部の位置関係を示す模式図。
【図5】フロントグリルの後退位置と湾曲面上の当接部との関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示す車両1において、車体2の内部に形成されたエンジンルーム3には、そのエンジン4を冷却するためのラジエータ5が収容されている。また、車体2の前部(同図中、左側の端部)には、車両前方の外部空間と車体2の内部空間とを連通するグリル開口部7が形成されている。そして、上記ラジエータ5は、このグリル開口部7からエンジンルーム3に流れ込む空気が当たるように、エンジン4の前方に配置されている。
【0019】
尚、ラジエータ5の後方(同図中、右側)には、ファン6が設けられている。そして、このファン6が回転することにより、効率良く、ラジエータ5に空気が流れるようになっている。
【0020】
本実施形態では、グリル開口部7は、バンパー8の下方に形成されている。また、グリル開口部7の開口端7aには、その意匠面(ロアグリル)を構成するフロントグリル9が取着されている。そして、本実施形態の車両1は、そのグリル開口部7からエンジンルーム3内に流れ込む空気の流量を制御可能なグリルシャッタ装置10を備えている。
【0021】
詳述すると、グリルシャッタ装置10は、その開閉動作に基づいて空気の流量を制御可能なシャッタ機構11と、このシャッタ機構11をグリル開口部7内に支持するフレーム13とを備えている。
【0022】
図2に示すように、フレーム13は、車体2の幅方向に延びる横長の略四角枠状に形成されている。また、フレーム13の上枠部14には、当該上枠部14を上下方向(同図中、上下方向)に貫通する複数(本実施形態では4つ)のボルト挿通孔15が設けられている。具体的には、これら各ボルト挿通孔15は、略直線状に延びる上枠部14において、それぞれ、幅方向に離間した位置に設けられている。そして、フレーム13は、これら各ボルト挿通孔15に挿通されるボルト(図示略)の締結力に基づいて、バンパーリインフォース12に固定されることにより、グリル開口部7内に配置されている(図1参照)。
【0023】
一方、シャッタ機構11は、このフレーム13の枠内に整列配置された複数の可動フィン17と、これら各可動フィン17を開閉駆動するアクチュエータ部18とを備えている。
【0024】
詳述すると、本実施形態のアクチュエータ部18は、略柱状の外形を有してフレーム13の幅方向略中央部に設けられている。そして、このアクチュエータ部18がフレーム13の枠内を左右に区画することにより形成される各開口部13A,13Bには、それぞれ、二列の可動フィン17が並列に配設されている。
【0025】
具体的には、各可動フィン17は、フレーム13の幅方向に延びる長尺略平板状のフィン部19を有している。また、各可動フィン17は、それぞれ、その対応するアクチュエータ部18の側面18a,18b及びこれに対向するフレーム13の内側面13a,13b間に掛け渡された回動軸20を有している。そして、アクチュエータ部18は、これらの各回動軸20を駆動することにより各可動フィン17を回動させることが可能となっている。
【0026】
即ち、本実施形態のシャッタ機構11は、グリル開口部7から流れ込む空気の流入方向に対してフィン部19が並行する状態となる方向(図1参照、時計回り方向)に各可動フィン17が回動することにより開状態となる。また、空気の流入方向に対してフィン部19が交差する状態となる方向(図1参照、反時計回り方向)に各可動フィン17が回動することにより閉状態となる。そして、各可動フィン17が全閉状態に対応する回動位置にある場合には、その隣り合う各可動フィン17の先端(フィン部19のフィン先)が重なり合うことで、各開口部13A,13Bを閉塞することが可能になっている。
【0027】
本実施形態のグリルシャッタ装置10は、このような各可動フィン17の回動をアクチュエータ部18により制御する。そして、その各可動フィン17の回動によるシャッタ機構11の開閉動作に基づいて、グリル開口部7からエンジンルーム3内に流れ込む空気の流量を制御することが可能となっている。
【0028】
(衝突対応構造)
次に、本実施形態のグリルシャッタ装置における衝突対応構造について説明する。
本実施形態の車両1は、前方衝突時、グリル開口部7の開口端7aに設けられたフロントグリル9が、その衝突により作用する外力に基づいて、グリル開口部7内に後退するようになっている。そして、本実施形態のグリルシャッタ装置10は、グリル開口部7内に配置されたシャッタ機構11及びフレーム13が、そのフロントグリル9の後退を妨げないように構成されている。
【0029】
詳述すると、図3に示すように、フレーム13の側枠部24,25には、それぞれ、そのグリル開口部7内に配置された状態において、当該各側枠部24,25から車体前方(同図中、左側)に向かって突出する突起部26が設けられている。具体的には、各側枠部24,25の前面24a,25aには、それぞれ、上下方向に延びる板状突部27が突設されている。そして、各突起部26は、これら板状突部27の上端部分に立設されることにより、上記アクチュエータ部18よりも前方に突出する構成となっている。
【0030】
即ち、車両衝突時、グリル開口部7内に後退したフロントグリル9は、これら各突起部26に当接する。また、これらの各突起部26は、その当接したフロントグリル9に押圧されることにより、バンパーリインフォース12との固定部F(図2参照、各ボルト挿通孔15)を支点SPとした回転モーメントをフレーム13に発生させる。そして、本実施形態のグリルシャッタ装置10は、これによりフレーム13及びシャッタ機構11が回動することによって、フロントグリル9を円滑に後退させることが可能となっている。
【0031】
さらに詳述すると、本実施形態のフレーム13は、樹脂により形成されている。また、図4に示すように、フレーム13は、その上端に位置する上枠部14に複数の固定部F(図2参照、各ボルト挿通孔15)を有している。そして、これら各固定部Fは、その幅方向に間隔をあけて直線的に配置されている。
【0032】
即ち、各突起部26に当接したフロントグリル9の押圧力に基づいて各固定部Fが塑性変形することにより、これら各固定部Fが設けられた上枠部14に沿って、回転モーメントの中心軸Lが形成される。そして、フレーム13は、この中心軸Lが形成される上枠部14を回動中心として後方に回動するようになっている(図3参照、反時計回り方向)。
【0033】
ここで、フレーム13に作用する前方からの押圧力は、上記のような固定部Fを支点SPとする回転モーメント及び固定部Fに作用するせん断力に変換される。そして、その回転モーメントに変換される割合は、押圧力の作用する位置が、回転モーメントの中心軸Lが形成される上枠部14から離れた位置、即ち各側枠部24,25の下方側であるほど増加する。
【0034】
しかしながら、後退するフロントグリル9の移動量に対するフレーム13の回動量(回動ストローク)は、その押圧力の作用する位置が、回動中心となる上枠部14に近い位置、即ち各側枠部24,25の上方側にあるほど増加する。
【0035】
この点を踏まえ、各突起部26の形成位置は、これらフレーム13に発生する回転モーメント及びその回動ストロークを最適化する位置に設定されている。そして、本実施形態では、これにより、座屈や圧縮等、そのフロントグリル9の円滑な後退を阻害するような変形モードの発生を回避することが可能になっている。
【0036】
また、図2に示すように、各突起部26は、後退するフロントグリル9との当接部が形成される湾曲面28を有している。具体的には、図5に示すように、この湾曲面28は、前方側(同図中、左側)に凸となるように形成されている。そして、本実施形態では、これにより、そのフロントグリル9の後退位置に応じて、当該フロントグリル9との当接部が湾曲面28上を移動するようになっている。
【0037】
詳述すると、各突起部26に当接したフロントグリル9の後退位置が「X1」であるときの当接部を「P1」とすると、フロントグリル9の後退位置が「X2」に進むことにより、その当接部は、湾曲面28上を「P1」よりも上側の「P2」へと移動する。また、フロントグリル9の後退位置が更に「X3」へと進むことにより、その当接部は、湾曲面28上を「P2」よりも上側の「P3」へと移動する。そして、本実施形態では、これにより、フロントグリル9の後退位置に依らず、その押圧力をフレーム13の回転モーメントに変換することが可能になるとともに、回転モーメントが急激に変化することを防いで円滑に変形させることが可能となっている。
【0038】
以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)グリルシャッタ装置10は、グリル開口部7に設けられることにより当該グリル開口部7から流れ込む空気の流量を制御可能なシャッタ機構11と、このシャッタ機構11をグリル開口部7内に支持するフレーム13とを備える。フレーム13は、その上端となる上枠部14に固定部Fを有してバンパーリインフォース12に固定される。そして、フレーム13の各側枠部24,25には、当該各側枠部24,25から前方に向かって突出する突起部26が設けられる。
【0039】
上記構成によれば、車両衝突時、グリル開口部7内に後退したフロントグリル9は、フレーム13の各突起部26に当接する。また、これらの各突起部26は、フロントグリル9に押圧されることにより、その固定部Fを支点SPとした回転モーメントをフレーム13に発生させる。そして、その回転モーメントの中心軸Lが形成される上枠部14を回動中心としてフレーム13(及びシャッタ機構11)が回動することにより、フロントグリル9を円滑に後退させることができる。
【0040】
特に、各側枠部24,25の前面24a,25aから前方に突出する各突起部26を押圧力の作用点とすることで、その形成位置に基づいて、フレーム13に発生する回転モーメント及びその回動ストロークを制御することができる。更に、回動ストロークについては、各突起部26の突出量によっても制御することができる。そして、これにより、その発生する回転モーメント及び回動ストロークを最適化することで、座屈や圧縮等、回動以外の変形モードの発生を回避することができる。その結果、より円滑にフロントグリル9を後退させることができるようになる。
【0041】
(2)また、各突起部26は、回動中心となる上枠部14に沿う方向に離間して設けられる。詳しくは、その回転モーメントの中心軸Lに沿う方向の両端に位置する各側枠部24,25に設けられる。これにより、バランスよくフレーム13を回動させることができる。そして、両者の間(フレーム13の枠内)に設けられたシャッタ機構11を効果的に保護することができる。
【0042】
(3)さらに、各突起部26は、各可動フィン17を開閉駆動するアクチュエータ部18よりも前方に突出するように形成される。そして、これにより、アクチュエータ部18の損傷が回避されることで、その修理が容易なものとなる。
【0043】
(4)各突起部26は、フロントグリル9の後退位置(図5参照、X1〜X3)に応じて当該フロントグリル9との当接部(P1〜P3)が移動するように形成された湾曲面28を有する。
【0044】
上記構成によれば、フロントグリル9の後退位置に依らず、効率良く、その押圧力をフレーム13の回転モーメントに変換することができる。その結果、より円滑にフレーム13(及びシャッタ機構11)を回動させて、そのフロントグリル9の後退を阻害しないようにすることができる。
【0045】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、グリル開口部7から流れ込む空気は、車体2内に形成されたエンジンルーム3内に取り入れられることとした。しかし、これに限らず、シャッタ機構11の開閉動作に基づいて、流れ込む空気の流量を制御可能な車体2の内部空間であれば、その空気の取り入れ先は、エンジンルーム3でなくともよい。即ち、例えば、ラジエータ5のような熱交換器の収容室等、グリル開口部7から流れ込む空気が導入される空間があればよく、車体の後部又は中央にエンジンが配置された車両、或いは電気自動車等、車室よりも前方の車体内空間にエンジンが搭載されていない車両に適用してもよい。
【0046】
・上記実施形態では、グリル開口部7は、バンパー8の下方に形成されることとした。しかし、これに限らず、本発明は、バンパー8の上方に設けられたグリル開口部7についても適用してもよい。即ち、フロントグリル9は、アッパグリルであってもよい。
【0047】
・上記実施形態では、シャッタ機構11は、各可動フィン17の回動に基づいて開閉動作することとした。しかし、これに限らず、シャッタ機構の形態については、このような所謂回動式の他、例えば、所謂スライド式、或いはその可動体が揺動するもの等であってもよい。
【0048】
・上記実施形態では、フレーム13は、横長の略四角枠状に形成されることしたが、その一端に固定部Fを有するものであれば、どのような形であってもよい。
・上記実施形態では、フレーム13の上端となる上枠部14に、その固定部F(ボルト挿通孔15)が形成されることとした。しかし、これに限らず、例えば、その固定部Fをフレーム13の下端となる下枠部29、或いは側端となる各側枠部24,25の何れかに設けることとしてもよい。
【0049】
・また、上記実施形態では、上枠部14に対して、複数(4つ)の固定部Fを幅方向に間隔をあけて直線的に配置した。しかし、これに限らず、例えば、固定部Fの数は一つであってもよい。そして、複数ある場合についても、その配置は任意に設定してもよい。
【0050】
・上記実施形態では、突起部26は、フレーム13の側枠部24,25に設けられることした。しかし、これに限らず、突起部26の数、及びその形成位置については、任意に変更してもよい。即ち、例えば、その各側枠部24,25の何れか一方に突起部26を設ける構成としてもよい。また、その幅方向中央部分に柱体を有する場合等には、その幅方向中央部分に突起部を設けてもよい。そして、固定部Fが上枠部14以外の場所に形成されている場合には、その発生させるべき回転モーメントの中心軸Lに合わせて突起部を形成するとよい。
【0051】
・また、上記実施形態では、各突起部26は、フロントグリル9の後退位置に応じて当該フロントグリル9との当接部が移動するように形成された湾曲面28を有することとした。しかし、これに限らず、フロントグリル9の後退位置に依らず、効率良く、その押圧力をフレーム13の回転モーメントに変換することが可能であれば、このような湾曲面28を有しない構成であってもよい。
【0052】
次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を記載する。
(イ)前記フレームの一端には、間隔をあけて配置された複数の前記固定部が設けられること、を特徴とするグリルシャッタ装置。これにより、発生する回転モーメントの中心軸は、これら各固定部の配置に沿ったものとなる。そして、これら各固定部が設けられた一端を回動中心としてフレームが後方に回動することにより、より円滑にフロントグリルを後退させることができる。
【符号の説明】
【0053】
1…車両、2…車体、3…エンジンルーム、4…エンジン、5…ラジエータ、7…グリル開口部、7a…開口端、9…フロントグリル、10…グリルシャッタ装置、11…シャッタ機構、12…バンパーリインフォース、13…フレーム、14…上枠部、15…ボルト挿通孔、F…固定部、SP…支点、L…中心軸、17…可動フィン、18…アクチュエータ部、19…フィン部、20…回動軸、24,25…側枠部、26…突起部、28…湾曲面。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体前部のグリル開口部内に設けられることにより前記車体内に流れ込む空気の流量を制御可能なシャッタ機構と、前記シャッタ機構を前記グリル開口部内に支持するフレームと、を備えたグリルシャッタ装置であって、
前記フレームは、一端に固定部を有して前記グリル開口部内に固定されるとともに、
車両衝突により前記グリル開口部の開口端に設けられたフロントグリルが後退したとき、該フロントグリルに当接して前記固定部を支点とした回転モーメントを前記フレームに発生させる突起部を備えること、を特徴とするグリルシャッタ装置。
【請求項2】
請求項1に記載のグリルシャッタ装置において、
前記フレームは、前記回転モーメントの中心軸に沿う方向に離間して設けられた複数の前記突起部を備えること、を特徴とするグリルシャッタ装置。
【請求項3】
請求項2に記載のグリルシャッタ装置において、
前記フレームは、前記回転モーメントの中心軸に沿う方向の両端部に前記突起部を備えること、を特徴とするグリルシャッタ装置。
【請求項4】
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のグリルシャッタ装置において、
前記シャッタ機構は、前記フレーム内に設けられた可動フィンと、前記可動フィンを開閉駆動するアクチュエータ部とを備え、
前記突起部は、前記アクチュエータ部よりも前方に突出して設けられること、
を特徴とするグリルシャッタ装置。
【請求項5】
請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のグリルシャッタ装置において、
前記突起部は、前記フロントグリルの後退位置に応じて該フロントグリルとの当接部が移動するように形成された湾曲面を有すること、を特徴とするグリルシャッタ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−107534(P2013−107534A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−255252(P2011−255252)
【出願日】平成23年11月22日(2011.11.22)
【出願人】(000000011)アイシン精機株式会社 (5,421)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】