(57)【要約】【課題】電動装置を用いることなく車速に応じて開口部の開口面積を調節することができると共に、開口部からの走行風の取り込みを車幅方向に均一化することができる車両用グリル装置を提供すること。【解決手段】車両前部２の開口部２０の開口面積を調節する調節機構３０は、車幅方向に延び車両後方に向かって拡開し拡開角度αを調節可能としたルーバー４０と、ルーバー４０内に摺接され車両前後方向に移動可能とした移動体５０と、移動体５０を初期位置へ付勢する付勢手段６０と、開口部２０とは異なる位置から走行風を取り込み移動体５０の後面５４ａに導くダクト７０とを備える。車速Ｖの増加による走行風の風圧の増加に伴って、移動体５０が付勢手段６０による付勢力に抗して初期位置から車両前方へ移動し、ルーバー４０の拡開角度αが大きくなることで、開口部２０の開口面積が小さくなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部に設けられる開口部と、車速に応じて前記開口部の開口面積を調節する調節機構とを備える車両用グリル装置において、
前記調節機構は、
車幅方向に延び、車両後方に向かって拡開し、拡開角度を調節可能としたルーバーと、
前記ルーバー内に摺接され、車両前後方向に移動可能とした移動体と、
前記移動体を初期位置へ付勢する付勢手段と、
前記開口部とは異なる位置から走行風を取り込み前記移動体の後面に導くダクトとを備え、
車速の増加による前記走行風の風圧の増加に伴って、前記移動体が前記付勢手段による付勢力に抗して前記初期位置から車両前方へ移動し、前記ルーバーの拡開角度が大きくなることで、前記開口部の開口面積が小さくなる車両用グリル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前部に設けられる開口部と、車速に応じて開口部の開口面積を調節する調節機構とを備える車両用グリル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用グリル装置は、車両前部に設けられる開口部から走行風を取り込み、エンジンルーム内のラジエータを空冷している。しかし、車速が高速になると、必要量以上の走行風がエンジンルーム内に流れ込むため、空気抵抗によって燃費効率を低下させることがある。
【０００３】
従来、車速に応じて開口部の開口面積を調節する車両用グリル装置として、開口部の第１の領域を開閉する第１の羽根体と、開口部の第２の領域を開閉する第２の羽根体とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。第１及び第２の羽根体は、車幅方向と平行な回動軸（回転軸）に９０°ずらして取り付けられ、通常時に第１の領域を閉塞し第２の領域を開放し、高速走行時に第１の領域を開放し第２の領域を閉塞する。特許文献１記載の車両用グリル装置は、走行風の風圧を利用して第１及び第２の羽根体を回動させ、アクチュエータや電磁ソレノイド等の電動装置（駆動源）を用いることなく、車速に応じて開口部の開口面積を調節するものである。
【特許文献１】特開２００７−８１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の車両用グリル装置は、開口部の第１及び第２の領域の一方を開放し他方を閉塞するので、開口部からの走行風の取り込みが車幅方向の一方に偏る。開口部からの走行風の取り込みが車幅方向の一方に偏ると、エンジンルーム内で走行風が乱れたり澱んだりして、ラジエータの冷却効率に悪影響を及ぼすことがある。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、電動装置を用いることなく車速に応じて開口部の開口面積を調節することができると共に、開口部からの走行風の取り込みを車幅方向に均一化することができる車両用グリル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、車両前部に設けられる開口部と、車速に応じて前記開口部の開口面積を調節する調節機構とを備える車両用グリル装置において、
前記調節機構は、
車幅方向に延び、車両後方に向かって拡開し、拡開角度を調節可能としたルーバーと、
前記ルーバー内に摺接され、車両前後方向に移動可能とした移動体と、
前記移動体を初期位置へ付勢する付勢手段と、
前記開口部とは異なる位置から走行風を取り込み前記移動体の後面に導くダクトとを備え、
車速の増加による前記走行風の風圧の増加に伴って、前記移動体が前記付勢手段による付勢力に抗して前記初期位置から車両前方へ移動し、前記ルーバーの拡開角度が大きくなることで、前記開口部の開口面積が小さくなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電動装置を用いることなく車速に応じて開口部の開口面積を調節することができると共に、開口部からの走行風の取り込みを車幅方向に均一化することができる車両用グリル装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。尚、各図中、矢印方向ＦＲは車両前方方向を、矢印方向ＵＰは車両上方方向を、矢印ＩＮ方向は車幅内側方向を示す。
【０００９】
図１は、本発明の車両用グリル装置の車両搭載状態の一実施例を示す一部断面側面図である。図２は、車両用グリル装置１０の一部断面側面図である。図３は、ルーバー４０の斜視図である。
【００１０】
車両用グリル装置１０は、車両前部２に設けられる開口部２０から走行風を取り込み、エンジンルーム４内のラジエータ６を空冷する装置である。ラジエータ６は、エンジン（図示せず）の過熱を防止するものであって、エンジンのウォータジャケットと接続してエンジン冷却水を循環する。ラジエータ６は、車両前後方向に対して直交するように配置される。ラジエータ６は、車両前方から見て車幅方向に延びる矩形状である。
【００１１】
開口部２０は、外部とエンジンルーム４とを連通するものであって、ラジエータ６と対向する位置に設けられている。開口部２０から取り込まれた走行風は、ラジエータ６の前面へ導かれ、ラジエータ６を空冷して、ラジエータ６内を流れるエンジン冷却水を冷却する。冷却されたエンジン冷却水は、エンジン（図示せず）へ還流される。これにより、エンジンの過熱を防ぐことができる。
【００１２】
車両用グリル装置１０は、車速に応じて開口部２０の開口面積を調節する調節機構３０を備える。図２に示すように、調節機構３０は、ルーバー４０と、移動体５０と、付勢手段６０と、ダクト７０とを備える。
【００１３】
ルーバー４０は、開口部２０の開口面積を調節するものであって、開口部２０内に配置される。ルーバー４０は、車幅方向に延び、車両後方に向かって拡開し、拡開角度α（図２参照）を調節可能としたものである。ルーバー４０は、車幅方向に延びる形状であるので、開口部２０からの走行風の取り込みを車幅方向に均一化することができる。また、ルーバー４０は、車両後方に向かって拡開するので、走行風を車両後方に受け流すことができ、車両前方に向かって拡開する場合に比較して、空気抵抗を低減することができる。
【００１４】
例えば、ルーバー４０は、図３に示すように、車幅方向に延び且つ車両後方に向かって拡開する曲面板を上下２分割した一対の回動板４２、４４で構成される。一対の回動板４２、４４は、それぞれ、前端で連結部材４６によって車体に保持されると共に、車幅方向と平行な軸周りに回動可能とされている。連結部材４６には、例えば蝶番が用いられる。
【００１５】
図２に示す例では、３つのルーバー４０が、上下方向に等ピッチで配列されている。尚、ルーバー４０の設置数Ｎに特段の制限はなく、例えば１つであってもよい。
【００１６】
調節機構３０は、ルーバー４０の拡開角度αを調節することで、開口部２０の開口面積を調節する。ルーバー４０の拡開角度αが大きくなるほど、車両前方から見たルーバー４０の面積が大きくなるので、開口部２０の開口面積が小さくなる。
【００１７】
移動体５０は、ルーバー４０の拡開角度αを調節するものであって、ルーバー４０内に摺接され、車両前後方向に往復移動可能としたものである。例えば、移動体５０は、一対の回動板４２、４４の間に介装され、一対の回動板４２、４４を開脚する開脚位置と、一対の回動板４２、４４を閉脚する（窄める）初期位置との間で、車両前後方向に往復移動可能としたものである。この移動体５０は、ピストン５２と、ピストンロッド５４とを備える。
【００１８】
ピストン５２は、ルーバー４０内に摺接される。例えば、ピストン５２は、図２に示すように、一対の回動板４２、４４の間に摺接状態で介装され、上面で一方の回動板４２の内面に摺接し、下面で他方の回動板４４の内面に摺接する。１つのルーバー４０内には、１つのピストン５２が配置される。
【００１９】
尚、ピストン５２が一対の回動板４２、４４の間に摺接状態で介装されるように、一対の回動板４２、４４は互いに内側に付勢されている。例えば、一対の回動板４２、４４の間にコイルバネ（図示せず）が介装されている。
【００２０】
この状態で、ピストン５２が車両前後方向に往復移動すると、ピストン５２と回動板４２、４４の回動中心軸との距離が変わるので、ルーバー４０の拡開角度αが変化する。具体的には、ピストン５２が車両前方に移動するほど、ピストン５２と回動板４２、４４の回動中心軸との距離が短くなるので、ルーバー４０の拡開角度αが大きくなる。ルーバー４０の拡開角度αが大きくなると、車両前方から見たルーバー４０の面積が大きくなるので、開口部２０の開口面積が小さくなる。
【００２１】
ピストンロッド５４は、ピストン５２の後面に突設されている。ピストンロッド５４の後部は、ダクト７０内に挿入され、ダクト７０内で車両前後方向に往復移動可能に支持されている。
【００２２】
付勢手段６０は、移動体５０を初期位置に付勢するものであって、駐車時や停車時に（即ち、車速が０になった時に）、移動体５０を初期位置に復帰させる。付勢手段６０には、例えばコイルバネが用いられる。
【００２３】
例えば、付勢手段６０は、図２に示すように、ピストンロッド５４の後面５４ａとダクト７０の内壁面７０ａとの間に介在され、ピストンロッド５４を開脚位置から初期位置へ付勢している。
【００２４】
付勢手段６０の付勢力（コイルバネ６０の弾性率）は、目的に応じて適宜設定される。例えば、車速に応じて開口部２０の開口面積を緩やかに変化させることを目的として、コイルバネ６０の弾性率を高めに設定してもよい。コイルバネ６０の弾性率を高めに設定することで、移動体５０が車両前方に移動することを抑制することができる。これにより、詳しくは後述するが、車速に応じて開口部２０の開口面積を緩やかに変化させることができる。
【００２５】
ダクト７０は、開口部２０とは異なる位置から走行風を取り込み移動体５０の後面５４ａに導くものであって、筒状に形成されている。ダクト７０は、入口部７２と、中間部７４と、出口部７６とを備える。
【００２６】
入口部７２は、車両前方に向かって開口され、走行風を取り込むものであって、開口部２０とは異なる位置に設けられる。例えば、入口部７２は、図２に示すように、開口部２０の下方に開口部２０とは独立して設けられる。これにより、開口部２０からの走行風の取り込みを車幅方向に均一化することができる。
【００２７】
仮に、開口部２０からの走行風の取り込みが車幅方向の一方に偏ると、エンジンルーム４内で走行風が乱れたり澱んだりして、ラジエータ６の冷却効率に悪影響を及ぼすことがある。また、仮に、開口部２０からの走行風の取り込みが車幅方向の一方に偏ると、通常、ラジエータ６は車両前方から見て車幅方向に延びる矩形状であるので、ラジエータ６の冷却効率に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【００２８】
一方で、本実施例では、開口部２０と入口部７２とを独立して設けるので、開口部２０からの走行風の取り込みを車幅方向に均一化することができ、ひいては、ラジエータ６の冷却効率を高めることができる。
【００２９】
中間部７４は、入口部７２と出口部７６とを接続して、入口部７２から取り込まれた走行風の向きを変えるものであって、例えば走行風の向きを車両後方へ向かう方向から車両前方へ向かう方向に変化させる。例えば、中間部７４は、車両側方から見てＵ字状に屈曲される。
【００３０】
中間部７４は、開口部２０とラジエータ６との間を遮蔽しないように、例えば車両前方から見て網目状に形成されてもよいし、開口部２０とラジエータ６との間を迂回して形成されてもよい。
【００３１】
図２に示す例では、中間部７４は、複数のピストンロッド５４の数Ｎに対応するように枝分かれしている。中間部７４は、一端が入口部７２に連結し、他端が枝分かれして複数の出口部７６に連結している。
【００３２】
出口部７６は、車両前方に向かって開口され、ピストンロッド５４より僅かに大径とされる。出口部７６は、内側にピストンロッド５４を挿入して、ピストンロッド５４を車両前後方向に移動可能に支持する。１つの出口部７６には、１つのピストンロッド５４が挿入されている。
【００３３】
出口部７６は、走行風の風圧をピストンロッド５４の後面５４ａに伝達する。即ち、出口部７６は、入口部７２から取り込まれた走行風の風圧によって、移動体５０の後面５４ａを車両前方に向けて押圧する。
【００３４】
次に、調節機構３０の作用機能について図４を参照して説明する。図４は、調節機構３０の動作を説明するための一部断面側面図であり、（Ａ）は駐車時や停車時の調節機構３０の状態を示す側面図であり、（Ｂ）は車両走行時の調節機構３０の状態を示す側面図である。
【００３５】
図４（Ａ）に示すように、駐車時や停車時、移動体５０は付勢手段６０によって初期位置に復帰され、これに伴いルーバー４０の拡開角度αが小さくなる。このため、車両前方から見たルーバー４０の面積Ａ１は最小となっており、開口部２０の開口面積は最大となっている。
【００３６】
この状態で、車両が車両前方に向かって走行し始めると、走行風の風圧Ｐを駆動源として調節機構３０が動作する。走行風の風圧Ｐは、一般に、式１で表され、車速Ｖの自乗に
比例する。尚、式１において、ρは走行風の密度を示す。
【００３７】
【数１】
2010120458.tif 000003
調節機構３０は、ルーバー４０の前面４０ａと、移動体５０の後面５４ａとの両面で走行風を受圧して動作する。つまり、調節機構３０は、前面４０ａにおける走行風の押圧力Ｆ１と、後面５４ａにおける走行風の押圧力Ｆ２との差分ΔＦ（Ｆ２−Ｆ１）によって動作する。調節機構３０は、押圧力Ｆ２が押圧力Ｆ１よりも大きくなるよう設定されている。
【００３８】
ここで、押圧力Ｆ１は、走行風の風圧Ｐと、車両前方から見たルーバー４０の面積Ａ１との乗算値（Ｐ×Ａ１）で概略的に表される。一方、押圧力Ｆ２は、走行風の風圧Ｐと、入口部７２の開口面積Ａ２との乗算値（Ｐ×Ａ２）を中間部７４の分岐数Ｎで除算した値（Ｐ×Ａ２／Ｎ）で概略的に表される。従って、差分ΔＦは、式２で表される。式２から明らかなように、差分ΔＦは、車速Ｖの自乗に比例して大きくなる。
【００３９】
【数２】
2010120458.tif 000004
尚、押圧力Ｆ２が押圧力Ｆ１よりも大きくなるよう、且つ、差分ΔＦが車速Ｖの自乗に比例して大きくなるよう、開口面積Ａ２は面積Ａ１の最大値よりも十分に大きく設定されている。
【００４０】
図４（Ｂ）に示すように、車両が車両前方に向かって走行し始めると、押圧力Ｆ１と押圧力Ｆ２との差分によって、移動体５０が付勢手段６０による付勢力に抗して初期位置から車両前方へ移動し、ルーバー４０の拡開角度αが大きくなる。このため、車両前方から見たルーバー４０の面積Ａ１が増え、開口部２０の開口面積が小さくなる。
【００４１】
また、車速Ｖが増加するほど、押圧力Ｆ１と押圧力Ｆ２との差分ΔＦが大きくなるので、移動体５０が車両前方へ移動し、ルーバー４０の拡開角度αが大きくなる。このため、車速Ｖが増加するほど、車両前方から見たルーバー４０の面積Ａ１が増え、開口部２０の開口面積が小さくなる。
【００４２】
これにより、高速走行時に必要量以上の走行風がエンジンルーム４内に取り込まれることを抑制することができ、空気抵抗による燃費効率の低下を抑制することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施例の車両用グリル装置１０によれば、走行風の風圧を利用してルーバー４０の拡開角度αを調節し、開口部２０の開口面積を調節するので、アクチュエータや電磁ソレノイド等の電動装置（駆動源）を用いることなく、車速に応じて開口部２０の開口面積を調節することができる。また、ルーバー４０が車幅方向に延びる形状であるので、開口部２０からの走行風の取り込みを車幅方向に均一化することができる。更に、開口部２０とは異なる位置から走行風を取り込み移動体５０の後面５４ａに導くので、開口部２０からの走行風の取り込みを車幅方向に均一化することができる。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４５】
例えば、上述した実施例において、ルーバー４０は、車幅方向に延び且つ車両後方に向かって拡開する曲面板を上下２分割した一対の回動板４２、４４で構成されるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ルーバー４０は、互いに形状が異なる２枚の回動板で構成されてもよいし、１枚の回動板と１枚の固定板で構成されてもよい。要は、ルーバー４０の拡開角度αを調節することで、車両前方から見たルーバー４０の面積Ａ１を変化させることができればよいのである。
【００４６】
また、上述した実施例において、ピストン５２が一対の回動板４２、４４の間に摺接状態で介装されるように、一対の回動板４２、４４を互いに内側に付勢するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、一対の回動板４２、４４を互いに内側に付勢する代わりに、ピストン５２と回動板４２、４４との間をそれぞれ摺動可能に連結してもよい。連結部材は、例えばレールが用いられる。
【００４７】
また、上述した実施例において、ダクト７０は、１つの入口部７２と、複数の出口部７６と、一端が入口部７２連結され他端が枝分かれして複数の出口部７６に連結された中間部７４とを備えるとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ダクト７０は、１つの入口部と１つの中間部と１つの出口部とからなるダクト部を単数又は複数含み構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の車両用グリル装置の車両搭載状態の一実施例を示す一部断面側面図である。
【図２】車両用グリル装置１０の一部断面側面図である。
【図３】ルーバー４０の斜視図である。
【図４】調節機構３０の動作を説明するための一部断面側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２    車両前部
４    エンジンルーム
６    ラジエータ
１０  車両用グリル装置
２０  開口部
３０  調節機構
４０  ルーバー
４２、４４    回動板
５０  移動体
５２  ピストン
５４  ピストンロッド
６０  付勢手段
７０  ダクト
７２  入口部
７４  中間部
７６  出口部
【図１】
2010120458.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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