(57)【要約】【課題】出力が大きな駆動手段を用いることなく、水分が凍結した閉状態のブレードを開作動させることができるグリルシャッタを提供する。【解決手段】車体（バンパ１）の前部に形成された外気導入開口３を開閉するグリルシャッタ１０において、外気導入開口３を囲繞する枠体１１に回動自在に設けられ、外気導入開口３を閉鎖する閉位置と外気導入開口３を開放する開位置との間で回転駆動されるブレード１２と、ブレード１２を回転駆動する単一の駆動手段（モータ１３）と、ブレード１２を開方向に付勢する第１付勢手段（第１引張コイルばね２５）とを備え、駆動手段（１３）の非作動時に、ブレード１２が第１付勢手段（２５）に付勢されることによって開位置に保持されるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前部に形成された外気導入開口を開閉するグリルシャッタであって、
前記外気導入開口を囲繞する枠体に回動自在に設けられ、前記外気導入開口を閉鎖する閉位置と前記外気導入開口を開放する開位置との間で回転駆動されるブレードと、
前記ブレードを回転駆動する単一の駆動手段と、
前記ブレードを開方向に付勢する第１付勢手段とを備え、
前記駆動手段の非作動時に、前記ブレードが前記第１付勢手段に付勢されることによって前記開位置に保持されることを特徴とするグリルシャッタ。
【請求項２】
前記開位置にあるときに前記ブレードを開方向に付勢し、前記閉位置にあるときに前記ブレードを閉方向に付勢する第２付勢手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のグリルシャッタ。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記第１付勢手段による開方向トルクおよび前記第２付勢手段によるトルクの合計値よりも大きな駆動トルクをもって前記ブレードを閉方向に回転駆動し、前記駆動トルクよりも小さい保持トルクをもって前記ブレードを前記閉位置に保持することを特徴とする、請求項２に記載のグリルシャッタ。
【請求項４】
前記ブレードの回動軸は、前記ブレードが前記閉位置にあるときに受ける走行風圧が開方向のトルクを発生させる位置に設定されたことを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のグリルシャッタ。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記ブレードが前記閉位置にあるときの前記第１付勢手段による開方向トルク、前記第２付勢手段による閉方向トルク、および前記走行風圧による開方向トルクの合計値以上で、且つ圧力による所定値以上のトルクが前記閉位置にあるブレードに作用したときに前記ブレードを開作動させる保持トルクをもって前記ブレードを前記閉位置に保持することを特徴とする、請求項４に記載のグリルシャッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部の外気導入開口を開閉するグリルシャッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車では一般に、ラジエータに冷却用の外気を供給するため、車体前部に外気導入開口が形成される。外気導入開口が格子状のグリルにより覆われた単なる開口である場合、走行風はエンジンルーム内に常時流入可能である。ところが、寒冷地では外気導入開口から流入する外気がエンジンの暖機を遅らせ、燃費の悪化などを招くため、グリルシャッタを設け、外気導入開口を閉鎖できるようにすることがある。
【０００３】
グリルシャッタの構造としては、外気導入開口を囲繞する枠体部分に複数のブレードを回動自在に取り付け、これらブレードの回動により外気導入開口を開閉するものが多い。具体的には、ブレードが前後方向に延在する回動位置にあるときには外気導入開口が開放され、ブレードが外気導入開口面に沿って延在する回動位置にあるときには外気導入開口が閉鎖される。グリルシャッタには、左右方向に延在する（略水平な回動軸を有する）複数のブレードを上下方向に配置したものと（例えば、特許文献１）、上下方向に延在する（略垂直な回動軸を有する）複数のブレードを左右方向に配置したもの（例えば、特許文献２、３）とがある。
【０００４】
特許文献１のグリルシャッタでは、閉状態にあるブレードに過大な負荷が作用したときにブレードを開動作させる弾性部材（ブレードを常時開方向に付勢するトーションスプリングや、ターンオーバースプリングとして機能する圧縮コイルばね）を設けることにより、例えばブレード全閉時の水溜り突入に伴う水圧など、風圧を超える過大な負荷がブレードに作用したときにも、ブレードおよび動力伝達機構が破損することを防止している。
【０００５】
特許文献３のグリルシャッタでは、一部のブレードが開放位置または閉鎖位置で動かなくなったときにも、残りのブレードを解放位置に移動できるようにすることにより、エンジンの過熱や破損の防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９５０３９号公報
【特許文献２】特開昭６２−２０３９１９号公報
【特許文献３】特開平１−２７７６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のグリルシャッタでは、ブレードを開閉駆動する駆動手段がすべて故障すると、ブレードがその位置に保持されてしまう。ブレードが開放位置に保持された場合は、外気導入開口が開放された状態になるので、エンジンの暖機にかかる時間が長くなるだけである。一方、ブレードが閉鎖位置に保持された場合は、外気導入開口が閉鎖された状態になるため、エンジンがオーバーヒートになる虞がある。
【０００８】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、ブレードが閉鎖位置にあるときに駆動手段が故障した場合、ブレードが開放位置に保持されて外気導入口を開放するフェールセーフを実現するグリルシャッタを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、車体（バンパ１）の前部に形成された外気導入開口（３）を開閉するグリルシャッタ（１０）であって、前記外気導入開口を囲繞する枠体（１１）に回動自在に設けられ、前記外気導入開口を閉鎖する閉位置と前記外気導入開口を開放する開位置との間で回転駆動されるブレード（１２）と、前記ブレードを回転駆動する単一の駆動手段（１３）と、前記ブレードを開方向に付勢する第１付勢手段（２５）とを備え、前記駆動手段の非作動時に、前記ブレードが前記第１付勢手段に付勢されることによって前記開位置に保持される構成とする。
【００１０】
グリルシャッタをこのような構成とすることにより、ブレードが閉位置にあるときに駆動手段が故障した場合、ブレードが第１付勢手段により開放位置に保持されるため、外気導入口を開放するフェールセーフを実現することができる。
【００１１】
また、本発明の一側面によれば、前記開位置にあるときに前記ブレードを開方向に付勢し、前記閉位置にあるときに前記ブレードを閉方向に付勢する第２付勢手段（２６）をさらに備える構成とすることができる。
【００１２】
上記グリルシャッタでは、ブレードを閉位置に保持する間は駆動手段が継続して作動していなければならない。そこでこのように、ブレードが閉位置にあるときの第１付勢手段による開方向トルクが第２付勢手段による閉方向トルクによって打ち消されるようにすることにより、ブレードを閉位置に保持するための駆動力を小さくすることができる。
【００１３】
また、本発明の一側面によれば、前記駆動手段は、前記第１付勢手段による開方向トルクおよび前記第２付勢手段によるトルクの合計値（Ｔｓ）よりも大きな駆動トルク（Ｔｄ）をもって前記ブレードを閉方向に回転駆動し、前記駆動トルクよりも小さい保持トルク（Ｔｈ）をもって前記ブレードを前記閉位置に保持する構成とすることができる。なお、ここではトルクの大きさについて、符号（方向）を加味しない絶対値を基準とした力の大きさそのものを指している。以下においても同様である。
【００１４】
この構成によれば、駆動手段がブレードを閉位置に保持する際の保持トルクが小さくなるため、グリルシャッタの消費エネルギを低減することができる。
【００１５】
また、本発明の一側面によれば、前記ブレードの回動軸（１６、１７、１１６）は、前記ブレードが前記閉位置にあるときに受ける走行風圧が開方向のトルクを発生させる位置に設定された構成とすることができる。
【００１６】
この構成によれば、駆動手段の故障時に、何らかの原因でブレードが閉位置に留まってしまったとしても、エンジンが高温になりやすい車両走行時には、走行風圧が発生させる開方向トルクが車速に応じて大きくなるため、このトルクによりブレードを開位置に移動させることができる。したがって、エンジンがオーバーヒートになることをより確実に防止できる。
【００１７】
また、本発明の一側面によれば、前記駆動手段は、前記ブレードが前記閉位置にあるときの前記第１付勢手段による開方向トルク（Ｔ２５）、前記第２付勢手段による閉方向トルク（Ｔ２６）、および前記走行風圧による開方向トルク（Ｔｗ）の合計値（Ｔｔ１）以上で、且つ圧力による所定値以上のトルク（Ｔｗ１）が前記閉位置にあるブレードに作用したときに前記ブレードを開作動させる保持トルク（Ｔｈ＝−Ｔｔ１）をもって前記ブレードを前記閉位置に保持する構成とすることができる。
【００１８】
この構成によれば、ブレードを閉位置に保持できるうえ、ブレード全閉状態で水溜り突入時に受ける水圧など、走行風圧を超える過大な圧力がブレードに作用したときにブレードを開作動させ、受圧による荷重を減少させることができる。したがって、過大圧力によるブレードの破損を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１９】
このように本発明によれば、ブレードが閉鎖位置にあるときに駆動手段が故障した場合に、ブレードが開放位置に保持されて外気導入口を開放するフェールセーフを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係るグリルシャッタを斜め後方から見た斜視図
【図２】車体前部の左側半分を示す正面図
【図３】図１中のIII部拡大図
【図４】開状態のグリルシャッタの左側半分を上から見た図
【図５】閉状態のグリルシャッタの左側半分を上から見た図
【図６】グリルシャッタを上から見た模式図
【図７】ブレードの回動角度と各種トルクとの相関を示すグラフ
【図８】ブレードの回動角度と各種トルクとの相関を示すグラフ
【図９】開作動中のグリルシャッタの左側半分を上から見た図
【図１０】第１変形実施形態に係るグリルシャッタの要部を斜め後方から見た斜視図
【図１１】第２変形実施形態に係るグリルシャッタの左側半分を上から見た図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここでは、グリルシャッタ１０が設けられる自動車の進行方向を前方とし、前方を基準にして左右を定めるている。
【００２２】
図１および図２に示すように、自動車の車体前部に設けられるバンパ１の前面下部には、エンジンルーム２内に走行風を取り入れるための外気導入開口３が形成されている。外気導入開口３は、上下方向に比べて左右方向に長い矩形を呈しており、バンパ１の左右方向の中央に配置されている。外気導入開口３には、格子状のグリル４が取付けられ、外気導入開口３からエンジンルーム２内に大きな異物が進入しないようになっている。なお、図２では、仮想線でバンパ１を示している。
【００２３】
外気導入開口３は矩形を呈しているが、グリル４およびグリル４が形成されるバンパ１の前面に形成された凹部５は、意匠性の向上を図るために、外気導入開口３から左右に突出し、突出した部分が湾曲形状となっている。外気導入開口３の後方には、エンジン冷却水を冷却するための図示しないラジエータが設けられ、外気導入開口３から流入した外気によりラジエータが冷却される。
【００２４】
グリル４の後方には、外気導入開口３を開閉するグリルシャッタ１０が設けられている。グリルシャッタ１０は、バンパ１に取付けられた枠体１１と、枠体１１に回動自在に取付けられ、外気導入開口３の全幅にわたって左右方向に配設された複数のブレード１２と、これらブレード１２を回転駆動するためのモータ１３とを主要構成要素として備えている。なお、ここでは枠体１１はバンパ１と別部材とされるが、バンパ１と一体形成されてもよい。
【００２５】
枠体１１は、樹脂を素材とする射出成形品であり、正面視で外気導入開口３を囲繞する矩形枠状を呈している。枠体１１は、それぞれ平板状を呈する上枠１１Ｕ、下枠１１Ｂ、右側枠１１Ｒおよび左側枠１１Ｌを有し、外気導入開口３を後方に延長させている。言い換えれば、上枠１１Ｕ、下枠１１Ｂ、右側枠１１Ｒおよび左側枠１１Ｌが外気導入開口３の後部を画成している。枠体１１の右側枠１１Ｒおよび左側枠１１Ｌにはそれぞれ取付フランジ１４が一体形成されており、バンパ１に取付フランジ１４がボルト締結されることにより枠体１１がバンパ１に固定される。枠体１１には、上枠１１Ｕと下枠１１Ｂとを連結する縦リブ１５が一体形成されている。縦リブ１５は、枠体１１の左右方向の中央すなわち車体の中央線ＣＬ上と、中央と左右の端部との中間位置との３箇所に設けられている。
【００２６】
各ブレード１２は縦長の板状を呈しており、板状部の上下端には上側軸１６および下側軸１７が一体形成されている。下側軸１７は、円柱状を呈して板状部から下方へ突出し、下枠１１Ｂに形成された図示しない円形断面の下側支持孔に挿入されて軸支される。上側軸１６は、図３および図４の部分拡大図に併せて示すように、円柱状を呈して板状部から上方へ突出する軸部１６ａと軸部１６ａの上端に形成されたフランジ部１６ｂとを有しており、フランジ部１６ｂと板状部とにより上枠１１Ｕを挟んだ状態で、軸部１６ａが上枠１１Ｕに貫通形成された上側支持孔１８に軸支される。
【００２７】
上側支持孔１８は、上側軸１６の軸部１６ａに対応する小径孔１８ａと、上側軸１６のフランジ部１６ｂよりも大きな径を有し、小径孔１８ａに連設する大径孔１８ｂとを有する瓢箪形を呈しており、大径孔１８ｂにフランジ部１６ｂを挿入させた上側軸１６を小径孔１８ａ側に移動させることで、軸部１６ａを小径孔１８ａに嵌着できるようになっている。上側軸１６および上側支持孔１８がこのように形成されることにより、ブレード１２の着脱が容易になっている。
【００２８】
これらのブレード１２は、外気導入開口３の左右方向の中央すなわち車体の中央線ＣＬを対称軸にして左右対称に配置されており、図４に示す、前後方向に延在して外気導入開口３を開放する開位置と、図５に示す、左右方向に延在して外気導入開口３を閉鎖する閉位置との間で回転駆動される。ブレード１２が開位置にある図４の開状態では、外気導入開口３を通ってエンジンルーム２内に流入しようとする外気は小さな抵抗でグリルシャッタ１０を通過する。なお、図４の開状態において、ブレード１２は回動軸（上側軸１６および下側軸１７を結ぶ直線）から前端までの寸法が回動軸から後端までの寸法よりも小さくなっている。
【００２９】
一方、各ブレード１２の前後方向長さ（開位置にあるときの前後方向長さ）および間隔（図示しない下側支持孔および上側支持孔１８の間隔）は、ブレード１２が閉位置にある図５の閉状態において、１つのブレード１２の前端とこれに隣接するブレード１２の後端とが正面視（図２）で重なるように設定され、外気導入開口３の左右方向の中央部を除く部分の全域がブレード１２により覆われる。したがって、図５の閉状態では、外気導入開口３を通ってエンジンルーム２内に流入しようとする外気はほとんどグリルシャッタ１０を通過できない。なお、左右方向の最も外側に配置されたブレード１２は、左側枠１１Ｌおよび右側枠１１Ｒに形成された後向き肩面１１ｓ（図３参照）にそれぞれ後端が当接し、閉状態において正面視で枠体１１と重なる。また、左右方向の最も中央寄り（内側）に配置される２つのブレード１２は、閉状態においてそれぞれ前端が中央の縦リブ１５に正面視で重なる（図５参照）。
【００３０】
図３および図４に示すように、開状態において各ブレード１２の後部には、上方に突出する凸部１９が形成されている。左側半部に配置されたブレード１２（以下、左側ブレード１２Ｌと称する。）は、ぞれぞれの凸部１９を係合させる複数の貫通孔２１（図示例では上下に貫通する溝も含んでいるが、ここではすべてを貫通孔と呼ぶものとする。後述する貫通孔２３についても同様とする。）が形成された左連結バー２０により連結されており、左連結バー２０が駆動されることにより一連の動作を行う。一方、右側半分に配置されたブレード１２（以下、右側ブレード１２Ｒと称する。）も同様に、それぞれの凸部１９を係合させる複数の貫通孔２３（図１参照）が形成された右連結バー２２により連結されており、右連結バー２２が駆動されることにより一連の動作を行う。
【００３１】
左側ブレード１２Ｌのうち最も中央寄りに配置された左側ブレード１２Ｌ１の上側軸１６１には、フランジ部１６ｂの外周面に凹凸が形成されており、この左側ブレード１２Ｌ１のフランジ部１６ｂに係合するようにモータ１３が上枠１１Ｕの上面に取付けられる。左側ブレード１２Ｌは、最も中央寄りの左側ブレード１２Ｌ１がモータ１３に駆動されることにより、左連結バー２０を介して回転駆動される。つまり、モータ１３が直接駆動する最も中央寄りの左側ブレード１２Ｌ１と左連結バー２０とが、モータ１３の駆動力を左側ブレード１２Ｌに伝達する動力伝達機構を構成する。
【００３２】
開状態において（図４）、最も中央寄りに配置された左側ブレード１２Ｌ１の後部と、右側ブレード１２Ｒのうち最も中央寄りに配置された右側ブレード１２Ｒ１の前部とは、Ｓ字状のリンク２４により連結されている。これにより、右連結バー２２が左連結バー２０と同期して揺動し、右側ブレード１２Ｒと左側ブレード１２Ｌとが同時且つ左右対称に開閉作動を行う。つまり、リンク２４が、左連結バー２０と右連結バー２２とを同期して揺動させる同期手段を構成する。
【００３３】
例えば、図４の開状態において左側ブレード１２Ｌがモータ１３により閉方向に駆動され、図５に示すように左側ブレード１２Ｌの後部が左方に移動すると、リンク２４が連結する最も内側の右側ブレード１２Ｒ１の前部も左方に移動し、右連結バー２２によって連結されたすべての右側ブレード１２Ｒが閉方向に駆動される。つまり、モータ１３が直接駆動する最も中央寄りの左側ブレード１２Ｌ１と、この左側ブレード１２Ｌ１に一端が連結するリンク２４と、リンク２４の他端が連結する最も中央寄りの右側ブレード１２Ｒ１と、右連結バー２２とが、モータ１３の駆動力を右側ブレード１２Ｒに伝達する動力伝達機構を構成する。
【００３４】
このように動力伝達機構が構成されたことにより、外気導入開口３の左右方向の中央を対称軸にして左右対称に配置された右側ブレード１２Ｒと左側ブレード１２Ｌとを対称的に回動させることができる。
【００３５】
左連結バー２０の右端付近には、一端が上枠１１Ｕに係止された第１引張コイルばね２５の他端が係止されている。第１引張コイルばね２５は、左連結バー２０を常時右方すなわち開方向に付勢しており、モータ１３が故障した場合などにもモータ１３のロータを回転させてブレード１２を開位置に回動させるフェールセール機能を果たす。
【００３６】
ここでは第１引張コイルばね２５は、図６に示すように、開状態において１１．６Ｎで左連結バー２０を引張り、閉状態において２７．７Ｎで左連結バー２０を引張り、ブレード１２が中間位置にある状態（以下、半開状態と称する）において２２．１Ｎで左連結バー２０を引張っている。そのため、左側ブレード１２Ｌには、図７（Ａ）に示すように、ブレード１２の位置（回動角度）に応じ、第１引張コイルばね２５の引張力のうち回動方向（ブレード１２の回動角度に直交する方向）の分力が開方向トルク（以下、第１ばねトルクＴ２５と称する。）として作用する。
【００３７】
また、図４および図５に示すように、左連結バー２０の左端近傍には、一端が上枠１１Ｕに係止された左第２引張コイルばね２６Ｌの他端が係止されている。同様に、右連結バー２２の右端付近には、一端が上枠１１Ｕに係止された右第２引張コイルばね２６Ｒ（図１）の他端が係止されている。左第２引張コイルばね２６Ｌは、ブレード１２が開位置にあるとき（図４）には、ブレード１２の延在方向である前方に対して斜め右に左連結バー２０を引張っており、ブレード１２が閉位置にあるとき（図５）には、ブレード１２の延在方向である右方に対して斜め前方に左連結バー２０を引張っている。つまり、両第２引張コイルばね２６Ｌ、２６Ｒは、ブレード１２が開位置にあるときに対応する連結バー２０、２２を開方向に付勢し、ブレード１２が閉位置にあるときに対応する連結バー２０、２２を閉方向に付勢するターンオーバースプリングである。
【００３８】
ここでは両第２引張コイルばね２６は、図６に示すように、開状態において４．０Ｎで左連結バー２０を引張り、閉状態において４．０Ｎで左連結バー２０を引張り、半開状態において４．８Ｎで左連結バー２０を引張っている。そのため、ブレード１２には、図７（Ｂ）に示すように、ブレード１２の位置（回動角度）に応じ、第２引張コイルばね２６の引張力のうち回動方向（ブレード１２の回動角度に直交する方向）の分力が開方向トルクまたは閉方向トルク（以下、第２ばねトルクＴ２６と称する。）として作用する。
【００３９】
したがって、左連結バー２０および右連結バー２２には、第１ばねトルクＴ２５および第２ばねトルクＴ２６の合算値（以下、合計ばねトルクＴｓと称する。）が、図７（Ｃ）に示すように負荷される。合計ばねトルクＴｓは、全閉位置において最も小さく、ブレード１２が開方向に回動するにつれて大きくなっている。全閉状態での合計ばねトルクＴｓ１は、図７（Ｃ）に破線で示す、非通電状態のモータ１３のロータを回転させてブレード１２を回動させるために必要なトルク（ブレード１２および動力伝達機構の摩擦抵抗並びにモータ１３のコギングトルクに対抗するトルク。以下、フェールセーフトルクＴｆｓと称する。）よりも大きく、且つこのフェールセーフトルクＴｆｓに近い値となるように設定されている。また、第１引張コイルばね２５および第２引張コイルばね２６を組み合わせることにより、合計ばねトルクＴｓは、全閉近傍の回動角度においてフェールセールとして機能し得る開方向範囲で小さな値となる一方で、それ以外の広い回動角度範囲において、開方向の比較的大きく且つ突出しない（変化が少ない）値となっている。
【００４０】
また、図６に示すように、閉位置にあるブレード１２は走行風による風圧を受ける。この風圧は車速に応じて変化する。したがって、ブレード１２には合計ばねトルクＴｓに加え、車速およびブレード１２の回動角度に応じて変化する風圧によるトルクが作用する。この風圧によるトルクの最大値（以下、風圧トルクＴｗと称する。）は、走行風を受けてもブレード１２を閉じておくべき所定車速における風圧の値に、閉位置にあるブレード１２における回動軸に対して右側および左側の受圧面積の差（開位置にあるブレード１２の回動軸から前端および後端（正確には隣接するブレード１２によって覆われない位置）までの寸法差に応じた受圧面積の差）を乗算した荷重に応じた値である。風圧トルクＴｗは、図８（Ａ）に示すように、全閉状態において最も大きな値（全閉状態での風圧トルクＴｗ１）となり、全開状態において最も小さくなる。
【００４１】
したがって、所定車速での車両走行時には、図８（Ｂ）に実線で示すような合計トルクＴｔがブレード１２に作用する。なお、図８（Ｂ）中、仮想線（二点鎖線）は合計ばねトルクＴｓを示しており、合計ばねトルクＴｓに図８（Ａ）の風圧トルクＴｗを合算した値が合計トルクＴｔとなる。
【００４２】
モータ１３は、エンジン冷却水の温度などに応じて駆動制御される。エンジン始動時などの冷却水温度が低いときには、ブレード１２を閉位置に回転駆動すべく、図８（Ｂ）に破線で示す閉方向の駆動トルクＴｄに応じた比較的大きな閉方向の電流がモータ１３に供給される。この駆動トルクＴｄは、合計トルクＴｔの最大値よりも大きな値（絶対値）に設定される。その後、閉状態を維持する間は、ブレード１２を閉位置に保持すべく、図８（Ｂ）に一点鎖線で示す保持トルクＴｈに応じた比較的小さな閉方向の電流がモータ１３に供給され続ける。一方、暖機により冷却水温度が上昇してくると、ブレード１２を開位置に回転駆動すべく、図８（Ｂ）に破線で示す開方向の駆動トルクＴｄに応じた比較的大きな開方向の電流がモータ１３に供給される。
【００４３】
ここでは、図８（Ｂ）に破線で示す閉方向および開方向の駆動トルクＴｄを、方向が異なる同一の大きさとしている。また、図８（Ｂ）に一点鎖線で示す保持トルクＴｈを、全閉状態での合計トルクＴｔ１と方向が異なる同一の大きさとしている。
【００４４】
このように、ブレード１２を閉じている間は電流が常時モータ１３に供給されるが、全閉状態における合計ばねトルクＴｓ１がフェールセーフ機能を発揮し得る範囲で（Ｔｓ１＞Ｔｆｓ）小さな値に設定されることにより、閉状態を維持するための電流を小さくすることが可能になる。また、全閉位置近傍以外の広い回動角度範囲において、合計ばねトルクＴｓが比較的大きく且つ突出しない開方向の値となることにより、開方向へのフェールセーフ作動の信頼性確保と、ブレード１２の駆動に必要なモータ１３の出力低減との両立が可能になる。
【００４５】
さらに、モータ１３が、全閉状態での合計トルクＴｔ１に相当する保持トルクＴｈをもってブレード１２を閉位置に保持するため、全閉状態での合計ばねトルクＴｓ１に加え、所定車速での走行風を受けても、ブレード１２を閉位置に保持できるうえ、所定車速での走行による風圧よりも大きな、水溜り突入時の水圧などの圧力が加わったときには、保持トルクＴｈに抗してブレード１２が開作動するため、過大圧力によるブレード１２の破損が防止される。
【００４６】
また、図４の開状態において、ブレード１２における回動軸から前端までの寸法が回動軸から後端に重なる隣接するブレード１２の先端までの寸法よりも小さくなる、すなわち、正面視において、閉位置にあるブレード１２における閉方向のトルクを発生させる後端側の受圧面積が開方向のトルクを発生させる前端側の受圧面積よりも小さくなる位置に回動軸（上側軸１６および下側軸１７）が設定されたことにより、走行風圧が開方向の風圧トルクＴｗとなってブレード１２に作用するため、モータ１３が故障したときにブレードが閉位置に留まったとしても、エンジンが高温になりやすい車両走行時には、風圧トルクＴｗがブレード１２の開方向作動を補助し、エンジンがオーバーヒートになることがより確実に防止される。
【００４７】
ところで、暖機により冷却水温度が上昇したときであっても、外気温が低い場合、特に暖機中に自動車の走行を開始した場合などには、ブレード１２に付着している水分が凍結し、互いに隣接するブレード１２における閉状態で接触する（または近接する）部分や、最も外側のブレード１２における側枠と接触する（または近接する）部分が固着することがある。このような事態が生じると、ラジエータに冷却用空気が供給されず、エンジン冷却水温が上昇してしまう。そのため、このような場合にもブレード１２の回転駆動を可能にするために、本実施形態では、動力伝達機構が前記複数のブレード１２の開作動を時間差をもって順番に開始させるようにしている。以下に、時間差機構の構成について説明する。なお、時間差機構は、左側ブレード１２Ｌおよび右側ブレード１２Ｒともに同じ原理を用い、対称的な構成となっているため、ここでは左側ブレード１２Ｌについて説明する。
【００４８】
図５に示すように、左連結バー２０に形成された左側ブレード１２Ｌの凸部１９を係合させる複数の貫通孔２１は、最も中央寄りのものが真円に形成される一方、外側（左方）のものほど長手寸法が大きくなる長孔とされている。長孔とされた各貫通孔２１は、閉状態におけるブレード１２の回動方向（概ね前後方向）に対して前方に向かって外側に傾斜している。閉状態では、各ブレード１２の凸部１９は貫通孔２１の後端に位置している。
【００４９】
この状態から最も内側の左側ブレード１２Ｌ１が開方向へ駆動されると、最も内側の左側ブレード１２Ｌ１が開作動（回動）を開始し、所定の時間差（所定の回動角度差）をもって順番に外側の左側ブレード１２Ｌが開作動を開始する。ここでは、互いに隣接する左側ブレード１２Ｌ間の回動開始の角度差が２度に設定されており、最も内側の左側ブレード１２Ｌ１と最も外側の左側ブレード１２Ｌとの回動開始の角度差は１６度となる。図９は、最も外側の左側ブレード１２Ｌが開作動を開始した状態を示しており、この時点では最も左側内側のブレード１２Ｌ１は１６度回動している。
【００５０】
回動動作をより具体的に説明すると、図５の閉状態では、各左側ブレード１２Ｌの凸部１９は左連結バー２０の貫通孔２１に後端に係合している。なお、この状態では第２引張コイルばね２６Ｌが左連結バー２０の左端を前方に付勢している。最も内側の左側ブレード１２Ｌ１が回動を始めると、左連結バー２０は揺動するが、内側から２番目およびそれよりも外側の左側ブレード１２Ｌは、凸部１９が貫通孔２１内を移動するだけで回動しない。その後、最も内側の左側ブレード１２Ｌ１が２度回動したときに、内側から２番目の左側ブレード１２Ｌは、凸部１９が貫通孔２１の前端に係合し、回動を開始する。このように順に内側から左側ブレード１２Ｌが回動を開始し、最も外側の左側ブレード１２Ｌは、最も内側の左側ブレード１２Ｌ１が１６度回動したとき（図９）に、凸部１９が貫通孔２１の前端に係合し、回動を開始する。なお、各左側ブレード１２Ｌの凸部１９は、その後の回動動作中に貫通孔２１に対して相対的に前方に移動し、図４の開状態では、再度、対応する貫通孔２１の後端に係合した状態となる。
【００５１】
このように、複数の左側ブレード１２Ｌの開作動が時間差をもって順番に開始することで、左側ブレード１２Ｌが最も大きな駆動力を必要とする開作動の開始タイミングがずれるため、閉状態で水分の凍結などによって左側ブレード１２Ｌが固着していても、左側ブレード１２Ｌを開作動させるために必要な駆動力が小さくなる。これにより、出力が大きなモータ１３を用いることなく、水分が凍結した閉状態の左側ブレード１２Ｌを開作動させることができる。また、左連結バー２０に形成された複数の貫通孔２１の長さを左側ブレード１２Ｌの配置に応じて異ならせるという簡単な構成により、複数の左側ブレード１２Ｌの開作動を順番に開始させることができる。
【００５２】
本実施形態では、右連結バー２２が左連結バー２０と同様に構成され、左連結バー２０と同期して揺動するため、右側ブレード１２Ｒは、内側から順に、配置の対応する左側ブレード１２Ｌと同時に開作動を開始する。つまり、左側ブレード１２Ｌと右側ブレード１２Ｒとが左右対称に回転駆動される。そのため、ブレード１２が時間差をもって順番に開作動を開始しても、意匠的に美しい左右対称な動作を行うため、グリルシャッタ１０の商品性が向上する。また、自動車が走行中にブレード１２が回転駆動されても、ブレード１２に作用する風圧は、左右方向について互いに打ち消し合う力を発生させるため、ハンドリング操作に影響を及ぼすことがない。
【００５３】
一方、右側ブレード１２Ｒの開作動が、配置の対応する左側ブレード１２Ｌの開作動に対して回動角度にして１度分遅れて開始するようにしてもよい。このようにすれば、左側ブレード１２Ｌと右側ブレード１２Ｒとが交互に開作動を開始するため、ブレード１２を開作動させるために必要な駆動力をより小さくすることができる。そのうえ、ブレード１２が概ね左右対称な意匠的に美しい動作を行うため、モータ１３の小型化とグリルシャッタ１０の商品性向上との両立を実現できる。
対称な動作を行うため、
【００５４】
本実施形態では、右連結バー２２と左連結バー２０とがリンク２４により同期して駆動される。そのため、モータ１３の駆動力を一方（左連結バー２０）に伝達させるだけでよく、１つのモータ１３によりすべてのブレード１２を駆動できる。
【００５５】
また、本実施形態では、右連結バー２２と左連結バー２０とを同期して駆動する同期手段に、最も内側の左側ブレード１２Ｌ１および右側ブレード１２Ｒ１に枢着するリンク２４を用いているため、小石や泥などが飛来しても確実に作動し、動作の信頼性が確保される。なお、本実施形態では、リンク２４が左側ブレード１２Ｌおよび右側ブレード１２Ｒを連結しているが、例えば右連結バー２２が右側ブレード１２Ｒの前部を連結している形態であれば、右連結バー２２と左連結バー２０とを連結するようにリンク２４を取り付けてもよい。
【００５６】
本実施形態では、正面視において、右側ブレード１２Ｒのうち最も左方に位置するブレード１２と左側ブレード１２Ｌのうち最も右方に位置するブレード１２との間に、上枠１１Ｕと下枠１１Ｂとを連結する縦リブ１５が設けられたことにより、下枠１１Ｂの剛性が高まるとともに、ブレード１２で閉鎖できない外気導入開口３の中央部が正面視において縦リブ１５により閉鎖され、この部分からの外気の流入が抑制される。
【００５７】
さらに本実施形態では、モータ１３が上枠１１Ｕの上面に取付けられ、正面視で外気導入開口３と重ならない位置に配置されることにより、外気の流入がモータ１３により妨げられることがない。したがって、外気導入開口３から流入する外気量の減少を防止できる。そのうえ、飛来する小石などが外気導入開口３を通過しても、駆動源に衝突することがなく、グリルシャッタ１０の耐久性が向上する。
【００５８】
上記したように、外気導入開口３は車体前部の低い位置に配置されるため、グリルシャッタ１０には小石などの他、雨水や泥水もかかりやすい。そこで上記実施形態では、左連結バー２０および右連結バー２２を付勢する手段として、第１引張コイルばね２５および左右の第２引張コイルばね２６Ｌ、２６Ｒを用いている。つまり、引張コイルばねは、ねじりコイルばねなどに比べ、錆び付いても不勢力が変化しにくいため、この構成によってもグリルシャッタ１０の耐久性が向上している。
【００５９】
≪第１変形実施形態≫
次に、図１０を参照して本発明の本実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下の変形実施形態でも同様とする。
【００６０】
本変形実施形態では、左側ブレード１２Ｌと右側ブレード１２Ｒとを同期して作動させる同期手段として、Ｓ字状のリンク２４の変わりに、互いに噛み合う一対のセクタギヤ３４Ｌ、３４Ｒが用いられる。両セクタギヤ３４Ｌ、３４Ｒは、対応する最も内側の左側ブレード１２Ｌ１および右側ブレード１２Ｒ１に対し、それらの上側軸１１６１に同軸に取り付けられる。ここでは、左側ブレード１２Ｌ１に取り付けられたセクタギヤ３４Ｌの上部に、外周面に凹凸が形成されたフランジ部１１６ｂが形成され、このフランジ部１１６ｂに係合するようにモータ１３が上枠１１Ｕの上面に取付けられる。左側ブレード１２Ｌと右側ブレード１２Ｒとをこのように連結しても、両者を同期して回転駆動することができる。
【００６１】
≪第２変形実施形態≫
次に、図１１を参照して本発明の本実施形態について説明すると、本実施形態では、その中央が前方に突出する湾曲形状を呈する外気導入開口３に沿って、複数のブレード１２が中央で屈曲するように配置されている。なお、ここでは左側ブレード１２Ｌが斜め直線上に配置され、左連結バー２０が直線状を呈しているが、左側ブレード１２Ｌを湾曲線上に配置し、左連結バー２０を湾曲させてもよい。ブレード１２をこのように配置することにより、グリルシャッタ１０をより小型化することができる。
【００６２】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。例えば、状実施形態では、左右の連結バー２０、２２にそれぞれ貫通孔２１、２３を形成してブレード１２の凸部１９を係合させているが、凹部を形成して凸部１９を係合させてもよい。或いは、ブレード１２に貫通孔や凹部を形成し、左右の連結バー２０、２２に設けた凸部を係合させるようにしてもよい。また、上記実施形態では、左連結バー２０に第１引張コイルばね２５を、左右の連結バー２０、２２にぞれぞれ第２引張コイルばね２６Ｌ、２６Ｒを係合させて付勢力を加えているが、付勢手段として圧縮コイルばねやねじりコイルばねなど、異なる種類のばねを用いてもよい。また、第１引張コイルばね２５を２つ用意し、左右の連結バー２０、２２にそれぞれ第１引張コイルばね２５を係合させてもよい。一方、上記実施形態に示した本発明に係るの各構成要素は、必ずしも全てが必須ではなく、適宜取捨選択可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１      バンパ（車体）
３      外気導入開口
１０    グリルシャッタ
１１    枠体
１２    ブレード
１３    モータ（駆動手段）
１６    上側軸（回動軸）
１７    下側軸（回動軸）
２５    第１引張コイルばね（第１付勢手段）
２６Ｌ  左第２引張コイルばね（第２付勢手段）
２６Ｒ  右第２引張コイルばね（第２付勢手段）
１１６  上側軸（回動軸）
Ｔ２５  第１ばねトルク
Ｔ２６  第２ばねトルク
Ｔｄ    駆動トルク
Ｔｈ    保持トルク
Ｔｓ    合計ばねトルク
Ｔｔ    合計トルク
Ｔｔ１  全閉状態での合計トルク
Ｔｗ    風圧トルク
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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