(57)【要約】【課題】フラップ回転式のグリルシャッター機構において、フラップが開状態になったときに、邪魔物が無い大きな開口面積を持つ開状態を得ることができるグリルシャッター機構を提供する。【解決手段】開口部１２を有するフレーム１１と、開口部１２の開口面に平行な回転軸１３と、この回転軸の周りに回動して開口部１２を開閉するフラップ１４と、回転軸１３を支持して開口面に平行に移動する移動部材１５とを有して構成すると共に、移動部材１５を移動させたときに、フラップ１４を回転軸１３の回りに回動させるガイド１６を設けているように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のラジエータの前側に配置しているグリルシャッター機構において、
開口部を有するフレームと、前記開口部の開口面に平行な回転軸と、この回転軸の周りに回動して開口部を開閉するフラップと、前記回転軸を支持して前記開口面に平行に移動する移動部材とを有して構成すると共に、
前記移動部材を移動させたときに、前記フラップを前記回転軸の回りに回動させるガイドを設けていることを特徴とするグリルシャッター機構。
【請求項２】
回転駆動体側に設けたピニオンを前記移動部材側に設けたラックに係合させて、前記回転駆動体を回転させることにより、前記移動部材を移動させることを特徴とする請求項１記載のグリルシャッター機構。
【請求項３】
前記フラップと前記回転軸と前記移動部材と前記ガイドとからなる移動開閉機構を、一つの前記フレームに対して２つ設けて、前記移動部材に設けた前記ラックを前記ピニオンを挟んで対向させて配置すると共に、それぞれの前記移動部材の移動方向を反対にしている請求項１に記載のグリルシャッター機構。
【請求項４】
前記ガイドを前記フレームに設けている請求項１〜３のいずれか１項に記載のグリルシャッター機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両内の狭い空間に配置できるグリルシャッター機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の冷却システムには、車両の前部に配置されるラジエータの前側にグリルシャッター装置を装着しているものがある。このグリルシャッター装置は、通常走行時には走行風をラジエータの前方に導入するための開口部を設けているが、エンジン暖機時などでラジエータやエンジンに走行風を与えたくない場合や、高速走行時などで、ラジエータによるエンジン冷却水への冷却効果を適切な範囲内に維持するとともに、エンジンルーム内に過剰な空気を吸い込んで空気抵抗を増加するのを防止する場合には、開口部を閉じるようになっている。
【０００３】
このグリルシャッター装置としては、例えば、遮蔽板（フラップ）を回転軸を中心にして開放状態と遮蔽状態とを切り替える回転機構と、この回転機構が作動しないときに、この回転機構とは異なる遮蔽板（フラップ）を回転以外の方法で移動させることにより開口部を開放状態にする移動機構を設けているグリルシャッターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０４９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のグリルシャッターにおいては、遮蔽板（フラップ）の回転軸が矩形のフレームに支持され、遮蔽板（フラップ）の略９０度の回転により開放状態と遮蔽状態とを切り替えているが、解放状態において、フレームの内部に遮蔽板（フラップ）が略水平状態ではあるが残っているので、車両前方から見た時に、何枚かの遮蔽板（フラップ）が上下方向に配置され、それらの間に開口部が存在する状態になる。例えば、２枚の遮蔽板（フラップ）の場合には、上の遮蔽板（フラップ）の上側と、上と下の遮蔽板（フラップ）の間と、下の遮蔽板（フラップ）の下側の３つの開口部が生じることになる。
【０００６】
このような開口部では、遮蔽板（フラップ）により開口面積が減少する上に、空気の流れが遮蔽板（フラップ）により渦流が生じたりして、空気の流れが乱れたり、空気の流入抵抗が増すという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、フラップ回転式のグリルシャッター機構において、フラップが開状態になったときに、邪魔物が無い大きな開口面積を持つ開状態を得ることができるグリルシャッター機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明のグリルシャッター機構は、車両のラジエータの前側に配置しているグリルシャッター機構において、開口部を有するフレームと、前記開口部の開口面に平行な回転軸と、この回転軸の周りに回動して開口部を開閉するフラップと、前記回転軸を支持して前記開口面に平行に移動する移動部材とを有して構成すると共に、前記移動部材を移動させたときに、前記フラップを前記回転軸の回りに回動させるガイドを設けていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のグリルシャッター機構によれば、フラップ回転式のグリルシャッター機構において、フラップが開状態になったときに、フラップ自体を回転軸ごと、開口部の中心側からフレームの枠側に寄せることができて、風の出入りを邪魔する物が無い大きな開口面積を持つ開状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施の形態のグリルシャッター機構の構成を示す車両後方から見た図で、開口部が開いている状態を示す図である。
【図２】図１のグリルシャッター機構の構成を示す車両後方から見た図で、開口部が閉じている状態を示す図である。
【図３】図１のグリルシャッター機構のガイドを示す拡大図である。
【図４】開状態の回転軸の位置とフラップの回転角度の関係を示す模式的な図である。
【図５】中間状態の回転軸の位置とフラップの回転角度の関係を示す模式的な図である。
【図６】閉状態の回転軸の位置とフラップの回転角度の関係を示す模式的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施の形態のグリルシャッター機構について、図面を参照しながら説明する。この本発明に係る実施の形態のグリルシャッター機構は、トラックなどの車両のエンジンの冷却システムの一部であるラジエータの前側に配置されて、フロントグリルを通過してラジエータに導入される空気の量を調整する機構である。
【００１２】
図１〜図３に示す実施の形態のグリルシャッター機構１０では、このグリルシャッター機構１０は、開口部１２を有するフレーム１１と、開口部１２の開口面に平行な回転軸１３と、この回転軸１３の周りに回動して開口部１２を開閉するフラップ（シャッター部材）１４と、回転軸１３を支持して開口面に平行に移動する移動部材１５とを有して構成される。さらに、この移動部材１５を移動させたときに、フラップ１４を回転軸１３の回りに回動させるガイド１６を設けている。なお、フレーム１１に固定遮蔽部材１７を設けて、フラップ１４が閉状態になったときでも閉塞できない場所を塞いでおく。
【００１３】
そして、移動部材１５を移動させるための駆動力を発生する駆動モータ３０を設けている。この駆動モータ（回転駆動体）３０の回転軸３０ａに設けたピニオン３１を移動部材１５側に設けたラック１５ａに係合させて、駆動モータ３０を回転させることにより、移動部材１５を開口面に平行に移動させる。なお、移動部材１５は滑らかにフレーム１１に対して移動できるように、フレーム１１に溝などの案内機構（図示しない）を設けてフレーム１１から離れることなく移動できるように構成する。なお、この案内は、必ずしもフレーム１１側に設けずに、フレーム１１を設置する場所に設けられる外部の部材、例えば、フレーム１１を固定支持する部材等に設けてもよい。
【００１４】
このフラップ１４の回転軸１３の軸方向は、通常、このグリルシャッター機構１０が装着される車両の左右方向（Ｙ方向）とするが、この方向に限定する必要はなく、例えば、この移動方向を車両の上下方向（Ｚ方向）にしてもよい。また、回転軸１３の移動方向は回転軸１３の軸方向と直交する方向とする。
【００１５】
また、回転軸１３とフラップ１４と移動部材１５とガイド１６とからなる移動開閉機構を、一つのフレーム１１に対して２つ設けて、移動部材１５に設けたラック１５ａをピニオン３１を挟んで対向させて配置すると共に、それぞれの移動部材１５の移動方向を反対にする。また、ピニオン３１と２つの回転軸１３が一つの直線上に配置されて、しかも、２つの回転軸１３がこの直線状を移動するように、移動部材１５の回転軸１３側を内側に曲げた形状、言い換えると、Ｊ字形状に形成し、この内側部分に回転軸１３を配置すると、グリルシャッター機構１０の車両前後方向（Ｘ方向）の奥行を狭くすることができる。
【００１６】
また、フレーム１１に設けるガイド１６の形状は、図４〜図６に示すように、フラップ１４の後端を押圧しながら、回転軸１３の上下方向（Ｚ方向）の移動に伴って、フラップ１４の後端を押圧して、フラップ１４を回転軸１３回りに滑らかに回転させる形状であればよい。例えば、ガイド１６の形状は、円弧形状や楕円形上や放物線形状などの滑らかな曲線形状に形成される。また、このガイド１６はフラップ１４の後端部を押圧できる位置に配置される。このガイド１６とフラップ１４との関係を、回転軸１３の上下に伴うフラップ１４の回転を示す図４〜図６に示す。
【００１７】
また、移動部材１５のラック１５ａは、移動部材１５のピニオン３１側に凹部若しくは凸部を設けることで容易に形成することができる。特に凹部を溝や孔で構成すると、ラック１５ａを設けても移動部材１５の車両前後方向の厚みが増すことが無いので、このグリルシャッター機構１０の車両前後方向の設置スペースをより狭くすることができる。
【００１８】
また、駆動モータ３０の回転軸にピニオン３１を取り付けて、このピニオン３１をラック１５ａに係合する場合では、ピニオン３１の径を大きくすると、移動部材１５の移動速度が大きくなり、フラップ１４の開閉時間も短くなるが、このピニオン３１が占めるスペースが大きくなり、エンジンルームなどの狭い空間ではグリルシャッター機構１０の配置が難しくなる。一方、ピニオン３１の径を小さくすると、このピニオン３１が占めるスペースは小さくなるが、移動部材１５の移動速度が小さくなり、フラップ１４の開閉時間も長くなる。
【００１９】
また、駆動モータ３０の配置に関しては、比較的駆動モータ３０の径が大きい場合には、グリルシャッター機構１０の奥行（車両前後方向の長さ）が大きくなるので、できるだけ、車両前方側から見て、駆動モータ３０の少なくとも一部をフレーム１１より外側に配置する。これにより、グリルシャッター機構１０も後方に配置されるラジエータ（図示しない）やその他の部材（図示しない）に対して、邪魔にならいない位置に駆動モータ３０を配置することができるようになる。さらには、車両左右方向から見たときに、駆動モータ３０の一部がフレーム１１と重なるように配置して前後方向の設置スペースをより狭くすることが好ましい。
【００２０】
なお、車両前方側から見て、駆動モータ３０の回転軸３０ａ若しくはピニオン３１をフレーム１１より外側に配置する場合は、ラック１５ａをフレーム１１より外側にまで延伸させて、フレーム１１の外側でピニオン３１に、この延伸したラック１５ａを係合させることで対応してもよい。これにより、駆動モータ３０の配置位置の自由度が著しく増加する。
【００２１】
また、特に図示しないが、駆動モータ３０の回転軸３０ａに中間歯車を設け、この中間歯車にピニオン３１を歯合させてもよい。つまり、ピニオン３１と駆動モータ３０との間に中間歯車を介在させる。そして、このピニオン３１の歯数を中間歯車の歯数より少なくすると、中間歯車の歯数とピニオン３１の歯数の関係により、ピニオン３１の回転速度を駆動モータ３０の回転速度より大きくすることができるので、移動部材１５の移動速度を大きくでき、これにより、開口部１２の開閉時間を短くすることができる。さらには、中間歯車がある分だけラック１５ａと駆動モータ３０の位置関係の自由度が増すので、駆動モータ３０の配置位置の自由度を増すことができる。例えば、駆動モータ３０の回転軸３０ａの位置を車両前方から見てフレーム１１より外側に配置することが比較的容易になる。
【００２２】
さらに、上記の実施の形態のグリルシャッター機構１０においては、開口部１２を１箇所としているが、開口部１２を移動部材１５の移動方向、又は、この移動方向と直交若しくは交差する方向に複数有しているとともに、開口部１２のそれぞれを開閉するフレーム１１を幾つか設けて構成することもできる。この場合は、車両の前面の意匠に合わせて、いくつかの開口部を設けることができるので、大きな開口部を設ける代わりに複数の開口部を設けることができるようになり、車両の美的な外形を損なうことを回避できる。
【００２３】
また、駆動モータ３０の回転停止時の停止用のトルクが小さく、フラップ１４が走行風を受けることにより、フラップ１４が回動して、このフラップ１４が回転に伴い回転軸１３が移動してグリルシャッター機構１０を開状態にする可能性がある場合には、バネなどの導入により、走行風によるフラップ１４の回転トルクまたは回転軸１３の移動力をキャンセルするように構成してもよい。つまり、走行風により、フラップ１４の角度調整が困難な場合には、バネなどの補助力を導入により基に位置に戻る構成を追加してもよい。
【００２４】
上記のように、この実施の形態のグリルシャッター機構１０によれば、フラップ回転式のグリルシャッター機構１０において、フラップ１４が開状態になったときに、フラップ１４自体を回転軸１３ごと、開口部１２の中心側からフレーム１１の枠側に寄せることができて、風の出入りを邪魔する物が無い大きな開口面積を持つ開状態を得ることができる。また、車両の前後方向の設置スペースが比較的狭くて済むようになる。
【符号の説明】
【００２５】
１０  グリルシャッター機構
１１  フレーム
１２  開口部
１３  回転軸
１４  フラップ
１５  移動部材
１５ａ  ラック
１６  ガイド
１７  固定遮蔽部材
３０  駆動モータ
３０ａ  回転軸
３１  ピニオン
【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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