(57)【要約】【課題】  重量の増大を抑え、発電効率が従来よりも高い車両用グリルシャッターを提供すること。【解決手段】  グリルシャッター１０は、ラジエータ３に外気を導入する外気導入口２１ａ、２１ｂに設けられるラジエータグリル２０ａ、２０ｂと、ラジエータグリル２０ａ、２０ｂとラジエータ３との間に設けられ、発電機能を有するクロスフローファン３０ａ、３０ｂと、を備え、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０によって、外気導入口２１ａ、２１ｂを閉じる閉位置と外気導入口２１ａ、２１ｂを開く開位置とを移動し、回転がロック制御又は回転が許容されるアンロック制御される構成である。【選択図】  図２
2012211559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータに外気を導入する外気導入口に設けられるラジエータグリルと、
前記ラジエータグリルと前記ラジエータとの間に設けられ、発電機能を有する電動冷却ファンと、
を備える車両用グリルシャッターであって、
前記電動冷却ファンは、制御装置によって、
前記外気導入口を閉じる閉位置と前記外気導入口を開く開位置とを移動し、
回転が規制されるロック制御又は回転が許容されるアンロック制御される
車両用グリルシャッター。
【請求項２】
エンジン暖機の場合、前記電動冷却ファンは、前記閉位置にあり且つロック制御される、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用グリルシャッター。
【請求項３】
走行風発電の場合、前記電動冷却ファンは、前記閉位置にあり且つアンロック制御される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用グリルシャッター。
【請求項４】
エンジン冷却の場合、前記電動冷却ファンは、前記開位置にある、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両用グリルシャッター。
【請求項５】
前記電動冷却ファンは、クロスフローファンである、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両用グリルシャッター。
【請求項６】
ラジエータに外気を導入する外気導入口に設けられるラジエータグリルと、
前記ラジエータグリルと前記ラジエータとの間に設けられ、発電機能を有する電動冷却ファンと、
を備える車両用グリルシャッターであって、
前記電動冷却ファンは、前記外気導入口を閉じる閉位置と前記外気導入口を開く開位置とを移動し、回転が規制されるロック状態又は回転が許容されるアンロック状態となる
車両用グリルシャッター
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機能を備えた車両用グリルシャッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用グリルシャッターでは、外気を導入する状態と外気を塞ぐ状態とを切り替える開閉式グリル機構と、開閉式グリル機構とは別に外気導入口と、開閉式グリル機構の後ろにラジエータと、電動冷却ファンと、コントローラと、ファン状態切替機構と、を備え、暖機運転時や所定車速以上走行時には開閉式グリル機構を閉塞して外気導入口に冷却ファンを向けることで発電を行なうものがある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
また、他の車両用グリルシャッターでは、電動冷却ファンを供える車両用熱交換器において、電動冷却ファンのピッチ角度を、高速走行時には水平にして走行風による空気抵抗を減少させ、低温時には垂直にしてエンジン側への走行風を遮断することによってエンジンの過冷却を防止し、車両の高速走行時や減速時には最適な角度に回動させラジエータを通過した走行風によって電動冷却ファンを回転させ、発電を行なうものがある（例えば特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３４８７４号公報
【特許文献２】特開２００５−２９１０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の車両用グリルシャッターでは、開閉式グリル機構と電動冷却ファンとを別々に設けている為、車両の重量が大きくなり燃費を悪化させる問題がある。また、電動冷却ファンを回転させて発電を行なう為の走行風を取込む外気導入口を車両正面に配置出来ない為、外気導入口を車両正面に配置した場合よりも走行風の取込みと電動冷却ファンで発電する場合に発電効率が低下する問題がある。
【０００６】
また特許文献２の車両用グリルシャッターでは、ラジエータを通過した走行風を利用する為、走行風の風速が落ち、冷却ファンによる発電効率が下がる問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、重量の増大を抑え、発電効率が従来よりも高い車両用グリルシャッター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】
【０００８】
本発明の第１の課題解決手段は、ラジエータに外気を導入する外気導入口に設けられるラジエータグリルと、前記ラジエータグリルと前記ラジエータとの間に設けられ、発電機能を有する電動冷却ファンと、を備える車両用グリルシャッターであって、前記電動冷却ファンは、制御装置によって、前記外気導入口を閉じる閉位置と前記外気導入口を開く開位置とを移動し、回転が規制されるロック制御又は回転が許容されるアンロック制御される構成である。
【０００９】
本発明の第２の課題解決手段は、エンジン暖機の場合、前記電動冷却ファンは、前記閉位置にあり且つロック制御される構成である。
【００１０】
本発明の第３の課題解決手段は、走行風発電の場合、前記電動冷却ファンは、前記閉位置にあり且つアンロック制御される構成である。
【００１１】
本発明の第４の課題解決手段は、エンジン冷却の場合、前記電動冷却ファンは、前記開位置にある構成である。
【００１２】
本発明の第５の課題解決手段は、前記電動冷却ファンは、クロスフローファンで構成される。
【００１３】
本発明の第６の課題解決手段は、ラジエータに外気を導入する外気導入口に設けられるラジエータグリルと、前記ラジエータグリルと前記ラジエータとの間に設けられ、発電機能を有する電動冷却ファンと、を備える車両用グリルシャッターであって、前記電動冷却ファンは、前記外気導入口を閉じる閉位置と前記外気導入口を開く開位置とを移動し、回転が規制されるロック状態又は回転が許容されるアンロック状態となる構成である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車両用グリルシャッターでは、電動冷却ファンを開位置又は閉位置に移動して外気導入口を開閉し、電動冷却ファンをロック制御又はアンロック制御することで、グリルシャッター機能と発電機能とが一体で得られる。よって、従来の発電機とグリルシャッターとを別々に設ける場合と比べて、重量の増大を抑えることができる。また、電動冷却ファンは、ラジエータグリルとラジエータとの間に設けられる為、ラジエータグリルから導入された外気は直接電動冷却ファンに当たり、従来よりも高い発電効率が得られる。
【００１５】
また、エンジン暖機の場合、電動冷却ファンは、閉位置にあり且つロック制御されるため、車両走行時にラジエータへの外気の導入が抑制されエンジンの早期暖機が可能になる。更に、外気導入口を塞ぐことで走行抵抗が低減して、燃費向上が図れる。
【００１６】
また、走行風発電の場合、電動冷却ファンは、閉位置にあり且つアンロック制御されるため、車両の減速・制動時に外気により電動冷却ファンは回転して、走行風発電が可能で、走行エネルギー回生により燃費向上が図れる。更に、走行エネルギー回生時には、走行抵抗が増加するため、制動効果が得られる。
【００１７】
また、エンジン冷却の場合、電動冷却ファンは、開位置にあるため、外気は直接ラジエータに当たり、冷却性能を損なわない。
【００１８】
また、電動冷却ファンは、クロスフローファンであるため、外気導入口からの外気の多くを回生することが可能になり、走行エネルギー回生により燃費向上が図れる。
【００１９】
また、本発明の車両用グリルシャッターでは、電動冷却ファンを開位置又は閉位置に移動して外気導入口を開閉し、電動冷却ファンをロック状態又はアンロック状態とすることで、グリルシャッター機能と発電機能とが一体で得られる。よって、従来の発電機とグリルシャッターとを別々に設ける場合と比べて、重量の増大を抑えることができる。また、電動冷却ファンは、ラジエータグリルとラジエータとの間に設けられる為、ラジエータグリルから導入された外気は直接電動冷却ファンに当たり、従来よりも高い発電効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のグリルシャッターが設けられた車両の前方の斜視図である。
【図２】本発明のグリルシャッターで、エンジン暖機の場合の説明図である。
【図３】本発明のグリルシャッターで、走行風発電の場合の説明図である。
【図４】本発明のグリルシャッターで、エンジン冷却の場合の説明図である。
【図５】本発明のグリルシャッターで、エンジン冷却及び走行風発電の場合の説明図である。
【図６】本発明のグリルシャッターで、エンジン強制冷却の場合の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、グリルシャッター１０（車両用グリルシャッター）が設けられた車両１の前方の斜視図である。車両１の前方には、フロントバンパー２の上方の外気導入口２１ａ、下方の外気導入口２１ｂにラジエータグリル２０ａ、２０ｂが各々設けられている。グリルシャッター１０は、フロントバンパー２の内側で、ラジエータグリル２０ａ、２０ｂにより車両１の外側からは見えないように設けられている。
【００２３】
図２は、グリルシャッター１０でのエンジン暖機の場合の説明図である。グリルシャッター１０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂ（電動冷却ファン）と、クロスフローファン３０ａ、３０ｂを上下方向に移動する移動機構４０と、を備える構成である。
【００２４】
クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、ラジエータ３へ外気を導入する外気導入口２１ａ、２１ｂに設けられるラジエータグリル２０ａ、２０ｂとラジエータ３との間で、フロントバンパー２内の曲線部に沿うように収納される。クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、ラジエータ３を冷却する冷却ファンとしての機能と、走行風を受けて回転して発電する発電機としての機能とを備える。また、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０により回転が規制されるロック制御又は回転が許容されるアンロック制御される。
【００２５】
移動機構４０は、アクチュエータ４１と、アクチュエータ４１により上下方向に移動するガイド４２ａ、４２ｂとから構成される。ガイド４２ａ、４２ｂの端部には、クロスフローファン３０ａ、３０ｂが各々取り付けられ、ガイド４２ａ、４２ｂと一体で上下方向に移動する。
【００２６】
図２では、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０により外気導入口２１ａ、２１ｂを閉じた位置（以下閉位置）で、回転がロック制御された状態である。
【００２７】
図３は、走行風発電の場合の説明図である。クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０により閉位置で、回転がアンロック制御された状態である。車両１の減速、制動時等において、外気導入口２１ａ、２１ｂから流入した外気は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂを回転して、エンジンルーム５内から掃気される。このときクロスフローファン３０ａ、３０ｂは発電機として機能し、走行エネルギーを回生する。
【００２８】
車両１の上方に設けたクロスフローファン３０ａは、図中時計回りに回転し、外気導入口２１ａから流入した外気をエンジンルーム５内の上方へ掃気する。車両１の下方に設けたクロスフローファン３０ｂは、図中反時計回りに回転し、外気導入口２１ｂから流入した外気をエンジンルーム５内の下方へ掃気する。このとき、エンジンルーム５内に流入した外気は、ラジエータ３を回避するように上下方向に掃気されるため、外気がラジエータ３に直接当たることを抑制する。
【００２９】
図４は、エンジン冷却の場合の説明図である。クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０により外気導入口２１ａ、２１ｂが開く位置（以下開位置）の状態である。クロスフローファン３０ａは、アクチュエータ４１により車両１の下方の外気が直接当たらない位置に移動する。クロスフローファン３０ｂも同様に、アクチュエータ４１により車両１の上方の外気が直接当たらない位置に移動する。クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０によりロック制御され、発電機としては機能しない。車両１の走行状態において、外気導入口２１ａ、２１ｂから流入した外気は直接ラジエータ３に当たり、エンジンルーム５内から掃気される。
【００３０】
図５は、エンジン冷却及び走行風発電の場合の説明図である。クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０により開位置と閉位置との間にある。車両１の走行状態において、外気導入口２１ａ、２１ｂから流入した外気の一部は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂに当たり、クロスフローファン３０ａ、３０ｂを回転して発電する。残りの外気は、直接ラジエータ３に当たりエンジン４の冷却に使われる。
【００３１】
図６は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂでのエンジン強制冷却の場合の説明図である。車両１の登坂時、渋滞時では、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０より電力が供給されて回転し、強制冷却用ファンとして機能する。
【００３２】
車両１の上方に設けたクロスフローファン３０ａは、図中反時計回りに回転し、外気導入口２１ａから取り入れられた外気はクロスフローファン３０ａを介して、ラジエータ３に送られ、ラジエータ３を強制冷却する。車両１の下方に設けたクロスフローファン３０ｂは、図中時計回りに回転し、外気導入口２１ｂから取り入れられた外気はクロスフローファン３０ｂを介して、ラジエータ３に送られ、ラジエータ３を強制冷却する。
【００３３】
次に、本発明のグリルシャッター１０の制御動作について説明する。
【００３４】
（エンジン暖機の場合）
車両１のエンジン４を早期に暖機する場合、図２に示すように、制御装置５０は、アクチュエータ４１を駆動して、クロスフローファン３０ａが外気導入口２１ａを閉位置までガイド４２ａを上昇させ、クロスフローファン３０ｂが外気導入口２１ｂを閉位置までガイド４２ｂを下降させる。制御装置５０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂが閉位置で、クロスフローファン３０ａ、３０ｂの回転をロック制御する。
【００３５】
（走行風発電の場合）
車両１の減速、制動時等においては、図３に示すように、制御装置５０は、アクチュエータ４１を駆動して、クロスフローファン３０ａが外気導入口２１ａを閉位置までガイド４２ａを上昇させ、クロスフローファン３０ｂが外気導入口２１ｂを閉位置までガイド４２ｂを下降させる。制御装置５０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂが閉位置で、クロスフローファン３０ａ、３０ｂの回転をアンロック制御する。制御装置５０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂで発電した電力を図示しない蓄電池に貯える。
【００３６】
（エンジン冷却の場合）
車両１のエンジン４の冷却要求時には、図４に示すように、制御装置５０は、アクチュエータ４１を駆動して、クロスフローファン３０ａが外気導入口２１ａを開位置までガイド４２ａを下降させ、クロスフローファン３０ｂが外気導入口２１ｂを開位置までガイド４２ｂを上昇させる。制御装置５０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂが開位置で、クロスフローファン３０ａ、３０ｂの回転をロック制御する。
【００３７】
（エンジン冷却及び走行風発電の場合）
車両１の走行時でエンジン４の冷却を制御しながら発電する場合、図５に示すように、制御装置５０は、アクチュエータ４１を駆動して、クロスフローファン３０ａ、３０ｂを閉位置と開位置との間に移動させる。そして制御装置５０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂの回転をアンロック制御する。制御装置５０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂで発電した電力を図示しない蓄電池に貯える。制御装置５０は、エンジン４の冷却状態が最適となるようにクロスフローファン３０ａ、３０ｂの位置を上下方向に適宜変更する。
【００３８】
（エンジン強制冷却の場合）
車両１の登坂時、渋滞時には、図６に示すように、制御装置５０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂを閉位置に制御する。制御装置５０は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂに電力を供給して回転制御し、エンジン４の冷却状態が最適となるようにラジエータ３を強制冷却する。
【００３９】
次に、本発明のグリルシャッター１０の効果について説明する。
【００４０】
グリルシャッター１０では、クロスフローファン３０ａ、３０ｂを開位置又は閉位置に移動して外気導入口２１ａ、２１ｂを開閉し、クロスフローファン３０ａ、３０ｂをロック制御又はアンロック制御することで、グリルシャッター機能と発電機能とが一体で得られる。よって、従来の発電機とグリルシャッターとを別々に設ける場合と比べて、重量の増大を抑えることができる。また、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、ラジエータグリル２０ａ、２０ｂとラジエータ３との間に設けられる為、ラジエータグリル２０ａ、２０ｂから導入された外気は直接クロスフローファン３０ａ、３０ｂに当たるため、従来よりも高い発電効率が得られる。
【００４１】
また、エンジン暖機の場合、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、閉位置にあり且つロック制御されるため、車両１の走行時にラジエータ３への外気の導入が抑制されエンジン４の早期暖機が可能になる。更に、外気導入口２１ａ、２１ｂを塞ぐことで走行抵抗が低減して、燃費向上が図れる。
【００４２】
また、走行風発電の場合、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、閉位置にあり且つアンロック制御されるため、車両１の減速・制動時に外気によりクロスフローファン３０ａ、３０ｂは回転して、走行風発電が可能で、走行エネルギー回生により燃費向上が図れる。更に、走行エネルギー回生時には、走行抵抗が増加するため、制動効果が得られる。
【００４３】
また、エンジン冷却の場合、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、開位置にあるため、外気は直接ラジエータ３に当たり、冷却性能を損なわない。
【００４４】
また、クロスフローファン３０ａ、３０ｂは、ラジエータグリル２０ａ、２０ｂが設けられるフロントバンパー２内の曲線部に収納可能である。更に、外気導入口２１ａ、２１ｂに沿ってクロスフローファン３０ａ、３０ｂを設けることで、外気導入口２１ａ、２１ｂからの外気を無駄なく使用することができ、走行エネルギー回生により燃費向上が図れる。
【００４５】
本実施例では、２個のクロスフローファン３０ａ、３０ｂを用いたが、１個又は３個以上でもよい。
【００４６】
また、クロスフローファン３０ａ、３０ｂはアクチュエータ４１を中心に上下方向対象に移動したが、別々に移動してもよい。
【００４７】
また、クロスフローファン３０ａ、３０ｂの移動は上下方向に限定されず、他の方向（例えば、左右方向）でもよい。
【００４８】
また、電動冷却ファンにクロスフローファン３０ａ、３０ｂを用いたが、これには限定されずに他の形式のファン（例えば、軸流ファン等）でもよい。
【００４９】
また、移動機構４０は、アクチュエータ４１によりガイド４２ａ、４２ｂを上下方向に移動する構成であるが、これには限定されず、例えばナットが螺合するガイドをアクチュエータで回転して、ナットに取り付けた電動冷却ファンを上下方向に移動する等の構成でもよい。
【００５０】
また、エンジン４の強制冷却は、クロスフローファン３０ａ、３０ｂが閉位置の場合に限定されず、開位置又は開位置と閉位置との間であってもよい。
【００５１】
また、本実施例の電動冷却ファン３０ａ、３０ｂは、制御装置５０によって、回転を規制されるロック制御又は回転が許容されるアンロック制御を行っているが、操作部を用いてリンク機構等を動作させて回転を規制されるロック状態又は回転が許容されるアンロック状態としてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  車両
３  ラジエータ
１０  グリルシャッター（車両用グリルシャッター）
２０ａ、２０ｂ  ラジエータグリル
２１ａ、２１ｂ  外気導入口
３０ａ、３０ｂ  クロスフローファン（電動冷却ファン）
５０  制御装置
【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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【図６】
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