JP5895352B2 - 自動車用の風量調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車等の自動車のフロントグリルから流入される気流の風量を調整する自動車用の風量調整装置に関する。

例えば特許文献１においては、ラジエータへの通風量を調節することを目的に、ラジエータの前方に配置される可変グリルユニットにおいて、前記可変グリルユニットは、車体に移動可能に取付けられたグリルと、このグリルを内蔵ワックスの熱膨張収縮で開閉するサーモワックスエレメントと、このサーモワックスエレメントのワックスを膨張せしめるヒータエレメントと、このヒータエレメントへの通電をラジエータに取付けられた水温センサの水温情報に基づいて制御する制御部とからなるラジエータ用可変グリルユニットが提案されている。

特開平６−１０６７１号公報

ところで、自動車の走行中、特に高速走行中において車体内に流入される風量が増加された際には自動車室内や動力源が冷却されすぎたり、雨水が浸入したりする虞がある。また、特許文献１のラジエータ用可変グリルユニットでは、グリルを内蔵ワックスの熱膨張収縮で開閉するように構成されているが、斯かる構成には各種エレメント、水温センサ、制御部が必要となるために装置の複雑化、高価格化、重量増加を招来し得る。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、自動車の走行速度に応じて車体内に流入される風量を調整することができると共に装置の簡素化、低廉化、軽量化を図り得る自動車用の風量調整装置を提供することにある。

本発明の自動車用の風量調整装置は、自動車の先端部を覆っているフロントグリルから流入する気流が通過する開口を開閉するように配設された羽根と、前記フロントグリルから流入する気流に基づいて前記羽根に前記開口を開閉させる開閉手段とを具備しており、開閉手段は、羽根の一の部位を昇降自在に支持する第一の支持機構と、羽根の一の部位に対して鉛直方向に関して一方側に位置する羽根の他の部位を自動車の前後方向に移動自在に支持する第二の支持機構とを具備しており、羽根の他の部位は、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して下方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して自動車の先端部側に位置するように、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して上方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して自動車の後端部側に位置するように配されている。

本発明の自動車用の風量調整装置によれば、特に、開閉手段は、フロントグリルから流入する気流が通過する開口を開閉するように配設された羽根の一の部位を昇降自在に支持する第一の支持機構と、羽根の一の部位に対して鉛直方向に関して一方側に位置する羽根の他の部位を自動車の前後方向に移動自在に支持する第二の支持機構とを具備しており、羽根の他の部位は、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して下方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して自動車の先端部側に位置するように、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して上方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して自動車の後端部側に位置するように配されているために、羽根の自重に基づいて当該羽根を開口開放位置に配置することができるので、自動車の低速走行時においては十分な通風量を確保することができる一方、フロントグリルから流入する気流の増加に応じて羽根に開口閉鎖を行わせることができるので、自動車の高速走行時においては開口を狭めて通風量を調整することができ、而して、自動車の走行速度に応じて車体内に流入される風量を調整することができると共に装置の簡素化、低廉化、軽量化を図り得る。

上述の本発明の自動車用の風量調整装置では、羽根の他の部位は、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して下方に位置しており、羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して自動車の先端部側に位置するように配されていてもよい。

上述の本発明の自動車用の風量調整装置では、羽根の他の部位は、羽根の他の部位が羽根の一の部位に対して上方に位置しており、羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心に対して自動車の後端部側に位置するように配されていてもよい。

本発明によれば、自動車の走行速度に応じて車体内に流入される風量を調整することができると共に装置の簡素化、低廉化、軽量化を図り得る自動車用の風量調整装置を提供し得る。

図１は、本発明の実施の形態の例の使用説明図である。 図２は、図１に示す風量調整装置の開口開放に関する側面説明図である。 図３は、図１に示す風量調整装置の開口閉鎖に関する側面説明図である。 図４は、図１に示す風量調整装置の一部説明図である。 図５は、図１に示す風量調整装置の開口開放に関する一部拡大説明図である。 図６は、図１に示す風量調整装置の開口閉鎖に関する一部拡大説明図である。 図７は、図１に示す例の使用説明図である。 図８は、図１に示す例の他の使用説明図である。

次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。

図１から図７において、自動車用の風量調整装置１（以下、風量調整装置１と称する）は、自動車２の先端部を覆っているフロントグリル３から流入する気流７が通過する開口４を開閉するように配設された羽根、本例では二枚の羽根５及び６と、フロントグリル３から流入する気流７に基づいて羽根５及び６に開口４を夫々開閉させる開閉手段８及び９とを具備している。自動車２は、電動機を動力源とする電気自動車からなっていてもよい。

フロントグリル３から流入された気流７は、図１に示すように開口４の開放時においては当該開口４を介してエンジンルームや車室１０内へと流入される一方、図７に示すように開口４の閉鎖時においては開口４を介するエンジンルームや車室１０内への流入は遮断されて車体外に吹き抜ける吹抜け口１１を通過して車体外に流出される。

羽根５は羽根６の上方に配されている。図６に示す開口閉鎖時においては、羽根５の下端部１２は羽根６の上端部１３に当接し、これにより当該羽根５及び６は互いに協働して開口４を閉鎖する。

羽根５及び６は互いに同様に形成されており、開閉手段８及び９もまた互いに同様に形成されているので、以下、羽根５及び開閉手段８について詳細に説明し、羽根６及び開閉手段９については図に適宜符号ａを付してこれらの詳細な説明を省略する。

羽根５は、本例では自動車２の横方向Ｙに沿って伸びた矩形板状体からなり、その下端部１２には羽根６の上端部１３に当接する当接段部１４が形成されている。

羽根５は、その自重に基づいて自動車２の先端部側２５に向かって移動を生じて、図３及び図６に示す開口閉鎖位置から図２及び図５に示す開口開放位置に向かって開口開放移動し、これにより開口４を開くようになっている。また、羽根５は、フロントグリル３から流入する気流７に基づいて自動車２の後端部側２６に向かって移動を生じて、図２及び図５に示す開口開放位置から図３及び図６に示す開口閉鎖位置に向かって開口閉鎖移動し、これにより開口４を閉じるようになっている。羽根５は、自動車２の停止時においては開口開放位置で静止した状態となり、自動車２の走行に起因して生じる気流７に応じて開口閉鎖移動によって開口４を狭めるようになっている。

開閉手段８は、開口４を画成している通気路１５に装着される縦長の支持部材１６と、羽根５を支持部材１６に連結していると共に、羽根５の上端１７側の一の部位１８を鉛直方向Ｚにおいて昇降自在に支持する第一の支持機構１９と、羽根５を支持部材１６に連結していると共に、羽根５の部位１８に対して下方に位置する当該羽根５の他の部位２０を自動車２の前後方向Ｘに移動自在に支持する第二の支持機構２１とを具備している。

羽根５の部位２０は、羽根５が開口閉鎖位置にある場合に当該羽根５の重心Ｇに対して自動車２の先端部側２５に位置するように配されている。

支持機構１９は、羽根５の上端１７の部位１８に装着されていると共に支持部材１６に対して昇降する軸体３１と、部位１８を昇降させる方向に伸びていると共に部位１８に接して当該部位１８を昇降自在に支持するように支持部材１６に形成された支持面３２とを具備している。

軸体３１には転動ローラが装着されていてもよい。軸体３１は、斯かる転動ローラの装着によって支持面３２に円滑に案内支持される。

支持部材１６には、部位１８を昇降させる方向に伸びた長孔又はスリット、本例では長孔３３が形成されており、支持面３２は、長孔３３を画成している面からなる。支持面３２は、鉛直方向Ｚに伸びた部位３４と、当該部位３４の上端に連接していると共に先端部側２５から後端部側２６に向かって上方に傾斜する方向に伸びた部位３５とを具備している。部位３４においては軸体３１を鉛直方向Ｚに案内支持し、部位３５においては軸体３１を前記傾斜する方向に案内支持する。尚、支持面３２は、部位３５を省略して鉛直方向Ｚに伸びた部位３４のみから形成されていてもよい。

支持機構２１は、部位２０に装着されている軸体４１と、前後方向Ｘに伸びていると共に部位２０に接して当該部位２０を前後方向Ｘに移動自在に支持するように支持部材１６に形成された支持面４２とを具備している。

軸体４１には転動ローラが装着されていてもよい。軸体４１は、斯かる転動ローラの装着によって支持面４２に円滑に案内支持される。

部位２０に装着された軸体４１は、羽根５が開口閉鎖位置にある場合に当該羽根５の重心Ｇに対して上方に且つ先端部側２５に位置するように配されている。軸体４１は、羽根５が開口開放位置にある場合に羽根５の重心Ｇと鉛直方向Ｚに伸びる同一直線上に位置する。

支持面４２は、支持部材１６に前後方向Ｘに伸びて形成された長孔４３を画成する面からなる。羽根５が開口開放位置から開口閉鎖位置に配される場合に当該羽根５の部位２０に当接する支持面４２の部位４５は前後方向Ｘに伸びており、軸体４１を前後方向Ｘに直動自在に支持するようになっている。羽根５が開口開放位置にある場合に当該羽根５に当接する支持面４２の部位Ｐ１に対して先端部側１２に位置する当該支持面４２の部位４６は、水平線に対して先端部２５側から後端部２６側に向かって下方に傾斜している。部位４６における接線の水平線に対する傾斜角は、先端部２５側から後端部２６側に向かって漸減している。部位４６に当接する軸体４１は、後端部２６側から先端部２５側への移動により上方に変位する一方、先端部側２５側から後端部２６側への移動により下方に変位する。部位Ｐ１における接線の水平線に対する傾斜角は０度である。

斯かる支持機構１９及び２１は、部位１８及び２０を夫々横方向Ｙに伸びた水平軸の回りで回動自在に夫々支持している。支持部材１６は、本例では羽根５の横方向Ｙにおける両端部の夫々に隣接して設けられており、支持機構１９及び２１の夫々は、羽根５の横方向Ｙにおける両端部の夫々において当該羽根５及び支持部材１６に連結されている。

羽根５が開口開放位置にある場合には、羽根５の重心Ｇと部位２０とが鉛直方向Ｚに伸びる同一直線上に夫々位置するために、羽根５はその自重によりバランスを保って静止する。斯かる静止状態にある羽根５は、気流７に基づいて開口閉鎖移動自在な状態にある。ここで、自動車２の走行により、フロントグリル３から流入される気流７が生じると、羽根５が当該気流７に基づいて開口開放位置から開口閉鎖移動し、これにより、部位２０が重心Ｇに対して先端部側２５に位置するために、羽根５には開口閉鎖移動力に抗する抗移動力としての開口開放移動力が与えられる。開口閉鎖移動力が抗移動力としての開口開放移動力よりも上回っている場合には、羽根５は開口閉鎖移動をし、また、開口閉鎖移動力が抗移動力としての開口開放移動力よりも下回っている場合には、羽根５は開口開放移動をして開口開放位置に復帰する。

羽根５が開口閉鎖位置にある場合には、部位２０と重心Ｇとを結ぶ線は、鉛直線に対して、先端部側２５から後端部側２６に向かって下方に傾斜しており、この傾斜角は、羽根５が開口開放移動によって開口開放位置に近づくに連れて漸減し、羽根５が開口開放位置に配された際に０度となる。部位２０と重心Ｇとを結ぶ線が鉛直線に対して先端部側２５から後端部側２６に向かって下方に傾斜している場合には、羽根５にはその自重に基づく開口開放移動力が付与され、部位２０と重心Ｇとを結ぶ線の鉛直線に対する傾斜角が０度となった場合には、部位２０の位置と重心Ｇの位置との関係における開口開放移動力は生じない。

支持面４２は、本例では、部位４５において、前後方向Ｘに伸びており、軸体４１を前後方向Ｘに直動自在に支持するようになっているが、例えば、支持面４２の後端部側２６の部位が水平線に対して先端部側２５から後端部側２６に向かって上方に傾斜していてもよく、斯かる場合には、前記支持面４２の後端部側２６の部位における接線の水平線に対する傾斜角は、先端部側２５から後端部側２６に向かって漸増していてもよい。また、支持面４２の後端部側２６の部位における接線の水平線に対する傾斜角が先端部側２５から後端部側２６に向かって漸増している場合には、当該支持面４２の後端部側２６の部位において、羽根５が先端部側２５から開口閉鎖位置に向かって開口閉鎖移動するに連れて、開口閉鎖移動力に抗する抗移動力を漸増させることができる。

本例の風量調整装置１による開口開閉動作について以下説明する。自動車２の停止時においては、羽根５は開口開放位置で静止している。自動車２の走行においてフロントグリル３に流入される気流７が生じた際には、羽根５に対して先端部側２５が正圧に且つ後端部側２６が負圧になり、当該羽根５には気流７に基づく開口閉鎖移動力が付与され、この気流７に基づく開口閉鎖移動力によって羽根５が開口閉鎖移動し、開口４は狭められ、最終的には図３及び図６に示すように開口４を全閉する。開口４の全閉時においては、フロントグリル３から流入される気流７は吹抜け口１１を介して自動車２の車体外に排出される。羽根５の開口閉鎖移動量は、自動車２の走行速度上昇による気流７の風量増加に応じて増加する一方、自動車２の走行速度低下による気流７の風量減少に応じて減少する。このため、本例の風量調整装置１によれば、自動車２の走行速度が変化してもエンジンルームや車室１０内に流入する気流７を定風量に調整することができる。

気流７に基づく開口閉鎖移動力が生じなくなると、羽根５は、部位２０が前後方向Ｘにおいて重心Ｇに対して先端部側２５に位置しているために、羽根５には開口開放位置に向かう回動モーメントが付与され、羽根５は開口開放移動を開始する。軸体３１は、部位２０の先端部側２５に向かう移動に伴い、支持面３２に沿って下降する。羽根５に付与される開口開放位置に向かう回動モーメントは、羽根５が開口開放位置に近づくに連れて、部位２０と重心Ｇとを結ぶ線の鉛直線に対する傾斜角が漸減するために、次第に小さくなる。羽根５が開口開放移動により開口開放位置に到達すると、部位２０と重心Ｇとが鉛直方向Ｚに伸びる同一直線上に位置し、これにより羽根５の自重に基づく開口開放移動力が生じなくなり、而して、羽根５は開口開放位置で再び静止する。尚、羽根５が開口開放位置から開口閉鎖位置に向かって開口閉鎖移動する場合には、羽根５に付与される開口開放位置に向かう回動モーメントは次第に大きくなるので、前記開口閉鎖移動に抗する抗移動力としての開口開放移動力が漸増する。

羽根５が気流に基づいて開口開放位置から先端部２５側に向かって更に移動された場合には、部位４６が水平線に対して先端部側２５から後端部側２６に向かって下方に傾斜しているために、羽根５には、羽根５の先端部側２５に向かう移動力に抗する開口開放位置に向かう抗移動力が与えられ、斯かる抗移動力が羽根５の先端部側２５に向かう移動力を上回る場合には、羽根５は開口開放位置に向かって後端部側２６に移動して、開口開放位置に復帰する。ここで、部位４６における接線の水平線に対する傾斜角は、先端部側２５から後端部側２６に向かって漸減しているために、羽根５が開口開放位置から先端部側２５に向かって移動されるに連れて、羽根５の先端部側２５側に向かう移動力に抗する開口開放位置に向かう抗移動力は漸増する。

以上の風量調整装置１によれば、自動車２の先端部を覆っているフロントグリル３から流入する気流７が通過する開口４を開閉するように配設された羽根５及び６と、前記フロントグリル３から流入する気流７に基づいて前記羽根５及び６に前記開口４を開閉させる開閉手段８及び９とを具備しており、開閉手段８は、羽根５の一の部位１８を昇降自在に支持する支持機構１９と、羽根５の部位１８に対して鉛直方向Ｚに関して一方側、本例では下方側に位置する羽根５の他の部位２０を前後方向Ｘに移動自在に支持する支持機構２１とを具備しており、羽根５の部位２０は、羽根５の部位２０が部位１８に対して下方に位置している場合であって羽根が開口閉鎖位置にある際に、当該羽根５の重心Ｇに対して自動車２の先端部側２５に位置するように配されており、羽根６及び開閉手段９もまた羽根５及び開閉手段８と同様に形成されているために、羽根５及び６の自重に基づいて当該羽根５及び６を開口開放位置に配置することができるので、自動車２の低速走行時においては十分な通風量を確保することができる一方、フロントグリル３から流入する気流７の増加に応じて羽根５及び６に開口閉鎖を行わせることができるので、自動車２の高速走行時においては開口４を狭めて通風量を調整することができ、而して、自動車２の走行速度に応じて車体内に流入される風量を調整することができると共に装置の簡素化、低廉化、軽量化を図り得る。

尚、本例の風量調整装置１では、羽根５の他の部位２０が羽根５の一の部位１８に対して下方に位置しており、羽根５の他の部位２０は、羽根５が開口閉鎖位置にある際には当該羽根５の重心Ｇに対して自動車の先端部側２５に位置するように配されており、羽根６もまた羽根５と同様に配されているが、例えば、羽根５及び６のうちの少なくとも一方の他の部位２０が一の部位１８に対して上方に位置し、当該少なくとも一方の羽根が開口閉鎖位置にある際には当該羽根の重心Ｇに対して後端部側２６に位置するように配されていてもよい。

吹抜け口１１は、図１及び図７に示すようにボンネット側から気流７が吹き抜けるように形成されていてもよく、また、図８に示すように車体側部側から気流７が吹き抜けるように形成されていてもよい。

１ 風量調整装置
２ 自動車
３ フロントグリル
４ 開口
５、６ 羽根
７ 気流
８、９ 開閉手段
１９、２１ 支持機構

Claims (1)

1. 自動車の先端部を覆っているフロントグリルから流入する気流が通過する開口を開閉するように配設された羽根と、前記フロントグリルから流入する気流に基づいて前記羽根による前記開口の開閉を行わせる開閉手段とを具備しており、開閉手段は、羽根の一の部位を昇降自在に支持する第一の支持機構と、羽根の他の部位を自動車の前後方向に移動自在に支持する第二の支持機構とを具備しており、羽根の他の部位は、羽根が開口閉鎖位置にある際には、当該羽根の重心に対して自動車の先端部側に位置していると共に、当該羽根の一の部位に対して鉛直方向に関して下方に位置している自動車用の風量調整装置。

Images