JP6318120B2 - グリルシャッタユニット - Google Patents

Description

本発明は、固定構造体及びグリルシャッタユニットに関するものである。

例えば、特許文献１に示すように、部材同士が係止爪によって位置決め及び固定された固定構造体は、自動車に対して多く備えられている。例えば、特許文献１には、バンパとフォグランプカバーとが係止爪によって係止された固定構造体が開示されている。また、特許文献２に示すようなグリルシャッタも、車体に固定されるエアガイドに係止爪によって固定され固定構造体を形成する。例えば、グリルシャッタでは、流入する空気を案内するエアガイドと、フラップを支持するフレームとが係止爪によって固定されている。このような係止爪は、部材同士を取り付ける場合に、相手側の部材に係止される係止位置となるまで、相手側の部材に当接することによって撓み、係止位置となったときに元の形状に復元することによって相手側の部材に係止される。

特開２００９−１０８８８７号公報 特開２０１３−１９９１７８号公報

上述のような固定構造体では、一方の部材と他方の部材とが同一材料によって形成されているとは限らず、いずれかの部材の剛性が高い場合がある。例えば、エアガイドよりもグリルシャッタのフレームの剛性が高く、かつ、エアガイドに対して係止爪が形成されている場合には、グリルシャッタのフレームに対してエアガイドを取り付けようとしたときに、係止爪の剛性が相手側の部材より低いことから大きく撓みやすい。このため、取付作業時の作業者の力加減によっては、係止爪が折れてしまう等の不具合が発生する場合があり、作業性が悪かった。また、取付後においても、係止爪が変形しやすいことから、車両の振動によって部材同士が僅かに変位し、ガタツキや異音等の原因となる。このため、従来、係止爪のみで部材同士を固定するのではなく、補助的にネジ等によって部材同士の固定を行っている。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、係止爪によって部材同士が固定される固定構造体において、取付時の係止爪の破損を防止すると共に、別途ネジを用いることなく部材同士を強固に固定可能とすることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。

第１の発明は、被係止部を有する第１部材と、上記第１部材よりも剛性が低い材料からなると共に上記被係止部に係止される係止爪を有する第２部材とを備える固定構造体であって、上記係止爪の撓みを抑制する補強部材を有するという構成を採用する。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記係止爪が、根元が上記第２部材のベース部に接続される可撓性板部と、上記可撓性板部の先端部から突出すると共に上記被係止部に当接される突起部とを有し、上記補強部材が、上記可撓性板部に対して固定され、上記可撓性板部の根元から先端に向く方向に沿った長尺状のリブからなるという構成を採用する。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記リブが、上記可撓性板部の上記突起部側の表面に対して形成されているという構成を採用する。

第４の発明は、上記第３の発明において、複数の上記リブを有すると共に、上記リブ同士の間が上記被係止部の配置領域とされているという構成を採用する。

第５の発明は、上記第２〜第４いずれかの発明において、上記係止爪が、上記突起部と上記可撓性板部とからなる段差部を有するという構成を採用する。

第６の発明は、グリルシャッタユニットであって、フラップを支持すると共に上記第１部材であるフレームと、上記フレームと固定されると共に上記第２部材であるエアガイドとを有する第１〜第５いずれかの発明である固定構造体からなるという構成を採用する。

本発明によれば、被係止部が設けられる第１部材よりも剛性が低い係止爪を有しており、この係止爪の撓みを抑制する補強部材が設けられている。このような補強部材により、第１部材に第２部材を取り付けようとしたときに、係止爪が第１部材に当たることによって大きく撓むことを抑制することができ、取付作業時等に係止爪が折れてしまう等の不具合が発生することを抑制することができる。さらに、取付後においても、補強部材によって係止爪の変形を抑え、車両の振動等によってガタツキや異音等が発生することを防止することができる。このため、補助的にネジ等によって第１部材と第２部材とを締結する必要がなくなる。このように、本発明によれば、係止爪によって部材同士が固定される固定構造体において、取付時の係止爪の破損を防止すると共に、別途ネジを用いることなく部材同士を強固に固定することが可能となる。

本発明の一実施形態におけるグリルシャッタユニットが設置される車両の正面図である。 本発明の一実施形態におけるグリルシャッタユニットの概略構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態におけるグリルシャッタユニットの概略構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態におけるグリルシャッタユニットが備える係止爪の拡大図であり、（ａ）が上方から見た斜視図であり、（ｂ）が下方から見た斜視図であり、（ｃ）が（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）が本発明の一実施形態におけるグリルシャッタユニットが備える係止爪と係止プレートとを含む拡大斜視図であり、（ｂ）が（ａ）の分解斜視図である。 本発明の一実施形態におけるグリルシャッタユニットが備える係止爪を係止プレートに係止するときの動作を説明するための断面模式図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る固定構造体の一実施形態について説明する。なお、本実施形態においては、グリルシャッタとエアガイドとからなるユニットをグリルシャッタユニットと称し、本発明の固定構造体をグリルシャッタユニットに適用した例について説明する。また、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態のグリルシャッタユニット１が設置される車両の正面図である。この図に示すように、車両１００の前面には、エンジンルーム内に外気を取り込むためのバンパ開口１０１が設けられている。本実施形態のグリルシャッタユニット１は、このようなバンパ開口１０１の内側に設けられている。

図２は、本実施形態のグリルシャッタユニット１の概略構成を示す斜視図である。また、図３は、本実施形態のグリルシャッタユニット１の概略構成を示す分解斜視図である。これらの図に示すように、本実施形態のグリルシャッタユニット１は、エアガイド２と、グリルシャッタ３とを備えている。

エアガイド２は、中央部に開口が形成された枠部材であり、不図示の固定部材によって車体に対して固定されている。このエアガイド２は、グリルシャッタ３と車体との間の隙間を埋めるように配置され、バンパ開口１０１に流入する空気をグリルシャッタ３に案内する。このエアガイド２は、グリルシャッタ３の後述するフレーム３ａよりも剛性が低い材料（すなわちヤング率が低い）から形成されており、例えばオレフィン系エラストマによって形成されている。このようなエアガイド２は、図３に示すように、ベースフレーム２ａ（ベース部）と、ベースフレーム２ａから車両の後方に向けて突出する係止爪２ｂとを備えている。

ベースフレーム２ａは、グリルシャッタ３よりも大きな矩形状の枠体であり、グリルシャッタ３の後述するフラップ３ｂが配置される領域を囲うように配置されている。係止爪２ｂは、ベースフレーム２ａの上辺部２ａ１と下辺部２ａ２とに対して水平方向に配列されて複数（本実施形態では３つずつ）形成されている。

図４は、ベースフレーム２ａの上辺部２ａ１に形成された係止爪２ｂの１つを拡大した拡大図であり、（ａ）が上方から見た斜視図であり、（ｂ）が下方から見た斜視図であり、（ｃ）が（ａ）のＡ−Ａ断面図である。これらの図に示すように、係止爪２ｂは、ベースプレート２ｂ１（可撓性板部）と、突起部２ｂ２と、湾曲防止リブ２ｂ３（補強部材）と、下面リブ２ｂ４とを備えている。なお、係止爪２ｂの説明において、ベースフレーム２ａの表面に対する垂直方向（図４（ｃ）の左右方向）を長手方向、当該長手方向と直行する水平方向（図４（ｃ）の紙面垂直方向）を幅方向と称する。

係止爪２ｂのベースプレート２ｂ１は、ベースフレーム２ａの上辺部２ａ１に根元が接続されると共に先端が車両の後方に向くように水平配置された可撓性の板状の部位である。このベースプレート２ｂ１は、上方から見た形状が、ベースフレーム２ａに接続される根元における水平方向の幅が先端における水平方向の幅よりも広くされた台形形状とされている。このようにベースプレート２ｂ１を台形形状とすることによって、ベースプレート２ｂ１とベースフレーム２ａとの接合面積を増やすことができ、係止爪２ｂの姿勢をより安定させることができる。

このようなベースプレート２ｂ１は、突起部２ｂ２が上方から押圧された場合に、先端が下方に移動するように湾曲し、突起部２ｂ２に対して押圧力が作用しなくなった場合に、元の形状に復元する。このベースプレート２ｂ１の上面の中央の領域（２つの湾曲防止リブ２ｂ３と突起部２ｂ２とで囲まれた領域）は、上方に向けて露出された平面領域Ｒとされている。

突起部２ｂ２は、ベースプレート２ｂ１の長手方向における先端部に形成された部位であり、ベースプレート２ｂ１から上方に向けて突出されている。この突起部２ｂ２は、幅方向の中央に配置される中央突起２ｂ５と、中央突起２ｂ５を挟んで両側に配置される低壁部２ｂ６とを有している。

中央突起２ｂ５は、低壁部２ｂ６よりも高く（すなわちベースプレート２ｂ１からの突出量が大きく）された部位である。この中央突起２ｂ５は、係止爪２ｂの先端側（図４（ｃ）の右側）に向けられた湾曲面２ｂ７と、係止爪２ｂの根元側（図４（ｃ）の左側）に向けられた直立面２ｂ８とを有している。湾曲面２ｂ７は、係止爪２ｂの長手方向の中央部が膨出されるように湾曲されており、低壁部２ｂ６の上面よりも高い位置に配置されている。このような湾曲面２ｂ７は、係止爪２ｂがグリルシャッタ３のフレーム３ａが備える係止プレート３ｆに係止されるときに係止プレート３ｆに対して摺動される。

直立面２ｂ８は、車両の前方（図４（ｃ）における左側）に向けられた面であり、上端が湾曲面２ｂ７に屈曲して接続され、下端がベースプレート２ｂ１の平面領域Ｒに屈曲して接続されている。この直立面２ｂ８は、係止プレート３ｆ（被係止部）の受面となっている。また、図４（ｃ）に示すように、本実施形態では、ベースプレート２ｂ１の平面領域Ｒと、この平面領域Ｒから立直された直立面２ｂ８と、平面領域Ｒの上方にて直立面２ｂ８と接続される湾曲面２ｂ７とによって、段差部２ｂ９が形成されている。

低壁部２ｂ６は、中央突起２ｂ５の幅方向における両側に配置されており、湾曲防止リブ２ｂ３に接続されている。これらの低壁部２ｂ６の高さは、湾曲防止リブ２ｂ３の高さと一致されている。これによって、低壁部２ｂ６と湾曲防止リブ２ｂ３とが高さ方向に段差部を生じることなく、低壁部２ｂ６の上面と湾曲防止リブ２ｂ３の上面とが面一に接続されている。

湾曲防止リブ２ｂ３は、台形状とされたベースプレート２ｂ１の斜辺の各々に沿うように、ベースプレート２ｂ１の幅方向の縁部に形成されており、ベースプレート２ｂ１の平面領域Ｒを幅方向から挟むように２つ配置されている。つまり、これらの湾曲防止リブ２ｂ３は、ベースプレート２ｂ１の突起部２ｂ２が形成されている側の表面（すなわち図４に示す係止爪２ｂにおいては上面）に形成されている。湾曲防止リブ２ｂ３の各々は、幅方向の寸法が長手方向の寸法よりも小さく、長手方向に延在する長尺状の形状とされている。また、湾曲防止リブ２ｂ３の各々の根元はベースフレーム２ａと接続されており、湾曲防止リブ２ｂ３の各々の先端は低壁部２ｂ６と接続されている。これらの湾曲防止リブ２ｂ３は、根元から先端に向かうに連れて互い近づくように、ベースフレーム２ａの法線に対して互いに傾斜されている。

これらの湾曲防止リブ２ｂ３は、突起部２ｂ２が上方から押圧されてベースプレート２ｂ１が湾曲するときに、ベースプレート２ｂ１と共に湾曲する。このため、湾曲防止リブ２ｂ３によって係止爪２ｂの湾曲時の抵抗力が増大し、湾曲防止リブ２ｂ３が形成されていない場合と比較して係止爪２ｂの剛性が高まる。つまり、本実施形態においては、剛性が低い材料からなるエアガイド２の係止爪２ｂの剛性が湾曲防止リブ２ｂ３によって高められている。

下面リブ２ｂ４は、図４（ｂ）に示すように、ベースプレート２ｂ１の下面側の根元部分に２つ形成されている。下面リブ２ｂ４の各々は、長手方向に延在して形成されている。これらの下面リブ２ｂ４は、係止爪２ｂのベースフレーム２ａへの接合を補強しており、係止爪２ｂが根元から折れることを防止する。

なお、上述のようにベースフレーム２ａには、上辺部２ａ１のみならず下辺部２ａ２にも係止爪２ｂが形成されている。この下辺部２ａ２に形成された係止爪２ｂは、図４を参照して説明した上辺部２ａ１に形成された係止爪２ｂの上下反転された形状であり、ここでの詳細な説明は省略する。

図３に戻り、グリルシャッタ３は、フレーム３ａと、フラップ３ｂと、リンク部材３ｃと、アクチュエータ３ｄとを備えている。フレーム３ａは、フラップ３ｂを回動可能に支持する枠状の部材であり、エアガイド２よりも剛性が高い材料から形成されている。このフレーム３ａは、例えばポリプロピレンによって形成されている。フレーム３ａの上辺部３ａ１には、エアガイド２の上辺部２ａ１に形成された係止爪２ｂに対応した開口３ｅが形成されている。また、これらの開口３ｅの上側の縁部には、先端が根元よりも低くなるように傾斜された係止プレート３ｆ（被係止部）が形成されている。これらの係止プレート３ｆは、開口３ｅの下側の縁部と隙間を空けるように配置されており、当該隙間に差し込まれたエアガイド２の係止爪２ｂが係止される。なお、図３には示されていないものの、フレーム３ａの下辺部３ａ２にも、上辺部３ａ１に形成された開口３ｅ及び係止プレート３ｆと上下反転形状の開口３ｅ及び係止プレート３ｆが形成されている。

図５（ａ）は、エアガイド２の係止爪２ｂと係止プレート３ｆとを含む拡大斜視図である。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）の分解斜視図である。これらの図に示すように、係止爪２ｂは、開口３ｅに差し込まれ、中央突起２ｂ５の直立面２ｂ８が係止プレート３ｆの先端に当接することによって係止プレート３ｆに対して係止される。このように係止爪２ｂが係止プレート３ｆに係止されることによって、エアガイド２とグリルシャッタ３とが固定されている。

図３に戻り、フラップ３ｂは、フレーム３ａに軸支されており、回動されることによってフレーム３ａの開口率を調整する。このようなフラップ３ｂは、上下方向の３列、車幅方向に２列設けられており、本実施形態では合計で１２個設置されている。ただし、フラップ３ｂの数は変更可能である。リンク部材３ｃは、全てのフラップ３ｂに接続されており、１つのフラップ３ｂ（駆動フラップ）の回動に同期させて他のフラップ３ｂを回動させる。アクチュエータ３ｄは、１つのフラップ３ｂに直接接続されており、このフラップ３ｂを駆動フラップとして回動させる。

このような構成の本実施形態のグリルシャッタユニット１によれば、グリルシャッタ３の開口率がフラップ３ｂの回動角度によって調整され、エアガイド２側から取り込まれた外気をグリルシャッタ３の開口率に応じた流量でエンジンルーム内に供給する。

この本実施形態のグリルシャッタユニット１を組み立てる場合、すなわちグリルシャッタ３に対してエアガイド２を取り付ける場合には、エアガイド２の係止爪２ｂをグリルシャッタ３の係止プレート３ｆに係止させることによってエアガイド２とグリルシャッタ３とを固定する。

図６は、係止爪２ｂを係止プレート３ｆに係止するときの動作を説明する断面模式図である。まず、図６（ａ）に示すように、係止爪２ｂを係止プレート３ｆの下方に差し込むと、係止爪２ｂの中央突起２ｂ５の湾曲面２ｂ７が係止プレート３ｆの下面に当接する。さらに、図６（ｂ）に示すように、係止爪２ｂを進行させると、係止プレート３ｆに案内されて係止爪２ｂの中央突起２ｂ５が下方に押し込まれる。このとき、係止爪２ｂの先端が下方に押し込まれ、ベースプレート２ｂ１が湾曲する。ここで、本実施形態においては、係止爪２ｂの撓みを抑制し、係止爪２ｂの剛性を向上させる湾曲防止リブ２ｂ３が形成されている。このため、ベースプレート２ｂ１が必要以上に湾曲することがない。例えば、作業者が無理にエアガイド２を押し込もうとしたときであっても、湾曲防止リブ２ｂ３によって係止爪２ｂの湾曲が防止され、この反力が作業者に伝わるため、係止爪２ｂが損傷する前に作業者が取付作業をやり直すことができる。

さらに、係止爪２ｂを進行させ、図６（ｃ）に示すように、係止爪２ｂの中央突起２ｂ５が係止プレート３ｆの先端位置を超えると、中央突起２ｂ５に対して押圧力が作用しなくなり、ベースプレート２ｂ１（すなわち係止爪２ｂ）が元の形状に復元する。これによって、係止プレート３ｆの先端が係止爪２ｂの直立面２ｂ８に当接し、係止爪２ｂが係止プレート３ｆに係止される。また、係止爪２ｂの中央突起２ｂ５が係止プレート３ｆの先端位置を超えると、段差部２ｂ９によって、係止爪２ｂが勢いよく元の形状に復元する。このとき、音及び振動が発生し、係止爪２ｂが係止プレート３ｆに係止されたことを作業者が体感することができる。

以上のような本実施形態のグリルシャッタユニット１によれば、係止プレート３ｆが設けられるグリルシャッタ３のフレーム３ａよりも剛性が低い材料からなる係止爪２ｂを有しており、この係止爪２ｂの撓みを抑制する補強部材として湾曲防止リブ２ｂ３が設けられている。このような湾曲防止リブ２ｂ３により、グリルシャッタ３のフレーム３ａに係止爪２ｂが形成されたエアガイド２を取り付けようとしたときに、係止爪２ｂがフレーム３ａに当たることによって大きく撓むことを抑制することができ、取付作業時等に係止爪２ｂが折れてしまう等の不具合が発生することを抑制することができる。さらに、取付後においても、湾曲防止リブ２ｂ３によって係止爪２ｂの変形を抑え、車両の振動等によってガタツキや異音等が発生することを防止することができる。このため、補助的にネジ等によってエアガイド２とグリルシャッタ３とを締結する必要がなくなり、従来、エアガイド２とグリルシャッタ３との締結に使用されていたネジを削減することが可能となる。

また、本実施形態のグリルシャッタユニット１においては、係止爪２ｂは、根元がベースフレーム２ａに接続されるベースプレート２ｂ１と、ベースプレート２ｂ１の先端部から突出すると共に係止プレート３ｆに当接される突起部２ｂ２（中央突起２ｂ５）とを有している。また、湾曲防止リブ２ｂ３は、ベースプレート２ｂ１に対して固定され、ベースプレート２ｂ１の根元から先端に向く方向に沿った長尺状とされている。このため、本発明の補強部材を簡素な構成とすることができ、エアガイド２の成形を容易に行うことができる。

また、本実施形態のグリルシャッタユニット１においては、湾曲防止リブ２ｂ３は、ベースプレート２ｂ１の突起部２ｂ２が形成された側の表面に対して形成されている。つまり、湾曲防止リブ２ｂ３は、ベースプレート２ｂ１の表裏面のうち、突起部２ｂ２と同じ面（表面）に形成されている。このため、係止爪２ｂの高さ寸法を大きくすることなく湾曲防止リブ２ｂ３を設置することが可能となる。

また、本実施形態のグリルシャッタユニット１においては、湾曲防止リブ２ｂ３が２つ形成されており、これらの間に係止プレート３ｆが配置される。つまり、湾曲防止リブ２ｂ３同士の間が係止プレート３ｆの配置領域とされている。このため、グリルシャッタ３に対してエアガイド２が取り付けられた後に、何らかの原因で係止爪２ｂに対して係止プレート３ｆが車幅方向に移動しようとした場合であっても、湾曲防止リブ２ｂ３が係止プレート３ｆに当たることによって係止プレート３ｆ（すなわちエアガイド２）がグリルシャッタ３に対して移動することを防止することができる。

また、本実施形態のグリルシャッタユニット１においては、係止爪２ｂが、突起部２ｂ２の中央突起２ｂ５とベースプレート２ｂ１とからなる段差部２ｂ９を有している。このため、係止爪２ｂの中央突起２ｂ５が係止プレート３ｆの先端位置を超えたときに係止爪２ｂを勢いよく急激に元の形状に復元させることができ、作業者に係止が完了したことを知らせることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、エアガイド２とグリルシャッタ３とを備えるグリルシャッタユニット１に本発明の固定構造体を適用した例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、剛性が異なる材料からなる２つの部材が固定された固定構造体に適用することが可能である。例えば、バンパとフォグランプカバーとが固定された固定構造体に本発明を適用することも可能である。

また、上記実施形態においては、湾曲防止リブ２ｂ３が係止爪２ｂの一部であり、係止爪２ｂの他の要素と同一材料からなる構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、湾曲防止リブ２ｂ３を係止爪２ｂとは他の部材とし、さらに係止爪２ｂと異なる材料から形成するようにしても良い。

１……グリルシャッタユニット、２……エアガイド（第２部材）、２ａ……ベースフレーム、２ｂ……係止爪、２ｂ１……ベースプレート（可撓性板部）、２ｂ２……突起部、２ｂ３……湾曲防止リブ（補強部材）、２ｂ４……下面リブ、２ｂ５……中央突起、２ｂ６……低壁部、２ｂ７……湾曲面、２ｂ８……直立面、２ｂ９……段差部、３……グリルシャッタ、３ａ……フレーム（第１部材）、３ｂ……フラップ、３ｆ……係止プレート

Claims (2)

1. 被係止部を有するフレームと、前記フレームよりも剛性が低い材料からなると共に前記被係止部に係止される係止爪を有するエアガイドとを備えるグリルシャッタユニットであって、
   前記係止爪の撓みを抑制する補強部材を有し、
   前記係止爪は、根元が前記第２部材のベース部に接続される可撓性板部と、前記可撓性板部の先端部から突出すると共に前記被係止部に当接される突起部とを有し、
   前記補強部材は、前記可撓性板部に対して固定され、前記可撓性板部の根元から先端に向く方向に沿った長尺状のリブからなり、
   前記リブは、前記可撓性板部の前記突起部側の表面に対して形成されており、
   複数の前記リブを有すると共に、前記リブ同士の間が前記被係止部の配置領域とされている
   ことを特徴とするグリルシャッタユニット。
2. 前記係止爪は、前記突起部と前記可撓性板部とからなる段差部を有することを特徴とする請求項１記載のグリルシャッタユニット。

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