(57)【要約】  本発明は、増大した力での第１の動作モード及びより少ない力での第２の動作モードを有する動力伝達部材の制御可能な油圧ターンバックルであって、それぞれ対向する軸方向端に配置されている第１の下側アセンブリ要素１０及び第２の上側アセンブリ要素１１と、第１のアセンブリ要素１０に強固に接続されている管７であって、第２のアセンブリ要素１１に強固に接続されているピストン５が内部を摺動する管７と、管７及びピストン５を囲み、低圧チャンバー２１を画定する弾性スリーブ３と、第１のアセンブリ要素１０及び第２のアセンブリ要素１１間でプレストレスがかけられるばね１２と、低圧チャンバー２１及び管７の内部を連通させるように第１のアセンブリ要素１０の内部に設けられている第１のチャネル６２、６３であって、第１の閉塞機構８が設けられている第１のチャネル６２、６３と、ピストン５に設けられ一端が管７につながっている第２のチャネル５１、５２であって、第１のチャネル６２、６３の貫通端及び該第２のチャネル５１、５２の貫通端の間に位置する高圧チャンバー２０を低圧チャンバー２１に接続するのに好適な第２のチャネル５１、５２と、第２のチャネルに配置されている第２の閉塞機構９とを備える、制御可能な油圧ターンバックルに関する。【選択図】図２
2013500446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高い力での第１の動作モード及びより低い力での第２の動作モードを有する動力伝達部材の制御可能な油圧ターンバックルであって、
対向する軸方向端に配置されている第１の下側アセンブリ要素（１０）及び第２の上側アセンブリ要素（１１）と、
前記第１のアセンブリ要素（１０）に強固に接続されている管（７）であって、前記第２のアセンブリ要素（１１）に強固に接続されているピストン（５）が内部を摺動する前記管（７）と、
前記管（７）及び前記ピストン（５）を囲むとともに前記第１のアセンブリ要素（１０）及び前記第２のアセンブリ要素（１１）に接続されシールされている弾性スリーブ（３）であって、作動油（１５）の低圧チャンバー（２１）を画定する前記弾性スリーブ（３）と、
前記第１のアセンブリ要素（１０）及び前記第２のアセンブリ要素（１１）間でプレストレスがかけられるばね（１２）と、
前記低圧チャンバー（２１）及び前記管（７）の内部を連通させるために前記第１のアセンブリ要素（１０）の内部に設けられている第１のチャネル（６２、６３）であって、前記管（７）に開口しているその端には、第１の閉塞機構（８）が設けられている前記第１のチャネル（６２、６３）と、
前記ピストン（５）に設けられるとともに前記ピストンの下側部分（５３）を通して前記管（７）の内部に一端が開口した第２のチャネル（５１、５２）であって、前記第１のチャネル（６２、６３）及び該第２のチャネル（５１、５２）の開口端と前記低圧チャンバー（２１）との間に位置する高圧チャンバー（２０）に接続されるように構成されている前記第２のチャネル（５１、５２）と、
前記第２のチャネルに配置されているとともに、前記ピストンに位置する制御手段と関連付けられる第２の閉塞機構（９）と、
を備えることを特徴とする、ターンバックル。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第２の閉塞機構（９）を通る磁場を作り出すために、電流が供給されるように構成されている電磁コイル（２）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のターンバックル。
【請求項３】
前記第２の閉塞機構は、磁性材料の閉塞部分（９０、９２、９４）を含むとともに、前記コイル（２）に電流を供給することで前記閉塞部分が前記ピストンのそれ自体磁性材料である下側部分（５３）に対して移動した後に閉位置にくることを特徴とする、請求項２に記載のターンバックル。
【請求項４】
前記第２の閉塞機構は、前記ピストンの内側部分（５３）に向かって開口している前記閉塞部分（９０、９２、９４）のキャビティ（９０４、９２４、９４４）内に配置されているボール（９１、９３、９５）をさらに含み、
前記ボールは、前記閉塞機構の前記閉位置において前記第２のチャネルを閉塞することが意図されることを特徴とする、請求項３に記載のターンバックル。
【請求項５】
前記閉塞部分（９０）と前記ピストンの前記下側壁（５３）との対面する壁（９０３、５３３）は、円錐形であることを特徴とする、請求項３又は４に記載のターンバックル。
【請求項６】
前記閉塞部分（９２、９４）と前記ピストンの前記下側部分（５３）との前記対面する壁（９２３、５３４；９４３、５３４）は、実質的に平面状であることを特徴とする、請求項３又は４に記載のターンバックル。
【請求項７】
前記壁（５３４）は、前記第２のチャネルの周りに前記ボールの座部（５３５）を含むことを特徴とする、請求項６に記載のターンバックル。
【請求項８】
前記閉塞部分（９０、９２、９４）は、円筒形の全体形状であることを特徴とする、請求項２〜７のいずれか１項に記載のターンバックル。
【請求項９】
前記閉塞部分（９０）は、当該ターンバックルの軸に沿い該部分の高さ全体にわたって延びる少なくとも１つのオリフィス（９００、９０１）を含むことを特徴とする、請求項８に記載のターンバックル。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのオリフィス（９００、９０１）は、前記部分の円筒形の外壁（９０２）に開口していることを特徴とする、請求項９に記載のターンバックル。
【請求項１１】
前記第２のチャネル（５２）は、前記ピストンの前記下側部分（５３）から離れる前記閉塞部分（９０、９２、９４）の移動を制限する手段（５２０、５２１）を含むことを特徴とする、請求項３〜１０のいずれか１項に記載のターンバックル。
【請求項１２】
前記第１の閉塞機構は、重力感受性のボール（８０）を含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のターンバックル。
【請求項１３】
前記第１のアセンブリ部材（１０）は、前記第１のチャネル（６２、６３）を含む第１のエンドピース（６）が取り付けられている固定部材（１３）を含むことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のターンバックル。
【請求項１４】
前記第２のアセンブリ部材（１１）は、前記ピストン（５）が取り付けられている第２のエンドピース（４）が取り付けられている固定部材を含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のターンバックル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの動作モードを有する動力伝達部材のための、限定的ではないが特に、駆動部材又は被駆動（receiving）部材とすることができ、特に内燃機関のクランクシャフトから分離しているとともにそのようなターンバックルが装着されているオルタネータースターターモーターである可逆的な部材のための直線状の油圧ターンバックルに関し、また、上記ターンバックルによって引張されるベルトによって接続されている伝動プーリーがともに装着されているオルタネータースターターモーター及びクランクシャフトを特に含む、自動車の内燃機関の駆動システムに関する。
【０００２】
関連する分野は、動力伝達装置の分野であり、限定はしないがより詳細には、特に、ベルトのような弾性接続部材によって接続されているクランクシャフトとオルタネータースターターモーターとの間に配置されている、自動車の内燃機関用の可逆的な駆動システムの分野である。
【０００３】
本発明は、例えば産業設備において回転機械又はモーターにより動力を伝達する必要があるあらゆる分野にも適用可能である。
【背景技術】
【０００４】
内燃機関のスターターモーター機能に、オルタネーター機能を統合することが知られており、これによって、オルタネータースターターモーターと呼ばれるものが作り出される。この統合によって、スターターモーターと、高慣性のフライホイール及び電動スターターモーターに本来であれば連結されていた重い歯付きリングとが省かれる。
【０００５】
オルタネータースターターモーターは、可撓性の接続部材、及び後にブレーキとして機能するクランクシャフトのプーリーを介して内燃機関を始動させる駆動部材と、次いでエンジンが始動するとバッテリーを充電する（オルタネーターの機能）ために被駆動部材との両方として働く。
【０００６】
その統合は、統合オルタネータースターターモーター（ＩＡＳ）と称される、クランクシャフトに装着されたオルタネーターを直接連結することによって、又は、分離型オルタネータースターターモーター（ＳＡＳ）と称される、（標準的なオルタネーターの代わりとして）ベルト伝動装置のオルタネータースターターモーターによって行うことができる。
【０００７】
統合（ＩＡＳ）の解決策は、システムに対する取り付け／取り外しに関して良好な適応性を阻むこと、最も重要には、激しく制御不能に始動させることが分かっている。
【０００８】
２つの部材、すなわちクランクシャフト及びオルタネーター間のベルトにより駆動する分離型（ＳＡＳ）の解決策は、取り付けの適合性をより高めること及び始動をより円滑にすることを可能にする。ベルトはポリＶタイプ、ノッチドタイプ又は台形タイプのものである。本発明は、オルタネータースターターモーターに適用される場合にはこの範疇に属する。
【０００９】
内燃機関の始動は、リンク機構及び連続的な圧縮サイクルの状態によって可変である内部摩擦に応じて急激に変動する激しい動的現象である。
【００１０】
この大きく負荷のかかる始動段階の間、クランクシャフトの速度が突然増加し、クランクシャフトのトルクが抵抗から駆動に変わる。これらの条件下で、オルタネータースターターモーターのトルク自体がそれぞれ駆動と抵抗との間で変動する。
【００１１】
始動後、いわゆる「始動後（started）」レジームにおいてクランクシャフトは駆動部材になり、オルタネータースターターモーターは被駆動部材になる。この動作モードでは、クランクシャフトの瞬間速度は実質的に正弦波状に変動し、この現象はエンジンのアサイクリズム（acyclism）として知られている。速度のこれらの変動は、ベルトにより、オルタネーター（ここではオルタネーターモードのオルタネータースターターモーター）、コンプレッサー、ウォーターポンプ等の被駆動部材に伝達される。
【００１２】
オルタネータースターターモーターの場合、慣性が高く、始動後モードにおいて生成される動的トルクは振幅が大きく、回転が一方向であるにもかかわらず、交互に正と負とになる。これらのトルクは張力を大きく変動させることになり、張力レベルが最大になると構成要素（ベルト、ユニット支持テンショナー又はワインダー）の負荷が高くなり、張力が低く最小になると駆動に支障が生じ（スリップし）騒音が生じる。
【００１３】
２つの動作モードは以下のように定義することができる。
【００１４】
Ａ）エンジン始動モードでは、クランクシャフトを駆動するためにオルタネータースターターモーターによって発生されるトルクはおよそ９０Ｎ・ｍの最大値に達することができる。これは、クランクシャフトが１８０Ｎ・ｍ〜２７０Ｎ・ｍ（２〜３の減速比）の範囲の抵抗トルクを有して駆動されることを可能にする。
【００１５】
標準的なスターターモーターは一般的に、およそ３０Ｎ・ｍの最大駆動トルクを伝えることが可能であり、このことは、９０Ｎ・ｍの最大トルクをクランクシャフトに伝えることを可能にし、２つの部材間の減速比は一般的には３に等しい。
【００１６】
標準的なオルタネーターのトルクよりもはるかに高いトルクをクランクシャフトに供給しなければならない場合、トルク変動が大きく、急にガタつき、次いでベルト伝動装置における振動及びベルトのスリップが生じる。
【００１７】
始動モード及び始動後モードにおいて、（摩擦により）減衰効果が非対称となること及び動きが機械的に非対称となることにより、トルクの正の値及び負の値は、必ずしも対称的ではないことにも留意しなければならない。
【００１８】
始動後モードでは、伝えられるべきトルクは、
−オルタネータースターターモーターの慣性及びエンジンのアサイクリズムによって生成される動的トルクと、
−電力を供給する（オルタネーターの機能）のに必要な電気的トルクと、
の組み合わせである。
【００１９】
始動後モードでは、伝えられるべきトルクは始動モードにおけるよりもはるかに低い。
【００２０】
したがって、２つの動作モードは非常に異なる。
【００２１】
ターンバックルは、これらの２つのモードに応じることが可能でなければならず、以下のように、製品を２つのモード間で異なるように機能させる。
−始動モードにおいて高い力を供給し、ベルトのスリップを制限してエンジンが始動することを確実にするのに十分な最小の張力を維持する能力を伴う迅速な応答
−始動後モードにおいて、ベルトをスリップさせることなく、かつ付属機器の軸受及びベルトの過負荷を伴うことなく付属機器を駆動するのに十分な値への力の制限
【００２２】
標準的な油圧ターンバックルは、これらの２つのモードを正確かつ同時には提供することができない。
【００２３】
２つの範疇を区別することができる。
【００２４】
１）制御もロックもされないシステム
これらのシステムは、
−例えば特許出願である特許文献１（HUTCHINSON）に記載されている装置におけるような、始動モードにおけるほんの僅かな力、又は
−例えば特許文献２（NTN）に記載されている装置におけるような、始動後モードにおける大き過ぎる力、
を供給する。
【００２５】
２）始動時に完全にロックを行うか又は全くロックを行わない（all or nothing locking）制御可能なターンバックル（単数又は複数）
これらのターンバックルは、始動時のターンバックルの完全なロック（この場合ターンバックルは、例えばＰＣＴ出願である特許文献３（GATES Corp.）に記載されているターンバックルである固定ターンバックルのように機能する）、又は（例えばＰＣＴ出願である特許文献４（INA-SCHAEFFLER KG）におけるような）電子制御サーボ弁による減衰流体の圧力の外部制御によって作用する。
【００２６】
制御可能なターンバックルは非常に複雑であり、大きな全体サイズを有する可能性があるのに対し、制御不可能なターンバックルの全体的な外形には制御手段が突出しているか又は該外形の外側にある。さらに、入力信号（速度、エンジン負荷、及び／又は付属機器の負荷情報）並びに予測される出力信号（ターンバックルの力／移動）を処理するために制御ロジックを提供しなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】仏国特許第２６８８５６５号
【特許文献２】米国特許第６，０３６，６１２号
【特許文献３】国際公開第０２／２９２８７号
【特許文献４】国際公開第２００６／０５３６１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明の１つの目的は、両方の動作モードを独立して提供することが可能である制御可能な油圧ターンバックルによって上記の欠点の少なくとも幾つかを回避することである。
【００２９】
本発明の別の目的は、制御可能な油圧ターンバックルであって、該油圧ターンバックルの全体サイズは、制御不可能なターンバックルの通常の全体サイズに相当し、該油圧ターンバックルの動作及び制御は単純である、制御可能な油圧ターンバックルを提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
したがって、本発明は、高い力での第１の動作モード及びより低い力での第２の動作モードを有する動力伝達部材の制御可能な油圧ターンバックルであって、
−対向する軸方向端に配置されている第１の下側アセンブリ要素及び第２の上側アセンブリ要素と、
−前記第１のアセンブリ要素に強固に接続されている管であって、前記第２のアセンブリ要素に強固に接続されているピストンが内部を摺動する前記管と、
−前記管及び前記ピストンを囲むとともに前記第１のアセンブリ要素及び前記第２のアセンブリ要素に接続されシールされている弾性スリーブであって、作動油の低圧チャンバーを画定する前記弾性スリーブと、
−前記第１のアセンブリ要素及び前記第２のアセンブリ要素間でプレストレスがかけられるばねと、
−前記低圧チャンバー及び前記管の内部を連通させるために前記第１のアセンブリ要素の内部に設けられている第１のチャネルであって、前記管に開口しているその端には、第１の閉塞機構が設けられている前記第１のチャネルと、
−前記ピストンに設けられるとともに前記ピストンの下側部分を通して前記管の内部に一端が開口した第２のチャネルであって、前記第１のチャネルの開口端及び該第２のチャネルの開口端と前記低圧チャンバーとの間に位置する高圧チャンバーに接続されるように構成されている前記第２のチャネルと、
前記第２のチャネルに配置され、開位置と閉位置との間を移動可能であり、かつ前記ピストンに位置する制御手段と関連付けられる第２の閉塞機構と、
を備えることを特徴とする、ターンバックルに関する。
【００３１】
前記制御手段は好ましくは、前記第２の閉塞機構を通る磁場を作り出すために、電流が供給されるように構成されている電磁コイルを含む。
【００３２】
したがって、前記第２の閉塞機構は、磁性材料の閉塞部分を含むとともに、前記コイルに電流を供給することで前記閉塞部分が前記ピストンのそれ自体磁性材料である下側部分に対して移動した後に閉位置にくる。
【００３３】
一変形形態では、前記第２の閉塞機構は、前記ピストンの内側部分に向かって開口している前記閉塞部分のキャビティに配置されているボールをさらに含み、前記ボールは、前記第２のチャネルを前記閉塞機構の前記閉位置において閉塞することが意図される。
【００３４】
前記閉塞部分と前記ピストンの前記下側壁との対面する壁は、円錐形又は実質的に平面状とすることができる。
【００３５】
この第２の変形形態では、前記壁は、好ましくは、前記第２のチャネルの周りに前記ボールの座部を含む。
【００３６】
前記閉塞部分は、好ましくは円筒形の全体形状を有する。
【００３７】
前記閉塞部分は、好ましくは、当該ターンバックルの軸に沿い該部分の高さ全体にわたって延びる少なくとも１つのオリフィスを含む。
【００３８】
前記少なくとも１つのオリフィスは、有利には、前記部分の円筒形の外壁に開口している。
【００３９】
前記第２のチャネルは、前記ピストンの前記下側部分から離れる前記閉塞部分の移動を制限する手段も含む。
【００４０】
前記第１の閉塞機構は、重力感受性のボールも含む。
【００４１】
一実施の形態では、前記第１のアセンブリ部材は、有利には、前記第１のチャネルを含む第１のエンドピースが取り付けられている固定部材を含み、前記第２のアセンブリ部材は、前記ピストンが取り付けられている第２のエンドピースが取り付けられている固定部材を含む。
【００４２】
本発明の他の特徴及び利点は、図面を参照して、非限定的な例として与えられる以下の説明を読めばより明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の制御可能な油圧ターンバックルを用いるベルト動力伝達システムの概略図である。
【図２】エンジンが停止している、組立てた自由状態の本発明のターンバックルの部分縦断面図である。
【図３】圧縮状態のターンバックルの、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った部分断面図である。
【図４】図２に示されている（自由状態の）ターンバックルのピストンの下側部分の拡大図である。
【図５】図３に示されている（圧縮状態の、始動モードにおける）ターンバックルのピストンの下側部分の拡大図である。
【図６】図２に示されている（圧縮状態の、始動後モードにおける）ターンバックルの図５と同様の図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った部分断面図である。
【図８】図７に示されるような本発明のターンバックルの第２の閉塞機構の斜視図である。
【図９】本発明のターンバックルの一変形形態を示す図である。
【図１０】図９の細部の拡大図である。
【図１１】第２の閉塞機構が閉状態（Ｃ１）又は開状態（Ｃ２）にあるときの、ターンバックルの減衰力の進展（evolution：変化）を線形圧縮速度の関数として示す２つの曲線を再現した図である。
【図１２】本発明のターンバックルの別の変形形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
まず図１を参照すると、図１は、ベルト３０が、被駆動シャフトとともに回転するように強制されているプーリー３１及び３２と、例えば自動車のエンジン等のクランクシャフトである駆動シャフトに固定されているプーリー３３と協働する、動力伝達システムを概略的に示す。
【００４５】
ベルト３０を引張するために、システムには、下側アセンブリ要素１０のレベルでレバー３４に取着されているターンバックル１が関連付けられている。このレバーは、その端の一方が軸３５を中心に枢動するように取り付けられており、その他方の端が、軸３７を中心に回転するとともにベルト３０に押し当たるローラー３６を担持している。
【００４６】
ターンバックル１は、図１には示されていないエンジンブロックに固定される上側アセンブリ要素１１も備える。
【００４７】
ターンバックル１は、一方では、プーリーに対するベルト３０のスリップを防止するためにベルト３０を緊張させ、他方では、特にアイドリング時、又はプーリー３１及び３２が固定されているシャフトによって駆動される始動装置及び／若しくは停止装置によって急な動作が生じたときにエンジンの動作状況の周期的な不規則性によってベルト３０において発生する振動を減衰させることが意図される。
【００４８】
図１に示されるように、ターンバックル１がエンジンブロック（上側アセンブリ要素１１）及びローラー３６に固定される地点は有利にはベルトの同じ側にあるため、ベルトの張力の低下は、下側アセンブリ要素１０と上側アセンブリ要素１１とを隔てる距離の増加につながり、逆に張力が高まれば距離の減少につながる。
【００４９】
次に、本発明のターンバックルを縦断面で示す図２を参照して説明を続ける。
【００５０】
図２に縦断面で示されているこのターンバックル１は、図１に示されているように垂直位置（軸ＺＺ’の垂直方向）で、又は最大でも４０度〜４５度の角度で傾けて取り付けられることが意図される。
【００５１】
図２では、ターンバックル１は、取り付けられた自由状態にあり、すなわち動的負荷がかかっていない。実際には、図１の伝動システムが関連付けられているエンジンは停止している。
【００５２】
下側アセンブリ要素１０は、例えば、ベルト３０を引張するローラー３６が装着されている関節アーム３４に接続されることが意図される滑らかな軸受１３０に押し当たるインサート１３を含み、一方で上側アセンブリ要素１１は、この要素１１が固定されるエンジン側の端に取り付けられるように構成されている滑らかな軸受１１０を有する。
【００５３】
ターンバックルは、特定の剛性、例えば３０Ｎ／ｍｍのばね１２を備える。ターンバックルは、組み立てられた状態では、このアセンブリの移動を制限するようにプレストレスがかけられている。プレストレスは、ターンバックルのピストン５が上昇することを防止する当接部を形成するクリップ１２０によって生じる。プレストレス力は例えばおよそ６００Ｎである。
【００５４】
シールするように取り付けられている、例えばゴム製である可撓性のスリーブ３が、オイル１５を収容する低圧チャンバー２１の外形を画定する。
【００５５】
図面に示されている例では、スリーブ及びばねはオーバーモールドプロセスによってともに固定されている。
【００５６】
本発明はこの実施形態に限定されず、スリーブ及びばねは同等に別個のものとすることができる。
【００５７】
スリーブ３は、エンドピース４のフランジ４１及びエンドピース６のフランジ６１の平面に係止している肩付きカップ４２及び６４により、その端部フランジ３１及び３２によって上側端４及び下側端６に強固に保持されている。カップ４２及び６４は、ばね１２の圧縮力によってフランジ４１及び６１に対して軸方向に押圧され、これによってシールがもたらされる。
【００５８】
下側エンドピース６は、ボールジョイントインサート１３を通るねじ（図示せず）によって該インサートに強固に接続されており、該インサートに軸方向にクランプされている。上側エンドピース４は、ボールジョイントインサート１１を通るねじ（図示せず）によって関節接続される該インサートに接続されており、該インサートに軸方向にクランプされている。
【００５９】
管７が下側エンドピース６に強固に接続されている。エンドピース６は、管７とスリーブ３との間の低圧チャンバー２１と連通しており、エンドピース４及び６によってその軸方向端が閉じている少なくとも１つの半径方向チャネル６２を含む。
【００６０】
エンドピース６には、エンドピース６の上側端、ピストン５の下側端及び管７によって定められている高圧チャンバー２０において管７の内部に開口しており、半径方向通路６２に接続されている軸方向チャネル６３が設けられている。
【００６１】
チャンバー２０に開口している軸方向チャネル６３の端には、第１の閉塞機構８が設けられている。この第１の閉塞機構８はボール８０を含み、該ボール８０はその重量によって座部８１、例えばチャネル６３が開口している円錐台形の座部に係止する。ボール８０は、下側エンドピース６に固定されているキャップ８２のために高圧チャンバー２０内に逃げることができない。
【００６２】
ピストン５は上側エンドピース４に強固に接続されている。このピストン５は、ピストンの外側と管７の内側との間で連通している少なくとも１つの半径方向チャネル５１を含む。ピストン５には、該ピストン５の下側部分５３を通して高圧チャンバー２０に開口している軸方向チャネル５２も設けられている。このために、下側部分５３には、円錐台形のキャビティ５３１に開口している較正されたオリフィス５３０が貫通しており、このキャビティ５３１自体は高圧チャンバー２０に開口している。
【００６３】
較正されたオリフィス５３０はターンバックル１の軸ＺＺ’に中心決めされている。
【００６４】
図２はまた、オイル中に存在するいかなる粒子も較正されたオリフィス５３０を通ることを防止するフィルター５３２も示す。
【００６５】
チャネル５２には、図４〜図６において拡大図で示されている閉塞部分９０又は針を含む第２の閉塞機構９が設けられている。
【００６６】
チャネル５２の下側部分は部分９０を受け入れるように幅広になっている。
【００６７】
この部分は概ね円筒形であり、好ましくは少なくとも１つのオリフィスが軸方向に延びている。
【００６８】
そのように、図７は、部分９０を（図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った）断面図で示す。図７は、ここでは部分９０の円筒形外側壁９０２に開口している２つの軸方向オリフィス９００及び９０１を示す。この部分は図８に斜視図でも示されている。
【００６９】
例として、オリフィス９００及び９０１の総断面は、較正されたオリフィス５３０の断面よりも１０倍大きい。
【００７０】
図２〜図６に示される実施形態では、部分９０は、その下側軸方向壁９０３に、ターンバックルの軸ＺＺ’上に中心決めされている実質的に円筒形のキャビティ９０４を含む。このキャビティ９０４にはボール９１が設けられている。ボール９１とキャビティ９０４との間には半径方向の隙間が設けられている。
【００７１】
図２〜図６に示される例では、壁９０３は円錐台形であり、ピストンの下側部分５３の対面する壁５３３も円錐台形である。壁９０３及び５３３の傾斜は実質的に同一であり、空隙Ｅを画定する。
【００７２】
図４〜図６により詳細に示されるように、閉塞部分９０は、ピストンの下側部分５３又はボール９１と同じ端に幅広ヘッド９０５を含む。
【００７３】
この幅広ヘッド９０５は、部分９０が矢印Ｆによって示されるようにチャネル５２内を摺動するとチャネル５２の肩部５２０に当接し、これによって部分９０の移動を制限する。
【００７４】
第２の閉塞機構９と関連付けられているのは、本質的に電磁コイル２から構成される制御手段である。
【００７５】
特に図２に示されるように、このコイル２はピストン５の本体内に収容されている。
【００７６】
したがって、ピストン５の本体内に環状キャビティ５４が形成されている。このキャビティはターンバックルの軸ＺＺ’に沿って延び、ピストン５の本体の円筒形外側壁に開口している。
【００７７】
コイル２は一般的に、ターンバックルの軸ＺＺ’を中心にピストンの本体に巻回されるエナメル銅線コイルである。
【００７８】
ピストン５の本体は、キャビティ５４を閉じるとともにピストンの下側部分５３に延在するジャケット５５と同様の磁性材料で製造される。同様に、閉塞部分９０及びピストンの下側部分５３は磁性材料で製造される。
【００７９】
図２〜図６に示される実施形態、並びに図９及び図１０に示される実施形態では、非磁性（amagnetic）材料部分５６がコイル２とピストン５の下側部分５３との間に軸方向に設けられている。しかし、以下で説明するように、この非磁性材料部分は、ターンバックルの他の実施形態ではなしで済ますことができるであろう。
【００８０】
コイル２には、特に図３に示されている手段２３によって電流が供給される。
【００８１】
ジャケット５５は、複数の機能、特にコイル２をオイル１５から保護するようにシール機能を提供する。ジャケット５５はまた、管７の内部に位置するピストン５の高さにわたってピストン５と管７との間のリーク隙間を調整することを可能にする。
【００８２】
最後に、ジャケット５５は、ピストンの下側部分に位置する部分の全て、特に、ピストンの、該ジャケット５５内に構築されている下側壁５３の機械的な保持を提供する。
【００８３】
本明細書の残りの部分から明らかになるように、ジャケット５５は、励磁されるとコイル２によって作り出される磁束の必須の部分のチャネリングも可能にする。
【００８４】
図２及び図４に示されるアイドル位置では、ボール９１は、その重量によって円錐台形の壁５３３に対して押圧される。
【００８５】
オイル１５は、後述するように高チャネル５１及び５２並びに低チャネル６２及び６３、高圧チャンバー２０、低圧チャンバー２１を通って循環することができる。
【００８６】
図２のターンバックルの機能を、図２〜図６を参照して以下で説明する。
【００８７】
ターンバックルは一般的に、ターンバックルが中心位置間で最小距離にある予め取り付けた位置で出荷される。ターンバックルを取り付けるには、リテーナーを解放してターンバックルを図２の位置に拡張させる。
【００８８】
図２に示されるアイドル状態では、下側ボール８０がその座部８１に押し当たり、オイル通路を閉じる。上側ボール９１は、重力のみによって座部５３３に係止し、オイル通路は開いている。
【００８９】
始動の瞬間（図３及び図５）に、コイル２が励磁されて閉塞部分９０とピストンの下側部分５３との間の空隙Ｅを閉じる。次いでチャネル５２が閉じられる。
【００９０】
実際には、コイル２に電流が供給されると、コイル２は、ピストン５の本体、閉塞部分９０、ピストンの下側部分５３、及び次いで磁性ジャケット５５を通る電磁場を作り出す。
【００９１】
明らかに、コイル２と下側部分５３との間に介装されている非磁性部分５６は、コイルによって作り出された磁束を、閉塞部分９０と下側部分５３との間に存在する空隙Ｅを強制的に横切らせる。
【００９２】
この磁束の影響によって、閉塞部分９０はチャネル５２内を摺動し、矢印Ｆ１（図５）の方向へ移動することで、空隙が減少することによって円錐台形の壁５３３と実質的に接触する。
【００９３】
チャネル５２はボール９１によっても閉じられる。ボール９１とキャビティ９０４との間の半径方向隙間によって、ボールは円錐台形の壁５３３の底部に完全に中心決めされ、較正されたオリフィス５３０を閉じる。
【００９４】
オリフィス５３０が閉じられると、空隙の減少によって、ピストンの下側部分５３に対して閉塞機構９を保持する力が増大する。この理由から、この保持する力は、ボール９１が塞いでいるオリフィス５３０を介してボール９１に加わる流体の推力を相殺するのに十分である。実際には、コイルによって作り出される磁力は本質的にボール９１に加わる。
【００９５】
クロージャーに対する閉塞部分９０の応答時間は主に、その質量、並びにコイル２及び空隙Ｅの特性に依存する。チャネル５２は概して、約数十ミリ秒の遅延以内で閉塞機構９によって閉じられる。
【００９６】
コイルは有利には、始動時にチャネル５２を確実に閉じるように、始動が効果的になる前に励磁される。
【００９７】
さらに、ターンバックルは圧縮され（トルクを増大させる）、管７はピストン５に沿って要素１１に向かって非常に急速に上昇する。下側ボール８０は依然としてその座部８１に押圧されており、チャネル６３を閉じている。
【００９８】
ピストンは次いで図３に示される位置にくる。図３は、図２の線Ｗ−ＩＩＩに沿った断面でターンバックルを示す。したがって、この図３では、閉塞部分９０のオリフィス９００及び９０１は見えない。
【００９９】
これによって、２つの閉塞機構８及び９はそれらの閉塞位置にある。この結果は、圧力の即時の大きな増大であり、これは、始動時にベルトを引張するのに、かつ、ベルトがスリップすることを防止するのに必要な力を大きく増大させる。高圧チャンバー２０と低圧チャンバー２１との間の流体の通過は、特にピストン５と管７との間のリーク隙間のみを介して行われる。これが求められていることである。
【０１００】
分離型オルタネータースターターモーター（ＳＡＳ）によるエンジンの始動は、駆動ＳＡＳプーリーと被駆動エンジンシャフトとの間のベルトの張力の大きいが短く局所的な変動を生成する。ベルトのこの稼動は、ＳＡＳによる始動時の高レベルの張力に耐えなければならない。本発明の油圧ターンバックルは、第２の閉塞機構９の閉鎖を制御する。これは、ＳＡＳがエンジンを始動させるときに動的ターンバックルの剛性が大幅に高まることを可能にし、これによって始動を短時間で達成することが可能となり、伝動装置からの更なる騒音がない。
【０１０１】
図１１の曲線Ｃ１は、閉塞機構９が閉じており周囲温度にあるときのターンバックルの減衰力の進展を、管７及びピストン５の相対移動（線形圧縮速度としても知られている）の速度の関数として示す。
【０１０２】
曲線Ｃ１から、ターンバックルの動的剛性が比較的低い速度で大きく高まることが確認される。
【０１０３】
直前に説明した動作は、エンジンの始動に当てはまるだけではなく、ＳＡＳを用いてエンジンと並行して追加の機械的な動力を供給する場合にエンジンが始動してからも当てはまる。この動作モードは一般的にブーストモードと称される。
【０１０４】
始動後状態では、大きなトルク変動が低減し、ターンバックルは単にエンジンのアサイクリズムによって部分的に引き起こされる動的変動によって負荷をかけられる。
【０１０５】
コイル２の励磁が停止し、したがって閉塞機構９は開位置になる。
【０１０６】
閉塞部分９０をその座部から分離するために、閉塞部分９０に負電流を短時間（数ミリ秒間）供給することができる。これによって、ピストンの磁気部分の残留磁場、したがって閉塞機構９を閉位置に保持している残留力を相殺することが可能となる。
【０１０７】
短い移動を伴う交互の負荷のこれらの条件下では、閉塞機構９は開位置にあるままであり、空隙Ｅも開いており、閉塞機構８は２つの位置の間にある。閉塞機構８の移動はピストン５の移動に依存する。この状態のピストン５の移動の幅はおよそ１ｍｍ〜５ｍｍであることが留意される。この場合２つの状況を区別可能とすることができる。
【０１０８】
Ａ）拡張方向：管７の（要素１１から離れる）移動時に２つの閉塞機構８及び９は開位置にある。
【０１０９】
ポンプ効果が、下側閉塞機構８を吸引によって上昇させ、これによってチャネル６３が自由になる。さらに、ボール９１はキャビティ９０４内で自由である。閉塞機構８を開くことによって、高圧チャンバー２０の必要なオイル補充が可能となる。オイルは、チャネル５１及び５２、６１及び６３を介して低圧チャンバー２１から高圧チャンバー２０へ補充される。
【０１１０】
最大の効率のためには、高圧チャンバー２０は常にオイル１５で満ちていなければならない。空気の存在は、ターンバックルの正確な動作を激しく損なわせる（減衰問題）。
【０１１１】
２つの閉塞機構８及び９の開状態において、ピストン５が上昇すると、ターンバックルは本質的にばね１の剛性に作用し（オイルの摩擦は無視する）、ベルトの張力が動作に対して必要最小限になることに留意しなければならない。
【０１１２】
Ｂ）圧縮方向（図６）：下側閉塞機構８は閉じており上側閉塞機構９は開いている。
【０１１３】
ボール８０はその座部８１に押圧されたままであり、チャネル６３を閉じており、したがって低圧チャンバー２１からのオイルの通過を阻止している。
【０１１４】
曲線Ｃ２は、ターンバックルの減衰力の進展を、通常の動作条件下における線形圧縮速度の関数として示す。曲線Ｃ２は、始動後状態において、本発明のターンバックルの剛性特性がＳＡＳ再生モードに適合していることを示す。このことは、張力の低下によって伝動システムのベルトの寿命を延ばし、車両の改善された全体的なエネルギー効率が達成されることを可能にする。
【０１１５】
上側閉塞機構９が開いていると、流体の高圧チャンバー２０から低圧チャンバー２１への通過は、ピストンと管との間のリーク隙間だけではなく、閉塞機構９も介して行われる。流体の通過は、軸方向オリフィス９００及び９０１の存在によって更に促される。さらに、流体の通過の作用によってボール９１がキャビティ９０４内で上昇する。したがって、ターンバックルの剛性は、始動後モードにおける圧縮段階中の方が始動モードにおける圧縮段階中よりもはるかにゆっくり増大する（曲線Ｃ１を参照のこと）。
【０１１６】
したがって、本発明のターンバックルは、エンジンの動作モードに完全に適合した２つの独立した動作モードを各動作モードの始まりから得ることを可能にする。
【０１１７】
コイルの励磁が停止した後で、閉塞部分９０をその座部から分離する措置があれば、始動後モード及び始動モードのこの独立性が高まる。
【０１１８】
極端な状況では、すなわち始動後モードにおいて張力が突然変動する幾つかの場合（エンジンのアイドリング限界時の、付属機器の故障等によって引き起こされるインシデント）では、２つの閉塞機構８及び９が閉じられるように第２の閉塞機構の制御手段が作動し、これが、ベルトがスリップするリスクを制限するようにより大きな力を生み出す。
【０１１９】
さらに、第２の閉塞機構の制御手段はピストンの本体内に配置されており、ターンバックルの外形を画定する可撓性スリーブの外側にはない。したがって、本発明のターンバックルの全体的なサイズは、制御不可能なターンバックルの通常の全体的なサイズに相当する。これは、既知の制御可能なターンバックルと比較して本発明のターンバックルの重要な利点である。
【０１２０】
本発明の油圧ターンバックルの実施形態を次に説明する。
【０１２１】
まず図９及び図１０を参照する。
【０１２２】
図９は、ピストン５の底部を示し、ターンバックルは自由状態にある。図２〜図６に示されるように、このピストン５は、該ピストンのキャビティ５４に収容されているとともにジャケット５５によって保護されているコイル２を備える。
【０１２３】
軸方向チャネル５２の下側部分は、閉塞部分９２を受け入れるように拡径している。この閉塞部分９２は、チャネル５２の肩部５２０に対して当接することが可能な拡径ヘッド９２５を含む。
【０１２４】
ターンバックルが自由状態にある場合には、ヘッド９２５の上側部分が、肩部５２０から離れた距離Ｄにある。
【０１２５】
上記のように、ピストン５の本体、ジャケット５５及びピストンの下側部分５３は、閉塞部分９２と同様に磁性材料で製造される。しかし、中間部分５６は非磁性材料で製造される。
【０１２６】
図９及び図１０は、閉塞部分９２の下側軸方向壁９２３が平面であり、円錐台形ではないことを示す。
【０１２７】
この変形形態では、ピストンの下側部分５３の対面する壁５３４も平面である。
【０１２８】
閉塞部分９２は実質的に円筒形のキャビティ９２４を含み、該キャビティ９２４はその下側軸方向壁９２３に開口している。このキャビティ９２４には、半径方向の隙間を空けたボール９３がある。
【０１２９】
図１０は、閉塞部分９２の下側軸方向壁９２３と、ピストンの下側部分５３の対面する壁５３４との間に作られている空隙Ｅをより詳細に示す。
【０１３０】
半球状の座部５３５が、好ましくはパンチングプロセスによってピストンの下側部分に形成される。この座部の存在は、較正されたオリフィス５３０の軸に対するボール９３の位置決めを改善することを可能にする。
【０１３１】
本発明のターンバックルの一変形の実施形態では、閉塞機構のボール９１又は９３は閉塞部分９０又は９２に固定される。この実施形態では、閉塞部分は、較正されたオリフィス５３０の効果的な閉鎖を保証するために、ボールと較正されたオリフィスとの同軸関係におけるいかなる不備も補償するように十分な隙間を空けてチャネル５２内に配置される。
【０１３２】
別の変形形態では、閉塞機構のボールは省かれる。さらに、閉塞機構９は、ピストンの下側部分の平面状の壁と対面する平面状の下側壁を有する。
【０１３３】
この実施形態は、前述の実施形態よりも低い製造コストを有するが、より低い性能を提供する可能性がある。
【０１３４】
図２〜図１０に示される実施形態では、非磁性リングは、コイル２をピストンの本体上に直接製造することを可能にする溝を軸方向に定める。
【０１３５】
図１２は、ピストン５の底部を示し、また非磁性リングをなしで済ますことができることを示す。
【０１３６】
閉塞部分９４は、他の図面に示される閉塞部分９０及び９２とは対照的に、拡径ヘッドを有しない円筒形部分である。
【０１３７】
この場合、チャネル５２の肩部５２１に当接することが可能であるのは閉塞部分の上側軸方向壁９４６である。
【０１３８】
閉塞部分の下側軸方向壁９４３は、下側部分５３の対面する壁５３４のように平面状であり、キャビティ９４４が、図９及び図１０に示される実施形態におけるようにボール９５を受け入れる。
【０１３９】
参照符号５３２はフィルターを指す。
【０１４０】
さらに、コイル２は、非磁性材料、例えばプラスチックの巻型２２上に製造され、このアセンブリはこの場合、ピストン５の本体内に設けられているキャビティに配置される。
【０１４１】
別の変形形態は、熱接着性ワイヤーを使用して巻型を用いて又は用いることなく製造されたコイルをピストンの本体内に配置すること、及び次いで、このコイルの上からプラスチック材料を成形することであって、コイルに電流が供給されたときに磁束が閉塞部分に入ることを確実にするとともにコイルを保護する、成形することにある。
【０１４２】
本発明の制御可能な油圧ターンバックルに関して、寸法の幾つかの例を次に挙げる。
【０１４３】
ターンバックルは、そのコイルばね１２によって、ベルトにおける７００Ｎ〜１２００Ｎの範囲の静的予負荷張力を最初に確実にする。動作時、ターンバックルの圧縮時に働く動的な軸方向の力が減衰成分と弾性成分とに分かれる。弾性成分は、予負荷成分及び減衰成分と比べて低いままであり、ターンバックルの弾性スティフネスはおよそ３０Ｎ／ｍｍである。
【０１４４】
始動モードにおいて、ターンバックルはおよそ４ｋＮ〜８ｋＮの範囲の圧縮力を受ける。始動後モードでは、これらの圧縮力は通常は２ｋＮ未満である。
【０１４５】
例として、本発明の油圧ターンバックルは、１０ｍｍ〜１３ｍｍの範囲の直径を有する高圧チャンバー２０を含み、較正されたオリフィス５３０の直径は０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲であり、ピストン５と管７との間の半径方向リーク隙間は５μｍ〜２０μｍの範囲である。
【０１４６】
明らかに、較正されたオリフィスを閉塞することは、例えば７ｋＮである生成される最大減衰力に比例する、閉塞部分９０又は９２を保持する力の生成を必要とする。
【０１４７】
この保持する力は、閉塞部分の幾何学的形状に依存する。
【０１４８】
上記で挙げた寸法に関して、この保持する力は、（図７及び図８に示される実施形態におけるように）端面が平面状である閉塞部分についてはおよそ２Ｎであり、（図２〜図６に示される実施形態におけるように）下側端面が円錐状である閉塞部分については約６Ｎである。
【０１４９】
例えば、内径が６ｍｍ、外径が１０．４ｍｍ及び高さが８．６ｍｍであるキャビティ内に収容されている、直径が０．５ｍｍの裸銅線の５４回の巻回を含む、１．９Ａの電流が供給されるコイルは、０．２ｍｍの空隙を定める５ｍｍ直径の閉塞機構を用いて６Ｎの保持力を生成することを可能にする。
【０１５０】
原則として、空隙Ｅは０．２ｍｍ未満、又はさらには０．１５ｍｍであることが好ましい。
【０１５１】
さらに、閉塞部分９０、９２とチャネル５２との間の半径方向の隙間は好ましくは１００μｍ未満である。
【０１５２】
第２の閉塞機構の閉鎖を確実にするには、コイルを当然ながらより高い電流によって励磁しなければならない。次いで、より低いレベルの電流を印加して閉塞機構９を閉位置に保持することができる。
【０１５３】
磁性材料で製造されるピストン５の部分は、好ましくは軟鋼、例えばＸＣ１８鋼、ＸＣ４８鋼又はＸＣ７５鋼で製造される。
【０１５４】
特許請求の範囲において見られる技術的特徴部の後ろに挿入されている参照符号は、その理解を促すためだけに与えられており、それらの範囲を限定するものとしてみなされるべきではない。
【図１】
2013500446.tif 000003
【図２】
2013500446.tif 000004
【図３】
2013500446.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013500446.tif 000007
【図６】
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【図７】
2013500446.tif 000009
【図８】
2013500446.tif 000010
【図９】
2013500446.tif 000011
【図１０】
2013500446.tif 000012
【図１１】
2013500446.tif 000013
【図１２】
2013500446.tif 000014
【国際調査報告】
2013500446.tif 000015
2013500446.tif 000016
2013500446.tif 000017
2013500446.tif 000018
2013500446.tif 000019
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