CN102171481A - 运动阻尼装置 - Google Patents

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Abstract

在一种运动阻尼装置中，磁流变流体(3)被迫流过流路(5)。产生可变磁场(10)的机构(2)具有被线圈(7)缠绕的芯体(6)和在该流路(5)中的多个极面(11，12)，该磁场(10)通过所述极面作用于磁流变流体(3)以便阻尼运动。该线圈(7)以芯体(6)设置在流路(5)中，其中该线圈(7)的轴线(A)垂直于磁流变流体(3)的流向。流路(5)具有由导磁材料构成的外壳。

Description

运动阻尼装置
技术领域
本发明涉及一种运动阻尼装置，其中磁流变流体被迫流过流路，该运动阻尼装置包括产生可变磁场的机构，该机构在流路中具有多个极面，该磁场通过这些极面作用于磁流变流体，以控制流动特性。
背景技术
为了能借助磁场来影响磁流变流体的流动特性以改变流路的流阻，要满足各种标准。由线圈产生的磁场必须干预磁流变流体，为此，针对磁力线的经过磁流变流体的直接路径而设的装置元件和部分应当具有比位于磁力线直接路径之外的其它元件和部分更好的导磁性。
WO 2007/068436例如公开一种碰撞吸能装置。磁场由线圈产生，该线圈配有由磁活性材料构成的C形芯体，尤其是铁芯。横截面为矩形的流出通道在C形芯体的两个略微间隔开的极面之间穿过，该流出通道包含该流路。与极面相接的流出通道壁由良导磁性材料构成，而侧壁由至少导磁性至少不如磁流变流体的材料构成。
包括活塞和缸的运动阻尼器或减震器例如由DE 935831、DE 4433056或US5277281公开，该运动阻尼器或减震器包含流动特性可通过可变磁场调节的磁流变流体。采用绕组或者说线圈来产生磁场，该绕组或者说线圈的轴线沿活塞运动方向、进而沿流向延伸。磁流变流体被迫流过在活塞和缸内壁面之间的周向间隙。DE 935831示出一种固定不动的、套设在缸外的线圈，DE 4433056包括在活塞中的永磁体和线圈。在US 5277281中，活塞由缠绕了线圈的芯体构成，其中磁回路包含缸壁的两个相互间隔的环形区。磁力线因此以轴向间距穿过磁流变流体，其中磁通方向是交变的。由于羟基铁粉没有极，因此方向改变不产生作用，但是轴线间距会产生作用，这是因为该铁粉必须构成新的“链”。而且，线圈同芯体的面积比或体积比是很不利的，这导致在线圈内的芯体过早磁饱和。
发明内容
现在，本发明提出以下任务，优化造成磁流变流体的稠度变化的磁力的施加，并且本发明通过权利要求1或权利要求3的技术教导来完成该任务。
重要的是，在由线圈缠绕的芯体上设置多个极面，该线圈的轴线垂直于磁流变流体的流向，并且该流路具有由导磁材料构成的外壳。该导磁材料尤其如同线圈芯体所采用的材料，以下称之为线圈芯体材料。
根据本发明，与上述现有技术不同的是，转动了90度的且因而位于流路横截面平面内的线圈轴线造成流路中的连续长度段，在该长度段中，磁通大致均匀地穿过磁流变流体，从而能改善磁化或者可以安装较弱的磁场产生机构。芯体被缠绕，就是说，芯体的极面位于线圈内并且充满线圈横截面，面积比或体积比要有利得多。
因为在外表面省掉了线圈连同芯体，并且由导磁材料构成的流路外壳(一般是由铁、低合金钢或其它铁磁材料或线圈芯体材料构成的管等)被接入磁回路，所以获得了非常节省地方的结构，该结构也能被用在空间非常有限的场合。
为了在流路外壳中安装产生可变磁场的机构，以下将描述两个优选的可行实施方式。
在优选的第一实施方式中规定，流路通过被线圈缠绕的芯体被分为两个流道。此时，尤其是两个流道中的每一个通过至少另一个具有极面的分隔壁被分开。
每个分开部或者说分隔壁确实减小了流路横截面面积，进而减小了单位时间可磁化的流体体积，但因为每两个极面之间的更短距离而造成明显更强的磁化。这允许增大流路的总高度，从而尽管有分隔壁，其流通横截面可以根据将被迫流过的磁流变流体的待磁化体积而保持得较大。
优选多个分隔壁组成一组并且被安装在该流路中。在该组中，对磁化强度很重要的极面之间的距离很小。
内置线圈和分隔壁减小自由流通横截面，因此流路入口表现为瓶颈，其中该流路最好设置在容器的流出通道内。通过磁流变流体明显更好的磁化，有可能在许多相隔较近的极面的情况下，该流路甚至可以具有比容器更大的自由横截面面积，从而该瓶颈在此情况下甚至得以扩宽。
附加极面增加了磁流变流体中的与磁场交互作用的颗粒的数量。为了加强该作用，此时应该在流动中尽量避免紊流，至少不要促成紊流。因此，优选安装具有不会引起紊流的光滑表面的分隔壁。平坦的表面尤其适用。竖立的连板或边缘是不利的。与此相反，增强摩擦层是完全可以想到和可行的。
在第一实施方式中，该组由平行于流道延伸的多个分隔壁构成，这些分隔壁通过竖立的垫块或舌片尤其是弯起的边缘舌片保持分隔。通过在舌片上的任意联接、直接粘接、胶条等，该组可被组装在一起。例如可以设有0.2毫米厚的16块分隔壁，它们将流出通道分为17个0.2毫米的流道。流出通道因此在极面区域内具有6.6毫米净高。该组分隔壁也可以在本发明的另一个实施方式中由平面幅材的之字形折叠构成。平行于流道延伸的多个分隔壁例如可以由线圈芯体材料制成并且通过由导磁性不如磁流变流体的材料构成的垫块或连板相互间隔开。
至少其中一些分隔壁但最好是所有分隔壁是平面的，未形成有凸起，并且垂直对准在极面之间集束的磁力线。
在另一个优选实施方式中，多个分隔壁密排成行垂直于流路内的流向并且具有对齐的多个缝隙，这些缝隙构成流道。此时，缝隙壁表现为附加极面。这样的分隔壁能以板冲压件、烧结件或金属压铸件的形式制造，其中它看起来例如呈板条状或梳状。在缝隙之间留下的连片优选可以在中央连接片的两侧延伸。
这样的实施方式是特别有利和容易制造的，在此，多个分隔壁由变压器铁片冲压制成，并且至少在相互接触的表面被绝缘，尤其是涂漆。绝缘可以防止所产生的涡电流发生叠加。
在另一个优选实施方式中，多个分隔壁组成两组，这两组布置在被线圈缠绕的芯体的两侧。设置在两组分隔壁之间的芯体优选制成几乎方块体形式，围绕其布设有线圈绕组，该线圈绕组的轴线垂直于流过流出通道的流向。如果线圈绕组使得该流道的流入口和流出口保持自由开放，则在线圈内的芯体同样可以包括多个流道。
本发明也可通过简单方式实现配备圆筒形横截面的外壳。在此优选实施方式中，该装置尤其包括连贯的圆筒形管，例如这特别是在较高压力时对以较小变形承受压力是有利的，并且在该圆筒形管中，如上所述由线圈连带芯体和最好还有两组分隔壁形成瓶颈。在此实施例中，作为每组的末端，优选配置一个横截面为由高导磁材料构成的圆弧段形元件(其例如由变压器铁片构成、铁氧体粉末或其它线圈芯体材料构成)，从而圆筒形管被充满。在此实施方式中，磁回路由线圈芯体材料构成的横截面呈圆弧段形的元件补充或补充完整，该元件的弧形面贴靠由强导磁性材料构成的管的内表面。
从线圈芯体开始，大致在流路的中心，磁力线垂直向外经过流道或者一组包括附加极面的分隔壁和圆弧段形元件，进入圆筒形管，从圆筒形管开始，磁力线径向相对地经过第二圆弧段形元件和第二流道或者第二组分隔壁返回居中布置的被缠绕的芯体。
如果多个分隔壁，如上所述地，由线圈芯体材料冲压形成，则余下的连片不可能由弱导磁性材料构成，但事实表明，这些连片在相应尽量缩小的情况下尽量达到磁饱和，以至于磁场还是足够地被迫经过流道。或者，可以有利地在分隔壁中设置多个缺口，由导磁性弱的材料或不导磁材料构成的支座穿过所述缺口，该支座保持这些分隔壁间隔开。
在另一个实施方式中可以规定，该组具有在长度上连贯的空腔，该空腔居中延伸在出口通道内。此实施方式允许引导构件穿过瓶颈和所使用的组。该构件可以是例如绳索或活塞杆等。在WO 2007/068435中详细说明了这样的拉拽机构。本发明实施方式实现了在所施加的磁场的功率损耗很小情况下的非常简单紧凑的结构。
在流路外壳内安装产生可变磁场的机构的另一种可行方式在于，设有两个“立体(DREIDIMENSIONAL)”的线圈，它们在每两个沿纵向延伸的笔直部分之间具有大致为半圆形的部分。这两个立体线圈布置成相互呈镜像，并且可以分别设置一个圆弧段形元件作为芯体，其中在两个圆弧段形元件之间优选装入一组分隔壁。可以有利地在位于两个圆弧段形元件之间的唯一一组之内形成一个连贯的空腔。
如果设置垂直于流路的多个分隔壁，且它们由变压器铁片或其它线圈芯体材料冲压而成，则还可以优选地规定，在每个分隔壁中，至少分隔出缝隙的连片和优选还有对应于芯体的中央部分以及圆弧段形元件是一体构成的并且通过至少一个连接片互连地构成。
本发明的运动阻尼装置可以设置在不同应用场合中。因为可以用相当小的线圈电流获得高的转换效率(SCHALTWIRKUNGSGRAD)，所以得到以下主要优点，即使用尺寸相对小的便携电流源就行了，这显著扩宽本发明装置的可应用范围。术语“转换效率”在此是指可通过通电达到高的稠度变化。
因此，在便携式结构中实现了磁流变阻尼，例如在滑雪靴、雪板靴、越野滑雪靴或运动跑鞋中。而且，该阻尼装置可以安装在自行车的鞍座柱或减震器或其它可运动的、没有独立供电装置的运输工具中。该阻尼装置充当例如缸筒等中在流路之前和之后的两个局部腔室之间的过渡区的节流口，该阻尼装置可以具有温度传感器、位移传感器、体积流量传感器、在流路之前和/或之后的压力传感器等，从而可以通过控制装置与外界影响无关地保持磁流变流体的流动特性恒定，或者按规定来改变。
本发明的阻尼装置在最大通电时导致流路截止，从而该阻尼装置也可充当磁流变阀门。在这里，一个主要优点在于，此时可以完美地存在300巴或更高范围内的压力。在打开状态，例如存在1巴的正常压力，而在阀门关闭状态存在处于300巴范围的压力。由此，该装置可以作为阀门也被用于无级地控制/调整挖掘机、重型机械、起重机、载重车辆、装甲车辆、机床、航空飞行器的液压系统，以及应用在医疗技术设备中等。
此外，场产生部件，就是说绕组，也可以在需要时被用于加热该磁流变流体。
在本发明装置的另一个实施方式中，整个产生可变磁场的机构(线圈，分隔壁组，芯体等)也可以在一个圆筒形管内轴向移动，例如以便在安全带装置中移动安全带卡锁固定机构，适应于不同的驾驶员。有利的是，此时可以借助活塞杆(供电电缆穿过该活塞杆的孔)来拉动或推压该机构，或者借助绳索来移动该机构。
代替安全带卡锁，安全带(安全带收卷装置)本身也可以按照相似方式受到本发明装置的影响。
附图说明
以下，将结合附图来详细说明本发明，但本发明不局限于所述附图，其中：
图1是包括根据图9的本发明装置的安全带卡锁固定机构的示意局部；
图2表示第一实施方式的局剖斜视图；
图3表示第一实施方式的容器侧端视图；
图4表示该装置的第二实施方式的纵截面；
图5表示第一实施方式的一组分隔壁的斜视图；
图6表示分隔壁的第二实施方式；
图7表示第二实施方式的一组分隔壁的放大侧视图；
图8以斜视图表示磁线圈的第二实施方式；
图9表示包括根据图8的磁线圈的该装置的第三实施方式的横截面；
图10表示该装置的第四实施方式的局部纵截面；
图11和图12表示用于控制本发明装置的两个电路图；以及
图13是带有若干分隔壁线圈的分隔壁堆叠的透视图。
具体实施方式
运动阻尼装置可以如图1所示，例如设置在车辆安全带的安全带卡锁9内。该装置具有容器1，在该容器中容纳有磁流变流体3(图4)。容器1被固定在车辆底盘的局部上。在容器1中，用于产生可变磁场的机构2可以像活塞那样轴向移动，该机构被固定在活塞杆或者绳索34上。绳索34朝外延伸并且经过转向轮35延伸至安全带卡锁9。在远离绳索34的一侧，设有回位弹簧36和电线28。当拉拽绳索34时，容纳在容器1里的磁流变流体3被迫流过在该机构2中形成的流路5。存在于流路内的可变磁场作用于磁流变流体，从而其稠度被改变并且其受压经过流路5被延迟。通过如此产生的反作用力，运动能被转化为热。
绳索34也可直接或间接与安全带或安全带卷绕装置连接。
容器1和流路5之间的过渡表现为一瓶颈4。机构2包括具有线圈7和芯体6、23的电磁体，借此产生磁场。该电磁体可通过监视碰撞情况的传感器的信号并依据不同准则如驾驶员的重量和座椅位置来控制，其中，可变磁场改变被迫流过开口的磁流变流体3的稠度，并且源于瓶颈4的系统内反作用力变大或变小。
磁线圈机构设置在流路5内。图2表示流路5的外壳的斜剖斜视图，该外壳如图所示呈带有螺纹接头27的圆筒管件形式。容器1可被拧入螺纹接头27中，容器同样由直径相同的管件构成。在流路5起点处的瓶颈4由衬套24的楔形中央连片25构成，因此磁流变流体3在经过流路时被分为两路支流26。线圈机构2具有磁线圈7，磁线圈轴线垂直于流路5且居中设置在流出通道内，从而它被楔形中间连片25挡住(图4)。线圈7内设有芯体6，该芯体在此实施例中为方块体形并具有平坦的相互平行的极面11、12。
作为芯体，可以采用软磁材料、永磁体或者由永磁体和软磁材料构成的组合体。每一个支流26分别设有一个大致为圆弧段形的元件23(极靴)，它由线圈芯体材料制成并且贴靠着围绕流路5的圆筒形管或通道的内表面。该通道同样由线圈芯体材料制成，例如由铁管等制成，以便封闭磁力线10。连接电线28以未详细示出的方式在出口侧从输出通道伸出。磁流变流体3的导磁能力小于芯体6、圆弧段形元件23和所述通道的导磁能力，因此磁场(在图3中，通过磁力线10示出)的效能取决于芯体6和圆弧段形元件23之间间隙(即每路支流26的高度)的大小。
因为流路4高度越小，磁流变流体3的磁化就越好，所以在芯体6的两侧，每路支流26通过分隔壁15被分为多个流道16，所述分隔壁由传导性良好的线圈芯体材料构成且尤其组成组17。每个分隔壁15均减小了高度并构成平坦的附加极面13、14，其中由线圈芯体材料构成的分隔壁15可以通过由弱导磁性材料构成的连片22相互分隔开。
除了作为具有良好磁性的最有利材料的铁外，还可以考虑以下材料作为线圈芯体材料：硅铁，是具有良好磁性和弱导电性能以及最小顽磁的相对有利材料；磁性钢，是价格较高、不腐蚀和磁性略弱的材料；镍铁，是典型的价格较高、导磁性最强的软磁合金；作为最昂贵材料但具有最高饱和磁通密度的铁钴。
根据应用场合，也可以使用其它材料(例如由铁氧体、铁粉或其它粉末混合物构成的芯体)。某些“罕见”的材料有可能带来优点(例如BASF CATAMOLD FN50：适用压铸)。
图5示出多个分隔壁15，其具有在两个在纵向侧边缘弯曲的舌片18，所述分隔壁15通过舌片保持分隔开并且限定出多个流道16。这些分隔壁15依靠舌片18并通过粘接、焊接等联接成一组17，该组作为一个单元能装入流出通道内。分隔壁15例如由变压器铁片构成，就是说由导磁性能很强的材料构成，并且如图5所示的组17包括16个分隔壁15和16个流道16，它们全都具有一样的厚度或高度例如等于0.2毫米。该组17因此具有6.2毫米的总厚度。
该组17具有中央空腔21，例如活塞杆或绳索可引导穿过该中央空腔，活塞杆或绳索拉动将磁流变流体3压出容器1的施压面例如活塞，如在前文中提到的WO2007/068435中所示。
不过，一组17不是只能由沿流路5的纵向延伸的多个分隔壁15组成。图6和图7示出“用多个流道16构成一组17分隔壁15”的第二种可行实施方式。每个分隔壁15此时在垂直经过出口通道的径向平面内延伸并且流道16由开设在分隔壁15中的缝隙19组成。这样的分隔壁15尤其可以由变压器铁片等冲压形成，其中多个缝隙19通过连片20相互分隔开，该连片从中央连接片22(图6)中伸出。这些缝隙19由此一直延伸到边缘并且被衬套24的侧面部分挡住。连接片22当然也可以设置在两个边缘上，并且这些缝隙无中断地在它们之间延伸。如图7所示，多个分隔壁15前后紧密排列，其中缝隙19是对齐的。缝隙壁此时表现为附加极面13、14。
也可以想到以折叠件形式构成分隔壁组。
此外，由于通过冲压变压器铁片等来进行加工，因此允许将线圈芯体6、两组17分隔壁15以及圆弧段形末端元件23一体制成，以匹配于出口通道5的圆筒形横截面，它于是有图6所示的形状。这些分隔壁15彼此相接的侧面可以配设有电绝缘漆皮，从而在各个分隔壁15中出现的涡电流不会发生叠加。图7所示的部分30配设有线圈7并且被安置在衬套24中，该衬套随后被插入出口通道并被轴向固定，例如借助上述被螺丝拧固在出口端的挡塞(AUFFANGTOPF)。衬套24由弱导磁性材料如塑料构成。
图8和图9表示两个实施方式，其中线圈7是“立体”卷绕的，就是说，每个绕组不在一个平面内，而是由多个部分组成，其中在流路5的纵向上延伸于流出通道内的笔直部分32之间，分别有一个大致为半圆形的部分33向上或向下延伸。线圈7由此在两端张开，并且一个部分30(参见图9)可以具有中央空腔21，上述的拉拽机构例如可以穿过该中央空腔延伸向活塞或者容器1底面。但是，空腔21也可以用于容纳用于该组17分隔壁15的连接件或者图1所示的绳索34。因为线圈7在两端被撑开，所以在线圈7内的芯体6也可以具有多个流道16，该流道通过缝隙19形成在对齐的连板20之间。
图8所示的形式也可以由两个线圈7构成，如图9所示。在此实施例中，两个线圈中的每个线圈7对应于作为芯体的圆弧段形元件23，其中在两个元件23之间设有一组17分隔壁15，其具有流道16和中央空腔21。衬套24为环形且相对容器1倾斜，在此，它构成瓶颈4(图4)。
设置在磁流变流体3或者流路5中的可变磁场产生机构也可以包括带有平面线圈和芯体的印制电路板，其中在印制电路板上还可以布置用于控制该机构2的其它电子元器件。
这些线圈7不仅可以由绝缘铜线构成，而且可以由铜带、铜箔或阳极氧化铝箔制成。
也可以想到先后(串联)布置多个阻尼运动的装置，它们可以被不同地加以控制。
图10表示这样的实施例，其中在流路形成于其一端的容器1上密封装设有类似容器的盖子37，在此，容器1和盖子37能够相对收缩以减小内腔。盖子37带有传感器38，该传感器对应于容器1上的长度刻度，从而可以掌握滑移运动行程。盖子37还配设有压力传感器39，从而可以根据压力和/或行程来改变在流路5内的内设线圈7的磁场。盖子37可以在内侧包括一个作用于容器1的弹簧。本实施例例如可被应用在自行车鞍座柱上。
图11表示一个简单的脉冲控制装置(PWM)的例子，其中线圈电流是可变的。开关S在最简单的实施例中可以是机械开关/按键；采用晶体管是有利的。但是也可以想到其它可行方式，例如继电器或晶体管的特殊形式(MOSFET，IGBT)。而且，该开关也可以设置在GND-支路中，即在线圈和接地(GND)之间。电阻RS表示可以测量电流。电流测量除借助并联测量之外，还可以通过其它方式来实现，例如电流互感器或集成解决方案(电流测量IC，霍尔传感器)。电流测量可以在电路的任何位置进行。二极管D是续流二极管，该续流二极管使得在S断开后，线圈7可以继续驱动电流。该二极管也可以用开关(SYNC-FET)替代。
除了该控制装置的简单可行方式外，控制装置还可以配备各种传感器，这些传感器允许构成控制回路。根据使用目的的不同，可以采用例如压力传感器、力传感器、位移传感器、温度传感器、速度传感器或加速度传感器。也可以想到这些传感器或其它传感器的组合。
图12示出了借助全桥(H桥)控制装置的例子。线圈L因此可以被双向控制，就是说，线圈端的极性可以交替。这例如允许加强或减弱在线圈磁回路中的永磁体。在脉冲控制装置(PWM)中，线圈电流可以改变。电阻RS表示可以测量电流。电流测量除了借助并联测量之外，也可以通过其它方法例如电流互感器或集成解决方案(电流测量IC，霍尔传感器)进行。电流测量位置可以变化，有利的是，例如测量在接地(GND)支路中进行，以获得以GND为基准的测量信号。此外，例如在S2和S4之前的重复测量也可能带来好处，这是因为由此测量了在每个半桥支路中的电流(故障识别)。除了控制装置的这个简单可行方式外，在此实施例中，控制装置也可以配备各种传感器，所述传感器允许构成控制回路。根据使用目的不同，例如可以采用压力传感器、力传感器、位移传感器、温度传感器、速度传感器或者加速度传感器。也可以想到这些传感器或其它传感器的组合。
图13表示分隔壁组的一个实施例，其中该流路通过相互间隔布置的多个分隔壁15′被分为多个流道16。图12连同流向指示一起举例示出了其中一个流道。
在此实施例中，为由导磁材料或者说铁磁材料构成的每个分隔壁15′配备一个自己的分隔壁线圈7′，它总是由唯一的绕组构成。该绕组例如可以由被绝缘的导体构成。
所述单独的分隔壁线圈是电气串联的，其中，在上的各个分隔壁线圈7′的输出分别与在下的各个分隔壁线圈7′的输入相联接。这些接触点用35表示。
作为上述附图的线圈7的替代或补充，可以设有这些分隔壁线圈7′。如果它们只是替代所述线圈，则分隔壁线圈共同构成该线圈7。
绕组优选至少在流入侧或流出侧最多与分隔壁本身一样高，借此不阻碍流通。线圈在侧面可以较高。在此，也可设置垫块34(例如形成在分隔壁线圈7′的绝缘部中)及接触点35。线圈绕组也可由阳极氧化铝箔构成。也可将绕组印制在印制电路板上。印制电路板随后以叠层形式堆叠。
这些分隔壁15′优选由导磁铁磁材料构成并且构成各个分隔壁线圈的芯体。
如果使用了分隔壁单线圈，则如上所述，可以省掉上述实施例的带有附图标记7的线圈。由此获得减轻重量和节省空间的优点。但在磁场很强的情况下，人们可以使用两个线圈，即线圈7和分隔壁线圈7′。
芯体6、分隔壁15和外壳可以分别局部或完全由永磁体构成。为此，它们至少部分由像磁铁或磁性钢合金、铁氧体、ALNICO、稀土如SMCO和NEFEB这样的材料制成。也可以想到结合其他材料(例如在塑料复合磁体中那样的材料)来制造。

Claims (25)

1.一种运动阻尼装置，磁流变流体(3)在该运动阻尼装置中被迫流过流路(5)，该运动阻尼装置包括产生可变磁场(10)的机构(2)，该机构在该流路(5)中具有多个极面(11，12)，该磁场(10)通过所述多个极面作用于该磁流变流体(3)以控制流动特性，其特征在于，所述多个极面设置在被线圈缠绕且布置在该流路(5)内的芯体(6)上，其中该线圈(7)的轴线(A)垂直于流向。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该流路具有由导磁材料构成的外壳。
3.一种装置，在所述装置中磁流变流体(3)被迫流过流路(5)，所述装置包括产生磁场(10)的机构(2)，该机构在该流路(5)内具有多个极面(11，12)，该磁场(10)通过所述多个极面作用于该磁流变流体(3)以控制流动特性，其特征在于，该装置呈阀门形式，该阀门具有至少一个流通通道以及垂直于流向的场发生机构轴线(A)，其中在该流通通道内设有可受到场影响的流体，并且该场发生机构被设置用于利用场来影响在该流通通道内的可受到场影响的流体。
4.根据权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于，所述被缠绕的芯体(6)把该流路(5)分成两个流道。
5.根据权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于，每个流道(16)通过至少一个分隔壁(15)被分开，所述分隔壁具有附加极面(13，14)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，多个分隔壁(15)相互平行地组成至少一组(17)。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述多个分隔壁(15)组成两组(17)，这两组设置在被该线圈(7)缠绕的该芯体(6)的两侧。
8.根据权利要求5至7之一所述的装置，其特征在于，所述多个分隔壁(15)平行于该流道(16)延伸并且相互间通过垫块如竖立的舌片(18)隔开。
9.根据权利要求1至8之一所述的装置，其特征在于，该芯体(6)在该线圈(7)内包含至少一个流道(16)，其中该线圈(7)的绕组使得每个流道(16)的流入口和流出口自由开放。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该线圈(7)是立体卷绕的，其中在两段沿流向延伸的、笔直的绕组部分(32)之间设有两段圆弧形绕组部分(33)。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，两个立体卷绕的且可单独通电的所述线圈(7)轴对称地布置。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，每个立体卷绕的线圈(7)配设有圆弧段形芯体，该芯体具有平坦的极面(11，12)和隆起面。
13.根据权利要求1至12之一所述的装置，其特征在于，所述分隔壁(15)紧密排成行地垂直于流向延伸并具有对齐的多个缝隙(19)，所述多个缝隙形成所述流道(16)，在所述流道中，缝隙壁表现为所述附加极面(13，14)。
14.根据权利要求1至13之一所述的装置，其特征在于，该流路(5)设置在用于该磁流变流体(3)的容器(1)的圆筒形流出通道内。
15.根据权利要求1至14之一所述的装置，其特征在于，两个最外侧的极面设置在圆弧段形元件(23)上，该圆弧段形元件的隆起面紧贴在包围该流路(5)的该流出通道的内壁上。
16.根据权利要求1至15之一所述的装置，其特征在于，该磁场的磁力线(10)基本垂直经过该流道(16)和该极面。
17.根据权利要求1至16之一所述的装置，其特征在于，该流路的外壳和/或该分隔壁(15)和/或该芯体(6)至少部分由铁磁性材料例如磁铁或磁性钢合金、铁氧体、AlNiCo、稀土如SmCo和NeFeB构成。
18.根据权利要求1至17之一所述的装置，其特征在于，该流路通过至少一个但最好是多个相互间隔的分隔壁(15′)被分为多个流道，这些分隔壁中的至少一部分、优选每个分隔壁均配属有一个专门的分隔壁线圈，该分隔壁线圈优选在该分隔壁的端面区域内围绕该分隔壁。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，该分隔壁线圈具有唯一的绕组。
20.根据权利要求18或19所述的装置，其特征在于，该分隔壁线圈由被绝缘的导体构成。
21.根据权利要求1至20之一所述的装置，其特征在于，相邻的分隔壁的分隔壁线圈彼此电连接，优选串联连接。
22.一种双轮运输工具，其具有根据权利要求1至21之一所述的装置，其特征在于，该装置优选安置在底架和轮子之间。
23.一种减震器，其具有根据权利要求1至22之一所述的装置。
24.一种安全带卡座，其具有根据权利要求1至23之一所述的装置。
25.根据权利要求1所述的装置，其中，用该线圈来调整该磁流变流体的温度。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109073030A (zh) * 2016-03-31 2018-12-21 因文图斯工程有限公司 训练器材和方法
CN115325098A (zh) * 2022-09-05 2022-11-11 江苏电子信息职业学院 一种纺织机械用减震装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502008003287D1 (de) * 2008-08-22 2011-06-01 Thyssenkrupp Presta Ag Energie absorbierende Vorrichtung
DE102009034297A1 (de) * 2009-07-21 2011-02-03 Inventus Engineering Gmbh Einstellbares Ventil mit Übergangsbereich
DE102009058064A1 (de) * 2009-12-14 2011-06-16 Trw Automotive Gmbh Sicherheitsgurtsystem mit Kraftbegrenzer
CN103068821B (zh) * 2010-08-13 2015-02-25 詹森药业有限公司 作为脯氨酰羟化酶抑制剂的4-氨基喹唑啉-2-基-1-吡唑-4-羧酸化合物
EP2682313B1 (en) * 2012-07-06 2015-01-14 Volvo Car Corporation Belt reel for a vehicle safety restraint arrangement and method for limiting the retraction speed of a belt during retraction onto a belt reel
DE102012024270A1 (de) * 2012-12-12 2014-06-12 Trw Automotive Gmbh Kraftbegrenzungseinrichtung sowie Verfahren zur Steuerung einer Kraftbegrenzungseinrichtung
US10336397B2 (en) 2014-12-29 2019-07-02 Peter Tristan Ridet System and method for dynamic motorcycle frame
DE102015117595A1 (de) * 2015-10-15 2017-04-20 Inventus Engineering Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Beeinflussung der Kraft eines Sicherheitsgurtes
DE102015223988A1 (de) * 2015-12-02 2017-06-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug-Achse oder Achsträger mit Lagern mit veränderbarer Steifigkeit
US10823251B2 (en) 2015-12-21 2020-11-03 Lord Corporation Seat-damping devices, systems, and methods
DE102016124115B4 (de) * 2016-12-12 2022-06-09 Inventus Engineering Gmbh Drehdämpfer
US10286872B2 (en) * 2017-05-03 2019-05-14 Ford Global Technologies, Llc Energy-absorbing restraint system
US10759370B2 (en) * 2018-04-18 2020-09-01 Ford Global Technologies, Llc Vehicle energy absorbing device
JP7132141B2 (ja) * 2019-02-04 2022-09-06 トヨタ自動車株式会社 バックル装置、バックル装置のシート搭載構造、及び車両用シートベルト装置
DE102019135026A1 (de) * 2019-12-18 2021-06-24 Inventus Engineering Gmbh Gerätekomponente mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung
CN111089136A (zh) * 2020-01-06 2020-05-01 华东交通大学 一种磁路可调式磁流变阻尼器
CN112901583B (zh) * 2021-01-25 2021-12-10 清华大学 一种越野滑雪模拟器的气动控制系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6131709A (en) * 1997-11-25 2000-10-17 Lord Corporation Adjustable valve and vibration damper utilizing same
US6336535B1 (en) * 2001-03-14 2002-01-08 Delphi Technologies, Inc. Magneto-rheological damper with dual flux ring spacer
DE10055388A1 (de) * 2000-11-09 2002-03-21 Mannesmann Sachs Ag Magnetorheologisches Kolben-Zylinderaggregat
EP1249637A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Unterdrückung von Schwingungen an einem bewegten System
CN1699782A (zh) * 2004-05-19 2005-11-23 鲍尔法因德股份有限公司 可控运动阻尼器

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE935831C (de) 1953-04-05 1955-12-01 Robert Hanning Einstellbare Fluessigkeitsdaempfung
US3406704A (en) * 1966-01-21 1968-10-22 Wheelabrator Corp Flow regulating valve for magnetic particles
US3626964A (en) * 1970-09-03 1971-12-14 Wheelabrator Corp Regulating valve for magnetic materials
ES2011326A6 (es) * 1988-03-28 1990-01-01 Castillo Castillo Jose Luis Sistema de amortiguacion de modos de oscilacion de vehiculos con suspension que aprovecha el movimiento relativo entre la parte suspendida y las no suspendidas pra producir fuerzas exclusivamente en el sentido opuesto al movimiento de los modos de oscilacion excitados.
US5277281A (en) 1992-06-18 1994-01-11 Lord Corporation Magnetorheological fluid dampers
US5362027A (en) * 1993-11-12 1994-11-08 Electronics, Incorporated Flow regulating valve for magnetic particles
DE4433056C2 (de) 1994-09-16 1998-01-29 Mannesmann Sachs Ag Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge
DE19816549A1 (de) * 1998-04-15 1999-06-17 Mannesmann Sachs Ag Dämpfeinrichtung mit veränderbarer Viskosität des Dämpfmediums
US6471018B1 (en) * 1998-11-20 2002-10-29 Board Of Regents Of The University And Community College System On Behalf Of The University Of Nevada-Reno, The University Of Reno Magneto-rheological fluid device
EP1150875A1 (en) * 1998-12-21 2001-11-07 Douglas Autotech Corp. Non-newtonian flow fluid-locking mechanism for vehicles
IT1310127B1 (it) * 1999-07-20 2002-02-11 Fiat Ricerche Smorzatore oscillante controllato.
US6454059B1 (en) * 2001-04-04 2002-09-24 Delphi Technologies, Inc. Apparatus and method for a magneto-rheological (MR) damping device
DE10131799A1 (de) * 2001-06-30 2003-01-16 Daimler Chrysler Ag Durchflussleitungsabschnitte für eine rheologische Systemflüssigkeit
EP1795428A1 (de) 2005-12-12 2007-06-13 Inventus Engineering GmbH Energie absorbierende mit fliessfähigem Medium operierende Vorrichtung
US20080060710A1 (en) * 2006-08-24 2008-03-13 Carlson J D Controllable magnetorheological fluid valve, devices, and methods
DE502008003287D1 (de) * 2008-08-22 2011-06-01 Thyssenkrupp Presta Ag Energie absorbierende Vorrichtung
ATE507113T1 (de) * 2008-08-22 2011-05-15 Thyssenkrupp Presta Ag Energie absorbierende vorrichtung
EP2321550B1 (de) * 2008-08-22 2016-10-12 Inventus Engineering GmbH Bewegung dämpfende vorrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6131709A (en) * 1997-11-25 2000-10-17 Lord Corporation Adjustable valve and vibration damper utilizing same
DE10055388A1 (de) * 2000-11-09 2002-03-21 Mannesmann Sachs Ag Magnetorheologisches Kolben-Zylinderaggregat
US6336535B1 (en) * 2001-03-14 2002-01-08 Delphi Technologies, Inc. Magneto-rheological damper with dual flux ring spacer
EP1249637A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Unterdrückung von Schwingungen an einem bewegten System
CN1699782A (zh) * 2004-05-19 2005-11-23 鲍尔法因德股份有限公司 可控运动阻尼器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109073030A (zh) * 2016-03-31 2018-12-21 因文图斯工程有限公司 训练器材和方法
CN115325098A (zh) * 2022-09-05 2022-11-11 江苏电子信息职业学院 一种纺织机械用减震装置
CN115325098B (zh) * 2022-09-05 2024-03-26 江苏电子信息职业学院 一种纺织机械用减震装置

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Publication number Publication date
US20110148071A1 (en) 2011-06-23
DE112009001995A5 (de) 2011-09-29
CN102171481B (zh) 2015-04-08
US8418819B2 (en) 2013-04-16
US20140097593A1 (en) 2014-04-10
WO2010020422A1 (de) 2010-02-25
US9217487B2 (en) 2015-12-22

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