DE102022115080A1 - Adjusting device for a vehicle and method for operating an adjusting device - Google Patents

Adjusting device for a vehicle and method for operating an adjusting device Download PDF

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Abstract

Eine Stellvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst einen Rotor (105), einen Stator (110), ein magnetorheologisches Medium (115) und zumindest eine Spule (120). Der Stator (110) weist Rotorabschnitte (130, 131) und einen Verbindungsabschnitt (133) auf, wobei der Verbindungsabschnitt (133) die durch einen Spalt getrennten Rotorabschnitte (130, 131) verbindet. Der Rotor (105) umschließt die Rotorabschnitt (130, 131) und ist drehbar an den Rotorabschnitten (130, 131) gelagert. Das Medium (115) ist ausgebildet, um abhängig von einem Magnetfeld unterschiedliche Zustände einzunehmen, die unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für eine Drehbewegung des Rotors (105) bewirken. Die Spule (120) ist ausgebildet, um bei einer Bestromung der Spule (120) ein auf den Zwischenraum (150) wirkendes Magnetfeld zu erzeugen.An actuating device for a vehicle comprises a rotor (105), a stator (110), a magnetorheological medium (115) and at least one coil (120). The stator (110) has rotor sections (130, 131) and a connecting section (133), the connecting section (133) connecting the rotor sections (130, 131) separated by a gap. The rotor (105) encloses the rotor sections (130, 131) and is rotatably mounted on the rotor sections (130, 131). The medium (115) is designed to assume different states depending on a magnetic field, which cause different resistance characteristics for a rotary movement of the rotor (105). The coil (120) is designed to generate a magnetic field acting on the intermediate space (150) when the coil (120) is energized.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stellvorrichtung für ein Fahrzeug und auf ein Verfahren zum Betreiben einer Stellvorrichtung.The present invention relates to an actuating device for a vehicle and to a method for operating an actuating device.

Magnetorheologische Flüssigkeit (MRF) wird in unterschiedlichen Dämpfern, Bremsen und Aktoren eingesetzt. Bremsen auf Basis von MRF basieren in der Regel auf einer oder mehreren Scheiben, die von MRF umgeben und bei Aktivierung der Bremse mit einem magnetischen Feld durchflossen werden. Die MRF wird bei diesem Prinzip auf Scherung belastet und erzeugt ein Haltemoment proportional zum Spulenstrom. Ein entsprechendes mechanisches Konzept mit einem zusätzlichen Permanentmagneten, der ein Grundmoment erzeugt, ist ebenfalls entwickelt. Ein alternatives Wirkprinzip verwendet ein mit MRF geflutetes Tonnenlager sowie verschiedene Ausführungen mit verzahnten Wälzkörpern. Ein weiteres Wirkprinzip verwendet eine Zahngeometrie, um eine den Wälzkörpern vergleichbare Wirkweise zu erreichen.Magnetorheological fluid (MRF) is used in various dampers, brakes and actuators. Brakes based on MRF are usually based on one or more discs that are surrounded by MRF and a magnetic field flows through them when the brake is activated. With this principle, the MRF is loaded in shear and generates a holding torque proportional to the coil current. A corresponding mechanical concept with an additional permanent magnet that generates a basic torque has also been developed. An alternative operating principle uses a barrel bearing flooded with MRF and various versions with toothed rolling elements. Another operating principle uses a tooth geometry to achieve an action comparable to that of rolling elements.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Stellvorrichtung für ein Fahrzeug und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Stellvorrichtung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention provides an improved actuator for a vehicle and an improved method for operating an actuator according to the main claims. Advantageous refinements result from the subclaims and the following description.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Stellvorrichtung geschaffen werden kann, die eine Spulenanordnung außerhalb eines Wirkbereiches eines magnetorheologischen Mediums aufweist. Durch unterschiedliche Bestromungsarten können beispielsweise unterschiedliche Wirkmechanismen der Stellvorrichtung aktiviert werden.The advantages that can be achieved with the approach presented are, in particular, that an adjusting device can be created which has a coil arrangement outside an effective range of a magnetorheological medium. Different types of current supply can, for example, activate different mechanisms of action of the adjusting device.

Eine Stellvorrichtung für ein Fahrzeug weist einen Rotor, einen Stator, ein magnetorheologisches Medium und zumindest eine Spule auf. Der Rotor ist mit einem Stellelement koppelbar. Der Stator ist aus einem magnetisch leitenden Material ausgeformt. Der Stator weist einen ersten Rotorabschnitt, einen zweiten Rotorabschnitt und einen Verbindungsabschnitt auf, wobei der Verbindungsabschnitt den ersten Rotorabschnitt und den zweiten Rotorabschnitt miteinander verbindet. und wobei der erste Rotorabschnitt und der zweite Rotorabschnitt durch einen Spalt getrennt voneinander sind. Der Rotor umschließt den ersten Rotorabschnitt und den zweiten Rotorabschnitt zumindest teilweise und ist drehbar an dem ersten Rotorabschnitt und dem zweiten Rotorabschnitt gelagert. Das magnetorheologische Medium ist in einem Zwischenraum zwischen dem Rotor, dem ersten Rotorabschnitt des Stators und dem zweiten Rotorabschnitt des Stators angeordnet und ausgebildet, um abhängig von einem auf den Zwischenraum wirkenden Magnetfeld unterschiedliche Zustände einzunehmen, die unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für eine Drehbewegung des Rotors bewirken. Die Spule ist außerhalb des Rotors an dem Verbindungsabschnitt des Stators angeordnet und ausgebildet, um bei einer Bestromung der Spule ein auf den Zwischenraum wirkendes Magnetfeld zu erzeugen.An actuating device for a vehicle has a rotor, a stator, a magnetorheological medium and at least one coil. The rotor can be coupled to an actuator. The stator is formed from a magnetically conductive material. The stator has a first rotor section, a second rotor section and a connecting section, wherein the connecting section connects the first rotor section and the second rotor section to one another. and wherein the first rotor section and the second rotor section are separated from each other by a gap. The rotor at least partially encloses the first rotor section and the second rotor section and is rotatably mounted on the first rotor section and the second rotor section. The magnetorheological medium is arranged in a gap between the rotor, the first rotor section of the stator and the second rotor section of the stator and is designed to assume different states depending on a magnetic field acting on the gap, which cause different resistance characteristics for a rotary movement of the rotor. The coil is arranged outside the rotor on the connecting section of the stator and is designed to generate a magnetic field acting on the gap when the coil is energized.

Bei einer Stellvorrichtung kann es sich um eine Vorrichtung zum Bedienen einer beliebigen Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs handeln. Die Stellvorrichtung kann als eine Bedienvorrichtung oder als eine Betätigungsvorrichtung bzw. ein Aktor ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine solche Bedienvorrichtung von einem Insassen des Fahrzeugs bedient werden. Unter einem Rotor kann ein bewegliches, rotierendes Teil der Vorrichtung verstanden werden. Unter einem Stator kann ein feststehendes, unbewegliches Teil der Vorrichtung verstanden werden. Unter den Rotorabschnitten kann Abschnitte des Stators verstanden werden, an denen der Rotor gelagert ist. Unter einem zweiten Rotorabschnitt kann ein zweiter Abschnitt des Stators verstanden werden, an dem der Rotor angeordnet ist. Der Rotor kann einen magnetisch leitenden Mantel aufweisen. Unter einem Verbindungsabschnitt kann ein Abschnitt verstanden werden, der einen Spulenabschnitt und Zwischenabschnitte aufweist. Unter einem Spulenabschnitt kann ein Abschnitt des Stators verstanden werden, an dem die Spule angeordnet ist. Bei Zwischenabschnitten kann es sich um Abschnitte des Stators handeln, die zwischen dem ersten und zweiten Rotorabschnitt und dem Spulenabschnitt angeordnet sind. Bei einem magnetorheologischen Medium kann es sich um ein heterogenes Stoffgemisch von magnetisch polarisierbaren Partikeln handeln, das auch als magnetorheologische Flüssigkeit bezeichnet werden kann. Bei dem magnetorheologischen Medium kann es sich alternativ auch um ein Pulver handeln. Durch Anlegen des äußeren Magnetfelds können viskoelastische oder dynamisch-mechanische Eigenschaften des magnetorheologischen Mediums schnell und reversibel verändert werden. Beim Anlegen eines Magnetfeldes, hervorgerufen durch das Bestromen einer Spule und zusätzlich oder alternativ durch einen Permanentmagneten, verfestigt sich das magnetorheologische Medium. Bei der Spule kann es sich um ein elektrisches Bauelement handeln, das Windungen aufweist, um bei Stromfluss ein Magnetfeld zu erzeugen.An adjusting device can be a device for operating any vehicle function of the vehicle. The adjusting device can be designed as an operating device or as an actuating device or an actuator. For example, such an operating device can be operated by an occupant of the vehicle. A rotor can be understood as a movable, rotating part of the device. A stator can be understood as a fixed, immovable part of the device. The rotor sections can be understood to mean sections of the stator on which the rotor is mounted. A second rotor section can be understood as meaning a second section of the stator on which the rotor is arranged. The rotor can have a magnetically conductive jacket. A connecting section can be understood as meaning a section which has a coil section and intermediate sections. A coil section can be understood as meaning a section of the stator on which the coil is arranged. Intermediate sections can be sections of the stator that are arranged between the first and second rotor sections and the coil section. A magnetorheological medium can be a heterogeneous mixture of magnetically polarizable particles, which can also be referred to as a magnetorheological fluid. Alternatively, the magnetorheological medium can also be a powder. By applying the external magnetic field, viscoelastic or dynamic mechanical properties of the magnetorheological medium can be changed quickly and reversibly. When a magnetic field is applied, caused by energizing a coil and additionally or alternatively by a permanent magnet, the magnetorheological medium solidifies. The coil can be an electrical component that has turns in order to generate a magnetic field when current flows.

Der hier vorgestellte Ansatz, der auch als haptisches Stellelement mit externer Magnetspule bezeichnet werden kann, ermöglicht insbesondere eine räumliche Trennung des MRF-Wirkbereiches von der magnetischen Felderzeugung, sowie optional zusätzlich eine Ansteuerung mehrerer Wirkbereiche mit einer Spule. Dadurch können sehr geringe Bauräume in der Bedienoberfläche ermöglicht werden, indem die Spule außerhalb des Wirkbereichs integriert ist, wobei das magnetische Feld von außen in den Wirkbereich eingeleitet werden kann. Dies kann eine Kostenreduktion bewirken, durch Reduktion der Komplexität und Reduktion der Anzahl an Komponenten. Die Anzahl der Komponenten kann dahingehend reduziert werden, dass aus dem Aktor herausstehende Spulenkontakte vermieden werden können und der magnetische Kreis in dem Gehäuse integriert werden kann.The approach presented here, which can also be referred to as a haptic control element with an external magnetic coil, enables in particular a spatial separation of the MRF effective range from the magnetic field generation, as well as optionally additional control of several effective areas che with a coil. This makes it possible to have very small installation spaces in the user interface by integrating the coil outside the effective area, whereby the magnetic field can be introduced into the effective area from outside. This can reduce costs by reducing complexity and reducing the number of components. The number of components can be reduced in such a way that coil contacts protruding from the actuator can be avoided and the magnetic circuit can be integrated in the housing.

In dem Spalt zwischen dem ersten Rotorabschnitt und dem zweiten Rotorabschnitt kann magnetorheologisches Medium angeordnet sein. Hierbei kann der Spalt mit dem Zwischenraum verbunden sein. Durch das magnetorheologische Medium kann eine Drehbewegung des Rotors beeinflusst werden.Magnetorheological medium can be arranged in the gap between the first rotor section and the second rotor section. The gap can be connected to the intermediate space. The magnetorheological medium can influence the rotational movement of the rotor.

Die Stellvorrichtung kann ein magnetisch nichtleitendes Barriereelement aufweisen, das in dem Spalt zwischen dem ersten Rotorabschnitt und dem zweiten Rotorabschnitt angeordnet sein kann. Dadurch kann der magnetische Fluss an dem Spalt vorbei geführt und zu einem Umweg durch das in dem Zwischenraum angeordnete magnetorheologische Medium gezwungen werden.The adjusting device can have a magnetically non-conductive barrier element, which can be arranged in the gap between the first rotor section and the second rotor section. As a result, the magnetic flux can be guided past the gap and forced to take a detour through the magnetorheological medium arranged in the gap.

Die Stellvorrichtung kann eine Mehrzahl von Vorsprungselementen aufweisen. Die Vorsprungselemente können in dem Zwischenraum an dem ersten Rotorabschnitt des Stators und zusätzlich oder alternativ an dem zweiten Rotorabschnitt und zusätzlich oder alternativ an dem Rotor angeordnet sein. Die Vorsprungselemente können ausgeformt sein, um bei einer Drehbewegung des Rotors relativ zu dem Stator eine mechanische Belastung, insbesondere eine Scherbelastung, auf das magnetorheologische Medium auszuüben. Auf diese Weise kann ein Betätigungswiderstand der Stellvorrichtung in Aktivierungszuständen des magnetorheologischen Mediums weiter erhöht werden.The adjusting device can have a plurality of projection elements. The projection elements can be arranged in the gap on the first rotor section of the stator and additionally or alternatively on the second rotor section and additionally or alternatively on the rotor. The projection elements can be shaped in order to exert a mechanical load, in particular a shear load, on the magnetorheological medium when the rotor rotates relative to the stator. In this way, an actuation resistance of the adjusting device can be further increased in activation states of the magnetorheological medium.

Zusätzlich oder alternativ kann die Stellvorrichtung eine Mehrzahl von Wälzkörpern aufweisen, wobei die Wälzkörper in dem Zwischenraum drehbar angeordnet sein können. Die Wälzkörper können aus einem magnetisch leitenden Material ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass bei verhältnismäßig geringem Bauraumbedarf ein hoher Betätigungswiderstand bzw. ein hohes Haltemoment erreicht werden kann.Additionally or alternatively, the adjusting device can have a plurality of rolling elements, wherein the rolling elements can be rotatably arranged in the intermediate space. The rolling elements can be formed from a magnetically conductive material. Such an embodiment offers the advantage that a high actuation resistance or a high holding torque can be achieved with a relatively small space requirement.

Die Stellvorrichtung kann zumindest ein magnetisch leitendes Führungselement aufweisen, das in oder an dem Zwischenraum angeordnet ist. Das Führungselement kann ausgebildet sein, um den magnetischen Fluss an dem Spalt vorbeizuführen, um den magnetischen Kreis zu schließen. Das magnetisch leitende Führungselement kann eine Führung oder Lenkung des magnetischen Flusses durch das in dem Zwischenraum angeordnete magnetorheologische Medium bewirken.The adjusting device can have at least one magnetically conductive guide element which is arranged in or on the intermediate space. The guide element can be designed to guide the magnetic flux past the gap in order to close the magnetic circuit. The magnetically conductive guide element can guide or direct the magnetic flux through the magnetorheological medium arranged in the intermediate space.

Das zumindest eine Führungselement kann einen Teilabschnitt des Rotors und zusätzlich oder alternativ eine Mehrzahl von in dem Zwischenraum angeordneten Wälzkörpern aufweisen. Dadurch kann eine vorteilhafte und zuverlässige Führung oder Lenkung des magnetischen Flusses ermöglicht werden.The at least one guide element can have a partial section of the rotor and additionally or alternatively a plurality of rolling bodies arranged in the intermediate space. This enables advantageous and reliable guidance or steering of the magnetic flux.

Das Magnetfeld kann das magnetorheologische Medium in einen Aktivierungszustand versetzen, der eine hohe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors bewirkt. Die hohe Widerstandscharakteristik kann ein hohes Haltemoment oder Bremsmoment der Vorrichtung bewirken. Dies bietet den Vorteil, dass der Rotor in dem Aktivierungszustand nicht oder kaum drehbar sein kann.The magnetic field can put the magnetorheological medium into an activation state that causes a high resistance characteristic for the rotor's rotational movement. The high resistance characteristic can cause a high holding torque or braking torque of the device. This offers the advantage that the rotor cannot or can hardly be rotated in the activated state.

Die Stellvorrichtung kann zumindest einen Permanentmagneten aufweisen, der ausgebildet ist, um ein weiteres Magnetfeld zu erzeugen. Das weitere Magnetfeld kann durch das Magnetfeld beeinflussbar sein. Der Permanentmagnet kann in einem unbestromten Zustand der Spule oder unabhängig von einem Bestimmungszustand der Spule das weitere Magnetfeld erzeugen. Das weitere Magnetfeld kann eine mittlere Widerstandscharakteristik für das magnetorheologische Medium bewirken, sodass der Rotor leicht drehbar sein kann. Für diesen Zustand ist keine Bestromung nötig, wodurch Energie gespart werden kann. Die mittlere Widerstandscharakteristik kann ein mittleres Haltemoment oder Bremsmoment der Vorrichtung bewirken.The adjusting device can have at least one permanent magnet, which is designed to generate a further magnetic field. The further magnetic field can be influenced by the magnetic field. The permanent magnet can generate the further magnetic field in a de-energized state of the coil or independently of a destination state of the coil. The additional magnetic field can create a medium resistance characteristic for the magnetorheological medium, so that the rotor can be easily rotated. No electricity is required for this state, which means energy can be saved. The average resistance characteristic can cause an average holding torque or braking torque of the device.

Das weitere Magnetfeld kann durch das Magnetfeld beeinflussbar sein, um in einem unbestromten Zustand der Spule das magnetorheologische Medium in einen Mittelaktivierungszustand zu versetzen, der eine mittlere Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors bewirkt, um bei einer ersten Bestromungsart der Spule das magnetorheologische Medium in einen Aktivierungszustand zu versetzen, der eine hohe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors bewirkt, und/oder um bei einer zweiten Bestromungsart der Spule das magnetorheologische Medium in einen Ruhezustand zu versetzen, der eine geringe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors bewirkt. Die geringe Widerstandscharakteristik kann ein geringes Haltemoment oder Bremsmoment der Vorrichtung bewirken. Die mittlere Widerstandscharakteristik kann zwischen der geringen Widerstandscharakteristik und der hohen Widerstandscharakteristik liegen. Die erste Bestromungsart kann eine gleichläufige Magnetisierung der Spule verglichen mit dem Permanentmagneten bewirken. Die zweite Bestromungsart kann eine gegenläufige Magnetisierung der Spule verglichen mit dem Permanentmagneten bewirken. Der Mittelaktivierungszustand des magnetorheologischen Mediums kann als ein Zustand verstanden werden, in dem das weitere Magnetfeld auf das magnetorheologische Medium wirkt, wobei die Spule unbestromt ist. Das weitere Magnetfeld wird von dem Permanentmagneten erzeugt. Der Aktivierungszustand des magnetorheologischen Mediums kann als ein Zustand verstanden werden, in dem das Magnetfeld und das weitere Magnetfeld auf das magnetorheologische Medium wirken, wobei die Spule mit der ersten Bestromungsart bestromt wird. Der Ruhezustand des magnetorheologischen Mediums kann als ein Zustand verstanden werden, in dem das Magnetfeld und das weitere Magnetfeld auf das magnetorheologische Medium wirken, wobei die Spule mit der zweiten Bestromungsart bestromt wird. Die mittlere Widerstandscharakteristik kann im Mittelaktivierungszustand des magnetorheologischen Mediums vorliegen. Die mittlere Widerstandscharakteristik kann durch den Permanentmagneten bewirkt werden, wodurch der Rotor etwas mehr drehbar ist als in dem Aktivierungszustand. Die geringe Widerstandscharakteristik kann durch die Bestromung der Spule mit der zweiten Bestromungsart bewirkt werden, wodurch der Rotor drehbar ist. Die hohe Widerstandscharakteristik kann durch die Bestromung der Spule mit der ersten Bestromungsart bewirkt werden, wodurch der Rotor nicht oder nur kaum drehbar ist.The further magnetic field can be influenced by the magnetic field in order to put the magnetorheological medium into a medium activation state in a de-energized state of the coil, which causes a medium resistance characteristic for the rotary movement of the rotor, in order to bring the magnetorheological medium into an activation state when the coil is energized in a first type to set, which causes a high resistance characteristic for the rotary movement of the rotor, and / or to put the magnetorheological medium into a rest state in a second type of current supply to the coil, which causes a low resistance characteristic for the rotary movement of the rotor. The low resistance characteristic can result in a low holding torque or braking torque of the device. The medium resistance characteristic can lie between the low resistance characteristic and the high resistance characteristic. The first type of current can cause the coil to magnetize in the same direction compared to the permanent magnet. The second Type of current can cause the coil to magnetize in opposite directions compared to the permanent magnet. The medium activation state of the magnetorheological medium can be understood as a state in which the further magnetic field acts on the magnetorheological medium, with the coil not being energized. The further magnetic field is generated by the permanent magnet. The activation state of the magnetorheological medium can be understood as a state in which the magnetic field and the further magnetic field act on the magnetorheological medium, with the coil being energized with the first type of current. The rest state of the magnetorheological medium can be understood as a state in which the magnetic field and the further magnetic field act on the magnetorheological medium, with the coil being energized with the second type of current. The average resistance characteristic can exist in the average activation state of the magnetorheological medium. The average resistance characteristic can be caused by the permanent magnet, allowing the rotor to rotate slightly more than in the activated state. The low resistance characteristic can be achieved by energizing the coil with the second type of energization, whereby the rotor can be rotated. The high resistance characteristic can be brought about by energizing the coil with the first type of energization, as a result of which the rotor cannot be rotated or can only hardly be rotated.

Zusätzlich oder alternativ kann die Stellvorrichtung einen weiteren Rotor, einen weiteren ersten Rotorabschnitt des Stators, einen weiteren zweiten Rotorabschnitt des Stators, einen weiteren Spalt und einen weiteren Zwischenraum aufweisen. Weiteres magnetorheologische Medium kann in dem weiteren Zwischenraum zwischen dem weiteren Rotor und dem weiteren ersten Rotorabschnitt des Stators und dem weiteren zweiten Rotorabschnitt des Stators angeordnet sein. Der Spulenabschnitt und der weitere erste Rotorabschnitt und zusätzlich oder alternativ der weitere zweite Rotorabschnitt können durch den Verbindungsabschnitt verbunden und voneinander beabstandet sein, wobei der weitere erste Rotorabschnitt und der weitere zweite Rotorabschnitt durch den weiteren Spalt getrennt voneinander sind. Der weitere Rotor kann den weiteren ersten Rotorabschnitt und den weiteren zweiten Rotorabschnitt zumindest teilweise umschließen und drehbar an dem weiteren ersten Rotorabschnitt und dem weiteren zweiten Rotorabschnitt gelagert sein. Der Spulenabschnitt kann außerhalb des weiteren Rotors angeordnet sein. Der Rotor und der weitere Rotor können eine gemeinsame Drehachse oder zueinander parallele Drehachsen aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mehrere Stellelemente mit einem Magnetfeld angesteuert werden können.Additionally or alternatively, the adjusting device can have a further rotor, a further first rotor section of the stator, a further second rotor section of the stator, a further gap and a further gap. Further magnetorheological medium can be arranged in the further gap between the further rotor and the further first rotor section of the stator and the further second rotor section of the stator. The coil section and the further first rotor section and additionally or alternatively the further second rotor section can be connected and spaced apart from one another by the connecting section, with the further first rotor section and the further second rotor section being separated from one another by the further gap. The further rotor can at least partially enclose the further first rotor section and the further second rotor section and can be rotatably mounted on the further first rotor section and the further second rotor section. The coil section can be arranged outside the further rotor. The rotor and the further rotor can have a common axis of rotation or axes of rotation that are parallel to one another. Such an embodiment offers the advantage that several actuating elements can be controlled with a magnetic field.

Der Verbindungsabschnitt kann einen Spulenabschnitt und Zwischenelemente aufweisen. Der Spulenabschnitt und der erste Rotorabschnitt und der zweite Rotorabschnitt können durch die Zwischenelemente verbunden sein. Der Spulenabschnitt kann außerhalb des Rotors angeordnet sein. Gemäß einer Ausführungsform ist die Spule an dem Spulenabschnitt angeordnet.The connection section may have a coil section and intermediate elements. The coil section and the first rotor section and the second rotor section may be connected by the intermediate elements. The coil section can be arranged outside the rotor. According to one embodiment, the coil is arranged on the coil section.

Der erste Rotorabschnitt und der zweite Rotorabschnitt können parallel zu dem Spulenabschnitt angeordnet sein. Der erste Rotorabschnitt, der zweite Rotorabschnitt und der Spulenabschnitt können quer zu einer Drehachse des Rotors voneinander beabstandet sein. Somit kann der Stator einen Rahmen ausformen, bei dem die Zwischenabschnitte einander gegenüberliegend angeordnet sind und der erste Rotorabschnitt und der zweite Rotorabschnitt dem Spulenabschnitt einander gegenüberliegend angeordnet sind. Dies bietet den Vorteil, dass die Spule in dem Spulenabschnitt räumlich weit getrennt zu dem Wirkbereich im ersten Rotorabschnitt und zweiten Rotorabschnitt angeordnet ist. Alternativ kann der Spulenabschnitt an ein Ende des ersten Rotorabschnitts und zusätzlich oder alternativ des zweiten Rotorabschnittes angrenzen und über die beiden Zwischenabschnitte oder einen gebogenen Zwischenabschnitt mit dem weiteren Ende des ersten Rotorabschnitts und zusätzlich oder alternativ des zweiten Rotorabschnittes verbunden sein.The first rotor section and the second rotor section can be arranged parallel to the coil section. The first rotor section, the second rotor section and the coil section can be spaced apart from one another transversely to an axis of rotation of the rotor. The stator can thus form a frame in which the intermediate sections are arranged opposite one another and the first rotor section and the second rotor section are arranged opposite the coil section. This offers the advantage that the coil in the coil section is arranged spatially far apart from the effective area in the first rotor section and second rotor section. Alternatively, the coil section can adjoin one end of the first rotor section and additionally or alternatively of the second rotor section and can be connected via the two intermediate sections or a curved intermediate section to the further end of the first rotor section and additionally or alternatively of the second rotor section.

Alternativ können der erste Rotorabschnitt, der zweite Rotorabschnitt und der Spulenabschnitt entlang einer Drehachse des Rotors voneinander beabstandet sein. Dies bietet den Vorteil, dass die Spule in dem Spulenabschnitt räumlich getrennt zu dem Wirkbereich im ersten Rotorabschnitt und zweiten Rotorabschnitt angeordnet ist.Alternatively, the first rotor section, the second rotor section and the coil section can be spaced apart from one another along a rotation axis of the rotor. This offers the advantage that the coil in the coil section is arranged spatially separated from the effective area in the first rotor section and second rotor section.

Ein Verfahren zum Betreiben der Stellvorrichtung weist einen Schritt des Bestromen der Spule und einen Schritt des Deaktivierens der Spule auf. Im Schritt des Bestromens der Spule wird eine Zustandsänderung des magnetorheologischen Mediums von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand bewirkt. Im Schritt des Deaktivierens der Spule wird eine Zustandsänderung des magnetorheologischen Mediums von dem zweiten Zustand zu dem ersten Zustand bewirkt.A method for operating the actuating device has a step of energizing the coil and a step of deactivating the coil. In the step of energizing the coil, a change in state of the magnetorheological medium is brought about from a first state to a second state. In the step of deactivating the coil, a state change of the magnetorheological medium is caused from the second state to the first state.

Hierbei kann der erste Zustand der Ruhezustand sein und kann der zweite Zustand der Aktivierungszustand sein. Wenn die Stellvorrichtung einen Permanentmagneten aufweist, kann der erste Zustand der Mittelaktivierungszustand sein und kann der zweite Zustand der Ruhezustand oder der Aktivierungszustand sein.The first state can be the rest state and the second state can be the activation state. If the actuator has a permanent magnet, the first state may be the medium activation state and the second state may be the rest state or the activated state.

Somit kann die geringe Widerstandscharakteristik einen Zustand des magnetorheologischen Mediums repräsentieren, in dem das magnetorheologische Medium einer Drehbewegung des Rotors einen geringen Drehwiderstand entgegensetzt, also ein geringes Bremsmoment auf den Rotor ausübt. Dadurch braucht der Bediener nur ein geringes Drehmoment auf das Stellelement auszuüben, um das Stellelement verdrehen zu können. Das Stellelement fühlt sich beispielsweise leichtgängig an. Die hohe Widerstandscharakteristik kann einen Zustand des magnetorheologischen Mediums repräsentieren, in dem das magnetorheologische Medium der Drehbewegung des Rotors einen im Vergleich zum geringen Drehwiderstand hohen Drehwiderstand entgegensetzt, also ein hohes Bremsmoment auf den Rotor ausübt. Dadurch muss der Bediener ein hohes Drehmoment auf das Stellelement ausüben, um das Stellelement verdrehen zu können. Das Stellelement fühlt sich beispielsweise schwergängig an. Der hohe Drehwiderstand kann auch so groß sein, dass das Stellelement gesperrt ist. Die mittlere Widerstandscharakteristik kann einen Zustand des magnetorheologischen Mediums repräsentieren, in dem das magnetorheologische Medium der Drehbewegung des Rotors einen zwischen dem geringen und dem hohen Drehwiderstand liegenden mittleren Drehwiderstand entgegensetzt, also ein mittleres Bremsmoment auf den Rotor ausübt. Dadurch muss der Bediener ein gegenüber dem hohen Drehmoment reduziertes Drehmoment auf das Stellelement ausüben, um das Stellelement verdrehen zu können.The low resistance characteristic can therefore represent a state of the magnetorheological medium in which the magnetorheological medium opposes a rotational movement of the rotor with a low rotational resistance, i.e. exerts a low braking torque on the rotor. As a result, the operator only needs to exert a small amount of torque on the actuating element in order to be able to rotate the actuating element. For example, the control element feels smooth. The high resistance characteristic can represent a state of the magnetorheological medium in which the magnetorheological medium opposes the rotational movement of the rotor with a high rotational resistance compared to the low rotational resistance, i.e. exerts a high braking torque on the rotor. As a result, the operator must exert a high torque on the actuating element in order to be able to rotate the actuating element. For example, the control element feels stiff. The high rotational resistance can also be so great that the control element is blocked. The average resistance characteristic can represent a state of the magnetorheological medium in which the magnetorheological medium opposes the rotational movement of the rotor with an average rotational resistance lying between the low and the high rotational resistance, i.e. exerts an average braking torque on the rotor. As a result, the operator must exert a reduced torque on the actuating element compared to the high torque in order to be able to rotate the actuating element.

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control device.

Ein Steuergerät kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen des Steuergeräts umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.A control device can be an electrical device that processes electrical signals, for example sensor signals, and outputs control signals depending on them. The control device can have one or more suitable interfaces, which can be designed in hardware and/or software. In the case of a hardware design, the interfaces can, for example, be part of an integrated circuit in which functions of the control device are implemented. The interfaces can also be their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In the case of software training, the interfaces can be software modules that are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 5 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 6 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 7 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 8 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 9 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 10 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 11 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 12 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 13 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Stellvorrichtung.
The invention is explained in more detail using the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 2 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 3 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 4 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 5 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 6 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 7 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 8th a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 9 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 10 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 11 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 12 a schematic representation of an adjusting device according to an exemplary embodiment; and
  • 13 a flowchart of an exemplary embodiment of a method for operating an adjusting device.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present invention, the same or similar reference numbers are used for the elements shown in the various figures and having a similar effect, with a repeated description of these elements being omitted.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Stellvorrichtung 100 ist beispielsweise dazu ausgebildet, um einem Insassen eine Bedienung einer beliebigen Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs zu ermöglichen. Beispielsweise kann die Stellvorrichtung 100 durch einen Insassen des Fahrzeugs manuell betätigt werden, z. B. über ein Stellelement. Die Stellvorrichtung 100 weist einen Rotor 105, einen Stator 110, ein magnetorheologisches Medium 115 und eine Spule 120 auf. In 1 ist auch eine Drehachse 125 des Rotors 105 dargestellt. Der Rotor 105 formt beispielhaft einen magnetisch leitenden Mantel auf und ist mit dem Stellelement koppelbar. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an adjusting device 100 for a vehicle. The adjusting device 100 is designed, for example, to enable an occupant to operate any vehicle function of the vehicle. For example, the adjusting device 100 can be operated manually by an occupant of the vehicle, e.g. B. via an adjusting element. The adjusting device 100 points a rotor 105, a stator 110, a magnetorheological medium 115 and a coil 120. In 1 An axis of rotation 125 of the rotor 105 is also shown. The rotor 105, for example, forms a magnetically conductive jacket and can be coupled to the actuating element.

Der Stator 110 ist aus einem magnetisch leitenden Material ausgeformt. Der Stator 110 weist einen ersten Rotorabschnitt 130, einen zweiten Rotorabschnitt 131 und einen Verbindungsabschnitt 133 auf, wobei die Spule 120 an dem Verbindungsabschnitt 133 angeordnet ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Verbindungsabschnitt 133 durch einen Spulenabschnitt 135 und Zwischenabschnitte 140 ausgeformt. Der Spulenabschnitt 135 ist mit dem ersten Rotorabschnitt 130 und dem zweiten Rotorabschnitt 131 durch die Zwischenabschnitte 140 verbunden und voneinander beanstandet. Zwischen dem ersten Rotorabschnitt 130 und dem zweiten Rotorabschnitt 131 ist ein Spalt 145 ausgeformt, in dem der Stator 110 unterbrochen ist. Der Rotor 105 umschließt den ersten Rotorabschnitt 130 und den zweiten Rotorabschnitt 131 vollständig oder zumindest teilweise. Der Rotor 105 ist drehbar an dem ersten Rotorabschnitt 130 und dem zweiten Rotorabschnitt 131 gelagert und überspannt den Spalt 145. Die Spule 120, die an einer geeigneten Position des Verbindungsabschnitts 133 angeordnet ist, hier an dem Spulenabschnitt 130, ist vollständig außerhalb des Rotors 105 angeordnet.The stator 110 is formed from a magnetically conductive material. The stator 110 has a first rotor section 130, a second rotor section 131 and a connection section 133, with the coil 120 being arranged on the connection section 133. According to one embodiment, the connecting section 133 is formed by a coil section 135 and intermediate sections 140. The coil portion 135 is connected to and spaced apart from the first rotor portion 130 and the second rotor portion 131 through the intermediate portions 140. A gap 145 is formed between the first rotor section 130 and the second rotor section 131, in which the stator 110 is interrupted. The rotor 105 completely or at least partially encloses the first rotor section 130 and the second rotor section 131. The rotor 105 is rotatably mounted on the first rotor section 130 and the second rotor section 131 and spans the gap 145. The coil 120, which is arranged at a suitable position of the connecting section 133, here on the coil section 130, is arranged completely outside the rotor 105 .

Der erste Rotorabschnitt 130 und der zweite Rotorabschnitt 131 sind parallel zu dem Spulenabschnitt 135 angeordnet. Der erste Rotorabschnitt 130 und der zweite Rotorabschnitt 131 der Spulenabschnitt 135 sind quer zu der Drehachse 125 des Rotors 105 voneinander beabstandet. Ein erster Zwischenabschnitt 140 verbindet ein erstes Ende des ersten Rotorabschnittes 130 mit dem ersten Ende des Spulenabschnittes 135. Ein zweiter Zwischenabschnitt 140 verbindet ein zweites Ende des zweiten Rotorabschnittes 131 mit dem zweiten Ende des Spulenabschnittes 135. Der erste Rotorabschnitt 130, der zweite Rotorabschnitt 131, der Spulenabschnitt 135 und die Zwischenabschnitte 140 formen gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Rahmen aus, der nur durch den Spalt 145 unterbrochen ist. Der Rahmen kann auch als Verbindungsabschnitt 133 bezeichnet werden.The first rotor section 130 and the second rotor section 131 are arranged parallel to the coil section 135. The first rotor section 130 and the second rotor section 131 of the coil section 135 are spaced apart from one another transversely to the axis of rotation 125 of the rotor 105. A first intermediate section 140 connects a first end of the first rotor section 130 to the first end of the coil section 135. A second intermediate section 140 connects a second end of the second rotor section 131 to the second end of the coil section 135. The first rotor section 130, the second rotor section 131, According to one exemplary embodiment, the coil section 135 and the intermediate sections 140 form a frame which is only interrupted by the gap 145. The frame can also be referred to as a connecting section 133.

Das magnetorheologische Medium 115 ist in einem Zwischenraum 150 zwischen dem Rotor 105, dem ersten Rotorabschnitt 130 des Stators 110 und dem zweiten Rotorabschnitt 131 des Stators 110 angeordnet. Das magnetorheologische Medium 115 ist ausgebildet, um abhängig von einem auf den Zwischenraum 150 wirkenden Magnetfeld unterschiedliche Zustände einzunehmen, die unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für eine Drehbewegung des Rotors 105 bewirken.The magnetorheological medium 115 is arranged in a space 150 between the rotor 105, the first rotor section 130 of the stator 110 and the second rotor section 131 of the stator 110. The magnetorheological medium 115 is designed to assume different states depending on a magnetic field acting on the gap 150, which cause different resistance characteristics for a rotary movement of the rotor 105.

Die Spule 120 ist an dem Spulenabschnitt 135 des Stators 110 angeordnet. Der Spulenabschnitt 135 formt einen Spulenkern für die Spule 120 aus. Die Spule 120 ist ausgebildet, um bei einer Bestromung der Spule 120 ein über die Zwischenabschnitte 140 geführtes und auf den Zwischenraum 150 wirkendes Magnetfeld zu erzeugen. Die Spule 120 und der Rotor 105 sind voneinander radial oder quer zu der Drehachse 125 des Rotors 105 beabstandet angeordnet.The coil 120 is arranged on the coil section 135 of the stator 110. The coil section 135 forms a coil core for the coil 120. The coil 120 is designed to generate a magnetic field that is guided over the intermediate sections 140 and acts on the intermediate space 150 when the coil 120 is energized. The coil 120 and the rotor 105 are arranged spaced apart from one another radially or transversely to the axis of rotation 125 of the rotor 105.

In dem Spalt 145 ist gemäß dem 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein magnetisch nichtleitendes Barriereelement 155 angeordnet. Bei dem magnetisch nichtleitenden Barriereelement 155 kann es sich beispielsweise um ein Element aus Kunststoff handeln. Das Barriereelement 155 weist einen ähnlichen Durchmesser wie der Durchmesser des ersten Rotorabschnittes 130 und des zweiten Rotorabschnittes 131 auf.In the gap 145 is according to 1 illustrated embodiment, a magnetically non-conductive barrier element 155 is arranged. The magnetically non-conductive barrier element 155 can be, for example, an element made of plastic. The barrier element 155 has a similar diameter to the diameter of the first rotor section 130 and the second rotor section 131.

Bei einer Bestromung der Spule 120 wird ein Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld versetzt das magnetorheologische Medium 115 von einem Ruhezustand, der in Abwesenheit des Magnetfeldes vorliegt, in einen Aktivierungszustand. Der Aktivierungszustand bewirkt eine hohe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors 105. Der Rotor 105 ist in diesem Aktivierungszustand kaum oder schwer drehbar.When the coil 120 is energized, a magnetic field is generated. The magnetic field moves the magnetorheological medium 115 from a resting state, which exists in the absence of the magnetic field, to an activated state. The activation state causes a high resistance characteristic for the rotational movement of the rotor 105. The rotor 105 can hardly be rotated or is difficult to rotate in this activation state.

Der magnetische Fluss 160 des Magnetfeldes wird über ein magnetisch leitendes Führungselement an dem Spalt 145 vorbeigeführt, um den magnetischen Kreis zu schließen. Die Flussrichtung 165 des magnetischen Flusses ist mittels eines Pfeils exemplarisch dargestellt. Das magnetisch leitende Führungselement ist in oder an dem Zwischenraum 150 angeordnet. Der Rotor 105, genauer gesagt ein Mantel des Rotors 105, ist gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als magnetisch leitendes Führungselement ausgeformt.The magnetic flux 160 of the magnetic field is guided past the gap 145 via a magnetically conductive guide element in order to close the magnetic circuit. The flow direction 165 of the magnetic flux is shown as an example using an arrow. The magnetically conductive guide element is arranged in or on the gap 150. The rotor 105, more precisely a casing of the rotor 105, is according to in 1 illustrated embodiment is formed as a magnetically conductive guide element.

Der magnetische Fluss 160 wird ausgehend von der Spule 120 über den Stator 110, genauer gesagt über den Spulenabschnitt 135 und einen der Zwischenabschnitte 140 zu dem zweiten Rotorabschnitt 131 des Stators 110 geführt. Im Bereich des zweiten Rotorabschnittes 131 teilt sich der magnetische Fluss 160, sodass der magnetische Fluss 160 an dem Spalt 145 vorbeigeführt wird. Aufgrund der magnetischen Leitfähigkeit des Mantels des Rotors 105 springt der magnetische Fluss 160 dabei von dem zweiten Rotorabschnitt 131 zu dem Rotor 105. Der magnetische Fluss 160 springt dabei über den Zwischenraum 150 und durchläuft das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Der magnetische Fluss 160 fließt somit an dem Spalt 145 vorbei. Nach dem Passieren des Spaltes 145 springt der magnetische Fluss 160 von dem Rotor 105 zu dem ersten Rotorabschnitt 130 und springt dabei erneut über den Zwischenraum 150 und durchläuft wiederum das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Im Bereich des ersten Rotorabschnittes 130 fließt der magnetische Fluss 160 wieder zusammen und über den Stator 110, genauer gesagt den anderen Zwischenabschnitt 140 und den Spulenabschnitt 135 zurück zu der Spule 120.The magnetic flux 160 is guided from the coil 120 via the stator 110, more precisely via the coil section 135 and one of the intermediate sections 140, to the second rotor section 131 of the stator 110. In the area of the second rotor section 131, the magnetic flux 160 divides, so that the magnetic flux 160 is guided past the gap 145. Due to the magnetic conductivity of the casing of the rotor 105, the magnetic flux 160 jumps from the second rotor section 131 to the rotor 105. The magnetic flux 160 jumps over the gap 150 and passes through the magnetorheological arranged in the gap 150 Medium 115. The magnetic flux 160 thus flows past the gap 145. After passing through the gap 145, the magnetic flux 160 jumps from the rotor 105 to the first rotor section 130 and jumps again over the gap 150 and again passes through the magnetorheological medium 115 arranged in the gap 150. The magnetic flows in the area of the first rotor section 130 Flow 160 together again and via the stator 110, more precisely the other intermediate section 140 and the coil section 135 back to the coil 120.

Der Zwischenraum 150 ist an zwei Seiten von einem Dichtelement 170 abgedichtet. Das Dichtelement 170 verhindert ein Austreten des magnetorheologischen Mediums 115 aus dem Zwischenraum 150 in eine Umgebung der Stellvorrichtung 100. The gap 150 is sealed on two sides by a sealing element 170. The sealing element 170 prevents the magnetorheological medium 115 from escaping from the intermediate space 150 into the surroundings of the adjusting device 100.

Das Dichtelement 170 ist aus einem magnetisch nichtleitenden Material ausgeformt, beispielsweise aus Kunststoff. Das Dichtelement 170 ist zwischen dem Rotor 105 und dem ersten Rotorabschnitt 130 des Stators 110 und zwischen dem Rotor 105 und dem zweiten Rotorabschnitt 131 des Stators 110 angeordnet und ausgebildet, um den Rotor 105 zu lagern.The sealing element 170 is formed from a magnetically non-conductive material, for example plastic. The sealing element 170 is arranged between the rotor 105 and the first rotor section 130 of the stator 110 and between the rotor 105 and the second rotor section 131 of the stator 110 and is designed to support the rotor 105.

In 1 und den weiteren Figuren ist die Spule 120 an dem Spulenabschnitt 135 angeordnet. Sowohl in diesem als auch in den weiteren Ausführungsbeispielen kann die Spule 120 alternativ oder zusätzlich an einem der Zwischenabschnitte 140 angeordnet sein. Anders ausgedrückt, ist in einem solchen Fall die Position des Spulenabschnitts 135 mit einem der Zwischenabschnitte 140 vertauscht, sodass der Spulenabschnitt 135 mit einem Ende des ersten Rotorabschnitts 130 und über die beiden Zwischenabschnitte 140 mit einem Ende des zweiten Rotorabschnitts 131 verbunden ist. Somit kann die Spule 120 an einem beliebigen Bereich des Verbindungsabschnittes 133 angeordnet sein. Gemäß alternativen Ausführungsbeispielen ist der Verbindungsabschnitt 133 gebogen ausgeführt.In 1 and the other figures, the coil 120 is arranged on the coil section 135. Both in this and in the other exemplary embodiments, the coil 120 can alternatively or additionally be arranged on one of the intermediate sections 140. In other words, in such a case, the position of the coil section 135 is swapped with one of the intermediate sections 140, so that the coil section 135 is connected to one end of the first rotor section 130 and via the two intermediate sections 140 to one end of the second rotor section 131. Thus, the coil 120 can be arranged at any area of the connecting section 133. According to alternative embodiments, the connecting section 133 is curved.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Stellvorrichtung 100 ist ähnlich zu der anhand von 1 beschriebenen Stellvorrichtung ausgeführt. Genauer gesagt entspricht die in 2 dargestellte Stellvorrichtung 100 der Stellvorrichtung aus 1 mit Ausnahme dessen, dass die Stellvorrichtung 100 im Bereich des ersten Rotorabschnittes 130 und des zweiten Rotorabschnittes 131 eine Mehrzahl von Vorsprungselementen 200 aufweist, die eine Sterngeometrie bilden. Die Vorsprungselemente 200 sind jeweils an den dem Spalt 145 zugewandten freien Enden des Rotorabschnittes 130 angeordnet. In der in 2 gezeigten Querschnittsdarstellung sind an dem Ende des ersten Rotorabschnittes 130 und des zweiten Rotorabschnittes 131 je ein Vorsprungselement 200 zu erkennen. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an adjusting device 100 for a vehicle. The adjusting device 100 is similar to that based on 1 The adjusting device described is carried out. More precisely, it corresponds to the in 2 illustrated adjusting device 100 of the adjusting device 1 with the exception that the adjusting device 100 has a plurality of projection elements 200 in the area of the first rotor section 130 and the second rotor section 131, which form a star geometry. The projection elements 200 are each arranged at the free ends of the rotor section 130 facing the gap 145. In the in 2 In the cross-sectional view shown, a projection element 200 can be seen at the end of the first rotor section 130 and the second rotor section 131.

Die Vorsprungselemente 200 sind an dem ersten Rotorabschnitt 130 und dem zweiten Rotorabschnitt 131 des Stators 110 ausgeformt und/oder angeordnet und ragen in den Zwischenraum 150 hinein. Die Vorsprungselemente 200 sind ausgeformt, um bei einer Drehbewegung des Rotors 105 relativ zu dem Stator 110 eine Scherbelastung oder andere mechanische Belastung auf das magnetorheologische Medium 115 auszuüben. Die Vorsprungselemente 200 bewirken eine abschnittsweise Vergrößerung des Durchmessers des ersten Rotorabschnittes 130 und des zweiten Rotorabschnittes 131 im Bereich des Zwischenraumes 150. Dabei ist der Durchmesser des Barriereelements 155 geringer als der Durchmesser des ersten Rotorabschnittes 130 und des zweiten Rotorabschnittes 131 im Bereich der Vorsprungselemente 200.The projection elements 200 are formed and/or arranged on the first rotor section 130 and the second rotor section 131 of the stator 110 and protrude into the gap 150. The projection elements 200 are shaped to exert a shear load or other mechanical load on the magnetorheological medium 115 when the rotor 105 rotates relative to the stator 110. The projection elements 200 cause the diameter of the first rotor section 130 and the second rotor section 131 to increase in sections in the area of the gap 150. The diameter of the barrier element 155 is smaller than the diameter of the first rotor section 130 and the second rotor section 131 in the area of the projection elements 200.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Stellvorrichtung 100 ist ähnlich zu der anhand von 1 beschriebenen Stellvorrichtung ausgeführt. Genauer gesagt entspricht die in 3 dargestellte Stellvorrichtung 100 der Stellvorrichtung aus 1 mit Ausnahme dessen, dass die Stellvorrichtung 100 in dem Zwischenraum 150 zusätzlich eine Mehrzahl von Wälzkörpern 300 aufweist. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an adjusting device 100 for a vehicle. The adjusting device 100 is similar to that based on 1 The adjusting device described is carried out. More precisely, it corresponds to the in 3 illustrated adjusting device 100 of the adjusting device 1 with the exception that the adjusting device 100 additionally has a plurality of rolling elements 300 in the gap 150.

Die Wälzkörper 300 sind in dem Zwischenraum 150 drehbar angeordnet. Die Wälzkörper 300 sind aus einem magnetisch leitenden Material ausgeformt und fungieren gemäß diesem Ausführungsbeispiel als magnetisch leitende Führungselemente. Jeder Wälzkörper 300 ist in dem Zwischenraum 150 von dem magnetorheologischen Medium 115 umgeben. Jeder Wälzkörper 300 ist von einem Teilabschnitt des Rotors 105, einem Teilabschnitt des Dichtelementes 170, dem ersten Rotorabschnitt 130, dem zweiten Rotorabschnitt 131 und dem Barriereelement 155 umgeben, sodass die Wälzkörper 300 getrennt voneinander in dem Zwischenraum 150 angeordnet sind. Die Wälzkörper 300 erstrecken sich axial entlang dem Rotor 105. Ein Durchmesser des Barriereelements 155 ist größer als ein Durchmesser des ersten Rotorabschnittes 130 und des zweiten Rotorabschnittes 131. Dadurch wird der Zwischenraum 150 in zwei Abschnitte unterteilt. In jedem der beiden Abschnitte des Zwischenraums 150 ist jeweils eine Mehrzahl von Wälzkörpern 300 angeordnet.The rolling elements 300 are rotatably arranged in the gap 150. The rolling elements 300 are formed from a magnetically conductive material and, according to this exemplary embodiment, function as magnetically conductive guide elements. Each rolling body 300 is surrounded by the magnetorheological medium 115 in the gap 150. Each rolling body 300 is surrounded by a portion of the rotor 105, a portion of the sealing element 170, the first rotor portion 130, the second rotor portion 131 and the barrier element 155, so that the rolling bodies 300 are arranged separately from one another in the intermediate space 150. The rolling elements 300 extend axially along the rotor 105. A diameter of the barrier element 155 is larger than a diameter of the first rotor section 130 and the second rotor section 131. This divides the gap 150 into two sections. A plurality of rolling elements 300 are arranged in each of the two sections of the gap 150.

Der magnetische Fluss 160 wird ausgehend von der Spule 120 über den Stator 110, genauer gesagt über den Spulenabschnitt 135 und einen der Zwischenabschnitte 140 zu dem zweiten Rotorabschnitt 131 des Stators 110 geführt. Im Bereich des zweiten Rotorabschnittes 131 teilt sich der magnetische Fluss 160, sodass der magnetische Fluss 160 an dem Spalt 145 vorbeigeführt wird. Aufgrund der magnetischen Leitfähigkeit der Wälzkörper 300 und des Mantels des Rotors 105 springt der magnetische Fluss 160 dabei von dem zweiten Rotorabschnitt 131 zu einer ersten Gruppe der Wälzkörper 300, die bezogen auf die Flussrichtung 165 diesseits des Barriereelements 155 angeordnet sind. Der magnetische Fluss 160 springt dabei über den Zwischenraum 150 und durchläuft das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Anschließend springt der magnetische Fluss 160 von den Wälzkörpern 300 zu dem Rotor 105, genauer gesagt dessen Mantel. Der magnetische Fluss 160 springt dabei erneut über den Zwischenraum 150 und durchläuft wiederum das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Der magnetische Fluss 160 fließt somit an dem Spalt 145 vorbei. Nach dem Passieren des Spaltes 145 springt der magnetische Fluss 160 von dem Rotor 105 zu einer zweiten Gruppe der Wälzkörper 300 jenseits des Barriereelements 155 und von den Wälzkörpern 300 zu dem ersten Rotorabschnitt 130. Dabei springt der magnetische Fluss 160 erneut über den Zwischenraum 150 und durchläuft wieder das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Im Bereich des ersten Rotorabschnittes 130 fließt der magnetische Fluss 160 wieder zusammen und über den Stator 110, genauer gesagt den anderen Zwischenabschnitt 140 und den Spulenabschnitt 135 zurück zu der Spule 120.The magnetic flux 160 is transmitted starting from the coil 120 via the stator 110, more precisely via the coil section 135 and one of the intermediate sections 140 to the second rotor cut 131 of the stator 110. In the area of the second rotor section 131, the magnetic flux 160 divides, so that the magnetic flux 160 is guided past the gap 145. Due to the magnetic conductivity of the rolling bodies 300 and the casing of the rotor 105, the magnetic flux 160 jumps from the second rotor section 131 to a first group of rolling bodies 300, which are arranged on this side of the barrier element 155 with respect to the flow direction 165. The magnetic flux 160 jumps over the gap 150 and passes through the magnetorheological medium 115 arranged in the gap 150. The magnetic flux 160 then jumps from the rolling elements 300 to the rotor 105, more precisely its jacket. The magnetic flux 160 jumps again over the gap 150 and in turn passes through the magnetorheological medium 115 arranged in the gap 150. The magnetic flux 160 thus flows past the gap 145. After passing through the gap 145, the magnetic flux 160 jumps from the rotor 105 to a second group of rolling elements 300 beyond the barrier element 155 and from the rolling elements 300 to the first rotor section 130. The magnetic flux 160 jumps again over the gap 150 and passes through again the magnetorheological medium 115 arranged in the intermediate space 150. In the area of the first rotor section 130, the magnetic flux 160 flows together again and via the stator 110, more precisely the other intermediate section 140 and the coil section 135, back to the coil 120.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Stellvorrichtung 100 ist ähnlich zu der anhand von 3 beschriebenen Stellvorrichtung ausgeführt. Genauer gesagt entspricht die in 4 dargestellte Stellvorrichtung 100 der Stellvorrichtung aus 3 mit Ausnahme dessen, dass die Wälzkörper 300 sich über den Spalt 145 hinweg erstrecken und dass der Rotor 105 einen magnetisch nichtleitenden Mantel aufweist. 4 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an adjusting device 100 for a vehicle. The adjusting device 100 is similar to that based on 3 The adjusting device described is carried out. More precisely, it corresponds to the in 4 illustrated adjusting device 100 of the adjusting device 3 except that the rolling elements 300 extend across the gap 145 and that the rotor 105 has a magnetically non-conductive jacket.

Die Stellvorrichtung 100 in 4 weist eine Mehrzahl von Wälzkörpern 300 auf, die in dem Zwischenraum 150 angeordnet sind. Die Wälzkörper 300 sind beispielsweise je an den Dichtelementen 170 gelagert angeordnet. Jeder Wälzkörper 300 ist in dem Zwischenraum 150 von dem magnetorheologischen Medium 115 umgeben. Jeder Wälzkörper 300 ist von dem Rotor 105, einem Teilabschnitt des Dichtelementes 170, dem ersten Rotorabschnitt 130, dem zweiten Rotorabschnitt 131 und einem Teilabschnitt des Spaltes 145 umgeben. Das Barriereelement 155 weist einen ähnlichen Durchmesser auf, wie der Durchmesser des ersten Rotorabschnittes 130 und des zweiten Rotorabschnittes 131.The adjusting device 100 in 4 has a plurality of rolling elements 300 which are arranged in the gap 150. The rolling elements 300 are, for example, each mounted on the sealing elements 170. Each rolling body 300 is surrounded by the magnetorheological medium 115 in the gap 150. Each rolling body 300 is surrounded by the rotor 105, a portion of the sealing element 170, the first rotor portion 130, the second rotor portion 131 and a portion of the gap 145. The barrier element 155 has a similar diameter to the diameter of the first rotor section 130 and the second rotor section 131.

Der magnetische Fluss 160 wird ausgehend von der Spule 120 über den Stator 110, genauer gesagt über den Spulenabschnitt 135 und einen der Zwischenabschnitte 140 zu dem zweiten Rotorabschnitt 131 des Stators 110 geführt. Im Bereich des zweiten Rotorabschnittes 131 teilt sich der magnetische Fluss 160, sodass der magnetische Fluss 160 an dem Spalt 145 vorbeigeführt wird. Aufgrund der magnetischen Leitfähigkeit der Wälzkörper 300 springt der magnetische Fluss 160 von dem zweiten Rotorabschnitt 131 zu den Wälzkörpern 300. Der magnetische Fluss 160 springt dabei über den Zwischenraum 150 und durchläuft das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Der magnetische Fluss 160 fließt somit an dem Spalt 145 vorbei. Nach dem Passieren des Spaltes 145 springt der magnetische Fluss von den Wälzkörpern 300 zu dem ersten Rotorabschnitt 130. Dabei springt der magnetische Fluss 160 erneut über den Zwischenraum 150 und durchläuft das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Im Bereich des ersten Rotorabschnittes 130 fließt der magnetische Fluss 160 wieder zusammen und über den Stator 110, genauer gesagt den anderen Zwischenabschnitt 140 und den Spulenabschnitt 135 zurück zu der Spule 120.The magnetic flux 160 is guided from the coil 120 via the stator 110, more precisely via the coil section 135 and one of the intermediate sections 140, to the second rotor section 131 of the stator 110. In the area of the second rotor section 131, the magnetic flux 160 divides, so that the magnetic flux 160 is guided past the gap 145. Due to the magnetic conductivity of the rolling bodies 300, the magnetic flux 160 jumps from the second rotor section 131 to the rolling bodies 300. The magnetic flux 160 jumps over the gap 150 and passes through the magnetorheological medium 115 arranged in the gap 150. The magnetic flux 160 thus flows past the gap 145. After passing through the gap 145, the magnetic flux jumps from the rolling elements 300 to the first rotor section 130. The magnetic flux 160 jumps again over the gap 150 and passes through the magnetorheological medium 115 arranged in the gap 150. Flows in the area of the first rotor section 130 the magnetic flux 160 comes together again and via the stator 110, more precisely the other intermediate section 140 and the coil section 135, back to the coil 120.

Alternativ kann der Mantel des Rotors ebenfalls aus einem magnetisch leitenden Material ausgeformt sein. In diesem Fall können die Wälzkörper 300 aus einem magnetisch nichtleitenden oder aus einem magnetisch leitenden Material ausgeformt sein.Alternatively, the casing of the rotor can also be formed from a magnetically conductive material. In this case, the rolling elements 300 can be formed from a magnetically non-conductive or a magnetically conductive material.

5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Stellvorrichtung 100 ist ähnlich zu der anhand von 1 beschriebenen Stellvorrichtung ausgeführt. Genauer gesagt entspricht die in 5 dargestellte Stellvorrichtung 100 der Stellvorrichtung aus 1 mit Ausnahme dessen, dass die Stellvorrichtung 100 einen weiteren Rotor 505 aufweist, der in Reihe zu dem Rotor 105 angeordnet ist. 5 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an adjusting device 100 for a vehicle. The adjusting device 100 is similar to that based on 1 The adjusting device described is carried out. More precisely, it corresponds to the in 5 illustrated adjusting device 100 of the adjusting device 1 with the exception that the adjusting device 100 has a further rotor 505 which is arranged in series with the rotor 105.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein erstes Stellelement mit dem Rotor 105 und ein zweites Stellelement mit dem weiteren Rotor 505 gekoppelt. Auf diese Weise können mehrere in Reihe angeordnete Stellelemente in realisiert werden.According to an exemplary embodiment, a first actuating element is coupled to the rotor 105 and a second actuating element to the further rotor 505. In this way, several actuating elements arranged in series can be implemented.

Entsprechend zu dem anhand von 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der Stator 110 einen weiteren ersten Rotorabschnitt 530, einen weiteren zweiten Rotorabschnitt 531, einen weiteren Spalt 545 und einen weiteren Zwischenraum 550 auf. Der Rotor 105 und der weitere Rotor 505 sind bezüglich der Drehachse 125 axial voneinander beanstandet. Der Rotor 105 und der weitere Rotor 505 weisen beispielsweise die Drehachse 125 als gemeinsame Drehachse auf. Magnetorheologisches Medium 115 ist wie bereits anhand von 1 beschrieben in entsprechender Weise in dem weiteren Zwischenraum 550 zwischen dem weiteren Rotor 505, dem weiteren ersten Rotorabschnitt 530 und dem weiteren zweiten Rotorabschnitt 531 des Stators 110 angeordnet. Zwischen dem weiteren ersten Rotorabschnitt 530 und dem weiteren zweiten Rotorabschnitt 531 ist der weitere Spalt 545 ausgeformt. Somit ist der Stator 110 in dem weiteren Spalt 545 unterbrochen. In dem weiteren Spalt 545 ist ein weiteres magnetisch nichtleitendes Barriereelement 555 angeordnet. Der weitere Rotor 505 umschließt den weiteren ersten Rotorabschnitt 530 und den weiteren zweiten Rotorabschnitt 531 zumindest teilweise. Der weitere Rotor 505 ist drehbar an dem weiteren ersten Rotorabschnitt 530 und dem weiteren zweiten Rotorabschnitt 531 gelagert. Der Spulenabschnitt 135 ist außerhalb des weiteren Rotors 505 angeordnet. Der Verlauf des magnetischen Flusses ist in 5 nicht dargestellt. Der magnetische Fluss verläuft jedoch entsprechend zu dem magnetischen Fluss in 1. Es wird lediglich auch der weitere Rotor 505 entsprechend dem Rotor 105 von dem magnetischen Fluss durchflossen. Dabei werden sequenziell der weitere Rotor 505 und der Rotor 105 von dem magnetischen Fluss durchflossen.Corresponding to that based on 1 In the exemplary embodiment described, the stator 110 has a further first rotor section 530, a further second rotor section 531, a further gap 545 and a further gap 550. The rotor 105 and the further rotor 505 are axially spaced apart from one another with respect to the axis of rotation 125. The rotor 105 and the further rotor 505 have, for example, the axis of rotation 125 as a common one Axis of rotation. Magnetorheological medium 115 is as already based on 1 described in a corresponding manner in the further gap 550 between the further rotor 505, the further first rotor section 530 and the further second rotor section 531 of the stator 110. The further gap 545 is formed between the further first rotor section 530 and the further second rotor section 531. The stator 110 is therefore interrupted in the further gap 545. A further magnetically non-conductive barrier element 555 is arranged in the further gap 545. The further rotor 505 at least partially encloses the further first rotor section 530 and the further second rotor section 531. The further rotor 505 is rotatably mounted on the further first rotor section 530 and the further second rotor section 531. The coil section 135 is arranged outside the further rotor 505. The course of the magnetic flux is in 5 not shown. However, the magnetic flux is corresponding to the magnetic flux in 1 . The magnetic flux merely flows through the further rotor 505 corresponding to the rotor 105. The magnetic flux flows through the further rotor 505 and the rotor 105 sequentially.

Wie anhand von 1 ist die Spule 120 an dem Spulenabschnitt 135 des Stators 110 angeordnet. Der Spulenabschnitt 135 einerseits und der erste Rotorabschnitt 130 und der weitere zweite Rotorabschnitt 531 andererseits sind durch die beiden Zwischenabschnitte 140 verbunden und voneinander beabstandet. Der Spulenabschnitt 135 formt einen Spulenkern für die Spule 120 aus. Die Spule 120 ist ausgebildet, um bei einer Bestromung der Spule 120 ein über die Zwischenabschnitte 140 geführtes und auf die Zwischenräume 150, 550 wirkendes Magnetfeld zu erzeugen. Die Spule 120 und die Rotoren 105, 505 sind voneinander radial oder quer zu der Drehachse 125 des Rotors 105 beabstandet angeordnet. Somit ist eine Spule 120 ausreichend, um eine Bediencharakteristik mehrerer Stellelemente einzustellen.Like based on 1 the coil 120 is arranged on the coil section 135 of the stator 110. The coil section 135 on the one hand and the first rotor section 130 and the further second rotor section 531 on the other hand are connected by the two intermediate sections 140 and spaced apart from one another. The coil section 135 forms a coil core for the coil 120. The coil 120 is designed to generate a magnetic field which is guided over the intermediate sections 140 and acts on the intermediate spaces 150, 550 when the coil 120 is energized. The coil 120 and the rotors 105, 505 are arranged spaced apart from one another radially or transversely to the axis of rotation 125 of the rotor 105. One coil 120 is therefore sufficient to set an operating characteristic of several control elements.

In entsprechender Weise können auch mehr als zwei Rotoren 105, 505 an dem Stator 110 angeordnet werden.In a corresponding manner, more than two rotors 105, 505 can be arranged on the stator 110.

Die aus den Rotoren 105, 505 und Rotorabschnitten 130, 131, 530 531 bestehenden Rotoranordnungen können identisch oder entsprechend der weiteren Figuren beschriebenen Rotoranordnungen unterschiedlich ausgeführt sein. Beispielsweise kann eine Stellvorrichtung 100 eine Rotoranordnung wie in 1 gezeigt und eine weitere Rotoranordnung wie in 2 gezeigt umfassen.The rotor arrangements consisting of the rotors 105, 505 and rotor sections 130, 131, 530 531 can be designed identically or differently according to the rotor arrangements described in the other figures. For example, an adjusting device 100 can have a rotor arrangement as in 1 shown and another rotor arrangement as in 2 shown include.

6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Stellvorrichtung 100 ist ähnlich zu der anhand von 1 beschriebenen Stellvorrichtung ausgeführt. Genauer gesagt entspricht die in 6 dargestellte Stellvorrichtung 100 der Stellvorrichtung aus 1 mit Ausnahme dessen, dass die Stellvorrichtung 100 einen Permanentmagneten 600 aufweist und dass in dem Spalt 145 zwischen dem ersten Rotorabschnitt 130 und dem zweiten Rotorabschnitt 131 des Stators 110 magnetorheologisches Medium 115 angeordnet ist. 6 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an adjusting device 100 for a vehicle. The adjusting device 100 is similar to that based on 1 The adjusting device described is carried out. More precisely, it corresponds to the in 6 illustrated adjusting device 100 of the adjusting device 1 with the exception that the adjusting device 100 has a permanent magnet 600 and that magnetorheological medium 115 is arranged in the gap 145 between the first rotor section 130 and the second rotor section 131 of the stator 110.

Die Stellvorrichtung 100 weist zumindest den einen Permanentmagneten 600 auf. Der Permanentmagnet 600 ist ausgebildet, um ein weiteres Magnetfeld zu erzeugen. Das weitere Magnetfeld ist durch das Magnetfeld der Spule 120 beeinflussbar. Der Permanentmagnet 600 ist beispielsweise als Ringmagnet ausgeformt. Alternativ kann die Stellvorrichtung 100 eine Mehrzahl von Stabmagneten aufweisen. Der Permanentmagnet 600 weist einen Nordpol und einen Südpol auf. Bei magnetischen Nordpolen kann es sich um Gebiete handeln, aus denen Feldlinien austreten. Gebiete, in denen die Feldlinien eintreten, werden als Südpole bezeichnet.The adjusting device 100 has at least one permanent magnet 600. The permanent magnet 600 is designed to generate another magnetic field. The further magnetic field can be influenced by the magnetic field of the coil 120. The permanent magnet 600 is designed, for example, as a ring magnet. Alternatively, the adjusting device 100 can have a plurality of bar magnets. The permanent magnet 600 has a north pole and a south pole. Magnetic north poles can be areas from which field lines emerge. Areas where the field lines enter are called south poles.

Der Rotor 105 weist eine Lücke auf, in welcher der Permanentmagnet 600 angeordnet ist. Der Permanentmagnet 600 ist im Bereich des Spaltes 145 des ersten Rotorabschnitts 130 und zweiten Rotorabschnittes 131 angeordnet. In dem Spalt 145 des ersten Rotorabschnitts 130 und zweiten Rotorabschnittes 131 ist magnetorheologisches Medium 115 angeordnet.The rotor 105 has a gap in which the permanent magnet 600 is arranged. The permanent magnet 600 is arranged in the area of the gap 145 of the first rotor section 130 and second rotor section 131. Magnetorheological medium 115 is arranged in the gap 145 of the first rotor section 130 and second rotor section 131.

In 6 ist die Spule 120 in einem bestromten Zustand gezeigt. Die Spule 120 ist dabei mit einer ersten Bestromungsart bestromt. Die erste Bestromungsart versetzt das magnetorheologische Medium 115 in einen Aktivierungszustand. Der Aktivierungszustand bewirkt eine hohe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors 105. Der Rotor 105 ist in dem Aktivierungszustand nicht oder kaum drehbar. Der Permanentmagnet 600 erzeugt unabhängig von einer Bestromung der Spule 120 ein weiteres Magnetfeld. Das weitere Magnetfeld ist durch das Magnetfeld der Spule 120 beeinflussbar.In 6 the coil 120 is shown in an energized state. The coil 120 is energized with a first type of energization. The first type of energization puts the magnetorheological medium 115 into an activation state. The activation state causes a high resistance characteristic for the rotational movement of the rotor 105. The rotor 105 cannot or can hardly be rotated in the activation state. The permanent magnet 600 generates a further magnetic field regardless of whether the coil 120 is energized. The further magnetic field can be influenced by the magnetic field of the coil 120.

Der magnetische Fluss 160 des Magnetfeldes und des weiteren Magnetfeldes verläuft beispielsweise ausgehend von dem Nordpol des Permanentmagneten 600 über den Rotor 105 zu dem ersten Rotorabschnitt 130 des Stators 110. Dabei fungiert der Rotor 105 als magnetisch leitendes Führungselement und springt der magnetische Fluss 160 von dem Rotor 105 zu dem ersten Rotorabschnitt 130 des Stators 110. Der magnetische Fluss 160 springt dabei über den Zwischenraum 150 und durchläuft das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Im Bereich des ersten Rotorabschnittes 130 fließt der magnetische Fluss 160 somit zusammen, fließt über den Stator 110 zu der Spule 120, passiert die Spule 120 und fließt über den Stator 110 zu dem zweiten Rotorabschnitt 131. Im Bereich des zweiten Rotorabschnittes 131 teilt sich der magnetische Fluss 160 erneut auf, sodass der magnetische Fluss 160 zu dem Südpol des Permanentmagneten 600 geführt wird. Der magnetische Fluss 160 springt dabei wieder von dem zweiten Rotorabschnitt 131 zu dem Rotor 105. Der magnetische Fluss 160 springt dabei erneut über den Zwischenraum 150 und durchläuft das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Auf diese Weise gelangt der magnetische Fluss 160 wieder zu dem Permanentmagneten 600, wobei der Spalt 145 umgangen und das magnetorheologische Medium 115 insgesamt zweimal durchflossen wird.The magnetic flux 160 of the magnetic field and the further magnetic field runs, for example, starting from the north pole of the permanent magnet 600 via the rotor 105 to the first rotor section 130 of the stator 110. The rotor 105 acts as a magnetically conductive guide element and the magnetic flux 160 jumps from the rotor 105 to the first rotor section 130 of the stator 110. The magnetic flux 160 jumps over the gap 150 and passes through the space arranged in the gap 150 nete magnetorheological medium 115. In the area of the first rotor section 130, the magnetic flux 160 thus flows together, flows via the stator 110 to the coil 120, passes through the coil 120 and flows via the stator 110 to the second rotor section 131. In the area of the second rotor section 131, the magnetic flux 160 splits again so that the magnetic flux 160 is guided to the south pole of the permanent magnet 600. The magnetic flux 160 jumps again from the second rotor section 131 to the rotor 105. The magnetic flux 160 jumps again over the gap 150 and passes through the magnetorheological medium 115 arranged in the gap 150. In this way, the magnetic flux 160 reaches again the permanent magnet 600, the gap 145 being bypassed and the magnetorheological medium 115 being flowed through a total of twice.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel versetzt das weitere Magnetfeld das magnetorheologische Medium 115 in einen Mittelaktivierungszustand, der eine mittlere Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors 105 bewirkt, wenn die Spule 120 unbestromt ist. Der Rotor 105 ist in dem Mittelaktivierungszustand mit weniger Widerstand drehbar als in dem Aktivierungszustand des magnetorheologischen Mediums 115.According to one embodiment, the further magnetic field puts the magnetorheological medium 115 into a medium activation state, which causes a medium resistance characteristic for the rotational movement of the rotor 105 when the coil 120 is de-energized. The rotor 105 is rotatable with less resistance in the medium activation state than in the activation state of the magnetorheological medium 115.

7 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Dabei handelt es sich um die in 6 beschriebene Stellvorrichtung, wobei die Spule 120 mit einer zweiten Bestromungsart bestromt ist. Die zweite Bestromungsart versetzt das magnetorheologische Medium 115 in einen Ruhezustand. Der Ruhezustand bewirkt eine geringe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors 105. Der Rotor 105 ist im Ruhezustand drehbar bzw. mit geringem Widerstand drehbar. 7 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an adjusting device 100 for a vehicle. These are the ones in 6 described adjusting device, wherein the coil 120 is energized with a second type of current. The second type of current supply puts the magnetorheological medium 115 into a resting state. The rest state causes a low resistance characteristic for the rotary movement of the rotor 105. The rotor 105 can be rotated in the rest state or can be rotated with little resistance.

Das Magnetfeld beeinflusst durch die gegenläufige Magnetisierung aufgrund der zweiten Bestromungsart das weitere Magnetfeld derart, dass das magnetorheologische Medium 115 in einen Ruhezustand versetzt wird. Das magnetorheologische Medium 115 ist in dem Ruhezustand flüssig. Der Ruhezustand bewirkt somit eine geringe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors 105. Der Rotor 105 ist daher in dem Ruhezustand drehbar.The magnetic field influences the further magnetic field due to the opposite magnetization due to the second type of current supply in such a way that the magnetorheological medium 115 is placed in a resting state. The magnetorheological medium 115 is liquid in the rest state. The rest state thus causes a low resistance characteristic for the rotary movement of the rotor 105. The rotor 105 is therefore rotatable in the rest state.

Der magnetische Fluss 160 des Magnetfeldes der Spule 120 verläuft ausgehend von der Spule 120 von dem Spulenabschnitt 135 über den Zwischenabschnitt 140 zu dem ersten Rotorabschnitt 130 des Stators 110. Der Spalt 145 ist mit magnetorheologischen Medium 115 gefüllt, sodass der magnetische Fluss 160 von dem ersten Rotorabschnitt 130 über den Spalt 145 zu dem zweiten Rotorabschnitt 131 springt. Von dort verläuft der magnetische Fluss 160 über den Stator 110, genauer gesagt den Zwischenabschnitt 140 wieder zu der Spule 120 bzw. dem Spulenabschnitt 135.The magnetic flux 160 of the magnetic field of the coil 120 runs from the coil 120 from the coil section 135 via the intermediate section 140 to the first rotor section 130 of the stator 110. The gap 145 is filled with magnetorheological medium 115, so that the magnetic flux 160 from the first Rotor section 130 jumps over the gap 145 to the second rotor section 131. From there, the magnetic flux 160 runs over the stator 110, more precisely the intermediate section 140, back to the coil 120 or the coil section 135.

Der weitere magnetische Fluss 700 des weiteren Magnetfeldes des Permanentmagneten 600 verläuft ausgehend vom Nordpol durch den Rotor 105 und den Rotormantel. Der magnetische Fluss 700 springt über die Lücke in dem Rotor 105 und fließt über den Rotormantel und den Rotor 105 zu dem Südpol des Permanentmagneten 600.The further magnetic flux 700 of the further magnetic field of the permanent magnet 600 runs from the north pole through the rotor 105 and the rotor jacket. The magnetic flux 700 jumps over the gap in the rotor 105 and flows over the rotor shell and the rotor 105 to the south pole of the permanent magnet 600.

8 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stellvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Stellvorrichtung 100 ist funktional ähnlich zu der anhand von 2 beschriebenen Stellvorrichtung, wobei im Gegensatz zu den bereits beschriebenen Stellvorrichtungen der erste Rotorabschnitt 130 und der zweite Rotorabschnitt 131 und der Spulenabschnitt 135 entlang einer Drehachse 125 des Rotors 105 voneinander beabstandet sind. Die Stellvorrichtung 100 weist optional eine Sterngeometrie bzw. Vorsprungselemente auf und ist für eine einseitige Einleitung des magnetischen Flusses ausgebildet. 8th shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an adjusting device 100 for a vehicle. The adjusting device 100 is functionally similar to that based on 2 described adjusting device, wherein, in contrast to the already described adjusting devices, the first rotor section 130 and the second rotor section 131 and the coil section 135 are spaced apart from one another along an axis of rotation 125 of the rotor 105. The adjusting device 100 optionally has a star geometry or projection elements and is designed for one-sided introduction of the magnetic flux.

Der Rotor 105 umschließt den ersten Rotorabschnitt 130 und den zweiten Rotorabschnitt 131. Der erste Rotorabschnitt 130 und der zweite Rotorabschnitt 131 sind durch das Barriereelement 155 voneinander beabstandet angeordnet. Der erste Rotorabschnitt 130 und der zweite Rotorabschnitt 131 sind entlang der Drehachse 125 versetzt zueinander angeordnet. Der erste Rotorabschnitt 130 und der zweite Rotorabschnitt 131 weisen gemäß einem Ausführungsbeispiel den gleichen Außendurchmesser auf. Der erste Rotorabschnitt 130 und der zweite Rotorabschnitt 131 sind auf dem Rotor 105 zugewandten Seiten von dem magnetorheologischen Medium 115 umgeben. Der zweite Rotorabschnitt 131 ist hohl oder mit einer Durchgangsöffnung ausgeführt und ein den ersten Rotorabschnitt 130 und den Spulenabschnitt 135 verbindender innenliegender Zwischenabschnitt 140 ist durch den zweiten Rotorabschnitt 131 hindurchgeführt. Beispielhaft sind der innenliegende Zwischenabschnitt 140 und der zweite Rotorabschnitt 131 ebenfalls unter Verwendung des Barriereelements 155 voneinander beabstandet.The rotor 105 encloses the first rotor section 130 and the second rotor section 131. The first rotor section 130 and the second rotor section 131 are arranged spaced apart from one another by the barrier element 155. The first rotor section 130 and the second rotor section 131 are arranged offset from one another along the axis of rotation 125. According to one exemplary embodiment, the first rotor section 130 and the second rotor section 131 have the same outside diameter. The first rotor section 130 and the second rotor section 131 are surrounded by the magnetorheological medium 115 on the sides facing the rotor 105. The second rotor section 131 is hollow or designed with a through opening and an internal intermediate section 140 connecting the first rotor section 130 and the coil section 135 is passed through the second rotor section 131. By way of example, the inner intermediate section 140 and the second rotor section 131 are also spaced apart from one another using the barrier element 155.

Die Spule 120 umschließt den Spulenabschnitt 135. Ein außenliegender Zwischenabschnitt 140 verbindet den zweiten Rotorabschnitt 131 mit einem dem ersten Rotorabschnitt 130 abgewandten Ende des Spulenabschnitts 135. Dazu ist der außenliegende Zwischenabschnitt 140 an einer Außenseite der Spule 120 hindurchgeführt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der außenliegende Zwischenabschnitt 140 zylinderförmig ausgeformt. Beispielhaft sind der innenliegende Zwischenabschnitt 140 und der der außenliegende Zwischenabschnitt 140 in einem Bereich zwischen der Spule 120 und dem zweiten Rotorabschnitt 131 ebenfalls unter Verwendung des Barriereelements 155 voneinander beabstandet.The coil 120 encloses the coil section 135. An external intermediate section 140 connects the second rotor section 131 with an end of the coil section 135 facing away from the first rotor section 130. For this purpose, the external intermediate section 140 is guided through an outside of the coil 120. According to one embodiment, the external intermediate cut 140 cylindrical shape. By way of example, the inner intermediate section 140 and the outer intermediate section 140 are spaced apart from one another in an area between the coil 120 and the second rotor section 131, also using the barrier element 155.

An einander gegenüberliegenden Enden des Rotors 105 ist je ein Dichtelement 170 vorgesehen, die ein Austreten des magnetorheologischen Mediums 115 aus dem Rotor verhindern. Der Rotor 105 weist gegenüber dem ersten Rotorabschnitt 130 einen Überstand auf und eines der Dichtelemente 170 dichtet den Rotor 105 im Bereich des Überstands ab, überspannt also den ersten Rotorabschnitt 130 vollständig. Das weitere Dichtelement 170 dichtet den Rotor gegenüber dem außenliegenden Zwischenabschnitt 140 ab.A sealing element 170 is provided at opposite ends of the rotor 105, which prevent the magnetorheological medium 115 from escaping from the rotor. The rotor 105 has a projection relative to the first rotor section 130 and one of the sealing elements 170 seals the rotor 105 in the area of the projection, i.e. completely spans the first rotor section 130. The further sealing element 170 seals the rotor from the external intermediate section 140.

Bei einer Bestromung der Spule 120 wird der magnetische Fluss ausgehend von der Spule 120 über den außenliegenden Zwischenabschnitt 140 zu dem zweiten Rotorabschnitt 131 des Stators 1 geführt. Aufgrund der magnetischen Leitfähigkeit des Mantels des Rotors 105 springt der magnetische Fluss von dem zweiten Rotorabschnitt 131 zu dem Rotor 105. Der magnetische Fluss springt dabei über den Zwischenraum 150 und durchläuft das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Der magnetische Fluss fließt somit an dem Spalt 145 vorbei. Nach dem Passieren des Spaltes 145 springt der magnetische Fluss von dem Rotor 105 zu dem ersten Rotorabschnitt 130 und springt dabei erneut über den Zwischenraum 150 und durchläuft wiederum das in dem Zwischenraum 150 angeordnete magnetorheologische Medium 115. Von dem ersten Rotorabschnitt 130 fließt der magnetische Fluss zu dem innenliegenden Zwischenelement 140 zu dem Spulenabschnitt 135 wieder zurück zu der Spule 120. Je nach Bestromungsrichtung der Spule 120 kann die Flussrichtung des magnetischen Flusses auch umgekehrt sein.When the coil 120 is energized, the magnetic flux is guided from the coil 120 via the external intermediate section 140 to the second rotor section 131 of the stator 1. Due to the magnetic conductivity of the casing of the rotor 105, the magnetic flux jumps from the second rotor section 131 to the rotor 105. The magnetic flux jumps over the gap 150 and passes through the magnetorheological medium 115 arranged in the gap 150. The magnetic flux thus flows past the gap 145. After passing through the gap 145, the magnetic flux jumps from the rotor 105 to the first rotor section 130 and jumps again over the gap 150 and again passes through the magnetorheological medium 115 arranged in the gap 150. The magnetic flux flows from the first rotor section 130 the internal intermediate element 140 to the coil section 135 back to the coil 120. Depending on the direction of current supply to the coil 120, the flow direction of the magnetic flux can also be reversed.

9 zeigt eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um die Stellvorrichtung 100 aus 6 und/oder 7 oder eine ähnliche Stellvorrichtung. Gezeigt ist dabei die auch in 6 beschriebene erste Bestromungsart der Spule 120 der Stellvorrichtung 100. 9 shows a schematic representation of an adjusting device 100 according to an exemplary embodiment. This is the adjusting device 100 6 and or 7 or a similar adjusting device. This is also shown in 6 described first type of current supply to the coil 120 of the adjusting device 100.

Die Stellvorrichtung 100 weist ein Steuergerät 900, einen Versorgungsanschluss 905 und eine Schalteinrichtung 910 auf. Ferner sind die Spule 120 und ein Permanentmagnet 600 gezeigt. Der Versorgungsanschluss 905 ist ausgebildet, um elektrische Energie einzuspeisen, um die Spule 120 zu betreiben. Die Schalteinrichtung 910 ist beispielhaft zwischen den Versorgungsanschluss 905 und die Spule 120 geschaltet. Das Steuergerät 900 ist signalübertragungsfähig mit der Schalteinrichtung 910 verbunden. Das Steuergerät 900 ist ausgebildet, um ein erstes Steuersignal 915 zum Bewirken der ersten Bestromungsart an die Schalteinrichtung 910 auszugeben. Die Schalteinrichtung 910 ist ausgebildet, um für die erste Bestromungsart ansprechend auf das erste Steuersignal 915 eine erste Verschaltung zwischen dem Versorgungsanschluss 905 und den Anschlüssen der Spule 120 zu bewirken. Die erste Verschaltung bewirkt eine bezogen auf die Magnetisierung des Permanentmagneten 600 gleichläufige Magnetisierung Bestromung der Spule 120.The adjusting device 100 has a control device 900, a supply connection 905 and a switching device 910. Furthermore, the coil 120 and a permanent magnet 600 are shown. The supply connection 905 is designed to feed in electrical energy to operate the coil 120. The switching device 910 is, for example, connected between the supply connection 905 and the coil 120. The control device 900 is connected to the switching device 910 so that it can transmit signals. The control device 900 is designed to output a first control signal 915 to the switching device 910 for effecting the first type of current supply. The switching device 910 is designed to effect a first connection between the supply connection 905 and the connections of the coil 120 for the first type of current supply in response to the first control signal 915. The first connection causes the coil 120 to be energized in the same direction as the magnetization of the permanent magnet 600.

10 zeigt eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um die Stellvorrichtung 100 aus 6 und/oder 7 oder eine ähnliche Stellvorrichtung. Die Darstellung in 10 entspricht hierbei der Darstellung aus 9 mit Ausnahme dessen, dass hier die zweite Bestromungsart der Spule 120 der Stellvorrichtung 100 gezeigt ist, wie sie in vergleichbarer Hinsicht unter Bezugnahme auf 7 beschrieben ist. 10 shows a schematic representation of an adjusting device 100 according to an exemplary embodiment. This is the adjusting device 100 6 and or 7 or a similar adjusting device. The representation in 10 corresponds to the illustration 9 with the exception that the second type of energization of the coil 120 of the actuating device 100 is shown here, as described in a comparable respect with reference to 7 is described.

Das Steuergerät 900 ist ausgebildet, um für die zweite Bestromungsart ein zweites Steuersignal 1000 an die Schalteinrichtung 910 auszugeben. Die Schalteinrichtung 910 ist ausgebildet, um für die zweite Bestromungsart ansprechend auf das zweite Steuersignal 1000 eine zweite Verschaltung zwischen dem Versorgungsanschluss 905 und den Anschlüssen der Spule 120 zu bewirken. Die zweite Verschaltung bewirkt eine bezogen auf die Magnetisierung des Permanentmagneten 600 gegenläufige Magnetisierung der Spule 120.The control device 900 is designed to output a second control signal 1000 to the switching device 910 for the second type of current supply. The switching device 910 is designed to effect a second connection between the supply connection 905 and the connections of the coil 120 for the second type of current supply in response to the second control signal 1000. The second connection causes the coil 120 to be magnetized in opposite directions relative to the magnetization of the permanent magnet 600.

11 zeigt eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um die Stellvorrichtung 100 aus einer der vorstehend beschriebenen 1 bis 5 und/oder 8 oder eine ähnliche Stellvorrichtung. Gezeigt ist die auch in 1 bis 5 beschriebene Bestromung der Spule 120 der Stellvorrichtung 100. 11 shows a schematic representation of an adjusting device 100 according to an exemplary embodiment. This is the adjusting device 100 from one of those described above 1 until 5 and or 8th or a similar adjusting device. This is also shown in 1 until 5 described current supply to the coil 120 of the adjusting device 100.

Die Stellvorrichtung 100 weist ein Steuergerät 900 und einen Versorgungsanschluss 905 auf. Ferner ist die Spule 120 gezeigt. Der Versorgungsanschluss 905 ist ausgebildet, um elektrische Energie einzuspeisen, um die Spule 120 zu betreiben. Das Steuergerät 900 ist signalübertragungsfähig mit dem Versorgungsanschluss 905 verbunden. Das Steuergerät 900 ist ausgebildet, um ein Steuersignal 1100 zum Bewirken der Bestromung an den Versorgungsanschluss 905 auszugeben. Der Versorgungsanschluss 905 ist ausgebildet, um für die Bestromung der Spule 120 ansprechend auf das Steuersignal 1100 elektrische Energie an die Spule 120 bereitzustellen.The adjusting device 100 has a control device 900 and a supply connection 905. Furthermore, the coil 120 is shown. The supply connection 905 is designed to feed in electrical energy to operate the coil 120. The control device 900 is connected to the supply connection 905 for signal transmission. The control device 900 is designed to output a control signal 1100 to effect the current supply to the supply connection 905. The supply connection 905 is designed to provide electrical energy to the coil 120 in response to the control signal 1100 for energizing the coil 120.

12 zeigt eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 bis 11 beschriebene Stellvorrichtung 100 oder eine ähnliche Stellvorrichtung handeln. Die Stellvorrichtung 100 ist beispielhaft an einem Lenkrad 1200 eines Fahrzeugs angeordnet. An dem Rotor der Stellvorrichtung 100 ist beispielhaft das Stellelement 1205 starr angeordnet. Das Stellelement 1205 ist von einem Insassen des Fahrzeugs manuell durch eine Drehbewegung 1210 betätigbar, genauer gesagt drehbar. Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiele ist das Stellelement 1205 Teil der Stellvorrichtung 100 oder mit der Stellvorrichtung 100 koppelbar. 12 shows a schematic representation of an adjusting device 100 according to an exemplary embodiment. This can be the in 1 until 11 actuating device 100 described or a similar adjusting device. The adjusting device 100 is arranged, for example, on a steering wheel 1200 of a vehicle. For example, the adjusting element 1205 is rigidly arranged on the rotor of the adjusting device 100. The actuating element 1205 can be manually actuated, more precisely rotatable, by an occupant of the vehicle by a rotary movement 1210. According to different exemplary embodiments, the adjusting element 1205 is part of the adjusting device 100 or can be coupled to the adjusting device 100.

13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1300 zum Betreiben einer Stellvorrichtung. Die Stellvorrichtung entspricht oder ähnelt hierbei einer der in einer der 1 bis 12 beschriebenen Stellvorrichtungen. 13 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method 1300 for operating an adjusting device. The adjusting device corresponds to or is similar to one in one of the 1 until 12 the adjusting devices described.

Das Verfahren 1300 weist einen Schritt 1305 des Bestromens der Spule und einen Schritt 1310 des Deaktivierens der Spule auf. Im Schritt 1305 des Bestromens der Spule wird eine Zustandsänderung des magnetorheologischen Mediums von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand bewirkt. Beispielsweise wird eine Zustandsänderung des magnetorheologischen Mediums von dem Ruhezustand zu dem Aktivierungszustand oder von dem Mittelaktivierungszustand zu dem Aktivierungszustand bewirkt.The method 1300 has a step 1305 of energizing the coil and a step 1310 of deactivating the coil. In step 1305 of energizing the coil, a change in state of the magnetorheological medium is caused from a first state to a second state. For example, a change in state of the magnetorheological medium is caused from the rest state to the activation state or from the medium activation state to the activation state.

Im Schritt 1310 des Deaktivierens der Spule wird eine Zustandsänderung des magnetorheologischen Mediums von dem zweiten Zustand zu dem ersten Zustand bewirkt. Beispielsweise wird eine Zustandsänderung des magnetorheologischen Mediums von dem Aktivierungszustand zu dem Ruhezustand oder von dem Aktivierungszustand zu dem Mittelaktivierungszustand bewirkt.In step 1310 of deactivating the coil, a state change of the magnetorheological medium is caused from the second state to the first state. For example, a change in state of the magnetorheological medium is caused from the activation state to the rest state or from the activation state to the medium activation state.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die vorstehend beschriebenen Figuren die bereits genannten Ausführungsbeispiele zusammengefasst kurz erläutert.The exemplary embodiments already mentioned are briefly explained below with reference to the figures described above.

Durch eine räumliche Trennung der Spule 120 von dem magnetischen Wirkbereich im Aktor ist der Aufbau eines radial minimal dimensionierten konstruktiv vereinfachten MRF-Kernels ermöglicht.By spatially separating the coil 120 from the magnetic effective area in the actuator, the construction of a radially minimally dimensioned, structurally simplified MRF kernel is made possible.

Hierbei wird der magnetische Fluss 160 entlang einer magnetisch leitenden Kontur einseitig oder beidseitig an den Wirkbereich herangeführt. Im Wirkbereich springt der magnetische Fluss 160 aufgrund einer Trennung des magnetischen Kreises über das magnetorheologische Medium 115 auf eine Übertragungsgeometrie, beispielhaft den Mantel, bzw. das mindestens eine magnetisch leitende Führungselement und anschließend wieder zurück. Die Krafterzeugung kann dabei durch verschiedene Wirkmechanismen, wie beispielsweise Wälzkörper 300, mindestens ein Vorsprungselement 200 bzw. Sterngeometrie oder Scherflächen erfolgen.Here, the magnetic flux 160 is brought to the effective area on one or both sides along a magnetically conductive contour. In the effective range, the magnetic flux 160 jumps due to a separation of the magnetic circuit via the magnetorheological medium 115 to a transmission geometry, for example the jacket, or the at least one magnetically conductive guide element and then back again. The force can be generated by various mechanisms of action, such as rolling elements 300, at least one projection element 200 or star geometry or shear surfaces.

Das somit realisierbare System benötigt keine integrierte Spule im Wirkbereich und ist somit wesentlich geringer dimensioniert. Zudem werden keine elektrischen Kontakte aus dem MRF-Kern herausgeführt.The system that can be implemented in this way does not require an integrated coil in the effective range and is therefore significantly smaller in size. In addition, no electrical contacts are led out of the MRF core.

Alternativ zu dem Aufbau des MRF-Kerns als reinen Scherkörper-Aktor, Sternkörper-Aktor oder Wälzkörper-Aktor bietet dieser Ansatz auch die Möglichkeit, den Mantel des Rotors 105 als magnetisch nicht-leitendes Bauteil auszuführen und durchgängige Wälzkörper 300 darin drehbar zu lagern, wodurch zusätzlicher Bauraum gewonnen und Komplexität eingespart wird.As an alternative to constructing the MRF core as a pure shear body actuator, star body actuator or rolling body actuator, this approach also offers the possibility of designing the casing of the rotor 105 as a magnetically non-conductive component and of rotatably mounting continuous rolling bodies 300 therein, whereby Additional installation space is gained and complexity is saved.

Durch die Kombination mit einem Permanentmagneten 600 im Mantel des Aktors können die Sedimentation des magnetorheologischen Mediums 115 vermieden, ein stromloses Haltemoment aufgebracht und ein besonders leichtgängiger Leerlauf des Aktors erreicht werden.By combining it with a permanent magnet 600 in the casing of the actuator, the sedimentation of the magnetorheological medium 115 can be avoided, a currentless holding torque can be applied and a particularly smooth idling of the actuator can be achieved.

Wird die Flussrichtung des durch die Spule 120 erzeugten magnetischen Feldes entsprechend der Flussrichtung des Permanentmagneten 600 eingestellt, siehe 6, wird das Haltemoment bzw. die Widerstandscharakteristik erhöht.If the flow direction of the magnetic field generated by the coil 120 is set according to the flow direction of the permanent magnet 600, see 6 , the holding torque or the resistance characteristic is increased.

Bei einer entgegengesetzten Flussrichtung, siehe 7, schließt der magnetisch Fluss über die Trennung des magnetischen Kreises bzw. entlang des außenliegenden Spalts, sodass eine Wechselwirkung der Partikel im magnetorheologischen Medium 115 verhindert wird. Das Haltemoment bzw. die Widerstandscharakteristik wird minimal.If the flow is in the opposite direction, see 7 , the magnetic flux closes via the separation of the magnetic circuit or along the external gap, so that interaction of the particles in the magnetorheological medium 115 is prevented. The holding torque or the resistance characteristic becomes minimal.

Für Anwendungen mit mehreren Aktoren, von denen immer nur einer bedient wird, ist es möglich mehrere Wirkbereiche und somit mehrere Stellelemente mit einem Magnetkreis zu versorgen und anzusteuern, siehe 5.For applications with several actuators, of which only one is always operated, it is possible to supply and control several effective ranges and thus several actuating elements with one magnetic circuit, see 5 .

Ist eine beidseitige Einleitung des magnetischen Flusses nicht realisierbar, kann diese auch einseitig erfolgen, wobei durch die räumliche Entkoppelung von Wirkbereich und Spule 120 eine einfachere und leistungsfähigere Spule eingesetzt werden kann, während der Bauraum des Aktors vollständig für das Wirkprinzip verfügbar ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist in 8 dargestellt.If it is not possible to introduce the magnetic flux on both sides, this can also be done on one side, whereby a simpler and more powerful coil can be used due to the spatial decoupling of the effective area and coil 120, while the installation space of the actuator is completely available for the active principle. This embodiment is in 8th shown.

BezugszeichenReference symbols

100100
StellvorrichtungAdjusting device
105105
Rotorrotor
110110
Statorstator
115115
magnetorheologisches Mediummagnetorheological medium
120120
SpuleKitchen sink
125125
DrehachseAxis of rotation
130130
erster Rotorabschnittfirst rotor section
131131
zweiter Rotorabschnittsecond rotor section
133133
Verbindungsabschnittconnection section
135135
SpulenabschnittCoil section
140140
ZwischenabschnittIntermediate section
145145
Spaltgap
150150
Zwischenraumspace
155155
BarriereelementBarrier element
160160
magnetischer Flussmagnetic river
165165
FlussrichtungFlow direction
170170
Dichtelement Sealing element
200200
Vorsprungselement Projection element
300300
Wälzkörper rolling elements
505505
weiterer Rotoranother rotor
530530
weiterer erster Rotorabschnittanother first rotor section
531531
weiterer zweiter Rotorabschnittanother second rotor section
545545
weiterer Spaltanother gap
550550
weiterer Zwischenraumfurther space
555555
weiteres Barriereelement another barrier element
600600
PermanentmagnetPermanent magnet
700700
weiterer magnetischer Fluss further magnetic flux
800800
erstes Statorelementfirst stator element
805805
zweites Statorelementsecond stator element
810810
drittes Statorelement third stator element
900900
SteuergerätControl unit
905905
VersorgungsanschlussSupply connection
910910
SchalteinrichtungSwitching device
915915
erstes Steuersignal first control signal
10001000
zweites Steuersignal second control signal
11001100
Steuersignal Control signal
12001200
Lenkradsteering wheel
12051205
StellelementControl element
12101210
Drehbewegung Rotary movement
13001300
Verfahren zum Betreiben einer StellvorrichtungMethod for operating an adjusting device
13051305
Schritt des BestromensStep of energizing
13101310
Schritt des DeaktivierensDeactivation step

Claims (15)

Stellvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, wobei die Stellvorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist: einen Rotor (105), wobei der Rotor (105) mit einem Stellelement (1205) koppelbar ist; einen Stator (110), der aus einem magnetisch leitenden Material ausgeformt ist, wobei der Stator (110) einen ersten Rotorabschnitt (130), einen zweiten Rotorabschnitt (131) und einen Verbindungsabschnitt (133) aufweist, wobei der Verbindungsabschnitt (133) den ersten Rotorabschnitt (130) und den zweiten Rotorabschnitt (131) miteinander verbindet und wobei der erste Rotorabschnitt (130) und der zweite Rotorabschnitt (131) durch einen Spalt (145) getrennt voneinander sind, wobei der Rotor (105) den ersten Rotorabschnitt (130) und den zweiten Rotorabschnitt (131) zumindest teilweise umschließt und drehbar an dem ersten Rotorabschnitt (130) und dem zweiten Rotorabschnitt (131) gelagert ist; ein magnetorheologisches Medium (115), das in einem Zwischenraum (150) zwischen dem Rotor (105) und dem ersten Rotorabschnitt (130) des Stators (110) und dem zweiten Rotorabschnitt (131) des Stators (110) angeordnet ist und ausgebildet ist, um abhängig von einem auf den Zwischenraum (150) wirkenden Magnetfeld unterschiedliche Zustände einzunehmen, die unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für eine Drehbewegung des Rotors (105) bewirken; und zumindest eine Spule (120), die an dem Verbindungsabschnitt (133) des Stators (110) angeordnet ist, wobei die Spule (120) außerhalb des Rotors (105) angeordnet ist und ausgebildet ist, um bei einer Bestromung der Spule (120) ein auf den Zwischenraum (150) wirkendes Magnetfeld zu erzeugen.Adjusting device (100) for a vehicle, the adjusting device (100) having the following features: a rotor (105), wherein the rotor (105) can be coupled to an actuating element (1205); a stator (110) formed from a magnetically conductive material, the stator (110) having a first rotor section (130), a second rotor section (131) and a connecting section (133), the connecting section (133) being the first The rotor section (130) and the second rotor section (131) are connected to one another and the first rotor section (130) and the second rotor section (131) are separated from one another by a gap (145), the rotor (105) connecting the first rotor section (130). and at least partially encloses the second rotor section (131) and is rotatably mounted on the first rotor section (130) and the second rotor section (131); a magnetorheological medium (115) which is arranged and formed in a space (150) between the rotor (105) and the first rotor section (130) of the stator (110) and the second rotor section (131) of the stator (110), in order to assume different states depending on a magnetic field acting on the intermediate space (150), which cause different resistance characteristics for a rotational movement of the rotor (105); and at least one coil (120) which is arranged on the connecting section (133) of the stator (110), the coil (120) being arranged outside the rotor (105) and being designed to act when the coil (120) is energized to generate a magnetic field acting on the gap (150). Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei in dem Spalt (145) des ersten Rotorabschnitts (130) und zweiten Rotorabschnitts (131) magnetorheologisches Medium (115) angeordnet ist.Adjusting device (100) according to Claim 1 , wherein magnetorheological medium (115) is arranged in the gap (145) of the first rotor section (130) and second rotor section (131). Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, mit einem magnetisch nichtleitenden Barriereelement (155), das in dem Spalt (145) des ersten Rotorabschnitts (130) und zweiten Rotorabschnitts (131) angeordnet ist.Adjusting device (100) according to Claim 1 , with a magnetically non-conductive barrier element (155) which is arranged in the gap (145) of the first rotor section (130) and second rotor section (131). Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Mehrzahl von Vorsprungselementen (200), wobei die Vorsprungselemente (200) in dem Zwischenraum (150) an dem ersten Rotorabschnitt (130) des Stators (110) und/oder dem zweiten Rotorabschnitt (131) und/oder dem Rotor (105) angeordnet sind, wobei die Vorsprungselemente (200) ausgeformt sind, um bei einer Drehbewegung des Rotors (105) relativ zu dem Stator (110) eine mechanische Belastung, insbesondere eine Scherbelastung, auf das magnetorheologische Medium (115) auszuüben.Adjusting device (100) according to one of the preceding claims, with a plurality of projection elements (200), wherein the projection elements (200) in the intermediate space (150) on the first rotor section (130) of the stator (110) and / or the second rotor section ( 131) and/or the rotor (105) are arranged, wherein the projection elements (200) are shaped to exert a mechanical load, in particular a shear load, on the magnetorheological medium (115) when the rotor (105) rotates relative to the stator (110). Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer Mehrzahl von Wälzkörpern (300), wobei die Wälzkörper (300) in dem Zwischenraum (150) drehbar angeordnet sind, wobei die Wälzkörper (300) aus einem magnetisch leitenden Material ausgeformt sind.Adjusting device (100) according to one of the preceding claims, with a plurality of rolling bodies (300), wherein the rolling bodies (300) are rotatably arranged in the intermediate space (150), wherein the rolling bodies (300) are formed from a magnetically conductive material. Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit zumindest einem magnetisch leitenden Führungselement, das in oder an dem Zwischenraum (150) angeordnet ist, wobei das Führungselement ausgebildet ist, um einen magnetischen Fluss (160) an dem Spalt (145) vorbeizuführen, um den magnetischen Kreis zu schließen.Adjusting device (100) according to one of the preceding claims, with at least one magnetically conductive guide element which is arranged in or on the intermediate space (150), the guide element being designed to guide a magnetic flux (160) past the gap (145), to close the magnetic circuit. Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 6, wobei das zumindest eine Führungselement einen Teilabschnitt des Rotors (105) und/oder eine Mehrzahl von in dem Zwischenraum (150) angeordneten Wälzkörpern (300) aufweist.Adjusting device (100) according to Claim 6 , wherein the at least one guide element has a partial section of the rotor (105) and / or a plurality of rolling elements (300) arranged in the intermediate space (150). Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Magnetfeld das magnetorheologische Medium (115) in einen Aktivierungszustand versetzt, der eine hohe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors (105) bewirkt.Actuating device (100) according to one of the preceding claims, wherein the magnetic field puts the magnetorheological medium (115) into an activation state which causes a high resistance characteristic for the rotary movement of the rotor (105). Stellvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, mit zumindest einem Permanentmagneten (600), der ausgebildet ist, um ein weiteres Magnetfeld zu erzeugen, wobei das weitere Magnetfeld durch das Magnetfeld beeinflussbar ist.Adjusting device (100) according to one of Claims 1 until 7 , with at least one permanent magnet (600), which is designed to generate a further magnetic field, wherein the further magnetic field can be influenced by the magnetic field. Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 9, wobei das weitere Magnetfeld durch das Magnetfeld beeinflussbar ist, um in einem unbestromten Zustand der Spule (120) das magnetorheologische Medium (115) in einen Mittelaktivierungszustand zu versetzen, der eine mittlere Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors (105) bewirkt, bei einer ersten Bestromungsart der Spule (120) das magnetorheologische Medium (115) in einen Aktivierungszustand zu versetzen, der eine hohe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors (105) bewirkt, und bei einer zweiten Bestromungsart der Spule (120) das magnetorheologische Medium (115) in einen Ruhezustand zu versetzen, der eine geringe Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors (105) bewirkt, wobei die mittlere Widerstandscharakteristik zwischen der geringen Widerstandscharakteristik und der hohen Widerstandscharakteristik liegt.Adjusting device (100) according to Claim 9 , wherein the further magnetic field can be influenced by the magnetic field in order to put the magnetorheological medium (115) into a medium activation state in a de-energized state of the coil (120), which causes a medium resistance characteristic for the rotary movement of the rotor (105), in a first Type of energization of the coil (120) to put the magnetorheological medium (115) into an activation state which causes a high resistance characteristic for the rotary movement of the rotor (105), and with a second type of energization of the coil (120) the magnetorheological medium (115) into one To put the rest state, which causes a low resistance characteristic for the rotational movement of the rotor (105), the average resistance characteristic being between the low resistance characteristic and the high resistance characteristic. Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem weiteren Rotor (505), einem weiteren ersten Rotorabschnitt (530) des Stators (110), einem weiteren zweiten Rotorabschnitt (531) des Stators (110), einem weiteren Verbindungsabschnitt (533), einem weiteren Spalt (545) und einem weiteren Zwischenraum (550), wobei weiteres magnetorheologische Medium (115) in dem weiteren Zwischenraum (550) zwischen dem weiteren Rotor (505) und dem weiteren ersten Rotorabschnitt (530) des Stators (110) und dem weiteren zweiten Rotorabschnitt (531) des Stators (110) angeordnet ist, wobei der Verbindungsabschnitt (133) den weiteren ersten Rotorabschnitt (530) und den weiteren zweiten Rotorabschnitt (531) miteinander verbindet, wobei der weitere erste Rotorabschnitt (530) und der weitere zweite Rotorabschnitt (531) durch den weiteren Spalt (545) getrennt voneinander sind, wobei der weitere Rotor (505) den weiteren ersten Rotorabschnitt (530) und den weiteren zweiten Rotorabschnitt (531) zumindest teilweise umschließt und drehbar an dem weiteren ersten Rotorabschnitt (530) und dem weiteren zweiten Rotorabschnitt (531) gelagert ist.Adjusting device (100) according to one of the preceding claims, with a further rotor (505), a further first rotor section (530) of the stator (110), a further second rotor section (531) of the stator (110), a further connecting section (533) , a further gap (545) and a further gap (550), with further magnetorheological medium (115) in the further gap (550) between the further rotor (505) and the further first rotor section (530) of the stator (110) and the further second rotor section (531) of the stator (110) is arranged, wherein the connecting section (133) connects the further first rotor section (530) and the further second rotor section (531) to one another, the further first rotor section (530) and the further second rotor section (531) are separated from each other by the further gap (545), the further rotor (505) at least partially enclosing the further first rotor section (530) and the further second rotor section (531) and being rotatable on the further first rotor section (530 ) and the further second rotor section (531). Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Verbindungsabschnitt einen Spulenabschnitt (135) und Zwischenelemente (140) aufweist, wobei der Spulenabschnitt (135) und der erste Rotorabschnitt (130) und der zweite Rotorabschnitt (131) durch die Zwischenelemente (140) miteinander verbunden sind, wobei der Spulenabschnitt (135) außerhalb des Rotors (105) angeordnet ist.Actuating device (100) according to one of the preceding claims, wherein the connecting section has a coil section (135) and intermediate elements (140), wherein the coil section (135) and the first rotor section (130) and the second rotor section (131) through the intermediate elements (140 ) are connected to each other, the coil section (135) being arranged outside the rotor (105). Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 12, wobei der erste Rotorabschnitt (130) und der zweite Rotorabschnitt (131) parallel zu dem Spulenabschnitt (135) angeordnet sind, wobei der erste Rotorabschnitt (130), der zweite Rotorabschnitt (131) und der Spulenabschnitt (135) quer zu einer Drehachse (125) des Rotors (105) voneinander beabstandet sind.Adjusting device (100) according to Claim 12 , wherein the first rotor section (130) and the second rotor section (131) are arranged parallel to the coil section (135), the first rotor section (130), the second rotor section (131) and the coil section (135) being transverse to an axis of rotation ( 125) of the rotor (105) are spaced apart from one another. Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 12, wobei der erste Rotorabschnitt (130), der zweite Rotorabschnitt (131) und der Spulenabschnitt (135) entlang einer Drehachse (125) des Rotors (105) voneinander beabstandet sind.Adjusting device (100) according to Claim 12 , wherein the first rotor section (130), the second rotor section (131) and the coil section (135) are spaced apart from one another along an axis of rotation (125) of the rotor (105). Verfahren (1300) zum Betreiben der Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (1300) die folgenden Schritte aufweist: Bestromen (1305) der Spule (120), um eine Zustandsänderung des magnetorheologischen Mediums (115) von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand zu bewirken; und Deaktivieren (1310) der Spule (120), um eine Zustandsänderung des magnetorheologischen Mediums (115) von dem zweiten Zustand zu dem ersten Zustand zu bewirken.Method (1300) for operating the actuating device (100) according to one of the preceding claims, wherein the method (1300) has the following steps: energizing (1305) the coil (120) to cause a change in state of the magnetorheological medium (115) from a first state to cause a second state; and deactivating (1310) the coil (120) to a To effect a change in state of the magnetorheological medium (115) from the second state to the first state.
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