DE102022115084A1 - 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 (100) für ein Fahrzeug weist Rotor (105), Stator (110), zumindest eine Stifteinheit (115), magnetorheologisches Medium (120) und zumindest eine Spule (125) auf. Die Stifteinheit (115) weist ein Gehäuse (140), ein elastisches Mittel (145) und ein Stiftelement (150) auf. Das Stiftelement (150) ist teilweise in dem Gehäuse (140) angeordnet. Das elastische Mittel (145) ist in dem Gehäuse (140) angeordnet und ausgebildet, um das Stiftelement (150) in Anlage gegen einen Außenumfang des Rotors (105) vorzuspannen. Das Stiftelement (150) ist durch eine Drehbewegung des Rotors (105) relativ zu dem Gehäuse (140) linear bewegbar. Das Medium (120) ist ausgebildet, um abhängig von einem auf das Medium (120) wirkenden Magnetfeld unterschiedliche Zustände einzunehmen, die unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für die Bewegung des Stiftelements (150) und die Drehbewegung des Rotors (105) bewirken. Die Spule (125) ist ausgebildet, um abhängig von einer Stromstärke der Bestromung der Spule (125) das Medium (120) in die unterschiedlichen Zustände zu versetzen.An adjusting device (100) for a vehicle has a rotor (105), stator (110), at least one pin unit (115), magnetorheological medium (120) and at least one coil (125). The pin unit (115) has a housing (140), an elastic means (145) and a pin element (150). The pin element (150) is partially arranged in the housing (140). The resilient means (145) is disposed in the housing (140) and configured to bias the pin member (150) into engagement against an outer periphery of the rotor (105). The pin element (150) can be moved linearly relative to the housing (140) by a rotational movement of the rotor (105). The medium (120) is designed to assume different states depending on a magnetic field acting on the medium (120), which cause different resistance characteristics for the movement of the pin element (150) and the rotational movement of the rotor (105). The coil (125) is designed to put the medium (120) into different states depending on the current intensity of the coil (125).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stellvorrichtung für ein Fahrzeug, auf ein Verfahren zum Betreiben einer Stellvorrichtung, auf ein entsprechendes Steuergerät und auf ein entsprechendes Computerprogramm.The present invention relates to an actuating device for a vehicle, to a method for operating an actuating device, to a corresponding control device and to a corresponding computer program.

Magnetorheologische Flüssigkeiten (MRF) können beispielsweise eingesetzt werden, um adaptiv einstellbare Dämpfer und Widerstände für mechanische Bewegungen umzusetzen. Ein Wirkprinzip, bei dem die Flüssigkeit um eine rotierende Scheibe herum fließt und das die Rotationsbewegung beim Anlegen eines magnetischen Feldes mittels Scherkräften bremst, ist bekannt. Dadurch ist es möglich, Endlagen und Rastierpositionen sowie Bewegungswiderstände bei der Rotation anzupassen. Eingesetzt werden kann dieses Prinzip beispielsweise für eine multifunktionale Drehschaltung, bei der neben der Schaltstellung auch andere Funktionen, wie Lenkung, Multimediabedienung und Interieurbedienung realisiert werden können, wobei jede Funktion individuelle Bewegungsprofile zugewiesen bekommen kann. Alternativ zu der Scherbelastung an einer sich bewegenden Scheibe, können magnetorheologische Flüssigkeiten auch eingesetzt werden, um durch Viskositätsänderungen an einer Drossel eine Durchflussgeschwindigkeit zu regulieren.Magnetorheological fluids (MRF) can, for example, be used to implement adaptively adjustable dampers and resistors for mechanical movements. An operating principle in which the fluid flows around a rotating disk and which brakes the rotational movement by means of shear forces when a magnetic field is applied is known. This makes it possible to adjust end positions and locking positions as well as movement resistance during rotation. This principle can be used, for example, for a multifunctional rotary shifter, in which, in addition to the switch position, other functions such as steering, multimedia operation and interior operation can be implemented, whereby each function can be assigned individual movement profiles. As an alternative to the shear stress on a moving disk, magnetorheological fluids can also be used to regulate a flow rate through changes in viscosity on a throttle.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Stell-vorrichtung für ein Fahrzeug, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Stellvorrichtung und ein verbessertes Steuergerät sowie ein verbessertes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present invention creates an improved actuating device for a vehicle, an improved method for operating an actuating device and an improved control device as well as an improved computer program 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 und magnetorheologisches Medium aufweist, wobei durch unterschiedliche Bestromungsarten auf einfache und präzise Weise unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für eine Betätigung der Stellvorrichtung bewirkt werden können.The advantages that can be achieved with the approach presented are, in particular, that an actuating device can be created which has a coil arrangement and magnetorheological medium, with different types of current supply being able to bring about different resistance characteristics for actuation of the actuating device in a simple and precise manner.

Eine Stellvorrichtung für ein Fahrzeug weist einen Rotor, einen Stator, zumindest eine Stifteinheit, ein magnetorheologisches Medium und zumindest eine Spule auf. Der Rotor ist mit einem Stellelement koppelbar. Der Rotor ist relativ zu dem Stator drehbar gelagert. Die Stifteinheit ist an dem Stator angeordnet. Die Stifteinheit weist ein Gehäuse, ein elastisches Mittel und ein Stiftelement auf. Das Stiftelement ist teilweise in dem Gehäuse angeordnet. Das elastische Mittel ist ausgebildet, um das Stiftelement in Anlage gegen einen Außenumfang des Rotors vorzuspannen, wobei das Stiftelement durch eine Drehbewegung des Rotors relativ zu dem Gehäuse linear bewegbar ist. Das magnetorheologische Medium ist innerhalb der Stifteinheit angeordnet und ausgebildet, um abhängig von einem auf das magnetorheologische Medium wirkenden Magnetfeld unterschiedliche Zustände einzunehmen, die unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für die Bewegung des Stiftelements und die Drehbewegung des Rotors bewirken. Die Spule ist an der Stifteinheit angeordnet. Die Spule ist ausgebildet, um abhängig von einer Stromstärke der Bestromung der Spule das magnetorheologische Medium in die unterschiedlichen Zustände zu versetzen.An actuating device for a vehicle has a rotor, a stator, at least one pin unit, a magnetorheological medium and at least one coil. The rotor can be coupled to an actuating element. The rotor is rotatably mounted relative to the stator. The pin unit is arranged on the stator. The pin unit has a housing, an elastic means and a pin member. The pin element is partially arranged in the housing. The resilient means is configured to bias the pin member into abutment against an outer periphery of the rotor, the pin member being linearly movable relative to the housing by rotational movement of the rotor. The magnetorheological medium is arranged within the pin unit and designed to assume different states depending on a magnetic field acting on the magnetorheological medium, which cause different resistance characteristics for the movement of the pin element and the rotational movement of the rotor. The coil is arranged on the pen unit. The coil is designed to put the magnetorheological medium into the different states depending on the current intensity of the energization of the coil.

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. Der Stator kann außenliegend und der Rotor innenliegend angeordnet sein. Unter dem Stator und dem Rotor sind keine Teile einer Asynchronmaschine zu verstehen, sondern Teile einer Stellvorrichtung, die manuell betätigt werden kann. Bei einem Stiftelement kann es sich um ein stiftförmiges Element der Stifteinheit handeln. Das Stiftelement kann in der Stifteinheit axial linear beweglich aufgenommen sein. Das elastische Mittel kann in dem Gehäuse oder außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Bei einem elastischen Mittel kann es sich beispielsweise um eine Druckfeder handeln, die lediglich beispielhaft magnetisch nicht leitend sein kann. Bei einem magnetorheologischen Medium kann es sich um ein heterogenes Stoffgemisch von magnetisch polarisierbaren Partikeln handeln. Das magnetorheologische Medium kann auch als magnetorheologische Flüssigkeit bezeichnet werden. Das Medium kann magnetorehologisches (MR) Fluid, umfassende ein Trägerfluid, z. B. Öl, und MR-Partikeln, oder ein MR-Elastomer sein, umfassend MR-Partikeln in einer Elastomer-Matrix (Gummi). Bei dem magnetorheologischen Medium kann es sich alternativ auch um ein Pulver handeln. Es können auch MR-Partikel als Pulver mit ggf. Beimischungen als das Medium verwendet werden. Durch Anlegen des 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, 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. Bei den unterschiedlichen Zuständen des magnetorheologischen Mediums kann es sich um einen Ruhezustand, einen Mittelaktivierungszustand und einen Aktivierungszustand handeln. Die Spule kann analog an steuerbar sein, wobei kontinuierliche Zustandsänderungen zwischen dem Ruhezustand und dem Aktivierungszustand oder anders ausgedrückt eine Mehrzahl von unterschiedlichen Mittelaktivierungszuständen bewirkt werden können. Der Ruhezustand, also eine geringe Widerstandscharakteristik des magnetorheologischen Mediums, kann bewirkt werden, wenn die Spule nicht bestromt ist oder wird und somit kein Magnetfeld auf das magnetorheologische Medium wirkt. Im Ruhezustand ist die Bewegung des Stiftelements und die Drehbewegung des Rotors möglich, ohne dass ein Bremsmoment auf den Rotor wirkt oder wobei ein minimales Bremsmoment auf den Rotor wirkt. Der Mittelaktivierungszustand, also eine mittlere Widerstandscharakteristik des magnetorheologischen Mediums, kann bewirkt werden, wenn die Spule mit einer ersten Stromstärke bestromt ist oder wird und somit ein Magnetfeld auf das magnetorheologische Medium wirkt. Im Mittelaktivierungszustand ist die Bewegung des Stiftelements und die Drehbewegung des Rotors eingeschränkt möglich, es wirkt ein geringes Bremsmoment auf den Rotor. Der Aktivierungszustand, also eine hohe Widerstandscharakteristik des magnetorheologischen Mediums, kann bewirkt werden, wenn die Spule mit einer zweiten Stromstärke bestromt ist oder wird und somit das Magnetfeld stärker auf das magnetorheologische Medium wirkt. Im Aktivierungszustand ist die Bewegung des Stiftelements und die Drehbewegung des Rotors kaum möglich, es wirkt ein hohes Bremsmoment auf den Rotor. Die erste Stromstärke kann betragsmäßig geringer als die zweite Stromstärke sein. Die mittlere Widerstandscharakteristik kann zwischen der hohen Widerstandscharakteristik und der geringen Widerstandscharakteristik liegen. Die Stromstärke ist kontinuierlich veränderbar und somit können auch die Widerstandscharakteristiken kontinuierlich verändert werden.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 stator can be arranged on the outside and the rotor on the inside. The stator and the rotor do not mean parts of an asynchronous machine, but rather parts of an adjusting device that can be operated manually. A pin element can be a pin-shaped element of the pin unit. The pin element can be accommodated in the pin unit in an axially linearly movable manner. The elastic means can be arranged in the housing or outside the housing. An elastic means can be, for example, a compression spring, which can only be magnetically non-conductive, for example. A magnetorheological medium can be a heterogeneous mixture of magnetically polarizable particles. The magnetorheological medium can also be referred to as a magnetorheological fluid. The medium may be magnetorehological (MR) fluid, comprising a carrier fluid, e.g. B. oil, and MR particles, or an MR elastomer comprising MR particles in an elastomer matrix (rubber). Alternatively, the magnetorheological medium can also be a powder. MR particles can also be used as a powder with, if necessary, admixtures as the medium. By applying the 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, the magnetorheological medium solidifies. The coil can be an electrical construction act as an element that has turns to generate a magnetic field when current flows. The different states of the magnetorheological medium can be a rest state, a medium activation state and an activation state. The coil can be controllable in an analogous manner, whereby continuous state changes between the rest state and the activation state or, in other words, a plurality of different means activation states can be brought about. The rest state, i.e. a low resistance characteristic of the magnetorheological medium, can be brought about when the coil is not or is not energized and therefore no magnetic field acts on the magnetorheological medium. In the idle state, the movement of the pin element and the rotational movement of the rotor are possible without a braking torque acting on the rotor or with a minimal braking torque acting on the rotor. The medium activation state, i.e. a medium resistance characteristic of the magnetorheological medium, can be brought about when the coil is or is energized with a first current intensity and thus a magnetic field acts on the magnetorheological medium. In the middle activation state, the movement of the pin element and the rotational movement of the rotor is possible to a limited extent; a low braking torque acts on the rotor. The activation state, i.e. a high resistance characteristic of the magnetorheological medium, can be brought about when the coil is or is energized with a second current intensity and thus the magnetic field has a stronger effect on the magnetorheological medium. In the activated state, the movement of the pin element and the rotation of the rotor is hardly possible; a high braking torque acts on the rotor. The first current intensity can be smaller in magnitude than the second current intensity. The medium resistance characteristic can lie between the high resistance characteristic and the low resistance characteristic. The current intensity can be changed continuously and therefore the resistance characteristics can also be changed continuously.

Der hier vorgestellte Ansatz kann auch als adaptive Haptik auf Basis magnetorheologischer Flüssigkeit verstanden oder bezeichnet werden. Der Aktor des hier vorgestellten Ansatzes kann insbesondere ohne Dehnungsmessstreifen zur Drehrichtungserfassung und Drehmomenterfassung auskommen. Dadurch kann eine Herstellung des Aktors vergleichsweise günstig realisiert werden. Für Anwendungen, bei denen Funktionen, z. B. Display, Ausleuchtung, Knöpfe etc., in eine Deckseite eines auf dem Aktor bzw. Dämpfer montierten Drehknaufs integriert werden sollen, kann eine individuelle Anpassung des Dämpfers entfallen. Der Dämpfer braucht auch nicht über eine Zahnradpaarung angebunden zu werden.The approach presented here can also be understood or referred to as adaptive haptics based on magnetorheological fluid. The actuator of the approach presented here can, in particular, work without strain gauges for detecting the direction of rotation and detecting the torque. This means that the actuator can be manufactured comparatively cheaply. For applications where functions, e.g. B. Display, lighting, buttons, etc., are to be integrated into a cover side of a rotary knob mounted on the actuator or damper, an individual adjustment of the damper can be omitted. The damper does not need to be connected via a gear pair.

Der Rotor kann exzentrisch gelagert sein. Dies bietet den Vorteil, dass die Drehbewegung des Rotors zuverlässig beeinflusst werden kann, wobei eine Wechselwirkung zwischen dem Außenumfang des Rotors und der zumindest eine Stifteinheit durch die Exzentrik auf einfache Weise realisiert werden kann.The rotor can be mounted eccentrically. This offers the advantage that the rotational movement of the rotor can be reliably influenced, with an interaction between the outer circumference of the rotor and the at least one pin unit being able to be realized in a simple manner by the eccentricity.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Rotor eine Rastkontur an dem Außenumfang aufweisen. Bei der Rastkontur kann es sich beispielsweise um eine Zahnkontur handeln. Das Stiftelement kann bei einer Drehbewegung des Rotors in die Zahnkontur eingreifen. Das Stiftelement kann zuverlässig durch die Zahnkontur linear ausgelenkt werden.According to one embodiment, the rotor can have a locking contour on the outer circumference. The locking contour can be, for example, a tooth contour. The pin element can engage in the tooth contour when the rotor rotates. The pin element can be reliably deflected linearly by the tooth contour.

Alternativ zu einer radialen Anordnung oder Positionsbeziehung zwischen Stiftelement und Rastkontur kann auch eine axiale Anordnung oder Positionsbeziehung zwischen Stiftelement und Rastkontur vorgesehen sein, beispielsweise ähnlich einer Radialkolbenpumpe. Bei einer axialen Anordnung kann die Rastkontur an einer axialen Stirnfläche des Rotors ausgeformt sein. Der Rotor kann bezüglich des Stators innen liegend oder außen liegend angeordnet sein.As an alternative to a radial arrangement or positional relationship between the pin element and the locking contour, an axial arrangement or positional relationship between the pin element and the locking contour can also be provided, for example similar to a radial piston pump. In an axial arrangement, the locking contour can be formed on an axial end face of the rotor. The rotor can be arranged on the inside or outside of the stator.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Spule an dem Gehäuse angeordnet sein. Das magnetorheologische Medium kann in dem Gehäuse angeordnet sein. Dadurch kann eine vereinfachte Bauweise der Stifteinheit realisiert werden, die zudem zeitsparend und kostengünstig herstellbar sein kann. Es können weniger Bauteile verwendet werden, wodurch die Stifteinheit langlebiger sein kann. Die Stellvorrichtung kann somit mit reduzierter Komplexität, reduziertem Bauraumbedarf und reduzierter Anzahl von Bauteilen realisiert werden.According to one embodiment, the coil can be arranged on the housing. The magnetorheological medium can be arranged in the housing. This allows a simplified design of the pin unit to be realized, which can also be produced in a time-saving and cost-effective manner. Fewer components can be used, allowing the pen unit to last longer. The adjusting device can thus be implemented with reduced complexity, reduced space requirements and reduced number of components.

In diesem Fall kann das Stiftelement ausgeformt sein, um bei einer Drehbewegung des Rotors relativ zu dem Stator eine mechanische Belastung, beispielsweise eine Scherbelastung, auf das magnetorheologische Medium auszuüben. Dies bietet den Vorteil, dass die Widerstandscharakteristik auf einfache und präzise Weise beeinflusst werden kann.In this case, the pin element can be shaped to exert a mechanical load, for example a shear load, on the magnetorheological medium when the rotor rotates relative to the stator. This offers the advantage that the resistance characteristics can be influenced in a simple and precise manner.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Stifteinheit einen Fluidkanal mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss aufweisen. Der Fluidkanal kann über die Anschlüsse fluidmechanisch mit dem Gehäuse verbunden sein. Die Spule kann an dem Fluidkanal angeordnet sein, wobei das magnetorheologische Medium in dem Fluidkanal und in dem Gehäuse angeordnet sein kann. Das magnetorheologische Medium kann somit bei der linearen Bewegung des Stiftelements aus dem Gehäuse in den Fluidkanal gedrückt werden. Durch die Spule kann die Viskosität des magnetorheologischen Mediums in dem Fluidkanal beeinflussbar sein. So kann die Linearbewegung des Stiftelements in Richtung in das Gehäuse hinein bei bestromter Spule gedämpft werden.According to a further embodiment, the pin unit can have a fluid channel with a first connection and a second connection. The fluid channel can be fluid-mechanically connected to the housing via the connections. The coil can be arranged on the fluid channel, wherein the magnetorheological medium can be arranged in the fluid channel and in the housing. The magnetorheological medium can thus be used during the linear movement of the pin element be pressed out of the housing into the fluid channel. The viscosity of the magnetorheological medium in the fluid channel can be influenced by the coil. In this way, the linear movement of the pin element in the direction into the housing can be dampened when the coil is energized.

In diesem Fall kann die Stifteinheit ein Drosselelement aufweisen, das in dem Fluidkanal angeordnet ist, wobei die Spule an dem Drosselelement angeordnet sein kann. Dies bietet den Vorteil, dass ein Durchfließen des magnetorheologischen Mediums durch den Fluidkanal noch wirksamer reduziert werden kann.In this case, the pin unit may have a throttle element arranged in the fluid channel, wherein the coil may be arranged on the throttle element. This offers the advantage that flow of the magnetorheological medium through the fluid channel can be reduced even more effectively.

In diesem Fall kann die Stifteinheit ein Ventil aufweisen, das in dem Fluidkanal fluidmechanisch parallel zu dem Drosselelement angeordnet ist. Das Ventil kann ausgeformt sein, um eine Sperrung oder Steuerung eines Durchflusses des magnetorheologischen Mediums zu bewirken.In this case, the pin unit can have a valve which is fluid-mechanically arranged parallel to the throttle element in the fluid channel. The valve can be shaped to block or control a flow of the magnetorheological medium.

Die Stellvorrichtung kann einen Kraftsensor aufweisen, der an dem Gehäuse angeordnet ist. Der Kraftsensor kann ausgebildet sein, um eine durch den Rotor auf die Stifteinheit ausgeübte Kraft zu erfassen. Der Kraftsensor kann beispielsweise als piezoelektrischer Sensor ausgeformt sein. Dadurch kann eine Robustheit des Kraftsensors realisiert werden. Zudem kann ein piezoelektrischer Sensor eine Unempfindlichkeit gegen elektromagnetische Felder und Strahlungen aufweisen. Anhand der durch den Kraftsensor erfassten Kraft kann eine über das Stellelement auf den Rotor ausgeübte Drehkraft bestimmt werden.The adjusting device can have a force sensor that is arranged on the housing. The force sensor can be designed to detect a force exerted by the rotor on the pin unit. The force sensor can be designed, for example, as a piezoelectric sensor. This allows the force sensor to be robust. In addition, a piezoelectric sensor can be insensitive to electromagnetic fields and radiation. Based on the force detected by the force sensor, a rotational force exerted on the rotor via the actuating element can be determined.

Die Stellvorrichtung kann mindestens eine weitere Stifteinheit aufweisen, die an dem Stator angeordnet sein kann. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors besonders genau und zuverlässig eingestellt werden kann. Insbesondere kann ein umso höheres Bremsmoment eingestellt werden, je mehr Stifteinheiten die Stellvorrichtung aufweist. Mittels einer weiteren Stifteinheit mit einem weiteren Kraftsensor kann eine Drehrichtung und zusätzlich oder alternativ eine Drehkraft des Rotors erfasst werden.The adjusting device can have at least one further pin unit, which can be arranged on the stator. Such an embodiment offers the advantage that a resistance characteristic for the rotary movement of the rotor can be set particularly precisely and reliably. In particular, the more pin units the adjusting device has, the higher the braking torque can be set. By means of a further pin unit with a further force sensor, a direction of rotation and additionally or alternatively a rotational force of the rotor can be detected.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Stellvorrichtung eine weitere Spule aufweisen, die an dem Gehäuse angeordnet ist. Die weitere Spule kann ausgebildet sein, um eine lineare Bewegung des Stiftelements zu bewirken. Hierbei kann die weitere Spule auch als Stellmagnet bezeichnet werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein widerstandsfreier Leichtlauf des Rotors relativ zu der Stifteinheit bewirkt werden kann und zusätzlich oder alternativ ein Anpressdruck des Stiftelements an den Rotor erhöht oder verringert werden kann.According to one embodiment, the adjusting device can have a further coil which is arranged on the housing. The further coil can be designed to cause a linear movement of the pin element. The additional coil can also be referred to as an actuating magnet. Such an embodiment offers the advantage that a resistance-free smooth running of the rotor relative to the pin unit can be achieved and, additionally or alternatively, a contact pressure of the pin element on the rotor can be increased or reduced.

Ein Verfahren zum Betreiben der Stellvorrichtung kann einen Schritt des Einstellens der Stromstärke der Bestromung der Spule aufweisen, um das magnetorheologische Medium in die unterschiedlichen Zustände zu versetzen. Optional zusätzlich kann das Verfahren einen Schritt des Bestromens der weiteren Spule aufweisen, um eine lineare Bewegung des Stiftelements zu bewirken.A method for operating the adjusting device can have a step of adjusting the current intensity of the energization of the coil in order to put the magnetorheological medium into the different states. Optionally, the method can also have a step of energizing the further coil in order to cause a linear movement of the pin element.

Die geringe Widerstandscharakteristik kann 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, der zwischen der geringen Widerstandscharakteristik und der hohen Widerstandscharakteristik liegt.The low resistance characteristic can 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 medium resistance characteristic may represent a state of the magnetorheological medium that lies between the low resistance characteristic and the high resistance characteristic.

Das Verfahren kann zusätzlich einen Schritt des Bestimmens einer Drehrichtung und zusätzlich oder alternativ einer Drehkraft des Rotors unter Verwendung eines Sensorsignals aufweisen, das eine mittels mindestens eines Kraftsensors erfasste, durch den Rotor auf die Stifteinheit ausgeübte Kraft repräsentieren kann.The method can additionally have a step of determining a direction of rotation and additionally or alternatively a rotational force of the rotor using a sensor signal, which can represent a force detected by at least one force sensor and exerted by the rotor on the pin unit.

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 Steuergerätes 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 partly 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.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einem Steuergerät ausgeführt wird.Also advantageous is a computer program product with program code, which can be stored on a machine-readable medium such as a semiconductor memory, a hard drive memory or an optical memory and is used to carry out the method according to one of the embodiments described above if the program is on a computer or a control device is performed.

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 Stifteinheit einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Stifteinheit einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 4 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 5 eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 6 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 a pin unit of an adjusting device according to an exemplary embodiment;
  • 3 a schematic representation of a pin unit 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; and
  • 6 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 eine beliebige Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs zu bedienen. 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, zumindest eine Stifteinheit 115, 130 und 135, ein magnetorheologisches Medium 120 und zumindest eine Spule 125 auf. 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 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 has a rotor 105, a stator 110, at least one pin unit 115, 130 and 135, a magnetorheological medium 120 and at least one coil 125.

Der Rotor 105 ist mit einem Stellelement koppelbar. Der Rotor 105 ist relativ zu dem Stator 110 drehbar gelagert. Der Rotor 105 ist innenliegend angeordnet, der Stator 110 ist außenliegend angeordnet. An dem Stator 110 sind beispielhaft drei Stifteinheiten 115, 130, 135, angeordnet, die gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel identisch ausgeformt sind. Im Folgenden wird exemplarisch die Stifteinheit 115 beschrieben. Die Stifteinheit 115 weist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 140, ein elastisches Mittel 145, ein Stiftelement 150 und einen Fluidkanal 155 auf.The rotor 105 can be coupled to an actuating element. The rotor 105 is rotatably mounted relative to the stator 110. The rotor 105 is arranged on the inside, the stator 110 is arranged on the outside. For example, three pin units 115, 130, 135 are arranged on the stator 110, according to the in 1 illustrated embodiment are identically shaped. The pen unit 115 is described below as an example. According to the exemplary embodiment shown here, the pin unit 115 has a housing 140, an elastic means 145, a pin element 150 and a fluid channel 155.

Das Gehäuse 145 weist ein u-förmiges Schnittprofil auf. Das Stiftelement 115 ist teilweise in dem Gehäuse 145 angeordnet. Das Stiftelement 115 weist ein rotorseitiges Ende und ein gehäuseseitiges Ende auf. Dabei ist mindestens das gehäuseseitige Ende des Stiftelements 115 in dem Gehäuse 145 aufgenommen. Das rotorseitige Ende des Stiftelements 115 ragt hierbei aus dem Gehäuse 145 heraus.The housing 145 has a U-shaped sectional profile. The pin element 115 is partially arranged in the housing 145. The pin element 115 has a rotor-side end and a housing-side end. At least the housing-side end of the pin element 115 is accommodated in the housing 145. The rotor-side end of the pin element 115 protrudes from the housing 145.

Das elastische Mittel 145 ist beispielsweise als Druckfeder ausgeformt und lediglich beispielhaft magnetisch leitend. Das elastische Mittel 145 ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel vollständig in dem Gehäuse 140 angeordnet. Genauer gesagt ist das elastische Mittel 145 zwischen einer Innenwand des Gehäuses 145 und dem gehäuseseitigen Ende des Stiftelements 115 angeordnet. Das elastische Mittel 145 ist ausgebildet, um das Stiftelement 115 gegen einen Außenumfang des Rotors 105 vorzuspannen. Das Stiftelement 115 ist durch eine Drehbewegung des Rotors 105 relativ zu dem Gehäuse 140 linear bewegbar. Alternativ kann das elastische Mittel 145 außerhalb des Gehäuses 140 angeordnet sein.The elastic means 145 is shaped, for example, as a compression spring and is magnetically conductive only by way of example. The elastic means 145 is arranged completely in the housing 140 according to the exemplary embodiment shown here. More specifically, the elastic means 145 is arranged between an inner wall of the housing 145 and the housing-side end of the pin element 115. The elastic means 145 is designed to bias the pin member 115 against an outer circumference of the rotor 105. The pin element 115 is linearly movable relative to the housing 140 by a rotational movement of the rotor 105. Alternatively, the elastic means 145 may be arranged outside the housing 140.

Das magnetorheologische Medium 120 ist in dem Gehäuse 140 und in dem Fluidkanal 155 angeordnet. Das magnetorheologische Medium 120 ist ausgebildet, um abhängig von einem auf das magnetorheologische Medium 120 wirkenden Magnetfeld unterschiedliche Zustände einzunehmen. Die unterschiedlichen Zustände bewirken unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für die Bewegung des Stiftelements 150 und somit auch für die Drehbewegung des Rotors 105. Das magnetorheologische Medium 120 wird durch eine Abdichtung, die das rotorseitige Ende des Stiftelements 150 mit dem Gehäuse 140 bildet, an einem Austreten aus dem Gehäuse 140 gehindert.The magnetorheological medium 120 is arranged in the housing 140 and in the fluid channel 155. The magnetorheological medium 120 is designed to assume different states depending on a magnetic field acting on the magnetorheological medium 120. The different states cause different resistance characteristics for the movement of the pin element 150 and thus also for the rotational movement of the rotor 105. The magnetorheological medium 120 is prevented from exiting the housing by a seal that forms the rotor-side end of the pin element 150 with the housing 140 140 hindered.

Die elektrische Spule 125 ist beispielhaft an dem Fluidkanal 155 angeordnet. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Spule 125 an einem Drosselelement 160 in dem Fluidkanal 155 angeordnet. Optional ist ein Ventil 165 in dem Fluidkanal 155 angeordnet. Das Ventil 165 ist fluidmechanisch parallel zu dem Drosselelement 160 angeordnet. Das Ventil 165 ist ausgeformt, um eine Sperrung oder Steuerung eines Durchflusses des magnetorheologischen Mediums 120 zu bewirken.The electrical coil 125 is arranged on the fluid channel 155, for example. According to the exemplary embodiment shown here, the coil 125 is arranged on a throttle element 160 in the fluid channel 155. A valve 165 is optional Fluid channel 155 arranged. The valve 165 is fluid-mechanically arranged parallel to the throttle element 160. The valve 165 is shaped to block or control a flow of the magnetorheological medium 120.

Die Spule 125 ist ausgebildet, um abhängig von einer Stromstärke der Bestromung der Spule 125 das magnetorheologische Medium 120 in die unterschiedlichen Zustände zu versetzen. Bei den unterschiedlichen Zuständen handelt es sich beispielhaft um einen Ruhezustand, einen Mittelaktivierungszustand und einen Aktivierungszustand. Die Stromstärke ist kontinuierlich veränderbar, wodurch auch die Widerstandscharakteristiken kontinuierlich veränderbar sind. In dem Ruhezustand ist das Stiftelement 115 durch eine Drehbewegung des Rotors 105 relativ zu dem Gehäuse 140 linear bewegbar. In dem Mittelaktivierungszustand weist die lineare Bewegung des Stiftelements 115 einen leichten Widerstand auf, während die lineare Bewegung des Stiftelements 115 in dem Aktivierungszustand fast vollständig oder vollständig durch einen hohen Widerstand blockiert ist. Abhängig von dem Widerstand für die lineare Bewegung des Stiftelements 115 relativ zu dem Gehäuse 140 ergibt sich eine jeweilige Widerstandscharakteristik für die Drehbewegung des Rotors 105. The coil 125 is designed to put the magnetorheological medium 120 into the different states depending on a current intensity of the energization of the coil 125. The different states are, for example, a rest state, a medium activation state and an activation state. The current intensity can be changed continuously, which means that the resistance characteristics can also be changed continuously. In the rest state, the pin element 115 is linearly movable relative to the housing 140 by a rotational movement of the rotor 105. In the medium activation state, the linear movement of the pin member 115 has a slight resistance, while in the activation state, the linear movement of the pin member 115 is almost completely or completely blocked by a high resistance. Depending on the resistance for the linear movement of the pin element 115 relative to the housing 140, a respective resistance characteristic for the rotational movement of the rotor 105 results.

Der Rotor 105 ist beispielhaft exzentrisch gelagert. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Rotor 105 zusätzlich oder alternativ zu der exzentrischen Lagerung eine Rastkontur an dem Außenumfang aufweisen. In diesem Fall ist die Rastkontur, die als Zahnkontur ausgeformt sein kann, ausgebildet, um das rotorseitige Ende des Stiftelementes 150 aufzunehmen und das Stiftelement 150 bei der Drehbewegung des Rotors 105 unterschiedlich auszulenken, wobei das Stiftelement 150 unterschiedlich weit in das Gehäuse 140 eintaucht. Alternativ kann die Rastkontur an einer axialen Stirnfläche des Rotors 105 ausgeformt sein. Der Rotor 105 kann bezüglich des Stators 110 innen liegend oder außen liegend angeordnet sein.The rotor 105 is mounted eccentrically, for example. According to another exemplary embodiment, the rotor 105 can have a locking contour on the outer circumference in addition to or as an alternative to the eccentric mounting. In this case, the locking contour, which can be formed as a tooth contour, is designed to accommodate the rotor-side end of the pin element 150 and to deflect the pin element 150 differently during the rotational movement of the rotor 105, with the pin element 150 dipping into the housing 140 to different extents. Alternatively, the locking contour can be formed on an axial end face of the rotor 105. The rotor 105 can be arranged on the inside or outside of the stator 110.

Die Bestromung der Spule 125 erzeugt ein Magnetfeld. Der magnetische Fluss des Magnetfeldes versetzt das magnetorheologische Medium 120 in unterschiedliche Zustände. Bei einer Bestromung der Spule 125 mit einer ersten Stromstärke wird das magnetorheologische Medium 120 in einen Mittelaktivierungszustand versetzt. Im Mittelaktivierungszustand ist die Bewegung des Stiftelements 150 und die Drehbewegung des Rotors 105 eingeschränkt möglich, es wirkt ein geringes Bremsmoment auf den Rotor 105.Energizing the coil 125 creates a magnetic field. The magnetic flux of the magnetic field puts the magnetorheological medium 120 into different states. When the coil 125 is energized with a first current intensity, the magnetorheological medium 120 is placed in a medium activation state. In the middle activation state, the movement of the pin element 150 and the rotational movement of the rotor 105 are possible to a limited extent; a small braking torque acts on the rotor 105.

Bei einer Bestromung der Spule 125 mit einer zweiten Stromstärke wird das magnetorheologische Medium 120 in einen Aktivierungszustand versetzt. Im Aktivierungszustand ist die Bewegung des Stiftelements 150 und die Drehbewegung des Rotors 105 kaum möglich, es wirkt ein hohes Bremsmoment auf den Rotor 105.When the coil 125 is energized with a second current intensity, the magnetorheological medium 120 is put into an activated state. In the activated state, the movement of the pin element 150 and the rotational movement of the rotor 105 are hardly possible; a high braking torque acts on the rotor 105.

In einem unbestromten Zustand der Spule 125 wird das magnetorheologische Medium 120 in einen Ruhezustand versetzt. Im Ruhezustand ist die Bewegung des Stiftelements 150 und die Drehbewegung des Rotors 105 möglich, ohne dass ein Bremsmoment auf den Rotor 105 wirkt.When the coil 125 is in a de-energized state, the magnetorheological medium 120 is placed in a resting state. In the idle state, the movement of the pin element 150 and the rotational movement of the rotor 105 are possible without a braking torque acting on the rotor 105.

Bei einer Drehbewegung des Rotors 105 drückt der Außenumfang des Rotors 105 an das rotorseitige Ende des Stiftelements 150. Das Stiftelement 150 wird demnach in das Gehäuse 140 eingedrückt. Je nachdem, in welchem Zustand sich das magnetorheologische Medium 120 befindet, erfolgt das Eindrücken des Stiftelementes 150 leicht, mittelschwer oder gar nicht. Beim Eindrücken des Stiftelementes 150 durch den Außenumfang des Rotors 105 wird das Stiftelement 150 gegen das elastische Mittel 145 gedrückt. Das elastische Mittel 145 drückt je nach Zustand des magnetorheologischen Mediums 120 leicht, mittel oder kaum bzw. gar nicht ein. Das magnetorheologische Medium 120 wird beim Eindrücken des Stiftelements 150 verdrängt, wenn es sich in einem Ruhezustand und/oder in einem Mittelaktivierungszustand befindet. Das magnetorheologische Medium 120 wird beispielsweise teilweise aus dem Gehäuse 140 in den Fluidkanal 120 verdrängt.When the rotor 105 rotates, the outer circumference of the rotor 105 presses against the rotor-side end of the pin element 150. The pin element 150 is therefore pressed into the housing 140. Depending on the state in which the magnetorheological medium 120 is, the pin element 150 is pressed in easily, moderately difficult or not at all. When the pin element 150 is pressed through the outer circumference of the rotor 105, the pin element 150 is pressed against the elastic means 145. Depending on the condition of the magnetorheological medium 120, the elastic means 145 presses in lightly, moderately or hardly or not at all. The magnetorheological medium 120 is displaced when the pin element 150 is depressed when it is in a rest state and/or in a medium activation state. The magnetorheological medium 120 is, for example, partially displaced from the housing 140 into the fluid channel 120.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stifteinheit 115 für eine Stellvorrichtung. Dabei handelt es sich um die in 1 erwähnte Stifteinheit 115 oder eine ähnliche Stifteinheit. Genauer gesagt entspricht die in 2 dargestellte Stifteinheit 115 der Stifteinheit aus 1 mit Ausnahme dessen, dass die Stifteinheit 115 optional zusätzlich einen Kraftsensor 200 und eine weitere Spule 205 aufweist. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a pin unit 115 for an adjusting device. These are the ones in 1 mentioned pen unit 115 or a similar pen unit. More precisely, it corresponds to the in 2 shown pen unit 115 of the pen unit 1 with the exception that the pin unit 115 optionally additionally has a force sensor 200 and a further coil 205.

Die Stifteinheit 115 weist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein Gehäuse 140, ein elastisches Mittel 145, ein Stiftelement 150, einen Fluidkanal 155, eine Spule 125, ein magnetorheologisches Medium 120, einen Kraftsensor 200 und eine weitere Spule 205 auf.According to the exemplary embodiment shown here, the pin unit 115 has a housing 140, an elastic means 145, a pin element 150, a fluid channel 155, a coil 125, a magnetorheological medium 120, a force sensor 200 and a further coil 205.

Das elastische Mittel 145 ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Gehäuse 140 angeordnet. Genauer gesagt ist das magnetorheologische Medium 120 in einem Innenraum des Gehäuses 140 angeordnet. Das magnetorheologische Medium 120 umgibt das elastische Mittel 145 und das Stiftelement 150. Alternativ kann das elastische Mittel 145 außerhalb des Gehäuses 140 angeordnet sein. Das elastische Mittel 145 ist ausgebildet, um das Stiftelement 150 rückzustellen. Das Stiftelement 150 ist teilweise in dem Gehäuse 140 angeordnet. Das Stiftelement 150 weist ein rotorseitiges Ende und ein gehäuseseitiges Ende auf. Das rotorseitige Ende ist als Stiftkopf ausgeformt. Das gehäuseseitige Ende ist als t-Stück ausgeformt. Der Stiftkopf und das t-Stück sind mittels eines Zwischenstücks miteinander verbunden und bilden zusammen das Stiftelement 150.The elastic means 145 is arranged in the housing 140 according to the exemplary embodiment shown here. More precisely, the magnetorheological medium 120 is arranged in an interior of the housing 140. The magnetorheological medium 120 surrounds the elastic means 145 and the pin element 150. Alternatively, the elastic means 145 can be arranged outside the housing 140. The elastic means 145 is designed to reset the pin member 150. The pin element 150 is partially arranged in the housing 140 net. The pin element 150 has a rotor-side end and a housing-side end. The end on the rotor side is shaped as a pin head. The end on the housing side is shaped as a T-piece. The pin head and the T-piece are connected to one another by means of an intermediate piece and together form the pin element 150.

An dem Gehäuse 140 sind optional der Kraftsensor 200 und die weitere Spule 205 angeordnet. Der Kraftsensor 200 ist ausgebildet, um eine durch den Rotor 105 auf die Stifteinheit 115 ausgeübte Kraft zu erfassen. Der Kraftsensor 200 ist beispielhaft als piezoelektrischer Sensor ausgeformt. Die weitere Spule 205 ist ausgebildet, um eine lineare Bewegung des Stiftelements 150 zu bewirken.The force sensor 200 and the further coil 205 are optionally arranged on the housing 140. The force sensor 200 is designed to detect a force exerted by the rotor 105 on the pin unit 115. The force sensor 200 is designed, for example, as a piezoelectric sensor. The further coil 205 is designed to cause a linear movement of the pin element 150.

Das Gehäuse 140 ist mit dem Fluidkanal 155 verbunden. Der Fluidkanal 155 weist einen ersten Anschluss 210 und einen zweiten Anschluss 215 zu einem Innenraum des Gehäuses 140 auf, in dem das Stiftelement 150 teilweise aufgenommen ist. Der Fluidkanal 155 ist über die Anschlüsse 210, 215 fluidmechanisch mit dem Gehäuse 140, genauer gesagt dem Innenraum des Gehäuses 140 verbunden. Der erste Anschluss 210 ist beispielhaft in einem Bereich des elastischen Mittels 145 angeordnet. Der zweite Anschluss 215 ist in einem Bereich des Stiftelements 150, genauer gesagt des Zwischenstücks des Stiftelements 150 angeordnet. In dem Fluidkanal 155 ist ein Drosselelement 160 angeordnet. Die Spule 125 ist an dem Drosselelement 160 angeordnet.The housing 140 is connected to the fluid channel 155. The fluid channel 155 has a first connection 210 and a second connection 215 to an interior of the housing 140, in which the pin element 150 is partially accommodated. The fluid channel 155 is fluid-mechanically connected to the housing 140, more precisely to the interior of the housing 140, via the connections 210, 215. The first connection 210 is, for example, arranged in a region of the elastic means 145. The second connection 215 is arranged in an area of the pin element 150, more precisely the intermediate piece of the pin element 150. A throttle element 160 is arranged in the fluid channel 155. The coil 125 is arranged on the throttle element 160.

Optional ist ein Ventil 165 in dem Fluidkanal 155 angeordnet. Das Ventil 165 ist fluidmechanisch parallel zu dem Drosselelement 160 angeordnet. Das Ventil 165 ist an einem äußeren Kanal des Fluidkanals 155 angeordnet, das Drosselelement 160 ist an einem inneren Kanal des Fluidkanals 155 angeordnet. Das Ventil 165 ist ausgeformt, um eine Sperrung oder Steuerung eines Durchflusses des magnetorheologischen Mediums 120 zu bewirken.Optionally, a valve 165 is arranged in the fluid channel 155. The valve 165 is fluid-mechanically arranged parallel to the throttle element 160. The valve 165 is arranged on an outer channel of the fluid channel 155, the throttle element 160 is arranged on an inner channel of the fluid channel 155. The valve 165 is shaped to block or control a flow of the magnetorheological medium 120.

Das magnetorheologische Medium 120 ist in dem Fluidkanal 155 und in dem Gehäuse 140 angeordnet.The magnetorheological medium 120 is arranged in the fluid channel 155 and in the housing 140.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Stifteinheit 115 für eine Stellvorrichtung. Die Stifteinheit 115 aus 3 ähnelt einer der Stifteinheiten 115 aus 1 und/oder der Stifteinheit 115 aus 2. anders ausgedrückt kann die Stellvorrichtung aus 1 auch mit mindestens einer Stifteinheit wie der Stifteinheit 115 aus 3 versehen sein. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a pin unit 115 for an adjusting device. The pen unit 115 3 resembles one of the pen units 115 1 and/or the pen unit 115 2 . in other words, the adjusting device can 1 also with at least one pen unit such as the pen unit 115 3 be provided.

Das magnetorheologische Medium 120 ist innerhalb des Gehäuses 140 angeordnet. Genauer gesagt ist das magnetorheologische Medium 120 in einem Innenraum des Gehäuses 140 angeordnet. Der Innenraum ist an einer Seite offen und durch das Stiftelement 150 an der offenen Seite abgedichtet. Das magnetorheologische Medium 120 umgibt das elastische Mittel 145 und das Stiftelement 150. Die Spule 125 ist an dem Gehäuse 105 angeordnet. Die Spule 125 ist ausgebildet, um abhängig von einer Stromstärke der Bestromung der Spule 125 das magnetorheologische Medium 120 in die unterschiedlichen Zustände zu versetzen.The magnetorheological medium 120 is arranged within the housing 140. More precisely, the magnetorheological medium 120 is arranged in an interior of the housing 140. The interior is open on one side and sealed on the open side by the pin element 150. The magnetorheological medium 120 surrounds the elastic means 145 and the pin element 150. The coil 125 is arranged on the housing 105. The coil 125 is designed to put the magnetorheological medium 120 into the different states depending on a current intensity of the energization of the coil 125.

Das Stiftelement 150 ist ausgeformt, um bei einer Drehbewegung des Rotors relativ zu dem Stator 110 eine mechanische Belastung, beispielsweise eine Scherbelastung, auf das magnetorheologische Medium 120 auszuüben.The pin element 150 is shaped to exert a mechanical load, for example a shear load, on the magnetorheological medium 120 when the rotor rotates relative to the stator 110.

An dem Gehäuse 140 sind optional der Kraftsensor 200 und die weitere Spule 205 angeordnet. Der Kraftsensor 200 ist ausgebildet, um eine durch den Rotor 105 auf die Stifteinheit 115 ausgeübte Kraft zu erfassen. Der Kraftsensor 200 ist beispielhaft als piezoelektrischer Sensor ausgeformt. Die weitere Spule 205 ist ausgebildet, um eine lineare Bewegung des Stiftelements 150 zu bewirken.The force sensor 200 and the further coil 205 are optionally arranged on the housing 140. The force sensor 200 is designed to detect a force exerted by the rotor 105 on the pin unit 115. The force sensor 200 is designed, for example, as a piezoelectric sensor. The further coil 205 is designed to cause a linear movement of the pin element 150.

Die Bestromung der Spule 125 bewirkt ein Magnetfeld. Der magnetische Fluss des Magnetfeldes versetzt das magnetorheologische Medium 120 in unterschiedliche Zustände. Bei einer Bestromung der Spule 125 mit einer ersten Stromstärke wird das magnetorheologische Medium 120 in einen Mittelaktivierungszustand versetzt. Dies bewirkt eine Widerstandscharakteristik für eine Bewegung des Stiftelements 150 und für eine Drehbewegung des Rotors. Bei einer Bestromung der Spule 125 mit einer zweiten Stromstärke wird das magnetorheologische Medium 120 in einen Aktivierungszustand versetzt. Dies bewirkt eine hohe Widerstandscharakteristik für die Bewegung des Stiftelements 150 und für die Drehbewegung des Rotors. In einem unbestromten Zustand befindet sich das magnetorheologische Medium 120 in einem Ruhezustand. Dies bewirkt eine geringe Widerstandscharakteristik für die Bewegung des Stiftelements 150 und für die Drehbewegung des Rotors.Energizing the coil 125 causes a magnetic field. The magnetic flux of the magnetic field puts the magnetorheological medium 120 into different states. When the coil 125 is energized with a first current intensity, the magnetorheological medium 120 is placed in a medium activation state. This causes a resistance characteristic for movement of the pin element 150 and for rotational movement of the rotor. When the coil 125 is energized with a second current intensity, the magnetorheological medium 120 is put into an activated state. This causes a high resistance characteristic for the movement of the pin element 150 and for the rotational movement of the rotor. In a de-energized state, the magnetorheological medium 120 is in a resting state. This causes a low resistance characteristic for the movement of the pin element 150 and for the rotational movement of the rotor.

Bei der Drehbewegung des Rotors drückt der Außenumfang des Rotors an das rotorseitige Ende des Stiftelements 150. Das Stiftelement 150 wird demnach in das Gehäuse 140 eingedrückt. Je nachdem in welchem Zustand sich das magnetorheologische Medium 120 befindet, erfolgt das Eindrücken des Stiftelementes 150 leicht, mittelschwer oder gar nicht. Beim Eindrücken des Stiftelementes 150 durch den Außenumfang des Rotors 105 wird das Stiftelement 150 gegen das elastische Mittel 145 gedrückt. Das elastische Mittel 145 drückt je nach Zustand des magnetorheologischen Mediums 120 leicht, mittel oder gar nicht ein. Das magnetorheologische Medium 120 wird beim Eindrücken des Stiftelements 150 verdrängt, wenn es sich in einem Ruhezustand und/oder in einem Mittelaktivierungszustand befindet. Das magnetorheologische Medium 120 wird aus dem Bereich des elastischen Mittels 145 verdrängt. Es verbleibt jedoch im Gehäuse 140 und wird beispielsweise bis zum Stiftkopf des Stiftelementes 150 verdrängt. Der Stiftkopf dient als Abdichtung und verhindert ein Austreten des magnetorheologischen Mediums 120 in eine Umgebung der Stifteinheit 115.When the rotor rotates, the outer circumference of the rotor presses against the rotor-side end of the pin element 150. The pin element 150 is therefore pressed into the housing 140. Depending on the state in which the magnetorheological medium 120 is, the pin element 150 is pressed in easily, moderately difficult or not at all. When the pin element 150 is pressed through the outer circumference of the rotor 105, the pin element 150 is pressed against the elastic means 145. Depending on the condition of the magnetorheological medium 120, the elastic means 145 presses in lightly, moderately or not at all. The magnetorheological medium 120 becomes when the pin element is pressed 150 displaces when in a resting state and/or in a medium activation state. The magnetorheological medium 120 is displaced from the area of the elastic means 145. However, it remains in the housing 140 and is displaced, for example, up to the pin head of the pin element 150. The pin head serves as a seal and prevents the magnetorheological medium 120 from escaping into the surroundings of the pin unit 115.

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.

Um eine universelle und kostengünstige Einsetzbarkeit der MRF-Technologie zu erreichen, wird ein System wie beispielhaft in der 1 dargestellt verwendet. Hierbei läuft je nach erforderlichen Freiheitsgraden mindestens eine Stifteinheit 115, die auch als MRF-Pin bezeichnet werden kann, auf einer vereinfachten Detentkontur, wodurch eine lineare winkelabhängige Verschiebung auf das Stiftelement 150, das auch als Pin bezeichnet werden kann, ausgeübt wird. Die für den Bediener realisierte Kraft wird über die Viskosität des magnetorheologischen Mediums 120 oder alternativ über die Scherkraft zwischen Stiftelement 150 und Gehäusewand 140 gesteuert.In order to achieve universal and cost-effective usability of MRF technology, a system such as the one in 1 shown used. Depending on the required degrees of freedom, at least one pin unit 115, which can also be referred to as an MRF pin, runs on a simplified detent contour, whereby a linear, angle-dependent displacement is exerted on the pin element 150, which can also be referred to as a pin. The force realized for the operator is controlled via the viscosity of the magnetorheological medium 120 or alternatively via the shear force between the pin element 150 and the housing wall 140.

In der 1 umfasst die Stellvorrichtung 100 drei Stifteinheiten 115, 130, 135 und einen Exzenter als Detentkontur. In jeder Drehstellung vergrößert sich bei einer Drehung immer mindestens eine Detentverschiebung, so dass über die betreffende Stifteinheit 115, 130, 135 der Rotationswiderstand beliebig eingestellt werden kann.In the 1 The adjusting device 100 includes three pin units 115, 130, 135 and an eccentric as a detent contour. In each rotational position, at least one detent displacement always increases during rotation, so that the rotation resistance can be adjusted as desired via the relevant pin unit 115, 130, 135.

Um die Rotationsrichtung spielfrei zu erfassen, werden Kraftsensoren 200, beispielsweise Piezoelemente, an den Stifteinheiten 115, 130, 135 verwendet. Diese sind günstiger als händisch aufgebrachte Dehnungsmessstreifen und ermöglichen, über eine Kraftverschiebung zwischen den Stifteinheiten 115, 130, 135 die Drehrichtung als auch, in Abhängigkeit des Drehwinkels, die Drehkraft zu erfassen. Der Exzenter kann entsprechend der haptischen Anforderung und des für Einbauten benötigten Innendurchmessers gewählt werden.In order to detect the direction of rotation without play, force sensors 200, for example piezo elements, are used on the pin units 115, 130, 135. These are cheaper than strain gauges applied by hand and make it possible to detect the direction of rotation and, depending on the angle of rotation, the rotational force via a force shift between the pin units 115, 130, 135. The eccentric can be selected according to the haptic requirements and the inner diameter required for installations.

Die in 1 dargestellte Realisierung der Stifteinheiten 115, 130, 135 braucht nicht zwingend in dieser Form zu sein. Im einfachsten Fall können die Stifteinheiten 115, 130, 135 auf eine Tülle bzw. ein Gehäuse mit umwickelter Spule, einem Stiftelement und einer lediglich beispielhaft nicht magnetischen Druckfeder sowie den Kraftsensor reduziert werden, wie es auch in 3 gezeigt ist. Die Stifteinheiten 115, 130, 135 können als standardisierte Komponenten für verschiedene Produkte eingesetzt werden.In the 1 The implementation of the pin units 115, 130, 135 shown does not necessarily have to be in this form. In the simplest case, the pin units 115, 130, 135 can be reduced to a grommet or a housing with a wrapped coil, a pin element and a non-magnetic compression spring, which is just an example, as well as the force sensor, as also shown in 3 is shown. The pin units 115, 130, 135 can be used as standardized components for various products.

Zusätzlich zu Rotationsbewegungen können die Stifteinheiten 115, 130, 135 in diversen anderen Bereichen eingesetzt werden: Toggleshifter mit oder ohne mono-stabile Mittelposition, Druckbewegungen, Linearbewegungen, Kugelbewegungen. Je nach Anwendung kann die erforderliche Anzahl und Position der Stifteinheiten 115, 130, 135 variieren.In addition to rotational movements, the pin units 115, 130, 135 can be used in various other areas: toggle shifters with or without a mono-stable center position, pressure movements, linear movements, ball movements. Depending on the application, the required number and position of the pin units 115, 130, 135 may vary.

Durch die zusätzliche Verwendung einer weiteren Spule 205, die auch als Stellmagnet mit Spule bezeichnet werden kann, beispielsweise an der Rückseite der Stifteinheit 115, kann die Stifteinheit 115 kontaktfrei gestellt, schwächer oder stärker an die Kontur angepresst werden. Mit dieser Funktion ist es möglich, einen weitestgehend widerstandsfreien Leichtlauf zu ermöglichen.By additionally using a further coil 205, which can also be referred to as an actuating magnet with a coil, for example on the back of the pin unit 115, the pin unit 115 can be made contact-free and pressed more weakly or more strongly against the contour. With this function it is possible to enable smooth running that is largely free of resistance.

Durch eine exakte Ansteuerung der MRF-Eigenschaften als auch der weiteren Spule 205 können die Stifteinheiten 115, 130, 135 als Stellaktor verwendet werden, indem gezielt bestimmte Stiftelemente 150 an die Kontur angepresst und andere angehoben werden; es können somit definierte Positionen angesteuert werden.By precisely controlling the MRF properties as well as the additional coil 205, the pin units 115, 130, 135 can be used as actuators by specifically pressing certain pin elements 150 onto the contour and lifting others; Defined positions can therefore be controlled.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um die in 1 beschriebene Stellvorrichtung 100 oder eine ähnliche Stellvorrichtung. 4 shows a schematic representation of an adjusting device 100 according to an exemplary embodiment. These are the ones in 1 described adjusting device 100 or a similar adjusting device.

Die Stellvorrichtung 100 weist ein Steuergerät 400, einen Versorgungsanschluss 405 und eine Schnittstelleneinrichtung 410 auf. Ferner sind Spulen 125 von Stifteinheiten gezeigt. In 4 sind beispielhaft die Spulen 125 von zwei Stifteinheiten gezeigt, wobei jede der Stifteinheiten der Stifteinheit aus 2 oder 3 entspricht oder ähnelt. Zwei Stifteinheiten reichen aus, um die Stellung des Rotors über deren Kraftsensoren 200 zu erfassen.The adjusting device 100 has a control device 400, a supply connection 405 and an interface device 410. Coils 125 of pin units are also shown. In 4 The coils 125 of two pin units are shown as an example, each of the pin units being made of the pin unit 2 or 3 corresponds or is similar. Two pin units are sufficient to detect the position of the rotor via their force sensors 200.

Der Versorgungsanschluss 405 ist ausgebildet, um elektrische Energie einzuspeisen, um die Spulen 125 der Stifteinheiten zu betreiben bzw. zu bestromen. Der Versorgungsanschluss 405 ist elektrisch mit der Schnittstelleneinrichtung 410 verbunden. Das Steuergerät 400 ist signalübertragungsfähig mit der Schnittstelleneinrichtung 410 verbunden. Das Steuergerät 400 ist ausgebildet, um ein Steuersignal 415 zum Bewirken der Bestromung der Spulen 125 an die Schnittstelleneinrichtung 410 auszugeben. Die Schnittstelleneinrichtung 410 ist ausgebildet, um für die Bestromung der Spulen 125 ansprechend auf das Steuersignal 415 elektrische Energie von dem Versorgungsanschluss 405 an die Spulen 125 bereitzustellen.The supply connection 405 is designed to feed in electrical energy in order to operate or power the coils 125 of the pin units. The supply connection 405 is electrically connected to the interface device 410. The control device 400 is connected to the interface device 410 so that it can transmit signals. The control device 400 is designed to output a control signal 415 to the interface device 410 to cause the coils 125 to be energized. The interface device 410 is designed to provide electrical energy from the supply connection 405 to the coils 125 for energizing the coils 125 in response to the control signal 415.

Die Schnittstelleneinrichtung 410 ist ausgebildet, um Sensorsignale 420 von den Sensoren 200 zu empfangen und um die empfangenen Sensorsignale 420 an das Steuergerät 400 auszugeben.The interface device 410 is designed to receive sensor signals 420 from the sensors 200 and to output the received sensor signals 420 to the control device 400.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer Stellvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei handelt es sich um die in 1 beschriebene Stellvorrichtung 100 oder eine ähnliche Stellvorrichtung. Die Stellvorrichtung 100 ist beispielhaft an einem Lenkrad 500 eines Fahrzeugs angeordnet. An dem Rotor der Stellvorrichtung 100 ist beispielhaft ein Stellelement 505 starr angeordnet. Das Stellelement 505 ist von einem Insassen des Fahrzeugs manuell durch eine Drehbewegung 510 betätigbar, genauer gesagt drehbar. Gemäß unterschiedlicher Ausführungsbeispiele ist das Stellelement 505 Teil der Stellvorrichtung 100 oder mit der Stellvorrichtung 100 koppelbar. 5 shows a schematic representation of an adjusting device 100 according to an exemplary embodiment. These are the ones in 1 described adjusting device 100 or a similar adjusting device. The adjusting device 100 is arranged, for example, on a steering wheel 500 of a vehicle. For example, an adjusting element 505 is rigidly arranged on the rotor of the adjusting device 100. The actuating element 505 can be manually actuated, more precisely rotatable, by an occupant of the vehicle by a rotary movement 510. According to different exemplary embodiments, the adjusting element 505 is part of the adjusting device 100 or can be coupled to the adjusting device 100.

6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 600 zum Betreiben einer Stellvorrichtung. Die Stellvorrichtung entspricht oder ähnelt hierbei einer der in einer der 1, 4 und 5 beschriebenen Stellvorrichtungen. 6 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method 600 for operating an adjusting device. The adjusting device corresponds to or is similar to one in one of the 1 , 4 and 5 the adjusting devices described.

Das Verfahren 600 weist einen Schritt 605 des Einstellens der Stromstärke der Bestromung der Spule auf. Der Schritt 605 wird ausgeführt, um das magnetorheologische Medium in die unterschiedlichen Zustände zu versetzen. Optional weist das Verfahren 600 einen Schritt 610 des Bestromens der weiteren Spule auf. Der Schritt 610 wird ausgeführt, um eine lineare Bewegung des Stiftelements zu bewirken.The method 600 has a step 605 of setting the current intensity of the energization of the coil. Step 605 is performed to place the magnetorheological medium into the different states. Optionally, the method 600 has a step 610 of energizing the further coil. Step 610 is performed to cause linear movement of the pin member.

Ferner weist das Verfahren 600 einen Schritt 615 des Bestimmens einer Drehrichtung und/oder einer Drehkraft des Rotors auf. Der Schritt 615 wird unter Verwendung eines Sensorsignals ausgeführt. Das Sensorsignal repräsentiert eine mittels mindestens eines Kraftsensors erfasste, durch den Rotor auf die Stifteinheit ausgeübte Kraft.Furthermore, the method 600 has a step 615 of determining a direction of rotation and/or a rotational force of the rotor. Step 615 is performed using a sensor signal. The sensor signal represents a force exerted by the rotor on the pin unit, detected by at least one force sensor.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The exemplary embodiments described and shown in the figures are only chosen as examples. Different exemplary embodiments can be combined with one another completely or with regard to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment.

Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, method steps according to the invention can be repeated and carried out in an order other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment includes an “and/or” link between a first feature and a second feature, this can be read as meaning that, according to one embodiment, the exemplary embodiment has both the first feature and the second feature and, according to a further embodiment, either only the first Feature or only the second feature.

BezugszeichenReference symbols

100100
StellvorrichtungAdjusting device
105105
Rotorrotor
110110
Statorstator
115115
StifteinheitPen unit
120120
magnetorheologisches Mediummagnetorheological medium
125125
SpuleKitchen sink
130130
StifteinheitPen unit
135135
StifteinheitPen unit
140140
GehäuseHousing
145145
elastisches Mittelelastic agent
150150
StiftelementPen element
155155
FluidkanalFluid channel
160160
DrosselelementThrottle element
165165
Ventil Valve
200200
KraftsensorForce sensor
205205
weitere Spuleanother coil
210210
erster Anschlussfirst connection
215215
zweiter Anschluss second connection
400400
SteuergerätControl unit
405405
VersorgungsanschlussSupply connection
410410
SchnittstelleneinrichtungInterface setup
415415
SteuersignalControl signal
420420
Sensorsignal Sensor signal
500500
Lenkradsteering wheel
505505
StellelementControl element
510510
Drehbewegung Rotary movement
600600
Verfahren zum Betreiben einer StellvorrichtungMethod for operating an adjusting device
605605
Schritt des EinstellensSetting step
610610
Schritt des BestromensStep of energizing
615615
Schritt des BestimmensStep of determining

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 (505) koppelbar ist; einen Stator (110), wobei der Rotor (105) relativ zu dem Stator (110) drehbar gelagert ist; zumindest eine Stifteinheit (115), die an dem Stator (110) angeordnet ist, wobei die Stifteinheit (115) ein Gehäuse (140), ein elastisches Mittel (145) und ein Stiftelement (150) aufweist, wobei das Stiftelement (150) teilweise in dem Gehäuse (140) angeordnet ist, wobei das elastische Mittel (145) ausgebildet ist, um das Stiftelement (150) in Anlage gegen einen Außenumfang des Rotors (105) vorzuspannen, wobei das Stiftelement (150) durch eine Drehbewegung des Rotors (105) relativ zu dem Gehäuse (140) linear bewegbar ist; ein magnetorheologisches Medium (120), das innerhalb der Stifteinheit (115) angeordnet ist und ausgebildet ist, um abhängig von einem auf das magnetorheologische Medium (120) wirkenden Magnetfeld unterschiedliche Zustände einzunehmen, die unterschiedliche Widerstandscharakteristiken für die Bewegung des Stiftelements (150) und die Drehbewegung des Rotors (105) bewirken; und zumindest eine Spule (125), die an der Stifteinheit (115) angeordnet ist, wobei die Spule (125) ausgebildet ist, um abhängig von einer Stromstärke der Bestromung der Spule (125) das magnetorheologische Medium (120) in die unterschiedlichen Zustände zu versetzen.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 (505); a stator (110), the rotor (105) being rotatably mounted relative to the stator (110); at least one pin unit (115) arranged on the stator (110), the pin unit (115) having a housing (140), an elastic means (145) and a pin element (150), the pin element (150) partially is arranged in the housing (140), wherein the elastic means (145) is designed to bias the pin element (150) into abutment against an outer circumference of the rotor (105), the pin element (150) being activated by a rotational movement of the rotor (105 ) is linearly movable relative to the housing (140); a magnetorheological medium (120), which is arranged within the pin unit (115) and is designed to assume different states depending on a magnetic field acting on the magnetorheological medium (120), which have different resistance characteristics for the movement of the pin element (150) and the cause the rotor (105) to rotate; and at least one coil (125) which is arranged on the pin unit (115), the coil (125) being designed to change the magnetorheological medium (120) into the different states depending on a current intensity of the energization of the coil (125). offset. Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei der Rotor (105) exzentrisch gelagert ist.Adjusting device (100) according to Claim 1 , whereby the rotor (105) is mounted eccentrically. Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei der Rotor (105) eine Rastkontur an dem Außenumfang aufweist.Adjusting device (100) according to Claim 1 , wherein the rotor (105) has a locking contour on the outer circumference. Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Spule (125) an dem Gehäuse (140) angeordnet ist und wobei das magnetorheologische Medium (120) in dem Gehäuse (140) angeordnet ist.Actuating device (100) according to one of the preceding claims, wherein the coil (125) is arranged on the housing (140) and wherein the magnetorheological medium (120) is arranged in the housing (140). Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Stiftelement (150) ausgeformt ist, um bei einer Drehbewegung des Rotors (105) relativ zu dem Stator (110) eine mechanische Belastung auf das magnetorheologische Medium (120) auszuüben.Adjusting device (100) according to one of the preceding claims, wherein the pin element (150) is shaped to exert a mechanical load on the magnetorheological medium (120) when the rotor (105) rotates relative to the stator (110). Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 bis 2, wobei die Stifteinheit (115) einen Fluidkanal (155) mit einem ersten Anschluss (210) und einem zweiten Anschluss (215) aufweist, wobei der Fluidkanal (155) über die Anschlüsse (210, 215) fluidmechanisch mit dem Gehäuse (140) verbunden ist, wobei die Spule (125) an dem Fluidkanal (155) angeordnet ist, wobei das magnetorheologische Medium (120) in dem Fluidkanal (155) und in dem Gehäuse (140) angeordnet ist.Adjusting device (100) according to Claim 1 until 2 , wherein the pin unit (115) has a fluid channel (155) with a first connection (210) and a second connection (215), the fluid channel (155) being fluid-mechanically connected to the housing (140) via the connections (210, 215). is, wherein the coil (125) is arranged on the fluid channel (155), wherein the magnetorheological medium (120) is arranged in the fluid channel (155) and in the housing (140). Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 6, wobei die Stifteinheit (115) ein Drosselelement (160) aufweist, das in dem Fluidkanal (155) angeordnet ist, wobei die Spule (125) an dem Drosselelement (160) angeordnet ist.Adjusting device (100) according to Claim 6 , wherein the pin unit (115) has a throttle element (160) which is arranged in the fluid channel (155), wherein the coil (125) is arranged on the throttle element (160). Stellvorrichtung (100) gemäß Anspruch 7, wobei die Stifteinheit (115) ein Ventil (165) aufweist, das in dem Fluidkanal (155) fluidmechanisch parallel zu dem Drosselelement (160) angeordnet ist, wobei das Ventil (165) ausgeformt ist, um eine Sperrung oder Steuerung eines Durchflusses des magnetorheologischen Mediums (120) zu bewirken.Adjusting device (100) according to Claim 7 , wherein the pin unit (115) has a valve (165) which is fluid-mechanically arranged parallel to the throttle element (160) in the fluid channel (155), the valve (165) being shaped to block or control a flow of the magnetorheological Medium (120) to effect. Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Kraftsensor (200), der an dem Gehäuse (140) angeordnet ist, wobei der Kraftsensor (200) ausgebildet ist, um eine durch den Rotor (105) auf die Stifteinheit (115) ausgeübte Kraft zu erfassen.Actuating device (100) according to one of the preceding claims, with a force sensor (200) which is arranged on the housing (140), the force sensor (200) being designed to act on the pin unit (115) through the rotor (105). to detect the force exerted. Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit mindestens einer weiteren Stifteinheit (130, 135), die an dem Stator (110) angeordnet ist.Adjusting device (100) according to one of the preceding claims, with at least one further pin unit (130, 135) which is arranged on the stator (110). Stellvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einer weiteren Spule (205), die an dem Gehäuse (140) angeordnet ist und ausgebildet ist, um eine lineare Bewegung des Stiftelements (150) zu bewirken.Actuator (100) according to one of the preceding claims, with a further coil (205) which is arranged on the housing (140) and is designed to cause a linear movement of the pin element (150). Verfahren (600) zum Betreiben der Stellvorrichtung (100), gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einen Schritt (605) des Einstellens der Stromstärke der Bestromung der Spule (125), um das magnetorheologische Medium (120) in die unterschiedlichen Zustände zu versetzen.Method (600) for operating the adjusting device (100), according to one of the preceding claims, with a step (605) of adjusting the current intensity of the energization of the coil (125) in order to put the magnetorheological medium (120) into the different states. Verfahren (600) gemäß Anspruch 12, mit einem Schritt (615) des Bestimmens einer Drehrichtung und/oder einer Drehkraft des Rotors (105) unter Verwendung eines Sensorsignals (420), das eine mittels mindestens eines Kraftsensors (200) erfasste, durch den Rotor (105) auf die Stifteinheit (115) ausgeübte Kraft repräsentiert.Procedure (600) according to Claim 12 , with a step (615) of determining a direction of rotation and / or a rotational force of the rotor (105) using a sensor signal (420), which is detected by at least one force sensor (200), through the rotor (105) to the pin unit ( 115) represents exerted force. Steuergerät (400), das eingerichtet ist, um die Schritte des Verfahrens (600) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern.Control device (400), which is set up to carry out and/or control the steps of the method (600) according to one of the preceding claims in corresponding units. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens (600) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern.Computer program that is set up to execute and/or control the steps of the method (600) according to one of the preceding claims.
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