DE60211638T2 - Magnetorheologische Kolben und Dämpfer - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535Magnetorheological [MR] fluid dampers

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  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Kolbendämpfer und insbesondere auf einen magnetorheologischen (MR) Kolben und Dämpfer.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Herkömmliche Kolbendämpfer enthalten MR-Dämpfer mit einem Zylinder, der ein MR-Fluid enthält, und einem MR-Kolben, der am Zylinder verschiebbar angreift. Das MR-Fluid geht durch eine Öffnung bzw. Drossel des MR-Kolbens. Setzt man dann das MR-Fluid in der Drossel einem sich ändernden Magnetfeld aus, das erzeugt wird, indem ein sich ändernder elektrischer Strom an eine elektrische Spule des MR-Kolbens geliefert wird, ändert dies den dämpfenden Effekt des MR-Fluids in der Drossel, was eine veränderlich gesteuerte Dämpfung einer relativen Bewegung zwischen dem MR-Kolben und dem Zylinder liefert. Der elektrische Strom wird geändert, um variierenden Betriebszustände gerecht zu werden, wie dem Fachmann bekannt ist. Eine Stange hat ein am MR-Kolben angebrachtes erstes Ende und ein zweites Ende, das sich außerhalb des Kolbens erstreckt. Der Zylinder und die Stange sind an separaten Strukturen angebracht, um eine relative Bewegung der beiden Strukturen entlang der Richtung des Kolbenwegs zu dämpfen.
  • Ein bekannter Entwurf enthält einen MR-Kolben mit einem im Wesentlichen ringförmigen, magnetisch erregbaren Durchgang und einem magnetisch nicht erregbaren Durchgang, der radial einwärts des magnetisch erregbaren Durchgangs angeordnet ist. Der magnetisch nicht erregbare Durchgang enthält ein Rückschlagventil, welches entweder in einer geschlossenen Ventilstellung oder einer offenen Ventilstellung ist. Das Rückschlagventil blockiert einen Strom in einer Richtung (gewöhnlich wenn die Stange sich mehr aus dem Zylinder bewegt). Das Rückschlagventil ermöglicht einen Strom in der anderen Richtung (gewöhnlich wenn die Stange sich mehr einwärts in den Zylinder bewegt). Die Stromquerschnittfläche des magnetisch nicht erregbaren Durchgangs wird für eine bestimmte Dämpferanwendung gewählt.
  • Das Dokument WO 97/10118 offenbart einen magnetorheologischen Kolben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Benötigt werden ein verbesserter magnetorheologischer Kolben und ein verbesserter magnetorheologischer Dämpfer.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In einer ersten Ausbildung einer Ausführungsform der Erfindung enthält ein magnetorheologischer Kolben einen magnetorheologischen Kolbenkörper mit einem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang und mit einem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbarem Durchgang, der von dem magnetisch erregbaren Durchgang beabstandet ist. Der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang hat eine ventilfreie Durchgangsengstelle und eine Stromquerschnittfläche, die an der Engstelle des Durchgangs ein Minimum aufweist und von der Engstelle des Durchgangs entfernt größer ist.
  • Eine alternative erste Ausbildung ist für einen magnetorheologischen Dämpfer vorgesehen, der einen Zylinder und den magnetorheologischen Kolben der vorher beschriebenen ersten Ausbildung enthält. Der magnetorheologische Kolben ist innerhalb des Zylinders positioniert und greift an ihm verschiebbar an.
  • In einer zweiten Ausbildung einer Ausführungsform der Erfindung enthält ein magnetorheologischer Kolben einen magnetorheologischen Kolbenkörper mit einer Längsachse, mit einem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang, der mit der Längsachse im Wesentlichen koaxial ausgerichtet ist, und mit einem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang, der von dem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang radial einwärts beabstandet ist. Der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang weist eine ventilfreie Durchgangsengstelle auf und hat eine Stromquerschnittfläche, die an der Engstelle des Durchgangs ein Minimum hat und von der Engstelle des Durchgangs entfernt größer ist.
  • In einer dritten Ausbildung einer Ausführungsform der Erfindung enthält ein magnetorheologischer Kolben einen magnetorheologischen Kolbenkörper mit einer Längsachse, mit einem Kern mit einer elektrischen Spule, mit einer am Kern angebrachten Platte am longitudinalen Ende mit einem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang, der mit der Längsachse im Wesentlichen koaxial ausgerichtet ist, und mit einem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang, der von dem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang radial einwärts beabstandet ist. Der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang weist einen Kernabschnitt und einen Plattenabschnitt am longitudinalen Ende auf. Der im Wesentlichen nicht magnetisch nicht erregbare Durchgang hat ei ne ventilfreie Durchgangsengstelle und eine Stromquerschnittfläche, die an der Engstelle des Durchgangs ein Minimum hat und von der Durchgangsengstelle entfernt größer ist.
  • Eine alternative dritte Ausbildung dient für einen magnetorheologischen Dämpfer, der einen Zylinder und den magnetorheologischen Kolben der vorher beschriebenen dritten Ausbildung enthält. Der magnetorheologische Kolben ist innerhalb des Zylinders angeordnet und greift an ihm verschiebbar an.
  • Etliche Nutzen und Vorteile werden aus einer oder mehreren der Ausbildungen einer ersten Ausführungsform der Erfindung abgeleitet. Den im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang mit einer kleineren Stromquerschnittfläche an einer Durchgangsengstelle und mit einer größeren Stromquerschnittfläche von Durchgangsengstelle entfernt vorzusehen, begrenzt die Länge einer Stromdrosselung auf die Länge einer kurzen Engstelle des Durchgangs, was unerwünschte Charakteristiken der Funktion des Dämpfers bei niedriger Temperatur (aufgrund der hohen Viskosität von MR-Fluid bei niedriger Temperatur) vermeidet, wie der Fachmann erkennen kann. Ein Anordnen des im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgangs (auch bekannt als die Umleitung) radial einwärts des im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgangs reduziert den unerwünschten MR-Effekt einer Ventilbeeinflussung (engl. Valving) des MR-Fluidstroms in dem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang. Dass man den magnetorheologischen Kolbenkörper einen Kern mit einer elektrischen Spule und eine am Kern angebrachte Platte am longitudinalen Ende aufweisen lässt, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang einen Kernabschnitt und einen Plattenabschnitt am longitudinalen Ende aufweist, ermöglicht, dass die Engstelle des Durchgangs durch einen monolithischen Abschnitt der Plat te am longitudinalen Ende, einen in diesem Durchgang in der Platte am longitudinalen Ende angeordneter Drosselstecker, ein in diesem Durchgang im Kern angeordnetes Drosselrohr oder eine Drosselscheibe erzeugt wird, die innerhalb dieses Durchgangs in Längsrichtung zwischen dem Kern und der Platte am longitudinalen Ende angeordnet wird. Ein MR-Kolben mit einem abstimmbaren, im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang wird erhalten, indem eine geeignete Platte am longitudinalen Ende, ein Drosselstecker, ein Drosselrohr oder eine Drosselscheibe mit einer gewünschten Öffnung für eine bestimmte MR-Dämpferanwendung gewählt wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
  • 1 eine longitudinale Querschnittansicht eines Abschnitts einer ersten Ausführungsform eines magnetorheologischen Kolbens und Dämpfers der Erfindung ist, die einen magnetorheologischen Kolbenkörper mit einer Platte am longitudinalen Ende mit einem monolithischen Abschnitt aufweist, der die Engstelle des Durchgangs des im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgangs begrenzt;
  • 2 eine longitudinale Querschnittansicht eines Abschnitts einer zweiten Ausführungsform eines magnetorheologischen Kolbens und Dämpfers der Erfindung ist, die einen magnetorheologischen Kolbenkörper mit einer Platte am longitudinalen Ende und einem Drosselstecker enthält;
  • 3 eine longitudinale Querschnittansicht eines Abschnitts einer dritten Ausführungsform eines magnetorheologischen Kolbens und Dämpfers der Erfindung ist, die einen magnetorheologischen Kolbenkörper mit einem Kern mit einer elektrischen Spule und mit einem Drosselrohr enthält;
  • 4 eine longitudinale Querschnittansicht eines Abschnitts einer vierten Ausführungsform eines magnetorheologischen Kolbens und Dämpfers der Erfindung ist, die eine zwischen dem Kern und der Platte am longitudinalen Ende des magnetorheologischen Kolbenkörpers angeordnete Drosselscheibe enthält;
  • 5 eine Vorderansicht der Drosselscheibe von 4 ist;
  • 6 eine Vorderansicht einer ersten alternativen Ausführungsform der Drosselscheibe von 4 ist; und
  • 7 eine Vorderansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform der Drosselscheibe von 4 ist.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen, worin gleiche Ziffern überall gleiche Elemente repräsentieren, zeigt 1 eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine erste Ausbildung der ersten Ausführungsform dient für einen magnetorheologischen Kolben 110, der auch als magnetorheologischer Dämpferkolben bekannt ist. Eine alternative erste Ausbildung der ersten Ausführungsform dient für einen magnetorheologischen Dämpfer 112, der den magnetorheologischen Koben 110 enthält. Eine Anwendung des magnetorheologischen Dämpfers 112 ist dessen Verwendung als Stoßdämpfer für ein Automobil, ein Flugzeug oder eine andere Art von Fahrzeug. Eine weitere Anwendung ist die Verwendung des magnetorheologischen Dämpfers 112, um einen Bewegungswiderstand auf einer Übungsanlage wie z.B. Stepper- und Rudermaschinen zu liefern. Eine weitere Anwendung ist die Verwendung des magnetorheologischen Dämpfers 112, um eine Bewegungsisolierung für ein Gebäude, eine Brücke oder ein anderes, Erdbeben ausgesetztes Bauwerk zu schaffen. Eine zusätzliche Anwendung ist die Verwendung des magnetorheologischen Dämpfers 112, um Vibrationen zu dämpfen, die Fahrzeuge und Gebilde im Weltraum erfahren. Andere Anwendungen sind dem Fachmann überlassen.
  • In einer ersten Ausbildung der ersten Ausführungsform der Erfindung, die in 1 dargestellt ist, enthält der magnetorheologische Kolben 110 einen magnetorheologischen Kolbenkörper 114 mit einem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang 116 und mit einem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang 118 (auch bekannt als Umleitung), der von dem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang 116 beabstandet ist. Der Ausdruck "Durchgang" meint einen Durchgangskanal. Der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 118 hat eine ventilfreie Durchgangsengstelle 120 und eine Stromquerschnittfläche, die an der Durchgangsengstelle 120 ein Minimum hat und von der Engstelle 120 des Durchgangs entfernt größer ist.
  • In einem ersten Beispiel der ersten Ausbildung hat der magnetorheologische Kolbenkörper 114 eine Längsachse 122, ist der im Wesentlichen erregbare Durchgang 116 koaxial mit der Längsachse 122 ausgerichtet, und der im Wesentlichen nicht magnetisch erregbare Durchgang 118 ist radial einwärts von dem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang 116 angeordnet. In einer Konstruktion ist der im Wesentlichen magnetisch er regbare Durchgang 116 ein im Wesentlichen ringförmig zylindrischer Durchgang mit einer Stromquerschnittform von Segmenten eines im Wesentlichen kreisförmigen Rings. In der gleichen oder einer verschiedenen Konstruktion ist der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 118 ein zylindrischer Durchgang mit einer Stromquerschnittform eines Kreises, abgesehen von der Engstelle 120 des Durchgangs. In der gleichen oder einer verschiedenen Konstruktion hat die Engstelle 120 des Durchgangs eine Stromquerschnittform eines Kreises, einer radial ausgerichteten Ellipse oder eines Umfangsbogensegments. Andere Formen sind dem Fachmann überlassen.
  • In dem gleichen oder einem verschiedenen Beispiel der ersten Ausbildung hat der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 118 eine Durchgangslänge, und die Engstelle 120 des Durchgangs weist eine Engstellenlänge auf. Die Länge des Durchgangs beinhaltet die Länge der Engstelle. Die Stromquerschnittfläche der Engstelle 120 des Durchgangs ist entlang der Engstellenlänge im Wesentlichen konstant. Die Stromquerschnittfläche des im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgangs 118 ist abgesehen von der Engstelle 120 des Durchgangs entlang der Länge des Durchgangs im Wesentlichen konstant.
  • In dem gleichen oder einem weiteren Beispiel der ersten Ausbildung hat der magnetorheologische Kolbenkörper 114 einen Kern 124 mit einer elektrischen Spule 126 und eine am Kern 124 angebrachte erste Platte 128 am longitudinalen Ende. Der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 118 weist einen Kernabschnitt 130 und einen Plattenabschnitt 132 am longitudinalen Ende auf. Der Kernabschnitt 130 ist derjenige Abschnitt des im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgangs 118, der im Kern 124 liegt, und der Plattenabschnitt 132 am longitudinalen Ende ist derjenige Abschnitt des im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgangs 118, der in der Platte 128 am longitudinalen Ende liegt. Die longitudinalen Längen des Kerns 124 und der Platte 128 am longitudinalen Ende sind dem Fachmann überlassen.
  • In einem Entwurf der ersten Ausbildung enthält der magnetorheologische Kolbenkörper 114 einen monolithischen Abschnitt 134, der die Engstelle 120 des Durchgangs begrenzt. In einer Modifikation hat der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 118 zwei longitudinale Enden, und der monolithische Abschnitt 134 ist im Wesentlichen an einem der longitudinalen Enden angeordnet. In einer Variante enthält in dem die Platte 128 am longitudinalen Ende enthaltenden Beispiel die Platte 128 am longitudinalen Ende den monolithischen Abschnitt 134. In einem Entwurf ist die longitudinale Länge des monolithischen Abschnitts 134 geringer als ein Zehntel der Länge des Durchgangs.
  • In einer alternativen ersten Ausbildung der ersten Ausführungsform der Erfindung, die in 1 gezeigt ist, enthält der magnetorheologische Dämpfer 112 einen Zylinder 136 und weist den magnetorheologischen Kolben 110 auf, der im fünften vorherigen Abschnitt beschrieben ist. Der magnetorheologische Kolben 110 ist innerhalb des Zylinders 136 angeordnet und greift an diesem verschiebbar an. Die vorher beschriebenen Beispiele, Konstruktionen, Entwürfe und Variationen des magnetorheologischen Kolbens 110 der ersten Ausbildung sind gleichermaßen anwendbar auf den magnetorheologischen Dämpfer 112 der alternativen ersten Ausbildung.
  • In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in 2 dargestellt ist, enthält der magnetorheologische Kolben 210 auch ein Drosselbauteil 238, das in dem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang 218 angeordnet ist und die Engstelle 220 des Durchgangs begrenzt. Das Drosselbauteil 238 ist ein Bauteil mit einer Drossel bzw. Öffnung, die die Engstelle 220 des Durchgangs definiert. In einer Modifikation hat der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 218 zwei longitudinale Enden, und das Drosselbauteil 238 ist im Wesentlichen an einem der longitudinalen Enden angeordnet. In einer Variation ist in dem die Platte 228 am longitudinalen Ende enthaltenden Beispiel das Drosselbauteil 238 ein Drosselstecker 240, der in dem Plattenabschnitt 232 am longitudinalen Ende des im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgangs 218 angeordnet ist. In einem Entwurf ist die Länge des Drosselbauteils 238 und des Drosselsteckers 240 geringer als die Hälfte der Durchgangslänge. In einem anderen Entwurf ist die Länge des Drosselbauteils 238 oder des Drosselsteckers 240 geringer als ein Zehntel der Durchgangslänge.
  • In einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die in 3 dargestellt ist, enthält der magnetorheologischen Kolben 310 auch ein Drosselbauteil 338, das in dem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang 318 angeordnet ist und die Engstelle 320 des Durchgangs begrenzt, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 318 zwei longitudinale Enden aufweist und das Drosselbauteil 338 zwischen den longitudinalen Enden angeordnet ist. In einer Variation ist in dem den Kern 324 enthaltenden Beispiel das Drosselbauteil 338 ein Drosselrohr 342, das in dem Kernabschnitt 330 des im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgangs 318 angeordnet ist. In einer Konstruktion umfasst (besteht im Wesentlichen aus oder besteht aus) das Drosselrohr 342 ein magnetisierbares Material. In dieser Konstruktion wird das Drosselrohr 342 Teil des Magnetkreises, was das Potential der Dämpfungskraft in dem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang 316 verbessert. Die longitudinale Anordnung des Drosselrohrs 342 in Bezug auf die elektrische Spule 326 ist dem Fachmann überlassen. In einer anderen Kon struktion umfasst das Drosselrohr 342 (besteht im Wesentlichen aus oder besteht aus) ein nicht magnetisierbares Material. In einem Entwurf ist die Länge des Drosselbauteils 338 oder des Drosselrohrs 342 geringer als ein Drittel der Durchgangslänge.
  • In einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die in 4 dargestellt ist, enthält der magnetorheologische Kolben 410 auch eine Drosselscheibe 444, die zwischen dem Kern 424 und der Platte 428 am longitudinalen Ende des magnetorheologischen Kolbenkörpers 414 angeordnet ist und die Engstelle 420 des Durchgangs begrenzt. In einer Variation ist die Engstelle 420 des Durchgangs durch die Drosselscheibe 444 radial einwärts begrenzt. In dieser Variation tritt ein longitudinaler Strom radial jenseits des Umfangs der Drosselscheibe 444 auf. Eine Ausrichtungsnase 446 ist an der Drosselscheibe 444 in 5 dargestellt. Eine erste alternative Ausführungsform der Drosselscheibe 544 ist in 6 dargestellt, wobei die Drosselscheibe 544 einen Schlitz aufweist, der die Engstelle des Durchgangs begrenzt. In dieser Drosselscheibe 544 findet ein longitudinaler Strom durch den Schlitz 546 statt. In einem Entwurf ist der Schlitz 546 ein radial langgestreckter Schlitz. Eine zweite alternative Ausführungsform der Drosselscheibe 644 ist in 6 dargestellt, wobei die Drosselscheibe 644 einen Schlitz 646 aufweist, der ein in Umfangsrichtung langgestreckter Schlitz ist, was eine Stromausrichtung durch den im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang 418 verbessert.
  • In einer Konstruktion, die für alle Ausführungsformen des magnetorheologischen Kolbens 110, 210, 310 und 410 anwendbar ist, ist eine Stange 648 durch einen Haltering 650 mit dem Kolben verbunden. Eine Elektrode 652 innerhalb der Stange 648 ist mit einem Verbinder 654 verbunden (und durch eine Dichtung 656 geschützt), der mit einem Ende des Drahtes 658 verbunden ist (der durch einen Kabelkanal eines elektrischen Iso lators 660 (wie z.B. eines Kunststoffisolators) durchgeht), dessen Windungen die elektrische Spule 126, 226, 326 und 426 bilden. Eine andere Platte 662 am longitudinalen Ende des magnetorheologischen Kolbenkörpers ist am Kern 124, 224, 324 und 424 angebracht, wie in 14 dargestellt ist. Ein Kolbenring 664 des magnetorheologischen Kolbenkörpers ist über die Platten 662, 128, 228, 328 und 428 am longitudinalen Ende gefalzt. Andere Konstruktionen sind dem Fachmann überlassen. Es wird besonders erwähnt, dass ein MR-Fluid der Klarheit halber aus den Figuren weggelassen wurde. In einer Konstruktion wird das Drosselbauteil 238 und 338 gesichert, indem es mittels Presssitz angebracht, gesteckt oder genietet wird. In der gleichen oder einen anderen Konstruktion ist der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 118, 218, 318 und 418 ein ventilfreier Durchgang.
  • Etliche Nutzen und Vorteile werden von einer oder mehreren der Ausbildungen einer ersten Ausführungsform der Erfindung abgeleitet. Dass man den im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang mit einer kleineren Stromquerschnittfläche an einer Engstelle des Durchgangs und mit einer größeren Stromquerschnittfläche von der Engstelle des Durchgangs entfernt hat, begrenzt die Länge der Stromdrosselung auf die Länge einer kurzen Engstelle des Durchgangs, was unerwünschte Eigenschaften der Dämpfungsfunktion bei niedriger Temperatur (aufgrund der hohen Viskosität eines MR-Fluids bei niedriger Temperatur) verhindert, wie der Fachmann erkennen kann. Ordnet man den im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang (auch bekannt als Umleitung) radial einwärts von dem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang an, reduziert dies den unerwünschten MR-Effekt einer Ventilbeeinflussung des MR-Fluidstroms in dem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang. Dass man den magnetorheologischen Kolbenkörper einen Kern mit einer elektrischen Spule und eine am Kern angebrachte Platte am longitu dinalen Ende enthalten lässt, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang einen Kernabschnitt und einen Plattenabschnitt am longitudinalen Ende umfasst, ermöglicht, dass die Engstelle des Durchgangs durch einen monolithischen Abschnitt der Platte am longitudinalen Ende, einen Drosselstecker, der in diesem Durchgang in der Platte am longitudinalen Ende angeordnet ist, ein Drosselrohr, das in diesem Durchgang im Kern angeordnet ist, oder eine Drosselscheibe erzeugt wird, die in diesem Durchgang in Längsrichtung zwischen dem Kern und der Platte am longitudinalen Ende angeordnet ist. Ein MR-Kolben mit einem abstimmbaren, im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang wird erhalten, indem eine geeignete Platte am longitudinalen Ende, ein Drosselstecker, ein Drosselrohr oder eine Drosselscheibe mit einer gewünschten Öffnung für eine bestimmten MR-Dämpferanwendung gewählt wird.
  • Die vorhergehende Beschreibung mehrerer Ausbildungen und Ausführungsformen der Erfindung wurde zu Veranschaulichungszwecken präsentiert. Sie soll die Erfindung nicht erschöpfen oder auf die genaue offenbarte Form beschränken, und viele Modifikationen und Variationen sind offensichtlich im Lichte der obigen Lehre möglich. Der Umfang der Erfindung soll durch die beigefügten Ansprüche definiert sein.

Claims (23)

  1. Magnetorheologischer Kolben (110) mit einem magnetorheologischen Kolbenkörper (114), der einen im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang (116) und einen im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang (118) aufweist, der von dem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang (116) beanstandet ist, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang (118) ventilfrei ist; dadurch gekennzeichnet, dass der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang eine Durchgangsengstelle (120) aufweist und der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang (118) eine Stromquerschnittsfläche hat, die an der Engstelle (120) des Durchgangs ein Minimum hat und von der Engstelle (120) des Durchgangs entfernt größer ist.
  2. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 1, wobei der magnetorheologische Kolbenkörper (114) eine longitudinale Achse (122) hat, der im Wesentlichen magnetisch erregbare Durchgang (116) mit der longitudinalen Achse (122) im Wesentlichen koaxial ausgerichtet ist und der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang (118) von dem im Wesentlichen magnetisch erregbaren Durchgang (116) radial einwärts angeordnet ist.
  3. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 2, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang (118) eine Durchgangslänge hat und die Engstelle (120) des Durchgangs eine Engstellenlänge aufweist, die Stromquerschnittfläche der Engstelle (122) des Durchgangs entlang der Engstellenlänge im Wesentlichen konstant ist und die Stromquerschnittfläche des im Wesentlichen nicht erregbaren Durchgangs (118) von der Engstelle (120) des Durchgangs entfernt entlang der Durchgangslänge konstant ist.
  4. Magnetorheologischer Kolben nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem der magnetorheologische Kolbenkörper einen die Engstelle (120) des Durchgangs begrenzenden monolithischen Abschnitt (134) enthält.
  5. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 4, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang 118 zwei longitudinale Enden hat und der monolithische Abschnitt (134) im Wesentlichen an einem der longitudinalen Enden angeordnet ist.
  6. Magnetorheologischer Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, auch mit einem Drosselbauteil (238; 338), das in dem im Wesentlichen magnetisch nicht erregbaren Durchgang (118) angeordnet ist und die Engstelle (120) des Durchgangs begrenzt.
  7. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 6, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang (118) zwei longitudinale Enden hat und das Drosselbauteil (238) im Wesentlichen an einem der longitudinalen Enden angeordnet ist.
  8. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 6, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang (118) zwei longitudinale Enden hat und das Drosselbauteil (338) zwischen den longitudinalen Enden angeordnet ist.
  9. Magnetorheologischer Kolben nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Drosselbauteil (238; 338) ein magnetisierbares Material aufweist.
  10. Magnetorheologischer Kolben nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Drosselbauteil (238; 338) ein nicht magnetisierbares Material aufweist.
  11. Magnetorheologischer Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der im Wesentlichen magnetisch nicht erregbare Durchgang (118) einen Kernabschnitt (130) und einen Plattenabschnitt (132) am longitudinalen Ende aufweist.
  12. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 11, wobei der Plattenabschnitt (132) am longitudinalen Ende einen die Engstelle (120) des Durchgangs begrenzenden monolithischen Abschnitt (134) enthält.
  13. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 11, auch mit einem Drosselstecker (240), der in dem Plattenabschnitt (132) am longitudinalen Ende angeordnet ist und die Engstelle (120) des Durchgangs begrenzt.
  14. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 11, auch mit einem Drosselrohr (342), das in dem Kernabschnitt (130) angeordnet ist und die Engstelle (120) des Durchgangs begrenzt.
  15. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 14, wobei das Drosselrohr (342) ein magnetisierbares Material aufweist.
  16. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 14, wobei das Drosselrohr (342) ein nicht magnetisierbares Material aufweist.
  17. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 11, auch mit einer Drosselscheibe (444), die zwischen dem Kernabschnitt (130) und dem Plattenabschnitt (132) am longitudinalen Ende angeordnet ist.
  18. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 17, wobei die Engstelle (120) des Durchgangs durch die Drosselscheibe (444) radial einwärts begrenzt wird.
  19. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 17, wobei die Drosselscheibe (444) einen Schlitz (546; 646) aufweist, der die Engstelle (120) des Durchgangs begrenzt.
  20. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 19, wobei der Schlitz (546) ein radial langgestreckter Schlitz ist.
  21. Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 19, wobei der Schlitz (646) ein in Umfangsrichtung langgestreckter Schlitz ist.
  22. Magnetorheologischer Kolben nach einem der Ansprüche 11 bis 20, in dem der magnetorheologische Kolbenkörper (114) einen Kern (124) mit einer elektrischen Spule (126) aufweist und eine an dem Kern (124) angebrachte Platte (128) am longitudinalen Ende aufweist.
  23. Magnetorheologischer Dämpfer, mit einem Zylinder (136) und einem magnetorheologischen Kolbenkörper (114), der in dem Zylinder (136) angeordnet ist und an ihm gleitend angreift, wobei der magnetorheologische Kolben (114) einem der vorhergehenden Ansprüche entspricht.
DE60211638T 2001-12-27 2002-11-28 Magnetorheologische Kolben und Dämpfer Expired - Lifetime DE60211638T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/034,202 US6612409B2 (en) 2001-12-27 2001-12-27 Magneotorheological piston and damper
US34202 2001-12-27

Publications (2)

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