WO2020064049A1 - Bewegungskopplungs-einrichtung - Google Patents

Bewegungskopplungs-einrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2020064049A1
WO2020064049A1 PCT/DE2019/100787 DE2019100787W WO2020064049A1 WO 2020064049 A1 WO2020064049 A1 WO 2020064049A1 DE 2019100787 W DE2019100787 W DE 2019100787W WO 2020064049 A1 WO2020064049 A1 WO 2020064049A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic field
coupling device
gap
iron core
movement
Prior art date
Application number
PCT/DE2019/100787
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Klocke
Original Assignee
Kiekert Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kiekert Ag filed Critical Kiekert Ag
Publication of WO2020064049A1 publication Critical patent/WO2020064049A1/de

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C17/00—Devices for holding wings open; Devices for limiting opening of wings or for holding wings open by a movable member extending between frame and wing; Braking devices, stops or buffers, combined therewith
    • E05C17/003—Power-actuated devices for limiting the opening of vehicle doors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/20—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices in hinges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B2047/0014—Constructional features of actuators or power transmissions therefor
    • E05B2047/0018—Details of actuator transmissions
    • E05B2047/0026—Clutches, couplings or braking arrangements
    • E05B2047/0033—Clutches, couplings or braking arrangements using electro-rheological or magneto-rheological substances
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/20—Brakes; Disengaging means; Holders; Stops; Valves; Accessories therefor
    • E05Y2201/252—Type of friction
    • E05Y2201/254—Fluid or viscous friction
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D37/00—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive
    • F16D37/02—Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive the particles being magnetisable

Definitions

  • the invention relates to a movement coupling device for use in a locking device for a door or flap of a motor vehicle.
  • the movement coupling device comprises a magnet device with an iron core and with a coil for generating a magnetic field in cooperation with the iron core and a magnetorheological medium, which are designed such that the magnet device is applied to the magnetorheological medium via a magnetic field can act for the targeted transmission, coupling and / or decoupling of a movement.
  • the term “locking device” for a door or flap of a motor vehicle is to be understood comprehensively in the present case and, in addition to motor vehicle locks and locking aids, also means locking elements such as doors or flaps themselves.
  • Movement coupling device in connection with the invention means a device for coupling elements which can be moved relative to one another, such as couplings, hinges, joints.
  • a motor vehicle is an operating lever for a motor vehicle lock, for example a door handle as an external operating lever for operating a pawl.
  • a device can also be a so-called rotary hinge, for example between a vehicle pillar and a door or flap which is pivotably articulated thereon.
  • Such movement coupling devices can contain their own drive for pivoting the leaf / door, a brake for stopping the pivoting movement and, if appropriate, a locking device for locking the leaf / door in a pivoting position.
  • Such devices can also be used to dampen movements.
  • a movement coupling device is known from DE 10 2012 024 376 A1, in which a magnet as a component of the device also takes over the function of the drive.
  • magnets are also able to serve as a so-called braking or damping element or as a stop or fixed part device.
  • electromagnets are electromagnets.
  • magnets are designed as a ring coil, which is from a closed chamber is surrounded, in which a magnetorheological medium is located.
  • a magnetorheological medium is a liquid medium, such as a magnetorheological liquid, or a magnetorheological solid, such as a magnetorheological elastomer.
  • the function of the magnetorheological medium is based on the magnetorheological effect, in which the viscosity of a carrier liquid which contains magnetizable particles is changed by aligning the magnetizable particles by means of a magnetic field which can be switched on and off and whose strength may be varied.
  • oils, ethylene glycol or water can be used as the carrier liquid.
  • the magnetizable particles typically have a diameter of 1 to 10 pm and predominantly contain iron. However, magnetizable particles with different sizes can also be used.
  • the magnetizable particles can also contain other magnetizable materials in addition to or instead of iron. Material and particle sizes are selected with regard to the specific requirements of using the magnetorheological fluid. It is clear from Flieraus that the control magnet can act on the magnetorheological medium via a magnetic field for the specific transmission, coupling and / or decoupling of a movement.
  • a motor vehicle locking device for a locking element of a motor vehicle which can be set to various functional states, a magnet arrangement being provided which can be permanently magnetized and / or demagnetized by a magnetic excitation field and which can be used Depending on the magnetization state of the magnet arrangement, an assigned mechanical functional state of the motor vehicle locking device is set.
  • the functional mechanism provides a switchable clutch that is made of a magnetorheological material.
  • This device is also assigned a magnetic sensor, in particular a Flall sensor, for determining the magnetization state and thus for determining the functional state of the motor vehicle locking device.
  • the sensor is here between two of the devices consisting of several coils for generating an excitation field arranged.
  • the device is preferably used in the actuation chain of a motor vehicle lock.
  • EP 1 168 622 A2 discloses an operating element with a rotary knob, a magnetic circuit and at least one coil, the rotary knob being rotatably mounted with respect to at least part of the magnetic circuit in such a way that the gap between the rotary knob and the magnetic circuit is filled with a magnetorheological fluid.
  • the magnetic circuit has a gap.
  • a Hall sensor is arranged on the magnetic circuit on the opposite side of the gap.
  • a motion coupling device can be designed as described above, unless something else is expressly described below.
  • the invention is intended to further develop a motion coupling device in such a way that the magnetic field can be detected and measured in more detail in the case of magnetorheological coupling, with as little interference as possible occurring in the field itself.
  • a device comprises the features of claim 1.
  • Advantageous refinements result from the dependent claims.
  • a generic motion coupling device within the scope of the invention is designed such that the iron core has a gap for guiding the magnetic field in the direction of a measuring sensor. The strength of the magnetic field actually present can thus be detected and for a precise, in particular exact control of the functions, such as driving, braking and / or locking during operation a motion coupling device with a magnetorheological medium can be used.
  • Such data recorded according to the invention are used in an advantageous embodiment, if appropriate processed accordingly, as part of the control for setting the magnetorheological fluid.
  • the gap for guiding the magnetic field is arranged perpendicular to the course of the field lines.
  • the classical course of the field lines parallel to an imaginary center line between the diametrically opposed magnetic poles is assumed within the scope of the invention.
  • the invention also includes those gap designs which have an inclination which deviates from the classic vertical.
  • the gap is designed as a continuous air gap with a constant width.
  • a constant, in particular uniformly designed width guarantees that the desired minimal influence on the magnetic field by the “branching” created with the gap formation is maintained.
  • the invention also covers designs in which, for example, a non-continuous constant width can be achieved due to production.
  • the gap is made with a constant width between 0.05 mm and 1 mm. In addition to the constant design of the gap width, this area has proven to be favorable in order to achieve the least possible influence on the magnetic field.
  • an optimal gap width of 100 pm was found, which means that, on the one hand, the influence of the magnetic field by a gap made in this way is negligibly small, and on the other hand, the “branched” magnetic waves provide sufficient information about the field itself Control of the magnetorheological medium is obtained.
  • the height of the branched magnetic field at the air gap is only a fraction of the field actually generated in the magnet, so that the value of the branched field is set in a corresponding ratio, previously determined, for further processing of the field data.
  • Device worked within a minimum and maximum magnetization to be set.
  • a Hall sensor is used as the measurement sensor to determine the magnetic field.
  • other magnetic field sensors for example fluxgate magnetometers or proton magnetometers, can alternatively be used within the scope of the invention.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the measuring sensor is arranged on the outside of the ring magnet and at a distance from it. This arrangement has been found to be advantageous with regard to the acquisition and forwarding of the magnetic field data, the distances of the sensor from the magnet of 0.25 mm also being able to be determined as favorable in terms of construction.
  • the measuring sensor is arranged at the outward-pointing end of the gap in the middle thereof at an angle of 90 ° thereto.
  • the invention also relates to a method for determining a magnetic field on a movement coupling device with a control magnet with a magnetorheological medium, the control magnet having a gap for guiding the magnetic field in the direction of a measuring sensor.
  • the invention enables a movement coupling device with control magnets and a magnetorheological medium by “deliberately branching” the magnetic field through an air gap to provide better information about the field itself, thus achieving an optimized control of such devices with a magnetorheological medium and the Influencing the magnetic field through the “branch is actually negligible and the space required by the sensor has hardly any influence on the size of the device.
  • the invention is explained in more detail below on the basis of a drawing illustrating only one exemplary embodiment; show it: 1 shows a motion coupling device;
  • FIG. 2 shows a ring coil according to the invention with an air gap
  • a motion coupling device is shown in FIG. 1.
  • a movement coupling device 4 arranged around a hinge axis 3 is attached between a motor vehicle body 2 and a door leaf 1 of a motor vehicle articulated thereon via the hinge axis 3.
  • the movement coupling device 4 comprises an iron core 5 arranged on the hinge axis 3, which is wound around a magnet designed as a coil.
  • the iron core 5 and the magnet form a magnet device, which is also designed for driving.
  • the coil can also be wound as a ring coil around the iron core 5.
  • a further core made of a material for strengthening the magnetic field, for example AlNiCo, can be accommodated in the iron core 5.
  • the iron core 5 is additionally surrounded by a chamber 6, in which a magnetorheological medium is introduced. In the present case, this is a magnetorheological fluid.
  • the magnetic device also serves as a braking or damping element and as a stop or locking device.
  • the motion coupling device 4 is also equipped with a rotation angle sensor 11 and a control unit 12. A separate device for determining the magnetic field is not provided in this case.
  • a motion coupling device according to the invention can comprise this structure.
  • FIG. 2 shows the iron core according to the invention with an air gap 8 for guiding the magnetic field 13 for a motion coupling device 4, not shown here.
  • Steering means “targeted branching / redirection” of a magnetic field 13 running between the diametrically opposite poles of a ring magnet.
  • FIG. 2 shows the ring magnet 5 made of metal with 90 ° corners and made of metal with a magnetic field profile 13 and the air gap 8 of constant width running perpendicular to the direction of rotation.
  • the width of the air gap 8 is preferably between 0.05 mm and 1 mm, wherein A width of 100 gm has been found to be particularly advantageous: With this width of the air gap 8, an optimized, minimal influence on the magnetic field 13 required for the function, in particular the control 12, of the motion coupling device 4 is achieved.
  • a Hall sensor 9, which is offset by 90 ° to determine the magnetic field 13 ', is arranged in the center on a holding device, not shown, below the outside outlet of the air gap 8.
  • the Hall sensor 9 is connected to the controller 12 of the motion coupling device 4 via a connection 10.
  • the chamber 6 for receiving the magnetorheological medium is not visible in FIG. 2. 3 shows a profile of the magnetic field 13 that can be generated at the outlet of the air gap 8.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bewegungskopplungs-Einrichtung (4) zum Einsatz in einer Schließvorrichtung für eine Tür (1) oder Klappe eine Kraftfahrzeuges (2), wobei die Bewegungskopplungs-Einrichtung (4) eine Magnet-Einrichtung mit einem Eisenkern (5) und mit einer Spule zur Erzeugung eines Magnetfelds im Zusammenwirken mit dem Eisenkern (5) und ein magnetorheologisches Medium umfasst, die so beschaffen sind, dass der Steuermagnet (5) über ein Magnetfeld (13) auf das magnetorheologisches Medium zum gezielten Übertragen, Koppeln und/oder Entkoppeln einer Bewegung einwirken kann, wobei der der Eisenkern (5) einen Spalt (8) zum Lenken des Magnetfeldes (13) in Richtung eines Messsensors (9) aufweist. Dadurch kann das Magnetfeld (13) des ohne merkbare Beeinflussung zum Zweck einer optimalen Steuerung, insbesondere einer optimalen Funktion der Bewegungskopplungs-Einrichtung (4) benutzt werden.

Description

Bewegungskopplungs-Einrichtung
Die Erfindung betrifft eine Bewegungskopplungs-Einrichtung zum Einsatz in einer Schließvorrichtung für eine Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeuges. Die Bewegungs- kopplungs-Einrichtung umfasst einen eine Magnet-Einrichtung mit einem Eisenkern und mit einer Spule zur Erzeugung eines Magnetfelds im Zusammenwirken mit dem Eisenkern und ein magnetorheologisches Medium, die so beschaffen sind, dass die Magnet-Einrichtung über ein Magnetfeld auf das magnetorheologische Medium zum gezielten Übertragen, Koppeln und/oder Entkoppeln einer Bewegung einwirken kann. Der Begriff “Schließeinrichtung“ für eine Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeuges ist in dem vorliegenden Fall umfassend zu verstehen und meint neben Kraftfahrzeugschlossern und Schließhilfen auch Verschlusselemente wie Türen oder Klappen selbst.
Bewegungskopplungs-Einrichtung meint im Zusammenhang mit der Erfindung eine Einrichtung zum Koppeln von relativ zueinander bewegbaren Elementen, wie beispielsweise Kupplungen, Scharniere, Gelenke. Im einfachsten Fall handelt es sich bei einem Kraftfahrzeug um einen Betätigungshebel für ein Kraftfahrzeugschloss, beispielsweise einen Türgriff als Außenbetätigungshebel zum Betätigen einer Sperrklinke. Bei einer solchen Einrichtung kann es sich aber auch um ein so genanntes Drehscharnier, beispielsweise zwischen einer Fahrzeugsäule und einer daran schwenkbar angelenkten Tür oder Klappe, handeln. Solche Bewegungskopplungs- Einrichtungen können einen eigenen Antrieb zum Verschwenken des Flebels / der Tür, eine Bremse zum Anhalten der Verschwenkbewegung und gegebenenfalls einen Feststeller zum Arretieren des Flebels / der Tür in einer Verschwenkposition enthalten. Solche Einrichtungen können auch zur Dämpfung von Bewegungen verwendet werden.
Aus der DE 10 2012 024 376 A1 ist eine Bewegungskopplungs-Einrichtung bekannt, bei der ein Magnet als ein Bestandteil der Einrichtung auch die Funktion des Antriebs übernimmt. Darüber hinaus sind solche Magnete auch in der Lage, als so genanntes Brems- oder Dämpfungselement beziehungsweise als Anschlag oder Feststeil- Einrichtung zu dienen. In der Regel handelt es sich dabei um Elektromagnete. Häufig sind solche Magnete als Ringspule ausgeführt, die von einer geschlossenen Kammer umgeben ist, in der sich ein magnetorheologisches Medium befindet. Bei einem magnetorheologischen Medium handelt es sich um ein flüssiges Medium, wie beispielsweise eine magnetorheologische Flüssigkeit, oder um einen magnetorheologischen Festkörper, wie beispielsweise ein magnetorheologisches Elastomer.
Die Funktion des magnetorheologischen Mediums beruht auf dem magnetorheologischen Effekt, bei dem die Viskosität einer Trägerflüssigkeit, welche magnetisierbare Partikel enthält, verändert wird, indem mittels eines zu- und abschaltbaren und gegebenenfalls in seiner Stärke variierbaren Magnetfeldes die magnetisierbaren Partikel ausgerichtet werden. Als Trägerflüssigkeit können beispielsweise Öle, Ethylenglykol oder auch Wasser Verwendung finden. Die magnetisierbaren Partikel verfügen typischerweise über einen Durchmesser von 1 bis 10 pm und enthalten überwiegend Eisen. Es können jedoch auch magnetisierbare Partikel mit hiervon abweichenden Größen verwendet werden. Ebenso können die magnetisierbaren Partikel zusätzlich zu oder anstelle von Eisen andere magnetisierbare Materialien enthalten. Material und Partikelgrößen werden im Hinblick auf die konkreten Anforderungen des Einsatzes der magnetorheologischen Flüssigkeit ausgewählt. Flieraus wird deutlich, dass der Steuermagnet über ein Magnetfeld auf das magnetorheologisches Medium zum gezielten Übertragen, Koppeln und/oder Entkoppeln einer Bewegung einwirken kann.
Aus der DE 10 2013 109 040 A1 ist eine Kraftfahrzeug-Schließeinrichtung für ein Verschlusselement eines Kraftfahrzeuges bekannt, die in verschiedene Funktionszustände gesetzt werden kann, wobei eine Magnetanordnung vorgesehen ist, die durch ein magnetisches Erregerfeld bleibend magnetisierbar und / oder entmagnetisierbar ist und das sich in Abhängigkeit vom Magnetisierungszustand der Magnetanordnung ein zugeordneter mechanischer Funktionszustand der Kraftfahrzeugschließeinrichtung einstellt. Dabei stellt die Funktionsmechanik eine schaltbare Kupplung bereit, die ein magnetorheologisches Material aufweist. Dieser Einrichtung ist auch ein magnetischer Sensor, insbesondere ein Flall-Sensor, zur Ermittlung des Magnetisierungszustandes und damit zur Ermittlung des Funktionszustandes der Kraftfahrzeugschließeinrichtung zugeordnet. Der Sensor ist hier zwischen zwei der aus mehreren Spulen bestehenden Einrichtung zum Erzeugen eines Erregerfeldes angeordnet. Die Einrichtung wird bevorzugt in der Betätigungskette eines Kraftfahrzeugschlosses eingesetzt.
Die EP 1 168 622 A2 offenbart ein Bedienelement mit einem Drehknopf, einem Magnetkreis und mindestens einer Spule, wobei der Drehknopf bezüglich zumindest eines Teils des Magnetkreises drehbar gelagert ist, dass der zwischen Drehknopf und Magnetkreis befindliche Spalt mit einer magnetorheologischen Flüssigkeit gefüllt ist. Der Magnetkreis weist einen Spalt auf. Auf der gegenüberliegenden Seite des Spaltes ist ein Hallsensor an dem Magnetkreis angeordnet.
Eine erfindungsgemäße Bewegungskopplungs-Einrichtung kann wie vorbeschrieben beschaffen sein, soweit nachfolgend nicht ausdrücklich etwas anderes beschrieben wird.
Beim Stand der Technik besteht Bedarf, zur optimalen Einstellung der gewünschten Funktionszustände bei einer magnetorheologischen Kopplung das Magnetfeld des Steuermagneten unter geringstmöglicher Störung des Feldes zu vermessen und zur Aggregat-Einstellung, d.h. zur Einstellung des Verfestigungsgrads der magnetorheologischen Flüssigkeit, zu nutzen, da die Verfestigung von dem Magnetfeld abhängt. Die jeweils gewünschten Funktionszustände sollen problemlos und insbesondere exakt erreicht werden.
Durch die Erfindung soll eine Bewegungs-Kopplungseinrichtung so weiter entwickelt werden, dass bei einer magnetorheologischen Kopplung das Magnetfeld näher erfasst und vermessen werden kann, wobei möglichst keinerlei Störungen des Feldes selbst eintreten.
Eine Vorrichtung umfasst zur Lösung dieser Aufgabe die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist beispielsweise eine gattungsgemäße Bewegungskopplungs-Einrichtung im Rahmen der Erfindung so ausgeführt, dass der Eisenkern einen Spalt zum Lenken des Magnetfeldes in Richtung eines Messsensors aufweist. Damit kann das tatsächlich vorliegende Magnetfeld hinsichtlich seiner Stärke erfasst werden und für eine präzise, insbesondere exakte Steuerung der Funktionen, wie Antreiben, Bremsen und / oder Feststellen im Betrieb einer Bewegungskopplungs-Einrichtung mit einem magnetorheologischen Medium benutzt werden.
Solche erfindungsgemäß erfassten Daten werden in einer vorteilhaften Ausgestaltung, gegebenenfalls entsprechend aufbereitet, im Rahmen der Steuerung zur Einstellung der magnetorheologischen Flüssigkeit genutzt.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Spalt zum Lenken des Magnetfeldes senkrecht zum Verlauf der Feldlinien angeordnet. Dabei wird im Rahmen der Erfindung von dem klassischen Verlauf der Feldlinien parallel zu einer gedachten Mittellinie zwischen den diametral gegenüberliegenden Magnetpolen ausgegangen. Die Erfindung umfasst aber auch solche Spalt-Ausführungen, die eine von der klassischen Senkrechten abweichende Neigung aufweisen.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Spalt als durchgehender Luftspalt mit konstanter Breite ausgeführt. Eine konstante, insbesondere gleichmäßig ausgeführte Breite garantiert, das die angestrebte geringstmögliche Beeinflussung des Magnetfeldes durch die mit der Spaltbildung erzeugte“Abzweigung“ eingehalten wird. Mit der Erfindung sind aber auch solche Ausführungen erfasst, bei denen beispielsweise fertigungsbedingt eine nicht durchgehende konstante Breite erzielt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Spalt mit einer konstanten Breite zwischen 0,05 mm und 1 mm ausgeführt. Dieser Bereich hat sich als neben der konstanten Ausführung der Spaltbreite zum Erzielen einer geringstmöglichen Beeinflussung des Magnetfeldes als günstig herausgestellt.
In einer Ausführungsform der Erfindung hat sich dann eine optimale Spaltbreite von 100 pm herausgestellt, womit gemeint ist, dass einerseits die Beeinflussung des Magnetfeldes durch einen so ausgeführten Spalt vernachlässigbar gering ist und andererseits die durch“abgezweigten“ Magnetwellen hinreichend Aufschluss über das Feld an sich zur Steuerung des magnetorheologischen Mediums erlangt wird. In der Regel beträgt das abgezweigte Magnetfeld am Luftspalt in seiner Höhe nur einen Bruchteil des tatsächlich erzeugten Feldes im Magnet, so dass zur Weiterverarbeitung der Felddaten der Wert des abgezweigten Feldes in einem entsprechenden Verhältnis, zuvor ermittelten Verhältnis gesetzt wird. Auch wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung innerhalb einer einzustellenden Mindest- und Maximal-Magnetisierung gearbeitet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zur Ermittlung des Magnetfeldes als Messsensor ein Hallsensor verwendet. Damit ist in diesem Fall ein linearer / digitaler Hallsensor gemeint, der ein zur Magnetfeldstärke proportionales Signal erfasst. Im Rahmen der Erfindung können aber auch alternativ andere Magnetfeldsensoren, beispielsweise Fluxgate-Magnetometer oder Protonenmagnetometer eingesetzt werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, das der Messsensor außenseitig von dem Ring-Magnet und beabstandet von diesem angeordnet ist. Diese Anordnung hat sich vorteilhaft hinsichtlich der Erfassung und Weiterleitung der Magnetfelddaten herausgestellt, wobei als Abstände des Sensors zu dem Magneten von 0,25 mm auch bautechnisch als günstig ermittelt werden konnten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Messsensor an dem nach außen weisenden Endes des Spaltes mittig zu diesem in einem Winkel von 90° dazu angeordnet. Damit wird eine eindeutig ermittelbare Fixierung des Sensors und somit eine besonders genaue Erfassung der entsprechenden Magnetfelddaten erreicht.
Gegenstand der Erfindung ist zur Lösung der Aufgabe auch ein Verfahren zur Ermittlung eines Magnetfeldes an einer Bewegungskopplungs-Einrichtung mit einem Steuermagneten mit einem magnetorheologischen Medium, wobei der Steuermagnet einen Spalt zum Lenken des Magnetfeldes in Richtung eines Messsensors aufweist.
Insgesamt ermöglicht die Erfindung mit einer Bewegungskopplungs-Einrichtung mit Steuermagneten und einem magnetorheologischen Medium durch das “gezielte Abzweigen“ des Magnetfeldes durch einen Luftspalt einen verbesserten Aufschluss über das Feld an sich, womit eine optimierte Steuerung solcher Einrichtungen mit einem magnetorheologischen Medium erreicht wird und wobei die Beeinflussung des Magnetfeldes durch die“Abzweigung tatsächlich vernachlässigbar gering ist und der durch den Sensor benötigte Bauraum kaum Einfluss auf die Baugröße der Einrichtung hat. Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine Bewegungskopplungs-Einrichtung;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Ring-Spule mit Luftspalt;
Fig.3 den Verlauf eines Magnetfeldes am Ausgang des Luftspaltes.
In der Fig. 1 wird eine Bewegungskopplungs-Einrichtung gezeigt. Dabei ist eine um eine Scharnierachse 3 angeordnete Bewegungskopplungs-Einrichtung 4 zwischen einer Kraftfahrzeug-Karosserie 2 und einem daran über die Scharnierachse 3 angelenkten Türflügel 1 eines Kraftfahrzeuges angebracht. Die Bewegungskopplungs- Einrichtung 4 umfasst eine an der Scharnierachse 3 angeordneten Eisenkern 5, der einen als Spule ausgeführten Magnet umschließt gewickelt ist. Der Eisenkern 5 und der Magnet bilden eine Magnet-Einrichtung, die auch zum Antrieb ausgelegt ist. In einer alternativen Ausführung kann die Spule auch als Ringspule um den Eisenkern 5 gewickelt sein. Zusätzlich kann in dem Eisenkern 5 ein weiterer Kern aus einem Material zur Verstärkung des Magnetfelds, beispielsweise aus AINiCo, aufgenommen sein. Der Eisenkern 5 ist zusätzlich von einer Kammer 6 umgeben, in der ein magnetorheologisches Medium eingebracht ist. Dabei handelt es sich in dem vorliegenden Fall um eine magnetorheologische Flüssigkeit. Die Magnet-Einrichtung dient darüber hinaus auch als Brems- oder Dämpfungselement sowie als Anschlag oder Feststell-Einrichtung. Zum Ausführen dieser Funktionen ist die Bewegungskoppel-Einrichtung 4 noch mit einem Drehwinkelsensor 1 1 und einer Steuereinheit 12 ausgerüstet. Eine gesonderte Einrichtung zur Ermittlung des Magnetfeldes ist in diesem Fall nicht vorgesehen. Eine erfindungsgemäße Bewegungskopplungs-Einrichtung kann diesen Aufbau umfassen.
In der Fig. 2 ist der erfindungsgemäße Eisenkern mit einem Luftspalt 8 zum Lenken des Magnetfeldes 13 für eine hier nicht gezeigte Bewegungskopplungs-Einrichtung 4 aufgeführt. Mit Lenken ist ein“gezieltes Abzweigen / Umleiten“ eines zwischen den diametral gegenüberliegenden Polen eines Ring-Magneten verlaufenden Magnetfelds 13 gemeint. Die Fig. 2 zeigt den mit 90°-Ecken ausgeführten, aus Metall hergestellten Ring-Magneten 5 mit Magnetfeldverlauf 13 und dem senkrecht zur Umlauf-Richtung verlaufenden Luftspalt 8 konstanter Breite. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Luftspaltes 8 wird beim Betrieb der Bewegungskoppelungs-Einrichtung 4 ein nach außenhalb des Ring-Magneten weisender abgezweigter Magnetfeldanteil 13' erzeugt. Die Breite des Luftspaltes 8 beträgt vorzugsweise zwischen 0,05 mm und 1 mm, wobei sich eine Breite von 100 gm als besonders vorteilhaft herausgestellt hat: Mit dieser Breite des Luftspaltes 8 wird eine optimiert geringe Beeinflussung des für die Funktion, insbesondere die Steuerung 12 der Bewegungskopplungs-Einrichtung 4 benötigten Magnetfeldes 13 erzielt. Unterhalb des außenseitigen Ausgangs des Luftspaltes 8 ist mittig ein um 90° dazu versetzter Hallsensor 9 zur Ermittlung des Magnetfeldes 13' auf einer nicht gezeigten Halte-Einrichtung angeordnet. Der Hallsensor 9 ist über eine Verbindung 10 mit der Steuerung 12 der Bewegungskoppelungs-Einrichtung 4 verbunden. Die Kammer 6 zur Aufnahme des magnetorheologischen Mediums ist in der Fig. 2 nicht sichtbar. In der Fig. 3 ist ein Verlauf des am Ausgang des Luftspaltes 8 erzeugbaren Magnetfeldes 13 aufgeführt.
Bezugszeichenliste:
1 Türflügel
2 Kraftfahrzeug / Karosserie 3 Scharnierachse
4 Bewegungskopplungs-Einrichtung
5 Steuermagnet
6 Kammer
8 (Luft-) Spalt 9 Messsensor / Hallsensor
10 Verbindungs-Einrichtung
11 Drehsensor
12 Steuerung
13 Magnetfeld 13' abgezweigter Magnetfeldanteil

Claims

Patentansprüche
1. Bewegungskopplungs-Einrichtung (4) zum Einsatz in einer Schließvorrichtung für eine Tür (1 ) oder Klappe eines Kraftfahrzeuges (2), wobei die Bewegungskopplungs-Einrichtung (4) eine Magnet-Einrichtung mit einem
Eisenkern (5) und mit einer Spule zur Erzeugung eines Magnetfelds im Zusammenwirken mit dem Eisenkern (5) und ein magnetorheologisches Medium umfasst, die so beschaffen sind, dass die Magnet-Einrichtung über ein Magnetfeld (13) auf das magnetorheologische Medium (6) zum gezielten Übertragen, Koppeln und/oder Entkoppeln einer Bewegung einwirken kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenkern (5) einen Spalt (8) zum Lenken des Magnetfeldes (13) in Richtung eines Messsensors (9) aufweist.
2. Bewegungskopplungs-Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (8) zum Lenken des Magnetfeldes (13) senkrecht zu dem Verlauf der Feldlinien angeordnet ist.
3. Bewegungskopplungs-Einrichtung nach Anspruch 2, dass der Spalt (8) eine konstante Breite aufweist.
4. Bewegungskopplungs-Einrichtung nach Anspruch 3, dass der Spalt (8) eine konstante Breite zwischen 0,05 mm und 1 mm aufweist.
5. Bewegungskopplungs-Einrichtung nach Anspruch 4, dass der Spalt (8) eine Breite von 100 pm aufweist.
6. Bewegungskopplungs-Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Messsensor (9) zum Ermitteln des Magnetfeldes (13) ein Hallsensor (9) eingesetzt wird.
7. Bewegungskopplungs-Einrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor (9) außenseitig von dem Eisenkern (5) und beabstandet davon angeordnet ist.
8. Bewegungskopplungs-Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor (9) an dem nach außen weisenden Endes des Spaltes (8) mittig zu diesem in einem Winkel von 90° dazu angeordnet ist.
9. Verfahren zur Ermittlung eines Magnetfeldes (13) an einer Bewegungskopplungs-Einrichtung (4) mit einer Magnet-Einrichtung mit einem
Eisenkern (5) und mit einer um den Eisenkern (5) gewickelten Spule und einem magnetorheologischen Medium nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eisenkern (5) einen Spalt (8) zum Lenken des Magnetfeldes (13) in Richtung eines Messsensors (9) aufweist.
PCT/DE2019/100787 2018-09-28 2019-09-03 Bewegungskopplungs-einrichtung WO2020064049A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018124023.6A DE102018124023A1 (de) 2018-09-28 2018-09-28 Bewegungskopplungs-Einrichtung
DE102018124023.6 2018-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020064049A1 true WO2020064049A1 (de) 2020-04-02

Family

ID=67956435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2019/100787 WO2020064049A1 (de) 2018-09-28 2019-09-03 Bewegungskopplungs-einrichtung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018124023A1 (de)
WO (1) WO2020064049A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020116339A1 (de) 2020-06-22 2021-12-23 Kiekert Aktiengesellschaft Verfahren zur Temperatur-Überwachung und -Steuerung bei elektrischen Kraftfahrzeug-Antriebs- und/oder -Bremseinheiten

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1168622A2 (de) 2000-06-19 2002-01-02 Philips Corporate Intellectual Property GmbH Elektronisch gesteuerter Flüssigkeitsdrehknopf als haptisches Bedienelement
WO2008134249A1 (en) * 2007-04-25 2008-11-06 The Timken Company Torque regeneration in a magnetic clutch
WO2012034697A1 (de) * 2010-09-15 2012-03-22 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische übertragungsvorrichtung
DE102013109040A1 (de) 2012-08-27 2014-02-27 BROSE SCHLIEßSYSTEME GMBH & CO. KG Kraftfahrzeugschließeinrichtung
DE102012024376A1 (de) 2012-12-13 2014-06-18 Kiekert Aktiengesellschaft Kraftfahrzeugtür
US20180029225A1 (en) * 2015-02-25 2018-02-01 Societe De Commercialisation Des Products De La Recherche Appliquée Socpra Sciences Et Génie S.E.C Cable-driven system with magnetorheological fluid clutch apparatuses

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4129265A1 (de) * 1991-08-30 1993-03-04 Mannesmann Ag Elektromagnetisches schaltgeraet
DE102007017837B4 (de) * 2007-04-16 2018-02-08 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Stabilisierung eines YIG Resonators
US9004551B2 (en) * 2012-08-13 2015-04-14 GM Global Technology Operations LLC Latchable or lockable device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1168622A2 (de) 2000-06-19 2002-01-02 Philips Corporate Intellectual Property GmbH Elektronisch gesteuerter Flüssigkeitsdrehknopf als haptisches Bedienelement
WO2008134249A1 (en) * 2007-04-25 2008-11-06 The Timken Company Torque regeneration in a magnetic clutch
WO2012034697A1 (de) * 2010-09-15 2012-03-22 Inventus Engineering Gmbh Magnetorheologische übertragungsvorrichtung
DE102013109040A1 (de) 2012-08-27 2014-02-27 BROSE SCHLIEßSYSTEME GMBH & CO. KG Kraftfahrzeugschließeinrichtung
DE102012024376A1 (de) 2012-12-13 2014-06-18 Kiekert Aktiengesellschaft Kraftfahrzeugtür
US20180029225A1 (en) * 2015-02-25 2018-02-01 Societe De Commercialisation Des Products De La Recherche Appliquée Socpra Sciences Et Génie S.E.C Cable-driven system with magnetorheological fluid clutch apparatuses

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018124023A1 (de) 2020-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2895673B1 (de) Kraftfahrzeugtür sowie verfahren zur beaufschlagung einer solchen kraftfahrzeugtür
WO2019138015A1 (de) Magnetorheologische bremseinrichtung und verfahren
EP4078331A1 (de) Magnetorheologische bremseinrichtung
DE102008013280B4 (de) Joystick mit einer Sensoreinrichtung
DE102006037992A1 (de) Bauteil mit Haltefunktion, Aufhaltesystem und Verfahren zu deren Betrieb
DE10108732A1 (de) Vorrichtung mit einem magnetischen Positionssensor
DE202008015420U1 (de) Vorrichtung zur stufenlosen Arretierung einer Kraftfahrzeugtür
WO2017055208A1 (de) Elektromagnetischer stellantrieb zur ausführung einer linearen bewegung
EP4078330A1 (de) Gerätekomponente mit einer magnetorheologischen bremseinrichtung
DE112015002060T5 (de) Berührungsloser Sensor für elektromagnetische Aktuatoranordnung
WO2020064049A1 (de) Bewegungskopplungs-einrichtung
EP3152070B1 (de) Anhängekupplung
DE1416639B1 (de) Magnetsystem fuer Drehspulinstrumente mit grossem Ausschlagwinkel vom Hakenpoltyp
EP1284004B1 (de) Induktiver übertrager bestehend aus zwei spulen mit je einem kern
DE10020764A1 (de) Berührungslose Abstandsermittlung zwischen Achse und Aufbau eines Fahrzeugs
EP1832763A2 (de) Lager mit bevorzugter Ruhestellung
DE19744042B4 (de) Vorrichtung zum Bestimmen des Kupplungsverschleißzustandes
DE102020117080A1 (de) Haptische Bedieneinrichtung mit einer magnetorheologischen Bremseinrichtung und einem drehbaren Bedienteil
DE102019215362A1 (de) Luftfeder für ein Kraftfahrzeug
DE202018105378U1 (de) Halter für einen Magnet, Stellarmaturpositionserfassungseinrichtung und Stellarmatur
DE102011121870B4 (de) Magnetsensoranordnung
EP3884506B1 (de) Permanentmagnetischer geber für eine sensorvorrichtung, sensorvorrichtung und bedienvorrichtung zur bedienung eines fahrzeugs
DE102008053807A1 (de) Elektrische Türbremse für eine Fahrzeugtür eines Kraftwagens
DE202016106031U1 (de) Stellventil mit Hubmessung
DE102006045365A1 (de) Drehwahlschalter für Kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19769004

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19769004

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1