磁流变传动装置和用于影响两个可接合部件的接合强度的方法，所述部件的接合强度是能够受到影响的。为影响该接合强度，设有通道，通道内装有能够受磁场影响的含有大量可磁极化颗粒的磁流变介质。设有用于在通道内产生磁场的磁场产生机构，用于以该磁场影响在该通道内的磁流变介质。在该通道内设有转动体。在该转动体和该部件之间的自由间距是在该磁流变介质内的可磁极化颗粒的典型平均直径的至少10倍。在该转动体和部件之间设有含有磁流变介质的锐角区域，该锐角区域可承受该磁场产生机构的磁场以便选择性地将这些颗粒链化和/或与该转动体楔紧或释放。
【技术实现步骤摘要】
磁流变传动装置本申请是国际申请日为2011年9月15日、申请号为201180044538.7(PCT/EP2011/004623)、专利技术名称为“磁流变传动装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及磁流变传动装置，尤其是磁流变式力传递装置或力矩传递装置，在此在第一部件和至少一个可相对第一部件运动或静止的第二部件之间的传动可以通过在这两个部件之间的液体的磁流变特性来改变。例如，本专利技术可以选择性地朝向从动轴减小驱动轴转矩。本专利技术的磁流变传动装置可应用在许多
，例如应用在车辆或工业设备中作为离合器或制动器，或者用于制造可变的车门止动器。不过，本专利技术也可被用作例如在汽车或其它双轮运输工具的转向柱上的方向盘锁，或者也可被用作车辆中的防滑控制系统、转矩分配器、风扇离合器等。也可用作假体上的关节、人造手足或者用在其它
技术介绍
在现有技术中公开了各种各样的离合器等类似机构，其中例如通过离合器作动使第二部件与第一部件同步转动。为此例如可使配备有摩擦衬片等的离合器片相互接触，以通过首先摩擦接触使第二部件达到第一部件的转速。除常规的离合器和带有传统刹车衬片的制动器外，还知道了这样的离合器，其中，在两个作为离合器片的构件之间设有例如磁流变流体。磁流变流体例如具有分散于油中的最精细的铁磁颗粒例如像羰基铁粉。在磁流变液中使用具有与生产相关的1-10微米直径的球粒，在此，颗粒大小是不统一的。如果对这样的磁流变流体施以磁场，则磁流变流体的羰基铁颗粒沿磁场线链化，从而取决于磁场形状和强度显著影响该磁流变流体(MRF)的流变性能。DE102004009906B3公开一种用以转动安装转向柱的滚动轴承。应只通过提高黏性来获得超过100Nm的、须用以至少将转向柱锁定在锁止状态的法定最小力矩。这样的轴承按照已知的现有技术构建并具有轴承外圈和轴承内圈和位于其间的球轴承，球轴承支承转向柱并且可转动安置。在轴承间隙中加入流变活性物质。为增强黏性而施加磁场，轴承圈之间的传力路线由此改变。申请人将这样的轴承用作离合器的试验没有得到适用的结果。滚动轴承须具有小间隙以允许所需要的承载能力和运行平静并且阻止偏转和进而严重磨损。在典型用于转向装置的、内径为30mm且外径为42mm并且具有约4mm直径的球轴承的常见滚动轴承中，滚动轴承总体上比如具有由加工决定的6～20μm分散间隙(径向轴承气隙、“标准”容许等级或者说P5)。于是，在球轴承任一径向侧的径向转动游隙等于其一半，即在3-10μm之间运动。较大的转动游隙不利地影响承载能力，增大运行噪声并导致严重许多的磨损。因为磁流变流体含有具有大多10μm最大直径的磁极化颗粒，因此现在已经表明，在加有一滴磁流变流体情况下，这样的滚动轴承在未施以磁场和无载荷情况下也马上卡死。其原因在于，在磁流变流体中，即便没有外加磁场，直径为10μm的颗粒也不能挤过/滚过3μm缝隙。也附加形成或恰好因而形成至少两个颗粒的团块或结链，结果，在没有外场情况下也可能出现滚动轴承卡死。正常状态中，总有载荷作用于轴承(径向力或轴向力)，承受载荷的滚动体的转动游隙由此减小到零并出现大的表面压力，结果，滚动轴承必然机械卡死，因为具有1μm直径的最小颗粒本身随后无法再在滚动体和滚道之间穿过的。轴承是不适用的和/或出故障的并且这些颗粒机械卡死在转动游隙中。在此情况下，使用具有超大的基本转动游隙的滚动轴承例如SKF结构系列C5也是一样，抛开更大的轴承间隙减弱承载能力并显著缩短使用寿命不提。滚动体在正常运行中即以径向力或轴向力一直在滚动面上滚动有时造成很高的作用于滚动面的表面压力，其平面打磨位于其间的磁流变流体的金属颗粒(>99％纯铁)。另外，用于防蚀、防沉积和防结团的颗粒涂层可能受损。另外，滚动面也可能受损。实践已经证明，如此改变的颗粒随后也在没有磁场情况下相互机械粘结或者说结团，结果，磁流变液不可使用。这种现象在颗粒机械压紧力小的情况下就已经出现。另外，如此形成的粒团本身在大转动游隙下无法在滚子和滚道之间挤过并卡死轴承。另外，传统滚动轴承肯定最终被密封以阻止灰尘和坚硬颗粒进入，因此减轻磨损。这种情况也适用于DE102006034966A1，其示出一种根据现有技术的滚动轴承或线性轴承，其中润滑剂通过MR液更好地局部集中。US2008/0053776公开一种转矩离合器，其中磁流变液被加到滚动(啮合)的齿轮之间并被施以磁场。由此，应调制高达1500Nm的可传递力矩。为了能传递这样的力/力矩，齿侧面须接触或者说齿轮间隙此时变为零，结果，位于其间的MRF颗粒因大表面压力就像之前在DE102004009906B3的滚动轴承中描述的那样受损。或者说，齿侧面可能因颗粒大小和颗粒集聚(结团)而在无磁场情况下卡死锁定。在US2008/0053776中，表面压力和齿侧间隙根据载荷(力矩)情况而始终在变。在包括两个相互间隔的离合器片的已知磁流变离合器中，两个间隔较近的离合器片可能在无磁场情况下先彼此相对自由转动。但是，根据离合器片滑差，在无场状态下也可能通过MRF剪切传递一定的基本力矩。当启动垂直于离合器片的磁场时，磁流变流体在离合器片之间链化且两个离合器片接合。可传递转矩的大小取决于各种不同的参数，因此例如取决于有效间距或力矩传入间距、工作面、离合器片数、相对转速或者说滑差以及磁流变流体和尤其还有磁场强度。如果超过最大可传递转矩，则可传递转矩没有降至零，而是大致保持在其最大可能值，因为马上重新形成磁流变流体颗粒的断链并因此还在起效。根据现有技术的MRF离合器需要直径大于150mm的离合器片以获得例如大于50Nm或更高的可传递力矩。结果，铁磁颗粒因相对于载体介质的密度差而被“甩出来”，从而带来了麻烦。流体和铁磁颗粒可能分离。磁流变离合器的显著优点在于减轻磨损。承载不仅在离合器片外表面上实现，而且能量被整个液体体积吸收。已知的磁流变离合器的缺点是需要高磁场强度和由参数如有效直径、工作面和片数得到的一定结构尺寸。结果，导致相应的结构重量以便能承受相应转矩，这造成较差的转矩/重量比。由电线圈产生的磁场强度长时间需要大量电能，这同样是不希望的。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是提供一种磁流变传动装置，其与现有技术相比容许传递较大的力或力矩且同时具有尽量小的结构形式和小的磨损。本专利技术的磁流变传动装置具有至少两个可接合的部件，它们的接合强度是能够受到影响的。为了影响该接合强度而设有至少一个通道。在通道内至少部分装有至少一种能够受磁场影响的、且含有大量可磁极化颗粒的磁流变介质。设有至少一个磁场产生机构，用以在该通道内产生至少一个磁场，以借助该磁场来影响通道内的磁流变介质。在该通道之内或之处设有至少一个转动体。该转动体和这些部件之间的自由间距是磁流变介质中的可磁极化颗粒的典型平均直径的至少10倍。在转动体和至少一个部件之间设有至少一个含有磁流变介质或磁流变介质形成的锐角区域。该通道或其至少一部分能够承受磁场产生机构的磁场，以便选择性地将至少一部分颗粒链化并与转动体楔紧或释放。尤其是这两个部件能够选择性地且可控地相互接合。术语“接合强度”在本申请的意义上是指两个部件之间的接合力和/或接合力矩。如果例如期望线性力传递，则接合强度对应于接合力。如果要传递转矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种控制装置，该控制装置用于影响至少两个部件之间的接合强度并且具有磁流变传动装置，该控制装置包括：磁流变介质，具有可磁极化颗粒的该磁流变介质被装在至少一个通道中，所述通道设置成用于影响接合强度，磁场产生机构，该磁场产生机构被设置成用于在所述通道内产生磁场并且由此影响在所述通道内的所述磁流变介质；至少一个转动体，该转动体被设置在所述通道内并且被构造成在该至少两个部件中的至少一个部件转动时进行转动。
【技术特征摘要】
2010.09.15 DE 102010045436.2;2010.12.23 DE 10201001.一种触觉旋钮，该触觉旋钮用于影响至少两个部件之间的接合强度并且具有磁流变传动装置，该触觉旋钮包括：磁流变介质，具有可磁极化颗粒的该磁流变介质被装在至少一个通道中，所述通道设置成用于影响接合强度，磁场产生机构，该磁场产生机构被设置成用于在所述通道内产生磁场并且由此影响在所述通道内的所述磁流变介质；至少一个转动体，该转动体被设置在所述通道内并且被构造成在该至少两个部件中的至少一个部件转动时进行转动，其中，在所述转动体和所述部件之间的自由间距是所述磁流变介质中的所述可磁极化颗粒的典型平均直径的至少10倍。2.根据权利要求1所述的触觉旋钮，所述触觉旋钮被构造在选自由以下组成部分组成的组的机械组件中：操作钮或控制钮。3.根据权利要求2所述的触觉旋钮，其中，所述控制钮或操作钮是能转动的三维钮，该三维钮除转动之外还能在三个平移方向上移位，并且其中抵抗该转动和该平移的阻力能够通过磁场产生机构选择性地变化。4.根据权利要求3所述的触觉旋钮，其中，所述三维钮能在多个方向上枢转并且具有触觉调节格，通过传感器控制地或时间控制地启动用于产生磁场的线圈来实现该触觉调节格。5.根据权利要求1所述的触觉旋钮，其中，所述触觉旋钮是用于显示装置、触敏显示装置、PDA、智能电话、便携式计算机、固定不动式计算机、游戏操纵台或相机的控制装置的操作钮。6.根据权利要求1所述的触觉旋钮，其中，所述转动体和所述一个部件之间的空间是在所述一个部件和所述转动体之间的相对运动方向上缩小的锐角区域。7.根据权利要求1所述的触觉旋钮，其中，所述至少两个部件是第一部件和第二部件，并且所述转动体是所述第一部件和第二部件之间的独立部分。8.根据权利要求1所述的触觉旋钮，其中，所述至少两个部件是内部件以及围绕所述内部件的外部件。9.根据权利要求8所述的触觉旋钮，所述触觉旋钮进一步包括轴承，从而关于所述外部件来安装所述内部件。10.根据权利要求8所述的触觉旋钮，其中，所述内部件和外部件之间的自由间距大于所述内部件的外...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·巴特洛格，
申请(专利权)人：因文图斯工程有限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利;AT
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