(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体（12）と、前記筐体（12）に回転可能に収容されるダンパシャフト（3）と、前記筐体（12）内に存在する変位装置（2）と、少なくとも1つの磁場発生源（8）とを備え、前記変位装置（2）は、前記筐体（12）に対する前記ダンパシャフト（3）の回転運動の減衰に影響を及ぼすために動作可能な作動流体としての磁気粘性流体（6）を有するダンパ体積（60）を備え、前記変位装置（2）は、前記ダンパ体積（60）を少なくとも2つの可変チャンバ（61、62）に細分する少なくとも2つの仕切ユニット（4、5）を備え、前記仕切ユニット（4、5）のうちの少なくとも1つは、前記筐体（12）に接続された仕切壁（4）を構成し、前記仕切ユニット（5）のうちの少なくとも1つは、前記ダンパシャフト（3）に接続された仕切壁（5）を構成し、前記筐体(12)に接続された前記仕切ユニット(4)と前記ダンパシャフト（3）との間には半径方向にギャップ部（26）が構成され、前記ダンパシャフト（3）に接続された前記仕切ユニット（5）と前記筐体（12）との間には半径方向にギャップ部（27）が構成され、前記ダンパシャフト（3）に接続された前記仕切ユニット（5）と前記筐体（12）との間には軸方向に少なくとも一つのギャップ部（25）が構成され、前記磁場発生源(8)は、磁場の強さにより減衰の強さに影響を与えるための少なくとも１つの制御可能な電気コイル（９）を備え、前記磁場発生源(8)の磁場(10)の少なくとも実質的な部分が、前記ギャップ部(25-27)のうちの少なくとも２つを通り、磁場の強さに応じて、少なくとも2つの前記ギャップ部に同時に影響を与え、前記ギャップ部（27）のうちの少なくとも1つが減衰ギャップとして構成され、前記ギャップ部（25、26）のうちの少なくとも1つがシールギャップとして構成され、少なくとも1つの減衰ギャップ（25）がシールギャップよりも大きなギャップ高さを示す、ことを特徴とする回転ダンパ(1)。
【請求項２】
前記磁場発生源（8）は、少なくとも1つの電気コイル（9）または少なくとも2つの電気コイル（9）を備える、請求項１に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項３】
前記ダンパシャフト（3）に接続された前記仕切壁（5）の軸方向両端部は、それぞれ、前記筐体と前記仕切壁（5）との間に軸方向のギャップ部（25）を有して構成されており、前記磁場発生源（8）の磁場（10）の大部分は、前記筐体（12）と前記仕切壁（5）との間の軸方向のギャップ部（25）の双方を通り、前記軸方向のギャップ部（25）をシールするようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転ダンパ(1)。
【請求項４】
前記磁場（10）は、前記ギャップ部（25〜27）のうちの少なくとも1つに対して横方向に延びる、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項５】
少なくとも1つの半径方向ギャップ部（27）が減衰ダクト（17）として構成され、仕切ユニット（5）と筐体（12）との間において半径方向に配置され、および／または少なくとも1つの軸方向のギャップ部（25）が減衰ダクト（17）として構成され、仕切ユニット（5）と筐体（12）との間において軸方向に配置され、前記磁場発生源（8）の磁場（10）の少なくとも大部分が前記減衰ダクト（17）を通過する、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項６】
前記筐体（12）は、第1および第2の端部（22、24）と、これらの間の中央部（23）とを備え、2つの前記端部（22、24）のうちの少なくとも1つ、または前記端部（22、24）の両方は、前記電気コイル（9）を収容し、前記電気コイル（9）の軸（19）は、前記ダンパシャフト（3）に実質的に平行に配向される、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項７】
前記筐体（12）は、少なくとも、100を超える比透磁率を示す磁気伝導性材料から実質的に構成される、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項８】
リング（20）が筐体（12）内の電気コイル（9）に軸方向に隣接して配置される、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項９】
前記磁気粘性流体（6）が、前記ダンパシャフトと前記筐体との相対的な旋回運動によって、少なくとも1つのギャップ部（25〜27）を通って、一方のチャンバ（61、62）から他方のチャンバ（62、61）に運ばれ、前記磁気粘性流体（6）の減衰回路が完全に前記筐体（12）の内部に配置されている、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項１０】
前記ダンパシャフト（3）には、2つ以上の仕切ユニット（5）が周方向に分散配置されており、前記筐体（12）には、2つ以上の仕切ユニット（4）が周方向に分散配置されており、対向するチャンバ（61、61a； 62、62a）が、少なくとも1つの接続ダクト（63）を介して接続される、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項１１】
均等化体積（29）を有する均等化装置（30）が設けられており、前記均等化体積（29）は、バルブユニット（31）を介して前記2つのチャンバに接続され、前記バルブユニットは、前記均等化体積（29）と低圧チャンバ（62； 61）との間の接続を確立し、前記均等化体積（29）と高圧チャンバ（61； 62）との間の接続を遮断するように構成される、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項１２】
前記回転ダンパ（1）は、前記磁気粘性流体（6）の温度を捕捉するための温度センサ（34）及び／又は前記ダンパシャフト（3）の角度位置の測定値を捕捉するための角度センサ（40）及び／又は前記ダンパシャフト（3）上の回転力の特性値を捕捉するための荷重センサを備えることを特徴とする、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の回転ダンパ(1)。
【請求項１３】
少なくとも1つのセンサ装置（40）が設けられ、周囲の物体からの位置及び／又は距離（41）を捕捉するための少なくとも1つの位置及び／又は距離センサを含み、制御装置（7）が、センサ装置からのセンサデータに応じて回転ダンパを制御するように構成され、設定される、請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の回転ダンパ（1）を少なくとも1つ備え、制御装置（7）と、複数の相互接続された回転ダンパ（1）とを備える、装置（100）。
【請求項１５】
回転ダンパによって運動を減衰させる方法であって、前記回転ダンパは、少なくとも1つの磁場発生源と、磁性粘性流体を有し、ダンパシャフト（3）に接続された少なくとも一つの仕切ユニット（5）によって少なくとも2つのチャンバ（61,62）に細分されたダンパ体積と、を備え、ギャップ部（25〜27）が、前記仕切ユニット（5）と筐体（22〜24）との間に構成され、前記磁場発生源の制御可能な電気コイルは、磁場の強度によって減衰の強度を制御し、前記磁場発生源（8）の磁場は、前記磁場の強さに応じて前記ギャップ部の減衰の強さに同時に影響を及ぼすように、前記仕切ユニット（5）と前記筐体（22〜24）との間の実質的なギャップ部（25〜27）を通り、前記ギャップ部（27）のうちの少なくとも1つが減衰ギャップとして構成され、前記ギャップ部（25、26）のうちの少なくとも1つがシールギャップとして構成され、少なくとも1つの減衰ギャップ（25）がシールギャップよりも大きなギャップ高さを示す、ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術は、ダンパシャフトの旋回運動又は回転運動を減衰させることができる回転ダンパ又はローテーションダンパを多種多様に開示してきた。特に、必要な又は利用可能な回転角度又はピボット角度が制限される場合には、公知の回転ダンパの多くは、応用において十分に柔軟性がないか、又は必要な制動運動量が弱すぎるか、又は必要な回転速度が高すぎて、制動運動量を変化させることができないか、全く設定できないか、又は必要とされるほど速く設定することができない。
【０００３】
オイルおよび外部制御弁を含む回転ダンパは、従来技術である。要求されるスペースが小さいと、特に人工装具の場合だけでなく、他の用途においても、かなりの利点がある。これは、有効表面が小さいことを意味し、これが、適切な表面圧力、したがって力またはモーメントを発生させるために、作動圧力を増加させなければならない理由である（100バール以上）。これらのアクチュエータの欠点は、ギャップが可能な限り最高の圧力降下を提供し、この結果、シール効果が達成されるように、互いに相対的に移動する部品が高精度で製造されなければならないことである。互いに滑る組同士における、これらの狭いギャップ寸法および狭い公差は、油圧および機械的なベース摩擦／モーメントを増加させ、機能性および応答性に好ましくない影響を及ぼす。もう一つの結果は、高い機械的摩耗と短いサービス提供機関が予測されることである。これは、良好な公差／ギャップを達成するために好ましくは研磨されなければならない内側輪郭及び長方形又は変形された構成要素／シール縁部を含む傾向があるので、非常に高いコストを伴う。これらの輪郭、圧力を考えると、代替的にシール部材を取り付けることも、同様に、多くの作業およびコストを伴う。エッジ又は遷移部、例えば、軸方向の輪郭と半径方向の輪郭の間、をシールすることは、特に困難である。さらに、シールは、高いベース摩擦又はベース摩擦力及びモーメントをもたらす。
【０００４】
米国特許第6,318,522号B1には、自動車用の磁気シールを備えた回転ダンパを含むスタビライザが開示されている。スタビライザは、2つの回転ダンパを備え、各回転ダンパは、それぞれ外側に延びる2つのローブ（ベーン）を有するシャフトを備える。シャフトは、ベーンと共に旋回することができ、旋回角度は、筐体内で半径方向内向きに延びる楔形ガイドプレートによって制限される。外方に突出するベーンとガイドプレートとの間において、筐体には中空スペースまたはチャンバが設けられ、そのうちの2つはシャフトの旋回運動中に増加し、他の2つはそれに応じて減少する。チャンバは磁気粘性流体を含む。ガイドプレートの半径方向内側端部及びベーンの半径方向外側及び軸方向外側端部は、それらの上に配置された磁石として機能し、それらの磁場により半径方向内側、半径方向外側及び軸方向ギャップをシールして漏洩流を制限する。この結果、チャンバ間のシールに対する接触による摩耗を防止し、それらの耐用年数を増加させる。スタビライザの実際の減衰は、共役チャンバを相互接続するガイドプレート内のボアによって提供される。ボアには、2つのチャンバ内の差圧が予め設定されたばね力を超えると流路を開くばね付勢されたボールバルブが含まれている。したがって、米国特許第6，318，522 B1号は、それ自体が信頼に足る機能を有する低メンテナンススタビライザーを提供する。ギャップシールは意図した減衰力のために設計されているので、ベース摩擦が大きいという欠点がある。もう一つの欠点は、減衰力が不変であることである。
【０００５】
DE 10 2013 203 331 A1は、車両の車輪と車体との間の相対運動を減衰させるための磁気粘性流体の使用を開示している。複数の相互作用する歯車を含む歯車段が提供される。ギア段は磁気粘性流体で満たされている。ギア段からのドレンは、外部バルブに導かれ、そこで磁場が磁気粘性流体に作用し、その後、流体は、筐体の流入部に戻るように導かれる。欠点は、ギア段を備えた筐体が磁気粘性流体で満たされていることである。磁気粘性流体は、キャリア液中に微細に分布し、約1μm〜10μmの直径を示す磁気的に分極可能な粒子（カルボニル鉄粉末）の懸濁液である。このため、互いに相対的に移動する部品間のすべてのギャップ（回転ギアホイールと筐体間の軸方向ギャップ、歯面と筐体内部ボア間の半径方向ギャップ、ギア段の接触／噛み合い歯形間のギャップ）は、磁性粒子の最大値よりも大きくなければならない。磁場がなくても粒子が蓄積して大きなクラスタを形成したり、磁場の影響を受けて連結したりして大きなカルボニル鉄単位が蓄積したりするので、実際の目的のためには、ギャップを数倍大きくしなければならない。不適切なギャップは、詰まり／焼き付きの原因となり、または（コーティングされた）粒子が粉砕されて無用となる。その重大な欠点は、これらの強制的に必要とされるギャップが、特に100バールを超える圧力を達成しなければならない場合に、非常に強い漏洩流をもたらすことである。これは、高度に効果的な減衰を妨げる。高い減衰値を達成するためには、全てのギャップをシールしなければならず、これには多くの作業が必要であり、高価であり、場合によっては技術的に不可能である。したがって、例えば、2つのインボリュート歯形の間のロールオフギャップは、実質的にシールすることが不可能である。鉄系液体と共に複雑な形状を示す歯車の高圧・高気密シールは、大量生産において経済的に不可能である。ギャップが米国特許第6，318，522 B1号に開示されているように磁石によってシールされる場合、弱い力の減衰は、高いベース摩擦のために十分に機能しないであろう。高いベース運動量のために、大きな回転力のみが、良好な応答性での減衰を実現できる。このため、磁気粘性流体と組み合わせたDE 10 2013 203 331 A1の構造原理は、小さいおよび大きい力またはモーメントによる減衰のための調整を柔軟に行う安価な回転ダンパの製造には適していない。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、ダンパシャフトの減衰における柔軟性を実現し、高い力および弱い力および回転力の十分な減衰を可能にし、構造が簡単である、特に安価な回転ダンパを提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第6,318,522号公報
【特許文献２】独特許第 10 2013 203 331号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この目的は、請求項1に記載の特徴を有する回転ダンパによって解決される。本発明の好ましい特定の実施形態は、従属請求項の主題である。本発明のさらなる利点および特徴は、例示的な実施形態の一般的な説明および説明から得ることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による回転ダンパは、筐体と、当該筐体に回転可能に収容されたダンパシャフトと、筐体内の変位装置と、少なくとも1つの磁場発生源とを備える。変位装置は、作動流体として磁気粘性流体を有するダンパ体積を有し、これにより、筐体に対するダンパシャフトの回転運動の減衰に影響を及ぼすように作動することができる。前記変位装置は、ダンパ体積またはダンパ筐体内のダンパ体積を少なくとも2つの可変チャンバに細分する少なくとも2つの仕切ユニットを備え、仕切ユニットのうちの少なくとも1つは、筐体に接続された仕切壁を備える。仕切ユニットのうちの少なくとも1つは、ダンパシャフトに接続された仕切壁を備え、旋回ベーンとして構成されることが好ましい。半径方向には、筐体に連結された仕切ユニットとダンパシャフトとの間に（第１の）（半径方向の）ギャップ部またはギャップが構成されている。第1のギャップ部は、実質的に軸方向に延びている。半径方向において、ダンパシャフトに連結された仕切ユニットと筐体との間には別の（又は第2の）（半径方向の）ギャップ部が構成されている。他のまたは第2のギャップ部は、少なくとも軸方向のかなりの部分にわたって延びている。軸方向において、ダンパシャフトに連結された仕切ユニットと筐体との間には少なくとももう1つの（又は第3の）（軸方向の）ギャップ部が構成される。これ（すなわち、第3のギャップ部）は、少なくともかなりの部分にわたって半径方向に延在する。磁場発生源の磁場の少なくとも実質的な部分は、前記ギャップ部のうちの少なくとも2つを通過する。磁場発生源は、磁場の強度に影響を及ぼすための少なくとも1つの制御可能な電コイルを含む。このようにして、減衰の強度、好ましくはシールの強度に影響が及ぼされる。特に、磁場発生源の磁場のかなりの部分は、少なくとも2つのギャップ部を通過し、同時に、磁場の強度に依存して、少なくとも2つのギャップ部に影響を及ぼす。
【００１０】
各ギャップ部は、別個のギャップとして構成されてもよく、または2つ以上のギャップ部は、1つの共有ギャップの一部であってもよい。
【００１１】
各ギャップ部は、延長方向または曲線方向の長さを有し、延長方向または曲線方向を横切るギャップ高さを示す。純粋に軸方向のギャップ部は、半径方向および／または周方向に延びている。ギャップの高さは軸方向に延びている。純粋な半径方向のギャップ部は、軸方向に、またオプションとして周方向にも延在する。
【００１２】
次いで、第1および第2のギャップ部は、特に、軸方向に実質的に延在し、ギャップ高さは、半径方向に実質的に延在することが好ましい。第3のギャップ部は、ギャップ高さが実質的に軸方向に延びるように軸方向のギャップ部として構成されることが特に好ましい。しかし、ギャップ部は、半径方向および／または周方向に実質的に延在する。
【００１３】
ギャップまたはギャップ部は、それぞれ、構成が直線的であってもよい。代替的に、各ギャップ部は、1つ以上の屈曲部を示してもよく、または屈曲ギャップ領域のみから構成されてもよい。
【００１４】
本発明による回転ダンパは多くの利点を有する。本発明による回転ダンパの大きな利点は、2つ以上のギャップ部、好ましくは全てのギャップ部が、磁場発生源の磁場によって必要に応じてシールされるという事実にある。これにより、ギャップまたはギャップ部を、弱いベース摩擦を提供するのに十分なギャップ高さを示すように構成することができる。磁場がアクティブである間、高レベルのシールが、高減衰値を可能にするために達成され続ける。漏れを防ぐために特に低いギャップ高さを選択する必要はない。漏洩はギャップ寸法（ギャップ高さ）で防がれるのではなく、磁気シールで防がれる。磁場の調節可能な強度は、減衰強度を適応的に対応することを可能にする。
【００１５】
制御可能な電気コイルは、磁場を所望の強度に設定する際の柔軟性を提供する。このようにして、所望の強度における減衰が設定される。同時に、この方法では、特に、シールの強度は、少なくとも2つのギャップ、特に、すべての半径方向および軸方向ギャップに対して設定される。磁場が弱いとベース摩擦が弱く、相対圧力や回転力が強いとシールが強くなる。したがって、減衰特性だけでなく、シール特性も影響されるので、提供される特性の変動範囲は、従来技術のものよりもはるかに高くすることができる。
【００１６】
実際には、既存のベース運動量と減衰運動量とを加算した制動運動量が作用する。ベース運動量と減衰運動量の両方は、有効な（時間的に依存し、時間的に制御可能な）磁場によって影響を受ける。減衰すべき力とモーメントが弱い場合、磁場の強度が小さくてもベース摩擦（ベース運動量）が小さくなる。減衰すべき力とモーメントが強い場合、磁場の強度が大きいほど、ベース摩擦（ベース運動量）が大きくなる。強いベース運動量は、それに対応して強い制動運動量が与えられると応答性に悪影響を及ぼさない。特に、中間動作範囲（特に正確には中央）におけるベース運動量に対する制動運動量の比は、2：1よりも高く、好ましくは5：1よりも高く、特に好ましくは10：1よりも高い。
【００１７】
純粋な油回路における従来のシールの場合、選択されるギャップ寸法は、高レベルのシールを得るために特に小さくなければならない。これは同時に、アイドリング時に高いベース運動量をもたらし、それに対応してシールに高い摩耗をもたらす。これは、本発明によれば防止される。
【００１８】
特に好ましい構成では、各ギャップ部はギャップとして構成される。ギャップは、部分的に互いに接合するか、または互いに別々に構成されてもよい。次に、ギャップ部という用語は、本出願においてギャップという用語に一貫して置き換えることができる。
【００１９】
好ましい構成では、磁場発生源の磁場のかなりの部分が、筐体と少なくとも1つの仕切ユニットとの間の対向する端部に形成された少なくとも1つの、特に2つの軸方向ギャップ部を通過し、横方向軸方向ギャップをシールする。軸方向ギャップ内に存在する磁気粘性粒子は、そこを通過する磁場を介して相互連結され、高圧でも効果的で完全なシーリングを得る。代替的または追加的に、磁場は、ダンパシャフトに接続された仕切ユニットと筐体との間の少なくとも1つの半径方向ギャップ部またはギャップに印加されてもよく、その結果、磁場がアクティブである場合、この半径方向ギャップ（ギャップ部）も同様にシールされる。
【００２０】
好ましい特定の実施形態では、ギャップ部のうちの少なくとも1つは、減衰ギャップとして構成され、ギャップ部のうちの少なくとも1つは、シールギャップとして構成される。少なくとも1つの減衰ギャップは、好ましくは、シールギャップよりも（かなり）大きなギャップ高さを示す。減衰ギャップのギャップ高さは、特に、シールギャップのギャップ高さのサイズの少なくとも2倍又は少なくとも4倍又は少なくとも8倍である。シールギャップのギャップ高さは、10μmより大きく、特に20μmより大きく、好ましくは約20μmと50μmとの間であることが好ましい。しかしながら、減衰ギャップのギャップ高さは、好ましくは100μmより大きく、さらに好ましくは250μmより大きく、さらに好ましくは200μm〜2mmのギャップ高さである。有利な構成では、減衰ギャップのギャップ高さは、（約）500μm〜1mmであってもよい。
【００２１】
基本的に、ギャップ部のすべてが減衰に寄与または影響する。減衰ギャップ（より大きなギャップ高さを有する）を通る流れは、作用する制動運動量の正確な調整を行うために、制御装置によって効果的に制御されてもよい。大きなギャップ高さを有する減衰ギャップは、対応する大きな体積流を運ぶことを可能にする。
【００２２】
好ましくは、磁場発生源は、少なくとも1つの電気コイルを含む。また、磁場発生源の磁場を形成するために2個、3個以上の電気コイルを用いることもできる。磁場発生源が少なくとも1つの永久磁石を含むこと、または少なくとも1つの永久磁石が磁場発生源に帰属することも可能である。
【００２３】
好ましい特定の実施形態では、ダンパシャフトに接続される仕切壁の軸方向端部の両方が、それぞれ、筐体と仕切壁との間に（前面）軸方向ギャップ部を備えて構成される。好ましくは、磁場発生源の磁場の少なくとも実質的な部分は、筐体と仕切壁との間の軸方向ギャップ部の両方を通過し、2つの（前面の）軸方向ギャップ部をシールする。これらのギャップ部は、第3のギャップ部および第4のギャップ部を形成する。次に、両前面の軸方向ギャップは磁場でシールされる。また、流れの制御は、これらのシールギャップにおける磁場の強度を制御することによっても影響され得る。しかし、流れは、1つ以上の減衰ギャップまたは減衰ギャップ部によって決定的に影響される。
【００２４】
また、非矩形の仕切ユニットを用いることも可能である。仕切ユニットは、例えば半円形であってもよく、筐体内の対応する半球形の収容部に収容されてもよい。また、（部分的または主に）軸方向に延び、（部分的または主に）垂直方向に延びるギャップまたはギャップ部が存在してもよい。本発明においては、2つのギャップ部は、連続したギャップ内の異なる整列部分を意味すると理解することもできる。
【００２５】
好ましくは、2つの電気コイルが設けられ、これらのコイルは、特に、各々がダンパ体積に隣接して配置される。好ましくは、1つの制御可能な電気コイルが、1つの軸方向ギャップにそれぞれ関連付けられる。特に、1つの制御可能な電気コイルの各々は、軸方向ギャップの近傍で軸方向外側に収容される。
【００２６】
全ての構成において、磁場は、ギャップ部のうちの少なくとも1つに対して横方向に延びることが好ましい。特に、磁場は、少なくとも2つ、3つ以上のギャップ部を横切って延びる。ギャップ断面を横切って延びる磁場は、特に強い効果を達成する。この場合、磁場はギャップ部に垂直に向けられてもよい。あるいは、磁場は、ギャップ部を通って傾斜して延在してもよい。
【００２７】
少なくとも1つの半径方向ギャップ部は、減衰ダクトとして構成され、ダンパシャフトに接続された仕切ユニットと筐体との間に半径方向に配置されることが好ましい。また、少なくとも1つの軸方向ギャップ部が、減衰ダクトとして構成され、ダンパシャフトに接続された仕切ユニットと筐体との間に軸方向に配置されることも可能であり、好ましい。
【００２８】
特に好ましくは、軸方向ギャップおよび半径方向ギャップの両方が、磁場発生源の磁場によってシールされる。
【００２９】
好ましくは、磁場発生源の磁場の少なくとも実質的な部分は、減衰ダクトを通過する。特に好ましくは、磁場発生源の磁場の少なくとも実質的な部分は、全てのギャップ部を通過する。磁場の「実質的な部分」は、特に、10％を超える割合、好ましくは25％を超える割合を意味すると理解される。
【００３０】
いずれの構成においても、少なくとも1つのギャップ部を機械的なシールによってシールすることも可能である。このシールの目的は、空間間の物質移動および圧力損失／圧力降下を防止または制限することである。このようなメカニカルシーラントは、シーリングリップ、シーリングストリップ、ガスケット、プロファイルガスケット、ブラシシール、またはOリングもしくはクワドリングなどの機械的シールであってもよい。例えば、筐体に連結された仕切ユニットとダンパシャフトとの間に延びるギャップ部は、メカニカルシーラントによってシールされ、一方、ダンパシャフトに連結された仕切ユニットと、筐体との間のギャップ部と、軸方向ギャップ部は、所望の減衰を設定するために磁場発生源の磁場を受ける構成でもよい。
【００３１】
いずれの構成においても、筐体は、第1および第2の端部と、これらの端部の間の中央部とを備えることが特に好ましい。特に、中央部分は、2つ以上の別個のセクションから構成されてもよい。特に、2つの端部のうちの少なくとも1つは、それぞれ1つの電気コイルを収容してよく、特に2つの端部の双方に電気コイルが収容されてよい。コイルの軸は、特に、ダンパシャフトに対して実質的に平行に配向される。これにより、磁場発生源の磁場により高レベルのシールを得ることができるコンパクトな構造を実現する。
【００３２】
好ましくは、筐体は、100を超える比透磁率を示す磁気伝導性材料から少なくとも実質的に構成される。比透磁率は、特に500以上または1000以上である。筐体は、全体、または実質的に、または少なくとも実質的な部分がそのような材料から成ることが可能である。特に好ましくは、ダンパ体積に隣接する筐体セクションのうちの少なくとも1つは、磁気伝導性材料から成る。
【００３３】
好ましくは、（別個の）リングが、筐体内の電気コイルに軸方向に隣接して配置される。リングは、特に、電気コイルとダンパ体積との間に軸方向に配置される。
【００３４】
リングおよび／または電気コイルは、実質的に、またはほぼ完全に、または完全に、ダンパ体積よりも半径方向外側に配置されることが可能である。好ましくは、リングは、軸方向に隣接し、筐体の中央部分に隣接する。これらの構成において、リングは、少なくとも実質的に、または全体的に、10未満の比透磁率を示す材料からなることが好ましい。リング材料の比透磁率は、特に5未満またはさらに2未満である。従って、リングは、好ましくは、磁場を通さない材料からなる。リングは、例えば、オーステナイト鋼から成ることができる。このリングの材料は、磁場発生源の磁場の短絡が確実に防止される透磁率を示している。これらの構成では、リングは、特に、平ワッシャまたは中空シリンダとして構成される。
【００３５】
他の構成では、リングおよび／または電気コイルは、（実質的に）筐体の中央部分に隣接しないように配置される。リングおよび／または電気コイルが、さらに半径方向内向きに、および／または少なくとも部分的に、または完全にダンパ体積に隣接して配置されることが可能であり、かつ好ましい。リングは、中空円筒として、特に中空円錐台として構成することができる。この場合、リングは、径方向外側に向かって、径方向内側よりも薄い壁厚を示す構成とすることができる。この場合、リングの断面は傾斜配向を示す。これらの構成において、リングは、好ましくは、磁気伝導性材料からなる。そして、リング材料の比透磁率は、好ましくは10を超え、特に好ましくは50を超え、特に100を超えることが好ましい。この構成は、電気コイルの領域における（軸方向）ギャップ部を通る漏洩を確実に防止することを可能にするので、非常に有利である。リングは、好ましくは、中空円筒形の内部を有する円錐台の形状を示し、磁気伝導性材料からなる。ダンパ体積に横方向に隣接するコイルの配置は、特に十分に強い磁場が作用することで、コイルの領域における漏洩を防止する。
【００３６】
すべての構成において、前面上の軸方向ギャップの磁気シールは減衰を増加させる。さらに、磁気粘性流体の移動による軸方向ギャップ内の圧力損失が防止される。
【００３７】
全ての構成において、ダンパシャフトと筐体との相対旋回運動により、1つのチャンバから他のチャンバへの少なくとも1つの（減衰）ギャップを介して磁気粘性流体を搬送することが特に好ましい。
【００３８】
ダンパシャフトには、周方向に2つ以上の仕切ユニットが分散配置されることが可能であり、好ましい。さらに、2つ以上の仕切ユニットが、対応するように、筐体において周方向に分散配置されることが好ましい。好ましくは、ダンパシャフトに接続された1つの仕切ユニットは、筐体に接続された仕切ユニットと相互作用する。仕切ユニットの複数のペアは、最大有効制動運動量を増加させることを可能にする。
【００３９】
1つの仕切ユニットのみがダンパシャフト上に構成され、1つの仕切ユニットのみが筐体上に構成される場合、ダンパシャフトと筐体との間の最大可能旋回角度は、通常は360°未満または（ほぼ）360°に相当する。2つの仕切ユニットをそれぞれ使用する場合、最大旋回角度は180°まで（および通常はわずかに小さい）である。したがって、ダンパシャフトと筐体に4つの仕切ユニットがある場合、原則として90°未満または90°までの旋回角度が可能である。高い制動運動量が要求され、制限された旋回角度のみが要求される場合には、適切な回転ダンパを簡単な手段を用いて設けることが可能である。
【００４０】
適切な数の仕切ユニットが与えられると、対応する数のチャンバまたはチャンバ対が形成され、その一部は旋回運動で高圧チャンバを形成し、他の部分は低圧チャンバを形成することが好ましい。次いで、高圧チャンバと低圧チャンバとは、好適な接続ダクトを介して相互接続され、個々の高圧チャンバと対応する個々の低圧チャンバとの間に常に圧力補償を提供することが好ましい。理論的には、すべての高圧チャンバ（低圧チャンバ）で常に同一の圧力が作用するため、回転ダンパ全体の有効性は、これらの接続ダクトによって影響されない。しかしながら、適切な接続ダクトは、もし補償が行われれば、機能性および許容誤差を改善することを可能にすることが分かった。
【００４１】
好ましい構成では、均等化体積を有する均等化装置が提供される。均等化装置は、特に、漏洩および／または温度補償を可能にするために役立つ。均等化装置は、温度が変化する場合に体積補償を提供することを可能にする。さらに、適切な均等化体積によって、機能に悪影響を及ぼすことなく長期間にわたる漏洩損失の補償が可能になるため、より長時間にわたる機能性を確保することができる。
【００４２】
上述のすべての好ましい実施形態および上述の構成において、均等化体積は、バルブユニットを介して2つのチャンバ（高圧側および低圧側）に接続される。バルブユニットは、好ましくは、均等化体積と低圧チャンバとの間に接続を確立し、均等化体積と高圧チャンバとの間の接続を遮断するように構成される。単純な構成では、この機能は、バルブユニットの複動バルブによって提供され、隣接するチャンバ内で、均等化体積内よりも高い圧力が優勢である場合に、バルブユニットの両方のバルブが閉じる。これにより、該当する低圧チャンバ内の圧力が減少または増加すると、自動的に、体積が均等化体積に移送され、または体積が均等化体積から移送される。
【００４３】
好ましい構成では、均等化装置の一部またはその一部は、ダンパシャフトの内部に収容される。これにより、実装スペースが節約される。特に、ダンパシャフトは、その内部に中空空間を備えていてもよい。中空空間は、好ましくは、ダンパシャフトの（少なくとも）1つの軸方向端部からアクセス可能である。特に、中空空間の少なくとも一部または中空空間全体が、円形または均等に構成された中空円筒として形成される。好ましくは、分割ピストンのための軌道は、中空空間または中空シリンダ内に構成されて、空気チャンバまたは流体チャンバを、特にMRFで満たされた均等化容積から分離する。均等化体積は、好ましくは、少なくとも1つのチャンバを有する少なくとも1つの接続ダクトに接続されて、例えばMRFの温度変動または漏洩損失における体積補償を提供する。
【００４４】
すべての構成および特定の実施形態において、ダンパシャフトは、一体として構成されてもよい。好ましい構成では、ダンパシャフトは、2つのピースまたは3つのピースまたは複数のピースで構成される。好ましくは、2つ、3つ以上の部品は、互いに回転不能に接続されるか、または連結されることができる。また、上述したようにダンパシャフトの中空部（中空軸）に均等化装置を収容する構成においては、中空軸と軸方向に連結されて回転不能に連結された接合シャフトが設けられていることが好ましい。接合シャフトと中空軸は、好ましくは、互いに軸方向にねじ止めされてもよい。
【００４５】
いずれの構成においても、少なくとも1つのダクトが、内部から筐体表面に延びることが好ましく、このダクトは、少なくとも1つのチャンバで内部に接続され、例えばカバーによって外方端部で閉じることができる。その後、必要に応じて外部の均等化装置を外部から接続することができる。ダンパシャフトの内部に存在し得る中空空間は、挿入物で満たされてもよい。
【００４６】
好ましくは、筐体は、少なくとも1つのセンサ、特に少なくとも1つの角度センサ及び／又は少なくとも1つの変位センサを備える。好ましい構成では、絶対角度センサまたは変位センサおよび／または相対角度センサまたは変位センサを設けることができる。次に、例えば、粗い精度の絶対センサは、移動に追従しながら、常に近似値を提供し、次いで、相対センサは、正確な値を取得し、それを使用することができる。この結果、例えばスイッチオフの場合、最初の始動制御のために、常に「ほぼ」正確な値が存在する。
【００４７】
筐体、特に筐体の外面には、好ましくは、ダンパシャフトと相互作用し、仕切壁をロックアウトさせることなく効果的な回転角度リミッターを提供する少なくとも1つのメカニカルストッパーが設けられる。これは、構成要素の強度の機械的設計を容易にする。
【００４８】
全ての構成において、磁気粘性流体の温度を捕捉するための温度センサを提供することが好ましい。このような温度センサは、回転ダンパが磁気粘性流体の温度に依存せずに常に同じ性能を示すように、現在の温度に適した制御を提供することを可能にする。
【００４９】
いずれの構成においても、磁気粘性流体の減衰回路は、完全に筐体内に配置されることが特に好ましい。これにより、特にシンプルでコンパクトな構造が可能となる。
【００５０】
好ましくは、角度センサが、ダンパシャフトの角度位置の測定値を捕捉するために設けられる。これにより、角度依存制振制御が可能になる。例えば、減衰が増加した状態は、終端位置の近くに設定されてもよい。
【００５１】
いずれの構成においても、ダンパシャフト上の回転力の特性値を捕捉するための荷重センサを提供することが好ましい。これは、例えば、利用可能なダンパ移動を最適に利用するための、不可に依存した制御を可能にする。
【００５２】
全ての構成において、少なくとも1つのセンサデバイスが、周囲の物体からの位置及び／又は距離を捕捉するための少なくとも1つの位置及び／又は距離センサを含むことも好ましい。制御装置は、好ましくは、センサ装置からのセンサデータに応じて回転ダンパを制御するように構成され、設定される。
【００５３】
本発明による装置は、上述した少なくとも1つの回転ダンパを備える。このような装置は、機械として、または、例えば、巻取り装置、スプール機、織機、または他の機械として構成されてもよい。他の機械およびシステムとの使用も可能であり、好ましい。したがって、本発明による装置は、自動車のドア装置または安全ステアリングコラムとして構成することができる。本発明による装置は、相対的に移動可能な2つのユニットと、上述した少なくとも1つの回転ダンパとを備える。
【００５４】
好ましい特定の実施形態では、装置は、制御装置と、複数の相互接続された回転ダンパとを含む。
【００５５】
特に、複数の互いに連結された回転ダンパを有する装置は、多種多様な用途を可能にする。
【００５６】
すべての構成で、回転ダンパはさまざまな用途に使用できる。本発明による回転ダンパの重要な利点は、変位装置が作動流体として磁気粘性流体を含むという事実にある。したがって、磁場発生源の磁場は、リアルタイム、すなわちミリ秒単位（10または20ms未満）で制御装置によって制御および設定することができ、したがって、ダンパシャフトに印加される制動運動量もリアルタイムで設定される。
【００５７】
回転ダンパは、変位装置を備える。変位装置は、ダンパシャフトと回転変位構成要素とを備える。ダンパシャフトの回転運動を減衰させることができる（モニターされ、制御される）。変位装置は、作動流体として磁気粘性流体を含む。少なくとも1つの制御装置が割り当てられている。さらに、少なくとも1つの電気コイルをそれぞれ含む少なくとも1つの磁場発生源が設けられる。磁場発生源は、制御装置を介して制御することができ、磁気粘性流体は、ダンパシャフトの回転運動を設定および調整するための磁場を介して影響を受けることができる。
【００５８】
このような回転ダンパは、装置において非常に有利である。一つの利点は、変位装置が作動流体として磁気粘性流体を備えることである。その結果、磁場発生源の磁場は、リアルタイム、すなわちミリ秒単位（10または20ms未満）で制御装置によって制御および設定することができ、したがって、特定の制動運動量を作用させようとした場合に、ダンパシャフトに加えられる制動運動量もリアルタイムで設定される。回転ダンパの構造は、シンプルでコンパクトであり、必要とされる部品の数が少ないため、製造コストが安く、装置に組み込むことができる。
【００５９】
本発明による回転ダンパの構造は、シンプルかつコンパクトであり、必要とされる部品の数が少ないため、（大バッチ）シリーズ生産においても製造コストが安価な回転ダンパを提供することができる。すべての構成において、磁場発生源が少なくとも1つの（追加の）永久磁石を備えることが可能であり、かつ好ましい。永久磁石は、例えば特定レベルのベース運動量を生成または提供するために、目標とする静磁場を生成することを可能にする。この永久磁石の磁場は、磁場発生源の電気コイルによって意図的に増幅または弱められ、その結果、磁場は0〜100％の間で所望のように設定および調整され得ることが好ましい。これは、好ましくは0％から100％の間に設定することもできる制動運動量をもたらす。磁場をオフにしたり、低い値に下げたりすると、弱い、または非常に弱いベース運動量を生成することが可能である。
【００６０】
電気コイルの少なくとも1つの磁気パルスによって永久磁石の磁化を永久的に変化させることが可能であり、好ましい。このような構成では、永久磁石は、永久磁石の磁場強度を永久的に変化させるように、コイルの磁気パルスの影響を受ける。この場合、永久磁石の永久磁化は、磁場発生装置の磁気パルスによってゼロと永久磁石の残留磁気の間の任意の値に調整することができる。磁化の極性も変化させることができる。永久磁石の磁化を設定するための磁気パルスは、特に1分未満、好ましくは1秒未満、特に好ましくは10ミリ秒未満である。
【００６１】
パルスの効果は、磁場の形状および強度が永久磁石内に永久的に維持されることである。磁場の強度および形状は、磁場発生装置の少なくとも1つの磁気パルスによって変化させることができる。減衰された交流磁場は永久磁石を減磁することができる。
【００６２】
変化可能な磁化を示すこのような永久磁石に適した材料は、例えばAlNiCoであるが、同等の磁気特性を示す他の材料も同様に使用することができる。また、磁気回路の全体又は一部を永久磁石の代わりに強い残留磁化（高残留磁化）を示す鋼合金から製造することができる。
【００６３】
永久磁石を用いて、所望の磁場強度を設定するためにコイルの動磁場が重畳されることで生成された永久静磁場を発生させることができる。コイルの磁場は、所望のように磁場強度の現在値を変化させるために使用されてもよい。あるいは、別々に制御される2つのコイルを使用してもよい。
【００６４】
いずれの構成においても、永久磁石は、少なくとも部分的に、保磁力が1kA／mを超え、特に5kA／mを超え、好ましくは10kA／mを超える硬磁性材料からなることが好ましい。
【００６５】
永久磁石は、少なくとも部分的に、1000 kA／m未満、好ましくは500 kA／m未満、特に好ましくは100 kA／m未満の保磁力を示す材料からなることができる。
【００６６】
全ての構成において、少なくとも1つのエネルギー蓄積装置を設けることが好ましい。エネルギー蓄積装置は、特に、再充電可能である。エネルギー蓄積装置は、特に可動式であり、回転ダンパ上に配置されるか、または回転ダンパに組み込まれてもよい。エネルギー蓄積装置は、例えば、蓄電池またはバッテリとして構成されてもよい。
【００６７】
また、回転ダンパは、例えば自動車ドア又は自動車のテールゲート、ガルウイングドア又はフード（ボンネット）の回転運動を減衰させるように、2つの構成要素間の回転運動を減衰させるように働くこともできる。また、回転運動を減衰させるために機械に使用することもできる。
【００６８】
ここで説明する回転ダンパは、構造が極めてコンパクトであり、製造が極めて安価である。磁気粘性流体による磁気シールは、高レベルのシール効果を達成することを可能にする。100bar 以上の高い最大圧力が達成可能である。
【００６９】
本発明による回転ダンパ内の力の経路は、電気コイルに印加される電流によって、連続的に、可変的に、かつ非常に高速に制御されてもよい。
【００７０】
ドアなどの回転運動を減衰させるために回転ダンパを使用する場合は、開閉時にドアを減速させるためのギアボックスは不要である。実現可能な高い制動運動量により、ドアの回転運動を直接減衰させることができる。これにより、ドアの感度、触覚特性を向上させる。
【００７１】
回転ダンパは、好ましくは、回転ダンパまたは装置を設定および調整するため、および／またはその動作を記録するために、コンピュータにリンクされてもよい。そして、理想的な設定と調整がコンピュータでプログラムされる。
【００７２】
また、レバーによって、回転運動と直線運動との間、または他の運動形態への運動変換を提供することもできる。また、地雷保護シートでの使用も可能である。
【００７３】
本発明は、多種多様な装置に使用することができる。一般に使用される任意のリニアダンパは、装置または装置の部品と直接的または間接的に接続される本発明による回転ダンパに置き換えられる。回転ダンパは、例えば、ピボット点に取り付けられ、脚部に動作可能に連結されてもよい。好ましくは、回転ダンパは、旋回部の支持点でもある。これにより、非常にコンパクトで安価な構造が得られる。このような平坦な構造の回転ダンパは非常に有利である。
【００７４】
ばねは、他の部品と機能的に接続された、ねじりばね、コイルばね、板ばね、または空気ばね／ガスばねであってもよい。
【００７５】
それは、調節可能であり、特に互いに対して制御可能である装置の2つの構成要素の間に配置される回転ダンパを有する装置において使用されてもよい。構成要素の一方は、構成要素の第1の側面と他方の側面とに連結され、他方の側面は、回転ダンパを介して構成要素の互いに対する制御された減衰、完全な分離、または相対的回転の調節を可能にする。これにより、様々な異なる条件に設定するのに適した能動装置が提供される。好ましくは、2つの半体は、電流が０の状態で（例えば、永久磁石または磁場回路内の残留磁束密度によって）結合され、電流によって所望に応じて分離される。
【００７６】
本発明による特徴は、複雑な輪郭および輪郭遷移の場合であっても、ほとんど技術的労力およびコストを伴わずに、高い圧力降下を達成することを可能にする。
【００７７】
本発明による別の回転ダンパは、筐体と、少なくとも1つの磁場発生源と、ダンパシャフトに接続された少なくとも1つの仕切ユニットによって少なくとも2つの（可変）チャンバに細分され、磁気粘性流体を備えるダンパ体積とを備える。仕切ユニットと筐体との間にはギャップ部が形成される。少なくとも1つの制御可能な電気コイルを有する少なくとも1つの磁場発生源が構成される。筐体、磁場発生源および仕切ユニットは、磁場発生源の磁場が仕切ユニットと筐体との間の本質的なギャップ部を流れるように構成および設置される。減衰の強さは、特に、磁場の強さに依存して調整される。
【００７８】
好ましくは、少なくとも1つの仕切ユニットが、筐体に接続されて設けられる。ギャップ部は、特に、磁場発生源の磁場が流れることができる仕切ユニットとシャフトとの間に構成される。
【００７９】
シャフトに接続される仕切ユニットは、特に、旋回ベーンとして構成される。
【００８０】
半径方向減衰ギャップおよび2つの軸方向シールギャップが、旋回ベーンと筐体との間に構成されると有利である。
【００８１】
回転ダンパによって運動を減衰させるための本発明による方法は、回転ダンパが、少なくとも1つの磁場発生源と、ダンパシャフトに接続された少なくとも1つの仕切ユニットによって少なくとも2つのチャンバに細分され、磁気粘性流体を備えるダンパ体積とを備えることを提供する。仕切ユニットと筐体との間にはギャップ部が形成される。磁場発生源の磁場は（必要に応じて）仕切ユニットと筐体との間の本質的なギャップ部を通って流れ、減衰に影響を及ぼし、特に減衰の強度を設定し、調節する。磁場発生源は、少なくとも1つの制御可能な電気コイルを含み、磁場の強度によって減衰強度を制御する。制御された磁場は、ギャップ部で同時に作用する。これは減衰を制御するだけでなく、同様にシーリング強度を制御し、ベース運動量を変化させる。したがって、弱磁場強度の場合、ベース運動量はかなり低くなる。
【００８２】
基本的に、MRFでギャップをシールするための永久磁石は、米国特許第6，318，522 B1号に記載されているように任意の場所に取り付けることができる。この場合、1つの永久磁石または複数の永久磁石を使用してもよい。基本的には、これらは、機械的（ゴム）シール部材と同様に機能する。これは、旋回する構成要素や内部圧力領域を含む旋回構成要素においても機能する。このシールは、長方形の表面に対しても実行可能である。このようなシールは、磁気回路のほぼ「中央」に組み込まれなければならない電気コイルでは、容易には不可能であるか、または不可能である。好ましくは、加圧されていない領域で、固定ケーブルを使用し、巻き取り部分のように丸くされる。したがって、特に、可能な限り少数の電気コイルによって１以上のギャップまたは全てのギャップに影響を及ぼすように意図される場合、永久磁石の場合よりも取付けがはるかに複雑になる。本発明では、コイルは圧力を受けず、正常に巻くことができる。全体として、構造は非常に簡単で、製造が安価である。さらに、ベース運動量は、発生した磁場の強さとともに変化する。磁場が非常に低い場合、または磁場がない場合、ギャップが大きいため、摩擦は非常に低く設定される。
【００８３】
すべての構成において、旋回角度は、仕切ユニットの数量またはベーンの数量によって変えることができる。1つの仕切ユニットの場合、約300度の旋回角度が達成される。2つの仕切ユニットは、旋回角度は約120°であり、4つのベーンでは約40°である。分割単位が多ければ多いほど、伝達可能な運動量は高くなる。
【００８４】
また、2つ以上の仕切ユニット（旋回ベーン）を直列接続、すなわちカスケード接続することも可能である。1つの仕切ユニットで、約300°の旋回角度が可能である。第2の回転ダンパの筐体に出力軸を連結することにより、第2回転ダンパの出力シャフトを600度回転させることができる。したがって、300度を超える角度を必要とする用途では、旋回角度を増大させることができる。これは、適切な入れ子によって、実装スペースを節約することを実現することができる。
【００８５】
本発明のさらなる利点および特徴は、添付の図面を参照して以下に説明される例示的な実施形態の説明から得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明による回転ダンパを備えた車のドア。
【図２】本発明による回転ダンパを備えたフィットネス装置。
【図３】本発明による回転ダンパの断面詳細図。
【図４】本発明による回転ダンパの概略断面図。
【図５】本発明による別の回転ダンパの断面図。
【図６】本発明による回転ダンパの別の例示的な実施形態の断面詳細図。
【図７】図6の回転ダンパの断面図。
【図８】別の回転ダンパの一部を示す図。
【図９】図8のＥ−Ｅ線に沿った断面図。
【図１０】図9の拡大詳細図。
【図１１】磁場曲線が挿入された本発明による回転ダンパの断面図。
【図１２】磁場曲線が挿入された図11の回転ダンパの別の断面図。
【図１３】本発明による回転ダンパの概略断面図。
【図１４】回転ダンパ用ダンパシャフトの別の図。
【図１５】さらに別の回転ダンパの一部を示す図。
【図１６】本発明による別の回転ダンパの概略断面図。
【図１７】トーションバーを含む本発明による回転ダンパを示す図。
【図１８】本発明による別の回転ダンパの断面詳細図。
【図１９】図18の回転ダンパの断面図。
【図２０】図18の回転ダンパの長手方向断面図。
【図２１】図18の回転ダンパの代替実施形態。
【発明を実施するための形態】
【００８７】
図1は、本発明の例示的な実施形態を示しており、ここでは車両、特に自動車のドア101であり、ドア101は、旋回継手において、開位置と閉位置との間のドア101の動きを減衰させることができる本発明による回転ダンパ1を備えている。構成によっては、回転ダンパ1をピボット軸に直接取り付けることができる。あるいは、回転ダンパ1を、機械的運動を介して互いに旋回する部品に接続することも可能である。
【００８８】
図2は、脚伸展機として構成されたエクササイズ機300を示す。エクササイズ中、エクササイズ中の人は、座席305上に位置し、それぞれの膝から脚を伸ばすことによって脚レバー309を持ち上げる。脚レバー309は、作動部材301として働き、座席305に旋回可能に取り付けられる。旋回運動は、回転ダンパ1によって減衰させることができる。回転ダンパ1は、例えば、図1及び図2にすでに示されており、以下において他の図を参照してより詳細に説明される回転ダンパである。
【００８９】
図3は、図1の例および図2の例において原理的に適用される回転ダンパの断面詳細図を示している。回転ダンパ1は、互いに対して旋回運動可能に構成された筐体12およびダンパシャフト3を有する。ダンパシャフト3は、滑り軸受44によって筐体12内に回転可能に支持されている。この筐体12は、第1の端部22と反対側の端部である第2の端部24と、これらの間に存在する中央部23と、の3つの部分または筐体部品によって構成されている。各領域の各部品は、それぞれ、取付の際に互いに接続される別個の構成要素である。あるいは、3つの筐体部品または領域が、1つの単一構成要素の一部であるか、または2つの構成要素を形成することが可能である。
【００９０】
2つの端部22、24は、それぞれ、減衰に必要な磁場を発生させる役割を果たす円周状の電気コイル9を収容する。回転ダンパ1の内部空間は、ダンパ体積60を提供する。筐体内には仕切ユニット4，5を備える変位装置2が構成されている。仕切ユニット4および5は、ダンパ体積60を2つ以上のチャンバ61および62に仕切る。仕切ユニット4は、仕切壁として構成されており、筐体12に固定的に接続されている。仕切ユニット5も同様に仕切壁または旋回ベーンとして構成され、ダンパシャフト3に固定的に接続される。また、仕切ユニット5は、ダンパシャフト3と一体に形成されていることが好ましい。ダンパ体積60は、磁気粘性流体6で満たされている。ダンパ体積60は、筐体部22内のシール28によって外側にシールされている。旋回運動が発生すると、仕切ユニット4および5は、磁気粘性流体（MRF）が一方から他方のチャンバに部分的に流れるように、ダンパ体積内に含まれるMRFを変位させる。
【００９１】
筐体部22内の磁場発生源8は、電気コイル9から成り、更に、筐体部22内に収容され、各々が環状構成である、少なくとも一つの永久磁石39を備えていてもよい。。この例示的な実施形態では、2つの端部には、電気コイル9が設けられており、オプションとして永久磁石39も設けられている。永久磁石39は、特定の磁場強度を提供し、この磁場強度は電気コイル9を介して変調され、キャンセルまたは増強され得る。
【００９２】
2つの仕切ユニット4は、筐体からダンパ体積60内に半径方向内側に突出する。仕切ユニット4は、仕切壁を形成し、ダンパシャフトから半径方向外側に突出する2つの仕切ユニット5も構成された、ダンパシャフト3の実現可能な回転運動を画定する。ダンパシャフト3を回転させることにより、仕切壁5が旋回し、旋回ベーンが形成される。
【００９３】
この例示的な実施形態における電気コイル9は、半径方向外側に比較的遠くに配置され、軸方向内側に、磁気的を通さず、またはほとんど通さず、磁場曲線を形成する役割を果たすリング20によって仕切られる。リング20は中空の円筒形状を有する。
【００９４】
仕切ユニット5は、図5および図14の説明においてより詳細に説明される接続ダクト63を示す。
【００９５】
図4は、簡単に構成された回転ダンパ1の断面を示す。変位装置は、筐体からダンパ体積60内へ半径方向内向きに延びるただ1つの（単一の）仕切ユニット4を備える。筐体の内部にはダンパシャフト3が回転可能に収容されており、そこから再び半径方向外側に延びる仕切ユニット5は1つである。仕切壁としての変位装置2の仕切ユニット4，5は、ダンパ体積60を2つのチャンバ61，62に可変に細分する。ダンパシャフトが時計回り方向に回転すると、チャンバ61の容積は減少し、チャンバ62の容積は拡大されるが、逆回転運動は、チャンバ61の容積をそれに対応するように拡大させる。
【００９６】
図5は、各々が筐体およびダンパシャフト3に取り付けられた2つの仕切ユニットを有する別の例示的な実施形態の断面図を示す。仕切ユニット4，5は対象に配置されており、ダンパシャフト3をほぼ180°旋回運動させることができる。仕切ユニット4，5の間には、2つのチャンバ61，61a，62，62aがそれぞれ形成されている。ダンパシャフト3が時計回りに回転すると、チャンバ61、61aは高圧チャンバを形成し、チャンバ62、62aは低圧チャンバとなる。
【００９７】
2つの高圧チャンバ61，61a間の圧力補償を行うために、チャンバ61，61a，62，62a間に適当な接続ダクト63が設けられている。
【００９８】
仕切ユニット5の径方向外側端部と基本的に円筒状のダンパ体積60の内周部との間には、減衰ダクト17として機能する径方向ギャップ27が形成されている。また、仕切ユニット4の径方向内側端部とダンパシャフト3との間には径方向ギャップ26が構成されている。ギャップ26は、ダンパシャフト3の滑らかな回転を可能にし、磁気粘性粒子がギャップ26の近くのダンパ体積60内の磁気粘性流体中に詰まるのを確実に防止するような寸法である。この目的のために、ギャップ26は、磁気粘性流体中の粒子の最大直径よりも少なくとも大きいギャップ高さを有している。
【００９９】
10μmから30μm程度の大きさのような、大きいサイズのギャップ26は、通常、ギャップ26を通るかなりの漏洩流を引き起こす。これは、チャンバ61、62それぞれにおける高圧の蓄積を効果的に防止する。本発明によれば、これは、少なくとも制動運動量が作用する場合に、ギャップ26が磁気粘性的にシールされるように、ギャップ26にも同様に磁場が印加されることで防止される。これにより、信頼性の高いシールが可能となり、圧力損失を大幅に抑制することができる。
【０１００】
図6は、本発明による回転ダンパ1の別の例示的実施形態を示す。回転ダンパ1は、筐体12に回転自在に支持されたダンパシャフト3を有している。ダンパシャフト3または筐体のそれぞれは、互いに対して旋回可能な接合部11および13に接続されている。
【０１０１】
ダンパ体積60は、図5による例示的な実施形態の場合と同様に、仕切ユニット4および5によってチャンバ61および62に細分される。
【０１０２】
この場合も、筐体12は、3つの筐体部または筐体部品からなり、軸方向外側に筐体部品は、それぞれ必要な磁場を発生させるための1つの電気コイル9を受け入れる。
【０１０３】
電源接続部16は、回転ダンパ1に電気エネルギーを供給する。センサデバイス40は、角度位置を捕捉する役割を果たす。さらに、センサデバイスは、磁気粘性流体の温度の測定値を捕捉することができる。信号は、センサ線48を介して送信される。
【０１０４】
仕切ユニット4は、筐体12内に静止して収容され、好ましくは、取り付けの際に筐体に挿入され、筐体に固定的に接続される。仕切ユニット4の領域における磁気的短絡を防止するために、仕切ユニット4と筐体部分22、24との間に絶縁体14を設けることが好ましい。
【０１０５】
図6は、キャップ35によって外側に閉じられた空気室32を備える均等化装置30を示す。空気室32には、空気室32を均等化体積29から分離する分割ピストン34が内向きに続く。均等化体積29は磁気粘性流体で満たされ、温度変動の補償を提供する。さらに、均等化体積29は、動作中に生じる漏洩損失のためのリザーバとして働く。
【０１０６】
図7は、図6の回転ダンパの断面図を示しており、ここで、対向する仕切ユニット4および5の対が、ダンパシャフト3にそれぞれ取り付けられた筐体内に配置されている。各仕切ユニット4、5の間には、チャンバ61、61aとチャンバ62、62aとのそれぞれがダンパ体積60内に形成されている。仕切ユニット4、5のペアを挿入することにより、有効な回転力を2倍にすることができる。均等化体積29は、ダクト36を介して接続される。
【０１０７】
ダクト36は、仕切ユニット4の縁部においてダンパ体積60内に案内され、その結果、ダンパシャフト3と筐体12との間の最大旋回運動の場合であっても、均等化体積29との接続が提供される。この構成では、均等化体積は、空気室32に適切な圧力を加えることによって、予備的に、最大動作圧力より低い圧力がかけなければならない。予備的な圧力は、コイルばねのような機械的要素によって加えることもできる。
【０１０８】
図8は、本発明による回転ダンパ1の別の例示的な実施形態の断面図を示しており、この回転ダンパ1は、それぞれ筐体またはダンパシャフト3に接続された一対の仕切ユニット4および5を順に備えている。この場合も、図8に図示されていない2つの電気コイルが設けられている。これらのコイルは、それぞれ、断面平面の前後に配置されているからである。
【０１０９】
筐体内壁と仕切ユニット5の半径方向外側端部との間には、半径方向外側のギャップ27が形成され、このギャップに適当な磁場が減衰のために印加される。ギャップ26は、仕切ユニット4の各内端と、磁場によってシールされるダンパシャフト3との間に、半径方向内側に形成される。
【０１１０】
前述の例示的な実施形態とは異なり、均等化体積は、中央に接続される。均等化体積29は、ダクト36を介して仕切ユニット4の内部に接続される。
【０１１１】
図9は、図8の断面E - Eを示し、図10は、図9の拡大詳細を示し、ダクト36は、図10に概略的に描かれ、複動バルブユニットであるバルブユニット31が配置されたダクトと接続される。バルブユニット31は、ダクトの両端に2つのバルブヘッド31aを備える。シール33は、該当するバルブヘッド31aがその弁座内に配置されるときにシールの役割を果たす。ダクト36は中間領域に開口している。
【０１１２】
より高い圧力が優勢である側では、バルブユニット31のバルブヘッド31aは、該当する弁座に押し込まれる。他方では、これにより、バルブヘッド31aが弁座から持ち上げられ、ダクト36への、したがって均等化体積29への自由な流れの接続を可能にする。これにより、温度変動を補正することができる。さらに、漏れ損失が発生すると、磁気粘性流体が均等化体積からダンパ体積内に移送される。
【０１１３】
この構造の利点は、均等化体積が常に回転ダンパの高圧側ではなく低圧側に接続されているため、均等化体積は2、3または4または5バールの比較的低い予備的な圧力しか必要としないことである。この構成は、シールにかかる荷重および応力を低減し、長期安定性を向上させる。均等化体積が高圧側に接続されている場合は、100bar 以上の予備的な圧力が有効である。
【０１１４】
図11及び図12は、異なる断面を示す回転ダンパ1の断面図を示す。図11は、筐体に接続された仕切ユニット4を断面で示す断面図である。筐体側部22，24と仕切壁4との間の磁気絶縁体は磁力線の挿入曲線を引き起こす。磁力線は、仕切ユニット4の内端とダンパシャフト3との間の半径方向内側のギャップ26を通過し、そこでギャップを確実にシールする。磁場をオフにすると、減衰が減少し、ベース摩擦が弱くなる。
【０１１５】
図11による部分では、ピボット軸を支持するための滑り軸受44と、内部をシールするためのシール28とを認識することもできる。
【０１１６】
図12は、回転ダンパ1の断面を示しており、この断面は、ダンパシャフト3と、それに連結された仕切ユニット5とを貫通している。なお、反対側のダンパシャフト3に連結された仕切ユニット5の他方は断面ではない状態で示されている。図12はまた、磁力線の曲線を例示的に示す。仕切ユニット5と収納部22，24との間の軸方向のギャップ25が磁場によって封止されていることが明らかになる。さらに、仕切ユニット5の径方向外側端部と筐体との間の径方向ギャップ27も磁場にさらされているので、磁気粘性粒子は相互に連結し、このギャップを封止する。
【０１１７】
図13は、回転ダンパ1の縮尺通りではない別の概略断面を示しており、上半分はダンパシャフト3とそれに接続された仕切ユニット5の断面を示し、下半分は筐体に接続された仕切ユニット4の断面を示している。磁力線は例示的に描かれている。仕切ユニット4とダンパシャフトとの間には、好ましくは約10〜50μmの間のギャップ高さを示す狭いギャップ26がある。軸方向において、仕切ユニット4は、側方筐体部に密接して位置する。仕切ユニット5と筐体12との間には、径方向のギャップ27があり、2つの軸方向前面には、それぞれ軸方向のギャップ25がある。
【０１１８】
原則として、軸方向ギャップ25は、半径方向ギャップ27よりもかなり低いギャップ高さを示す。軸方向ギャップ25のギャップ幅は、径方向ギャップ26のギャップ幅と同様であることが好ましく、約10〜30μmであることが好ましい。径方向ギャップ幅27は、好ましくはかなり大きく、好ましくは約200μm〜2mm、特に好ましくは約500μm〜1mmである。
【０１１９】
ダンパシャフト3が旋回するにつれて、チャンバの体積は減少し、他のチャンバの体積は増加する。磁気粘性流体は、一方のチャンバから他方のチャンバへギャップ27を実質的に通過しなければならない。このギャップ27は減衰ダクト17として機能する。図13から明らかなように、磁力線は減衰ダクト17を通過し、その中に可変の流動抵抗を発生させることができる。
【０１２０】
軸方向ギャップ25も同様に、ダンパシャフト3のみを通って案内されないように、その磁場が十分に強くされたとき、磁場によってシールされる。磁場の強さが増加すると、磁場全体がダンパシャフト3を通って案内されなくなり、軸方向ギャップ25を軸方向にも通過し、したがって、強さが増加すると、軸方向ギャップ25全体をシールすることが分かった。適切な電界強度は、それに応じてシールする。
【０１２１】
上述したように、この場合、磁気を通さないリング20は、電気コイル9における磁気的短絡を防止する役割を果たす。
【０１２２】
図14は、2つの仕切ユニットを備えたダンパシャフト3の異なる図を示しており、仕切ユニット5，5aは対称構造を示すように対角線上に対向している。図14は、2つの対向するチャンバ61および61aと、チャンバ62および62aとのそれぞれを相互接続する2つの接続ダクト63を示す。2つの高圧チャンバと2つの低圧チャンバとの間の圧力補償を可能にする一方で、高圧チャンバと低圧チャンバとの圧力交換または流体交換は、減衰ダクト17を介してのみ可能である。
【０１２３】
図15は、別の回転ダンパ1の断面を示す。この回転ダンパは特に構造が小さい。図15の回転ダンパ1は、全ての例示的な実施形態において採用されてもよく、その構造は基本的に同じである。筐体に接続された仕切ユニット4は、断面図で見ることができる。筐体側部22，24と仕切壁4との間の磁気絶縁体14は、図11と同様に磁力線の曲線を生じさせる。磁場がオフにされると、減衰は再び減少し、弱いベース摩擦が生じる。リング20は、仕切ユニット5の領域における横方向軸方向ギャップ26の安全なシールを確実にするために、磁気を通す構成とされる。十分な磁場強度があれば、シールは安全に得られる。再び、図11に示すように、旋回軸を支持するための滑り軸受44と、内部をシールするためのシール28とが認められる。
【０１２４】
電気コイル9は、ダンパ体積の領域内に放射状に配置されている。旋回ベーンの領域において、中空シリンダを備えたリング20の円錐台形状は、横方向軸方向ギャップ26の確実にシールする。磁気を通す材料から成るリング20は、旋回ベーンそれぞれの仕切ユニット5の領域における軸方向のシールギャップ26の確実なシーリングを引き起こす。
【０１２５】
図16は、図7と同様の変形例を示しており、ここでも、2つの仕切ユニットが、それぞれ、筐体およびダンパシャフト3に取り付けられている。このように対称に配置された仕切ユニット4，5により、ダンパシャフト3をほぼ180°旋回運動させることができる。仕切ユニット4，5のそれぞれの間には、2つの高圧チャンバと2つの低圧チャンバがそれぞれ形成されている。仕切ユニット4および5は、流れの剥離を防止し、したがって磁気粘性流体からの望ましくない堆積物を防止するように、丸く、流れを最適化するように構成される。均等化体積29を含む均等化装置30も設けられる。図17は、最後に、回転ダンパ1がトーションバーの形状のばねをさらに備える別の例示的な実施形態を示す。ダンパシャフトは、一方の側部と筐体と他方の側部とに連結され、互いに対する構成要素の相対運動または相対回転は、回転ダンパ1を介して減衰されるように制御されることができるようになっている。構成要素は、調整可能であり、完全な分離のために提供されてもよい。これは、異なる条件に対して設定および調整され得る有効な装置を提供する。
【０１２６】
さらに、図17のダンパシャフト3は中空である。例えばトーションバーの形状のばねは、ばね47のばね力によってリセットできるようにダンパシャフトの内部に配置されている。
【０１２７】
図18は、別の回転ダンパ1の断面詳細図を示しており、回転ダンパ1は、基本的に、例えば図3の回転ダンパと同じように動作する。したがって、可能な限り同じ参照番号が使用され、前述の説明は、図18〜図20の回転ダンパ1にも同じように適用される。ただし、説明が逆であるか、補足的であるか、または図面が何か異なることを示す場合を除く。図21は、図18による回転ダンパ1の変形例を示す。
【０１２８】
図18の回転ダンパ1は、同様に、互いに対して旋回運動可能に構成された筐体12とダンパシャフト3とを備えている。ダンパシャフト3は、ローラベアリング44によって筐体12内に回転可能に支持されている。ダンパシャフト3は、その全体が、図20を参照して説明されるように、3つの部分で構成される。
【０１２９】
筐体12は、第1端部22とその他端部に存在する第2端部24とを備え、その間に中央部23が配置されている。両端部はまた、ねじ孔を有する外部筐体部品22aを収容する。半径方向外側の筐体部分22aは、参照番号線の端部の領域に凹部を有する非円形の結合輪郭70を示している。円周上に配置された複数の凹部は、非円形の連結輪郭を形成し、さらなる構成要素との回転不可能な連結を可能にする。
【０１３０】
2つの端部22、24は、それぞれ、減衰に必要な磁場を発生させる役割を果たす円周方向の電気コイル9を収容する。
【０１３１】
全ての例示的な実施形態におけるように、磁場は制御可能である。すべての例示的な実施形態および構成におけるように、より強い磁場は、より強い減衰（制動動作）を生成する。同時に、より強い磁場はまた、ギャップ25、26、および27のより良好なシールを達成する（図13の概略図を参照）。逆に、すべての例示的な実施形態および構成は、より弱い磁場により弱い減衰（制動動作）の設定および調整を提供する。同時に、ギャップ25〜27におけるシール効果は、より弱い磁場ではより弱くなる。これは、磁場なしで作用するより低いベース運動量をもたらす。ギャップ25〜27のシール効果は、磁場を印加しない場合には低い。これにより、従来技術では不可能であった広い設定範囲を提供することができる。与えられた旋回角度内又は作業領域内の最小回転力（又は最小制動作用）に対する最大回転力（又は最大制動作用）の比は、非常に大きく、従来技術のものよりも大きい。
【０１３２】
しかし、従来の回転ダンパでは、高い最大回転力を発生させなければならない場合には、最小回転力は既に高い。その理由は、高い作動圧力の場合を含め、信頼性のある、または少なくとも十分なシールを保証するように、ギャップのシールが構成されなければならないからである。逆に、アイドル時に低い制動運動量を有するように設計された回転ダンパでは、シールが低い摩擦を生成するように構成されるので、弱い最大回転力しか達成されない。有効圧力が高い場合、これは、最大限可能な回転力を強く制限するかなりの漏洩流を引き起こす。
【０１３３】
回転ダンパ1の内部空間は、ダンパ体積を提供する。筐体内には仕切ユニット4，5を備える変位装置2が構成されている。仕切ユニット4および5は、ダンパ体積60を2つ以上のチャンバ61および62に仕切る。仕切ユニット4は、仕切壁として構成されており、筐体12に固定的に接続されている。仕切ユニット5も同様に仕切壁または旋回ベーンとして構成され、ダンパシャフト3に固定的に接続される。また、仕切ユニット5は、ダンパシャフト3と一体に形成されていることが好ましい。ダンパ体積60は、磁気粘性流体6で満たされている。ダンパ体積60は、筐体部22内のシール28によって外側にシールされている。旋回運動が発生すると、仕切ユニット4および5は、磁気粘性流体（MRF）が一方から他方のチャンバに部分的に流れるように、ダンパ体積内に含まれるMRFを変位させる。接続ダクトまたは均等化ダクト63は、チャンバ61と61aとの間の圧力補償に役立つ。適切な第2の接続ダクト63a（図20参照）は、チャンバ62と62aとの間の圧力補償に役立つ。
【０１３４】
また、図18の後方端部は、圧縮性流体が均等化装置30内に充填されるバルブ66を示している。特に窒素が使用される。バルブ66は、例えば、ねじ込み式の頂部またはキャップに組み込まれてもよい。
【０１３５】
図18の前方端部は、内部の旋回ベーンを損傷から保護するために実行可能な旋回範囲を機械的に制限するメカニカルストッパー64を、回転ダンパ1の筐体12の外側に示している。
【０１３６】
筐体部22内の磁場発生源8は、ここでは、各々が環状であり、筐体部22内に収容された電気コイル9から構成されている。この例示的な実施形態では、両端部には電気コイル9が設けられている。コントローラは、磁場強度を予め決定することができる。
【０１３７】
2つの仕切ユニット4は、筐体からダンパ体積60内に半径方向内側に突出する。仕切ユニット4は、仕切壁を形成し、ダンパシャフトから半径方向外側に突出する2つの仕切ユニット5も構成された、ダンパシャフト3の実現可能な回転運動を画定する。ダンパシャフト3を回転させることにより、仕切壁5が旋回し、旋回ベーンが形成される。チャンバ61、61aは、それに応じて縮小されるか（図19参照）、再び増大される。
【０１３８】
図19はまた、（そのすべてを）必ずしも実現する必要はないかもしれないが、より速い充填および排出を達成するためにプロトタイプに挿入された4つの空気逃がし弁を示している。
【０１３９】
また、図20が示すように、この例示的な実施形態における電気コイル9は、半径方向に比較的遠く外側に配置され、磁気を通さずまたはほとんど通さず、磁場曲線を形成する役割を果たすリング20によって、軸方向内側に画定される。リング20は、特に中空の円筒形状を有する。
【０１４０】
図20による完全な長手方向断面において、ダンパシャフト3の内部に収容された均等化装置30が示されている。均等化装置30は、MRFで満たされた均等化体積29を備え、この均等化体積29は、移動可能に配置された分割ピストン34によって空気室32から分離されている。空気室32および分割ピストン34および均等化体積29は、ダンパシャフト3の内部全体にある中空円筒状の引受空間30aの内部に収容される。中空シリンダ30aは、軸方向外方端部において、バルブ66を有する頂部によって閉じられている。この構成により、略円筒状の回転ダンパ1から突出する部品が極めて少なく、特にコンパクトで省スペースな構造が可能となる。これにより、設置と応用に関するオプションの範囲が広がる。
【０１４１】
図18〜図20では、均等化装置30は、カバー71によって閉じられているダクト72とダクト（図示せず）を介して接続されている。これにより、外部の均等化装置30を任意に連結し、内部に挿入部材を挿入して中空シリンダ30aの容積を大幅に充填することができる。これは、例えば、特に広範囲の温度補償を可能にする。また、多少の漏れが発生しても、特に長い稼働時間を確保することができる。
【０１４２】
図20は、中空シャフト3a、接合シャフト3bおよび突起3cからなる三つに分かれているダンパシャフト3を明確に示している。3つの部品は、互いに回転不能に連結されている。また、ダンパシャフト3を2つの部品で構成したり、1つの部品のみで構成することも可能である。
【０１４３】
図21は、結合された外部の均等化装置30を有する、図18〜図20による例示的な実施形態の変形例を示す。さらなる構成要素は、同一であってもよい。図18による回転ダンパ1は、実質的にカバー71を取り外し、図示された外部均等化装置にねじ止めすることを可能にする。内部では、空気または流体チャンバ32は、MRFで満たされた均等化体積29から分割ピストン34によって分離されて構成される。
【０１４４】
中空シリンダ30aの内部には、容積を空隙充填するために挿入部材67が収容されている。
【０１４５】
図21による例示的な実施形態では、2つの角度センサ68および69も同様に取り付けられる。角度センサ６８は、より低い精度で絶対角度位置を測定し、角度センサ６９は、より高い精度で相対角度位置を測定する。これにより、丈夫で信頼性が高く、しかも高精度で動作する高精度センサシステムを提供することができる。
【０１４６】
全体として、有利な回転ダンパ1が提供される。MR流体（MRF）および隣接する構成要素の温度によって誘起される体積膨張の補償を可能にするために、適切な均等化体積を提供することが有用である。
【０１４７】
特定のケースでは、単一のアクチュエータまたは回転ダンパ当たり約50mlのMRFが必要であり、従って、システム全体で約150mlである。予備加圧部材は、好ましくは、約75barで予備的に加圧された窒素体積である。
【０１４８】
この例では、有効断面積が0．315mm2のコイルワイヤを使用した。400の巻数は、抵抗が16オームで約65％のケーブル充填率を示した。ワイヤ径を大きくすると、磁場の変化する速度をより速くすることができる。
【０１４９】
好ましくは、仕切壁又は旋回ベーンの軸方向クリアランスが設定される。アクチュエータの故障のない機能のためには、筐体に対する旋回ベーン5の軸方向位置を中心にして調節することが有利である。この目的のために、例えば、ダイヤルゲージによって中央位置に移動されるねじ付き調節カラーを使用することができる。
【０１５０】
特定のケースでは、MRF が75ml MRF（より僅かに少ない） の充填量まで充填された。充填のために、MRFは、均等化体積を通して充填されてもよい。旋回ベーンの往復運動によって、MRFはチャンバ61、62（圧力空間）内に分配され、任意の空気溜まりを上方に搬送することができる。その後、システムに窒素（約5bar）で予備的な圧力をかけることができる。その後、筐体12の外側の脱気ネジ65を開いて、閉じ込められた空気を逃がすことができる。最後に、窒素チャンバ32は、試験装置における初期試験のために30バールに予備加圧された。
【０１５１】
最適化の目的のために、アクチュエータを負圧環境に持ち込んで、空気溜まりをより良く排気することができる。
【０１５２】
高圧は、メカニカルシールなしで得られる。回転ダンパ1は、製造コストが安く、丈夫で耐久性がある。
【０１５３】
この特定の例では、試験リグでの制動運動量は210Nmより大きかった。このユニットは、従来技術よりも、構造が小さく、重量が少なく、費用効果が高い。
【０１５４】
30msより小さいスイッチング時間が可能であり、実証されている（全負荷ステップ変化）。
【０１５５】
制動運動量は、必要に応じて可変である。機械的に可動する部品は必要ない。制御は、単に電流または磁場を変化させることによって行われる。
【０１５６】
メカニカルシールがないことにより、かなりの利点が得られる。このようにして、0．5Nm以下の非常に低いベース運動量を達成した。これは、制動運動量だけでなく、シールのシール効果も同時に制御することによって達成される。全体として、この例ではわずか数ワットの非常に低い電力消費である。
【０１５７】
回転ダンパ1は、種々の技術的装置に使用することができる。用途は、例えば、車両、特に自動車、例えば、ステア・バイ・ワイヤ・システム又はブレーキ、アクセル、又はクラッチ・ペダルにおいても実現可能である。適切な回転ダンパ1は、これらのシステムに設置されることができる。寸法は、加えるべき所望の力およびモーメントに適合させることができる。
【符号の説明】
【０１５８】
1    回転ダンパ
2    変位装置
3    ダンパシャフト
3a    中空軸
3b    中継軸
4    仕切ユニット、仕切壁
5    仕切ユニット、仕切壁
6    磁気粘性流体
7    制御機器
8    磁場発生源
9    電気コイル
10    磁場
11    接続（12）
12    2の筐体
12a    外側筐体部分
13    接続（3）
14    絶縁
15    油圧線
16    電源接続
17    減衰ダクト
19    3，9の軸
20    12のリング
22    第1の端部
23    中心領域
24    第2の端部
25    ギャップ、軸方向ギャップ
26    ギャップ、半径方向ギャップ
27    ギャップ、半径方向ギャップ
28    3でシールする
29    均等化体積
30    補償装置
30a    中空筒
31    バルブユニット
31a    バルブヘッド
32    空気室
33    シール
34    分割ピストン
35    キャップ
36    ダクト
37    蓄電装置
39    永久磁石
40    センサ装置
41    距離
42    23のシール
43    中間領域
44    軸受
45    荷重センサ
46    アーム
47    ばね、トーションバー
48    センサライン
52    バルブユニット
53    移動方向
54    蓄圧器
55    矢印方向
60    ダンパ体積
61    チャンバ
62    チャンバ
63    接続ダクト
63a    第2接続ダクト
64    メカニカルストッパ
65    脱気スクリュー
66    窒素弁
67    挿入部材
68    センサ
69    センサ
70    非円形結合輪郭
71    カバー
72    ダクト
100    装置
101    ドア
300    運動器具
301    操作部材
302    制御機器
305    シート
309    レバー
【図１】
0006924513.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006924513.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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