DE60309265T2

DE60309265T2 - Magnetorheologischer Kolben mit Kern

Info

Publication number: DE60309265T2
Application number: DE60309265T
Authority: DE
Inventors: Saiman Centerville Lun; Ilya Miamisburg Lisenker
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2023-09-16
Also published as: EP1408253B1; EP1408253A2; DE60309265D1; EP1408253A3; US6655511B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Kolbendämpfer und im spezielleren einen magnetorheologischen (MR) Kolben.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmliche Kolbendämpfer beinhalten MR-Dämpfer mit einem Zylinder, der ein MR-Fluid enthält, und mit einem MR-Kolben, der mit dem Zylinder in gleitendem Eingriff steht. Das MR-Fluid strömt durch eine Öffnung des MR-Kolbens. Indem das MR-Fluid in der Öffnung einem veränderlichen Magnetfeld ausgesetzt wird, das durch Zuführung eines veränderlichen elektrischen Stroms zu einer elektrischen Spule des MR-Kolbens generiert wird, wird der Dämpfungseffekt des MR-Fluids in der Öffnung verändert, wodurch eine variierbar gesteuerte Dämpfung der relativen Bewegung zwischen dem MR-Kolben und dem Zylinder geschaffen wird. Zur Anpassung an sich verändernde Betriebsbedingungen wird in für einschlägige Fachleute bekannter Weise der elektrische Strom verändert. Ein Stab weist ein erstes Ende auf, das an dem oberen Ende des MR-Kolbens angebracht ist, und ein zweites Ende, das sich über den Zylinder hinaus erstreckt. Der Zylinder und der Stab sind an getrennten Strukturen angebracht, um die relative Bewegung der beiden Strukturen zueinander entlang der Richtung des Kolbenhubs zu dämpfen.
Ein bekannter Entwurf beinhaltet einen MR-Kolben, der einen im wesentlichen ringförmigen, magnetisch erregbaren Durchgang (die oben beschriebene Öffnung) und einen magnetisch nicht erregbaren Durchgang (auch Nebenleitung genannt), der radial innen von dem magnetisch erregbaren Durchgang positioniert ist, aufweist. Der MR-Kolben beinhaltet einen einstückigen Kolbenkern aus einem maschinell bearbeiteten Stahlstab, eine elektrische Spule (auch als MR-Kolbenspule bezeichnet), die in einer um den Umfang herum verlaufenden Ausnehmung des Kolbenkerns angeordnet ist, eine obere und eine untere Kolbenplatte, die den MR-Kolbenkern longitudinal begrenzen, und einen Kolbenring, der den Kolbenkern und die Spule über den Umfang hinweg umgibt. Die Spule ist ein gewundenes Stück elektrisch isolierter Draht, wovon ein Ende an einer elektrisch isolierten Elektrode angebracht ist, die sich durch den Kolbenkern hindurch erstreckt, und wovon das andere Ende an dem Kolbenkern geerdet ist. Ein Kunststoffüberzug ist über den Kolbenkern gegossen und bedeckt auch die Wand des Elektroden/Spulendraht-Durchgangs des Kolbenkerns, um den Kolbenkern noch besser gegen die Spule zu isolieren und um die Elektrode durch das Zentrum des Durchgangs des Kolbenkerns anzuordnen. Eine weitere Kunststoffschicht ist über die Spule gegossen, um den Draht vor Beschädigung durch die Geschwindigkeit des MR-Fluidstroms in dem magnetisch erregbaren Durchgang zu schützen, welcher von einem longitudinalen Raum zwischen dem Kolbenring und der Kolbenkern/Spulenanordnung gebildet ist.
Die US 5878851 , welche die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 zeigt, die US 5277281 und die US 5632361 offenbaren Beispiele von magnetorheologischen Kolben nach dem Stand der Technik.
Benötigt wird ein verbesserter magnetorheologischer Kolben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 1 geschaffen.
In einem ersten Ausdruck einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein magnetorheologischer Kolben eine Spule des magnetorheologischen Kolbens (MR-Kolbenspule) und einen Kern des magnetorheologischen Kolbens (MR-Kolbenkern). Die MR-Kolbenspule hat eine Längsachse und hat einen Innendurchmesserabschnitt und einen Außendurchmesserabschnitt. Der MR-Kolbenkern beinhaltet voneinander getrennt ein oberes Kernstück, ein mittleres Kernstück und ein unteres Kernstück. Das mittlere Kernstück befindet sich longitudinal zwischen dem oberen Kernstück und dem unteren Kernstück und hat eine Umfangsoberfläche, welche radial innen von dem Innendurchmesserabschnitt der Spule positioniert ist. Die Spule ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück und dem unteren Kernstück positioniert.
In einem zweiten Ausdruck einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein magnetorheologischer Kolben eine MR-Kolbenspule und einen MR-Kolbenkern. Die MR-Kolbenspule hat eine Längsachse und hat einen Innendurchmesserabschnitt und einen Außendurchmesserabschnitt. Der MR-Kolbenkern beinhaltet voneinander getrennt ein oberes Kernstück, ein mittleres Kernstück und ein unteres Kernstück. Das mittlere Kernstück befindet sich longitudinal zwischen dem oberen Kernstück und dem unteren Kernstück und hat eine Umfangsoberfläche, welche radial innen von dem Innendurchmesserabschnitt der Spule positioniert ist. Die Spule ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück und dem unteren Kernstück positioniert. Bei dem oberen Kernstück, dem mittleren Kernstück und dem unteren Kernstück handelt es sich jeweils um ein Pulvermetall-Kernstück.
In einem dritten Ausdruck einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein magnetorheologischer Kolben eine MR-Kolbenspule, einen MR-Kolbenkern, eine nichtmagnetische Hülse und ein elektrisch isolierendes Spulenendstück. Die MR-Kolbenspule hat eine Längsachse und hat einen Innendurchmesserabschnitt und einen Außendurchmesserabschnitt. Der MR-Kolbenkern beinhaltet voneinander getrennt ein oberes Kernstück, ein mittleres Kernstück und ein unteres Kernstück. Das mittlere Kernstück befindet sich longitudinal zwischen dem oberen Kernstück und dem unteren Kernstück und hat eine Umfangsoberfläche, welche radial innen von dem Innendurchmesserabschnitt der Spule positioniert ist. Die Spule ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück und dem unteren Kernstück positioniert. Bei dem oberen Kernstück, dem mittleren Kernstück und dem unteren Kernstück handelt es sich jeweils um ein Pulvermetall-Kernstück. Die Hülse ist longitudinal durch das obere Kernstück und das untere Kernstück begrenzt und umgibt die Spule über den Umfang hinweg. Die Hülse hat eine der Spule zugewandte Innenoberfläche und hat eine Außenoberfläche, welche einen inneren Wandabschnitt eines magnetisch erregbaren Durchgangs bildet. Das elektrisch isolierende Spulenendstück ist longitudinal zwischen dem unteren Kernstück und der Spule angeordnet und mit diesen in Kontakt und ist longitudinal zwischen dem unteren Kernstück und dem mittleren Kernstück angeordnet und mit diesen in Kontakt.
In einem vierten Ausdruck einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein magnetorheologischer Kolben eine MR-Kolbenspule und einen MR-Kolbenkern. Die MR-Kolbenspule hat eine Längsachse. Der MR-Kolbenkern beinhaltet zumindest zwei getrennte Kernstücke, wobei es sich bei jedem der Kernstücke um ein Pulvermetall-Kernstück handelt, und wobei die Spule entsprechend positioniert ist, um zumindest einen Abschnitt von zumindest einem der Kernstücke über den Umfang hinweg zu umgeben.
Es lassen sich mehrere Nutzen und Vorteile von einem oder mehreren der Ausdrücke einer Ausführungsform der Erfindung ableiten. Das Vorsehen von zumindest zwei getrennten Stücken, welche den MR-Kolbenkern ausmachen, macht es möglich, einen herstellungsaufwendigeren, maschinell bearbeiteten Kolbenkern durch einen weniger herstellungsaufwendigen Kolbenkern mit zumindest zwei Kolbenkernstücken, beispielsweise mit zwei Kernstücken mit weniger aufwendig maschinell bearbeiteten bzw. nicht maschinell bearbeiteten Formen zu ersetzen. Das Vorsehen von einem oberen und einem unteren Kernstück, welche die Kolbenspule longitudinal umgeben, und das Vorsehen des mittleren Kernstücks mit einer Umfangsoberfläche, die radial innen von dem Innendurchmesser der Spule gelegen ist, oder das Vorsehen von zumindest zwei getrennten Kernstücken schafft eine Konstruktion, bei welcher es möglich ist, dass jedes Kernstück ein Pulvermetall-Kernstück ist, was Gesamtkosteneinsparungen für den Kolbenkern zur Folge hat. Das Vorsehen einer nichtmagnetischen Hülse zum Schutz des Spulendrahtes vor der Geschwindigkeit des MR-Fluids eliminiert den nach dem Stand der Technik erforderlichen Schritt des Vergießens der Spule. Das Vorsehen des elektrisch isolierenden Spulenendstücks und einer elektrisch isolierenden Beschichtung auf diesen Abschnitten des oberen Kernstücks und des mittleren Kernstücks eliminiert den Kunststoffüberzug nach dem Stand der Technik.
ZUSAMMENFASSUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen magnetorheologischen Kolbens.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
In der Zeichnung, auf welche nun Bezug genommen wird, zeigt 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen magnetorheologischen Kol bens 10. Ein magnetorheologischer Kolben ist auch als ein magnetorheologischer Dämpferkolben bekannt. Ein magnetorheologischer Kolben ist ein Bestandteil eines (nicht gezeigten) magnetorheologischen Dämpfers, und in einer Anwendung wird ein magnetorheologischer Dämpfer als Stossdämpfer für ein Automobil, ein Flugzeug oder ein Fahrzeug anderer Art verwendet. Eine andere Anwendung eines magnetorheologischen Dämpfers ist es, einen Bewegungswiderstand bei Trainingsausrüstungen wie etwa Treppensteigegeräten und Ruderapparaten zu schaffen. Eine weitere Anwendung eines magnetorheologischen Dämpfers ist es, eine Bewegungsisolierung für ein Gebäude, eine Brücke oder eine andere erdbebengefährdete Struktur zu schaffen. Eine zusätzliche Anwendung eines magnetorheologischen Dämpfers ist es, Vibrationen zu dämpfen, denen Fahrzeuge und Strukturen im Weltraum ausgesetzt sein können. Weitere Anwendungen bleiben dem Fachmann überlassen.
In einem ersten Ausdruck der in 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der magnetorheologische Kolben 10 eine MR-Kolbenspule 12 und einen MR-Kolbenkern 14. Die MR-Kolbenspule 12 hat eine Längsachse 16 und hat einen Innendurchmesserabschnitt 18 und einen Außendurchmesserabschnitt 20. Der MR-Kolbenkern 14 beinhaltet voneinander getrennt ein oberes Kernstück 22, ein mittleres Kernstück 24 und ein unteres Kernstück 26. Das mittlere Kernstück 24 ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück 22 und dem unteren Kernstück 26 angeordnet und hat eine Umfangsoberfläche 28, welche radial innen von dem Innendurchmesserabschnitt 18 der Spule 12 angeordnet ist. Die Spule 12 ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück 22 und dem unteren Kernstück 26 angeordnet.
In einem Beispiel des ersten Ausdrucks steht das mittlere Kernstück 24 mit dem oberen Kernstück 22 und dem unteren Kernstück 26 in Kontakt.
In demselben oder einem anderen Beispiel beinhaltet der magnetorheologische Kolben 10 auch eine obere Kolbenplatte 30, welche longitudinal oberhalb des oberen Kernstücks 22 angeordnet ist und mit diesem in Kontakt steht, und beinhaltet er eine untere Kolbenplatte 32, welche longitudinal unterhalb des unteren Kernstücks 26 angeordnet ist und mit diesem in Kontakt steht. In einer Variation sind die Kernstücke 22, 24 und 26 zwischen den Kolbenplatten 30 und 32 zusammengepresst. In demselben oder einem anderen Beispiel handelt es sich bei dem oberen Kernstück 22, dem mittleren Kernstück 24 und dem unteren Kernstück 26 um nicht maschinell bearbeitete Kernstücke. In einer Konstruktion handelt es sich bei dem oberen Kernstück 22 um ein monolithisches oberes Kernstück, bei dem mittleren Kernstück 24 um ein monolithisches mittleres Kernstück, und bei dem unteren Kernstück 26 um ein monolithisches unteres Kernstück.
In einer Ermöglichung des ersten Ausdrucks hat die Spule 12 einen oberen Endabschnitt 34 und hat das obere Kernstück 22 einen unteren Oberflächenabschnitt 36, der eine elektrisch isolierende Beschichtung 38 aufweist und der mit dem gesamten oberen Endabschnitt 34 der Spule 12 in Kontakt steht. In derselben oder in einer anderen Ausführungsform hat die Umfangsoberfläche 28 des mittleren Kernstücks 24 eine elektrisch isolierende Beschichtung 39 und steht mit dem gesamten Innendurchmesserabschnitt 18 der Spule 12 in Kontakt. Die Verwendung einer dünnen Isolationsbeschichtung eliminiert die Verwendung des Kunststoffüberzugs nach dem Stand der Technik und schafft mehr Raum für die Spule bzw. reduziert die fixe Länge. In einer alternativen Ausführungsform ist die Spule 12 auf einen (nicht gezeigten) Spulenträger aufgewickelt, welcher die Elektrode trägt, wobei der Spulenträger im Zuge der Zusammensetzung des Kerns gemeinsam mit dem Rest der Kernbestandteile zusammengesetzt wird, wodurch eine Handhabung der Kernstücke in der (nicht gezeigten) Aufwickelvorrichtung eliminiert wird.
In einer Konstruktion des ersten Ausdrucks handelt es sich bei dem oberen Kernstück 22, dem mittleren Kernstück 24 und dem unteren Kernstück 26 jeweils um ein Pulvermetall-Kernstück. Gemäß einer Materialauswahl besteht das Pulvermetall im wesentlichen aus einem Stahlpulvermetall. In einer Anwendung handelt es sich bei dem oberen Kernstück 22, dem mittleren Kernstück 24 und dem unteren Kernstück 26 jeweils um ein Pulvermetall-Kernstück mit geschliffener Oberfläche. Es sei angemerkt, dass durch die Verwendung von Pulvermetall für das obere Kernstück 22, das mittlere Kernstück 24 und das untere Kernstück 26 ein MR-Kolbenkern 14 geschaffen wird, und zwar ohne aufwendiges maschinelles Bearbeiten eines Stahlstabs, wie dies gemäß dem Stand der Technik erfolgt. Es sei ebenfalls angemerkt, dass sich durch die Verwendung von Kernstücken mit geschliffener Oberfläche das Aufeinanderstapeln der Anordnung besser kontrollieren lässt. In einer Variation beinhalten das obere Kernstück 22, das mittlere Kernstück 24 und das untere Kernstück 26 ausgerichtete und longitudinal verlaufende Abschnitte eines magnetisch nicht erregbaren Durchgangs (auch Nebenleitung genannt) 40. Es sei darauf hingewiesen, dass es schwierig ist, aus Pulvermetall einen einstückigen MR-Kolbenkern zu schaffen, welcher einen longitudinal verlaufenden Durchgang beinhaltet, der entsprechende Abmessungen aufweist, um als Nebenleitung in einem Fahrzeug-Stoßdämpfer zu fungieren. Es sei ebenfalls darauf hingewiesen, dass in einer Fahrzeug-Stoßdämpferanordnung der Abschnitt des magnetisch nicht erregbaren Durchgangs 40 in dem oberen Kernstück 22, wie in 1 gezeigt, konisch ist, um eine erforderliche Pulvermetall-Wandstärke für den Durchgang zu erreichen. In einer Modifikation ist eine Drosselplatte 42 zwischen dem unteren Kernstück 26 und der unteren Kolbenplatte 32 angeordnet, um den Fluss von magnetorheologischem Fluid (nicht gezeigt) in dem magnetisch nicht erregbaren Durchgang 40 zu begrenzen. In einer anderen Konstruktion handelt es sich bei den Kernstücken 22, 24 und 26 jeweils um ein schlagstranggepresstes Kernstück oder um ein geschmiedetes Kernstück. Weitere Anwendungen bleiben dem Fachmann überlassen.
In einer Anwendung des ersten Ausdrucks beinhaltet der magnetorheologische Kolben 10 auch eine nichtmagnetisch Hülse 44, die longitudinal durch das obere Kernstück 22 und das untere Kernstück 26 begrenzt ist und die Spule 12 über den Umgang hinweg umgibt. Gemäß einer Materialauswahl besteht die Hülse 44 im wesentlichen aus nichtmagnetischem, rostfreiem Stahl. In einer Modifikation hat die Hülse 44 eine der Spule 12 zugewandte Innenoberfläche und eine Außenoberfläche, welche einen inneren Wandabschnitt eines magnetisch erregbaren Durchgangs 46 bildet, dessen äußerer Wandabschnitt durch die Innenoberfläche eines Kolbenrings 48 gebildet wird, der an der oberen Kolbenplatte 30 und an der unteren Kolbenplatte 32 angebracht ist.
Der magnetorheologische Kolben 10 beinhaltet zusätzlich ein elektrisch isolierendes Spulenendstück 50, welches longitudinal zwischen dem unteren Kernstück 26 und der Spule 12 angeordnet und mit diesen in Kontakt ist und welches longitudinal zwischen dem unteren Kernstück 26 und dem mittleren Kernstück 24 angeordnet und mit diesen in Kontakt ist. In einer Variation hat das obere Kernstück 22 ein longitudinal verlaufendes, durchgehendes Loch 52, welches koaxial mit der Längsachse 16 der Spule 12 ausgerichtet ist, um einen Stab 54 aufzunehmen, welcher zumindest einen Abschnitt einer Elektrode 56 enthält. Die Spule 12 hat ein erstes Ende in elektrischem Kontakt mit der Elektrode 56 des aufgenommenen Stabs 54 und zwar durch einen Durchgang, welcher sich radial in das Spulenendstück 50 hinein erstreckt und sich longitudinal in das mittlere Kernstück 24 hinein erstreckt. In einer Modifikation hat die Spule 12 ein zweites Ende in elektrischem Erdungskontakt mit einem der Kernstücke, dem oberen Kernstück 22, dem mittleren Kernstück 24 oder dem unteren Kernstück 26.
In einem zweiten Ausdruck der in 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der magnetorheologische Kolben 10 eine MR-Kolbenspule 12 und einen MR-Kolbenkern 14. Die MR-Kolbenspule 12 hat eine Längsachse 16 und hat einen Innendurchmesserabschnitt 18 und einen Außendurchmesserabschnitt 20. Der MR-Kolbenkern 14 beinhaltet voneinander getrennt ein oberes Kernstück 22, ein mittleres Kernstück 24 und ein unteres Kernstück 26. Das mittlere Kernstück 24 ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück 22 und dem unteren Kernstück 26 angeordnet und hat eine Umfangsoberfläche 28, welche radial innen von dem Innendurchmesserabschnitt 18 der Spule 12 angeordnet ist. Die Spule 12 ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück 22 und dem unteren Kernstück 26 angeordnet. Bei dem oberen Kernstück 22, dem mittleren Kernstück 24 und dem unteren Kernstück 26 handelt es sich jeweils um ein Pulvermetall-Kernstück. Beispiele etc. des ersten Ausdrucks sind gleichermaßen auf den zweiten Ausdruck der Ausführungsform aus 1. anwendbar.
In einem dritten Ausdruck der in 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung beinhaltet der magnetorheologische Kolben 10 eine MR-Kolbenspule 12, einen MR-Kolbenkern 14, eine nichtmagnetische Hülse 44 und ein elektrisch isolierendes Spulenendstück 50. Die MR-Kolbenspule 12 hat eine Längsachse 16 und hat einen Innendurchmesserabschnitt 18 und einen Außendurchmesserabschnitt 20. Der MR-Kolbenkern 14 beinhaltet voneinander getrennt ein oberes Kernstück 22, ein mittleres Kernstück 24 und ein unteres Kernstück 26. Das mittlere Kernstück 24 ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück 22 und dem unteren Kernstück 26 angeordnet und hat eine Umfangsoberfläche 28, welche radial innen von dem Innendurchmesserabschnitt 18 der Spule 12 angeordnet ist. Die Spule 12 ist longitudinal zwischen dem oberen Kernstück 22 und dem unteren Kernstück 26 angeordnet. Bei dem oberen Kernstück 22, dem mittleren Kernstück 24 und dem unteren Kernstück 26 handelt es sich jeweils um ein Pulvermetall-Kernstück. Die Hülse 44 ist longitudinal durch das obere Kernstück 22 und das untere Kernstück 26 begrenzt und umgibt die Spule 12 über den Umfang hinweg. Die Hülse 44 hat eine der Spule 12 zugewandte Innenoberfläche und hat eine Außenoberfläche, welche einen inneren Wandabschnitt eines magnetisch erregbaren Durchgangs 46 bildet. Das elektrisch isolierende Spulenendstück 50 ist longitudinal zwischen dem unteren Kernstück 26 und der Spule 12 angeordnet und mit diesen in Kontakt und ist longitudinal zwischen dem unteren Kernstück 26 und dem mittleren Kernstück 24 angeordnet und mit diesen in Kontakt. Beispiele etc. des ersten Ausdrucks sind gleichermaßen auf den dritten Ausdruck der Ausführungsform aus 1 anwendbar.
In einem vierten Ausdruck einer Ausführungsform der Erfindung beinhaltet ein magnetorheologischer Kolben eine MR-Kolbenspule und einen MR-Kolbenkern. Die MR-Kolbenspule hat eine Längsachse. Der MR-Kolbenkern beinhaltet zumindest zwei getrennte Kernstücke, wobei es sich bei jedem der Kernstücke um ein Pulvermetall-Kernstück handelt, und wobei die Spule entsprechend positioniert ist, um zumindest einen Abschnitt von zumindest einem der Kernstücke über den Umfang hinweg zu umgeben. In einer Konstruktion handelt es sich bei jedem Kernstück um ein monolithisches Kernstück. In einem Beispiel mit nur zwei Kernstücken hat das erste Kernstück die kombinierte Form des oberen Kernstücks 22 und des mittleren Kernstücks 24 und hat das zweite Kernstück die Form des unteren Kernstücks 26. In einem zusätzlichen Beispiel mit nur zwei Kernstücken hat das erste Kernstück die Form des oberen Kernstücks 22 und hat das zweite Kernstück die kombinierte Form des mittleren Kernstücks 24 und des unteren Kernstücks 26. Andere Beispiele mit zwei oder mehreren Kernstücken bleiben dem Fachmann überlassen.
Es lassen sich mehrere Nutzen und Vorteile von einem oder mehreren der Ausdrücke einer Ausführungsform der Erfindung ableiten. Das Vorsehen von zumindest zwei getrennten Stücken, welche den MR-Kolbenkern ausmachen, macht es möglich, einen herstellungsaufwendigeren, maschinell bearbeiteten Kolbenkern durch einen weniger herstellungsaufwendigen Kolbenkern mit zumindest zwei Kolbenkernstücken, beispielsweise mit zwei Kernstücken mit weniger aufwendig maschinell bearbeiteten bzw. nicht maschinell bearbeiteten Formen zu ersetzen. Das Vorsehen von einem oberen und einem unteren Kernstück, welche die Kolbenspule longitudinal umgeben, und das Vorsehen des mittleren Kernstücks mit einer Umfangsoberfläche, die radial innen von dem Innendurchmesser der Spule gelegen ist, oder das Vorsehen von zumindest zwei getrennten Kernstücken schafft eine Konstruktion, bei welcher es möglich ist, dass jedes Kernstück ein Pulvermetall-Kernstück ist, was Gesamtkosteneinsparungen für den Kolbenkern zur Folge hat. Das Vorsehen einer nichtmagnetischen Hülse zum Schutz des Spulendrahtes vor der Geschwindigkeit des MR-Fluids eliminiert den nach dem Stand der Technik erforderlichen Schritt des Vergießens der Spule. Das Vorsehen des elektrisch isolierenden Spulenendstücks und einer elektrisch isolierenden Beschichtung auf diesen Abschnitten des oberen Kernstücks und des mittleren Kernstücks eliminiert den Kunststoffüberzug nach dem Stand der Technik.
Die vorangegangene Beschreibung von mehreren Ausdrücken einer Ausführungsform der Erfindung erfolgte zu Zwecken der Illustration. Sie ist nicht als erschöpfende Beschreibung gedacht und soll die Erfindung auch nicht auf die präzise offenbarte Form einschränken, und es sind klarerweise im Lichte der obigen Lehre zahlreiche Modifikationen und Variationen möglich. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die der Beschreibung beigefügten Patentansprüche definiert wird.

Claims

Magnetorheologischer Kolben (10), umfassend: a) eine MR-Kolbenspule (12) mit einer Längsachse (16) und mit einem Innendurchmesserabschnitt (18) und einem Außendurchmesserabschnitt (20); und b) einen MR-Kolbenkern (14), welcher voneinander getrennt ein oberes Kernstück (22), ein mittleres Kernstück (24) und ein unteres Kernstück (26) umfasst, wobei das mittlere Kernstück (24) longitudinal zwischen dem oberen Kernstück (28) und dem unteren Kernstück (26) angeordnet ist und eine Umfangsoberfläche (28) aufweist, welche radial innen von dem Innendurchmesserabschnitt der Spule angeordnet ist, und wobei die Spule longitudinal zwischen dem oberen Kernstück und dem unteren Kernstück angeordnet ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Spule einen oberen Endabschnitt (24) aufweist und wobei das obere Kernstück einen unteren Oberflächenabschnitt (36) aufweist, der eine elektrisch isolierende Beschichtung (38) aufweist und der mit dem gesamten oberen Endabschnitt der Spule in Kontakt steht; und auch ein elektrisch isolierendes Spulenendstück (50) umfasst, welches longitudinal zwischen dem unteren Kernstück und der Spule angeordnet ist und mit diesen in Kontakt steht und welches longitudinal zwischen dem unteren Kernstück und dem mittleren Kernstück angeordnet ist und mit diesen in Kontakt steht.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 1, wobei das mittlere Kernstück mit dem oberen Kernstück und dem unteren Kernstück in Kontakt steht.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 1, wobei die Umfangsoberfläche (28) des mittleren Kernstücks eine elektrisch isolierende Beschichtung (39) aufweist und mit dem gesamten Innendurchmesserabschnitt der Spule in Kontakt steht.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem oberen Kernstück, dem mittleren Kernstück und dem unteren Kernstück jeweils um ein Pulvermetall-Kernstück handelt.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 4, wobei das obere Kernstück, das mittlere Kernstück und das untere Kernstück ausgerichtete und longitudinal verlaufende Abschnitte eines magnetisch nicht erregbaren Durchgangs (40) beinhalten.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 4, wobei es sich bei dem oberen Kernstück, dem mittleren Kernstück und dem unteren Kernstück jeweils um ein Pulvermetall-Kernstück mit geschliffener., Oberfläche handelt.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 1, welcher weiterhin eine nichtmagnetische Hülse (44) umfasst, die longitudinal durch das obere Kernstück und das untere Kernstück begrenzt ist und die Spule um den Umgang herum umgibt.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 1, wobei das obere Kernstück ein longitudinal verlaufendes, durchgehendes Loch (52) aufweist, welches koaxial mit der Längsachse der Spule ausgerichtet ist, um einen Stab (54) aufzunehmen, welcher zumindest einen Abschnitt einer Elektrode (56) enthält, und wobei die Spule ein erstes Ende in elektrischem Kontakt mit der Elektrode des aufgenommenen Stabs aufweist, und zwar durch einen Durchgang, welcher sich radial in das Spulenendstück hinein erstreckt und sich longitudinal in das mittlere Kernstück hinein erstreckt.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 8, wobei die Spule ein zweites Ende in elektrischem Erdungskontakt mit einem der Kernstücke, dem oberen Kernstück, dem mittleren Kernstück oder dem unteren Kernstück, aufweist.
Magnetorheologischer Kolben nach Anspruch 7, wobei die Hülse eine der Spule zugewandte Innenoberfläche und eine Außenoberfläche aufweist, welche einen inneren Wandabschnitt eines magnetisch erregbaren Durchgangs (46) bildet.