[发明专利]磁流变制动装置，特别是操作设备

说明书

一种用于通过旋转运动来设定操作状态的磁流变制动装置(1)，该磁流变制动装置(1)具有轴单元(2)并且具有能够围绕轴单元(2)旋转的旋转本体(3)。旋转本体(3)的可旋转性能够通过磁流变制动设备(4)以有针对性的方式减速和/或阻止。传感器设备(5)包括磁环单元(15)以及用于感测磁环单元(15)的磁场的磁场传感器(25)。提供了屏蔽设备(9)，该屏蔽设备(9)用于至少部分地屏蔽传感器设备(5)免受制动设备(4)的线圈单元(24)的磁场的影响。屏蔽设备(9)包括包围磁环单元(15)的屏蔽本体(19)和布置在屏蔽本体(19)和磁环单元(15)之间并且具有比屏蔽本体(19)低倍数的磁导率的分离单元(29)。提供了固持设备，该固持设备将屏蔽设备(9)以至少部分地旋转固定的方式连接至旋转本体(3)。

技术领域

本发明涉及一种用于制动或减速旋转运动的磁流变制动装置，并且具体地涉及一种用于至少借助于旋转运动来调节操作状态的磁流变操作设备。制动装置具有至少一个轴单元以及围绕该轴单元可旋转的至少一个旋转构件。旋转构件的可旋转性能够借助于至少一个磁流变制动装置以有针对性的方式被制动。

背景技术

这种制动装置能够使旋转运动减速并且甚至以一种特别有针对性的方式被阻止。在一些情况下，制动装置被配置为操作设备。这样的操作设备越来越多地用于大多数各种设备中，并且例如用于机动车辆(例如，中央控制台中的操作元件、方向盘中的操作元件、座椅上的操作元件……)、医疗领域(例如，用于调节医疗设备)或智能装置(例如，智能电话、智能手表、计算机配件、计算机鼠标、游戏控制器、操纵杆)、越野车辆(例如，农业机械中的操作元件)、小船/大船、飞机中，以例如选择菜单，或者能够执行精确的控制运动。例如，用于旋转运动的不同力矩、止动器和脉动动作可以借助于磁流变制动设备来调节。以此方式，当调节操作状态时可以实现特定触感(触觉反馈)，这帮助用户并且允许非常针对性的调节，并且因此降低操作复杂度。

为了能够以针对性的方式致动磁流变制动设备，典型地提供了用于识别和监测旋转位置的传感器设备。然而，所述传感器设备在制动装置中的结构容纳与显著的困难相关联，特别是当可用的安装空间非常小时。

传感器设备(例如，磁环与传感器的间距)因此典型地必须相对于待监测的部件设置在非常窄的公差带宽内。例如，此类部件的间距的变化导致测量信号的劣化和干扰噪声。这是很大的缺点，特别是在精细的脉动动作的情况下，在一个旋转方向上(顺时针或逆时针；在一个方向上惯性滑行)通过止动器或阻塞部反转旋转方向的情况下，以及在精确的调节选项的情况下(例如，具有每转90,112个增量的传感器)。触觉致动器诸如旋转/按钮致动器在调节精度方面设定高要求，因为所述触觉致动器在大多数情况下被非常敏感的手指激活。微小的角度误差或力矩的变化具有差的触觉体验，特别是在电子产生的具有反转旋转方向的止动器的情况下。此外，许多接口具有长的公差链并且因此由于(在大多数情况下)许多受影响的部件而产生高的整体公差。

由于制动装置的尺寸而产生进一步的问题，这在大多数情况下仅是非常小的。以此方式，对于被配置为拇指轮的制动装置，例如，在直径方面通常仅有12mm可用，诸如在例如机动车辆的方向盘中或方向盘辐条中(例如，用于调节信息娱乐系统的音量)可用手指(例如，拇指)旋转的轮(滚轮)中。传感器设备的安装空间因此非常有限。总的来说，这导致对组装、成本和安装空间方面的优化的需求。

在大多数情况下，由制动设备在操作期间产生的磁场对传感器信号的影响也是特别成问题的。外部杂散场也经常代表干扰影响。以此方式，在屏蔽传感器设备免受这种影响的情况下，在改进方面也存在相当大的需求。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是提供一种改进的制动装置。传感器设备免受干扰的屏蔽优选地有待改进。具体地，传感器设备的结构容纳(安装空间要求、部件的设置、部件的总体公差……)有待改进。由传感器进行的可靠且理想地精确的检测、并且同时集成在磁流变制动装置中节省了安装空间，优选地成为可能。