而劇烈崩塌。
[0064]通過有針對性的控制，流道內(nèi)的磁場可以完全或至少部分被消除。硬磁性材料的磁化可以通過線圈的磁脈沖被加強、削弱、消除或換極。通過利用磁路中的動態(tài)磁作用，可以不同地將硬磁性材料的各不同部分磁化，因而持久產(chǎn)生不均勻磁場。
[0065]以下時間適用作本申請意義上的持久，其比電脈沖或磁脈沖的持續(xù)時間長許多倍。尤其借此指至少數(shù)秒、數(shù)分鐘、數(shù)小時、數(shù)天或更長的時間。
[0066]在本發(fā)明的所有實施方式和改進方案中，硬磁性磁體構件通過電線圈的至少一個磁脈沖的持久磁化可以通過任何方式在零和當前磁體材料的頑磁之間來調節(jié)。磁化的極性也是可以改變的。
[0067]在該閥門裝置中可行的是，在該流道內(nèi)提供一個完全位于磁場內(nèi)的閉鎖區(qū)段和一個位于磁場外的流通區(qū)段以及一個在流通區(qū)段和閉鎖區(qū)段之間的過渡區(qū)段。
[0068]分隔出若干區(qū)段原則上不是通過機械分界實現(xiàn)的，而是相當于依據(jù)所存在的場強的虛擬劃分。但也可行的是通過機械分界將流道分為各不同的分流道。此時，若干磁性區(qū)段(閉鎖區(qū)段等)分別延伸一個或多個所述分流道。
[0069]在所有實施方式中優(yōu)選的是，通過磁路機構和流道的結構來預先規(guī)定閥門特征曲線的一個可調節(jié)區(qū)域?？梢酝ㄟ^磁脈沖來調節(jié)該磁場且尤其是其不均勻性。
[0070]通過本發(fā)明的閥門裝置，可以提供一種壓力-速度曲線，其中，在非常低的速度情況下，該磁流變流體只在“暢通”的流通區(qū)段中流動。隨著流速逐漸增大，該閥門裝置的壓差增大，直到在過渡區(qū)段中達到鄰接MRF鏈的相應剪應力且MRF鏈被拖走。因而，隨著流速增大，流通區(qū)段增大而犧牲了過渡區(qū)段。流通區(qū)段或旁路由此在力學上未被限定，而是取決于流速和漏磁場及其由此導致的在MFR中形成鏈。
[0071]隨著流速進一步增大，使該流通區(qū)段進一步擴展，直到它完全占據(jù)了過渡區(qū)段。更高的速度造成打破閉鎖區(qū)段。因此，MRF在整個流道里流動。但由過渡區(qū)段決定地，這種打破以流動過渡形式實現(xiàn)。與過渡區(qū)段相關地，這種閥門裝置的壓力-速度特征曲線可以顯示出至透過區(qū)段的緩和過渡。此過程完全可逆。隨著流速降低，又停止了在閉鎖區(qū)段內(nèi)的MRF流動并且該過渡區(qū)段可以再次建立。
[0072]可通過該區(qū)段獲得的閥門特征曲線對應于根據(jù)現(xiàn)有技術的具備旁通孔或彈簧片的閥門的特征曲線。
[0073]另外，可以產(chǎn)生特殊的特征曲線，例如用于在作為阻尼器用在假肢中的應用中提高佩帶舒適性，針對這樣的應用在按照現(xiàn)有技術的結構中需要復雜的結構例如包括多個不冋彈貪片的置片組。
[0074]由于該場可以橫向于流動方向或甚至垂直于磁流變流體流動方向地設計成是不均勻的，故可以提供這種有利的效果。
[0075]本發(fā)明利用了以下特性，動態(tài)磁場通過不同措施局部不同地傳播。這可得到以下支持，即有針對性地充分利用被用在磁路機構中的不同的材料特性?？尚械氖抢缡褂脳U線圈，其中該芯如鐵芯被均勻磁場漫過?？焖俚碾娏髯兓谛局懈猩鰷u電流，渦電流局部表現(xiàn)不同。在實體芯的情況下，該磁場在芯的外側區(qū)域中或者說在邊緣層內(nèi)加強形成并且隨著時間總是進一步向內(nèi)移動，直到它最終均勻分布在橫截面范圍內(nèi)。
[0076]如果線圈的芯由硬磁性材料構成，則由線圈最終產(chǎn)生的磁場的至少一部分作為磁化持久保留下來，直到重新再磁化。因此，電流強度和所產(chǎn)生的磁場確定硬磁性材料的磁化強度。另外，脈沖持續(xù)時間確定局部磁化傳播，因為磁場如上所述必須首先從外前行到芯內(nèi)。
[0077]另外，在所有實施方式中可以在磁路機構中采用不同的材料，這些材料在其磁特性或電特性方面是不同的。因此，具有不同的磁化特征曲線、透磁性、矯頑場強或飽和磁化的許多材料可以組合以便局部不同地形成所述磁場。尤其是可以采用且將采用不同的導電能力，以由此在磁場變化時產(chǎn)生強弱不同的抵制磁場傳播的渦電流。即使相同材料被用于硬磁性磁體構件，也可通過硬磁性磁體構件的形狀或磁路機構的形狀來影響動態(tài)磁場的局部傳播。
[0078]也可行的是通過不同的加工或處理如尤其是退火將不同的電特性和/或磁特性賦予相同的材料。
[0079]在涂覆材料情況下，若干鐵磁性材料的層可以具有不同的金屬片厚度。因此，厚薄不同的金屬片可被層壓成疊。也可能的是，在一個部段內(nèi)使用較薄的金屬片，在另一個部段內(nèi)使用較厚的金屬片。
[0080]也可行的是將各種不同措施組合以產(chǎn)生期望的不均勻性。例如層狀材料可以與短路環(huán)或導體回路組合。在此，可以在局部區(qū)域重疊多個導體回路。
[0081]這種導體回路或短路環(huán)相比于所用的電線圈的一個重大區(qū)別是，該導體回路優(yōu)選只是無源控制的。就是說，該導體回路不必具有至控制機構的連接并且可以比較簡單地構成，如作為短路環(huán)。不需要有源控制來產(chǎn)生本發(fā)明的效果。但可能的是使若干導體回路相互電連接并且加入其它電氣元件，例如二極管或電容器等類似元件，以無源影響導體回路隨時間的局部的作用。通過這種方式，也可以將在一個導體回路內(nèi)感生的場用于增強、削弱或變形在另一個部分或部段中的磁場。
[0082]也可行的是，為了加強不均勻性而在局部部段中設置氣隙，以便局部改變介電常數(shù)。代替空氣，當然可以采用透磁性較低的任何其它材料。在此，可利用具有高電納的非鐵磁性材料來明顯加強該動態(tài)作用。例如可以采用鋁或銅，由此可以將該效果與導體回路效果組合。
[0083]總之，可通過動態(tài)的場變化獲得的局部場差異作為剩余磁化被存儲在硬磁性材料中。因而，優(yōu)選在該磁路機構內(nèi)的因不同措施而出現(xiàn)不均勻性的位置上設置硬磁性材料。尤其優(yōu)選地在流道的區(qū)段內(nèi)或甚至緊貼流道地設置所述硬磁性磁體構件。
[0084]從對以下參照附圖所描述的實施例的說明中得到本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征，附圖示出:
[0085]圖1是本發(fā)明的閥門裝置的示意側視圖，
[0086]圖2示出用于產(chǎn)生不同的不均勻磁場分布的三個不同脈沖；
[0087]圖3是圖1的閥門裝置三個不同特征曲線的示意圖；
[0088]圖4是本發(fā)明的閥門裝置的另一示意圖；
[0089]圖5示出另一示意所示的本發(fā)明的閥門裝置；
[0090]圖6示出還是本發(fā)明的閥門裝置的放大細節(jié)；
[0091]圖7示出具有閥門裝置的本發(fā)明的阻尼器；以及
[0092]圖8示出在不同電脈沖情況下的多個場強變化曲線。
[0093]如圖1的橫剖視圖示意性所示的本發(fā)明的閥門裝置1具有磁路機構8，其包括電線圈10、控制裝置7和芯38。芯38優(yōu)選具有平行于頁面的層膜結構。該芯也可以如圖1示意所示垂直于圖面取向地構成。磁路機構8在此具有硬磁性磁體構件11，其至少部分且在這里是完全由硬磁性材料構成。
[0094]設有兩個部段21、22，它們在此作為獨立構件23、25來構成。兩個部段21、22是鐵磁性的。第一部段21由實心體24構成。第二部段22在此由層狀材料26構成，其中，若干鐵磁性層膜和不導電中間層39按照常見的層厚相互層疊。不導電中間層可以由電絕緣材料構成，但也可作為絕緣漆層或氧化膜或類似材料表面來構成。層狀材料26優(yōu)選被如此層疊，即若干層膜平行于磁場線延伸。這些層膜的走向優(yōu)選如圖所示或者平行于圖面。
[0095]在磁路機構8上的鐵磁性部段21、22在其動態(tài)磁特性方面是不同的。由此，在動態(tài)作用下例如在磁脈沖下行程不均勻的磁場。原因在于，部段22是電氣各向異性構成的，而部段21是均一的。由此，在部段22中顯著減小了渦電流，而在部段21內(nèi)出現(xiàn)顯著的渦電流，其延遲了在部段21內(nèi)形成磁場。
[0096]如果例如通過電線圈10的電脈沖將磁脈沖施加至磁路機構8和進而還有鐵磁性部段21、22上，則在該部段22中渦電流比在部段21中差許多地傳播。由此一來，部段22比部段21弱許多地抵抗所施加的磁場變化。與實心部段21相比，層疊部段22更快速地且因而以更大的邊緣陡度跟在由線圈10所產(chǎn)生的脈沖后面。S卩，可以在部段22內(nèi)比在部段21內(nèi)在更短時間內(nèi)達到較高的場強。就是說，由電線圈10施加的短磁脈沖導致在部段21、22中的不同的磁場強度和磁場分布。但磁脈沖或其獲得的場強存儲在鄰接所述部段21、22的硬磁性磁體構件11內(nèi)。由此，沿部段21、22不均勻構成的磁場的形狀得以持久存儲下來。
[0097]硬磁性磁體構件11在此直接貼靠流道3，流道具有流動橫截面4。流道3填充有磁流變介質或磁流變流體2 (見圖6)。磁流變流體的鐵磁性顆粒沿磁場9鏈成串并且沿場線構成鏈狀結構。鏈的強度取決于磁場強度。
[0098]按照意義，整個磁路或者磁路8的除圖1所示之外的其它部段也可以由硬磁性材料11構成。同樣，整個磁路8或其一部分例如在流道3兩側的區(qū)段也可以作為具有不同的動態(tài)磁特性的部段21、22來構成。另外可行的是，這些部段21、22除了不同的動態(tài)磁特性外還是硬磁性的。
[0099]圖1示意性畫出在流道3的流道寬度6上的三個磁場分布16、17和18，即橫向于介質2的流動方向5，該流動方向在此正交于圖面。磁場分布16、17和18通過圖2所示的磁脈沖13、14和15來產(chǎn)生。為此，通過控制裝置7對電線圈10施以相應的電脈沖。
[0100]磁脈沖13具有相對高的強度37和非常短的時長36。因為部段21和22在其動態(tài)磁特性方面是不同的，因此可以通過磁脈沖13在流道寬度6上產(chǎn)生如圖1示意所示的磁場分布16。源于去磁化初始狀態(tài)，在部段21內(nèi)只獲得相對低的磁場強度，而在部段22內(nèi)獲得明顯更高的磁場強度。在部段21、22中的磁場強度分布作為持久磁化被存儲在硬磁性硬磁構件11內(nèi)。通過漏磁場，尤其在硬磁性構件11和流道3內(nèi)形成過渡區(qū)段28。在部段21、22中可以存在順暢的過渡區(qū)段28。但也可能的是，在三個或更多的不同部段21、22等范圍內(nèi)提供被存儲在硬磁性硬磁構件11中的順暢過渡區(qū)段。
[0101]通過圖2所示的具有比脈沖13的持續(xù)時間明顯更長的磁脈沖14，產(chǎn)生一個磁場分布17，其近似均勻地在流道寬度6或部段21、22的寬度上形成。在這里原因在于，磁脈沖14的持續(xù)時間大到使得所述部段21、22的不同動態(tài)特性不再有影響或不再有什么重要影響。存儲在硬磁性磁體構件11中的磁場強度因此與磁脈沖14的強度大小相關聯(lián)的并在此略低于磁場分布16的最大場強。
[0102]當因為脈沖的持續(xù)時間和強度而獲得均勻磁場時，就像通過脈沖14或場分布17所示的那樣，則不同部段21、22的不同的動態(tài)磁特性不再起到作用或所起到作用小。因此，時間較長的脈沖14也沒有帶來場分布17的(顯著)的變化。通過脈沖14的強度37，即電線圈10內(nèi)的電流強度，因此也可以調節(jié)持久剩余磁化。
[0103]如果對于部段21和22或者對于硬磁性磁體構件11在局部還使用不同的硬磁性材料，則能借助磁脈沖15例如產(chǎn)生磁場分布18。
[0104]磁脈沖15具有明顯高于磁脈沖13和14的強度。另外，磁脈沖15具有這樣的長度36，即在磁路機構8內(nèi)，動態(tài)作用只還起到次要作用。通過這些措施的組合，在硬磁性磁體構件11中的部段21的區(qū)域內(nèi)存儲比在磁性磁體構件11的部段22的區(qū)域內(nèi)更高的場強。其原因可能