DE10319406A1 - Exercise apparatus has electro-or magnetorheological fluid controlled by valve to adjust resistance to piston movement caused by exercise - Google Patents

Exercise apparatus has electro-or magnetorheological fluid controlled by valve to adjust resistance to piston movement caused by exercise Download PDF

Info

Publication number
DE10319406A1
DE10319406A1 DE10319406A DE10319406A DE10319406A1 DE 10319406 A1 DE10319406 A1 DE 10319406A1 DE 10319406 A DE10319406 A DE 10319406A DE 10319406 A DE10319406 A DE 10319406A DE 10319406 A1 DE10319406 A1 DE 10319406A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
resistance
exercise
electrorheological
electro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10319406A
Other languages
German (de)
Inventor
Dorothea Adams
Wolfgang Brendel
Horst Dr. Rosenfeldt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fludicon GmbH
Original Assignee
Fludicon GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fludicon GmbH filed Critical Fludicon GmbH
Priority to DE10319406A priority Critical patent/DE10319406A1/en
Publication of DE10319406A1 publication Critical patent/DE10319406A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535—Magnetorheological [MR] fluid dampers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/00058—Mechanical means for varying the resistance
    • A63B21/00069—Setting or adjusting the resistance level; Compensating for a preload prior to use, e.g. changing length of resistance or adjusting a valve
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/008—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/008—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters
    • A63B21/0084—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters by moving the surrounding water
    • A63B21/00845—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters by moving the surrounding water using electrorheological or magnetorheological fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/145—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only rotary movement of the effective parts

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)

Abstract

The exercise apparatus has a variable damper (1) providing resistance for the exercise movement. The damper controls a pivoting movement of a lever and has a cylinder (7) with a sliding piston defining two working chambers (9,10). The chambers are filled with an electro-or magneto-rheological fluid. A control valve (3) uses an electrode-coil arrangement connected to the chambers to control, the fluid flow when the piston is moved by the lever.

Description

Die Erfindung betrifft einen Widerstandsgeber zur Erzeugung einer variabel einstellbaren Dämpfung eines um eine Drehachse verschwenkbar gelagerten Elementes.The invention relates to a resistance sensor to generate a variably adjustable damping one about an axis of rotation pivotably mounted element.

Trainingsgeräte beinhalten Widerstandsgeber, die als elastische Elemente, Gewichte, magnetisch oder elektromagnetische Bremsen (Ergometer) oder hydraulische Elemente ausgebildet sein können. Bei Trainingsgeräten die zur Erzeugung des Widerstandes mit Gewichten ausgestattet sind, kann beim Training nur in einer Wirkrichtung gearbeitet werden, so dass zum Training sowohl des Agonisten als auch des Antagonisten einer Muskelgruppe zwei Geräte benötigt werden. Bei Widerstandsgebern die als magnetische oder elektromagnetische Bremsen ausgebildet sind ist der Stromverbrauch/Energieverbrauch sehr hoch. Trainingsgeräte in denen ein hydraulischer Widerstandsgeber integriert ist, wobei der Widerstand über hydraulische Drosseln eingestellt werden kann, besitzen durch die eingebauten Hydraulikelemente eine Vielzahl bewegter Teile, die verschleißbehaftet sind. Des weiteren ist die Ansteuerung zur Einstellung eines gezielten Widerstandes aufwendig.Training devices include resistance transmitters, the as elastic elements, weights, magnetic or electromagnetic Brakes (ergometer) or hydraulic elements can. With training equipment which are equipped with weights to generate the resistance, can only be worked in one direction during training, so that to train both the agonist and the antagonist two devices in a muscle group needed become. In the case of resistance transmitters, they are magnetic or electromagnetic Brakes are designed for power consumption / energy consumption very high. training equipment in which a hydraulic resistance sensor is integrated, the Resistance over hydraulic throttles can be adjusted by the built-in hydraulic elements a variety of moving parts that are subject to wear are. Furthermore, the control for setting a targeted Resistance consuming.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Widerstandsgeber der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass der mittels des Widerstandsgebers erzeugte Widerstand bzw. eine Dämpfung stufenlos eingestellt werden kann, wobei insbesondere eine variable Dämpfung hub- und/oder geschwindigkeitsabhängig einstellbar ist.Object of the present invention it is a resistance transmitter of the type mentioned above to further develop that generated by means of the resistance sensor Resistance or damping can be adjusted continuously, in particular a variable damping adjustable depending on stroke and / or speed is.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in the claim 1 specified features solved.

Der Widerstandsgeber umfasst dabei eine Kolben-/Zylinderanordnung sowie ein Ventil auf Basis elektrorheologischer/magnetorheologischer Flüssigkeiten. Durch die Verwendung einer magnetorheologischen und/oder elektrorheologischen Flüssigkeit in dem Widerstandsgeber kann eine schnelle Reaktionszeit erzielt werden, da z.B. der elektrorheologische Effekt in Millisekundenbereich abläuft und reversibel ist. Das System weist einen geringen Verschleiß auf, da das Ventil ohne bewegliche Teile realisiert werden kann.The resistance transmitter includes a piston / cylinder arrangement and a valve based on electrorheological / magnetorheological Liquids. By using a magnetorheological and / or electrorheological liquid a fast response time can be achieved in the resistance transmitter because e.g. the electrorheological effect in the millisecond range expires and is reversible. The system shows little wear, because the valve can be realized without moving parts.

Die Erfindung nutzt die Eigenschaften von elektrorheologischen bzw. magnetorheologischen Flüssigkeiten aus. Bei derartigen Flüssigkeiten handelt es sich in der Regel um Suspensionen, d.h. in einem Trägermedium suspendierte Festpartikel, die über das elektrische bzw. magnetische Feld polarisierbar sind. Durch Einwirken eines elektrischen Feldes bzw. magnetischen Feldes kann die Viskosität von elektrorheologischen bzw. magnetorheologischen Flüssigkeiten in weiten Bereichen sehr schnell und reversibel eingestellt werden. Bei elektrorheologischen Flüssigkeiten wird hierfür an Elektrodenanordnungen eine elektrische Steuerspannung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes gelegt. Bei dem erfindungsgemäßen Widerstandsgeber kann somit der zu erzeugende Widerstand bzw. die zu erzielende Dämpfung durch Veränderung der rheologischen Eigenschaften des Fluids variabel eingestellt werden. Über eine elektronische Bedieneinheit können die gewünschten Widerstände bzw. Dämpfungen vorgeben und diese können hub-/geschwindigkeits-/richtungsabhängig eingestellt werden. Bei dem Einsatz des Widerstandsgebers in Trainingsgeräten wird die Muskelkraft der trainierenden Person z.B. über Hebel in den Widerstandsgeber eingeleitet, bzw. gegen den jeweils wirkenden Widerstand gearbeitet.The invention takes advantage of the properties of electrorheological or magnetorheological liquids out. With such liquids are usually suspensions, i.e. in a carrier medium suspended solid particles that over the electric or magnetic field can be polarized. By An electrical field or magnetic field can act the viscosity of electrorheological or magnetorheological fluids can be set very quickly and reversibly over a wide range. With electrorheological fluids will do this an electrical control voltage for generation on electrode arrangements an electric field. In the resistance sensor according to the invention The resistance to be generated or the damping to be achieved can thus be achieved change the rheological properties of the fluid are variably adjusted become. about an electronic control unit can be the desired resistors or damping pretend and they can adjusted depending on stroke / speed / direction become. When using the resistance sensor in training devices the muscular strength of the exercising person e.g. via lever in the resistance transmitter initiated, or worked against the respectively acting resistance.

Der Widerstand bzw. die Dämpfung kann in beiden Wirkrichtungen stufenlos eingestellt werden. Dies wird erreicht durch ein mechatronisches System, bestehend aus einem mechanischhydraulischen Drehverdränger, über den unmittelbar mittels einer Welle ein Moment eingeleitet wird. Die verdrängte elektrorheologische Flüssigkeiten (ERF) strömt dann durch in einem elektrorheologischen Ventil gebildete Ventilspalte. Über ein Netzteil wird das Ventil mit der elektrischen Spannung beaufschlagt, die für den frei einstellbaren „Widerstand" gewünscht wird.The resistance or damping can continuously adjustable in both directions. this will achieved by a mechatronic system consisting of a mechanical-hydraulic Rotary displacer, over the a moment is immediately initiated by means of a wave. The displaced electrorheological fluids (ERF) flows then through valve gaps formed in an electrorheological valve. About one Power supply, the valve is supplied with the electrical voltage, the for the freely adjustable "resistance" is desired.

Der erfindungsgemäße Widerstandsgeber kann auch zur gezielten Bewegungsdämpfung für verschwenkbar gelagerte Elemente wie Türen, Klappen oder dergleichen eingesetzt werden. Hierbei ist eine kompakte Bauweise erzielbar, da der Widerstandsgeber im Drehpunkt bzw. der Drehachse angeordnet sein kann. Es entfallen somit weitere Elemente zur Übertragung der Drehbewegung auf die zu verschwenkenden Elemente.The resistance transmitter according to the invention can also for targeted movement damping for swiveling stored elements such as doors, Flaps or the like can be used. Here is a compact one Construction achievable because the resistance sensor in the pivot point or Axis of rotation can be arranged. There are therefore no further elements for transmission the rotational movement on the elements to be pivoted.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:The invention is described below of embodiments explained in more detail:

1 zeigt in Schnittdarstellung einen Widerstandsgeber 1 auf Basis elektrorheologischer Flüssigkeiten und/oder magnetorheologischer Flüssigkeiten. Der Widerstandsgeber 1 umfasst einen Drehverdränger 2 sowie ein elektrorheologisches Ventil 3. Der Drehverdränger 2 besteht aus einem Drehkolben 4, der ein als Drehwelle 5 ausgebildetes Mittelteil mit einem radial nach außen ragenden Flügel 6 aufweist, der drehbar um die Drehachse D in einem Gehäuse 7 gelagert ist. Die Drehwelle 5 ist zumindest einseitig zur Einleitung eines Drehmomentes aus dem Gehäuse 7 flüssigkeitsdicht herausgeführt. Anstelle der Drehwelle kann die Einleitung des Drehmomentes auch über Mitnehmerflansche realisiert werden. Das Gehäuse 7 weist zur Aufnahme des Drehkolbens 4 eine zylindrische Bohrung auf, die durch einen radial nach innen ragenden Gehäusesteg 8 (Sperrrippe) unterbrochen ist. 1 shows a sectional view of a resistance sensor 1 based on electrorheological fluids and / or magnetorheological fluids. The resistance giver 1 includes a rotary displacer 2 as well as an electrorheological valve 3 , The rotary displacer 2 consists of a rotary lobe 4 that one as a rotating shaft 5 formed middle part with a radially projecting wing 6 has, which is rotatable about the axis of rotation D in a housing 7 is stored. The rotating shaft 5 is at least one-sided for introducing a torque from the housing 7 led out liquid-tight. Instead of the rotating shaft, the introduction of the torque can also be implemented via driver flanges. The housing 7 points to the rotary piston 4 a cylindrical bore through a radially inwardly projecting housing web 8th (Locking rib) is interrupted.

Zwischen Drehkolben 4 und Gehäuse 7 werden durch die oben beschriebene Anordnung zwei volumenveränderliche Arbeitskammern 9,10 gebildet, die als erste und zweite Arbeitskammer bezeichnet werden. Die Arbeitskammern 9,10 sind jeweils mit einer elektrorheologischen Flüssigkeit und/oder magnetorheologischen Flüssigkeit als Arbeitsfluid gefüllt und weisen jeweils eine in die Gehäusewand eingebrachte Durchgangsbohrung 11,12 für das Arbeisfluid auf. Die Bohrung 11,12 der ersten und der zweiten Arbeitskammer 9,10 stehen über das elektrorheologische Ventil 3 miteinander in Verbindung.Between rotary lobes 4 and housing 7 are two volume-variable working chambers through the arrangement described above 9 . 10 formed, which are referred to as the first and second working chamber. The working chambers 9 . 10 are each with an electrorheological fluid and / or magnetorheological fluid as the working fluid filled and each have a through hole made in the housing wall 11 . 12 for the working fluid. The hole 11 . 12 the first and the second working chamber 9 . 10 stand above the electrorheological valve 3 in connection with each other.

Ventile für elektrorheologische Flüssigkeiten sind beispielsweise aus der DE-A 3808521 bekannt und sind in der Regel aus koaxial angeordneten Zylinderelektroden oder aus Anordnungen paralleler Platten ausgebildet, zwischen denen die elektrorheologische Flüssigkeit hindurchströmt. Durch an die Elektroden gelegte elektrische Spannung ist die Viskosität der zwischen den Elektroden befindlichen elektrorheologischen Flüssigkeit und somit der Durchflusswiderstand durch den Ventilspalt steuerbar.Valves for electrorheological fluids are, for example, from the DE-A 3808521 are known and are usually formed from coaxially arranged cylinder electrodes or from arrangements of parallel plates, between which the electrorheological fluid flows. The viscosity of the electrorheological fluid located between the electrodes and thus the flow resistance through the valve gap can be controlled by electrical voltage applied to the electrodes.

Das bei dem in 1 dargestellten Widerstandsgeber 1 eingesetzte elektrorheologische Ventil 3 ist als Doppelringspaltventil ausgebildet und besteht aus zwei konzentrisch angeordneten Hülsen 13,14, die von einem mit dem Gehäuse verbundenen rohrförmigen Gehäuseabschnitt 15 umgeben sind. Zwischen der inneren Mantelfläche des Gehäuseabschnittes 15 sowie der äußeren Mantelfläche der äußeren Hülse 13, wird ein erster Ringspalt R1 gebildet, der sich über die gesamte axiale Baulänge des Gehäuseabschnittes erstreckt, wobei die begrenzenden Mantelflächen die Elektrodenflächen bilden. Zwischen der inneren Mantelfläche der äußeren Hülse 13 und der äußeren Mantelfläche der inneren Hülse 14 wird ein zweiter Ringraum R2 gebildet, der sich über die gesamte axiale Baulänge des Gehäuseabschnittes erstreckt, wobei die den zweiten Ringspalt begrenzenden Mantelflächen als Elektrodenflächen ausgebildet sind. Die innere Mantelfläche der inneren Hülse 14 begrenzt einen zylindrischen Raum 16. Die äußere Hülse 13 ist als elektrisch ansteuerbare Elektrode ausgebildet und weist einen elektrischen Anschluß 17, der aus dem Gehäuse herausgeführt ist, auf.That with the in 1 resistance transmitter shown 1 used electrorheological valve 3 is designed as a double ring gap valve and consists of two concentrically arranged sleeves 13 . 14 by a tubular housing section connected to the housing 15 are surrounded. Between the inner surface of the housing section 15 and the outer surface of the outer sleeve 13 , A first annular gap R1 is formed, which extends over the entire axial length of the housing section, the delimiting lateral surfaces forming the electrode surfaces. Between the inner surface of the outer sleeve 13 and the outer surface of the inner sleeve 14 a second annular space R2 is formed, which extends over the entire axial length of the housing section, the lateral surfaces delimiting the second annular gap being designed as electrode surfaces. The inner surface of the inner sleeve 14 delimits a cylindrical space 16 , The outer sleeve 13 is designed as an electrically controllable electrode and has an electrical connection 17 , which is led out of the housing.

Wie es aus der Schnittdarstellung zu ersehen ist, steht die in die erste Arbeitskammer 10 eingebrachte Bohrung 12 mit dem ersten und zweiten Ringspalt R1, R2 in Verbindung. Die zweite Arbeitskammer 9 steht über die Bohrung 11 mit dem zylindrischen Raum 16 in Verbindung. Die Ringspalte R1, R2 sowie der zylindrische Raum 16 sind ebenfalls mit elektrorheologischer Flüssigkeit bzw. magnetorheologischer Flüssigkeit gefüllt.As can be seen from the sectional view, it is in the first working chamber 10 drilled hole 12 with the first and second annular gap R1, R2 in connection. The second working chamber 9 stands over the hole 11 with the cylindrical space 16 in connection. The ring gaps R1, R2 and the cylindrical space 16 are also filled with electrorheological fluid or magnetorheological fluid.

Durch die Einleitung eines Drehmomentes über die Drehwelle r im Uhrzeigersinn, wird das Arbeitsfluid mittels des Drehkolbens 4 aus der zweiten Arbeitskammer 9 durch die Bohrung 11 in den zentralen zylindrischen Raum 16 verdrängt und wird dann über im unteren Endbereich der ersten und zweiten Hülse 13,14 eingebrachte radiale Durchgangsbohrungen 18,19 in den ersten und zweiten Ringraum R1,R2 verdrängt. Durch die Ringräume R1,R2 strömt dann das Arbeitsfluid über die Bohrung 12 in die erste Arbeitskammer 10. Der oben beschriebene Strömungsweg des Arbeitsfluids bei Momenteneinleitung im Uhrzeigersinn ist schematisch durch die Pfeile 20 dargestellt. Bei umgekehrter Drehrichtung wird das Arbeitsfluid entsprechend von der ersten Arbeitskammer 10 durch die Ringspalte R1,R2, den zylindrischen Raum 16, in die zweite Arbeitskammer 9 verdrängt.By introducing a torque via the rotating shaft r clockwise, the working fluid is turned by means of the rotary piston 4 from the second working chamber 9 through the hole 11 in the central cylindrical room 16 displaced and is then over in the lower end of the first and second sleeve 13 . 14 radial through holes 18 . 19 displaced into the first and second annular spaces R1, R2. The working fluid then flows through the annular spaces R1, R2 over the bore 12 in the first working chamber 10 , The above-described flow path of the working fluid when torque is applied clockwise is shown schematically by the arrows 20 shown. In the opposite direction of rotation, the working fluid is correspondingly from the first working chamber 10 through the ring gaps R1, R2, the cylindrical space 16 , in the second working chamber 9 repressed.

Wie bereits oben stehend beschrieben, ist der Fließwiderstand der elektrorheologischen Flüssigkeiten und damit der Druckabfall über das Ventil kontinuierlich steuerbar, so dass das Ventil 3 eine elektrisch einstellbare Drossel darstellt.As already described above, the flow resistance of the electrorheological fluids and thus the pressure drop across the valve can be controlled continuously, so that the valve 3 represents an electrically adjustable choke.

Es ist selbstverständlich, dass bei der Verwendung von magnetorheologischen Flüssigkeiten anstelle von Elektrodenanordnungen Spulenanordnungen zur Erzeugung eines magnetischen Feldes vorgesehen sein müssen.It goes without saying that when using magnetorheological fluids instead of electrode arrangements coil arrangements for generating a magnetic field must be provided.

2 zeigt schematisch eine als Bedienelement 21 ausgebildete Steuerung, ein mit der Steuerung verbundenes Netzteil 22 sowie den Widerstandsgeber 1. An der aus dem Gehäuse herausgeführten Drehwelle ist ein um die Drehachse D verschwenkbar angeordnetes Element 23 schematisch dargestellt. Das Element 23 kann beispielsweise als Tür, Klappe, Ausleger eines Baukrans, oder auch als Handhabe eines Trainingsgerätes ausgebildet sein. Bei dem Einsatz des erfindungsgemäßen Widerstandsgebers in einem Trainingsgerät, kann die trainierende Person über das Bedienelement 21 gewünschte Lastziele vorgeben. Diese werden dann als Sollwerte dem Netzteil 22 zugeführt und in Signale umgewandelt, die über eine Verbindungsleitung 17 die Elektrode des Ventils 3 mit der entsprechenden Steuerenergie zur Einstellung des elektrischen bzw. magnetischen Feldes ansteuert. Über die Beaufschlagung des Ventils 3 mit einer vorgebbaren elektrischen Spannung können nun variable Widerstände eingestellt und somit ein stufenlose Variation (Kennfeld) an mechanischer Leistung abgenommen werden. Über die Ventillänge kann konstruktiv die Kennfeldbreite festgelegt werden, welche dann auch ein Maß für die erforderliche elektrische Leistung des Netzteils 22 ist. 2 schematically shows one as an operating element 21 trained controller, a power supply connected to the controller 22 as well as the resistance generator 1 , On the rotating shaft led out of the housing there is an element which can be pivoted about the rotating axis D. 23 shown schematically. The element 23 can for example be designed as a door, flap, boom of a construction crane, or as a handle of a training device. When using the resistance sensor according to the invention in a training device, the exercising person can use the control element 21 Specify desired load targets. These are then used as setpoints for the power supply 22 fed and converted into signals via a connecting line 17 the electrode of the valve 3 controlled with the appropriate control energy for setting the electrical or magnetic field. About the application of the valve 3 With a predeterminable electrical voltage, variable resistances can now be set and thus a stepless variation (characteristic map) of mechanical power can be removed. The map width can be structurally determined via the valve length, which is then also a measure of the required electrical power of the power supply 22 is.

Bei dem Einsatz des Widerstandsgebers in einem Trainingsgerät, kann ein von der trainierenden Person voreingestellter Widerstand, der auch geschwindigkeitsabhängig oder hubabhängig variabel sein kann, beim Training durch Einsatz von Muskelkraft überwunden werden.When using the resistance sensor in a training device, a resistance preset by the person training, which also depends on the speed or depending on the stroke can be variable, overcome during training by using muscle strength become.

Bei dem Einsatz des Widerstandsgebers im Drehpunkt von zu verschwenkenden Türen, Klappen und dergleichen, kann über eine gezielte Ansteuerung des elektrorheologischen/magnetorheologischen Ventils eine stufenlos einstellbare Bewegungsdämpfung erreicht werden.When using the resistance sensor at the pivot point of doors, flaps and the like to be pivoted, can about a targeted control of the electrorheological / magnetorheological Valve an infinitely adjustable movement damping can be achieved.

Der Widerstandsgeber 1 ist mit Sensoren ausgestattet, wobei Sensoren zur Messung kinetischer und/oder kinematischer Größen eingesetzt werden können. Im vorstehenden Beispiel könnte beispielsweise über einen Drehimpulsmesser Signale bzgl. Drehrichtung und Geschwindigkeit des Drehverdrängers 2 ermittelt werden, wobei diese Signale sowie die an dem Ventilspalt R1,R2 angelegte Spannung, als Ist-Werte der Steuereinheit 21 zurückgeführt werden.The resistance giver 1 is equipped with sensors, whereby sensors for measuring kinetic and / or kinematic quantities can be used. In the example above, Signa le regarding direction of rotation and speed of the rotary displacer 2 are determined, these signals and the voltage applied to the valve gap R1, R2, as actual values of the control unit 21 to be led back.

Claims (1)

Widerstandsgeber (1) zur Erzeugung einer variabel einstellbaren Dämpfung eines um eine Drehachse (D) verschwenkbar gelagerten Elementes (23), wobei der Widerstandsgeber (1) einen in einem Zylindergehäuse (7) geführten Kolben (4) aufweist, wobei der Kolben (4) in dem Zylindergehäuse (7) zwei volumenveränderliche Arbeitskammern (9,10) bildet, die mit elektrorheologischer und/oder magnetorheologischer Flüssigkeit gefüllt sind und die über eine elektrisch ansteuerbare Elektroden-/Spulenanordnung aufweisende Ventilanordnung (3) in Verbindung stehen, wobei bei Einleitung einer Drehbewegung um die Drehachse (D) eine Relativbewegung zwischen Kolben (4) und Zylinder (7) bewirkt wird und das Druckmittel die Ventilanordnung (3) durchströmt.Resistance sensor ( 1 ) to generate a variably adjustable damping of an element which is mounted pivotably about an axis of rotation (D) ( 23 ), the resistance sensor ( 1 ) one in a cylinder housing ( 7 ) guided piston ( 4 ), the piston ( 4 ) in the cylinder housing ( 7 ) two variable working chambers ( 9 . 10 ) which are filled with electrorheological and / or magnetorheological fluid and which have a valve arrangement (via an electrically controllable electrode / coil arrangement) ( 3 ) are connected, whereby upon initiation of a rotary movement about the axis of rotation (D) a relative movement between piston ( 4 ) and cylinder ( 7 ) is effected and the pressure medium the valve arrangement ( 3 ) flows through.
DE10319406A 2003-03-28 2003-04-29 Exercise apparatus has electro-or magnetorheological fluid controlled by valve to adjust resistance to piston movement caused by exercise Withdrawn DE10319406A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10319406A DE10319406A1 (en) 2003-03-28 2003-04-29 Exercise apparatus has electro-or magnetorheological fluid controlled by valve to adjust resistance to piston movement caused by exercise

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10314409 2003-03-28
DE10314409.9 2003-03-28
DE10319406A DE10319406A1 (en) 2003-03-28 2003-04-29 Exercise apparatus has electro-or magnetorheological fluid controlled by valve to adjust resistance to piston movement caused by exercise

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10319406A1 true DE10319406A1 (en) 2004-10-07

Family

ID=32946350

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10319405A Withdrawn DE10319405A1 (en) 2003-03-28 2003-04-29 exerciser
DE10319406A Withdrawn DE10319406A1 (en) 2003-03-28 2003-04-29 Exercise apparatus has electro-or magnetorheological fluid controlled by valve to adjust resistance to piston movement caused by exercise

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10319405A Withdrawn DE10319405A1 (en) 2003-03-28 2003-04-29 exerciser

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE10319405A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007003061A1 (en) * 2007-01-20 2008-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Damping element for e.g. gear, has suppression spaces exhibiting suppression medium for realizing damping characteristics and arranged such that damping of relative rotation motion of shafts is achieved based on load change reaction
US9273748B2 (en) 2003-04-04 2016-03-01 Millenworks Magnetorheological damper system
IT201600132874A1 (en) * 2016-12-30 2018-06-30 Signo Motus S R L Exoskeleton with semi-active joints with electro- or magneto-rheological fluid
CN112013072A (en) * 2020-08-24 2020-12-01 科马智能悬架技术(青岛)有限公司 Single-cylinder magnetorheological damper and vehicle

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013002995B3 (en) * 2013-02-22 2013-08-08 Michael Ludwig device
CN105351398B (en) * 2015-11-24 2017-08-11 东北大学 A kind of magnetic flow liquid brake apparatus

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996007836A2 (en) * 1994-09-09 1996-03-14 Lord Corporation Magnetorheological fluid devices and process of controlling force in exercise equipment utilizing same
JPH08177939A (en) * 1994-12-21 1996-07-12 Tokico Ltd Damping force adjusting type rotary damper
DE19611843A1 (en) * 1995-04-01 1996-10-02 Raesontec N V By Rabobank Trus Exercise machine esp. for use in hospital, old person's home etc.
JPH09100865A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Fujikura Rubber Ltd Torque transferring device
DE19523966C2 (en) * 1994-06-30 1997-09-25 Samsung Electronics Co Ltd Vibration isolating device for a robot
US5842547A (en) * 1996-07-02 1998-12-01 Lord Corporation Controllable brake
DE4497719C2 (en) * 1993-10-14 1999-07-15 Vitec Group Plc Device holder with at least one swivel axis with damping
DE19820569A1 (en) * 1998-05-08 1999-11-11 Schenck Ag Carl Valve based on electrorheological or magnetorheological liquids
DE19839888A1 (en) * 1998-09-02 2000-03-09 Schenck Ag Carl Vibration damper based on electrorheological / magnetorheological fluids for belt tensioning systems
DE19946209A1 (en) * 1999-09-27 2001-04-05 Mela Industrieprodukte Gmbh Brake unit; has space inside casing part for electrorheological fluid to surround moving part in casing part, and has flexible balancing wall to compensate for temperature variation of fluid
US6394240B1 (en) * 1998-01-29 2002-05-28 Rover Group Limited Vehicle roll damping
DE60000429T2 (en) * 1999-07-20 2003-08-07 Fiat Ricerche Geregeld oscillating damper

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5015926A (en) * 1990-02-02 1991-05-14 Casler John A Electronically controlled force application mechanism for exercise machines
US5190511A (en) * 1991-09-03 1993-03-02 Petree Larry G Exercise equipment employing fluid resistance suitable for use in spacecraft and other low gravity environments
US5409435A (en) * 1993-11-03 1995-04-25 Daniels; John J. Variable resistance exercise device

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4497719C2 (en) * 1993-10-14 1999-07-15 Vitec Group Plc Device holder with at least one swivel axis with damping
DE19523966C2 (en) * 1994-06-30 1997-09-25 Samsung Electronics Co Ltd Vibration isolating device for a robot
WO1996007836A2 (en) * 1994-09-09 1996-03-14 Lord Corporation Magnetorheological fluid devices and process of controlling force in exercise equipment utilizing same
JPH08177939A (en) * 1994-12-21 1996-07-12 Tokico Ltd Damping force adjusting type rotary damper
DE19611843A1 (en) * 1995-04-01 1996-10-02 Raesontec N V By Rabobank Trus Exercise machine esp. for use in hospital, old person's home etc.
JPH09100865A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Fujikura Rubber Ltd Torque transferring device
US5842547A (en) * 1996-07-02 1998-12-01 Lord Corporation Controllable brake
US6394240B1 (en) * 1998-01-29 2002-05-28 Rover Group Limited Vehicle roll damping
DE19820569A1 (en) * 1998-05-08 1999-11-11 Schenck Ag Carl Valve based on electrorheological or magnetorheological liquids
DE19839888A1 (en) * 1998-09-02 2000-03-09 Schenck Ag Carl Vibration damper based on electrorheological / magnetorheological fluids for belt tensioning systems
DE60000429T2 (en) * 1999-07-20 2003-08-07 Fiat Ricerche Geregeld oscillating damper
DE19946209A1 (en) * 1999-09-27 2001-04-05 Mela Industrieprodukte Gmbh Brake unit; has space inside casing part for electrorheological fluid to surround moving part in casing part, and has flexible balancing wall to compensate for temperature variation of fluid

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9273748B2 (en) 2003-04-04 2016-03-01 Millenworks Magnetorheological damper system
DE102007003061A1 (en) * 2007-01-20 2008-07-24 Zf Friedrichshafen Ag Damping element for e.g. gear, has suppression spaces exhibiting suppression medium for realizing damping characteristics and arranged such that damping of relative rotation motion of shafts is achieved based on load change reaction
IT201600132874A1 (en) * 2016-12-30 2018-06-30 Signo Motus S R L Exoskeleton with semi-active joints with electro- or magneto-rheological fluid
WO2018122886A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Signo Motus S.R.L. Esoskeleton equipped with electro-or magneto- rheological fluid type semi-active joints"
CN112013072A (en) * 2020-08-24 2020-12-01 科马智能悬架技术(青岛)有限公司 Single-cylinder magnetorheological damper and vehicle
CN112013072B (en) * 2020-08-24 2022-01-18 科马智能悬架技术(青岛)有限公司 Single-cylinder magnetorheological damper and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
DE10319405A1 (en) 2004-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10218320B4 (en) Magneto-rheological fluid damper for vehicle wheel suspensions
DE60114584T2 (en) VIBRATION DAMPING SYSTEM WITH A HYDRAULIC DAMPER THAT IS CONTROLLED VIA A FIELD-SENSITIVE LIQUID
EP1076782B1 (en) Vibration damper on the basis of electrorheological and/or magnetorheological fluids
EP1112452B1 (en) Vibration damper on the basis of electrorheological/magnetorheological fluids for belt tensioning systems
DE10106080C2 (en) Deep hole well logger having means for transmitting logging data
WO1998049460A2 (en) Spring/mass vibratory force coupler
EP1809531A1 (en) Motorcycle provided with a steering damper
EP3586031B1 (en) Rotary damper
EP1965176B1 (en) Sensor for recording the position of a moveable magnetic object and a conveyor device equipped with the sensor
DE2365234A1 (en) CYLINDER UNIT
DE10319406A1 (en) Exercise apparatus has electro-or magnetorheological fluid controlled by valve to adjust resistance to piston movement caused by exercise
EP2052153B1 (en) Axial piston machine
DE4109180C2 (en)
DD276330A5 (en) Hydromechanical drive transmission device
DE19717691A1 (en) Actuator, esp. of linear or rotational type
DE202007007144U1 (en) eccentric
DE19912813C1 (en) Travel direction control for ground compaction device e.g. vibration plate compactor, has sensor detecting position of travel direction selection lever for controlling switching valve in hydraulic drive circuit
DE10352176A1 (en) Shock absorber for motor vehicle, has cylindrical casing divided into two pressure chambers, and piezo-actuator that is electrically actuated to influence flow channel cross-section in region of working piston
DE10301752B4 (en) Method of measuring a steering oil flow and hydraulic steering device with current amplification
DE102010010983A1 (en) Flow control valve for use in lubrication system to control flow of fluid e.g. oil, has fluid inlet opened in hollow-cylinder-shaped piston over transition unit, where piston is axially displaced against force of spring
EP1083361B1 (en) Torsional vibration damper
DE112004000466B4 (en) Stirling engine with swashplate actuator
DE10135253A1 (en) Lock between two assemblies that are movable relative to each other
DE102005010558A1 (en) Dental instrument with a clutch
EP1608437A1 (en) Training apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee