Bei einer magnetorheologischen Kupplung, auch abgekürzt MRF - Kupplung genannt, kann ein erster Körper mit einem zweiten Körper durch eine dazwischen befindliche magnetorheologische Flüssigkeit gekoppelt werden. Der Grad der Kopplung kann verändert werden und zwar durch Veränderung eines magnetischen Feldes, welches auf die magnetorheologische Flüssigkeit der MRF - Kupplung einwirkt. Je kleiner die Stärke des Magnetfeldes ist, umso geringer ist der Grad der Kopplung.

Der erste Körper der MRF - Kupplung kann relativ zu dem zweiten Körper bewegt werden und zwar zumindest dann, wenn der Grad der Kopplung gering ist. Ein erster Körper kann relativ zum zweiten Körper drehbar gelagert sein, sodass im gekoppelten Zustand eine Drehbewegung des einen Körpers auf den anderen Körper durch die dazwischen befindliche magnetorheologische Flüssigkeit sowie mithilfe des auf die magnetorheologische Flüssigkeit einwirkenden Magnetfeldes übertragen werden kann. Der eine Körper kann aber auch dazu dienen, durch Kopplung die Drehung des anderen Körpers zu bremsen.

Die magnetorheologische Flüssigkeit befindet sich in einem flüssigkeitsdichten Gehäuse. Im Innenraum dieses Gehäuses befindet sich zumindest der eine Körper oder ein Teil davon. Der andere Körper kann das Gehäuse sein oder das Gehäuse umfassen.

Um zumindest einen der beiden Körper bei einem erfindungsgemäßen MRF - Aktor drehbar zu lagern, umfasst ein Körper eine Welle oder ist mit einer Welle verbunden. Die Welle kann relativ zu dem anderen Körper gedreht werden. Die Welle kann durch das Gehäuse drehbar gelagert sein.

Die Welle kann durch das Gehäuse hindurchgeführt sein, also aus dem Gehäuse herausführen, um die Welle von außen antreiben oder um als Abtrieb dienen zu können. Die Welle ist dann flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuse zu verbinden, damit aus dem Gehäuse keine magnetorheologische Flüssigkeit entweichen kann.

In der magnetorheologischen Flüssigkeit sind magnetisch polarisierbare Partikel in einer Trägerflüssigkeit verteilt, sodass die Viskosität der magnetorheologischen Flüssigkeit magnetfeldabhängig ist. Wird die magnetorheologische Flüssigkeit zwischen den beiden Körpern mit einem Magnetfeld beaufschlagt, nimmt ihre Viskosität zu. Mit zunehmender Viskosität steigt der Grad der Kopplung. Die Druckschrift WO 2015/197718 A1 offenbart ein Lagerelement zur längsverschieblichen Lagerung einer Zahnstange eines Zahnstangenlenkgetriebes.

Die Druckschrift EP 0 664 409 A1 offenbart ein Gleitlager mit jeweils in den Stirnbereichen integrierten Lippendichtungen.

Die Druckschrift WO 2017/067759 A1 offenbart eine Gleitlagerbuchse mit integrierter Dichtlippe. Die Gleitlagerbuchse umfasst eine Tragschicht und eine Gleitschicht, wobei sich an beiden Ende Dichtlippen ausbilden, die integraler Bestandteil der Gleitschicht sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen MRF - Aktor mit geeigneter Lageranordnung für ein Schließsystem einer Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. Insbesondere soll die Lageranordnung zuverlässig und dauerhaft flüssigkeitsdicht mit der Welle des MRF - Aktors verbunden sein.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen magnetorheologischen Aktor, insbesondere eine magnetorheologische Kupplung oder Bremse mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Der Nebenanspruch betrifft eine Lageranordnung für den magnetorheologischen Aktor. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Der erfindungsgemäße magnetorheologische Aktor, insbesondere magnetorheologische Kupplung oder Bremse, für ein Schließsystem einer Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeugs umfasst einen ersten starren Körper und einen zweiten starren Körper, der eine Welle umfasst. Die Welle ist durch eine Lageranordnung drehbar gelagert. Die Lageranordnung umfasst zumindest ein Lager zur drehbaren Lagerung der Welle und zumindest ein Dichtungselement. Durch das Dichtungselement ist die Welle flüssigkeitsdicht gelagert, also mit dem Lager flüssigkeitsdicht verbunden. Es kann dann eine Flüssigkeit nicht durch das Lager hindurch fließen. Das Dichtungselement ist in einer Ausnehmung des Lagers angeordnet. Aufgrund der drehbar gelagerten Welle kann der erste Körper relativ zum zweiten Körper gedreht werden.

Die Ausnehmung ist vorzugsweise eine ringförmige Ausnehmung, in der sich ein ringförmiges Dichtungselement in einem an die Welle angepressten Zustand befindet. Unter einer Ausnehmung kann im Sinne der Erfindung eine Materialaussparung verstanden werden, die an bzw. in dem Lager ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist das Dichtungselement in dem Lager integriert, insbesondere in eine Ausnehmung des Lagers eingepresst. Die erfindungsgemäße Dichtung ermöglicht somit eine flüssigkeitsdichte und konzentrische Lagerung der Welle. Die Ausnehmung ist vorteilhaft durch zwei Schenkel gebildet, wobei der eine Schenkel mit dem anderen Schenkel einen Winkel zwischen 20° und 160°, vorzugsweise einen Winkel von 90°, einschließt.

Insbesondere ist die Ausnehmung L-förmig. Der lange Schenkel der L-Form verläuft parallel zur Welle und der kurze Schenkel schließt mit der Welle einen rechten Winkel ein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausnehmung zur Welle hin sowie zu dem Raum hin offen, indem sich die magnetorheologische Flüssigkeit befindet. Die Ausnehmung ist von dem Raum, indem sich die magnetorheologische Flüssigkeit befindet, durch eine Wand getrennt.

Das Lager befindet sich vorzugsweise in einer becherförmigen Vertiefung eines Gehäuses, insbesondere eines Gehäusedeckels.

Der Grund der becherförmigen Vertiefung ist vorzugsweise die Wand, die die Ausnehmung von dem Raum mit der darin befindlichen magnetorheologische Flüssigkeit trennt.

Das Lager ist vorzugsweise ein Gleitlager. Das Dichtungselement ist vorzugsweise ringförmig und im Querschnitt kreuzförmig, vorzugsweise x-förmig. Ist das Dichtungselement x-förmig, so weist es zwei gleich lange gekreuzte Schenkel auf.

Das Lager wird in einer bevorzugten Ausgestaltung durch einen Haltering oder eine Distanzscheibe, durch einen Permanentmagneten und/oder durch eine Antriebs- oder eine Abtriebskomponente gegen ein Lösen gesichert. Durch das Vorsehen eines Permanentmagneten wird ein besonders leistungsfähiger MRF Aktor bereitgestellt, wenn der Permanentmagnet zugleich der Kern eines Elektromagneten ist. Die Antriebs- oder Abtriebskomponente ist vorzugsweise ein Schneckenrad oder ein Ritzel.

Der erste starre Körper umfasst in einer Ausgestaltung ein Gehäuse für die magnetorheologische Flüssigkeit und/oder eine äußere Reibscheibe.

Das Gehäuse umfasst vorteilhaft einen äußeren Deckel, einen inneren Deckel und/oder eine Hülse. Der zweite starre Körper umfasst vorzugsweise die Welle, eine an der Welle angebrachte Mitnehmerscheibe und/oder eine innere Reibscheibe.

Die Erfindung betrifft ferner eine Lageranordnung für einen magnetorheologischen Aktor, insbesondere für eine MRF - Kupplung oder eine MRF-Bremse, die ein Lager zur drehbaren Lagerung der Welle des MRF - Aktors und ein Dichtungselement umfasst, sodass die Welle flüssigkeitsdicht gelagert ist. Das Dichtungselement ist in einer Ausnehmung des Lagers angeordnet. Vorteilhaft ist der Dichtkörper bzw. das Dichtungselement in das Lager bzw. Gleitlager integriert. Es ist vorzugsweise x-förmig, um die Konzentrizität zu sichern. Das Gleitlager kann einen Gleitkunststoff umfassen. Das Gleitlager lagert das Dichtungselement in radialer Richtung und vorzugsweise an nur einer Seite auch axial und damit zuverlässig und einfach. Das Dichtungselement wird an der anderen Seite durch Bauelemente auf technisch einfache Weise in axiale Richtung gelagert, die ohnehin bei einem MRF - Aktor vorhanden sind. Es gibt nur sehr geringe Abweichungen bei der Koaxialität von Dichtungselement zur Welle. Dadurch wird die Lebensdauer und Dichtwirkung des Dichtelements erhöht. Zugleich kann eine sehr kompakte Bauweise erreicht werden.

Durch den Gegenstand der Erfindung wird die Welle bei einem MRF - Aktor dauerhaft und gut geeignet auf technisch einfache Weise flüssigkeitsdicht sowie drehbar gelagert. Die genannten vorteilhaften Ausgestaltungen tragen dazu bei, diese Ziele verbessert zu erreichen sowie einen leistungsfähigen und dennoch einfach gebauten MRF - Aktor bereitzustellen. Der MRF - Aktor kann insbesondere dafür eingesetzt werden, um eine Tür oder Klappe eines Kraftfahrzeugs in einer gewünschten Position zu halten oder in eine gewünschte Position zu bewegen. Der erste oder der zweite Körper können daher fest mit einer Klappe oder einer Tür eines Kraftfahrzeugs gekoppelt sein, um die Tür oder Klappe in einer gewünschten Position zu halten oder in eine gewünschte Position zu bringen.

Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen MRF - Aktors in Form einer MRF-Kupplung. Die Figur 2 zeigt im Schnitt eine Lageranordnung aus Figur 1 .

Figur 1 zeigt eine MRF - Kupplung 1 in einer Schnittdarstellung. Es gibt einen ersten starren Körper, der einen äußeren Deckel 2, eine äußere Reibscheibe 3, einen inneren Deckel 4 und eine Hülse 5 umfasst. Äußerer Deckel 2, äußere Reibscheibe 3, innerer Deckel 4 und Hülse 5 sind drehfest miteinander verbunden und verhalten sich folglich wie ein starrer Körper. Dieser erste Körper ist drehbar mit der Welle 6 verbunden. Die Welle 6 kann also relativ zum ersten Körper gedreht werden. Äußerer Deckel 2, innerer Deckel 4 und Hülse 5 bilden ein flüssigkeitsdichtes Gehäuse. Die Welle 6 ist durch das Gehäuse hindurchgeführt und zugleich flüssigkeitsdicht mit dem Gehäuse verbunden. Daher kann eine innerhalb des Gehäuses befindliche magnetorheologische Flüssigkeit nicht aus dem Gehäuse entweichen.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine zylinderförmige Außenwand 7 mit dem Gehäuse drehfest verbunden.

Das Gehäuse und/ oder die zylinderförmige Außenwand 7 bestehen vorzugsweise überwiegend oder vollständig aus einem magnetisierbaren Material und zwar vorzugsweise aus einem magnetisierbaren Stahl.

Eine vorzugsweise aus nicht magnetisierbarem Material bestehende Grundplatte 8 grenzt an eine Stirnseite der zylinderförmigen Außenwand 7. Die Grundplatte 8 kann beispielsweise an einem Kraftfahrzeug angebracht sein.

Auf der Grundplatte 8 ist eine Scheibe 9 angebracht, die vorzugsweise aus einem magnetisierbaren Material und zwar insbesondere aus einem magnetisierbaren Stahl besteht. Der äußere Rand der Scheibe 9 grenzt an die Innenwand der zylinderförmigen Außenwand 7 an. Hierdurch wird erreicht, dass ein Käfig bereitgestellt werden kann, der vollständig aus einem magnetisierbaren Material besteht, um eine besonders leistungsfähige MRF - Kupplung zu schaffen. Zwischen der zylinderförmigen Außenwand 7 und der Scheibe 9 verbleibt ein Spalt, wenn der erste Körper relativ zur Grundplatte 8 drehbar sein soll. Es kann dann eine Rotationsbewegung des die Welle 6 umfassenden zweiten Körpers auf den ersten Körper übertragen werden und umgekehrt. Andernfalls kann der erste Körper als Bremse für den zweiten Körper dienen.

Mit der Scheibe 9 ist eine Spule 10 verbunden. Ein änderbares Magnetfeld, welches die Viskosität der magnetorheologischen Flüssigkeit verändern kann, kann durch die Spule 10 erzeugt werden. Die Spule 10 befindet sich im Käfig. Der Käfig ist zweigeteilt und umfasst einen oberen Innenraum und einen unteren Innenraum. Der obere Innenraum wird durch den äußeren Deckel 2, die Hülse 5 und den inneren Deckel 4 umschlossen. Der untere Innenraum wird von dem inneren Deckel 4, der Scheibe 9 und der Außenwand 7 umschlossen. Der innere Deckel 4 trennt folglich den oberen Innenraum vom unteren Innenraum. Im unteren Innenraum befindet sich u. a. die Spule 10. Im oberen Innenraum befindet sich u. a. die magnetorheologische Flüssigkeit. Die Welle 6 ist durch beide Innenräume hindurchgeführt und reicht zu beiden Seiten aus der MRF - Kupplung heraus.

Ein nicht gezeigter elektrischer Anschluss, über den die Spule 10 während des Betriebs mit Strom versorgt werden kann, führt von der Außenseite durch die Grundplatte 8 sowie durch die Scheibe 9 hindurch zur Spule 10 und ist mit den Spulenenden elektrisch leitend verbunden. Innerhalb der Spule 10 befindet sich ein Permanentmagnet 1 1 , der aus AINiCo bestehen kann. Fließt durch die Spule 10 ein Strom, so kann in Abhängigkeit von der Stromrichtung das magnetische Feld des Permanentmagneten 1 1 verstärkt oder geschwächt werden.

Um einen magnetischen Kurzschluss geeignet zu vermeiden, besteht die Hülse 5 oder eine Innenbeschichtung der Hülse 5 aus nicht magnetisierbarem Material. Die Hülse 5 oder eine Innenbeschichtung der Hülse 5 kann mit Hilfe von nach innen abstehenden Vorsprüngen U-förmig die äußere Reibscheibe 3 umgreifen oder erfassen, umso die äußere Reibscheibe 3 mit der Hülse 5 drehfest zu verbinden. Die äußere Reibscheibe 3 ist eine Scheibe mit einer zentralen Bohrung für die Durchführung der Welle 6. Die zentrale Bohrung weist einen größeren Innendurchmesser auf als der Durchmesser des daran angrenzenden Bereiches der Welle 6. Die Hülse 5 oder eine Innenbeschichtung der Hülse 5 besteht beispielsweise aus Kunststoff und schützt dadurch vor Ablagerungen. Der obere Innenraum, in dem sich die magnetorheologische Flüssigkeit befindet, ist flüssigkeitsdicht nach außen abgedichtet.

Die Welle 6 weist im oberen Innenraum eine zylinderförmige Verbreiterung 12 auf. Eine beispielsweise aus zwei Hälften zusammengefügte Mitnehmerscheibe 13 wird durch die zylinderförmige Verbreiterung 12 drehfest gehalten. Die Mitnehmerscheibe 13 umschließt auch seitlich den äußeren Rand der zylinderförmigen Verbreiterung 12, um so die Mitnehmerscheibe 13 und damit auch die Welle 12 ortsfest relativ zum oberen Innenraum zu lagern und so einen störungsfreien Betrieb sicherzustellen. Die Mitnehmerscheibe 13 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und somit aus einem nicht magnetisierbaren Material. Die Mitnehmerscheibe 13 umfasst zwei Vertiefungen, in die zwei inneren Reibscheiben 14 hineinreichen. Die inneren Reibscheiben 14 sind drehfest mit der Mitnehmerscheibe 13 verbunden. Der zweite starre Körper umfasst die Welle 6, die Mitnehmerscheibe 13 sowie die beiden inneren Reibscheiben 14.

Ausgehend von der Welle 6 erstrecken sich die beiden inneren Reibscheiben 14 radial nach außen und zwar derart, dass sich die äußere Reibscheibe 3 zwischen den beiden inneren Reibscheiben 14 befindet. Es verbleibt ein kleiner spaltförmiger Abstand zwischen den inneren Reibscheiben 14 und sämtlichen Innenwänden des oberen Innenraums. Auch verbleibt ein kleiner spaltförmiger Zwischenraum zwischen der Hülse 5 und den inneren Reibscheiben 14. Außerdem verbleibt ein spaltförmiger Abstand zwischen der äußeren Reibscheibe 3 und den inneren Reibscheiben 14. Ferner reicht die äußere Reibscheibe 3 nur so weit in Richtung Mitnehmerscheibe 13, dass ein spaltförmiger Abstand zwischen der äußeren Reibscheibe 3 und der Mitnehmerscheibe 13 verbleibt. Es verbleibt so ein mit der magnetorheologischen Flüssigkeit gefüllter Raum 15, der im Querschnitt mäanderförmig ist. Die Welle 6 wird durch zwei Gleitlager 16 einer Lageranordnung drehbar gelagert. Auf der dem oberen Innenraum zugewandten Seite weisen die beiden Lager 16 eine ringförmige, innere Ausnehmung 17 auf. Eine jede ringförmige, innere Ausnehmung

17 ist zur Welle hin sowie zum oberen Innenraum hin, in dem sich die magnetorheologische Flüssigkeit befindet, offen. Eine jede ringförmige, innere

Ausnehmung 17 kann im Schnitt L-förmig sein. Zwei solcher winkelig miteinander verbundene Schenkel der inneren Ausnehmung 17 der ringförmigen, inneren Ausnehmung 17 können allerdings auch gleich lang oder zumindest wie in der Figur 1 gezeigt näherungsweise gleich lang sein. Die beiden Lager 16 befinden sich in einer becherförmigen Vertiefung 18 des äußeren Deckels 2 bzw. des inneren Deckels 4 und zwar jeweils angrenzend an den zugehörigen Bechergrund. Durch den Grund einer jeden becherförmigen Vertiefung 18 ist die Welle 6 hindurchgeführt. Die ringförmigen, inneren Ausnehmungen 17 werden auf der dem oberen Innenraum zugewandten Seite durch den jeweiligen Grund der zugehörigen becherförmigen Vertiefungen 18 abgedeckt. Die ringförmigen, inneren Ausnehmungen 17 werden auf der der Welle 6 zugewandten Seite durch die Welle 6 abgedeckt. Innerhalb einer jeden ringförmigen, inneren Ausnehmung 17 wird ein im Schnitt x-förmiges Dichtungselement 19 gepresst gehalten. Die beiden Gleitlager 16 können reibschlüssig in ihren becherförmigen Vertiefungen

18 gehalten sein.

Das eine Gleitlager 16, welches innerhalb der becherförmigen Vertiefungen 18 des äußeren Deckels 2 angeordnet ist und zwar außerhalb des Käfigs, wird durch einen Haltering oder eine Distanzscheibe 20 und ein daran angrenzendes Schneckenrad 21 zuverlässig gegen ein unplanmäßiges Herausbewegen aus ihrer becherförmigen Vertiefungen geschützt. Das Schneckenrad 21 kann mit dem äußeren Deckel 2 fest verbunden und Teil eines Antriebs sein. Durch den Antrieb kann dann der äußere Deckel um die Welle 6 herum gedreht werden und damit der erste Körper.

Das andere Gleitlager 16, welches innerhalb des Käfigs in dem unteren Innenraum in der becherförmigen Vertiefung 18 des inneren Deckels 4 angeordnet ist, wird durch den Permanentmagneten 1 1 gegen ein unplanmäßiges Herausbewegen geschützt. Um dies zu erreichen, reicht der Permanentmagnet 1 1 in eine beispielsweise L-förmige äußere Aussparung 22 des entsprechenden Gleitlagers 16 hinein. Der Permanentmagnet 1 1 füllt außerdem nahezu die gesamte Höhe des unteren Innenraums aus, sodass auch deshalb das im unteren Innenraum befindliche Gleitlager 16 gegen ein Herausbewegen aus ihrer becherförmigen Vertiefung 18 gut geschützt ist.

An der dem Schneckenrad 21 gegenüberliegenden Außenseite der MRF - Kupplung 1 weist die Welle 6 ein Ritzel 23 auf, welches mit der Welle 6 drehfest verbunden ist. Das Ritzel 23 kann als Abtrieb dienen, wenn der erste Körper mit dem zweiten Körper gekoppelt ist, um eine Drehbewegung des ersten Körpers auf den zweiten Körper zu übertragen.

Um den oberen Innenraum mit einer magnetorheologischen Flüssigkeit füllen zu können, gibt es zwei röhrenförmige Öffnungen 24 im äußeren Deckel 2, die durch Verschlussstopfen verschlossen werden. Die röhrenförmigen Öffnungen 24 führen in den oberen Innenraum hinein. Die röhrenförmigen Öffnungen 24 verlaufen angrenzend an den äußeren Rand des äußeren Deckels 2, da hier genügend Bauraum zur Verfügung steht und die Öffnungen 24 daher für einen Füllvorgang gut zugänglich sind.

Für eine Lagerung der Welle 6 kann ein weiteres Lager 25 vorhanden sein, welches durch die Grundplatte 8 und/oder die Scheibe 9 und/oder den Permanentmagneten 1 1 gehalten ist. Das weitere Lager 25 kann z. B. ein Gleitlager oder ein Wälzlager sein. Auch dieses Lager 25 kann reibschlüssig befestigt sein und/oder mittels des Ritzels 23 und einem dazwischen angeordneten Haltering oder einer dazwischen angeordneten Distanzscheibe 20.

In der Figur 2 wird die Lageranordnung 26 aus Figur 1 im Schnitt vergrößert dargestellt. Die zwei Schenkel 27 und 28 der Ausnehmung 17 schließen einen rechten Winkel ein. Der sich horizontal ersteckende Schenkel 27 ist geringfügig länger als der senkrecht verlaufende Schenkel 28. Hierdurch wird erreicht, dass die Dichtung 19 mit dem x- förmigen Querschnitt, bei der die Höhe und die Breite des„x" gleich groß sind, nur an der Welle 6 und dem horizontal verlaufenden Schenkel leicht vorgespannt anliegen kann. Dennoch ist diese Dichtung 19 gegen ein Verschieben entlang der Welle 6 gut gesichert. Bezugszeichenliste

1 : MRF - Kupplung

2: äußerer Deckel

3: äußere Reibscheibe

4: innerer Deckel

5: Hülse

6: Welle

7: Außenwand

8: Grundplatte

9: Scheibe

10: Elektromagnet

1 1 : Permanentmagnet

12: Verbreiterung der Welle

13: Mitnehmer

14: innere Reibscheibe

15: Raum für magnetorheologische Flüssigkeit

16: Gleitlager

17: Ausnehmung im Lager

18: becherförmige Vertiefung

19: Dichtung mit x-förmigem Querschnitt

20: Distanzring

21 : Schneckenantrieb

22: L-förmige Aussparung im Gleitlager

23: Ritzel

24: röhrenförmige Öffnung

25: Lager

26: Lageranordnung

27: langer Schenkel

28: kurzer Schenkel