DE102014210784A1 - Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel - Google Patents

Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel Download PDF

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DE102014210784A1
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Sang Jin Meun
Ki Chul Choi
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Abstract

Eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel wird bereitgestellt, die einen Spulenkörper umfasst, der eine Öffnung darin und eine um diesen gewickelte Spule aufweist. Ein Kern ist auf der Außenseite des Spulenkörpers montiert, umgibt einen Endbereich der Öffnung, und ist durch einen an der Spule anliegenden Strom magnetisiert. Ein Kolben bewegt sich längs der Innenseite der Öffnung und ist durch den Strom magnetisiert. Ein Schaft ist darin eingefügt und durchdringt den Kolben, und ein Pufferelement ist an einem Ende des vom Kolben freiliegenden Schafts angeordnet. Ein elastisches Element ist zwischen dem Pufferelement und einem Ende der Öffnung angeordnet. Der Kolben bewegt sich aufgrund vereinter Kräfte zum Kern, die durch Vereinen von Kräften erreicht werden, die in einer Richtung der Bewegung des Kolbens durch ein durch den Strom erzeugtes Magnetfeld und Anziehungskräften ausgeübt werden, die zwischen dem Kolben und dem Kern vertikal erzeugt werden.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht Priorität aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0072494 vom 24. Juni 2013, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit miteinbezogen wird.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel und insbesondere auf eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel, die ein Geräusch reduziert, das während der Betätigung der Solenoidvorrichtung zum Hemmen oder Freigeben der Bewegung des Schalthebels erzeugt wird.
  • STAND DER TECHNIK
  • Fahrzeug-Getriebe verändern Übersetzungsverhältnisse, um die Drehzahl eines Motors entsprechend der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs konstant beizubehalten. Ein Fahrer kann einen Schalthebel eines Fahrzeug-Getriebes zum Wechseln des Übersetzungsverhältnisses betätigen. Fahrzeug-Getriebe können in zwei Getriebetypen klassifiziert werden: Schaltgetriebe und Automatikgetriebe. Beim Schaltgetriebe ist ein Fahrer in der Lage, Gänge im Getriebe manuell zu wechseln. Beim Automatikgetriebe werden die Gänge hingegen gemäß der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs als Reaktion auf einen von einem Fahrer ausgewählten Fahr-(D-)Modus automatisch gewechselt.
  • Es gibt einen weiteren Typ eines Automatikgetriebes, d. h. ein Manumatikgetriebe, das sowohl einen manuellen Schaltvorgang als auch einen automatischen Schaltvorgang ausführt. Das Manumatikgetriebe kann den manuellen Schaltvorgang als Reaktion auf einen Fahrer ausführen, der das Übersetzungsverhältnis erhöht oder reduziert, und gleichzeitig den automatischen Schaltvorgang parallel ausführen, oder kann ein Automatikgetriebe zusammen mit einem Schaltgetriebe aufweisen.
  • Das Automatikgetriebe umfasst eine Schaltsperrfunktion die Getriebesperrfunktion genannt wird. Die Schaltsperrfunktion wurde entwickelt, um Unfälle im Zusammenhang mit einer plötzlichen unbeabsichtigten Beschleunigung zu verhindern. Die Schaltsperrfunktion umfasst eine primäre Schaltsperrfunktion, die zum Verhindern konfiguriert ist, dass eine Gangposition eines Schalthebels aus der Parkposition „P” oder der neutralen Position „N” auf eine andere Gangposition bewegt wird, ohne dass ein Bremspedal niedergedrückt (betätigt) wird, und eine sekundäre Schaltsperrfunktion, die zum Verhindern konfiguriert ist, dass die Gangposition des Schalthebels zur Rückwärtsposition „R” bewegt wird, wenn sich das Fahrzeug mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit oder darüber in Vorwärtsrichtung bewegt. Darüber hinaus kann eine vollständige Schaltsperrfunktion für alle Gangpositionen vorgesehen sein, um eine Fahrer-Fehlfunktion zu verhindern.
  • Die Schallsperrfunktion wird durch eine Solenoidvorrichtung ausgeführt, die zum Hemmen oder Freigeben der Bewegung des Schalthebels konfiguriert ist, indem diese mit einem Schalthebel verbunden ist. Die Solenoidvorrichtung kann aufgrund derer elektromagnetischen Funktionen zur Betätigung eines Ventils oder eines Hebels angewendet werden und kann demzufolge in diversen Vorrichtungen, wie zum Beispiel einer Ventilvorrichtung, einer mechanischen Vorrichtung und einer Schaltsperrvorrichtung für einen Fahrzeug-Schalthebel eingesetzt werden.
  • Die Solenoidvorrichtung kann einen in einem Spulenkörper vorgesehenen Kolben, der eine um diesen gewickelte Spule aufweist und im Spulenkörper beweglich ist, und einen Kern umfassen, der am Ende des Spulenkörpers angeordnet ist und durch einen auf die Spule aufgebrachten Strom magnetisiert wird. Als Reaktion auf die Magnetisierung des Kerns kann eine Anziehungskraft zwischen dem Kolben und den Kern erzeugt werden, und demzufolge kann der Kolben beginnen, sich zu bewegen. In einer typischen Solenoidvorrichtung ist der Kern jedoch auf einem Weg der Bewegung des Kolbens angeordnet und kann somit durch die Kollision mit dem Kolben während der Bewegung des Kolbens ein Geräusch erzeugen. Aufgrund der Erzeugung eines Magnetfelds durch einen an der Spule anliegenden Strom und der Erzeugung einer Anziehungskraft zwischen dem Kolben und dem Kern kann der Kolben darüber hinaus nicht in der Lage sein, abzubremsen und kann folglich mit dem Kern kollidieren, wodurch ein stärkerer Aufprall und ein größeres Geräusch erzeugt wird. Daher wird ein Verfahren zum Minimieren der Erzeugung eines Geräuschs während der Bewegung eines Kolbens innerhalb einer Solenoidvorrichtung benötigt.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung stellen eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel bereit, bei der ein Kern, der durch einen an einer Spule anliegenden Strom magnetisiert wird, die um einen Spulenkörper gewickelt ist, einen Kolben umschließend montiert werden kann, um ein Geräusch zu verhindern, das als Reaktion auf die Kollision des Kolbens und des Kerns während der Bewegung des Kolbens erzeugt wird. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel bereit, bei der ein Geräusch durch Vorsehen eines Pufferelements reduziert werden kann, das zum Absorbieren des Aufpralls aus der Bewegung eines Kolbens innerhalb eines Spulenkörpers konfiguriert ist. Ferner stellt die vorliegende Erfindung eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel bereit, bei der eine Spule und ein Kern längs einer Richtung der Bewegung eines Kolbens nebeneinander angeordnet sein können, um ein allmähliches Abbremsen des Kolbens ohne die Hilfe von zusätzlichen Elementen zu ermöglichen, wenn sich der Kolben einem Kern annähert.
  • Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind jedoch nicht auf die hierin dargelegten beschränkt. Die obigen und weiteren Ausführungsbeispiele der Erfindung werden einem Durchschnittsfachmann mit Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung der Erfindung verdeutlichen, auf was sich die Erfindung bezieht.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel umfassen: einen Spulenkörper, der eine darin ausgebildete Öffnung und eine um diesen gewickelte Spule umfasst; einen Kern, der zum Montieren auf der Außenseite eines Endes des Spulenkörpers zum Umschließen eines Endbereichs der Öffnung konfiguriert ist, und durch einen an der Spule anliegenden Strom magnetisiert wird; einen Kolben, der zum Bewegen längs der Innenseite der Öffnung konfiguriert ist und durch den Strom magnetisiert wird; einen Schaft, der zum Einsetzen darin konfiguriert ist und den Kolben durchdringt; ein Pufferelement, das zum Anordnen an einem Ende des vom Kolben freiliegenden Schafts konfiguriert ist; und ein elastisches Element, das zum Anordnen zwischen dem Pufferelement und einem Ende der Öffnung konfiguriert ist, wobei sich der Kolben aufgrund vereinter Kräfte, die durch Vereinen von Kräften erhalten werden, die in einer Richtung der Bewegung des Kolbens durch ein durch den Strom erzeugtes Magnetfeld und Anziehungskräften ausgeübt werden, die zwischen dem Kolben und dem Kern vertikal erzeugt werden.
  • Da gemäß den Ausführungsbeispielen der Kern, der durch ein Magnetfeld magnetisiert wird, das als Reaktion auf das Aufbringen eines Stroms auf die Spule erzeugt wird, montiert sein kann, um die Öffnung im Spulenkörper, durch die der Kolben verläuft, zu umschließen, kann die Erzeugung eines Geräuschs verhindert werden, wenn der Kolben und der Kern kollidieren. Da der Kern darüber hinaus montiert sein kann, um einen Endbereich der Öffnung zu umschließen, kann die Anziehungskraft zwischen dem Kolben und dem Kern ansteigen, wenn sich der Kolben der Vollhubposition annähert. Demzufolge kann der Kolben zum effektiven Abbremsen ohne die Hilfe von zusätzlichen Elementen in der Lage sein. Da das zum Absorbieren des Aufpralls auf dem Kolben konfigurierte Pufferelement an der Ausgangsposition bzw. der Vollhubposition angeordnet sein kann, kann die Erzeugung eines Geräuschs während der Bewegung des Kolbens reduziert werden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die obigen weitere Aufgaben, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher ersichtlich.
  • 1 zeigt eine beispielhafte Ansicht, die eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 2 zeigt eine beispielhafte Seitenansicht, welche die Solenoidvorrichtung von 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 3 zeigt eine beispielhafte Querschnittsansicht, welche die Solenoidvorrichtung von 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 4 zeigt eine beispielhafte Ansicht, die einen in einem Spulenkörper zu montierenden Kern gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 5 zeigt eine beispielhafte Ansicht, welche die Kraft veranschaulicht, die an einem Kolben an dessen Ausgangsposition als Reaktion auf das Aufbringen eines Stroms am Kolben gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anliegt;
  • 6 zeigt eine beispielhafte Querschnittsansicht, die einen Kolben an dessen Vollhubposition gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
  • 7 zeigt eine beispielhafte Ansicht, welche die Kraft veranschaulicht, die an einem Kolben an dessen Vollhubposition als Reaktion auf das Aufbringen eines Stroms am Kolben gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anliegt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Es wird davon ausgegangen, dass der Ausdruck „Fahrzeug” oder „Fahrzeug-” oder ein anderer hierin verwendeter ähnlicher Ausdruck Motorfahrzeuge im Allgemeinen, wie zum Beispiel Personenkraftfahrzeuge einschließlich Geländewagen (SUV), Busse, Lastwagen diverse Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielfalt von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen einschließt, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Verbrennungsfahrzeuge, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, Wasserstofffahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoffen (z. B. Kraftstoffe, die von anderen Ressourcen als Erdöl abgeleitet sind) umfasst.
  • Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich zum Zwecke der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und beabsichtigt keine Einschränkung der Erfindung. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein”, „einer” und „der” auch die Pluralformen einschließen, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes angibt. Es versteht sich ferner, dass die Ausdrücke „umfasst” und/oder „umfassend”, wenn diese in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein von ausgewiesenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen von einem oder mehreren weiteren Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck „und/oder” irgendeine oder alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Elemente.
  • Vorzüge und Merkmale der vorliegenden Erfindung und Verfahren zu deren Ausführung können mit Bezug auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den anliegenden Zeichnungen leichter verstanden werden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen enthalten sein und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsbeispiele beschränkt angesehen werden. Vielmehr werden diese Ausführungsbeispiele bereitgestellt, damit diese Offenbarung genau und vollständig sein wird und dem Durchschnittsfachmann das Konzept der Erfindung vollumfänglich vermitteln wird, und die vorliegende Erfindung wird nur durch die anliegenden Zeichnungen definiert sein. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in der gesamten Beschreibung auf gleiche Elemente.
  • Die Ausführungsbeispiele und Merkmale der Erfindung und Verfahren zum Erreichen der Ausführungsbeispiele und Merkmale werden mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele offensichtlich, die in Bezug auf die anliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die hierin offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann in diversen Formen umgesetzt werden. Die in der Beschreibung definierten Gegenstände, wie zum Beispiel die detaillierte Konstruktion und Elemente, sind lediglich spezifische Details, die bereitgestellt werden, um dem Durchschnittsfachmann bei einem umfassenden Verständnis der Erfindung zu unterstützen, und die Erfindung ist lediglich im Schutzumfang der anliegenden Ansprüche definiert.
  • Ausführungsbeispiele werden nachfolgend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine exemplarische Ansicht, die eine Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, 2 ist eine exemplarische Seitenansicht, welche die Solenoidvorrichtung von 1 veranschaulicht, und 3 ist eine beispielhafte Querschnittsansicht, welche die Solenoidvorrichtung von 1 veranschaulicht. Mit Bezug auf 1 bis 3, kann eine Solenoidvorrichtung 1 für einen Schalthebel, einen Spulenkörper 100, einen Kern 200, einen Kolben 300 und Gehäuse 400 umfassen.
  • Eine Öffnung 110 kann im Spulenkörper 100 entlang einer Längsrichtung des Spulenkörpers 100 ausgebildet sein. Eine Spule 120, an der ein Strom angelegt werden kann, kann um den Spulenkörper 100 gewickelt sein. Als Reaktion auf einen an der Spule 120 angelegten Strom kann ein Magnetfeld erzeugt werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die Öffnung 110 zylindrisch sein, jedoch ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Die Innenform der Öffnung 110 kann die gleiche Form wie die Außenform des Kolbens 300 aufweisen, der zum Bewegen entlang der Innenseite der Öffnung 110 konfiguriert sein kann, während die Innenseitenfläche der Öffnung 110 berührt wird.
  • Der Spulenkörper 100 kann eine Hülse 130 aufweisen, die auf der Innenseite der Öffnung 110 angeordnet ist, um den Innendurchmesser der Öffnung 110 aufrechtzuerhalten und den Außenumfang des in die Öffnung 110 eingefügten Kolbens 300 zu umschließen. Die Hülse 130 kann aus einem Material mit einer im Wesentlichen glatten Oberfläche, wie zum Beispiel Messing, ausgebildet sein, damit sich der Kolben 300 leichtgängig hindurchbewegt. Als Reaktion auf einen an der Spule 120 angelegten Strom kann ein Magnetfeld erzeugt werden, und der Kern 200 kann durch das Magnetfeld magnetisiert werden. In einem Ausführungsbeispiel kann eine Ausnehmung 210 im Kern 200 ausgebildet sein, und der Kern 200 kann am Ende des Spulenkörpers 100 montiert sein, um einen Endbereich der Öffnung 110, wie in 4 dargestellt, zu umschließen.
  • Zur Erleichterung der Montage und Demontage kann ein Schlitz 220 auf einer Seite des Außenumfangs des Kerns 200 ausgebildet sein, damit der Kern 200 elastisch verformbar ist. Der Schlitz 220 kann mit der Ausnehmung 210 verbunden sein. Demzufolge kann der Kern 200 in eine Richtung verformbar sein, in der sich der Schlitz 220 erweitert oder verengt und dadurch kann die Montage und Demontage des Kerns 200 erleichtert werden. Der Kern 200 kann aus einem ferromagnetischen Material, wie zum Beispiel Eisen, Nickel oder einer Legierung davon ausgebildet sein. Als Reaktion auf ein starkes Magnetfeld, das von außen auf den Kern 200 erzeugt wird, kann der Kern 200 in die Richtung des Magnetfelds magnetisiert werden. Einmal magnetisiert, kann der Kern 200, gleichsam wie ein Magnet, zum Erzeugen einer Anziehungskraft konfiguriert sein und kann dadurch andere ferromagnetische Körper anziehen, selbst wenn das Magnetfeld nicht mehr vorhanden ist.
  • Der Kolben 300 kann zum Anpassen auf die Innenform der Öffnung 110 ausgebildet sein und kann somit in der Lage sein, sich längs der Innenseite der Öffnung 110 zu bewegen. Der Kolben 300 kann aus einem ferromagnetischen Material ausgebildet sein, um sich als Reaktion auf einen an der Spule 120 angelegten Strom als ein sich bewegender Eisenkern zu dienen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Kolben 300 zum Bewegen längs der Innenseite der Öffnung 110 konfiguriert sein. Genauer gesagt kann der Kolben 300 als Reaktion auf die Hülse 130, die auf der Innenseite der Öffnung 110 angeordnet ist, zum Bewegen längs der Innenseite der Hülse 130 konfiguriert sein. Eine Einführungsöffnung 320 kann im Kolben 300 ausgebildet sein, und ein Schaft 310 kann in die Einführungsöffnung 320 eingefügt sein. Der Schaft 310 kann in den Kolben 310 auf einer Seite (z. B. einer ersten Seite) der Einführungsöffnung 320 eingefügt sein und kann zum Durchdringen des Kolbens 310 auf der anderen Seite (z. B. einer zweiten Seite) der Einführungsöffnung 320 konfiguriert sein. Der Kolben 300 und der Schaft 310 können durch Presspassen einstückig ausgebildet sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann die Einführungsöffnung 320 im Kolben 300 ausgebildet sein, der Schaft 310 kann in die Einführungsöffnung 320 eingefügt sein und das Presspassen kann durchgeführt werden. In diesem Ausführungsbeispiel kann das Gewicht des Kolbens 300 reduziert werden und die Betätigung des Kolbens 300 kann erleichtert werden. Ein erstes Pufferelement 311 kann am Ende des vom Kolben 300 freiliegenden Schafts 310 angeordnet sein. Ein elastisches Element 312 kann zwischen dem ersten Pufferelement 311 und dem Ende der Öffnung 110 angeordnet sein. Als Reaktion auf einen an der Spule 120 angelegten Strom können der Kern 200 und der Kolben 300 magnetisiert werden, und der Kolben 300 kann zum Bewegen auf eine Vollhubposition und zum Kollidieren mit dem Ende der Öffnung 110 konfiguriert sein. Das erste Pufferelement 311 kann den Aufprall oder ein Geräusch aus der Kollision des Kolbens 300 mit dem Ende der Öffnung 110 reduzieren.
  • Das elastische Element 312 kann sich basierend auf (z. B. entsprechend) der Bewegung des Kolbens 300 zusammenziehen oder ausdehnen. Genauer gesagt kann sich das elastische Element 312 als Reaktion auf den Kolben 300 zusammenziehen, der sich beim Aufbringen eines Stroms an der Spule 120 an der Vollhubposition befindet. Als Reaktion auf keinen an der Spule 120 anliegenden Strom kann sich das elastische Element 312 aufgrund der elastischen Kraft ausdehnen, um den Kolben 300 auf eine Ausgangsposition oder Anfangsposition des Kolbens 300 zurückzuführen.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die Spule 120 und der Kern 200 nebeneinander (z. B. angrenzend aneinander) längs einer Richtung der Bewegung des Kolbens 300 angeordnet sein. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Einstellung der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 300 erleichtert werden. Mit anderen Worten kann als Reaktion auf einen an der Spule 120 angelegten Strom, wenn sich der Kolben 300, wie in 3 veranschaulicht, an der Ausgangsposition befindet, ein Magnetfeld erzeugt werden, und der Kern 200 und der Kolben 300 können durch das Magnetfeld magnetisiert werden, um Anziehungskräfte +r und –r, wie in 5 veranschaulicht, zu erzeugen. Aufgrund von vereinten Kräften +fl und –fl, die durch Vereinen einer Kraft (+z) des Magnetfelds und den Anziehungskräften +r und –r erhalten werden, kann der Kolben 300 konfiguriert sein, mit einer Bewegung zu beginnen. Wenn sich der Kolben 300 der Vollhubposition, wie in 6 veranschaulicht, annähert, können die zwischen dem Kern 200 und dem Kolben 300 erzeugten Anziehungskräfte +r und –r stärker werden (die Anziehungskräfte +r und –r können sich z. B. erhöhen) und die Kraft +z des Magnetfelds kann schwächer werden (die Kraft –z des Magnetfelds kann sich z. B. verringern), wie dies in 7 veranschaulicht ist, und demzufolge kann der Kolben 300 in der Lage sein, sich allmählich abzubremsen.
  • Mit anderen Worten kann in einem frühen Stadium des Anlegens eines Stroms an der Spule 120 der Kolben 300 aufgrund der vereinten Kräfte +fl und –fl, die im Wesentlichen stark sind, konfiguriert sein, mit einer Bewegung aus der Ausgangsposition zu beginnen. Wenn sich der Kolben 300 jedoch der Vollhubposition annähert, können sich die Anziehungskräfte +r und –r, die vom Kern 200 vertikal ausgeübt werden, im Wesentlichen erhöhen und folglich kann sich der Kolben 300 aufgrund von Kräften +f2 und –f2, die vertikal dazu ausgeübt werden, allmählich abbremsen.
  • Wenn der Kern 200 auf einem Weg der Bewegung des Kolbens 300 angeordnet ist, kann der Kolben 300 nicht in der Lage sein, sich allmählich zu abzubremsen, wenn dieser sich der Vollhubposition annähert, da die Anziehungskraft in der Richtung der Bewegung des Kolbens 300 ausgeübt wird, und kann somit durch eine Kollision mit dem Kern 200 ein Geräusch erzeugen. Da der Kern 200 in einem Ausführungsbeispiel den Kolben 300 jedoch umschließt, kann der Kolben 300 in der Lage sein, sich abzubremsen, wenn er sich aufgrund einer im Wesentlichen starken Kraft, die darauf zwischen dem Kolben 300 und dem Kern 200 ausgeübt wird, der Vollhubposition annähert, und somit kann ein Geräusch, das durch die Kollision des Kolbens 300 mit dem Kern 200 verursacht wird, verhindert werden.
  • Da in einem Ausführungsbeispiel kein Schmiermittel, wie z. B. Fett, zum Einstellen der Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 300 erforderlich ist, kann die Wartung und Reparatur der Solenoidvorrichtung 1 erleichtert werden. Die Symbole „+” und „–”, wie sie in 5 und 7 verwendet werden, kennzeichnen die Richtungen der Kraft. Die Kraft +r und die Kraft –r können z. B. gleichgroß sein, sich aber in der Richtung, in der sie erzeugt werden, unterscheiden. In 5 und 7 sind der Kolben 300 und der Kern 200 als Nord-(N-)Pol bzw. als Süd-(S-)Pol magnetisiert dargestellt. Jedoch kann die Polarität des Kolbens 300 und des Kerns 200 in Abhängigkeit von der Richtung variieren, in der ein Strom an der Spule 120 anzulegen ist.
  • Da in dem in 7 veranschaulichten Ausführungsbeispiel die Kraft eines Magnetfelds, das durch einen an der Spule 21 angelegten Strom erzeugt wird, relativ schwach ist, können die auf den Kolben 300 ausgeübten Kräfte +f2 und –f2 ungefähr die gleiche Größe wie die Anziehungskräfte +r und –r aufweisen, die vom Kern 200 vertikal ausgeübt werden, aber die Erfindung ist hierauf nicht beschränkt. Mit anderen Worten können in dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ebenso wie in dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel die vereinten Kräfte, die durch Vereinen der Kraft eines Magnetfelds, das als Reaktion auf einen an der Spule 120 angelegten Strom erzeugt wird, und von Anziehungskräften erhalten werden, die als Reaktion auf den Kern 200 und den Kolben erzeugt werden, die durch das Magnetfeld magnetisiert werden, auf den Kolben 300 ausgeübt werden.
  • Darüber hinaus kann das Gehäuse 400 einen Innenraum bilden, der von der Außenseite der Solenoidvorrichtung 1 abgeschottet ist. In einem Ausführungsbeispiel kann das Gehäuse 400 ein erstes Gehäuse 410, das eine Öffnung an einer Oberseite und eine daran befestigte Halterung 140 aufweist, und ein zweites Gehäuse 420 umfassen, das konfiguriert ist, um als Abdeckung zum Abdecken der Öffnung an der Oberseite des ersten Gehäuses 410 zu dienen, aber die Erfindung ist darauf nicht beschränkt. Mit anderen Worten kann das Gehäuse 400 einstückig ausgebildet sein, oder kann eine Vielzahl von darin montierten Elementen umfassen. Darüber hinaus kann der Spulenkörper 100 in der Halterung 140 untergebracht sein.
  • Eine Freilegungsöffnung 411 kann am ersten Gehäuse 410 ausgebildet sein, um den Schaft 310 hindurch freizulegen. Der Schaft 310, der durch die Freilegungsöffnung 411 freigelegt werden kann, kann direkt oder indirekt mit einem Schalthebel (nicht dargestellt) verbunden sein und kann somit zum Hemmen oder Freigeben der Bewegung des Schalthebels konfiguriert sein. Ein zweites Pufferelement 430 kann auf der Innenseite des ersten Gehäuses 410 in der Nähe (z. B. angrenzend zu) der Freilegungsöffnung 411 angeordnet sein. Als Reaktion auf keinen an der Spule 210 anliegenden Strom kann der Kolben 300 aufgrund der elastischen Kraft des elastischen Elements 312 von der Vollhubposition zur Ausgangsposition zurückkehren. Das zweite Pufferelement 430 kann insbesondere zum Absorbieren des Aufpralls aus der Bewegung des Kolbens 300 konfiguriert sein und kann demzufolge die Erzeugung eines Geräuschs verhindern.
  • Obwohl die Erfindung insbesondere mit Bezug auf deren Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurde, ist es für den Durchschnittsfachmann offensichtlich, dass diverse Änderungen in Form und Detail darin erfolgen können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist. Die Ausführungsbeispiele sollten nur in beschreibendem Sinne und nicht zum Zwecke der Beschränkung betrachtet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2013-0072494 [0001]

Claims (10)

  1. Solenoidvorrichtung für einen Schalthebel, umfassend: einen Spulenkörper, der eine darin ausgebildete Öffnung und eine um diesen gewickelte Spule aufweist; einen Kern, der zum Montieren auf der Außenseite eines Endes des Spulenkörpers, um einen Endbereich der Öffnung zu umschließen, und zum Magnetisieren durch einen an der Spule anliegenden Strom konfiguriert ist; einen Kolben, der zum Bewegen längs der Innenseite der Öffnung und zum Magnetisieren durch den an der Spule anliegenden Strom konfiguriert ist; und einen Schaft, der zum Einsetzen in den Kolben konfiguriert ist, wobei der Kolben zum Bewegen zum Kern aufgrund vereinter Kräfte konfiguriert ist, die durch Vereinen von Kräften erhalten werden, die in einer Richtung der Bewegung des Kolbens durch ein Magnetfeld, das durch den Strom erzeugt wird, und Anziehungskräften ausgeübt werden, die zwischen dem Kolben und dem Kern vertikal erzeugt werden.
  2. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schaft zum Durchdringen des Kolbens konfiguriert ist und die Solenoidvorrichtung ferner umfasst: ein Pufferelement, das an einem Ende des vom Kolben freiliegenden Schafts angeordnet ist; und ein elastisches Element, das zwischen dem Pufferelement und einem Ende des Kolbens angeordnet ist.
  3. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kern eine darin ausgebildeten Ausnehmung umfasst, die den Endbereich der Öffnung umgibt.
  4. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kern einen Schlitz umfasst, der ein elastisches Verformen des Kerns ermöglicht.
  5. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kern benachbart zu Spule in der Richtung der Bewegung des Kolbens angeordnet ist.
  6. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kolben ferner zum allmählichen Abbremsen konfiguriert ist, wenn sich der Kolben aufgrund der Anziehungskräfte einer Vollhubposition annähert.
  7. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Anziehungskräfte an der Vollhubposition stärker als die Kräfte sind, die in die Richtung der Bewegung des Kolbens ausgeübt werden.
  8. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schaft ferner zum Freiliegen durch eine Freilegungsöffnung konfiguriert ist, die an einem Gehäuse ausgebildet ist, und die Solenoidvorrichtung ferner ein weiteres Pufferelement umfasst, das im Gehäuse angrenzend zur Freilegungsöffnung angeordnet ist.
  9. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 8, wobei das weitere, zur Freilegungsöffnung angrenzende Pufferelement ferner zum Absorbieren eines Aufpralls vom Kolben konfiguriert ist, der aufgrund einer elastischen Kraft des elastischen Elements als Reaktion auf den nicht mehr anliegenden Strom, auf eine Ausgangsposition zurückkehrt.
  10. Solenoidvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kolben und der Schaft durch Presspassen einstückig ausgebildet sind.
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