DE3827786A1 - Abgedichteter druckknopfschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen abgedichteten Druckknopfschalter, der als Grenzschalter, beilspielsweise zur Feststellung des voll geschlossenen Zustands einer Fahrzeugtür, als manueller Schalter und als Schalter für andere Zwecke verwendet werden kann, und richtet sich im besonderen auf einen abgedichteten Druckknopfschalter, der einen einfachen, aber zuverlässigen Dichtungsaufbau hat.

Typischerweise ist ein Druckknopfschalter dieser Art mit einem Gehäuse, einer Dichtungshaube aus gummiartigem Material, welche eine auf dem Gehäuse angebrachte Schürze aufweist, und einem Druckknopfteil versehen, welches durch ein in der Haube vorgesehenes Loch in ein im Gehäuse vorgesehenes Gleitloch geführt ist und auf einen einen im Gehäuse aufgenommenen Kontaktsatz enthaltenden mechanischen Aufbau des Druckknopfschalters einwirkt. Der Rand des in der Haube vorgesehenen Lochs ist als Dichtungsteil ausgebildet, welches das Druckknopfteil eng umgibt, typischerweise indem es in eine im Druckknopfteil vorgesehene Umfangsnut ein­ gesetzt ist, während der Rand der Schürze mit einem Wulst versehen ist, welcher ebenfalls in eine ringförmige Nut, die im Gehäuse vorgesehen ist, eingesetzt ist, um so in beiden Fällen eine luft- bzw. wasserdichte Passung zu erzielen.

Fig. 4 zeigt einen herkömmlichen Dichtungsaufbau zwischen einem Gehäuse 101 und einem Randabschnitt einer Gummihaube 103. Der Randabschnitt der Gummihaube 103 ist als ein Wulst 103 a mit im wesentlichen quadratischem Querschnitt ausgebildet und ist in eine Nut 102 eingesetzt, die um ein Gleitloch 106 herum ausgebildet ist, welches gleitend ein zylindrisches Druckknopfteil 105 aufnimmt. Zur Gewährleistung einer wasser- bzw. luftdichten sowie sicheren Anbringung zwischen dem Wulst 103 a und der Nut 102 ist ein Haftmittel 104 oder eine Dichtungsmasse zwischen diesen vorgesehen. Wenn auf die Nut 102 eine übermäßige Menge an Haftmittel 104 aufgebracht wird, kann es vorkommen, daß dieses in das Gleitloch 106 gelangt und damit die Gleitbewegung des Druckknopfteils 105 unmöglich macht oder sonstige uner­ wünschte Folgen hervorruft.

Als Alternative ist es möglich, in der Nut 102 ein ringförmiges Klemmteil 107 in Preßpassung einzusetzen, um so den Wulst 103 a der Haube 103 sicher in der Nut 102 zu halten. Dieser Aufbau hat jedoch den Nachteil, daß eine zusätzliche Komponente erforderlich ist.

In Anbetracht solcher Probleme beim Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen abgedichteten Druck­ knopfschalter zu schaffen, welcher einen neuartigen eine verbesserte Dichtung bietenden Aufbau zur Festlegung eines Randabschnitts einer Dichtungshaube auf einem ein Druck­ knopfteil umgebenden Teil eines Druckknopfgehäuses auf­ weist.

Ferner soll dabei die Arbeit erleichtert werden, die für das Befestigen erforderlich ist.

Hierzu schlägt die Erfindung einen abgedichteten Druckknopfschalter vor, welcher ein in einem in einem Gehäuse vorgesehenen Loch gleitend aufgenommenes Druckknopfteil, dessen eines Ende, auf das eingewirkt wird, außerhalb des Gehäuses und dessen anderes Ende, mit dem auf den Druck­ knopfschaltermechanismus eingewirkt wird, innerhalb des Gehäuses liegt, und eine Haube aus einem gummiartigen Material, welche in eine längs einer äußeren Umfangsfläche des Druckknopfteils vorgesehene Ringnut und eine in einem das Druckknopfteil umgebenden Teil des Gehäuses vorgesehene weitere Ringnut eingesetzt ist, so daß eine Grenzfläche zwischen dem Druckknopfteil und dem Gehäuse gegen ein Eindringen von Fremdstoffen abgedichtet ist, aufweist, wobei die Haube mit einem in die Ringnut des Gehäuses eingesetzten Ringwulst versehen ist, auf den ein die Ringnut umgebender Teil des Gehäuses thermisch eingebördelt ist.

Das Anbringen der Haube am Gehäuse ist damit vereinfacht und gleichzeitig lassen sich ein guter Abdichteffekt sowie eine sichere Anbringung erreichen, da der Ringwulst der Haube innerhalb der Nut elastisch zusammengedrückt wird, wodurch ein hoher Kontaktdruck erreicht und ein hoher Widerstand gegen Kräfte erreicht wird, die die Raube aus der Nut zu ziehen trachten.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der die Ringnut umgebende Teil des Gehäuses, der thermisch auf den Wulst umzubördeln ist, einen ringförmigen Vorsprung, der um die Ringnut herum ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein gutes Bördelergebnis. Wenn zusätzlich der Wulst einen im wesentli­ chen quadratischen Querschnitt hat, ermöglicht dies eine günstige mechanische Anbringung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Haube mit einem zweiten Ringwulst versehen, welcher in der Ringnut des Druckknopfteils angebracht ist, wobei die Ringnut des Druckknopfteils durch thermisches Bördeln eines Abschnitts kleinen Durchmessers auf den zweiten Wulst der Raube ausgebildet ist. Damit können die beiden Wulstabschnitte der Raube am Druckknopfteil bzw. dem Gehäuse in beiden Fällen in gleicher Weise angebracht werden, was eine mechanisch sichere Anbringung und ein gutes Abdichter­ gebnis gleichzeitig ermöglicht. Auch gestattet dies eine vernünftige Anordnung der Produktionseinrichtungen und Geräte zur Befestigung der beiden Wulstabschnitte der Haube.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei Fig. 1 eine Schnittansicht ist, welche den allgemeinen Aufbau einer Ausführungsform des abgedichteten Druckknopf­ schalters gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 2A und 2B einen Teil von Fig. 1 vor und nach dem Bördeln eines am Gehäuse ausgebildeten ringförmigen Fortsatzes auf den Randwulst der Haube zeigen,

Fig. 3A und 3B einen Teil der Fig. 1 vor und nach dem Bördeln des Druckknopfteils auf den Wulst zeigen, und

Fig. 4 und 5 Ansichten ähnlich Fig. 2B sind, welche herkömmliche Aufbauten zur Anbringung eines Randwulsts einer Haube in einer im Gehäuse vorgesehenen Ringnut zeigen.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines abgedichteten Druckknopfschalters gemäß der Erfindung. Dieser Druck­ knopfschalter umfaßt ein Gehäuse 1, welches aus einer Basis 2 und einer auf der Basis 2 angebrachten Abdeckung 3 besteht. Die Basis 2 ist ein planares Teil aus Kunstharz. Ein erstes, ein zweites und ein drittes Anschlußteil 4, 5 und 6, die fest in die Basis 2 eingegossen sind, durchsetzen die Basis 2. Die inneren Enden des ersten und zweiten Anschlußteils 4 und 5 sind beide senkrecht aufeinander zu so abgebogen, daß sie einander gegenüberstehen, wobei das innere Ende des ersten Anschlußteils 4 weiter entfernt von der Basis 2 als das innere Ende des zweiten Anschlußteils 5 liegt. Die einander gegenüberstehenden Flächen der inneren Enden des ersten und zweiten Anschlußteils 4 und 5 sind mit einem feststehenden Ruhekontakt 7 bzw. einem feststehenden Arbeitskontakt 8 versehen.

Das innere Ende des dritten Anschlußteils 6 ist mit einem Fortsatz 11 versehen, der aus einem ersten Teil lla, welcher vom dritten Anschlußteil 6 zum zweiten Anschlußteil 5 längs der Innenfläche der Basis 2 abgebogen ist, einem zweiten Teil 11 b, der vom ersten Teil 11 a senkrecht weg von der Basis 2 abgebogen ist, und einem dritten Teil 11 c besteht, welcher um geringfügig mehr als 90° vom zweiten Teil 11 b zum zweiten Anschlußteil 5 hin abgebogen ist. Der zweite Teil 11 b des Fortsatzes 11 trägt schwenkbar mittels einer darin vorgesehenen Kerbe 11 b das Fußende eines beweglichen Kontaktteils 9. Das freie Ende des beweglichen Kontaktteils 9 ist auf jedem seiner beiden Seiten mit einem beweglichen Kontakt 10 versehen und ist zwischen den beiden feststehenden Kontakten 7 und 8 angeordnet. Die beweglichen Kontakte 10 sind mit dem dritten Anschlußteil 6 elektrisch verbunden. Ein Kontaktsatz 13, zu dem über die Kontaktteile 4, 5 und 6 Zugang besteht, ist also im Gehäuse 1 ausgebildet. Eine Zug- Schraubenfeder 12 ist zwischen dem inneren freien Ende des dritten Anschlußteils 6 und einem Mittelteil des beweglichen Kontaktteils 9 befestigt und drückt das bewegliche Kon­ taktteil 9 gegen das innerste Ende des ersten Kontaktteils 4 (Ruhekontakt 7) bzw. weg von der Basis 2.

Ein Gleitloch ist in der oberen Wand der Abdeckung 3 bzw. der Wand der Abdeckung 3, die der Basis 2 gegenüber­ liegt, ausgebildet und nimmt gleitend ein im wesentlichen zylindrisches Druckknopfteil 15 auf. Das innere Ende des Druckknopfteils 15 ist mit einer gerundeten Endfläche versehen, welche gegen die Seitenfläche der Zug-Schrauben­ feder 12 anliegt. Das äußere Ende des Druckknopfteils 15 ist längs seiner äußeren Umfangsfläche mit einer Ringnut 18 versehen. Die Abdeckung 3 ist um das Gleitloch 14 herum mit einer Ringnut 17 versehen. Eine Gummihaube 16 ist in die im Druckknopfteil 15 und der Abdeckung vorgesehenen Ringnuten 18 bzw. 17 eingesetzt und deckt so die Grenzfläche zwischen der Abdeckung 3 und dem Druckknopfteil 15 gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit und anderen Fremdstoffen in das Innere des Gehäuses 1 ab.

Die Fig. 3A und 3B zeigen wie der Wulst 16 b der Haube 16 in der Ringnut 18 des Druckknopfteils 15 angebracht wird. Zunächst wird das äußere Ende des Druckknopfteils 15 als Abschnitt 15 a mit kleinem Durchmesser ausgebildet, welcher durch ein Loch geführt wird, das durch einen in der Haube 16 ausgebildeten Ringwulst 16 b mit im wesentlichen quadratischem Querschnitt bestimmt wird. Der Wulst 16 b ruht damit auf einer Ringschulterfläche 15 b, die um den Umfang des Druckknopfteils 15 herum ausgebildet ist. In diesem Zustand wird ein Werkzeug M zum thermischen Bördeln am freien Ende des kleindurchmeß­ rigen Abschnitts 15 a des Druckknopfteils 15 angebracht. Die Folge ist, daß dieser kleindurchmeßrige Abschnitt 15 a zusammenfällt und seinen Durchmesser erhöht, mit dem Ergebnis, daß der Wulst 16 b der Haube 16 fest in der Nut angebracht ist, die durch das zusammengefallene Ende des kleindurchmeßrigen Abschnitts 15 a und die Ringschulterfläche 15 b definiert ist. Da der Wulst 16 b nach diesem Bördelungs­ vorgang elastisch zusammengedrückt ist, erreicht man nicht nur eine günstige Abdichtung durch erhöhten Berühr­ druck, sondern auch eine sichere mechanische Festlegung kann erreicht werden.

Die Fig. 2A und 2B zeigen, wie ein längs eines äußeren Randabschnitts der Haube 16 ausgebildeter Wulst 16 a mit im wesentlichen quadratischen Querschnitt in der Nut 17 befestigt wird. Zu Anfang ist der die Nut 17 umgebende Teil der Abdeckung 3, wie in Fig. 2A gezeigt, mit einem ringförmi­ gen Vorsprung 17 a versehen. Nach dem Anbringen des Wulstes 16 a der Haube 16 in der Nut 17 wird dieser ringförmige Vorsprung 17 a thermisch auf den Wulst 16 a umgebördelt. Damit wird, wie in Fig. 2B gezeigt, der Wulst 16 a sicher in der Nut 17 festgelegt. Da der Wulst 16 a nach dem Bördelvorgang elastisch zusammengedrückt ist, wird auch in diesem Fall nicht nur eine günstige Abdichtung durch erhöhten Berühr­ druck, sondern auch eine sichere mechanische Anbringung erreicht.

Die äußeren Enden der Anschlußteile 4, 5 und 6 sind mit Leitungsdrähten 19, 20 bzw. 21 durch Löten, wie bei 22 angedeutet, verbunden. Die äußeren Enden der Anschlußteile 4, 5 und 6 sowie die angrenzend dazu liegenden Leitungsdrähte 19, 20 und 21 sind durch eine Hülse 23, welche auf die Basis 2 gesetzt ist, abgedeckt und in einer Epoxy-Gußfüllung 24 gekapselt, die das Innere der Hülse 23 ausfüllt.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise des Druck­ knopfschalters beschrieben.

Wenn das Druckknopfteil 15 am äußeren Ende mit dem Finger oder irgendeinem anderen Gegenstand in das Gehäuse gedrückt wird, führt dies zu einer Drehung der Zug-Schrauben­ feder 12 nach unten um den Punkt, an dem sie am inneren Ende des dritten Anschlußteils 6 angebracht ist, und ebenso wird das bewegliche Kontaktteil 9 nach unten um sein in der Kerbe 11 a des Fortsatzes 11 aufgenommenes Fußende gedreht. Während dieses Vorgangs streckt sich die Zug-Schraubenfeder 12, weil sich der Befestigungspunkt zwischen Feder 12 und dem beweglichen Kontaktteil 9 längs eines Bogens bewegt, so daß das Druckknopfteil 15 beim Niederdrücken einen leichten elastischen Widerstand erhält. Die geometrische Beziehung zwischen der Zug-Schraubenfeder 12 und dem beweglichen Kon­ taktteil 9 ist so gewählt, daß die Widerstandskraft beim Niederdrücken des Druckknopfteils 15 bis zu einem gewissen Punkt allmählig zunimmt, aber jenseits dieses Punktes in dem Maße wieder abnimmt, wie der Niederdrückhub des Druck­ knopfteils 15 sich seinem Ende nähert.

Der Wert der Widerstandskraft, die das Druckknopfteil 15 von der Zug-Schraubenfeder 12 erhält, wenn es voll nieder­ gedrückt ist, wird so gewählt, daß er der geringstmögliche Wert ist, der ausreicht, die Ausgangslage des Druckknopfteils 15 wiederherzustellen, sobald der auf sein äußeres Ende einwirkende Druck weggenommen wird. Es versteht sich aber natürlich, daß die Größe der Widerstandskraft und ihre Beziehung zum Abwärtshub des Druckknopfteils 15 nach den Erfordernissen eines jeden besonderen Anwendungsfalls eingestellt werden kann.

In jedem Fall wird, da der Wulst 16 b der Raube 16 in der Nut 18 des Druckknopfteils 15 durch thermisches Einbördeln festgelegt und damit elastisch zusammengedrückt ist, nicht nur eine günstige Abdichtung durch erhöhten Berührdruck, sondern auch eine sichere mechanische Festlegung zwischen den Teilen erreicht.

Ebenso wird, da der Wulst 16 a der Haube 16 in der Nut 17 des Gehäuses 3 durch thermisches Umbördeln festgelegt und dabei elastisch zusammengedrückt ist, nicht nur eine günstige Abdichtung durch erhöhten Berührdruck, sondern auch eine sichere mechanische Festlegung zwischen diesen Teilen erreicht.

Claims (4)

1. Abgedichteter Druckknopfschalter mit einem gleitend in einem in einem Gehäuse (1) vorgesehenen Loch (14) aufgenommenen Druckknopfteil (15), dessen eines Ende, auf das eingewirkt wird, außerhalb des Gehäuses (1) liegt und dessen anderes Ende, das auf den Druckknopfschaltermechanismus einwirkt, innerhalb des Gehäuses (1) liegt, und einer Haube (16) aus gummiartigem Material, welche in eine längs einer außeren Umfangsfläche des Druckknopfteils (15) vorgesehene Ringnut (18) und in eine in einem das Druckknopfteil (15) umgebenden Teil des Gehäuses (1) vorgesehene weitere Ringnut (17) eingelegt ist, derart, daß eine Grenzfläche zwischen dem Druckknopfteil (15) und dem Gehäuse (1) gegen ein Eindringen von Fremdstoffen abgedichtet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haube (16) mit einem in die Ringnut (17) des Gehäuses (1) eingelegten Ringwulst (16 a) versehen ist, wobei ein die Ringnut (17) umgebender Teil des Gehäuses auf den Wulst (16 a) thermisch gebördelt ist.

2. Abgedichteter Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ringnut (17) umgebende Teil des Gehäuses (1), der auf den Wulst (16 a) thermisch zu bördeln ist, einen um die Ringnut (17) ausgebildeten ringförmigen Fortsatz (17 a) aufweist.

3. Abgedichteter Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (16 a) einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt hat.

4. Abgedichteter Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (16) mit einem zweiten Ringwulst (16 b) versehen ist, welcher in die Ringnut (18) des Druckknopfteils (15) eingelegt ist, wobei die Ringnut (18) des Druckknopfteils (15) ausgebildet ist, indem ein kleindurchmeßriger Abschnitt (15 a) des Druckknopfteils (15) auf den zweiten Wulst (16 b) der Haube (16) thermisch gebördelt ist.