DE3827787A1 - 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. 3 zeigt einen herkömmlichen Dichtungsaufbau zwischen einem zylindrischen Druckknopfteil 102 und einem in einer Haube 101 vorgesehenen Loch 104, durch welches sich das Druckknopfteil 102 erstreckt. Die Haube 101 umfaßt einen Wulst 101 a mit quadratischem Querschnitt, der längs des Randes des in der Haube 101 vorgesehenen Loches 104 ausgebil­ det ist. Der Wulst 101 a ist in einer Nut 103 mit komplemen­ tärem quadratischen Querschnitt aufgenommen, die in der äußeren Umfangsfläche des Druckknopfteils 102 vorgesehen ist. Gemäß diesem bekannten Aufbau ist der Kontakt zwischen Wulst 101 a und der Innenfläche der Nut 103 ein Flächenkontakt, weshalb der Kontaktdruck pro Einheitskontaktfläche zwischen diesen Teilen niedrig ist, mit dem Ergebnis, daß eine zufriedenstellende Abdichtung schwierig zu erreichen ist.

Zur Verbesserung der wasser- bzw. luftdichten Passung zwischen den Teilen besteht auch die Möglichkeit der Verwendung eines Haftmittels. Dabei muß aber große Sorgfalt darauf verwandt werden, daß das Haftmittel nicht mit dem Kontaktsatz und anderen mechanischen Teilen des Schalters in Berührung kommt. Die Verwendung eines Haftmittels erhöht daher nicht nur den bei der Montage erforderlichen Arbeits­ aufwand, sondern schafft auch Probleme beim Fertigungsmanage­ ment.

In Anbetracht derartiger Probleme des Standes der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Druckknopfschal­ ter zu schaffen, welcher einen neuartigen eine verbesserte Dichtleistung aufweisenden Aufbau für die Anbringung eines Dichtungswulsts an einem Druckknopfteil aufweist.

Ferner soll dabei der Arbeitsaufwand beim Anbringen vermindert sein.

Hierzu schlägt die Erfindung einen abgedichteten Druckknopfschalter vor, welcher ein gleitend in einem in einem Gehäuse vorgesehenen Loch aufgenommenes Druckknopfteil, dessen eines Ende, auf das eingewirkt wird, außerhalb des Gehäuses liegt und dessen anderes auf den Druckknopfschalter­ mechanismus einwirkendes Ende innerhalb des Gehäuses liegt, und eine Haube aus einem gummiartigen Material, welche in eine längs einer äußeren Umfangsfläche des Druckknopfteils vorgesehene Nut und eine in einem das Druckknopfteil umgebenden Teil des Gehäuses vorgesehene weitere Nut 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 Druckknopfteils eingesetzten ringförmigen Wulst versehen ist, der die Bodenfläche der Nut mit gekrümmter Berührfläche berührt.

Damit ist das Aufsetzen der Haube auf den Druckknopf­ schalter vereinfacht, und gleichzeitig läßt sich ein guter Dichteffekt erzielen, weil der Ringwulst der Haube einen Linienkontakt mit der Bodenfläche der Ringnut des Druck­ knopfteils macht und sich ein wesentlich höherer Kontaktdruck zwischen den beiden Teilen erzielen läßt.

Zum Zwecke der Erzielung eines günstigen Kontakts bzw. eines hohen Kontaktdrucks zwischen dem ringförmigen Wulst und der Bodenfläche der Ringnut kann die Ringnut des Druck­ knopfteils mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt versehen sein. Vorzugsweise ist die Ringnut des Druck­ knopfteils mit einer flachen bzw. ebenen Bodenfläche versehen. Auf diese Weise kann der Querschnitt des Wulsts der Haube einen Bogen definieren, welcher drei Ränder ein­ schreibt, die durch den Querschnitt der Ringnut des Druck­ knopfteils bestimmt sind.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Auf diesen ist

Fig. 1 eine Schnittansicht, welche den allgemeinen Aufbau einer Ausführungsform des abgedichteten Druckknopf­ schalters gemäß der Erfindung zeigt,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fig. 1, und

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, welche den herkömmlichen Aufbau zum Anbringen einer Haube an einem Druckknopfteil zeigt.

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 11 a, 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 Gleitlochs 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.

Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, hat die Nut 18 des Druckknopfteils 15 einen im wesentlichen V-förmigen Quer­ schnitt und ist mit einem Paar von geneigten Seitenflächen 18 a sowie einer flachen Bodenfläche 18 b versehen. Der Teil der Haube 16, welcher in die Nut 18 eingesetzt ist, ist als Wulst 16 b geformt, welcher im wesentlichen runden Querschnitt hat, und ist so eingerichtet, daß er in die Nut 18 einschnappt. Bei der vorliegenden Ausführungsform definiert der Querschnitt des Wulsts 16 b der Haube 16 einen Bogen, welcher drei Ränder bzw. Kanten einschreibt, die durch den Querschnitt der Ringnut 18 des Druckknopfteils 15 definiert sind. Anders ausgedrückt, ist der Wulst 16 b in der Nut 18 so aufgenommen, daß er die drei Flächen 18 a und 18 b der Nut 18 gleichzeitig berührt. Dies ist zur Erzielung eines günstigen Abdichteffekts wünschenswert.

Im Grundsatz sind Nut und Wulst im Querschnitt so aufeinander abgestimmt, daß sich zwischen ihnen nicht Flächenkontakte, sondern Linienkontakte ergeben. Dies erreicht man durch verschiedene Querschnitte von Nut und Wulst und zweckmäßigerweise dadurch, daß im Schnitt die Begrenzungslinien der Nut gerade und die des Wulsts rund sind. Möglich wären auch Begrenzungslinien von Nut und Wulst im Querschnitt derart, daß der Krümmungsradius der Nutbegren­ zungslinie größer als derjenige der Wulstbegrenzungslinie ist. Im Grenzfall führt dies eben zu zumindest in den Berührbereichen zum Wulst geraden Begrenzungslinien der Nut.

Die in der Abdeckung 3 vorgesehene Nut 17 andererseits hat einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt, und derjenige Teil der Haube 16, der in die Nut 17 eingesetzt ist, ist dementsprechend mit einem im wesentlichen einen quadratischen Querschnitt habenden Wulst 16 a ausgebildet, welcher in der Nut 17 durch seine Elastizität gehalten wird.

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.

Da jedenfalls der Wulst 16 b der Haube 16, der in der Nut 18 des Druckknopfteils 15 angebracht ist, mit einem kreis­ förmigen Querschnitt versehen ist, berührt dieser den Boden bzw. die Seitenflächen der Nut 18 in Form eines Linienkon­ takts, weshalb er eine wesentliche elastische Verformung durchmacht. Als Ergebnis dessen kann die Kontaktdruckkraft pro Einheitsfläche zwischen dem Wulst 16 b und dem Boden oder den Seitenflächen der Nut 18 derart sein, daß sich eine ausreichende Dichtfähigkeit erreichen läßt.

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 äußeren 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 (18) des Druckknopfteils (15) eingelegten Ringwulst (16 b), der die Bodenfläche der Nut (18) mit einer gekrümmten Berührfläche berührt, versehen ist.

2. Abgedichteter Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (18) des Druckknopfteils (15) mit einem im wesentlichen V­ förmigen Querschnitt versehen ist.

3. Abgedichteter Druckknopfschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (18) des Druckknopfteils (15) mit einer flachen Bodenfläche versehen ist.

4. Abgedichteter Druckknopfschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Quer­ schnitt des Wulsts (16 b) der Raube (16) einen Bogen defi­ niert, welcher drei Kanten einschreibt, die durch den Querschnitt der Ringnut (18) des Druckknopfteils (15) definiert sind.