DE9409268U1 - Microswitch - Google Patents
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Description
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GebrauchsmusteranmeldungUtility model application
Burgess GmbH, Am Kreyenhof 10-12, 26127 OldenburgBurgess GmbH, Am Kreyenhof 10-12, 26127 Oldenburg
MikroschalterMicroswitch
Die Erfindung betrifft einen Mikroschalter mit einem die Schalteinrichtung tragenden Basiskörper und mit einer Abdeckkappe für die Schalteinrichtung.The invention relates to a microswitch with a base body carrying the switching device and with a cover cap for the switching device.
Im Zuge der allgemeinen Automatisierung auf vielen Gebieten der Technik, insbesondere im Automobilbau, werden Mikroschalter in vielen Bereichen eingesetzt. An Mikroschalter werden hohe Anforderungen hinsichtlich Betriebssicherheit und Langlebigkeit gestellt, was bei der gegebenen Miniaturbauweise nur durch äußerste Präzision bereits bei der Fertigung gewährleistet werden kann. Eine wichtige Voraussetzung für eine hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer des Mikroschalters ist es, ein Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Staub in das Innere des Schalters, insbesondere in den Bereich der Schalteinrichtung, zu verhindern. Bei Mikroschaltern der eingangs genannten Gattung, die aus einem Basiskörper und einer Abdeckkappe zusammengesetzt werden, müssen daher diese beiden Teile unter Gewährleistung optimaler Abdichtung präzise miteinander verbunden werden.As part of general automation in many areas of technology, especially in automotive engineering, microswitches are used in many areas. Microswitches are subject to high requirements in terms of operational reliability and durability, which, given the miniature design, can only be guaranteed by extreme precision during production. An important prerequisite for high operational reliability and a long service life of the microswitch is to prevent moisture and/or dust from penetrating the interior of the switch, especially in the area of the switching device. In the case of microswitches of the type mentioned above, which are made up of a base body and a cover cap, these two parts must therefore be precisely connected to one another while ensuring optimal sealing.
Es ist bekannt, Basiskörper und Abdeckkappe mittels Ultrascha.llschweißung miteinander zu verbinden. Das Ultraschall-It is known to connect the base body and cover cap using ultrasonic welding.
schweißverfahren hat jedoch zum einen den Nachteil, daß durch die Ultraschallschwingungen die Elemente der Schalteinrichtung, wie aneinanderliegende Metallkontakte, Lagerungen für Schaltwippen und Teile einer beweglichen Schaltmechanik in Schwingung versetzt werden und dadurch Abrieb entsteht. Der Abrieb kann nachteilig zwischen die Kontakte der Schalteinrichtung des Mikroschalters geraten und zu einer Unfunktionalität des Mikroschalters führen. Zum anderen können Absplitterungen aus dem ultraschallverschweißten Bereich, z.B. von Kunststoff-Teilen, auftreten.However, the welding process has the disadvantage that the ultrasonic vibrations cause the elements of the switching device, such as adjacent metal contacts, bearings for switch rockers and parts of a movable switching mechanism, to vibrate, which causes abrasion. The abrasion can get between the contacts of the microswitch's switching device and lead to the microswitch not working properly. On the other hand, splinters can occur in the ultrasonically welded area, e.g. from plastic parts.
Bei einem anderen bekannten Verfahren ist vorgesehen, Basiskörper und Abdeckkappe mittels eines Klebers zu verbinden. Durch die geringen Abmessungen des Mikroschalters ist es jedoch schwierig, die richtige Menge des Klebers zur funktionssicheren Verbindung der Schalterteile zu dosieren. Ist die Dosierung zu gering, so ergibt sich nachteilig eine schwächere und möglicherweise auch undichte Verbindung der beiden Schalterteile. Wird dagegen zuviel Kleber dosiert, kann der überschüssige Kleber in das Innere des Schaltergehäuses eindringen und die Schalteinrichtung unbrauchbar machen. Auch Lösungsmitteldämpfe können für die Betriebssicherheit der Schaltereinrichtung durch Absetzung als Kondensat an wichtigen Funktionsteilen oder durch Korrosion nachteilig sein.Another known method involves connecting the base body and cover cap using an adhesive. Due to the small dimensions of the microswitch, however, it is difficult to dose the correct amount of adhesive to ensure that the switch parts are connected reliably. If the dosage is too low, the disadvantage is that the connection between the two switch parts is weaker and may also be leaky. If too much adhesive is dosed, however, the excess adhesive can penetrate into the interior of the switch housing and render the switching device unusable. Solvent vapors can also be detrimental to the operational reliability of the switching device by depositing as condensate on important functional parts or by causing corrosion.
Bei der Produktion von Mikroschaltern ergibt sich folglich eine relativ hohe Ausschußrate. Beide Verfahren haben auch den Nachteil, daß zur Verbindung der Schalterteile des Mikroschal-Consequently, the production of microswitches results in a relatively high reject rate. Both processes also have the disadvantage that the connection of the switch parts of the microswitch
ters zusätzliche Produktionsmittel bereitgestellt werden müssen, was zu einer Erhöhung der Produktionskosten führt.additional production resources must be provided, which leads to an increase in production costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikroschalter der eingangs genannten Gattung zu schaffen, dessen Abdeckkappe mit dem Basiskörper so verbindbar ist, daß eine größere Prozeßsicherheit und damit eine Verminderung der Ausschußrate bei der Herstellung erreicht wird.The invention is based on the object of creating a microswitch of the type mentioned at the beginning, the cover cap of which can be connected to the base body in such a way that greater process reliability and thus a reduction in the reject rate during production is achieved.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich zwischen dem Basiskörper und der Abdeckkappe mindestens eine elastische Dichtung befindet und daß der Basiskörper und die Abdeckkappe mittels einrastender Verbindungsmittel miteinander verbindbar sind.This object is achieved according to the invention in that there is at least one elastic seal between the base body and the cover cap and in that the base body and the cover cap can be connected to one another by means of snap-in connecting means.
Die einrastenden Verbindungsmittel erlauben vorteilhaft auf sehr einfache Weise, die Teile des Mikroschalters miteinander zu verbinden. Dabei ist die elastische Dichtung zwischen dem Basiskörper und der Abdeckkappe so fest eingeklemmt, daß beide Schalterteile vorteilhaft miteinander luftdicht verbunden sind. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Verbindung der Schalterteile ist die von dem Basiskörper getragene Schalteinrichtung gegenüber der äußeren Umgebung am Einbauort des Schalters isoliert, so daß äußere Beeinflussungen und deren nachteilige Auswirkungen auf die Betriebssicherheit während einer langen Lebensdauer des Mikroschalters ebenso wie bei einer Verschweißung oder Verklebung ausgeschlossen sind, wobei jedoch die eingangs beschriebenen Nachteile der bisher üblichen Verbindungsverfahren vermieden sind. Der erfindungs-The locking connecting means advantageously allow the parts of the microswitch to be connected to one another in a very simple manner. The elastic seal between the base body and the cover cap is clamped so tightly that both switch parts are advantageously connected to one another in an airtight manner. This inventive design of the connection of the switch parts isolates the switching device carried by the base body from the external environment at the installation location of the switch, so that external influences and their adverse effects on operational reliability are excluded during the long service life of the microswitch, just as with welding or gluing, whereby the disadvantages of the previously usual connection methods described at the beginning are avoided. The inventive
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gemäße Mikroschalter ist somit einerseits verhältnismäßig einfach herstellbar und andererseits qualitativ verbessert.The microswitch is therefore relatively easy to manufacture and of improved quality.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich der Mikroschalter dadurch aus, daß die Dichtung an einer Randfläche der Abdeckkappe befestigt ist. Die Abdeckkappe mit der Dichtung bildet dadurch ein montierbares Bauteil. Eine getrennte Zuführung und Einlegung der Dichtung im Zuge der Zusammenfügung von Basiskörper und Abdeckkappe kann "dadurch mit Vorteil entfallen, wodurch die bei Mikrobauteilen sowieso schwierige Montage produktionstechnisch einfacher ist.According to a further development of the invention, the microswitch is characterized in that the seal is attached to an edge surface of the cover cap. The cover cap with the seal thus forms a component that can be assembled. A separate supply and insertion of the seal when assembling the base body and cover cap can therefore be advantageously omitted, which makes assembly, which is difficult anyway with micro components, easier in terms of production technology.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Dichtung an die Randflache der Abdeckkappe angespritzt ist. Das hat den Vorteil, daß sowohl die Abdeckkappe als auch die Dichtung mit der Verbundspritztechnologie aufeinanderfolgend in derselben Produktionsstufe bzw. der dafür eingerichteten Vorrichtung kostengünstig hergestellt und miteinander verbunden werden können. So wird in einem ersten Arbeitsschritt die aus Kunststoff bestehende Abdeckkappe mit einer Spritzgußmaschine gespritzt. Anschließend wird mit dem gleichen Formwerkzeug die Dichtung auf die Randfläche der Abdeckkappe aufgespritzt, indem ein Formteil des Werkzeugs um das Maß der Dicke der Dichtung vom entsprechenden Gegenformteil des Werkzeugs abgehoben wird.Another development of the invention provides that the seal is injection molded onto the edge surface of the cover cap. This has the advantage that both the cover cap and the seal can be manufactured and connected to one another cost-effectively using composite injection molding technology in succession in the same production stage or using the device set up for this purpose. In a first step, the cover cap made of plastic is injection molded using an injection molding machine. The seal is then injection molded onto the edge surface of the cover cap using the same molding tool by lifting a molded part of the tool from the corresponding counter-molded part of the tool by the amount of the thickness of the seal.
Nach einer nächsten Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Randfläche der Abdeckkappe eine umlaufende Rille aufweist. Die durch entsprechende Gestaltung der Form des Spritz-WerkzeugesAccording to a further development, the edge surface of the cover cap has a circumferential groove. The by appropriate design of the molding tool
ausgebildete Rille der Randfläche bietet den Vorteil, daß beim Anspritzen der Dichtung ein in die Rille formschlüssig eingreifender Vorsprung ausgebildet wird und die Dichtung so mit einer vergrößerten Oberfläche mit der Randfläche verbunden ist. Dadurch ist die Befestigung der Dichtung an der Randfläche verstärkt. Selbstverständlich könnte bei entsprechender Ausbildung einer Randfläche die Dichtung auch an den Basiskörper angespritzt werden.The groove formed on the edge surface offers the advantage that when the seal is molded on, a projection is formed that engages positively in the groove and the seal is thus connected to the edge surface with an enlarged surface. This strengthens the attachment of the seal to the edge surface. Of course, if an edge surface is designed accordingly, the seal could also be molded onto the base body.
Als Werkstoff für die Abdeckkappe ist ein haftungsmodifiziertes Polyamid PA 6 40 % GF vorgesehen. Die Dichtung wird aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt. Das haftungsmodifizierte Polyamid und das thermoplastische Elastomer haben die Eigenschaft, aneinander zu haften, so daß Abdeckkappe und Dichtung mit hoher Adhäsion aneinander halten und die Dichtung somit abrißfest an der Abdeckkappe befestigt ist. Die einer Verschweißung beider Kunststoffmaterialien entsprechende Verbindung hat auch den Vorteil, daß keine besonderen Maßnahmen für die Befestigung der Dichtung getroffen werden müssen. Während der Ausbildung der Dichtung durch Spritzgießen erfolgt auch bereits ihre Verbindung mit der Abdeckkappe.The material for the cover cap is an adhesion-modified polyamide PA 6 40% GF. The seal is made from a thermoplastic elastomer. The adhesion-modified polyamide and the thermoplastic elastomer have the property of adhering to one another, so that the cover cap and seal adhere to one another with high adhesion and the seal is thus securely attached to the cover cap. The connection, which corresponds to a welding of the two plastic materials, also has the advantage that no special measures have to be taken to attach the seal. The seal is also connected to the cover cap during the formation of the seal by injection molding.
Eine nächste Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die einrastenden Verbindungsmittel als an den Basiskörper angeordnete Schnapphaken und an der Abdeckkappe angeordnete Schnappösen ausgebildet sind. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß die beiden Gehäuseteile des Mikroschalters aufA further development of the invention provides that the locking connection means are designed as snap hooks arranged on the base body and snap eyes arranged on the cover cap. This design has the advantage that the two housing parts of the microswitch on
besonders einfache Weise zusammenfügbar und fest verbindbar sind.can be put together and firmly connected in a particularly simple manner.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung . ist schließlich vorgesehen, daß die Abdeckkappe über ihre Randfläche vorstehende Wandteile aufweist, welche bei an den Basiskörper angebrachter Abdeckkappe Seitenwandbereiche des Basiskörpers übergreifen und daß die Schnappösen in den Wandteilen angebrachte Durchbrüche sind und die Schnapphaken Vorsprünge sind, die an den übergriffenen Seitenwandbereichen angeformt sind .In a further embodiment of the invention, it is finally provided that the cover cap has wall parts that protrude beyond its edge surface and that, when the cover cap is attached to the base body, overlap side wall areas of the base body and that the snap eyes are openings in the wall parts and the snap hooks are projections that are molded onto the overlapped side wall areas.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention, from which further inventive features emerge, is shown in the drawing. It shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen aus Basiskörper und Abdeckkappe zusammengesetzten Mikroschalter,Fig. 1 shows a longitudinal section through a microswitch composed of a base body and a cover cap,
Fig. 2 Teilausschnitte des Basiskörpers und der Abdeckkappe vor dem Zusammensetzen des Mikroschalters gemäß Fig.Fig. 2 Partial sections of the base body and the cover cap before assembling the microswitch according to Fig.
1,1,
Fig. 3 einen Teilausschnitt der zusammengesetzten Schalterteile gemäß Fig. 2 undFig. 3 shows a partial section of the assembled switch parts according to Fig. 2 and
Fig. 4 eine Vorderansicht des Mikroschalters entsprechend Fig. 1-3 im zusammengesetzten Zustand.Fig. 4 is a front view of the microswitch according to Fig. 1-3 in the assembled state.
Der quaderförmige Mikroschalter 1 ist gemäß Fig. 1 aus einem Basiskörper 2 und einer Abdeckkappe 3 zusammengesetzt.The cuboid-shaped microswitch 1 is composed of a base body 2 and a cover cap 3 as shown in Fig. 1.
V f.>:V f.>:
Der Basiskörper 2 ist zur Aufnahme der hier nicht weiter dargestellten Schalteinrichtung ausgeformt, während die im wesentlichen wannenförmige Abdeckkappe 3 der Abdeckung und Abkapselung der Schalteinrichtung dient. Zwischen einer Anlagefläche 8 des Basiskörpers 2 und einer Randfläche 6 der Abdeckkappe 3 befindet sich eine umlaufende, elastische Dichtung 4.The base body 2 is designed to accommodate the switching device (not shown here), while the essentially trough-shaped cover cap 3 serves to cover and encapsulate the switching device. A circumferential, elastic seal 4 is located between a contact surface 8 of the base body 2 and an edge surface 6 of the cover cap 3.
Die Randfläche 6 der Abdeckkappe 3 weist eine umlaufende Rille 5 auf, in die ein an der Dichtung 4 ausgebildeter Vorsprung formschlüssig eingreift. Die Dichtung 4 schützt das Schalterinnere vor dem Eindringen von z. B. Feuchtigkeit, Staub und dergleichen Stoffen, die in der äußeren Umgebung am Einbauort des Schalters, z.B. in einem Automobil, vorhanden sein können.The edge surface 6 of the cover cap 3 has a circumferential groove 5 into which a projection formed on the seal 4 engages in a form-fitting manner. The seal 4 protects the interior of the switch from the ingress of, for example, moisture, dust and similar substances that may be present in the external environment at the installation location of the switch, e.g. in an automobile.
In Fig. 2 zeigen die Teilausschnitte des Mikroschalters 1 den Basiskörper 2 und die Abdeckkappe 3 vor ihrer Zusammensetzung. Die an die Randfläche 6 der Abdeckkappe 3 angespritzte Dichtung 4 steht über den unteren Kappenrand 7 hinaus vor. Während in die Randfläche 6 die umlaufende Rille 5 eingearbeitet ist, ist die Anlagefläche 8 des Basiskörpers 2 eben ausgebildet. Die Dichtung 4 ist vor dem Zusammensetzen des Mikroschalters 1 während der Fertigung der Abdeckkappe 3 an dieser durch Anspritzen befestigt, wobei durch die Rille 5 eine größere Verankerungsfläche bereitgestellt ist.In Fig. 2, the partial sections of the microswitch 1 show the base body 2 and the cover cap 3 before they are assembled. The seal 4 molded onto the edge surface 6 of the cover cap 3 protrudes beyond the lower edge 7 of the cap. While the circumferential groove 5 is incorporated into the edge surface 6, the contact surface 8 of the base body 2 is flat. The seal 4 is attached to the cover cap 3 by molding before the microswitch 1 is assembled during the manufacture of the cover cap, with the groove 5 providing a larger anchoring surface.
In Fig. 3 ist dargestellt, daß der Basiskörper 2 und die Abdeckkappe 3 gegenseitig in Anlage gebracht sind, wobei sieIn Fig. 3 it is shown that the base body 2 and the cover cap 3 are brought into contact with each other, whereby they
die zwischen den Anlageflächen 8 und 6 befindliche elastische Dichtung 4 eingeklemmt haben. Die Dichtung 4 füllt einen Raum zwischen der Anlagefläche 8 und der Randfläche 6 aus und dichtet damit die Verbindung der zusammengesetzten Teile des Mikroschalters ab. Mit ihrem unteren Kappenrand 7 sitzt die Abdeckkappe 3 auf dem Basiskörper 2 auf, so daß die Dichtung 4 nicht überbelastet wird.the elastic seal 4 located between the contact surfaces 8 and 6 has become trapped. The seal 4 fills a space between the contact surface 8 and the edge surface 6 and thus seals the connection of the assembled parts of the microswitch. The cover cap 3 sits on the base body 2 with its lower cap edge 7 so that the seal 4 is not overloaded.
In der Fig. 4 ist der aus Basiskörper 2 und Abdeckkappe 3 zusammengesetzte Mikroschalter 1 in einer Seitenansicht dargestellt. Fig. 4 verdeutlicht die einrastenden Verbindungsmittel, mit denen die beiden Teile des Mikroschalters 1, die Abdeckkappe 3 und der Basiskörper 2 miteinander verbunden sind. Die Abdeckkappe 3 weist über ihren Kappenrand 7 vorstehende Wandteile 11 auf, in denen jeweils ein als Schnappöse dienender Durchbruch 10 angebracht ist. An den von den Wandteilen 11 übergriffenen Sextenwandbereichen des Basiskörpers 2 sind den Schnappösen 10 zugeordnete vorstehende Schnapphaken 9 angeformt. Beim Zusammensetzen des Mikroschalters 1 wird die Abdeckkappe 3 mit ihren Schnappösen 10 über die Schnapphaken 9 geschoben, so daß diese gegenseitig einrasten und in eine dauerhafte Schnappverbindung treten.In Fig. 4, the microswitch 1, composed of the base body 2 and the cover cap 3, is shown in a side view. Fig. 4 illustrates the snap-in connecting means with which the two parts of the microswitch 1, the cover cap 3 and the base body 2 are connected to one another. The cover cap 3 has wall parts 11 protruding beyond its cap edge 7, in each of which an opening 10 serving as a snap eyelet is provided. On the sixth wall areas of the base body 2, which are overlapped by the wall parts 11, protruding snap hooks 9 associated with the snap eyelets 10 are formed. When assembling the microswitch 1, the cover cap 3 with its snap eyelets 10 is pushed over the snap hooks 9 so that they snap into each other and form a permanent snap connection.
Der in Fig. 4 sichtbaren Ausbildung steht an der nicht sichtbaren Rückseite des Mikroschalters 1 eine gleiche Ausbilduncf gegenüber, so daß eine Befestigung der Abdeckkappe 3 an den Basiskörper 2 in vier Verbindungspunkten gegeben ist.The design visible in Fig. 4 is opposite an identical design on the non-visible rear side of the microswitch 1, so that the cover cap 3 is attached to the base body 2 at four connection points.
Claims (8)
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| DE (1) | DE9409268U1 (en) |
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