EP1654747A1 - Elektrischer schalter - Google Patents

Elektrischer schalter

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EP1654747A1
EP1654747A1 EP04762633A EP04762633A EP1654747A1 EP 1654747 A1 EP1654747 A1 EP 1654747A1 EP 04762633 A EP04762633 A EP 04762633A EP 04762633 A EP04762633 A EP 04762633A EP 1654747 A1 EP1654747 A1 EP 1654747A1
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EP
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housing
sealing membrane
switch according
switch
actuating element
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EP04762633A
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EP1654747B1 (de
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Michael Geppert
Rüdiger Schneiss
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Delphi Technologies Inc
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Delphi Technologies Inc
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02Bases, casings, or covers
    • H01H9/04Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H9/041Casings hermetically closed by a diaphragm through which passes an actuating member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/008Application power seats
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/008Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being perpendicular to the axis of angular movement

Definitions

  • the invention relates to an electrical switch with an actuating element slidably mounted in a housing with an extension which extends through a housing wall with the interposition of a seal.
  • Such a switch is known from practice.
  • the housing wall as a seal is assigned two opposing sealing lips, between which the shoulder is arranged.
  • the sealing lips are tangent to the neck of the actuating element and come into mutual contact in the further course, openings in the sliding directions of the actuating element being present directly at the neck between the sealing lips, the size of which essentially depends on the geometry of the neck and the elasticity of the material of the sealing lips is determined. Water can enter the interior of the switch through these openings.
  • Sealed rocker and push-button switches are also known, the actuating elements of which are spanned by an elastic cap connected to the housing.
  • an elastic cap connected to the housing.
  • such a cap affects tactile perception. ability of the switching operations and is often undesirable from a design point of view.
  • the object is achieved in that the seal is designed as a sealing membrane made of an elastomeric plastic, which bears sealingly against the attachment under pretension.
  • the prestressed contact of the sealing membrane fixed to the housing wall against the attachment effectively prevents dirt or water from penetrating into the interior of the housing in the region of the actuating element.
  • the seal has no effect on the actuating element, which can thus be designed freely in its shape and can be designed such that it covers the seal, after which it is no longer visible to a user of the switch.
  • the housing can be connected to a base in a sealed manner with the interposition of an O-ring seal.
  • the sealed mounting of the actuating element is particularly necessary when the switch is used as a seat adjustment switch in a motor vehicle, which is installed in a side panel of a motor vehicle seat, since this side panel is often not spanned by a roof of the motor vehicle and splashing water or rain water can get from the roof to the switch.
  • the sealed design of the switch is also important if the switch is designed, for example, as a load switch and a relatively high internal current is present, since incorrect contacting caused by contamination or humidification in this case leads to a serious impairment of the vehicle electrical system.
  • the sealing membrane is preferably designed in the form of a ring, the large diameter being fastened in the housing and the small diameter resting on the periphery of the attachment of the actuating element which can be displaced crosswise and / or rotated.
  • the small diameter of the sealing membrane preferably extends into a collar abutting the shoulder.
  • a circumferential bead is expediently formed within the collar and lies in a corresponding annular groove in the attachment.
  • the sealing membrane advantageously has at least one annular fold.
  • the fold of the sealing membrane is dimensioned such that a crosswise displacement of the actuating element with simultaneous sealing against the housing is ensured.
  • two or more leporello-like folds can also be provided.
  • the sealing membrane is expediently fastened in a sealed manner within the housing.
  • the sealing membrane can be welded or glued to the associated housing wall, for example.
  • the sealing membrane is preferably formed in one piece with the housing.
  • the sealing membrane can be manufactured together with the housing in a multi-component injection molding process. This ensures a reduction in the number of individual parts of the switch and does not require subsequent assembly of the seal.
  • the switch comprises a housing 1 with an associated base 2 for accommodating a plurality of switching elements, the switching contacts of which interact with base-side switching contact tracks, an actuator plate 3 being provided for relocating the switching elements, into which an attachment 4 engages, which is connected to an actuating element 5.
  • a seal 9 designed as a sealing membrane 8 is provided, which has an essentially circular contour.
  • An edge 10 of the sealing membrane 8 is fixed within the housing 1 in a sealed manner on the housing wall 6 and extends in a pot shape over the thickness of the housing wall 6 in the direction of the actuating element 5 within an opening 11 in the housing wall 6.
  • that of the actuating element 5 covered sealing membrane 8 provided with two annular leporello-like folds 12, which are spaced apart and open into a small diameter of the sealing membrane 8, which merges into a collar 13.
  • the collar 13 rests against the shoulder 4 of the actuating element 5 under prestress.
  • a circumferential bead 14 is formed within the collar and lies in a corresponding annular groove 15 in the shoulder 4.
  • 1 guide means are provided within the housing, which either with the Interact switching elements or the actuator plate 3.
  • the opening 11 in the housing wall 6 of the housing 1 thus has no guiding function, which is why it is circular.

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  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Abstract

Ein elektrischer Schalter umfasst ein in einem Gehäuse (1) verschiebbar gelagertes Betätigungselement (5) mit einem Ansatz (4), der sich unter Zwischenanordnung einer Dichtung (9) durch eine Gehäusewandung (6) erstreckt. Die Dichtung (9) ist als Dichtmembrane (8) aus einem elastomeren Kunst­stoff ausgebildet, die unter Vorspannung abdichtend an dem Ansatz (4) anliegt.

Description

Elektrischer Schalter
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem in einem Gehäuse verschiebbar gelagerten Betätigungselement mit einem Ansatz, der sich unter Zwischenanordnung einer Dichtung durch eine Gehäusewandung erstreckt.
Ein derartiger Schalter ist aus der Praxis bekannt. Hierbei sind der Gehäusewandung als Dichtung zwei gegenüberliegende Dichtlippen zugeordnet, zwischen denen der Ansatz angeordnet ist. Die Dichtlippen liegen tangential an dem Ansatz des Betätigungselementes an und kommen im weiteren Verlauf in gegenseitige Anlage, wobei in Verschieberichtungen des Betätigungselementes unmittelbar am Ansatz Öffnungen zwischen den Dichtlippen vorhanden sind, deren Größe im Wesentlichen von der Geometrie des Ansatzes sowie der Elastizität des Werkstoffes der Dichtlippen bestimmt ist. Durch diese Öffnungen kann Wasser in das Innere des Schalters eindringen.
Im Weiteren sind abgedichtete Wippen- und Drucktastenschalter bekannt, deren Betätigungselemente von einer mit dem Gehäuse verbundenen elastischen Kappe überspannt sind. Eine solche Kappe beeinträchtigt jedoch das taktile Wahrneh- mungsvermögen der Schaltvorgänge und ist aus gestalterischen Gesichtspunkten oftmals unerwünscht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Betätigungselement wirksam abgedichtet in dem Gehäuse gelagert ist, wobei sich die Abdichtung nicht auf die Formgestaltung des Betätigungselementes sowie das Schaltgefühl auswirkt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Dichtung als Dichtmembrane aus einem elastomeren Kunststoff ausgebildet ist, die unter Vorspannung abdichtend an dem Ansatz anliegt.
Durch das vorgespannte Anliegen der an der Gehäusewandung festgelegten Dichtmembrane an dem Ansatz ist das Eindringen von Schmutz oder Wasser in das Innere des Gehäuses im Bereich des Betätigungselementes wirksam verhindert. Darüber hinaus wirkt sich die Dichtung nicht auf das Betätigungselement aus, das somit in seiner Form frei zu gestalten ist und derart ausgebildet werden kann, dass es die Dichtung überdeckt, wonach diese für einen Benutzer des Schalters nicht mehr sichtbar ist. Bei diesem Schalter kann das Gehäuse unter Zwischenanordnung einer O-Ringdichtung mit einem Sockel abgedichtet verbunden werden. Die abgedichtete Lagerung des Betätigungselementes ist insbesondere bei einer Verwendung des Schalters als Sitzverstellschalter in einem Kraftfahrzeug erforderlich, der in einer Seitenverkleidung eines Kraftfahrzeugsitzes installiert wird, da diese Seitenverkleidung oftmals nicht von einem Dach des Kraftfahrzeuges überspannt ist und Spritzwasser bzw. Regen- wasser von dem Dach auf den Schalter gelangen kann. Die abgedichtete Ausführung des Schalters ist weiterhin dann wichtig, wenn der Schalter beispielsweise als Lastschalter ausgeführt ist und ein relativ hoher Innenstrom anliegt, da eine durch Verschmutzung oder Befeuchtung verursachte Fehl- kontaktierung in diesem Fall zu einer schwerwiegenden Beeinträchtigung des Bordnetzes des Kraftfahrzeuges führt.
Um eine konstruktiv einfache und damit kostengünstige Dichtmembrane bereitzustellen, ist bevorzugt die Dichtmembrane kreisringförmig ausgebildet, wobei der große Durchmesser in dem Gehäuse befestigt ist und der kleine Durchmesser an dem Umfang des Ansatzes des kreuzweise verschiebbaren und/oder verdrehbaren Betätigungselementes anliegt.
Zur Verhinderung des kriechenden Eindringens von Wasser in das Innere des Schalters erstreckt sich vorzugsweise der kleine Durchmesser der Dichtmembrane in einen an dem Ansatz anliegenden Kragen. Zweckmäßigerweise ist innerhalb des Kragens ein umlaufender Wulst ausgebildet, der in einer korrespondierenden Ringnut des Ansatzes einliegt.
Vorteilhafterweise weist die Dichtmembrane mindestens eine ringförmige Falte auf. Die Falte der Dichtmembrane ist derart dimensioniert, dass ein kreuzweises Verschieben des Betätigungselementes bei gleichzeitiger Abdichtung gegenüber dem Gehäuse sichergestellt ist. In Abhängigkeit von dem Verschiebeweg des Betätigungselementes können auch zwei o- der mehr leporelloartige Falten vorgesehen werden. Zweckmäßigerweise ist die Dichtmembrane abgedichtet innerhalb des Gehäuses befestigt. Hierzu kann die Dichtmembrane mit der zugeordneten Gehäusewandung beispielsweise verschweißt oder verklebt werden.
Bevorzugt ist die Dichtmembrane einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet. Die Dichtmembrane kann gemeinsam mit dem Gehäuse in einem Mehr-Komponenten-Spritzgussverfahren gefertigt werden. Damit ist eine Reduzierung der Anzahl der Einzelteile des Schalters gewährleistet und eine nachträgliche Montage der Dichtung nicht erforderlich.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Ko - • binationen verwendbar sind. Der Rahmen der vorliegenden Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Schalter.
Der Schalter umfasst ein Gehäuse 1 mit einem zugeordneten Sockel 2 zur Aufnahme mehrerer Schaltglieder, deren Schaltkontakte mit sockelseitigen Schaltkontaktbahnen zusammenwirken, wobei zur Verlagerung der Schaltglieder eine Betätigerplatte 3 vorgesehen ist, in die ein Ansatz 4 eingreift, der mit einem Betätigungselement 5 verbunden ist. In den sich durch eine Gehäusewandung 6 erstreckenden An- satz 4 ist eine an dem Betätigungselement 5 angeformte Achse 7 eingesetzt.
Zur abgedichteten Lagerung des Ansatzes 4 ist eine als Dichtmembrane 8 ausgebildete Dichtung 9 vorgesehen, die eine im Wesentlichen kreisringförmige Kontur aufweist. Ein Rand 10 der Dichtmembrane 8 ist innerhalb des Gehäuses 1 abgedichtet an der Gehäusewandung 6 festgelegt und erstreckt sich topfförmig über die Dicke der Gehäusewandung 6 in Richtung des Betätigungselementes 5 innerhalb einer Öffnung 11 in der Gehäusewandung 6. Im weiteren Verlauf ist die von dem Betätigungselement 5 überdeckte Dichtmembrane 8 mit zwei ringförmigen leporelloartigen Falten 12 versehen, die zueinander beabstandet sind und in einen kleinen Durchmesser der Dichtmembrane 8 münden, der in einen Kragen 13 übergeht. Der Kragen 13 liegt unter Vorspannung abdichtend an dem Ansatz 4 des Betätigungselementes 5 an. Zur sicheren Halterung des Kragens 13 ist innerhalb desselben ein umlaufender Wulst 14 ausgebildet, der in einer korrespondierenden Ringnut 15 des Ansatzes 4 einliegt. Bei einer Verschiebung des Betätigungselementes 5 aus seiner dargestellten Neutralstellung in eine seiner Schaltstellungen folgt der Kragen 13 der Dichtmembrane 8 den Bewegungen des mit dem Betätigungselement 5 verbundenen Ansatzes 4 unter einer Dehnung bzw. Stauchung der Falten 12. Damit ist eine zuverlässig abgedichtete Lagerung des Betätigungselementes 5 in dem Gehäuse 1 gewährleistet.
Um ein geradliniges bzw. kreuzweises Verschieben des Betätigungselementes 5 zu realisieren, sind innerhalb des Gehäuses 1 Führungsmittel vorgesehen, die entweder mit den Schaltgliedern oder der Betätigerplatte 3 zusammenwirken. Damit kommt der Öffnung 11 in der Gehäusewandung 6 des Gehäuses 1 keine Führungsfunktion zu, weshalb diese kreisförmig ausgebildet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrischer Schalter mit einem in einem Gehäuse (1) verschiebbar gelagerten Betätigungselement (5) mit einem Ansatz (4), der sich unter Zwischenanordnung einer Dichtung (9) durch eine Gehäusewandung (6) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (9) als Dichtmembrane (8) aus einem elastomeren Kunststoff ausgebildet ist, die unter Vorspannung abdichtend an dem Ansatz (4) anliegt.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembrane (8) kreisringförmig ausgebildet ist, wobei der große Durchmesser in dem Gehäuse (1) befestigt ist und der kleine Durchmesser an dem Umfang des Ansatzes (4) des kreuzweise verschiebbaren und verdrehbaren Betätigungselementes (5) anliegt.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der kleine Durchmesser der Dichtmembrane (8) in einen an dem Ansatz (4) anliegenden Kragen (13) erstreckt.
4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kragens (13) ein umlaufender Wulst (14) ausgebildet ist, der in einer korrespondierenden Nut (15) des Ansatzes (4) einliegt.
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembrane (8) mindestens eine ringförmige Falte (12) aufweist.
6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembrane (8) abgedichtet innerhalb des Gehäuses (1) befestigt ist.
7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmembrane (8) einstückig mit dem Gehäuse (1) ausgebildet ist.
8. Verwendung eines Schalters nach einem der Ansprüche 1 bis 7 als Sitzverstellschalter in einem Kraftfahrzeug.
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