EP1654747B1 - Elektrischer schalter - Google Patents

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EP1654747B1
EP1654747B1 EP04762633A EP04762633A EP1654747B1 EP 1654747 B1 EP1654747 B1 EP 1654747B1 EP 04762633 A EP04762633 A EP 04762633A EP 04762633 A EP04762633 A EP 04762633A EP 1654747 B1 EP1654747 B1 EP 1654747B1
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EP
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housing
sealing membrane
switch
attachment
seal
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Rüdiger Schneiss
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Delphi Technologies Inc
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Delphi Technologies Inc
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/02—Bases, casings, or covers
    • H01H9/04—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof casings
    • H01H9/041—Casings hermetically closed by a diaphragm through which passes an actuating member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/008—Application power seats
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/008—Operating 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 a cross-wise displaceably mounted in a housing actuating element with an associated approach, which extends with the interposition of a seal made of an elastomeric plastic through a housing wall.
  • the housing wall is assigned as a seal two opposing sealing lips, between which the approach is arranged.
  • the sealing lips are tangent to the approach of the actuating element and come in the course in mutual contact, wherein in displacement directions of the actuating element directly at the neck openings between the sealing lips are present, the size of which essentially depends on the geometry of the neck and the elasticity of the material of the sealing lips is determined. Through these openings, water can penetrate into the interior of the switch.
  • the seal is designed as a sealing membrane made of an elastomeric plastic and is under bias to sealingly on the approach.
  • a switch which comprises an integrally formed in a multi-component injection molding process with a housing seal, which projects through an approach of an actuating element.
  • the object is achieved in that the seal is formed as a sealing membrane which bears under pre-stress sealingly against the approach of the actuating element, is integrally formed with the housing in a multi-component injection molding process and has at least one annular fold.
  • the prestressed abutment of the sealing membrane fixed to the housing wall on the attachment effectively prevents the ingress of dirt or water into the interior of the housing in the region of the actuating element.
  • the seal does not affect the actuator, which is thus free in its shape and can be configured to cover the seal, after which it is no longer visible to a user of the switch.
  • the housing can be sealed with the interposition of an O-ring seal with a socket.
  • the sealed mounting of the actuating element is particularly required when using the switch 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 covered by a roof of the vehicle and spray water or rainwater from the roof on the Switch can arrive.
  • the sealed version of the switch is also important if the switch is designed, for example, as a load switch and a relatively high internal current is applied since caused by contamination or humidification faulty contact leads in this case to a serious impairment of the electrical system of the motor vehicle.
  • the sealing membrane can be manufactured together with the housing in one piece in a multi-component injection molding process. This ensures a reduction in the number of items of the switch and a subsequent installation of the seal is not required.
  • the fold of the sealing membrane is dimensioned such that a crosswise displacement of the actuating element is ensured while sealing against the housing. Depending on the displacement of the actuating element and two or more leporelloartige folds can be provided.
  • the sealing membrane is preferably formed annularly, wherein the large diameter is fixed in the housing and the small diameter rests against the circumference of the neck of the crosswise displaceable and / or rotatable actuating element.
  • the small diameter of the sealing membrane preferably extends into a collar resting against the neck.
  • a circumferential bead is formed within the collar, which rests in a corresponding annular groove of the neck.
  • FIGURE shows a partial section through an electrical switch according to the invention.
  • the switch comprises a housing 1 with an associated base 2 for receiving a plurality of switching elements whose switching contacts cooperate with socket-side switching contact tracks, wherein for displacement of the switching elements an actuator plate 3 is provided, into which a projection 4 engages, which is connected to an actuating element 5.
  • an integrally formed on the actuating element 5 axis 7 is inserted.
  • a sealing membrane 8 designed as a seal 9 is provided, which has a substantially annular contour.
  • An edge 10 of the sealing membrane 8 is sealed within the housing 1 fixed to the housing 6 and extends cup-shaped over the thickness of the housing 6 in the direction of the actuating element 5 within an opening 11 in the housing 6.
  • Covered sealing membrane 8 is provided with two annular leporelloartigen 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 is biased on the approach 4 of the actuating element 5 at.
  • a circumferential bead 14 is formed within the same, which rests in a corresponding annular groove 15 of the neck 4.

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  • Push-Button Switches (AREA)
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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

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit einem in einem Gehäuse kreuzweise verschiebbar gelagerten Betätigungselement mit einem zugeordneten Ansatz, der sich unter Zwischenanordnung einer Dichtung aus einem elastomeren Kunststoff durch eine Gehäusewandung erstreckt.
  • Bei einem aus der Praxis bekannten Schalter 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 Wahrnehmungsvermögen der Schaltvorgänge und ist aus gestalterischen Gesichtspunkten oftmals unerwünscht.
  • Darüber hinaus zeigt die US-A-4 308 434 einen elektrischen Schalter mit einem in einem Gehäuse verschwenkbar gelagerten Betätigungselement mit einem Ansatz, der sich unter Zwischenanordnung einer Dichtung durch eine Gehäusewandung erstreckt. Die Dichtung ist als Dichtmembrane aus einem elastomeren Kunststoff ausgebildet und liegt unter Vorspannung abdichtend an dem Ansatz an.
  • Ferner offenbart die den nächstliegenden Stand der technik bildende US-A-5 901 839 einen Sitzverstellschalter mit mehreren Betätigungselementen, von denen eines als Sitzteilbetätigungsschaltknopf ausgebildet und kreuzweise verschiebbar gelagert ist. Der Sitzteilbetätigungsschaltknopf wirkt mit einem eine Dichtmembrane durchragenden Ansatz zusammen, der Bestandteil eines in einem Gehäuse gelagerten Schaltgliedes ist.
  • Darüber hinaus ist aus der Ep 0 878 814 ein Schalter bekannt, der eine in einem Mehr-Komponenten-Spritzgussverfahren einstückig mit einem Gehäuse ausgebildete Dichtung umfasst, die ein Ansatz eines Betätigungselementes durchragt.
  • 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 und keine zusätzlichen Montagekosten verursacht.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Dichtung als Dichtmembrane ausgebildet ist, die unter Vorspannung abdichtend an dem Ansatz des Betätigungselementes anliegt, einstückig mit dem Gehäuse in einem Mehr-Komponenten-Spritzgussverfahren ausgebildet ist und mindestens eine ringförmige Falte aufweist.
  • 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. Regenwasser 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 Fehlkontaktierung in diesem Fall zu einer schwerwiegenden Beeinträchtigung des Bordnetzes des Kraftfahrzeuges führt. Die Dichtmembrane kann gemeinsam mit dem Gehäuse einstückig 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. 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 oder mehr leporelloartige Falten vorgesehen werden.
  • 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.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination sondern auch in anderen Kombinationen 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 Ansatz 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 (6)

  1. Elektrischer Schalter mit einem in einem Gehäuse (1) kreuzweise verschiebbar gelagerten Betätigungselement (5) mit einem zugeordneten Ansatz (4), der sich unter Zwischenanordnung einer Dichtung (9) aus einem elastomeren Kunststoff durch eine Gehäusewandung (6) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (9) als Dichtmembrane (8) ausgebildet ist, die unter Vorspannung abdichtend an dem Ansatz (4) des Betätigungselementes (5) anliegt, einstückig mit dem Gehäuse (1) in einem Mehr-Komponenten-Spritzgussverfahren ausgebildet ist und mindestens eine ringförmige Falte (12) aufweist.
  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) abgedichtet innerhalb des Gehäuses (1) befestigt ist.
  6. Verwendung eines Schalters nach einem der Ansprüche 1 bis 5 als Sitzverstellschalter in einem Kraftfahrzeug.
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