ES1268959U - Conjunto de interruptor impermeable al agua - Google Patents
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Abstract
Conjunto de interruptor impermeable al agua que comprende: una carcasa rígida (11) con una primera abertura (11a), un cuerpo elastomérico compresible (12) unido a dicha carcasa (11) alrededor de la primera abertura (11a), y estando dicho cuerpo elastomérico compresible (12) unido a un pulsador (15), definiendo un compartimento cerrado sellado herméticamente dentro de dicha carcasa rígida (11); una placa de circuito impreso (30) alojada en el interior del compartimento cerrado y que porta un componente de interruptor eléctrico sobresaliente (31) configurado para activarse mediante el pulsador desplazado en una dirección axial perpendicular a la placa de circuito impreso; en donde la placa de circuito impreso (30) está conectada a unos cables eléctricos (16) que salen del compartimento cerrado, sellados herméticamente a través de un sello hermético. caracterizado porque el conjunto de interruptor comprende además: un armazón protector (40), alojado en el interior del compartimento cerrado, que rodea el perímetro del componente de interruptor eléctrico sobresaliente, y unido a la placa de circuito impreso mediante varias patas de conexión (41) distribuidas alrededor del componente de interruptor eléctrico sobresaliente; en donde el cuerpo elastomérico compresible (12) incluye elementos sobresalientes que rodean el armazón protector para transmitir fuerzas de cizalladura, paralelas a la placa de circuito impreso, desde el pulsador hasta la placa de circuito impreso a través del armazón protector y las patas de conexión.
Description
DESCRIPCIÓN
CONJUNTO DE INTERRUPTOR IMPERMEABLE AL AGUA
Campo técnico
La presente invención se refiere a un conjunto de interruptor impermeable al agua que comprende un interruptor SMD instalado en una placa de PCB, que además de ser resistente a los agentes ambientales (humedad y cambios de temperatura) presenta una resistencia mejorada contra impactos y cargas de cizalladura. El conjunto de interruptor impermeable al agua propuesto se ha concebido principalmente para disponerse en el interior de una manilla de puerta de automóvil junto con una antena y un LED formando un lote.
Antecedentes de la invención
En la técnica se conocen conjuntos de interruptor de pulsador electrónico montados sobre una placa de circuito impreso (PCB) que van a instalarse o disponerse en una manilla de puerta de un vehículo. Por ejemplo, la solicitud de patente internacional WO2020212406-A1 del mismo solicitante de este modelo de utilidad da a conocer un conjunto de interruptor eléctrico impermeable al agua que comprende un compartimento cerrado y un interruptor eléctrico alojado en el interior de dicho compartimento cerrado, teniendo el interruptor eléctrico conectados al mismo cables que salen del compartimento que está dispuestos en el interior de una carcasa con una cavidad con dos aberturas, una primera abertura sellada herméticamente por un cuerpo elastomérico compresible unido a dicha carcasa, y una segunda abertura sellada herméticamente por una cubierta. El cuerpo elastomérico se extiende al interior de la cavidad de la carcasa que proporciona una superficie que soporta el interruptor eléctrico y la cubierta tiene en su cara interior una pared tubular que está insertada en la cavidad de la carcasa y que está en contacto con el cuerpo elastomérico a lo largo del perímetro, rodeando completamente la pared tubular el interruptor y garantizando su impermeabilidad al agua. El conjunto también presenta un elemento de pulsador externo.
El conjunto de interruptor eléctrico impermeable al agua mencionado anteriormente, que puede conectarse a una antena, resuelve los problemas relacionados con la falta de estanqueidad al agua de productos electrónicos y elimina la necesidad de usar una resina.
Por los documentos DE202016107304-U1, EP1032004-A2 y US2011284351-A1 se conocen otros conjuntos de interruptor de pulsador eléctrico.
Sin embargo, estos tipos de conjuntos de interruptor eléctrico instalados en una manilla de una puerta son críticos en cuanto a la robustez mecánica dado que es fácil que se rompan (o se desprendan de la PCB) debido a fuerzas de cizalladura externas aplicadas contra la manilla de un vehículo como resultado de impactos de fricción contra una pared lateral del vehículo en pasos estrechos.
Igualmente, durante el ensamblaje en la manilla de vehículo y también en su instalación final (ya en el automóvil), el conjunto de interruptor-PCB puede experimentar tensiones indeseadas transferidas a través del caucho del elemento de pulsador externo. Se ha mostrado que estas tensiones provocan que se rompa el interruptor o la unión del mismo a la PCB.
Por tanto, se necesitan nuevos conjuntos de interruptor de pulsador electrónico reforzados.
Breve descripción de la invención
La presente invención se refiere a un conjunto de interruptor impermeable al agua, tal como se describe en las reivindicaciones.
El conjunto de interruptor impermeable al agua comprende, de una manera conocida en el estado de la técnica:
• una carcasa rígida con una primera abertura, un cuerpo elastomérico compresible unido a dicha carcasa alrededor de la primera abertura y que define un pulsador que cubre dicha primera abertura o unido a un pulsador que cubre dicha primera abertura, definiendo un compartimento cerrado sellado herméticamente dentro de dicha carcasa rígida; y
• una placa de circuito impreso alojada en el interior del compartimento cerrado y que porta un componente de interruptor eléctrico sobresaliente mediante el pulsador en una dirección axial perpendicular a la placa de circuito impreso;
Según eso, el cuerpo elastomérico compresible proporciona un sellado impermeable al agua de la primera abertura de la carcasa rígida, definiendo un compartimento cerrado sellado herméticamente que contiene la placa de circuito impreso con el componente de interruptor eléctrico sobresaliente.
El cuerpo elastomérico compresible cubre completamente la primera abertura, actuando como pulsador, o está unido a un pulsador, preferiblemente un pulsador rígido, permitiendo el movimiento del pulsador en una dirección axial perpendicular a la placa de circuito
impreso.
El componente de interruptor eléctrico sobresaliente está enfrentado a la primera abertura, y una superficie interior o una protuberancia del pulsador, o del cuerpo elastomérico compresible que actúa como pulsador, está enfrentada al componente de interruptor eléctrico sobresaliente, produciendo su activación cuando el pulsador se pulsa en la dirección axial.
La presente invención propone además las siguientes características no conocidas por los documentos del estado de la técnica en el campo:
• un armazón protector, alojado en el interior del compartimento cerrado, que rodea estrechamente el perímetro del componente de interruptor eléctrico sobresaliente, y unido a la placa de circuito impreso mediante varias patas de conexión distribuidas alrededor del componente de interruptor eléctrico sobresaliente;
• en el que el cuerpo elastomérico compresible incluye elementos sobresalientes que rodean el armazón protector para transmitir fuerzas de cizalladura, paralelas a la placa de circuito impreso, desde el pulsador hasta la placa de circuito impreso a través del armazón protector sin afectar al componente de interruptor eléctrico sobresaliente.
El armazón protector está ajustado alrededor del componente de interruptor eléctrico sobresaliente, protegiendo los lados del mismo frente a cargas de cizalladura.
Los elementos sobresalientes del cuerpo elastomérico compresible que rodean el armazón protector garantizan que cualquier carga de cizalladura, paralela a la placa de circuito impreso, experimentada por el cuerpo elastomérico compresible del pulsador se transmita al armazón protector, y también parte de las cargas axiales cuando se excede la fuerza de empuje normal.
El armazón protector transmite las cargas de cizalladura y las cargas axiales excesivas a la placa de circuito impreso a través de las patas de conexión, protegiendo el componente de interruptor eléctrico sobresaliente frente a dichas cargas.
Esto es beneficioso particularmente cuando dicho conjunto de interruptor impermeable al agua está instalado en un elemento expuesto, tal como una manilla de puerta de automóvil, que son muy proclives a experimentar impactos que producen cargas de cizalladura sobre el conjunto de interruptor impermeable al agua.
Otras características de la presente invención también se describen en las reivindicaciones adjuntas.
Se comprenderá que las referencias a una posición geométrica, tales como paralelo, perpendicular, tangente, etc. permiten desviaciones de hasta ±5° con respecto a la posición teórica definida por esta nomenclatura.
Otras características de la invención se desprenden de la siguiente descripción detallada de una realización.
Breve descripción de las figuras
Las ventajas y características anteriores y otras se comprenderán de manera más completa a partir de la siguiente descripción detallada de una realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse de una manera ilustrativa y no limitativa, en los que:
la Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de una sección transversal de un conjunto de interruptor impermeable al agua según el estado de la técnica, y en concreto según la Fig. 1 de la solicitude patente WO2020212406-A1 citada.
la Fig. 2 muestra una vista en despiece ordenado en perspectiva del conjunto de interruptor impermeable al agua propuesto según una realización de acuerdo con esta invención.
Descripción detallada de una realización
Las ventajas y características anteriores y otras se comprenderán de manera más completa a partir de la siguiente descripción detallada de una realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse como ilustrativos y no limitativos.
El conjunto de interruptor impermeable al agua propuesto comprende, según estructura conocida en el estado de la técnica y mostrada en la Fig. 1: una carcasa rígida 11 con una primera abertura 11a, un cuerpo elastomérico compresible 12 unido a dicha carcasa 11 alrededor de la primera abertura 11a y que está unido a un pulsador 15, , definiendo un compartimento cerrado sellado herméticamente dentro de dicha carcasa rígida 11;
• una placa de circuito impreso 30 alojada en el interior del compartimento cerrado y que porta un componente de interruptor eléctrico sobresaliente 31 que puede activarse mediante el pulsador en una dirección axial perpendicular a la placa de circuito impreso; En relación con dicho estado de la técnica el presente modelo de utilidad se singulariza porque comprende además:
• un armazón protector 40, alojado en el interior del compartimento cerrado, que rodea el perímetro del componente de interruptor eléctrico sobresaliente, y unido a la placa de circuito impreso mediante varias patas de conexión 41 distribuidas alrededor del
componente de interruptor eléctrico sobresaliente;
en el que el cuerpo elastomérico compresible 12 incluye elementos sobresalientes que rodean el armazón protector para transmitir fuerzas de cizalladura, paralelas a la placa de circuito impreso, desde el pulsador hasta la placa de circuito impreso a través del armazón protector.
Según un ejemplo de realización adicional, las patas de conexión estarán insertadas de manera apretada y/o estarán ajustadas a presión preferiblemente en los orificios de la placa de circuito impreso, proporcionando una conexión fácil y fuerte entre el armazón protector y la placa de circuito impreso.
Preferiblemente, las patas de conexión están distribuidas de manera simétrica alrededor del componente de interruptor eléctrico sobresaliente. Por ejemplo, pueden estar distribuidas radialmente alrededor del armazón de protección, o pueden estar distribuidas de manera simétrica en lados opuestos del mismo o distribuidas de manera simétrica en cuatro cuadrantes alrededor del armazón protector, tal como se muestra en los dibujos adjuntos. El armazón protector puede ser un armazón protector rectangular, pero también se contemplan otras formas tales como un armazón protector redondo.
Preferiblemente las patas de conexión son tres o cuatro patas de conexión.
La carcasa rígida 11 incluye además una segunda abertura 11b, opuesta a la primera abertura 11a, cubierta por una cubierta 13, y en la que la cubierta 13 comprende en su cara interior al menos una pared tubular 18 insertada en la carcasa rígida 11 y establece con un borde libre de la misma un contacto de interferencia perimetral con dicha superficie del cuerpo elastomérico que garantiza su impermeabilidad al agua, rodeando completamente esta pared tubular 18 de la cubierta 13 el armazón protector.
La cubierta 13 puede fijarse a dicha carcasa, por ejemplo, por medio de un cordón de soldadura por ultrasonidos o mediante una sujeción mecánica. Dicha sujeción mecánica puede proporcionarse mediante unos apéndices laterales de la cubierta 13 insertados en la cavidad de la carcasa rígida 11, adyacentes a dos paredes interiores opuestas de la carcasa rígida 11 y anclados en el interior de unas aberturas, no mostradas, de dichas paredes. La placa de circuito impreso está conectada preferiblemente a cables eléctricos 16, que salen del compartimento cerrado sellado herméticamente a través de un sello hermético. Dicho sello hermético a través del cual los cables eléctricos salen del compartimento cerrado sellado herméticamente puede salir, por ejemplo, a través de una ventana lateral 17 de la carcasa 11 ocupada por una extensión (no representada) del cuerpo elastomérico 12 y a través de la que pasan dichos conductores eléctricos aislados 16, proporcionando dicha
extensión un sellado hermético a la ventana lateral 17.
Dicho cuerpo elastomérico 12 puede comprender además una pared tubular, no representada, que se extiende hacia el interior de la cavidad de la carcasa 11 hasta que establece un contacto de interferencia perimetral con la cara interior de dicha cubierta de cierre 13 de la segunda abertura 11b, rodeando dicha pared tubular también el componente de interruptor eléctrico sobresaliente.
La cubierta 13 mencionada puede incluir además en su cara interior, en una zona central, un saliente 19 que se extiende al interior de la cavidad sellada herméticamente proporcionando un soporte para dicha placa de circuito impreso 30.
Se propone además que el cuerpo elastomérico 12 esté compuesto por un material termoplástico elastomérico operativo en un intervalo de temperaturas de -85°C a 85°C.
El cuerpo elastomérico 12 puede unirse a la primera abertura 11a de la carcasa mediante sobremoldeo, que comprende un reborde situado contra una parte de la cara interior de la carcasa que rodea dicha primera abertura 11a.
El cuerpo elastomérico 12 también puede unirse al pulsador, que es una pieza rígida, mediante sobremoldeo.
El cuerpo elastomérico 12 puede incluir además topes que entran en contacto con una superficie expuesta del armazón de protección cuando el pulsador se presiona en la dirección axial, trasfiriendo cargas en la dirección axial que exceden la fuerza de empuje requerida para activar el componente de interruptor eléctrico al armazón protector.
Claims (15)
1. Conjunto de interruptor impermeable al agua que comprende:
una carcasa rígida (11) con una primera abertura (11a), un cuerpo elastomérico compresible (12) unido a dicha carcasa (11) alrededor de la primera abertura (11a), y estando dicho cuerpo elastomérico compresible (12) unido a un pulsador (15) , definiendo un compartimento cerrado sellado herméticamente dentro de dicha carcasa rígida (11); una placa de circuito impreso (30) alojada en el interior del compartimento cerrado y que porta un componente de interruptor eléctrico sobresaliente (31) configurado para activarse mediante el pulsador desplazado en una dirección axial perpendicular a la placa de circuito impreso;
en donde la placa de circuito impreso (30) está conectada a unos cables eléctricos (16) que salen del compartimento cerrado, sellados herméticamente a través de un sello hermético. caracterizado porque el conjunto de interruptor comprende además:
un armazón protector (40), alojado en el interior del compartimento cerrado, que rodea el perímetro del componente de interruptor eléctrico sobresaliente, y unido a la placa de circuito impreso mediante varias patas de conexión (41) distribuidas alrededor del componente de interruptor eléctrico sobresaliente;
en donde el cuerpo elastomérico compresible (12) incluye elementos sobresalientes que rodean el armazón protector para transmitir fuerzas de cizalladura, paralelas a la placa de circuito impreso, desde el pulsador hasta la placa de circuito impreso a través del armazón protector y las patas de conexión.
2. Conjunto de interruptor impermeable al agua según la reivindicación 1 en el que las patas de conexión están insertadas de manera apretada y/o ajustadas a presión en orificios de la placa de circuito impreso.
3. Conjunto de interruptor impermeable al agua según la reivindicación 1 ó 2 en el que las patas de conexión están distribuidas de manera simétrica alrededor del componente de interruptor eléctrico sobresaliente.
4. Conjunto de interruptor impermeable al agua según cualquier reivindicación anterior en el que el armazón protector es un armazón protector rectangular.
5. Conjunto de interruptor impermeable al agua según cualquier reivindicación anterior en el
que las patas de conexión son tres o cuatro patas de conexión.
6. Conjunto de interruptor impermeable al agua según cualquier reivindicación anterior en el que la carcasa (11) rígida incluye además una segunda abertura (11b), opuesta a la primera abertura (11a), cubierta por una cubierta (13), y en el que la cubierta (13) comprende en su cara interior al menos una pared tubular (18) insertada en la carcasa rígida (11) y establece con un borde libre de la misma un contacto de interferencia perimetral con dicha superficie del cuerpo elastomérico que garantiza su impermeabilidad al agua, rodeando completamente esta pared tubular (18) de la cubierta (13) y el armazón protector (40).
7. Conjunto de interruptor impermeable al agua según la reivindicación 6, en el que dicha cubierta (13) se fija a dicha carcasa por medio de un cordón de soldadura por ultrasonidos.
8. Conjunto de interruptor impermeable al agua según la reivindicación 6, en el que dicha cubierta (13) se fija a dicha carcasa (11) mediante una sujeción mecánica.
9. Conjunto de interruptor impermeable al agua según la reivindicación 8, en el que dicha sujeción mecánica se proporciona mediante apéndices laterales de la cubierta (13) que se insertan en la cavidad de la carcasa (11), adyacentes a dos paredes interiores opuestas, y se anclan en el interior de unas aberturas de dichas paredes.
10. Conjunto de interruptor impermeable al agua según cualquier reivindicación anterior en el que dicho cuerpo elastomérico comprende además una pared tubular que se extiende hacia el interior de la cavidad de la carcasa (11) hasta que establece un contacto de interferencia perimetral con la cara interior de dicha cubierta de cierre (13) de la segunda abertura (11b), rodeando también dicha pared tubular el interruptor.
11. Conjunto de interruptor impermeable al agua según la reivindicación 6 en el que la cubierta (13) mencionada tiene en su cara interior, en una zona central, un saliente (19) que se extiende al interior de la cavidad sellada herméticamente proporcionando un soporte para dicha placa de circuito impreso (30).
12. Conjunto de interruptor impermeable al agua según cualquier reivindicación anterior, en el que dicho cuerpo elastomérico (12) está compuesto por un material termoplástico
elastomérico operativo en un intervalo de temperaturas de -85°C a 85°C.
13. Conjunto de interruptor impermeable al agua según cualquier reivindicación anterior, en el que el cuerpo elastomérico (12) se une a la primera abertura (11a) de la carcasa mediante sobremoldeo, que comprende un reborde situado contra una parte de la cara interior de la carcasa que rodea dicha primera abertura (11a).
14. Conjunto de interruptor impermeable al agua según cualquier reivindicación anterior, en el que el cuerpo elastomérico (12) se une al pulsador (15), que es una pieza rígida, mediante sobremoldeo.
15. Conjunto de interruptor impermeable al agua según cualquier reivindicación anterior, en el que el cuerpo elastomérico (12) incluye además topes que entran en contacto con una superficie expuesta del armazón protector (40) cuando se presiona el pulsador en la dirección axial, transfiriendo cargas en la dirección axial que exceden la fuerza de empuje al armazón protector.
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