EP2669919A1

EP2669919A1 - Electro-mechanical actuator

Info

Publication number: EP2669919A1
Application number: EP12169846.8A
Authority: EP
Inventors: Rudolf Zimmermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-05-29
Filing date: 2012-05-29
Publication date: 2013-12-04

Abstract

The actuator has a handle (10), and a switching module provided with a switching element and a light source. The handle comprises a plunger (30) made of light conducting material. The plunger comprises an end of a surface contour (33) with an elevation unit (34) that protrudes over a base level (35), where the end faces an actuating surface (11) of the handle. The surface contour is covered by a covering layer (36), which is made of non-transparent material i.e. plastic. The covering layer forms the actuating surface of the handle.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Betätigungseinrichtung.The invention relates to an electromechanical actuator.

Derartige elektromechanische Betätigungseinrichtungen liegen beispielsweise in der Gestalt von Drucktastern oder in NOTHALT-Schaltern vor. Die Betätigungseinrichtungen werden üblicherweise in einer nicht beleuchteten und in einer beleuchtbaren Version angeboten. Bei einer beleuchtbaren Version erfolgt eine innere Beleuchtung der sog. Handhabe, d.h. des manuell betätigten Teiles des Drucktasters. Generell kann mit der Beleuchtung der Betätigungseinrichtung die Auffindbarkeit der Betätigungseinrichtung bei Dunkelheit verbessert werden. Ebenso ergibt sich eine besondere Signalwirkung während des Betriebs unabhängig von der Umgebungshelligkeit.Such electromechanical actuators are for example in the form of push buttons or in EMERGENCY STOP switches. The controls are usually offered in a non-illuminated and an illuminated version. In an illuminable version, an internal illumination of the so-called. Handle, i. of the manually operated part of the pushbutton. In general, with the illumination of the actuator, the findability of the actuator can be improved in the dark. Likewise, there is a special signal effect during operation, regardless of the ambient brightness.

Zumeist sind unbeleuchtete und beleuchtete Betätigungseinrichtungen unterschiedlich aufgebaut. Dies begründet sich traditionell durch die geforderte Austauschbarkeit der teilweise immer noch verwendeten Glühlampen von vorne. Hierzu kann die Handhabe von einem Schaltmodul der Betätigungseinrichtung zerstörungsfrei lösbar von dieser getrennt und nach Ersetzen des Leuchtmittels wieder verbunden werden. Ein Betätigungselement zur Aktivierung eines Schaltelements ist aufgrund des üblicherweise bezüglich einer Längsachse des Tasters zentral angeordneten Leuchtmittels radial außerhalb der Längsachse angeordnet.In most cases, unlit and illuminated controls are constructed differently. This is traditionally justified by the required interchangeability of the still partially used incandescent lamps from the front. For this purpose, the handle of a switching module of the actuator nondestructive releasably separated from this and be connected after replacing the bulb again. An actuating element for activating a switching element is arranged radially outside the longitudinal axis due to the light source, which is usually arranged centrally relative to a longitudinal axis of the pushbutton.

Eine Lösbarkeit der Handhabe von dem Schaltmodul ist bei unbeleuchteten Betätigungseinrichtungen in der Regel nicht vorgesehen. Zudem kann bei einer unbeleuchteten Betätigungseinrichtung das Schaltelement des Schaltmoduls zentral in dem Schaltmodul angeordnet sein, wodurch sich ein vereinfachter mechanischer Aufbau ergibt.A solvability of the handle of the switching module is not provided in non-illuminated actuators in the rule. In addition, in the case of an unlit actuating device, the switching element of the switching module can be arranged centrally in the switching module, resulting in a simplified mechanical structure.

Bedingt durch konstruktiv unterschiedliche Aufbauten ergeben sich hierbei teils unterschiedliche, wenig attraktive Erscheinungsbilder der unterschiedlichen Betätigungseinrichtungen. Darüber hinaus ist es wünschenswert, unbeleuchtete und beleuchtete Versionen von Betätigungseinrichtungen mit einer möglichst großen Anzahl an Gleichbauteilen herstellen zu können.Due to structurally different structures arise here partly different, less attractive appearances of the different controls. In addition, it is desirable to be able to produce unlit and illuminated versions of actuators with the largest possible number of equal components.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungseinrichtung anzugeben, welche bei beleuchteten und unbeleuchteten Betätigungseinrichtungen eine möglichst große Anzahl an Gleichbauteilen ermöglicht.It is an object of the present invention to provide an actuating device which allows a large number of equal components in illuminated and unlit controls.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektromechanische Betätigungseinrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.This object is achieved by an electromechanical actuator according to the features of claim 1. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Die erfindungsgemäße elektromechanische Betätigungseinrichtung umfasst eine Handhabe und ein Schaltmodul. Das Schaltmodul umfasst ein Schaltelement und eine optionale Lichtquelle. Ein Schaltmodul mit einer Lichtquelle wird auch als Beleuchtungsmodul bezeichnet. Die Handhabe umfasst einen Stößel aus einem Licht leitenden Material, dessen einer durch einen Nutzer betätigbaren Betätigungsfläche der Handhabe zugewandtes Ende eine Oberflächenkontur mit zumindest einer, über eine Grundebene hinaus ragende, Erhebung umfasst, wobei die Oberflächenkontur von einer Deckschicht aus einem nicht transparenten Material bedeckt ist und die Deckschicht an die Betätigungsfläche grenzt bzw. die Betätigungsfläche ausbildet.The electromechanical actuating device according to the invention comprises a handle and a switching module. The switching module comprises a switching element and an optional light source. A switching module with a light source is also called a lighting module. The handle comprises a plunger made of a light-conducting material whose one end operable by a user actuating surface of the handle has a surface contour with at least one, above a ground plane projecting, survey, wherein the surface contour is covered by a cover layer of a non-transparent material and the cover layer adjoins the actuating surface or forms the actuating surface.

Bei der erfindungsgemäßen elektromechanischen Betätigungseinrichtung handelt es sich um einen "Universaldrucktaster, welcher eine identische Handhabe für eine beleuchtbare und eine unbeleuchtete Version in sich vereint. Dabei unterscheidet sich das Erscheinungsbild der Betätigungseinrichtung im unbeleuchteten Zustand nicht von einem herkömmlichen, unbeleuchteten Drucktaster. Durch die über dem konturierten Stößel angeordnete Deckschicht ergibt sich eine gleichmäßige Betätigungsfläche, die das Erscheinungsbild prägt. Lediglich bei einer Beleuchtung des Stößels, welcher aus einem Lichtleitenden Material gefertigt ist, treten die Erhebungen der Oberflächenkontur des Stößels sichtbar durch die Deckschicht hindurch hervor. Durch die Ausgestaltung der Erhebungen lässt sich damit das Erscheinungsbild der Betätigungseinrichtung im beleuchteten Zustand bestimmen.The electromechanical actuating device according to the invention is a universal pushbutton which combines an identical handle for an illuminable and an unlit version, wherein the appearance of the actuating device in the unlit state does not differ from a conventional, unlit one Pushbutton. By arranged over the contoured plunger cover layer results in a uniform actuation surface that characterizes the appearance. Only with an illumination of the plunger, which is made of a light-conducting material, the elevations of the surface contour of the plunger visible through the cover layer out. As a result of the design of the elevations, the appearance of the actuating device in the illuminated state can thus be determined.

Zweckmäßigerweise weist der Stößel an einer dem Schaltmodul zugewandten Ende eine Lichteinleitfläche auf, über die Licht der Lichtquelle in den Stößel einleitbar ist, wobei die Lichteinleitfläche und die Lichtquelle mindestens um eine Hublänge der Handhabe voneinander beabstandet sind. Weist die Betätigungseinrichtung keine Lichtquelle auf, so unterscheidet sich die Form des Stößels hiervon jedoch nicht. Hierdurch kann die Handhabe als Gleichbauteil für die beleuchtete und die unbeleuchtete Version der Betätigungseinrichtung bereitgestellt werden. Bei der unbeleuchteten Variante könnte die Lichteinleitfläche bzw. das zweite Ende des Stößels auch als Betätigungselement zum Betätigen des Schaltelements des Schaltmoduls verwendet werden.The plunger expediently has a light introduction surface on an end facing the switching module, via which light of the light source can be introduced into the plunger, the light introduction surface and the light source being spaced from one another by at least one stroke length of the handle. If the actuating device does not have a light source, the shape of the plunger does not differ from this. As a result, the handle can be provided as an equal component for the illuminated and the unlit version of the actuator. In the unlit variant, the Lichteinleitfläche or the second end of the plunger could also be used as an actuating element for actuating the switching element of the switching module.

Es ist weiter zweckmäßig, wenn die zumindest eine Erhebung eine Fläche oder einen Flächenabschnitt aufweist, welche im Wesentlichen parallel zu der Betätigungsfläche der Handhabe ist. Durch die geometrische Form und die Größe der Fläche oder der Flächen oder einzelner Flächenabschnitte einer Erhebung kann die Gestalt der durch die Lichtquelle beleuchteten Kontur der Betätigungseinrichtung festgelegt werden. Im Extremfall kann die Erhebung derart ausgestaltet sein, dass nahezu die gesamte Fläche der Betätigungsflächen parallel zur Betätigungsfläche der Handhabe angeordnet ist, so dass die Betätigungsfläche als Gesamtes "leuchtet".It is also expedient if the at least one elevation has a surface or a surface section which is substantially parallel to the actuating surface of the handle. Due to the geometric shape and the size of the surface or the surfaces or individual surface portions of a survey, the shape of the illuminated by the light source contour of the actuator can be defined. In extreme cases, the survey may be configured such that almost the entire surface of the actuating surfaces is arranged parallel to the actuating surface of the handle, so that the actuating surface as a whole "lights up".

Durch die Gestalt der zumindest einen Erhebung und/oder die Anzahl der Erhebungen kann bei aktiver Lichtquelle ein graphisches Muster auf der Betätigungsfläche durch die Deckschicht hindurch wahrgenommen werden.Due to the shape of the at least one elevation and / or the number of elevations, a graphical pattern can be perceived on the actuation surface through the cover layer when the light source is active.

Zweckmäßigerweise ist die Dicke der Deckschicht im Bereich der zumindest einen Erhebung derart bemessen, dass bei inaktiver Lichtquelle die Kontur der zumindest einen Erhebung sich farblich nicht vom Rest der Betätigungsfläche unterscheidet. Zweckmäßigerweise weist die Deckschicht im Bereich der zumindest einen Erhebung eine Dicke von höchstens 0,5 mm, insbesondere von höchstens 0,3 mm, bevorzugt von höchstens 0,2 mm und am meisten bevorzugt von höchstens 0,15 mm auf. Bei diesen Dicken ist sichergestellt, dass einerseits bei inaktiver oder nicht vorhandener Lichtquelle die Oberflächenkontur des Stößels durch die Deckschicht hindurch nicht wahrnehmbar ist. Andererseits ist bei vorhandener und nicht aktivierter Lichtquelle sichergestellt, dass die Erhebungen der Oberflächenkontur sich durch die Deckschicht hindurch ausreichend abheben und erkennbar sind.Expediently, the thickness of the cover layer in the region of the at least one elevation is dimensioned such that, when the light source is inactive, the contour of the at least one elevation does not differ in color from the rest of the actuation surface. The cover layer expediently has a thickness of at most 0.5 mm, in particular of at most 0.3 mm, preferably of at most 0.2 mm and most preferably of at most 0.15 mm in the region of the at least one projection. At these thicknesses, it is ensured that, on the one hand, when the light source is inactive or nonexistent, the surface contour of the ram can not be perceived by the covering layer. On the other hand, when the light source is present and not activated, it is ensured that the elevations of the surface contour are sufficiently clear and visible through the cover layer.

Das Material der Deckschicht kann ein Kunststoff sein. Wahlweise kann das Material der Deckschicht eingefärbt sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Stößel und die Deckschicht aus dem gleichen Material gebildet sind. Hierdurch ergeben sich, auch bei stark schwankenden Umgebungstemperaturen, gute Hafteigenschaften des Materials der Deckschicht und des Stößels. Ebenso kann in einer alternativen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der Stößel und die Deckschicht aus einem unterschiedlichen Material gebildet sind.The material of the cover layer may be a plastic. Optionally, the material of the cover layer may be colored. It is particularly preferred if the plunger and the cover layer are formed from the same material. This results in good adhesive properties of the material of the cover layer and the plunger, even in strongly fluctuating ambient temperatures. Likewise, it can be provided in an alternative embodiment that the plunger and the cover layer are formed of a different material.

Obwohl prinzipiell alle denkbaren Kunststoffe zur Bereitstellung des Stößels und der Deckschicht in Betracht kommen, ist es zweckmäßig, wenn das Material des Stößels und/oder der Deckschicht Polykarbonat, Polyamid oder PMMA (Plexiglas) ist.Although in principle all conceivable plastics come into consideration for providing the tappet and the cover layer, it is expedient for the material of the tappet and / or the cover layer to be polycarbonate, polyamide or PMMA (plexiglass).

Eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung ergibt sich dann, wenn der Stößel und die Deckschicht in einem ZweiKomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sind. Ebenso ist es möglich, dass der Stößel und die Deckschicht in zwei voneinander getrennten Verfahrensschritten durch ein Spritzgussverfahren oder ein alternatives Herstellungsverfahren hergestellt sind.A particularly simple and cost-effective production results when the plunger and the cover layer are produced in a two-component injection molding process. It is also possible that the plunger and the cover layer are produced in two separate process steps by an injection molding process or an alternative manufacturing process.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Grundebene der Oberflächenkontur konkav oder plan. Insbesondere kann die Grundebene der Oberflächenkontur in etwa parallel zur Kontur der Betätigungsfläche verlaufen. Hierdurch kann die Deckschicht in den Bereichen, in denen keine Erhebungen vorgesehen sind, in etwa gleich dick hergestellt werden, was die Fertigung vereinfacht. Gleichzeitig ist der Abstand zwischen den Erhebungen und der Oberflächenkontur im Bereich der Erhebungen dann ebenfalls in etwa gleich dick. Dies verbessert das Erscheinungsbild im beleuchteten Zustand der Handhabe.According to a further expedient embodiment, the ground plane of the surface contour is concave or flat. In particular, the ground plane of the surface contour can run approximately parallel to the contour of the actuating surface. In this way, the cover layer in the areas where no surveys are provided, be made approximately the same thickness, which simplifies the production. At the same time, the distance between the elevations and the surface contour in the area of the elevations is then also approximately the same thickness. This improves the appearance in the illuminated state of the handle.

Zweckmäßigerweise steht der Stößel im Eingriff mit einem Rückstellelement, insbesondere einer den Stößel umgebenden Membran. Das Rückstellelement erzeugt nach einer Betätigung der Handhabe in Richtung des Gehäuses eine Rückstellkraft. Das Rückstellelement kann, insbesondere wenn dieses als Membran ausgebildet ist, gleichzeitig einen Dichtigkeitsschutz in Richtung des Schaltmoduls übernehmen.Conveniently, the plunger is engaged with a return element, in particular a diaphragm surrounding the plunger. The return element generates after actuation of the handle in the direction of the housing a restoring force. The return element can, in particular if this is designed as a membrane, at the same time take over a tightness protection in the direction of the switching module.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist um den Stößel ein sich mit dem Stößel mitbewegendes oder durch ihn mitgenommenes Betätigungselement angeordnet, durch das das Schaltelement des Schaltmoduls betätigbar ist. Das Betätigungselement kann dabei unabhängig davon um den Stößel herum angeordnet sein, ob das Schaltmodul eine Lichtquelle umfasst oder nicht. Das Betätigungselement kann entfallen, wenn dessen Funktion bei einer unbeleuchteten Betätigungseinrichtung durch den Stößel selbst übernommen wird.In a further expedient embodiment, an actuating element which moves along with the plunger or is carried along by it is arranged around the plunger, by means of which the switching element of the switching module can be actuated. The actuating element can be arranged independently of the plunger around whether the switching module comprises a light source or not. The actuating element can be omitted if its function is taken over in an unlit actuator by the plunger itself.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn sich der Stößel von dem ersten Ende in Richtung des zweiten Endes zu einem Schaft hin verjüngt. Hierdurch können das Rückstellelement und/oder das Betätigungselement ohne Vergrößerung der Betätigungseinrichtung um den Stößel herum angeordnet werden, um die jeweils beschriebene Funktion zu übernehmen.It is also expedient if the plunger tapers from the first end in the direction of the second end to form a shank. As a result, the restoring element and / or the actuating element can be arranged around the plunger without enlarging the actuating device in order to take over the respective function described.

Vorteile der Erfindung und weitere Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Querschnittsdarstellung einer herkömmlichen, beleuchteten Betätigungseinrichtung,
Fig. 2: eine schematische Querschnittsdarstellung einer Handhabe einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung, und
Fig. 3: eine schematische perspektivische Darstellung eines Stößels einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung.

Advantages of the invention and further embodiments are explained below with reference to embodiments in the drawing. Show it:

Fig. 1: a schematic cross-sectional view of a conventional, illuminated actuator,
Fig. 2: a schematic cross-sectional view of a handle of an actuating device according to the invention, and
Fig. 3: a schematic perspective view of a plunger of an actuating device according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte, herkömmliche beleuchtete Betätigungseinrichtung 1. Die Betätigungseinrichtung 1 wird auch als modularer Leuchtdrucktaster bezeichnet. Diese besteht aus einer Handhabe 10 und einem Schaltmodul 20. In der schematischen Darstellung ist die Handhabe 10 nicht mit dem Schaltmodul 20 verrastet, so dass diese beiden Komponenten in einer auseinandergezogenen Darstellung erkennbar sind. Fig. 1 shows a known from the prior art, conventional illuminated actuator 1. The actuator 1 is also referred to as a modular illuminated pushbutton. This consists of a handle 10 and a switching module 20. In the schematic illustration, the handle 10 is not locked to the switching module 20, so that these two components can be seen in an exploded view.

Die Handhabe 10 umfasst ein Gehäuse 12, an dem von dem Schaltmodul 20 entfernten Ende ein Frontring 13 angeordnet ist. Frontring 13 und Gehäuse 12 können z.B. miteinander verrastet sein. Die mechanische Verbindung kann alternativ auch auf andere Weise erfolgen. Der Frontring 13 ist von einer Betätigungsseite her mit einem transparenten Verschlusselement 14 verschlossen, welches auf seiner Außenseite eine Betätigungsfläche 11 für die Betätigung der Handhabe 10 ausbildet. Die Betätigungsseite liegt in der Darstellung der Fig. 1 oberhalb der Handhabe. Das Verschlusselement 14 besteht aus einem transparenten Kunststoff, der üblicherweise in einer erwünschten Farbe eingefärbt ist. Die Einfärbung des Kunststoffs ist derart, dass im Inneren des Gehäuses 12 der Handhabe 10 befindliche Elemente, wie ein zur Betätigung eines Schaltkontakts ausgebildeter Hohlzylinder 15, von der Betätigungsseite her nicht erkennbar sind.The handle 10 comprises a housing 12, on the end remote from the switching module 20, a front ring 13 is arranged. Front ring 13 and housing 12 may be latched together, for example. The mechanical connection can alternatively be done in other ways. The front ring 13 is from an actuating side closed with a transparent closure element 14 which forms on its outer side an actuating surface 11 for the actuation of the handle 10. The actuation side lies in the representation of Fig. 1 above the handle. The closure element 14 is made of a transparent plastic, which is usually colored in a desired color. The coloring of the plastic is such that elements located in the interior of the housing 12 of the handle 10, such as a hollow cylinder 15 designed to actuate a switching contact, are not recognizable from the actuating side.

Im Inneren des Hohlzylinders 15 sind in Fig. 1 zwei oder mehr Anlageabschnitte 16 ausgebildet, die sich in Richtung einer Längsachse 41 der Handhabe 10 bzw. der Betätigungseinrichtung 1 erstrecken. Diese Anlageabschnitte 16 bilden eine Anlage für eine nicht dargestellte Schraubenfeder, welche eine Lichtquelle 21 des Schaltmoduls 20 umläuft und sich mit ihrem anderen Ende am Boden des Schaltmoduls abstützt. Durch das Federelement wird eine Rückstellkraft bei der Betätigung der Handhabe erzeugt.Inside the hollow cylinder 15 are in Fig. 1 two or more abutment portions 16 are formed, which extend in the direction of a longitudinal axis 41 of the handle 10 and the actuator 1. These abutment portions 16 form a system for a coil spring, not shown, which rotates a light source 21 of the switching module 20 and is supported with its other end at the bottom of the switching module. By the spring element, a restoring force is generated upon actuation of the handle.

Durch dem Schaltmodul 20 zugewandte Rastelemente 17, von denen beispielhaft zwei dargestellt sind, kann eine formschlüssige Verrastung mit korrespondierenden Rastverschlüssen 22 des Schaltmoduls erfolgen. Dabei ist der Rastverschluss 22, der zwei über ein Gelenk miteinander verbundene Rastnasen aufweist, durch mechanische Betätigung zwischen einer nicht dargestellten Verrastung und der in Fig. 1 dargestellten offenen Stellung betätigbar, um die Handhabe 10 von dem Schaltmodul 20 lösen bzw. mit dieser verbinden zu können.By the switching module 20 facing locking elements 17, two of which are exemplified, a positive locking can be done with corresponding snap fasteners 22 of the switching module. In this case, the latching closure 22, which has two locking lugs interconnected via a hinge, by mechanical actuation between a not shown latching and the in Fig. 1 shown open position operable to solve the handle 10 of the switching module 20 and connect to this can.

Sind die Handhabe 10 und das Schaltmodul 20 miteinander verrastet, so kommt die Lichtquelle 21, welche von einem Zylinderabschnitt 23 umlaufen ist, im Inneren des Hohlzylinders 15 zum Liegen. Der Hohlzylinder 15 wird bei Betätigung des transparenten Verschlusselements 14 in Richtung des Schaltmoduls gepresst, wobei der maximale Hub durch einen Abstand 18 des Hohlzylinders 15 von einem nicht näher dargestellten Schaltkontakt begrenzt ist. Wird der Hohlzylinder gegen den Schaltkontakt gepresst, so ist ein Schaltvorgang vorgenommen. Die Lichtquelle 21 kann unabhängig von dem Schaltvorgang permanent leuchten oder durch die Betätigung des Schaltkontakts ein- bzw. ausgeschaltet werden.If the handle 10 and the switching module 20 are locked together, then the light source 21, which is circulated by a cylinder section 23, comes to lie in the interior of the hollow cylinder 15. The hollow cylinder 15 is on actuation of the transparent closure element 14 in the direction of the switching module pressed, wherein the maximum stroke is limited by a distance 18 of the hollow cylinder 15 by a switching contact, not shown. If the hollow cylinder pressed against the switching contact, so a switching operation is made. The light source 21 can be permanently lit regardless of the switching operation or switched on or off by the operation of the switch contact.

Die Lichtquelle kann beispielsweise in Gestalt einer Glühbirne oder einer Leuchtdiode vorliegen. Aus Gründen des Energieverbrauchs werden Leuchtdioden als Leuchtmittel bevorzugt eingesetzt.The light source may be in the form of a light bulb or a light-emitting diode, for example. For reasons of energy consumption, light-emitting diodes are preferably used as lighting means.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung eine Handhabe 10 einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung 1. Die Betätigungseinrichtung stellt einen Drucktaster dar. Innerhalb eines Gehäuses 12, an dessen Betätigungsseite wiederum ein Frontring 13 angeordnet ist, ist axial gleitend ein Stößel 30 aus einem Licht leitenden Material angeordnet. Eine Betätigungsfläche 11 innerhalb des Frontrings 13 wird durch eine Deckschicht 36 ausgebildet. Die Deckschicht 36 grenzt (in Richtung des Inneren der Handhabe 10) an den Stößel 30, der auf dem der Betätigungsfläche 11 zugewandten ersten Ende 31 eine Oberflächenkontur 33 aufweist. Fig. 2 shows a schematic cross-sectional view of a handle 10 of an actuator 1 according to the invention. The actuator is a push button. Within a housing 12, on the actuation side turn a front ring 13 is arranged axially slidably disposed a plunger 30 made of a light-conducting material. An actuating surface 11 within the front ring 13 is formed by a cover layer 36. The cover layer 36 adjoins (in the direction of the interior of the handle 10) the plunger 30, which has a surface contour 33 on the first end 31 facing the actuating surface 11.

In der Querschnittsdarstellung der Oberflächenkontur 30 ragt über eine Grundebene 35 zumindest eine Erhebung 34 hinaus. Die Grundebene 35 verläuft im Wesentlichen parallel zu der Betätigungsfläche 11. Beispielsweise ist letztere konkav ausgebildet. In der zeichnerischen Querschnittsdarstellung der Fig. 2 sind die Erhebungen 34 lediglich beispielhaft als Dreiecke ausgebildet. Vorzugsweise weist zumindest eine der Erhebungen eine Fläche oder einen Flächenabschnitt auf, welche im Wesentlichen parallel zu der Betätigungsfläche 11 der Handhabe 10 ist.In the cross-sectional representation of the surface contour 30, at least one elevation 34 projects beyond a ground plane 35. The ground plane 35 extends substantially parallel to the actuating surface 11. For example, the latter is concave. In the diagrammatic cross-sectional representation of Fig. 2 the elevations 34 are formed by way of example only as triangles. Preferably, at least one of the elevations has a surface or a surface portion which is substantially parallel to the actuating surface 11 of the handle 10.

An dem der Betätigungsfläche 11 gegenüberliegenden Ende 32 weist der Stößel eine Lichteinleitfläche 38 auf. Die Lichteinleitfläche 38 ist einer optional in dem nicht dargestellten Schaltmodul vorhandenen Lichtquelle zugewandt. Dabei sind die Lichteinleitfläche 38 und die Lichtquelle mindestens um eine Hublänge der Handhabe voneinander beabstandet.At the opposite end of the actuating surface 11 32, the plunger on a Lichteinleitfläche 38. The light input surface 38 faces an optional light source present in the switching module, not shown. The Lichteinleitfläche 38 and the light source are spaced apart from each other by at least one stroke length of the handle.

Wird durch die Lichtquelle Licht in die Lichteinleitfläche 38 eingeleitet, so breitet sich dieses längs der Achse 41 in Richtung der Betätigungsfläche 11 aus, wobei erst dann die unter der Deckschicht 36 liegenden Erhebungen 34 von außerhalb der Handhabe erkennbar werden. Die Dicke der Deckschicht 36 im Bereich der Erhebungen 34 ist derart bemessen, dass bei inaktiver oder nicht vorhandener Lichtquelle die Kontur der zumindest einen Erhebung sich farblich nicht vom Rest der Betätigungsfläche unterscheidet. Hierdurch kann die mit einem erfindungsgemäß beschriebenen Stößel ausgebildete Betätigungseinrichtung sowohl für beleuchtete als auch für unbeleuchtete Betätigungseinrichtungen verwendet werden.If light is introduced into the light introduction surface 38 by the light source, then it propagates along the axis 41 in the direction of the actuating surface 11, only then the elevations 34 below the cover layer 36 can be recognized from outside the handle. The thickness of the cover layer 36 in the region of the elevations 34 is dimensioned such that, when the light source is inactive or not present, the contour of the at least one elevation does not differ in color from the rest of the actuation surface. In this way, the trained with a plunger according to the invention actuator can be used for both illuminated and unlit controls.

Die beschriebene Eigenschaft, dass sich die Kontur der Erhebungen 34 farblich nicht vom Rest der Betätigungsfläche 11 unterscheidet, ist dann gegeben, wenn die Deckschicht im Bereich der zumindest einen Erhebung eine Dicke von höchstens 0,5 mm aufweist. Aus Gründen der Energieeffizienz ist es bevorzugt, die Dicke der Deckschicht im Bereich der Erhebungen 34 so gering wie möglich zu machen. Es hat sich herausgestellt, dass es ausreichend ist, wenn die Deckschicht in diesem Bereich höchstens 0,15 mm beträgt.The described property that the contour of the elevations 34 does not differ in color from the rest of the actuation surface 11 is given when the cover layer has a thickness of at most 0.5 mm in the region of the at least one elevation. For reasons of energy efficiency, it is preferable to make the thickness of the cover layer in the region of the elevations 34 as low as possible. It has been found that it is sufficient if the cover layer in this area is at most 0.15 mm.

Das Material der Deckschicht ist bevorzugt eingefärbt. Stößel und Deckschicht sind bevorzugt aus dem gleichen Material, insbesondere einem Kunststoff, wie z.B. Polykarbonat, Polyamid oder PMMA (Plexiglas), gebildet. Die Verwendung der gleichen Materialien von Stößel 30 und Deckschicht 36 ermöglicht gute Hafteigenschaften, auch bei stark schwankenden Temperaturen. Prinzipiell könnten Stößel und Deckschicht auch aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung ergibt sich, wenn Stößel und Deckschicht in einem Zwei-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sind.The material of the cover layer is preferably colored. Tappet and cover layer are preferably made of the same material, in particular a plastic, such as polycarbonate, polyamide or PMMA (Plexiglas) formed. The use of the same materials of ram 30 and cover layer 36 allows good adhesion properties, even at highly fluctuating temperatures. In principle, plunger and top layer could also off be formed of different materials. A particularly simple and cost-effective production results when ram and cover layer are produced in a two-component injection molding process.

Die Struktur der Deckschicht 36 kann wahlweise glatt oder seidenmatt sein. Die Deckschicht kann auch mit einer Beschriftung versehen sein. Die Beschriftung kann durch Gravieren oder Lasern erzeugt sein. Diese ist aufgrund des Aufbringens von der Betätigungsseite her sowohl im beleuchteten als auch im unbeleuchteten Zustand erkennbar.The structure of the cover layer 36 may optionally be smooth or semi-gloss. The cover layer can also be provided with a label. The lettering can be generated by engraving or lasers. This is recognizable due to the application of the actuating side both in the illuminated and in the unlit condition.

Wie sich aus der Querschnittsdarstellung der Fig. 2 ohne weiteres entnehmen lässt, verjüngt sich die Stößel 30 von seinem ersten, der Betätigungsfläche 11 zugewandten Ende 31 hin zu seinem der Lichtquelle zugewandten Ende 32. Hierdurch ist zwischen dem Schaft 37 des Stößels 30 und dem Gehäuse 12 Raum geschaffen, ein Rückstellelement 42 sowie ein Betätigungselement 45 zur Herstellung eines Schaltkontakts unterzubringen.As can be seen from the cross-sectional representation of Fig. 2 can readily be seen, the plunger 30 tapers from its first, the actuating surface 11 facing the end 31 toward its light source facing the end 32. This creates space between the shaft 37 of the plunger 30 and the housing 12, a return element 42 and a To accommodate actuator 45 for producing a switch contact.

Das Rückstellelement 42 ist in Gestalt einer Membrandichtung ausgebildet. Dieses stützt sich umlaufend an dem Gehäuse 12 und einer Schulter 39 des Stößels 30 ab. Bei der Betätigung des Stößels verformt sich die Membrandichtung 42, wodurch aufgrund deren elastischer Eigenschaften eine Rückstellkraft erzeugt wird. Diese sorgt dafür, dass die Handhabe 10 der Betätigungseinrichtung in ihre Ausgangsstellung zurück verschoben wird.The return element 42 is designed in the form of a membrane seal. This is supported circumferentially on the housing 12 and a shoulder 39 of the plunger 30 from. Upon actuation of the plunger, the membrane seal 42 deforms, whereby a restoring force is generated due to their elastic properties. This ensures that the handle 10 of the actuator is moved back to its original position.

Unterhalb der Schulter 39 (in Richtung des Endes 32 hin) weist der Schaft 37 eine Nut 40 auf. In die Nut 40 ist eine Nase des Betätigungselementes 45 gelegt, so dass das Betätigungselement 45, von dem auf gegenüberliegenden Seiten zwei Stück dargestellt sind, bei Betätigung des Stößels 30 durch diesen mitgenommen wird. Hierdurch können Füße des Betätigungselementes 45 einen in dem nicht dargestellten Schaltmodul enthaltenen Schaltkontakt eines Schaltelements betätigen.Below the shoulder 39 (towards the end 32), the shaft 37 has a groove 40. In the groove 40, a nose of the actuating element 45 is placed so that the actuating element 45, of which two pieces are shown on opposite sides, is taken along upon actuation of the plunger 30 by this. As a result, feet of the actuating element 45 can actuate a switching contact of a switching element contained in the switching module, not shown.

Das Betätigungselement 45 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein.The actuator 45 may be formed one or more parts.

Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen exemplarischen Stößel 30. Gut zu erkennen sind die aus der Grundebene 35 herausragenden, beispielhaft kreisrunden Erhebungen 34. Diese sind in der Gestalt eines Sterns angeordnet, wobei sich ausgehend von einem zentrisch angeordneten Kreis in fünf Armen radial kleinere Kreise nach außen erstrecken. Um die Einspeisung von Licht in die Erhebungen 34 von Seiten der Lichteinleitfläche 38 zu erzielen, ist der Schaft 37 über fünf Stege 43, welche unterhalb der in einer Radialerstreckung liegenden Kreise angeordnet sind, mit dem Grundkörper 47 des Stößels 10 verbunden. Fig. 3 shows in a perspective view an exemplary plunger 30. Good to see the protruding from the ground plane 35, exemplary circular elevations 34. These are arranged in the shape of a star, starting from a centrally arranged circle in five arms radially smaller circles after extend outside. In order to achieve the feeding of light into the elevations 34 from the side of the light introduction surface 38, the shaft 37 is connected to the main body 47 of the plunger 10 via five webs 43, which are arranged below the circles lying in a radial extension.

Wie erläutert, tritt die Kontur der Erhebungen 34, welche die Oberflächenkontur 33 des Stößels 30 ausbildet, durch die Deckschicht 36 hindurch nur dann hervor, wenn Licht in die Lichteinleitfläche 38 eingespeist wird. Bei nicht aktivierter Lichtquelle oder nicht vorhandener Lichtquelle prägt die eingefärbte Deckschicht 38 die Erscheinung der Handhabe 10.As explained, the contour of the elevations 34, which forms the surface contour 33 of the plunger 30, only emerges through the cover layer 36 when light is fed into the light introduction surface 38. When the light source is not activated or the light source is not present, the colored cover layer 38 characterizes the appearance of the handle 10.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Handhabe einer als Taster ausgebildeten elektromechanischen Betätigungseinrichtung ermöglicht das Vorsehen einer hohen Anzahl an Gleichbauteilen einer beleuchteten und einer unbeleuchteten Version. Unterschiede bestehen lediglich in dem Vorhandensein bzw. der konstruktiven Ausgestaltung der in dem Schaltmodul vorzusehenden Lichtquelle. Die übrigen Komponenten können in identischer Form verwendet werden. Hierdurch lassen sich hohe Kostenvorteile erzielen.The inventive design of a handle of a trained as a button electromechanical actuator allows the provision of a high number of equal components of an illuminated and a non-illuminated version. Differences exist only in the presence or the structural design of the light source to be provided in the switching module. The remaining components can be used in identical form. This can achieve high cost advantages.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Betätigungseinrichtungactuator
1010: Handhabe / TasterHandle / button
1111: Betätigungsflächeactuating surface
1212: Gehäuse des TastersHousing of the button
1313: Frontringfront ring
1414: transparentes Verschlusselementtransparent closure element
1515: Hohlzylinder als StößelHollow cylinder as a ram
1616: Anlage für FederPlant for spring
1717: Rastelementlocking element
1818: Abstanddistance
2020: Schaltmodulswitching module
2121: Lichtquellelight source
2222: Rastverschlusssnap lock
2323: Zylindercylinder
3030: Stößeltappet
3131: der Betätigungsfläche 11 zugewandtes Endethe actuating surface 11 facing the end
3232: der Lichtquelle zugewandtes Endethe light source facing the end
3333: Oberflächenkontursurface contour
3434: Erhebungsurvey
3535: Grundebeneground plane
3636: Deckschichttopcoat
3737: Schaftshaft
3838: LichteinleitflächeLichteinleitfläche
3939: Schultershoulder
4040: Nutgroove
4141: Achseaxis
4242: Rückstellelement und MembrandichtungReset element and membrane seal
4343: Stegweb
4545: Betätigungselementactuator
4646: Nasenose
4747: Grundkörperbody

Claims

An electro-mechanical actuator comprising a handle (10) and a switch module (20) having a switching element and an optional light source (21), wherein the handle (10) comprises a plunger (30) of a light-conducting material, one of which by a user operable surface (11) of the handle (10) facing the end of a surface contour (33) with at least one, above a ground plane (35) also protruding, survey (34), wherein the surface contour (33) from a cover layer (36) not transparent material is covered and the cover layer (36) forms the actuating surface (11).

Actuating device according to Claim 1, in which the plunger (30) has, at an end facing the switching module (20), a light introduction surface (38) via which light from a light source (21) of the contact module (20) can be introduced into the plunger (30), wherein the Lichteinleitfläche (38) and the light source (21) at least by a stroke length of the handle (10) are spaced from each other.

Actuating device according to claim 1 or 2, wherein the at least one projection (34) has a surface or a surface portion which is substantially parallel to the actuating surface (11) of the handle (10).

Actuating device according to one of the preceding claims, in which by the shape of the at least one elevation (34) and / or by the number of elevations (34) with active light source (21) a graphic pattern on the actuating surface (11) through the cover layer (36 ) is perceptible through.

Actuating device according to one of the preceding claims, wherein the thickness of the cover layer (36) in the region of the at least one elevation (34) is dimensioned such that in the case of an inactive or nonexistent light source (21), the contour of the at least one elevation (34) does not differ in color from the rest of the actuation surface (11).

Actuating device according to one of the preceding claims, wherein the cover layer (36) in the region of the at least one protrusion (34) has a thickness of at most 0.5 mm, in particular of at most 0.3 mm, preferably of at most 0.2 mm and most preferably of at most 0.15 mm.

Actuating device according to one of the preceding claims, wherein the material of the cover layer (36) is a plastic.

Actuating device according to one of the preceding claims, wherein the material of the cover layer (36) is colored.

Actuating device according to one of the preceding claims, wherein the plunger (30) and the cover layer (36) are formed from the same or a different material.

Actuating device according to claim 9, wherein the material of the plunger (30) and / or the cover layer (36) is polycarbonate, polyamide, PMMA (Plexiglas).

Actuating device according to one of the preceding claims, wherein the plunger (30) and the cover layer (36) are produced in a two-component injection molding process.

Actuating device according to one of the preceding claims, in which the ground plane (35) of the surface contour (33) is concave or plane.

Actuating device according to one of the preceding claims, in which the plunger (30) engages with a return element, in particular a membrane surrounding the plunger (30), which generates a restoring force in the direction of the housing after actuation of the handle (10).

Actuating device according to one of the preceding claims, in which there is arranged around the plunger (30) an actuating element which moves with the plunger (30) or is carried along by it, by means of which the switching element of the switching module (20) can be actuated.

Actuator according to one of the preceding claims, in which the plunger (30) tapers from the first end towards the second end to form a shank.