DE10155397A1

DE10155397A1 - Entfernungsmessgerät

Info

Publication number: DE10155397A1
Application number: DE2001155397
Authority: DE
Inventors: Joerg Stierle; Peter Wolf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-11-10
Filing date: 2001-11-10
Publication date: 2003-05-22
Also published as: WO2003043039A1

Abstract

Es wird ein Entfernungsmeßgerät mit einer Anordnung von mehreren, manuell zu betätigenden Tastschaltern (19, 20) für die Auslösung von Gerätefunktionen angegeben, die jeweils mindestens einen beweglichen, elektrischen Schaltkontakt (29, 37) und einen diesem zugeordneten, elektrischen Gegenkontakt (25, 32) aufweisen. Zur Erzielung einer fertigungstechnisch einfachen Anordnung der Tastschalter (19, 20), die zudem noch eine hohe Dichtheit gegenüber Staub und Wasser besitzt, ist die Anordnung der Tastschalter (19, 20) als Folientastatur (21) aus mehreren Folien mit entsprechend positionierten Schalt- und Gegenkontakten (29, 34, 25, 32) ausgebildet, in der mindestens ein Tastschalter (20) eine Stufenschaltfunktion aufweist (Fig. 2).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Entfernungsmeßgerät, insbesondere einem Handgerät zur berührungslosen Abstandsmessung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Entfernungsmeßgerät dieser Art (DE 198 09 684 A1) ist die obere Gehäuseschale des zweischaligen Gehäuses des Entfernungsmeßgeräts mit verschiedenen, fensterartigen Durchbrüchen versehen, von denen eine für den Durchgriff einer Drucktaste und weitere für den Durchgriff von Bedientasten eines Tastenfelds dienen. Drucktaste und Bedientasten sind als kappenförmige Einsätze in die Durchgriffe eingesetzt und auf der Unterseite mit in einer Schaltmatte ausgebildeten Schaltdomen verbunden. Die Schaltdome tragen auf ihrer Unterseite die Schaltkontakte der Tastschalter, die bei Druckbetätigung die auf einer Leiterplatte angeordneten Gegenkontakte der Tastschalter kontaktieren und damit die gewünschte Gerätefunktion auslösen. Die Schaltmatte ist plattenförmig mit den die Schaltdome bildenden Erhebungen ausgeführt. Mit ihrem die Schaltdome umlaufenden Rand ist die Schaltmatte zwischen einem umlaufenden, an der oberen Gehäuseschale nach innen vorspringenden Steg und der Leiterplatte eingeklemmt, so daß das Innere gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz durch die zwischen den Bedientasten und den Durchgriffen in der oberen Gehäuseschale vorhandenen Spalte hindurch abgedichtet ist.

Bei dem mit Laser arbeitenden Entfernungsmeßgerät wird durch Betätigen der Drucktaste, die mit einem zweistufigen Druckschalter oder Doppelhubschalter mit Druckpunkt gekoppelt ist, zunächst ein Laserstrahl ausgesendet, mit dem das anzumessende Objekt gepeilt wird. Wird der Druckpunkt durch Erhöhen der Betätigungskraft überwunden, so schließt die zweite Schalterstufe, und der Entfernungsmeßvorgang wird ausgelöst. Die Doppelhubfunktion des Doppelhubschalters wird dadurch erreicht, daß der in der Druckmatte ausgebildete, mit der Drucktaste zusammenwirkende Schaltdom zweistufig ausgeführt ist, wobei die untere Domstufe ringförmig ausgebildet ist und die obere Domstufe teilweise in sich aufnimmt. Jede Domstufe ist über einen Ringsteg mit der Schaltmatte verbunden, wobei der untere Ringsteg eine größere Nachgiebigkeit als der obere Ringsteg aufweist. Dadurch kontaktiert bei leichtem Druck auf die Drucktaste zunächst der Schaltkontakt der unteren Domstufe seinen Gegenkontakt auf der Leiterplatte und erst bei höherem Druck auf die Drucktaste der Schaltkontakt der oberen Domstufe seinen zugeordneten Gegenkontakt auf der Leiterplatte.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Entfernungsmeßgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß für die gesamte Anordnung der Tastschalter nur ein einziges Bauteil vorhanden ist, das eine gute Dichtigkeit der elektrischen Kontakte gegen Staub und Wasser besitzt. Die Tastatur hat damit eine hohe Lebensdauer und läßt sich bei Verschmutzung leicht reinigen. Die Geometrie der Tastatur kann individuell gestaltet und dadurch können sehr kostengünstig Sondermodelle und "Privat Label"-Ausführungen hergestellt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, ein üblicherweise im Entfernungsmeßgerät vorhandenes Display zur Meß- und Funktionsanzeige in die Folientastatur zu integrieren und damit kostengünstig gegen Staub und Wasser zu schützen. Die Integration kann dadurch ermöglicht werden, daß zumindest die obere Folie entweder vollständig transparent ausgeführt oder mit einem transparenten Fensterausschnitt versehen wird. Folientastaturen sind in verschiedenen Grundaufbauten am Markt erhältlich, so daß sie preiswert erstanden und an die spezifischen Erfordernisse des Entfernungsmeßgeräts angepaßt werden können, wobei zu speziellen Zwecken auch verschiedene Grundaufbauten der Folientastatur miteinander kombiniert werden können. Zur Realisierung der Schaltstufenfunktion werden weitere Folien übereinandergeklebt und damit Mehrstufenschalter mit unterschiedlichen Betätigungskräften in den einzelnen Schaltstufen erhalten.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegeben Entfernungsmeßgeräts möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der ErFndung weist die Folientastatur eine Trägerfolie, eine Gegenkontaktfolie, eine Abstandsfolie und eine Deckfolie auf, die in der genannten Reihenfolge aufeinanderliegen. Die Gegenkontaktfolie trägt auf ihrer von der Trägerfolie abgekehrten Oberseite die Gegenkontakte, die vorzugsweise aufgedruckt sind, die Deckfolie trägt auf ihrer der Abstandsfolie zugekehrten Unterseite die Schaltkontakte, die ebenfalls vorzugsweise aufgedruckt sind, und die Abstandsfolie weist Aussparungen auf, die mit jeweils einem Schaltkontakt und Gegenkontakt kongruent sind, so daß die Schaltkontakte durch die Aussparungen hindurch die Gegenkontakte kontaktieren können.

Zur Ausbildung mindestens eines Tastenschalters als Doppelhub- oder Zweistufenschalter mit mechanischem Druckpunkt beim Betätigen der zweiten Schaltstufe ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zumindest im Bereich dieses Tastenschalters eine zweite Gegenkontaktfolie und eine zweite und dritte Abstandsfolie, die in der genannten Reihenfolge aufeinanderliegen, zwischen der Trägerfolie und der ersten Gegenkontaktfolie mit auf der Trägerfolie aufliegender, zweiter Gegenkontaktfolie angeordnet. Die dritte Abstandsfolie weist im Bereich eines Gegenkontaktes auf der Gegenkontaktfolie eine Aussparung auf, in die ein mit einer Wölbung versehener, zweiter Schaltkontakt hineinragt, dem ein zweiter, auf der zweiten Gegenkontaktfläche ausgebildeter, zweiter Schaltkontakt zugeordnet ist. Wird Druck auf die Deckfolie der Folientastatur ausgeübt, so kommt zunächst deren Schaltkontakt durch die Aussparung der ersten Abstandsfolie hindurch mit dem zugeordneten Gegenkontakt in der ersten Gegenkontaktfolie in Berührung und löst z. B. im Entfernungsmesser den Peilvorgang aus. Bei Erhöhung der Druckkraft auf die Deckfolie wird durch die Aussparung in der dritten Abstandsfolie hindurch die Wölbung des Schaltkontakts in der zweiten Abstandsfolie eingedrückt, so daß dieser Schaltkontakt auf seinen zugeordneten Gegenkontakt auf der zweiten Gegenkontaktfolie aufgedrückt wird. Durch diese konstruktive Ausbildung der Folientastatur, die hierzu vorzugsweise aus zwei verschiedenen Grundbauarten zusammengesetzt wird, läßt sich eine kostengünstige Umsetzung eines Zweistufenschalters innerhalb der Folientastatur realisieren.

Die Tastschalter in der Folientastatur können über die Deckfolie direkt manuell betätigt werden, insbesondere dann, wenn gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Deckfolie im Bereich der Schaftkontakte nach außen vorstehende Auswölbungen aufweist, auf deren Innenseite jeweils der Schaltkontakt aufgebracht ist.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ausschnittweise eine perspektivische Draufsicht eines Entfernungsmeßgeräts in Explosionsdarstellung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Schnitts einer Folientastatur im Entfernungsmeßgerät längs der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 1 eines modifizierten Entfernungsmeßgeräts.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in Fig. 1 nur ausschnittweise in Explosionsdarstellung gezeigte, als Handgerät ausgebildete Entfernungsmeßgerät dient zum berührungslosen Messen des Abstandes des Meßgeräts von einem Objekt und arbeitet nach dem Prinzip der Laufzeitmessung. Es weist ein zweischaliges Gehäuse 10 auf, von dem nur die obere Gehäuseschale 11 dargestellt ist. Die obere Gehäuseschale 11 ist mit einer Vertiefung 15 zur Aufnahme einer Folientastatur 21 versehen, deren Boden 151 einen rechteckigen Durchbruch 12 zum Freigeben eines Anzeigefeldes oder Display 13, das auf einer im Gehäuseinnern befestigten Leiterplatte 14 angeordnet ist, und einen weiteren, rechteckigen, kleinen Durchbruch 16 zum Durchtritt eines Flachbandkabels 17 für den Anschluß der Folientastatur 21 an die Leiterplatte 14 aufweist. Die Folientastatur 21 wird in die Vertiefung 15 so eingesetzt, daß eine in ihr integrierte, transparente Abdeckung 22 den Durchbruch 12 überdeckt, und wird am Boden 151 der Vertiefung 15 befestigt, z. B. verklebt. In der Folientastatur 21 ist eine Mehrzahl von Tastschaltern zur Auslösung von verschiedenen Gerätefunktionen ausgebildet. Ein Tastschalter 19 ist als Doppelhub- oder Zweistufenschalter ausgebildet ist, über dessen erster Schaltstufe zunächst ein Peilstrahl ausgelöst wird, mit dem das Entfernungsmeßgerät auf das anzumessende Objekt ausgerichtet wird, und über dessen zweiter Schaltstufe, die durch erhöhten manuellen Druck erreicht wird, der Meßvorgang ausgelöst wird. Mit weiteren einstufigen Tastschaltern 20, können andere Gerätefunktionen und - anzeigen ausgelöst werden.
Der Aufbau der Folientastatur 21 ist in der schematischen Schnittdarstellung der Folientastatur 21 gemäß Schnittlinie II-II in Fig. 1 zu sehen. Die Folientastatur 21 ist mehrlagig und besteht aus mehreren aufeinandergelegten Folien, die in Fig. 2 nur der Übersichtlichkeit halber mit Abstand voneinander dargestellt, in realiter aber unmittelbar aüfeinandergeklebt sind. Die Folientastatur 21 weist eine Trägerfolie 23, die auf dem Boden der Vertiefung 15 in der Gehäuseschale 11 befestigt ist, eine Gegenkontaktfolie 24, auf der die Gegenkontakte 25 der Tastschalter 19, 20 aufgedruckt sind, und zwar auf deren von der Trägerfolie 23 abgekehrten Oberseite, eine Abstandsfolie 26, die im Bereich der Gegenkontakte 25 Aussparungen 27 aufweist, und eine Deckfolie 28 auf, an deren der Abstandsfolie 26 zugekehrten Unterseite im Bereich der Aussparungen 27, und damit den Gegenkontakten 25 gegenüberliegend, die beweglichen Schaltkontakte 29 der Tastschalter 19, 20 aufgedruckt sind. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 weist die Deckfolie 28 im Bereich der Schaltkontakte 29 nach außen vorstehende Ausbeulungen oder Ausbuchtungen 30 auf, an deren Innenseite die Schaltkontakte 29 liegen. Die Gegenkontakte 25 und die Schaltkontakte 29 sind als Kontaktflächen ausgebildet, die bei Betätigen der Tastschalter 19, 20 durch die Aussparungen 27 hindurch miteinander in Flächenkontakt treten. Das Auflegen der Schaltkontakte 29 auf die Gegenkontakte 25 erfolgt mittels manueller Betätigung der Tastschalter 19, 20.
Bei dem als Zweistufenschalter ausgebildeten Tastschalter 19 bilden ein Gegenkontakt 25 und ein Schaltkontakt 29 die erste Schaltstufe, die durch geringen, manuellen Druck auf den Tastschalter 19 aktiviert wird. Zur Realisierung der zweiten Schaltstufe, die durch erhöhten, manuellen Druck auf den Tastschalter 19 aktiviert wird, weist die Folientastatur 21 zumindest im Bereich des Tastschalter 19 eine zweite Gegenkontaktfolie 31 mit einem Gegenkontakt 32, eine zweite Abstandsfolie 33, in der im Bereich des zweiten Gegenkontakts 32 mittels eines eingelegten Federblechs ein zweiter Schaltkontakt 34 nach Art eines "Knackfrosches" mit einer von dem zweiten Gegenkontakt 32 weggerichteten Wölbung 37 ausgebildet ist, und eine dritte Abstandsfolie 35 auf, die im Bereich der Wölbung 37 eine Aussparung 36 hat. Der zweite Schaltkontakt 34 kann durch Eindrücken der Wölbung 37 durch die Aussparung 36 hindurch auf den zweiten Gegenkontakt 32 aufgelegt werden. Die von den in der genannten Reihenfolge aufeinanderliegenden zweiten Gegenkontaktfolie 31 und zweiten und dritten Abstandsfolie 33 und 35 gebildete Folienlage ist zwischen der Trägerfolie 23 und der ersten Gegenkontaktfolie 24 so angeordnet, daß die zweite Gegenkontaktfolie 31 auf der Trägerfolie 23 aufliegt.
Wird nunmehr der Tastschalter 19 betätigt, so wird zunächst die Ausbuchtung 30 mit dem ersten Schaltkontakt 29 eingedrückt, wobei der erste Schaltkontakt 29 durch die Aussparung 27 in der Abstandsfolie 26 hindurchgedrückt wird, bis er auf dem ersten Gegenkontakt 25 aufliegt. Damit wird z. B. in dem als Lasergerät ausgebildetem Entfernungsmeßgerät ein Laserstrahl ausgelöst, mit dem das anzumessende Objekt angepeilt werden kann, um das Entfernungsmeßgerät richtig auszurichten. Durch Druckerhöhung auf den Tastschalter 19 wird nunmehr durch die Aussparung 36 in der dritten Abstandsfolie 35 hindurch die erste Gegenkontaktfofie 24 auf die Wölbung 37 des zweiten Schaltkontakts 34 in der zweiten Abstandsfolie 33 gedrückt. Die Wölbung 37 wird eingedrückt und damit der zweite Schaltkontakt 34 auf den zweiten Gegenkontakt 32 aufgelegt. Mit Schließen der zweiten Schaltstufe wird im Meßgerät der eigentliche Entfernungsmeßvorgang ausgelöst. Die elektrische Verbindung der Folientastatur 21 zur Leiterplatte 14 mit den darauf verschalteten, elektrischen Komponenten erfolgt über das Flachbandkabel 17, wozu die beiden Gegentaktfolien 24 und 31 aus dem Folienverbund herausgeführt sind.
In dem Ausführungsbeispiel des Entferungsmeßgeräts gemäß Fig. 3 ist insoweit eine Modifikation vorgenommen, als die Folientastatur 21 auf der Leiterplatte 14befestigt ist. In diesem Fall können in der Folientastatur 21, die Trägerfolie 23 und die zweite Gegenkontaktfolie 31, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, entfallen. Deren Funktion wird von der Leiterplatte 14 übernommen, indem die Leiterplatte 14 unmittelbar den zweiten Gegenkontakt 32 trägt. In der oberen Gehäuseschale 11 ist ein gestufter Durchbruch 38 eingearbeitet, an dessen Unterseite die untere Durchbruchstufe 382 mit dem kleineren Querschnitt überdeckende, querverlaufende Stützstege 39 vorgesehen sind. Die in Fig. 3 in Unteransicht dargestellte vormontierte Baueinheit aus Leiterplatte 14 und Folientastatur 21 wird so in den Durchbruch 38 eingesetzt, daß die Folientastatur 21 auf einer zwischen der oberen und querschnittskleineren unteren Durchbruchstufe 381, 382 umlaufenden Schulter 40 und die Leiterplatte 14 auf den Stützstegen 39 aufliegt. Die Oberseite der Folientastatur 21 ist dann bündig mit der Oberfläche der Gehäuseschale 11.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann durch Einlegen einer sog. Knackfolie der Druckpunkt zum Schließen der Tastschalter 19, 20 erhöht werden. Solche Knackfolien haben im Bereich der Tastschalter 19, 20 nach außen weisende Ausbeulungen, die bei ausreichendem Druck schlagartig nach innen umspringen und damit ein Schließen der Tastschalter 19, 20 zulassen. Nach Druckwegnahme gehen diese Ausbeulungen wieder in ihre ursprüngliche Lage zurück.

Claims

1. Entfernungsmeßgerät, insbesondere Handgerät zur berührungslosen Abstandsmessung, mit einer Anordnung von mehreren, manuell zu betätigenden Tastschaltern (19, 20) für die Auslösung von Gerätefunktionen, die jeweils mindestens einen beweglichen, elektrischen Schaltkontakt (29) und einen mit diesem zusammenwirkenden, elektrischen Gegenkontakt (25) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Tastschalter (19, 20) als Folientastatur (21) ausgebildet ist, in der mindesten ein Tastschalter (20) eine Stufenschaltfunktion aufweist.

2. Entfernungsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufenschaltfunktion zweistufig mit mechanischem Druckpunkt zum Betätigen der zweiten Schaltstufe ausgeführt ist.

3. Entfernungsmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folientastatur (21) eine Trägerfolie (23), eine Gegenkontaktfolie (24), eine Abstandsfolie (26) und eine Deckfolie (28) aufweist, die in der genannten Reihenfolge aufeinanderliegen, und daß die Gegenkontaktfolie (24) auf ihrer von der Trägerfolie (23) abgekehrten Oberseite die Gegenkontakte (25) trägt, die Deckfolie (28) auf ihrer der Abstandsfolie (26) zugekehrten Unterseite die Schaltkontakte (29) trägt und die Abstandsfolie (26) Aussparungen (27) aufweist, die mit jeweils einem Schaltkontakt (29) und einem zugeordneten Gegenkontakt (25) kongruent sind.

4. Entfernungsmeßgerät nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Gegenkontaktfolie (31) und eine zweite und dritte Abstandsfolie (33, 35), die in der genannten Reihenfolge aufeinanderliegen, zwischen der Trägerfolie (23) und der ersten Gegenkontaktfolie (24) mit auf der ersten Gegenkontaktfolie (24) aufliegender dritter Abstandsfolie (35) angeordnet ist, daß die dritte Abstandsfolie (35) im Bereich mindestens eines Gegenkontakts (25) auf der Gegenkontaktfolie (24) eine Aussparung (36) aufweist, in die ein in die zweite Abstandsfolie (33) eingelegter zweiter Schaltkontakt (34) mit einer Wölbung (37) hineinragt, und daß die zweite Gegenkontaktfolie (31) einen dem zweiten Schaltkontakt (34) zugeordneten zweiten Gegenkontakt (32) trägt.

5. Entfernungsmeßgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltkontakt (34) von einem Federblech mit federelastisch eindrückbarer Wölbung (37) gebildet ist.

6. Entfernungsmeßgerät nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (28) im Bereich der Schaltkontakte (29) nach außen vorstehende Auswölbungen (30) aufweist, auf deren Innenseiten die Schaltkontakte (29) aufgebracht sind.

7. Entfernungsmeßgerät nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte (25, 32) und Schaltkontakte (29) auf den Folien (24, 31, 28) aufgedruckt sind.

8. Entfernungsmeßgerät nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Folientastatur (21) eine transparente Abdeckung (22) für ein Meß- und Funktionsanzeigen sichtbar machendes Display (13) integriert ist.

9. Entfernungsmeßgerät nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folientastatur (21) in einer in einem Gerätegehäuse (10) eingelassenen Vertiefung (15) aufgenommen ist und mit ihrer Trägerfolie (23) auf dem Boden (151) der Vertiefung (15) befestigt ist.

10. Entfernungsmeßgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (151) der Vertiefung (15) ein Durchbruch (12) zum Einsetzen des auf einer Leiterplatte (14) angeordneten Display (13) aufweist.

11. Entfernungsmeßgerät nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verzicht auf die Trägerfolie (23) und die zweite Gegenkontaktfolie (31) der zweite Gegenkontakt (34) unmittelbar auf einer Leiterplatte (14) festgelegt und die Folientastatur (21) mit der zweiten Abstandsfolie (33) auf der Leiterplatte (14) befestigt ist.

12. Entfernungsmeßgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (14) mit Folientastatur (21) so in einen im Gerätegehäuse (10) ausgearbeiteten, gestuften Durchbruch (38) eingesetzt ist, daß die Folientastatur (21) randseitig auf einer Übergangsschulter (40) zwischen den Durchbruchstufen (381, 382) aufliegt und die Oberseite der Folientastatur (21) bündig mit der Oberfläche des Gerätegehäuses (10) ist.

13. Entfernungsmeßgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der gestufte Durchbruch (38) mit querverlaufendem Stützstegen (39) zur Aufnahme der Leiterplatte (14) unterlegt ist.