TW200909818A - Digital multimeter having improved rotary switch assembly - Google Patents

Description

200909818 九、發明說明： 【發明所屬技術領域】 本發明係涉及 本發明一般涉及數位電表。且特定言之 一具有一改良旋轉開關總成之數位電表。 【先前技術】

數位電表（DMM)的功能為當被需要於檢修、故障办斷矛 維護時測量多數個之電參數。這樣的參數可能包含 壓及電流、直流電壓及電流、阻抗及連續性。在—些實例 中，一DMM可測量其他參數諸如電容及溫度。 - DMM經常被配置為-包含—旋叙之手持單元，，經 由該旋姐可選擇各種各樣的功能。複數則線插口被提供 於該單元之表殼（例如，外殼）内以為測試引線之連接。特 定插口之使用可能取決於所選擇之功能一液晶顯示器提 供所測試之參數的讀數。 各種各樣的電子組件被安裝於一位於該DMm之表殼内 部的印刷電路板上。有多重接點對的一旋轉開關可安二 該印刷電路板上。當該選擇器旋紐經—使用者旋轉時，、該 等接點對被移動與位於印刷電路板自身之表面上的複數= 接點端接合或與其脫離。因此，在端子對之間的一電流連 接將根據選定功能之需而產生。該等端子對藉由適宜的印 刷電路技術形成為印刷電路板上的傳導性墊子。 關於電表構造及操作的細節可從美國專利號第5 17、 6,466,003及6,043,640瞭解，其以引用的方式併入本文中。 【發明内容】 129911.doc 200909818 根據-態樣’本發明提供一包含一表殼之電表，該表殼 :-旋轉選擇器鈕以用於選擇—電表功能。在其上界定有 β汗1關端子之I路板位於該表殼内。一旋轉開關總成 刼作地與该選擇器旋鈕耦合。該旋轉開關總成有複數個接 對該等接點對有選擇地完成穿過預定複數對開關端子 之一電流連接。該旋轉開關總成進-步包含第-及第二開 關構件，該等開關構件彼此相對的位於電路板之相應側。 每一開關構件有該等接點對中之至少一個。 在目前的較佳具體實施例中，該旋轉開關總成包含一互 連該第—及第二開關構件之軸。該轴被配置以使得該第一 開關構件及第二開關構件被以—預定角度方向互連。 通常’該第-開關總成較佳包含至少四個接點對。類似 地’該第二開關構件可包含至少三個接點對。另外，，第 -開關構件可能亦有—在旋轉期間起促進平衡的作用之無 力此的掃刷。舉例而言，該無功能的掃刷可 的掃刷構件。 ώ打卞仃 例示性具體實施例可包含 3饵不°茨表忒之一内表面内的一 盤。在這樣的具體實施例中，兮生丨缸I ^ ^ ΐη ψ該制動盤可互連該選擇 器方疋鈕及第一開關構件 .^ 仕/、用紅轉軸周圍旋轉。在這 方面，該選擇器旋鈕可包含 3接σ s亥制動盤的一耦合結構， 使付S亥選擇器旋鈕及該一 pa 動盤起凝轉。該制動盤及第一 開關構件可經由偏離但 ^ ^ ± 仃於这共用旋轉軸之複數個驅動 銷而互連。較佳地，該 含-目㈣h 】動盤及卓-開關構件可能各自包 3目視對準零件以方便組震。 I299ll.doc 200909818 根據例示性具體實施例， 第及第—開關構件之每一個 可已括纟樓盤，其中裳载有該等接點對。在這樣的具體 貝鈀例中之支撐盤可能由—聚合物材料形成。至少一衝壓 孔隙可提供於支撐盤内，甘Λ> 牙盤内其中鄰接接點對係斷開的。 根據另一態樣，本發明担μ „ra ^ 不發明耠供一種用於形成供一電表使用 的一方疋轉開關構件之方法。兮古·、土 + 以該方法之一步驟涉及提供用於 界定複數個接點對的一單—沾a s ^ 早的金屬兀件，其中鄰接接點對 經由-帶狀體互連。至少其中兩個接點對係定向在不同方 向。另-步驟涉及用一聚合物材料封裝該單一金屬元件之 若干部分’使得該等接點對之端部及每—帶狀體之至少一 部分維持暴露出來。該方法之—進—步步驟涉及移除每一 帶狀體之一#分以防止鄰接接點#之間的電流連接。 本發明之進-步態樣經由供—電子測量裝置使用之一旋 轉開關總成而提供。該總成包括一選擇器旋鈕及其上有界 定多重開關端子之傳導性墊的一大致平面之基板。第一及 第二開關構件位於該基板之相應側上。該等開關構件操作 性連接於該選擇器旋鈕上以在—共用旋轉軸周圍旋轉。'每 一開關構件經配置成有一由一聚合物材料形成、在其中裝 載有複數個接點對的支撐盤。該等接點對可操作以達成穿 過預定複數對開關端子的一電流連接。 在目前的較佳具體實施例中，該第一及第二開關構件經 由一貫穿該基板沿著該共用旋轉軸的軸而互連。較佳地， 該軸之配置使該第一及第二開關構件以一預定角度方向互 連。 129911.doc 200909818 本發明之進-步態樣可經由供一電子測量裝置使用之_ 旋轉開關總成達到。該總成包括—選擇器旋紐及直上有界 定多重開關端子之傳導性墊的-大致平面之基板。位” 基板上的一第一開關構件有一由一聚合物材料形成的支撐 盤，其中裝載有複數個接點對。該第—開關構件之接點對 操作以完成穿過預定複數對開關端子的一電流連接。—制 動盤互連該選擇器旋鈕及第—開關構件以在—共用旋轉# f

周圍旋轉。該制動盤及第-開關構件可各自包含—目視對 準零件以方便組裝。 本發明之其他目的，特徵及態樣可經由所揭示之元件的 組合及次組合，以及相同實踐的方法提供，其在下文將更 詳細描述。 【實施方式】 熟習此項技術者應理解本討論僅為例示性具體實施例之 描述，而並不意在限制本發明之更廣的態樣，該等更廣的 態樣在例示性構造中有所體現。 圖1例舉一根據本發明構建的數位電表（DMM)1〇。電表 10包括一以一表殼12的形式界定一内腔室之外殼，多種内 部組件位於其中。一適合的顯示器，諸如一液晶顯示器 (LCD)，經由位於該表殼12之頂部表面的一透明視窗丨何 被看到。複數個鍵（集中地被標明為1 6)提供一使用者界 面。如所顯示，此等鍵可包含定向導航按鈕，標明為18。 用於相應測s式引線連接之複數個插口同樣已提供，集中地 標明為20。 129911.doc 200909818 一=轉選擇器旋叙22允許使用者選定—特殊電表功能。 在此只例中，提供了十個此種功能，在旋紐旋轉十由相應 的停止位置標明。如熟習此項技術者將理解，適合的圖像 將〃、3L地印在表殼】2之頂部表面以標明相應的功能。 關於電表10的構造之特定進一步細節參考圖2可最輕易 的被解釋。在此具體實施例中，表殼12較佳地形成為具有 :頂部及底部表殼構件12a及12b，纟等共同界定該内腔 室。較佳地，每一表殼構件12a及12b可由一高耐衝擊性剛 性塑膠的模製殼體形成，其至少部分地用一較柔性聚合物 材料二次模製而成。該較柔性聚合物材料提供一理想之夾 緊表面。該底部表殼構件之模製殼體可能是不透明的，而 具體實施射該頂部表殼構件之模製殼體是透明#。一不 透明"表皮"可能塗覆於該頂部表殼構件以覆蓋並未被該二 次模製所覆蓋的不該為透明之區域。 為電表10之操作所需的多種電子組件安裝於該内腔室内 之一電路板24上。電路板24之多個部分係由一底部遮板26 及一頂部遮板28覆蓋以減少在電表1〇的操作上之干擾影 響。 電表10包含一旋轉開關總成，該電路板24藉由它”分辨" 選擇器旋鈕22之位置。現在參考圖2_4，在此具體實施例 中開關總成30包含一第一開關構件32及一第二開關構件 34，其等彼此對立地位於電路板24之相應之頂部及底部側 上。在此實例中，開關構件34包含一貫穿被界定在電路板 24内之一孔隙38延伸的軸36。軸36係容納在一被界定於開 129911.doc -10- 200909818 關構件32之中間的對應孔4〇内。 較佳地，軸36包含容納在被界定於孔40内之一相應鍵槽 内的鍵。因此，開關構件3 2及3 4在總成製程中將位於正 確的角度方向。另外，軸36及孔4〇可能界定一系列平面， 其等可能進一步防止在開關構件32及34之間的相對旋轉。 可提供一適當的鎖止零件，其傾向於保持開關構件32及34 之間的互連在其等連接在一起之後。 一制動機構用於把選擇器旋鈕22之旋轉分割成離散的增 量。因此，選擇器旋鈕22將保持在被選定的位置直到使用 者有思的移動該旋鈕至一新的位置。在此具體實施例中， 忒制動機構包括一制動盤42，其位於一被界定在外殼構件 12a之内部表面的凹槽44内。凹槽44在其周圍界定一系列 ”齒"46。齒46經由位於相應的彈簧（諸如彈簧48及其突起部 5〇)末端之突起部接合，該等彈簧被形成作為一制動盤42 之一整體延伸。熟習此項技術者將認識到，該等彈簧促使 相應的突起部進入鄰接齒4 6之間的凹陷部内。 較佳提供一停止零件以限制旋鈕22在順時針及逆時針兩 方向的旋轉。在此實例中，該停止零件包括一被界定在外 殼内的弓形槽52(圖2)。槽52容納一位於選擇器旋鈕22之底 部上的隆起部54(圖3)。當隆起部54到達槽52之端面時，其 阻止進一步的旋轉。 如圖3所顯示’選擇器旋紐22包含一從動軸56，其延伸 貫穿一被界定於表殼構件12a内的孔隙58。軸56輕合選擇 器旋鈕22於制動盤42上使得其等一起旋轉。另外，制動盤 129911.doc 200909818 =含容納於被界定在第一開關構件32之頂部的相應駆動 子内的一對驅動銷60。由於此配置的結果，由一使用者 的選擇器旋鈕22之旋轉將旋轉制動盤42，而該制動盤又 旋轉開關總成30。在此具體實施例中，所有的組件圍繞— 共用旋轉軸A旋轉。取決於遮板28之組態，一開口，諸如 一圓開口 64，可能為容納驅動銷6〇所需。 制動盤42及開關構件32可包含目視指示器以保證在_ 期間適當的定向。在此實例中，相應的箭頭“及⑽是為此 目的所提供的(圖3所示)。組裝者知道若箭頭被指向在一特 殊方向，所有的旋轉組件可能將被彼此的正確定位。 參考圖5’電路板24包含複數個開關料，其等或者斷 (不傳導）或者閉合（傳導）’取決於開關構件取34之方 向。該等開關端子形成作為位於電路板24之兩個平的表面 ^的傳導塾。舉例而言，選擇器旋紐22之—位置可能提供 -電流連接穿過端子7〇a及。選擇器旋鈕22之另一位置 可能提供-電流連接穿過端子72a及72b。因此，該經由電 表10所執行的功能被選定。 η關於第二開關構件34之結構的進—步細節參考圖6及7可 最輕易的解釋。如所顯示，開關構件34包括—支揮盤74, 其中裝載有複數個接點對76a、7讣、76c。支撐盤74較佳 也由適合的聚合物材料諸如一可接受的ABS/pc混合物 形成。 接點對78a-c是較佳地由一具有預期傳導性及類似彈簧 口口貝之適合的金屬形成。舉例而t，本發明之目前地較佳 12991I.doc 12 200909818 具體實施例使用其已經是被鍍上鎳的銅鈹合金。如所顯 不，每一接點對78a-c包含一對類似彈簧的"指狀物,，，諸如 才曰狀物78a及b，其等在他們近側端是共同被連接的（如標 明於80)。開關構件被旋轉時該等指狀物將接觸一相應的 端子塾。 在此具體實施例中，開關構件34亦包含一"無功能的，，掃 刷82。掃刷82在其不是作為一開關電鈕的意義上是”無功 月b的，但是其另外的作用為在旋轉期間對開關構件34提 供平衡。具體地說，掃刷82抵消接點對76a向上的彈力， 其否則可能會導致開關構件34傾斜。隨著將詳細的被描述 於下文中，接點對76a_e及無功能的掃刷82可能有利地由 一單一金屬元件84形成（圖8)。 現在參考圖9及1〇，第一開關構件32較佳地形成為具有 支撐盤86其中裝載有複數個接點對88a-d。像支撐盤74 一樣，支撐盤86可由一 ABS/PC混合物，或其他適合的聚 合物材料形成。接點對88a-d是較佳地由鍍鎳的銅鈹合金 或其他適合的傳導性材料產生。接點對88a_d可能由—單 一金屬元件90形成（圖11)。 根據本發明之一用於產生一開關構件之例示性製程現將 參考其餘圖示來描述。關於此點，圖12_14示意性地例舉 在其令支撐盤可能形成之模子。在此實例中，該模子經 配置以形成第一開關構件32之支撐盤74。現在參考圖12， 單—金屬元件84放置於模子之一基底92内。基底％將包含 一保證元件84之正確方位之適合的夾具。舉例而言，元件 I29911.doc 13 200909818 84可能界定複數個孔，諸如孔94，其容納位於模子内的對 準銷。 在元件84放置在正確的方位之後，閉合該模子，如圖13 所顯示。將β亥聚合物材料注入該模子内以便包圍單一金屬 元件84之選定區域從而形成支撐盤86。一旦該聚合物材料 適當的變硬時’其可自模子上取出，如圖丨4所標明。 現在參考圖15，熟習此項技術者將理解，在開關構件自 模子上取出時，所有的接點對是彼此連接的。為中斷—在 相應的接點對之間的電流連接，在該支撐盤上配置多數個 衝壓孔隙，肖如衝壓孔隙96。$些孔隙暴露在鄰接接點對 之間的連接帶狀體使得該帶狀體之至少一 除…，每-接點對在開關配置中起一各別電= 用。 因此可看出本發明提供—具有—改良旋轉開關總成之數 位電表。雖然本發明之較佳具體實施例已被顯示及描述， 但是舉凡-般熟習此項技術者在残離本發明之精神及範 傳下可以做修飾及變化。此外，應理解的是該等多種呈體 實施例之態樣可能整體或局部的被互換。此外，—般: 此項技術者將理_上述的描述q以實例的方式，並 意在限制於本發明隨著進一步描述於隨附請求項。 【圖式簡單說明】 ' 對於一般熟習此項技術者而 權利的揭示，包含其最佳模式 明書之以上部分，包含參考所 言，本發明之一完整及授予 ，已特定的闡述於本專利說 附圖式，其中： 129911.doc 200909818 圖1是一根據本發明構建的數位電表之透視圖； 圖2疋顯示圖1電表之多種組件之分解圖； 圖3是一被使用於圖1電表内的-旋轉開關總成之多種,曰 件之放大分解圖； 圖二疋顯不在女裝於一電路板上的旋轉開關總成之 一及第二旋轉開關構件之側視圖； 圖5疋電路板之-部分的_平面圖，顯 種端子對； 的多 ，广是第二旋轉開關構件之-平面圖，顯示其外側(即， 运離電路板之側面）； 圖7是-顯示該第二旋轉開關構件之内側（即，對著 路板安裝之側面）之透視圖； 人 圖8疋一用於製造該第二旋轉開關構件的一單一金 件之透視圖； 增凡 圖9是：顯示第-旋轉開關構件之外側之平面圖； 圖1〇f 一顯示第-旋轉開關構件之内側之透視圖；

圖1疋用於製造該第—旋轉開關構件的一單 件之透視圖； 、’屬7L fU-M是-顯示可用於製造—根據本發 總成的多種模製步驟之示意圖；及 轉開關 ® 1 5是一顯示自圖！ 4 圖。 之楔子取出的旋轉開關構件之透視 在本專利說明書及圖式中 1S , nn T 97爹亏特徵之重複使用意在呈 現本务明之相同或類似特徵或元件。 129911.doc -15- 200909818 【主要元件符號說明】 10 數位電表 12 表殼 12a 頂部表殼 12b 底部表殼 14 透明視窗 16 鍵 18 按鈕 20 插口 22 旋轉選擇器旋鈕 24 電路板 26 底部遮板 28 頂部遮板 30 開關總成 32 第一開關構件 34 第二開關構件 36 軸 38 孔隙 40 42 制動盤 44 凹槽 46 齒 48 彈簧 50 突起部 129911.doc •16- 200909818 52 弓形槽 54 隆起部 56 從動軸 58 孔隙 60 驅動鎖 62 驅動孔 64 圓開口 66 箭頭 68 箭頭 70a 端子 70b 端子 72a 端子 72b 端子 74 支撐盤 76a 接點對 76b 接點對 76c 接點對 78a 接點對 78b 接點對 78c 接點對 80 末端 82 掃屌1J 84 金屬元件 86 支撐盤 129911.doc 200909818 88a 88b 88c 90 92 94 96 98 接點對 接點對 接點對 金屬元件 基底 孔 孔隙 帶狀體之一部分 l 129911.doc -18-

Claims (1)

1. 200909818 十、申請專利範圍： 1· 一種電表，包括： 具有一徒轉選擇器旋紐用於選擇-電表功能之表 殼； -位於該表殼内之電路板，該電路板界定位於其上的 多重切換端子； 〃旋轉開關總成’其操作地耦合於該選擇器旋鈕，該 疋轉開關總成有複數個接點對，該等接點對選擇性地完 成穿過預定複數對切換端子的一電流連接；及 該疑轉開關總成進—步包含相反的位於該電路板之相 應側的第一及镇-M 弟—開關構件’該等開關構件之每一個具 有該等接點對中之至少一個。 2 · 如睛求項1夕· ®志 4+ * 电衣其中該旋轉開關總成包含一互連該 第-及第二開關構件之軸。 運 3, 如5青求項1 _^雷*本 . %表，其中該軸經配置以使得該第一開關 構：及該第二開關構件以一預定角度方向互連。 ::求項1之電表’其中該第一開關構件包含該等接點 對中之至少四個。 其中該第二開關構件包含該等接點 5.如請求項1之電表 對中之至少三個。 A .其中該弟一開關構件進一步包含在 疋期間起促進平衡的作用之—無功能的掃刷。 如請求項6之雷| _ -表，其中該無功能的掃刷排列包含一對 平仃的掃刷構件。 6·如請求項5之電表 1299II.doc 200909818 8. 如°月求項1之電表，進一步包括位於該表殼之-内表面 内的一制動盤，該制動盤互連該選擇器旋鈕及該第一開 關構件以繞—共用旋轉軸旋轉。 9. 如請求項8之電表，其中該選擇器旋鈕包含接合該制動 盤的一屋里人 / s、4構使得該旋轉器旋鈕及該制動盤一起旋 轉。 10. 11. 12. 13. 14. 如:月求項9之電表’其中該制動盤及該第一開關構件經 由^數個偏離但平行於該共用旋轉軸之驅動銷而互連。 如仴求項10之電表’其中該制動盤及該第一開關構件各 自包含—目視對準特徵以方便組裝。 ^睛求項1之電表，其中該第—及該第二開關構件之每 一個包括—其中裝載有該等接點對的支撐盤，該支撐盤 由一聚合物材料形成。 如凊求項12之電表，其中該等支㈣之每—個界定至少 衝壓孔隙’其中各鄰近接點對被其斷開。 』種用於形成供—電表使用之—旋轉開關構件之方法， 該方法包括以下步驟： 我:供 的金屬元件用於界定複數個接點對， 其中各鄰近接點對由— 外哇也 V狀體互連’該等接點對中小 其中兩個係定向在不同方向； ' ⑻用-聚合物材料封震該單一金屬元 使得該等接點對之端 卞4刀 私。卩及母一該帶狀體之至少—部八 持暴露出來；及 ^刀維 129911.doc 200909818 點對之間的電流連接。 15.-種用於供一電子測量裝置使用之旋轉開關總成，該總 成包括： 一選擇器旋鈕； 一大致平面之基板，有傳導性墊位於其上界定多重切 換端子； *位於該基板之各相應面上的第一及第二開關構件，該 等開關構件操作性地連接於該選擇器旋钮上以繞一共用 旋轉軸旋轉；及 ^ 該每一開關構件經配置成有一由一聚合物材料形成在 〃中農載有複數個接點對的支撐盤，該等接點對可操作 以完成穿過預定複數對該等切換端子的一電流連接。 %㈣求項15之旋轉開關總成，其中該第一及第二開關構 件疋經由一延伸貫穿該基板沿著該共用旋轉軸的軸而互 連。 17.如請求項16之旋轉開關總成，其中該軸經配置成使得該 第一開關構件及該第二開關構件在—預定角度方向互 連。 18·如請求項16之旋轉開關總成，其中該第二開關構件進一 步包含在旋轉期間起促進平衡的作用之一無功能的掃 刷。 19. 如請求項18之旋轉開關總成’其中該無功能的掃刷包含 一對平行的掃刷構件。 20. 如請求項15之旋轉開關總成，進—步包括—制動盤互連 129911.doc 200909818 21 該選擇器旋鈕及該第 轉。 一開關構件以繞— 共用旋轉軸旋 一種用於供一 成包括： 電子測量裝置使 用之旋轉開闕總成 ’該總 一選擇器旋鈕； 有傳導性墊位於其上界定多重開 一大致平面之基板 關端子； 位於錢板上之第—開關構件，該第—開關構件有 :聚合物材料形成在其中裝载有複數個接點對的支 撐盤； 第開關構件之该等接點對可操作以完成穿過預定 複數對該等開關端子的—電流連接； 制動盤，其互連該選擇器旋鈕及該第一開關構件以 繞一共用旋轉軸旋轉；且 其中該制動盤及該第_開關構件各自包含一目視對準 特徵以方便組裝。 129911.doc