CN101419246B - 具有铰接屏蔽装置的数字万用表 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有铰接屏蔽装置的数字万用表。万用表包括外壳,电路板位于外壳中。电路板具有顶面和底面。屏蔽装置构造成覆盖电路板的顶面和底面的至少一部分。屏蔽装置包括邻近电路板顶面的上部屏蔽部件和邻近电路板底面的下部屏蔽部件。屏蔽装置还包括连接结构,上部屏蔽部件与下部屏蔽部件通过该连接结构相互连接。连接结构优选地形成至少一个铰链,该至少一个铰链构造成使得上部屏蔽部件和下部屏蔽部件可以在打开构造和闭合构造之间移动。通常将会提供多个铰链。
Description
技术领域
本发明总体上涉及数字万用表。更具体地,本发明涉及具有用于内部印刷电路板的改进的屏蔽装置的数字万用表。
背景技术
数字万用表(DMM)用于测量在修理、寻找故障和维护时所需的许多电参数。这些参数可以包括AC电压和电流、DC电压和电流、电阻和连续性。在一些情况下,DMM可以测量诸如电容和温度的其它参数。
DMM经常被构造为具有旋钮的手持单元,通过该旋钮选择各种功能。多个导线插孔设置在单元的外壳(即,壳体)中,用于测试导线的连接。所使用的具体插孔可以取决于已经选定的功能。LCD显示装置提供所测得参数的读取。
万用表的工作所需的各种电子元件一般安装到位于外壳内的电路板上。上部屏蔽装置和单独的下部屏蔽装置分别覆盖电路板的顶面和底面的部分。屏蔽装置减小了对万用表工作的干扰作用。
有关万用表构造和工作的细节可以从美国专利No.7,034,517、No.6,466,003和No.6,043,640中了解,这里将它们引入作为参考。
发明内容
根据一个方面,本发明提供了一种包括外壳的万用表,电路板位于外壳中。电路板具有顶面和底面。屏蔽装置构造成覆盖电路板的顶面和底面的至少一部分。屏蔽装置包括邻近电路板顶面的上部屏蔽部件和邻近电路板底面的下部屏蔽部件。屏蔽装置还包括连接结构,上部屏蔽部件与下部屏蔽部件通过该连接结构相互连接。连接结构优选地形成至少一个铰链,该至少一个铰链构造成使得上部屏蔽部件和下部屏蔽部件可以在打开构造和闭合构造之间移动。通常将会提供多个铰链。
在示例性实施例中,铰链可以构造成活铰链(living hinge)。例如,上部屏蔽部件、下部屏蔽部件和活铰链可以由导电聚合材料一体形成。或者,上部屏蔽部件和下部屏蔽部件可包括具有导电涂层的由不导电聚合材料制成的基板。在这些实施例中,活铰链连同上部屏蔽部件和下部屏蔽部件的基板一起由该不导电聚合材料一体形成。
屏蔽装置还可包括至少一个对准部件,用于使上部屏蔽部件和下部屏蔽部件在闭合构造中容易对准。例如,对准部件可包括销和孔的组合。
在许多实施例中,屏蔽装置可包括将屏蔽装置紧固在闭合构造中的闩锁。通常期望的是使用紧固件,该紧固件延伸穿过电路板,以使上部屏蔽部件、下部屏蔽部件和电路板相对于彼此紧固在适当位置。
根据另一方面,本发明提供了一种用在电子器件中的子组件。该子组件包括基本上为平面的电路板,多个电子器件安装在该电路板上,电路板具有顶面和底面。屏蔽装置构造成覆盖电路板的顶面和底面的至少一部分。屏蔽装置包括邻近电路板顶面的上部屏蔽部件和邻近电路板底面的下部屏蔽部件。屏蔽装置包括至少一个铰链,该至少一个铰链使上部屏蔽部件与下部屏蔽部件可枢转地相互连接。
子组件还优选包括用于使屏蔽装置紧固在固定于电路板的闭合构造中的装置。例如,用于保持的装置可包括螺纹紧固件。该螺纹紧固件可延伸穿过电路板,以使上部屏蔽部件、下部屏蔽部件和电路板相对于彼此紧固在适当位置。用于保持的装置可包括闩锁。
本发明的另一方面提供了一种组装数字万用表的部件的方法。该方法的一个步骤包括提供基本上为平面的电路板,多个电子器件安装在该电路板上,电路板具有顶面和底面。还提供屏蔽装置,其包括经由铰链彼此可枢转地相互连接以在打开构造和闭合构造之间可移动的上部屏蔽部件和下部屏蔽部件。
当屏蔽装置处于打开构造时,将上部屏蔽部件和下部屏蔽部件中之一定位成邻近电路板的顶面和底面中的相应一个。使屏蔽装置枢转到闭合位置,从而使上部屏蔽部件和下部屏蔽部件中的另一个邻近电路板的顶面和底面中的相应一个。紧固该屏蔽装置以形成子组件,在子组件中,上部屏蔽部件、下部屏蔽部件和电路板相对于彼此保持在适当位置。然后,将子组件放置在万用表外壳中。
本发明的又一方面提供了一种万用表,该万用表包括:外壳,具有用于选择万用表功能的选择器旋钮;和显示装置。电路板位于外壳中。
该万用表还包括屏蔽装置,其构造成覆盖电路板的至少一部分。屏蔽装置包括上部屏蔽部件和下部屏蔽部件。至少一个铰链使上部屏蔽部件与下部屏蔽部件可枢转地相互连接。
本发明的其它目的、特征和方面通过所公开元件的各种组合和子组合及其实施方法来提供,这些都在下面更详细地进行讨论。
附图说明
在说明书的剩余部分参照附图向本领域普通技术人员更具体地阐述本发明的全部和授权的公开内容,其中包括本发明的最佳实施方式,附图中:
图1是根据本发明的可以利用屏蔽装置的数字万用表的透视图;
图2是示出图1的万用表的各个部件的分解图;
图3是屏蔽装置在开放构造中的实施例的透视图,用于示出其内表面;
图4是图3所示的屏蔽装置在闭合构造中的透视图;
图5是示出闭合在印刷电路板上以形成子组件的屏蔽装置的透视图;
图6是示出在屏蔽装置的优选实施例中的活铰链的放大横截面图;
图7是根据可选择实施例的屏蔽装置的一部分的放大横截面图;和
图8是示出根据可选择实施例的屏蔽装置的闩锁的放大横截面图。
本说明书和附图中重复使用附图标记旨在表示本发明的相同或类似的部件或元件。
具体实施方式
本领域普通技术人员应当理解,本讨论仅是对示例性实施例的描述,且并非旨在限制本发明的更宽的方面,这些更宽的方面体现在这些示例性的构造中。
图1示出根据本发明而构造的数字万用表(DMM)10。万用表10包括具有外壳12的壳体,外壳12限定一内腔,各种内部部件位于该内腔中。在该实施例中,外壳12优选地形成为具有一起限定出该内腔的顶部和底部外壳元件12a和12b。优选地,每个外壳元件12a和12b可以由模制壳制成,所述模制壳由高冲击硬质塑料制成,至少局部以更柔软的聚合物材料二次注塑。该更柔软的材料提供期望的握持表面。
顶部外壳元件12a具有显示装置14,例如液晶显示器(LCD)。在该实施例中,单独的前面板(或“壳”)16容纳于确定在顶部外壳元件12a中的相应凹陷中。面板16优选地由不透明的刚性聚合材料制成,并且限定出用于特定万用表模型的各种孔和其它部件。
多个键(用18共同表示)提供用户界面。如图所示,这些键可以包括方向导航按钮(用20表示)。还设置多个插孔22a-d,用于相应测试导线的连接。旋转选择器旋钮24允许用户选择特定的万用表功能。正如本领域技术人员可以理解的,通常可以在面板16的顶表面上印刷适当的图示,以指示相应的功能。
参照图2,可以最容易地解释有关万用表10的构造的一些其它的细节。万用表10工作所需的各种电子器件安装到位于外壳12的内腔内的电路板26。正如下面将要更加详细地解释的,部分电路板26被屏蔽装置28覆盖,以减小对万用表10工作的干扰作用。
优选地,合适的棘爪机构30使选择器旋钮24的旋转具有离散的增量。结果,选择器旋钮24将一直保持在选定的位置,直到用户有意地将该旋钮移至新位置。棘爪机构30又连接到位于电路板26上的旋转开关元件32。屏蔽装置28的圆形部分34确定一开口,该开口允许棘爪机构30与旋转开关元件32之间所期望的相互连接。
优选地设置止动部件,以限制旋钮24在顺时针方向和逆时针方向上的旋转。在该实施例中,止动部件包括限定于面板16的表面中的弓形凹槽36。该凹槽36接收位于选择器旋钮24底部的突出部。当该突出部与凹槽36的端面接合时,防止了进一步的旋转。
现在参照图2-5,可以最容易地解释屏蔽装置28的构造。正如可以看出的,屏蔽装置28包括通过多个铰链42、44和46相互连接起来的上部屏蔽部件38和下部屏蔽部件40。铰链42、44和46允许屏蔽部件38和40在打开构造(图3)和闭合构造(图4)之间运动。
优选地,由于铰链42、44和46连同屏蔽部件38和40一起一体形成的连接结构,铰链42、44和46是“活”铰链。为了提供期望的屏蔽质量,形成屏蔽部件和相互连接结构的材料优选是合适的导电塑料,例如在树脂中模制有碳纤维的导电塑料。这种材料对于本领域技术人员是已知的。当屏蔽部件38和40移动成闭合构造时,连接结构弯曲以允许期望的锁合。图6最清楚地示出了这一点。
优选地,屏蔽装置28包括用于确保正确锁合的一个或多个对准部件。在所示的实施例中,例如,屏蔽部件38具有被接收于限定在凸台50中的相应孔中的销48。类似地,屏蔽部件40具有被接收于限定在凸台54中的相应孔中的销52。
在组装期间,可以使屏蔽装置28在打开构造中接近电路板26定位。(本领域技术人员将理解,只需屏蔽装置28打开得足以使其相对于电路板26移至适当位置即可)。然后使屏蔽部件38和40枢转至围绕电路板26的闭合位置。结果,上部屏蔽部件38将邻近电路板26的顶面26a。类似地,下部屏蔽部件40将邻近电路板26的底面26b。
根据电子器件(包括无源电子元件)在电路板上的布置,屏蔽部件38和40可以构造成覆盖各电路板面的全部或小于全部。在所示的实施例中,例如,使电路板的某些区域不被覆盖。此外,屏蔽部件38和40可以限定出允许接近电路板的选定部分的各种开口。例如,对应于外壳正面上的各种键在上部屏蔽部件38中设置多个孔。
优选地,屏蔽装置28将紧固到电路板26,以形成使制造过程易于进行的子组件。在该实施例中,例如,上部屏蔽部件38和下部屏蔽部件40均包括在闭合构造中对准的相应的凸起56和58。凸起56和58适于接收螺纹紧固件60,该螺纹紧固件60延伸通过限定于电路板26中的相应的孔。
此外,或者可选择地,屏蔽装置26可以形成为具有位于铰链侧面末端的合适的闩锁。图8示出可以用于此目的的闩锁62。如图所示,闩锁62的互锁元件64和66可以分别形成为上部屏蔽部件38和下部屏蔽部件40的整体延伸部。
然后可以将整个子组件附接到万用表外壳。在该实施例中,例如,上部屏蔽部件38中的孔70a-b与下部屏蔽部件40中的相应凸台72a-b对准。这些又与限定于电路板26中的孔74a-b对准。结果,通过孔76a-b插入在底部外壳元件12b中的螺纹紧固件(图2)将向上延伸穿过凸台72a-b、孔74a-b和孔70a-b进入从顶部外壳元件12a的内面悬垂下来的相应凸台中。优选地,孔76a-b可以位于底部外壳元件12b的电池隔间中,使得在使用时紧固件的头部被一个或多个电池的盖隐藏。
在可选择的实施例中,可以利用不导电塑料形成活铰链以及上部屏蔽部件和下部屏蔽部件的支撑基板。这在图7中示出,其中上部屏蔽部件138一体形成有由不导电聚合物(例如,PC/ABS共混塑料)制成的活铰链144。导电涂层138’施加在上部屏蔽部件138的表面上,以提供期望的屏蔽性质。虽然图7中未示出,但是本领域技术人员将理解,下部屏蔽部件可以类似地构造出。
由此可以看出,本发明提供了一种具有新颖的屏蔽装置的数字万用表。因为不像过去那样在单独的部件中提供屏蔽,所以该屏蔽装置简化了万用表的组装。还使得屏蔽装置本身相对于电路板的对准变得容易。此外,可以在最终组装之前、在屏蔽装置处于适当位置的情况下容易地测试和/或校准整个子组件。
虽然已经示出并描述了优选实施例,但是本领域技术人员在不偏离本发明的精神和范围的条件下可以做出变型和修改。此外,应当理解,可以在整体上或部分地互换不同实施例的各个方面。此外,本领域技术人员将理解,前面的描述仅仅是作为示例,而不是对在所附权利要求中进一步描述的本发明的限制。
Claims (24)
1.一种万用表,包括:
外壳,其限定一内腔;
位于所述外壳的所述内腔中的电路板,所述电路板具有顶面和底面;
位于所述外壳的所述内腔中的屏蔽装置,构造成覆盖所述电路板的所述顶面和所述底面的至少一部分;
所述屏蔽装置包括邻近所述电路板的所述顶面的上部屏蔽部件和邻近所述电路板的所述底面的下部屏蔽部件;并且
所述屏蔽装置还包括连接结构,通过该连接结构,所述上部屏蔽部件与所述下部屏蔽部件相互连接,
所述连接结构形成至少一个铰链,所述至少一个铰链与所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件均连接,并构造成使得所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件可以在打开构造和闭合构造之间移动。
2.如权利要求1的万用表,其中,所述至少一个铰链是活铰链。
3.如权利要求2的万用表,其中,所述上部屏蔽部件、所述下部屏蔽部件和所述活铰链由导电聚合材料一体形成。
4.如权利要求2的万用表,其中,所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件包括具有导电涂层的由不导电聚合材料制成的基板。
5.如权利要求4的万用表,其中,所述活铰链连同上部屏蔽部件和下部屏蔽部件的基板一起由所述不导电聚合材料一体形成。
6.如权利要求1的万用表,其中,所述屏蔽装置包括至少一个对准部件,用于使所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件在所述闭合构造中容易对准。
7.如权利要求6的万用表,其中,所述对准部件包括销和孔的组合。
8.如权利要求1的万用表,其中,所述屏蔽装置包括将所述屏蔽装置紧固在所述闭合构造中的闩锁。
9.如权利要求1的万用表,其中,所述至少一个铰链包括多个铰链。
10.如权利要求1的万用表,还包括紧固件,所述紧固件延伸穿过所述电路板,以使所述上部屏蔽部件、所述下部屏蔽部件和所述电路板相对于彼此紧固在适当位置。
11.一种用在电子器件中的子组件,所述子组件包括:
基本上为平面的电路板,多个电子器件安装在该电路板上,所述电路板具有顶面和底面,其中,一旋转开关元件设置在所述顶面上;
屏蔽装置,构造成覆盖所述电路板的所述顶面和所述底面的至少一部分;
所述屏蔽装置包括邻近所述电路板的所述顶面的上部屏蔽部件和邻近所述电路板的所述底面的下部屏蔽部件,所述上部遮蔽部件构造成允许选择器旋钮和所述旋转开关元件之间的连接;
所述屏蔽装置包括至少一个铰链,该至少一个铰链与所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件均连接,并且使所述上部屏蔽部件与所述下部屏蔽部件可枢转地相互连接;以及
用于使所述屏蔽装置紧固为闭合构造的装置,其中,所述屏蔽装置固定于所述电路板。
12.如权利要求11的子组件,其中,所述至少一个铰链是活铰链。
13.如权利要求12的子组件,其中,所述上部屏蔽部件、所述下部屏蔽部件和所述活铰链由导电聚合材料一体形成。
14.如权利要求13的子组件,其中,所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件包括具有导电涂层的由不导电聚合材料制成的基板。
15.如权利要求14的子组件,其中,所述活铰链连同上部屏蔽部件和下部屏蔽部件的基板一起由所述不导电聚合材料一体形成。
16.如权利要求11的子组件,其中,所述屏蔽装置包括至少一个对准部件,用于使所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件在所述闭合构造中容易对准。
17.如权利要求11的子组件,其中,用于固定的所述装置包括螺纹紧固件。
18.如权利要求17的子组件,其中,所述螺纹紧固件延伸穿过所述电路板,以使所述上部屏蔽部件、所述下部屏蔽部件和所述电路板相对于彼此紧固在适当位置。
19.如权利要求11的子组件,其中,用于固定的所述装置包括位于所述铰链末端的闩锁。
20.如权利要求11的子组件,其中,所述至少一个铰链包括多个铰链。
21.一种组装数字万用表的部件的方法,包括如下步骤:
(a)提供:
(i)基本上为平面的电路板,多个电子器件安装在该电路板上,所述电路板具有顶面和底面;和
(ii)屏蔽装置,包括经由铰链彼此可枢转地相互连接以在打开构造和闭合构造之间可移动的上部屏蔽部件和下部屏蔽部件,所述铰链与所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件均连接;
(b)当所述屏蔽装置处于所述打开构造时,将所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件中之一定位成邻近所述电路板的所述顶面和所述底面中的相应一个;
(c)使所述屏蔽装置枢转到所述闭合位置,从而使所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件中的另一个邻近所述电路板的所述顶面和所述底面中的相应一个;
(d)紧固所述屏蔽装置,以形成子组件,在所述子组件中,所述上部屏蔽部件、所述下部屏蔽部件和所述电路板相对于彼此保持在适当位置;以及
(e)提供具有上部外壳部和下部外壳部的万用表外壳,当它们们结合在一起时限定内腔;以及
(f)将所述子组件放置在所述万用表外壳的内腔中。
22.一种万用表,包括:
外壳,其限定一内腔,其中,所述外壳具有用于选择万用表功能的选择器旋钮;
显示装置;
电路板,位于所述外壳的所述内腔中;
屏蔽装置,位于所述外壳的所述内腔中,所述屏蔽装置构造成覆盖所述电路板的至少一部分;
所述屏蔽装置包括上部屏蔽部件和下部屏蔽部件,其中,所述上部屏蔽部件构造成允许所述选择器旋钮和旋转开关元件之间的连接;并且
所述屏蔽装置包括至少一个铰链,该至少一个铰链与所述上部屏蔽部件和所述下部屏蔽部件均连接,并且使所述上部屏蔽部件与所述下部屏蔽部件可枢转地相互连接。
23.如权利要求22的万用表,其中,所述上部屏蔽部件、所述下部屏蔽部件和所述铰链由聚合材料一体形成。
24.如权利要求23的万用表,其中,所述聚合材料是导电聚合材料。
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