EP0332720A1 - Contact pin - Google Patents

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EP0332720A1
EP0332720A1 EP88104048A EP88104048A EP0332720A1 EP 0332720 A1 EP0332720 A1 EP 0332720A1 EP 88104048 A EP88104048 A EP 88104048A EP 88104048 A EP88104048 A EP 88104048A EP 0332720 A1 EP0332720 A1 EP 0332720A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
area
contact
section
contact pin
shaped cross
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP88104048A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wilhelm Tilse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inovan Stroebe KG
Inovan GmbH and Co KG Metalle und Bauelemente
Original Assignee
Inovan Stroebe KG
Inovan GmbH and Co KG Metalle und Bauelemente
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inovan Stroebe KG, Inovan GmbH and Co KG Metalle und Bauelemente filed Critical Inovan Stroebe KG
Priority to EP88104048A priority Critical patent/EP0332720A1/en
Priority to US07/196,676 priority patent/US4842545A/en
Priority to US07/322,166 priority patent/US4907988A/en
Publication of EP0332720A1 publication Critical patent/EP0332720A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes

Definitions

  • the invention relates to a contact pin for contact-making insertion into metallized bores of printed circuit boards, which is divided lengthways into an insertion area, a subsequent contact area and a further connection area.
  • Incoming and outgoing lines of printed circuit boards are produced economically by inserting contact pins directly into through-plated holes in the printed circuit boards.
  • the contact pins should have an insertion area, that is to say an area which is slightly smaller than the metallized hole in the printed circuit board and thus facilitates insertion and centers the contact pin during insertion.
  • the actual contact area then follows this insertion area, that is to say the area of the contact pin which is to make electrical contact with the metal coating of the inner wall of the bore.
  • This metal covering is relatively thin and is of the order of a few my to, in exceptional cases, a few 1/100 mm.
  • contact pins are constructed in such a way that a longitudinal slot is made in the contact pin, so that the remaining webs which are bulged outwards can be pressed together resiliently.
  • the resilient contact of the outer surfaces of this area that is to say the contact surfaces, with the metallized bore wall is achieved.
  • contact surfaces designed in this way lie against the metal coating of the bores in the required manner, provided that the metal coating has not been destroyed or at least injured when the contact pin has been inserted.
  • the object of the invention is therefore to provide a contact pin of the type mentioned, which not only meets all the requirements mentioned above in the contact area, but also when inserting the contact pin into metallized holes in printed circuit boards under no circumstances whether these holes are within the permissible tolerance - Have or undersize and whether the contact pin itself, again in the permissible tolerance, has oversize or undersize, leads to damage to the metal coating.
  • the contact area is S-shaped in cross section.
  • transition area that is, the area of the contact pin between the insertion area and the contact area
  • the transition area is resilient, since a lever arm extending over the entire diameter of the bore for the attack of the S-shaped curved spring is always present is available.
  • This rebound affects not only the contact area, where it naturally ensures that the desired embrasure pressure is available, but also the critical transition area, since the same rebound conditions also prevail there.
  • This soft, flexible insertion can be supported according to the invention by the fact that the respective vertices of the inside diameter of the S-bends of the S-shaped cross-section run gradually from the inside to the outside in the transition from the insertion area to the contact area and / or that the respective curvature of these S -Arches in this transition area to the curvature in the contact area enlarged.
  • the same resilient properties can also be found in this transition area as in the contact area.
  • this cross section expediently increases parabolically towards the apexes of the S-bends.
  • This parabolic increase in cross-section results from the application of the calculations for "beams with the same bending stress" or specifies a cross-section which is subjected to bending evenly over the entire area.
  • the material for producing the contact pin is optimally used.
  • the S-shaped cross section can have approximately the same thickness in the entire area for economic reasons.
  • the contact surfaces of the end parts of this S-shaped cross-section can be selected differently, so that a small specific surface results in a high specificity shear pressure or larger system areas result in a correspondingly lower specific pressure on the bore inner wall or its covering. It has proven to be extremely expedient according to the invention that the contact surfaces of the end parts of the S-shaped cross section in the outer end region follow the spiral approximately, the generating point of which runs between the minimum and the maximum diameter of the bore. Depending on the desired specific pressure or the material used, this spiral can be an Archimedean or a logarithmic spiral. In any case, this ensures that the contact pin is placed on the surface of the bore in such a large area that this surface is not pressed through, but that the contact surface is kept sufficiently gas-free. In any case, the contact surfaces should be rounded, which can certainly be caused by the end parts of the S-shaped cross section being rolled slightly inwards, possibly taking into account the spiral mentioned above.
  • the S-shaped cross section is symmetrical.
  • such a contact pin can be produced without difficulty by, according to the invention, reshaping the pin material, which is round or profiled in cross section, in the length of the subsequent contact area into a flat rectangular profile, possibly with edges rolled in opposite directions on both sides, and then the desired one S-shaped cross section is embossed in this area.
  • an annealing process can be inserted between the individual processing steps in order to ensure that the material is always in the same processing state.
  • FIG. 1 the cross sections of the respective areas are shown, namely a round cross section (7) for the insertion area, an S-shaped cross section (8) in the contact area and a rectangular cross section (9) in the connection area.
  • the S-shaped cross-section (8) is shown separately in FIGS. 2 and 3 again, specifically in FIG. 2 in the largest maximum bore diameter (10) and in FIG. 3 in the smallest allowable bore knife (11).
  • the two S-bends (12, 13) lie symmetrically in the bores (10, 11). Due to their special design, they always rest securely on the inner wall of the bores (10, 11) with a predeterminable specific pressure.
  • the cross-section of these S-bends (12, 13) increases parabolically to the vertices (19, 20) in order to fully utilize the material or to utilize the full spring force.
  • Fig. 4 finally shows an embodiment of the transition region (3), in which both the vertices (14, 15, 16), the inner diameter of the S-bends of the S-shaped cross-section (8) gradually extend outwards and at the same time the curvature of these S-arches (12, 13) enlarged; of course, as can be seen from the dash-dotted line (17, 18) in FIG. 4, the external distance of the contact surfaces of this S-shaped cross-section (8) to the contact area (4) increases.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Abstract

Kontaktstifte zum kontaktgebenden Einschieben in die metallisierten Bohrungen von Leiterplatten müssen zwar im eingeschobenen Zustand guten elektrischen Kontakt geben, dürfen jedoch beim Einschieben keinesfalls die Metallschicht verletzen. Nach der Erfindung wird dies durch einen Kontaktstift erreicht, der über den gesamten Kontaktbereich im Querschnitt S-förmig ausgebildet ist.Contact pins for inserting contacts into the metallized holes in printed circuit boards must have good electrical contact when inserted, but must not damage the metal layer when inserted. According to the invention, this is achieved by means of a contact pin which is S-shaped in cross section over the entire contact area.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift zum kontakt­gebenden Einschieben in metallisierte Bohrungen von Leiterplatten, der längs eingeteilt ist in einen Ein­führbereich, einen anschließenden Kontaktbereich und einen weiteren Verbindungsbereich.The invention relates to a contact pin for contact-making insertion into metallized bores of printed circuit boards, which is divided lengthways into an insertion area, a subsequent contact area and a further connection area.

Zu- beziehungsweise Ableitungen von Leiterplatten werden auf wirtschaftliche Weise dadurch hergestellt, daß Kontaktstifte direkt in durchmetallisierte Bohrun­gen der Leiterplatten eingeschoben werden. Aus ver­schiedenen Gründen, insbesondere aber weil das Be­stücken derartiger Leiterplatten im allgemeinen auto­matisch erfolgt, sollen hierbei die Kontaktstifte einen Einführbereich aufweisen, also einen Bereich, der geringfügig kleiner als die metallisierte Bohrung der Leiterplatte ist und damit das Einführen erleich­tert und beim Einführen den Kontaktstift zentriert. Auf diesen Einführbereich folgt dann der eigentliche Kontaktbereich, also der Bereich des Kontaktstiftes, der den elektrischen Kontakt zu dem Metallbelag der Bohrungs-Innenwandung herstellen soll. Dieser Metall­belag ist verhältnismäßig dünn und liegt in der Größenordnung von einigen my bis, in Ausnahmefällen, einigen 1/100 mm. Fertigungsbedingt weist der Boh­rungsmesser eine verhältnismäßig große Toleranz auf, die in der Größenordnung von etwa 2/10 mm liegt. Trotz dieser Durchmessertoleranz sollen die Kontakt­flächen der Kontaktstifte stets mit einem Mindest­druck an der metallischen Innenwandung dieser Bohrun­gen anliegen und sollen diesen Mindestdruck auch über die gesamte Standzeit beibehalten. Weiter wird auch gefordert, daß beim Einschieben des Kontaktstiftes die Kontaktflächen dieses Kontaktstiftes sowohl ober­flächige Oxidationsschichten und sonstige Verunreini­ gungen, wie auch Gasmoleküle beseitigen sollen, so daß nach dem Einschieben ein durchweg metallischer Kontakt zwischen den Kontaktflächen des Kontaktstif­tes und der metallischen Innenwandung dieser Bohrun­gen besteht. Trotz dieser Forderungen darf jedoch auf gar keinen Fall die, wenn auch dünne Kontaktschicht an der Innenwandung dieser Bohrungen, verletzt werden. Eine derartige Verletzung würde nicht nur den Zutritt von Gasen und damit die allmähliche Oxidation der Verbindungsstellen zulassen, sondern auch eine einwandfreie Kontaktgabe beim Herausziehen des Kon­taktstiftes und Einschieben eines neuen Kontakt­stiftes beeinträchtigen.Incoming and outgoing lines of printed circuit boards are produced economically by inserting contact pins directly into through-plated holes in the printed circuit boards. For various reasons, but in particular because such printed circuit boards are generally assembled automatically, the contact pins should have an insertion area, that is to say an area which is slightly smaller than the metallized hole in the printed circuit board and thus facilitates insertion and centers the contact pin during insertion. The actual contact area then follows this insertion area, that is to say the area of the contact pin which is to make electrical contact with the metal coating of the inner wall of the bore. This metal covering is relatively thin and is of the order of a few my to, in exceptional cases, a few 1/100 mm. Due to the manufacturing process, the bore knife has a relatively large tolerance, which is of the order of about 2/10 mm. Despite this diameter tolerance, the contact surfaces of the contact pins should always be in contact with the metallic inner wall of these bores with a minimum pressure and should also maintain this minimum pressure over the entire service life. Furthermore, it is also required that when the contact pin is inserted, the contact surfaces of this contact pin have both surface oxidation layers and other impurities conditions, as well as to remove gas molecules, so that there is a consistently metallic contact between the contact surfaces of the contact pin and the metallic inner wall of these bores after insertion. Despite these requirements, however, the thin contact layer on the inner wall of these bores must not be damaged under any circumstances. Such an injury would not only allow the entry of gases and thus the gradual oxidation of the connection points, but would also impair correct contact when the contact pin is pulled out and a new contact pin inserted.

Die bekannten Konstruktionen derartiger Kontaktstifte sind durchweg so aufgebaut, daß in den Kontaktstift ein Längsschlitz eingebracht wird, so daß die verblei­benden, nach außen aufgebauchten Stege federnd zusam­mengedrückt werden können. Dadurch wird die federnde Anlage der Außenflächen dieses Bereiches, also der Kontaktflächen, an die metallisierte Bohrungswandung erreicht. Tatsächlich liegen derart ausgebildete Kontaktflächen bei eingeschobenem Kontaktstift in der geforderten Weise an dem Metallbelag der Bohrungen an, vorausgesetzt der Metallbelag ist beim Einschie­ben des Kontaktstiftes nicht zerstört oder zumindest verletzt worden. Dies ist jedoch bei derart ausgebil­deten Kontaktstiften nahezu die Regel, da zwar die Fe­derungseigenschaften der Kontaktflächen in der Mitte des Kontaktbereiches durchaus allen Anforderungen ge­nügen, zu Beginn dieses Kontaktbereiches jedoch ein zwischen dem Einführungsbereich und dem Kontaktbe­reich liegender Übergangsbereich mit nur äußerst unge­nügenden federnden Eigenschaften entsteht, ein Be­reich also, der beim Einführen des Kontaktstiftes in die metallisierten Bohrungen nicht nachgeben kann, be­reits also schon bei einem geringen Kontaktstift-Über­maß oder Bohrungs-Durchmesser-Untermaß die geringe Metallauflage in der Innenwandung der Bohrung zer­stört.The known constructions of such contact pins are constructed in such a way that a longitudinal slot is made in the contact pin, so that the remaining webs which are bulged outwards can be pressed together resiliently. As a result, the resilient contact of the outer surfaces of this area, that is to say the contact surfaces, with the metallized bore wall is achieved. In fact, when the contact pin is inserted, contact surfaces designed in this way lie against the metal coating of the bores in the required manner, provided that the metal coating has not been destroyed or at least injured when the contact pin has been inserted. However, this is almost the rule with contact pins designed in this way, since the spring properties of the contact surfaces in the middle of the contact area certainly meet all requirements, but at the beginning of this contact area there is a transition area between the insertion area and the contact area with only inadequately resilient properties, i.e. an area that cannot yield when the contact pin is inserted into the metallized holes, i.e. already at A small contact pin oversize or hole diameter undersize destroys the small metal layer in the inner wall of the hole.

Gleiches ist auch von weiter noch bekannten Kontakt­stift-Ausführungen zu berichten, die etwa V-förmig oder auch W-förmig ausgebildet sind.The same can also be reported from contact pin designs which are still known and which are approximately V-shaped or W-shaped.

Allen diesen Kontaktstift-Ausführungen hängt damit der Nachteil an, daß der Übergangsbereich zwischen dem Einführbereich und dem Kontaktbereich zu unnach­giebig ist, daß dieser Bereich also bereits beim ge­ringsten Untermaß der Bohrungen den Metallbelag zer­stört. Hinzu kommt noch, daß auch dieser Übergangsbe­reich Durchmessertoleranzen aufweisen kann. Weist dieser Bereich Übermaß auf, wird der Metallbelag in der Innenwandung der Bohrung immer verletzt werden. Weist er jedoch Untermaß auf, wird die Kontaktgabe schon bei Nennmaß der Bohrung kritisch, bei Übermaß der Bohrung unzuverlässig.All these contact pin designs therefore have the disadvantage that the transition area between the insertion area and the contact area is too rigid, so that this area destroys the metal coating even with the smallest undersize of the holes. In addition, this transition area can also have diameter tolerances. If this area is oversized, the metal coating in the inner wall of the hole will always be damaged. However, if it is undersized, contacting becomes critical even with the nominal size of the hole, and unreliable if the hole is too large.

Diese Unnachgiebigkeit in dem angeführten Übergangs­bereich rührt daher, daß die federnden Stege gerade in diesem Übergangsbereich beginnen, der Hebelarm der federnden Stege dort also null und damit auch die Federung gleich null ist. Selbstverständlich könnte der Innenschlitz weitergeführt werden, jedoch kann dessen Länge konstruktionsbedingt nicht unzulässig weit getrieben werden. Auf jeden Fall ist es stets zutreffend, daß, wenn die Federung im Kontaktbereich in den zulässigen Grenzen liegt, diese Federung in dem angegebenen Übergangsbereich zu gering, der Über­gangsbereich also zu unnachgiebig ist.This intransigence in the transition area mentioned is due to the fact that the resilient webs begin precisely in this transitional area, that is to say the lever arm of the resilient webs there is zero and thus the suspension is also zero. Of course, the inner slot could be continued, but its length cannot be excessively extended due to the design. In any case, it is always true that if the suspension in the contact area is within the permissible limits, this suspension is too small in the specified transition area, that is, the transition area is too rigid.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kontakt­stift der benannten Art anzugeben, der nicht nur im Kontaktbereich alle oben angeführten Forderungen er­füllt, sondern der auch beim Einschieben des Kontakt­stiftes in metallisierte Bohrungen von Leiterplatten auf keinen Fall, ob nun diese Bohrungen in der zuläs­sigen Toleranz Über- oder Untermaß aufweisen und ob der Kontaktstift selbst, wiederum in der zulässigen Toleranz, Über- oder Untermaß aufweist, zu einer Be­schädigung des Metallbelages führt.The object of the invention is therefore to provide a contact pin of the type mentioned, which not only meets all the requirements mentioned above in the contact area, but also when inserting the contact pin into metallized holes in printed circuit boards under no circumstances whether these holes are within the permissible tolerance - Have or undersize and whether the contact pin itself, again in the permissible tolerance, has oversize or undersize, leads to damage to the metal coating.

Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß der Kontaktbereich im Querschnitt S-förmig ist.This is achieved according to the invention in that the contact area is S-shaped in cross section.

Durch diese einfache Maßnahme wird bereits schon er­reicht, daß auch der Übergangsbereich, also der Be­reich des Kontaktstiftes zwischen dem Einführbereich und dem Kontaktbereich, nachgiebig federnd ist, da stets ein über den gesamten Durchmesser der Bohrung reichender Hebelarm für den Angriff der S-förmig ge­schwungenen Feder zur Verfügung steht. Diese Ausfede­rung betrifft also nicht nur den Kontaktbereich, bei dem sie selbstverständlich dafür sorgt, daß der ge­wünschte Lochleibungsdruck zur Verfügung steht, son­dern auch den kritischen Übergangsbereich, da auch dort die gleichen Ausfederungsverhältnisse herrschen. Dieses weiche nachgiebige Einführen kann nach der Erfindung noch dadurch unterstützt werden, daß die jeweiligen Scheitelpunkte der Innendurchmesser der S-Bögen des S-förmigen Querschnitts im Übergang vom Einführbereich zum Kontaktbereich allmählich von innen nach außen verlaufen und/oder daß sich die je­weilige Krümmung dieser S-Bögen in diesem Übergangsbe­reich zur Krümmung im Kontaktbereich hin vergrößert. Dadurch findet ein allmählicher Übergang vom Einführ­bereich in den Kontaktbereich statt, wobei jedoch, dies sei nochmals betont, auch bereits in diesem Über­gangsbereich die gleichen federnden Eigenschaften festzustellen sind, wie im Kontaktbereich.By this simple measure it is already achieved that the transition area, that is, the area of the contact pin between the insertion area and the contact area, is resilient, since a lever arm extending over the entire diameter of the bore for the attack of the S-shaped curved spring is always present is available. This rebound affects not only the contact area, where it naturally ensures that the desired embrasure pressure is available, but also the critical transition area, since the same rebound conditions also prevail there. This soft, flexible insertion can be supported according to the invention by the fact that the respective vertices of the inside diameter of the S-bends of the S-shaped cross-section run gradually from the inside to the outside in the transition from the insertion area to the contact area and / or that the respective curvature of these S -Arches in this transition area to the curvature in the contact area enlarged. As a result, there is a gradual transition from the insertion area to the contact area, although, it should be emphasized again, the same resilient properties can also be found in this transition area as in the contact area.

Zur Ausführung des S-förmigen Querschnittes wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß dieser Querschnitt jeweils zu den Scheitelpunkten der S-Bögen hin zweck­mäßigerweise parabolisch zunimmt. Diese parabolische Querschnittszunahme ergibt sich aus der Anwendung der Berechnungen für "Träger gleicher Biegebeanspruchung" beziehungsweise gibt einen Querschnitt an, der über den gesamten Bereich gleichmäßig auf Biegung bean­sprucht wird. Durch diese Gestaltung beziehungsweise durch diese gleichmäßige Belastung wird das Material zur Herstellung des Kontaktstiftes optimal ausge­nutzt. Selbstverständlich kann jedoch aus wirtschaft­lichen Gründen auch der S-förmige Querschnitt im gesamten Bereich etwa die gleiche Dicke aufweisen.To carry out the S-shaped cross section, it is proposed according to the invention that this cross section expediently increases parabolically towards the apexes of the S-bends. This parabolic increase in cross-section results from the application of the calculations for "beams with the same bending stress" or specifies a cross-section which is subjected to bending evenly over the entire area. Through this design or through this uniform loading, the material for producing the contact pin is optimally used. Of course, however, the S-shaped cross section can have approximately the same thickness in the entire area for economic reasons.

Zur Bemessung dieses S-förmigen Querschnittes wird nach der Erfindung darauf hingewiesen, daß zwischen den Außenflächen der S-Bögen nahe deren Scheitelpunk­ten und der Bohrungs-Innenwandung beim kleinstzulässi­gen Durchmesser stets ein geringer Abstand verbleiben soll. Dadurch bleiben nicht nur die gewünschten Fede­rungseigenschaften auch beim kleinsten Bohrungsdurch­messer erhalten, sondern es ergeben sich maximale Federungswege beziehungsweise das gewünschte "weiche Durchfedern" im Kontaktbereich dieses Kontaktstiftes.For dimensioning this S-shaped cross-section, it is pointed out according to the invention that a small distance should always remain between the outer surfaces of the S-bends near their apexes and the bore inner wall at the smallest permissible diameter. This not only maintains the desired suspension properties even with the smallest bore diameter, but also results in maximum suspension travel or the desired "soft deflection" in the contact area of this contact pin.

Die Anlageflächen der Endteile dieses S-förmigen Quer­schnitts können verschieden gewählt werden, so, daß sich durch kleine Anlagenflächen ein hoher spezifi­ scher Druck oder durch größere Anlagenflächen ein ent­sprechend niedrigerer spezifischer Druck auf die Bohrungsinnenwandung beziehungsweise deren Belag er­gibt. Als äußerst zweckmäßig hat sich nach der Erfin­dung erwiesen, daß die Anlageflächen der Endteile des S-förmigen Querschnitts im Außen-Endbereich an die Bohrung etwa einer Spirale folgen, deren erzeugender Punkt zwischen dem minimalen und dem maximalen Durch­messer der Bohrung verläuft. Je nach dem gewünschten spezifischen Druck beziehungsweise nach dem verwen­deten Material kann diese Spirale eine archimedische oder eine logarithmische Spirale sein. Auf jeden Fall ist dadurch gesichert, daß eine so großflächige Anlage des Kontaktstiftes an den Belag der Bohrung erfolgt, daß dieser Belag nicht durchgedrückt wird, sich jedoch eine genügend große gasfrei gehaltene Kontaktfläche ergibt. Auf jeden Fall sollten die Anlageflächen abgerundet sein, was mit Sicherheit dadurch bewirkt werden kann, daß die Endteile des S-förmigen Querschnitts geringfügig nach innen, mög­licherweise unter der Berücksichtigung der oben ange­führten Spirale, eingerollt sind.The contact surfaces of the end parts of this S-shaped cross-section can be selected differently, so that a small specific surface results in a high specificity shear pressure or larger system areas result in a correspondingly lower specific pressure on the bore inner wall or its covering. It has proven to be extremely expedient according to the invention that the contact surfaces of the end parts of the S-shaped cross section in the outer end region follow the spiral approximately, the generating point of which runs between the minimum and the maximum diameter of the bore. Depending on the desired specific pressure or the material used, this spiral can be an Archimedean or a logarithmic spiral. In any case, this ensures that the contact pin is placed on the surface of the bore in such a large area that this surface is not pressed through, but that the contact surface is kept sufficiently gas-free. In any case, the contact surfaces should be rounded, which can certainly be caused by the end parts of the S-shaped cross section being rolled slightly inwards, possibly taking into account the spiral mentioned above.

Um ein einwandfreies Zentrieren des Kontaktstiftes in der Bohrung zu erreichen, wird weiterhin vorgeschla­gen, daß der S-förmige Querschnitt symmetrisch ist.In order to achieve a perfect centering of the contact pin in the bore, it is further proposed that the S-shaped cross section is symmetrical.

Schließlich sei auch noch darauf hingewiesen, daß ein derartiger Kontaktstift ohne Schwierigkeiten herstell­bar ist, indem nach der Erfindung das im Querschnitt runde oder profilierte Stiftmaterial in der Länge des späteren Kontaktbereichs zu einem flachen Rechteckpro­fil, gegebenenfalls mit beidseitig entgegengesetzt eingerollten Kanten, umgeformt und sodann der ge­wünschte S-förmige Querschnitt in diesem Bereich ge­prägt wird. Selbstverständlich kann zwischen den ein­zelnen Bearbeitungsschritten jeweils ein Glühvorgang eingeschoben werden, um einen stets gleichen Bearbei­tungszsutand des Materials herbeizuführen. Hervorzu­heben ist schließlich noch, daß derartige Kontakt­stifte ohne weiteres vollautomatisch von rundem oder profiliertem Drahtmaterial hergestellt werden können.Finally, it should also be pointed out that such a contact pin can be produced without difficulty by, according to the invention, reshaping the pin material, which is round or profiled in cross section, in the length of the subsequent contact area into a flat rectangular profile, possibly with edges rolled in opposite directions on both sides, and then the desired one S-shaped cross section is embossed in this area. Of course, an annealing process can be inserted between the individual processing steps in order to ensure that the material is always in the same processing state. Finally, it should be emphasized that such contact pins can easily be produced fully automatically from round or profiled wire material.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigen:

  • Fig. 1 einen Kontaktstift in der Ansicht,
  • Fig. 2 den S-förmigen Querschnitt in einer Bohrung mit maximalem Durchmesser,
  • Fig. 3 den S-förmigen Querschnitt in einer Bohrung mit minimalem Durchmesser,
  • Fig. 4 den S-förmigen Querschnitt im Übergangs­bereich.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing, namely:
  • 1 is a contact pin in the view
  • 2 shows the S-shaped cross section in a bore with a maximum diameter,
  • 3 shows the S-shaped cross section in a bore with a minimal diameter,
  • Fig. 4 shows the S-shaped cross section in the transition area.

Bei dem Kontaktstift (1) nach Fig. 1 können vier Bereiche unterschieden werden:

  • 1. der Einführbereich (2),
  • 2. der Übergangsbereich (3),
  • 3. der verbleibende Kontaktbereich (4) wie auch
  • 4. der aus dem Übergangsbereich (3) und dem ver­bleibenden Kontaktbereich (4) bestehende Ge­samt-Kontaktbereich (5) sowie der Verbindungs­bereich (6).
In the contact pin (1) according to FIG. 1, four areas can be distinguished:
  • 1. the insertion area (2),
  • 2. the transition area (3),
  • 3. the remaining contact area (4) as well
  • 4. the total contact area (5) consisting of the transition area (3) and the remaining contact area (4) and the connection area (6).

In Fig. 1 sind die Querschnitte der jeweiligen Be­reiche eingezeichnet, und zwar für den Einführbereich ein runder Querschnitt (7), im Kontaktbereich einen S-förmigen Querschnitt (8) und im Verbindungsbereich einen rechteckigen Querschnitt (9). Der S-förmige Querschnitt (8) ist in den Fig. 2 und 3 nochmals sepa­rat dargestellt, und zwar in Fig. 2 eingezeichnet in den größten maximalen Bohrungsdurchmesser (10) und in Fig. 3 eingezeichnet in den kleinsten zulässigen Boh­rungsmesser (11). Die beiden S-Bögen (12, 13) liegen symmetrisch in den Bohrungen (10, 11). Durch ihre be­sondere Gestaltung liegen sie auch stets sicher an der Innenwandung der Bohrungen (10, 11) mit einem vor­bestimmbaren spezifischen Druck an. Zur vollen Mate­rialausnutzung beziehungsweise zur Ausnutzung der vollen Federkraft nimmt der Querschnitt dieser S-Bögen (12, 13) jeweils zu den Scheitelpunkten (19, 20) parabolisch zu.In Fig. 1, the cross sections of the respective areas are shown, namely a round cross section (7) for the insertion area, an S-shaped cross section (8) in the contact area and a rectangular cross section (9) in the connection area. The S-shaped cross-section (8) is shown separately in FIGS. 2 and 3 again, specifically in FIG. 2 in the largest maximum bore diameter (10) and in FIG. 3 in the smallest allowable bore knife (11). The two S-bends (12, 13) lie symmetrically in the bores (10, 11). Due to their special design, they always rest securely on the inner wall of the bores (10, 11) with a predeterminable specific pressure. The cross-section of these S-bends (12, 13) increases parabolically to the vertices (19, 20) in order to fully utilize the material or to utilize the full spring force.

Die Fig. 2 und 3 zeigen anschaulich den weiten Fede­rungsbereich dieses Kontaktstiftes mit S-förmigem Querschnitt (12, 13). Dies ist dadurch möglich, weil der Hebelarm dieses S-förmigen Querschnitts (8) über den gesamten Durchmesser der Bohrung, also über die maximal mögliche Länge reicht. Dadurch ist auch bei Übermaß des Durchmessers dieser Bohrung (10) noch eine sichere Anlage der Kontaktflächen an der Metall­schicht der Innenwandung dieser Bohrung gegeben; gleichzeitig ergibt sich aber kein zu hoher Druckan­stieg beziehungsweise keine zu hohe Belastung der Me­tallschicht bei einem minimalen Durchmesser dieser Bohrung (11).2 and 3 clearly show the wide suspension area of this contact pin with an S-shaped cross section (12, 13). This is possible because the lever arm of this S-shaped cross-section (8) extends over the entire diameter of the bore, ie over the maximum possible length. As a result, even if the diameter of this bore (10) is excessive, the contact surfaces still rest securely on the metal layer of the inner wall of this bore; at the same time, however, there is no excessively high pressure rise or no excessive stress on the metal layer with a minimum diameter of this bore (11).

Zu beachten ist auch noch, da die beiden S-Bögen (12, 13) gleiche Federungseigenschaften aufweisen, daß sich der Kontaktstift (1) also stets in dem Bohrungs­loch zentrieren wird.It should also be noted that the two S-bends (12, 13) have the same suspension properties, so that the contact pin (1) will always be centered in the hole.

Fig. 4 zeigt schließlich eine Ausführung des Über­gangsbereichs (3), bei dem sowohl die Scheitelpunkte (14, 15, 16) der Innendurchmesser der S-Bögen des S-förmigen Querschnitts (8) allmählich nach außen ver­laufen und sich gleichzeitig sich die Krümmung dieser S-Bögen (12, 13) vergrößert; hierbei nimmt selbstver­ständlich auch, wie aus der außen angelegten strich­punktierten Linie (17, 18) in Fig. 4 ersichtlich ist, der Außenabstand der Kontaktflächen dieses S-förmigen Querschnitts (8) zum Kontaktbereich (4) hin zu.Fig. 4 finally shows an embodiment of the transition region (3), in which both the vertices (14, 15, 16), the inner diameter of the S-bends of the S-shaped cross-section (8) gradually extend outwards and at the same time the curvature of these S-arches (12, 13) enlarged; of course, as can be seen from the dash-dotted line (17, 18) in FIG. 4, the external distance of the contact surfaces of this S-shaped cross-section (8) to the contact area (4) increases.

Claims (10)

1. Kontaktstift zum kontaktgebenden Einschieben in metallisierte Bohrungen von Leiterplatten, der längs eingeteilt ist in einen Einführbereich, einen an­schließenden Kontaktbereich und einen weiteren Ver­bindungsbereich,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktbereich (5) im Querschnitt S-för­mig (8) ist.1. contact pin for contact-making insertion into metallized bores of printed circuit boards, which is divided lengthways into an insertion area, a subsequent contact area and a further connection area,
characterized,
that the contact area (5) is S-shaped in cross section (8). 2. Kontaktstift nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der S-förmige Querschnitt (8) im gesamten Bereich etwa die gleiche Dicke aufweist.2. contact pin according to claim 1,
characterized,
that the S-shaped cross section (8) has approximately the same thickness in the entire area. 3. Kontaktstift nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der S-förmige Querschnitt (8) jeweils zu den Scheitelpunkten (19, 20) der S-Bögen (12, 13) hin zunimmt.3. contact pin according to claim 1,
characterized,
that the S-shaped cross section (8) increases towards the apexes (19, 20) of the S-bends (12, 13). 4. Kontaktstift nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zunahme parabolisch erfolgt.4. contact pin according to claim 3,
characterized,
that the increase is parabolic. 5. Kontaktstift nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anlagefläche (21, 22) der Endteile (19, 23, 24) des S-förmigen Querschnitts (8) im Außen-End­bereich an die Bohrung (10, 11) etwa einer Spirale folgen, deren erzeugender Punkt zwischen dem mini­malen (11) und dem maximalen Durchmesser (10) der Bohrung verläuft.5. contact pin according to claim 1,
characterized,
that the contact surface (21, 22) of the end parts (19, 23, 24) of the S-shaped cross-section (8) in the outer end area follow the bore (10, 11) approximately a spiral, the point of its generation between the minimum (11 ) and the maximum diameter (10) of the bore. 6. Kontaktstift nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Endteile (23, 24) des S-förmigen Quer­schnitts (8) geringfügig nach innen eingerollt sind.6. contact pin according to one or more of the preceding claims,
characterized,
that the end parts (23, 24) of the S-shaped cross section (8) are rolled slightly inwards. 7. Kontaktstift nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Außenflächen der S-Bögen (12, 13) nahe deren Scheitelpunkten und der Bohrungs-Innenwan­dung beim kleinsten zulässigen Durchmesser (11) ein geringer Abstand verbleibt.7. contact pin according to one or more of the preceding claims,
characterized,
that a small distance remains between the outer surfaces of the S-bends (12, 13) near their apexes and the bore inner wall at the smallest permissible diameter (11). 8. Kontaktstift nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der S-förmige Querschnitt (8)symmetrisch ist.8. contact pin according to one or more of the preceding claims,
characterized,
that the S-shaped cross section (8) is symmetrical. 9. Kontaktstift nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die jeweiligen Scheitelpunkte (14, 15, 16) der Innendurchmesser der S-Bögen (12, 13) des S-förmigen Querschnitts (8) im Übergang (3) vom Einführbe­reich (2) zum Kontaktbereich (4) allmählich von innen nach außen verlaufen und/oder daß sich die jeweilige Krümmung der S-Bögen (12, 13) in diesem Übergangsbe­reich (3) zur Krümmung im Kontaktbereich (4) hin ver­größert.9. contact pin according to one or more of the preceding claims,
characterized,
that the respective vertices (14, 15, 16) of the inner diameter of the S-bends (12, 13) of the S-shaped cross section (8) in the transition (3) from the insertion area (2) to the contact area (4) gradually from the inside to the outside run and / or that the respective Curvature of the S-bends (12, 13) in this transition area (3) is enlarged towards the curvature in the contact area (4). 10. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktstiftes nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das im Querschnitt runde oder profilierte Stiftma­terial in der Länge des späteren Kontaktbereichs (5) zu einem flachen Rechteckprofil umgeformt wird, daß gegebenenfalls die beidseitigen Kanten entgegenge­setzt gerichtet geringfügig eingerollt werden und daß sodann der gewünschte S-förmige Querschnitt (8) in diesem Bereich geprägt wird.10. A method for producing a contact pin according to one or more of the preceding claims,
characterized,
that the pin material, which is round or profiled in cross-section, is formed into a flat rectangular profile in the length of the subsequent contact area (5), that the edges on both sides are optionally rolled in slightly opposite directions and that the desired S-shaped cross-section (8) is then embossed in this area becomes.
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