DE102004028202A1

DE102004028202A1 - Einpresskontakt

Info

Publication number: DE102004028202A1
Application number: DE102004028202A
Authority: DE
Inventors: Andreas Veigel
Original assignee: Veigel Andreas Ing(grad)
Current assignee: Veigel Andreas Ing(grad)
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: CN100495827C; DE102004028202B4; CN1965448A

Abstract

Bei bekannten Einpreßkontakten für Leiterplatten sind teure, maßlich genau festgelegte Werkzeuge erforderlich und für Hochstromanwendungen vermindert sich oft durch Ausstanzungen der Leiterquerschnitt. Der neue Einpreßkontakt soll einfach und spanlos herstellbar sein. DOLLAR A Der untere Teil des Körpers des Einpreßkontaktes (1) ist entlang der Längsachse in zwei Schenkel (2) geteilt und aufgeweitet und die Kantenradien (5) des Einpreßbereiches (3) sind geprägt oder gezogen. DOLLAR A Der Einpreßkontakt ist für alle Anwendungen und Bauelemente geeignet, die nur eine einseitige Kontaktierung erfordern. Besonders jedoch für höhere Ströme und Bauelemente mit räumlicher Ausdehnung und mehreren Kontakten z. B. Steckverbinder oder Stromschienen. Zusätzlich eignet er sich zur nachträglichen Fixierung in der Bohrung durch Formschluß.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einpreßkontakt zum Einpressen in eine durchmetallisierte Bohrung einer Leiterplatte, mit beliebiger geometrischer Querschnittsform, mit zwei zueinander beweglichen Schenkeln, und einem Einpreßbereich, der eine größere Diagonale aufweist als der Einpreßkontakt über und unter dem Einpreßbereich.

Derartige Einpreßkontakte sind durch mehrere Veröffentlichungen z.B. EP 0 451 674 oder DE 36 23 453 bekannt.

Einer der wesentlichen Nachteile dieser Einpreßkontakte ist, daß die Werkzeuge zur Herstellung sehr teuer und gleichzeitig maßlich unflexibel sind, was wiederum eine aufwendige Entwicklung zur Erzielung des optimalen Endmaßes des Einpreßkontaktes bedingt. Insbesondere für Hochstromanwendungen nachteilig ist auch, daß der ursprünglich zur Verfügung stehende Kontaktquerschnitt oft durch Freistanzungen verringert wird und sich dadurch die Stromtragfähigkeit vermindert. Hochstromanwendungen erfordern oftmals massive, schwere Bauteile, wie z.B. dicke Stromschienen, die durch Einpressverbindungen kontaktiert und gleichzeitig zusätzlich mechanisch auf der Leiterplatte befestigt werden müssen. Diese zusätzliche Befestigung ist mit bekannten Ausführungen kaum möglich.

Ziel der Erfindung ist daher, einen Einpreßkontakt zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet, was im wesentlichen dadurch erreicht wird, daß die Schenkel einseitig angebunden sind und die Querschnittsfläche im Anbindungsbereich der Summe der beiden Schenkelquerschnittsflächen im Einpreßbereich entspricht und die Schenkel im Einpreßbereich mindestens so weit voneinander beabstandet sind, daß der Umkreis des Einpreßbereichsquerschnittes größer als der Umkreis des Anbindungsbereichsquerschnittes ist. Der Ausgangsquerschnitt für den Einpreßkontakt kann rund, quadratisch oder rechteckig sein.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß bei einem viereckigen, vorzugsweise quadratischen Ausgangsquerschnitt, die äußeren Schenkelecken einen angeprägten, bzw. bei Draht einen gezogenen, Radius aufweisen. Dieser Radius hat die Aufgabe, zusammen mit der Verformungskraft beim Einpressen die optimale Flächenpressung zu erzeugen, die für eine gasdichte Verbindung zwischen dem Einpreßkontakt und der Metallhülse der Bohrung erforderlich ist, ohne das Basismaterial und die Metallisierung der Leiterplatte zu überfordern. Die Stärke der Prägung ist durch geeignete Werkzeugkonstruktion leicht und kostengünstig stufenlos einstellbar und ergibt im Einpreßbereich eine vorteilhafte Kaltverfestigung der Schenkel. Die Stärke der Verformung der Schenkel ist auch abhängig von Material und Festigkeit des Ausgangsmaterials, um die für die Einpreßverbindung erforderlichen Eigenschaften des Einpreßkontaktes zu erreichen. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung für längere Stromschienen mit mehreren in Reihe angeordneten Einpreßkontakten weist eine wesentlich längere Trennung der beiden Schenkel auf, als für die Aufweitung erforderlich ist. Durch die unvermeidlichen Maßtoleranzen für die Mittenabstände der Einpreßlöcher in der Leiterplatte und die Mittenabstände der Einpreßkontakte der Stromschiene können wegen der hohen Steifigkeit der Einpreßkontakte in Längsrichtung die zulässigen Kräfte für die Leiterplatte schnell überschritten werden. Die verlängerte Trennung des Querschnittes im Anbindungsbereich bewirkt eine Halbierung des Widerstandsmomentes, wodurch der Toleranzausgleich wesentlich erleichtert und die Belastung der Leiterplatte erheblich reduziert wird. Der Leiterquerschnitt und damit die Stromtragfähigkeit bleibt jedoch gleich.

Muß das eingepreßte Bauteil wegen besonderer Bedingungen zusätzlich mechanisch mit der Leiterplatte verbunden werden, um die Einpreßverbindungen des Bauteils gegen Lösen zu sichern, können die nach dem Einpressen aus der Leiterplatte ragenden Spitzen der Schenkel einfach aufgebogen werden. Dazu ist eine keilförmige Öffnung des Trennspaltes von außen hilfreich. Zusammen mit einem mechanischen Anschlag am Bauteil wirkt diese Aufbiegung wie eine Vernietung. Sofern die Möglichkeit besteht, ist es vorteilhaft, für diesen Zweck zusätzliche Kontakte vorzusehen, die keine elektrische Funktion haben. Zur weiteren Vereinfachung des Stanzwerkzeuges ist es dann sogar möglich, die Aufweitung und Prägung der Schenkel dieser zusätzlichen Kontakte entfallen zu lassen.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt und wird nun näher erläutert. Ein Einpreßkontakt 1 ist in zwei einseitig verbundene Schenkel 2 geteilt. Im Einpreß- und Kontaktbereich 3 sind die Schenkel 2 so verformt, daß sich ein größerer Umkreis ergibt als im Anbindungsbereich 4 und an der Spitze 8. Die Radien 5 sind angeprägt und zusammen mit allen übrigen Parametern für eine sichere Einpreßverbindung von großer Bedeutung. Die Innenflächen 6 der Schenkel weisen im Aufweitungsbereich 10 fertigungsbedingt eine glatte Oberfläche auf, während die Zwickel 7 die ursprüngliche Schnittstruktur zeigen. Die Länge der Schnitttrennung 9 kann, wie beschrieben, zweckmäßig gewählt werden. Mit der Weite des Trennspaltes 11 an der Spitze 8 können zusammen mit den Materialeigenschaften die Einpreßkräfte reguliert werden.

Claims

Einpreßkontakt zum Einpressen in eine durchmetallisierte Bohrung einer Leiterplatte, – mit beliebiger geometrischer Querschnittsform, – zwei Schenkeln, die zueinander beweglich sind und – einem Einpreßbereich, der eine größere Diagonale aufweist als der Einpreßkontakt über und unter dem Einpreßbereich, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (2) einseitig angebunden sind und die Querschnittsfläche im Anbindungsbereich (4) der Summe der beiden Schenkelquerschnittsflächen im Einpreßbereich (3) entspricht und die Schenkel im Einpreßbereich (3) mindestens so weit voneinander beabstandet sind, daß der Umkreis des Einpreßbereichsquerschnittes größer als der Umkreis des Anbindungsbereichsquerschnittes ist.
Einpreßkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei insgesamt viereckigem Querschnitt die vier Ecken im Einpreßbereich einen annähernd gleichen, geprägten Radius (5) aufweisen und die übrige Kontur den ursprünglichen Stanz- oder Ziehradius und die dadurch bedingte Oberflächenstruktur besitzt.
Einpreßkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander weisenden Oberflächen (6) der Schenkel (2) im Einpreßbereich (3) geglättet sind, während die Zwickel (7) an der Spitze (8) und am Anbindungsbereich (4) eine Schnittstruktur aufweisen.
Einpreßkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung (9) der Schenkel in Richtung der Anbindung deutlich länger ist als für die Aufweitung (10) des Einpreßbereichs (3) erforderlich.
Einpreßkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel an der Spitze (8) einen geringeren Abstand voneinander haben oder anliegen.
Einpreßkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (8) eine stärkere Verjüngung als der Anbindungsbereich (4) aufweist.
Einpreßkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennspalt 11 eine keilförmige Öffnung von außen aufweist.
Einpreßkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Einpressen die Enden der beiden Schenkel so aufgebogen sind, daß der äußere Umkreis der Aufbiegung größer als der Lochdurchmesser der Leiterplatte ist.