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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen federnd nachgiebigen
Stift, der im Presssitz in Öffnungen
(Durchgangslöchern)
von gedruckten Schaltungsplatten anzubringen ist, die im Folgenden
auch kurz als "Schaltungsplatten" bezeichnet werden,
sowie auf ein elektrisches Bauteil, bei dem der federnd nachgiebige
Stift verwendet wird.
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Federnd
nachgiebige Stifte weisen Presspassungsbereiche auf, die Elastizität beinhalten.
Die federnd nachgiebigen Stifte werden im Presssitz in Öffnungen
von Schaltungsplatten angebracht, wobei die Innendurchmesser der Öffnungen
geringfügig
kleiner sind als die Außendurchmesser
der Presspassungsbereiche. Die inneren Oberflächen der Öffnungen sind plattiert. Wenn
die Stifte im Presssitz in den Öffnungen
angebracht werden, treten die Presspassungsbereiche in engen Kontakt
(Presskontakt) mit den plattierten inneren Oberflächen der Öffnungen,
während
sie sich in einer zu der Axialrichtung der Stifte rechtwinkligen
Richtung biegen. Dadurch werden die Stifte an den Schaltungsplatten
angebracht, und es werden günstige
elektrische Verbindungen zwischen den Stiften und den Schaltungen
der Schaltungsplatten hergestellt, ohne dass ein Verlöten der
Kontaktbereiche zwischen diesen erfolgt.
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Derzeit
ist es wünschenswert,
dass der zwischen den Stiften und den Öffnungen erzeugte Kontaktdruck
10N oder mehr beträgt,
um elektrisch stabile Verbindungsbedingungen aufrechtzuerhalten.
Es gibt Fälle, in
denen Kräfte
in einer Richtung zum Herausziehen der Stifte aus den Öffnungen
auf die Stifte wirken. Diese Kräfte
können
während
der Montage und Demontage von elektrischen Verbindern oder auf Grund
externer Faktoren aufgebracht werden. Es ist eine starke Haltekraft,
d.h. mechanische Festigkeit, wünschenswert,
um die elektrisch stabilen Verbindungsbedingungen zwischen den Stiften
und den Öffnungen
auch in diesen Fällen
in stabiler Weise aufrechtzuerhalten.
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Die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 58(1983)-041633 offenbart ein Beispiel eines solchen Stifts. Dieser
Stift weist einen Presspassungsbereich auf, in dem ein in Längsrichtung
des Stifts verlaufender Schlitz ausgebildet ist. Die beiden Enden
des Schlitzes sind entlang der Oberfläche, in der der Schlitz gebildet
ist, in entgegengesetzte Richtungen verlagert. Der in dieser Weise
ausgebildete Presspassungsbereich ist in der Lage, eine geringfügige elastische
Verformung in seiner Radialrichtung (Verlagerungsrichtung) auszuführen. Die japanische
ungeprüfte
Patentveröffentlichung
Nr. 2002-231354 offenbart einen Einpress-Anschluss. Dieser Anschluss
besitzt einen Presspassungsbereich, in dem eine lange Öffnung ausgebildet
ist, die in Längsrichtung
des Stifts verläuft.
Die beiden Ränder
der Öffnung
sind in entgegengesetzte Richtungen gezogen, sodass die Formgebung
des Presspassungsbereichs einem Oval angenähert ist. In diesem Fall biegt
sich der ovale äußere Bereich
des Presspassungsbereichs nach innen, wenn der Presspassungsbereich
in die Öffnung
einer Schaltungsplatte eingepresst wird, sodass er mit der Öffnung in
Kontakt tritt und in dieser fixiert wird.
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In
dieser Weise ausgebildete Stifte werden als Teile von elektrischen
Bauteilen, wie zum Beispiel elektrischen Verbindern, verwendet.
Wenn ein elektrisches Bauteil an einer Schaltungsplatte angebracht
wird, sorgen die Stifte gleichzeitig für eine Fixierung des elektrischen
Bauteils an der Schaltungsplatte sowie für die Herstellung von elektrischen
Verbindungen zwischen dem elektrischen Bauteil und der Schaltungsplatte.
Aus diesem Grund ist es vom Gesichtpunkt der Produktzuverlässigkeit
her wünschenswert,
dass bei den Presspassungsbereichen der Stifte eine hohe Haltekraft über lange
Zeitdauern erhalten bleibt. Weiterhin ist es wünschenswert, dass die erforderliche
Einsteckkraft nicht stark zunimmt, um das Anbringen des elektrischen
Bauteils an der Schaltungsplatte zu erleichtern. Darüber hinaus
ist auch eine geringere Beschädigung
der an den Innenflächen
der Öffnungen
ausgebildeten Plattierungsschichten während des Einsetzens der Stifte
in die Schaltungsplatte und des Herausziehens von diesen aus der
Schaltungsplatte wünschenswert.
Hierdurch soll ein Ein-setzen der Stifte in die Schaltungsplatte
sowie ein Herausziehen von diesen aus der Schaltungsplatte zumindest über eine
begrenzte Anzahl von Malen ermöglicht
werden.
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Zum
Steigern der Haltekraft der Stifte kann der Eingriff zwischen den
Stiften und den Öffnungen
fester vorgenommen werden. Es besteht jedoch eine Möglichkeit,
dass dies zu einer Erhöhung
der zum Einsetzen der Stifte erforderlichen Kraft führt und
auch eine Beschädigung
an den Öffnungen
hervorruft. Aus diesem Grund sind an den Stiften "Widerhaken" vorgesehen, um die
Haltekraft von diesen ohne Erhöhung
der erforderlichen Einsetzkraft zu steigern. Die japanische Patentveröffentlichung
Nr. 60(1985)-008379 offenbart ein Beispiel eines mit einem "Widerhaken" versehenen Stifts.
Dieser Stift weist einen planaren Presspassungsbereich auf, von
dem ein oberer Randbereich geschnitten und derart gebogen ist, dass
ein sich in freitragender Weise von dem Presspassungsbereich weg
erstreckendes Zungenstück
gebildet ist. Das Zungenstück
ragt von dem äußeren Rand
des Presspassungsbereichs nach außen, und beim Einstecken des
Stifts in eine Öffnung
einer Schaltungsplatte erfolgt eine elastische Verformung des Zungenstücks in Richtung
nach innen, und das Zungenstück
greift an der inneren Oberfläche
der Öffnung
an. Auf diese Weise wird ein gewisses Maß an Haltekraft zum Entgegenwirken
von Kräften
ausgeübt,
die in Richtung eines Herausziehens des Stifts aus der Öffnung wirken.
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Was
die Materialien anbelangt, so verwenden die Stifte Materialien mit
hoher Festigkeit, und die Presspassungsbereiche sind derart ausgebildet,
dass sie bei geringer Verlagerung einen hohen Kontaktdruck erzeugen.
Schaltungsplatten sind dick ausgebildet und bestehen aus Materialien
mit hoher Festigkeit, damit sie dem von den Stiften ausgeübten Kontaktdruck
standhalten können.
Aus diesem Grund sind die möglichen Durchmesser
der Öffnungen
in den Schaltungsplatten auf einen engen Bereich begrenzt.
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Die
in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 58(1983)-041663 sowie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2002-231354 offenbarten Stifte weisen Presspassungsbereiche
auf, die in ihrer äußeren Formgebung
glatt ausgebildet sind. Aus diesem Grund haben sie keine Widerstandsfähigkeit
gegen Kräfte,
die in der Richtung zum Herausziehen der Stifte aus den Öffnungen
ausgeübt
werden. Aus diesem Grund ist es notwendig, den von den Presspassungsbereichen
gegen die inneren Oberflächen
der Öffnungen ausgeübten Kontaktdruck
zu erhöhen,
um die Widerstandsfähigkeit
gegen Herausziehen zu steigern. Dies würde jedoch zu einer Erhöhung des
Einsetzdrucks führen,
sodass die Plattierungsschichten oder die Schaltungsplatten beschädigt werden
könnten.
Andererseits hat der in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 60(1985)-008379
offenbarte Stift Widerstandsfähigkeit
gegen Kräfte
in der Richtung zum Herausziehen des Stifts aus der Schaltungsplatte.
Das heißt,
das Zungenstück,
das geschnitten und von dem oberen Rand des Presspassungsbereichs
wegge bogen ist, greift an der inneren Oberfläche der Öffnung an, und aus diesem Grund
ist es unwahrscheinlich, dass der Stift durch in seiner Herausziehrichtung
wirkende Kräfte
herausgezogen wird. Es besteht jedoch eine Möglichkeit, dass das geschnittene
und gebogene Zungenstück
deformiert werden kann oder dass die plattierte innere Oberfläche der Öffnung beschädigt werden
kann, wenn der Stift unter Gewaltanwendung herausgezogen wird. Darüber hinaus
hat dieser Typ des geschnittenen und gebogenen Zungenstücks eine
komplexe Formgebung, die zusätzliche
Herstellungsschritte erforderlich machen. Außerdem kann die Elastizität des geschnittenen
und gebogenen Zungenstücks
schwanken, wobei dies wiederum zu Schwankungen in dem Kontaktdruck
und der von diesem ausgeübten
Haltekraft führt.
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Elektrische
Bauteile, die an Schaltungsplatten angebracht sind, können vorübergehend
für den
Austausch oder für
die Wartung entfernt werden und dann wieder verwendet werden. Wenn
in diesem Fall das elektrische Bauteil oder die Schaltungsplatte
während
der Demontage beschädigt
wird, werden entweder das elektrische Bauteil oder die Schaltungsplatte
oder beide dieser Elemente unbrauchbar. Möglicherweise muss das unbrauchbare
elektrische Bauteil und/oder die unbrauchbare Schaltungsplatte entsorgt
werden, wobei dies nicht wirtschaftlich ist.
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Im
Hinblick auf die Miniaturisierung von elektronischen Vorrichtungen
in den letzten Jahren ist es im Hinblick auf Schaltungsplatten wünschenswert,
dass auch diese miniaturisiert und dünn ausgebildet werden. Wenn
herkömmliche
Stifte in diese Art von Schaltungsplatten eingesetzt werden, besteht
eine Möglichkeit, dass
ein übermäßiger Kontaktdruck
die Schaltungsplatten verformt oder zerstört, sodass sich die gewünschten Leistungseigenschaften
unmöglich
erreichen lassen.
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Die
vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend geschilderten
Situation entwickelt worden. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht daher in der Schaffung eines federnd nachgiebigen Stifts,
der sich in einer Öffnung
einer Schaltungsplatte über
eine lange Zeitdauer in positiver Weise anbringen lässt, ohne dass
die Schaltungsplatte durch eine übermäßige Erhöhung des
dadurch ausgeübten
Kontaktdrucks beschädigt
wird.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines wirtschaftlichen federnd nachgiebigen Stifts, der sich nach
der Montage in einer Schaltungsplatte entfernen und wiederverwenden lässt.
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Ein
zusätzliches
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines federnd
nachgiebigen Stifts, der hohe dimensionsmäßige Genauigkeit besitzt und
sich einfach herstellen lässt.
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Noch
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines elektrischen Bauteils, bei dem der federnd nachgiebige Stift
verwendet wird.
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Der
federnd nachgiebige Stift gemäß der vorliegenden
Erfindung weist Folgendes auf:
Einen Presspassungsbereich mit
Elastizität;
wobei
ein Herausziehen des federnd nachgiebigen Stifts, der im Presssitz
in eine an ihrer Innenfläche
mit einer Plattierungsschicht versehene Durchgangsöffnung einer
Schaltungsplatte eingepasst ist, durch elastische Verformung des
Presspassungsbereichs verhindert ist;
wobei sich der federnd
nachgiebige Stift erfindungsgemäß auszeichnet
durch eine an den Presspassungsbereich ausgebildete Stufe, die kleiner
ist als die Dicke der Plattierungsschicht.
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Vorzugsweise
weist die Stufe eine Eingriffsfläche
auf, die in eine Richtung entgegengesetzt zu der Einsteckrichtung
des federnd nachgiebigen Stifts in die Schaltungsplatte weist. Die
Stufe kann durch Prägen
gebildet sein. Die Stufe kann von dem Presspassungsbereich hervorstehend
oder in Bezug auf diesen vertieft ausgebildet sein. Bei beiden Konfigurationen
ist es bevorzugt, dass die Eingriffsfläche in die Richtung entgegengesetzt
zu der Einsteckrichtung des federnd nachgiebigen Stifts weist.
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Das
elektrische Bauteil der vorliegenden Erfindung ist mit dem federnd
nachgiebigen Stift der vorliegenden Erfindung ausgestattet und zeichnet
sich dadurch aus, dass es mit einer Schaltung der Schaltungsplatte
durch den im Presssitz in der Durchgangsöffnung der Schaltungsplatte
angebrachten federnd nachgiebigen Stift elektrisch verbunden ist.
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In
diesem Zusammenhang beinhaltet der Begriff "elektrisches Bauteil" elektrische Verbinder sowie andere
elektrische/elektronische Komponenten. Bei dem "Prägevorgang" handelt es sich
um einen Pressvorgang, in dem eine Oberfläche derart verformt wird, dass
sie Erhebungen und Vertiefungen in einem gewünschten Muster aufweist.
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Vorzugsweise
betragen die Abmessungen der Eingriffsfläche in der zu der inneren Oberfläche der Öffnung rechtwinkligen
Richtung 1/3 bis 1/2 der Dicke der Plattierungsschicht auf der inneren
Oberfläche
der Öffnung.
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Der
federnd nachgiebige Stift der vorliegenden Erfindung weist den Presspassungsbereich
mit der Stufe auf, die an diesem in der Einsteck-/Herausziehrichtung
in Bezug auf die Durchgangsöffnung
ausgebildet ist und kleiner ist bzw. eine geringere Dicke hat als
die Dicke der Plattierungsschicht. Aus diesem Grund zeigen der federnd
nachgiebige Stift der vorliegenden Erfindung sowie das elektrische
Bauteil, das den federnd nachgiebigen Stift der vorliegenden Erfindung
verwendet, folgende vorteilhafte Wirkungen. Eine synergistische
Wirkung der Elastizität
des Presspassungsbereichs und der Stufe führt dazu, dass die innere Oberfläche der Öffnung,
auf der die Plattierungsschicht gebildet ist, zusammen mit der Stufe
eine elastische Verformung erfährt, wenn
sich der federnd nachgiebige Stift während des Einsetzvorgangs von
diesem elastisch verformt. Auf diese Weise wirkt die Stufe effektiv
als "Grat" in Bezug auf die
Plattierungsschicht. Somit wird ein federnd nachgiebiger Stift geschaffen,
der in einer Öffnung
einer Schaltungsplatte über
eine lange Zeitdauer positiv angebracht werden kann, ohne dass eine
Beschädigung
der Schaltungsplatte durch eine übermäßige Steigerung des
dadurch ausgeübten
Kontaktdrucks entsteht. Da die Größe der Stufe kleiner ist als
die Dicke der Plattierungsschicht, nimmt die zum Einsetzen des federnd
nachgiebigen Stifts erforderliche Kraft nicht zu. Wenn der federnd
nachgiebige Stift oder das elektrische Bauteil, das diesen federnd
nachgiebigen Stift verwendet, von der Schaltungsplatte für Wartungszwecke
oder dergleichen entfernt wird, wird ferner die Plattierungsschicht auf
Grund der geringen Größe der Stufe
nicht zerstört.
Somit können
der federnd nachgiebige Stift, das elektrische Bauteil sowie die
Schaltungsplatte wiederverwendet werden, sodass sich eine wirtschaftliche
Ausbildung ergibt. Ferner lässt
sich die Stufe in einfacher Weise mit hoher dimensionsmäßiger Genauigkeit
herstellen. Darüber
hinaus können
die zuverlässigen
elektrischen Verbindungen zwischen dem elektrischen Bauteil und
der Schaltungsplatte über
lange Zeiträume
aufrechterhalten bleiben.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden
an Hand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele
noch näher
erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
von hinten gesehen Perspektivansicht eines elektrischen Verbinders
als ein Beispiel eines elektrischen Bauteils, bei dem die federnd
nachgiebigen Stifte der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
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2 eine
Frontansicht des elektrischen Verbinders der 1, betrachtet
von einer Steckverbindungsseite von diesem;
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3A, 3B und 3C Darstellungen
des federnd nachgiebigen Stifts der vorliegenden Erfindung, wobei 3A eine
Draufsicht, 3B eine Frontansicht und 3C eine
Bodenansicht zeigen;
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4A, 4B und 4C Darstellungen
des federnd nachgiebigen Stifts der vorliegenden Erfindung, wobei 4A eine
Rückansicht, 4B eine
von der linken Seite gesehene Ansicht und 4C eine von
der rechten Seite gesehene Ansicht zeigen;
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5 eine
vergrößerte fragmentarische
Perspektivansicht des federnd nachgiebigen Stifts entlang des Pfeils 5 in 1;
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6 eine
vergrößerte fragmentarische
Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Zustands, in dem der
federnd nachgiebige Stift im Presssitz in einer Schaltungsplatte
angebracht ist; und
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7 eine
vergrößerte fragmentarische
Schnittdarstellung des Kreisbereichs, der in 6 mit dem Pfeil 7 bezeichnet
ist.
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Im
Folgenden werden federnd nachgiebige Stifte (die im Folgenden auch
einfach als "Stifte" bezeichnet werden)
der vorliegenden Erfindung sowie ein diese Stifte verwendendes elektrisches
Bauteil unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. 1 zeigt
eine Perspektivansicht, gesehen von der Rückseite eines elektrischen
Verbinders 1 (elektrisches Bauteil) der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt
eine Frontansicht des elektrischen Verbinders der 1,
gesehen von der Steckverbindungsseite von diesem. Wie in den 1 und 2 zu
sehen ist, weist der elektrische Verbinder 1 Folgendes
auf: Ein quaderförmiges
isolierendes Gehäuse 2 sowie
eine Mehrzahl von Stiften 6, die in zwei Reihen in vorbestimmten
Intervallen an der hinteren Oberfläche 4 des Gehäuses 2 angeordnet
sind. Das Gehäuse 2 weist
eine Eingriffsaussparung 10 zum Aufnehmen eines weiteren
Verbinders (nicht gezeigt) auf der Seite seiner Eingriffsfläche 8 bzw.
Steckverbindungsseite auf. Jeder der Stifte 6 besitzt einen
Kontaktbereich 6a, der innerhalb der Eingriffsaussparung 10 vorgesehen
ist und zum Kontaktieren von Kontakten (nicht gezeigt) des weiteren
Verbinders dient, sowie einen Zinkenbereich 6b, der sich
von der hinteren Oberfläche 4 in
Richtung nach hinten erstreckt und zur Verbindung mit einer Schaltungsplatte 100 (2, 6)
dient. Der Zinkenbereich 6b erstreckt sich von der hinteren Oberfläche 4 nach
hinten und ist dann im Wesentlichen rechtwinklig zu der Schaltungsplatte 100 hin
umgebogen. Ein Presspassungsbereich 12 zum Einpressen in
sowie Festlegen an der Schaltungsplatte 100 ist an dem Zinkenbereich 6b gebildet.
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Als
nächstes
wird die Formgebung jedes Stifts 6 unter Bezugnahme auf
die 3A bis 4C beschrieben.
Die 3A, 3B und 3C veranschaulichen
den Stift 6, wobei 3A eine
Draufsicht zeigt, 3B eine Frontansicht zeigt und 3C eine
Bodenansicht zeigt. Die 4A, 4B und 4C veranschaulichen
den Stift 6, wobei 4A eine
Rückansicht
zeigt, 4B eine von der linken Seite
gesehene Ansicht zeigt und 4C eine
von der rechten Seite gesehene Ansicht zeigt. Wie in den 3A bis 4C gezeigt
ist, weist der Stift 6 den linear verlaufenden Kontaktbereich 6a und
den Zinkenbereich 6b auf, der sich an den Kontaktbereich 6a anschließt und L-förmig ausgebildet
ist. Ein Fixierbereich 16 mit einer unebenen Oberfläche, die
durch Erhebungen und Vertiefungen gebildet ist, ist zwischen dem
Kontaktbereich 6a und dem Zinkenbereich 6b vorhanden.
Der Fixierbereich 16 wird im Presssitz in eine von mehreren
Stifteinsetzöffnungen 14 (1),
die sich durch die hintere Oberfläche 4 des Gehäuses 2 hindurch
erstrecken, in die Eingriffsaussparung 10 eingesetzt und
steht somit mit dem Gehäuse 2 in
Eingriff.
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Der
Presspassungsbereich 12 ist an dem unteren Bereich des
Zinkenbereichs 6b entsprechend der Position der Schaltungsplatte 100 ausgebildet.
In dem Presspassungsbereich 12 ist ein Schlitz 12a (4B, 4C)
in Richtung der Erstreckung des Kontaktbereichs 6a ausgebildet.
Die beiden Seiten des Schlitzes 12a sind derart versetzt,
dass sie entlang des Schlitzes 12a voneinander getrennt
sind, um dadurch ein Paar Presskontaktarme 12b zu bilden,
die in entgegengesetzten Richtungen zueinander nach außen anschwellen.
Die beiden Presskontaktarme 12b besitzen die gleiche Formgebung
und sind rotationssymmetrisch ausgebildet. Durch diese Konfiguration
erhalten die Presskontaktarme 12b Elastizität, und ferner
sind sie zur Ausführung einer
geringfügigen
Bewegung entlang des Schlitzes 12a in Richtung aufeinander
zu in der Lage. Eine breite Lasche 18, die zum Positionieren
des Stifts 6 in Anlage an der Schaltungsplatte 100 dient,
ist oberhalb von dem Presspassungsbereich 12 ausgebildet.
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Die
Formgebung des Presspassungsbereichs 12 wird unter Bezugnahme
auf 5 noch ausführlicher
beschrieben. 5 zeigt eine vergrößerte fragmentarische
Perspektivansicht des Stifts 6 entlang des Pfeils 5 der 1.
Die beiden Presskontaktarme 12b haben die gleiche Formgebung,
sodass nur einer der Presskontaktarme 12b beschrieben wird.
Der Presskontaktarm 12b weist Folgendes auf: Eine ebene
Oberfläche 12c (3B, 3C, 5),
die durch den Schlitz 12a gebildet ist, sowie eine bogenförmige äußere Oberfläche 12d.
Eine Stufe 12e ist an der bogenförmigen äußeren Oberfläche 12d durch
einen Prägevorgang unter
Verwendung einer Presse gebildet. Die Stufe 12e besitzt
eine in Bezug auf 5 nach oben weisende Eingriffsfläche 12f.
Die Breite der Eingriffsfläche 12f,
das heißt,
die Abmessung in der Richtung rechtwinklig zu der inneren Oberfläche einer Öffnung 102 (6)
der noch zu beschreibenden Schaltungsplatte 100, ist kleiner
als die Dicke einer Plattierungsschicht 104, die auf der
inneren Oberfläche der Öffnung 102 ausgebildet ist.
Die Breite der Eingriffsfläche 12f liegt
in einem Bereich von 30% bis 50%, das heißt, ca. 1/3 bis 1/2 der Dicke
der Plattierungsschicht 104. Die Stufe 12e ist
entlang des Umfangs der bogenförmigen äußeren Oberfläche 12d ausgebildet.
Das heißt,
die Eingriffsfläche 12f der
Stufe 12e ist als ein Band entlang des äußeren Umfangs der bogenförmigen äußeren Oberfläche 12d ausgebildet.
Die Breite der Eingriffsfläche 12f ist
entlang der Verlagerungsrichtung bzw. Verschiebungsrichtung des
Presskontaktarms 12b größer und
nimmt in dem Maß ab,
in dem die bogenförmige äußere Oberfläche 12d zu
der ebenen Oberfläche 12c parallel
wird. Mit anderen Worten ist die Breite der Eingriffsfläche 12d an
der Stelle am größten, an
der der Presskontaktarm den stärksten
Kontaktdruck ausübt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Abmessungen der Eingriffsfläche 12f in 5 zur
Hervorhebung in der Beschreibung übertrieben dargestellt sind.
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Die
Stufe 12e ist durch einen Prägevorgang gebildet. Die Herstellung
ist somit einfach, und die dimensionsmäßige Genauigkeit ist hoch.
Darüber
hinaus ändert
sich die Breite der Eingriffsfläche 12f selbst
dann nicht, wenn während
des Versands oder der Handhabung des Stifts 6 externe Kräfte auf
die Stufe 12e ausgeübt
werden. Die Leistungseigenschaften und die Qualität des Stifts 6 sind
stabilisiert, da gleichmäßige Abmessungen
aufrechterhalten werden.
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Als
nächstes
wird unter Bezugnahme auf die 6 und 7 ein
Zustand erläutert,
in dem der Stift 6 mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung
im Presssitz in die Schaltungsplatte 100 eingesetzt ist. 6 zeigt
eine vergrößerte fragmentarische
Schnittdarstellung zur Erläuterung
des Zustands, in dem der Stift 6 im Presssitz in die Schaltungsplatte 100 eingesetzt
ist. 7 zeigt eine vergrößerte fragmentarische Schnittdarstellung
des kreisförmigen
Bereichs, der in 6 mit dem Pfeil 7 bezeichnet
ist. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Abmessungen der Elemente
in 7 zur Klärung
ihrer Relationen übertrieben
dargestellt sind und dass die in 7 dargestellten
Verhältnisse
der Abmessungen der Elemente nicht die gleichen sind wie die der
tatsächlichen
Abmessungen. Eine Mehrzahl von Öffnungen 102 ist
in der Schaltungsplatte 100 an den Stiften 6 entsprechenden
Stellen gebildet. Eine Kupferplattierungsschicht 104 ist
auf den inneren Oberflächen
und den Randbereichen jeder Öffnung 102 ausgebildet.
Die Dicke der Plattierungsschicht 104 beträgt zum Beispiel 50 μm. Eine gedruckte
Schaltung 105, die mit den Plattierungsschichten 104 in
elektrischer Verbindung steht, ist auf der Oberfläche der
Schaltungsplatte 100 gebildet. Wenn die Presspassungsbereiche 12 der Stifte 6 in die Öffnungen 102 eingepresst
werden, werden die Presspassungsbereiche 12 auf Grund ihrer
Elastizität
in der horizontalen Richtung gemäß 6 geringfügig zusammengedrückt, wobei
sie in der in 6 dargestellten Position stoppen.
Zu diesem Zeitpunkt krallen sich die Stufen 12e der bogenförmigen äußeren Oberflächen 12d in
die Plattierungsschicht 104. Da jedoch die Breite der Eingriffsflächen 12f der
Stufen 12e kleiner ist als die Dicke der Plattierungsschicht 104,
wird die Plattierungsschicht 104 nicht zerstört. Wenn
nach dem Presspassen der Stifte 6 in die Öffnungen 102 eine
vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, führt die synergistische Wirkung
der Elastizität
der Presspassungsbereiche 12 sowie der Stufen 12e dazu,
dass sich die inneren Oberflächen
der Öffnungen 102 an
die Formgebung der Stufen 12e anpassen. Somit wirken die
Stufen 12e effektiv als "Grate" sodass der Effekt einer Herauszieh-Verhinderung
verstärkt
ist.
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Die
Eingriffsflächen 12f der
Stufen 12e der Stifte 6, die in dieser Weise ausgebildet
sind, zeigen Widerstandsfähigkeit
gegen Kräfte
in Herausziehrichtung. Wenn die Stifte 6 entfernt werden,
führt ein
einziger Einsetz-/Herausziehvorgang nicht zu einer Trennung oder
Zerstörung
der Plattierungsschichten 104. Die Stifte 6, die
Schaltungsplatte 100 sowie das elektrische Bauteil 1 können somit
wiederverwendet werden.
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Als
nächstes
werden experimentelle Daten, die die Wirkungen der Eingriffsfläche
12f veranschaulichen,
unter Bezugnahme auf die Tabelle 1 erläutert. Die Tabelle 1 enthält eine
Liste von Daten in Bezug auf 20 Teststücke von Stiften
6,
an denen die Eingriffsflächen
12f gebildet
waren, sowie in Bezug auf 20 Teststücke von Stiften, an denen die
Eingriffsflächen
12f nicht
gebildet waren. Tabelle
1
- (Verschiebung: mm, Kontaktdruck: N, Haltekraft:
N)
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In
Bezug auf die Tabelle 1 ist darauf hinzuweisen, dass unter dem Begriff "Verschiebung" die Distanz zu verstehen
ist, über
die sich die Presskontaktarme 12b beim Einsetzen der Stifte 6 in
die Öffnungen 102 gebogen
haben; unter dem Begriff "Kontaktdruck" ist die Kraft in
Radialrichtung zu verstehen, die aus der Verschiebung berechnet
wird (in Newton); unter dem Begriff "Haltekraft" ist die Kraft zu verstehen, die zum
Herausziehen der Stifte 6 aus der Schaltungsplatte 100 erforderlich
ist (in Newton). Die Haltekraft wurde als Betrag der Kraft gemessen,
die zum Herausdrücken
der Stifte 6 aus der Schaltungsplatte 100 von
der unteren Oberfläche
von dieser her erforderlich ist. Die Messungen erfolgten 24 Stunden
nach dem Einsetzen der Stifte 6 in die Schaltungsplatte 100.
Ferner ist zu erwähnen,
dass die Stifte 6 mit Gold plattiert waren. Wie aus den
Resultaten der Tabelle 1 zu sehen ist, war die Haltekraft bei den
Stiften 6, bei denen die Eingriffsfläche 12f ausgebildet
war, bei nahezu allen Teststücken
höher.
Es ist somit erkennbar, dass die Stifte 6, an denen die
Eingriffsflächen 12f ausgebildet
waren, wahrscheinlich nicht aus den Öffnungen 102 herausgezogen
werden.
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Vorstehend
sind die bevorzugten Ausführungsbeispiele
des Stifts 6 und des elektrischen Verbinders 1 der
vorliegenden Erfindung ausführlich
beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf
die geschilderten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Im Umfang der Erfindung sind verschiedene Modifikationen und Änderungen
möglich.
Zum Beispiel kann zumindest eine Vertiefung durch einen Prägevorgang
in der bogenförmigen äußeren Oberfläche anstelle
der Stufe 12e gebildet werden. Es ist wichtig, dass die
Vertiefung eine Kante hat, die in Einsetzrichtung zu dem vorderen
Ende hin positioniert ist. Durch diese Konfiguration wird in der
Vertiefung eine nach oben weisende Eingriffsfläche gebildet, das heißt eine
Eingriffsfläche,
die in die Richtung weist, die zu der Einführrichtung entgegengesetzt
ist. Diese Eingriffsfläche
wirkt in ähnlicher
Weise wie die Eingriffsfläche 12f der
Stufe 12e als ein Herauszieh-Verhinderungsmechanismus.
