DE102007061910A1 - Plug-in connector for use on pressed screen for printed circuit board, has plug-in element, where connector is joined by press fit connection of rounded hole and element such that diagonal dimension of element is larger than hole diameter - Google Patents

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Abstract

The connector has an electrical component i.e. switch (1), with connection contacts (3a, 3b) comprising a circular or oval-shaped hole (5), a retainer or a recess. A plug-in element (7) corresponding to the hole is bent from a pressed screen (9), where the element is formed from metalized plastic and provided with square-shaped cross-section. The connector is joined by press fit connection of the rounded hole and the plug-in element such that a diagonal dimension of the element is larger than diameter of the hole. The connection contacts are formed from metal alloy or metallized plastic. Independent claims are also included for the following: (1) a method for connecting a pressed screen for a circuit board or printed circuit board (2) a method for producing a plug-in connector.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung auf einem Stanzgitter für eine Platine oder Leiterplatte, wobei ein Anschlusskontakt eines Schalters, oder eines anderen elektrischen Bauteils, ein Loch oder eine Aufnahme oder eine Ausnehmung aufweist und wobei ein korrespondierendes Steckelement aus dem Stanzgitter gebogen ist.The The invention relates to a connector on a stamped grid for a Board or circuit board, wherein a terminal contact of a switch, or another electrical component, a hole or a receptacle or has a recess and wherein a corresponding plug-in element bent out of the stamped grid.

Derartige Steckverbindungen sind im Stand der Technik bekannt, vgl. beispielsweise die Druckschriften DE 198 30 878 A1 , DE 198 31 394 A1 , WO 2006/051014 A1 und WO 98/02938 A1 . In allen Fällen erfolgt die Kontaktgabe durch elastische Kontaktkräfte, die auf elastischen Verformungen in der Aufnahme oder Ausnehmung einerseits und in dem Steckelement andererseits basieren. In der Druckschrift WO 98/02938 A1 sind anhand der 1 bis 4 solche elastischen Verformungen mittels Torsionsbrücken beschrieben, während anhand der 5 und 6 dargelegt ist, dass ein Einsetzen der Kontaktstifte ohne Torsionsbrücken zu einer – ungewollten – plastischen Deformation der Kontaktzungen führt. Nach der Lehre dieser Schrift werden die elastischen Kontaktkräfte durch die plastische Verformung gemindert, so dass der elektrische Kontakt dadurch unzuverlässig wird. Von diesem Stand der Technik geht die vorliegende Erfindung aus.Such connectors are known in the art, see. for example, the publications DE 198 30 878 A1 . DE 198 31 394 A1 . WO 2006/051014 A1 and WO 98/02938 A1 , In all cases, the contact is made by elastic contact forces based on elastic deformations in the receptacle or recess on the one hand and in the plug element on the other. In the publication WO 98/02938 A1 are based on the 1 to 4 Such elastic deformations by means of torsion bridges described while using the 5 and 6 is stated that an insertion of the pins without torsion bridges leads to an - unwanted - plastic deformation of the reeds. According to the teaching of this document, the elastic contact forces are reduced by the plastic deformation, so that the electrical contact is unreliable. From this prior art, the present invention is based.

Auch im Verlauf der Entwicklungsarbeiten, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegen, wurde immer wieder festgestellt, dass bei den „elastischen Lösungen" nach dem Stand der Technik ein zu hoher Übergangswiderstand auftreten kann. Die elastische Kraft kann durch Materialänderungen mit der Zeit erlahmen. Auch durch eine schockartige thermische Belastung kann der Übergangswiderstand steigen. Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine dauerhafte Kontaktierung der elektrischen Anschlüsse zwischen dem Schalter (oder einem vergleichbaren elektrischen Bauteil) einerseits und dem Stanzgitter andererseits zu erreichen, und zwar ohne die Gefahr einer Erhöhung des Übergangswiderstandes.Also in the course of development work, that of the present invention underlying, was repeatedly found that in the "elastic Solutions "according to the prior art too high contact resistance can occur. The elastic force can be due to material changes decayed over time. Also by a shock-like thermal load the contact resistance can rise. The object of the invention is therefore a permanent contact of the electrical Connections between the switch (or a comparable electrical component) on the one hand and the lead frame on the other without the risk of an increase in contact resistance.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach dem Patentanspruch 1 darin, ein rundliches oder ovales Loch mit einem vieleckigen Steckelement zu fügen, wobei ein diagonales Maß des Steckelements größer ist als der Lochdurchmesser. Durch die entstehende Presspassung wird eine plastische Materialverformung der korrespondierenden Kontaktelemente und damit eine dauerhafte Kontaktkraft nach Art einer Schweißverbindung erzielt. Der Fachmann spricht von Kalt schweißverbindung oder Mikroschweißverbindung. Sie ist erfindungsgemäß dafür verantwortlich, dass eine dauerhafte und feste Kontaktierung entsteht. Durch den Druck beim Einpressen des Steckelements in das Kontaktloch herrscht eine ausreichend hohe Presskraft, um die Kontaktflächen kalt miteinander zu verschweißen. Mit einem federnden Steckelement und einem federnden Anschlusskontakt wäre eine solche Verbindung nicht möglich.The Solution to this problem consists of the patent claim 1 in it, a roundish or oval hole with a polygonal plug element to add, with a diagonal dimension of the plug element larger is the hole diameter. Due to the resulting interference fit becomes a plastic material deformation of the corresponding contact elements and thus a permanent contact force in the manner of a welded joint achieved. The expert speaks of cold welding connection or microwelding connection. It is according to the invention for it responsible, that a permanent and firm contact arises. By the pressure during the pressing of the plug element in the contact hole prevails a sufficiently high pressing force around the contact surfaces cold to weld together. With a springy plug element and a resilient terminal contact would be such a connection not possible.

Als Material, um die plastische Verformung zu erreichen, werden Kupferlegierungen wie z. B. Bronze oder Messing bevorzugt. Auch Stähle können verwendet werden; generell spricht der Fachmann von kontaktfähigen Metallen und Metall-Legierungen. Es ist auch denkbar, metallisierte Kunststoffe zu verwenden, sofern sie ein ausreichendes Kriechverhalten aufweisen.When Material to achieve plastic deformation become copper alloys such as As bronze or brass preferred. Steels can also be used become; In general, the expert speaks of contactable Metals and metal alloys. It is also possible to metallized To use plastics, provided they have sufficient creep behavior exhibit.

Zur Montage wird zunächst das Steckelement aus dem Stanzgitter gebogen, mit Einführschrägen versehen und dann durch das Loch gepresst. Typischerweise sind zwei der Einführschrägen durch Stanzen hergestellt und die beiden anderen Seiten des Steckelements durch Prägen vorbereitet. Vorteilhafterweise wird so eine Stromübertragung durch die Kontaktstelle, die sich auch über die Nutzungszeit oder durch Thermoschock nicht verändert, ohne großen Übergangswiderstand erreicht. Die erfindungsgemäß vorgesehene plastische Verformung führt also zu besseren technischen Eigenschaften als die im Stand der Technik übliche elastische Kontaktgabe mit der Gefahr einer plastischen Nachverformung.to Assembly is first the plug element from the stamped grid bent, provided with chamfers and then pressed through the hole. Typically, two of the insertion bevels made by punching and the other two sides of the plug element prepared by embossing. Advantageously, such a Power transmission through the contact point, which is also over the period of use or not changed by thermal shock, achieved without great contact resistance. The According to the invention provided plastic deformation leads to better technical properties than the in the prior art customary elastic contact with the risk of plastic deformation.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, Maßänderungen der Kontaktpartner Rechnung zu tragen, die durch Montage-Ungenauigkeiten oder durch Temperatureinflüsse entstehen können. Hierzu ist ein Längenausgleich in der Ebene des Stanzgitters während des Einpressvorgangs als Möglichkeit vorgesehen. Der Längenausgleich wird insbesondere vermittelt durch eine mäanderförmige Anbindung des Anschlusskontakts mit seiner Lochgeometrie an den elektrischen Schalter (oder allgemein an das elektrische Bauelement). An dieser Stelle und in dieser Ebene ist also eine kleine elastische Bewegung möglich, so dass die letztendliche Entfernung des Anschlusskontaktlochs von dem elektrischen Schalter verschieden lang sein kann. Bei den kleinen Kräften, die zwecks Längenausgleich horizontal auf die mäanderförmige Anbindung wirken, ist auch bei dem erfindungsgemäßen Material eine elastische Auslenkung oder Rückstellung möglich. Die großen Presskräfte in vertikaler Richtung bewirken jedoch die plastischen Veränderungen direkt an den Kontaktstellen.In Further development of the invention is provided, dimensional changes the contact partners due to assembly inaccuracies or caused by temperature influences. For this purpose, a length compensation in the plane of the stamped grid provided during the Einpressvorgangs as a possibility. The length compensation is in particular mediated by a meandering connection of the terminal with its hole geometry to the electrical switch (or in general to the electrical component). At this point and in this level So a small elastic movement is possible, so that the eventual removal of the terminal via from the electrical Switch can be different lengths. At the small forces, for the purpose of length compensation horizontally on the meandering Connectivity act, is also in the inventive Material an elastic deflection or provision possible. The large pressing forces in the vertical direction however, cause the plastic changes directly the contact points.

Die Erfindung wird anhand der 1 und 2 weiter erläutert. Dabei zeigt:The invention is based on the 1 and 2 further explained. Showing:

1 eine Steckverbindung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 1 a connector according to a first embodiment of the invention, and

2 eine Steckverbindung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 a connector according to a second embodiment of the invention.

Die 1 und 2 zeigen ein elektrisches Bauteil 1, das mit Anschlusskontakten 3a, 3b, 3c oder 3d versehen ist. Es handelt sich beispielsweise um Anschlusskontakte 3 eines Schalters 1. Die Anschlusskontakte 3 weisen jeweils ein Loch 5 auf. Das Loch 5 kann kreisrund oder alternativ oval oder in irgendeiner Weise rundlich sein.The 1 and 2 show an electrical component 1 that with connection contacts 3a . 3b . 3c or 3d is provided. These are, for example, connection contacts 3 a switch 1 , The connection contacts 3 each have a hole 5 on. The hole 5 may be circular or alternatively oval or roundish in any way.

Das korrespondierende Steckelement 7 ist jeweils aus einem Stanzgitter 9 gebogen. Der Querschnitt des Steckelementes 7 ist in den Ausführungsbeispielen quadratisch, kann jedoch auch rechteckig oder allgemein vieleckig sein. Wesentlich ist, dass ein diagonales Querschnittsmaß des Steckelementes 7 größer ist als der Durchmesser des rundlichen Lochs 5. Auf diese Art kommt durch Einpressen des Steckelementes 7 in das Loch 5 die eingangs beschriebene Mikroschweißverbindung zustande.The corresponding plug-in element 7 is each made of a stamped grid 9 bent. The cross section of the plug element 7 is square in the embodiments, but may also be rectangular or generally polygonal. It is essential that a diagonal cross-sectional dimension of the plug element 7 larger than the diameter of the round hole 5 , In this way comes by pressing the plug-in element 7 in the hole 5 the micro-welded connection described above.

Zur Erleichterung des Einpressvorgangs weisen die Steckelemente 7 Einführschrägen 11 auf. Die Herstellung der Einführschrägen 11 an dem Stanzgitter 9 erfolgt im Ausführungsbeispiel an zwei Seiten durch Stanzen und an zwei Seiten durch Prägen.To facilitate the Einpressvorgangs have the plug-in elements 7 bevels 11 on. The production of the insertion bevels 11 at the punched grid 9 takes place in the embodiment on two sides by punching and on two sides by embossing.

Die Ausführungsbeispiele in den 1 und 2 unterscheiden sich durch eine mäanderförmige Anbindung 13 in 1 des Kontaktlochs 5 an den Schalter 1, die in 2 ersetzt ist durch eine einfache Brücke 15. Die einfache Brücke 15 gemäß 2 genügt den Montageanforderungen, wenn mit keinen großen Toleranzabweichungen infolge von Herstellungstoleranzen oder Temperaturtoleranzen zu rechnen ist. Falls jedoch ein Risiko besteht, dass bei der Montage das Steckelement 7 das Loch 5 des Anschlusskontakts 3a nicht genau genug trifft, so schafft die mäanderförmige Anbindung 13 gemäß 1 einen Längenausgleich, indem das Loch 5 in der Ebene der Anschlusskontakte 3 etwas verschoben werden kann.The embodiments in the 1 and 2 differ by a meandering connection 13 in 1 of the contact hole 5 to the switch 1 , in the 2 is replaced by a simple bridge 15 , The simple bridge 15 according to 2 meets the mounting requirements, if no large tolerance deviations due to manufacturing tolerances or temperature tolerances can be expected. However, if there is a risk that during assembly, the plug element 7 the hole 5 of the connection contact 3a not exactly enough meets, so creates the meandering connection 13 according to 1 a length compensation by the hole 5 in the plane of the connection contacts 3 something can be moved.

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Claims (13)

Steckverbindung auf einem Stanzgitter für eine Platine oder Leiterplatte, wobei ein Anschlusskontakt eines Schalters – oder eines anderen elektrischen Bauteils – ein Loch oder eine Aufnahme oder eine Ausnehmung aufweist, und wobei ein zu dem Loch korrespondierendes Steckelement aus dem Stanzgitter gebogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbindung gefügt ist durch eine Presspassung eines rundlichen Lochs und eines vieleckigen gebogenen Steckelements, wobei ein diagonales Maß des Steckelements größer als der Lochdurchmesser ist.Plug connection on a punched grid for a circuit board or printed circuit board, wherein a terminal contact of a switch - or another electrical component - has a hole or a receptacle or a recess, and wherein a corresponding to the hole plug element is bent from the stamped grid, characterized in that the connector is joined by a press fit of a round hole and a polygonal bent plug element, wherein a diagonal dimension of the plug element is greater than the hole diameter. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch oder die Aufnahme oder die Ausnehmung des Anschlusskontakts kreisrund oder oval ist.Plug connection according to claim 1, characterized in that that the hole or the receptacle or the recess of the terminal is circular or oval. Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des gebogenen Steckelements rechteckig, bevorzugt quadratisch ist.Plug connection according to claim 1 or 2, characterized that the cross section of the bent plug element rectangular, preferably is square. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Steckelement mit Einführschrägen versehen ist, die durch Stanzen und/oder durch Prägen hergestellt sind.Plug connection according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the bent plug element provided with chamfers by punching and / or produced by stamping. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt eine mäanderförmige Verbindung des Lochs mit dem Schalter – oder dem sonstigen elektrischen Bauteil – aufweist.Plug connection according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the connection contact a meandering connection of the hole with the switch - or the other electrical component - has. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Steckelement aus einer Kupferlegierung wie beispielsweise Bronze oder Messing besteht.Plug connection according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the bent plug element made of a copper alloy such as bronze or brass consists. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Steckelement aus einer Eisenlegierung wie beispielsweise Stahl besteht.Plug connection according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the bent plug element consists of an iron alloy such as steel. Steckverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Steckelement aus einem metallisierten Kunststoff mit günstigem Kriechverhalten besteht.Plug connection according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the bent plug element from a metallized plastic with favorable creep behavior consists. Steckverbindung nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gelochte Anschlusskontakt aus dem gleichen Material besteht wie das gebogene Steckelement.Plug connection according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the perforated terminal contact made of the same material as the bent plug-in element. Steckverbindung nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gelochte Anschlusskontakt aus einem anderen Material besteht wie das gebogene Steckelement, beispielsweise aus einer Metall-Legierung oder aus einem metallisierten Kunststoff.Plug connection according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the perforated terminal contact is made of a different material than the bent plug element, for example, a metal alloy or a metallized Plastic. Verfahren zum Verbinden eines Stanzgitters für eine Platine oder Leiterplatte mit einem Schalter – oder einem anderen elektrischen Bauteil –, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Bohren oder Stanzen eines rundlichen oder ovalen Lochs in einen Anschlusskontakt des Schalters, – Biegen eines zu dem Loch korrespondierenden, vieleckigen Steckelements, dessen diagonales Maß größer ist als der Lochdurchmesser, und – Fügen einer Steckverbindung durch eine Presspassung des Lochs und des Steckelements.Method for connecting a punched grid for a circuit board or circuit board with a switch - or another electrical component -, marked through the following steps: - drilling or punching a round or oval hole in a terminal contact of the switch, - To bend a polygonal plug element corresponding to the hole, whose diagonal measure is greater than the hole diameter, and - Add a plug connection by a press fit of the hole and the plug element. Verfahren zum Herstellen einer Steckverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das gebogene Steckelement mittels Stanzen und/oder Prägen mit Einführschrägen versehen wird.Method for producing a connector according to Claim 11, characterized in that the bent plug element by punching and / or embossing with insertion bevels is provided. Verfahren zur Herstellung einer Steckverbindung nach den Ansprüchen 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anschlusskontakt eine mäanderförmige Verbindung des Lochs mit dem Schalter ausgestanzt ist.Method for producing a plug connection according to claims 11 or 12, characterized that in the terminal contact a meandering Connection of the hole with the switch is punched out.
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