DE102010024526A1 - Press-in contact for pressing into hole of printed circuit board to connect electrical components with board, has insertion portion comprising middle portion with embossed zone that completely extends around slot - Google Patents

Press-in contact for pressing into hole of printed circuit board to connect electrical components with board, has insertion portion comprising middle portion with embossed zone that completely extends around slot Download PDF

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Abstract

The contact (10) has an insertion portion (12) extending from a front end to a rear end of the insertion portion and comprising front and rear portions between which a middle portion is provided. The middle portion is formed by two outwardly curved side pieces (24, 26) that are separated by a slot (20) extending along longitudinal direction of the insertion portion, where maximum thickness of the front-, rear- and middle portions is same. The middle portion comprises an embossed zone (22) completely extending around the slot.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einpresskontakt zum Einpressen in ein Loch einer Leiterplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a press-in contact for pressing into a hole of a printed circuit board according to the preamble of claim 1.

In der Technik sind sogenannte Einpresskontakte weit verbreitet. Sie dienen dazu, elektrische Bauteile dauerhaft mit einer Leiterplatte sowohl elektrisch als auch mechanisch zu verbinden. Ein solcher Einpresskontakt weist einen Einpressabschnitt auf, welcher unter mechanischer Verformung desselben in ein durchkontaktiertes Loch einer Leiterplatte eingepresst werden kann. Meist trägt ein elektrisches Bauteil eine Vielzahl solcher Einpresskontakte, welche bei Montage des Bauteils an die Leiterplatte gleichzeitig und parallel zueinander in Löcher der Leiterplatte unter Aufbringung einer entsprechend hohen Kraft eingepresst werden. Häufig sind solche Einpresskontakte als sogenannte needle-eye-Einpresskontakte ausgebildet, bei denen der Einpressabschnitt einen sich in Längsrichtung – also in Axialrichtung – erstreckenden Schlitz aufweist, welcher zwei Schenkel voneinander trennt. Die Schenkel sind nach außen gewölbt, so dass der Einpressabschnitt in einem Mittelabschnitt eine doppelkonvexe Außenkontur hat. Ein solcher Einpresskontakt ist beispielsweise in folgenden Druckschriften beschrieben: DE 196 09 425 A1 und EP 234 235 A1 .In the art, so-called press-fit contacts are widely used. They serve to permanently connect electrical components to a printed circuit board both electrically and mechanically. Such a press-fit has a press-in, which can be pressed with mechanical deformation of the same in a plated-through hole of a printed circuit board. In most cases carries an electrical component a plurality of such press-in contacts, which are pressed during assembly of the component to the circuit board at the same time and parallel to each other in holes of the circuit board with the application of a correspondingly high force. Frequently, such press-in contacts are designed as so-called needle-eye press-in contacts, in which the press-in section has a slot extending in the longitudinal direction-that is to say in the axial direction-which separates two limbs from one another. The legs are curved outwards, so that the press-in section has a double-convex outer contour in a middle section. Such a press-in contact is described, for example, in the following publications: DE 196 09 425 A1 and EP 234 235 A1 ,

Die gattungsbildende DE 198 31 672 B4 zeigt einen derzeit gebräuchlichen Einpresskontakt. Dieser weist eine eingeprägte Zone auf, in der die Dicke des Einpressabschnittes durch mechanische Verformungen reduziert ist. Diese eingeprägte Zone erstreckt sich vom Schlitz in die Schenkel, so dass ein Teil der Ränder der Schenkel auf der Schlitzseite eine reduzierte Dicke hat. Die eingeprägte Zone erstreckt sich über ein gewisse Länge des Schlitzes. In jedem Schenkel liegt ein Abschnitt dieser eingeprägten Zone, diese Abschnitte haben im Wesentlichen die Form von Kreisabschnitten. Durch die in der DE 198 31 672 B4 beschriebene Formgebung und insbesondere durch die eingeprägte Zone wird erreicht, dass der Einpressabschnitt Zonen unterschiedlicher Härte aufweist, nämlich einen weicheren Abschnitt im vorderen Bereich, einen härteren Abschnitt im mittleren Bereich und einen weiteren weicheren Abschnitt im hinteren Bereich.The generic DE 198 31 672 B4 shows a currently used press-fit. This has an embossed zone in which the thickness of the press-in section is reduced by mechanical deformations. This embossed zone extends from the slot in the legs, so that a part of the edges of the legs on the slot side has a reduced thickness. The embossed zone extends over a certain length of the slot. In each leg lies a portion of this embossed zone, these sections have substantially the shape of circular sections. By in the DE 198 31 672 B4 described shaping and in particular by the embossed zone is achieved in that the press-in section zones of different hardness, namely a softer section in the front region, a harder section in the middle region and another softer section in the rear region.

Bei sogenannten needle-eye-Einpresskontakten gibt es grundsätzlich das Problem, dass aufgrund der Schwächung des Einpressabschnittes durch den Schlitz eine gewisse Gefahr besteht, dass der Einpressabschnitt unter ungünstigen Umständen reißt. Dies kann insbesondere beim Einpressen in sehr dicke Leiterplatten geschehen. Dieses Problem besteht in gewissem Maße auch beim gattungsbildenden Einpresskontakt.In so-called needle-eye press-in contacts, there is basically the problem that due to the weakening of the press-fit section through the slot there is a certain risk that the press-fit section ruptures under unfavorable circumstances. This can happen especially when pressed into very thick PCBs. To a certain extent, this problem also exists with the generic press-fit contact.

Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Einpresskontakt dahingehend zu verbessern, dass die Gefahr, dass der Einpressabschnitt beim Einpressen unter ungünstigen Umständen reißt, verringert wird.On this basis, the present invention has the object to improve a generic press-in contact to the effect that the risk that the press-in section ruptures during pressing in unfavorable circumstances, is reduced.

Diese Aufgabe wird durch einen Einpresskontakt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a press-fit with the features of claim 1.

Beim erfindungsgemäßen Einpresskontakt erstreckt sich die eingeprägte Zone vollständig um den Schlitz oder mit anderen Worten: Der Schlitz wird von der eingeprägten Zone vollständig umlaufen, so dass sich eine durchgehende eingeprägte Zone ergibt, die nicht in Abschnitte zerfällt. Hierdurch ergibt sich zwar weiterhin ein Einpressabschnitt mit drei Bereichen, nämlich einem härteren Bereich in der Mitte und sich auf beiden Seiten des härteren Bereichs anschließenden weichen Bereichen, der Übergang zwischen diesen Bereichen ist jedoch etwas sanfter, woraus sich insgesamt eine höhere Flexibilität des Einpressabschnittes und somit eine verringerte Bruchneigung ergibt. Dadurch, dass die eingeprägte Zone keine Grenze hat, ergibt sich auch keine ausgeprägte, unerwünschte „Sollbruchstelle”, an der ein Riss bevorzugt seinen Ausgangspunkt nimmt. Weiterhin bildet die umlaufende eingeprägte Zone einen gewissen „Schutz” für den Schlitz.In the press-in contact according to the invention, the embossed zone extends completely around the slot or in other words: the slot is completely circumscribed by the embossed zone, resulting in a continuous embossed zone which does not break into sections. Although this results in a further Einpressabschnitt with three areas, namely a harder area in the middle and on both sides of the harder area subsequent soft areas, the transition between these areas is somewhat gentler, resulting in a higher overall flexibility of the press-fit and thus results in a reduced tendency to fracture. The fact that the embossed zone has no limit, there is no pronounced, undesirable "breaking point" at which a crack preferably takes its starting point. Furthermore, the circumferential embossed zone forms a certain "protection" for the slot.

In einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 erstreckt sich der Schlitz über den Mittelabschnitt, welcher durch die beiden Schenkel gebildet wird, hinaus in einen hinteren Abschnitt des Einpressabschnittes. Auch diese Maßnahme unterstützt die Erhöhung der Flexibilität und trägt so zur Minderung der Bruchgefahr bei.In a preferred embodiment according to claim 2, the slot extends beyond the central portion formed by the two legs out into a rear portion of the press-fit portion. This measure also supports the increase in flexibility and thus contributes to the reduction of the risk of breakage.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the further subclaims.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the figures. Hereby show:

1 einen Einpresskontakt in einer Draufsicht, 1 a press-in contact in a plan view,

2 den Einpresskontakt aus 1 aus Blickrichtung R, 2 the press-in contact 1 from the direction R,

3 einen Schnitt entlang der Schnittebene A-A aus 1, 3 a section along the cutting plane AA 1 .

4 einen Schnitt entlang der Schnittebene B-B aus 1 und 4 a section along the section plane BB 1 and

5 den Einpresskontakt aus 1 in einer vergrößerten Darstellung. 5 the press-in contact 1 in an enlarged view.

Da alle fünf Figuren denselben Einpresskontakt zeigen, wird im Folgenden auf alle Figuren Bezug genommen. Since all five figures show the same press-in contact, reference will be made to all figures below.

Der dargestellte Einpresskontakt 10 weist zwei Abschnitte auf, nämlich eine Schulter 11 und einen Einpressabschnitt 12, welcher sich von der Schulter 11 in einer ersten Richtung, welche als Axialrichtung bezeichnet wird, erstreckt. In der Regel erstreckt sich von der Schulter 11 in entgegengesetzter Axialrichtung zum Einpressabschnitt 12 ein weiterer Kontaktabschnitt, welcher für die vorliegende Erfindung jedoch keine Rolle spielt und deshalb nicht dargestellt ist.The illustrated press-fit contact 10 has two sections, namely a shoulder 11 and a press-fit section 12 which is from the shoulder 11 in a first direction, which is referred to as the axial direction extends. As a rule, extends from the shoulder 11 in the opposite axial direction to the press-in section 12 another contact section, which, however, does not matter for the present invention and is therefore not shown.

Es wird zunächst kurz der grundsätzliche Aufbau des Einpressabschnitts 12 dargestellt, welcher in weiten Teilen dem Aufbau des Einpressabschnittes der DE 198 31 672 B4 entspricht. Auch die Herstellungsweise entspricht der Herstellungsweise des aus der DE 198 31 672 B4 bekannten Einpressabschnitts, so dass auf diese Schrift hiermit explizit Bezug genommen wird, insbesondere auch hinsichtlich des Herstellungsverfahrens.It will first briefly the basic structure of the press-fit 12 represented, which in large parts the structure of the press-in section of the DE 198 31 672 B4 equivalent. The method of production corresponds to the method of production of the DE 198 31 672 B4 known Einpressabschnitts, so that this document is hereby incorporated by reference, especially with regard to the manufacturing process.

Der Einpressabschnitt 12 weist, wie dies insbesondere in 5 dargestellt ist, drei Abschnitte auf, nämlich einen vorderen Abschnitt 14, einen Mittelabschnitt 16 und einen hinteren Abschnitt 18. Der Mittelabschnitt 16 wird durch zwei Schenkel 24, 26 gebildet, welche jeweils einen konvexen äußeren Rand 24a, 26a haben, so dass der Mittelabschnitt 16 durch eine doppelkonvexe Außenkontur gekennzeichnet ist. Die beiden Schenkel 24, 26 werden von einem sich in Axialrichtung erstreckenden Schlitz 20 getrennt. Dieser Schlitz 20 erstreckt sich vom Übergang zwischen vorderem Abschnitt 14 und Mittelabschnitt 16 durch den gesamten Mittelabschnitt 16 bis in den hinteren Abschnitt 18 hinein. Somit weist der Schlitz 20 einen Hauptabschnitt 20a auf, welcher im Mittelabschnitt 16 des Einpressabschnittes 12 liegt, und einen Erweiterungsabschnitt 20b, welcher im hinteren Abschnitt 18 des Einpressabschnittes 12 liegt. Zwischen dem Hauptabschnitt 20a und dem Erweiterungsabschnitt 20b befindet sich eine Einschnürung 20c, so dass der Schlitz 20 eine Art „Schlüssellochform” aufweist. Aufgrund des Vorhandenseins des Erweiterungsabschnittes 20b im hinteren Abschnitt 18 ist die Außenkontur dieses hinteren Abschnitts 18 leicht doppel-konvex. Wie man der 5 entnehmen kann, erstreckt sich der Erweiterungsabschnitt 20b etwa über die Hälfte der Länge des hinteren Abschnitts 18.The press-fit section 12 points, as this particular in 5 is shown, three sections, namely a front portion 14 , a middle section 16 and a back section 18 , The middle section 16 is through two thighs 24 . 26 formed, each having a convex outer edge 24a . 26a have, so the middle section 16 is characterized by a doppelkonvexe outer contour. The two thighs 24 . 26 are from an axially extending slot 20 separated. This slot 20 extends from the transition between front section 14 and middle section 16 through the entire middle section 16 until the back section 18 into it. Thus, the slot points 20 a main section 20a on, which in the middle section 16 of the press-in section 12 is located, and an extension section 20b , which is in the back section 18 of the press-in section 12 lies. Between the main section 20a and the extension section 20b there is a constriction 20c so that the slot 20 has a kind of "keyhole shape". Due to the presence of the extension section 20b in the back section 18 is the outer contour of this rear section 18 slightly double convex. How to get the 5 can be removed, the extension section extends 20b about half the length of the back section 18 ,

Wie man insbesondere den 2, 3 und 4 entnimmt, ist die maximale Dicke dmax des Einpresskontaktes 10 und insbesondere des Einpressabschnitts 12 über die gesamte Länge im Wesentlichen gleich, so dass der Einpressabschnitt 12 zwei im Wesentlichen ebene, zueinander parallele Oberflächen hat, welche hier – etwas willkürlich – als Oberseite 12a und Unterseite 12b bezeichnet werden. Wie man den 2 und 3 entnimmt, erstreckt sich sowohl in die Oberseite als auch in die Unterseite eine den Schlitz 20 umlaufende eingeprägte Zone 22. Dort wo die Grenze zwischen der eingeprägten Zone 22 und dem Schlitz 20 liegen, hat der Einpressabschnitt 12 seine minimale Dicke dmin. Hierbei gilt: dmin ≅ 0,8·dmax How to particular the 2 . 3 and 4 takes, is the maximum thickness d max of the press-fit 10 and in particular of the press-in section 12 over the entire length substantially the same, so that the press-in section 12 has two substantially planar, mutually parallel surfaces, which here - somewhat arbitrarily - as the top 12a and bottom 12b be designated. How to do that 2 and 3 takes, extends in both the top and in the bottom of a slot 20 circumferential embossed zone 22 , Where the boundary between the embossed zone 22 and the slot 20 lie, has the press-fit section 12 its minimum thickness d min . Where: d min ≅ 0.8 · d max

Die eingeprägte Zone 22 wird durch Druckbeaufschlagung eingeprägt, wobei dieses Einprägen den letzten Arbeitsschritt bei der Herstellung des Einpressabschnittes 12 bildet. Dieses Einprägen führt zu einer gewissen lokalen Verdichtung und Versteifung des Materials was zu erwünschten relativ hohen Feder- und damit Haltekräften führt. Diese Feder- und Haltekräfte sollen in der Mitte des Mittelabschnitts 16 am größten sein, so dass die eingeprägte Zone 22 dort auch ihre größte Breite b hat. Es ergibt sich somit eine über die Axialrichtung des Einpressabschnittes 12 unterschiedliche Härte, wobei sich die Härte über die axiale Länge nur relativ langsam ändert.The embossed zone 22 is impressed by pressurization, this impressing the last step in the production of the press-fit 12 forms. This impressing leads to a certain local compression and stiffening of the material which leads to desirable relatively high spring and thus holding forces. These spring and holding forces should in the middle of the middle section 16 be the largest, so that the embossed zone 22 there also has its largest width b. It thus results in an over the axial direction of the press-fit 12 different hardness, the hardness changes only relatively slowly over the axial length.

Wie bereits erwähnt, erstreckt sich die eingeprägte Zone 22 vollständig um den Schlitz herum, der Schlitz ist also von der eingeprägten Zone umgrenzt. Da in der eingeprägten Zone das Material des Einpressabschnitts verdichtet ist, bildet sich somit auch ein gewisser Schutz für den Schlitz aus, der einer am Rand des Schlitzes beginnenden Rißbildung entgegenwirkt.As already mentioned, the embossed zone extends 22 completely around the slot, so the slot is bounded by the embossed zone. Since the material of the press-in section is compressed in the embossed zone, a certain protection for the slit thus forms, which counteracts cracking beginning at the edge of the slit.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
EinpesskontaktEinpesskontakt
1212
Einpressabschnittpress-in
12a12a
Oberseitetop
12b12b
Unterseitebottom
1414
vorderer Abschnittfront section
1616
Mittelabschnittmidsection
1818
hinterer Abschnittrear section
2020
Schlitzslot
2222
eingeprägte Zoneembossed zone
24, 2624, 26
Schenkelleg
24a, 26a24a, 26a
konvexer äußerer Randconvex outer edge
dmax d max
maximale Dickemaximum thickness
dmin d min
minimale Dickeminimum thickness

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • EP 234235 A1 [0002] EP 234235 A1 [0002]
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Claims (3)

Einpresskontakt (10) zum Einpressen in ein Loch einer Leiterplatte, mit einem sich von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende erstreckenden Einpressabschnitt (12) mit einem vorderen Abschnitt (14), einem hinteren Abschnitt (18) und einem sich zwischen vorderem Abschnitt und hinterem Abschnitt befindenden Mittelabschnitt (16), wobei der Mittelabschnitt durch zwei nach außen gewölbte Schenkel (24, 26) gebildet wird, welche durch einen sich in Längsrichtung des Einpressabschnittes erstreckenden Schlitz (20) getrennt sind, wobei die maximale Dicke (dmax) von vorderem Abschnitt, hinterem Abschnitt und Mittelabschnitt im Wesentlichen gleich ist und wobei der Mittelabschnitt (16) benachbart zum Schlitz (20) eine durch druckbeaufschlagtes Verformen erzeugte eingeprägte Zone (22), in der die Dicke des Mittelabschnitts gegenüber der maximalen Dicke verringert ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die eingeprägte Zone (22) vollständig um den Schlitz (20) erstreckt.Press-fit contact ( 10 ) for pressing into a hole of a printed circuit board, with a press-in section (from a front end to a rear end) 12 ) with a front section ( 14 ), a rear section ( 18 ) and a middle section located between the front section and the rear section ( 16 ), wherein the middle section by two outwardly curved legs ( 24 . 26 ) formed by a slot extending in the longitudinal direction of the press-in section ( 20 ), wherein the maximum thickness (d max ) of the front portion, the rear portion and the middle portion is substantially equal, and wherein the middle portion ( 15 ) 16 ) adjacent to the slot ( 20 ) an embossed zone created by pressurized deformation ( 22 ), in which the thickness of the middle section is reduced compared to the maximum thickness, characterized in that the embossed zone ( 22 ) completely around the slot ( 20 ). Einpresskontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Schlitz (20) über den Mittelabschnitt (16) hinaus bis in den hinteren Abschnitt (18) erstreckt.Press-fit contact according to claim 1, characterized in that the slot ( 20 ) over the middle section ( 16 ) to the back section ( 18 ). Einpresskontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) der eingeprägten Zone (22) nicht konstant ist.Press-fit contact according to claim 1, characterized in that the width (b) of the embossed zone ( 22 ) is not constant.
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