DE102010033079A1 - Electrical press contact used in engine compartment of vehicle, has contact leg whose outer surface is formed with stamped recess/projection starting from largest diameter portion in circular portion of insertion zone, to form undercut - Google Patents

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    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board

Abstract

The press contact has three portions formed of same material and connected mutually. The first portion is an insertion zone for insertion of the press contact into a plated through-hole of circuit board, the second portion is a solid region, and the third portion is formed for continuously connecting the terminals of punching lattice, bus-bar, pin contact, or spring contact. The outer surface (6) of contact leg (5) is formed with stamped recesses (7) or projections starting from the largest diameter portion in circular portion of insertion zone to form undercut (8).

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Einpresskontakt zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder Signalen gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical press-fit contact for the transmission of electrical current and / or signals according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Ein gattungsgemäßer Einpresskontakt ist aus der DE 198 31 672 B4 vorbekannt. Der dort offenbarte Einpresskontakt besitzt einen Einpressabschnitt, mit welchem der Einpresskontakt in leitverbindende elastisch vorgespannte Anlage an die Innenwandung eines Loches einer Leiterplatte tritt. Die Aufbringung der Kraft, um einen Einpresskontakt in das durchkontaktierte Loch einer Leiterplatte hineinzudrücken, erfolgt durch axiale Beaufschlagung auf eine Einpressschulter. Hierbei hat sich die im Stand der Technik genutzte bauchige oder schräge Form des Kontaktes bis zum Erreichen seines größten Hüllkreisdurchmessers als vorteilhaft für das Erzielen möglichst geringer Eindrückkräfte erwiesen. Derartige Einpresskontakte dienen zur Herstellung von lötfreien elektrischen Verbindungen gemäß DIN EN 60352-5 und sind in Längsrichtung vom Einpressende mit einem einstückig verbundenen Steckerende oder Stanzgitter ausgebildet.A generic pressfit is from the DE 198 31 672 B4 previously known. The press-in contact disclosed therein has a press-in section, with which the press-in contact enters into an electrically elastic preloaded contact on the inner wall of a hole of a printed circuit board. The application of the force to push a press-fit into the plated-through hole of a printed circuit board is effected by axial loading on a press-in shoulder. In this case, the bulbous or oblique shape of the contact used in the prior art has proven to be advantageous for achieving the lowest possible indentation forces until it reaches its largest enveloping circle diameter. Such press-fit contacts are used to produce solderless electrical connections according to DIN EN 60352-5 and are longitudinally formed by Einpressende with an integrally connected plug end or stamped grid.

Um die Leiterplatte und deren Durchkontaktierung und insbesondere deren Innenleiterbahnen beim Einpressen nicht zu beschädigen ist es sinnvoll, dass der Einpresskontakt elastisch ausgelegt ist, und möglichst mit geringer Kraft auf die Lochwandung drückt. Um dieses zu erreichen, ist eine geringe Normalkraft der an der Lochwandung anliegenden Schenkel der Einpresskontakte anzustreben. Die erforderliche Ausdrückkraft der Einpresskontakte aus der Leiterplattenlochung muss jedoch aus Stabilitätsgründen, insbesondere bei freistehenden Kontakten, relativ hoch sein. Diese qualitätswichtige Forderung ist jedoch bei Leiterplattenendlochdurchmessern unter 1,00 mm und bei Materialdicken der Einpresskontakte unter 0,60 mm nicht erreichbar, insbesondere wenn die Normalkraft der Schenkel der Einpresskontakte gering ist. Eine geringe Ausdrückkraft oder auch Haltekraft ist auch bei Vibrationsbeanspruchungen, wie sie bei automotiven Anwendungen im Motorraum auftreten, nachteilig, da die Kontakte sich lockern und dadurch der Übergangswiderstand sich erhöht. Eine derartige Beschädigung kann zum Totalausfall der elektrischen Verbindung führen.In order not to damage the printed circuit board and its plated through-hole and in particular its inner conductor tracks during pressing in, it makes sense that the press-in contact is designed to be elastic, and if possible presses with little force on the hole wall. To achieve this, a low normal force of the voltage applied to the hole wall legs of the press-fit contacts should be sought. However, the necessary ejection force of the press-in contacts from the PCB holes must be relatively high for reasons of stability, especially for free-standing contacts. However, this quality-important requirement is not achievable with PCB end hole diameters below 1.00 mm and with material thicknesses of the press-fit contacts below 0.60 mm, especially if the normal force of the legs of the press-fit contacts is low. A low squeezing force or holding force is also at vibration stresses, such as occur in automotive applications in the engine compartment, disadvantageous because the contacts loosen and thereby the contact resistance increases. Such damage can lead to total failure of the electrical connection.

In einer aus DE 35 37 164 C1 bekannten Erfindung wurde eine Erhöhung der Ausdrückkräfte durch das Erzeugen mehrerer Kontaktpunkte und Hinterschnitte in Form einer Wellenkontur erreicht. Dadurch entstehen mehrere über die Länge des Kontaktes verteilte Kontaktpunkte, die die Ausdrückkräfte erhöhen. Zusätzlich fließen geringe Anteile der Durchkontaktierung des Leiterplattenloches in die Hohlräume der Wellenkontur zurück. Nachteilig bei dieser Ausgestaltung ist, dass das Eindrücken des Kontaktes in die Leiterplatte durch das Wegfallen oder Reduzieren des zuvor beschriebenen schrägen oder bauchigen Bereichs bis zum Erreichen des größten Hüllkreisdurchmessers des Kontaktes erschwert wird. Nachteilig ist weiterhin, dass durch das Vorhandensein mehrerer Kontaktpunkte über die Kontaktlänge die Gesamtnormalkraft des Kontaktes hoch ausfallen muss, um den zum Erreichen geringer Übergangswiderstände nötigen Kontaktdruck pro Kontaktpunkt zu erzeugen.In one DE 35 37 164 C1 Known invention has been achieved an increase in the Ausdrückkräfte by generating a plurality of contact points and undercuts in the form of a wave contour. This results in multiple distributed over the length of the contact contact points that increase the Ausdrückkräfte. In addition, small portions of the feedthrough of the PCB hole flow back into the cavities of the wave contour. A disadvantage of this embodiment is that the depression of the contact in the circuit board by eliminating or reducing the previously described oblique or bulbous area is difficult to reach the largest enveloping circle diameter of the contact. A further disadvantage is that due to the presence of a plurality of contact points over the contact length, the total normal force of the contact must be high in order to generate the contact pressure necessary for achieving low contact resistances per contact point.

Aufgabenstellungtask

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, den elastischen Bereich des Einpresskontaktes derartig zu verändern, dass die Normalkraft der Kontaktschenkel des Einpresskontaktes relativ gering ist und der bauchige oder schräge Bereich bis zum Erreichen des größten Hüllkreisdurchmessers des Kontaktes erhalten bleibt, wodurch geringe Eindrückkräfte entstehen, die beim Ausdrücken des Einpresskontaktes entstehenden Ausdrückkräfte oder Haltekräfte aber relativ hoch sind. Des Weiteren darf die Durchkontaktierung der Leiterplatte nicht beschädigt werden, und der Übergangswiderstand muss möglichst gering sein.The invention is therefore based on the object to change the elastic region of the press-in contact such that the normal force of the contact legs of the press-in contact is relatively low and the bulbous or oblique region is maintained until reaching the largest Hüllkreisdurchmessers the contact, creating low Eindrückkräfte, but the expressing forces or holding forces arising when expressing the press-fit contact are relatively high. Furthermore, the through-connection of the printed circuit board must not be damaged, and the contact resistance must be as low as possible.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.The problem is solved by the invention defined in claim 1. The dependent claims represent advantageous developments of the invention.

Wesentlich ist, dass in die nach außen gewölbten Kontaktschenkel des Einpresskontaktes durch druckbeaufschlagtes Verformen Vertiefungen eingebracht werden, deren Anfangsbereiche oberhalb des größten Hüllkreisdurchmessers des Einpresskontaktes liegen und Hinterschneidungen bilden, die sich in den jeweiligen Außenradien der Kontaktschenkel befinden. Beim Eindrücken fließt Material der Durchkontaktierung um die Kante der Hinterschneidung und wirkt hemmend auf die Ausdrückkraft, die dadurch erhöht wird. Durch die Lage der Hinterschneidungen oberhalb des größten Hüllkreisdurchmessers ist bedingt durch die Außenwölbung der Kontaktschenkel der Hüllkreisdurchmesser im Bereich der Hinterschneidungen kleiner und stellt beim Eindrücken keine Beeinträchtigung des gewünschten Gleiteffektes dar, da die Hinterschneidung im Schatten des größten Hüllkreisdurchmessers liegt.It is essential that in the outwardly curved contact legs of the press-in contact depressions are introduced by pressurized deformation whose initial ranges are above the largest Hüllkreisdurchmessers the press-fit and undercuts that are located in the respective outer radii of the contact legs. When pressed, material of the via flows around the edge of the undercut and inhibits the squeezing force, which is thereby increased. Due to the position of the undercuts above the largest Hüllkreisdurchmessers is caused by the outer curvature of the contact legs of the envelope circle diameter in the undercuts smaller and represents when impressing no impairment of the desired sliding effect, since the undercut lies in the shadow of the largest Hüllkreisdurchmessers.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden anstatt der oder zusätzlich zu den Vertiefungen Erhöhungen eingebracht, hinter denen sich ebenfalls Hinterschneidungen bilden, die Hohlräume für das die Kante umfließende Material der Durchkontaktierung bilden. Wesentlich für dieses Ausführungsbeispiel ist, dass der Hüllkreisdurchmesser der Erhöhungen kleiner ist, als der größte Hüllkreisdurchmesser des Einpresskontaktes.In a further embodiment, elevations are introduced instead of or in addition to the recesses, behind which also undercuts form, the cavities for the material flowing around the edge of the Forming via. Essential for this embodiment is that the enveloping circle diameter of the elevations is smaller than the largest enveloping circle diameter of the press-fit.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:

1 eine dreidimensionale Ansicht eines Einpresskontaktes entsprechend dem Stand der Technik. 1 a three-dimensional view of a press-in contact according to the prior art.

2 eine dreidimensionale Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 2 a three-dimensional view of a first embodiment of a press-in contact according to the invention.

3 eine zweidimensionale Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 3 a two-dimensional view of a first embodiment of a press-fit contact according to the invention.

4 eine zweidimensionale Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 4 a two-dimensional side view of a first embodiment of a press-in contact according to the invention.

5 einen zweidimensionalen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 5 a two-dimensional cross-section of a first embodiment of a press-fit contact according to the invention.

6 einen zweidimensionalen Querschnitt entsprechend dem Stand der Technik. 6 a two-dimensional cross-section according to the prior art.

7 einen zweidimensionalen Querschnitt einer zweiten Variante des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 7 a two-dimensional cross-section of a second variant of the first embodiment of a press-in contact according to the invention.

8 einen zweidimensionalen Querschnitt einer dritten Variante des ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 8th a two-dimensional cross-section of a third variant of the first embodiment of a press-in contact according to the invention.

9 eine dreidimensionale Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 9 a three-dimensional view of a second embodiment of a press-in contact according to the invention.

10 eine zweidimensionale Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 10 a two-dimensional view of a second embodiment of a press-in contact according to the invention.

11 eine zweidimensionale Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes. 11 a two-dimensional side view of a second embodiment of a press-in contact according to the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden, ausgehend von einem in der 1 dargestellten beispielhaftem Stand der Technik, welcher aus einer elastischen Einpresszone 1 und damit materialeinheitlich verbundenem massivem Bereich 2 und einem weiteren materialeinheitlich verbundenem Anschlussbereich 3 besteht, näher erläutert.The invention is described below, starting from a in the 1 illustrated exemplary prior art, which consists of an elastic press-fit zone 1 and thus solid material connected solid area 2 and a further material-uniformly connected connection area 3 exists, explained in more detail.

Der erfindungsgemäße Einpresskontakt besitzt ebenfalls eine elastische Einpresszone 1, einen damit materialeinheitlich verbundenen Anschlussbereich 3 und einen materialeinheitlich verbundenen massiven Bereich 2.The press-fit invention also has an elastic press-fit 1 , a connection area connected with the same material 3 and a materially connected solid area 2 ,

Die erfindungsgemäße Einpresszone 1 wird durch zwei durch einen Längsschlitz 4 voneinander beabstandete, in ihrem mittleren Bereich nach außen gewölbte Kontaktschenkel 5 ausgebildet, die in ihren Außenradien 6 mit durch. Druckbeaufschlagung erzeugte Vertiefungen 7 und/oder Erhöhungen 14 versehen sind.The press-fit zone according to the invention 1 is through two through a longitudinal slot 4 spaced apart, in its central region outwardly curved contact legs 5 trained in their outer radii 6 with through. Pressurization generated pits 7 and / or increases 14 are provided.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 3537164 C1 [0004] DE 3537164 C1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN EN 60352-5 [0002] DIN EN 60352-5 [0002]

Claims (8)

Elektrischer Einpresskontakt mit einem ersten Abschnitt (1), einem zweiten Abschnitt (2) und einem dritten Abschnitt (3), wobei der erste Abschnitt (1) eine Einpresszone zum Einpressen in ein durchkontaktiertes Loch einer Leiterplatte bildet, der zweite Abschnitt (2) einen massiven Bereich und der dritte Abschnitt (3) einen zum fortführenden Anschluss eines Stanzgitters und/oder einer Stromschiene und/oder eines Stiftkontaktes und/oder eines Federkontaktes bildet, die drei Abschnitte materialeinheitlich miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenradien (6) der Kontaktschenkel (5) mit eingeprägten Vertiefungen (7) und/oder Erhöhungen (14) versehen sind, dass die eingeprägten Vertiefungen (7) und/oder Erhöhungen (14) oberhalb des größten Hüllkreisdurchmessers (HD) der Einpresszone (1) beginnen und eine Hinterschneidung (8) bilden.Electrical press-fit contact with a first section ( 1 ), a second section ( 2 ) and a third section ( 3 ), the first section ( 1 ) forms a press-fit zone for pressing into a plated-through hole of a printed circuit board, the second section (FIG. 2 ) a massive area and the third section ( 3 ) forms a continuous connection of a stamped grid and / or a bus bar and / or a pin contact and / or a spring contact, the three sections are materially connected to each other, characterized in that the outer radii ( 6 ) the contact leg ( 5 ) with embossed depressions ( 7 ) and / or increases ( 14 ) are provided that the embossed depressions ( 7 ) and / or increases ( 14 ) above the largest enveloping circle diameter (HD) of the press-in zone (FIG. 1 ) and an undercut ( 8th ) form. Elektrischer Einpresskontakt nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine eingeprägte Vertiefung (7) eine radiusförmige Außenkontur (9) bildet und mit der der Hinterschneidung (8) gegenüberliegendenden Aussenkontur (9) der Kontaktschenkel (5) ausläuft.Electrical press-fit contact according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that at least one impressed recess ( 7 ) a radius-shaped outer contour ( 9 ) and with the undercut ( 8th ) opposite outer contour ( 9 ) the contact leg ( 5 ) expires. Elektrischer Einpresskontakt nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine eingeprägte Vertiefung (7) eine 45 Grad schräg verlaufende Außenkontur (10) bildet und mit der der Hinterschneidung (8) gegenüberliegendenden Aussenkontur (9) der Kontaktschenkel (5) ausläuft.Electrical press-fit contact according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one embossed recess ( 7 ) a 45 degree oblique outer contour ( 10 ) and with the undercut ( 8th ) opposite outer contour ( 9 ) the contact leg ( 5 ) expires. Elektrischer Einpresskontakt nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine eingeprägte Vertiefung (7) eine zweiseitige Außenkontur (11) bildet und mit der der Hinterschneidung (8) gegenüberliegendenden Aussenkontur (9) der Kontaktschenkel (5) ausläuft.Electrical press-fit contact according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one embossed recess ( 7 ) a two-sided outer contour ( 11 ) and with the undercut ( 8th ) opposite outer contour ( 9 ) the contact leg ( 5 ) expires. Elektrischer Einpresskontakt nach einem oder mehreren der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidung (8) durch mindestens eine aufgebrachte Erhöhung (14) erzeugt wird.Electrical press-fit contact according to one or more of the preceding claims, characterized in that the undercut ( 8th ) by at least one applied increase ( 14 ) is produced. Elektrischer Einpresskontakt nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktschenkel (5) mit mindestens einer eingeprägten Vertiefung (7) und/oder Erhöhung (14) versehen ist.Electrical press-fit contact according to one or more of the preceding claims, characterized in that each contact leg ( 5 ) with at least one impressed depression ( 7 ) and / or increase ( 14 ) is provided. Elektrischer Einpresskontakt nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktschenkel (5) mit mindestens einer eingeprägten Vertiefung (7) und/oder Erhöhung (14) versehen ist.Electrical press-fit contact according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one contact leg ( 5 ) with at least one impressed depression ( 7 ) and / or increase ( 14 ) is provided. Elektrischer Einpresskontakt nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Längsschlitz (4) des Einpresskontaktes (1) eine durch druckbeaufschlagte Verformung erzeugte Zone (12) enthält, deren Materialdicke geringer ist als die des Einpresskontaktes (1), deren bogenförmige Grenze (13) zum Außenflanschbereich geringer gekrümmt ist als die Wölbung der Kontaktschenkel (5).Electrical press-fit contact according to one or more of the preceding claims, characterized in that the longitudinal slot ( 4 ) of the press-fit contact ( 1 ) a zone created by pressurized deformation ( 12 ) whose material thickness is less than that of the press-fit ( 1 ) whose arcuate boundary ( 13 ) to the outer flange is less curved than the curvature of the contact legs ( 5 ).
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