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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen Einpresskontakt. Der Einpresskontakt weist einen Kontaktabschnitt und einen an den Kontaktabschnitt angeformten Einpressstift auf. Der Einpressstift weist einen rinnenförmigen Längsabschnitt auf, wobei der rinnenförmige Längsabschnitt ausgebildet ist, eine Innenwand eines zylinderförmigen Durchbruchs elektrisch zu kontaktieren und in dem Durchbruch insbesondere kraftschlüssig festzuhalten.
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Bei Einpresskontakten besteht das Problem, dass der Einpresskontakt sowohl mit einer möglichst geringen Einpresskraft in den Durchbruch eines Schaltungsträgers eingepresst werden soll, als auch den Schaltungsträger in dem Durchbruch gut elektrisch kontaktieren soll.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß weist der Längsabschnitt, insbesondere eine Einpresszone des Einpresskontakts, zwei jeweils federnd ausgebildete Federschenkel auf, welche jeweils eine Rundung aufweisen. Die Federschenkel sind jeweils ausgebildet, beim Eingepresstwerden in den Durchbruch einen Krümmungsradius der Rundung zu verkleinern. Bevorzugt sind die Federschenkel jeweils ausgebildet, den Krümmungsradius der Rundung einem Krümmungsradius des zylinderförmigen Durchbruchs anzupassen. So kann der Federschenkel vorteilhaft die Innenwand des Durchbruchs auf einem möglichst großen Flächenbereich elektrisch kontaktieren und sich so gleichmäßig an die Innenwand anschmiegen.
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Weiter vorteilhaft kann durch die Federeigenschaft, und so die Eigenschaft, sich quasi unter Verkleinerung des Krümmungsradius der Rundung radial nach innen einzurollen, eine Einpresskraft beim Eingepresstwerden klein gehalten sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der rinnenförmige Längsabschnitt ausgebildet, entlang eines Umfangsabschnitts die Innenwand entlang eines ununterbrochenen Bogens, insbesondere Kreisbogens, zu kontaktieren. Vorteilhaft kann der rinnenförmige Längsabschnitt, welcher beispielsweise U-förmig ausgebildet ist, sodass die Federschenkel jeweils einen U-Schenkel der U-Form bilden, so entlang des Umfangsabschnitts eine Federspannung erzeugen, welche ausgebildet ist, die Federschenkel an die Innenwand anzuschmiegen, und so die Rundung der Federschenkel an die Rundung der Innenwand des Durchbruchs anzupassen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der zuvor erwähnte ununterbrochene Bogen wenigstens die Hälfte eines Umfangs der Innenwand. So kann die Innenwand – verglichen mit Einpressstiften, welche ausgebildet sind, in die Innenwand einzuschneiden – großflächig kontaktiert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Federschenkel wenigstens einen – bevorzugt an einer Innenwand des rinnenförmigen Längsabschnitts – abgewinkelten Endabschnitt auf, welcher ausgebildet ist, beim Eingepresstwerden einen Winkel zu dem Federschenkel zu verkleinern. Durch den Endabschnitt kann so vorteilhaft ein Federarm gebildet sein, welcher das zuvor erwähnte Anschmiegen an die Innenwand, und so auch das Einrollen des Federschenkels, erleichtern kann. Die Abwinkelung ist bevorzugt durch eine sich entlang der Längsachse des Einpressstifts erstreckenden Rinne oder Vertiefung gebildet. Der so abgewinkelte Abschnitt kann so unter Verkleinerung seines Winkels zum benachbarten Abschnitt, insbesondere Umfangsabschnitt weiter radial nach innen abwinkelnd einfedern.
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Der rinnenförmige Längsabschnitt wird im Folgenden auch Rinne genannt. Die Rinne erstreckt sich entlang einer Längsachse des Einpressstifts.
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Bevorzugt ist der Endabschnitt im Bereich einer Innenwand abgewinkelt, sodass die auf dem Längsabschnitt gebildete Rinne an der Innenwand im Querschnitt eine Art Ausnehmung oder einen Winkel aufweist, welcher durch den zuvor erwähnten Federarm und den Federschenkel gebildet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind eine Schenkellänge und eine Länge des Endabschnitts derart ausgebildet, dass der Einpresskontakt in Durchbrüche mit zueinander verschiedenen Durchmessern eingepresst werden kann. Vorteilhaft kann der Längsabschnitt sich so an Innenwände von Durchbrüchen mit zueinander verschiedenen Durchmessern glatt anschmiegen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Federschenkel wenigstens zwei abgewinkelte Abschnitte auf, wobei ein Abschnitt der abgewinkelten Abschnitte den zuvor erwähnten Endabschnitt bildet. So kann der Federschenkel ausgebildet sein, sich an zylinderförmige Durchbrüche mit zueinander verschiedenen Durchmessern entlang eines ununterbrochenen Bogens anzuschmiegen.
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Die Rinne weist bevorzugt eine im Querschnitt bogenförmige Außenwand, im Folgenden auch Mantelfläche genannt auf, und eine im Querschnitt vieleckig ausgebildete Innenwand. Bevorzugt bildet die Innenwand – weiter bevorzugt wenigstens auf dem rinnenförmigen Längsabschnitt des Einpresskontakts – im Querschnitt einen Teil eines Polygons, insbesondere Polygon-Kurvenzuges.
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Die Rinne weist bevorzugt einen Rinnenboden auf, an den die Federschenkel angeformt sind. Die Rinne kann so die vorab beschriebene U-Form ausbilden.
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Der rinnenförmige Längsabschnitt weist bevorzugt entlang der Längsachse einen Einlaufbereich, einen Kontaktbereich und einen Auslaufbereich auf, wobei der Einlaufbereich und der Auslaufbereich den Kontaktbereich zwischeneinander einschließen.
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Bevorzugt weist der Rinnenboden entlang einer Längsachse des Einpressstifts von dem Kontaktbereich abweisend eine zunehmende Bodendicke auf. Dadurch kann eine Einpresskraft entlang der Längserstreckung des Einpressstifts beim Einpressen vorteilhaft zunehmen.
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Bevorzugt weist der Einlaufbereich zu einem Ende des Kontaktstifts hin oder umfasst das Ende, und ist an den Kontaktbereich angeformt ist. Der Auslaufbereich ist bevorzugt an den Kontaktbereich angeformt.
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Bevorzugt weist der Rinnenboden des Kontaktstifts im Kontaktbereich eine entlang der Längsachse der Rinne konkave Form auf. Dadurch kann die Rinne, insbesondere die Federschenkel im Kontaktbereich vorteilhaft gleichmäßig einrollen.
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Bevorzugt ist der Rinnenboden im Einlaufbereich und/oder im Auslaufbereich dicker ausgebildet als im Kontaktbereich. Dadurch können die Federschenkel der Rinne beim Abwinkeln zum Einrollen der Rinne eine entlang der Längserstreckung gleichmäßige, radial nach Außen wirkende Federkraft erzeugen.
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Bevorzugt weist der Rinnenboden des Auslaufbereichs eine entlang der Längsachse konvexe Form auf. Dadurch kann eine Zunahme der Einpresskraft zum Ende eines Einpressvorgangs hin aufrechterhalten werden. Eine Kraftmessvorrichtung kann so ein Ende des Einpressvorgangs vorteilhaft gut erfassen. Weiter vorteilhaft kann so eine Kraftabnahme durch einen sich reduzierenden Umfang des Einpressstiftes im Auslaufbereich mittels der konvex ansteigenden Bodendicke kompensiert werden.
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In einer anderen Ausführungsform weist der Rinnenboden des Auslaufbereichs eine entlang der Längsachse gerade Form auf. Die Dicke des Rinnenbodens nimmt so gleichmäßig zu. Eine Einpresskraft kann so beim Einpressen linear zunehmen.
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In einer anderen Ausführungsform weist der Rinnenboden des Auslaufbereichs eine entlang der Längsachse konkave Form auf. Die Dicke des Rinnenbodens kann so ansteigend zunehmen. Eine Einpresskraft kann so beim Einpressen stark ansteigend insbesondere exponentiell, zunehmen. Die Kraftmessvorrichtung kann so auch bei einer geringen Empfindlichkeit ein zu tiefes Einpressen sicher verhindern.
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Die Dicke des Rinnenbodens entspricht bevorzugt einer Tiefe der Rinne, bei einer geprägten Rinne einer Prägetiefe der Rinne. Mit zunehmender Tiefe der Rinne nimmt auch die Schenkellänge der Federschenkel zu, und eine Rundbiegefähigekeit des Rinnenbodens.
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Bevorzugt kann die Dicke des Rinnenbodens von dem Kontaktbereich abweisend zunehmen und/oder die Länge der Federschenkel abnehmen.
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Bevorzugt ist der Rinnenboden im Kontaktbereich entlang der Längsachse konkav oder gerade ausgebildet. Dadurch kann der Einpressstift im Kontaktbereich mit gleichmäßiger oder leicht nachlassender Kraft eingepresst werden.
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Bevorzugt beträgt eine Wanddicke der Rinnenwand der Rinne ein zwischen einem Drittel und einem Viertel eines Durchmessers der Rinne im Kontaktbereich. Dadurch kann eine gute Federkraft durch die Federschenkel bei gleichzeitig guter Anschmiegung und Anwölbung der Federschenkel erzeugt werden.
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Die Ecken des Vielecks bilden jeweils eine Knicklinie. Der Federschenkel ist ausgebildet, entlang der Knicklinie radial nach innen federnd einzuschwenken. Die Knicklinie ist beispielsweise durch eine Scheitellinie eines an der Innenwand ausgebildeten Winkels gebildet, oder durch eine sich entlang der Längsachse erstreckende Einkerbung in der Innenwand der Rinne. Die Knicklinie bildet so eine Art Schenkgelenk, an dem der Federschenkels radial nach innen schwenken kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einpresskontakt einstückig ausgebildet. Der Einpresskontakt kann beispielsweise vorteilhaft mittels Stanzen und/oder Kaltumformen erzeugt sein. Der Einpresskontakt kann so beispielsweise durch Abschneiden eines Endabschnitts eines Drahtes, insbesondere eines Drahtes mit einem runden Querschnitt oder mit einem rechteckigen Querschnitt, erzeugt sein, wobei der Abschnitt des Drahtes beim oder nach dem Abschneiden formgestanzt und zusätzlich kaltumgeformt werden kann, sodass mittels des Umformprozesses der Einpresskontakt mit dem Kontaktabschnitt und dem rinnenförmigen Längsabschnitt ausgebildet werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Einpressstift durch eine Kupferlegierung, beispielsweise CuSn6, umfassend Kupfer als Hauptbestandteil und sechs Gewichts-Prozent Zinn, gebildet. Die Kupferlegierung ist in einer anderen Ausführungsform beispielsweise eine Kupferlegierung umfassend eine Beimengung umfassend Chrom, Silber, Eisen, Titan, Silizium, und zum größten Teil Kupfer gebildet. Die Anteile der Beimengung betragen beispielsweise 0,5 Gewichts-Prozent Chrom, 0,1 Gewichts-Prozent Silber, 0,08 Gewichts-Prozent Eisen, 0,06 Gewichts-Prozent Titan und 0,03 Gewichts-Prozent Silizium. Die Kupferlegierung ist beispielsweise eine Legierung gemäß der Norm UNS 18080. Die Kupferlegierung weist vorteilhaft eine gute elektrische Leitfähigkeit und ein großes Elastizitätsmodul auf, so dass die Federschenkel einen großen Anpressdruck erzeugen können.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kontaktsystem mit wenigstens einem Einpresskontakt gemäß der vorbeschriebenen Art. Das Kontaktsystem weist einen Schaltungsträger mit einem Durchbruch, insbesondere einer Bohrung, für den Einpressstift auf. Der Durchbruch weist eine zylinderförmige Innenwand auf, wobei der Durchmesser des Durchbruchs kleiner ausgebildet ist als ein Durchmesser, insbesondere Querdurchmesser, des Einpressstifts.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kontaktieren eines Schaltungsträgers, insbesondere einer Leiterplatte, eines Lead-Frame, oder eines keramischen Schaltungsträgers, insbesondere DBC-Substrat (DBC = Direct-Bonded-Copper), mittels eines Einpressstiftes.
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Bei dem Verfahren wird ein Einpressstift in einen Durchbruch oder ein Sackloch des Schaltungsträgers eingeführt, wobei zwei Schenkel einer Rinne des Einpressstiftes sich jeweils an eine Innenwand des Durchbruches anschmiegen und eine Mantelfläche der Rinne dabei eine ununterbrochene Kreisbogenform ausbildet, welche die Innenwand kontaktiert.
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Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den in den abhängigen Ansprüchen und in den Figuren beschriebenen Merkmalen.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Einpresskontakt, welcher ausgebildet ist, sich an eine Innenwand eines zylinderförmigen Durchbruchs beim Eingepresstwerden anzuschmiegen, und ein Kontaktsystem umfassend einen Schaltungsträger mit einem Durchbruch und dem Einpresskontakt;
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2 zeigt den in 1 dargestellten Einpresskontakt in einem Querschnitt im Bereich eines rinnenförmigen Längsabschnitts eines Einpressstifts des Einpresskontaktes;
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3 zeigt den rinnenförmigen Längsabschnitt des Einpresstifts in einem Durchbruch, wobei die durch den Längsabschnitt gebildete Rinne sich radial nach innen federnd eingerollt hat;
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4 zeigt den rinnenförmigen Längsabschnitt des Einpresstifts in einem Durchbruch, wobei dir durch den Längsabschnitt gebildete Rinne sich radial nach innen federnd eingerollt hat, wobei ein Durchmesser des rinnenförmigen Längsabschnitts kleiner ist als in 3;
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5 zeigt den Einpressstift aus 1 in einem Längsschnitt entlang einer Längsachse des Einpressstiftes;
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6 zeigt in einem Diagramm den Kräfteverlauf des Einpressstiftes über einen Einpressweg beim Einpressen in einen Durchbruch einer Leiterplatte.
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1 zeigt – schematisch – ein Ausführungsbeispiel für einen Einpresskontakt 1. Der Einpresskontakt 1 weist einen rinnenförmigen Längsabschnitt 2 auf, auf dem zwei voneinander beabstandete Federschenkel 3 und 4 als Bestandteil einer Rinne 5 ausgebildet sind.
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Der Längsabschnitt 2 bildet eine Einpresszone des Einpresskontakts 1.
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Der Einpresskontakt 1 weist auch eine Einpressschulter 10 und eine Einpressschulter 11 auf, welche sich jeweils quer zur Längsachse 32 erstrecken. Die Einpressschultern 10 und 11 sind jeweils auf einem Längsabschnitt 9 entlang der Längsachse 32 ausgebildet. Der Einpresskontakt 1 weist auch einen Kontaktabschnitt 12 auf, welcher entlang eines Längsabschnitts 13 entlang der Längsachse 32 ausgebildet ist und einen Endabschnitt des Kontaktelements 1 bildet. Der Kontaktabschnitt 12 ist ausgebildet, mit einem elektrischen Leiter verbunden zu werden. Der elektrische Leiter kann mit dem Kontaktabschnitt, beispielsweise mittels Widerstandsschweißen oder mittels Löten, verbunden werden. Der Kontaktabschnitt kann auch als Pinkontakt zum Steckverbinden mit einem Stecker ausgebildet sein.
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Der Einpresskontakt 1 weist auch einen an den Längsabschnitt 9 anschließenden Längsabschnitt 8 auf, an dem ein insbesondere rund geprägter Hals 33 des Einpresskontakts 1 anschließt. Der Einpresskontakt 1 weist auf dem Längsabschnitt 2 im Bereich der Rinne 5 einen an den Längsabschnitt 2 anschließenden, sich zu dem Hals 33 hin verjüngenden Längsabschnitt 7 auf, wobei ein Durchmesser 34 des Einpresskontakts 1 im Bereich der Rinne 5, insbesondere auf dem Längsabschnitt 2, größer ausgebildet ist als ein Querdurchmesser quer zur Längsachse 32 des Halses 33.
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Der Einpresskontakt 1 ist entlang der Längsachse 32 zu einem von dem Kontaktabschnitt 12 abweisenden Ende 36 hin verjüngt ausgebildet, sodass der Einpresskontakt 1 leicht in einen Durchbruch 28 eines Schaltungsträgers 30 eingeführt werden kann.
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Der Schaltungsträger 30 ist beispielsweise durch eine Leiterplatte, insbesondere eine faserverstärkte Epoxidharzleiterplatte, oder ein formgeschnittenes Blech, auch Lead-Frame genannt, gebildet. Der Durchbruch 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine zylindrische Bohrung gebildet. Der Durchbruch 28 weist eine zylinderförmige Innenwand 29 auf, wobei ein Durchmesser 35 des Durchbruchs 28 kleiner ausgebildet ist als der Durchmesser 34 des Einpresskontakts im Bereich der Rinne 5 auf dem Längsabschnitt 2. Die Innenwand 29 kann im Falle der Leiterplatte durch eine Metallschicht, insbesondere galvanisch erzeugte Schicht oder eine Metallhülse gebildet sein.
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Die Rinne 5 ist auf einem Längsabschnitt 6 zu dem Ende 36 hin verjüngt ausgebildet, wobei an den sich verjüngenden Längsabschnitt 6 der Rinne 5 ein Endabschnitt 15 anschließt, an dem der Einpresskontakt 1 eine Spitze 14 aufweist. Der Einpresskontakt 1 kann mit der Spitze 14 in den Durchbruch 28 eingeführt werden. Der Einpresskontakt 1 ist ausgebildet, mit der Rinne 5, umfassend die Federschenkel 3 und 4, die Innenwand 29 des Durchbruchs 28 elektrisch zu kontaktieren. Dabei werden beim Einpressen des Einpresskontakts 1 die Federschenkel 3 und 4 aufeinander zubewegt, insoweit der Durchmesser 34 des Einpresskontakts im Bereich der Rinne 5 größer ausgebildet ist, als der Durchmesser 35 des Durchbruchs 28. Die Rinne 5 erstreckt sich in diesem Ausführungsbeispiel entlang des Längsabschnitts 2, entlang des Längsabschnitts 6 und entlang des Längsabschnitts 7 entlang der Längsachse 32 des Einpresskontaktes 1.
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Die Längsabschnitte 8, 7, 2, 6 und 15 bilden in diesem Ausführungsbeispiel einen Einpressstift 43.
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Der Längsabschnitt 2 bildet den zuvor erwähnten Kontaktbereich, der Längsanschnitt 6 bildet den zuvor erwähnten Einlaufbereich und der Längsabschnitt 7 bildet den zuvor erwähnten Auslaufbereich.
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Die Rinne 5, insbesondere der Rinnenboden, ist in diesem Ausführungsbeispiel auf dem Längsabschnitt 2 quer zur Längsachse 32 konkav ausgebildet.
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1 zeigt auch ein Kontaktsystem 44. Das Kontaktsystem 44 umfasst den Schaltungsträger 30 und den Einpresskontakt 1. Der Einpresskontakt 1 ist ausgebildet, in den Durchbruch 28 des Schaltungsträgers 30 eingepresst zu werden und dabei – insbesondere durch Abwinkelung der Federschenkel 3 und 4 radial nach innen und durch Einrollen einer in 2 näher beschriebenen Mantelfläche – federnd gegen die Innenwand 29 zu pressen.
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2 zeigt – schematisch – den in 1 dargestellten Einpresskontakt 1 in einer Schnittdarstellung entlang einer in 1 dargestellten Schnittlinie 31. Die Schnittlinie 31 verläuft quer zur Längsachse 32 im Bereich der Rinne 5.
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2 zeigt die Rinne 5, welche einen Rinnenboden 16 aufweist, wobei der Rinnenboden 16 entlang eines Umfangsabschnitts 17 ausgebildet ist. An den Rinnenboden 16 ist ein Federschenkel 4 angeformt, welcher sich entlang eines Umfangabschnitts 18 und eines Umfangabschnitts 19 erstreckt. Die Länge der Umfangsabschnitte 18 und 19 entspricht so der vorab beschriebenen Schenkellänge.
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An den Rinnenboden 16 ist auch ein Federschenkel 3 angeformt, welcher sich entlang eines Umfangsabschnitts 20 und entlang eines Umfangsabschnitts 21 erstreckt.
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Die Federschenkel 3 und 4 erstrecken sich in zueinander entgegengesetzte Umfangsrichtungen um die Längsachse 32 umlaufend.
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Die Rinne 5 weist an einer Innenwand 37 eine Knicklinie 23 auf, wobei der Federschenkel 3 ausgebildet ist, entlang der Knicklinie 23 radial nach innen zur Längsachse 32 hin – von dem Rinnenboden 16 abwinkelnd – einzufedern. Die Rinne 5 weist an der Innenwand auch eine Knicklinie 24 auf, wobei der Federschenkel 4 ausgebildet ist, entlang der Knicklinie 24 abwinkelnd radial nach innen zu federn.
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Die Knicklinien 23 und 24 sind beispielsweise durch eine Scheitellinie eines an der Innenwand 37 ausgebildeten Winkels gebildet, oder durch eine sich entlang der Längsachse 32 erstreckende Einkerbung in der Innenwand 37 der Rinne 5.
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Die Rinne 5 weist auch eine Außenwand 38 auf, welche zur Innenwand 37 gegenüberliegend angeordnet ist. Die Außenwand 38 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine Bogenform auf, wobei die Rinne 5 ausgebildet ist, beim Einfedern der Federschenkel 3 und 4 radial nach innen, die Bogenform der Außenwand 38, im Folgenden auch Mantelfläche genannt, beizubehalten.
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Die Mantelfläche 38 der Rinne 5 ist ausgebildet, sich beim Einfedern der Federschenkel 3 und 4 radial nach innen an die Innenwand 29 des Durchbruchs 28 in 1 anzuschmiegen.
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Der Federschenkel 3 weist einen Endabschnitt 26 auf, welcher entlang einer Knicklinie 22 zu dem sich zwischen dem Endabschnitt 26 und dem Rinnenboden 16 der Rinne 5, entlang eines Umfangsabschnitts 20 erstreckenden Schenkelabschnitt radial nach innen abgewinkelt ist.
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Der Federschenkel 4 weist einen entlang einer Knicklinie 25 an der Innenseite 37 der Rinne 5 abgewinkelten Endabschnitt 27 auf, welcher ausgebildet ist, entlang der Knicklinie 25 radial nach innen einzufedern. Die Endabschnitte 26 und 27 können so jeweils beim Eingepresstwerden des in 1 dargestellten Einpresskontaktes 1 in den Durchbruch 28 an die Innenwand 29 angeschmiegt werden.
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Der Endabschnitt 26 ist entlang eines Umfangsabschnitts 21 ausgebildet und der Endabschnitt 27 des Schenkels 4 ist entlang eines Umfangsabschnitts 19 ausgebildet. Zwischen den Knicklinien 24 und 25 erstreckt sich der Schenkel 4 entlang eines Umfangsabschnitts 18. Zwischen den Knicklinien 23 und 22 erstreckt sich der Schenkel 3 entlang des Umfangsabschnitts 20.
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Die Mantelfläche 38 bildet entlang der Umfangsabschnitte 19, 18, 17, 20 und 21 eine Bogenform, welche ausgebildet ist, beim Eingepresstwerden des Einpresskontakts in den Durchbruch 28 eine Kreisbogenform auszubilden und sich so an den kreisrunden Durchbruch 28, insbesondere die Innenwand 29, anzuschmiegen.
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Die Rinne 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel hinterschneidungsfrei ausgebildet, so dass die Federschenkel 3 und 4 – insbesondere an der Innenwand 37 der Rinne 5 – im nicht eingepressten Zustand der Rinne sich zueinander parallel, oder V-förmig erstrecken. So kann der Einpresskontakt 1 vorteilhaft mittels nur eines Stanz- und/oder Prägevorganges aus einem Metallrohling erzeugt werden.
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3 zeigt den in 1 bereits dargestellten Einpresskontakt 1 im Bereich des Längsabschnitts 2, entlang der Schnittlinie 31. 3 zeigt den in 1 bereits dargestellten Durchbruch 28, wobei die Rinne 5 des Einpresskontakts 1 die Innenwand 29 des Durchbruchs 28 auf einem Umfangsabschnitt 39 elektrisch kontaktiert. Die Länge des Umfangsabschnitts 39 entspricht dabei einer Summe der Umfangsabschnitte 19, 18, 17, 20 und 21 der Rinne 5 in 2. Die Federschenkel 3 und 4 sind nach einem Einführen in den Durchbruch 28 des Schaltungsträgers 30 auf den Durchmesser 35 radial nach innen zur Längsachse 32 hin eingefedert. Dabei kontaktiert die Mantelfläche 38 die Innenwand 29 auf dem Umfangsabschnitt 39. Der Federschenkel 4 ist beim Einpressen in dem Durchbruch 28 an der Innenwand 37 der Rinne 5 entlang den Knicklinien 22 und 23 radial nach innen eingefedert. Die Mantelfläche 38 kann sich dabei unter Ausbildung einer Kreisbogenform an die zylinderförmige Innenwand 29 glatt anschmiegen. Der Federschenkel 3 ist dabei zum Anschmiegen an die Innenwand 29 entlang der Knicklinien 24 und 25 radial nach innen eingefedert.
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4 zeigt einen Durchbruch 40, dessen Durchmesser 41 kleiner ausgebildet ist als der Durchmesser 35 des in den 1 und 3 dargestellten Durchbruchs 28. Der Durchbruch 40 weist eine Innenwand 42 auf, welche zum Kontaktiertwerden durch die Rinne 5 des Einpresskontakts 1 ausgebildet ist. Die Federschenkel 3 und 4 sind jeweils entlang der Knicklinien 22 und 23 beziehungsweise 24 und 25 im Vergleich zu dem in 3 dargestellten Durchbruch 28 noch weiter radial nach innen eingefedert. Dabei kann die Mantelfläche 38 sich entlang des Umfangs 39 an die Innenwand 42 glatt anschmiegen.
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Die Rinne 5 ist so ausgebildet, von der in 2 dargestellten U-Form im expandierten, also nicht eingepressten Zustand beim Einpressen zu einer in den 3 und 4 dargestellten C-Form radial nach innen einzurollen. Die Rinne hat dabei ihren Durchmesser im Expandierten Zustand auf die Durchmesser 35 und 41 im eingepressten Zustand verkleinert.
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Die Mantelfläche 38 ist ausgebildet, im eingefederten Zustand der Federschenkel 3 und 4 einen kreisbogenförmigen Querschnitt der Mantelfläche 38 beizubehalten.
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5 zeigt den in 1 bereits dargestellten Einpressstift 43 in einem Längsschnitt entlang der Längsachse 32. Die Rinne 5 weist einen in 2 bereits dargestellten Rinnenboden 16 auf. Der Rinnenboden 16 weist im Bereich des Längsabschnitts 6 eine zum Ende 36 zunehmende Dicke auf.
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Der Rinnenboden im Längsabschnitt 7 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine konvexe Wölbung 46 auf. Eine Bodendicke 49 des Rinnenbodens 16 nimmt auf dem Längsabschnitt 7 zu dem auf dem Längsabschnitt 8 gebildeten Hals des Einpressstiftes 43 hin zu. Die konvexe Wölbung bewirkt einen im Folgenden in 6 dargestellten zum Ende des Einpressvorganges schwächer ansteigenden Kraftverlauf beim Einpressen in einen Durchbruch wie den Durchbruch 28 in 1.
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Der Rinnenboden 16 kann in einer anderen Ausführungsform – gestrichelt dargestellt – eine gerade ansteigende Form aufweisen, was in einen gleichmäßigen Kraftanstieg beim Einpressen bewirkt.
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Der Rinnenboden 16 kann in einer anderen Ausführungsform – gestrichelt dargestellt – eine konkave Form 47 aufweisen, was in einen gleichmäßigen Kraftanstieg beim Einpressen bewirkt.
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Eine Dicke 49 des Rinnenbodens 16 – beispielsweise in der Mitte – des Längsabschnitts 7 ist größer als eine Dicke 50 des Rinnenbodens 16 im Bereich des Längsabschnitts 2.
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Die Längsabschnitte 2, 6 und 7 bilden zusammen die Rinne 5.
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6 zeigt ein Diagramm 51 mit einer Abszisse 52 und einer Ordinate 53. Die Abszisse 52 repräsentiert einen Einpressweg des in den 1 und 5 dargestellten Einpressstiftes 43 entlang der Längsachse 32, insbesondere in linearer Darstellung. Der Kontaktbereich, gebildet durch den Längsabschnitt 2 ist nach dem Einpressen in dem Durchbruch 28 in 1 angeordnet wobei die Federschenkel 3 und 4 radial nach außen gegen die Innenwand 29 des Durchbruchs 28 in 1 pressen.
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Die Ordinate 53 repräsentiert eine Einpresskraft zum Einpressen des Kontaktstiftes in den Durchbruch 28 in Abhängigkeit des Einpressweges, insbesondere in linearer Darstellung. Dargestellt ist auch eine Kurve 54, welche eine Einpresskraft zum Einpressen des Kontaktstiftes 43 in den Durchbruch 28 in Abhängigkeit des Einpressweges entlang der Längsachse 32 repräsentiert.
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Ein Wegabschnitt 55 der Kurve 54 weist einen Kraftanstieg 56 auf, welcher durch die Wölbung 46 in 5 bewirkt wird. Der Kraftanstieg 56 ist zu einem Ende 60 des Einpressweges entlang der Längsachse 32 des Einpressstiftes 43 schwächer als zu Beginn des Einpresswegs.
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Dargestellt ist auch ein Kraftanstieg 57 beim Einpressen des Einpressstiftes 43, welcher der gerade ansteigenden Längsform des Rinnenbodens 16 auf dem Längsabschnitt 7 entspricht. Die Kraft zum Einpressen des Einpressstiftes 43 mit der Form 47 nimmt gemäß dem Kraftanstieg 57 entlang des Einpressweges gleichmäßig zu.
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Der Kraftanstieg 58 entspricht der konvexen Form 48 des Rinnenbodens 16 auf dem Längsabschnitt 7 und ist entlang des Einpressweges allmählich ansteigend, und zum Ende hin stärker ansteigend.
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Ein Wegabschnitt 61 der Kurve 54 entspricht einem Einführen des Endabschnittes 15 in den Durchbruch 28, wodurch bei anfänglichem radialen Abwinkeln der Federschenkel 3 und 4 ein großer Kraftanstieg entlang des Einpressweges bewirkt wird, welcher durch die zu dem Längsabschnitt 2 hin abnehmende Dicke des Rinnenbodens 16 auf dem Längsabschnitt 6 kleiner wird. Der Kraftverlauf beim Einpressen des Einpressstifts 43 ist so von einem Dickenverlauf des Rinnenbodens 16 der Rinne 5 entlang der Längsachse 32 abhängig und kann über den Dickenverlauf der Dicke des Rinnenbodens 16 eingestellt werden.
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Die Kurve 59 repräsentiert einen Kraftverlauf eines Einpressstiftes mit gleichmäßiger Bodendicke und/oder Schenkellänge. Sichtbar ist der Kraftabfall zum Ende 60 des Einpressweges hin.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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