DE19726856C1 - Flat-plug for electrical plug-in connections - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Flachstecker für elektrische Steckverbindungen, mit einem Kontaktmesser und einem in Längsrichtung fluchtend zu dem Kontaktmesser verlaufenden Be festigungs- und Anschlußbereich, in dem der Flachstecker freistehend an einer Unterlage befestigbar und elektrisch an schließbar ist.The invention relates to a flat plug for electrical Plug connections, with a contact knife and an in Longitudinally aligned Be to the contact knife fastening and connection area in which the flat connector free-standing, attachable to a base and electrically attached is closable.
Bei elektrischen Steckverbindungen bestehen Flachsteck-Kon taktorgane häufig aus einem flachen, geraden Kontaktmesser, das in einem Befestigungs- und Anschlußbereich freistehend an einer Unterlage, zum Beispiel an einer unter anderem auch als Kontaktträger dienenden Leiterplatte, befestigt wird. Solche Flachsteck-Kontaktorgane werden allgemein und daher auch im folgenden als Flachstecker (DIN 46 244, "Flachstecker am Gerät für Steckhülsen", Ausgabe April 1980) bezeichnet. Flachstecker hat man bisher durch Löten an einer Leiterplatte befestigt und angeschlossen. Dabei werden die Flachstecker von Hand mit Vorrichtungen gesteckt und anschließend gelötet. Das Stecken und Löten der Flachstecker ist somit sehr handar beitsintensiv und damit auch teuer. Außerdem ist das Löten im Zusammenhang mit der ständig steigenden Komplexität der Lei terplatten ein immer größer werdendes Qualitätsrisiko. Aus diesem Grunde ist auch eine stetige Prozeß- und Qualitätskon trolle erforderlich.Flat plug cones exist for electrical plug connections clock organs often from a flat, straight contact knife, free standing in a fastening and connection area a document, for example on one of them as Contact carrier serving circuit board, is attached. Such Flat plug contact organs are general and therefore also in following as flat plug (DIN 46 244, "Flat plug on Device for receptacles ", April 1980 edition). Up to now, flat plugs have been available by soldering to a circuit board attached and connected. The tabs are inserted by hand with devices and then soldered. The plugging and soldering of the tabs is therefore very easy labor intensive and therefore expensive. In addition, soldering is in the Connection with the ever increasing complexity of the lei ter panels an ever increasing quality risk. Out for this reason there is also a constant process and quality control trolls required.
Es sind Flachstecker in von einem Kontaktmesser abgewinkelter Ausführung sowie in gerader Ausführung gebräuchlich, die zum Einlöten in Leiterplatten in der Kontaktzone mit zwei Lötan schlußstiften ausgebildet und durch Einstecken in die Leiter plattenlöcher und Anlöten freistehend an der Leiterplatte be festigt werden.There are flat plugs in angled from a contact knife Execution as well as in straight execution in use, which for Solder in circuit boards in the contact zone with two solder end pins are formed and inserted into the ladder board holes and soldering are free-standing on the PCB be consolidated.
Die DE 38 08 704 A1 zeigt eine Kontaktfahne für Stromschie nensysteme auf Leiterplatten, die einen in Halteausnehmungen der Leiterplatte einsteckbaren und durch Löten und/oder Ein pressen an deren Leiterbahnen anschließbaren Fußteil auf weist, der von zwei flachen, stiftartigen Kontaktzonen gebil det ist.DE 38 08 704 A1 shows a contact flag for current shooting systems on circuit boards, one in holding recesses the PCB insertable and by soldering and / or on press on the foot section that can be connected to their conductor tracks points, formed by two flat, pin-like contact zones det.
Schließlich sind aus der Zeitschrift "elektrotechnik" 63, Heft 3, 16. Februar 1981, Seite 21, Einpreßkontakte für eine Federleiste mit einem massiven oder federnden Schaft als Ein preßzone bekannt.Finally, from the magazine "elektrotechnik" 63, Issue 3, February 16, 1981, page 21, press-in contacts for one Female connector with a solid or springy shaft as an press zone known.
Ferner ist aus der EP 0 717 468 A2 eine aus Feder- und Messerleiste bestehende Steckverbindung bekannt, bei der die Messerkontakte als abgewinkelte Flachsteck-Kon taktelemente ausgebildet sind, die in einem Isolierkörper der Messerleiste, also nicht freistehend in einem Gehäuse aufge nommen und in dem vom Kontaktmesser abgewinkelten Befesti gungs- und Anschlußbereich mit Einpreßstiften versehen sind.Furthermore, EP 0 717 468 A2 discloses one Female and male connector known plug connection, where the knife contacts as an angled flat plug con Clock elements are formed in an insulating body Male connector, i.e. not freestanding in a housing and in the fastener angled from the contact knife supply and connection area are provided with press-in pins.
Aus der US-A-4,353,609 ist ein Flachstecker mit einem Kon taktmesser und einem in Längsrichtung fluchtend zu dem Kon taktmesser verlaufenden Befestigungs- und Anschlußbereich be kannt, in dem der Flachstecker freistehend an einer Unterlage befestigbar und elektrisch anschließbar ist. Hierzu weist der Befestigungs- und Anschlußbereich zwei dünne Beine auf, die durch Löcher einer Leiterplatte gesteckt und durch einen Löt vorgang befestigt werden. Zwischen dem Befestigungs- und An schlußbereich und dem Kontaktmesser ist der Flachstecker an beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten mit über die Breite des Kontaktmessers hinausragenden seitlichen Ansätzen ausgebildet.From US-A-4,353,609 a tab connector with a con metronome and one aligned in the longitudinal direction to the Kon tactical mounting and connection area be knows, in which the tab is free-standing on a base can be attached and electrically connected. The Fastening and connection area on two thin legs through holes in a circuit board and through a solder process to be attached. Between the fortification and an connection area and the contact knife is the flat connector two opposite flat sides with over the Width of the contact knife protruding lateral approaches educated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen geraden und freistehenden Flachstecker der eingangs genannten Art eine einfache und zuverlässige Befestigung und Kontaktierung an einer Unterlage zu schaffen.The invention is based, for a straight object and free-standing tabs of the type mentioned simple and reliable fastening and contacting to create on a pad.
Diese Aufgabe wird bei einem Flachstecker gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Befestigungs- und Anschlußbereich des Flachsteckers mindestens zwei für eine lötfreie Einpreßver bindung ausgelegte Kontaktzonen vorgesehen sind, daß der Flachstecker zwischen dem Befestigungs- und Anschlußbereich und dem Kontaktmesser an beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten mit über die Breite des Kontaktmessers hinausra genden seitlichen Ansätzen ausgebildet ist, die an der der Unterlage abgewandten Oberseite eine Schulter zum Ansetzen eines Einpreßwerkzeuges und an der der Unterlage zugewandten Unterseite einen Einpreßanschlag bilden, und daß der mit den seitlichen Ansätzen ausgebildete Abschnitt des Flachsteckers mit mindestens einer Ausnehmung versehen ist.This object is achieved with a flat plug according to the invention solved in that in the attachment and connection area of the At least two tabs for a solderless press-fit bond designed contact zones are provided that the Flat plug between the fastening and connection area and the contact knife on both opposite to each other Flat sides with the width of the contact knife Lateral approaches is formed, which on the Underlay facing away from the top, a shoulder to attach of a press-in tool and on the base facing Bottom form a press stop, and that with the lateral approaches trained portion of the tab is provided with at least one recess.
Ein derartiger gerader Flachstecker kann in einfacher Weise mit seinen Kontaktzonen durch Einpressen in Löcher einer Un terlage, zum Beispiel eines Kontaktträgers in Form einer Lei terplatte, eingebracht werden und ist dann als freistehender Kontakt an der Unterlage befestigt. Die für eine lötfreie Einpreßverbindung ausgelegten Kontaktzonen führen im in die Löcher der Unterlage, z. B. in die metallisierten Bohrungen einer Leiterplatte eingepreßten Zustand zu einem sicheren und dauerhaften elektrischen Anschluß an der Unterlage. Die Be festigung und Kontaktierung eines erfindungsgemäßen Flach steckers läßt sich daher schnell, billig und in zuverlässiger Weise realisieren.Such a straight tab connector can be easily with its contact zones by pressing into holes in an Un terlage, for example a contact carrier in the form of a Lei terplatte, are introduced and is then as a free-standing Contact attached to the pad. The one for a solderless Press-in contact zones lead into the Holes in the pad, e.g. B. in the metallized holes a pressed-in state to a safe and permanent electrical connection to the base. The Be consolidation and contacting a flat according to the invention plug can therefore be quick, cheap and more reliable Realize wisely.
Bei einem derartigen Flachstecker ist es zweckmäßig, wenn die Kontaktzonen als stiftförmige Einpreßanschlüsse ausgebildet sind. With such a flat connector, it is useful if the Contact zones designed as pin-shaped press-in connections are.
Im Hinblick auf die erforderlichen Haltekräfte beim Einsatz als freistehender Kontakt ohne Gehäuse ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktzonen massiv ausgeführt sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich und in vielen Fällen sicher auch ausreichend, wenn die Kontaktzonen elastische Einpreßabschnitte aufweisen.With regard to the required holding forces during use as a free-standing contact without housing, it is advantageous if the contact zones are solid. Basically it is also possible, and in many cases, certainly sufficient if the contact zones are elastic Have press-fit sections.
Bei derartigen Flachsteckern treten im an der Unterlage befe stigten Zustand häufig über das Kontaktmesser auf die Ein preßanschlüsse und damit auf die Befestigung und den elektri schen Anschluß einwirkende Belastungen auf. Es ist daher vor teilhaft, wenn bei einem erfindungsgemäßen Flachstecker der mit den seitlichen Ansätzen ausgebildete Abschnitt des Flachsteckers mit mindestens einer Ausnehmung versehen ist. Eine derartige Ausnehmung ist bei einem aus einem Blechstanz teil bestehenden Flachstecker durch eine Freistanzung gebil det und hat zum Beispiel eine Rechteckform. Die geometrische Ausführung ist jedoch nicht an die Rechteckform gebunden; es sind vielmehr unterschiedliche, in den Unteransprüchen ange gebene Ausführungen für die geometrische Form einer Ausneh mung möglich. In jedem Fall bildet eine solche, im Abschnitt mit den seitlichen Ansätzen angeordnete Ausnehmung eine Soll biegestelle, d. h. bei am Kontaktmesser z. B. quer zur Steck richtung angreifenden Biegekräften ist das Widerstandsmoment an der von der Ausnehmung gebildeten Sollbiegestelle in Folge der Querschnittsverminderung zu gering, um die Einpreßverbin dung lockern zu können. Stattdessen werden solche Biegekräfte in der Sollbiegestelle aufgenommen, was zu einer Um- bzw. Verformung des Flachsteckers führt, dessen Kontaktmesser dann aus der Steckrichtung verbogen wird. Die Einpreßverbindung wird aber nicht gelockert, d. h. die durch die Ausnehmung entstandene Sollbiegestelle bildet einen Schutz der Einpreß kontaktierung gegen Lockerung und sichert damit die Anschluß kontaktierung. Beim Richten von verbogenen Flachsteckern gewährleistet die Sollbiegestelle in Umkehrung des beschrie benen Effektes ebenfalls den Bestand des Einpreßkontaktes. In such tabs occur in the befe on the pad state often on the contact knife on the on press connections and thus on the attachment and the electri loads acting on the connection. It is therefore before geous if the section of the Flat connector is provided with at least one recess. Such a recess is in a sheet metal punch partially existing flat plug by a punching det and has a rectangular shape, for example. The geometrical However, execution is not tied to the rectangular shape; it are rather different, in the dependent claims given versions for the geometric shape of a recess possible. In any case forms one in the section a recess arranged with the lateral lugs bending point, d. H. at the contact knife z. B. across the plug the bending moment is the section modulus at the predetermined bending point formed by the recess in succession the cross-sectional reduction too small to the press-in connection to loosen manure. Instead, such bending forces recorded in the predetermined bending point, which leads to a change or Deformation of the blade terminal leads, the contact knife then is bent out of the direction of insertion. The press-in connection but is not loosened, d. H. through the recess The resulting bending point protects the press fit Contacting against loosening and thus secures the connection contacting. When straightening bent flat plugs ensures the predetermined bending point in reverse of the described benen effect also the existence of the press-in contact.
Dabei hat sich durch Erprobungen bestätigt, daß die in Prüfnormen für Einpreßverbindungen geforderten Biegezyklen (= Simulation des Richtvorganges von verbogenen Steckern) sicher erreicht werden.It has been confirmed by tests that the in Test standards for press-in connections required bending cycles (= Simulation of the straightening process of bent plugs) can be reached safely.
Die Erfindung ist im folgenden anhand in der Zeichnung darge stellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigenThe invention is illustrated below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. Show it
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen, an einer Unterlage befestigten Flachsteckers in Seitenansicht, Fig. 1 shows a preferred embodiment of an OF INVENTION to the invention, mounted on a support the tab in a side view,
Fig. 2 bis 6 unterschiedliche geometrische Formen einer bei einem erfindungsgemäßen Flachstecker zu sätzlich vorgesehenen Sollbiegestelle. Fig. 2 to 6 different geometric shapes of a predetermined bending point additionally provided in a tab connector according to the invention.
Der Flachstecker 1 besteht bevorzugt aus einem Blechstanzteil und weist ein am freien Ende üblicherweise abgeschrägtes fla ches Kontaktmesser 2 mit in der Längsmittelachse liegendem Rastloch 12 auf. Außerdem besitzt der Flachstecker 1 einen in Längsrichtung fluchtend zu dem Kontaktmesser 2 verlaufenden Befestigungs- und Anschlußbereich 3, in dem der somit gerade ausgebildete Flachstecker freistehend an einer Unterlage, z. B. an einer Leiterplatte 4 befestigbar und in durchkontak tierten Löchern der Leiterplatte elektrisch anschließbar ist. Hierzu sind im Befestigungs- und Anschlußbereich 3 des Flach steckers 1 mindestens zwei für eine lötfreie Einpreßverbin dung ausgelegte Kontaktzonen 5, 6 vorgesehen, welche zweck mäßigerweise als stiftförmige Einpreßanschlüsse ausgebildet sind. Die Kontaktzonen 5, 6 können massiv ausgeführt sein oder elastische Einpreßabschnitte aufweisen. Um den Flach stecker in rationeller Weise mit einfachen Einpreßwerkzeugen in die Leiterplatte 4 einpressen zu können, ist der Flach stecker zwischen dem Befestigungs- und Anschlußbereich 3 und dem Kontaktmesser 2 an beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten eines Abschnittes A mit über die Breite des Kontaktmessers 2 hinausragenden seitlichen Ansätzen 7, 8 ausgebildet. Diese ergeben an der der Unterlage 4 abgewandten Oberseite eine Schulter 9 zum Ansetzen eines Einpreßwerk zeuges und an der der Unterlage zugewandten Unterseite einen Einpreßanschlag 10. Außerdem ist der mit den seitlichen An sätzen 7, 8 ausgebildete Abschnitt A mit einer Ausnehmung 11 versehen, d. h. die Ausnehmung 11 liegt außerhalb des Steck- bzw. Kontaktbereiches des Kontaktmessers 2 und in bevorzugter Weise möglichst nahe an dem Befestigungs- und Anschlußbereich 3. Die Ausnehmung 11 bietet zum Schutz der Einpreßkontaktierung gegen Lockerung sowie zur Aufrechterhal tung der Kontaktierung beim Richten von verbogenen Flach steckern dadurch, daß in dem Abschnitt A des Flachsteckers dessen Querschnitt vorzugsweise erheblich vermindert wird, eine Sollbiegestelle, welche bei auftretenden Biegekräften ein zu geringes Widerstandsmoment besitzt, um die Einpreß kontaktierung lockern zu können und welche bei derartigen Belastungen in gewünschter Weise zu einem Verbiegen an einer bestimmten Stelle des Flachsteckers führt, ohne die Einpreß verbindung und -kontaktierung zu beeinträchtigen.The flat connector 1 preferably consists of a stamped sheet metal part and has a contact blade 2, which is usually bevelled at the free end, with a locking hole 12 lying in the longitudinal central axis. In addition, the tab 1 has a longitudinally aligned to the contact knife 2 fastening and connection area 3 , in which the tab just formed is free-standing on a base, for. B. attachable to a circuit board 4 and electrically connectable in through-contact holes of the circuit board. For this purpose, at least two contact zones 5 , 6 designed for a solderless press-in connection are provided in the fastening and connection area 3 of the flat plug 1 , which are expediently designed as pin-shaped press-in connections. The contact zones 5 , 6 can be solid or have elastic press-in sections. In order to be able to press the flat plug into the printed circuit board 4 in a rational manner with simple press-in tools, the flat plug is between the fastening and connection area 3 and the contact knife 2 on both mutually opposite flat sides of a section A with lateral edges projecting beyond the width of the contact knife 2 Approaches 7 , 8 formed. These result on the upper side facing away from the base 4, a shoulder 9 for attaching a press-in tool and on the lower side facing the base a press-in stop 10 . In addition, with the lateral sets 7 , 8 formed section A is provided with a recess 11 , ie the recess 11 is outside of the plug or contact area of the contact blade 2 and preferably as close as possible to the fastening and connection area 3rd The recess 11 offers to protect the press-in contact against loosening and to maintain the contact when straightening bent flat plugs in that in section A of the flat plug, the cross-section of which is preferably considerably reduced, a predetermined bending point, which has a too low section modulus when bending forces occur In order to be able to loosen the press-in contact and which, in the event of such loads, leads to bending in a desired manner at a specific point on the tab connector without impairing the press-in connection and contact.
Die Ausnehmung 11 ist bei einem aus einem Blechstanzteil be stehenden Flachstecker 1 durch eine Freistanzung gebildet und hat in bevorzugter Weise eine quer zur Steckrichtung des Flachsteckers 1 sich erstreckende Rechteckform. Hierbei reicht die Ausnehmung 11 - wie auch bei den anderen Ausfüh rungsformen in den Fig. 2 bis 6 - in Richtung quer zur Steckrichtung des Flachsteckers 1 etwa über den Mittenabstand m der Kontaktzonen 5, 6.The recess 11 is formed from a sheet metal stamping be flat connector 1 by a punching and preferably has a transverse to the plug direction of the flat connector 1 extending rectangular shape. Here, the recess 11 - as in the other embodiments in FIGS . 2 to 6 - extends in the direction transverse to the plugging direction of the flat plug 1 approximately over the center distance m of the contact zones 5 , 6 .
Die Ausführungsformen in den Fig. 2 und 6 unterscheiden sich von der Ausführungsform in Fig. 1 lediglich in der geo metrischen Form der Ausnehmung. In Fig. 2 sind in dem oben beschriebenen Sinne drei kleinere kreisförmige Ausnehmungen 11a vorgesehen, die ebenfalls eine für eine Sollbiegestelle ausreichende Querschnittsverminderung im Abschnitt A ergeben. Dies wird in Fig. 3 durch eine einzige größere Ausnehmung 11b von kreisrunder Form realisiert. In Fig. 4 hat die Aus nehmung 11 die Form eines sich quer zur Steckrichtung des Flachsteckers erstreckenden Langloches 11c, in Fig. 5 die Form einer Ellipse 11d. Schließlich ist die Ausnehmung 11e in Fig. 6 als Dreieck ausgebildet. Es sind auch Vieleckformen für die Ausnehmung denkbar. In jedem Fall wird durch die sym metrisch in Bezug auf die Längsmittelachse des Flachsteckers angeordnete Ausnehmung eine für eine Sollbiegestelle an einer bestimmten Stelle des Flachsteckers ausreichende Quer schnittsverminderung erreicht.The embodiments in FIGS. 2 and 6 differ from the embodiment in FIG. 1 only in the geometric shape of the recess. In FIG. 2, three smaller circular recesses 11 are provided in a the sense described above, which also give sufficient for a desired bending point cross-sectional reduction in the section A. This is realized in Fig. 3 by a single larger recess 11 b of a circular shape. In Fig. 4, the recess 11 from the shape of a transverse to the plug direction of the flat plug elongated hole 11 c, in Fig. 5 the shape of an ellipse 11 d. Finally, the recess 11 e in FIG. 6 is designed as a triangle. Polygonal shapes are also conceivable for the recess. In any case, a sufficient cross-section reduction is achieved for a predetermined bending point at a specific point of the tab connector by the symmetrically arranged recess in relation to the longitudinal center axis of the tab connector.
11
Flachstecker
Flat connector
22nd
Kontaktmesser
Contact knife
33rd
Befestigungs- und Anschlußbereich
Fastening and connection area
44th
Leiterplatte
Circuit board
55
, ,
66
Kontaktzonen
Contact zones
77
, ,
88th
seitliche Ansätze
lateral approaches
99
Schulter
shoulder
1010th
Einpreßanschlag
Press-in stop
1111
, ,
1111
a-a-
1111
eAusnehmungen
eExceptions
1212th
Rastloch
AAbschnitt
mMittenabstand
Rest hole
A section
m Center distance
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