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Die Erfindung betrifft einen lötfreien Platinensteckkontakt zum Einstecken in ein Loch einer Leiterplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In der Technik sind lötfreie Platinensteckkontakte (im Weiteren meist kurz als Steckkontakte bezeichnet) weit verbreitet. Sie dienen dazu, elektrische Bauteile dauerhaft mit einer Leiterplatte (Platine) sowohl elektrisch als auch mechanisch zu verbinden, ohne dass ein Lötvorgang notwendig wird. Ein solcher Steckkontakt weist einen Einsteckabschnitt auf, welcher unter mechanischer Verformung desselben in ein durchkontaktiertes Loch einer Leiterplatte eingesteckt werden kann und somit eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem Platinensteckkontakt und der Leiterplatte ausbildet. Meist trägt ein elektrisches Bauteil eine Vielzahl solcher Steckkontakte, welche bei Montage des Bauteils an die Leiterplatte gleichzeitig und parallel zueinander in Löcher der Leiterplatte unter Aufbringung einer entsprechend hohen Kraft eingesteckt werden. Häufig sind solche Steckkontakte als sogenannte Nadelöhr-Steckkontakte ausgebildet, bei denen der Einsteckabschnitt einen sich in Längsrichtung - also in Axialrichtung - erstreckenden Schlitz aufweist, welcher zwei Schenkel voneinander trennt. Die Schenkel sind nach außen gewölbt, so dass der Einsteckabschnitt in einem Mittelabschnitt eine doppelkonvexe Außenkontur hat. Ein solcher Steckkontakt ist beispielsweise in folgenden Druckschriften beschrieben:
DE 196 09 425 A1 und
EP 0 234 235 A1 .
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Die
DE 198 31 672 B4 zeigt einen derzeit gebräuchlichen Nadelöhr-Steckkontakt. Dieser weist eine eingeprägte Zone auf, in der die Dicke des Einsteckabschnittes 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 eine 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 Einsteckabschnitt 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.
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Bei Nadelöhr-Steckkontakten gibt es grundsätzlich das Problem, dass aufgrund der Schwächung des Einsteckabschnittes durch den Schlitz eine gewisse Gefahr besteht, dass der Einsteckabschnitt unter ungünstigen Umständen reißt. Dies kann insbesondere beim Einstecken in sehr dicke Leiterplatten geschehen. Dieses Problem besteht in gewissem Maße auch beim Steckkontakt der
DE 198 31 672 B4 .
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Die
DE 10 2010 024 526 A1 zeigt eine Weiterentwicklung des in der
DE 198 31 672 B4 beschriebenen Steckkontakts. Hier 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. Die eingeprägte Zone ist hierbei in den der Mitte des Schlitzes benachbarten Bereichen deutlich breiter ausgebildet als in den den Enden benachbarten Bereichen. Hierdurch ergibt sich zwar weiterhin ein Einsteckabschnitt 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 Einsteckabschnittes 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.
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Sowohl der Steckkontakt der
DE 198 31 672 B4 als auch der der
DE 10 2010 024 526 A1 sind dafür ausgelegt, dass der Durchmesser des Loches, in welches der Steckkontakt eingesteckt wird, ca. 1,2 mm bis 1,5 mm beträgt. Hierdurch ergibt sich eine maximale Dicke (das heißt Materialstärke) des Steckkontakts von ca. 0,6 mm bis 0,8 mm. Da die Einstecklöcher in einer Leiterplatte einen gewissen Mindestabstand voneinander haben müssen, ergibt sich hieraus eine definierte maximale Anzahl von Steckkontakten pro Fläche bei einem Stecker. Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung ist inzwischen jedoch eine größere Anzahl von Steckkontakten pro Flächeneinheit erwünscht. Dies ist jedoch nur durch eine Reduzierung des Durchmessers der Einstecklöcher möglich.
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Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Steckkontakt dahingehend weiterzubilden, dass er zum Einstecken in ein Einsteckloch mit kleinerem Durchmesser, insbesondere in eines mit einem Durchmesser vom nur 0,6 mm, geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Steckkontakt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein Steckkontakt, welcher in ein Einsteckloch mit einem Durchmesser von 0,6 mm eingesteckt werden soll, weist idealerweise eine Materialstärke (maximale Dicke) von 0,4 mm auf, also nur noch die Hälfte bis 2/3 der derzeit üblichen Materialstärke von 0,6 mm bis 0,8 mm. Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, dass es bei Materialstärken von deutlich unter 0,6 mm vorteilhaft sein kann, das bisherige Prinzip, welches besagt, dass die eingeprägte Zone in einem mittleren Bereich des Schlitzes deutlich breiter auszubilden ist als in dessen Endbereichen, aufzugeben. Gemäß der Erfindung beträgt die minimale Breite der eingeprägten Zone deshalb wenigstens 50% der maximalen Breite der eingeprägten Zone, wobei es bevorzugt ist, dass die eingeprägte Zone eine konstante Breite aufweist.
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Um sowohl die gewünschten Federkräfte als auch die gewünschte Bruchfestigkeit zu erreichen, ist es bevorzugt, dass sich der Schlitz sowohl zu seinem vorderen als auch zu seinem hinteren Ende hin verjüngt, so dass er einen Hauptabschnitt, einen vorderen Endabschnitt und einen hinteren Endabschnitt aufweist, wobei beide Endabschnitte schmaler als der Hauptabschnitt sind, wobei es weiterhin bevorzugt ist, dass sich zwischen dem Hauptabschnitt und den Endabschnitten jeweils ein Übergangsabschnitt befindet und die Breite der Endabschnitte maximal die Hälfte der Breite des Hauptabschnitts beträgt.
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Die Breite der eingeprägten Zone kann sehr groß sein, insbesondere wenigstens 40% der Breite eines Schenkels betragen.
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Wie dies bereits erwähnt wurde, ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung der eingeprägten Zone insbesondere für Einsteckpins mit geringer Materialstärke geeignet, insbesondere für Einsteckpins, deren maximale Dicke weniger als 0,5mm, vorzugsweise 0,4mm, beträgt.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 einen Steckkontakt in einer Draufsicht,
- 2 den Einsteckabschnitt des Steckkontakts aus 1 in einer vergrößerten Darstellung,
- 3 eine Draufsicht auf das in 2 Gezeigte aus Blickrichtung R,
- 4 einen Schnitt entlang der Schnittebene A-A aus 1,
- 5 einen Schnitt entlang der Schnittebene B-B aus 1 und
- 6 eine perspektivische Darstellung des in 2 Gezeigten.
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Da alle sechs Figuren denselben Steckkontakt zeigen, wird im Folgenden auf alle Figuren Bezug genommen.
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Der dargestellte Steckkontakt 10 weist zwei Abschnitte auf, nämlich eine Schulter 11 und einen Einsteckabschnitt 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 Einsteckabschnitt 12 ein weiterer Kontaktabschnitt, welcher für die vorliegende Erfindung jedoch keine Rolle spielt und deshalb nicht dargestellt ist.
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Es wird zunächst kurz der grundsätzliche Aufbau des Einsteckabschnitts
12 dargestellt, welcher in weiten Teilen dem Aufbau des Einsteckabschnittes der
DE 198 31 672 B4 und dem der
DE 10 2010 024 526 A1 entspricht. Auch die Herstellungsweise entspricht der Herstellungsweise des aus der
DE 198 31 672 B4 bekannten Einsteckabschnitts, so dass auf diese Schrift hiermit explizit Bezug genommen wird, insbesondere auch hinsichtlich des Herstellungsverfahrens.
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Der Einsteckabschnitt 12 weist, wie dies insbesondere in 2 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 zum Übergang zwischen Mittelabschnitt 16 und hinterem Abschnitt 18. Der Schlitz 20 weist drei Bereiche mit jeweils im Wesentlichen konstanter Breite auf, nämlich den Hauptabschnitt 20 und die beiden Endabschnitte 20b und 20c, wobei sich zwischen dem Hauptabschnitt und den Endabschnitten jeweils ein Übergangsabschnitt (ohne Bezugszeichen) befindet. Die Endabschnitte sind jeweils etwa halb so breit wie der Hauptabschnitt.
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Wie man insbesondere den 3, 4 und 5 entnimmt, ist die maximale Dicke dmax des Steckkontakts 10 und insbesondere des Einsteckabschnitts 12 über die gesamte Länge im Wesentlichen gleich, so dass der Einsteckabschnitt 12 zwei im Wesentlichen ebene, zueinander parallele Oberflächen hat, welche hier - etwas willkürlich - als Oberseite 12a und Unterseite 12b bezeichnet werden.
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Wie man der 4 entnimmt, erfolgt die Einprägung der eingeprägten Zone symmetrisch von der Oberseite und der Unterseite, das heiß, dass sich sowohl in die Oberseite als auch in die Unterseite eine den Schlitz umlaufende Vertiefung ergibt. Der Böden dieser Vertiefungen sind jeweils vorzugsweise im Wesentlichen eben. Dort, wo die Grenze zwischen der eingeprägten Zone 22 und dem Schlitz 20 liegt, hat der Einsteckabschnitt 12 seine minimale Dicke dmin . Hierbei gilt: dmin ≅ 0,8*dmax.
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Die eingeprägte Zone 22 wird durch Druckbeaufschlagung eingeprägt, wobei dieses Einprägen den letzten Arbeitsschritt bei der Herstellung des Einsteckabschnittes 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 über die gesamte Länge des Mittelabschnitts 16 im Wesentlichen gleich sein, so dass die eingeprägte Zone 22 eine konstante Breite bEZ hat. Es ergibt sich somit eine über die Axialrichtung des Einsteckabschnittes 12 im Wesentlichen konstante Härte, wodurch sich auch bei einer geringen Materialstärke dmax von beispielsweise nur 0,4 mm ausreichende Haltekräfte ergeben. Hierzu trägt weiterhin der Umstand bei, dass die Breite bEZ der eingeprägten Zone relativ groß im Vergleich zur Breite des Schenkels ist. Im konkret gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt die Breite bEZ der eingeprägten Zone etwa das 0,4-fache der Breite des Schenkels.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steckkontakt
- 12
- Einsteckabschnitt
- 12a
- Oberseite
- 12b
- Unterseite
- 14
- vorderer Abschnitt
- 16
- Mittelabschnitt
- 18
- hinterer Abschnitt
- 20
- Schlitz
- 20a
- Hauptabschnitt
- 20b
- vorderer Endabschnitt
- 20c
- hinterer Endabschnitt
- 22
- eingeprägte Zone
- 24,26
- Schenkel
- 24a, 26a
- konvexer äußerer Rand
- dmax
- maximale Dicke
- dmin
- minimale Dicke
- bEZ
- Breite der eingeprägten Zone
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19609425 A1 [0002]
- EP 0234235 A1 [0002]
- DE 19831672 B4 [0003, 0004, 0005, 0006, 0016]
- DE 102010024526 A1 [0005, 0006, 0016]
