DE2724236C2

DE2724236C2 -

Info

Publication number: DE2724236C2
Application number: DE2724236A
Authority: DE
Inventors: Thomas M. Cherney; Robert S. St.Paul Minn. Us Dodsworth
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1977-05-25
Publication date: 1988-04-28
Also published as: JPS52145791A; GB1565758A; BR7703376A; SE414098B; IT1084267B; US4012102A; FR2353145B1; SE7705959L; DE2724236A1; JPS6022473B2; MX143702A; FR2353145A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Flachkontaktstück nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Flachkontaktstiftes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 4.

Flachkontaktstücke mit Schlitzen zur Aufnahme von Leitern, die einen geeigneten Durchmesser aufweisen, sind beispielsweise aus der US-PS 30 12 219, der US-PS 32 58 733 und der US-PS 33 88 370 bekannt. Dabei sind derartige Flachkontaktstücke nur dann befriedigend, wenn nur jeweils ein Leiter in jedem Schlitz der flachen Platte des Flachkontaktstückes angeordnet wird. Normalerweise ist dies nicht problematisch, weil die Flachkontaktstücke im allgemeinen viele Schlitze aufweisen, deren Anzahl der Anzahl der anzuschließenden Leiter entspricht. In einigen Anwendungsfällen, wie z.B. beim Verdrahten miniaturisierter elektronischer Schaltungen, sind jedoch aus Gründen der Raumfrage Flachkontaktelemente mit vielen Schlitzen nicht anwendbar.

Mehrere Leiter können nur dann in einem einzigen Schlitz eines Flachkontaktstückes angeordnet werden, wenn sich der Schlitz von seinem offenen zu seinem geschlossenen Ende hin verjüngt. Derartige sich verjüngende Schlitze können in der flachen Platte der Flachkontaktstücke ohne Schwierigkeiten ausgestanzt werden, wenn es sich um Schlitze für Leiter mit verhältnismäßig großen Durchmessern handelt. Sich verjüngende Schlitze werden zur Herstellung von formschlüssigen Verbindungen durch Stanzoperationen auch dann hergestellt, wenn nur ein Leiter in dem Schlitz angeordnet wird. Dies geht aus der US-PS 35 11 921, der US-PS 37 18 888 und der US-PS 36 99 236 hervor. Aus der US-PS 38 20 058 ist es be kannt, Schlitze in Flachkontaktstücken dadurch kegel förmig auszubilden, daß die Schlitze mit parallelen Kanten ausgestanzt werden und daß die Schenkel der Kontaktstücke danach verdreht werden.

Aus der US-PS 38 24 527, Spalte 3, Zeilen 33 bis 52, geht hervor, daß das Ausstanzen der Schlitze in Flach kontaktstücken nach einer Faustregel durch die Schlitz breite, die der Materialdicke der flachen Platte des Flachkontaktstückes entspricht, begrenzt ist. Es hat sich als unpraktisch herausgestellt, freistehende, flache Platten von Flachkontaktstücken mit einer Dicke herzustellen, die kleiner ist als 0,025 cm, weil dann die Schenkel des Flachkontaktstückes dazu neigen, sich aus der Ebene der flachen Platte herauszudrehen. Ein wirksamer Anschluß eines Leiters ist dann nicht möglich. Bei der Verdrahtung miniaturisierter, elektronischer Schaltungen ist es erwünscht, Leiter entsprechend einem amerikanischen Leitereichmaß von 30 und kleiner anzu schließen, die einen Durchmesser von 0,0254 cm und weniger aufweisen, so daß Schlitze erforderlich sind, deren Breiten kleiner sind als die Breiten der durch Stanzoperationen herstellbaren Schlitze. Das Problem des Ausstanzens enger Schlitze wird noch komplizierter, wenn sich verjüngende Schlitze gefordert werden.

Aus der DE-OS 22 48 048 geht ein dünnes, elastisches, aus einer Platte hergestelltes Flachkontaktstück hervor, das wenigstens ein Paar von parallelen Schenkeln auf weist, die einen an einem Ende offenen und teilweise geprägten Schlitz zur Aufnahme eines Leiters bilden. Dabei verjüngt sich der Schlitz ausgehend von einer Breite an seinem offenen Ende, die kleiner ist als die Dicke der Platte, zu einer geringeren Breite am ge schlossenen Ende des Schlitzes.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Flachkon taktstück der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß sein sich verjüngender Schlitz zunächst mit einer Breite ausgestanzt werden kann, die gleich der Dicke der Platte des Flachkontaktstückes ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Flachkontaktstück, das durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspru ches 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist, und durch ein Verfahren gelöst, das durch die in dem kenn zeichnenden Teil des Patentanspruches 4 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.

Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß in einem einfach herstellbaren, sich verjüngenden Schlitz des erfindungsgemäßen Flachkontaktstückes eine wirksame elek trische Verbindung zu zwei isolierten, elektrischen Leitern mit kleinen Durchmessern hergestellt werden kann. Dabei kann der sich verjüngende Schlitz in der Platte des Flachkontaktstückes vorteilhaft dadurch hergestellt werden, daß zunächst ein Schlitz ausgestanzt wird, dessen Dicke der Dicke der Platte entspricht und daß danach in einer Prägeoperation der gesamte Schlitz bereich derart geprägt wird, daß die Prägung ausgehend vom offenen Ende in Richtung auf das geschlossene Ende fortschreitend tiefer in die Dicke der Platte verläuft. Auf diese Weise wird das Problem, das das Stanzen von Schlitzbreiten, die kleiner sind als die Dicke der Platte, betrifft, besonders einfach und leicht reali sierbar umgangen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Figuren. Es zeigt:

Fig. 1 die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung eines vorliegenden Flachkontaktstückes;

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Schlitzbereich eines vorliegenden Flachkontaktstückes;

Fig. 3 die Seitenansicht eines Querschnitts entlang der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 die Aufsicht auf eine Isolierleiste, in der mehrere erfindungsgemäße Flachkontaktstücke eingesetzt sind; und

Fig. 5 die Seitenansicht eines Querschnitts entlang der Linie 5-5 der Fig. 4.

Das vorliegende lötfreie, elektrische Flachkontaktstück 10 weist eine dünne, elastische, flache Platte mit einem Paar von parallelen Schenkeln 12 und 13 auf, die einen an einem Ende offenen Schlitz 15 bilden, der einen Leiter aufnehmen kann.

Das Flachkontaktstück 10 kann fortlaufend in einem Stanzwerkzeug hergestellt werden, wobei die in Fig. 1 dargestellten Arbeitsschritte an aufeinanderfolgenden Stationen ausgeführt werden. Ein Streifen eines Blech vorrates 17 mit einer Dicke, die der Dicke des Flach kontaktstückes 10 entspricht, wird dem Stanzwerkzeug zugeführt. Bei dem dargestellten Arbeitsvorgang wird zunächst ein Schlitz 20 mit parallelen Kanten zusammen mit weiteren Materialteilen außerhalb des Bereiches des Schlitzes 20 gestanzt.

Nach dem Ausstanzen des Schlitzes 20 mit den parallelen Kanten wird der Schlitzbereich entlang beider Kanten des Schlitzes 20 derart geprägt, daß die Prägung ausgehend vom offenen Ende des Schlitzes 20 in Richtung auf das geschlossene Ende des Schlitzes 20 fortschreitend tiefer in die Dicke der flachen Platte verläuft. Dabei entsteht der geprägte Schlitz 15. Dies ist am besten aus Fig. 3 ersichtlich, wobei der Schlitz 15 sich ausgehend von einer Breite an seinem offenen Ende, die kleiner als die Dicke der Platte ist, zu einer geringeren Breite am geschlossenen Ende verjüngt (Fig. 2).

Beim dritten dargestellten Arbeitsschritt wird das Kantenprofil der angrenzenden Flachkontaktstücke durch Wegschneiden des Materials im Bereich 18 zwischen den Flachkontaktstücken gestanzt. Im vierten Arbeitsschritt werden eine Auskragung 22 am geschlossenen Ende des Schlitzes 15 des Flachkontaktstückes 10, ein Vorsprung 23 in dem gegenüberliegenden freien Ende und ein Schlitz 24 in dem engen Teil des Flachkontaktstückes 10 zwischen der Auskragung 22 und dem Vorsprung 23 gestanzt. Außer dem wird das Material an den Seiten des Schlitzes 15 in entgegengesetzten Richtungen verformt. Der vierte Ar beitsschritt, der hier aus Gründen der Vereinfachung als einzelner Schritt dargestellt ist, wird normalerweise in vielen Stationen, die fortschreitend im Stanzwerkzeug angeordnet sind, durchgeführt. Schließlich werden beim dargestellten fünften Arbeitsschritt die noch vorhande nen Verbindungen zwischen dem Flachkontaktstück 10 und dem Blechvorrat 17 weggestanzt. Dabei entsteht das fertige Flachkontaktstück 10.

Das dargestellte, lötfreie, elektrische Flachkontakt stück 10 ist für eine Verwendung in elektronischen Schaltungen ausgelegt, in denen wegen Raumbegrenzung prototypmäßig jedes Flachkontaktstück 10 nur einen leiteraufnehmenden Schlitz 15 aufweist und bei denen es erwünscht ist, daß an jedem Flachkontaktstück 10 zwei Leiter mit kleinen Durchmessern angeschlossen werden. Eine Anzahl von Flachkontaktstücken 10 werden in Bohrun gen eingesetzt, die sich durch eine die Flachkontakt stücke 10 festhaltende Isolierleiste 26 erstrecken, wobei jedes Flachkontaktstück 10 fest in einer Bohrung in der Isolierleiste 26 durch Zusammenwirkung der Aus kragung 22 und der Bohrungswandung gehalten wird. Die Isolierleiste 26 mit den darin angebrachten Flachkon taktstücken 10 wird in Prototypen von elektronischen Schaltungen auf einer perforierten, gedruckten Schalt platte verwendet, durch die die freien Enden der Flach kontaktstücke 10 hindurchgeführt und mit zu einer Bau gruppe zusammengefaßten Schaltelementen mit der Hilfe eines Steckverbindungsgehäuses auf der der Isolierleiste gegenüberliegenden Seite der gedruckten Schaltplatte verbunden werden.

Bei einer Verdrahtung elektronischer Schaltungen werden typischerweise isolierte Leiter eines amerikanischen Leitereichmaßes von 30 (0,025 cm im Durchmesser) verwen det. Um einen wirkungsvollen, druckfederartigen Kontakt zu solchen Leitern herzustellen, hat es sich als wün schenswert herausgestellt, daß die Flachkontaktstücke 10 mindestens eine Dicke von 0,025 cm aufweisen, um eine ausreichende Steifigkeit der Schenkel 12 und 13 des Flachkontaktstückes 10 aufrechtzuerhalten und um damit eine Verdrehung der Schenkel 12 und 13 aus der Ebene der Flachkontaktstücke 10 zu verhindern. Eine solche Verdre hung würde nämlich den Wirkungsgrad der elektrischen Verbindung verringern. Es wird daher bevorzugt, daß der breiteste geprägte Bereich des leiteraufnehmenden Schlitzes 15 in der Nähe des offenen Endes kleiner als ungefähr 3/4 der Dicke des Materials des Flachkontakt stückes ist. Um eine formschlüssige Verjüngung des Schlitzes 15 von seinem offenen Ende zu seinem geschlos senen Ende hin zu erreichen, wird die Prägung bevorzugt so gestaltet, daß der engste geprägte Bereich des Schlitzes 15 in der Nähe des geschlossenen Endes eine Breite aufweist, die kleiner ist als etwa die Hälfte der Dicke des Materials des Flachkontaktstückes. In einem speziellen Ausführungsbeispiel, bei dem isolierte Leiter eines amerikanischen Leitereichmaßes von 30 verwendet wurden, wurde das Flachkontaktstück 10 aus Berilliumkup fer mit einer Dicke von 0,025 cm hergestellt. Der Schlitz 20 wurde zunächst mit parallelen Kanten 0,023 cm breit ausgestanzt und auf eine Breite von 0,015 cm an seinem offenen Ende sowie bis auf eine Breite von 0,008 cm an seinem geschlossenen Ende geprägt. Es hat sich herausgestellt, daß ein wirksamer elektrischer Anschluß von zwei isolierten Leitern eines amerikanischen Leiter eichmaßes von 30 mit dem vorliegenden Flachkontaktstück 20 hergestellt werden kann.

Claims

1. Dünnes, elastisches und aus einer Platte hergestelltes Flachkontaktstück zur Erzeugung einer lötfreien, elektrischen Verbindung mit wenigstens einem Paar von parallelen Schenkeln, die einen an einem Ende offenen und teilweise geprägten Schlitz zur Aufnahme eines Leiters bilden, wobei sich der Schlitz ausgehend von einer Breite an seinem offenen Ende, die kleiner ist als die Dicke der Platte, zu einer geringeren Breite am geschlossenen Ende des Schlitzes verjüngt, dadurch ge kennzeichnet, daß der gesamte Schlitzbereich des Flach kontaktstückes geprägt ist und die Prägung des Schlitzes (15) ausgehend vom offenen Ende in Richtung auf das geschlossene Ende fortschreitend tiefer in die Dicke der Platte verläuft.

2. Flachkontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des geprägten Schlitzes (15) in der Nähe des offenen Endes kleiner als ungefähr 3/4 der Dicke der Platte ist und daß die Breite des Schlitzes (15) in der Nähe des geschlossenen Endes kleiner als ungefähr die Hälfte der Dicke der Platte ist.

3. Flachkontaktstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des geprägten Schlitzes (15) in der Nähe des geschlossenen Endes unfähr der Hälfte der Breite des geprägten Schlitzes (15) in der Nähe des offenen Endes ist.

4. Verfahren zum Herstellen eines dünnen, ela stischen Flachkontaktstückes nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die aus einer Platte wenigstens ein Paar von parallelen Schenkeln ausgestanzt wird, die einen an einem Ende offenen, teilweise geprägten Schlitz zur Aufnahme eines Leiters bilden, wobei sich der Schlitz ausgehend von einer Breite an seinem offenen Ende, die kleiner ist als die Dicke der Platte zu einer geringeren Breite am geschlossenen Ende des Schlitzes verjüngt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Prägeschritt der gesamte Schlitzbereich des Flachkontaktstückes derart geprägt wird, daß die Prägung des Schlitzes (15) ausge hend vom offenen Ende in Richtung auf das geschlossene Ende fortschreitend tiefer in die Dicke der Platte verläuft.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Prägeschritt derart vorgenommen wird, daß die Breite des geprägten Schlitzes (15) in der Nähe des offenen Endes kleiner als ungefähr 3/4 der Dicke der Platte ist und daß die Breite des geprägten Schlitzes (15) in der Nähe des geschlossenen Endes kleiner als ungefähr die Hälfte der Dicke der Platte ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Prägeschritt derart durchgeführt wird, daß die Breite des geprägten Schlitzes (15) in der Nähe des geschlossenen Endes ungefähr der Hälfte der Breite des geprägten Schlitzes (15) in der Nähe des offenen Endes ist.