DE3340431A1

DE3340431A1 - Gefederter kontaktstift fuer pruefzwecke

Info

Publication number: DE3340431A1
Application number: DE19833340431
Authority: DE
Inventors: Gustav Dr. 7033 Herrenberg Krüger
Original assignee: Feinmetall GmbH
Current assignee: Feinmetall GmbH
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1983-11-09
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE3340431C2

Description

Gefederter Kontaktstift für Prüfzwecke
Gefederter Kontaktstift für Prüfzwecke Die Erfindung betrifft einen gefederten Kontaktstift für Prüfzwecke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Anforderungen an die Lebensdauer sowie an die Unveränderlichkeit der elektrischen Eigenschaften solcher bekannter Kontaktstifte wurden im Laufe der Zeit immer höher, weil die Messungen an den zu prüfenden Leiterplatten mit wachsender Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Aus prüftechnischen Gründen sind große Federwege erforderlich, die eine entsprechend lange Feder bedingen. Das trifft vor allem bei Kontaktbausteinen zu, die zwei gefederte Kontaktkolben aufweisen, um einen mit solchen Kontaktbausteinen bestückten Adapter für die Prüfung unterschiedlicher Leiterplatten verwendbar zu machen sowie bei Kontaktbausteinen für bestückte Leiterplatten, wenn die auf der Leiterplatte befindlichen elektrischen Bauelemente ein tiefes Eintauchen der Kontaktstifte zwischen die Bauelemente bis zu den Kontaktierstellen bedingen. Da aber andererseits der gegenseitige Abstand der Kontaktstifte wegen der engen Anordnung derKontaktpunkte sehr klein sein muß und nur 1 bis 2 mm betragen kann, sind verhältnismäßig lange Schraubenfedern erforderlich, bei denen das Verhältnis von Federaußendurchmesser zu Federlänge 1 : 10 bis 1 : 60 beträgt.
Solche langen Federn knicken aber sehr leicht aus. Im ungünstigsten Fall liegt dann nur eine Federwindung an der Innenseite des Mantelrohres an. Diese eine Federwindung muß nun die ganze Knickspannung auf das Mantelrohr übertragen, wodurch eine sehr hohe örtliche Belastung entsteht. Die Folge davon sind hoher Abrieb, hohe Reibverluste und eine kurze Lebensdauer des Kontaktbausteins.
Außerdem muß über diese Windung ein beträchtlicher Teil des Prüfstroms an das Mantelrohr übertragen werden, was eine erhebliche Verschlechterung der Kontaktgabe zur Folge hat.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen mit einer langen Schraubenfeder gefederten Kontaktstift so zu gestalten, daß seine Lebensdauer erhöht wird und seine elektrischen Eigenschaften über die gesamte Betriebszeit unverändert gut bleiben.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Wenn zwischen den beiden Federenden eine Windungsgruppe aus zwei oder mehreren Windungen angeordnet wird, die viel näher zusammenliegen als die übrigen Windungen der Schraubenfeder, wird damit ein die Feder insgesamt versteifender Knoten geschaffen und damit die Stabilität der Feder erhöht. Bei Verspannen kann eine solche Schraubenfeder nur kurz vor oder hinter der Windungsgruppe ausknicken, so daß die Windungsgruppe zur Anlage am Mantelrohr kommt. Da auf diese Weise sichergestellt ist, daß beim Ausknicken immer mehrere Windungen am Mantelrohr anliegen, werden die Reibverluste herabgesetzt,und der elektrische Durchgangswiderstand wird verringert.
Wenn nach Anspruch 3 mehrere benachbarte Windungen einer Windungsgruppe schon im ungespannten Zustand der Schraubenfeder aneinander anliegen, erbringt diese Windungsgruppe eine relativ großflächige zylindrische Führung der Schraubenfeder am Mantelrohr auch für den Fall, daß die Schraubenfeder lose, ohne Vorspannung im Mantelrohr liegt.
Um zu vermeiden, daß die Schraubenfeder bei den sich periodisch wiederholenden Prüfvorgängen in Eigenschwingung gerät, wodurch die Lebensdauer verkürzt wird, ist die Windungsgruppe außermittig zwischen den Federenden angeordnet, so daß die mittleren Abstände zu den beiden Federenden ungleich groß sind. Diese Maßnahme ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Kontaktstift zur Beseitigung von die Kontaktgabe erschwerenden Schmutzpartikeln mit Ultraschall oder mit niederfrequenter Vibration beaufschlagt ist.
Werden zwei Windungsgruppen mit aneinander anliegenden Windungen vorgesehen, so kann die eine Windungsgruppe nach der einen, die andere Windungsgruppe nach der anderen Seite ausknicken, so daß die eine Windungsgruppe eine Gleitführung an der einen Seite des Mantelrohres, die andere Windungsgruppe eine Gleitführung an der anderen Seite des Mantelrohres erbringt. Auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung sind die Abstände zwischen den Federenden und Windungsgruppen zweckmäßigerweise ungleich groß gewählt, um Resonanzbrüche der Schraubenfeder auszuschließen. Je nach Dimensionierung der Schraubenfeder können aber auch beide Windungsgruppen sich nach einer Seite hin ausbiegen und so eine Zweiflächenauflage der Schraubenfeder bilden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend kurz erläutert.
An einer elektrischen Leiterplatte 1 liegt die Kontaktspitze eines Kontaktkolbens 2 an, der in einem Mantelrohr 3 längsbeweglich geführt ist und durch eine Schraubenfeder 4 verspannt ist. Die Schraubenfeder 4 stützt sich an einem Gegenkontaktstück 5 ab, das in das Mantelrohr 3 eingebördelt ist und an dem ein Draht 6 zur Weiterleitung des Prüfstromes an ein nicht dargestelltes Meßgerät angelötet ist. Die Verbindung kann auch auf andere bekannte Weise erfolgen. Die Schraubenfeder 4 besitzt eine Windungsgruppe 7, deren drei Windungen aneinander anliegen und eine weitere Windungsgruppe 8 mit vier aneinander anliegenden Windungen. Die Windungsgruppe 7 ist um das Maß al, die Windungsgruppe 8 um das Maß a2 ausgeknickt; beide Windungsgruppen 7, 8 bilden mit dem Mantelrohr 3 Gleitführungen für die Schraubenfeder 4.
Die mittleren Abstände S1, S2, 53 zwischen den Federenden 9, 10 und den Windungsgruppen 7, 8 sind so gewählt, daß S1 X S2 ; S3 ist.

Claims

Patentansprüche Gefederter Kontaktstift für Prüfzwecke, insbesondere zum Prüfen von bestückten und unbestückten elektronischein Leiterplatten sowie von integrierten Schaltkreisen, bestehend aus einem Mantelrohr, in dem ein Kontaktkolben längs geführt und über eine Schraubenfeder an einem im Mantelrohr angeordneten Gegenkontaktstück, welches entweder im Mantelrohr fest angebracht ist oder als zweiter längsbeweglicher Kontaktkolben ausgebildet sein kann, abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Federenden (9, 10) der Schraubenfeder (4) mindestens eine Windungsgruppe (7) aus zwei oder mehreren Windungen angeordnet ist, deren Windungen wesentlich näher beieinander liegen als die anderen zwischen den Federenden (9, 10) liegenden Windungen.
2. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Windungsgruppe (7) bei einer der Knickbelastung entsprechenden Federspannung aneinander anliegen.
3. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Windungen der Windungsgruppe (7) im unbelasteten Zustand der Schraubenfeder (4) aneinander anliegen.
4. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungsgruppe (7) außermittig zwischen den Federenden (9, 10) liegt.
5. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Windungsgruppen (7, 8) zwischen den Federenden (9, 10) liegen, wobei die Abstände (S1, S2, S3) zwischen den Federenden (9, 10) und den Windungsgruppen (7, 8) ungleich groß sind.
6. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Federaußendurchmesser zu Federlänge im entspannten Zustand 1 : 10 bis 1 : 60 beträgt.