DE3702201A1 - Federkontaktstift fuer pruefvorrichtungen - Google Patents
Federkontaktstift fuer pruefvorrichtungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Federkontaktstift gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Prüfvorrichtungen, für die solche Feder
kontaktstifte bestimmt sind, dienen der Prüfung der
Prüflinge auf elektrische Fehlerfreiheit. Jeder Feder
kontaktstift hat meist viele tausende, oft sogar
Millionen von Prüflingen zu kontaktieren.
Prüfvorrichtungen dieser Art sind bekannt und weisen
im allgemeinen einen Prüfadapter oder dgl. mit einer
Vielzahl von dem Kontaktieren von zu prüfenden
Leiterplatten oder sonstigen Prüflingen dienenden
Federkontaktstiften auf, s. z.B. Krüger "Prüfmittel
zur Prüfung von Leiterplatten für Uhren", Jahrbuch
der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie", Bd.30,
1979, S. 269-276.
Bekannte Federkontaktstifte dieser Art (DE-OS 28 52 886;
Krüger w. o.) weisen eine Hülle auf, in die eine zylindrische
Schraubendruckfeder eingesetzt ist, die einen in der Hülse
gleitbar angeordneten Kolben des Kontaktelementes
federbelastet und sich an einem in die Hülse fest
eingesetzten Bodenstück abstützt. Dieses Kontaktelement
weist eine am Kolben koaxial zu ihm angeordnete Stange
auf, an der ein Kontaktkopf fest angeordnet ist, welcher
zum Inkontaktkommen mit den zu kontaktierenden Prüf
lingen bestimmt ist. Derartige Federkontaktstifte sind
in der Herstellung relativ teuer. So muß die Hülse
nach dem Einsetzen des Kolbens an dem dem Kolben be
nachbarten Ende nach innen etwas umgebördelt werden,
damit der Kolben durch die vorgespannte Schrauben
druckfeder nicht aus der Hülse herausgedrückt wird.
Dieses Bördeln ist relativ arbeitsaufwendig. Auch
verursacht dieses Kontaktelement relativ hohe Kosten
infolge seiner außerordentlich kleinen Durchmesser,
da die Hülsen solcher Federkontaktstifte nur sehr
geringe maximale Durchmesser von im allgemeinen
höchstens 1,5 mm aufweisen dürfen. Dagegen sind diese
Federkontaktstifte zwecks ausreichend starker axialer
Eigenfederung und ausreichend hohen Kontaktkräften,
die meist mehr als hundert cN betragen sollen, relativ
lang ausgebildet, bspw. meist ca. 1 bis 5 cm.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, einen
Federkontaktstift der im Oberbegriff des Anspruches 1
genannten Art zu schaffen, der kostengünstiger her
stellbar ist und der bei der Herstellung keinen
Bördelvorgang erforderlich macht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Feder
kontaktstift gemäß Anspruch 1 gelöst.
Bei der Herstellung dieses Federkontaktstiftes ist
kein Bördelvorgang erforderlich. Auch ist die
Schraubenfeder des Kontaktelementes, welches das
Kontaktelement allein oder zusammen mit einem an ihm
angeordneten Kontaktkopf bilden kann, kostengünstig
in einem Arbeitsgang zusammen mit der Schrauben
druckfeder durch Wickeln herstellbar, da diese
Schraubenfeder und die Schraubendruckfeder eine einzige
einstückige Feder bilden. Sehr vorteilhaft ist dabei
auch, daß die Schraubenfeder außerhalb der Hülse aus
ihrer geraden Richtung seitlich ohne zu knicken ausgebogen
werden kann, was sich beim Kontaktieren von Prüf
lingen günstig auswirkt, indem bspw. dann, wenn das
Kontaktelement dem Kontaktieren von zu ihm exzentrisch
angeordneten Bohrungsrändern
dient, sich dann das freie Kontaktende dieses Kontakt
elementes in der Bohrung von selbst zentriert und
hierdurch optimal sicherer Kontakt erreicht wird.
Auch wird der Bohrungsrand des Prüflings gleichmäßig belastet
und es besteht nicht mehr folgende Beschädigungsgefahr
der bekannten, Kolben aufweisenden Federkontaktstifte:
Wenn die Kontaktspitze des Kontaktelementes eines
solchen vorbekannten Federkontaktstiftes mit Kolben
exzentrisch auf einen Bohrungsrand einer Leiterplatte
oder dergl. auftrifft, kann dieses Kontaktelement
nicht radial ausweichen und versucht deshalb den
Kolben in der Hülse schräg zu stellen mit der Folge
hoher Reibung, die unter Umständen sogar zum Klemmen
des Kolbens führen kann. Es besteht hierdurch Be
schädigungsgefahr des Kontaktelementes bis zu seinem
Brechen und es kann auch zu Überlastung des kontak
tierten Bohrungsrandes der Leiterplatte oder dergl.
kommen. Diese Nachteile lassen sich also durch die
Erfindung auf einfache Weise vermeiden.
Auch besteht der erfindungsgemäße Federkontaktstift
aus relativ wenigen Teilen. Im einfachsten Fall be
steht er nur aus der Hülse und der eine einstückige
Feder bildenden Schraubendruckfeder und Schraubenfeder,
also nur aus zwei Teilen. In diesem Fall kann zweck
mäßig vorgesehen sein, daß das rückwärtige Ende der
Schraubendruckfeder in der Hülse fest angeordnet ist,
was bspw. durch Schweißen oder Löten oder form
schlüssiges Halten in der Hülse erreicht werden kann.
Es ist jedoch auch möglich, in der Hülse ein Auflager
für das rückwärtige Ende der Schraubendruckfeder
anzuordnen, das zweckmäßig einen Stab aufweist, mit dem
es in die Schraubendruckfeder zu deren Halterung
koaxial zu ihr eingreift.
Die Hülse kann zweckmäßig nur ein Rohr sein, also beid
seitig offen sein. Die von der Schraubenfeder durch
drungene Mündung der Hülse braucht nicht nach innen umge
bördelt zu werden, sondern kann zumindest denselben lichten
Innendurchmesser aufweisen, wie der vorzugsweise kreis
zylindrische Bereich der Hülse, in dem sich die Schrauben
druckfeder und der betreffende jeweilige Bereich der
Schraubenfeder befindet. Ein Vorteil ist auch, daß
das vordere Ende der Hülse nach außen zur Bildung
eines Flansches umgebogen sein kann, was auf einfache
Weise herstellbar ist und ermöglicht, daß diese Hülse
in eine Aufnahmebohrung einer Platte des Prüfadapters
so eingesetzt sein kann, daß sie mit dem Flansch auf
dieser Platte aufsitzt und so für sie keine zusätzliche
Befestigung an dieser Platte notwendig ist. Bei dem
vorbekannten Federkontaktstift nach der DE-OS 28 52 886
ist dies dagegen nicht möglich.
Das rückwärtige Ende der Hülse kann direkt das An
schlußende des Federkontaktstiftes sein oder es kann
auch vorgesehen sein, daß an der Hülse oder in der
Hülse ein gesondertes Anschlußende eingesetzt ist,
bspw. ein Draht, ein Stecker oder dergl.
Es kann in vielen Fällen auch zweckmäßig vorgesehen sein,
daß die Hülse an ihrem hinteren Ende einen sie ganz oder
weitgehend schließenden Boden oder einen Innenflansch auf
weist. Die Schraubendruckfeder kann dann auf diesem Boden
oder diesem Innenflansch aufsitzen.
Die Schraubenfeder ist so steif und/oder durch einen
in sie eingesteckten Stab, vorzugsweise einen Schaft
eines Kontaktkopfes des Kontaktelementes versteift,
daß ihr über die Hülse überstehender Bereich im Ruhe
zustand in der Betriebsstellung des Kontaktstiftes
gerade und in Fluchtung mit der Hülse ist, damit
sie beim Prüfen von Prüflingen genau auf die vorgesehene,
zu kontaktierende Stelle des jeweiligen Prüflinges
auftrifft. Die vorgesehene Betriebsstellung des Feder
kontaktstiftes ist normalerweise vertikal.
Auch ist die Schraubenfeder des erfindungsgemäßen
Federkontaktstiftes so steif und/oder durch einen in
sie eingesteckten Stab, vorzugsweise einen Schaft eines
Kontaktkopfes des Kontaktelementes versteift, daß ihr
über die Hülse überstehender Bereich durch die beim
Kontaktieren von Prüflingen auf sie einwirkenden
Kräfte nicht geknickt wird, sondern gerade bleibt
bzw. beim Kontaktieren von zu ihr exzentrischen Bohrungs
rändern von Prüflingen sich schwach biegen kann, ohne
zu knicken, so daß sie die von Prüflingen auf sie ausgeübten
axialen Kräfte stets ohne zu knicken aushält und so
zur Schraubendruckfeder weiterleiten kann. Dabei kann
gemäß einer baulich besonders einfachen Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen sein, daß der Innenraum der
Schraubenfeder frei von irgendwelchen anderen Teilen ist.
Die Eigensteifigkeit der Schraubenfeder ist dann also
so groß vorzusehen, daß sie im Betrieb nicht knickt und
in der Betriebsstellung im unbelasteten Zustand gerade
und in Fluchtung mit der Hülse ist. Es kann jedoch bei
einer ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform auch
vorgesehen sein, sie, wie erwähnt, durch einen Schaft
eines Kontaktkopfes, welcher Schaft sich vorzugsweise
bis in die Hülse hinein erstrecken kann, oder einen
sonstigen in sie eingesteckten Stab zu versteifen.
Erfindungsgemäße Federkontaktstifte können vorzugsweise
folgende Dimensionierung erhalten:
Das Verhältnis der Länge des über die Hülse über
stehenden Bereiches der unbelasteten Schraubenfeder
zu dem maximalen Windungsaußendurchmesser dieses Bereiches
kann vorzugsweise mindestens 4:1, besonders zweck
mäßig mindestens 5:1 betragen.
Der Windungsaußendurchmesser der Schraubenfeder kann vorzugs
weise mindestens 0,4 mm und/oder vorzugsweise maximal 2 mm,
besonders günstig 0,8-1,2 mm betragen.
Die Länge des über die Hülse überstehenden Bereiches der
Schraubenfeder in deren unbelastetem Zustand kann
vorzugsweise maximal 8 mm und/oder vorzugsweise mindestens 2 mm,
besonders zweckmäßig 4-6 mm betragen.
Der die Schraubenfeder und die Schraubendruckfeder
bildende Federdraht, der vorzugsweise konstanten kreisrunden
Querschnitt aufweisen kann, kann vorzugsweise maximal
0,18 mm und/oder vorzugsweise mindestens 0,07 mm, beson
ders zweckmäßig 0,08-0,15 mm betragen.
Der oder die Außendurchmesser des oder der zylindrischen
Bereiche der Hülse können vorzugsweise maximal 2,5 mm
und/oder vorzugsweise mindestens 0,5 mm, besonders
zweckmäßig 0,6-1,4 mm betragen.
Die Länge der aus der Schraubendruckfeder und der
Schraubenfeder bestehenden Feder (Gesamtfeder) kann
vorzugsweise mindestens 1 cm und/oder vorzugsweise
maximäl 6 cm, besonders zweckmäßig 1,5 bis 5 cm betragen.
Die Wandstärke der Hülse kann vorzugsweise maximal 0,25 mm,
besonders zweckmäßig 0,1 bis 0,2 mm betragen.
Die Länge der Schraubendruckfeder kann vorzugsweise
mindestens 0,8 cm, vorzugsweise 1 bis 5 cm betragen.
Die Länge des Federkontaktstiftes kann vorzugsweise
mindestens 1 cm und/oder vorzugsweise maximal 8 cm, besonders
zweckmäßig 1,5 bis 6 cm betragen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 einen gebrochenen Längsschnitt durch
einen Federkontaktstift gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 einen gebrochenen Längsschnitt durch
einen Federkontaktstift gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 3 eine Variante eines Details des Feder
kontaktstiftes nach Fig. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Federkontaktstift 10
besteht aus einer rohrförmigen dünnen rotationssymmetrischen
Hülse 11, deren Außendurchmesser vorzugsweise max.
1,5 mm betragen kann, im allgemeinen jedoch noch
erheblich kleiner sein kann, bspw. auch kleiner als
1 mm sein kann, einem einstückigen Einsatzstück 12,
einer einstückigen Feder 13 und einem einstückigen
Kontaktkopf 14. Die Hülse 11 ist einstückig und in zwei ihrer
Halterung dienende Tragplatten 15, 16 eines nicht
in weiteren Einzelheiten dargestellten Prüfadapters
zusammen mit vielen weiteren gleichen Federkontakt
stiften 10 eingesetzt, wobei in diesen Prüfadapter
ggfs. auch noch andere Kontaktstifte zusätzlich einge
setzt sein können, bspw. pneumatische Kontaktstifte.
Eine einen Abschnitt der Feder 13 bildende Schrauben
feder 21 und der Kontaktkopf 14 bilden hier zusammen
das mittels einer den restlichen Bereich der Feder 13
bildenden Schraubendruckfeder 20 federnd abgestützte
Kontaktelement dieses Federkontaktstiftes 10.
Der die Feder 13 enthaltende langgestreckte Bereich 17 der
Hülse 11 ist wie dargestellt mit Ausnahme des oberen
Randflansches 30 zylindrisch, also im wesentlichen zylin
drisch, vorzugsweise kreiszylindrisch. Die Hülse ver
längert sich danach etwas bis zu einem kurzen zylindrischen
unteren Endbereich 17′.
Der Federkontaktstift 10 dient dem Kontaktieren von Prüf
lingen, bspw. Leiterplatten oder dergl. Der Kontaktkopf 14
wird an die durch ihn jeweils zu kontaktierenden Stellen
des betreffenden Prüflings angedrückt, um diese Stelle
elektrisch mit einem an den Prüfadapter angeschlossenen
Testgerät der betreffenden Prüfvorrichtung zu verbinden,
die die Prüflinge auf elektrische Fehlerfreiheit prüft.
Dieser Kontaktkopf 14 kann hierzu irgendeine geeignete
Ausbildung aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel weist
er eine konische Spitze 19 auf, doch kann er auch andere
geeignete Ausbildungen haben, bspw. mit Schneiden versehen
sein, nadelförmig sein oder dergl.
Dieser Kontaktkopf 14 ist auf die Feder 13 aufgesteckt,
die jetzt näher beschrieben wird.
Die aus einem einzigen Runddraht - ggfs. kann auch ein
Profildraht mit unrundem, bspw. rechteckförmigen
Profil vorgesehen sein - gewickelte Feder 13 besteht
aus zwei unterschiedlich gewickelten Abschnitten. Ihr
Längsabschnitt 20 bildet eine zylindrische Schrauben
druckfeder, die axial stark zusammendrückbar ist,
indem ihre Windungen sich nicht berühren, sondern
im entspannten Zustand so viel Abstand a voneinander
haben, daß sich der gewünschte Federweg und die für
das Kontaktieren des Prüflings jeweils erforderliche
Federkraft beim hierbei stattfindenden Zusammendrücken
ergibt. Der Abschnitt 21 dieser Feder 13 bildet eine
axial nicht zusammendrückbare zylindrische Schrauben
feder, indem ihre Windungen in diesem Ausführungs
beispiel im Ruhezustand mit oder ohne Vorspannung aneinan
der anliegen. Wie dargestellt, hat die Schraubenfeder 21 un
gefähr denselben Windungsdurchmesser wie die Schraubendruck
feder 20, so daß die aus ihnen bestehende Gesamtfeder eine
ungefähr zylindrische Schraubenfeder 13 ist, vorzugsweise
eine zylindrische Schraubenfeder ist. Unter Windungsdurch
messer versteht man den mittleren Windungsdurchmesser. Im
Hinblick auf den konstanten Drahtquerschnitt ergibt sich
jedoch, daß, wenn die mittleren Windungsdurchmesser unter
sich ungefähr gleich groß sind, daß dann auch die äusseren
Windungsdurchmesser (=Windungsaussendurchmesser) unter sich
ebenfalls ungefähr gleich groß sind. Es kann in manchen
Fällen auch vorgesehen sein, daß die Windungen der Schrau
benfeder 21 geringen Abstand voneinander haben, der kleiner
als a ist, damit diese Schraubenfeder 21 den Schaft 23 des
Kontaktkopfes 14 halten kann. Die Windungszahl/cm (also die
Anzahl der Windungen pro Zentimeter Federlänge)
ist für die Schraubenfeder 21 also größer als für die
Schraubendruckfeder 20. Auch das Verhältnis Z/D, wo
Z=Windungsanzahl/cm und D=Windungsaußendurchmesser
bedeutet, ist für die Schraubenfeder 21 wesentlich
größer als für die Schraubendruckfeder 20, da D für
die Federn 20 und 21 gleichgroß oder annähernd gleich
groß ist, nicht jedoch Z, den Z ist für die Schrauben
feder 21 größer, vorzugsweise wesentlich größer als
für die Schraubendruckfeder 20. Die Eigensteifigkeit
der Schraubenfeder 21 ist so groß und/oder sie wird
durch den in sie reibungsschlüssig eingesteckten Schaft
23 so versteift, daß sie bei der Prüfung von
Prüflingen nicht knicken kann, wenn die Feder 13
dabei durch in Richtung des Pfeiles B auf den Kontakt
kopf ausgeübte Druckkräfte belastet wird und damit
sie auch durch das Gewicht des Kontaktkopfes 14 in ihrer
unbelasteten Betriebsstellung nicht gebogen wird.
Der Bereich 21 der Feder 13 sei als Schraubenfeder
und der Bereich 20 als Schraubendruckfeder bezeichnet,
um diese beiden Bereiche unterschiedlich zu benennen.
Die Schraubenfeder 21 führt vom vorderen Ende der
Feder 13, das an einem Ringbund 22 des Kontaktkopfes 14
anliegt, in entspanntem Zustand der Feder 13 bereits
ein kurzes Stück weit axial in die rohrförmige Hülse 11
wie dargestellt hinein, damit diese Schraubenfeder 21
in der Hülse 11 so geführt ist, daß ihre Längsachse
koaxial zur Hülse 11 verläuft. Der jeweils in der
Hülse 11 befindliche Bereich der Schraubenfeder 21
bildet praktisch einen Kolben, da er in der Hülse 11
mit geringem Gleitlagerspiel geführt ist. Sein Außen
durchmesser ändert sich nicht, so daß gleichbleibend
gute Führung dieses "Kolbens" in der Hülse 11 gewähr
leistet ist. Dieser "Kolben" ist jedoch nicht starr,
sondern biegsam und ergibt so besonders gute Anpassung
an die Hülse 11 auch dann, wenn diese sich etwas biegen
sollte. Die Schraubendruckfeder 20 kann denselben
Windungsaußendurchmesser wie die
Schraubenfeder 20 erhalten, wenn für sie nicht die
Gefahr besteht, daß sie durch ihr beim Zusammendrücken
entstehendes geringfügiges Aufweiten sich an die
Innenwand der Hülse 11 störend andrückt. Besteht
letztere Gefahr, kann ihr Windungsaußendurchmesser
geringfügig kleiner als der Windungsaußendurchmesser
der Schraubenfeder 21 gemacht werden. Würde die Schrauben
feder 21 nicht in die Hülse 11 hineinragen oder nur
sehr wenig, dann bestünde die Gefahr, daß sie infolge
der Schraubendruckfeder 20 aus ihrer mit der Hülse 11
fluchtenden Lage durch das Eigengewicht bzw. das Gewicht
des Kontaktkopfes 14 herausgelangen kann und dann
kein präzises Kontaktieren der durch diesen Feder
kontaktstift zu kontaktierenden Stellen von Prüflingen
mehr möglich wäre. Andererseits ermöglicht diese
Schraubenfeder 21 jedoch, wie bereits dargelegt, daß
beim exzentrischen Auftreffen des Kontaktkopfes 14
auf einen zu kontaktierenden Bohrungsrand einer
Leiterplatte oder dergl. sich dieser Kopf 14 unter
entsprechendem geringem Biegen der Schraubenfeder 21
und ggf. des sehr dünnen Schaftes 23, der vorzugsweise
aus elastischem Metall besteht, zu diesem Bohrungs
rand ohne Beschädigungsgefahr des Federkontaktstiftes 10
zentrieren kann.
Die Schraubenfeder 21 ist in den Ausführungsbeispielen
erheblich kürzer als die Schraubendruckfeder 20. Der
im unbelasteten Zustand über die Hülse 11 überstehende
Bereich der Länge L der Schraubenfeder 21 ist mehrfach
größer als der maximale Außendurchmesser D (Fig. 2)
dieses überstehenden Bereiches. Vorzugsweise kann L/D
mindestens 4:1, besonders zweckmäßig mindestens 5:1
betragen.
Der Kontaktkopf 14 weist in diesem Ausführungsbeispiel
den zylindrischen Schaft 23 auf, der in die Schrauben
feder 21 eingesteckt ist und sie hierdurch etwas auf
geweitet hat, so daß hierdurch der Kontaktkopf 14
reibungsschlüssig an der Schraubenfeder 21 gehalten
ist. Dabei ist es besonders günstig, wenn, wie dar
gestellt, im entspannten Zustand der Schraubendruckfeder
20 dieser Schaft 23 noch ein kurzes Stück in die
Hülse 11 hineinragt, wodurch der Schaft 23 die Schrauben
feder 21 besonders gut zusätzlich versteifen kann.
Der im Bereich der Feder 13 konstante Innendurchmesser
der Hülse 11 ist geringfügig größer als der Außendurch
messer, d. h. der Windungsaußendurchmesser der Feder 13,
derart, daß die Feder 13 auf ihrem sich jeweils
innerhalb des betreffenden kreiszylindrischen Bereichs
der Hülse 11 befindlichen Bereich durch die Hülse 11
geführt ist, wobei diese Feder 13 jedoch mit Ausnahme
ihres unteren, gehaltenen Endes in der Hülse mit
geringem Gleitlagerspiel auch dann noch gleiten kann,
wenn die Schraubendruckfeder 20 durch das Kontaktieren
von Prüflingen entsprechend zusammengedrücktist.
Der Schaft 23 versteift die Schraubenfeder 21,
so daß sie auch unter extremen Bedingungen nicht
knicken kann. Auch erlaubt der Schaft 23, daß die
Feder 13 aus besonders dünnem Draht gewickelt werden
kann.
Das rückwärtige Ende der Schraubendruckfeder 20 liegt an
einem Auflager an, das als Ringbund 25 des Einsatz
stückes 12 ausgebildet ist. Der Ringbund 25 liegt
an einer durch eine Verringerung des Durchmessers
der Hülse 11 gebildeten Innenschulter 29 der Hülse 11 an
und ragt mit einem rückwärtigen, geschlitzten Fuß 26
in den zylindrischen, im Durchmesser verkleinerten
rückwärtigen Endbereich 27 der Hülse sich hier durch
Reibung selbsthaltend hinein. Auf der anderen Seite
des Ringbundes 25 ist ein stiftförmiger Vorsprung 28
angeordnet, auf den die Schraubendruckfeder 20 sich
auf ihm durch Reibung selbsthaltend aufgesteckt ist.
Damit hält sich das Einsatzstück 12 nur durch Reibung
in der Hülse 11 und die Feder 13 wiederum ebenfalls nur
durch Reibung auf dem Einsatzstück 12, und derKontaktkopf
14 hält sich ebenfalls nur mit Reibung auf der Schrauben
feder 21, so daß diese Teile lösbar miteinander verbunden
sind und leicht und rasch zum fertigen Federkontaktstift
zusammengesteckt und auch wieder auseinander genommen
werden können, bspw. zwecks Auswechseln eines beschädigten
Teiles.
Der rückwärtige Endbereich 27 der Hülse 11 kann als
elektrischer Anschluß dieses Federkontaktstiftes 10
dienen, indem bspw. an ihn ein weiterführender Leiter
angeschlossen, z.B. angelötet ist. Es ist auch möglich,
einen solchen weiterführenden Leiter in eine Bohrung
des Einsatzstückes 12 einzusetzen. Auch andere Anschluß
möglichkeiten bestehen, bspw. Einstecken eines Steckers
in den Abschnitt 27 der Hülse 11.
Die Hülse 11 ist am vorderen Ende zu einem schmalen
Ringflansch 30 aufgeweitet, welcher an der Vorderseite
der vorderen Platte 15 des Prüfadapters anliegt, so
daß dieser Federkontaktstift 10 hierdurch gegen die auf
ihn beim Prüfen von Prüflingen in Richtung des Pfeiles B
einwirkenden Kräften abgestützt ist und es hierzu keiner
sonstigen anderen Maßnahmen bedarf.
Dieser Federkontaktstift 10 ist kostengünstig herstell
bar, weist nur wenige rasch und einfach zu montierende
Teile auf und läßt sich auch gewünschtenfalls wieder
in seine Einzelteile zwecks Austauschens von beschädigten
Teilen zerlegen. Auch kann der Kontaktkopf 14 gegen
andere Kontaktköpfe ausgewechselt werden. Der Federkontakt
stift 10 ist wegen der Möglichkeit des Biegens der
Schraubenfeder 21 beim Kontaktieren von Prüflingen
nicht mehr der Beschädigungsgefahr wie die bekannten
Federkontaktstifte mit starren Kolben ausgesetzt. Auch ist
bei der Herstellung dieses Federkontaktstiftes keine
Bördelung an der Hülse vorzunehmen.
Der Federkontaktstift 10 nach Fig. 2 unterscheidet sich
von dem nach Fig. 1 einmal dadurch, daß das vordere Ende
der Schraubenfeder 21 sich am vorderen Endbereich
34 kegelförmig verjüngt, so daß das vordere Ende 32
die dem Inkontaktkommen mit Prüflingen 33 dienende
Kontaktspitze dieses Federkontaktstiftes 10 wie
dargestellt bildet. Um dies besonders deutlich zu zeigen,
ist in Fig. 2 ein Prüfling 33 strichpunktiert mit einge
zeichnet, wie er gerade in Kontakt mit dieser Kontakt
spitze 32 kommt. Die Eigensteifigkeit der hier nicht
durch einen Schaft versteiften Schraubenfeder 21 ist
so groß, daß ihr über die Hülse 11 überstehender Bereich
zumindest in der vorgesehenen Betriebsstellung des Feder
kontaktstiftes 10 im unbelasteten Zustand gerade und in
Fluchtung mit der Hülse 11 ist und ihm die für die
Prüfung von Prüflingen, wie 33, ausreichende Knick
festigkeit gegeben ist, so daß dieser überstehende
Bereich im Betrieb nicht knicken kann. Auch kann der Windungs
außendurchmesser des konstanten Windungsaußendurchmesser
aufweisenden Bereichs der Schraubenfeder 21 gleich
oder nahezu gleich dem konstanten Windungsaußendurchmesser
der Schraubendruckfeder 20 entsprechen.
Man kann jedoch auch vorsehen, auf den vorderen Bereich
der Schraubenfeder 21 einen gesonderten Kontaktkopf 14
aufzustecken, wie es Fig. 3 an einem Ausführungsbeispiel
zeigt. In Fig. 3 ist nur der vordere Endbereich der
Feder 13 des nicht in weiteren Einzelheiten dargestellten
Federkontaktstiftes dargestellt.
Dieser Kontaktkopf 14 in Fig. 3 kann vorzugsweise auch
nur lösbar auf der Schraubenfeder 21 gehalten sein, oder
er kann auch bspw. durch Laserschweißen mit der Schrauben
feder 21 fest verbunden sein.
Der in Fig. 2 dargestellte Federkontaktstift 10 unter
scheidet sich von dem nach Fig. 1 ferner noch dadurch, daß
das Einsatzstück 12 weggelassen und an seiner Stelle
die Schraubendruckfeder 20 direkt auf der Innenschulter
29 der Hülse aufsitzt. Diese Schraubendruckfeder kann
hier bspw. dadurch gehalten werden, indem sie an die
Hülse angelötet oder angeschweißt wird, bspw. mittels
Laserschweißen. Oder sie kann formschlüssig gehalten
sein, indem man die Hülse über ihrer untersten Windung
von außen mit einer oder mehreren nach innen gerichteten
Eindrückungen 39 versieht, die diese Feder 13 am unteren
Ende festhalten.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bildet die
Schraubenfeder 21 allein das Kontaktelement dieses
Federkontaktstiftes 10. Dagegen wird bei den Aus
führungsformen nach den Fig. 1 und 3 das Kontaktelement
des betreffenden Federkontaktstiftes jeweils durch die
Schraubenfeder 21 und den auf ihr angeordneten Kontakt
kopf 14 gebildet.
Man kann auch bei einem Kontaktkopf 14 nach Fig. 3
vorsehen, in der Schraubenfeder 21 einen sie ver
steifenden Stab reibungsschlüssig einzustecken, bspw.
vom freien Ende der Schraubendruckfeder 20 aus oder
vom freien Ende der Schraubenfeder 21 aus, das dann
zylindrisch und nicht wie dargestellt konisch auszu
bilden ist.
Die Federn 13 können aus irgendwelchen geeigneten
metallischen Werkstoffen bestehen, vorzugsweise aus
Federstahl, Klaviersaitendraht, rostfreiem Stahl,
Nickel-Beryllium oder Kupfer-Beryllium. Der die
Feder 13 bildende Draht kann vorzugsweise konstanten
kreisrunden Querschnitt, oft zweckmäßig auch nicht
kreisrunden Querschnitt, bspw. rechteckigen Querschnitt
aufweisen.
Claims (14)
1. Federkontaktstift zum Kontaktieren von zu prüfenden
elektrischen oder elektronischen Prüflingen, wie
Leiterplatten, sonstigen elektrischen Bauelementen
oder dergl., welcher Federkontaktstift elektrisch
leitfähig und zur Anordnung an einer Prüfvorrichtung
bestimmt ist und eine gerade, metallische Hülse
aufweist, in welcher Hülse eine metallische, gerade
Schraubendruckfeder angeordnet ist, die der axialen
Federung eines in der Hülse geführten Kontaktelementes
dient, das über die Hülse in Richtung auf die jeweils
zu prüfenden Prüflinge übersteht und ein dem
Kontaktieren des jeweiligen Prüflings dienendes
freies, metallisches Kontaktende aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kontaktelement eine an die
gerade Schraubendruckfeder (20) einstückig und axial
anschließende, über die Hülse (11) überstehende, also
aus demselben Draht wie die Schraubendruckfeder (20)
gewickelte Schraubenfeder (21) aufweist, deren
Windungszahl/cm derart größer als die Windungszahl/cm
der Schraubendruckfeder (20) ist, daß der über die
Hülse (11) überstehende Bereich der Schraubenfeder
in der vorgesehenen Betriebsstellung des Feder
kontaktstiftes (10) im unbelasteten Zustand gerade
und in Fluchtung mit der Hülse (11) ist und ihm für
die Prüfung von Prüflingen ausreichende Knickfestig
keit durch entsprechend große Eigensteifigkeit
dieser Schraubenfeder (21) und/oder durch einen
in sie eingesteckten Stab (23) gegeben ist.
2. Federkontaktstift nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Länge des über die
Hülse (11) überstehenden Bereichs der Schrauben
feder (21) zumindest in unbelastetem Zustand
größer als der maximale Durchmesser dieses
Bereiches ist.
3. Federkontaktstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Windungen der Schrauben
feder (21) im unbelasteten Zustand des Federkontakt
stiftes aneinander anliegen.
4. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schraubenfeder (21) das Kontaktelement allein
bildet.
5. Federkontaktstift nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß auf dem freien Endbereich der
Schraubenfeder (21) ein metallischer Kontaktkopf (14)
angeordnet ist, der dem Inkontaktkommen mit den jeweils
zu prüfenden Prüflingen dient, wobei vorzugsweise
der Kontaktkopf (14) einen in die Schraubenfeder
eingesteckten und in ihr vorzugsweise reibungs
schlüssig gehaltenen Schaft (23) oder eine Bohrung,
in die die Schraubenfeder (21) eingesetzt ist,
aufweisen kann.
6. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11)
ein beidseits offenes Rohr ist und/oder daß die
Hülse (11) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
7. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichet, daß in der
Hülse ein Auflager (12) für die Schraubendruck
feder angeordnet ist, das vorzugsweise einen in die
Schraubendruckfeder (20) zu deren Halterung hinein
ragenden, stabförmigen Ansatz (28) aufweist.
8. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schraubendruckfeder (20) oder das Auflager auf
einer durch eine verengung der Hülse gebildeten
Innenschulter (29) der Hülse aufsitzt.
9. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Windungen der Schraubenfeder (21) am vorderen
Endbereich (34) mit sich in Richtung auf ihr
freies Ende zu verringerndem Radius gewickelt
sind und der übrige Bereich der Schraubenfeder (21)
vorzugsweise konstanten Windungsdurchmesser aufweist,
der vorzugsweise dem konstanten Windungsdurchmesser
der Schraubendruckfeder (20) ungefähr entspricht.
10. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben
druckfeder (20) an ihrem rückwärtigen Ende an der Hülse
befestigt ist, vorzugsweise das rückwärtige Ende der
Schraubendruckfeder (20) an die Hülse angelötet oder
angeschweißt oder durch mindestens eine Eindrückung in
der Hülse gehalten sein kann.
11. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
der in der Hülse (11) befindliche Bereich der
Schraubenfeder (21) und der bewegliche Bereich der
Schraubendruckfeder (20) in der Hülse, vorzugsweise in
einem kreiszylindrischen Bereich der Hülse mit ge
ringem Seitenspiel geführt sind.
12. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Windungsdurchmesser der Schraubendruckfeder (20) über
ihre Länge ungefähr konstant ist, und daß der Windungs
durchmesser der Schraubenfeder (21) ebenfalls ungefähr
konstant oder nahezu über ihre Länge ungefähr konstant
ist und zumindest der Windungsdurch
messer des in der Hülse (11) befindlichen Bereichs
der Schraubenfeder (21) ungefähr dem Windungs
durchmesser der Schraubendruckfeder entspricht.
13. Federkontaktstift, nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere
Mündung der Hülse (11) unverengt ist und vorzugs
weise einen nach außen gerichteten Ringflansch (30)
aufweist und/oder daß der Schaft (23) des
Kontaktkopfes (14) sich im unbelasteten Zustand
des Kontaktelementes (14; 21) bis in die Hülse (11)
hineinerstreckt und/oder daß die aus der Schrauben
druckfeder (20) und der Schraubenfeder (21) be
stehende Feder (13) ggfs. mit Ausnahme des freien
Endbereiches (34) der Schraubenfeder (20) ungefähr
konstanten Windungsaußendurchmesser aufweist.
14. Federkontaktstift nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis der Länge des über die Hülse (11)
überstehenden Bereichs der unbelasteten Schrauben
feder (21) zu dem maximalen Windungsaußendurchmesser
dieses Bereiches mindestens 4 : 1, vorzugsweise
mindestens 5 : 1 beträgt, und/oder daß der
Windungsaußendurchmesser der Schraubenfeder (21)
maximal 2 mm und/oder vorzugsweise mindestens
0,4 mm beträgt, und/oder daß die Länge des über
die Hülse (11) überstehenden Bereichs der
Schraubenfeder (21) in deren unbelastetem Zustand
maximal 8 mm und/oder vorzugsweise mindestens 2 mm
beträgt, und/oder daß der Durchmesser des die
Schraubenfeder (21) und die Schraubendruckfeder (20)
bildenden Federdrahtes, der vorzugsweise kreis
runden Querschnitt aufweist, maximal 0,18 mm,
vorzugsweise 0,08-0,15 mm beträgt, und/oder
daß der oder die zylindrischen Bereiche der Hülse (11)
Außendurchmesser von maximal 2,5 mm und/oder von
mindestens 0,5 mm, besonders zweckmäßig von 0,6-
1,4 mm aufweist bzw. aufweisen, und/oder daß die
Länge der aus der Schraubendruckfeder (20) und der
Schraubenfeder (21) bestehenden Feder (13) mindestens
1 cm und/oder maximal 6 cm, besonders zweckmäßig
1,5-5 cm beträgt, und/oder daß die Wandstärke der
Hülse (11) maximal 0,25 mm, vorzugsweise 0,1-0,2 mm
beträgt, und/oder daß die Länge der Schraubendruck
feder (20) mindestens 0,8 cm, vorzugsweise 1-5 cm
beträgt, und/oder daß die Länge des Federkontakt
stiftes (10) mindestens 1 cm und/oder max. 8 cm,
besonders zweckmäßig 1,5-6 cm beträgt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873702201 DE3702201A1 (de) | 1986-02-27 | 1987-01-26 | Federkontaktstift fuer pruefvorrichtungen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3606416 | 1986-02-27 | ||
DE19873702201 DE3702201A1 (de) | 1986-02-27 | 1987-01-26 | Federkontaktstift fuer pruefvorrichtungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3702201A1 true DE3702201A1 (de) | 1987-09-03 |
Family
ID=25841391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873702201 Withdrawn DE3702201A1 (de) | 1986-02-27 | 1987-01-26 | Federkontaktstift fuer pruefvorrichtungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3702201A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5003255A (en) * | 1989-06-15 | 1991-03-26 | Nhk Spring Co., Ltd. | Electric contact probe |
US5084673A (en) * | 1989-06-15 | 1992-01-28 | Nhk Spring Co., Ltd. | Electric contact probe |
-
1987
- 1987-01-26 DE DE19873702201 patent/DE3702201A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5003255A (en) * | 1989-06-15 | 1991-03-26 | Nhk Spring Co., Ltd. | Electric contact probe |
US5084673A (en) * | 1989-06-15 | 1992-01-28 | Nhk Spring Co., Ltd. | Electric contact probe |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |