DE3909310A1 - Kontaktstift - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift zum Einpressen in durchkontaktierte Lochungen von Leiterplatten und dergl., bestehend aus einem Schaft konstanten Querschnitts, an den sich ein Einpreßabschnitt anschließt, der durch Einprägung einer länglichen Mulde gegenüber dem Schaft in der Höhe ver­ ringert und in der Breite vergrößert ist, sodaß zwei über die Länge des Einpreßabschnittes reichende, über die Schaft­ kontur vorstehende Rippen gebildet sind, deren Seitenflächen Kontaktbahnen bilden, wobei zwischen Schaft und Einpreßab­ schnitt ein Übergangsabschnitt gebildet ist, in dem sich die Breite der Rippen zum Schaft hin stetig verringert.

Ein derartiger Kontaktstift ist aus der EP 59 462 A2 bekannt. Der Kontaktstift hat im Einpreßabschnitt einen etwa M-för­ migen Querschnitt. Beim Einpressen des Kontaktstiftes tritt eine elastische Verformung der beiden, die Kontaktbahnen tra­ genden Schenkel ein, sodaß der Stift durch die vier Schenkel­ außenkanten in der Lochung gehalten wird. Solche elastischen Kontaktstifte haben im wesentlichen die Aufgabe, Fertigungs­ toleranzen im Durchmesser der durchkontaktierten Leiterplat­ tenlochungen auszugleichen, wobei es sowohl auf die mechanische Festigkeit als auch auf die elektrische Kontaktsicherheit an­ kommt. Die Kanten des Einpreßabschnittes graben sich in die Zinnschicht der Hülsen in den Leiterplatten ein, dürfen aber die Kupferhülsen nicht verletzen. Dabei kommt dem Einsetzvor­ gang erhebliche Bedeutung zu. Bei mangelnder Ausrichtung schabt der Kontaktstift an der Hülse und es tritt eine Span­ bildung auf. Um dem entgegenzuwirken ist bei dem bekannten Kontaktstift der Übergangsabschnitt mit sich zum Schaft hin verringernder Breite der Rippen vorgesehen. In diesem Über­ gangsabschnitt verlaufen die Seitenflächen unter einem Winkel von 15°.

Die DE 35 37 164 C1 zeigt einen Kontaktstift mit einem im Quer­ schnitt etwa U-förmigem Einpreßabschnitt, wobei die seitlichen Rippen eine wellenförmige Längskontur aufweisen. Um das Ein­ setzen zu erleichtern sind die Wellenberge zur Vorder- und Rückseite des Einpreßabschnittes hin abgeschrägt.

Die Erfindung bezweckt eine Weiterbildung des Kontaktstiftes der eingangs beschriebenen Art mit dem Ziel, beim Einsetzvor­ gang die Gefahr der Spanbildung in der durchkontaktierten Lochung der Leiterplatte völlig zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich im Übergangsabschnitt auch die Höhe der Rippen zum Schaft hin stetig verringert.

Dank der Erfindung wird im Übergangsabschnitt nicht nur der Abstand der Kontaktbahnen verringert, sondern auch die Breite der Kontaktbahnen nimmt zum Schaft hin ab, sodaß sich die Einlaufflächen maßgeblich verkleinern. Die Erfindung bringt eine mehrdimensionale Selbstzentrierung des Kontaktstiftes beim Einsetzen und dank der deutlichen Verkleinerung der Einlaufflächen wird die Gefahr der Spanbildung maßgeblich reduziert oder sogar völlig beseitigt.

Weiterbildungen der Erfindung bestehen darin, daß die Bo­ denflächen der Rippen im Übergangsabschnitt zum Schaft hin längs schräger oder gewölbter Bahnen ansteigend verlaufen und daß die Seitenflächen der Rippen im wesentlichen tangen­ tial in die Schaftseitenflächen einlaufen. Die Seitenflächen der Rippen sind zum Beispiel einfach gekrümmt und sind im schaftnahen Bereich konkav und im Nachbarbereich des Ein­ preßabschnittes konvex gewölbt. Dank dieser Ausbildung wird ein kantenfreier Übergang erzielt, der die Gefahr der Beschä­ digung der Kupferhülse in der Leiterplattenlochung minimiert.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Muldenboden im Übergangsabschnitt gegenüber dem Einpreß­ abschnitt vertieft ist. Dank dieser geringeren Wandstärke des Bodens im Übergangsabschnitt erhält dieser eine größere Elastizität. Der Kontaktstift ist in diesem Bereich leichter elastisch verformbar, wodurch ebenfalls die Gefahr der mecha­ nischen Beschädigung der Kupferhülse beim Einsetzen des Kontakt­ stiftes reduziert wird. Demselben Ziel dient auch das Merkmal, daß die Mulde schräge oder konkavgewölbte innere Seitenflächen aufweist und daß jeweils eine konvexgewölbte Randfläche jeder Rippe deren Seitenfläche mit der inneren Seitenfläche der Mulde unter wenigstens angenähert stetigem Übergang verbindet.

Vorzugsweise verjüngt sich die Mulde im Übergangsabschnitt zum Schaft hin in der Breite und die Breite der gewölbten Randflächen ist im Übergangsabschnitt geringer als im Einpreßabschnitt. Auch dieses Merkmal trägt zur Erhöhung der Elastizität im Übergangsabschnitt bei.

Die Mulde hat vorzugsweise im Querschnitt eine stetige Kon­ tur, wobei der Mittelteil gerundet, d.h. konkav gewölbt ist. Vorzugsweise ist auch der Mittelbereich der Bodenfläche des Kontaktstiftes im Einpreßabschnitt und wenigstens im an­ schließenden Teil des Übergangsabschnittes konvex gewölbt, sodaß der Kontaktstift in diesem Mittelbereich eine im we­ sentlichen konstante Wandstärke hat, die geringer ist, als in den nach außen angrenzenden Bereichen. An den konvex gewölbten mittleren Bodenflächenbereich schließen sich vor­ zugsweise nach außen etwa ebene Bodenflächen Abschnitte an, die einen stumpfen Winkel miteinander bilden. Während des Einpreßvorganges verformt sich der Kontaktstift in seinem Einpreßabschnitt, derart, daß diese etwa ebenen Bodenflächen­ abschnitte in eine gemeinsame Ebene oder über diese sogar noch hinaus gelangen. Die beiden, die Kontaktbahnen tragen­ den Flügel verschwenken also beim Einpreßvorgang, wodurch die mechanische Festigkeit und die Kontaktsicherheit gewähr­ leistet sind.

Die sich etwa keilförmig verjüngende Mulde erstreckt sich vorzugsweise über den Beginn der seitlichen Rippen hinaus in den Schaft hinein, was dazu führt, daß die gewölbten Rand­ bereiche in der Übergangszone dünner werden, was zur Elasti­ zitätserhöhung beiträgt. Zu demselben Zweck ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch die dem Schaft zugewandte vordere Stirnfläche der Mulde schmaler ausgebildet und stei­ ler gestellt als deren hintere Stirnfläche.

Anhand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Bodenansicht des Einpreßabschnittes und des Übergangsabschnittes eines Kontaktstiftes,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht des Kontaktstiftes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Kontaktstift gemäß Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie A-A der Fig. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie B-B der Fig. 1,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine etwas abgewandelte Ausführungsform und

Fig. 7 eine Draufsicht auf den Kontaktstift gemäß Fig. 6.

Ein allgemein mit 10 bezeichneter Kontaktstift weist einen Schaft 12 mit quadratischem Querschnitt auf. Die Querschnitts­ dimension ist etwa 0,6 mm×0,6 mm. Ein Einpreßabschnitt 14 erstreckt sich zwischen den Punkten 18 und 20. An den Ein­ preßabschnitt 14 schließt sich ein Übergangsabschnitt 16 an, der bei 22 in den Schaft 12 übergeht. Längs des Einpreßab­ schnittes 14 und des Übergangsabschnittes 16 ist eine Mulde 25 eingeprägt. Durch die Prägung bzw. Stauchung hat der Kon­ taktstift 10 im Bereich des Einpreßabschnittes 14 eine ge­ ringere Höhe, dafür aber eine größere Breite. Der Einpreß­ abschnitt 14 ragt beidseitig über die Schaftkontur vor, wo­ bei im Bereich des Einpreßabschnittes 14 und des Übergangs­ abschnittes 16 seitliche Rippen 24 gebildet werden, deren Seitenflächen 26 die Kontaktbahnen bilden. Im Übergangsab­ schnitt 16 verringert sich die Breite der Rippen 24 zum Schaft hin allmählich. Die Seitenflächenkontur ist, wie sich aus Fig. 1 und 3 ergibt, im schaftseitigen Bereich konkav und im anschließenden Nachbarbereich des Einpreßab­ schnittes 14 konvex gewölbt, wobei die Kontur der Seiten­ fläche im Übergangsabschnitt 16 tangential bei 22 in die Schaftseitenfläche und ebenfalls tangential im Punkt 20 in die Seitenfläche 26 der Rippe 24 einläuft.

Im Bereich des Einpreßabschnittes 14 ist die Höhe der Rip­ pen 24, d.h. die Breite der Kontaktbahn konstant. Im Über­ gangsbereich verringert sich die Höhe der beiden Rippen 24 stetig, sodaß die Kontaktbahn zum Schaft 12 hin schmaler wird. Die Bodenflächen 28 der Rippen 24 verlaufen im Über­ gangsabschnitt 16 bei 20 beginnend zum Schaft 12 hin in einer schrägen Ebene, wie in Fig. 2 veranschaulicht ist.

Die Seitenflächen 26 der Rippen 24 sind hier eben darge­ stellt, sodaß der Einpreßabschnitt 14 angenähert eine Vierpunkt-Anlage in der durchkontaktierten Lochung der Leiterplatte hat. Die gerade Kontur in Fig. 4 kann jedoch durch eine leicht konvex gewölbte Kontur entsprechend dem Radius der Lochung ersetzt werden, um eine flächige brei­ te Kontaktbahn zu schaffen.

Die Mulde 25 hat einen schmalen vorzugsweise konkav gewölb­ ten Muldenboden 30, an den sich innere schräg nach oben ver­ laufende Seitenflächen 32 anschließen. Diese Seitenflächen 32 gehen in konvex gewölbte Randflächen 34 über, die wenig­ stens angenähert tangential in die äußeren Seitenflächen 26 der Rippen 24 einlaufen.

Die Bodenfläche hat einen mittleren konvex gewölbten Abschnitt 36, der etwa in gleichem Abstand von der Muldenbodenfläche 30 verläuft. An den Bodenabschnitt 36 schließt sich jeweils nach außen ebene Bodenflächenabschnitte 38 an, die einen stumpfen Winkel miteinander bilden. Diese Bodenflächenab­ schnitte 38 sind mit den Seitenflächen 26 durch konvexe Wöl­ bungsflächen 40 stetig miteinander verbunden, sodaß im Be­ reich der deckseitigen konvexen Randflächen 34 und den bo­ denseitigen Wölbungsflächen 40 jegliche Kanten vermieden werden.

Im Bereich des Übergangsabschnittes 16 verläuft die Mulde 25 in Keilform, verjüngt sich also in der Breite bis zu ihrem vorderen Ende, wo sich eine steile Stirnfläche 42 an­ schließt. Die keilförmige Verjüngung der Mulde 25 beginnt etwa bei Punkt 20 (Fig. 3). Gemäß Fig. 7 ist der Abschnitt konstanter Muldenbreite in den Übergangsabschnitt 16 hinein­ gezogen, wodurch die Randflächen 34 im Übergangsbereich 16 schmaler werden. Dadurch wird ein Elastizitätsgewinn erzielt. Außerdem ist, wie aus Fig. 6 hervorgeht, der Muldenboden 30 a im Übergangsbereich 16 gegenüber dem Muldenboden 30 vertieft, wodurch ein Absatz gebildet wird. Diese Vertiefung schwächt die Wandstärke im Basisbereich des Bodens im Übergangsab­ schnitt 16, wodurch ebenfalls an Elastizität gewonnen wird.

Claims (11)

1. Kontaktstift zum Einpressen in durchkontaktierte Lo­ chungen von Leiterplatten und dergl., bestehend aus einem Schaft konstanten Querschnitts, an den sich ein Einpreßabschnitt anschließt, der durch Einprägung ei­ ner länglichen Mulde gegenüber dem Schaft in der Höhe verringert und in der Breite vergrößert ist, sodaß zwei über die Länge des Einpreßabschnittes reichende, über die Schaftkontur vorstehende Rippen gebildet sind, deren Seitenflächen Kontaktbahnen bilden, wobei zwischen Schaft und Einpreßabschnitt ein Übergangsabschnitt gebildet ist, in dem sich die Breite der Rippen zum Schaft hin stetig verringert, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Übergangs­ abschnitt (16) auch die Höhe der Rippen (24) zum Schaft (12) hin stetig verringert.

2. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen (28) der Rippen (24) im Übergangs­ abschnitt (16) zum Schaft (12) hin längs schräger oder gewölbter Bahnen ansteigend verlaufen.

3. Kontaktstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Seitenflächen (26) der Rippen (24) im Über­ gangsabschnitt längs einer Kontur verlaufen, die im schaft­ nahen Bereich konkav und im Nachbarbereich des Einpreß­ abschnittes (14) konvex gewölbt ist.

4. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (26) der Rippen (24) im wesentlichen tangential in die Schaftseitenfläche ein­ laufen.

5. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (26) der Rippen (24) im wesentlichen eben ausgebildet sind.

6. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (26) der Rippen (24) im Querschnitt konvex gewölbt sind.

7. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Muldenboden (30 a) im Übergangs­ abschnitt (16) gegenüber dem Boden (30) im Einpreßab­ schnitt (14) vertieft ist.

8. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde (25) schräge oder konkav­ gewölbte innere Seitenflächen (32) aufweist und daß je­ weils eine konvex gewölbte Randfläche (34) jeder Rippe (24) deren Seitenfläche (26) mit der inneren Seitenflä­ che (32) der Mulde (25) unter mindestens angenähert ste­ tigem Übergang verbindet.

9. Kontaktstift nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mulde (25) im Übergangsabschnitt (14) zum Schaft (10) hin in der Breite verjüngt und daß die Brei­ te der gewölbten Randflächen (34) im Übergangsabschnitt (16) geringer als im Einpreßabschnitt (14) ist.

10. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (36) seiner Bo­ denfläche im Einpreßabschnitt (14) und wenigstens im an­ schließenden Teil des Übergangsabschnittes (16) konvex gewölbt ist und daß sich an den Mittelabschnitt (36) etwa ebene Bodenflächenabschnitte (38) anschließen, die einen stumpfen Winkel miteinander bilden.

11. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaft (10) zugewandte vor­ dere Stirnfläche (42) der Mulde (25) schmaler ist und steiler verläuft als die hintere Stirnfläche.