DE3909310C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift zum lötfreien Einpressen in durchkontaktierte Lochungen von z. B. Leiterplatten, mit einem Schaft konstanten Querschnitts, an den sich unter Zwischenschaltung eines Übergangsabschnittes ein elastisch verformbarer Einpreßabschnitt anschließt, weiterhin mit einer, sich längs beider Abschnitte erstreckenden eingeprägten Mulde, an die sich beidseitig je eine, über die Schaftkontur seitlich vorstehende Rippe anschließt, deren Seitenfläche mindestens eine Kontaktbahn bildet, wobei sich im Übergangsbereich Breite und Höhe der Rippen zum Schaft hin stetig verringern.

Ein derartiger Kontaktstift ist aus der EP 2 09 936 A1 bekannt. Dieser Kontaktstift hat sowohl eine deckseitige als auch eine bodenseitige Mulde und ist bezüglich beider Mulden spiegelsymmetrisch ausgebildet. Die Höhe der Rippen ist im Einpreßabschnitt größer als die Höhe des Schaftes und der Muldenboden liegt im Einpreßabschnitt und im Übergangsabschnitt auf demselben Niveau. Die Muldenbreite ist im Einpreßabschnitt konstant und ändert sich auch über den größten Teil des Übergangsabschnittes nicht. Die zwischen den Seitenflächen der Rippen und den Innenflächen der Mulde gebildeten deckseitigen Randflächen haben über im wesentlichen die ganze Muldenlänge eine gleichbleibende Breite. Im Einpreßabschnitt hat der Kontaktstift daher einen etwa H-förmigen Querschnitt, wobei sich die Schenkelhöhe im Übergangsabschnitt zum Schaft hin bis auf die Schafthöhe und der Außenabstand der beiden Schenkel bis auf die Schaftbreite verringern. Der bekannte Kontaktstift hat im Einpreßbereich eine gewisse Elastizität, die jedoch im Übergangsbereich nur noch begrenzt vorhanden ist. Daher kann es beim Einstecken des Kontaktstiftes in eine Leiterplattenlochung zu unerwünschten Abschabungen kommen.

Aus der EP 59 462 A2 ist ein Kontaktstift mit im Einpreßabschnitt etwa M-förmigem Querschnitt bekannt. Auch hier bilden die beiden parallelen Schenkel jeweils eine Rippe, deren Endkanten Kontaktbahnen darstellen, welche sich beim Einpressen in die Zinnschicht der Lochhülsen in der Leiterplatte eingraben. Während sich hier die Breite des Kontaktstiftes im Übergangsabschnitt zum Schaft hin verringert, bleibt die Höhe konstant. Auch ist der Rippenquerschnitt im Einpreßabschnitt und im Übergangsabschnitt derselbe und auch die Muldentiefe verändert sich im wesentlichen nicht. Auch bei diesem Kontaktstift ist das elastische Verformungsverhalten nicht ausreichend, und zwar insbesondere im Übergangsabschnitt. Es tritt auch hier die Gefahr von mechanischen Beschädigungen der Lochkontaktierung beim Einpressen des Stiftes auf.

Die EP 2 08 500 A1 zeigt einen Kontaktstift, der im Einpreßabschnitt einen etwa hufeisenförmigen Querschnitt aufweist, dessen Dimensionen sich im Übergangsabschnitt in der Breite und in der Höhe verringern, ohne daß jedoch die Wandstärke sich wesentlich verändert. Die Muldeninnenfläche ist durchgehend konkav gewölbt. Die Außenfläche ist konvex gewölbt und die ebenfalls konvex gewölbte deckseitige Randfläche geht stetig in die Innenfläche und die Außenfläche über. Auch bei diesem Kontaktstift ist die Höhe im Einpreßabschnitt größer als die Schafthöhe. Die elastische Verformbarkeit nimmt vom Einpreßabschnitt längs des Übergangsabschnittes in Richtung des Schaftes ab.

Die EP 2 34 235 A1 zeigt einen Kontaktstift mit H-förmigem bzw. X-förmigem Querschnitt. In Längsrichtung sind die so gebildeten Rippen konvex konturiert. Die Einpreßzone ist - in Längsrichtung des Stiftes gesehen - nur gering. Dieser Stift verspricht somit nur eine mäßige mechanische Verankerung. Die Seitenflächen der Rippen sind hier im Querschnitt konvex ausgebildet, so daß flächige Kontaktbahnen gebildet werden.

Die EP 1 52 769 A2 zeigt wiederum einen Kontaktstift mit einer deckseitigen und einer bodenseitigen Mulde sowie einer spiegelbildlichen Ausbildung bezüglich der Halbierungsebene. Die Höhe der Rippen ist im Einpreßabschnitt und im Übergangsabschnitt mit der Schafthöhe identisch. Der Muldenquerschnitt verringert sich im Übergangsabschnitt zum Schaft hin. Die Wandstärke der Rippen ist im Übergangsabschnitt und im Einpreßabschnitt etwa dieselbe. Die elastische Verformbarkeit ist schon im Einpreßabschnitt begrenzt und im Übergangsabschnitt noch schlechter.

Die nicht vorveröffentlichte DE 38 04 041 A1 zeigt einen Kontaktstift mit etwa H-förmigem Querschnitt, bei dem der Verbindungssteg zwischen den beiden Rippen im Übergangsabschnitt durchbrochen ist, um die Elastizität des Übergangsabschnittes zu verbessern.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Kontaktstift der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er sich leicht in das durchkontaktierte Loch einer Leiterplatte einführen und im Loch sicher und wackelfrei festklemmen läßt und ein einwandfreier elektrischer Kontakt gewährleistet ist, ohne daß unzulässig starke Materialabtragungen zu befürchten sind.

Diese Aufgabe wird bei dem Kontaktstift der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Bodenfläche der Mulde im Übergangsabschnitt gegenüber der Muldenbodenfläche im Einpreßabschnitt vertieft ist, und der vertiefte Muldenboden eine geringere Wandstärke aufweist als derjenige im Einpreßabschnitt, daß die Muldenbreite im Übergangsabschnitt zum Schaft hin abnimmt und daß die Breite der zwischen Rippenseitenflächen und Muldeninnenflächen gebildeten deckseitigen Randflächen im Übergangsabschnitt geringer als im Einpreßabschnitt ist.

Die Bodenfläche bzw. die diese Bodenfläche tangierende Ebene des Kontaktstiftes ist im Einpreßabschnitt und im Übergangsabschnitt dieselbe und läuft in die Schaftbodenfläche ein, so daß erfindungsgemäß die Wandstärke des Bodens im Übergangsabschnitt verringert wird. Schon dadurch wird die Elastizität des Kontaktstiftes im Übergangsbereich erhöht. Diese Elstizitätserhöhung wird weiterhin dadurch verbessert, daß auch die Wandstärke der Muldenseitenwände im Übergangsbereich sich zum Schaft hin verringert. Auch die an sich bekannte Keilform der Mulde im Übergangsabschnitt trägt dazu bei.

Der erfindungsgemäße Kontaktstift ist leicht herstellbar und die gewünshte Elastizität ist nicht nur im Einpreßabschnitt, sondern insbesondere auch im Übergangsabschnitt vorhanden, so daß beim Einpressen eine gute Klemmwirkung und ein einwandfreier elektrischer Kontakt gewährleistet sind, ohne daß die Gefahr von mechanischen Beschädigungen der Lochkontaktierung besteht.

Ausgestaltungen der Erfindung bilden die Gegenstände der Unteransprüche. Mit dem Merkmal von Anspruch 2 wird erreicht, daß eine maßgebliche Verbreiterung des Kontaktstiftes im Einpreßabschnitt beim Stauchen schon dadurch erreicht wird, daß die Höhe der Rippen gegenüber der Schafthöhe verringert wird. Entsprechend steigen dann die deckseitigen Randflächen der Rippen im Übergangsabschnitt zum Schaft hin an. Aus Anspruch 3 resultiert der Vorteil, daß beim Einpressen die Kontaktierung der Aufnahmebohrungen nicht verletzt wird. Anspruch 4 ergibt definierte Biegezonen insbesondere im Einpreßabschnitt. Anspruch 5 trägt wiederum der Elastizitätserhöhung des Kontaktstiftes insbesondere schom am Beginn des Übergangsabschnittes Rechnung und mit Anspruch 6 werden eher flächige Kontaktzonen geschaffen.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend beispielsweise 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, und

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

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 bodenseitigen 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 anschließt. Die keilförmige Verjüngung der Mulde 25 beginnt jenseits des Punktes 20, also im Übergangsabschnitt 16, wodurch die Randflächen 34 im Übergangsabschnitt 16 schmaler werden als im Einpreßabschnitt 14. Dadurch wird ein Elastizitätsgewinn erzielt. Außerdem ist der Muldenboden 30a im Übergangsbereich 16 gegenüber dem Muldenboden 30 im Einpreßabschnitt 14 vertieft, wodurch ein Absatz gebildet wird. Diese Vertiefung schwächt die Wandstärke im Basisbereich des Bodens im Übergangsabschnitt 16, wodurch ebenfalls an Elastizität gewonnen wird.

Claims (6)

1. Kontaktstift zum lötfreien Einpressen in durchkontaktierte Lochungen von z. B. Leiterplatten, mit einem Schaft konstanten Querschnitts, an den sich unter Zwischenschaltung eines Übergangsabschnittes ein elastisch verformbarer Einpreßabschnitt anschließt, weiterhin mit einer sich längs beider Abschnitte erstreckenden eingeprägten Mulde, an die sich beidseitig je eine, über die Schaftkontur seitlich vorstehende Rippe anschließt, deren Seitenfläche mindestens eine Kontaktbahn bildet, wobei sich im Übergangsabschnitt Breite und Höhe der Rippen zum Schaft hin stetig verringern, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (30a) der Mulde (25) im Übergangsabschnitt (16) gegenüber dem Muldenboden (30) im Einpreßabschnitt (14) vertieft ist, und der vertiefte Muldenboden (30a) eine geringere Wandstärke aufweist als derjenige (30) im Einpreßabschnitt (14), daß die Muldenbreite im Übergangsabschnitt (16) zum Schaft (12) hin abnimmt und daß die Breite der zwischen Rippenseitenflächen (26) und Muldeninnenflächen (32) gebildeten deckseitigen Randflächen (34) im Übergangsabschnitt (16) geringer als im Einpreßabschnitt (14) ist.

2. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Rippen (24) im Einpreßabschnitt (14) kleiner als die Schafthöhe ist und die deckseitigen Randflächen (34) der Rippen (24) im Übergangsabschnitt (16) zum Schaft (12) hin schräg ansteigend verlaufen.

3. Kontaktstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Seitenflächen (32) der Mulde (25) schräg oder konkav gewölbt und die Randflächen (34) der Rippen (24) konvex gewölbt sind und letztere mit den inneren Seitenflächen (32) unter mindestens angenähert stetigem Übergang vebunden sind.

4. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (36) seiner Bodenfläche im Einpreßabschnitt (14) und wenigstens im anschließenden 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.

5. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schaft (10) zugewandte vordere Stirnfläche (42) der Mulde (25) schmaler ist und steiler verläuft als die hintere Stirnfläche.

6. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (26) der Rippen (24) im Querschnitt konvex gewölbt sind.