EP0128306B1 - Messerleiste - Google Patents

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EP0128306B1
EP0128306B1 EP84104306A EP84104306A EP0128306B1 EP 0128306 B1 EP0128306 B1 EP 0128306B1 EP 84104306 A EP84104306 A EP 84104306A EP 84104306 A EP84104306 A EP 84104306A EP 0128306 B1 EP0128306 B1 EP 0128306B1
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EP
European Patent Office
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press
contact pins
slits
circuit
board
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Franz Czeschka
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ERNI Electronics GmbH and Co KG
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ERNI Electronics GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/722—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits
    • H01R12/727—Coupling devices presenting arrays of contacts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/53174—Means to fasten electrical component to wiring board, base, or substrate

Definitions

  • the invention relates to a male connector according to the preamble of claim 1, that is, to components in industrial electronics, in the manufacture of which soldering work is increasingly being replaced by the far more advantageous press-in technology.
  • Claim 2 defines an auxiliary tool for establishing a solderless connection between a male connector and the plated-through holes of a printed circuit board, when using contact pins (4) with press-in sections (7) without a shoulder-like stop.
  • connection ends 3 of the individual contact pins 4, which protrude freely from the insulating housing 1 of the connector 2 are used in a manner known per se for the use of press-in technology have suitable, correspondingly profiled, press-in section 7 for pressing into plated-through bores 5 of printed circuit boards 6, wherein according to FIG. 2 it can also be seen that, in order to limit the press-in depth t, the respective press-in sections 7 upwards, i.e. towards the contact pin shaft 4, with a its dimensions b compared to the contact pin cross section q enlarged, shoulder-like stop 8 are provided.
  • the press-in sections 7 of the contact pins 4 lying in one or more parallel rows are bent at right angles to a common plane and at the same time serve as a press-in tool and insulating cover, another housing 9 which is provided with pocket-like or comb-like recesses 10, whose back parts 10a extend above the bends 4a of the contact pins 4 and whose webs 11 extend on the one hand to between the shoulder-like stops 8 of adjacent contact pins 4 and on the other hand rest with a shape 11 corresponding to the stops 8 of their free ends 11b on the top 8a thereof.
  • This design according to the invention on the one hand ensures good power transmission, during the press-in process to the top housing 9 from the shoulders 8 onto the press-in sections 7 and on the other hand ensures that the housing parts 11, which in the final state lie between two adjacent stops or shoulders 8, 11a, 11 a perfect electrical isolation from each other is given.
  • the press-in connection described above can also be created according to the invention in that a separate press-in tool 12, which can be removed again after the press-in process has been carried out, is used to produce the same, the latter in its bottom region 12a with pockets or insertion slots 13 parallel to the contact pin configuration and laterally is provided for each of these lying, angled guide channels 14, 15, 16, which are accessible from the pockets or slots 13.
  • the force required for the press-in process is transmitted to the contacts in this solution in that during the press-in process the angled guide channels 14, 15, 16 enclose the respective contact pins 4 and rest with their horizontally running regions 14a, 15a, 16a on the contact pin tops 4a.
  • this auxiliary tool is made possible on the one hand by the fact that the guide channels 14, 15, 16 are open to one of the auxiliary tool sides 12b and to the bottom surface 12a thereof and on the other hand by the auxiliary tool with the pockets over the rows of contact pins in FIG Pushed in the direction of the last body and, after contact with it, is laterally displaced by the contact pin width, as a result of which the angled contact pins enter the guide channels.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Messerleiste nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, also auf Bauteile in der industriellen Elektronik, bei deren Herstellung Lötarbeiten mehr und mehr durch die weitaus vorteilhaftere Einpresstechnik ersetzt werden.
  • Diese Technik ist beispielsweise aus der US-A-4045868 bereits seit einiger Zeit bei Federleisten ebenso allgemein bekannt, wie mehr oder weniger aufwendig auch bei sogenannten Messerleisten gemäss der US-A-4127935. In allen bekannten Fällen handelt es sich dabei aber ohne Ausnahme um Steckverbinder mit vollkommen geraden Stiften und zusätzlichen Einpressschultern, während es bei solchen mit rechtwinklig abgebogenen Anschlussstiften nach wie vor nicht möglich ist, die bekannte Einpresstechnik anzuwenden. Dies geht u.a. beispielsweise aus dem DE-U-8207123 hervor, das einen Steckverbinder mit rechtwinklig abgebogenen Anschlussstiften zeigt, deren Enden speziell dazu verjüngt ausgebildet sind, um in Bohrungen von Leiterplatten zwecks nachträglicher Verlötung leicht eingeschoben werden zu können, ohne irgendeine Presskraft auf die relativ dünnen und damit instabilen Stifte aufbringen zu müssen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausschliesslich an Steckverbindern der zuletzt beschriebenen Art, geeignete bauliche Massnahmen vorzusehen, um auch hier die moderne sowie technisch fortschrittliche Einpresstechnik einfach und erfolgreich anwenden zu können.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 definierte Messerleiste.
  • Patentanspruch 2 definiert ein Hilfswerkzeug zum Herstellen einer lötfreien Verbindung zwischen einer Messerleiste und den durchkontaktierten Bohrlöchern einer Leiterplatte, bei Verwendung von Kontaktstiften (4) mit Einpressabschnitten (7) ohne schulterartigen Anschlag.
  • Erfindungserhebliche Vorteile dieser beiden für Messerleisten der eingangs beschriebenen, speziellen Bauart erstmals vorgeschlagenen Alternativelösungen sind dabei der Wegfall der leicht störanfälligen und arbeitsintensiven, daher also teuren Verlötungen sowie die Vermeidung der aus den Lötvorgängen resultierenden thermischen Beanspruchungen sämtlicher Bauteile sowie der daraus resultierenden kontaktmässigen Unzulänglichkeiten.
  • Die beiden alternativen Lösungsvorschläge gemäss der vorliegenden Erfindung sind im folgenden anhand von Zeichnungen im einzelnen noch näher erläutert; die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen dabei:
    • Fig. 1 die perspektivische Darstellung einer erfindungsgemässen Einpressverbindung,
    • Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung zu Fig. 1 gemäss der Linie AB,
    • Fig. 2a eine Ansicht dazu aus Richtung «x»,
    • Fig. 3 das separate Einpresswerkzeug in Ansicht und
    • Fig. 4 eine Schnittdarstellung zu Fig. 3 gemäss der Linie CD.
  • Aus der perspektivischen Darstellung gemäss Fig. 1 ist zunächst einmal der generell bekannte Grundaufbau einer Messerleiste zu erkennen, nämlich, dass die frei aus dem Isoliergehäuse 1 der Leiste 2 herausragenden Anschlussenden 3 der einzelnen Kontaktstifte 4 für die Anwendung der Einpresstechnik in an sich bekannter Weise einen zum Einpressen in durchkontaktierte Bohrungen 5 von Leiterplatten 6 geeigneten, ensprechend profilierten, Einpressabschnitt 7 aufweisen, wobei gemäss Fig. 2 noch zu ersehen ist, dass zur Begrenzung der Einpresstiefe t die jeweiligen Einpressabschnitte 7 nach oben, also zum Kontaktstiftschaft 4 hin, mit einem in seinen Abmessungen b gegenüber dem Kontaktstiftquerschnitt q vergrösserten, schulterartigen Anschlag 8 versehen sind.
  • Erfindungserheblich ist nun, dass die Einpressabschnitte 7 der in einer oder mehreren parallelen Reihen liegenden Kontaktstifte 4 rechtwinklig auf eine gemeinsame Ebene hin abgebogen sind und als Einpresswerkzeug sowie Isolierabdeckung zugleich, ein weiteres Gehäuse 9 dient, welches mit taschen- oder kammartigen Aussparungen 10 versehen ist, deren Rückenteile 10a oberhalb der Abwinklungen 4a der Kontaktstifte 4 verlaufen und deren Stege 11 sich einerseits bis zwischen die schulterartigen Anschläge 8 jeweils benachbarter Kontaktstifte 4 erstrecken und andererseits mit einer zu den Anschlägen 8 korrespondierenden Formgebung 11 ihrer freien Enden 11b auf der Oberseite 8a derselben aufliegen.
  • Durch diese erfindungsgemässe Ausbildung erfolgt zum einen eine gute Kraftübertragung, während des Einpressvorgangs zum Aufsatzgehäuse 9 aus über die Schultern 8 auf die Einpressabschnitte 7 und zum anderen ist gewährleistet, dass durch die im Endzustand zwischen jeweils zwei benachbarten Anschlägen bzw. Schultern 8 liegenden Gehäuseteile 11, 11a, 11 eine einwandfreie elektrische Isolation gegeneinander gegeben ist.
  • Alternativ hierzu kann die zuvor beschriebene Einpressverbindung erfindungsgemäss aber auch dadurch geschaffen werden, dass zur Herstellung derselben ein separates, nach erfolgtem Einpressvorgang wieder entfernbares, Einpresswerkzeug 12 dient, wobei letzteres in seinem bodenseitigen Bereich 12a mit entsprechend der Kontaktstiftbestückung parallelen Taschen bzw. Einführschlitzen 13 und seitlich zu jedem derselben liegenden, abgewinkelten Führungskanäle 14, 15, 16 versehen ist, die von den Taschen bzw. Schlitzen 13 her zugänglich sind.
  • Die für den Einpressvorgang notwendige Kraft wird bei dieser Lösung dadurch auf die Kontakte übertragen, dass beim Einpressvorgang die abgewinkelten Führungskanäle 14, 15, 16 die jeweiligen Kontaktstifte 4 umschliessen und mit ihren horizontal verlaufenden Bereichen 14a, 15a, 16a jeweils auf den Kontaktstiftoberseiten 4a aufliegen.
  • Das Aufsetzen und wieder Entfernen dieses Hilfswerkzeugs wird zum einen dadurch ermöglicht, dass die Führungskanäle 14, 15, 16 zu einer der Hilfswerkzeugseiten 12b und zu dessen Bodenfläche 12a hin offen sind und zum anderen dadurch bewirkt, dass das Hilfswerkzeug mit den Taschen über die Kontaktstiftreihen in Richtung auf den Leistenkörper geschoben und nach Anliegen an demselben um die Kontaktstiftbreite zudem seitlich versetzt wird, wodurch die abgewinkelten Kontaktstifte in die Führungskanäle gelangen.
  • Der Vorteil dieser Alternativlösung liegt darin, dass die Einpressabschnitte 7 keinen schulterförmigen Anschlag 8 mehr brauchen und dementsprechend auch auf das zusätzliche Isoliergehäuse 9 verzichtet werden kann. Das Abnehmen des zuvor beschriebenen Hilfswerkzeugs nach erfolgtem Einpressvorgang, geht logischerweise in umgekehrtem Bewegungsablauf, wie dessen Aufsetzen, vonstatten.

Claims (2)

1. Messerleiste (2) zur lötfreien Verbindung mit den durchkontaktierten Bohrlöchern (5) einer Leiterplatte (6), bei der die Kontaktstifte (4) mit einem Ende in einem Teil (1) eines zweiteiligen Isoliergehäuses (1, 9) befestigt und in dem zweiten Teil (9) in Schlitzen (10) seitlich geführt sind und an ihrem freien Ende einen Einpressabschnitt (7) aufweisen, der zum Zwecke des Einpressens wie auch zur Begrenzung der Einpresstiefe (t) mit einem schulterartigen Anschlag (8, 8a) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einpressabschnitte (7) der in einer oder mehreren Reihen parallel zueinander im Isoliergehäuseteil (1) befestigten Kontaktstifte (4) rechtwinklig auf die Leiterplatte (6) hin abgebogen sind und dass die kamm- oder taschenartigen Schlitze (10) des anderen Isoliergehäuseteiles (9) die Kontaktstifte (4) jeweils bis zum Anschlag (8) aufnehmen, wobei die seitlichen Partien (11a) der zwischen den Schlitzen (10) befindlichen Stege (11) auf den Oberseiten (8a) der Anschläge (8) aufliegen und die freien Stegenden (11a) sich jeweils soweit zwischen die Anschläge (8) erstrecken, dass sie in eingepresstem Zustand letzterer (8) auf der Oberseite der Leiterplatte (6) aufliegen, wobei das zweite lsoliergehäuseteil (9) als Einpresswerkzeug sowie als lsolierabdeckung der Kontaktstifte (4) dient.
2. Hilfswerkzeug zum Herstellen einer lötfreien Verbindung zwischen einer Messerleiste und den durchkontaktierten Bohrlöchern einer Leiterplatte bei Verwendung von Kontaktstiften (4) mit Einpressabschnitten (7) ohne schulterartigen Anschlag, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfswerkzeug (12) in seinem bodenseitigen Bereich (12a) mit entsprechend der Kontaktstiftbestükkung parallelen Taschen bzw. Einführschlitzen (13) und seitlich zu jedem derselben liegenden, von den Taschen bzw. Schlitzen (13) her zugänglichen, abgewinkelten und beidendig offenen Führungskanälen (14, 15, 16) versehen ist, wobei letztere die jeweiligen Kontaktstifte (4) mit den Einpressabschnitten (7) umschliessen und mit ihren horizontal verlaufenden Bereichen (14a, 15a, 16a) jeweils auf der Kontaktstiftoberseite (4a) aufliegen.
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