EP0837482A2 - Contact spring - Google Patents
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- H01H2011/062—Fixing of contacts to carrier ; Fixing of contacts to insulating carrier by inserting only
Definitions
- the invention relates to a contact spring according to the Preamble of claim 1.
- the invention has for its object a contact spring to create the simple and cheap to manufacture, mechanically and automatically mountable on the circuit board, small in size and for a long life and both at low and at relatively large currents works reliably.
- the contact spring is initially made in one piece from one Metal strips shaped. On the two opposite Sections is a raised switching contact upset.
- the sheet metal strip is V-shaped to a point Angle bent. The one that rises freely Leg down towards the other, fixed, Thighs pressed, the two touch Switch contacts.
- the second switch contact is a U-shaped one Cutout provided so that this second switch contact only over two connecting bridges with the end area of the second Leg is connected to which the three connecting legs connect.
- the two bridges are cut, for example with a stamp.
- the actuation of the now functioning as a switch two-part contact spring is made by an over it arranged push button, for example on the top of the corresponding device, such as on the upper part of an in-house telephone for actuating the door opener or the light switch.
- the connecting bridges are preferably separated by a wedge-shaped cutting tool in which the cutting edge preferably off-center to the length of the connecting bridges is aligned.
- the connecting bridges are after the Partial separation into openings in the circuit board bent in and thus electrically and mechanically safe Cut. These openings can be under either of the two Connection bridges are provided. The separation takes place completely waste-free. By attaching Predetermined breaking points when punching out the original Sheet metal strips can provide the necessary separation forces be reduced.
- a flat cutting punch can also be punched out a section from the separator or the Connection bridge can be used. If the material of the PCB is sufficiently firm, it can be used directly as Cutting die act, in the other case, an additional one Cutting die are used.
- the separation can also be done, for example Laser beam done.
- the electrical switch contacts can be welded on be welded onto the metal strip.
- the first The welding point can be cross-shaped to the second welding point to be ordered. But it is also possible that Form switch contacts directly from the spring material or to train otherwise.
- the connecting legs can be shaped so that they are Pass through the openings inside the PCB in cut the material of the circuit board and thus stuck. This can cause the contact spring to float be prevented during the soldering process.
- the connecting legs can be resilient on the lower legs of the Contact spring can be connected. This can be a burden the solder joints avoided when actuating the contact spring will.
- This relative movement becomes the first Contact of the two switching contacts initiated.
- the switch contacts are positioned one above the other in their position Total height less than twice the bending radius of the Main bend of the contact spring. This height difference and the resulting inclination of the upper leg causes further pressure on the bottom evenly formed button an elastic deformation of the free leg. This causes in the closed state a relative movement between the two switch contacts the effect of self-cleaning the same.
- Another advantage of this arrangement is that Resetting force of the free leg when actuated almost no lateral force on the button, thereby minimizing the Frictional forces when pressing the push button.
- the automatic assembly of the contact spring can be done by a Gripping tool done on the geometry of the Contact spring is matched and this for example to the beaded and pre-stressed connecting legs records. This placement technique is already, for example common when populating integrated circuits.
- the Training of the contact spring provided here thus enables the assembly by a well-known and proven Assembly process.
- the contact spring essentially consists of one one-piece sheet metal plate designed as a stamped and bent part. It is punched into the specific shape and then bent over. The contact spring is actuated by an assigned button, as described above or the like.
- the two Switch contacts are made after the, preferably automatic, Attach and then contact the contact spring mechanically and electrically on the circuit board Cut.
- the electrical device shown in cross section in FIG could, for example, be an apartment intercom. It is generally designated 40, the top 42, the Lower part at 48, the left guideway for the left, not actuated key 50 with 44, the right guideway with 44 ', in which a right button 50 'for operating the Contact spring 10 is rotatably guided downwards.
- the lower flat actuating surface of the keys 50, 50 ' is 52, 52 '.
- Figure 2 shows the V-shape at an acute angle to one Contact spring 10 curved metal plates.
- FIG 5 also shows the circuit board 1 with Through openings 21, 23, 25, 27 for the associated from lower leg 18 bent vertically downwards Legs 20, 22, 24, 26. Furthermore, the Circuit board 1 two larger support openings 31, 33 directly below the connecting bridges 30, 32.
- Figure 6 shows a perspective view of the Printed circuit board 1 seated contact spring 10, in which the Connecting bridges 30, 32 severed and for safe Partial separation into the support openings 31, 33 are bent into it.
- Figure 7 shows an enlarged view of the free Leg 16 pressing button 50, the arrow in the direction of the arrow Force F is exerted. Between level lower Operating surface 52 of the key 50 and surface of the free movable upper leg 16 of the contact spring 10 is at At the beginning of the operation, an inclined gap 53 is visible. Of the Bending radius around the middle bending line 13 is with R designated.
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- Push-Button Switches (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktfeder gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a contact spring according to the
Preamble of
Bisherige Kontaktfedern mit zwei Schaltkontakten wurden als zwei getrennte Teile hergestellt, wobei wenigstens ein Teil federnd ausgebildet war. Durch Betätigung eines Tastenelementes wurde der federnde Kontakt geschlossen. Derartige Federkontakte mußten aufgrund ihrer biegeweichen Auslegung manuell auf die Leiterplatte bestückt werden.Previous contact springs with two switch contacts were used as produced two separate parts, at least one part was springy. By pressing one The spring contact was closed. Such spring contacts had to flex due to their bending Sizing manually on the circuit board.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktfeder zu schaffen, die einfach und billig in der Herstellung, maschinell und automatisch auf der Leiterplatte montierbar, klein in den Abmessungen und für eine lange Lebensdauer und sowohl bei niedrigen als auch bei relativ großen Strömen zuverlässig arbeitet.The invention has for its object a contact spring to create the simple and cheap to manufacture, mechanically and automatically mountable on the circuit board, small in size and for a long life and both at low and at relatively large currents works reliably.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt. The object is achieved by the features of
Characteristic of
Die Kontaktfeder wird zunächst einstückig aus einem Blechstreifen geformt. An den zwei gegenüberliegenden Abschnitten ist jeweils ein erhabener Schaltkontakt aufgebracht. Der Blechstreifen ist V-förmig zu einem spitzen Winkel umgebogen. Wird der eine frei nach oben ragende Schenkel nach unten in Richtung zum anderen, fest montierten, Schenkel gedrückt, so berühren sich die beiden Schaltkontakte.The contact spring is initially made in one piece from one Metal strips shaped. On the two opposite Sections is a raised switching contact upset. The sheet metal strip is V-shaped to a point Angle bent. The one that rises freely Leg down towards the other, fixed, Thighs pressed, the two touch Switch contacts.
Am Endabschnitt des zweiten, fest zu montierenden Schenkels sind zwei äußere oder seitliche Anschlußbeine und ein mittleres Anschlußbein im Bereich des davor angeordneten zweiten Schaltkontaktes vorgesehen. An der gegenüberliegenden Seite des zweiten Schaltkontaktes ist ein weiteres, dem mittleren Anschlußbein zugeordnetes Anschlußbein vorgesehen.At the end section of the second leg to be fixed are two outer or side connection legs and one middle leg in the area of the one in front second switching contact provided. On the opposite Side of the second switch contact is another, the middle connecting leg provided connecting leg.
Um den zweiten Schaltkontakt herum ist ein U-förmiger Ausschnitt vorgesehen, so daß dieser zweite schaltkontakt nur über zwei Verbindungsbrücken mit dem Endbereich des zweiten Schenkels verbunden ist, an den sich die drei Anschlußbeine anschließen. Nach der Montage oder Bestückung der Kontaktfeder an der Leiterpatte über die vier Anschlußbeine werden die beiden Verbindungsbrücken durchtrennt, beispielsweise durch einen Stanzstempel. Dadurch entstehen zwei elektrisch voneinander isolierte Schaltkontakte, die jeweils mit der Leiterplatte mechanisch fest verbunden und mit den entsprechenden Elektroanschlüssen kontaktiert sind. Die Betätigung der nunmehr als Schalter fungierenden zweiteiligen Kontaktfeder erfolgt durch eine darüber angeordnete Drucktaste, beispielsweise am Oberteil des entsprechenden Gerätes, wie am Oberteil eines Haustelefones zur Betätigung des Türöffners oder des Lichtschalters.Around the second switch contact is a U-shaped one Cutout provided so that this second switch contact only over two connecting bridges with the end area of the second Leg is connected to which the three connecting legs connect. After assembling or equipping the Contact spring on the printed circuit board via the four connection legs the two bridges are cut, for example with a stamp. This creates two switch contacts that are electrically insulated from each other each mechanically firmly connected to the circuit board and are contacted with the appropriate electrical connections. The actuation of the now functioning as a switch two-part contact spring is made by an over it arranged push button, for example on the top of the corresponding device, such as on the upper part of an in-house telephone for actuating the door opener or the light switch.
Vorzugsweise erfolgt das Trennen der Verbindungsbrücken durch ein keilförmiges Trennwerkzeug, bei dem die Schneide vorzugsweise aussermittig zur Länge der Verbindungsbrücken ausgerichtet ist. Die Verbindungsbrücken werden nach der Trennung teilweise in Öffnungen der Leiterplatte hineingebogen und damit elektrisch und mechanisch sicher getrennt. Diese Öffnungen können unter jeder der beiden Verbindungsbrücken vorgesehen werden. Das Trennen erfolgt völlig abfallos. Durch vorheriges Anbringen von Sollbruchstellen beim Ausstanzen der ursprünglichen Blechstreifen können die erforderlichen Trennkräfte verringert werden.The connecting bridges are preferably separated by a wedge-shaped cutting tool in which the cutting edge preferably off-center to the length of the connecting bridges is aligned. The connecting bridges are after the Partial separation into openings in the circuit board bent in and thus electrically and mechanically safe Cut. These openings can be under either of the two Connection bridges are provided. The separation takes place completely waste-free. By attaching Predetermined breaking points when punching out the original Sheet metal strips can provide the necessary separation forces be reduced.
Auch ein flächiger Schneidstempel kann zum Herausstanzen eines Teilstückes aus dem Trennsteg bzw. der Verbindungsbrücke eingesetzt werden. Wenn der Werkstoff der Leiterplatte ausreichend fest ist, kann diese direkt als Schneidmatrize wirken, im anderen Falle kann eine zusätzliche Schneidmatrize eingesetzt werden.A flat cutting punch can also be punched out a section from the separator or the Connection bridge can be used. If the material of the PCB is sufficiently firm, it can be used directly as Cutting die act, in the other case, an additional one Cutting die are used.
Die Trennung kann beispielsweise aber auch mittels Laserstrahl erfolgen.The separation can also be done, for example Laser beam done.
Die elektrischen Schaltkontakte können als Aufschweißpunkte auf den Blechstreifen aufgeschweißt sein. Der erste Aufschweißpunkt kann kreuzförmig zum zweiten Aufschweißpunkt angeordnet werden. Es ist aber auch möglich, die Schaltkontakte direkt aus dem Federmaterial zu formen oder anderweitig auszubilden.The electrical switch contacts can be welded on be welded onto the metal strip. The first The welding point can be cross-shaped to the second welding point to be ordered. But it is also possible that Form switch contacts directly from the spring material or to train otherwise.
Durch die federnden Rückstellkräfte des eingesetzten federnden Metallblättchens wird dieses nach dem Loslassen des Tasters automatisch zurückgestellt und stellt auch den Taster wieder in seine Ausgangslage zurück, ohne daß weitere Bauteile wie eine Druckfeder oder dergleichen vorgesehen werden müßten.Due to the resilient restoring forces of the used resilient metal leaf is this after releasing the Button automatically resets and also resets the button back to its starting position without further Components such as a compression spring or the like are provided should be.
Die Anschlußbeine können so geformt werden, daß sie sich beim Durchführen durch die Öffnungen innerhalb der Leiterplatte in den Werkstoff der Leiterplatte einschneiden und damit festsitzen. Dadurch kann ein Aufschwimmen der Kontaktfeder beim Lötvorgang verhindert werden.The connecting legs can be shaped so that they are Pass through the openings inside the PCB in cut the material of the circuit board and thus stuck. This can cause the contact spring to float be prevented during the soldering process.
Die Anschlußbeine können federnd an den unteren Schenkeln der Kontaktfeder angebunden werden. Dadurch kann eine Belastung der Lötstellen beim Betätigen der Kontaktfeder vermieden werden. Durch eine Relativbewegung der beiden Schaltkontakte im geschlossenen Zustand können diese selbst automatisch gereinigt werden. Diese Relativbewegung wird beim ersten Kontakt der beiden Schaltkontakte eingeleitet. In dieser Stellung sind die Schaltkontakte übereinanderliegend in ihrer Gesamthöhe kleiner als der doppelte Biegeradius der Hauptbiegung der Kontaktfeder. Diese Höhendifferenz und die daraus resultierende Schrägstellung des oberen Schenkels bewirkt beim weiteren Drücken der an der Unterseite ebenflächig ausgebildeten Taste eine elastische Deformation des freien Schenkels. Dies bewirkt im geschlossenen Zustand eine Relativbewegung zwischen den beiden Schaltkontakten mit dem Effekt einer Selbstreinigung derselben. Hierbei ist auch die kreuzweise Zuordnung der beiden Schaltkontakte zueinander von Bedeutung.The connecting legs can be resilient on the lower legs of the Contact spring can be connected. This can be a burden the solder joints avoided when actuating the contact spring will. By a relative movement of the two switch contacts when closed, they can do this automatically getting cleaned. This relative movement becomes the first Contact of the two switching contacts initiated. In this The switch contacts are positioned one above the other in their position Total height less than twice the bending radius of the Main bend of the contact spring. This height difference and the resulting inclination of the upper leg causes further pressure on the bottom evenly formed button an elastic deformation of the free leg. This causes in the closed state a relative movement between the two switch contacts the effect of self-cleaning the same. Here is also the crosswise assignment of the two switching contacts to each other significant.
Als weiterer Vorteil dieser Anordnung wirkt die Rückstellkraft des freien Schenkels im betätigten Zustand nahezu querkraftfrei auf die Taste und minimiert dadurch die Reibungskräfte bei der Führung der Drucktaste.Another advantage of this arrangement is that Resetting force of the free leg when actuated almost no lateral force on the button, thereby minimizing the Frictional forces when pressing the push button.
Die automatische Bestückung der Kontaktfeder kann durch ein Greifwerkzeug erfolgen, das auf die Geometrie der Kontaktfeder abgestimmt ist und diese zum Beispiel an den gesickten und unter Vorspannung stehenden Anschlußbeinen aufnimmt. Diese Bestückungstechnik ist beispielsweise bereits bei der Bestückung von integrierten Schaltungen üblich. Die hier vorgesehene Ausbildung der Kontaktfeder ermöglicht somit die Bestückung durch ein vorbekanntes und bewährtes Bestückungsverfahren. The automatic assembly of the contact spring can be done by a Gripping tool done on the geometry of the Contact spring is matched and this for example to the beaded and pre-stressed connecting legs records. This placement technique is already, for example common when populating integrated circuits. The Training of the contact spring provided here thus enables the assembly by a well-known and proven Assembly process.
Die Kontaktfeder besteht im wesentlichen zunächst aus einem einstückigen als Stanzbiegeteil ausgeführten Blechplättchen. Es wird in die bestimmte Form gestanzt und dann umgebogen. Betätigt wird die Kontaktfeder durch eine zugeordnete Taste, wie oben beschrieben oder dergleichen. Die beiden Schaltkontakte werden nach dem, vorzugsweise automatischen, Befestigen und anschließendem Kontaktieren der Kontaktfeder auf der Leiterplatte mechanisch und elektrisch voneinander getrennt.The contact spring essentially consists of one one-piece sheet metal plate designed as a stamped and bent part. It is punched into the specific shape and then bent over. The contact spring is actuated by an assigned button, as described above or the like. The two Switch contacts are made after the, preferably automatic, Attach and then contact the contact spring mechanically and electrically on the circuit board Cut.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt. Es zeigt:
In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the drawing, the same parts are the same Provide reference numerals.
Das in Figur 1 im Querschnitt dargestellte Elektrogerät
könnte beispielsweise ein Wohnungs-Sprechgerät sein. Es ist
allgemein mit 40 bezeichnet, das Oberteil mit 42, das
Unterteil mit 48, die linke Führungsbahn für die linke, nicht
betätigte Taste 50 mit 44, die rechte Führungsbahn mit 44',
in welcher eine rechte Taste 50' zur Betätigung der
Kontaktfeder 10 verdrehfest nach unten geführt ist. Die
untere ebene Betätigungsfläche der Tasten 50, 50' ist mit 52,
52' bezeichnet. Die Kontaktfeder 10, 10' sitzt auf der
Leiterplatte 1 auf, die im Unterteil 48 des Elektrogerätes 40
befestigt ist.The electrical device shown in cross section in FIG
could, for example, be an apartment intercom. It is
generally designated 40, the top 42, the
Lower part at 48, the left guideway for the left, not
actuated key 50 with 44, the right guideway with 44 ',
in which a right button 50 'for operating the
Figur 2 zeigt das V-förmig in einem spitzen Winkel zu einer
Kontaktfeder 10 gebogene Metallplättchen.Figure 2 shows the V-shape at an acute angle to one
Hierbei ist an der Innenseite des oberen, frei beweglichen,
Schenkels 16 der erste Schaltkontakt 12 angeordnet. Der
untere Schenkel 18 liegt auf der Leiterplatte 1 auf, wobei
der zweite Schaltkontakt 14 nach oben ragt und dem ersten
Schaltkontakt 12 zugewandt ist, bedingt durch die Biegung um
eine Mittellinie 13 mit dem Biegeradius R. Das seitliche
Anschlußbein 20, das mittlere Anschlußbein 24 und das weitere
zur Mitte hin angeordnete, dem mittleren Anschlußbein 24
zugeordnete Anschlußbein 26 für den zweiten Schaltkontakt
sind durch entsprechende Durchtrittsöffnungen der
Leiterplatte 1 hindurchgeführt dargestellt.Here, on the inside of the upper, freely movable,
In der Draufsicht von Figur 3 ist auch das rechte seitliche
Anschlußbein 22 sichtbar.In the top view of Figure 3 is the
In der perspektivischen Darstellung von Figur 4 ist
zusätzlich das Mittelteil 28 um den zweiten schaltkontakt 14
herum und die beiden Verbindungsbrücken 30, 32 bezeichnet,
die nach der Montage durchtrennt werden, um zwei selbständige
Schaltkontakte zu erhalten.In the perspective view of Figure 4 is
additionally the
Figur 5 zeigt zusätzlich die Leiterplatte 1 mit
Durchtrittsöffnungen 21, 23, 25, 27 für die zugeordneten vom
unteren Schenkel 18 senkrecht nach unten umgebogenen
Anschlußbeine 20, 22, 24, 26. Weiterhin weist die
Leiterplatte 1 zwei größere Aufliegeöffnungen 31, 33 direkt
unterhalb der Verbindungsbrücken 30, 32 auf.Figure 5 also shows the
Figur 6 zeigt in perspektivischer Darstellung die auf der
Leiterplatte 1 aufsitzende Kontaktfeder 10, bei der die
Verbindungsbrücken 30, 32 durchtrennt und zur sicheren
Trennung teilweise in die Aufliegeöffnungen 31, 33
hineingebogen sind.Figure 6 shows a perspective view of the
Printed
Figur 7 zeigt in vergrößerter Darstellung eine auf den freien
Schenkel 16 drückende Taste 50, wobei in Pfeilrichtung die
Kraft F ausgeübt wird. Zwischen ebener unterer
Betätigungsfläche 52 der Taste 50 und Oberfläche des frei
beweglichen oberen Schenkels 16 der Kontaktfeder 10 ist bei
Beginn der Betätigung ein Schrägspalt 53 sichtbar. Der
Biegeradius um die mittlere Biegelinie 13 ist mit R
bezeichnet.Figure 7 shows an enlarged view of the
Bei Weiterbetätigung der Taste 50 gemäß Figur 8 ist kein
Schrägspalt 53 mehr zu sehen, die beiden Schaltkontakte 12,
14 haben sich in Pfeilrichtung gegeneinander verschoben,
wodurch ein Selbstreinigungseffekt dieser Schaltkontakte, die
kreuzweise zueinander ausgerichtet sind, bewirkt wird.If the
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die beiden Schaltkontakte beim Zusammendrücken durch eine Taste berühren,
durch Öffnungen (21, 23; 25, 27) hindurchgeführt und mit der rückwärtigen Lötseite der Leiterplatte (1) mechanisch und elektrisch verbunden sind,
characterized,
that the two switching contacts touch when pressed together by a button,
are passed through openings (21, 23; 25, 27) and are mechanically and electrically connected to the rear soldering side of the printed circuit board (1),
derart, daß der frei bewegliche bzw. schwenkbare obere Schenkel (16) elastisch deformierbar ist und eine Relativbewegung in Pfeilrichtung zwischen den beiden Schaltkontakten (12, 14) mit dem Effekt der Selbstreinigung bewirken kann,
wobei gleichzeitig die Rückstellkraft des freien Schenkels im betätigten Zustand nahezu querkraftfrei auf die Taste (50) wirken kann und dabei die Reibungskräfte innerhalb der Tastenführung (44) minimieren kann.Contact spring according to one of claims 1 to 11, characterized in that the switching contacts (12, 14) including the free end of the freely movable leg (16) in the fully contacted state are lower than twice the bending radius (R) on the middle bending line (13) are trained
such that the freely movable or pivotable upper leg (16) is elastically deformable and can cause a relative movement in the direction of the arrow between the two switching contacts (12, 14) with the effect of self-cleaning,
at the same time the restoring force of the free leg in the actuated state can act on the key (50) almost without lateral force and can thereby minimize the frictional forces within the key guide (44).
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