EP0887882B2 - Flachstecker für elektrische Steckverbindungen - Google Patents

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EP0887882B2
EP0887882B2 EP98105969A EP98105969A EP0887882B2 EP 0887882 B2 EP0887882 B2 EP 0887882B2 EP 98105969 A EP98105969 A EP 98105969A EP 98105969 A EP98105969 A EP 98105969A EP 0887882 B2 EP0887882 B2 EP 0887882B2
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EP
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tab connector
recess
contact
tab
press
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Rolf Metzger
Gerhard Ackermann
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TE Connectivity Solutions GmbH
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Tyco Electronics Logistics AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a tab for electrical connectors, with a contact blade and extending in the longitudinal direction of the contact blade attachment and connection area in which the tab is freestanding fastened to a pad and electrically connected.
  • flat plug contact members In electrical connectors are flat plug contact members often made of a flat, straight contact blade, which is freestanding in a mounting and connection area on a base, for example, on a serving as a contact carrier circuit board, among other things.
  • Such tabs contact elements are generally and therefore also referred to below as a flat plug (DIN 46 244).
  • Flat plug has been attached and connected by soldering to a circuit board. The tabs are plugged by hand with devices and then soldered. The plugging and soldering the tabs is therefore very manual labor intensive and therefore expensive.
  • soldering in connection with the ever increasing complexity of printed circuit boards is an ever-increasing quality risk. For this reason, a constant process and quality control is required.
  • the invention has for its object to provide for a straight and free-standing tab of the type mentioned a simple and reliable attachment and contacting a pad.
  • Such a straight tab can be easily introduced with its contact zones by pressing into holes in a pad, for example a contact carrier in the form of a printed circuit board, and is then attached as a free-standing contact to the pad.
  • a pad for example a contact carrier in the form of a printed circuit board
  • the designed for a solder-free press-fit connection zones lead in the holes in the pad, z. B. in the metallized holes of a circuit board pressed state to a safe and permanent electrical connection to the pad.
  • the attachment and contacting of a tab according to the invention can therefore be realized quickly, cheaply and reliably.
  • the contact zones are formed as pin-shaped press-fit.
  • the contact zones are made massive. In principle, however, it is also possible and certainly sufficient in many cases when the contact zones have elastic press-in sections.
  • the section of the flat connector formed with the lateral projections is provided with at least one recess.
  • a recess is formed in a flat connector consisting of a sheet metal stamping part by a free punching and has, for example, a rectangular shape.
  • the geometric design is not bound to the rectangular shape; it is rather different, specified in the remaining dependent claims statements for the geometric shape of a recess possible.
  • the tab 1 preferably consists of a stamped sheet metal part and has a flat contact blade 2, which is usually bevelled at the free end, with a latching hole 3 lying in the longitudinal center axis.
  • the tab 1 has a longitudinally aligned to the contact blade 2 extending mounting and connection area 3, in which the thus formed flat plug freestanding on a base, z. B. to a circuit board 4 fastened and electrically connected in plated-through holes of the circuit board.
  • at least two designed for a solder-free press-in connection contact zones 5, 6 are provided in the attachment and connection area 3 of the tab 1, which are expediently designed as a pin-shaped press-fit.
  • the contact zones 5, 6 can be solid or have elastic press-in sections.
  • a shoulder 9 for applying a press tool and at the underside facing the pad a Einpreßanschlag 10.
  • the formed with the lateral projections 7, 8 section A is provided with a recess 11, d. H. the recess 11 is located outside of the plug or contact region of the contact blade 2 and preferably as close as possible to the mounting and connecting portion 3.
  • the recess 11 provides to protect the Einpreßrome ist against loosening and to maintain contact when straightening bent tabs characterized, that in the section A of the tab whose cross-section is preferably substantially reduced, a predetermined bending point, which has a low moment of resistance occurring bending forces to loosen the Einpreßcardtechnik and which at such loads in the desired manner to a bend at a certain point of the tab leads, without affecting the press-in connection and -heft mich.
  • the recess 11 is formed in a sheet metal stamping consisting of a flat connector 1 by a free punching and preferably has a transverse to the direction of insertion of the tab 1 extending rectangular shape.
  • the recess 11 extends - as in the other embodiments in the FIGS. 2 to 6 - In the direction transverse to the direction of insertion of the tab 1 about the center distance m of the contact zones 5, the sixth
  • FIG. 2 differs from the embodiment in FIG. 1 only in the geometric shape of the recess.
  • FIG. 2 are provided in the sense described above, three smaller circular recesses 11a, which also give a sufficient for a predetermined bending area reduction in section A.
  • FIG. 3 realized by a single larger recess 11b of circular shape.
  • FIG. 4 has the recess 11 in the form of a transverse to the direction of insertion of the tab plug extending slot 11c, in FIG. 5 the shape of an ellipse 11d.
  • the recess 11e in FIG. 6 formed as a triangle.
  • polygonal shapes for the recess conceivable. In any case, by means of the recess arranged symmetrically with respect to the longitudinal center axis of the tab, a cross-sectional reduction sufficient for a predetermined bending point at a specific point of the tab is achieved.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Flachstecker für elektrische Steckverbindungen, mit einem Kontaktmesser und einem in Längsrichtung fluchtend zu dem Kontaktmesser verlaufenden Befestigungs- und Anschlußbereich, in dem der Flachstecker freistehend an einer Unterlage befestigbar und elektrisch anschließbar ist.
  • Bei elektrischen Steckverbindungen bestehen Flachsteck-Kontaktorgane häufig aus einem flachen, geraden Kontaktmesser, das in einem Befestigungs- und Anschlußbereich freistehend an einer Unterlage, zum Beispiel an einer unter anderem auch als Kontaktträger dienenden Leiterplatte, befestigt wird. Solche Flachsteck-Kontaktorgane werden allgemein und daher auch im folgenden als Flachstecker (DIN 46 244) bezeichnet. Flachstecker hat man bisher durch Löten an einer Leiterplatte befestigt und angeschlossen. Dabei werden die Flachstecker von Hand mit Vorrichtungen gesteckt und anschließend gelötet. Das Stecken und Löten der Flachstecker ist somit sehr handarbeitsintensiv und damit auch teuer. Außerdem ist das Löten im Zusammenhang mit der ständig steigenden Komplexität der Leiterplatten ein immer größer werdendes Qualitätsrisiko. Aus diesem Grunde ist auch eine stetige Prozeß- und Qualitätskontrolle erforderlich.
  • Es sind Flachstecker in von einem Kontaktmesser abgewinkelter Ausführung sowie in gerader Ausführung gebräuchlich, die zum Einlöten in Leiterplatten in der Kontaktzone mit zwei Lötanschlußstiften ausgebildet und durch Einstecken in die Leiterplattenlöcher und Anlöten freistehend an der Leiterplatte befestigt werden. Ferner ist aus der EP 0 717 468 A2 eine aus Feder- und Messerleiste bestehende Steckverbindung bekannt, bei der die Messerkontakte als abgewinkelte Flachsteck-Kontaktelemente ausgebildet sind, die in einem Isolierkörper der Messerleiste, also nicht freistehend in einem Gehäuse aufgenommen und in dem vom Kontaktmesser abgewinkelten Befestigungs- und Anschlußbereich mit Einpreßstiften versehen sind.
  • Aus der US-A-3846741 ist in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Flachstecker bekannt, bei dem die beiden Kontaktzonen durch nach außen gewölbte Bereiche eines auf sich selbst zurückgefalteten Blechstücks gebildet sind. Beide Kontaktzonen werden in ein Loch einer Leiterplatte eingesteckt. Durch die Auswölbung wird eine Federkraft bereitgestellt, die den Flachstecker in dem Loch der Leiterplatte hält und sicheren elektrischen Kontakt mit der leitenden Innenwand des Lochs in der Leiterplatte garantiert.
  • Ein aus US 4 688 866 bekannter Flachstecker weist zwischen einem Kontaktmesser und einem Befestigungs- und Anschlussbereich an beiden gegenüberliegenden Flachseiten über die Breite des Kontaktsmessers hinausragende seitliche Ansätze auf, bei denen es sich um Reste eines eine Vielzahl Flachstecker bandförmig verbindende Verbindungsstege handelt. An der einer Leiterplatte zugewandten Seite weist der Flachstecker zwischen Anschlussbeinen aus der Flachsteckerebene seitlich herausgebogene Abstützelemente auf, um bei seitlich auf den Flachstecker einwirkenden Kräften eine gegen Kippen des Flachsteckers wirkende Abstützung zu bilden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen geraden und freistehenden Flachstecker der eingangs genannten Art eine einfache und zuverlässige Befestigung und Kontaktierung an einer Unterlage zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Flachstecker gemäß Patentanspruch 1.
  • Ein derartiger gerader Flachstecker kann in einfacher Weise mit seinen Kontaktzonen durch Einpressen in Löcher einer Unterlage, zum Beispiel eines Kontaktträgers in Form einer Leiterplatte, eingebracht werden und ist dann als freistehender Kontakt an der Unterlage befestigt. Die für eine lötfreie Einpreßverbindung ausgelegten Kontaktzonen führen im in die Löcher der Unterlage, z. B. in die metallisierten Bohrungen einer Leiterplatte eingepreßten Zustand zu einem sicheren und dauerhaften elektrischen Anschluß an der Unterlage. Die Befestigung und Kontaktierung eines erfindungsgemäßen Flachsteckers läßt sich daher schnell, billig und in zuverlässiger Weise realisieren.
  • Bei einem derartigen Flachstecker ist es zweckmäßig, wenn die Kontaktzonen als stiftförmige Einpreßanschlüsse ausgebildet sind.
  • Im Hinblick auf die erforderlichen Haltekräfte beim Einsatz als freistehender Kontakt ohne Gehäuse ist es vorteilhaft, wenn die Kontaktzonen massiv ausgeführt sind. Grundsätzlich ist es aber auch möglich und in vielen Fällen sicher auch ausreichend, wenn die Kontaktzonen elastische Einpreßabschnitte aufweisen.
  • Bei derartigen Flachsteckern treten im an der Unterlage befestigten Zustand häufig über das Kontaktmesser auf die Einpreßanschlüsse und damit auf die Befestigung und den elektrischen Anschluß einwirkende Belastungen auf. Es ist daher vorteilhaft, dass bei einem erfindungsgemäßen Flachstecker der mit den seitlichen Ansätzen ausgebildete Abschnitt des Flachsteckers mit mindestens einer Ausnehmung versehen ist. Eine derartige Ausnehmung ist bei einem aus einem Blechstanzteil bestehenden Flachstecker durch eine Freistanzung gebildet und hat zum Beispiel eine Rechteckform. Die geometrische Ausführung ist jedoch nicht an die Rechteckform gebunden; es sind vielmehr unterschiedliche, in den übrigen Unteransprüchen angegebene Ausführungen für die geometrische Form einer Ausnehmung möglich. In jedem Fall bildet eine solche, im Abschnitt mit den seitlichen Ansätzen angeordnete Ausnehmung eine Sollbiegestelle, d. h. bei am Kontaktmesser z. B. quer zur Steckrichtung angreifenden Biegekräften ist das Widerstandsmoment an der von der Ausnehmung gebildeten Sollbiegestelle in Folge der Querschnittsverminderung zu gering, um die Einpreßverbindung lockern zu können. Stattdessen werden solche Biegekräfte in der Sollbiegestelle aufgenommen, was zu einer Um- bzw. Verformung des Flachsteckers führt, dessen Kontaktmesser dann aus der Steckrichtung verbogen wird. Die Einpreßverbindung wird aber nicht gelockert, d. h. die durch die Ausnehmung entstandene Sollbiegestelle bildet einen Schutz der Einpreßkontaktierung gegen Lockerung und sichert damit die Anschlußkontaktierung. Beim Richten von verbogenen Flachsteckern gewährleistet die Sollbiegestelle in Umkehrung des beschriebenen Effektes ebenfalls den Bestand des Einpreßkontaktes. Dabei hat sich durch Erprobungen bestätigt, daß die in der DIN IEC 352 geforderten Biegezyklen (= Simulation des Richtvorganges von verbogenen Steckern) sicher erreicht werden.
  • Die Erfindung ist im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1
    eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, an einer Unterlage befestigten Flachsteckers in Seitenansicht,
    Figuren 2 bis 6
    unterschiedliche geometrische Formen einer bei einem erfindungsgemäßen Flachstecker zusätzlich vorgesehenen Sollbiegestelle.
  • Der Flachstecker 1 besteht bevorzugt aus einem Blechstanzteil und weist ein am freien Ende üblicherweise abgeschrägtes flaches Kontaktmesser 2 mit in der Längsmittelachse liegendem Rastloch 3 auf. Außerdem besitzt der Flachstecker 1 einen in Längsrichtung fluchtend zu dem Kontaktmesser 2 verlaufenden Befestigungs- und Anschlußbereich 3, in dem der somit gerade ausgebildete Flachstecker freistehend an einer Unterlage, z. B. an einer Leiterplatte 4 befestigbar und in durchkontaktierten Löchern der Leiterplatte elektrisch anschließbar ist. Hierzu sind im Befestigungs- und Anschlußbereich 3 des Flachsteckers 1 mindestens zwei für eine lötfreie Einpreßverbindung ausgelegte Kontaktzonen 5, 6 vorgesehen, welche zweckmäßigerweise als stiftförmige Einpreßanschlüsse ausgebildet sind. Die Kontaktzonen 5, 6 können massiv ausgeführt sein oder elastische Einpreßabschnitte aufweisen. Um den Flachstecker in rationeller weise mit einfachen Einpreßwerkzeugen in die Leiterplatte 4 einpressen zu können, ist der Flachstecker zwischen dem Befestigungs- und Anschlußbereich 3 und dem Kontaktmesser 2 an beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten eines Abschnittes A mit über die Breite des Kontaktmessers 2 hinausragenden seitlichen Ansätzen 7, 8 ausgebildet. Diese ergeben an der der Unterlage 4 abgewandten Oberseite eine Schulter 9 zum Ansetzen eines Einpreßwerkzeuges und an der der Unterlage zugewandten Unterseite einen Einpreßanschlag 10. Außerdem ist der mit den seitlichen Ansätzen 7, 8 ausgebildete Abschnitt A ist mit einer Ausnehmung 11 versehen, d. h. die Ausnehmung 11 liegt außerhalb des Steck- bzw. Kontaktbereiches des Kontaktmessers 2 und in bevorzugter Weise möglichst nahe an dem Befestigungs- und Anschlußbereich 3. Die Ausnehmung 11 bietet zum Schutz der Einpreßkontaktierung gegen Lockerung sowie zur Aufrechterhaltung der Kontaktierung beim Richten von verbogenen Flachsteckern dadurch, daß in dem Abschnitt A des Flachsteckers dessen Querschnitt vorzugsweise erheblich vermindert wird, eine Sollbiegestelle, welche bei auftretenden Biegekräften ein zu geringes Widerstandsmoment besitzt, um die Einpreßkontaktierung lockern zu können und welche bei derartigen Belastungen in gewünschter Weise zu einem Verbiegen an einer bestimmten Stelle des Flachsteckers führt, ohne die Einpreßverbindung und -kontaktierung zu beeinträchtigen.
  • Die Ausnehmung 11 ist bei einem aus einem Blechstanzteil bestehenden Flachstecker 1 durch eine Freistanzung gebildet und hat in bevorzugter Weise eine quer zur Steckrichtung des Flachsteckers 1 sich erstreckende Rechteckform. Hierbei reicht die Ausnehmung 11 - wie auch bei den anderen Ausführungsformen in den Figuren 2 bis 6 - in Richtung quer zur Steckrichtung des Flachsteckers 1 etwa über den Mittenabstand m der Kontaktzonen 5, 6.
  • Die Ausführungsformen in den Figuren 2 und 6 unterscheiden sich von der Ausführungsform in Figur 1 lediglich in der geometrischen Form der Ausnehmung. In Figur 2 sind in dem oben beschriebenen Sinne drei kleinere kreisförmige Ausnehmungen 11a vorgesehen, die ebenfalls eine für eine Sollbiegestelle ausreichende Querschnittsverminderung im Abschnitt A ergeben. Dies wird in Figur 3 durch eine einzige größere Ausnehmung 11b von kreisrunder Form realisiert. In Figur 4 hat die Ausnehmung 11 die Form eines sich quer zur Steckrichtung des Flachsteckers erstreckenden Langloches 11c, in Figur 5 die Form einer Ellipse 11d. Schließlich ist die Ausnehmung 11e in Figur 6 als Dreieck ausgebildet. Es sind auch Vieleckformen für die Ausnehmung denkbar. In jedem Fall wird durch die symmetrisch in Bezug auf die Längsmittelachse des Flachsteckers angeordnete Ausnehmung eine für eine Sollbiegestelle an einer bestimmten Stelle des Flachsteckers ausreichende Querschnittsverminderung erreicht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Flachstecker
    2
    Kontaktmesser
    3
    Befestigungs- und Anschlußbereich
    4
    Leiterplatte
    5, 6
    Kontaktzonen
    7, 8
    seitliche Ansätze
    9
    Schulter
    10
    Einpreßanschlag
    11, 11a 11e
    Ausnehmungen
    12
    Rastloch
    A
    Abschnitt
    m
    Mittenabstand

Claims (10)

  1. Flachstecker (1) für elektrische Steckverbindungen, mit einem Kontaktmesser (2) und einem in Längsrichtung fluchtend zu dem Kontaktmesser verlaufenden Befestigungs- und Anschlußbereich (3), in dem der Flachstecker (1) freistehend an einer Unterlage (4) durch Einpressen in Löcher der Unterlage (4) befestigbar und elektrisch anschließbar ist, wobei im Befestigungs- und Anschlußbereich (3) des Flachsteckers (1) mindestens zwei für eine lötfreie Einpreßverbindung ausgelegte Kontaktzonen (5, 6) vorgesehen sind und der Flachstecker (1) zwischen dem Befestigungs- und Anschlußbereich (3) und dem Kontaktmesser (2) an beiden einander gegenüberliegenden Flachseiten mit über die Breite des Kontaktmessers (2) hinausragenden seitlichen Ansätzen (7, 8) ausgebildet ist, die an der der Unterlage (4) abgewandten Oberseite eine Schulter (9) zum Ansetzen eines Einpreßwerkzeugs bilden,
    wobei der mit den seitlichen Ansätzen (7, 8) versehene Abschnitt (A) an der der Unterlage (4) zugewandten Unterseite einen Einpreßanschlag (10) bildet, der sich zwischen den Kontaktzonen (5, 6) befindet, wobei die Kontaktzonen durch den Einpreßanschlag (10) räumlich voneinander getrennt sind,
    und wobei der mit den seitlichen Ansätzen (7, 8) ausgebildete Abschnitt (A) des Flachsteckers (1) mit mindestens einer Ausnehmung (11) versehen ist, durch die eine Sollbiegestelle gebildet wird.
  2. Flachstecker nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontaktzonen (5, 6) als stiftförmige Einpressanschlüsse ausgebildet sind.
  3. Flachstecker nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontaktzonen (5, 6) massiv ausgeführt sind.
  4. Flachstecker nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontaktzonen (5, 6) elastische Einpressabschnitte aufweisen.
  5. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausnehmung (11) bei einem aus einem Blechstanzteil bestehenden Flachstecker (1) durch eine Freistanzung gebildet ist.
  6. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausnehmung (11) eine quer zur Steckrichtung des Flachsteckers (1) sich erstreckende Rechteckform hat.
  7. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausnehmung (11) die Form eines sich quer zur Steckrichtung des Flachsteckers (1) erstreckenden Langloches (11 c) oder einer Ellipse (11 d) hat.
  8. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausnehmung (11e) dreieckförmig ausgebildet ist.
  9. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Ausnehmung (11a) kreisrund ausgebildet ist.
  10. Flachstecker nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich die Ausnehmung (11) in Richtung quer zur Steckrichtung des Flachsteckers (1) etwa über den Mittenabstand (m) der Kontaktzonen (5, 6) erstreckt.
EP98105969A 1997-06-24 1998-04-01 Flachstecker für elektrische Steckverbindungen Expired - Lifetime EP0887882B2 (de)

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DE19726856A DE19726856C1 (de) 1997-06-24 1997-06-24 Flachstecker für elektrische Steckverbindungen
DE19726856 1997-06-24

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