EP0887883A2 - Einpresskontakt - Google Patents

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EP0887883A2
EP0887883A2 EP98111479A EP98111479A EP0887883A2 EP 0887883 A2 EP0887883 A2 EP 0887883A2 EP 98111479 A EP98111479 A EP 98111479A EP 98111479 A EP98111479 A EP 98111479A EP 0887883 A2 EP0887883 A2 EP 0887883A2
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EP
European Patent Office
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contact
press
slot opening
pin
shaft part
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Arnulf Maag
Wolfgang Neef
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Elco Europe GmbH
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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
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board

Definitions

  • Press-in contacts of this type are known in the prior art and are used for Production of solderless electrical connections, the so-called press-in connection can correspond to DIN 41611, Part 5. Accordingly, the Generic press-in contact of the EE design because the press-in area of its the actual pressing pin forming shaft part is designed to be elastic, that is for the Press-fit connection necessary forces by deformation of the elastic shaft part and the printed circuit board receiving the press-in contact are applied - see Section 3.2.2 of DIN 41611, Part 5 -.
  • a press-in contact is the entry known type known. With this press-in contact, the contact is in one Sleeve of a printed circuit board in the pressed-in state compared to others known press contacts improved by the slot opening on both of them Ends have the same parabolic shape while having one in the middle Has constriction. This will result in excessive, uneven deformation of the Counteracted slot opening limb, so that this after a The press-in process does not have to be adjusted.
  • the invention has for its object to a generic press-in contact create, where there is too much hole wall deformation of the circuit board sleeve can be avoided.
  • the slot opening is conical is formed and facing the contact spring or the contact pin End of the slot opening up to the area of the contact spring or the contact pin reaches in. Due to the length reaching into the contact spring or the contact pin the slot opening, the total elasticity of the press-in contact is increased because the elasticity of the slot opening also affects outside the hole in the circuit board, namely in the slot section extended into the contact pin.
  • the conical configuration of the slot opening is such that that the reaching into the contact spring or the contact pin end of the Slot opening is formed wider than the end facing the connecting pin, while the center of the slot opening is fitted.
  • the press-in contact does not become when it is pressed in damaged, because the tavern delimiting the slot opening - which on their Outside are convex - do not fall in the direction of the slot opening, so that lay them over their entire length on the perforated wall of the sleeve and thus also ensure good contact.
  • An advantageous embodiment of the invention provides for the elasticity of the shaft part to be increased even further by the legs delimiting the slot opening their outsides have an embossing that extends from the press-in shoulder to extend to the area of the pin.
  • press-in contacts according to the invention due to their good elasticity can have a significantly shorter overall length and thus Particularly suitable for printed circuit boards with a nominal thickness of 1.6 mm.
  • a press-in contact 1 shown in FIG. 1 for pressing into a plated-through hole Hole in a printed circuit board has a central shaft part 2, to which the left over a press-in shoulder 3 connects a contact spring 4. To the front right end the shaft part 2 goes into a conical one that tapers towards the front Pin 5 receiving head 17 over.
  • the shaft part 2 is with a conical slot opening 7 reaching into the area of the contact spring 4 provided, the upper and lower and front ends 8, 9 each have a has parabolic training.
  • the end 9 facing the contact spring 4 and having a parabolic design comprehensive part 10 of the conical slot opening 7 is formed wider than that other, front part 11, which has a waist 12 approximately in the middle of the slot opening 7 has, then expanded again slightly and then towards the pin 5 rejuvenated.
  • the parabolic end 9 of the slot opening facing the contact spring 4 extends into the contact spring 4 and is thus after a press-in process outside the circuit board.
  • the other, narrower end 8 of the slot opening 7 is located on the other hand in the circuit board and ends at a distance 13 in the transition between the shaft part 2 and the connecting pin 5.
  • the outer jacket of the press-in contact 1 has the slot opening 7 on both sides in the middle shaft part 2 each have a leg 14 and 15; these have a convex External shape and are each along their length between the press-in shoulder 3 and Area of the connecting pin 5 with a running out above the head piece 17 Embossing 16 provided. Due to the design and location of the slot opening 7 and the leg 14 and 15 with their stamping 16 becomes the entire press-in contact 1 more elastic, which on the one hand leads to the contact becoming nonetheless at the same time high holding forces can be pressed in with reduced force and on the other hand one Lattice wall deformation can be reduced. Nevertheless, there is still a good one Contact between the middle shaft part 2 and the plated-through hole 6 in the circuit board.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Automatic Assembly (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Adornments (AREA)

Abstract

Bei einem Einpreßkontakt zum Einpressen in ein durchkontaktiertes Loch einer Leiterplatte mit
  • einer Kontaktfeder oder einem Kontaktstift,
  • einem sich daran anschließenden Schaftteil und
  • einem eine Verlängerung des mittleren Schaftteils bildenden Anschlußstift,
bei dem die Kontaktfeder oder der Kontaktstift im Übergangsbereich zum Schaftteil eine Einpreßschulter aufweist, und der Schaftteil mit einer seitlich von Schenkeln begrenzten Schlitzöffnung versehen ist, die an ihren Enden eine annähernd parabolische Ausbildung hat, wird einer Lochwandverformung entgegengewirkt, wenn die Schlitzöffnung kegelförmig ausgebildet ist und das der Kontaktfeder oder dem Kontaktstift zugewandte Ende der Schlitzöffnung bis in den Bereich der Kontaktfeder oder des Kontaktstiftes hineinreicht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Einpreßkontakt zum Einpressen in ein durchkontaktiertes Loch einer Leiterplatte mit
  • einer Kontaktfeder oder einem Kontaktstift,
  • einem sich daran anschließenden mittleren Schaftteil und
  • einem eine Verlängerung des mittleren Schaftteils bildenden Anschlußstift,
bei dem die Kontaktfeder oder der Kontaktstift im Übergangsbereich zum Schaftteil eine Einpreßschulter aufweist, und der Schaftteil mit einer seitlich von Schenkeln begrenzten Schlitzöffnung versehen ist, die an ihren Enden eine annähernd parabolische Ausbildung hat.
Im Stand der Technik sind Einpreßkontakte dieser Art bekannt und dienen zur Herstellung lötfreier elektrischer Verbindungen, die als sogenannte Einpreßverbindung der DIN 41611, Teil 5 entsprechen können. Demnach entspricht der gattungsgemäße Einpreßkontakt der Bauform EE, weil der Einpreßbereich seines den eigentlichen Einpreßstift bildenden Schaftteils elastisch ausgebildet ist, also die für die Einpreßverbindung notwendigen Kräfte durch Verformung des elastischen Schaftteils und der den Einpreßkontakt aufnehmenden Leiterplatte aufgebracht werden - siehe Abschnitt 3.2.2 der DIN 41611, Teil 5 -.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 90 04 090.2 ist ein Einpreßkontakt der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem Einpreßkontakt ist die Kontaktgabe in einer Hülse einer Leiterplatte im eingepreßten Zustand gegenüber anderen hinlänglich bekannten Einpreßkontakten verbessert, indem die Schitzöffnung an ihren beiden Enden eine gleiche parabolische Ausbildung hat, während sie in ihrer Mitte eine Einschnürung aufweist. Damit wird einer zu starken, ungleichen Verformung der die Schlitzöffnung begrenzenden Schenkel entgegengewirkt, so daß diese nach einem Einpreßvorgang nicht nachgerichtet werden müssen.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß es bei einem Einpreßvorgang des bekannten Einpreßkontaktes in die Leiterplattenhülse zu einer Lochwandverformung der mit Zinn beschichteten Kupferhülse kommen kann. Das hat den Nachteil, daß es beim Einpressen zu einem sogenannten Jet-Effekt kommt, d.h. es wird Kupfer- und Zinnmaterial in die Hülse hineingezogen; dies kann sogar dazu führen, daß dabei Kupferbahnen abgerissen werden, was besonders häufig beim Einsatz von Multilayer-Leiterplatten zu beobachten ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Einpreßkontakt zu schaffen, bei dem sich eine zu starke Lochwandverformung der Leiterplattenhülse vermeiden läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schlitzöffnung kegelförmig ausgebildet ist und das der Kontaktfeder bzw. dem Kontaktstift zugewandte Ende der Schlitzöffnung bis in den Bereich der Kontaktfeder oder des Kontaktstiftes hineinreicht. Durch die bis in die Kontaktfeder bzw. den Kontaktstift reichende Länge der Schlitzöffnung wird die gesamte Elastizität des Einpreßkontaktes erhöht, weil sich die Elastizität der Schlitzöffnung auch außerhalb des Loches der Leiterplatte auswirkt, nämlich in den bis in den Kontaktstift verlängerten Schlitzabschnitt.
Die kegelförmige Ausgestaltung der Schlitzöffnung ist erfindungsgemäß dergestalt, daß das bis in die Kontaktfeder oder den Kontaktstift hineinreichende Ende der Schlitzöffnung breiter ausgeformt ist als das den Anschlußstift zugewandte Ende, während die Mitte der Schlitzöffnung tailliert ist. Es hat sich bei Versuchen herausgestellt, daß durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schlitzöffnung eine Elastizitätssteigerung der Einpreßzone des Einpreßkontaktes erreicht wird, indem sich die kegelförmige Schlitzöffnung beim Einpressen im Bereich ihrer Taillierung weiter zusammendrückt. Dies führt zu einer geringeren Belastung der Leiterplattenhülse und zu einer wünschenswerten Reduzierung der Einpreßkräfte. Durch die Neuerung wird eine wesentliche Verbesserung der Lochwandverformung erreicht, womit der eingangs beschriebene Jet-Effekt allenfalls noch mit unschädlicher Wirkung auftreten kann. Trotz der hohen Elastizität wird der Einpreßkontakt beim Einpressen nicht beschädigt, weil die die Schlitzöffnung begrenzenden Schenke - welche an ihren Außenseiten konvex geformt sind - nicht in Richtung Schlitzöffnung einfallen, so daß sie über ihre gesamte Länge an der Lochwand der Hülse anlegen und damit auch eine gute Kontaktgabe gewährleisten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Elastizität des Schaftteils noch weiter zu steigern, indem die die Schlitzöffnung begrenzenden Schenkel an ihren Außenseiten eine Anprägung aufweisen, die sich von der Einpreßschulter bis zum Bereich des Anschlußstiftes erstrecken. Bei den Versuchen hat sich gezeigt, daß trotz der gesteigerten Elastizität des Einpreßkontaktes die Anforderungen an die Mindesthaltekraft von 20 N nach IEC 352-5 überschritten werden. Des weiteren haben Versuche bestätigt, daß auch nach einer thermischen Belastung von 500 h bei 105°C weiterhin eine zuverlässige elektrische Verbindung besteht, was durch einen stabilen Übergangswiderstand und an den unverändert hohen Haltekräften erkennbar ist.
Es hat sich auch gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Einpreßkontakte aufgrund ihrer guten Elastizität eine wesentlich geringere Baulänge aufweisen können und sich somit insbesondere für Leiterplatten mit einer Nenndicke von 1,6 mm eignen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher erläutert ist. Es zeigen:
Fig. 1
einen Einpreßkontakt mit einem mittleren Schaftteil, der zur einen Seite hin mit einer Kontaktfeder und zur anderen Seite hin mit einem Anschlußstift gefertigt ist, in der Geamtansicht dargestellt; und
Fig. 2
den in ein durchkontaktiertes Loch eingepreßten Einpreßkontakt gemäß Fig. 1, von rechts her gesehen.
Ein in Fig. 1 gezeigter Einpreßkontakt 1 zum Einpressen in ein durchkontaktiertes Loch einer Leiterplatte besitzt einen mittleren Schaftteil 2, an den sich nach links über eine Einpreßschulter 3 eine Kontaktfeder 4 anschließt. Zum vorderen, rechten Ende hin geht der Schaftteil 2 in ein konisches, sich nach vorne verjüngendes, einen Anschlußstift 5 aufnehmendes Kopfstück 17 über. Der Schaftteil 2 ist mit einer kegelförmigen, bis in den Bereich der Kontaktfeder 4 reichenden Schlitzöffnung 7 versehen, deren oberes und unteres bzw. vorderes Ende 8, 9 jeweils eine parabolische Ausbildung besitzt.
Der der Kontaktfeder 4 zugewandte, das parabolisch ausgebildete Ende 9 umfassende Teil 10 der kegelförmigen Schlitzöffnung 7 ist breiter ausgeformt als der andere, vordere Teil 11, der etwa in der Mitte der Schlitzöffnung 7 eine Taillierung 12 aufweist, sich dann wieder geringfügig erweitert und sich dann zum Anschlußstift 5 hin verjüngt. Das der Kontaktfeder 4 zugewandte parabolische Ende 9 der Schlitzöffnung reicht bis in die Kontaktfeder 4 hinein und liegt somit nach einem Einpreßvorgang außerhalb der Leiterplatte. Das andere, schmalere Ende 8 der Schlitzöffnung 7 liegt hingegen in der Leiterplatte und endet in einem Abstand 13 in dem Übergang zwischen dem Schaftteil 2 und dem Anschlußstift 5.
Der Außenmantel des Einpreßkontaktes 1 weist beidseitig der Schlitzöffnung 7 in dem mittleren Schaftteil 2 je einen Schenkel 14 und 15 auf; diese haben eine konvexe Außenform und sind jeweils über ihre Länge zwischen Einpreßschulter 3 und dem Bereich des Anschlußstiftes 5 mit einer oberhalb des Kopfstückes 17 auslaufenden Anprägung 16 versehen. Durch die Gestaltung und Lage der Schlitzöffnung 7 sowie der Schenkel 14 und 15 mit ihrer Anprägung 16 wird der gesamte Einpreßkontakt 1 elastischer, was einerseits dazu führt, daß der Kontakt sich bei dennoch gleichzeitig hohen Haltekräften mit verminderter Kraft einpressen läßt und sich andererseits eine Lochwandverformung reduzieren läßt. Gleichwohl besteht weiterhin eine gute Kontaktgabe zwischen dem mittleren Schaftteil 2 und dem durchkontaktierten Loch 6 in der Leiterplatte.

Claims (4)

  1. Einpreßkontakt zum Einpressen in ein durchkontaktiertes Loch einer Leiterplatte mit
    einer Kontaktfeder oder einem Kontaktstift,
    einem sich daran anschließenden mittleren Schaftteil und
    einem eine Verlängerung des mittleren Schaftteils bildenden Anschlußstift,
    bei dem die Kontaktfeder oder der Kontaktstift im Übergangsbereich zum Schaftteil eine Einpreßschulter aufweist, und der Schaftteil mit einer seitlich von Schenkeln begrenzten Schlitzöffnung versehen ist, die an ihren Enden eine annähernd parabolische Ausbildung hat,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schlitzöffnung (7) kegelförmig ausgebildet ist und das der Kontaktfeder bzw. dem Kontaktstift (4) zugewandte Ende (9) der Schlitzöffnung (7) bis in die Kontaktfeder oder den Kontaktstift (4) hineinreicht.
  2. Einpreßkontakt nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das der Kontaktfeder bzw. dem Kontaktstift (4) zugewandte Ende (9) der Schlitzöffnung (7) breiter ausgeformt ist als das dem Anschlußstift (5) zugewandte, torpedoartig gestaltete Ende (8) und die Schlitzöffnung (7) zwischen diesen beiden parabolischen Abschnitten eine Taillierung (12) aufweist.
  3. Einpreßkontakt nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die die Schlitzöffnung (7) begrenzenden Schenke (14, 15) an ihren Außenseiten eine Anprägung (16) aufweisen.
  4. Einpreßkontakt nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich die Anprägung (16) von der Einpreßschulter (3) bis zum Bereich des Anschlußstiftes (5) erstreckt.
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