EP1531522B1 - Anschlusskontakt für Leiterplatte - Google Patents
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- EP1531522B1 EP1531522B1 EP04024228A EP04024228A EP1531522B1 EP 1531522 B1 EP1531522 B1 EP 1531522B1 EP 04024228 A EP04024228 A EP 04024228A EP 04024228 A EP04024228 A EP 04024228A EP 1531522 B1 EP1531522 B1 EP 1531522B1
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- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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- H01R13/11—Resilient sockets
- H01R13/112—Resilient sockets forked sockets having two legs
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- 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
- the invention relates to a connection contact for electrically contacting a printed circuit board or a stamped grid with the features of the preamble of the claim.
- connection contact may have, for example, a blade contact or a blade receiving contact (spring contact). It can also be part of an electrical component, for example a relay or a switch.
- the terminal contact on a usually pin or strip-shaped press-in zone, with which it is inserted into an opening of the printed circuit board or the lead frame.
- a wall of the opening of the printed circuit board is usually designed to be electrically conductive, for example tinned or a metal sleeve is used. A soldering or welding is not provided.
- connection contact designated as a press-in pin
- US Pat EP 0 833 406 A2 the known connection contact has a metal strip with a broadening in a middle region, in which the press-in zone is curved in a C-shape. This creates a resilient area that the electrical and mechanical connection compared with a flat and thus almost rigid sheet metal strips improved as Einpresszone.
- the known terminal contact is, if it is plugged into a, for example, cylindrical bore in a circuit board, punctiform or at most linear at two diametrically opposite points of a bore wall.
- connection contact Another, designated as a press-fit connection contact discloses the DE 197 26 759 A1 ,
- the press-in zone of this connection contact which is likewise embodied as a sheet-metal strip, is slotted in the longitudinal direction, so that two spring legs are formed, which are arched outwards in an arc-shaped manner by bending.
- the spring legs are in a cylindrical bore in a printed circuit board also point or line at two diametrically opposite points of the bore wall.
- the Patent Application GB 2 127 625 A discloses a spring contact made as Blechstanz- and bending part, which is formed in a press-in double-layered with abutting, strip-shaped, planar sections. Along two mutually associated longitudinal edges of the planar portions of the contact is angled at an acute angle to spring legs, which have a roof-shaped cross-sectional profile. The two spring legs pivot resiliently around the acute-angled, extending in the longitudinal direction bends.
- connection contact discloses the U.S. Patent 5,452,512 , This terminal contact is double-layered in a press-in zone, each layer being separated by a slot in its longitudinal center into two arcuate spring legs. This connection contact thus has in its press-in four arcuately curved, star-shaped resilient spring leg.
- the invention has for its object to improve an electrical and mechanical connection of the press-in zone of a connection contact of the type described above.
- the press-fit zone of the connection contact according to the invention is at least two layers and has at least three spring legs in each position of the press-in zone, which spring together and spring apart. It is meant by star-shaped, that the spring legs in different directions, ie in imaginary planes that are at an angle to each other, feathers. In this case, two or more spring legs in the same plane and at least one other spring leg can spring transversely or at an angle to the plane. Also, the spring directions of the spring legs need not have a common center. The spring legs spring transversely to a direction of insertion of the press-fit zone of the terminal into an opening in the printed circuit board or the stamped grid, wherein the insertion direction is usually a longitudinal direction of the press-in zone.
- the at least three spring legs lie against at least three point or preferably line-shaped locations of a wall of the hole, wherein the three points are evenly or non-uniformly distributed over the circumference.
- a cylindrical shaping of an outer surface of the spring legs it is also possible to achieve a planar instead of a linear contact point.
- the contact points of the spring legs on a hole wall are therefore not in a common plane. In this way, there is an improvement in the mechanical support of the terminal in the printed circuit board or the lead frame.
- connection contact thereby meets the increasing requirements of the industry, in particular the electrical load capacity of such connection contacts.
- a development of the invention provides that at least one of the spring legs has different spring properties than the other spring legs. It may, for example, a transversely to two other spring legs resilient spring legs have a greater spring force at a predetermined deflection. Different spring properties can be achieved by different punch widths, even if the spring legs consist of one and the same sheet metal. In particular, the mechanical hold of the connection contact in an opening of a printed circuit board or a stamped grid can be optimized by this configuration.
- An embodiment of the invention provides that the spring legs are separated by slots and at least at one end are integral with each other.
- the press-in zone with the spring legs can be produced in this way simply and inexpensively by a stamping and bending or stamping process.
- An embodiment of the invention provides that a part of the spring leg has a greater distance from an imaginary longitudinal center line of the press-in zone than other spring legs.
- outer surfaces or outer marginal edges of the spring legs are on different sized, imaginary circle outlines.
- spring legs there are preferably oppositely disposed spring legs on an imaginary circle outline and arranged therebetween spring legs on an imaginary circle outline with a different diameter.
- the press-in zone of the terminal tapers at a plug-side end.
- the plug-in end is the end with which the press-in zone is inserted into the opening of the printed circuit board or the punched grid.
- the press-in zone preferably has an undersize with respect to the opening of the printed circuit board or stamped grid in which the press-fit zone is to be inserted. Due to the taper, the press-fit zone "hits" better in the opening of the printed circuit board or the punched grid both with a manual and with an automated plug-in.
- integrally passing spring legs also simplify the insertion of the press-in zone in the opening of the printed circuit board or the lead frame and avoid that a spring leg when Plug at an opening edge on the printed circuit board or the punched grid sits and kinks to the outside.
- An embodiment of the invention provides that the terminal contact has a stamped sheet metal part, which lies at least in two layers, at least in the press-in zone, by bending or folding. This embodiment of the invention enables a connection contact with a two- or multi-layer press-in zone of a single sheet.
- An embodiment of the invention provides at least two adjacent (packetized) sheet metal stamped parts, which form the connection contact.
- the terminal contact itself can be made more than two layers.
- the press-in zones can also be multi-layered. However, it is also possible to provide a plurality of two-layer press-in zones at different points of the connection contact, which are inserted into an equal number of openings in the printed circuit board or the stamped grid. Even with a single-layer or two-layer connection contact, two or more at least two-layer press-in zones may be present.
- Stamped package means that the terminal contact is made by punching several (at least two) congruent sheets that form the layers of the terminal. Sheet metal stampings are successively punched through a die. The sheet metal stampings fall on each other and form a stamped package.
- a connection or positioning of the stamped sheet metal parts takes place by means of embossed or otherwise shaped nubs or the like., Which engage in complementary recesses of the jewels next sheet metal stamping. In this case, a recess is made in particular by embossing a knob on the back or bottom.
- connection contact is suitable for the electrical and / or mechanical connection of two printed circuit boards.
- PCB comprehensively understood as having a conductor, substantially planar arrangement. Except laminated printed circuit boards and multilayers, for example, lead frames under printed circuit boards to be understood.
- electrically connecting tracks of the circuit boards or land conductors of the lead frame are electrically connected to each other. Not only circuit boards or punched grids can be connected with each other, but also printed circuit boards with punched grids.
- the press-in zone is inserted through congruent holes in the printed circuit boards to be connected.
- the holes must be in electrically conductive contact with conductor tracks, hole walls are electrically conductive, for example by tinning.
- terminal 10 has two congruent sheet metal stamping and stamping parts 12.
- the connection contact 10 is formed as a blade receiving contact (spring contact), it has two spring tongues 14 which are separated by a slot 16 from each other.
- the insertion slot 16 is open at one end, it is provided for insertion of a knife contact, not shown, between the two spring tongues 14. At the open end of the insertion slot 16, the spring tongues 14 free.
- the spring tongues 14 go in one piece into a crosshead 18, which serves for placement on a printed circuit board (not shown) (multilayer) or a web conductor of a stamped grid, not shown.
- a crosshead 18 which serves for placement on a printed circuit board (not shown) (multilayer) or a web conductor of a stamped grid, not shown.
- a strip-shaped press-in zone 22 from the crosshead 18 of the terminal 10 from.
- slots 24 are mounted in the press-in zone 22, the press-in zone 22 in three juxtaposed spring legs 26, 28 divided (see. FIG. 3 ).
- the slots 24 are not continuous at both ends, the three spring legs 26, 28 at both ends in one piece into each other or in the crosshead 18 and a tip 30 via.
- embossing the middle spring leg 28 is cranked at both ends, he stands laterally, ie from a plane defined by the Blechstanz- and embossing 12 level.
- the two outer spring legs 26 spring in the plane defined by the sheet metal stamping and embossing 12, imaginary plane, the middle Spring leg 28 springs across this plane.
- the two outer spring legs 26 are thinner and therefore have a lower spring force than the middle spring leg 28.
- the press-in zone 22 tapers to the point 30.
- the tip 30 forms a plug-in end of the press-in zone 22.
- connection contact 10 is also double-layered in the region of its press-in zone 22.
- the middle spring legs 28 are bent by embossing so that they each stand outward.
- Two side by side in the transition region of the spring tongues 14 to the crosshead 18 formed by embossing knobs 32 position the two sheet metal stamping and stamping parts 12 to each other, the two knobs 32 engage in recesses 34 of the other sheet metal stamping and stamping member 12, the embossing of the Nubs 32 arise.
- the press-in zone 22 Due to the two-ply, the press-in zone 22 has a total of six spring tongues 26, 28, which spring together in approximately star shape and apart.
- the terminal 10 For mechanical and electrical connection of the terminal 10, as in FIG. 2 is shown, with its press-in zone 22 inserted into an opening of the printed circuit board, not shown, or the stamped grid, not shown, until it rests with the foot 20 on the circuit board or a web conductor of the stamped grid.
- the opening is, for example, a cylindrical borehole in the printed circuit board or a punched hole in the web conductor of the stamped grid.
- the borehole in the printed circuit board is preferably tinned inside or a metal sleeve is inserted.
- the tip 30 of the press-in zone 22 helps to "hit" the hole.
- the spring legs 26, 28 of the press-in zone 22 When inserted into the hole, the spring legs 26, 28 of the press-in zone 22 are elastically compressed and hold the terminal contact 12 without soldering or welding mechanically in the circuit board or the web conductor of the stamped grid. At the same time cause the spring legs 26, 28 by their investment on a wall of the hole into which they are plugged, the electrical Connection.
- the hole is in FIG. 3 indicated by a dot-dashed circle 36, which appear in the section as points, actually line-shaped contact points are represented by small circles 38.
- the total of six spring legs 26, 28 of the press-in zone 22 abut at eight points distributed over the circumference of the hole on the wall of the opening. A good mechanical hold is guaranteed.
- the total of eight line-shaped and individually or in pairs resilient, linear contact points 38 cause a good electrical connection with low contact resistance.
- the terminal 16 is thus suitable for high currents.
- the current carrying capacity can be increased by increasing the number of layers, so the composite (packetized) Blechstanz- and embossing parts 12.
- multi-layer terminal contact 40 shows.
- the press-in zones 22 are double-layered as described FIGS. 1 to 3 described trained. There are press-in zones 22 of two abutting sheet metal stamping and embossing parts 12 together a press-in zone 22 with a total of six spring legs 26, 28. Further press-in zones 22 are arranged at a distance on transverse heads 18 of the sheet metal stamping and embossing parts 12.
- the spacing of the press-in zones 22 can be achieved by arranging the press-in zone 22 at the next sheet metal stamping and embossing parts 12 at another location of the crosshead 18, for example at its center or at the other end of the crosshead 18 (not shown) and / or are arranged at a distance of at least one, preferably two or an integer multiple of two sheet metal stamping and embossing parts 12 again at the same position of the crosshead 18.
- FIG. 4 is a section 42 of a web conductor of a punching grid, not shown otherwise.
- the web conductor 42 is provided with cylindrical punch holes through which the press-in zones 22 are inserted. Due to the sectional view of the web conductor 42, one of the press-in zones 22 appears in FIG. 4 outside of the web conductor 42, in fact, this press-in zone 22 is inserted into a punched hole in the web conductor 42.
- the Blechstanz- and Pärgemaschine 12 of in FIG. 4 terminal contacts 40 shown are stanzuniert, ie they are successively punched by a die and fall after punching each other.
- the sheet metal stamping and embossing parts 12 are positioned congruent to one another by the die.
- two-layer terminal contacts 10 may be made by stamped packaging.
- terminal 10 is the in FIG. 5 illustrated terminal contact 44 produced by a convolution 46 of a piece of sheet metal and folded two layers congruent.
- the connection contact 44 is designed as a two-layer blade contact, its press-in zone 22 is also double-layered with a total of six spring legs 26, 28.
- the press-in zone 22 of the terminal 44 from FIG. 5 is identical to the press-in zone 22 of the terminal 10 from FIGS. 1 to 3 , The only difference is that the Zweilagmaschine the press-in zone 22 of the terminal 44 from FIG. 5 is achieved by the fold 46 of a sheet instead of two individual sheets. To avoid repetition will be in the explanation of FIG. 5 , in particular the press-in zone 22, to the above explanation of Figure 1 to 3 directed.
- connection contacts according to the invention and in particular their press-in zone 22 can also be part of electrical components such as relays or switches (not shown).
- FIG. 6 shows an inventive connection or connection arrangement of two printed circuit boards 48, 50 with the in FIG. 4 shown connection contact 40th
- a printed circuit board 48 or a multilayer In the following, for simplification, only the printed circuit board will be mentioned
- the stamped grid forms a printed circuit board according to the invention.
- the printed circuit board 48 is, for example, copper-clad and etched in a known manner, that is, it has in the drawing not visible traces.
- the printed circuit board 48 rests on the web conductor 50 of the stamped grid.
- the printed circuit board 48 and the web conductor 50 are provided with holes in conformity with the cover into which a press-in zone 22 of the connection contact 40 is inserted.
- the press-in zone 22 holds the web conductor 50 on the printed circuit board 48 and mechanically connects the printed circuit board 48 and the web conductor 50.
- the hole in the circuit board 48 is mounted in a non-visible trace of the circuit board 48 and a hole wall is preferably tinned to ensure electrical contact. In the same way, it is also possible to connect two (or more) circuit boards 48 or web conductors 50 of stamped gratings.
- the oppositely disposed, middle spring leg 28 another (greater) distance from an imaginary longitudinal center line 54 of the press-in zone 22 This has the reason that the middle spring legs 26 are provided for a larger hole diameter in the printed circuit board 48 and the outer spring legs 26 for a smaller hole diameter in the web conductor 50.
- the printed circuit board 48 is closer to the terminal contact 40 than the web conductor 50 and the press-in zone 22 passes when plugging first in the guide plate 48.
- the different far outward bent or cranked spring legs 26, 28 should not damage the printed circuit board 48 with their sharp edges.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Anschlusskontakt zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte oder eines Stanzgitters mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs.
- Der Anschlusskontakt kann beispielsweise einen Messerkontakt oder einen Messeraufnahmekontakt (Federkontakt) aufweisen. Er kann auch Teil eines elektrischen Bauteils, beispielsweise eines Relais oder eines Schalters sein. Zur elektrischen und mechanischen Verbindung mit der Leiterplatte oder dem Stanzgitter weist der Anschlusskontakt eine üblicherweise stift- oder streifenförmige Einpresszone auf, mit der er in eine Öffnung der Leiterplatte oder des Stanzgitters gesteckt wird. Um die elektrisch leitende Verbindung zu bewirken ist eine Wandung der Öffnung der Leiterplatte üblicherweise elektrisch leitend ausgebildet, beispielsweise verzinnt oder es ist eine Metallhülse eingesetzt. Ein Löten oder Schweißen ist nicht vorgesehen.
- Ein derartiger, als Einpressstift bezeichneter Anschlusskontakt ist offenbart in der
EP 0 833 406 A2 . In einer Einpresszone weist der bekannte Anschlusskontakt einen Blechstreifen mit einer Verbreiterung in einem Mittelbereich auf, in der die Einpresszone C-förmig gewölbt ist. Dadurch entsteht ein federnder Bereich, der die elektrische und mechanische Verbindung im Vergleich mit einem ebenen und damit nahezu starren Blechstreifen als Einpresszone verbessert. Der bekannte Anschlusskontakt liegt, wenn er in eine beispielsweise zylindrische Bohrung in einer Leiterplatte gesteckt ist, punkt- oder allenfalls linienförmig an zwei einander diametral gegenüber liegenden Stellen einer Bohrungswandung an. - Einen weiteren, als Einpresskontakt bezeichneten Anschlusskontakt offenbart die
DE 197 26 759 A1 . Die ebenfalls als Blechstreifen ausgeführte Einpresszone dieses Anschlusskontakts ist in Längsrichtung geschlitzt, so dass zwei Federschenkel gebildet sind, die durch Biegen bogenförmig nach aussen gewölbt sind. Die Federschenkel liegen in einer zylindrischen Bohrung in einer Leiterplatte ebenfalls punkt- oder linienförmig an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen der Bohrungswandung an. - Die
Patentanmeldung GB 2 127 625 A - Einen weiteren Anschlusskontakt offenbart das
Patent US 5,452,512 . Dieser Anschlusskontakt ist in einer Einpresszone doppellagig, wobei jede Lage durch einen Schlitz in ihrer Längsmitte in zwei bogenförmige Federschenkel getrennt ist. Dieser Anschlusskontakt weist somit in seiner Einpresszone vier bogenförmig gewölbte, sternförmig federnde Federschenkel auf. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische und mechanische Verbindung der Einpresszone eines Anschlusskontakt der vorstehend erläuterten Art zu verbessern.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Einpresszone des erfindungsgemäßen Anschlusskontakts ist mindestens zweilagig und weist mindestens drei Federschenkel in jeder Lage der Einpresszone auf, die sternförmig zusammen und auseinander federn. Dabei ist mit sternförmig gemeint, dass die Federschenkel in unterschiedlichen Richtungen, d. h. in gedachten Ebenen, die in einem Winkel zueinander stehen, federn. Dabei können zwei oder mehr Federschenkel in derselben Ebene und mindestens ein weiterer Federschenkel quer oder in einem Winkel zu der Ebene federn. Auch müssen die Federrichtungen der Federschenkel kein gemeinsames Zentrum aufweisen. Die Federschenkel federn quer zu einer Einsteckrichtung der Einpresszone des Anschlusskontakts in eine Öffnung der Leiterplatte oder des Stanzgitters, wobei die Einsteckrichtung üblicherweise eine Längsrichtung der Einpresszone ist. Ist die Einpresszone des erfindungsgemäßen Anschlusskontakts in ein zylindrisches Loch in einer Leiterplatte oder einem Stanzgitter gesteckt, liegen die mindestens drei Federschenkel an mindestens drei punkt- oder vorzugsweise linienförmigen Stellen einer Wandung des Lochs an, wobei die drei Stellen gleich- oder ungleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Durch eine zylindrische Formung einer Außenfläche der Federschenkel lässt sich auch eine flächenförmige anstatt einer linienförmigen Anlagestelle erzielen. Die Anlagestellen der Federschenkel an einer Lochwandung liegen also nicht in einer gemeinsamen Ebene. Auf diese Weise ergibt sich eine Verbesserung des mechanischen Halts des Anschlusskontakts in der Leiterplatte oder dem Stanzgitter. Insbesondere einem Kippen des Anschlusskontakts um eine gedachte Achse quer durch das zylindrische Loch in einer von der Einpresszone definierten, gedachten Ebene wird entgegengewirkt. Weiterer Vorteil ist eine Verbesserung der elektrischen Verbindung durch die verbesserte Anlage der Federschenkel an der Wandung des Lochs und die größere Anzahl der Anlagestellen. Ein elektrischer Übergangswiderstand zwischen der Einpresszone des Anschlusskontakts und einer Leiterbahn der Leiterplatte oder einem Stegleiter des Stanzgitters ist verringert. Der Anschlusskontakt ist mit einer größeren Stromstärke belastbar, ein Spannungsabfall, eine Kontakterwärmung und eine Verlustleistung sind verringert. Durch mehr als drei Federschenkel, die mit einem in der Einpresszone zweilagigen Anschlusskontakt möglich sind, werden die mechanische und die elektrische Verbindung weiter verbessert. Der erfindungsgemäße Anschlusskontakt erfüllt dadurch die steigenden Anforderungen der Industrie an insbesondere die elektrische Belastbarkeit derartiger Anschlusskontakte.
- Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens einer der Federschenkel andere Federeigenschaften aufweist als die anderen Federschenkel. Es kann beispielsweise ein quer zu zwei anderen Federschenkeln federnder Federschenkel eine größere Federkraft bei einer vorgegebenen Auslenkung aufweisen. Unterschiedliche Federeigenschaften lassen sich durch unterschiedliche Stanzbreiten erzielen auch wenn die Federschenkel aus ein- und demselben Blech bestehen. Durch diese Ausgestaltung lässt sich insbesondere der mechanische Halt des Anschlusskontakts in einer Öffnung einer Leiterplatte oder eines Stanzgitters optimieren.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Federschenkel durch Schlitze voneinander getrennt und zumindest an einem Ende einstückig miteinander sind. Die Einpresszone mit den Federschenkeln lässt sich auf diese Weise einfach und preisgünstig durch einen Stanz- und Biege- bzw. Prägevorgang herstellen.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Teil der Federschenkel einen größeren Abstand von einer gedachten Längsmittelline der Einpresszone aufweist als andere Federschenkel. Damit ist gemeint, dass sich Aussenflächen oder äußere Randkanten der Federschenkel auf unterschiedlich großen, gedachten Kreisumrisslinien befinden. Und zwar befinden sich vorzugsweise einander gegenüber angeordnete Federschenkel auf einer gedachten Kreisumrisslinie und dazwischen angeordnete Federschenkel auf einer gedachten Kreisumrisslinie mit anderem Durchmesser. Es sind damit ein Teil der Federschenkel für einen Lochdurchmesser in einer Leiterplatte und die anderen Federschenkel für einen kleineren Lochdurchmesser in einer anderen Leiterplatte oder einem Stegleiter eines Stanzgitters vorgesehen. Zweck dieser Ausgestaltung der Erfindung ist, dass scharfkantige Federschenkel eine Leiterplatte nicht beschädigen sollen.
- Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verjüngt sich die Einpresszone des Anschlusskontakts an einem steckseitigen Ende. Das steckseitige Ende ist das Ende, mit dem voran die Einpresszone in die Öffnung der Leiterplatte oder des Stanzgitters gesteckt wird. Am steckseitigen Ende weist die Einpresszone vorzugsweise ein Untermaß in Bezug auf die Öffnung der Leiterplatte oder Stanzgitters, in die die Einpresszone gesteckt werden soll, auf. Durch die Verjüngung "trifft" die Einpresszone sowohl bei einem manuellen als auch bei einem automatisierten Stecken besser in die Öffnung der Leiterplatte oder des Stanzgitters. Am steckseitigen Ende einstückig übergehende Federschenkel vereinfachen ebenfalls das Stecken der Einpresszone in die Öffnung der Leiterplatte oder des Stanzgitters und vermeiden, dass ein Federschenkel beim Stecken an einem Öffnungsrand auf der Leiterplatte oder dem Stanzgitter aufsitzt und nach außen knickt.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Anschlusskontakt ein Blechstanzteil aufweist, das zumindest in der Einpresszone durch Biegen oder Falten mindestens zweilagig aufeinander liegt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht einen Anschlusskontakt mit einer zwei- oder mehrlagigen Einpresszone aus einem einzigen Blech.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht mindestens zwei aneinander liegende (paketierte) Blechstanzteile vor, die den Anschlusskontakt bilden. Insbesondere für größere Stromstärken kann der Anschlusskontakt selbst mehr als zweilagig ausgeführt werden. Die Einpresszonen können ebenfalls mehrlagig sein. Es können allerdings auch mehrere zweilagige Einpresszonen an verschiedenen Stellen des Anschlusskontakts vorgesehen sein, die in eine gleiche Anzahl an Öffnungen der Leiterplatte oder des Stanzgitters gesteckt werden. Auch bei einem ein- oder zweilagigen Anschlusskontakt können zwei oder mehr mindestens zweilagige Einpresszonen vorhanden sein.
- Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Stanzpaketierung des Anschlusskontakts vor. Stanzpaketierung bedeutet, dass der Anschlusskontakt durch Stanzen mehrerer (mindestens zweier) deckungsgleicher Bleche hergestellt wird/ist, die die Lagen des Anschlusskontakts bilden. Es werden nacheinander Blechstanzteile durch eine Matrize gestanzt. Die Blechstanzteile fallen aufeinander und bilden ein Stanzpaket. Vorzugsweise erfolgt eine Verbindung oder Positionierung der Blechstanzteile aneinander über geprägte oder in sonstiger Weise geformte Noppen oder dgl., die in komplementäre Vertiefungen des jewels nächsten Blechstanzteils eingreifen. Dabei ist eine Vertiefung insbesondere durch das Prägen einer Noppe auf deren Rück- oder Unterseite hergestellt.
- Der erfindungsgemäße Anschlusskontakt eignet sich zum elektrischen und/oder mechanischen Verbinden zweier Leiterplatten. Dabei soll der Begriff Leiterplatte umfassend als eine Leiter aufweisende, im wesentlichen ebene Anordnung verstanden werden. Ausser kaschierten Leiterplatten und Multilayern sollen beispielsweise auch Stanzgitter unter Leiterplatten verstanden werden. Beim elektrischen Verbinden werden Leiterbahnen der Leiterplatten oder Stegleiter der Stanzgitter elektrisch leitend miteinander verbunden. Dabei können nicht nur Leiterplatten oder Stanzgitter miteinander verbunden werden, sondern auch Leiterplatten mit Stanzgittern. Zum Verbinden zweier Leiterplatten wird die Einpresszone durch deckungsgleiche Löcher in den zu verbindenden, aufeinander liegenden Leiterplatten gesteckt. Zur elektrisch leitenden Verbindung müssen die Löcher in elektrisch leitendem Kontakt mit Leiterbahnen stehen, Lochwandungen sind beispielsweise durch Verzinnen elektrisch leitend. Beim Verbinden von Stanzgittern untereinander oder mit Leiterplatten sind die Löcher in Stegleitern der Stanzgitter angebracht, die elektrisch leitenden Verbindung ergibt sich dadurch von selbst. Eine weiter Möglichkeit zum Verbinden ist es, den Anschlusskontakt mit zwei oder mehr Einpresszonen auszubilden, die in Löcher verschiedener Leiterplatten gesteckt sind.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
- Figur 1
- einen erfindungsgemäßen Anschlusskontakt in perspektivischer Darstellung als Explosionszeichnung;
- Figur 2
- den Anschlusskontakt aus
Figur 1 in zusammengesetztem Zustand; - Figur 3
- einen Querschnitt entlang Linie III-III in
Figur 2 ; - Figur 4
- einen paketierten Anschlusskontakt gemäß der Erfindung in perspektivischer Darstellung;
- Figur 5
- ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlusskontakts in perspektivischer Darstellung; und
- Figur 6
- eine erfindunggemässe Verbindung zweier Leiterplatten mit dem in
Figur 4 dargestellten Anschlusskontakt; und - Figur 7
- einen Querschnitt einer Einpresszone des Anschlusskontakts aus
Figur 6 . - Die in
Figur 1 dargestellte, erfindungsgemäße Anschlusskontakt 10 weist zwei deckungsgleiche Blechstanz- und Prägeteile 12 auf. Der Anschlusskontakt 10 ist als Messeraufnahmekontakt (Federkontakt) ausgebildet, er weist zwei Federzungen 14 auf, die durch einen Einsteckschlitz 16 voneinander getrennt sind. Der Einsteckschlitz 16 ist an einem Ende offen, er ist zum Einstecken eines nicht dargestellten Messerkontakts zwischen die beiden Federzungen 14 vorgesehen. Am offenen Ende des Einsteckschlitzes 16 enden die Federzungen 14 frei. - An einem geschlossenen Ende des Einsteckschlitzes 16 gehen die Federzungen 14 einstückig in ein Querhaupt 18 über, das zum Aufsetzen auf eine nicht dargestellte Leiterplatte (Multilayer) oder einen Stegleiter eines nicht dargestellten Stanzgitters dient. An einem Ende steht ein niedrigern Fuß 20 vom Querhaupt 18 ab, mit dem der Anschlusskontakt 10 auf der Leiterplatte oder dem Stegleiter aufsitzt.
- Am anderen Ende steht eine streifenförmige Einpresszone 22 vom Querhaupt 18 des Anschlusskontakts 10 ab. Beim Stanzen und Prägen der Blechstanz- und -Prägeteile 12 des Anschlusskontakts 10 sind zwei in Längsrichtung der streifenförmigen Einpresszone 22 verlaufende Schlitze 24 in der Einpresszone 22 angebracht, die die Einpresszone 22 in drei nebeneinander befindliche Federschenkel 26, 28 unterteilt (vgl.
Figur 3 ). Die Schlitze 24 sind an beiden Enden nicht durchgehend, die drei Federschenkel 26, 28 gehen an ihren beiden Enden einstückig ineinander bzw. in das Querhaupt 18 und in eine Spitze 30 über. Durch Prägen ist der mittlere Federschenkel 28 an beiden Enden gekröpft, er steht seitlich, d. h. aus einer durch das Blechstanz- und Prägeteil 12 definierten Ebene vor. Die beiden äußeren Federschenkel 26 federn in der durch das Blechstanz- und Prägeteil 12 definierten, gedachten Ebene, der mittlere Federschenkel 28 federt quer zu dieser Ebene. Die beiden äußeren Federschenkel 26 sind dünner und weisen deswegen eine niedrigere Federkraft als der mittlere Federschenkel 28 auf. An einem dem Querhaupt 18 abgewandten, freien Ende verjüngt sich die Einpresszone 22 zu der Spitze 30. Die Spitze 30 bildet ein steckseitiges Ende der Einpresszone 22. - Die beiden spiegelbildlichen Blechstanz- und -Prägeteile 12 werden deckungsgleich aneinander anliegend zusammengesetzt, so dass sich der zweilagige, in
Figur 2 dargestellte Anschlusskontakt 10 ergibt. Der Anschlusskontakt 10 ist auch im Bereich seiner Einpresszone 22 zweilagig. Die mittleren Federschenkel 28 sind durch Prägen so gekröpft, dass sie jeweils nach außen stehen. Zwei nebeneinander im Übergangsbereich von den Federzungen 14 zum Querhaupt 18 durch Prägen geformte Noppen 32 positionieren die beiden Blechstanz- und -Prägeteile 12 aneinander, wobei die beiden Noppen 32 in Vertiefungen 34 des jeweils anderen Blechstanz- und -Prägeteils 12 eingreifen, die beim Prägen der Noppen 32 entstehen. Durch die Zweilagigkeit weist die Einpresszone 22 insgesamt sechs Federzungen 26, 28 auf, die in etwa sternförmig zusammen und auseinander federn. - Zum mechanischen und elektrischen Verbinden wird der Anschlusskontakt 10, wie er in
Figur 2 dargestellt ist, mit seiner Einpresszone 22 in eine Öffnung der nicht dargestellten Leiterplatte oder des nicht dargestellten Stanzgitters gesteckt, bis er mit dem Fuß 20 auf der Leiterplatte oder einem Stegleiter des Stanzgitters aufsitzt. Die Öffnung ist beispielsweise ein zylindrisches Bohrloch in der Leiterplatte oder ein gestanztes Loch in dem Stegleiter des Stanzgitters. Das Bohrloch in der Leiterplatte ist vorzugsweise innen verzinnt oder es ist eine Metallhülse eingesetzt. Die Spitze 30 der Einpresszone 22 hilft beim "Treffen" des Lochs. Beim Einstecken in das Loch werden die Federschenkel 26, 28 der Einpresszone 22 elastisch zusammengedrückt und halten den Anschlusskontakt 12 ohne Löten oder Schweißen mechanisch in der Leiterplatte oder dem Stegleiter des Stanzgitters. Zugleich bewirken die Federschenkel 26, 28 durch ihre Anlage an einer Wandung des Lochs, in das sie gesteckt sind, die elektrische Verbindung. Das Loch ist inFigur 3 durch einen strichpunktierten Kreis 36 angedeutet, die im Schnitt als Punkte erscheinenden, tatsächlich linienförmigen Anlagestellen sind durch kleine Kreise 38 dargestellt. Die insgesamt sechs Federschenkel 26, 28 der Einpresszone 22 liegen an acht über den Umfang des Lochs verteilten Stellen an der Wandung der Öffnung an. Ein guter mechanischer Halt ist dadurch gewährleistet. Die insgesamt acht linienförmigen und jeweils einzeln oder paarweise federnden, linienförmigen Anlagestellen 38 bewirken eine gute elektrische Verbindung mit geringem Übergangswiderstand. Der Anschlusskontakt 16 eignet sich dadurch für hohe Ströme. Die Strombelastbarkeit lässt sich durch Erhöhung der Anzahl der Lagen, also der zusammengesetzten (paketierten) Blechstanz- und Prägeteile 12 erhöhen. - Um insbesondere die elektrische Belastbarkeit weiter zu erhöhen können mehr als zwei Blechstanz- und -Prägeteile 12 zu einem Blechpaket zusammengesetzt (paketiert) werden, wie es der in
Figur 4 dargestellte, mehrlagige Anschlusskontakt 40 zeigt. Auch bei diesem mehrlagigen Anschlusskontakt 40 mit beispielsweise sechs, acht oder mehr Lagen, sind die Einpresszonen 22 zweilagig wie anhandFiguren 1 bis 3 beschrieben ausgebildet. Es bilden Einpresszonen 22 zweier aneinander anliegender Blechstanz- und Prägeteile 12 gemeinsam eine Einpresszone 22 mit insgesamt sechs Federschenkeln 26, 28. Weitere Einpresszonen 22 sind mit Abstand an Querhäuptern 18 der Blechstanz- und Prägeteile 12 angeordnet. Der Abstand der Einpresszonen 22 kann dadurch erreicht werden, dass die Einpresszone 22 an den nächsten Blechstanz- und Prägeteilen 12 an anderer Stelle des Querhaupts 18, beispielsweise wie dargestellt in dessen Mitte oder am anderen Ende des Querhaupts 18 (nicht dargestellt) angeordnet und/oder mit einem Abstand von mindestens einem, vorzugsweise zwei oder einem ganzzahligen Vielfachen von zwei Blechstanz- und Prägeteilen 12 wieder an der gleichen Stelle des Querhaupts 18 angeordnet sind. InFigur 4 ist ein Ausschnitt 42 eines Stegleiters eines im Übrigen nicht dargestellten Stanzgitters dargestellt. Der Stegleiter 42 ist mit zylindrischen Stanzlöchern versehen, durch die die Einpresszonen 22 gesteckt sind. Durch die geschnittene Darstellung des Stegleiters 42 erscheint eine der Einpresszonen 22 inFigur 4 außerhalb des Stegleiters 42, tatsächlich ist auch diese Einpresszone 22 in ein Stanzloch im Stegleiter 42 gesteckt. - Die Blechstanz- und Pärgeteile 12 des in
Figur 4 dargestellten Anschlusskontakts 40 sind stanzpaketiert, d. h. sie sind nacheinander durch eine Matrize gestanzt und fallen nach dem Stanzen aufeinander. Dabei werden die Blechstanz- und Prägeteile 12 durch die Matrize deckungsgleich aufeinander positioniert. Beim Stanzen erfolgt das Prägen der Noppen 32 und der Vertiefungen 34, die die Blechstanz- und Prägeteile 12 positioniert aneinander halten. Auch die inFiguren 1 und 2 gezeigten zweilagigen Anschlusskontakte 10 können durch Stanzpaketieren hergestellt sein. - Im Unterschied zu dem in
Figuren 1 bis 3 dargestellten Anschlusskontakt 10 ist der inFigur 5 dargestellte Anschlusskontakt 44 durch eine Faltung 46 aus einem Blechstück hergestellt und zweilagig deckungsgleich zusammengefaltet. Der Anschlusskontakt 44 ist als zweilagiger Messerkontakt ausgebildet, seine Einpresszone 22 ist ebenfalls zweilagig mit insgesamt sechs Federschenkeln 26, 28. Die Einpresszone 22 des Anschlusskontakts 44 ausFigur 5 ist identisch mit der Einpresszone 22 des Anschlusskontakts 10 ausFiguren 1 bis 3 . Der einzige Unterschied ist, dass die Zweilagigkeit der Einpresszone 22 des Anschlusskontakts 44 ausFigur 5 durch die Faltung 46 aus einem Blech anstatt aus zwei einzelnen Blechen erreicht wird. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich der Erläuterung vonFigur 5 , insbesondere der Einpresszone 22, auf obige Erläuterung vonFigur 1 bis 3 verwiesen. - Anstatt als Steckkontakte (Messeraufnahmekontakt, Messerkontakt) ausgebildet können die erfindungsgemäßen Anschlusskontakte und insbesondere ihre Einpresszone 22 auch Teil elektrischer Bauteile wie beispielsweise Relais oder Schalter sein (nicht dargestellt).
-
Figur 6 zeigt eine erfindungsgemässe Verbindung oder Verbindungsanordnung zweier Leiterplatten 48, 50 mit dem inFigur 4 dargestellten Anschlusskontakt 40. InFigur 6 sind Bruchstücke einer Leiterplatte 48 oder eines Multilayers (nachfolgend wird vereinfachend nur noch von Leiterplatte die Rede sein) und eines Stegleiters 50 eines im übrigen nicht dargestellten Stanzgitters zu sehen. Das Stanzgitter bildet eine Leiterplatte im Sinne der Erfindung. Die Leiterplatte 48 ist in bekannter Weise beispielsweise kupferkaschiert und geätzt, d. h. sie weist in der Zeichnung nicht sichtbare Leiterbahnen auf. Die Leiterplatte 48 liegt auf dem Stegleiter 50 des Stanzgitters auf. Die Leiterplatte 48 und der Stegleiter 50 sind deckunsgleich mit Löchern versehen, in die eine Einpresszone 22 des Anschlusskontakts 40 gesteckt ist. Durch ihre Klemmwirkung hält die Einpresszone 22 den Stegleiter 50 auf der Leiterplatte 48 und verbindet die Leiterplatte 48 und den Stegleiter 50 mechanisch. Zur elektrisch leitenden Verbindung ist das Loch in der Leiterplatte 48 in einer nicht sichtbaren Leiterbahn der Leiterplatte 48 angebracht und eine Lochwandung ist vorzugsweise verzinnt um eine elektrische Kontaktierung sicherzustellen. In gleicher Weise lassen sich auch zwei (oder mehr) Leiterplatten 48 oder Stegleiter 50 von Stanzgittern verbinden. - Wie in
Figur 7 zu sehen befinden sich äussere Randkanten der mittleren Federschenkel 28 auf einer größeren gedachten Kreisumrisslinie 52 als äussere Randkanten der äusseren Federschenkel 26. Es weisen also die einander gegenüber angeordneten, mittleren Federschenkel 28 einen anderen (größeren) Abstand von einer gedachten Längsmittelinie 54 der Einpresszone 22 auf als die dazwischen befindlichen, einander ebenfalls gegenüber angeordneten äusseren Federschenkel 26. Das hat den Grund, dass die mittleren Federschenkel 26 für einen größeren Lochdurchmesser in der Leiterplatte 48 und die äusseren Federschenkel 26 für einen kleineren Lochdurchmesser im Stegleiter 50 vorgesehen sind. Die Leiterplatte 48 ist näher am Anschlusskontakt 40 als der Stegleiter 50 und die Einpresszone 22 gelangt beim Stecken zuerst in die Leitplatte 48. Die unterschiedlich weit nach aussen gebogenen bzw. gekröpften Federschenkel 26, 28 sollen mit ihren scharfkantigen Randkanten die Leiterplatte 48 nicht beschädigen.
Claims (11)
- Anschlusskontakt zur elektrischen Kontaktierung einer Leiterplatte oder eines Stanzgitters, wobei der Anschlusskontakt (10) eine Einpresszone (22) zum Stecken in eine Öffnung der Leiterplatte oder des Stanzgitters aufweist, in der der Anschlusskontakt (10; 40; 44) mindestens zweilagig ist, wobei die Einpresszone (22) Federschenkel (26, 28) aufweist, die quer zu einer Einsteckrichtung und sternförmig zusammen und aus einander federn, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lage des Anschlusskontakts (10; 40; 44) in der Einpresszone (22) mindestens drei sternförmig federnde Federschenkel (26, 28) aufweist.
- Anschlusskontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Federschenkel (28) andere Federeigenschaften als die anderen Federschenkel (26) aufweist.
- Anschlusskontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federschenkel (26, 28) durch Schlitze (24) voneinander getrennt sind und zumindest an einem Ende einstückig ineinander übergehen.
- Anschlusskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (10; 40; 44) im Bereich der Federschenkel (26, 28) einen größeren Umriss aufweist als in der Einpresszone (22) außerhalb der Federschenkel (26, 28).
- Anschlusskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Federschenkel (26, 28) einen größeren Abstand von einer gedachten Längsmittellinie (54) der Einpresszone (22) aufweist als andere Federschenkel (26, 28).
- Anschlusskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einpresszone (22) an ihrem steckseitigen Ende verjüngt.
- Anschlusskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwei- oder Mehrlagigkeit der Einpresszone (22) durch Biegen oder Falten bewirkt ist.
- Anschlusskontakt nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (10; 40: 44) ein Blechstanzteil (12) aufweist, das zumindest in der Einpresszone (22) durch Biegen oder Falten mindestens zweilagig aufeinander liegt.
- Anschlusskontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (10; 40; 44) mindestens zwei aneinander liegende Blechstanzteile (12) aufweist.
- Anschlusskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (10; 40; 44) stanzpaketiert ist.
- Anschlusskontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskontakt (10; 40; 44) zwei oder mehr Leiterplatten (48, 50) verbindet.
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