EP4222819A1 - Einpresskontakt und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Einpresskontakt und verfahren zu seiner herstellung

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Publication number
EP4222819A1
EP4222819A1 EP21778053.5A EP21778053A EP4222819A1 EP 4222819 A1 EP4222819 A1 EP 4222819A1 EP 21778053 A EP21778053 A EP 21778053A EP 4222819 A1 EP4222819 A1 EP 4222819A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
section
slot
leg
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21778053.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Schmid
Mustafa Akif GÜNCAR
Stephan Jürgen HOFSÄSS
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suba Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Suba Holding GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suba Holding GmbH and Co KG filed Critical Suba Holding GmbH and Co KG
Publication of EP4222819A1 publication Critical patent/EP4222819A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/16—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for manufacturing contact members, e.g. by punching and by bending

Definitions

  • the invention relates to a press-in contact for pressing into a hole in a printed circuit board according to the preamble of claim 1 and a method for its production according to the preamble of claim 9.
  • press-in contacts are widespread in technology. They are used to permanently connect electrical components to a printed circuit board, both electrically and mechanically. Such a press-in contact has a press-in section which can be pressed into a plated-through hole in a printed circuit board by mechanically deforming it.
  • An electrical component usually carries a large number of such press-in contacts which, when the component is mounted on the circuit board, are pressed simultaneously and parallel to one another into holes in the circuit board, with the application of a correspondingly high force.
  • Such press-in contacts are often designed as so-called needle-eye press-in contacts, in which the press-in section has a longitudinal—ie, axial—extending slot, which separates two legs (hereinafter also: first leg and second leg) from one another. The legs are curved outwards, so that the press-in section has a double-convex outer contour in a central section.
  • DE 198 31 672 B4 shows a needle-eye press-in contact that is currently in use.
  • This has two embossed zones (also: first embossed zone and second embossed zone) in which the thickness of the press-in section is reduced by mechanical deformations.
  • These embossed zones each extend from the slit into a leg, so that part of the edges of the legs on the slit side have a reduced thickness.
  • the embossed zones extend over a certain length of the slot and are essentially in the form of segments of a circle.
  • press-in section has zones of different hardness, namely a softer section in the front area, a harder section in the middle area and another softer section in the rear area.
  • Press-in contacts with a geometry described in DE 198 31 672 B4 are mostly made of C70250.
  • the press-in contact of DE 198 31 672 B4 is designed so that the diameter of the hole into which the press-in contact is pressed is approximately 0.6 mm to 1.6 mm. This results in a maximum thickness (that is, material strength) of the press-in contact of approximately 0.4 mm to 0.8 mm. Since the press-in holes in a printed circuit board must have a certain minimum distance from each other, this results in a defined maximum number of press-in contacts per area for a connector. Due to the ongoing miniaturization, however, a larger number of press-in contacts per unit area is now desirable. However, this is only possible by reducing the diameter of the press-in holes. Furthermore, it is often desirable to use materials with an increased current-carrying capacity for such a press-in contact.
  • the present invention sets itself the task of further developing a generic press-in contact in such a way that it shows a lower tendency to tear, in particular when it has a thickness of 0.6 mm or less.
  • This problem is solved by a press-in contact with the features of claim 1 .
  • a method for its production is specified in claim 9.
  • the first embossed zone and the second embossed zone each extend beyond the front end of the slit, so that the embossed zones each have a main portion extending laterally along the slit and a front end portion.
  • the end sections of the embossed zones bear against one another at least in sections, or are only a very small distance apart, in particular a distance of at most 20 ⁇ m from one another, with direct abutting against one another being preferred. In this sense one could also say that the two embossed zones are connected to one another via their front end sections.
  • the front end sections of the embossed zones that are supported on one another provide support for the legs, which compensates for slight asymmetries, as described above, and counteracts tearing of the legs.
  • the embossed zones including their front end sections, are produced by plastic deformation of the legs. This means that the embossed zones extend further inwards the deeper they are embossed (ie the smaller their thickness). In order to achieve the above-described abutment of the front end sections, a certain embossing depth of the front end sections is therefore necessary. However, it has been found that if this embossing depth were applied to the entire embossed zones, this would result in a geometry of the main portions of the embossed zones which would not result in ideal behavior of the press-fit portion. In particular, this would lead to excessive rigidity of the legs.
  • the effective width of the slit could become so small that press-fitting of the press-fit portion (where the legs are pushed inward and the width of the slit narrows) is impossible would. Therefore, the thickness of the end sections is less than the thickness of the main sections.
  • the thickness of the end sections is preferably between 40% and 80%, in particular between 50% and 70%, of the thickness of the main sections.
  • the thickness of the main portions of the embossed zones is preferably between 60% and 90% of the maximum thickness of the embossed portion.
  • an opening preferably extends through the press-in section at the end of the area formed by the end sections of the embossed zones that faces away from the slot.
  • the two main sections of the embossed zones extend over the majority of the length of the slot, preferably along at least 70% of the length of the slot. In some embodiments they do not reach the rear end of the slot, in other embodiments the two main sections are sections of a common main section which extends around the rear end of the slot.
  • the width of the main sections is preferably essentially constant over at least 80% of the length of the embossed zones.
  • the geometry according to the invention is suitable in particular for relatively small press-in contacts with a maximum thickness of 0.6 mm or less, in particular a maximum thickness of 0.4 mm or less.
  • Particularly suitable materials for the press-fit contact according to the invention are C51900, C70250 and C18080.
  • the embossed zones are produced by means of two stamps which move relative to one another in the thickness direction and which each have an embossing surface extending from a slot front end to a slot rear end.
  • at least one of the embossing surfaces has a step such that a slot-requiring end region has an increased penetration depth. This preferably applies to both embossing surfaces.
  • such a press-in contact can be or become completely or partially galvanically coated.
  • FIG. 1 shows a plan view of the press-in section of a press-in contact according to the invention
  • Figure 2 shows a section along the plane A-A in Figure 1
  • Figure 3 shows a section along the plane B-B in Figure 1
  • Figure 4 shows a section along the plane CC in Figure 1
  • FIG. 5 shows a blank of a press-in section, which is formed into the press-in section of FIG. 1, 6 shows a section through the blank of FIG. 5 along the plane DD in FIG. 5 and two punches,
  • FIG. 7 shows one of the stamps from FIG. 6 in a plan view from direction R in FIG. 6 and
  • FIG. 8 shows what is shown in FIG. 6 after the two punches have been moved together, so that the embossed zones are formed in the blank of FIGS. 5 and 6 and the press-in section shown in FIG. 1 is thus formed.
  • the press-in section 10 shown in FIGS. 1 to 4 is a so-called needle-eye press-in section. It has a top 11 and a bottom 12 (the terms “top” and “bottom” being of course arbitrary) which are substantially planar such that the press-fit portion 10 has a substantially constant maximum thickness D max . Viewed in the axial direction, the press-in section 10 has three sections, namely a front section 14, a middle section 16 and a rear section 18. Front section 14 and rear section 18 have substantially the same width and the middle section 16 is inward from these sections convex outwardly and formed by two legs 27a, 27b which are separated from each other by means of a through slot 20, as is known in the prior art. This slot 20 extends from a front end 21 to a rear end 22.
  • the press-in section 10 is mirror-symmetrical with respect to the planes of symmetry E1 and E2 drawn in FIGS.
  • each leg 27a, 27b has an outer surface section 28a, 28b that is convex overall.
  • the convex curvature essentially has a minimum in the middle of the legs.
  • the curvature in the center of the legs is zero, that is to say the outer surfaces of the two legs 27a, 27b are parallel to one another in a central section. each other.
  • the two legs 27a, 27b are less “bulky” than is the case in the prior art.
  • An embossed zone EZ a , EZ b extends on each of the two longitudinal sides of the slot 20 .
  • the thickness of the press-in section 10 is reduced compared to the maximum thickness D max .
  • the embossed zones EZ a , EZ b do not extend to the rear end 22 of the slot.
  • the embossed zones EZ a , EZ b extend beyond the front end 21 of the slot 20, so that they each have a main section 23a, 23b located to the side of the slot 22 and one in front of the front end 21 of the slot 20 have front end portion 24a, 24b.
  • the front end sections 24a, 24b preferably abut one another here, so that they are only separated from one another by a boundary line 25.
  • the thickness d E 2 of the front end sections 24a, 24b is again reduced compared to the thickness d Ei of the main sections 23a, 23b, as can be seen from FIGS. 3 and 4, the difference in thickness not having to be so pronounced in practice, as is shown in FIGS. 3 and 4 for clarification.
  • An opening 26 adjoins the front end of the embossed zone.
  • the main sections 23a, 23b of the embossed zone extend over the major part of the length of the slot 20 and thereby have an almost constant width.
  • a blank 30 is formed from a metal strip. This has two legs 47a, 47b and an exit slot 40 extending between these legs 47a, 47b.
  • the outer contour of the legs 47a, 47b of the blank 30 already corresponds to the outer contour of the finished press-in section 10. It is important that the length U of the exit slot is greater is than the length l s of the slit 20.
  • the embossed zones 23a, 23b; 24a, 24b are stamped into the blank 30, that is to say into the legs of the blank 47a, 47b.
  • the two stamps 50 used for this purpose are symmetrical, generally identical to one another.
  • Each punch 50 has an embossing surface 52 with a main portion 54 and a slot front end portion 56.
  • the total length of the embossing surfaces 52 is less than the length L ⁇ of the exit slot 40 and the embossing surfaces 52 extend neither to its front nor to its rear end.
  • the front end areas 56a of the slit are offset from their respective main area 54 in the embossing direction, so that the end areas 56 in front of the slit have a greater embossing depth than the main areas 54, which results in the lower thickness of the front end sections 24a, 24b of the embossed zones EZa , EZb .
  • the opening 26 is the front end area of the exit slot 40, so that the geometry described could also be expressed by saying that the front end sections 24a, 24b of the embossed zones EZ a , EZ b so far into the exit slot 40 that they subdivide it into a main section (namely the slot 20) and a front end section (namely the opening 26).
  • a different definition was chosen in the present application and in this the slot 20 of the finished press-in section 10 is shortened compared to the exit slot 40 of the blank 30 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Es wird ein Einpresskontakt zum Einpressen in ein Loch einer Leiterplatte beschrieben. Dieser weist einen sich von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende erstreckenden Einpressabschnitt (10) mit einem vorderen Abschnitt (14), einem hinteren Abschnitt (18) und einem sich zwischen vorderem Abschnitt und hinterem Abschnitt befindenden Mittelabschnitt (16) auf. Hierbei wird der Mittelabschnitt (16) durch einen ersten Schenkel (27a) und einen zweiten Schenkel (27b) gebildet, wobei die beiden Schenkel durch einen sich in Längsrichtung des Einpressabschnittes (10) von einem vorderen Ende (21) zu einem hinteren Ende (22) erstreckenden Schlitz (20) getrennt sind. Beide Schenkel (27a, 27b) weisen auf der Innenseite eine durch druckbeaufschlagtes Verformen erzeugte eingeprägte Zone (EZa, EZb), in denen die Dicke des Einpressabschnitts gegenüber der maximalen Dicke (dmax) verringert ist, auf. Um eine Rissbildung zu verhindern, erstreckten sich die eingeprägten Zonen (EZa, EZb) jeweils über das vordere Ende (21) des Schlitzes (20) hinaus, sodass die eingeprägten Zonen (EZa, EZb) jeweils einen sich seitlich entlang des Schlitzes erstreckenden Hauptabschnitt (23a, 23b) und einen vorderen Endabschnitt (24a, 24b) aufweisen, wobei die Dicke der Endabschnitte (24a, 24b) geringer als die Dicke der Hauptabschnitte (23a, 23b) ist.

Description

Einpresskontakt und Verfahren zu seiner Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Einpresskontakt zum Einpressen in ein Loch einer Lei- terplatte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
In der Technik sind sogenannte Einpresskontakte weit verbreitet. Sie dienen da- zu, elektrische Bauteile dauerhaft mit einer Leiterplatte sowohl elektrisch als auch mechanisch zu verbinden. Ein solcher Einpresskontakt weist einen Einpressab- schnitt auf, welcher unter mechanischer Verformung desselben in ein durchkon- taktiertes Loch einer Leiterplatte eingepresst werden kann. Meist trägt ein elektri- sches Bauteil eine Vielzahl solcher Einpresskontakte, welche bei Montage des Bauteils an die Leiterplatte gleichzeitig und parallel zueinander in Löcher der Lei- terplatte unter Aufbringung einer entsprechend hohen Kraft eingepresst werden. Häufig sind solche Einpresskontakte als sogenannte Needle-Eye- Einpresskontakte ausgebildet, bei denen der Einpressabschnitt einen sich in Längsrichtung - also in Axialrichtung - erstreckenden Schlitz aufweist, welcher zwei Schenkel (im Weiteren auch: erster Schenkel und zweiter Schenkel) vonei- nander trennt. Die Schenkel sind nach außen gewölbt, so dass der Einpressab- schnitt in einem Mittelabschnitt eine doppelkonvexe Außenkontur hat.
Die DE 198 31 672 B4 zeigt einen derzeit gebräuchlichen Needle-Eye- Einpresskontakt. Dieser weist zwei eingeprägte Zonen (im Weiteren auch: erste eingeprägte Zone und zweite eingeprägte Zone) auf, in denen die Dicke des Ein- pressabschnittes durch mechanische Verformungen reduziert ist. Diese einge- prägten Zonen erstrecken sich jeweils vom Schlitz in einen Schenkel, so dass ein Teil der Ränder der Schenkel auf der Schlitzseite eine reduzierte Dicke haben. Die eingeprägten Zonen erstrecken sich über eine gewisse Länge des Schlitzes und haben im Wesentlichen die Form von Kreisabschnitten. Durch die in der DE 198 31 672 B4 beschriebene Formgebung und insbesondere durch die einge- prägten Zonen wird erreicht, dass der Einpressabschnitt Zonen unterschiedlicher Härte aufweist, nämlich einen weicheren Abschnitt im vorderen Bereich, einen härteren Abschnitt im mittleren Bereich und einen weiteren weicheren Abschnitt im hinteren Bereich. Einpresskontakte mit einer in der DE 198 31 672 B4 be- schriebenen Geometrie werden meist aus C70250 gefertigt.
Der Einpresskontakt der DE 198 31 672 B4 ist dafür ausgelegt, dass der Durch- messer des Loches, in welches der Einpresskontakt eingepresst wird, ca. 0,6 mm bis 1 ,6 mm beträgt. Hierdurch ergibt sich eine maximale Dicke (das heißt Materi- alstärke) des Einpresskontakts von ca. 0,4 mm bis 0,8 mm. Da die Einpresslöcher in einer Leiterplatte einen gewissen Mindestabstand voneinander haben müssen, ergibt sich hieraus eine definierte maximale Anzahl von Einpresskontakten pro Fläche bei einem Stecker. Aufgrund der fortschreitenden Miniaturisierung ist in- zwischen jedoch eine größere Anzahl von Einpresskontakten pro Flächeneinheit erwünscht. Dies ist jedoch nur durch eine Reduzierung des Durchmessers der Einpresslöcher möglich. Weiterhin ist es häufig erwünscht, für einen solchen Ein- presskontakt Materialien mit einer erhöhten Stromtragfähigkeit zu verwenden.
Es hat sich herausgestellt, dass bei einem gattungsgemäßen Einpresskontakt bei Reduzierung der Materialstärke unter 0,6 mm und/ oder bei Wahl bestimmter Ma- terialien die Gefahr besteht, dass beim Einpressen einer der beiden Schenkel am Übergang zwischen Schenkel und vorderem Abschnitt reißt. Dies liegt unter ande- rem darin begründet, dass weder der Einpressabschnitt noch das Loch, in das er eingepresst wird, toleranzbeding exakt symmetrisch sind und dass auch die Ein- pressrichtung natürlich nicht völlig exakt axial ist, was dazu führt, dass in der Re- gel immer ein Schenkel etwas mehr als der andere Schenkel belastet wird. Diese Gefahr erhöht sich mit sich verringernder Materialstärke und weniger elastischem Material.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen gat- tungsgemäßen Einpresskontakt dahingehend weiterzubilden, dass er eine gerin- gere Neigung zum Reißen zeigt, insbesondere auch dann, wenn er eine Dicke von 0,6 mm oder weniger aufweist. Diese Aufgabe wird durch einen Einpresskontakt mit den Merkmalen des An- spruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zu seiner Herstellung ist in Anspruch 9 angege- ben.
Erfindungsgemäß erstrecken sich die erste eingeprägte Zone und die zweite ein- geprägte Zone jeweils über das vordere Ende des Schlitzes hinaus, sodass die eingeprägten Zonen jeweils einen sich seitlich entlang des Schlitzes erstrecken- den Hauptabschnitt und einen vorderen Endabschnitt aufweisen. Hierbei liegen die Endabschnitte der eingeprägten Zonen zumindest abschnittsweise aneinander an, ober haben lediglich einen sehr geringen Abstand, insbesondere einen Ab- stand von höchsten 20 pm voneinander, wobei ein direktes aneinander Anliegen bevorzugt ist. In diesem Sinne könnte man auch sagen, dass die beiden einge- prägten Zonen über ihre vorderen Endabschnitte miteinander verbunden sind.
Durch die sich aneinander abstützenden vorderen Endabschnitte der eingepräg- ten Zonen wird eine Abstützung der Schenkel erreicht, welche leichte Asymmet- rien, wie sie oben beschrieben wurden, ausgleicht und einem Reißen der Schen- kel entgegenwirkt.
Wie erwähnt, werden die eingeprägten Zonen, also auch deren vorderen Endab- schnitte, durch plastische Verformung der Schenkel erzeugt. Dies bedeutet, dass sich die eingeprägten Zonen umso weiter nach innen erstrecken, je tiefer sie ein- geprägt sich (also je geringer ihre Dicke ist). Um das oben beschriebene anei- nander Anliegen der vorderen Endabschnitte zu erreichen, ist deshalb eine ge- wisse Prägetiefe der vorderen Endabschnitte notwendig. Es hat sich jedoch her- ausgestellt, dass, wenn diese Prägetiefe auf die gesamten eingeprägten Zonen angewandt würde, dies zu einer Geometrie der Hauptabschnitte der eingeprägten Zonen führen würde, welche nicht zu einem idealen Verhalten des Einpressab- schnitts führen würden. Insbesondere würde dies zu einer zu großen Steifigkeit der Schenkel führen. Weiterhin könnte die effektive Breite des Schlitzes so klein werden, dass ein Einpressen des Einpressabschnitts (bei dem die Schenkel nach innen gedrückt werden und sich die Breite des Schlitzes verringert) unmöglich würde. Deshalb ist die Dicke der Endabschnitte geringer als die Dicke der Haupt- abschnitte.
Hierbei beträgt die Dicke der Endabschnitte vorzugsweise zwischen 40% und 80%, insbesondere zwischen 50% und 70% der Dicke der Hauptabschnitte.
Die Dicke der Hauptabschnitte der eingeprägten Zonen beträgt vorzugsweise zwischen 60% und 90% der maximalen Dicke des Einpressabschnitts.
Um Fertigungstoleranzen ausgleichen zu können, erstreckt sich vorzugsweise am dem Schlitz abgewandten Ende des durch die Endabschnitte der eingeprägten Zonen gebildeten Bereichs eine Durchbrechung durch den Einpressabschnitt.
Es hat sich weiterhin herausgestellt, dass sich die Neigung zum Reißen eines Schenkels zusätzlich dadurch reduzieren lässt, dass die Außenflächen der Schenkel „weniger bauchig“ ausgebildet werden als beim gattungsbildenden Ein- presskontakt. Geometrisch ausgedrückt heißt das, dass die Außenfläche jedes Schenkels einen insgesamt konvexen Abschnitt hat, dessen Krümmung ein loka- les Minimum aufweist, vorzugsweise in der Mitte. Die Krümmung kann hier bis auf Null sinken, das heißt, dass in einem mittleren Abschnitt die Außenflächen der beiden Schenkel in zueinander parallelen Ebenen liegen.
Für das Gesamtverhalten des Einpressabschnitts hat es sich als günstig heraus- gestellt, wenn sich die beiden Hauptabschnitte der eingeprägten Zonen über den Großteil der Länge des Schlitzes erstrecken, vorzugsweise entlang wenigstens 70% der Länge des Schlitzes. In manchen Ausführungsformen erreichen sie nicht das hintere Ende des Schlitzes, in anderen Ausführungsformen sind die beiden Hauptabschnitte Abschnitte eines gemeinsamen Hauptabschnitts, der sich um das hintere Ende des Schlitzes herumerstreckt.
Vorzugsweise ist die Breite der Hauptabschnitte hierbei über wenigstens 80 % der Länge der eingeprägten Zonen im Wesentlichen konstant. Die erfindungsgemäße Geometrie eignet sich insbesondere für relativ kleine Ein- presskontakte mit einer maximale Dicke von 0,6 mm oder weniger, insbesondere einer maximale Dicke von 0,4 mm oder weniger.
Besonders geeignete Materialien für den erfindungsgemäßen Einpresskontakt sind C51900, C70250 und C18080.
Die eingeprägten Zonen werden mittels zweier sich in Dickenrichtung relativ zueinander bewegender Stempel erzeugt, welche jeweils eine sich von einem schlitzvorderen Ende zu einem schlitzhinteren Ende erstreckende Prägefläche aufweisen. Um die oben beschriebene Geometrie zu erzeugen, weist in einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren zumindest eine der Prägeflächen eine Stufe derart auf, dass ein schlitzforderer Endbereich eine erhöhte Eindringtiefe aufweist. Vorzugsweise gilt dies für beide Prägeflächen.
Wie dies im Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist, kann ein solcher Einpresskontakt vollständig oder abschnittsweise galvanisch beschichtet sein be- ziehungsweise werden.
Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Be- zug auf die Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht auf den Einpressabschnitt eines erfindungsgemäßen Einpresskontaktes,
Figur 2 einen Schnitt entlang der Ebene A-A in Figur 1 ,
Figur 3 einen Schnitt entlang der Ebene B-B in Figur 1 ,
Figur 4 einen Schnitt entlang der Ebene C-C in Figur 1 ,
Figur 5 einen Rohling eines Einpressabschnittes, welcher zum Einpressab- schnitt der Figur 1 umgeformt wird, Figur 6 einen Schnit durch den Rohling der Figur 5 entlang der Ebene D-D in Figur 5 sowie zwei Stempel,
Figur 7 einen der Stempel der Figur 6 in einer Draufsicht aus Richtung R in Figur 6 und
Figur 8 das in Figur 6 Gezeigte nach Zusammenfahren der beiden Stempel, sodass im Rohling der Figuren 5 und 6 die eingeprägten Zonen ge- bildet werden und somit der in Figur 1 gezeigte Einpressabschnitt gebildet wird.
Der in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Einpressabschnitt 10 ist ein sogenannter Needle-Eye-Einpressabschnitt. Er weist eine Oberseite 11 und eine Unterseite 12 auf (wobei die Begriffe „Oberseite“ und „Unterseite“ natürlich willkürlich gewählt sind), welche im Wesentlichen eben sind, sodass der Einpressabschnitt 10 eine im Wesentlichen konstante maximale Dicke Dmax aufweist. In Axialrichtung be- trachtet, hat der Einpressabschnitt 10 drei Abschnite, nämlich einen vorderen Abschnit 14, einen Mitelabschnitt 16 und einen hinteren Abschnitt 18. Vorderer Abschnit 14 und hinterer Abschnitt 18 haben im Wesentlichen die selbe Breite und der Mitteiabschnit 16 ist gegenüber diesen Abschniten nach außen gewölbt und durch zwei Schenkel 27a, 27b gebildet, welche mittels eines durchgehenden Schlitzes 20 voneinander getrennt sind, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Dieser Schlitz 20 erstreckt sich von einem vorderen Ende 21 zu einem hinte- ren Ende 22. Der Einpressabschnitt 10 ist bezüglich der in den Figuren 1 und 2 eingezeichneten Symmetrieebenen E1 und E2 spiegelsymmetrisch.
Zumindest ein Teil der Außenfläche eines jeden Schenkels 27a, 27b ist insgesamt konvex, das heißt, jeder Schenkel 27a, 27b weist einen insgesamt konvexen Au- ßenflächenabschnitt 28a, 28b auf. Hierbei hat die konvexe Krümmung im Wesent- lichen in der Mitte der Schenkel jeweils ein Minimum. Im gezeigten Ausführungs- beispiel ist die Krümmung in der Mite der Schenkel null, das heißt, die Außenflä- chen der beiden Schenkel 27a, 27b sind in einem mitleren Abschnitt parallel zu- einander. Hierdurch sind die beiden Schenkel 27a, 27b weniger „bauchig“ als dies im Stand der Technik der Fall ist.
Zu beiden Längsseiten des Schlitzes 20 erstreckt sich jeweils eine eingeprägte Zone EZa, EZb. In diesen eingeprägten Zonen EZa, EZb ist die Dicke des Ein- pressabschnittes 10 gegenüber der maximalen Dicke Dmax verringert. Wie dies im Stand der Technik ebenfalls bekannt ist, erstrecken sich die eingeprägten Zonen EZa, EZb nicht bis zum hinteren Ende 22 des Schlitzes.
Erfindungsgemäß erstrecken sich die eingeprägten Zonen EZa, EZb jedoch über das vordere Ende 21 des Schlitzes 20 hinaus, sodass sie jeweils einen sich seit- lich des Schlitzes 22 befindenden Hauptabschnitt 23a, 23b und jeweils einen vor dem vorderen Ende 21 des Schlitzes 20 liegenden vorderen Endabschnitt 24a, 24b aufweisen. Die vorderen Endabschnitte 24a, 24b stoßen hierbei vorzugswei- se aneinander, sodass sie lediglich durch eine Grenzlinie 25 voneinander getrennt sind. Die Dicke dE2 der vorderen Endabschnitte 24a, 24b ist gegenüber der Dicke dEi der Hauptabschnitte 23a, 23b nochmals verringert, wie dies aus den Figuren 3 und 4 zu entnehmen ist, wobei der Dickenunterschied in der Praxis nicht so stark ausgeprägt sein muss, wie dies in den Figuren 3 und 4 zur Verdeutlichung darge- stellt ist. An das vordere Ende der eingeprägten Zone schließt sich eine Durch- brechung 26 an.
Die Hauptabschnitte 23a, 23b der eingeprägten Zone erstrecken sich über den Großteil der Länge des Schlitzes 20 und haben hierbei eine nahezu konstante Breite.
Durch die Gesamtgeometrie des Einpressabschnittes 10, das heißt, durch die etwas abgeflachten, also weniger stark gewölbten Schenkel 27a, 27b sowie durch den durch die beiden vorderen Endabschnitte 24a, 24b der eingeprägten Zonen gebildeten Drehpunkt, welcher relativ weit weg vom vorderen Ende des Einpress- abschnittes 10 gelegen ist, ergeben sich gegenüber dem Einpresskontakt des Standes der Technik verringerte Kräfte in den vorderen Bereichen der Schenkel 27a, 27b, wenn der Einpressabschnitt 10 in das Loch einer Leiterplatte einge- presst wird und somit wird die Gefahr eines Risses in einem Schenkel vermindert.
Mit Bezug auf die Figuren 5 bis 8 wird nun das erfindungsgemäße Herstellungs- verfahren des eben beschriebenen Einpressabschnittes 10 beschrieben:
In einem vorausgehenden Arbeitsschritt, welcher aus mehreren Stanzschritten besteht oder diese zumindest umfasst, wird aus einem Blechstreifen ein Rohling 30 geformt. Dieser hat zwei Schenkel 47a, 47b und einen sich zwischen diesen Schenkeln 47a, 47b erstreckenden Ausgangsschlitz 40. Die Außenkontur der Schenkel 47a, 47b des Rohlings 30 entspricht bereits der Außenkontur des ferti- gen Einpressabschnittes 10. Wichtig ist, dass die Länge Udes Ausgangsschlitzes größer ist als die Länge lsdes Schlitzes 20.
Wie dies in Figur 6 dargestellt ist, werden in einem Produktionsschritt, welcher in der Regel der letzte Produktionsschritt ist, mittels zweier Stempel 50 die einge- prägten Zonen 23a, 23b; 24a, 24b in den Rohling 30, das heißt in die Schenkel des Rohlings 47a, 47b, eingeprägt. Die hierzu verwendeten beiden Stempel 50 sind symmetrisch, in der Regel identisch zueinander.
Jeder Stempel 50 hat eine Prägefläche 52 mit einem Hauptbereich 54 und einem schlitzvorderen Endbereich 56. Die Gesamtlänge der Prägeflächen 52 ist geringer als die Länge LÄ des Ausgangsschlitzes 40 und die Prägeflächen 52 erstrecken sich weder zu dessen vorderem, noch zu dessen hinterem Ende. Die schlitzvor- deren End bereiche 56a sind in Prägerichtung von Ihrem jeweiligen Hauptbereich 54 abgesetzt, sodass die schlitzvorderen Endbereiche 56 eine größere Prägetiefe als die Hauptbereiche 54 haben, wodurch sich die geringere Dicke der vorderen Endabschnitte 24a, 24b der eingeprägten Zonen EZa, EZb ergibt. Da das Material des Rohlings natürlich „irgendwo hin muss“ ergibt sich auch, dass sich die vorde- ren Endabschnitte der eingeprägten Zonen 24a, 24b weiter nach innen erstre- cken, nämlich bis sie aneinander stoßen, wodurch sich die Verkürzung des Schlit- zes 20 ergibt, ohne dass dies Einfluss auf die Hauptabschnitte der eingeprägten Zonen hätte. Wie man durch Vergleich der Figuren 1 und 5 leicht sehen kann, ist die Durchbre- chung 26 der vordere Endbereich des Ausgangsschlitzes 40, sodass man die be- schriebene Geometrie auch dadurch ausdrücken könnte, dass man sagt, dass sich die vorderen Endabschnitte 24a, 24b der eingeprägten Zonen EZa, EZb so weit in den Ausgangsschlitz 40 hineinerstecken, dass sie diesen in einen Haupt- abschnitt (nämlich den Schlitz 20) und in einen vorderen Endabschnitt (nämlich die Durchbrechung 26) unterteilen. In der vorliegenden Anmeldung wurde jedoch eine andere Definition gewählt und in dieser ist der Schlitz 20 des fertigen Ein- pressabschnittes 10 gegenüber dem Ausgangsschlitz 40 des Rohlings 30 ver- kürzt.
Bezugszeichenliste
10 Einpressabschnitt
11 Oberseite
12 Unterseite
14 vorderer Abschnitt
16 Mittelabschnitt
18 hinterer Abschnitt
20 Schlitz
21 vorderes Ende
22 hinteres Ende
23a, b Hauptabschnitt einer eingeprägte Zone
24a, b vorderer Endabschnitt einer Eingeprägten Zone
25 Grenzlinie
26 Durchbrechung
27a, b Schenkel
28a, b konvexer Außenflächenabschnitt
29a, b mittlerer Bereich des konvexen Außenflächenabschnitts
30 Rohling
34 vorderer Abschnitt
36 Mittelabschnitt
38 hinterer Abschnitt
40 Ausgangsschlitz
50 Stempel
52 Prägefläche
54 Hauptbereich
56 schlitzvorderer Endbereich
EZa erste eingeprägte Zone
EZb zweite eingeprägte Zone dmax maximale Dicke dE1 Dicke des Hauptabschnitts einer eingeprägten Zone dE2 Dicke des vorderen Endabschnitts einer eingeprägten Zone
IA Länge des Ausgangsschlitzes
Is Länge des Schlitzes

Claims

Patentansprüche
1. Einpresskontakt zum Einpressen in ein Loch einer Leiterplatte, mit: einem sich von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende erstrecken- den Einpressabschnitt (10) mit einem vorderen Abschnitt (14), einem hinte- ren Abschnitt (18) und einem sich zwischen vorderem Abschnitt und hinte- rem Abschnitt befindenden Mittelabschnitt (16), wobei der Mittelabschnitt (16) durch einen ersten Schenkel (27a) und einen zwei- ten Schenkel (27b) gebildet wird, welche jeweils nach außen gewölbt sind und welche jeweils eine Außenfläche aufweisen, erster Schenkel (27a) und zweiter Schenkel (27b) durch einen sich in Längsrichtung des Einpressabschnittes (10) von einem vorderen Ende (21) zu einem hinteren Ende (22) erstreckenden Schlitz (20) getrennt sind, die maximale Dicke (dmax) von vorderem Abschnitt, hinterem Abschnitt und Mittelabschnitt im Wesentlichen gleich ist, der erste Schenkel (27a) auf der Innenseite eine durch druckbeaufschlag- tes Verformen erzeugte erste eingeprägte Zone (EZa), in der die Dicke des Einpressabschnitts gegenüber der maximalen Dicke (dmax) verringert ist, aufweist, und der zweite Schenkel (27b) auf der Innenseite eine durch druckbeaufschlag- tes Verformen erzeugte zweite eingeprägte Zone (EZb), in der die Dicke des Einpressabschnitts gegenüber der maximalen Dicke (dmax) verringert ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste eingeprägte Zone (EZa) und die zweite eingeprägte Zone (EZb) jeweils über das vordere Ende (21) des Schlitzes (20) hinauserstre- cken, sodass die eingeprägten Zonen (EZa, EZb) jeweils einen sich seitlich entlang des Schlitzes erstreckenden Hauptabschnitt (23a, 23b) und einen vorderen Endabschnitt (24a, 24b) aufweisen, wobei die Dicke der Endab- schnitte (24a, 24b) geringer als die Dicke der Hauptabschnitte (23a, 23b) ist.
2. Einpresskontakt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die End- abschnitte (24a, 24b) der eingeprägten Zonen (EZa, EZb) zumindest ab- schnittsweise aneinander anliegen oder einen minimalen Abstand vonei- nander haben, welcher 20 pm oder weniger beträgt.
3. Einpresskontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich am dem Schlitz (20) abgewandten Ende des durch die Endabschnitte (24a, 24b) gebildeten Bereichs eine Durchbrechung (26) durch den Einpressab- schnitt (10) erstreckt.
4. Einpresskontakt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Außenfläche jedes Schenkels (27a, 27b) einen ins- gesamt konvexen Abschnitt hat, dessen Krümmung ein lokales Minimum aufweist.
5. Einpresskontakt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die eingeprägten Zonen (EZa, EZb) vor dem hinteren Ende (22) des Schlitzes (20) enden.
6. Einpresskontakt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Einpressabschnitt (10) eine maximale Dicke (dmax) von 0,6 mm oder weniger, insbesondere eine maximale Dicke von 0,4 mm oder weniger aufweist.
7. Einpresskontakt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Einpressabschnitt (10) bezüglich zwei sich jeweils in der Längsrichtung erstreckende, zueinander senkrechten Symmetrie- ebenen (E1) und (E2) spiegelsymmetrisch ist.
8. Einpresskontakt nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass er aus C51900, C70250 oder aus C18080 besteht Verfahren zur Herstellung eines Einpresskontaktes nach einem der voran- gehenden Ansprüche mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Rohlings (30), welcher aufweist: einen sich von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende erstre- ckenden Einpressabschnitt mit einem vorderen Abschnitt, einem hin- teren Abschnitt und einem sich zwischen vorderem Abschnitt und hinterem Abschnitt befindenden Mittelabschnitt, wobei der Mittelabschnitt durch einen ersten Schenkel (47a) und einen zweiten Schenkel (47b) gebildet wird, welche jeweils nach außen gewölbt sind und welche jeweils eine Außenfläche aufweisen, erster Schenkel (47a) und zweiter Schenkel (47b) durch einen sich in Längsrichtung des Einpressabschnittes von einem vorderen Ende zu einem hinteren Ende erstreckenden Ausgangsschlitz (40) ge- trennt sind, und die maximale Dicke (dmax) von vorderem Abschnitt, hinterem Ab schnitt und Mittelabschnitt im Wesentlichen gleich ist,
Einprägen der eingeprägten Zonen (EZa, EZb) mittels zweier sich in Dicken- richtung relativ zueinander bewegender Stempel (50), welche jeweils eine sich von einem schlitzvorderen Ende zu einem schlitzhinteren Ende erstre- ckende Prägefläche (52) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Prägeflächen (52) eine Stufe derart aufweist, dass ein schlitzforderer Endbereich (56) eine erhöhte Eindringtiefe aufweist.
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