NL1012695C2

NL1012695C2 - Contactelement, werkwijze voor het vervaardigen daarvan en connector die hetzelfde omvat.

Info

Publication number: NL1012695C2
Application number: NL1012695A
Authority: NL
Inventors: Martinus Johannes Maria Peters
Original assignee: Berg Electronics Mfg
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-01-24
Also published as: US6358097B1; CN1296315A; CN1192457C; JP2001052790A; EP1071165A1; TW516257B; SG97895A1

Description

Contactelement, werkwijze voor het vervaardigen daarvan en connector die hetzelfde omvat.

De uitvinding heeft betrekking op een contactelement, in het bijzonder geschikt voor mobiele toepassingen zoals telefoons, vervaardigd van een elektrisch geleidend materiaal, bij voorkeur een metaal, en omvattende een eerste 5 contact of voet en een tweede contact of plunjerorgaan die met elkaar zijn verbonden door middel van een veer.

Dergelijke contactelementen zijn bekend, bijvoorbeeld uit US 4,773,877. Dit US octrooi beschrijft een contactor voor een elektronische tester voor het testen van een 10 elektronisch apparaat zoals een printplaat of dergelijke, welke voorzien is van ten minste één veerkrachtige contactpin die elektrisch geleidend is en die gekoppeld kan worden met een contact of terminal van het genoemde elektronische apparaat. Elk van de genoemde veerkrachtige contactpinnen heeft 15 een plunjerorgaan waarvan de plunjerkop rechtlijnig in een gleuf wordt geleid en waarbij zich, in axiale richting, achter genoemd plunjerorgaan een veer bevindt. Het genoemde plunjerorgaan en de genoemde veer van de veerkrachtige contactpinnen volgens US 4,773,877 worden gezamenlijk gevormd in 20 één stuk uit een gedeelte van een metalen plaat. In een voorkeursuitvoering is de veerkrachtige contactpin uitgerust met een rechtlijnige schuivergeleiding waarin de genoemde plunjerkop axiaal kan schuiven en waarin de genoemde veer is geplaatst en bestaat de genoemde veerkrachtige contactpin uit 25 de genoemde schuivergeleiding en de genoemde stang. De schuivergeleiding kan ook uit de genoemde metalen plaat vervaardigd zijn.

Met andere woorden, elk van de contactpinnen volgens US 4,773,877 omvat een aparte bevestigings- en geleidings-30 doos. De contactpin moet in deze doos worden aangebracht voordat de combinatie van contactpinnen en doos in de holte van de behuizing van een contactor wordt aangebracht, welke procedure dientengevolge nogal arbeidsintensief is.

101 2695 2

Voorts laat het gebruik van een dergelijke doos geen maximale miniaturisatie toe.

De uitvinding beoogt te voorzien in een contactele-ment van het bovengenoemde type dat eenvoudig vervaardigd kan 5 worden, dat geen gebruik maakt van de volumineuze bevesti-gings- en geleidingsdoos en dat een makkelijke en snelle aanbrenging van het contactelement direct in de behuizing van bijvoorbeeld een connector of een contactor mogelijk maakt.

Hiertoe heeft de uitvinding het kenmerk dat ten 10 minste één bij voorkeur in hoofdzaak plat, stijf element is bevestigd aan ofwel het eerste ofwel het tweede contact, welk element de veer overbrugt en parallel loopt aan ten minste een deel van de ander van de genoemde contacten.

Een dergelijk stijf element vergemakkelijkt het aan-15 brengen van het contactelement in een behuizing en neemt de noodzaak van een aparte bevestigings- en geleidingsdoos weg.

In een voorkeursuitvoering worden het eerste en tweede contact, de veer en het stijve element gezamenlijk en in één stuk gevormd uit een plaat van een elektrisch gelei-20 dend materiaal, bij voorkeur een metaal. Het verdient voorts de voorkeur dat na vorming van het genoemde stuk, de verbinding tussen het stijve element en de rest van het contactelement vervolgens wordt gebogen over een hoek van ongeveer 180 graden.

25 Het contactelement inclusief het stijve element kan aldus in één keer uit bijvoorbeeld een metalen plaat worden gevormd. Nadat het contactelement gevormd is resteren als belangrijkste processtappen het buigen van het stijve element en het losknippen van het verkregen contactelement van zijn 30 drager.

De uitvinding zal verder worden toegelicht met verwijzing naar de tekeningen waarin verschillende uitvoeringsvormen van het contactelement volgens de onderhavige uitvinding schematisch zijn weergegeven.

35 Fig. 1 laat een doorsnede zien van een plastic be huizing die een contactelement volgens de stand van de techniek omvat.

101 269$ 3

Fig. 2 tonen vooraanzichten van een contactelement volgens een uitvoeringsvoorbeeld volgens de onderhavige uitvinding.

Fig. 3 toont een vooraanzicht van een contactelement 5 volgens de stand van de techniek terwijl het nog steeds aan zijn drager is bevestigd, d.w.z. vlak nadat het uit een metalen plaat is gestanst.

Fig. 4 tot 6 toont een vooraanzicht van drie verschillende uitvoeringen volgens de onderhavige uitvinding, 10 allen terwijl zij nog zijn bevestigd aan hun respectieve dragers .

Fig. 1 toont een contactelement 1 volgens de stand van de techniek nadat het is aangebracht in een holte 2 van een plastic behuizing 3. Het contactelement 1 omvat een voet 15 of eerste contact 4, een plunjerorgaan of tweede contact 5 en een veer 6 die het eerste contact 4 met het tweede contact 5 verbindt. Het contactelement 1 wordt vastgehouden in de holte 2 van de behuizing 3 door middel van uitsteeksels of punten die worden gebruikt als vasthoudorganen 7 die zich aan de 20 buitenste randen van het eerste contact 4 bevinden.

Het eerste contact 4 en het tweede contact 5 zijn respectievelijk voorzien van een eerste uitsteeksel of vrij-gesneden gedeelte 8 en een tweede uitsteeksel of vrijgesneden gedeelte 9. Deze vrijgesneden gedeeltes 8, 9 werken samen met 25 en geleidingsgroef 10 in de holte 2, welke zich in de langs-richting van de holte 2 over de gehele dikte van de behuizing 3 uitstrekt. Hoewel het veerkrachtige gedrag van het contactelement essentieel is voor zijn functie in de uiteindelijke contactor, staat het het aanbrengen van het contactelement in 30 de holte 2 in de weg.

Fig. 2 toont een uitvoering van een contactelement 11 volgens de onderhavige uitvinding. Contactelement 11 omvat eveneens een voet of eerste contact 12, een plunjerorgaan of tweede contact 13, een veer 14 die het eerste contact 12 met 35 het tweede contact 13 verbindt, en uitsteeksels of punten die worden gebruikt als vasthoudorganen 15 voor het vasthouden van het contactelement 11 in een holte in de behuizing van een connector of dergelijke.

1012695 4

Het contactelement 11 is voorts voorzien van een in hoofdzaak plat of plaatvormig stijf element 16. Het stijve element 16 is bevestigd aan het eerste contact 12 en loopt parallel aan het grootste gedeelte van het contactelement 11 5 waardoor het de veer 14 overbrugt en parallel loopt aan het gedeelte van het tweede contact 13 dat zich het dichtst bij de veer 14 bevindt. Het stijve element 16 verschaft voldoende stijfheid en rigiditeit aan het gehele contactelement 11 om snelle aanbrenging in een holte in de behuizing van een con-10 nector of dergelijke mogelijk te maken. Het ontwerp dat is getoond in fig. 1 (stand van de techniek) laat aanbrengsnel-heden toe van 120 contactelementen per minuut, terwijl het ontwerp volgens de uitvinding getoond in fig. 2 een aanbreng-snelheid tot 600 contactelementen per minuut mogelijk maakt. 15 Het contactelement 11 volgens de onderhavige uitvin ding omvat bij voorkeur een uitsteeksel of uitgesneden gedeelte 17 aan het tweede contact 13, terwijl het stijve element 16 een langgerekte uitsparing of gleuf 18 in de langsrichting van het contactelement 11 omvat voor geleiding 20 van het genoemde uitsteeksel 17. Het is derhalve niet nodig te voorzien in een geleidende gleuf of groef in de holte van de behuizing waarin het contactelement 11 geplaatst moet worden.

In de bovenstaande uitvoeringen worden het eerste en 25 tweede contact, de veer en het stijve element bij voorkeur gezamenlijk gevormd in één stuk uit een plaat van een elektrisch geleidend materiaal, bij voorkeur een metaal.

Het verdient verder de voorkeur dat, na vorming van het genoemde stuk, de verbinding tussen het stijve element en 30 de rest van het contactelement vervolgens wordt gebogen over een hoek van ongeveer 180 graden.

Fig. 3 tot 6 toont respectievelijk een uitvoering volgens de stand van de techniek en drie verschillende uitvoeringen volgens de onderhavige uitvinding, welke allen nog 35 zijn bevestigd aan hun respectieve dragers 19.

Fig. 4 toont een uitvoering omvattende twee stijve elementen 20 en 20', geplaatst aan weerszijden van de rest van het contactelement 21. Wanneer de stijve elementen 20 en 101 2698 5 20' beiden over een hoek van 180 graden worden gebogen vormen zij inherent een overlangse gleuf 22 voor geleiding van een uitsteeksel 23 op het contactelement 21.

Fig. 5 toont het hierboven besproken contactelement 5 11 volgens fig. 2, waarbij het stijve element 16 is bevestigd aan de rest van het contactelement 1 door middel van twee armen 24. Het stijve element 16 is voorts voorzien van een overlangse gleuf 29, die nadat het stijve element 16 over een hoek van 180 graden is gebogen, dient om het uitsteeksel 17 10 van het contactelement 11 te geleiden.

Fig. 6 toont nog een derde uitvoering volgens de uitvinding. Deze uitvoering omvat een enkel stijf element 25, dat is bevestigd aan de rest van het contactelement 26 door middel van een enkele arm 27. Het stijve element 25 is voor-15 zien van een overlangse gleuf 28, die, nadat het stijve element 25 over een hoek van 180 graden is gebogen, dient om een uitsteeksel 29 van het contactelement 26 te geleiden. Deze laatste versie maakt zeer economisch gebruik van het metalen plaatmateriaal waarvan het is vervaardigd.

20 Na stansen, persen, randen of dergelijke kan het contactelement ontbraamd worden en langs chemische of galvanische weg voorzien worden van ten minste één coating, bijvoorbeeld een nikkelcoating, een goudcoating of dergelijke. Eén of meer van dergelijke coatingen kunnen reeds op de meta-25 len plaat zijn aangebracht voordat stansen of randen plaatsvindt. De dikte van de metalen plaat waarvan het contactelement wordt vervaardigd kan erg gering zijn, bijvoorbeeld in een bereik tussen 0,05 mm tot 1,5 mm, bij voorkeur in een bereik tussen 0,15 tot 0,4 mm, bijvoorbeeld 0,2 tot 0,3 mm.

30 Omdat het contactelement volgens de onderhavige uit vinding een veer omvat moet het metaal veerkrachtige elastische eigenschappen hebben. Hiertoe bevat of bestaat de metalen plaat in hoofdzaak uit staal, koper-beryllium of nikkel-beryllium.

35 Het veerkrachtige contactelement volgens de onderha vige uitvinding kan in verschillende toepassingen, maar speciaal in mobiele toepassingen zoals mobiele telefoons, gebruikt worden, welke toepassingen afhankelijk zijn van een * 01 2695 6 extreem kleine centrale en laterale ruimte tussen aangrenzende veerkrachtige contactelementen en waarin conventionele contactelementen niet gebruikt kunnen worden. Het maakt een extreem fijnmazig rooster mogelijk.

5 De onderhavige uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van het hierboven beschreven contactelement en van een connector of contactor die zo'n contactelement omvat.

De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven be-10 schreven uitvoeringen, welke binnen het bereik van de conclusies op verschillende manieren gevarieerd kunnen worden.

1012695

Claims

1. Contactelement (11, 21, 26), in het bijzonder geschikt voor mobiele toepassingen, vervaardigd van een elektrisch geleidend materiaal, bij voorkeur een metaal, en omvattende een eerste contact (12) en een tweede contact (13) 5 die met elkaar zijn verbonden door middel van een veer (14), met het kenmerk dat ten minste één stijf element (16, 20, 25) ofwel aan het eerste ofwel aan het tweede contact is bevestigd, welk element (16, 20, 25) de veer (14) overbrugt en parallel loopt aan ten minste een gedeelte van de ander van de 10 genoemde contacten (12, 13).

2. Contactelement (11, 21, 26) volgens conclusie 1, waarbij het eerste en het tweede contact (12, 13), de veer (14), en het stijve element (16, 20, 25) gezamenlijk in één deel zijn gevormd uit een deel van een plaat van een elek- 15 trisch geleidend materiaal, bij voorkeur een metaal.

3. Contactelement (11, 21, 26) volgens conclusie 2, waarbij na vorming van het genoemde enkele stuk, het stijve element (16, 20, 25) vervolgens over een hoek van ongeveer 180 graden naar de rest van het contactelement (11, 21, 26) 20 toegebogen is.

4. Contactelement (11, 21, 26) volgens één van de conclusies 1 tot 3, waarbij het contact (12, 13) dat kan schuiven ten opzichte van het stijve element (16, 20, 25) is voorzien van een uitsteeksel (17, 23) en het stijve element 25 (16, 20, 25) een langgerekte rand, uitsparing of gleuf (18, 22. omvat in de langsrichting van het contactelement (11, 21, 26) voor het geleiden van de genoemde uitsteeksel (17, 23).

5. Contactelement (11, 21, 26) volgens één van de conclusies 2 tot 4, waarin het geleidende materiaal een meta- 30 len plaat is.

6. Contactelement (11, 21, 26) volgens conclusie 5, waarbij de metalen plaat staal, koper-beryllium of nikkel-beryllium bevat of daar in hoofdzaak uit bestaat.

7. Werkwijze voor het vervaardigen van een contacte- 35 lement (11, 21, 26) volgens één van de voorgaande conclusies, 1012695 waarbij ten minste twee contactelementen (11, 21, 26), elk omvattende een eerste en een tweede contact (12, 13), een veer (14), en ten minste één stijf element (16, 20, 25) en een drager (19) die de contactelementen (11, 21, 26) ver-5 bindt, gezamenlijk in één stuk worden gevormd uit een deel van een plaat van een elektrisch geleidend materiaal, bij voorkeur een metaal.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij, na vorming van het genoemde ene stuk en voor verwijdering van de 10 contactelementen (11, 21, 26) van de drager (19), het stijve element (16, 20, 25) over een hoek van ongeveer 180 graden naar de rest van het contactelement (11, 21, 26) wordt gebogen.

9. Connector of contactor omvattende het contactele-15 ment (11, 21, 26) volgens één van de conclusies 1 tot 6. 101 2695