NO170749B - Kontaktstift - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår kontaktstift for et trykt kretskort Innbefattende en monteringsdel for montering av kontaktstiften i et hull i det trykte kretskortet, som angitt i innledningen til krav 1.

En slik kontaktstift er kjent fra US-PS 4 066 326. Ved denne kjente kontaktstiften er begge ytre benene bendt radialt utover i motsatt retning fra senterbenet, men, sett i tverrsnitt ligger senteret til sirkelen, som berører de ytre sidene av hvert av benene, på kontaktstiftens lengdeakse. Når kontaktstiften er satt inn i et hull, beveges benene mot hverandre i en retning parallelt med symmetriplanene til kontaktstiften. P.g.a. at benene er i det minste delvis beveget tilbake til deres opprinnelige posisjon, er kreftene som strekker seg i det vesentlige i lengderetningen til kontaktstiftene eventuelt på endene til benene, hvilke krefter representerer i en bevegelse utøvet på endene til kontaktstiftene hvorved disse endene er dreiet ut av den opprinnelige rette posisjonen. Posisjonen til kontaktstift-endene i forhold til hullet i hvilket kontaktstiftene er innsatt er derved ikke bestemt nøyaktig mer. Når en tvinne-forbindelse skal bli gjort med endekontaktstiften kan verktøyet for å utføre denne forbindelsen ikke lenger bli brakt i flukt med tilsvarende ende til kontaktstif ten på riktig måte og denne enden kan bli bøyd. Samme problemet oppstår når en kontakt skal bli montert på endene til en rekke med slike kontaktstifter.

Dreiebevegelsen til endene av stiften resulterer dessuten i et sammenfall av benene da sett i tverrsnitt, slik at kontaktflaten mellom benene og hullet er kun minimale og dessuten er kontaktflaten kun lokalisert ved innføringssiden til hullet hvor spenningen i det trykte kretskortet er ved maksimum.

Når kontaktstiftbenene beveges hovedsakelig i lengderetningen gjennom hullet, er materiale skrapet av foringen til veggen og monteringsdelen av kontaktstiften skjøvet ut av hullet. Dette materialet kan bevirke kortslutning.

EP-PS 0 105 044 angår en kontaktstift av ovenfor nevnte art hvor det er forsøkt å unngå ulempen ved å gjøre de ytre benene slik at ved siden å beveges parallelt med symmetriplanet til kontaktstiftene forekommer torsjon på de ytre benene. Forsøk har imidlertid vist at denne nevnte ulempen ikke er overvunnet på en tilstrekkelig måte ved disse kontaktstiftene.

US-PS 4 230 384 beskriver en kontaktstift med en monteringsdel som består av to torsjonsben forbundet med en massiv kontaktstiftdel ved begge ender. Denne kjente kontaktstiften har den ulempen at dersom en innsetting inn i et relativt lite hull vil mot hverandre vendende side av benene kontakte hverandre og ingen ytterligere deformasjon av monteringsdelen for tilpasning til diameteren for små hull er mulig. Ved små hull kunne dette lett resultere i en ødeleggelse på foringen til hullets vegger. Denne kjente kontaktstiften avhenger dessuten av posisjonen til stiften i hullet av diameteren til respektive hull. Når størrelsen på de massive kontaktstiftdelene er generelt standardisert, er størrelsen på begge benene til monteringsdelen for denne kontaktstiften fast. I praksis viser det seg at stivheten på benene er vesentlig høyere enn den nødvendige for å tilveiebringe tilstrekkelig fastholdelseskraft på kontaktstiften i hullet. Unødvendig høye spenninger er derfor bevirket på det trykte kretskortet.

Oppfinnelsens formål er å tilveiebringe en kontaktstift av ovennevnte art, hvor nevnte ulempe er unngått ved på en enkel måte, men ikke desto mindre effektiv måte.

Ovenfornevnte er tilveiebrakt ved hjelp av en kontaktstift av den innledningsvis nevnte art hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene.

På denne måten blir en kontaktstift tilveiebrakt hvor det ved innføring i et hull i et trykt kretskort deformasjonen av monteringsdelen for tilpasning til diameteren av hullet består hovedsakelig i en torsjonsbevegelse av begge de ytre benene og hvor hovedsakelig ingen bevegelse til noen av benene i retning parallelt med det symmetriske planet på kontaktstiften forekommer. Det utøves derved ingen krefter som strekker seg i lengderetningen til kontaktstiftene på de massive kontaktstiftdelene slik at endene av kontaktstiften ikke vil bli dreiet ut av deres opprinnelige posisjon. Midtbenet gir i det vesentlige umiddelbart en posisjon for kontaktstiften i hullet ved innsetting som er uavhengig av hullets diameter. En relativt stor variasjon av hulldiameteren er dessuten tillatelig p.g.a. at ved en relativt liten hulldiameter kan begge de ytre benene bli tvunnet rundt midtbenet, mens midtbenet kan bli presset bak mellom de ytre benene.

Ifølge en foretrukket utførelsesform ligger kontaktpunktet til hvert av de ytre benene med sirkelen som berører utsiden av de tre benene, på en radius fra senteret til sirkelen som omhyller med en vinkel ved sentertverrplanet til kontaktstif ten som er mindre enn 45° . Derved er komponenten rettet perpendikulært på sentertverrplanet til kraften utøvet på hvert av de ytre benene ved innsetting av kontaktstiften i et hull så lite at en bevegelse av de ytre benene parallelt med symmetriplanet til kontaktstiften knapt kan forekomme.

Lengden ved hvilken de ytre benene er deformert ved torsjon fra de massive kontaktstiftdelene er fortrinnsvis i det minste tre ganger større enn lengden langs hvilken midtbenet er bøyd radialt utover fra de massive kontaktstiftdelene. På denne måten er det tilveiebrakt at ved innsetting av kontaktstiften øker kreftene utøvet på veggene til hullet jevnt slik at bevegelse av hullveggene og omgivende areal av det trykte kretskortet i det vesentlige er utelukket.

Oppfinnelsen skal i det påfølgende beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser en utførelsesform av kontaktstiften.

Fig. 2 viser et frontsnitt av monteringsdelen til kontaktstiften på fig. 1 i forstørret målestokk. Fig. 3 viser et sideriss av monteringsdelen til stiften på

fig. 1 i en større målestokk.

Fig. 4A-4E viser flere tverrsnitt av monteringsdelen på fig. 2 liggende ved forskjellige høyder med deler indikert IV.

Fig. 5A og 5B viser mulige endeposisjoner til benene til monteringsdelen på fig. 2 etter innsettingen av kontaktstif ten i et hull i et trykt kretskort.

Kontaktstif ten 1 vist på fig. 1 innbefatter en monteringsdel 2 for å montere kontaktstif ten i et hull for et trykt kretskort ikke vist på tegningene. Veggene til et slikt hull er normalt forsynt med en foring av kobber eller lignende som er lettest forbundet med en eller flere ledende kretsdeler i det trykte kretskortet.

Monteringsdelen 2 skulle bli konstruert på en slik måte at ved hver av hulldiametrene innenfor toleranseområdet til hulldiametrene genereres på ene siden en tilstrekkelig fastholdelseskraft, og på den andre siden blir hullforingen og omgivende område av det trykte kretskortet ikke ødelagt på en utillatelig måte.

Monteringsdelen 2 til kontaktstif ten vist på fig. 2 og 3 i nærmere detalj, innbefattet tre ben 3, 4 og 5 som strekker seg i lengderetningen av kontaktstiften og forbindes med en massiv kontaktdel 6 ved begge ender. Det er også mulig å adskille midtbenet 4 ved den ene enden fra den respektive massive kontaktstiftdelen 6. De massive kontaktstiftdelene har et hovedsakelig rektangulært tverrsnitt hvor hjørnene er avrundet. Monteringsdelen 2 er normalt belagt med et loddemateriale.

Benene 3, 4 og 5 er skåret ut av den opprinnelige massive delen til kontaktstiften 1 slik at hvert ben også er hovedsakelig rektangulært, hvor bredden på midtbenet 4 er i det vesentlige større enn bredden på de ytre benene 3 og 4. Breddene på de ytre benene 3 og 5 kan være valgt optimalt i forhold til fastholdelseskraften som hovedsakelig bestemmes av disse benene 3 og 5. Spenningen utviklet ved innsettingen av kontaktstiftene i det trykte kretskortet kan bli be-grenset .

Det skal bemerkes at endene på kontaktstiften kan bli fremstilt på forskjellige måter avhengig av stiftens anvendelse. En eller begge endene kan f.eks. være konstruert for å utføre en trådtvinneforbindelse eller kan være fremstilt som en sokkel.

Med henvisning til fig. 3 og 4A-4E, er begge de ytre benene 3, 5, hovedsakelig vridd til en posisjon ved hvilke de ytre benene strekker seg på skrå utover fra midtbenet 4, da sett i tverrsnitt. Selv midtbenet 4 er radialt utover forskjøvet langs i det vesentlige dets hele lengde med en konstant avstand i forhold til lengdeaksen 7 til kontaktstiften 1, slik at den bøyde delen av midtleggen 4 er kun en brøkdel av dens totale lengde. Fig. 4A-4E viser videre at midten 8 til sirkelen som berører de ytre sidene av benene 3, 4 og 5 ligger ved en avstand fra lengdeaksen 7 for kontaktstiften 1 i en retning radialt motsatt midtbenet.

Ved den beskrevne konstruksjonen av monteringsdelen 2 på kontaktstiften 1 oppnås det at ved innsettingen i et kretskorts hull består deformasjonen av monteringsdelen 2 hovedsakelig av en innoverrettet dreiing av de ytre benene 3 og 5 uten noen vesentlig bevegelse av benene 3 og 5 parallelt med symmetriplanet 9 for kontaktstiften 1, angitt på fig. 4E. Midtbenet 4 vil bli elastisk bøyd kun i en liten grad uten noe sammenfall av benene. Innenfor hele toleranseområdet til hulldiameteren sørger dette midtbenet 4 nesten umiddelbart for en riktig posisjonering av kontaktstiften 1 i hullet. P.g.a. liten bevegelse av benene 3, 4 og 5 i retningen parallelt med symmetriplanet 9 for kontaktstif ten 1 er det forhindret at den kraft som strekker seg i lengderetningen av kontaktstiften 1 utøves på de massive kontaktstiftdelene 6, hvilken kraft ellers ville bevirke en dreiebevegelse av kontaktstiftenes 1 ender.

Midtbenet 4 har en slik avrunding at etter innføring i et hull vil midtbenet alltid ha to kontaktflater med hullets vegger slik at det totalt forefinnes minst fire kontaktflater mellom monteringsdelen 2 og hullets vegger. Dette resulterer i en stabil og pålitelig elektrisk forbindelse.

Avrundingen av overflatene til benene 3, 4 og 5 som berører hullets vegger er slik at en kaldsveising er relatert mellom kontaktstiften og foringen til veggen, som resulterer i svært gunstige elektriske og mekaniske forbindelsesegenskaper mellom kontaktstiften og veggens foringer.

To mulige endeposisjoner for benene 3, 4 og 5 for monteringsdelen 2 ved en fullstendig innsatt kontaktstift 1 er vist på fig. IA og 5B. Fig. 5A og 5B viser klart at deformasjonen av monteringsdelen 2 i hovedsak består av en torsjon av de ytre ben 3 og 5, mens benene 3, 4 og 5 er knapt forskjøvet. Videre fremgår det fra 5A og 5B at kontaktstiften 1 kan bli montert i hullene med forskjellige diametere, hvor det på den ene siden ved en relativt stor diameter utøves en tilstrekkelig fastholdelseskraft på hullveggene av benene, mens det på den andre siden ved en relativt liten diameter kan benene lett svikte slik at en ødeleggelse av hullets vegg og tilliggende område av den trykte kretsen er forhindret.

De karakteristiske trekkene ved kontaktstiften er heller viktig da en ødeleggelse av hullets vegger og tilliggende områder av det trykte kretskortet lett kan medføre et avbrudd i de elektriske kretsene og derved gi en feil i anordningen utstyrt med kontaktstift.

Av fig. 5A fremgår det at ved en liten hulldiameter presses de ytre benene 3 og 5 mot hullets vegg ved to steder slik at i et slikt tilfelle oppnås det seks kontaktflater.

Benene 3-5 til monteringsdelen 2 er fortrinnsvis formet på en slik måte at kontaktpunktet for hvert ytre ben 3, 5 med sirkelen som berører utsiden av benene 3-5 ligger på en radius fra senteret til sirkelen som omhyller en vinkel med sentertverrplanet for kontaktstiften som er mindre enn 45° , fortrinnsvis mindre enn 35" . På fig. 4E er sentertverrplanet angitt med henvisningstallet 10 og kontaktpunktene er angitt med henvisningstallet 11 og den tilsvarende radiusen med henvisningstallet 12. Komponenten rettet perpendikulært på midttverrplanet 10 for kraften utøvet på de ytre benene 3, 5 ved innsetningene i et hull og rettet langs radiusen 12, har derved en slik liten verdi at en bevegelse av benene 3, 5 parallelt med symmetriplanet 9 for kontaktstiften 1 knapt kan forekomme.

Som det fremkommer ved en sammenligning av fig. 2 og 3, er lengden langs hvilke de ytre benene 3 og 5 er deformert ved torsjon fra de massive kontaktstiftdelene 6, i det minste tre ganger større enn lengden langs hvilke midtbenet er bøyd radialt utover fra de massive kontaktstiftdelene 6.

Ved innsetting av kontaktstif ten 1 i et hull i et trykt kretskort vil kreftene utøvet av monteringsdelen 2 på hullets vegger derved være jevnt økende slik at selv ekstreme forhold vil ikke noen ødeleggelse bli bevirket på hullets vegger tilliggende området av det trykte kretskortet.

Fig. 4A-4E viser dessuten at delen av midtleggen 4 ligger mellom de ytre benene 3, 5 er avskåret ved sidene som vender mot de ytre benene. Torsjonsbevegelsen til de ytre benene 3, 5 mot posisjonen vist på fig. 5A forenkles derved.

Ved den utover rettede siden av midtbenet 4 a er anordnet sporiignende utsparinger 13 som virker som et mottakerrom for ethvert bortskrapet materiale.

Claims (4)

1. Kontaktstift (1) for et trykt kretskort innbefattende en monteringsdel (2) for montering av kontaktstiften (1) i et hull i det trykte kretskortet, idet monteringsdelen (2) har tre ben (3, 4, 5) som strekker seg i lengderetningen av kontaktstif ten, idet i det minste de ytre benene (3, 5) tilslutter seg en massiv kontaktstiftdel (6) ved begge endene, idet midtbenet (4), sett i tverrsnitt, i en ikke-innsatt tilstand er forskjøvet radialt utover i forhold til lengdeaksen (7) til kontaktstiften (1) med en konstant avstand i det vesentlige langs sin hele lengde og ligger med sin innoverrettede del mellom de ytre benene (3, 5), karakterisert ved at begge de ytre benene (3, 5) er vridd til en posisjon ved hvilken, sett i tverrsnitt, de ytre benene (3, 5) strekker seg på skrå utover fra midtbenet (4), og at, sett i tverrsnitt, ligger senteret (8) til en sirkel som berører de ytre sidene av de tre benene (3, 4, 5) ved en avstand fra lengdeaksen (7) til kontaktstif ten (1) i en retning radialt innover fra midtbenet (4).

2. Kontaktstift ifølge krav 1, karakterisert v e d at kontaktpunktet (11) for hver av de ytre benene (3, 5) med sirkelen berørende utsiden av de tre benene (3, 4, 5) ligger på en radius fra midten til sirkelen som omhyller en vinkel med kontaktstiftenes (1) symmetriplan (9), idet vinkelen er mindre enn 45°.

3. Kontaktstift ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at lengden langs hvilken de ytre benene (3, 5) er vridningsmessig deformert fra de massive kontaktstiftdelene (16) er i det minste tre ganger større enn lengden langs hvilken midtbenet (4) er bøyd radialt utover fra de massive kontaktstiftdelene (16).

4. Kontaktstift ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at delen av midtbenet (4) som ligger mellom begge de ytre benene (3,5) er forsynt med skråkant ved sidene som vender mot de ytre benene (3,5).