WO1998057396A1 - Kontaktstift - Google Patents

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WO1998057396A1
WO1998057396A1 PCT/DE1998/001439 DE9801439W WO9857396A1 WO 1998057396 A1 WO1998057396 A1 WO 1998057396A1 DE 9801439 W DE9801439 W DE 9801439W WO 9857396 A1 WO9857396 A1 WO 9857396A1
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contact
press
contact pin
sections
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PCT/DE1998/001439
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Danielewski
Original Assignee
Elbik Gmbh Elektronik-Zubehör
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.)
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Publication date
Application filed by Elbik Gmbh Elektronik-Zubehör filed Critical Elbik Gmbh Elektronik-Zubehör
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Priority to DE59803073T priority patent/DE59803073D1/de
Priority to EP98934800A priority patent/EP0988667B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board

Definitions

  • the invention relates to a contact pin for solder-free fastening in metallized perforations of electrical printed circuit boards with an at least partially elastically deformable press-in section which has contact clips which each have a web section, the web sections being oriented towards one another.
  • Such a contact pin is known from DE 38 04 041 AI.
  • the known contact pin comprises a shaft section and an at least partially elastically deformable press-in section, the press-in section having contact brackets between which an elastically deformable connecting web which is interrupted in sections to increase the elasticity extends.
  • Web sections formed in the interrupted section of the connecting web are oriented towards one another and extend between the contact brackets which run in a V-shape in the press-in section in order to facilitate the insertion of the press-in section into the perforation. Pressing in the continuous section of the connecting web following the web sections, however, leads to a sudden reduction in the elastic deformability of the press-in section and thus to an undesirable sudden increase in the contact pressure.
  • the contact pin has a concave lengthways and Circumferentially rounded contact bracket, which are spaced apart by a needle-like elongated hole. Due to the concave and rounded design of the contact bracket, high holding forces can be generated in the perforations of printed circuit boards, while at the same time avoiding damage to the metal coating of the perforations. Due to the concave design of the contact bracket, however, there are different contact pressures in the longitudinal direction, which can be undesirable in particular in the case of multilayer printed circuit boards.
  • the elastic deformability of the press-in section is an important property in the case of solderless insertion. If the elastic deformability is too low, hole tolerances resulting from the production of printed circuit boards can no longer be compensated for. There is also the risk of damaging the metal coating of the perforation when cracks are inserted or even tearing when inserting the contact pin, so that a possibly necessary exchange of the contact pin or a repair are made more difficult. In addition, metal chips can be formed by the insertion, which can produce undesired electrical connections at other locations on the printed circuit board.
  • the invention has for its object to provide a contact pin of the type mentioned, which can be inserted into a perforation with defined press-in forces, so that damage to a hole coating, which adversely affects the electrical properties, is avoided, and its press-in section at the same time for formation gas-tight connections generated sufficiently high holding forces.
  • the object is achieved with a contact pin of the type mentioned at the outset in that the web sections are designed as tapered wedge sections which are aligned with one another with their tapered end regions such that the wedge sections slide past one another at least in sections when the press-in section is inserted.
  • An expedient development of the contact pin consists in providing, on the wedge sections, convex sliding sides on which the wedge sections slide past one another.
  • the transversely offset wedge sections abut against one another section by section with the edges of their end regions in such a way that there is a linear contact with one another.
  • the wedge sections abut each other before insertion such that there is a flat contact on their sliding surfaces.
  • the wedge sections of a further embodiment can be designed asymmetrically and have non-contact sides facing away from one another, which differ from the slip-on sides and have differently inclined, mutually angled sections.
  • the contact clips have insertion shoulders for sliding into the associated perforation, into the area of which the wedge sections of the contact clips extend.
  • the wedge sections preferably extend over a substantial part of the press-in section.
  • the contact clips can run parallel, concave or reduce the cross-section of the contact pin towards one another.
  • the contact clips have rounded contours to protect the hole coating.
  • the contact pin also comprises a shaft in addition to the press-in section. section which adjoins one end of the press-in section, and an insertion section which extends from the end of the press-in section opposite the shaft section.
  • the shaft section and the insertion section have a smaller transverse diameter with respect to the press-in section, so that the press-in section extends beyond the shaft section and the insertion section.
  • stop shoulders are provided on the contact pin, at least in sections at right angles to the longitudinal direction, for supporting a press-in auxiliary device.
  • the stop shoulders are formed on the end of the press-in section adjoining a shaft section in a section of shaft transition shoulders.
  • FIG. 1 is a side view of an embodiment of a contact pin according to the invention
  • Fig. 2 shows a cross section of the contact pin of FIG. 1 in the central region of a press-in section before insertion into a hole in a circuit board and 3 shows the cross section of the contact pin according to FIG. 2 in the central region of the press-in section after insertion into a perforation.
  • the contact pin 1 shown by way of example in FIG. 1 comprises a shaft section 2, an insertion section 3 adjoining the shaft section 2 and an insertion section 4 which is arranged on the end of the pressing section 3 opposite the shaft section 2.
  • the shaft section 2 is tapered like a truncated wedge at its free end and, depending on the application of the contact pin 1, can be pressed into a plastic body or overmolded with plastic over a certain length. In such an area of the plastic section 2 surrounded by plastic, an inflexible embossing can be applied to increase the holding force.
  • This can be designed such that, for example in the case of a 2, 4-wing embossing, a 2, 4 harpoon embossing or the like, it leads to a section-wise increase in the circumference of the shaft section 2, or, for example in the case of a notch, a section-wise reduction of the circumference of the shaft section 2.
  • the insertion section 4 has centering shoulders 5 that are arranged to center the contact pin 1 with respect to a printed circuit board perforation, not shown.
  • the centering shoulders 5 pass into an intermediate section 6 adjoining the press-in section 3, the diameter of which essentially corresponds to that of the Shaft section 2 corresponds.
  • the shaft section 2 and the insertion section 4 have a rectangular cross section in the illustrated embodiment. However, the cross-section could also be designed differently, for example cylindrical.
  • the press-in section 3 has a first contact clip 7 and a second contact clip 8, the contact clips 7, 8 projecting beyond the contour of both the shaft section 2 and the insertion section 4, so that at the end of the press-in section adjoining the shaft section 2 tes 3 shaft transition shoulders 9 and insertion shoulders 10 are formed on the end adjoining the insertion section 4.
  • a central region 11 of the press-in section 3 extends between the shaft transition shoulders 9 and the insertion shoulders 10.
  • the contact brackets 7, 8 have wedge sections 12, 13 which are aligned with one another and extend over the entire central region 11 into the region of the introduction school - extend into 10.
  • the shaft transition shoulders 9 run at least in sections at right angles to the shaft section 2 to support a press-in auxiliary device, so that acting press-in forces are absorbed.
  • a shaft transition surface 14 extends from the wedge sections 12, 13 in the direction of the shaft section 2.
  • a first centering transition surface 15 extends in the direction of the centering shoulders 5 and one on it subsequent second centering transition surface 16.
  • the wedge sections 12, 13 furthermore each have mutually facing, concave sliding sides 19, 20 and non-contact sides 21, 22 facing away from one another.
  • the non-contact sides 21, 22 each comprise an inner, relatively flat rising flat section 23 and a more inclined steep section 24 in the outer region.
  • outer bracket surfaces 25, 26 are formed which are circumferentially rounded to avoid chip formation during the insertion of the press-in section 3 and merge into the wedge sections 12, 13 with respective bracket edge curves 27, 28.
  • 3 shows a cross section of the contact pin 1 according to FIG. 1 and FIG. 2 after insertion into a printed circuit board perforation 30 lined with a hole coating 29 of a printed circuit board 31.
  • the wedge sections 12, 13 were joined to one another by insertion along their sliding sides 19, 20 sliding past each other so that there is a flat contact between the sliding sides 19, 20.
  • the contact pin 1 is first brought up to the printed circuit board perforation 30 and centered with respect to the latter by the centering shoulder 5 of the insertion section 4.
  • the contact pin 1 can now be inserted into the printed circuit board perforation 30 without generating an inward perforation pressure until the circumference of the insertion shoulders 10 corresponds to the diameter of the printed circuit board perforation 30.
  • Due to the V-shaped configuration of the insertion shoulders 10, the circumference of the contact brackets 7, 8 increases in the direction of the central region 11.
  • the embrasure forces furthermore cause the contact clips 7, 8 to move towards one another and the wedge sections 12, 13 to be displaced relative to one another in such a way that they slide past one another on their sliding sides 19, 20, a flat contact being formed.
  • the concave rise of the sliding sides 19, 20 has the effect that the surface frictional forces of this flat contact increase when the contact clips 7, 8 are moved further towards one another. Since the surface frictional forces are opposite to the direction of movement of the wedge sections 12, 13, they accordingly reduce the elastic deformability of the press-in section 3, so that the contact pressure of the contact clips 1, 8 increases as a function of the circumference of the contact clips 7, 8.
  • the change in the elastic deformability of the press-in section 3 and thus both the holding force of the contact pin 1 in the printed circuit board perforation 30 and the press-in and push-out forces required for insertion or replacement are determined in the contact pin 1 according to the invention by the slope of the sliding-on sides 19, 20.
  • the holding force and the pressing-in or pressing-out force can be changed in a simple manner and, for example, be adapted to different boundary conditions such as changed basic material properties.
  • the slope of the slide-on sides 19, 20 towards the shaft section 2 can increase, for example, if greater holding forces should be required for use in this area.
  • the slope of the sliding-on sides 19, 20 in the middle of the press-in section 3 is less than at the edge regions of the wedge sections 12, 13, so that a graph occurring when the contact brackets 7, 8 are curved serves the contact pressure in the printed circuit board perforation 30 is compensated.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)

Abstract

Ein Kontaktstift (1) zur lötfreien Befestigung in Leiterplattenlochungen (30) elektrischer Leiterplatten (31) umfaßt einen Schaftabschnitt, einen sich daran anschließenden Einpreßabschnitt und einen an dem dem Schaftabschnitt gegenüberliegenden Ende des Einpreßabschnittes angeordneten Einführabschnitt. Der Einpreßabschnitt überragt die Konturen des Schaft- und Einführabschnittes und weist zwei aufeinander zu bewegbare, elastisch verformbare Kontaktbügel (7, 8) auf. Jeder Kontaktbügel (7, 8) verfügt über jeweils einen Keilabschnitt (12, 13), wobei die Keilabschnitte (12, 13) so aufeinander zuweisend ausgerichtet sind, daß sie beim Einfügen in eine Leiterplattenlochung (30) aneinander vorbeigleiten. Auf Grund des sich einstellenden Keileffektes werden die Anpreßkräfte der Kontaktbügel (7, 8) erhöht, so daß sich an zwei sich gegenüberliegenden Bügelkantenrundungen (28) vorteilhafte gasdichte Kontaktbahnen (32, 33) ausbilden. Durch die Veränderung der Keilwinkel können die Anpreßkräfte bestimmten Randbedingungen angepaßt sowie definierte Einpreß- und Ausdruckkräfte erzeugt werden.

Description

Kontaktstift
Die Erfindung betrifft einen Kontaktstift zur löt- freien Befestigung in metallisierten Lochungen elektrischer Leiterplatten mit einem wenigstens teilweise elastisch verformbaren Einpreßabschnitt, der Kontaktbügel aufweist, die über jeweils einen Stegabschnitt verfügen, wobei die Stegabschnitte aufeinander zu weisend ausgerichtet sind.
Ein derartiger Kontaktstift ist aus DE 38 04 041 AI bekannt. Der vorbekannte Kontaktstift umfaßt einen Schaftabschnitt und einen wenigstens teilweise elastisch verformbaren Einpreßabschnitt, wobei der Einpreßabschnitt Kontaktbügel aufweist, zwischen denen sich ein elastisch verformbarer und zur Erhöhung der Elastizität abschnittsweise unterbrochener Verbindungssteg erstreckt. Im unterbrochenen Abschnitt des Verbindungssteges ausgebildete Stegabschnitte sind aufeinander zu weisend ausgerichtet und erstrecken sich zwischen den im Einpreßabschnitt V-förmig aufeinander zu laufenden Kontaktbügeln, um das Eingleiten des Einpreßabschnittes in die Lochung zu erleichtern. Durch Einpressen des durchgehenden Abschnittes des Verbindungssteges im Anschluß an die Stegabschnitte kommt es allerdings zu einer sprunghaften Verminderung der elastischen Verformbarkeit des Einpreßabschnittes und somit zu einem unerwünschten sprunghaften Anstieg des Anpreßdruckes .
Ein weiterer Kontaktstift mit einem Einpreßabschnitt ist aus EP 0 731 526 A2 bekannt. Der Kon- taktstift verfügt über in Längsrichtung konkav und umfänglich rundlich ausgestaltete Kontaktbügel, die durch ein nadelöhrartiges Langloch voneinander beabstandet sind. Durch die konkave und rundliche Ausbildung der Kontaktbügel sind hohe Haltekräfte in Lochungen von Leiterplatten erzeugbar, wobei gleichzeitig eine Beschädigung der Metallbeschich- tung der Lochung vermieden wird. Durch die konkave Ausgestaltung der Kontaktbügel kommt es jedoch zu in Längsrichtung unterschiedlichen Anpreßdrücken, die insbesondere bei mehrschichtigen Leiterplatten unerwünscht sein können.
Andere Kontaktstifte gemäß dem Stand der Technik sind in dem Kapitel 5 der ICE Publikation 352 be- züglich lötfreier Einpreßverbindungen dargestellt.
Die elastische Verformbarkeit des Einpreßabschnittes stellt beim lötfreien Einfügen eine wichtige Eigenschaft dar. Ist die elastische Verformbarkeit zu gering, können sich bei der Herstellung von Leiterplatten ergebende Lochtoleranzen nicht mehr ausgeglichen werden. Weiterhin besteht die Gefahr, beim Einfügen des Kontaktstiftes die Metallbe- schichtung der Lochung durch sich einstellende Risse oder gar Aufreißen zu beschädigen, so daß ein möglicherweise notwendiger Austausch des Kontaktstiftes oder eine Reparatur erschwert werden. Da- rüberhinaus können durch das Einfügen Metallspäne gebildet werden, die an anderen Stellen der Leiter- platte unerwünschte elektrische Verbindungen herstellen können.
Bei zu großer elastischer Verformbarkeit hingegen sind die Haltekräfte des Kontaktstiftes in der Lochung zu gering, so daß kein ausreichender An- preßdruck der Kontaktbügel an die Metallbeschich- tung der Lochung zur Ausbildung einer vorteilhaften gasdichten Verbindung erzeugbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kontaktstift der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit definierten Einpreßkräften in eine Lochung einfügbar ist, so daß bei einem Austausch eine die elektrischen Eigenschaften beeinträchti- gende Beschädigung einer Lochbeschichtung vermieden wird, und dessen Einpreßabschnitt gleichzeitig zur Ausbildung gasdichter Verbindungen ausreichend hohe Haltekräfte erzeugt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Kontaktstift der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Stegabschnitte als sich verjüngende Keilabschnitte ausgebildet sind, die mit ihren verjüngten Endbereichen so zueinander ausgerichtet sind, daß beim Einfügen des Einpreßabschnittes die Keilabschnitte wenigstens abschnittsweise aneinander vorbeigleiten.
Eine zweckmäßige Weiterbildung des Kontaktstiftes besteht darin, an den Keilabschnitten konvex ausgestaltete Aufgleitseiten vorzusehen, an denen entlang die Keilabschnitte aneinander vorbeigleiten.
Es ist weiterhin zweckmäßig, die Endbereiche der Keilabschnitte quer zueinander zu versetzen. In einer diesbezüglichen Weiterbildung liegen die quer versetzten Keilabschnitte vor dem Einfügen abschnittsweise mit den Kanten ihrer Endbereiche derart aneinander an, daß ein linienförmiger Kon- takt miteinander besteht. Bei einer dazu abgewandelten Ausgestaltung liegen die Keilabschnitte vor dem Einfügen derart aneinander an, daß an ihren Aufgleitflächen ein flächiger Kontakt besteht.
Um bei einer Querversetzung ein möglichst einwandfreies Aneinandervorbeigleiten der Keilabschnitte zu ermöglichen, können die Keilabschnitte einer weiteren Ausbildung asymmetrisch ausgestaltet sein und über voneinander abgewandte kontaktfreie Seiten verfügen, die sich von den Aufgleitseiten unterscheiden und unterschiedlich schräg verlaufende, zueinander winklig ausgerichtete Abschnitte aufweisen.
Zweckmäßigerweise weisen die Kontaktbügel zum Eingleiten in die zugeordnete Lochung Eingleitschul- tern auf, in deren Bereich sich die Keilabschnitte der Kontaktbügel hinein erstrecken.
Vorzugsweise erstrecken sich die Keilabschnitte über einen wesentlichen Teil des Einpreßabschnit- tes.
Die Kontaktbügel können in einem Mittenbereich des Einpreßabschnittes parallel, konkav oder den Querschnitt des Kontaktstiftes verringernd aufeinander zu verlaufen.
In einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung weisen die Kontaktbügel zur Schonung der Lochbeschichtung umfänglich abgerundete Konturen auf.
In einer Ausgestaltung umfaßt der Kontaktstift neben dem Einpreßabschnitt weiterhin einen Schaft- abschnitt, der sich an einem Ende des Einpreßabschnittes anschließt, und einen Einführabschnitt, der sich von dem dem Schaftabschnitt gegenüberliegenden Ende des Einpreßabschnittes erstreckt. Der Schaftabschnitt und der Einführabschnitt weisen in Bezug auf den Einpreßabschnitt einen geringeren Querdurchmesser auf, so daß der Einpreßabschnitt den Schaftabschnitt und den Einführabschnitt umfänglich überragt.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind an dem Kontaktstift wenigstens abschnittsweise rechtwinklig zur Längsrichtung verlaufende Anschlagschultern zur Abstützung einer Einpreßhilfsvorrichtung vor- gesehen. In einer diesbezüglichen Weiterbildung sind die Anschlagschultern an dem an einen Schaftabschnitt angrenzenden Ende des Einpreßabschnittes in einem Abschnitt von Schaftübergangsschultern ausgebildet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispie- les mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles eines Kontaktstiftes gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Querschnitt des Kontaktstiftes gemäß Fig. 1 im Mittenbereich eines Einpreßabschnittes vor dem Einfügen in eine Lochung einer Leiterplatte und Fig. 3 den Querschnitt des Kontaktstiftes gemäß Fig. 2 im Mittenbereich des Einpreßab- schnittes nach dem Einfügen in eine Lochung.
Der in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Kontaktstift 1 umfaßt einen Schaftabschnitt 2, einen sich an den Schaftabschnitt 2 anschließenden Einpreßabschnitt 3 und einen Einführabschnitt 4, der an dem dem Schaftabschnitt 2 gegenüberliegenden Ende des Einpreßabschnittes 3 angeordnet ist.
Der Schaftabschnitt 2 ist an seinem freien Ende keilstumpfartig verjüngt und kann je nach Anwendung des Kontaktstiftes 1 in einen Kunststoffkörper eingepreßt oder über eine bestimmte Länge hinweg mit Kunststoff umspritzt sein. In einem solchen von Kunststoff umgebenen Bereich des Scha tabschnittes 2 kann zur Erhöhung der Haltekraft eine unflexible Prägung angebracht sein. Diese kann derart ausgebildet sein, daß sie, beispielsweise bei einer 2-, 4-Flügelprägung, einer 2-, 4- Harpunenprägung oder dergleichen, zu einer abschnittsweisen Vergrößerung des Umfanges des Schaftabschnittes 2 führt, oder, beispielsweise bei einer Kerbung, eine abschnittsweise Verringerung des Umfanges des Schaftabschnittes 2 zur Folge hat.
Der Einführabschnitt 4 verfügt über zur Zentrierung des Kontaktstiftes 1 bezüglich einer nicht dargestellten Leiterplattenlochung eingerichtete, sich endseitig verjüngende Zentrierschultern 5. Die Zentrierschultern 5 gehen in einen an den Einpreßabschnitt 3 angrenzenden Zwischenabschnitt 6 über, dessen Durchmesser im wesentlichen demjenigen des Schaftabschnittes 2 entspricht. Der Schaftabschnitt 2 und der Einführabschnitt 4 weisen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt auf. Der Querschnitt könnte jedoch ebenso andersartig, beispielsweise zylinderförmig, ausgestaltet sein.
Der Einpreßabschnitt 3 weist einen ersten Kontaktbügel 7 und einen zweiten Kontaktbügel 8 auf, wobei die Kontaktbügel 7, 8 die Kontur sowohl des Schaft- abschnittes 2 als auch des Einführabschnittes 4 umfänglich überragen, so daß an dem an dem Schaftabschnitt 2 angrenzenden Ende des Einpreßabschnit- tes 3 Schaftübergangsschultern 9 und an dem an dem Einführabschnitt 4 angrenzenden Ende Eingleitschultern 10 ausgebildet sind. Zwischen den Schaftübergangsschultern 9 und den Eingleitschultern 10 erstreckt sich ein Mittenbereich 11 des Einpreßab- schnittes 3. Die Kontaktbügel 7 , 8 verfügen über Keilabschnitte 12, 13, die aufeinander zu laufend ausgerichtet sind und sich über den gesamten Mittenbereich 11 bis in den Bereich der Eingleitschul- tern 10 hinein erstrecken.
Bei einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Schaftübergangsschultern 9 zur AbStützung einer Einpreßhilfsvorrichtung wenigstens abschnittsweise rechtwinklig zum Schaftabschnitt 2, so daß einwirkende Einpreßkräfte ab- gefangen werden. Es ist in diesem Fall zweckmäßig, den Mittenbereich 11 in Richtung des Schaftabschnittes 2 zu verlängern, wobei jedoch die Ausdehnung der Keilabschnitte 12, 13 konstant bleibt. In dem Bereich der Schaftübergangsschulter 9 erstreckt sich von den Keilabschnitten 12, 13 in Richtung des Schaftabschnittes 2 eine Schaftübergangsfläche 14. An dem der Schaftübergangsfläche 14 gegenüberliegenden Ende der Keilabschnitte 12, 13 erstrecken sich in Richtung der Zentrierschultern 5 eine erste Zentrierübergangsflache 15 und eine sich daran anschließende zweite Zentrierübergangsflache 16.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der Keilabschnitte 12, 13 der Kontaktbügel 7, 8 im Querschnitt im Mittenbereich 11 des Einpreßabschnittes 3 , bei der die gegeneinander quer ver- setzten Keilabschnitte 12, 13 mit den Kanten ihrer keilstumpfartig ausgebildeten Endbereiche 17 so aneinander stoßen, daß sie sich an einer Stoßlinie 18 linienförmig berühren. Die Keilabschnitte 12, 13 weisen weiterhin jeweils aufeinander zu weisende, konkav ausgestaltete Aufgleitseiten 19, 20 und voneinander abgewandte kontaktfreie Seiten 21, 22 auf. Die kontaktfreien Seiten 21, 22 umfassen jeweils einen innenseitigen, relativ flach ansteigenden Flachabschnitt 23 und einen demgegenüber schrä- geren Steilabschnitt 24 im Außenbereich.
An den den Keilabschnitten 12, 13 gegenüberliegenden Außenseiten der Kontaktbügel 7, 8 sind Bügelaußenflächen 25, 26 ausgebildet, die zum Vermeiden einer Spanbildung während des Einfügens des Einpreßabschnittes 3 umfänglich abgerundet sind und mit jeweiligen Bügelkantenrundungen 27, 28 in die Keilabschnitte 12, 13 übergehen. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Kontaktstifts 1 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 nach Einfügen in eine mit einer Lochbeschichtung 29 ausgekleidete Leiterplattenlochung 30 einer Leiterplatte 31. Die Keilab- schnitte 12, 13 wurden durch das Einfügen entlang ihrer Aufgleitseiten 19, 20 aneinander vorbei gleitend gegeneinander verschoben, so daß zwischen den Aufgleitseiten 19, 20 ein flächiger Kontakt besteht. Neben den Bügelaußenflächen 25, 26 kommen die vier Bügelkantenrundungen 27, 28 teilweise ebenfalls an der Lochbeschichtung 29 zur Anlage, wobei aufgrund der Anpreßkräfte der Kontaktbügel 7, 8 die Lochbeschichtung 29 von den Kontaktbügeln 7, 8 teilweise verdrängt wurde. Aufgrund der Keilwir- kung infolge des aneinander Vorbeigleitens der Keilabschnitte 12, 13 kommt es an zwei sich diagonal gegenüberliegenden Bügelkantenrundungen 28 zu einer besonders starken Verdrängung oder Verformung der Lochbeschichtung 29 und sogar zu einer Verfor- mung der Bügelkantenrundungen 28 selbst, so daß sich dort Kontaktbahnen 32, 33 ausbilden, die sich durch einen besonders hohen Anpreßdruck auszeichnen.
Bei dem Einfügevorgang wird der Kontaktstift 1 zunächst an die Leiterplattenlochung 30 herangeführt und durch die Zentrierschulter 5 des Einführabschnittes 4 bezüglich dieser zentriert. Der Kontaktstift 1 kann nun so lange ohne die Erzeugung eines nach innen gerichteten Lochleibungsdruckes in die Leiterplattenlochung 30 eingefügt werden, bis der Umfang der Eingleitschultern 10 dem Durchmesser der Leiterplattenlochung 30 entspricht. Aufgrund der V-förmigen Ausgestaltung der Eingleitschultern 10 vergrößert sich der Umfang der Kontaktbügel 7, 8 in Richtung des Mittenbereiches 11. Es kommt bei einem weiteren Einfügen zu einer elastischen Verformung der Kontaktbügel 7 , 8 und infolge der Elastizität zur Ausbildung von den Lochleibungskräften entgegengerichteten Anpreßdrücken. Die Lochleibungskräfte bewirken weiterhin, daß sich die Kontaktbügel 7 , 8 aufeinander zu be- wegen und dabei die Keilabschnitte 12, 13 so gegeneinander verschoben werden, daß sie an ihren Auf- gleitseiten 19, 20 aneinander vorbeigleiten, wobei sich ein flächiger Kontakt ausbildet.
Der konkave Anstieg der Aufgleitseiten 19, 20 bewirkt, daß die Flächenreibungskräfte dieses flächigen Kontaktes bei einem weiterem Aufeinanderzubewe- gen der Kontaktbügel 7, 8 ansteigen. Da die Flächenreibungskräfte der Bewegungsrichtung der Keilabschnitte 12, 13 entgegengerichtet sind, verringern sie demnach die elastische Verformbarkeit des Einpreßabschnittes 3, so daß der Anpreßdruck der Kontaktbügel 1 , 8 in Abhängigkeit des Umfanges der Kontaktbügel 7, 8 ansteigt.
Dies bewirkt beim Einfügevorgang in dem noch nicht eingefügten Bereich des Einpreßabschnittes 3 eine in Einfügerichtung kontinuierlich abnehmende elastische Verformbarkeit, die ein besonders schonen- des Einfügen des Einpreßabschnittes 3 in die Leiterplattenlochung 30 ermöglicht, so daß eine sprunghafte Veränderung des Anpreßdruckes und eine Spanbildung beziehungsweise ein Abrieb der Lochbeschichtung 29 weitgehend vermieden ist. Auf Grund des flächigen Gegeneinanderdrückens der Keilabschnitte 12, 13 nach dem Einfügen in die Leiterplattenlochung 30 ist die elastische Verformbarkeit an den die kontaktfreien Seiten 21, 22 der Keilabschnitte 12, 13 begrenzenden Bügelkantenrundungen 28 am geringsten, so daß die daraus hervorgehenden größeren Anpreßkräfte der Kontaktbügel 7, 8 gegen die Lochbeschichtung 29 an den Kontaktbahnen 32, 33 besonders vorteilhafte gasfeste Verbin- düngen ausbilden.
Die Veränderung der elastischen Verformbarkeit des Einpreßabschnittes 3 und damit sowohl die Haltekraft des Kontaktstiftes 1 in der Leiterplatten- lochung 30 als auch die zum Einfügen beziehungsweise Auswechseln notwendigen Einpreß- und Ausdruckkräfte werden bei dem erfindungsgemäßen Kontaktstift 1 durch die Steigung der Aufgleitseiten 19, 20 bestimmt. Durch die Variation dieser Stei- gung kann die Haltekraft und die Einpreß- beziehungsweise Ausdruckkraft auf einfache Art und Weise verändert und beispielsweise an unterschiedliche Randbedingungen wie veränderte Grundwerkstoffeigen- schaften angepaßt werden.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung kann die Steigung der Aufgleitseiten 19, 20 zum Schaftabschnitt 2 hin beispielsweise zunehmen, falls bei einer Anwendung in diesem Bereich größere Haltekräfte erforderlich sein sollten. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Steigung der Aufgleitseiten 19, 20 in der Mitte des Einpreßabschnittes 3 geringer als an den Randbereichen der Keilabschnitte 12, 13, so daß ein bei bogenförmiger Ausbildung der Kontaktbügel 7, 8 auftretender Gra- dient des Anpreßruckes in der Leiterplattenlochung 30 kompensiert wird.
In einem nicht dargestellten, abgewandelten Ausfüh- rungsbeispiel sind auf den Aufgleitseiten 19, 20 den Endbereichen 17 der Keilabschnitte 12, 13 entgegentretende Auflaufflächen vorgesehen, die eine austauschbare Verbindung nur bei Leiterplatten- lochungen 30 bestimmter zugeordneter Größe er- lauben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kontaktstift zur lötfreien Befestigung in me- tallisierten Lochungen (30) elektrischer Leiterplatten (31) mit einem wenigstens teilweise elastisch verformbaren Einpreßabschnitt, der Kontaktbügel aufweist, die über jeweils einen Stegabschnitt verfügen, wobei die Stegabschnit- te aufeinander zu weisend ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stegabschnitte als sich verjüngende Keilabschnitte (12, 13) ausgebildet sind, die mit ihren verjüngten Endbereichen (17) so zueinander ausgerichtet sind, daß beim Einfügen des Einpreßabschnittes (3) die Keilabschnitte (12, 13) wenigstens abschnittsweise aneinander vorbeigleiten.
2. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Keilabschnitte (12, 13) konvex ausgestaltete Aufgleitseiten (19, 20) aufweisen, an denen entlang die Keilabschnitte (12, 13) aneinander vorbeigleiten.
3. Kontaktstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endbereiche (17) quer zueinander versetzt angeordnet sind.
4. Kontaktstift nach Anspruch 3, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Keilabschnitte (12, 13) vor dem Einfügen jeweils wenigstens abschnittsweise mit Kanten ihrer Endbereiche (17) so aneinander anliegen, daß ein linienförmiger Kontakt miteinander besteht.
5. Kontaktstift nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilabschnitte (12, 13) vor dem Einfügen an Aufgleitseiten (19, 20) wenigstens abschnittsweise aneinander anliegen, so daß ein flächiger Kontakt miteinander besteht.
6. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 3 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Keilabschnitte (12, 13) voneinander abgewandte kontaktfreie Seiten (21, 22) aufweisen, die über unterschiedlich schräg verlaufende, zueinander winkelig ausgerichtete Abschnitte verfügen.
7. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Keilabschnitte
(12, 13) im Querschnitt gleich ausgebildet sind.
8. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß sich die Keilabschnitte (12, 13) im wesentlichen vollständig über den Einpreßabschnitt (3) erstrecken.
9. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbügel
(7, 8) Eingleitschultern (10) aufweisen und daß die Keilabschnitte (12, 13) sich in den Bereich der Eingleitschultern (10) hinein erstrecken.
10. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbügel (7, 8) in einem Mittenbereich (11) des Einpreßabschnittes (3) parallel zueinander verlaufen.
11. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbügel (7, 8) in einem Mittenbereich (11) des Einpreßabschnittes (3) konkav zueinander verlaufen.
12. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbügel (7, 8) in einem Mittenbereich (11) des Einpreßabschnittes (3) den Querschnitt des Kontakt- stiftes (1) verringernd aufeinander zu laufen.
13. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbügel (7, 8) umfänglich abgerundete Konturen (25, 26, 27, 28) aufweisen.
14. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Einpreßabschnittes (3) ein Schaftabschnitt (2) und an dem anderen Ende ein Einführabschnitt (4) vorgesehen sind, wobei der Einpreßabschnitt (3) den Einführabschnitt (4) und den Schaftabschnitt (2) umfänglich überragt.
15. Kontaktstift nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens abschnittsweise rechtwinklig zur Längsrichtung verlaufende Anschlagschultern zur Abstützung einer Einpreßhilfsvorrichtung vorgesehen sind.
16. Kontaktstift nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagschultern an dem an einen Schaftabschnitt (2) angrenzenden Ende des Einpreßabschnittes ( 3 ) in einem Abschnitt von Schaftübergangsschultern ausgebildet sind.
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