WO2022117429A1 - Press-in contact for transmitting electrical current and/or electrical signals - Google Patents

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WO2022117429A1
WO2022117429A1 PCT/EP2021/082977 EP2021082977W WO2022117429A1 WO 2022117429 A1 WO2022117429 A1 WO 2022117429A1 EP 2021082977 W EP2021082977 W EP 2021082977W WO 2022117429 A1 WO2022117429 A1 WO 2022117429A1
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press
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longitudinal axis
contact
sections
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Irfan Aydogmus
Eric Nguegang Ngnetiwe
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Robert Bosch Gmbh
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    • H01R13/405—Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting
    • H01R13/41—Securing in non-demountable manner, e.g. moulding, riveting by frictional grip in grommet, panel or base

Definitions

  • the invention relates to a press-in contact for the transmission of electrical current and/or electrical signals, such as is used, for example, to connect an electrical or electronic module in the area of a control unit to a circuit carrier, such as a printed circuit board.
  • a press-in contact for the transmission of electrical power and/or electrical signals with the features of the preamble of claim 1 is known from US Pat. No. 9,620,877 B2. 15 to 18 of the cited document is characterized by a press-in section which can be connected, for example, to an electronic component or the like.
  • the press-in contact is coupled, for example by soldering, to a circuit carrier or similar element via a mounting section of the press-in contact, which is arranged on the side opposite the press-in section.
  • the known press-in contact also has a compensation area and a stop area.
  • the compensation area serves to compensate or absorb forces acting on the circuit carrier or the electronic component, in particular forces acting in the longitudinal direction of the press-in contact, in that the mutual distance between the mounting section and the press-in section can be reduced.
  • this distance must not be too small in order, for example, to prevent damage to the press-in contact or contacts of the press-in contact avoid other components. Therefore, the longitudinal movement of the compensation area is limited by the stop area.
  • the known press-in contact has two press-in shoulders arranged on both sides of the longitudinal axis of the press-in contact, which limit the press-in depth of the press-in section when the press-in section is assembled with the electronic component or the like.
  • the compensating area has two arc-shaped compensating sections, which protrude laterally from the press-in contact at an axial distance in the direction of the longitudinal axis of the press-in contact, viewed from the two press-in shoulders, and end on a support surface of the mounting section, which is also used for contacting the circuit carrier or similar. serves.
  • the spring effect of the compensating section is relatively small or relatively large forces are required to enable the press-in section and the mounting section to move towards one another.
  • a lower hardness or spring stiffness of the compensating area could be achieved, for example, by reducing the cross section of the compensating areas or by having a larger bending radius. However, this would, for example, increase the installation space required for the press-in contact.
  • the press-in contact according to the invention for the transmission of electrical power and/or electrical signals with the features of claim 1 has the advantage that, with a compact size, it can deform elastically even with relatively small forces acting on the press-in contact in the longitudinal direction, in order to thereby to reduce mechanical loads on the components connected to the press-in contact.
  • the invention is based on the idea of minimizing the axial distance between the press-in shoulders and the connection of the compensating sections of the compensating area in order to thereby achieve the possibility of a maximum length of the compensating sections without laterally increasing the construction space of the press-in contact.
  • the press-in contact in such a way that the compensation area is arranged on the side facing the press-in section, viewed in the direction of a longitudinal axis of the press-in contact, at the level of the at least one press-in shoulder.
  • the stop area be aligned with the longitudinal axis and that the compensation area have two curved compensation sections , which are arranged symmetrically to the longitudinal axis on both sides of the stop area.
  • a particularly safe and reliable contacting of the mounting section, for example with the surface of a printed circuit board or the like, by soldering or other suitable contacting techniques is achieved if the mounting section has support sections arranged perpendicular to the longitudinal axis on the end face facing away from the press-in section, the support sections from opposite flat sides of the assembly section.
  • At least three support sections are provided, which protrude alternately in different directions from the flat sides of the mounting section in a direction running perpendicular to the longitudinal axis.
  • the stop area is formed by two sections aligned in alignment with the longitudinal axis, the opposite end faces of which can be contacted with one another to limit the insertion path, the two End faces viewed in the direction of the longitudinal axis are arranged at the level of the compensation area.
  • the mounting section has a single support section, which is arranged perpendicular to the longitudinal axis and protrudes from a flat side of the mounting section, and that the stop region has an end face on the side facing the support section, which is designed to to interact with the support surface when a force is applied to form a stop.
  • the mounting section has, on the side facing away from the press-in section, a support section that protrudes perpendicularly from the longitudinal axis from a flat side of the mounting section, and that the support section has a width in a direction running perpendicular to the longitudinal axis which is smaller than the compensating area in the area of the compensating sections.
  • the two compensating sections protrude laterally from the longitudinal axis on the same side.
  • a press-in contact can be produced in a particularly simple and cost-effective manner in that it is designed as a monolithic stamped/bent component from a flat sheet metal blank.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a press-in contact in a perspective view
  • FIG. 2 shows the press-in contact according to FIG. 1 in a side view
  • FIG. 6 shows modified embodiments of a press-in contact in each case in perspective representations.
  • a press-in contact 10 for the transmission of electrical power and / or electrical signals is shown.
  • the press-in contact 10 is designed as a monolithic stamped/bent component made from a flat sheet metal blank with a rectangular cross section and has a longitudinal axis 12 . Viewed in the direction of the longitudinal axis 12, the press-in contact 10 also has a press-in section 14 for contacting in particular the addressed semiconductor in the module housing, a relief section 16 and a mounting section 18 for contacting the circuit carrier or the like.
  • the relief section 16 includes a compensation area 20 and a stop area 22.
  • the relief section 16 serves to absorb mechanical forces F acting in the direction of the longitudinal axis 12 and thermal loads over the service life and for high reliability to ensure the electrical contact.
  • the compensation area 20 serves to enable a longitudinal movement or a relative movement between the press-in section 14 and the mounting section 18 in the direction of the longitudinal axis 12 .
  • the size of the longitudinal movement is limited by the stop area 22, i.e. the relative movement between the press-in section 14 and the mounting section 18 is limited even when relatively high forces F acting in the direction of the longitudinal axis 12 occur, in order in particular to prevent damage or plastic deformation of the press-in contact 10 to avoid.
  • the press-in section 14 has two press-in shoulders 24 , 25 arranged on both sides of the longitudinal axis 12 .
  • the two press-in shoulders 24, 25 serve on the one hand to limit a maximum press-in depth of the press-in section 14 in the component to be contacted with the press-in section 14, and on the other hand to (automatically) assemble the press-in contact 10 by gripping the press-in contact 10 in the region of the Press-in shoulders 24, 25 to allow.
  • the mounting section 18 is characterized by three support sections 29 to 31, which protrude alternately from opposite flat sides 26, 27, which protrude perpendicularly from the longitudinal axis 12 or the flat sides 26, 27 and each form a contact surface 32 for contacting on their undersides facing away from the press-in contact 10 .
  • the mounting section 18 or the support sections 29 to 31 are contacted, for example, with the surface of a circuit carrier or the like using connection techniques known from the prior art, for example soldered connections, laser welded connections, friction welded connections or similar methods.
  • the compensating area 20 has two compensating sections 35 , which are approximately semicircular in shape, for example, and protrude laterally from a flat side 27 of the press-in contact 10 .
  • the two compensating sections 35 which are arranged and designed symmetrically to longitudinal axis 12, are connected to the two press-in shoulders 24, 25 and contact press-in shoulders 24, 25 just below bearing surfaces 36 of press-in shoulders 24, 25.
  • the two Compensating sections 35 are connected to connecting sections 37, 38 of the mounting section 18 arranged parallel to the longitudinal axis 12.
  • the stop area 22 is formed by two oppositely arranged end faces 40, 42 of the press-in section 14 and the mounting section 18.
  • the end face 42 associated with the mounting section 18 is arranged on a connecting section 46 which is connected to the one support surface 30 and is arranged in alignment with the longitudinal axis 12 .
  • the two end faces 40, 42 or the axial gap 44 are arranged approximately in the center of the compensation area 20, i.e. in the area in which the two compensation sections 35 are at their maximum distance from the longitudinal axis 12.
  • the press-in contact 10a shown in FIG. 3 has a mounting section 18a with a single support section 48 whose cross section or contact surface 32a is larger than the cross section of the connecting section 46a on the mounting section 18a.
  • the connecting section 46a transitions at an axial distance from the support section 48 laterally in the area of two arms 49 into the two compensating sections 35a of the compensating area 20a.
  • the two compensating sections 35a protrude beyond the cross section of the support section 48 viewed in the lateral direction.
  • the press-in contact 10b shown in FIG. 4 is designed essentially like the press-in contact 10a according to FIG. 3 with the difference that the two compensating sections 35b protrude from different flat sides 26, 27 of the mounting section 18b and the press-in section 14b.
  • the press-in contact 10c shown in FIG. 5 is designed similarly to the press-in contact 10b according to FIG. The difference is that the two compensating sections 35c are offset relative to one another, viewed in the direction of the longitudinal axis 12, and are arranged so as to overlap one another in the longitudinal direction.
  • the press-in contact 10d shown in FIG. 6 will be discussed, which essentially differs from the press-in contacts 10, 10a to 10c due to two features.
  • its two curved compensating sections 50, 52 on the relief section 16, viewed in the circumferential direction have an angular range that is more than 180°.
  • the compensating sections 50, 52 viewed in the direction of the longitudinal axis 12, reach up to the level of a single support section 54, which at the same time forms the mounting section 18d.
  • the compensating sections 50, 52 each have a first, curved partial section 53 with an approximately semicircular peripheral area.
  • the first sections 53 merge into a straight second section 55 crossing the longitudinal axis 12, which in turn is followed by a common third section 56 having an opposite direction of curvature.
  • the third partial section 56 goes directly over the support section 54 of the mounting section 18 .
  • the press-in section 14d is extended to just above the support section 54, so that the axial gap 44d is formed between the upper side of the support section 54 and the end face 58 of the press-in section 14d facing it.
  • press-in contacts 10, 10a to 10d described so far can be altered or modified in many ways without departing from the spirit of the invention.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

The invention relates to a press-in contact (10; 10a to 10d) for transmitting electrical current and/or electrical signals, having a press-in section (14; 14a; 14b; 14d) and an assembly section (18; 18a; 18b) with which contact can be made by way of a circuit carrier, in particular, which sections are mechanically coupled to one another via a load relief section (16), wherein the load relief section (16) has a compensation region (20; 20a) and a stop region (22), wherein the compensation region (20; 20a) allows a coupled relative movement between the press-in section (14; 14a; 14b; 14d) and the assembly section (18; 18a to 18d), wherein the stop region (22) is designed to limit the extent to which the press-in section (14; 14a; 14b; 14d) and the assembly section (18; 18a to 18d) move towards one another.

Description

Beschreibung description
Einpresskontakt zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen Press-in contact for the transmission of electrical power and/or electrical signals
Technisches Gebiet technical field
Die Erfindung betrifft einen Einpresskontakt zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen, wie er beispielsweise zur Verbindung eines elektrischen bzw. elektronischen Moduls im Bereich eines Steuergeräts mit einem Schaltungsträger, wie einer Leiterplatte, verwendet wird. The invention relates to a press-in contact for the transmission of electrical current and/or electrical signals, such as is used, for example, to connect an electrical or electronic module in the area of a control unit to a circuit carrier, such as a printed circuit board.
Stand der Technik State of the art
Ein Einpresskontakt zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus der US 9,620,877 B2 bekannt. Der aus den Fig. 15 bis 18 der genannten Schrift bekannte Einpresskontakt zeichnet sich durch einen Einpressabschnitt aus, der beispielsweise mit einem elektronischen Bauteil o.ä. verbindbar ist. Eine Kopplung des Einpresskontakts beispielsweise durch Verlöten mit einem Schaltungsträger o.ä. Element erfolgt über einen Montageabschnitt des Einpresskontakts, der auf der dem Einpressabschnitt gegenüberliegenden Seite angeordnet ist. Um eine halbstarre Kopplung zwischen dem Schaltungsträger o.ä. und dem elektronischen Bauelement mittels des Einpresskontakts zu ermöglichen, weist der bekannte Einpresskontakt darüber hinaus einen Ausgleichsbereich und einen Anschlagbereich auf. Der Ausgleichsbereich dient dazu, auf den Schaltungsträger bzw. das elektronische Bauelement einwirkende, insbesondere in Längsrichtung des Einpresskontakts wirkende Kräfte zu kompensieren bzw. aufzunehmen, indem sich der gegenseitige Abstand zwischen dem Montageabschnitt und dem Einpressabschnitt verkürzen kann. Dieser Abstand darf jedoch nicht zu gering werden, um beispielsweise Beschädigungen des Einpresskontakts oder Kontakte des Einpresskontakts mit anderen Bauteilen zu vermeiden. Daher ist die Längsbewegung des Ausgleichsbereichs durch den Anschlagbereich begrenzt. Weiterhin weist der bekannte Einpresskontakt zwei, beidseitig der Längsachse des Einpresskontakts angeordnete Einpressschultern auf, die bei der Montage des Einpressabschnitts mit dem elektronischen Bauteil o.ä. die Einpresstiefe des Einpressabschnitts begrenzen. Der Ausgleichsbereich weist zwei, bogenförmig ausgebildete Ausgleichsabschnitte auf, die in einem axialen Abstand in Richtung der Längsachse des Einpresskontakts betrachtet von den beiden Einpressschultern seitlich von dem Einpresskontakt abragen und an einer Stützfläche des Montageabschnitts enden, der gleichzeitig der Kontaktierung mit dem Schaltungsträger o.ä. dient. A press-in contact for the transmission of electrical power and/or electrical signals with the features of the preamble of claim 1 is known from US Pat. No. 9,620,877 B2. 15 to 18 of the cited document is characterized by a press-in section which can be connected, for example, to an electronic component or the like. The press-in contact is coupled, for example by soldering, to a circuit carrier or similar element via a mounting section of the press-in contact, which is arranged on the side opposite the press-in section. In order to enable a semi-rigid coupling between the circuit carrier or the like and the electronic component by means of the press-in contact, the known press-in contact also has a compensation area and a stop area. The compensation area serves to compensate or absorb forces acting on the circuit carrier or the electronic component, in particular forces acting in the longitudinal direction of the press-in contact, in that the mutual distance between the mounting section and the press-in section can be reduced. However, this distance must not be too small in order, for example, to prevent damage to the press-in contact or contacts of the press-in contact avoid other components. Therefore, the longitudinal movement of the compensation area is limited by the stop area. Furthermore, the known press-in contact has two press-in shoulders arranged on both sides of the longitudinal axis of the press-in contact, which limit the press-in depth of the press-in section when the press-in section is assembled with the electronic component or the like. The compensating area has two arc-shaped compensating sections, which protrude laterally from the press-in contact at an axial distance in the direction of the longitudinal axis of the press-in contact, viewed from the two press-in shoulders, and end on a support surface of the mounting section, which is also used for contacting the circuit carrier or similar. serves.
Durch die relativ geringe axiale Länge, über die sich die beiden Ausgleichsabschnitte am Ausgleichsbereich unterhalb der Einpressschultern erstrecken, ist die Federwirkung des Ausgleichsabschnitts relativ gering bzw. es sind relativ große Kräfte erforderlich, um ein aufeinander zubewegen zwischen dem Einpressabschnitt und dem Montageabschnitt zu ermöglichen. Eine geringere Härte bzw. Federsteife des Ausgleichsbereichs könnte zwar dadurch erzielt werden, dass beispielsweise der Querschnitt der Ausgleichsbereiche reduziert wird oder aber diese einen größeren Biegeradius aufweisen. Dies würde jedoch beispielsweise den erforderlichen Bauraum für den Einpresskontakt vergrößern. Due to the relatively small axial length over which the two compensating sections extend in the compensating area below the press-in shoulders, the spring effect of the compensating section is relatively small or relatively large forces are required to enable the press-in section and the mounting section to move towards one another. A lower hardness or spring stiffness of the compensating area could be achieved, for example, by reducing the cross section of the compensating areas or by having a larger bending radius. However, this would, for example, increase the installation space required for the press-in contact.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Der erfindungsgemäße Einpresskontakt zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist den Vorteil auf, dass er bei kompakter Baugröße auch bei relativ geringen Kräften, die auf den Einpresskontakt in Längsrichtung einwirken, sich elastisch verformen kann, um dadurch mechanische Belastungen auf die mit dem Einpresskontakt verbundenen Bauteile zu reduzieren. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den axialen Abstand zwischen den Einpressschultern und der Verbindung der Ausgleichsabschnitte des Ausgleichsbereichs zu minimieren, um dadurch die Möglichkeit einer maximalen Länge der Ausgleichsabschnitte ohne seitliche Vergrößerung des Bauraums des Einpresskontakts zu erzielen. Vor dem Hintergrund der obigen Erläuterungen ist es daher erfindungsgemäß vorgesehen, den Einpresskontakt derart auszugestalten, dass der Ausgleichsbereich auf der dem Einpressabschnitt zugewandten Seite in Richtung einer Längsachse des Einpresskontakts betrachtet in Höhe der wenigstens einen Einpressschulter angeordnet ist. The press-in contact according to the invention for the transmission of electrical power and/or electrical signals with the features of claim 1 has the advantage that, with a compact size, it can deform elastically even with relatively small forces acting on the press-in contact in the longitudinal direction, in order to thereby to reduce mechanical loads on the components connected to the press-in contact. The invention is based on the idea of minimizing the axial distance between the press-in shoulders and the connection of the compensating sections of the compensating area in order to thereby achieve the possibility of a maximum length of the compensating sections without laterally increasing the construction space of the press-in contact. Against the background of the above explanations, it is therefore provided according to the invention to design the press-in contact in such a way that the compensation area is arranged on the side facing the press-in section, viewed in the direction of a longitudinal axis of the press-in contact, at the level of the at least one press-in shoulder.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Einpresskontakts zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Advantageous developments of the press-in contact according to the invention for the transmission of electrical current and/or electrical signals are listed in the dependent claims.
Um bei einer Krafteinwirkung auf den Einpressabschnitt bzw. den Montageabschnitt Querkräfte auf den Einpresskontakt zu vermeiden, wenn der Einpresskontakt bei Krafteinwirkung in Richtung seiner Längsachse deformiert wird, wird vorgeschlagen, dass der Anschlagbereich fluchtend zur Längsachse ausgerichtet ist, und dass der Ausgleichsbereich zwei bogenförmige Ausgleichsabschnitte aufweist, die symmetrisch zur Längsachse beidseitig zum Anschlagbereich angeordnet sind. In order to avoid transverse forces on the press-in contact when a force is applied to the press-in section or the assembly section, if the press-in contact is deformed in the direction of its longitudinal axis when a force is applied, it is proposed that the stop area be aligned with the longitudinal axis and that the compensation area have two curved compensation sections , which are arranged symmetrically to the longitudinal axis on both sides of the stop area.
Eine besonders sichere bzw. zuverlässige Kontaktierung des Montageabschnitts beispielsweise mit der Oberfläche einer Leiterplatte o.ä. durch Lötverbindungen oder andere geeignete Kontaktierungstechniken wird erzielt, wenn der Montageabschnitt auf der dem Einpressabschnitt abgewandten Stirnseite senkrecht zur Längsachse angeordnete Stützabschnitte aufweist, wobei die Stützabschnitte von gegenüberliegenden Flachseiten des Montageabschnitts abragen. A particularly safe and reliable contacting of the mounting section, for example with the surface of a printed circuit board or the like, by soldering or other suitable contacting techniques is achieved if the mounting section has support sections arranged perpendicular to the longitudinal axis on the end face facing away from the press-in section, the support sections from opposite flat sides of the assembly section.
In Weiterbildung einer derartigen Ausbildung ist es von Vorteil, dass wenigstens drei Stützabschnitte vorgesehen sind, die in einer senkrecht zur Längsachse verlaufenden Richtung abwechselnd in unterschiedliche Richtungen von den Flachseiten des Montageabschnitts abragen. In a development of such a design, it is advantageous that at least three support sections are provided, which protrude alternately in different directions from the flat sides of the mounting section in a direction running perpendicular to the longitudinal axis.
Bei dem zuletzt beschriebenen Einpresskontakt ist es zur Ausbildung eines in der Länge besonders kompakt bauenden Einpresskontakts darüber hinaus vorgesehen, dass der Anschlagbereich durch zwei, fluchtend zur Längsachse ausgerichtete Abschnitte gebildet ist, deren gegenüberliegende Stirnseiten zur Begrenzung des Einschubwegs zueinander kontaktierbar sind, wobei die beiden Stirnseiten in Richtung der Längsachse betrachtet in Höhe des Ausgleichsbereichs angeordnet sind. In the case of the last-described press-in contact, in order to form a press-in contact that is particularly compact in length, it is also provided that the stop area is formed by two sections aligned in alignment with the longitudinal axis, the opposite end faces of which can be contacted with one another to limit the insertion path, the two End faces viewed in the direction of the longitudinal axis are arranged at the level of the compensation area.
In einer konstruktiven Abwandlung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass der Montageabschnitt einen einzigen, senkrecht zur Längsachse angeordneten, von einer Flachseite des Montageabschnitts abragenden Stützabschnitt aufweist, und dass der Anschlagbereich auf der dem Stützabschnitt zugewandten Seite eine Stirnfläche aufweist, die dazu ausgebildet ist, bei einer Kraftbeaufschlagung zur Ausbildung eines Anschlags mit der Stützfläche zusammenzuwirken. In a constructive modification of the basic idea of the invention, it is provided that the mounting section has a single support section, which is arranged perpendicular to the longitudinal axis and protrudes from a flat side of the mounting section, and that the stop region has an end face on the side facing the support section, which is designed to to interact with the support surface when a force is applied to form a stop.
In einer nochmals abgewandelten Ausführungsform des Einpresskontakts kann es vorgesehen sein, dass der Montageabschnitt auf der dem Einpressabschnitt abgewandten Seite einen senkrecht von der Längsachse von einer Flachseite des Montageabschnitts abragenden Stützabschnitt aufweist, und dass der Stützabschnitt in einer senkrecht zur Längsachse verlaufenden Richtung eine Breite aufweist, die geringer ist als der Ausgleichsbereich im Bereich der Ausgleichsabschnitte. In a further modified embodiment of the press-in contact, it can be provided that the mounting section has, on the side facing away from the press-in section, a support section that protrudes perpendicularly from the longitudinal axis from a flat side of the mounting section, and that the support section has a width in a direction running perpendicular to the longitudinal axis which is smaller than the compensating area in the area of the compensating sections.
Zur Begrenzung der Breite des Einpresskontakts ist es von Vorteil, wenn die beiden Ausgleichsabschnitte seitlich auf derselben Seite von der Längsachse abragen. In order to limit the width of the press-in contact, it is advantageous if the two compensating sections protrude laterally from the longitudinal axis on the same side.
Im Gegensatz hierzu ist es bei einer zulässigen größeren Breite des Einpresskontakts zur Generierung einer symmetrisch in die Längsachse einwirkenden Kraft vorgesehen, dass die beiden Ausgleichsabschnitte seitlich von unterschiedlichen Seiten von der Längsachse abragen. In contrast to this, in the case of a permissible larger width of the press-in contact for generating a force acting symmetrically in the longitudinal axis, it is provided that the two compensating sections protrude laterally from different sides of the longitudinal axis.
Besonders einfach und kostengünstig lässt sich ein Einpresskontakt dadurch herstellen, dass dieser als monolithisches Stanz-/Biegebauteil aus einem flachen Blechzuschnitt ausgebildet ist. A press-in contact can be produced in a particularly simple and cost-effective manner in that it is designed as a monolithic stamped/bent component from a flat sheet metal blank.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings. Brief description of the drawings
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Einpresskontakts in einer perspektivischen Ansicht, 1 shows a first embodiment of a press-in contact in a perspective view,
Fig. 2 den Einpresskontakt gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht und FIG. 2 shows the press-in contact according to FIG. 1 in a side view and
Fig. 3 bis 3 bis
Fig. 6 in jeweils perspektivischen Darstellungen abgewandelte Ausführungsformen eines Einpresskontakts. 6 shows modified embodiments of a press-in contact in each case in perspective representations.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Einpresskontakt 10 zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen dargestellt. Insbesondere dient der in den Fig. 1 und 2 dargestellte, stiftförmige Einpresskontakt 10 der Signalübertragung von in einem Modulgehäuse verpackten Halbleitern zu einem Schaltungsträger, wie einer Leiterplatte o.ä. Bauteilen. 1 and 2, a press-in contact 10 for the transmission of electrical power and / or electrical signals is shown. In particular, the pin-shaped press-in contact 10 shown in FIGS.
Der Einpresskontakt 10 ist als monolithisches Stanz-/Biegebauteil aus einem flachen Blechzuschnitt mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet und weist eine Längsachse 12 auf. In Richtung der Längsachse 12 betrachtet weist der Einpresskontakt 10 darüber hinaus einen Einpressabschnitt 14 zur Kontaktierung insbesondere des angesprochenen Halbleiters in dem Modulgehäuse, einen Entlastungsabschnitt 16 und einen Montageabschnitt 18 zur Kontaktierung des Schaltungsträgers o.ä. auf. The press-in contact 10 is designed as a monolithic stamped/bent component made from a flat sheet metal blank with a rectangular cross section and has a longitudinal axis 12 . Viewed in the direction of the longitudinal axis 12, the press-in contact 10 also has a press-in section 14 for contacting in particular the addressed semiconductor in the module housing, a relief section 16 and a mounting section 18 for contacting the circuit carrier or the like.
Der Entlastungsabschnitt 16 umfasst einen Ausgleichsbereich 20 und einen Anschlagbereich 22. Der Entlastungsabschnitt 16 dient dazu, in Richtung der Längsachse 12 wirkende mechanische Kräfte F und thermische Belastungen über die Lebensdauer gesehen aufzunehmen und für eine hohe Zuverlässigkeit der elektrischen Kontaktierung zu sorgen. Insbesondere dient der Ausgleichsbereich 20 dazu, eine Längsbewegung bzw. eine Relativbewegung zwischen dem Einpressabschnitt 14 und dem Montageabschnitt 18 in Richtung der Längsachse 12 zu ermöglichen. Die Größe der Längsbewegung wird durch den Anschlagbereich 22 begrenzt, d.h., dass die Relativbewegung zwischen dem Einpressabschnitt 14 und dem Montageabschnitt 18 selbst beim Auftreten von relativ hohen, in Richtung der Längsachse 12 wirkenden Kräften F begrenzt ist, um insbesondere eine Beschädigung bzw. plastische Verformung des Einpresskontakts 10 zu vermeiden. The relief section 16 includes a compensation area 20 and a stop area 22. The relief section 16 serves to absorb mechanical forces F acting in the direction of the longitudinal axis 12 and thermal loads over the service life and for high reliability to ensure the electrical contact. In particular, the compensation area 20 serves to enable a longitudinal movement or a relative movement between the press-in section 14 and the mounting section 18 in the direction of the longitudinal axis 12 . The size of the longitudinal movement is limited by the stop area 22, i.e. the relative movement between the press-in section 14 and the mounting section 18 is limited even when relatively high forces F acting in the direction of the longitudinal axis 12 occur, in order in particular to prevent damage or plastic deformation of the press-in contact 10 to avoid.
Der Einpressabschnitt 14 weist zwei, beidseitig der Längsachse 12 angeordnete Einpressschultern 24, 25 auf. Die beiden Einpressschultern 24, 25 dienen einerseits der Begrenzung einer maximalen Einpresstiefe des Einpressabschnitts 14 in dem mit dem Einpressabschnitt 14 zu kontaktierenden Bauelement, und andererseits dazu, beispielsweise mittels geeigneter Handhabungseinrichtungen eine (automatische) Montage des Einpresskontakts 10 durch Greifen des Einpresskontakts 10 im Bereich der Einpressschultern 24, 25 zu ermöglichen. The press-in section 14 has two press-in shoulders 24 , 25 arranged on both sides of the longitudinal axis 12 . The two press-in shoulders 24, 25 serve on the one hand to limit a maximum press-in depth of the press-in section 14 in the component to be contacted with the press-in section 14, and on the other hand to (automatically) assemble the press-in contact 10 by gripping the press-in contact 10 in the region of the Press-in shoulders 24, 25 to allow.
Der Montageabschnitt 18 ist gekennzeichnet durch drei, abwechselnd von gegenüberliegenden Flachseiten 26, 27 abragenden Stützabschnitten 29 bis 31, die senkrecht von der Längsachse 12 bzw. den Flachseiten 26, 27 abragen und an ihren dem Einpresskontakt 10 abgewandten Unterseiten jeweils eine Kontaktfläche 32 zur Kontaktierung ausbilden. Die Kontaktierung des Montageabschnitts 18 bzw. der Stützabschnitte 29 bis 31 beispielsweise mit der Oberfläche eines Schaltungsträgers o.ä. erfolgt durch aus dem Stand der Technik bekannte Verbindungstechniken, beispielsweise Lötverbindungen, Laserschweißverbindungen, Reibschweißverbindungen o.ä. Verfahren. The mounting section 18 is characterized by three support sections 29 to 31, which protrude alternately from opposite flat sides 26, 27, which protrude perpendicularly from the longitudinal axis 12 or the flat sides 26, 27 and each form a contact surface 32 for contacting on their undersides facing away from the press-in contact 10 . The mounting section 18 or the support sections 29 to 31 are contacted, for example, with the surface of a circuit carrier or the like using connection techniques known from the prior art, for example soldered connections, laser welded connections, friction welded connections or similar methods.
Der Ausgleichsbereich 20 weist zwei, beispielhaft in etwa halbkreisförmig ausgebildete Ausgleichsabschnitte 35 auf, die von derselben einen Flachseite 27 des Einpresskontakts 10 seitlich abragen. Auf der dem Einpressabschnitt 14 zugewandten Seite sind die beiden, symmetrisch zur Längsachse 12 angeordneten und ausgebildeten Ausgleichsabschnitte 35 mit den beiden Einpressschultern 24, 25 verbunden und kontaktieren die Einpressschultern 24, 25 knapp unterhalb von Auflageflächen 36 der Einpressschultern 24, 25. Auf der den Einpressschultern 24, 25 abgewandten Seite sind die beiden Ausgleichsabschnitte 35 mit parallel zur Längsachse 12 angeordneten Verbindungsabschnitten 37, 38 des Montageabschnitts 18 verbunden. The compensating area 20 has two compensating sections 35 , which are approximately semicircular in shape, for example, and protrude laterally from a flat side 27 of the press-in contact 10 . On the side facing press-in section 14, the two compensating sections 35, which are arranged and designed symmetrically to longitudinal axis 12, are connected to the two press-in shoulders 24, 25 and contact press-in shoulders 24, 25 just below bearing surfaces 36 of press-in shoulders 24, 25. On the press-in shoulders 24, 25 opposite side are the two Compensating sections 35 are connected to connecting sections 37, 38 of the mounting section 18 arranged parallel to the longitudinal axis 12.
Der Anschlagbereich 22 wird gebildet durch zwei gegenüberliegend angeordnete Stirnflächen 40, 42 des Einpressabschnitts 14 und des Montageabschnitts 18. Im unbelasteten Zustand des Einpresskontakts 10, wie dieser in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist zwischen den beiden Stirnflächen 40, 42 ein Axialspalt 44 ausgebildet, dessen Größe die mögliche maximale Relativbewegung zwischen dem Einpressabschnitt 14 und dem Montageabschnitt 18 definiert. Die dem Montageabschnitt 18 zugeordnete Stirnfläche 42 ist an einem mit der einen Stützfläche 30 verbundenen, fluchtend zur Längsachse 12 angeordneten Verbindungsabschnitt 46 angeordnet. Die beiden Stirnflächen 40, 42 bzw. der Axialspalt 44 sind in Richtung der Längsachse 12 betrachtet in etwa in der Mitte des Ausgleichsbereichs 20 angeordnet, d.h. in dem Bereich, in dem die beiden Ausgleichsabschnitte 35 ihren maximalen Abstand von der Längsachse 12 aufweisen. The stop area 22 is formed by two oppositely arranged end faces 40, 42 of the press-in section 14 and the mounting section 18. In the unloaded state of the press-in contact 10, as shown in FIGS. 1 and 2, there is an axial gap between the two end faces 40, 42 44 is formed, the size of which defines the possible maximum relative movement between the press-in section 14 and the mounting section 18 . The end face 42 associated with the mounting section 18 is arranged on a connecting section 46 which is connected to the one support surface 30 and is arranged in alignment with the longitudinal axis 12 . Viewed in the direction of the longitudinal axis 12, the two end faces 40, 42 or the axial gap 44 are arranged approximately in the center of the compensation area 20, i.e. in the area in which the two compensation sections 35 are at their maximum distance from the longitudinal axis 12.
Der in der Fig. 3 dargestellte Einpresskontakt 10a weist einen Montageabschnitt 18a mit einem einzigen Stützabschnitt 48 auf, dessen Querschnitt bzw. Kontaktfläche 32a größer ist als der Querschnitt des Verbindungsabschnitts 46a am Montageabschnitt 18a. Der Verbindungsabschnitt 46a geht in einem axialen Abstand von dem Stützabschnitt 48 seitlich im Bereich zweier Arme 49 in die beiden Ausgleichsabschnitte 35a des Ausgleichsbereichs 20a über. Die beiden Ausgleichsabschnitte 35a überragen dabei den Querschnitt des Stützabschnitts 48 in seitlicher Richtung betrachtet. The press-in contact 10a shown in FIG. 3 has a mounting section 18a with a single support section 48 whose cross section or contact surface 32a is larger than the cross section of the connecting section 46a on the mounting section 18a. The connecting section 46a transitions at an axial distance from the support section 48 laterally in the area of two arms 49 into the two compensating sections 35a of the compensating area 20a. The two compensating sections 35a protrude beyond the cross section of the support section 48 viewed in the lateral direction.
Der in der Fig. 4 dargestellte Einpresskontakt 10b ist im Wesentlichen wie der Einpresskontakt 10a gemäß der Fig. 3 ausgebildet mit dem Unterschied, dass die beiden Ausgleichsabschnitte 35b von unterschiedlichen Flachseiten 26, 27 des Montageabschnitts 18b bzw. des Einpressabschnitts 14b abragen. The press-in contact 10b shown in FIG. 4 is designed essentially like the press-in contact 10a according to FIG. 3 with the difference that the two compensating sections 35b protrude from different flat sides 26, 27 of the mounting section 18b and the press-in section 14b.
Der in der Fig. 5 dargestellte Einpresskontakt 10c ist ähnlich wie der Einpresskontakt 10b gemäß der Fig. 4 ausgebildet. Der Unterschied besteht darin, dass die beiden Ausgleichsabschnitte 35c in Richtung der Längsachse 12 betrachtet zueinander versetzt und einander in Längsrichtung überschneidend angeordnet sind. Zuletzt wird auf den in der Fig. 6 dargestellten Einpresskontakt 10d eingegangen, der sich im Wesentlichen aufgrund zweier Merkmale von den Einpresskontakten 10, 10a bis 10c unterscheidet. So weisen seine beiden gekrümmten Ausgleichsabschnitte 50, 52 am Entlastungsabschnitt 16 in Umfangsrichtung betrachtet einen Winkelbereich auf, der mehr als 180° beträgt. Auf der dem Einpressabschnitt 14d zugewandten Seite sind diese in Analogie zu den Einpresskontakten 10, 10a bis 10c im Bereich der Einpressschultern 24, 25 seitlich mit diesen verbunden. Jedoch reichen die Ausgleichsabschnitte 50, 52, in Richtung der Längsachse 12 betrachtet, bis in Höhe eines einzigen Stützabschnitts 54, der gleichzeitig den Montageabschnitt 18d bildet. Die Ausgleichsabschnitte 50, 52 weisen jeweils einen ersten, gekrümmt ausgebildeten Teilabschnitt 53 mit einem in etwa halbkreisförmigen Umfangsbereich auf. Die ersten Teilabschnitte 53 gehen in einen geradlinig ausgebildeten, die Längsachse 12 kreuzenden zweiten Teilabschnitt 55 über, an den sich wiederum ein gemeinsamer, eine entgegengesetzte Krümmungsrichtung aufweisender dritter Teilabschnitt 56 anschließt. Der dritte Teilabschnitt 56 geht unmittelbar den Stützabschnitt 54 des Montageabschnitts 18 über. The press-in contact 10c shown in FIG. 5 is designed similarly to the press-in contact 10b according to FIG. The difference is that the two compensating sections 35c are offset relative to one another, viewed in the direction of the longitudinal axis 12, and are arranged so as to overlap one another in the longitudinal direction. Finally, the press-in contact 10d shown in FIG. 6 will be discussed, which essentially differs from the press-in contacts 10, 10a to 10c due to two features. Thus, its two curved compensating sections 50, 52 on the relief section 16, viewed in the circumferential direction, have an angular range that is more than 180°. On the side facing the press-in section 14d, these are connected laterally to the press-in contacts 10, 10a to 10c in the region of the press-in shoulders 24, 25, analogously to the press-in contacts 14d. However, the compensating sections 50, 52, viewed in the direction of the longitudinal axis 12, reach up to the level of a single support section 54, which at the same time forms the mounting section 18d. The compensating sections 50, 52 each have a first, curved partial section 53 with an approximately semicircular peripheral area. The first sections 53 merge into a straight second section 55 crossing the longitudinal axis 12, which in turn is followed by a common third section 56 having an opposite direction of curvature. The third partial section 56 goes directly over the support section 54 of the mounting section 18 .
Der Einpressabschnitt 14d ist bis knapp oberhalb des Stützabschnitts 54 verlängert ausgebildet, sodass sich zwischen der Oberseite des Stützabschnitts 54 und der ihr zugewandten Stirnfläche 58 des Einpressabschnitts 14d der Axialspalt 44d einstellt. The press-in section 14d is extended to just above the support section 54, so that the axial gap 44d is formed between the upper side of the support section 54 and the end face 58 of the press-in section 14d facing it.
Die soweit beschriebenen Einpresskontakte 10, 10a bis 10d können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. The press-in contacts 10, 10a to 10d described so far can be altered or modified in many ways without departing from the spirit of the invention.

Claims

- 9 - - 9 -
Ansprüche Expectations
1. Einpresskontakt (10; 10a bis 10d) zur Übertragung von elektrischem Strom und/oder elektrischen Signalen, mit einem Einpressabschnitt (14; 14a; 14b; 14d) und einem insbesondere mit einem Schaltungsträger kontaktierbaren Montageabschnitt (18; 18a; 18b), die über einen Entlastungsabschnitt (16) mechanisch miteinander gekoppelt sind, wobei der Entlastungsabschnitt (16) einen Ausgleichsbereich (20; 20a) und einen Anschlagbereich (22) aufweist, wobei der Ausgleichsbereich (20; 20a) eine gekoppelte Relativbewegung zwischen dem Einpressabschnitt (14; 14a; 14b; 14d) und dem Montageabschnitt (18; 18a bis 18d) zulässt, wobei der Anschlagbereich (22) dazu ausgebildet ist, ein aufeinander Zubewegen zwischen dem Einpressabschnitt (14; 14a; 14b; 14d) und dem Montageabschnitt (18; 18a bis 18d) zu begrenzen, und wobei der Einpressabschnitt (14; 14a; 14b; 14d) wenigstens eine Einpressschulter (24, 25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbereich (20; 20a) auf der dem Einpressabschnitt (14; 14a; 14b; 14d) zugewandten Seite in Richtung einer Längsachse (12) des Einpresskontakts (10; 10a bis 10d) betrachtet in Höhe der wenigstens einen Einpressschulter (24, 25) angeordnet ist. 1. Press-in contact (10; 10a to 10d) for the transmission of electrical power and/or electrical signals, with a press-in section (14; 14a; 14b; 14d) and a mounting section (18; 18a; 18b) that can be contacted in particular with a circuit carrier, the are mechanically coupled to one another via a relief section (16), the relief section (16) having a compensation area (20; 20a) and a stop area (22), the compensation area (20; 20a) permitting a coupled relative movement between the press-in section (14; 14a ; 14b; 14d) and the mounting section (18; 18a to 18d), wherein the stop area (22) is designed to allow the press-in section (14; 14a; 14b; 14d) and the mounting section (18; 18a to 18d), and wherein the press-in section (14; 14a; 14b; 14d) has at least one press-in shoulder (24, 25), characterized in that the compensation area (20; 20a) on the press-in section (14; 14a; 14b; 14d) is arranged on the side facing in the direction of a longitudinal axis (12) of the press-in contact (10; 10a to 10d) at the level of the at least one press-in shoulder (24, 25).
2. Einpresskontakt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagbereich (22) fluchtend zur Längsachse (12) angeordnet ist, und dass der Ausgleichsbereich (20; 20a) zwei bogenförmige Ausgleichsabschnitte (35; 35a; 35b; 35c; 50, 52) aufweist, die symmetrisch zur Längsachse (12) und beidseitig zum Anschlagbereich (22) angeordnet sind. 2. Press-in contact according to Claim 1, characterized in that the stop area (22) is arranged in alignment with the longitudinal axis (12) and that the compensation area (20; 20a) has two curved compensation sections (35; 35a; 35b; 35c; 50, 52) which are arranged symmetrically to the longitudinal axis (12) and on both sides of the stop area (22).
3. Einpresskontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageabschnitt (18) auf der dem Einpressabschnitt (14) abgewandten Seite senkrecht zur Längsachse (12) angeordnete Stützabschnitte (29 bis 31) aufweist, und dass die Stützabschnitte (29 bis 31) von gegenüberliegenden Flachseiten (26, 27) des Montageabschnitts (18) abragen. Einpresskontakt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Stützabschnitte (29 bis 31) vorgesehen sind, die in einer senkrecht zu Längsachse (12) verlaufenden Richtung abwechselnd in unterschiedliche Richtungen von den Flachseiten (26, 27) des Montageabschnitts (18) abragen. Einpresskontakt nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagbereich (20) durch zwei, fluchtend zur Längsachse (12) ausgerichtete Abschnitte gebildet ist, deren gegenüberliegende Stirnflächen (40, 42) gegeneinander anlegbar sind, wobei die beiden Stirnflächen (40, 42) in Richtung der Längsachse (12) betrachtet in Höhe des Ausgleichsbereichs (20) angeordnet sind. Einpresskontakt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageabschnitt (18d) einen einzigen, senkrecht zur Längsachse (12) angeordneten Stützabschnitt (48) aufweist, und dass der Anschlagbereich (22) auf der dem Stützabschnitt (48) zugewandten Seite eine Stirnfläche (58) aufweist, die dazu ausgebildet ist, bei einer Kraftbeaufschlagung zur Ausbildung eines Anschlags mit der Stützfläche (48) zusammenzuwirken. Einpresskontakt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Montageabschnitt (18a; 18b; 18c) auf der dem Einpressabschnitt (14a; 14b) abgewandten Seite einen senkrecht zur Längsachse (12) angeordneten Stützabschnitt (48) aufweist, wobei der Stützabschnitt (48) in - 11 - einer senkrecht zur Längsachse (12) verlaufenden Richtung eine Breite aufweist, die geringer ist als der Ausgleichsbereich (20a) im Bereich der beiden Ausgleichsabschnitte (35a; 35b; 35c). 3. Press-in contact according to claim 1 or 2, characterized in that the mounting section (18) has support sections (29 to 31) arranged perpendicularly to the longitudinal axis (12) on the side facing away from the press-in section (14), and in that the support sections (29 to 31) extend from opposite flat sides (26, 27) of the mounting section (18) protrude. Press-in contact according to Claim 3, characterized in that at least three support sections (29 to 31) are provided, which protrude alternately in different directions from the flat sides (26, 27) of the mounting section (18) in a direction running perpendicular to the longitudinal axis (12). Press-in contact according to Claim 3 or 4, characterized in that the stop region (20) is formed by two sections which are aligned with the longitudinal axis (12) and whose opposite end faces (40, 42) can be placed against one another, the two end faces (40, 42 ) viewed in the direction of the longitudinal axis (12) are arranged at the level of the compensation area (20). Press-in contact according to Claim 1 or 2, characterized in that the mounting section (18d) has a single support section (48) arranged perpendicularly to the longitudinal axis (12), and in that the stop region (22) has an end face on the side facing the support section (48). (58), which is designed to interact with the support surface (48) when a force is applied to form a stop. Press-in contact according to Claim 2, characterized in that the mounting section (18a; 18b; 18c) has, on the side facing away from the press-in section (14a; 14b), a support section (48) arranged perpendicularly to the longitudinal axis (12), the support section (48) being in - 11 - has a width in a direction perpendicular to the longitudinal axis (12) which is smaller than the compensating area (20a) in the area of the two compensating sections (35a; 35b; 35c).
8. Einpresskontakt nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ausgleichsabschnitte (35; 35a; 35b; 50,52) seitlich auf derselben Seite der Längsachse (12) angeordnet sind. 8. Press-in contact according to one of Claims 2 to 7, characterized in that the two compensating sections (35; 35a; 35b; 50, 52) are arranged laterally on the same side of the longitudinal axis (12).
9. Einpresskontakt nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ausgleichsabschnitte (35c) seitlich auf unterschiedlichen Seiten der Längsachse (12) angeordnet sind. 9. Press-in contact according to one of claims 2 to 7, characterized in that the two compensating sections (35c) are arranged laterally on different sides of the longitudinal axis (12).
10. Einpresskontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einpresskontakt (10; 10a bis 10d) als monolithisches Stanz- /Biegebauteil aus einem flachen Blechzuschnitt ausgebildet ist. 10. Press-in contact according to one of claims 1 to 9, characterized in that the press-in contact (10; 10a to 10d) is designed as a monolithic stamped/bent component from a flat sheet metal blank.
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