[0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisches Kontaktelement zur Befestigung und Kontaktierung
in metallisierten Bohrungen, beispielsweise in einer Leiterplatte, mit einem Einpressbereich
zum Einpressen in die Bohrung, der ein zwischen zwei Kontaktschenkeln nadelöhrartig
ausgebildetes Langloch aufweist, und mit einem Anschlussbereich, der sich über einen
Übergangsbereich an den Einpressbereich anschliesst.
[0002] Aus der EP 731 526 A2 ist ein stiftförmiges Kontaktelement mit den Merkmalen des
Oberbegriffes des Patentanspruches 1 bekannt. Es wird dort ein stiftförmiges Kontaktelement
zur kontaktgebenden Befestigung in metallisierten Lochungen von elektrischen Leiterplatten
vorgeschlagen, welches im wesentlichen aus einem mit einem Langloch versehenen Einpressbereich
und einem sich daran anschliessenden Anschlussbereich besteht. Durch das Langloch
werden zwei federelastisch aufeinander zu bewegliche Kontaktschenkel gebildet, deren
äussere Längsseiten unter Erzeugung von Lochreibungskräften an der Wandung der Lochung
zur Anlage kommen.
[0003] In Abhängigkeit von den Anforderungen an ein elektrisches Kontaktelement kann es
vorkommen, dass im Anschlussbereich ein dünneres Material verwendet wird als dies
im Einpressbereich sinnvoll ist. Um ein solches Kontaktelement herzustellen, was meistens
durch Stanzen und Biegen aus einem Blechstreifen erfolgt, werden Blechstreifen verwendet,
die aus zwei unterschiedlich dicken Materialien bestehen. Dadurch wird die Herstellung
solcher Kontaktelemente erheblich verteuert.
[0004] Es ist Aufgabe der Erfindung ein elektrisches Kontaktelement anzugeben, das im Anschlussbereich
ein dünnes Material verwendet und einfach hergestellt werden kann.
[0005] Die Aufgabe wird durch ein elektrisches Kontaktelement mit den Merkmalen des Patentanspruches
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0006] Es ist beim Herstellen von elektrischen Kontaktelementen nicht unbekannt, an manchen
Stellen der Kontaktelemente beispielsweise zur Herstellung elektrischer Kontaktstifte
mehr als eine Lage eines Metallbleches vorzusehen. Eine solche Lösung kann auch für
ein elektrisches Kontaktelement mit einem Einpressbereich und einem Anschlussbereich
angestrebt werden, wenn der Anschlussbereich aus einem erheblich dünneren Material
hergestellt werden soll, als es für den Einpressbereich sinnvoll ist. Stellt man den
Einpressbereich aus zwei aufeinanderliegenden flachen Lagen mit Jeweils einem zwischen
zwei Kontaktschenkeln nadelöhrartig ausgebildeten Langloch her, so ergibt sich das
Problem, dass beim Einbringen des Einpressbereiches in eine Bohrung sich die aufeinanderliegenden
Lagen auseinanderwölben. Die zur Kontaktierung vorgesehene Kraft, die im Normalfall
durch das Zusammendrucken der Kontaktschenkel entsteht, wird somit nicht ausreichend
aufgebracht und eine schlechte Kontaktierung hergestellt wird.
[0007] Dieses Problem kann mit der Erfindung überwunden werden. Die beiden Lagen aus Metallblech
sind symmetrisch aufeinander angeordnet und weisen jeweils eine Wölbung auf. Die beiden
Lagen sind derart angeordnet, dass in einem Querschnitt, senkrecht zur Einpressrichtung
betrachtet die äusseren Ränder der beiden Lagen beabstandet zueinander angeordnet
sind, während die Mitten sich berühren. Beim Einpressen dieses so ausgebildeten Einpressbereiches
in eine Bohrung werden nun die Kontaktschenkel jeder Lage aufeinander zu bewegt und
somit das Langloch verengt. Die elastische Wirkung ist durch die Doppellagigkeit nicht
beeinträchtigt, sondern wird eher unterstützt. Eine gute Kontaktierung ist gewährleistet.
[0008] Um ein zu starkes Einschneiden der äusseren Kanten der Kontaktschenkel in die Metallisierung
der Bohrungen zu vermeiden, ist es sinnvoll, die jeweils äusseren Kanten der Kontaktschenkel
in jeder Lage, also die Kanten, die nicht zur Ebene zwischen den Lagen hinzeigen,
abzurunden.
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht des elektrischen Kontaktelementes,
Figur 2 eine Aufsicht auf das elektrische Kontaktelement,
Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie CD durch die Einpresszone des elektrischen
Kontaktelementes,
Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie AB durch den Anschlussbereich des elektrischen
Kontaktelementes,
Figur 5 eine Aufsicht gemäss Figur 2 mit einem Teilschnitt durch das elektrische Kontaktelement,
Figur 6 ein ausgestanztes Layout des elektrischen Kontaktelementes,
Figur 7 einen Querschnitt entlang der Linie CD durch das elektrische Kontaktelement
der über eine Bohrung gelegt ist und
Figur 8 den entsprechenden Querschnitt nach dem Einbringen des Einpressbereiches in
die Bohrung.
[0010] In Figur 1 ist ein erfindungsgemässes elektrisches Kontaktelement dargestellt. Das
elektrische Kontaktelement weist einen Einpressbereich 2, einen Übergangsbereich 3
und einen sich daran anschliessenden Anschlussbereich 4 auf. Der Einpressbereich 2
ist aus zwei Lagen 5, 6 (siehe Figur 2) eines Metallbleches gebildet. Jede der Lagen
5, 6 weist ein nadelöhrartig ausgebildetes Langloch 7, 8 (siehe Figur 6) auf. Das
Langloch 7, 8 ist jeweils zwischen zwei Kontaktschenkeln 9 bis 12 ausgebildet. Die
beiden Lagen 5, 6 sind aufeinander gefaltet. Sie sind symmetrisch zur Ebene E zwischen
den beiden Lagen angeordnet. Wie in Figur 3 dem Schnitt entlang der Linie CD durch
Figur 1, zu erkennen ist, sind die einzelnen Lagen 5, 6 im Bereich des Langloches
7, 8 gewölbt ausgebildet. Sie sind dabei so zueinander angeordnet, dass sie sich im
mittleren Bereich berühren und die äusseren Ränder 109 bis 112 voneinander weggewölbt
sind und daher auseinanderklaffen.
[0011] In den Figuren 7 und 8 ist die Wirkung des Einpressbereiches 2 in einer metallisierten
Bohrung 13 dargestellt. Figur 7 zeigt den Schnitt wie bereits aus Figur 3 bekannt
also in einer unbelasteten Stellung über der Bohrung 13. Die Langlöcher 7 und 8 weisen
ihre maximale unbelastete Breite auf. Die Kontaktschenkel 9 bis 12 sind elastisch
ausgebildet. Wird ein Druck auf den Einpressbereich in Richtung der Bohrung ausgeübt,
so bewegen sich die Kontaktschenkel einer Lage also 9 und 10 beziehungsweise 11 und
12 aufeinander zu, verringern die lichte Weite des Langloches 7 bzw. 8 und dringen
in die Bohrung ein. Durch die elastische Verformung wird eine Kontaktierungskraft
aufgebracht, die die entsprechende Kontaktierung der Kante 109 bis 112 der Kontaktschenkel
9 bis 12 mit der Metallisierung des Langloches sicher gewährleistet.
[0012] Die Ausbildung des Übergangsbereichs 3 und des Anschlussbereiches 4 anhand der Figuren
1, 2, 4, 5 und 6 beschrieben. Im Querschnitt AB durch Figur 2 wie in Figur 4 dargestellt,
ist deutlich zu erkennen, dass der Anschlussbereich 4 im Querschnitt im wesentlichen
rund ausgebildet ist, mit zwei Kontaktierungsarmen 14 und 15. Die Kontaktierungsarme
sind zur Kontaktierung eines runden Kontaktstiftes ausgebildet. Sie sind jeweils an
einem Ende mit einer Basis 16 verbunden, die bereits Teil des Übergangsbereiches 3
ist. Auch der Einpressbereich 2 ist mit einer entsprechenden Basis 17 verbunden, die
hier ebenfalls im wesentlichen rund ausgebildet ist. Zur Versteifung des elektrischen
Kontaktelementes in dem Bereich in dem der Trägerstreifen vorgesehen ist, ist eine
entsprechende Prägung oder Aufwölbung 18 vorgesehen. Die Anordnung des Trägerstreifens
19 ist aus den Figuren 2, 5 und 6 besonders deutlich zu erkennen.
1. Elektrisches Kontaktelement zur Befestigung und Kontaktierung in metallisierten Bohrungen,
beispielsweise einer Leiterplatte, mit einem Einpressbereich zum Einpressen in die
Bohrung, der ein zwischen zwei elastisch verformbaren Kontaktschenkeln nadelöhrartig
ausgebildetes Langloch aufweist, und mit einem Anschlussbereich, der sich über einen
Übergangsbereich an den Einpressbereich anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass
der Einpressbereich (2) aus mindestens zwei Lagen (5,6) eines Metallbleches gebildet
wird, die jeweils ein zwischen zwei Kontaktschenkeln (9 bis 12) nadelöhrartiges Langloch
(7,8) aufweisen, dass die Lagen (5,6) symmetrisch zur Ebene zwischen den Lagen (5,6)
aufeinander angeordnet sind und dass die Lagen (5,6) im Bereich des Langloches (7,8)
mit den äusseren Ränder (109 bis 112) der Kontaktschenkel (9 bis 12) voneinander weg
gewölbt sind.
2. Elektrisches Kontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren,
von der Ebene zwischen den Lagen wegweisenden Kanten der Kontaktschenkel (9 bis 12)
abgerundet sind.
3. Elektrisches Kontaktelement nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das Kontaktelement durch Stanzen und Biegen aus einem Metallblech hergestellt
wird.