WO2019081151A1 - High-current press-in contact - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a press-in contact (1) for high currents for the purpose of making contact with a printed circuit board (8), having a plurality of contact pins (5), which are formed on a metal sheet (4) by stamping, and a supporting body (2), with which the metal sheet (4) is in conductive contact. The press-in contact (1) is intended to be suitable for high currents and inexpensive to manufacture. This is achieved by virtue of the fact that the connection stud (3) is formed in one piece with the supporting body (2) and as a press-in stud and in that at least one extension (7) is formed on an area of the supporting body (2) associated with the printed circuit board (8).
Description
Hochstrom- Einpresskontakt High current press-fit contact
Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Einpresskontakt für hohe Ströme zum Kontaktieren einer Leiterplatte, mit einer Vielzahl von Einpress- Kontaktstiften, die an einem Blech durch Stanzen ausgebildet sind, und mit einem Stützkörper, an dem das Blech leitend anliegt. Einpresskontakte sind an sich bekannt und werden benutzt, um elektrische Leitungen an einer Leiterplatte mechanisch und insbesondere elektrisch anzuschließen. Die Einpresskontakte weisen mindestens einen Kontaktstift auf, der eine entsprechende, Kontakt vermittelnde Durchgangsbohrung der Leiterplatte durchdringt und hierbei den elektrischen Anschluss herstellt. Bekannt sind massive Einpress-Kontaktstifte und sol- che mit„flexiblen" Einpresszonen. Letztere sind im Automobilbau bevorzugt. The invention relates to a press-in contact for high currents for contacting a printed circuit board, with a plurality of press-in contact pins, which are formed on a sheet by punching, and with a support body, on which the sheet is applied in a conductive manner. Press-fit contacts are known per se and are used to mechanically and in particular electrically connect electrical lines to a printed circuit board. The press-in contacts have at least one contact pin, which penetrates a corresponding, contact mediating through bore of the printed circuit board and in this case produces the electrical connection. Massive press-fit contact pins and those with "flexible" press-fit zones are known, the latter being preferred in the automotive industry.
Im Zug der Elektrifizierung der Antriebe von Kraftfahrzeugen wird es erforderlich, größere Querschnitte in den Leitungen und den Einpresskontakten für die Übertragung der hohen Ströme zur Verfügung zu stellen. In the train of electrification of the drives of motor vehicles, it is necessary to provide larger cross sections in the lines and the press-fit contacts for the transmission of high currents.
Hierfür sind z.B. massive Einpresskontakte bekannt, die aus dem Vollen, also aus einem Materialblock durch Schneiden und/oder Fräsen gefertigt werden und daher entsprechend teuer sind. For this purpose, e.g. massive press-fit known, which are made of the solid, so from a block of material by cutting and / or milling and therefore are correspondingly expensive.
Ein Anschluss eines Kabels an den Einpresskontakt erfolgt mittels eines Kabelschuhs, der mit einer Mutter an einem entsprechenden Bolzen festgeklemmt wird. Um Fun- kenschlag und/oder unzureichenden elektrischen Kontakt zu vermeiden, ist ein hohes Anzugsmoment der Mutter erforderlich. A connection of a cable to the press-in contact by means of a cable lug, which is clamped with a nut on a corresponding bolt. In order to avoid sparking and / or inadequate electrical contact, a high tightening torque of the nut is required.
In der DE 10 2004 060 084 A1 ist ein Einpresskontakt beschrieben, der einen massiven Anschlusskörper aufweist. In den Anschlusskörper sind Nuten eingelassen, in de- nen Bleche mit elastischen Einpress- Kontaktstiften elektrisch leitend befestigt sind.
Hierbei ist der Anschlusskörper aufwändig zu fertigen; die Montage der Bleche erfordert hohen Aufwand. DE 10 2004 060 084 A1 describes a press-fit contact which has a solid connection body. In the connection body grooves are recessed in which sheets are fixed electrically conductive with elastic press-fit contact pins. Here, the connection body is expensive to manufacture; the assembly of the sheets requires a lot of effort.
Alternativ ist nach der DE der Anschlusskörper aus dem Blech, das eine entsprechende Länge sowie Zwischenlagen aufweist, zu einem Paket gebogen oder nach ent- sprechenden Schnitten gefaltet. Hierbei gestaltet sich die Befestigung des Anschlussbolzens als schwierig. Alternatively, according to DE, the connection body is bent from the metal sheet, which has a corresponding length and intermediate layers, into a package or folded according to corresponding cuts. Here, the attachment of the connecting bolt designed as difficult.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Einpresskontakt zur Verfügung zu stellen, der für hohe Ströme geeignet und preiswert zu fertigen ist. Against this background, it is the object of the invention to provide a press-in contact which is suitable for high currents and inexpensive to manufacture.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Anschlussbolzen ist einstückig mit dem Stützkörper und als Einpressbolzen ausgebildet und an einer der Leiterplatte zugeordneten Fläche des Stützkörpers mindestens ein Fortsatz gebildet, der das Blech drehfest mit dem Stützkörper verbindet. The object is solved by the features of claim 1. The connecting bolt is formed integrally with the support body and as a press-in pin and formed on one of the circuit board associated surface of the support body at least one extension which rotatably connects the plate with the support body.
Das Blech mit den Kontaktstiften kann nach dem Stanzen einfach in die erforderliche Form gebogen werden. Eine Dicke des Blechs kann nach den zu leitenden Strömen bemessen werden. Insgesamt ist das Blech kostengünstig herstellbar. The sheet metal with the contact pins can be easily bent into the required shape after punching. A thickness of the sheet may be sized according to the currents to be conducted. Overall, the sheet is inexpensive to produce.
Der Stützkörper mit dem Anschlussbolzen ist aus massivem Material durch z.B. The supporting body with the connecting bolt is made of solid material by e.g.
Schmieden zu fertigen. Dies gewährleistet hohe Festigkeit bei günstigen Kosten und eine gute Leitfähigkeit. Die Einpresstechnik ist einfach und preiswert. To make blacksmiths. This ensures high strength at low cost and good conductivity. The press-fit technology is simple and inexpensive.
Der montierte Fortsatz durchdringt eine zugehörige Öffnung einer Leiterplatte. Hierdurch weist der Einpresskontakt während des Anschlusses einer elektrischen Leitung eine große Sicherheit gegen Verdrehen auf, ohne dass eine Beschädigung der Kontaktstifte und/oder deren elektrischer Kontaktierung zu befürchten ist. Das Drehmo- ment für das Anziehen einer Mutter, das zur Vermeidung von unzureichender Leitung und/oder Funkenschlägen hoch sein muss, wird sicher in die Leiterplatte übertragen, ohne dass die Kontaktstifte unzulässig belastet werden. The mounted extension penetrates an associated opening of a circuit board. As a result, the press-fit during the connection of an electrical line on a great security against rotation, without damaging the contact pins and / or their electrical contact is to be feared. The torque for tightening a nut, which must be high to avoid inadequate conduction and / or sparking, is safely transmitted to the circuit board without unduly stressing the contact pins.
Die Unteransprüche betreffen die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.
In einer Ausgestaltung ist ein einziger Fortsatz mit länglicher Erstreckung angeordnet. Hierbei sind die Flächen für die zu übertragenden Kräfte relativ groß. The subclaims relate to the advantageous embodiment of the invention. In one embodiment, a single extension is arranged with an elongated extension. Here, the surfaces for the forces to be transmitted are relatively large.
Alternativ sind mindestens zwei dornartige Fortsätze exzentrisch angeordnet. Hierbei ist weniger Material erforderlich und somit der Einpresskontakt insgesamt leichter. Alternatively, at least two mandrel-like extensions are arranged eccentrically. Here, less material is required and thus the press-fit as a whole easier.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Kontaktstifte als elastische Einpress-Kon- taktstifte ausgebildet. Diese gewähren dauerhaft einen sicheren Kontakt mit der Leiterplatte. Anhand der beigefügten schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigen: In a further embodiment, the contact pins are designed as elastic press-in contact pins. These provide permanent secure contact with the circuit board. Reference to the accompanying schematic drawing, the invention will be explained in more detail below. Showing:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Einpresskontaktes, Figur 2 eine Seitenansicht des Einpresskontaktes parallel zu seiner Längsachse, Figur 3 einen Querschnitt des Einpresskontaktes, Figur 4 eine Ansicht auf eine Unterseite des Einpresskontaktes und Figure 1 is a perspective view of a press-in, Figure 2 is a side view of the press-in parallel to its longitudinal axis, Figure 3 is a cross-section of the press-in, Figure 4 is a view of an underside of the press-fit and
Figur 5 den Einpresskontakt nach Figur 2 eingebaut in eine Leiterplatte. FIG. 5 shows the press-fit contact according to FIG. 2 installed in a printed circuit board.
Wie aus den Figuren ersichtlich umfasst ein erfindungsgemäßer Einpresskontakt 1 einen Stützkörper 2 mit einem Anschlussbolzen 3 und ein Blech 4, an dem eine Viel- zahl von hier zehn Kontaktstiften 5 ausgebildet ist. As can be seen from the figures, a press-fit contact 1 according to the invention comprises a support body 2 with a connection bolt 3 and a metal sheet 4, on which a plurality of ten contact pins 5 are formed.
Der Stützkörper 2 weist hier eine ellipsenförmige Grundfläche und eine vorbestimmte Höhe auf. Eine nach den Figuren 1 bis 4 obere Grundfläche ist für eine elektrische Kontaktierung mit dem Blech 4 bestimmt. The support body 2 here has an elliptical base and a predetermined height. An upper surface according to FIGS. 1 to 4 is intended for electrical contacting with the metal sheet 4.
Alternativ zu der Ellipsenform ist die Grundfläche des Stützkörpers 2 rechteckig.
An einer unteren, der oberen gegenüberliegenden Grundfläche sind hier exzentrisch zwei dornartige Fortsätze 7 ausgebildet, die aus der unteren Grundfläche herausragen. Die beiden Fortsätze 7 sind mit Abstand und z.B. spiegelsymmetrisch auf einer Linie parallel zu einer Längsachse des Grundkörpers 2 angeordnet. Ein Querschnitt jedes der Fortsätze 7 ist z.B. kreisförmig oder rechteckig, und eine Höhe ist größer als eine Dicke einer zugeordneten Leiterplatte 8. Kanten der Fortsätze 7 können gefast sein, um ein Einpressen in entsprechende Öffnungen der Leiterplatte 8 zu erleichtern. As an alternative to the elliptical shape, the base surface of the support body 2 is rectangular. At a lower, the upper opposite base surface are here two eccentric pin-like projections 7 are formed, which protrude from the lower base. The two extensions 7 are arranged at a distance and eg mirror-symmetrically on a line parallel to a longitudinal axis of the main body 2. A cross section of each of the extensions 7 is, for example, circular or rectangular, and a height is greater than a thickness of an associated printed circuit board 8. Edges of the extensions 7 may be chamfered to facilitate pressing into corresponding openings of the printed circuit board 8.
Alternativ zu den zwei dornartigen Fortsätzen 7 ist ein einziger länglicher Fortsatz an- geordnet (nicht dargestellt), der sich achssymmetrisch parallel zu der Längsachse des Stützkörpers erstreckt. As an alternative to the two mandrel-like extensions 7, a single elongate extension is arranged (not shown), which extends axially symmetrically parallel to the longitudinal axis of the support body.
Das Blech 4, das eine Dicke von mindestens 0,5 mm aufweist, besteht aus einem massiven Teil, in dem zentrisch eine Durchgangsbohrung 6 eingelassen ist. Ein Durchmesser der Durchgangsbohrung 6 entspricht dem des Anschlussbolzens 3 abzüglich eines vorbestimmten Untermaßes. An zwei gegenüberliegenden Seiten des massiven Teils sind gitterartig regelmäßig beabstandet die Kontaktstifte 5 durch Stanzen geformt. Der massive Teil und die Kontaktstifte 5 sind also einstückig gefertigt. Die Seiten mit den Kontaktstiften 5 entsprechen Längsseiten des massiven Teils. Jeder der Kontaktstifte 5 weist eine flexible Einpresszone auf. Hierfür ist wie üblich in den Kontaktstift 5 eine längliche, ellipsenförmige Öse 9 eingelassen, wobei der Kontaktstift 5 in einem Bereich um die Öse 9 eine Auswölbung aufweist. Die Öse 9 und die Auswölbung sind gleichzeitig mit dem Stanzen des Kontaktstiftes 5 gebildet. Der Kontaktstift 5 ist an seinem freien Ende pyramidenstumpfförmig verjüngt. The sheet 4, which has a thickness of at least 0.5 mm, consists of a solid part in which a through hole 6 is centrally inserted. A diameter of the through hole 6 corresponds to that of the connecting bolt 3 minus a predetermined undersize. On two opposite sides of the solid part grid-like regularly spaced, the contact pins 5 are formed by punching. The massive part and the contact pins 5 are thus made in one piece. The sides with the contact pins 5 correspond to longitudinal sides of the solid part. Each of the contact pins 5 has a flexible press-in zone. For this purpose, as usual, in the contact pin 5 an elongated, elliptical eyelet 9 is inserted, wherein the contact pin 5 in a region around the eyelet 9 has a bulge. The eyelet 9 and the bulge are formed simultaneously with the punching of the contact pin 5. The contact pin 5 is tapered at its free end truncated pyramid.
Die Seiten des Blechs 4 mit den Kontaktstiften 5 einschließlich eines Streifens des massiven Teils sind jeweils um 90° so gebogen, dass freie Enden der Kontaktstifte 5 in dieselbe Richtung, nach den Figuren 1 bis 4 nach unten, weisen. Ein Biegeradius ist relativ groß gewählt. Die Höhe des Stützkörpers 2 ist so bemessen, dass seine untere Grundfläche bei dem befestigten Blech 4 in etwa in einer Ebene mit oberen Enden der Ösen 9 ist.
Hierdurch ist gewährleistet, dass die Kontaktstifte 5 bei montiertem Einpresskontakt 1 im Bereich der Ösen 9 Kontaktbohrungen der Leiterplatte 8 berühren, was eine optimale Kontaktierung gewährleistet. The sides of the sheet 4 with the contact pins 5 including a strip of the solid part are each bent by 90 ° so that free ends of the contact pins 5 in the same direction, according to the figures 1 to 4 down. A bending radius is chosen relatively large. The height of the support body 2 is dimensioned so that its lower base in the fixed plate 4 is approximately in a plane with upper ends of the eyelets 9. In this way, it is ensured that the contact pins 5 touch contact holes of the printed circuit board 8 in the area of the eyelets when the press-in contact 1 is mounted, which ensures optimum contacting.
Eine Größe der Fläche des Stützkörpers 2 ist auf die Größe des Blechs 4 abgestimmt. A size of the surface of the support body 2 is matched to the size of the sheet 4.
Der Anschlussbolzen 3 ist als Einpressbolzen ausgebildet und weist einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Außengewinde (nicht dargestellt) auf. Er ist an seinem unteren Ende an dem Stützkörper 2 angeformt. Zur Fertigung des Einpresskontaktes 1 wird der Stützkörper 2 mit dem Anschlussbolzen 3 aus Stahl geschmiedet. The connecting bolt 3 is designed as a press-in pin and has a circular cross-section with an external thread (not shown). It is integrally formed on the support body 2 at its lower end. To produce the press-fit contact 1, the support body 2 is forged with the connecting bolt 3 made of steel.
Das Blech 4 einschließlich der Kontaktstifte 5 wird aus einem Kupferblechbogen gestanzt und die Kontaktstifte 5 einschließlich an diese angrenzende Randbereiche des Blechs werden um 90° in dieselbe Richtung weisend umgebogen. The sheet 4 including the contact pins 5 is punched from a sheet of copper sheet and the pins 5 including adjoining edge portions of the sheet are bent by 90 ° facing in the same direction.
Das Blech 4 wird in ein geeignetes erstes Montagegestell eingelegt. Anschließend wird der Anschlussbolzen 3 in die Durchgangsbohrung 6 eingepresst, bis die Grundplatte 2 das Blech 4 berührt. The sheet 4 is inserted in a suitable first mounting frame. Subsequently, the terminal bolt 3 is pressed into the through hole 6 until the base plate 2 contacts the plate 4.
Zum Befestigen des Einpresskontaktes 1 auf der Leiterplatte 8 wird diese in einem zweiten Montagegestell eingelegt. Der Einpresskontakt 1 wird so über die Leiterplatte 8 geführt, dass die Fortsätze 7 in dieser mit den Öffnungen sowie die Kontaktstifte 5 mit zugehörigen durchkontaktierten Kontaktbohrungen fluchten. Anschließend wird der Einpresskontakt 1 auf die Leiterplatte 8 aufgepresst, wobei die Fortsätze 7 die Öffnungen sowie die Kontaktstifte 5 die Kontaktbohrungen durchdringen. To attach the press-fit contact 1 on the circuit board 8, this is inserted in a second mounting frame. The press-fit 1 is guided over the circuit board 8, that the extensions 7 are aligned in this with the openings and the contact pins 5 with associated through-contacted contact holes. Subsequently, the press-fit 1 is pressed onto the circuit board 8, wherein the extensions 7 penetrate the openings and the contact pins 5, the contact holes.
Bei einer Verwendung der Leiterplatte 8 mit dem Einpresskontakt 1 wird zum An- schluss eines Kabels ein zugehöriger Kabelschuh um den Anschlussbolzen 3 gelegt, eine Mutter auf letzteren aufgeschraubt und diese mit einem hohen vorbestimmten Drehmoment festgezogen. Hierbei wird das Drehmoment von den Fortsätzen 7 auf die Leiterplatte 8 übertragen, so dass die Kontaktstifte 5 weitestgehend entlastet sind.
Bezugszeichenliste When using the printed circuit board 8 with the press-in contact 1, an associated cable lug is placed around the connecting bolt 3 for the purpose of connecting a cable, a nut is screwed onto the latter and tightened with a high predetermined torque. Here, the torque is transmitted from the extensions 7 on the circuit board 8, so that the contact pins 5 are largely relieved. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Einpresskontakt1 press-fit contact
2 Stützkörper 2 supporting bodies
3 Anschlussbolzen 3 connecting bolts
Blech sheet
5 Kontaktstift 5 contact pin
6 Durchgangsbohrung 6 through hole
7 Fortsatz 7 extension
8 Leiterplatte 8 circuit board
9 Öse
9 eyelet
Claims
Hochstrom-Einpresskontakt High current press-fit
Patentansprüche 1 . Einpresskontakt für hohe Ströme zum Kontaktieren einer Leiterplatte (8), mit Claims 1. Press-in contact for high currents for contacting a printed circuit board (8), with
einer Vielzahl von Kontaktstiften (5), die an einem Blech (4) durch Stanzen ausgebildet sind, und a plurality of contact pins (5) which are formed on a sheet (4) by punching, and
einem Stützkörper (2), an dem das Blech (4) leitend anliegt, a support body (2), on which the sheet metal (4) is in a conductive state,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlussbolzen (3) einstückig mit dem Stütz- körper (2) und als Einpressbolzen ausgebildet ist und characterized in that a connecting bolt (3) is formed integrally with the supporting body (2) and as a press-in bolt and
dass an einer der Leiterplatte (8) zugeordneten Fläche des Stützkörpers (2) mindestens ein Fortsatz (7) gebildet ist. in that at least one extension (7) is formed on a surface of the support body (2) associated with the printed circuit board (8).
2. Einpresskontakt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Fortsatz mit länglicher Erstreckung angeordnet ist. 2. press-fit contact according to claim 1, characterized in that a single extension is arranged with an elongated extension.
3. Einpresskontakt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei dornartige Fortsätze (7) exzentrisch angeordnet sind. 3. press-fit contact according to claim 1, characterized in that at least two mandrel-like projections (7) are arranged eccentrically.
4. Einpresskontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstifte (5) als elastische Einpress- Kontaktstifte ausgebildet sind.
4. press-fit contact according to one of claims 1 to 3, characterized in that the contact pins (5) are designed as elastic press-fit contact pins.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18778901 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18778901 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |