(57)【要約】  本発明は、圧入コンタクト（１）及び該圧入コンタクトの製作法に関する。圧入コンタクト（１）がコンタクト体（３）と、このコンタクト体と一体に形成された２つの脚部（４）とを有しており、これらの脚部が、非切削加工によって形成された分離面によって分離されており且つ圧入領域（６）内で拡開されて、互いに間隔をあけて配置されている。更に、圧入領域（６）に続く先端部（７）が設けられており、該先端部が、互いに向かって間隔を狭めて延びる脚部（４）の自由端部によって形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧入コンタクトであって、該圧入コンタクトがコンタクト体を備えており、該コンタクト体から、このコンタクト体と一体に形成された２つの脚部が出発しており、これらの脚部が、非切削加工によって形成された分離面によって分離されており且つ圧入領域内で拡開されて、互いに間隔をあけて配置されており、更に、圧入領域に続く先端部が設けられており、該先端部が、互いに向かって間隔を狭めて延びる前記脚部の自由端部によって形成されていることを特徴とする、圧入コンタクト。
【請求項２】
プリント配線板の完全に金属被覆された孔（２）に圧入するために使用される、請求項１記載の圧入コンタクト。
【請求項３】
コンタクト体（３）と、該コンタクト体に続く、脚部（４）の相接するセグメントとによって形成された接続領域（５）を有している、請求項１又は２記載の圧入コンタクト。
【請求項４】
コンタクト体（３）が、その全長にわたって一定の方形の横断面を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧入コンタクト。
【請求項５】
コンタクト体（３）が正方形の横断面を有している、請求項４記載の圧入コンタクト。
【請求項６】
脚部（４）が、圧入領域（６）の範囲内でそれぞれ一定の横断面を有しており、脚部（４）の横断面積の和がコンタクト体（３）の横断面積に等しい、請求項１から５までのいずれか１項記載の圧入コンタクト。
【請求項７】
脚部（４）の外縁部が、少なくとも圧入領域（６）においてそれぞれ曲率半径部（１３）を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の圧入コンタクト。
【請求項８】
露出した脚部（４）が圧入領域（６）において穴を形成しており、該穴の外側寸法が孔（２）の直径よりも大である、請求項６又は７記載の圧入コンタクト。
【請求項９】
孔（２）に圧入した後は、脚部セグメントの圧入領域（６）の範囲が孔（２）内に位置している、請求項６から８までのいずれか１項記載の圧入コンタクト。
【請求項１０】
孔（２）に圧入した後は、脚部（４）の曲率半径部（１３）が孔（２）の壁と気密な結合部を形成している、請求項９記載の圧入コンタクト。
【請求項１１】
孔（２）が円形の横断面を有しており、該孔に圧入された脚部（４）が、半径方向で延びる接触力を孔（２）の壁に加える、請求項１０記載の圧入コンタクト。
【請求項１２】
先端部（７）の範囲の脚部（４）の横断面が、圧入領域（６）におけるよりも小である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の圧入コンタクト。
【請求項１３】
孔（２）に圧入した後で、該孔から突出する脚部（４）の自由端部が孔（２）の縁部に向かって上方に曲げられている、請求項１２記載の圧入コンタクト。
【請求項１４】
黄銅から成る、請求項１から１３までのいずれか１項記載の圧入コンタクト。
【請求項１５】
コンタクト体（３）の１セグメントから非切削式の加工プロセスにより、分離面によって分離された２つの脚部（４）を形成し、残りのコンタクト体（３）から出発するこれらの脚部（４）を、圧入領域（６）内で互いに間隔をあけて配置されているように拡開し、脚部（４）の自由端部が、圧入領域（６）に続く先端部（７）を形成することを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項記載の圧入コンタクトの製作法。
【請求項１６】
コンタクト体（３）のセグメントの剪断により脚部（４）を製作する、請求項１５記載の製作法。
【請求項１７】
剪断後に脚部（４）がｖ字形の配置形式を形成する、請求項１６記載の製作法。
【請求項１８】
拡開前に圧入コンタクト（１）の脚部（４）を一緒に曲げ、これにより、これらの脚部を互いに密着させる、請求項１７記載の製作法。
【請求項１９】
圧入コンタクトの脚部（４）の拡開をマンドレル（２２）によって行う、請求項１５から１８までのいずれか１項記載の製作法。
【請求項２０】
圧入領域（６）内の脚部（４）の内側を、マンドレル（２２）を用いて拡開することにより平滑化する、請求項１９記載の製作法。
【請求項２１】
脚部（４）を形成するためにコンタクト体（３）を剪断する前に、圧入コンタクト（１）をスタンピング工具（１４）で加工する、請求項１６から１９までのいずれか１項記載の製作法。
【請求項２２】
スタンピング工具（１４）を用いて圧入コンタクト（１）の外縁部に曲率半径部（１３）をスタンピングする、請求項２１記載の製作法。
【請求項２３】
スタンピング工具（１４）を用いてコンタクト体（３）に、マンドレル（２２）のための導入補助としてノッチをスタンピングする、請求項２２記載の製作法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧入コンタクト及び該圧入コンタクトの製作法に関する。
【０００２】
このような圧入コンタクトは、ろう接フリーの電気的な圧入コンタクトを製作するために役立つ。このためには、当該圧入コンタクトは特にプリント配線板の完全に金属被覆された孔に圧入される。
【０００３】
この場合、圧入コンタクトは該圧入コンタクトを圧入した後で各孔内に位置する中実の圧入領域を備えているのか、又は弾性的な圧入領域を備えているのかで区別される。中実の圧入領域は、弾性的な圧入ゾーンに比べて低い撓み性に基づき重大な欠点を有している。特に、中実の圧入ゾーンを備えた圧入コンタクトの圧入に際しては、容易に孔が損傷され延いては製作しようとする接触接続部が損なわれる恐れがある。
【０００４】
弾性的な圧入領域を備えた圧入コンタクトを製作するためには、特に打抜き法が用いられる。このような圧入コンタクトは、圧入領域に互いに間隔をあけて位置する２つの脚部を有している。
【０００５】
圧入コンタクトの脚部は中実材料を打ち抜くことによって製作され、この場合、脚部間に孔を打ち抜くためには、適当な大きさの材料表面積が必要になる。これに対応して、このように製作される圧入コンタクトは一般に平らな面状の形を有している。従って、これらのコンタクトを円形の孔に挿入すると、実質的に互いに１８０°だけずらされた、孔の壁に接する圧入コンタクトの２つの接触面が得られ、これらの接触面は圧入コンタクトの小幅側によって形成されている。
【０００６】
圧入コンタクトはその小幅側を以てしか孔の壁に接触していないので、不十分で故障し易い、特に個々のコンポーネントの製作誤差に対して障害の出易い電気的な接触接続部が得られる。
【０００７】
米国特許第３８４６７４１Ａ号明細書に記載の、プリント配線板の孔に挿入するための圧入コンタクトは、金属ストリップを曲げることにより製作される。特に、１つの圧入コンタクトは重なり合った２つの金属ストリップから形成されていてよく、これらの金属ストリップの下端部は、互いに離間した脚部を形成するように曲げられており、これらの脚部は圧力下で各孔に圧入される。
【０００８】
この方法の場合も、ジオメトリが孔の円形の横断面に不十分に適合された細長い圧入コンタクトが得られる。
【０００９】
本発明の課題は、廉価で効率的に製作可能である一方で、良好且つ再現可能な機械的及び電気的接触特性を有する圧入コンタクトを提供することである。
【００１０】
この課題は、請求項１及び１５に記載の構成手段によって解決される。本発明の有利な改良は従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明による圧入コンタクトは、コンタクト体と、このコンタクト体と一体に形成された２つの脚部とを有しており、これらの脚部は非切削加工により形成された分離面によって分離されており且つ圧入領域内で拡開されて、互いに間隔をあけて配置されている。更に、圧入領域に続く先端部が設けられており、この先端部は、互いに向かって間隔を狭めて延びる脚部の自由端部によって形成されている。
【００１２】
本発明による圧入コンタクトは、簡単に効率良く製作することができる。このためには、非切削式の加工プロセスを用いて１中実部材を形成するコンタクト体に脚部を形成する。これらの脚部はコンタクト体の残留セグメントから出発する。有利には、脚部はコンタクト体を剪断することにより製作される。この場合、続く脚部の圧入領域における拡開は、有利にはマンドレルを用いて行われる。
【００１３】
この場合、有利には個々の圧入コンタクトの加工のみならず、複数の圧入コンタクトの同時加工を可能にする工具が使用される。このことは、圧入コンタクトの特に効率的な製作に通じる。
【００１４】
本発明による圧入コンタクトの別の重要な利点は、当該圧入コンタクトの形状が、この圧入コンタクトが圧入されるプリント配線板の完全に金属被覆された孔の円形の輪郭に適合され得るという点にある。これにより、特に接触接続部の個々のコンポーネントの製作誤差の影響も概ね受けにくい、接触接続部の特に高い品質が得られる。
【００１５】
特に、本発明による圧入コンタクトによって、特に大電流用途に必要とされる接触接続部の高い電流負荷容量が得られるということが有利である。
【００１６】
本発明の特に有利な構成では、圧入コンタクトのコンタクト体は正方形の横断面を有している。コンタクト体の端部を切断又は特に剪断することにより脚部が形成されるので、圧入領域におけるこれらの脚部の横断面積の和もやはり、少なくともほぼコンタクト体の正方形の面積に等しい。前記の圧入領域における脚部の正方形の横断面は、孔の円形の輪郭にジオメトリを最適に適合されている。
【００１７】
これにより、圧入コンタクトの脚部と孔の壁との間に作用する接触力の対称的な力配分が得られる。この場合、前記接触力は孔の中心に関して半径方向で延びており、圧入コンタクトと孔との間の接触位置は、それぞれ互いに９０°だけずらされている。このことは、接触力の対称的な配分延いては孔における圧入コンタクトのトルクフリーの中心支承を意味している。
【００１８】
更に有利には、孔内の圧入コンタクトの脚部の全体として正方形の面により、大きな導体横断面が孔内で得られる。この導体横断面は、許容可能な孔の製作誤差に基づいて、孔横断面の約６０〜８０％であってよい。
【００１９】
特に有利には、圧入コンタクトの脚部の外縁部は、少なくとも圧入領域においてそれぞれ引き抜かれた又はスタンピングされた曲率半径部を有している。これらの曲率半径部は、自由空間によって一義的に制限された、孔の壁との４つの大面積の気密な結合部を形成しており、これにより、大電流で負荷可能な耐腐食性の接触接続部が、圧入コンタクトと孔との間に得られる。
【００２０】
圧入コンタクトの自由端部を先端部の形で形成することにより、各孔への圧入コンタクトの導入が著しく容易になる。
【００２１】
更に別の有利な構成では、圧入コンタクトが孔に圧入された状態で、自由端部は孔の下側から突出している。この場合、これらの自由端部は上方に向かって曲げられ且つ孔の下縁部に対して押圧されてよい。これにより、折り返された先端部の、プリント配線板との形状接続が生ぜしめられる。このようにして形成された結合部はリベット結合に相当し、孔における圧入コンタクトの極めて良好な保持をもたらす。このようにして、原則的に当該圧入コンタクトは、純粋な機械的な位置固定部材として電気的な機能無しで使用されてもよい。
【００２２】
本発明の特に有利な構成では、圧入コンタクトはコンタクト体と、このコンタクト体に続く、互いに密着した脚部のセグメントとから形成された接続領域を有している。この場合、この接続領域には、圧入領域を形成する互いに拡開された脚部のセグメントが続いている。接続領域を形成する脚部のセグメントによって、効率的な製作誤差補償が達成される。この製作誤差補償は、接続領域において脚部を分離することにより、接続領域における圧入コンタクトの剛性を低下させることによって行われ、これにより、製作誤差に基づいて圧入コンタクトと孔との間で軸線がずれてしまった場合でも、圧入過程においてプリント配線板及び圧入領域に対する許容可能な力を超過することはないということが保証されている。
【００２３】
一般に、本発明による圧入コンタクトの圧入領域は、その形状に基づいて良好な弾性特性を有していることが有利である。これにより、圧入コンタクトは銅合金等の汎用材料の代わりに、特に黄銅、即ちばね特性は良くないが、極めて高い導電率を有する材料から成っていてもよい。
【００２４】
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００２５】
図１ａ及び図１ｂには圧入コンタクト１の１実施例が示されている。図１ａは圧入コンタクト１の側面図を示しており、図１ｂは、図１ａに示した線Ａに沿って断面した横断面を示している。図２に概略的に示したように、圧入コンタクト１はプリント配線板の完全に金属被覆された孔２に圧入することができ、この場合、この孔２は円形の横断面を有している。
【００２６】
本実施例では、圧入コンタクト１は黄銅部材から成っている。この場合、圧入コンタクト１はコンタクト体３を有しており、このコンタクト体３の下側からは２つの脚部４が自由に出発している。これらの脚部４は、所定の分離面に沿って延びる分離部が切断又は剪断によりコンタクト体３の１セグメントに付与され、これにより、当該脚部４がコンタクト体３の残りの中実なセグメントに続くことによって形成されている。即ち、脚部４はコンタクト体３と一体に形成されている。脚部４はそれぞれ同一に形成されており且つ圧入コンタクト１の長手方向で延びる対称平面に対して対称的に形成されている。
【００２７】
コンタクト体３は方形の横断面（本実施例ではその全長にわたって一定の正方形の横断面）を有している。脚部４は剪断又は切断によりコンタクト体３から形成されているので、当該脚部４は、それぞれその全長にわたって一定の方形の横断面を有している。この場合、これらの横断面はコンタクト体３の正方形の横断面を成している。圧入コンタクト１の孔２への導入を容易にするためには、脚部４の自由端部の領域においてのみ、当該脚部の横断面がややテーパされていてよい。
【００２８】
図１ａから判るように、圧入コンタクト１は種々様々な複数の領域、つまり圧入コンタクトの上端部の接続領域５、この接続領域５に続く圧入領域６及び圧入コンタクトの下端部の先端部７に分割されている。
【００２９】
外部ユニットの、圧入コンタクト１との電気的な接続に役立つ接続領域５は、中実のコンタクト体３と、これに続く脚部４の上部セグメントとから成っており、これらの上部セグメントは分離面セグメント８によって分離されつつも互いに密着している。接続領域５は、分離面セグメント８から出発して互いに離反し、その結果マチ９の形の中間室を取り囲んでいる脚部４の領域によって補完される。
【００３０】
続く圧入領域６において脚部４は適当な工具によって拡開され、互いにより大きな間隔をあけて位置している。これにより、脚部４は弾性的な圧入領域６を形成する。工具加工により、当該領域の内側は平滑化された表面を有している。脚部４は圧入領域６において１つの穴を形成しており、この場合、この穴の外側寸法は、圧入コンタクト１が圧入されている孔の直径よりも大である。圧入領域６における脚部４間の中間室は、規定された拡開領域１０を形成している。圧入領域６には圧入コンタクト１の先端部７が続いている。この先端部７は、脚部４の自由端部によって形成されている。先端部７の上部域において、脚部４は規定された傾斜角で互いに向かって間隔を狭めて延びており且つマチ１１の形の中間室を取り囲んでいる。先端部７の前方端部において、脚部４の自由端部はそれぞれほぼ平行に延びている。この場合、脚部４は分離ギャップ１２によって分離されている。
【００３１】
特に図１ｂから判るように、圧入領域６において脚部４の外縁部はそれぞれ曲率半径部１３を有している。原則として、圧入コンタクト１の外縁部は、その全長にわたって引き抜かれた又はスタンピングされた曲率半径部１３を有していてよい。本実施例では、圧入領域６における脚部４の外縁部は、それぞれ別個の作業ステップによりスタンピングされた曲率半径部１３を有している。
【００３２】
圧入コンタクト１を孔２に圧入するためには、まず最初に圧入コンタクト１の先端部７が孔２に導入される。先端部７の領域の脚部４の横断面は縮小されており、しかも、脚部４の自由端部は互いに向かって間隔を狭めて延びているので、脚部の外側寸法は孔２の直径よりも小である。これにより、先端部７の孔２への簡単な導入が保証されている。
【００３３】
次いで、圧入コンタクト１の圧入領域６が孔２に圧入される。この場合、圧入時に圧入領域６の脚部４が互いに向かって押圧されて、図２に示したように孔２内に位置する。
【００３４】
接続領域５において分離面セグメント８によって分離された、互いに密着した脚部４のセグメントによって、圧入コンタクト１の弾性的な特性が、製作誤差が補償される程度にまで改善される。このことは、これにより圧入コンタクト１の剛性が接続領域５において低下されるということを意味している。これにより、特に圧入コンタクト１を多重配置する場合に、製作誤差に基づいて圧入コンタクト１と孔２との間で軸がずれても、圧入過程に際してプリント配線板及び圧入領域６にかかる許容可能な力が超過されることはない。
【００３５】
図２には、孔２に圧入された脚部４の圧入領域６が示されている。脚部４はコンタクト体３から剪断又は切断によって製作され、しかも、コンタクト体３は正方形の横断面を有しているので、圧入領域６の脚部４はそれぞれ、円形の孔２のジオメトリに最適に適合された前記のコンタクト体の正方形の横断面を成している。脚部４のこのジオメトリによって、圧入コンタクト１と孔２との間の接触力Ｆが、図２に示したように孔２の中心に関して半径方向で回転対称的に作用するということが達成される。これにより、孔２における圧入コンタクト１のトルクフリーの確実な中心支承が得られる。更に、脚部４の曲率半径部１３は、孔２との大面積の気密な接触面２ａを形成する。これらの接触面２ａは、続く自由空間２ｂによって一義的に制限されており、これにより、圧入コンタクト１と孔２との間に規定された面押圧が生ぜしめられる。自由空間２ｂには、圧入時に汚れ及び異物層が押し退けられてよい。このようにして形成された気密な結合部の接触面２ａの和は、一般に圧入コンタクト１の横断面よりも大である。その結果、著しく小さな電気的な接触抵抗及びこれに対応して大きな電流負荷容量が得られる。要するに、脚部４の正方形の横断面の配置形式は、最小の孔２における大きな導体横断面を形成する。
【００３６】
孔２に圧入される圧入コンタクト１の先端部７は、孔２の下縁部からやや突出している。必要な場合は、脚部４の露出した端部を上方に向かって曲げ且つ孔２の縁部に対して押圧することができ、これにより、圧入コンタクト１の更に改善された機械的な保持に役立つリベット結合が生ぜしめられる。
【００３７】
図３〜図７には、図１ａ及び図１ｂに示した圧入コンタクト１の製作法が示されている。
【００３８】
図３には、圧入コンタクト１を製作するための素材がコンタクト体３の形で示されており、このコンタクト体３は黄銅から成る中実部材である。本実施例では、コンタクト体３はその全長にわたって一定の正方形の横断面を有している。コンタクト体３の外縁部は、引抜き加工又はスタンピング加工された曲率半径部１３を有していてよい。
【００３９】
図４、図５及び図７には、非切削式の加工プロセスによりコンタクト体３から圧入コンタクト１を製作する工具の横断面が、それぞれ示されている。この場合、前記工具はそれぞれ、これらの工具を用いてその都度複数のコンタクト体３を同時に加工することができるように形成されているので、特に複数の圧入コンタクト１を備えた格子型装置も製作可能である。図４、図５及び図７では、各４つのコンタクト体３を同時に加工するための工具が設けられている。原則として、同時に加工しようとするコンタクト体３の数は可変であってもよい。
【００４０】
図４にはスタンピング工具１４が示されている。このスタンピング工具１４は、コンタクト体３を収容するための４つのスタンピング型１５を有している。スタンピング型１５に支承されたコンタクト体３の長手方向軸線は、図平面に対して垂直に延びている。スタンピング型１５は、コンタクト体３の横断面に適合されている。スタンピング型１５の丸く面取りされた角隅部によって、突出した各圧入コンタクト１の圧入領域６におけるコンタクト体３の外縁部に曲率半径部１３がスタンピングされる。更に、各スタンピング型１５は少なくとも１つの突出部１５ａを有しており、この突出部１５ａにより各コンタクト体３にノッチが付与される。
【００４１】
次いで、コンタクト体３は図５に示した剪断工具１６で加工される。この剪断工具１６は、コンタクト体３のための収容部１７と、剪断ダイ１８ａ，１８ｂの装置とを有している。この装置は、コンタクト体３を剪断するために図５の図平面内を下方に向かって運動される第１の剪断ダイ１８ａと、上方に向かって運動される第２の剪断ダイ１８ｂとを形成している。
【００４２】
各コンタクト体３は、それぞれ収容部１７内で第１の剪断ダイ１８ａと第２の剪断ダイ１８ｂとに接して位置しており、この場合、コンタクト体３の長手方向軸線は図平面に対して垂直に延びている。コンタクト体３に作用する第１の剪断ダイ１８ａ及び第２の剪断ダイ１８ｂの逆向きの剪断運動によって、コンタクト体３の下部域は、分離面によって分離される２つの脚部４を形成するために剪断される。１回の剪断過程の後に得られる２つの脚部４を備えたコンタクト体３が図６に示されている。剪断ダイ１８ａ，１８ｂの構成に基づいて、コンタクト体３から出発する脚部４はｖ字形の配置形式を形成している。
【００４３】
図７に示した拡開工具１９においてコンタクト体３を後加工する前にコンタクト体３の脚部４は一緒に曲げられて、その結果、これらの脚部４は再び接触し合う。このようにして前加工されたコンタクト体３は、拡開工具１９の収容部２０に挿入される。そこで支承されるコンタクト体３の長手方向軸線は、図平面に対して垂直に延びている。
【００４４】
前記収容部２０からはそれぞれ通路２１が出発しており、これらの通路２１には各１つのマンドレル２２が、圧入コンタクト１の圧入領域６において脚部４を拡開するために導入される。脚部４は拡開に際してマンドレル２２により互いに押し離されるので、収容部２０の幅はコンタクト体３の幅よりも大である。これにより、脚部４はマンドレル２２の圧入に際して側方に拡開可能である。拡開領域１０を形成する、圧入領域６の脚部４間の中間室は、マンドレル２２の形状によって規定されている。脚部４の内側は、マンドレル２２による加工に基づき平滑化される。図３に示したスタンピング工具１４によってコンタクト体３に付与されたノッチは、マンドレル２２のための導入補助として役立つ。図４、図５及び図７に示した工具によって、圧入コンタクト１は簡単且つ効率的に製作可能である。このためには、別の加工ステップは必要とされない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１ａ】本発明による圧入コンタクトの１実施例を概略的に示した図である。
【図１ｂ】図１に示した圧入コンタクトの横断面図である。
【図２】図１ａ及び図１ｂに示した圧入コンタクトが圧入されたプリント配線板の孔を横断して示した図である。
【図３】図１に示した圧入コンタクトを製作するためのコンタクト体を概略的に示した図である。
【図４】図３に示したコンタクト体にスタンピング加工を施すためのスタンピング工具を横断して示した図である。
【図５】図３に示したコンタクト体を剪断するための剪断工具の横断面図である。
【図６】図５に示した剪断工具によって製作されたコンタクト体から出発する脚部を示した図である。
【図７】図５に示したコンタクト体の脚部を拡開するための拡開工具の横断面図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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