专利名称：压装式电气接线端子的制作方法
技术领域：
本发明总的说来涉及一种压装入印刷电路板基片上的镀通孔中用的电气接点，特别是涉及一种其安装部分有一个椭圆基部和一个或一个以上附在基部周边上且在基部纵向上延伸的柔性肋片的电气接点和制造这种电气接点的方法。
压装入印刷电路板镀通孔中而无需钎焊的电气接点业已广泛应用于电子工业中。这类电气接点通称为压装式接线端子。这种压装式接线端子的例子有本申请案的受让人制造且公开在例如在1988年3月1日批准的美国专利NO.4，728，164中的H形压装式插头;也是由本申请案的受让人制造且公开在例如在1981年6月23日批准的美国专利NO.4，274，699中的“弓形带”压装式插头;由AMP制造且公开在例如美国专利NO.4，186，982中的“活动插头”;和由LittonSystems公司的Winchester电子部门制造且公开在例如于1977年4月12日批准的美国专利NO.4，017，143中的“C压装式”插头。
上述美国专利No.4，728，164公开了一种借助于配合性的压入配合动作装入印刷电路板的镀通孔中用的电气接点插头。其安装部分的横截面呈H字形，它包括四个柔性肋片和一个中央横杆。接点插头由方形导线或扁平的带材制成，其H字形安装部分则用冲压成形法或其它合适的机械加工成形方法制成。因此各肋片系与横杆形成一个整体，且由与横杆同样的金属材料制成，在冲压过程中往外冲压或挤压出。
1984年8月7日批准的美国专利No.4，464，009介绍了一种非焊连接的接点插头，其中可变形的安装部分呈M形或W形。安装部分也用冲压制成，且由两个彼此由一横杆互连成一个整体的细长杆件组成。
要将压装式接线端子插入并在电路板的孔中固定就位，安装部分需要有非常精确的尺寸。这一点非常重要。若安装部分比基片的孔口小得多，则与镀通孔的金属壁的电接触可能不可靠。而且加到孔壁上使接线端子保持在位置上的保持力可能不够。另一方面，安装部分过大可能会严重损坏孔中壁的金属层，从而也导致电气连接不可靠。在安装过程中，这可能会使接线端子扭曲或扁离所要求的安装位置。
当基片孔口的尺寸减小时，精确定尺寸的要求就变得更为苛刻。实际上，已经明显，现有技术的安装部分用例如冲压之类的机械成形加工制造的电气接点对较小的孔尺寸来说是不适当的，除非人们愿意接受较高的材料废弃率。应该指出的是，要达到所要求的牢靠的机械安装，而且重要的是还应该达到可靠的电气连接，安装部分的精确定尺寸无论什么时候都是必可不少的。
1987年8月4日批准的美国专利NO.4，684，203公开了一种电气接点插头，其中一个或两个分立的接点弹簧系连接到底座插脚的一个或两个横向表面上，而不是用冲压等方法形成整体形成的构件的安装部分。底板插脚的安装部分通过冲压压扁而提供了正反两个平表面。然后将分别形成且向外弯曲的各接点弹簧的一端焊接到底座插脚上，使各接点弹簧附到各平表面上。各接触弹簧沿底座插脚的长度方向纵向延伸，且向外弯曲或凸出，使它们各个在其中心点偏离插脚的平横向表面最远。当接点插脚插入印刷电路板的孔中时，由于孔壁压住凸出的曲面，使曲面压靠在接点插脚的平横向表面上而变平，因此各接点弹簧受到弯曲应力。该专利披露，其接点插头组件是为标称直径为0.889毫米至1.143毫米(0.035英寸至0.45英寸)或大约为普通印刷电路板孔的最大直径范围(其标称直径一般约为0.040英寸或约为1毫米)的孔而设计的。
随着印刷电路板密度的增加，较小孔径的孔变得愈来愈重要了。许多新型的插器件的间距为0.050英寸或约1，27毫米而孔径为0.024英寸或0.6毫米。本发明是为这类较小的孔而设计的，也是准备供这类较小的孔使用的。对于这种小尺寸的孔，安装部分需要极其精确的尺寸是特别关键的。特别重要的一点是，插入的力要小得足以防止损坏孔中的镀通金属层，但又要使保持力大得足以获得气密性的密封和良好的电气连接，并使接点插脚无需焊接而被夹持在孔中。
本发明提供了这样一种电气接线端子，其接点安装部分能精确地定出尺寸以实际地压入配合安装在印刷电路板的镀通孔中。本发明按照本发明是这样付诸实施的，具体的作法是设置一个个单独地附设到其基部上的由薄而扁的金属带或片分别形成的肋片。
通过采用根据本发明的一个个单独、分别形成的肋片，就可以消除上述美国专利No.4，728，164中所述的在生产与接点插头本身构成一个整体的肋片的过程中会引起尺寸不准确冲压操作。根据本发明的肋片可以用板材通过冲压或合适的机械加工方法制造得使其具有实际应用所希望有的尺寸精确度。从技术角度看，本发明还具有这样的优点，即接线端子基部和肋片可以采用不同的金属材料，因而可以在制造和使用过程中使基部和肋片的材料的性能达到最理想的情况。这一点对许多那种整个安装部分系通过冲压操作整体形成的现有技术的接线端子来说是不可能的。
在本发明的一个实施例中，安装部分的基部其横截面大致呈椭圆形，各肋片装在曲率半径最大的各边上。在将接线端子安装入各圆柱形孔口中时，与各肋片的厚度和宽度一起适当地定尺寸的椭圆形横截面具有这样的优点，在基部的纵向上，在各肋片与基部之间形成有间隙。将接线端子插入时，各肋片就往下朝基部弯曲，充满这些间隙，且安装部分变形，形成适配于孔口形状的几乎呈圆形的横截面，安装部分可以安置在接线端子的一端。当接线端子呈插脚形式时，安装部分也可安置在与各端间开一段距离处。在两种情况下，当安装部分插入孔中时各柔性肋片改片其形状并变形成孔的形状，于是有力作用于孔壁上，从而使接点牢靠地固定就位。
在根据本发明的电气接点的一个最佳实施例中，各肋片彼此平行或几乎平行地沿基部相对两侧配置，且其宽度和厚度相等或几乎相等。采用对称设计的安装部分，使各肋片可以均匀一致地靠近其纵边弯曲并与孔口壁接合。这样可以有效地防止接点的扭曲或偏心装配，这一点在各接点系配置在一排接插件时尤其重要。
为进一步提高接点定位和定尺寸的精确性，本发明的另一个实施例提出了将基部附有肋片各侧周边的至少一部分制成平的。各肋片的纵向中间部分系毗邻该平的部分配置，而各肋片的纵边缘则仍然为自由的。基部的平的部分使肋片的变形尽可能只是在靠近其纵向边缘处，从而提高了压入配合的作用。
为了使印刷电路板的镀通孔的金属壁受损的情况减小到最小程度，本发明的一个实施例提出了使各肋片的纵向边缘在面向孔壁和背离基部的一侧呈圆形。为进一步使插头便于插入孔中，本发明的另一个实施例提出了将各肋片的一端朝基部方向制成往下愈来愈窄，使其宽度和厚度逐渐减小。此变窄了的一端形成安装部分的前向插入端。
显然，当各肋片只在靠近其端部处连接到基部时，则这种结构用以安装在机械上是足够牢靠的。为尽量少影响适宜供接点插入孔口的安装部分的形状，本发明的另一个实施例提出了用钎焊或焊接的方法将各肋片狭窄的一端固定到基部上。各肋片最好是用电焊或激光焊焊接到基部上。这样各肋片的另一端就可以简单地夹在基部的周围。
鉴于本发明的肋片不一定非要由如接点本身一样的材料制成，因此本发明还可以适应特殊要求，以最佳方案选择接点和肋片的材料。举例说，接点可由具有所要求的导电性能的材料制成，而肋片则可由具某种弯曲特性和某种程度弹性作用的材料制成。
在本发明一特别适用于装入较小孔中的实施例中，接点系由机械强度比肋片材料大的导电材料制成。这个实施例的优点在于，尽管尺寸较小，但由于材料选得适当，因而接点可以制造得具有足够的机械强度，从而插入孔中时不会弯曲或变形。另一方面，各肋片可以由具有在插入孔中时能够弯曲从而适应具体情况的机械强度性能的材料制成。本发明的一个特殊实施例提出了用黄铜制造主接点本体，用磷青铜或铍与铜的合金制造肋片。
本发明还涉及制造上述带一个用以装入在基片的一个孔中的安装部分的电气接点的方法，其中该接点借助于机械处理设置有椭圆形的基部，然后将一个或一个以上的肋片装设在基部的周边上。
这方法的最佳实施例提出了将接点连同基部一起设置在垂直于一支撑片纵边的方向上，且在基部两侧的支撑片上形成肋片使其通过过渡边仍然与该支撑片相连。肋片可以通过冲压支撑片的材料经济地制造出来。
当要将一些接点同时插入一基片的相应的各孔中时，从安装的角度考虑，设置一个带若干接点的支撑片，各接点设有连接到该支撑片的安装部分，只有在各接点已插入之后才通过例如断开上述过渡边，将该支撑片加以除去，这样做是有利的。
现在通过各附图中所示的最佳实施例进一步更详细地说明本发明的内容。
图1示出了本发明电气接点元件的安装部分连接到一支撑片上的透视图;
图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线看起来的安装部分的纵向视图;
图3示出了沿图1的Ⅲ-Ⅲ线截取的安装部分的横剖面，其中处于安装状态的情况是用虚线表示的。
图1示出了本发明电气接点的压装安装部分的一个最佳实施例，其中安装部分总的是以编号1表示出来和指定的。接点可以取现有技术中周知的或已用过的任何形状，例如插脚式接点、汇流排式接点、插头式接点等等或它们的结合方式(图中未示出)。安装部分1可以设置在接点的一端或在接点的各端之间。
从导电材料制成的方形导线2，用例如冲压法形成一个横截面大体上呈有棱椭圆的椭圆形基部3，其中在所要求的安装部分1的部位，横断面的断面用虚线表示。基部3的曲率半径最大的侧边至少在纵向中心处的一部分周边上是做成平的。两个完全相同的伸长的扁矩形肋片4就靠在这些平的部分上，彼此平行成使得安装部分1的横截面是对称的。肋片4从在垂直于导线2纵边的方向上的支撑片5上产生。换句话说，扁平支撑片5提供了用以制成肋片的扁平金属片。此材料可从该支撑片获得，将此材料折弯使其跨在基部3两侧从而形成肋片4。
在基部3靠近支撑片5的端部6处，肋片4系适当地夹紧在基部3上。在基部3的另一端7，肋片4系制成较小的厚度，其宽度和厚度朝基部方向越来越小，以便于将安装部分1插入孔中。为了尽可能保持这种形状，肋片4在靠近基部3的这个狭端焊接就位，最好是采用激光焊或电焊进行焊接。肋片4在其纵向上相对于基部3的周边界定了间隙8。为了进一步便于将接点插入孔中以便尽量避免伤及孔壁，将肋片4的纵边的面朝孔壁且背离基部3的一侧制成圆形。肋片4横截面的断面在图1中用虚线表示。
图2示出了沿图1所示的安装部分的Ⅱ-Ⅱ线看的纵向视图。用例如冲压法从支撑片5形成的肋片4通过过渡边9仍然与支撑片5相连接。因此形成肋片4的材料在其端部6在三个侧面上围绕着基部3，过渡边9是沿着底边的。由于肋片4的端部6夹持在基部3周围，因而各接点通过底边9保持与支撑片5连接。从安装的角度看，这样做是有利的，因为这样可以使具有对应于基片中各安装孔的共同距离或间距的一些接点元件，在连接在支撑片上时同时一起安装。
图3示出了安装部分沿图1的Ⅲ-Ⅲ线截取的横剖面。虚线表示安装部分装在一基片的圆柱形孔中时的情况。从这里可以清楚地看到基部在装有肋片的侧面的平的情况，也可以清楚地理解到设置形成在基部3的周边与肋片4之间的在基部3的纵向上的间隙8，以便容纳肋片的弯曲纵边的必要性。
以附图所示的实施例，各接点可以可靠地在机械方面牢靠地安装在孔径大小约为0.6毫米或以下的基片中。安装时，可采用孔间距为1.27毫米(0.050英寸)、孔径为0.6毫米(0.024英寸)、边长为0.4毫米的方形导线和0.6毫米宽0.12毫米厚的肋片的接点元件。这种尺寸的肋片用轧制板材很易制造，容许偏差达只有几微米之小。用冲压法要达到这样的容差是非常困难的。很显然，无论较大或较小的尺寸都是可以实现的，以适应安装孔的具体尺寸。
鉴于接点的安装部分包括方形导线，且肋片可选用不同的材料，因此它与现行用一种材料通过冲压制成的压装式接线端子截然不同，是易于在电气和机械性能方面满足具体要求。材料方面最好是这样选择，即接点由黄铜制成，这样可以使它具有足够的机械强度和导电性能，肋片用磷青铜或铍铜合金制成，这样可以使其具有所要求的弹性特性和弯曲性能，可容易而牢靠地安装在基片的孔中。
本发明并不局限于本说明书所例示和讨论的一些最佳实施例，它可以有各种不同的变化方案，举例说，沿基部周边上可配置两个以上的肋片，各肋片在纵向上彼此扭曲;基部的横截面可与所示的带角的椭圆形不同等等。当然不一定非要采用方形导线作为原始材料不可，接点也不一定要装在支撑片上。各肋片举例说可以沿其整个长度焊接或纤焊到基部上，或者在其两端夹住，焊接或纤焊。在不脱离本发明的精神实质和范围的基础上是可以提出其它变化和修改方案的。
权利要求
1.一种用以压装插入象印刷电路板之类的基片中的孔中的电气接点接线端子，其特征在于，所述接线端子具有一安装部分，该安装部分包括一椭圆形基部和至少一独立形成的柔性肋片，肋片毗邻所述基部的一个表面配置，并沿其纵向延伸，所述肋片分别固定在所述基部上。
2.根据权利要求1所述的电气接点接线端子，其特征在于，所述基部的横截面大致呈椭圆形，且所述肋片毗邻基部的曲率半径最大的一侧的表面设置。
3.根据权利要求2所述的电气接点接线端子，其特征在于，有二个肋片固定在所述基部上，这二个肋片系彼此几乎平行配置在所述基部的相对两侧，所述二肋片大致有相同的宽度和厚度。
4.根据权利要求3所述的电气接点接线端子，其特征在于，所述基部的配置有肋片的两侧的表面至少在其一部分周边上是平的，且各肋片的纵向中间部分毗邻基部的该平表面延伸。
5.根据权利要求1所述的电气接点接线端子，其特征在于，所述肋片至少有一个纵向的自由边缘，该边缘在其背离基部的一侧呈圆形。
6.根据权利要求1所述的电气接点接线端子，其特征在于，该肋片的一端在宽度和厚度上较小。
7.根据权利要求1所述的电气接点接线端子，其特征在于，该肋片的至少一端固定在基部上。
8.根据权利要求6所述的电气接点接线端子，其特征在于，肋片系在所述一端纤焊或焊接固定到所述基部上。
9.根据权利要求8所述的电气接点接线端子，其特征在于，肋片是用电焊或激光焊焊接到基部上。
10.根据权利要求8所述的电气接点接线端子，其特征在于，肋片的另一端夹在基部上。
11.根据权利要求3所述的电气接点接线端子，其特征在于，所述肋片系由一支撑片的金属材料冲压制成的，该支撑片带有多个所述接线端子，各接线端子设有所述安装部分。
12.根据权利要求1所述的电气接点接线端子，其特征在于，基部由第一种导电材料制成，所述肋片由第二种导电材料制成，且所述第一种材料的机械强度大于第二种材料。
13.根据权利要求12所述的电气接点接线端子，其特征在于，所述第一种材料是黄铜，所述第二种材料是磷青铜或铍与铜的合金。
14.一种制造一种电气接点接线端子的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤用机械的方法在沿所述接线端子的对应于所述基片孔的长度方向的距离内形成一椭圆形的基部，然后将独立形成的柔性肋片毗邻所述基部的表面连接，沿其纵向延伸，所述基部和肋片包括一用以将所述接线端子压装入象电路板之类的基片的一个孔中的安装部分。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述接点接线端子系固定在一支撑片上，且沿垂直于所述支撑片纵边的方向延伸，且两个肋片由支撑片材料制成在所述基部两侧，所述接线端子通过形成所述肋片的所述支撑片的材料保持与该支撑片连接。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述肋片的相对于毗邻支撑片一端的另一端在宽度和厚度上变小。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，肋片的毗邻支撑片的一端夹在所述基部上，且肋片在所述的另一端藉焊接或纤焊连接到所述基部上。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，各肋片系用电焊或激光焊焊接到所述基部上。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，各肋片系用冲压法由支撑片的材料制成。
全文摘要
一种具有用以压装插入电路板孔中的安装部分的电气接点接线端子。该安装部分包括一椭圆形基部，其上固定有至少一柔性肋片。基部和肋片可由两种不同的导电材料分开制成。肋片固定在基部的相对两侧上，其一端在宽度和厚度上变小且焊接固定到基部上，而其另一端用机械方法夹在基部上。接线端子可装在一支撑片上，肋片可通过冲压支撑片的一部分形成，然后将其围绕所述基部弯曲，以形成基部相对两侧延伸的平行肋片。一种制造该电气接线端子的方法。
文档编号H01R12/32GK1042451SQ89106070
公开日1990年5月23日 申请日期1989年7月21日 优先权日1988年11月3日
发明者伊吉迪厄斯·西奥多勒斯·里贾纳·托马森 申请人:纳幕尔杜邦公司