DE3340431C2 - Gefederter Kontaktstift für Prüfzwecke - Google Patents

Abstract

Ein gefederter Kontaktstift, der zum Prüfen elektrischer Leiterplatten dient, besteht aus einem in einem Mantelrohr geführten Kontaktkolben, der über eine Schraubenfeder an einem mit dem Mantelrohr verbundenen Gegenkontaktstück zum Weiterleiten des Prüfstroms nach außen abgestützt ist. Um bei Einwirkung einer Druckkraft auf die Feder das seitliche Ausknicken zu vermindern und eine gute Führung der Schraubenfeder zu erzielen und damit den Abrieb zu verringern und den elektrischen Durchgangswiderstand herabzusetzen, sind zwischen den Federenden der Schraubenfeder eine oder mehrere Windungsgruppen angeordnet, die jeweils zwei oder mehrere aneinander anliegende Windungen enthalten.

Description

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Die Erfindung betrifft einen gefederten Kontaktstift für Prüf zwecke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Anforderungen an die Lebensdauer sowie an die Unveränderlichkeit der elektrischen Eigenschaften soleher bekannter Kcntaktstifte wurden im Laufe der Zeit immer höher, weil die Messungen an den zu prüfenden Leiterplatten mit wachsender Genauigkeit durchgeführt werden müssen. Aus prüftechnischen Gründen sind große Federwege erforderlich, die eine entsprechend lange Feder bedingen. Das trifft vor allem bei Kontaktbausteinen zu, die zwei gefederte Kontaktkolben aufweisen, um einen mit solchen Kontaktbausteinen bestückten Adapter für die Prüfung unterschiedlicher Leiterplatten verwendbar zu machen sowie bei Kontaktbausteinen für bestückte Leiterplatten, wenn die auf der Leiterplatte befindlichen elektrischen Bauelemente ein tiefes Eintauchen der Kontaktstifte zwischen die Bauelemente bis zu den Kontaktierstellen bedingen. Da aber andererseits der gegenseitige Abstand der Kontaktstifte wegen der engen Anordnung der Kontaktpunkte sehr klein sein muß und nur 1 bis 2 mm betragen kann, sind verhältnismäßig lange Schraubenfedern erforderlich, bei denen das Verhältnis von Federaußendurchmesser zu Federlänge 1 :10 bis 1 :60 beträgt

Solche langen Federn knicken aber sehr leicht aus. Im ungünstigsten Fall liegt dann nur eine Federwindung an der Innenseite des Mantelrohres an. Diese eine Federwindung muß nun die ganze Knickspannung auf das Mantelrohr übertragen, wodurch eine sehr hohe örtliehe Belastung entsteht Die Folge davon sind hoher Abrieb, hohe Reibverluste und eine kurze Lebensdauer des Kontaktbausteins. Außerdem muß über diese Windung ein beträchtlicher Teil des Prüfstroms an das Mantelrohr übertragen werden, was eine erhebliche Verschlechterung der Kontaktgabe zur Folge hat

Aus DE-OS 33 00 247 ist eine Prüfkontaktvorrichtung für den Test gedruckter Schaltungen bekannt, bei der auf einem Fortsatz des Kontaktkolbens eine Vielzahl von aneinander anliegenden Windungen einer Schraubenfeder unter radialer Vorspannung aufgeschoben sind. Diese Windungsgruppe von Federwindungen befindet sich an dem einen Ende der Schraubenfeder und dient der Befestigung und guten elektrisch leitenden Verbindung des Kontaktkolbens mit der Schraubenfeder. Diese Windungsgruppe ist aber nicht dazu geeignet, ein Ausknicken der langen Schraubenfeder zu ,erhindern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen mit einer langen Schraubenfeder gefederten Kontaktstift so zu gestalten, daß seine Lebensdauer erhöht wird und seine elektrischen Eigenschaften über die gesamte Betriebszeit unverändert gut bleiben.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Wenn zwischen den beiden Federenden eine Windungsgruppe aus zwei oder mehreren Windungen angeordnet wird, die viel näher zusammenliegen als die übrigen Windungen der Schraubenfeder, wird damit ein die Feder insgesamt versteifender Knoten geschaffen und damit die Stabilität der Feder erhöht Bei Verspannen kann eine solche Schraubenfeder nur kurz vor oder hinter der Windungsgruppe ausknicken, so daß die Windungsgruppe zur Anlage am Mantelrohr kommt Da auf diese Weise sichergestellt ist, daß beim Auskmsken immer mehrere Windungen am Mantelrohr anliegen, werden die Reibverluste herabgesetzt, und der elektrische Durchgangswiderstand wird verringert

Um zu vermeiden, daß die Schraubenfeder bei den sich periodisch wiederholenden Prüfvorgängen in Eigenschwingung gerät wodurch die Lebensdauer verkürzt wird, ist die Windungsgruppe außermittig zwischen den Federenden angeordnet, so daß die mittleren Abstände zu den beiden Federenden ungleich groß sind. Diese Maßnahme ist vor allem dann von Vorteil, wenn der Kontaktstift zur Beseitigung von die Kontaktgabe erschwerenden Schmutzpartikeln nvr Ultraschall oder mit niederfrequenter Vibration beaufschlagt ist

Werden zwei Windungsgruppen mit aneinander anliegenden Windungen vorgesehen, so kann die eine Windungsgruppe nach der einen, die andere Windungsgruppe nach der anderen Seite ausknicken, so daß die eine Windungsgruppe eine Gleitführung an der einen Seite des Mantelrohres, die andere Windungsgruppe eine Gleitführung an der anderen Seite des Mantelrohres erbringt Auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung sind die Abstände zwischen den Federenden und Windungsgruppen zweckmäßigerweise ungleich groß gewählt, um Resonanzbrüche der Schraubenfeder auszuschließen. Je nach Dimensionierung der Schraubenfeder können aber auch beide Windungsgruppen sich nach einer Seite hin ausbiegen und so eine Zweiflächenauflage der Schraubenfeder bilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend kurz erläutert

An einer elektrischen Leiterplatte 1 liegt die Kontaktspitze eines Kontaktkolbens 2 an, der in einem Mantelrohr 3 längsbeweglich geführt ist und durch eine Schraubenfeder 4 verspannt ist. Die Schraubenfeder 4 stützt sich an einem Gegenkontaktstück 5 ab, das in das Mantelrohr 3 eingebördelt ist und an dem ein Draht 6 zur Weiterleitung des Prüfstromes an ein nicht dargestelltes Meßgerät angelötet ist Die Verbindung kann auch auf andere bekannte Weise erfolgen. Die Schraubenfeder 4 besitzt eine Windungsgruppe 7, deren drei

Windungen aneinander anliegen und eine weitere Windungsgruppe 8 mit vier aneinander anliegenden Windungen. Die Windungsgruppe 7 ist um das Maß a 1, die
Windungsgruppe 8 um das Maß a 2 ausgeknickt; beide
Windungsgruppen 7, 8 bilden mit dem Mantelrohr 3 5 Gleitführungen für die Schraubenfeder 4. Die mittleren
Abstände 51, 52, 53 zwischen den Federenden 9, 10
und den Windungsgruppen 7, 8 sind so gewählt, daß
#52 φ SZ ist

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

Patentansprüche:

1. Gefederter Kontaktstift für Prüfzwecke, insbesondere zum Prüfen von bestückten und unbestückten elektronischen Leiterplatten sowie von integrierten Schaltkreisen, bestehend aus einem Mantelrohr, indem ein Kontaktkolben längs geführt und über eine auf Druck beanspruchte Schraubenfeder an einem im Mantelrohr angeordneten Gegenkontaktstück, welches entweder im Mantelrohr fest angebracht ist oder als zweiter längsbeweglicher Kontaktkolben ausgebildet sein kann, abgestützt ist, wobei mehrere Windungen der Schraubenfeder im unbelasteten Zustand als Windungsgruppe aneinander anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Windungsgruppe (7) in einem mittleren Bereich zwischen den Federenden (9,10) angeordnet ist

2. Kontaktstift nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Windungsgruppen (7,8) zwischen den Federenden (9,10) und den Windungsgruppen (7,8) ungleich groß sind.

3. Kontaktstift nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Federaußendurchmesser zu Federlängf im entspannten Zustand 1 :10 bis 1 :60 beträgt