專利名稱：壓入配合針腳的制作方法
技術領域：
本發明涉及壓入配合針腳，具有要壓入到印刷電路板或其他電路基板的導電通孔的壓入配合區。
背景技術：
現有的壓入配合針腳，具有要壓入并且連接到印刷電路板中的導電通孔的壓入配合區，具有壓入配合區的壓入配合針腳中，通過可變形的連接區連接基本上平行的多個樑式區。
這種壓入配合針腳設計成，當壓入配合區壓入到導電通孔中時，樑式區的外表面的外角部分與導電通孔內壁接觸(壓接觸)，而連接區變形。這種壓入配合針腳的典型例是，壓入配合區的橫截面形狀由樑式區和連接區形成M-形(見日本特許公報No.昭和60-23471)。
薄金屬板用沖模和沖頭沖壓成預定的引出頭形狀，并同時模塑成預定的橫截面形狀，由此得到這種類型的壓入配合針腳。壓入配合針腳的壓入配合區具有M-形橫截面形狀的情況下，沖模和沖頭都要設置尖銳部分，這些尖銳部分對應于在其上中心部分中向下取向的V-型谷底部分，和其外下側中的向上取向的多個V-型谷底部分，在壓入配合針腳加工過程中容易損壞這些尖銳部分，使沖模和沖頭的使用壽命降低。
因此，為了克服上述的缺陷，本發明人所申請的日本專利申請No.2929176中提出了一種關于壓入配合針腳的設計技術。該技術中，如圖9所示，連接區301連接兩個樑式區300和300，如從剖視圖看到的，連接區301由按基本上垂直于樑式區300方向延伸的中心平坦部分302，和從平坦部分302的各個側邊向外傾斜延伸并連續延伸到各個樑式區300的斜面303和303構成。圖9所示的現有的壓入配合針腳的樑式區300的可變形能力不是那么大，可采用的通孔直徑范圍限制在一個小范圍內。
但是，近年來，要求壓入配合針腳具有寬的通孔直徑范圍，例如，IEC標準規定可采用的通孔直徑范圍是0.65mm到0.8mm(直徑范圍是0.15mm)。
如果常規的壓入配合針腳用于具有IEC標準確定的通孔直徑的單個導電通孔中，那么，具有最大通孔直徑為0.8mm的各個通孔的夾持力不夠，具有最小通孔直徑為0.65mm的各個通孔的壓入配合部分會大大的變形，造成應力集中并且增加了需要的插入力。
發明內容
本發明的目的是提供一種壓入配合針腳，它能提高最大通孔直徑的安裝通孔對插入其中的壓入配合針腳的夾持力，同時能抑制應力集中，和最小通孔直徑的安裝通孔所需的插入力的增加，因此，與現有的壓入配合針腳相比，按本發明的壓入配合針腳的通孔可以采用更寬的通孔直徑范圍。
為了克服這些缺陷和其他缺陷，按本發明的壓入配合針腳采用以下結構。按本發明的壓入配合針腳具有要壓入并且連接到印刷電路板的導電通孔的壓入配合區。壓入配合區的橫截面基本上為M-形，它有兩個基本上平行延伸的樑式區，和按可變形方式連接樑式區的連接區。形成的連接區橫截面形狀為弧形，它的對應M-形的谷底邊的上表面是向下凹的曲面，相反的下表面是向上凸的曲面。上表面的一部分位于相對于連接左右內側邊連續部分的直線的下表面中，連接區的下表面和兩個樑式區的內表面相互連續。
按本發明，由于M-形的上表面的一部分位于相對于連接左右內側邊連續部分的直線的下表面上，連接區的下表面和兩個樑式區的內表面相互連續，所以，連接區容易變形。因此，可以將兩個樑式區外表面上的壓入配合部之間的尺寸設置成足夠大。當壓入配合針腳插入具有最大直徑的通孔中時，能夠增大壓入配合針腳的夾持力，當壓入配合針腳插入具有最小直徑的通孔中時，并能夠抑制在壓入配合針腳上的應力集中，抑制壓入配合針腳的插入力增大。
按本發明，對應M-形谷底邊的上表面最各下凹的部分最好位于相對于連接左右內側邊連續部分的直線的下表面中。用這種結構，連接部分容易均勻地彈性變形。
最好減小兩個樑式區的厚度，使其壓入到導電通孔中時能彈性變形。按該方式，通過減小兩個樑式區的厚度，由于兩個樑式區的厚度減小，使樑式區更容易彈性變形。而且，每個樑式區構造為能夠分散由于壓入配合區的大變形引起的應力集中，同時，抑制插入力增大。
兩個樑式區中的每個樑式區的外表面的曲率半徑設置成大于導電通孔的內壁表面的曲率半徑。這就可以有效地使每個樑式區的外表面與導電通孔的內壁表面緊密接觸。也就是說，通過外表面與導電通孔的內壁表面壓接觸，由于樑式區的彈性變形，所以，能增大壓入配合針腳的夾持力。
兩個樑式區中的每個樑式區的外表面的曲率半徑基本上等于導電通孔的內壁表面的曲率半徑。通過使兩個樑式區中的每個樑式區的外表面的曲率半徑基本上等于導電通孔的內壁表面的曲率半徑，樑式區的外表面能基本上均勻地與導電通孔的內壁表面緊密接觸。因而，能將由大的變形引起的應力集中有效地分散到整個樑式區上。
兩個樑式區最好構成為，當壓入配合區壓入到導電通孔中時，樑式區的外表面與導電通孔的內壁表面壓接觸，同時，連接區變形。用這種結構，通過連接區和樑式區的變形作用，可以進一步提高壓入配合針腳的夾持力增大、應力分散和插入力減小等的效果。
兩個樑式區的內表面和連接區的下表面相互連續處的兩個內側連續部分最好形成為曲面。用這種結構，使壓入配合區的大部分表面形成曲面。這就可以使整個壓入配合區均勻地彈性變形，在壓入配合區彈性變形時不會出現任何的局部不均勻。因此，可以提高壓入配合針腳夾持力增大、應力分散和插入力減小等的效果。
通過以下參見附圖的描述，將能更好地了解本發明的結構的構成和方式，更好地了解本發明的操作，附圖中相同的數字指示相同的零部件，附圖中圖1是按本發明的壓入配合針腳的平面圖；圖2是按本發明的壓入配合針腳的正視圖；圖3是按本發明的壓入配合針腳的壓入配合區的放大剖視圖；圖4是按本發明的壓入配合針腳的基板部分和壓入配合區的放大剖視圖；圖5是沿圖4中V-V線剖開的剖視圖；圖6是顯示按本發明的壓入配合針腳與具有導電通孔的印刷電路板之間的關系的局部剖視圖；圖7是顯示按本發明的壓入配合針腳的壓入配合區相對于最小通孔直徑的彈性變形狀態的剖視圖；圖8是顯示按本發明的壓入配合針腳的壓入配合區相對于最大通孔直徑的彈性變形狀態的剖視圖；和圖9是現有的壓入配合針腳的壓入配合區的放大剖視圖。
具體實施例方式
本發明可以用不同的方式實施，在附圖中已顯示出，這里要詳細描述，這里公開的具體實施例只是了解本發明原理的典型例，本發明不限于這里所顯示和描述的具體實施例。以下，將參見圖1到圖8描述本發明的實施例。
用沖模和沖頭沖壓并模塑薄金屬板(未示出)，制成這些附圖中顯示的壓入配合針腳1。更具體地說，多個壓入配合針腳1制造成為按給定的間隔平行設置在料帶2的一邊上，壓入配合針腳之間設置有連接片3，如圖1和2所示。
壓入配合針腳1具有這樣的結構，第一引出頭5從矩形基板部分4的一邊筆直地延伸；和第二引出頭7，從矩形基板部分4的另一邊筆直地延伸，通過壓入配合區6壓入并且連接到印刷電路板B的導電通孔20。因此，壓入配合針腳1包括第一引出頭5，基板部分4，壓入配合區6和第二引出頭7，它們之間互相同軸。
壓入配合區6的橫截面形狀顯示在圖3中。即，壓入配合區6具有這樣的形狀，基本上平行的兩個樑式區8連續到可變形的連接區9。用該形狀，當壓入配合區6壓入到印刷電路板B的導電通孔20中時，兩個樑式區8的外表面都與導電通孔20的內壁表面21壓接觸。
這時，壓入配合區6設計成，至少樑式區8的各個外表面81的外角部分8a與導電通孔20的內壁表面21壓接觸。相應地，每個外角部分8a形成為圓弧形橫截面。每個樑式區8的外表面81中，外角部分8a之間的外表面形成為平面。
該壓入配合針腳1的特征在于壓入配合區的結構。如圖3所示，由兩個樑式區8和連接區9形成橫截面為M-形的形狀。連接區9形成為橫截面為圓弧形彎曲部分，具有對應M-形的谷底邊的向下凹的上表面9a，和與其相反的向上凸的下表面9b。而且，上表面9a的一部分位于相對于直線L的下表面9b上，直線L連接連接區9的下表面9b和兩個樑式區8的內表面8b和8b相互連續處的左右內邊連續部分12。
本實施例中，對應M-形谷底邊的上表面中心處向下最凹的部分9c位于相對于直線L的下表面9b上，直線L連接左右內邊連續部分12。用該結構，連接部分9容易均勻地彈性變形。
減小兩樑式區8的厚度，當壓入到導電通孔20中時能彈性變形。通過減小兩個樑式區8的厚度，由于樑式區8的厚度減小，因而樑式區8更容易彈性變形。因此，將每個樑式區構成為能分散由樑式區8的大變形引起的應力集中，同時，能抑制所要求的插入力增大。
每個樑式區8的外表面81的曲率半徑大于導電通孔20的內壁表面21的曲率半徑。其原因是，每個樑式區8的外表面81與導電通孔20的內壁表面21能有效地進入緊密接觸。也就是說，通過外表面81與導電通孔20的內壁表面21的壓接觸使樑式區8彈性變形，可以提高壓入配合針腳的夾持力，為了完全呈現出該夾持力，用作壓入配合部分的外角部分8a的對角尺寸設置成大于導電通孔20的通孔直徑(最大通孔直徑)。
每個樑式區8的外表面81的曲率半徑可以基本上等于導電通孔20的內壁表面21的曲率半徑。通過使每個樑式區8的外表面81的曲率半徑基本上等于導電通孔20的內壁表面21的曲率半徑，樑式區8的外表面81能與導電通孔20的內壁表面21基本上均勻地緊密接觸。這樣能夠將由大變形引起的應力集中有效地分散在整個樑式區上。
本實施例中，這樣構成兩個樑式區8，當壓入配合區6壓入到導電通孔20中時，如圖7和圖8所示，主要是連接部分9變形，這時，樑式區8也輕微變形，以使樑式區8的外表面81與導電通孔20的內壁表面21壓接觸。
也就是說，如圖8所示，在導電通孔20具有最大通孔直徑(例如，0.8mm)的情況下，主要是連接部分9變形，樑式區8也有少許變形，使外表面81與內壁表面21壓接觸，由此提供足夠的夾持力。
另一方面，如圖7所示，導電通孔20具有最小通孔直徑(例如，0.65mm)的情況下，連接區大大變形，整個樑式區8也輕微變形，使外表面81與樑式區20的內壁表面21壓接觸。由此分散了應力，并抑制了所要求的插入力增大。
在兩個樑式區8的內表面8b與連接區9的下表面9b相互連續處的每個內邊連續部分12形成曲面。因此，壓入配合區6的大部分表面形成曲面。當壓入配合區6彈性變形時，這就有可能使整個壓入配合區6基本上均勻地彈性變形，而沒有任何局部的不均勻。為此，可以提高壓入配合針腳夾持力、分散應力、降低要求的插入力等效果。
圖4和圖5以放大方式顯示出從基板部分4到壓入配合區6的壓入配合針腳1。基板部分4形成有其表面凸出的兩個凸頭4a。基板4的邊緣部分形成多個干涉片(lances)4b卡進連接器殼體的端子安裝孔中，以安裝壓入配合針腳1。
使用這種壓入配合針腳1時，切斷單個的壓入配合針腳1并從料帶2分離。在壓入配合針腳安裝到連接器殼體的狀態下，第一引出頭5構成引出頭接點。
由于連接區9的上表面9a的最下凹部分9c設置在高度與樑式區8的基本中心位置對應的位置，所以，當壓入配合針腳1壓入到印刷電路板的導電通孔20中時，能使對著導電通孔內壁的樑式區8在4個位置處的外角部分8a的接觸壓力基本上一致。
實驗實際上是將本發明的鍍金或鍍焊料的壓入配合針腳插入具有采用IEC標準的通孔直徑(0.65mm到0.8mm)的通孔中，研究通孔直徑與按本發明的壓入配合針腳插入力或夾持力之間的關系。通過該實驗發現，隨著通孔直徑變得越來越小，壓入配合針腳使要求的插入力和夾持力變得越來越大。
而且還發現，甚至通孔直徑在0.65mm到0.8mm的寬范圍內，所獲得的插入力和夾持力都能完全滿足各個目標性能，例如，在最小直徑0.65mm的情況下的插入力小于期望值，在最大直徑0.8mm的情況下的插入力大于期望值。
以上顯示和描述了本發明的優選實施例，本行業的技術人員應了解，在不脫離所附權利要求書界定的本發明的精神和范圍的前提下，可以對本發明作出各種改進。
權利要求
1.壓入配合針腳，包括要壓入并且連接到電路板的導電通孔的壓入配合區，其特征是該壓入配合區形成橫截面基本上為M-形，它有基本上平行延伸的兩個樑式區，和一個以可變形的方式連接兩個樑式區的連接區，該連接區的橫截面構成為弧形，一個對應M-形谷底邊的上表面是一個向下凹的表面，相反的一個下表面是一個向上凸的表面，該下表面包括在連接區的下表面和兩個樑式區的內表面相互連續處的左右內邊連續部分；和該上表面的一部分位于相對于連接左右內邊連續部分的直線的下表面邊上。
2.按照權利要求1的壓入配合針腳，其特征是，在上表面的中心處最向下凹的部分位于相對于連接左右內邊連續部分直線的下表面邊上。
3.按照權利要求1的壓入配合針腳，其特征是，兩個樑式區中每個樑式區的外表面的曲率半徑大于導電通孔的內壁表面的曲率半徑。
4.按照權利要求1的壓入配合針腳，其特征是，兩個樑式區中每個樑式區的外表面的曲率半徑基本上等于導電通孔的內壁表面的曲率半徑。
5.按照權利要求1的壓入配合針腳，其特征是，兩個樑式區形成為，當壓入配合區壓入到導電通孔中時，樑式區的外表面與導電通孔的內壁表面壓接觸，而連接區變形。
6.按照權利要求1的壓入配合針腳，其特征是，壓入配合針腳能容置在基板中直徑為0.65mm的通孔中。
7.按照權利要求1的壓入配合針腳，其特征是，壓入配合針腳能容置在基板中直徑為0.8mm的通孔中。
8.按照權利要求1的壓入配合針腳，其特征是，壓入配合針腳能容置在基板中直徑范圍在0.65mm到0.8mm的通孔中。
全文摘要
壓入配合針腳，具有要壓入并連接到印刷電路板和其他電路板的導電通孔的壓入配合區，壓入配合區制成橫截面基本上為M－形，它有基本上平行延伸的兩個梁式區，和以可變形的方式連接兩個梁式區的連接區。連接區構成為橫截面是弧形，對應M－形谷底邊的上表面是向下凹的表面，相反的下表面是向上凸的表面。上表面的一部分位于相對于連接左右內邊連續部分的直線的下表面邊上，在該連續部分連接區的下表面和兩個梁式區的內表面是相互連續的。
文檔編號H01R12/34GK1561564SQ02819280
公開日2005年1月5日 申請日期2002年10月1日 優先權日2001年10月1日
發明者金子智也, 牧野公保, 宮澤順一, 伊東良和 申請人:莫列斯公司