压入配合针脚 【技术领域】
本发明涉及压入配合针脚，具有要压入到印刷电路板或其他电路基板的导电通孔的压入配合区。
背景技术
现有的压入配合针脚，具有要压入并且连接到印刷电路板中的导电通孔的压入配合区，具有压入配合区的压入配合针脚中，通过可变形的连接区连接基本上平行的多个樑式区。
这种压入配合针脚设计成，当压入配合区压入到导电通孔中时，樑式区的外表面的外角部分与导电通孔内壁接触(压接触)，而连接区变形。这种压入配合针脚的典型例是，压入配合区的横截面形状由樑式区和连接区形成M-形(见日本特许公报No.昭和60-23471)。
薄金属板用冲模和冲头冲压成预定的引出头形状，并同时模塑成预定的横截面形状，由此得到这种类型的压入配合针脚。压入配合针脚的压入配合区具有M-形横截面形状的情况下，冲模和冲头都要设置尖锐部分，这些尖锐部分对应于在其上中心部分中向下取向地V-型谷底部分，和其外下侧中的向上取向的多个V-型谷底部分，在压入配合针脚加工过程中容易损坏这些尖锐部分，使冲模和冲头的使用寿命降低。
因此，为了克服上述的缺陷，本发明人所申请的日本专利申请No.2929176中提出了一种关于压入配合针脚的设计技术。该技术中，如图9所示，连接区301连接两个樑式区300和300，如从剖视图看到的，连接区301由按基本上垂直于樑式区300方向延伸的中心平坦部分302，和从平坦部分302的各个侧边向外倾斜延伸并连续延伸到各个樑式区300的斜面303和303构成。图9所示的现有的压入配合针脚的樑式区300的可变形能力不是那么大，可采用的通孔直径范围限制在一个小范围内。
但是，近年来，要求压入配合针脚具有宽的通孔直径范围，例如，IEC标准规定可采用的通孔直径范围是0.65mm到0.8mm(直径范围是0.15mm)。
如果常规的压入配合针脚用于具有IEC标准确定的通孔直径的单个导电通孔中，那么，具有最大通孔直径为0.8mm的各个通孔的夹持力不够，具有最小通孔直径为0.65mm的各个通孔的压入配合部分会大大的变形，造成应力集中并且增加了需要的插入力。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种压入配合针脚，它能提高最大通孔直径的安装通孔对插入其中的压入配合针脚的夹持力，同时能抑制应力集中，和最小通孔直径的安装通孔所需的插入力的增加，因此，与现有的压入配合针脚相比，按本发明的压入配合针脚的通孔可以采用更宽的通孔直径范围。
为了克服这些缺陷和其他缺陷，按本发明的压入配合针脚采用以下结构。按本发明的压入配合针脚具有要压入并且连接到印刷电路板的导电通孔的压入配合区。压入配合区的横截面基本上为M-形，它有两个基本上平行延伸的樑式区，和按可变形方式连接樑式区的连接区。形成的连接区横截面形状为弧形，它的对应M-形的谷底边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对于连接左右内侧边连续部分的直线的下表面中，连接区的下表面和两个樑式区的内表面相互连续。
按本发明，由于M-形的上表面的一部分位于相对于连接左右内侧边连续部分的直线的下表面上，连接区的下表面和两个樑式区的内表面相互连续，所以，连接区容易变形。因此，可以将两个樑式区外表面上的压入配合部之间的尺寸设置成足够大。当压入配合针脚插入具有最大直径的通孔中时，能够增大压入配合针脚的夹持力，当压入配合针脚插入具有最小直径的通孔中时，并能够抑制在压入配合针脚上的应力集中，抑制压入配合针脚的插入力增大。
按本发明，对应M-形谷底边的上表面最各下凹的部分最好位于相对于连接左右内侧边连续部分的直线的下表面中。用这种结构，连接部分容易均匀地弹性变形。
最好减小两个樑式区的厚度，使其压入到导电通孔中时能弹性变形。按该方式，通过减小两个樑式区的厚度，由于两个樑式区的厚度减小，使樑式区更容易弹性变形。而且，每个樑式区构造为能够分散由于压入配合区的大变形引起的应力集中，同时，抑制插入力增大。
两个樑式区中的每个樑式区的外表面的曲率半径设置成大于导电通孔的内壁表面的曲率半径。这就可以有效地使每个樑式区的外表面与导电通孔的内壁表面紧密接触。也就是说，通过外表面与导电通孔的内壁表面压接触，由于樑式区的弹性变形，所以，能增大压入配合针脚的夹持力。
两个樑式区中的每个樑式区的外表面的曲率半径基本上等于导电通孔的内壁表面的曲率半径。通过使两个樑式区中的每个樑式区的外表面的曲率半径基本上等于导电通孔的内壁表面的曲率半径，樑式区的外表面能基本上均匀地与导电通孔的内壁表面紧密接触。因而，能将由大的变形引起的应力集中有效地分散到整个樑式区上。
两个樑式区最好构成为，当压入配合区压入到导电通孔中时，樑式区的外表面与导电通孔的内壁表面压接触，同时，连接区变形。用这种结构，通过连接区和樑式区的变形作用，可以进一步提高压入配合针脚的夹持力增大、应力分散和插入力减小等的效果。
两个樑式区的内表面和连接区的下表面相互连续处的两个内侧连续部分最好形成为曲面。用这种结构，使压入配合区的大部分表面形成曲面。这就可以使整个压入配合区均匀地弹性变形，在压入配合区弹性变形时不会出现任何的局部不均匀。因此，可以提高压入配合针脚夹持力增大、应力分散和插入力减小等的效果。
【附图说明】
通过以下参见附图的描述，将能更好地了解本发明的结构的构成和方式，更好地了解本发明的操作，附图中相同的数字指示相同的零部件，附图中：
图1是按本发明的压入配合针脚的平面图；
图2是按本发明的压入配合针脚的正视图；
图3是按本发明的压入配合针脚的压入配合区的放大剖视图；
图4是按本发明的压入配合针脚的基板部分和压入配合区的放大剖视图；
图5是沿图4中V-V线剖开的剖视图；
图6是显示按本发明的压入配合针脚与具有导电通孔的印刷电路板之间的关系的局部剖视图；
图7是显示按本发明的压入配合针脚的压入配合区相对于最小通孔直径的弹性变形状态的剖视图；
图8是显示按本发明的压入配合针脚的压入配合区相对于最大通孔直径的弹性变形状态的剖视图；和
图9是现有的压入配合针脚的压入配合区的放大剖视图。
具体实施方式
本发明可以用不同的方式实施，在附图中已显示出，这里要详细描述，这里公开的具体实施例只是了解本发明原理的典型例，本发明不限于这里所显示和描述的具体实施例。以下，将参见图1到图8描述本发明的实施例。
用冲模和冲头冲压并模塑薄金属板(未示出)，制成这些附图中显示的压入配合针脚1。更具体地说，多个压入配合针脚1制造成为按给定的间隔平行设置在料带2的一边上，压入配合针脚之间设置有连接片3，如图1和2所示。
压入配合针脚1具有这样的结构，第一引出头5从矩形基板部分4的一边笔直地延伸；和第二引出头7，从矩形基板部分4的另一边笔直地延伸，通过压入配合区6压入并且连接到印刷电路板B的导电通孔20。因此，压入配合针脚1包括：第一引出头5，基板部分4，压入配合区6和第二引出头7，它们之间互相同轴。
压入配合区6的横截面形状显示在图3中。即，压入配合区6具有这样的形状，基本上平行的两个樑式区8连续到可变形的连接区9。用该形状，当压入配合区6压入到印刷电路板B的导电通孔20中时，两个樑式区8的外表面都与导电通孔20的内壁表面21压接触。
这时，压入配合区6设计成，至少樑式区8的各个外表面81的外角部分8a与导电通孔20的内壁表面21压接触。相应地，每个外角部分8a形成为圆弧形横截面。每个樑式区8的外表面81中，外角部分8a之间的外表面形成为平面。
该压入配合针脚1的特征在于压入配合区的结构。如图3所示，由两个樑式区8和连接区9形成横截面为M-形的形状。连接区9形成为横截面为圆弧形弯曲部分，具有对应M-形的谷底边的向下凹的上表面9a，和与其相反的向上凸的下表面9b。而且，上表面9a的一部分位于相对于直线L的下表面9b上，直线L连接连接区9的下表面9b和两个樑式区8的内表面8b和8b相互连续处的左右内边连续部分12。
本实施例中，对应M-形谷底边的上表面中心处向下最凹的部分9c位于相对于直线L的下表面9b上，直线L连接左右内边连续部分12。用该结构，连接部分9容易均匀地弹性变形。
减小两樑式区8的厚度，当压入到导电通孔20中时能弹性变形。通过减小两个樑式区8的厚度，由于樑式区8的厚度减小，因而樑式区8更容易弹性变形。因此，将每个樑式区构成为能分散由樑式区8的大变形引起的应力集中，同时，能抑制所要求的插入力增大。
每个樑式区8的外表面81的曲率半径大于导电通孔20的内壁表面21的曲率半径。其原因是，每个樑式区8的外表面81与导电通孔20的内壁表面21能有效地进入紧密接触。也就是说，通过外表面81与导电通孔20的内壁表面21的压接触使樑式区8弹性变形，可以提高压入配合针脚的夹持力，为了完全呈现出该夹持力，用作压入配合部分的外角部分8a的对角尺寸设置成大于导电通孔20的通孔直径(最大通孔直径)。
每个樑式区8的外表面81的曲率半径可以基本上等于导电通孔20的内壁表面21的曲率半径。通过使每个樑式区8的外表面81的曲率半径基本上等于导电通孔20的内壁表面21的曲率半径，樑式区8的外表面81能与导电通孔20的内壁表面21基本上均匀地紧密接触。这样能够将由大变形引起的应力集中有效地分散在整个樑式区上。
本实施例中，这样构成两个樑式区8，当压入配合区6压入到导电通孔20中时，如图7和图8所示，主要是连接部分9变形，这时，樑式区8也轻微变形，以使樑式区8的外表面81与导电通孔20的内壁表面21压接触。
也就是说，如图8所示，在导电通孔20具有最大通孔直径(例如，0.8mm)的情况下，主要是连接部分9变形，樑式区8也有少许变形，使外表面81与内壁表面21压接触，由此提供足够的夹持力。
另一方面，如图7所示，导电通孔20具有最小通孔直径(例如，0.65mm)的情况下，连接区大大变形，整个樑式区8也轻微变形，使外表面81与樑式区20的内壁表面21压接触。由此分散了应力，并抑制了所要求的插入力增大。
在两个樑式区8的内表面8b与连接区9的下表面9b相互连续处的每个内边连续部分12形成曲面。因此，压入配合区6的大部分表面形成曲面。当压入配合区6弹性变形时，这就有可能使整个压入配合区6基本上均匀地弹性变形，而没有任何局部的不均匀。为此，可以提高压入配合针脚夹持力、分散应力、降低要求的插入力等效果。
图4和图5以放大方式显示出从基板部分4到压入配合区6的压入配合针脚1。基板部分4形成有其表面凸出的两个凸头4a。基板4的边缘部分形成多个干涉片(lances)4b卡进连接器壳体的端子安装孔中，以安装压入配合针脚1。
使用这种压入配合针脚1时，切断单个的压入配合针脚1并从料带2分离。在压入配合针脚安装到连接器壳体的状态下，第一引出头5构成引出头接点。
由于连接区9的上表面9a的最下凹部分9c设置在高度与樑式区8的基本中心位置对应的位置，所以，当压入配合针脚1压入到印刷电路板的导电通孔20中时，能使对着导电通孔内壁的樑式区8在4个位置处的外角部分8a的接触压力基本上一致。
实验实际上是将本发明的镀金或镀焊料的压入配合针脚插入具有采用IEC标准的通孔直径(0.65mm到0.8mm)的通孔中，研究通孔直径与按本发明的压入配合针脚插入力或夹持力之间的关系。通过该实验发现，随着通孔直径变得越来越小，压入配合针脚使要求的插入力和夹持力变得越来越大。
而且还发现，甚至通孔直径在0.65mm到0.8mm的宽范围内，所获得的插入力和夹持力都能完全满足各个目标性能，例如，在最小直径0.65mm的情况下的插入力小于期望值，在最大直径0.8mm的情况下的插入力大于期望值。
以上显示和描述了本发明的优选实施例，本行业的技术人员应了解，在不脱离所附权利要求书界定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明作出各种改进。