DE102012224225A1

DE102012224225A1 - Flexible insertion pin for producing electrical interconnection between component and circuit board, has deformation zone whose connecting edges and contact edges abut on inner periphery of hole when insertion pin is located in hole

Info

Publication number: DE102012224225A1
Application number: DE201210224225
Authority: DE
Inventors: Helmut Brantsch; Reinhard Tendler
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2014-06-26

Abstract

The pin (1) has a deformation zone (6) with contact edges (8) extending parallel in a pressing direction and the deformation zone extending between connecting edges (4, 5) and the contact edge. Another deformation zone (7) has another contact edge (9) that runs parallel to the pressing direction, where the insertion pin is dimensioned such that the connecting edges and the contact edges abut on an inner periphery of a hole when the insertion pin is located in the hole, where one of the contact edge is shorter than one of the connecting edge. An independent claim is also included for a method for producing a flexible insertion pin.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen flexiblen Einpressstift zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mit dem Einpressstift verbundenen Bauelement und einer Leiterplatte durch Einpressen des Einpressstiftes in ein metallisiertes Loch der Leiterplatte mit einem vorgegebenen Durchmesser. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Einpressstiftes. The present invention relates to a flexible press-fit pin for establishing an electrical connection between a component connected to the press-fit pin and a printed circuit board by pressing the press-fit pin into a metallized hole of the printed circuit board with a predetermined diameter. Moreover, the invention relates to a method for producing such a press-fit pin.

Einpressstifte werden im Bereich der Leiterplatten verwendet, um lötfrei elektrische Verbindungen herzustellen. Hierzu muss ein Einpressstift in ein metallisiertes Loch einer Leiterplatte gepresst werden. Dabei ist das Ausmaß des Stiftquerschnitts größer als der Durchmesser des Lochs der Leiterplatte. Die beim Einpressen entstehende Überpressung kann entweder durch die Verformung im Loch oder die Verformung des Stiftes aufgenommen werden. Somit gibt es zwei verschiedene Arten der Einpresstechnik, nämlich Stifte in massiver Ausführung und flexible Stifte (die auch als elastische Stifte bezeichnet werden) mit unterschiedlichen Verformzonen. Bei Einpressstiften in massiver Ausführung wird die Leiterplatte im Bereich der Bohrung deformiert, wenn der Einpressstift in das Loch gepresst wird. Bei einem flexiblen Einpressstift wird der Einpressstift im Loch zusammengedrückt. Dabei kommt es zu einem Kraftschluss, der gegebenenfalls durch einen Stoffschluss ergänzt ist, da je nach den entstehenden Anpresskräften möglicherweise eine Kaltpressschweißverbindung entsteht. Injection pins are used in the field of printed circuit boards to produce electrical connections without soldering. For this purpose, a press-fit pin must be pressed into a metallized hole of a printed circuit board. The extent of the pin cross section is greater than the diameter of the hole of the circuit board. The overpressure created during pressing can be absorbed either by the deformation in the hole or the deformation of the pin. Thus, there are two different types of press-fit technology, namely solid type pins and flexible pins (also referred to as elastic pins) with different deformation zones. In solid type press-fit pins, the printed circuit board in the area of the hole is deformed when the press-fit pin is pressed into the hole. With a flexible press-fit pin, the press-fit pin is compressed in the hole. This results in a frictional connection, which may be supplemented by a material bond, since depending on the resulting contact forces possibly a Kaltpressschweißverbindung arises.

Die EP1755195 A1 offenbart unter anderem einen massiven vierkantigen Einpressstift, der in eine durchkontaktierte Bohrung einer Leiterplatte eingepresst wird. Da die Diagonale des vierkantigen massiven Einpressstiftes größer ist als der Innendurchmesser der metallisierten Leiterplattenbohrung, verformt sich die Bohrung durch den Einpressdruck an den vier Kanten und stellt somit in diesem Bereich die elektrische Verbindung zwischen Leiterplatte und Einpressstift dauerhaft her. Nachteilig an solch einem massiven Einpressstift ist vor allem, dass er sehr anfällig gegenüber Abweichungen ist. Wenn das Loch ein wenig zu klein ist, so ist ein massiver Einpressstift nicht mehr in das Loch einpressbar, ohne die Leiterplatte zu beschädigen. Ist das Loch hingegen zu groß, ergibt sich keine ausreichende Haltekraft und elektrische Verbindung, so dass der massive Einpressstift herausfallen kann und recht hohe Kontaktwiderstände entstehen. The EP1755195 A1 discloses, inter alia, a massive four-sided press-in pin which is pressed into a plated-through hole of a printed circuit board. Since the diagonal of the four-edged solid press-fit pin is larger than the inner diameter of the metallized printed circuit board bore, the bore deforms due to the press-in pressure at the four edges and thus permanently establishes the electrical connection between the printed circuit board and the press-fit pin in this region. The disadvantage of such a massive Einpressstift is above all that he is very vulnerable to deviations. If the hole is a little too small, then a massive press-fit pin can not be pressed into the hole without damaging the circuit board. However, if the hole is too large, there is no sufficient holding force and electrical connection, so that the massive press-in pin can fall out and quite high contact resistance.

Die DE 4216809C2 offenbart einen flexiblen Einpressstift mit zwei Verformzonen, die einen C-förmigen Querschnitt aufweisen. Wenn dieser Einpressstift in ein Loch gesteckt wird, so werden diese beiden Verformzonen aufeinander zu zusammengedrückt und entfalten eine Federkraft gegen einen Umfang des Loches, so dass es zu einem Kraftschluss kommt. Die großen Kontaktflächen bewirken jedoch, dass ein eher niedriger Anpressdruck entsteht, so dass die Wahrscheinlichkeit einer Kaltpressschweißverbindung eher gering ist. The DE 4216809C2 discloses a flexible press-fit pin having two deformation zones having a C-shaped cross-section. When this press-fit pin is inserted into a hole, these two deformation zones are pressed together and unfold a spring force against a circumference of the hole, so that it comes to a traction. However, the large contact surfaces cause a rather low contact pressure, so that the probability of a Kaltpressschweißverbindung is rather low.

Die EP0833406A2 offenbart einen flexiblen Einpressstift mit einem elastischen, im Querschnitt bogenförmigen Einpressbereich zum Herstellen einer Verbindung in einer Leiterplatte, wobei der bogenförmige Einpressbereich an zwei Längsseiten an einander gegenüberliegenden Stellen seitliche Verbreiterungen aufweist und im eingepressten Zustand nur mit diesen Verbreiterungen an der Bohrungswand anliegt. Aufgrund des bogenförmigen Einpressbereiches ist jedoch die Lage des Einpressstiftes zur Bohrung nicht hinreichend definiert, so dass erhebliche Abweichungen von einer Solllage auftreten können. The EP0833406A2 discloses a flexible press-in pin having an elastic, arcuate in cross-section Einpressbereich for making a connection in a printed circuit board, wherein the arcuate press-in at two longitudinal sides at opposite locations has lateral extensions and in the pressed state rests only with these widenings on the bore wall. Due to the arcuate press-in area, however, the position of the press-fit pin for drilling is not sufficiently defined, so that considerable deviations from a desired position can occur.

Ausgehend vom Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Einpressstift bereitzustellen. Darüber hinaus ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Einpressstiftes anzugeben. Starting from the prior art, it is an object of the present invention to provide an improved press-fit pin. Moreover, it is a further object of the present invention to provide a method for producing such a press-fit pin.

Diese Aufgaben werden gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Patentansprüche geben Ausführungsformen der Erfindung an. These objects are achieved by the subject matters of the independent claims. The dependent claims indicate embodiments of the invention.

Die Erfindung umfasst einen flexiblen Einpressstift zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen einem mit dem Einpressstift verbundenen Bauelement und einer Leiterplatte durch Einpressen des Einpressstiftes in ein metallisiertes Loch der Leiterplatte mit einem vorgegebenen Durchmesser. Der Einpressstift weist dabei eine Anschlusszone auf, die parallel zu einer Einpressrichtung des Einpressstiftes eine erste und eine zweite Verbindungskante besitzt, die einander gegenüberliegen. Die Anschlusszone erstreckt sich also zwischen der ersten und zweiten Verbindungskante. Die Anschlusszone kann beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen. Zusätzlich weist der Einpressstift eine erste und zweite Verformzone auf. Die erste Verformzone ist mit der ersten Verbindungskante der Anschlusszone derartig elastisch verbunden, dass die erste Verformzone zur Anschlusszone außerhalb des Lochs in einem ersten Winkel und innerhalb des Lochs in einem zweiten Winkel steht. Die zweite Verformzone ist mit der zweiten Verbindungskante der Anschlusszone derartig elastisch verbunden, dass die zweite Verformzone zur Anschlusszone außerhalb des Loches in einem dritten Winkel und innerhalb des Loches in einem vierten Winkel steht. The invention comprises a flexible press-fit pin for establishing an electrical connection between a component connected to the press-fit pin and a printed circuit board by pressing the press-fit pin into a metallized hole of the printed circuit board with a predetermined diameter. In this case, the press-fit pin has a connection zone which, parallel to a press-fit direction of the press-fit pin, has a first and a second connection edge, which lie opposite one another. The connection zone thus extends between the first and second connecting edge. The connection zone may for example have a substantially rectangular shape. In addition, the press-fit pin has a first and a second deformation zone. The first deformation zone is elastically connected to the first connection edge of the connection zone in such a way that the first deformation zone faces the connection zone outside the hole at a first angle and within the hole at a second angle. The second deformation zone is elastically connected to the second connection edge of the connection zone such that the second deformation zone faces the connection zone outside the hole at a third angle and within the hole at a fourth angle.

Die erste Verformzone weist dabei eine erste Kontaktkante auf, die im Wesentlichen parallel zur Einpressrichtung verläuft und der ersten Verbindungskante gegenüberliegt, so dass sich die erste Verformzone zwischen der ersten Verbindungskante und der ersten Kontaktkante erstreckt. Dementsprechend besitzt die zweite Verformzone eine zweite Kontaktkante. Diese verläuft im Wesentlichen parallel zur Einpressrichtung und liegt der zweiten Verbindungskante gegenüber, so dass sich die zweite Verformzone zwischen der zweiten Verbindungskante und der zweiten Kontaktkante erstreckt. Der Einpressstift ist gemäß einem Aspekt der Erfindung derartig dimensioniert, dass die erste und zweite Verbindungskante sowie die erste und zweite Kontaktkante an einem Innenumfang des Lochs anliegen, wenn sich der Einpressstift im Loch befindet. The first deformation zone has a first contact edge, which is substantially parallel extends to the press-in direction and the first connecting edge is opposite, so that the first deformation zone between the first connecting edge and the first contact edge extends. Accordingly, the second deformation zone has a second contact edge. This extends substantially parallel to the press-in direction and lies opposite the second connection edge, so that the second deformation zone extends between the second connection edge and the second contact edge. The press-fit pin is dimensioned according to an aspect of the invention such that the first and second connection edges and the first and second contact edges abut an inner periphery of the hole when the press-fit pin is in the hole.

Dadurch dass die erste und zweite Verbindungskante sowie die erste und zweite Kontaktkante am Umfang des Loches anliegen, kommt es in einer Erstreckungsrichtung der Leiterplatte zu einem Formschluss. The fact that the first and second connecting edge and the first and second contact edge abut the circumference of the hole, there is a positive connection in an extension direction of the circuit board.

Unter einer Verbindungskante kann im Sinne dieser Patentanmeldung insbesondere eine Kante verstanden werden, die einerseits eine Anlagefläche an einem Innenumfang eines Lochs bereitstellen und andererseits zum Anschluss einer Verformzone dienen soll. For the purposes of this patent application, a connecting edge can be understood to mean, in particular, an edge which, on the one hand, provides a contact surface on an inner circumference of a hole and, on the other hand, serves to connect a deformation zone.

Unter einer Kontaktkante kann insbesondere eine Kante einer Verformzone verstanden werden, die in einem Kontakt zum Loch steht, wenn sich der Einpressstift in einem Loch befindet. A contact edge may, in particular, be understood as meaning an edge of a deformation zone which is in contact with the hole when the press-fit pin is located in a hole.

Im Sinne dieser Erfindung ist eine Kante nicht auf eine bestimmte Verlaufsform beschränkt, insbesondere muss sich nicht eben sein, sondern kann in zumindest einem Teilbereich bogenförmig verlaufen. For the purposes of this invention, an edge is not limited to a specific shape, in particular does not have to be flat, but may extend arcuately in at least a portion.

Auch der Begriff des Gegenüberliegens ist breit zu verstehen. Dass sich die erste und zweite Verbindungskante gegenüber liegen, kann insbesondere bedeuten, dass die Anschlusszone an einer Seite die erste Verbindungskante aufweist und an einer entgegen gesetzten Seite die zweite Verbindungskante aufweist. In welchem Winkel die erste und zweite Verbindungskante zueinander stehen, ist dabei für das Gegenüberliegen ohne Bedeutung. Also, the concept of Opposite is broad to understand. The fact that the first and second connecting edges lie opposite each other can mean in particular that the connection zone has the first connecting edge on one side and the second connecting edge on an opposite side. The angle at which the first and second connecting edges face each other is of no importance for the opposite.

Vorzugsweise ist die erste Verformzone mit der ersten Verbindungskante der Anschlusszone derartig elastisch verbunden, dass die erste Verformzone, wenn sie zur Anschlusszone im zweiten Winkel steht, eine Federkraft in Richtung einer Winkelstellung der ersten Verformzone zur Anschlusszone ausübt, die dem ersten Winkel entspricht. Dementsprechend ist die zweite Verformzone mit der zweiten Verbindungskante der Anschlusszone vorzugsweise derartig elastisch verbunden, dass die zweite Verformzone, wenn sie zur Anschlusszone im vierten Winkel steht, eine Federkraft in Richtung einer Winkelstellung der zweiten Verformzone zur Anschlusszone ausübt, die dem dritten Winkel entspricht. Durch die so entstehenden Federkräfte drücken die beiden Verformzonen gegen den Innenumfang des Loches, so dass es zu einem Kraftschluss in einer Normalenrichtung zur Leiterplatte kommt. Preferably, the first deformation zone is elastically connected to the first connection edge of the connection zone such that the first deformation zone exerts a spring force in the direction of an angular position of the first deformation zone to the connection zone, which corresponds to the first angle, if it is at a second angle to the connection zone. Accordingly, the second deformation zone is preferably elastically connected to the second connection edge of the connection zone, such that the second deformation zone exerts a spring force in the direction of an angular position of the second deformation zone to the connection zone, which corresponds to the third angle, when it is at the fourth angle to the connection zone. As a result of the resulting spring forces, the two deformation zones press against the inner circumference of the hole, resulting in a frictional connection in a direction normal to the printed circuit board.

In einer Ausführungsform ist der Einpressstift derartig dimensioniert, dass sich die erste und zweite Kontaktkante berühren, wenn sich der Einpressstift im Loch befindet. In one embodiment, the press-fit pin is dimensioned such that the first and second contact edges touch when the press-fit pin is in the hole.

Durch diese Dimensionierung kann ein stabiles Gebilde mit einem dreieckigen Querschnitt erreicht werden. Die Stabilität führt zu einem erhöhten Anpressdruck der beiden Verbindungskanten und der zwei zusammenliegenden Kontaktkanten an den Innenumfang des Loches, so dass es sehr wahrscheinlich zur Ausbildung einer gasdichten Kaltpressschweißverbindung kommt. Durch die Kaltpressschweißverbindung wird eine hohe Haltekraft gewährleistet, die selbst noch bei einem Vorliegen von permanenten Vibrationen erhalten bleibt. By dimensioning a stable structure can be achieved with a triangular cross-section. The stability leads to an increased contact pressure of the two connecting edges and the two adjacent contact edges on the inner circumference of the hole, so that it is very likely to form a gas-tight Kaltpressschweißverbindung. The Kaltpressschweißverbindung a high holding force is ensured, which is maintained even in the presence of permanent vibration.

In der Regel wird ein Fachmann anstreben, den Einpressstift und das dazugehörige Loch so zu dimensionieren, dass sich die erste und zweite Kontaktkante berühren, wenn sich der Einpressstift im Loch befindet, da die Entstehung einer Kaltpressschweißverbindung vorteilhaft ist. Bei der Fertigung des Einpressstiftes und des Loches kommt es jedoch zu Fertigungstoleranzen, so dass die entsprechende Exaktheit der gewünschten Dimensionierung nicht garantiert werden kann. Ist das Loch zu klein, so kann der vorliegende Einpressstift zusätzlich gestaucht werden. Wenn das Loch zu groß dimensioniert ist, liegen die erste und zweite Kontaktkante nicht aneinander an, wenn sich der Einpressstift im Loch befindet. Aufgrund der durch die erste und zweite Kontaktkante ausgeübten Federkraft, kommt es dann jedoch zumindest zu einem Kraftschluss zwischen Einpressstift und Loch. Der beschriebene Einpressstift weist also ein gutes Toleranzverhalten auf. Durch die vier bzw. drei Anlagestellen des Einpressstiftes am Innenumfang des Loches ist die Lage des Einpressstiftes im Loch zumindest annähernd exakt definiert. As a rule, a person skilled in the art will strive to dimension the press-fit pin and the associated hole in such a way that the first and second contact edges touch each other when the press-fit pin is in the hole, since the formation of a cold-press welded connection is advantageous. In the manufacture of the press-fit pin and the hole, however, it comes to manufacturing tolerances, so that the corresponding accuracy of the desired dimensioning can not be guaranteed. If the hole is too small, the present press-in pin can be additionally compressed. If the hole is oversized, the first and second contact edges will not abut each other when the press-fit pin is in the hole. Due to the force exerted by the first and second contact edge spring force, but then it comes at least to a frictional connection between Einpressstift and hole. The press-fit pin described thus has a good tolerance behavior. Due to the four or three contact points of the press-fit pin on the inner circumference of the hole, the position of the press-fit pin in the hole is defined at least approximately exactly.

In einer Ausführungsform entsprechen ein Betrag des ersten Winkels einen Betrag des dritten Winkels und einen Betrag des zweiten Winkels einen Betrag des vierten Winkels. Ein Querschnitt des Einpressstiftes ähnelt also einem gleichschenkligen Dreieck. Der zweite und vierte Winkel kann insbesondere 60 Grad betragen. Dies führt zu einer besonders gleichmäßigen Kraftverteilung. In one embodiment, an amount of the first angle corresponds to an amount of the third angle and an amount of the second angle corresponds to an amount of the fourth angle. A cross-section of the press-fit pin thus resembles an isosceles triangle. The second and fourth angle may be in particular 60 degrees. This leads to a particularly uniform force distribution.

Die erste Verformzone kann sich im Wesentlichen in einer ersten Ebene, die zweite Verformzone im Wesentlichen in einer zweiten Ebene und die Anschlusszone im Wesentlichen in einer dritten Ebene erstrecken. Durch den geradlinigen Verlauf der Verformzonen und der Anschlusszone sind diese gegenüber Kräften entlang ihrer Erstreckungsebenen besonders stabil. In einer anderen Ausführungsverform verlaufen die erste und zweite Verformzone sowie die Anschlusszone bogenförmig. The first deformation zone can essentially be in a first plane, the second deformation zone substantially in a second plane and the terminal zone extend substantially in a third plane. Due to the rectilinear course of the deformation zones and the connection zone these are particularly stable against forces along their extension planes. In another embodiment, the first and second deformation zones and the connection zone are arcuate.

Die Anschlusszone sowie die erste und zweite Verformzone können beispielsweise aus einem Blech bestehen, das vorzugsweise eine Dicke von kleiner als 0,4 mm besitzt. Die erste und/oder zweite Verformzone können eine Aussparung und/oder Prägung aufweisen. Durch die Dicke des Bleches und/oder die Existenz einer Aussparung bzw. Prägung kann die Steifigkeit der ersten und/oder zweiten Verformzone eingestellt werden. Diese Einstellbarkeit gewährleistet eine gute Anpassbarkeit an die jeweiligen Anforderungen. The connection zone as well as the first and second deformation zones can, for example, consist of a metal sheet, which preferably has a thickness of less than 0.4 mm. The first and / or second deformation zone may have a recess and / or embossing. Due to the thickness of the sheet and / or the existence of a recess or embossing, the rigidity of the first and / or second deformation zone can be adjusted. This adjustability ensures good adaptability to the respective requirements.

In einer Ausführungsform ist die erste Kontaktkante kürzer als die erste Verbindungskante. Genauso kann die zweite Kontaktkante kürzer als die zweite Verbindungskante sein. Die erste Verformzone kann in Einpressrichtung eine erste Einführkante aufweisen, die zur ersten Verbindungskante in einem Winkel von weniger als 60 Grad und zur ersten Kontaktkante in einem Winkel von größer als 120 Grad steht. Dementsprechend kann die zweite Verformzone in Einpressrichtung eine zweite Einführkante aufweisen, die zur zweiten Verbindungskante in einem Winkel von weniger als 60 Grad und zur zweiten Kontaktkante in einem Winkel von größer als 120 Grad steht. Durch diese Einführkante wird eine Zentrierung des Einpressstiftes hinsichtlich des Loches beim Einpressvorgang erleichtert. In one embodiment, the first contact edge is shorter than the first connection edge. Likewise, the second contact edge may be shorter than the second connection edge. The first deformation zone can have a first insertion edge in the press-in direction, which is at an angle of less than 60 degrees to the first connection edge and at an angle of greater than 120 degrees to the first contact edge. Accordingly, the second deformation zone can have a second insertion edge in the press-in direction, which is at an angle of less than 60 degrees to the second connection edge and at an angle of greater than 120 degrees to the second contact edge. This insertion edge facilitates centering of the press-in pin with respect to the hole during the press-fitting process.

Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung ein Bauelement mit mindestens einem erfindungsgemäßen Einpressstift. In addition, the present invention comprises a component having at least one press-fit pin according to the invention.

Zusätzlich stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes bereit. Nach diesem Verfahren wird zunächst ein geeignetes Blech bereitgestellt. Das Blech wird so zugeschnitten, dass Blechflächen für die Anschlusszone sowie die erste und zweite Verformzone entstehen. In addition, the present invention provides a method of making a press fit pin according to the invention. According to this method, a suitable sheet is first provided. The sheet metal is cut to form sheet metal surfaces for the connection zone as well as the first and second deformation zones.

Dabei erfolgt der Zuschnitt derartig, dass die Anschlusszone parallel zu einer Einpressrichtung des Einpressstiftes eine erste und zweite Verbindungskante aufweist, die einander gegenüber liegen, so dass sich die Anschlusszone zwischen der ersten und zweiten Verbindungskante erstreckt. Die erste Verformzone ist mit der ersten Verbindungskante der Anschlusszone verbunden und weist eine erste Kontaktkante auf, die parallel zur Einpressrichtung verläuft und der ersten Verbindungskante gegenüber liegt, so dass sich die erste Verformzone zwischen der ersten Verbindungskante und der ersten Kontaktkante erstreckt. Weiterhin wird das Blech so zugeschnitten, dass die zweite Verformzone mit der zweiten Verbindungskante der Anschlusszone verbunden ist und eine zweite Kontaktkante aufweist, die parallel zur Einpressrichtung verläuft und der zweiten Verbindungskante gegenüber liegt, so dass sich die zweite Verformzone zwischen der zweiten Verbindungskante und der zweiten Kontaktkante erstreckt. In this case, the blank is cut in such a way that the connection zone has, parallel to a press-fit direction of the press-fit pin, first and second connection edges which lie opposite one another, so that the connection zone extends between the first and second connection edges. The first deformation zone is connected to the first connection edge of the connection zone and has a first contact edge, which runs parallel to the press-in direction and lies opposite the first connection edge, so that the first deformation zone extends between the first connection edge and the first contact edge. Furthermore, the sheet is cut so that the second deformation zone is connected to the second connection edge of the connection zone and has a second contact edge, which runs parallel to the press-in direction and the second connection edge, so that the second deformation zone between the second connection edge and the second Contact edge extends.

Das Blech wird um die erste Verbindungskante so gebogen, dass die erste Verformzone zur Anschlusszone im ersten Winkel steht. Dementsprechend wird das Blech um die zweite Verbindungskante gebogen, so dass die zweite Verformzone zur Anschlusszone im dritten Winkel steht. Das Blech wird derartig zugeschnitten und gebogen, dass die erste Verformzone zur Anschlusszone innerhalb des Loches in einem zweiten Winkel steht, die zweite Verformzone zur Anschlusszone innerhalb des Loches in einem vierten Winkel steht und die erste und zweite Verbindungskante sowie die erste und zweite Kontaktkante an einem Innenumfang des Lochs anliegen, wenn sich der Einpressstift im Loch befindet. The sheet is bent around the first connecting edge so that the first deformation zone to the connection zone is at the first angle. Accordingly, the sheet is bent around the second connecting edge, so that the second deformation zone to the connection zone is at the third angle. The sheet is cut and bent such that the first deformation zone to the connection zone within the hole is at a second angle, the second deformation zone to the connection zone within the hole at a fourth angle and the first and second connection edge and the first and second contact edge at a Inner circumference of the hole abut when the press-in pin is in the hole.

Durch dieses Verfahren kann ein erfindungsgemäßer Einpressstift einfach, effizient und kostengünstig hergestellt werden. By this method, a press-fit pin according to the invention can be produced simply, efficiently and inexpensively.

In einer Ausführungsform weist das Verfahren zusätzlich einen Schritt auf, in dem die erste und/oder zweite Verformzone geschnitten und/oder geprägt werden. Für den Schneidvorgang bietet sich insbesondere Stanzen an. Durch das Schneiden und/oder Prägen kann eine Aussparung in der ersten und/oder zweiten Verformzone angeordnet werden, um die Steifigkeit der ersten und/oder zweiten Verformzone einzustellen. In one embodiment, the method additionally has a step in which the first and / or second deformation zone are cut and / or embossed. For the cutting process in particular offers punching. By cutting and / or embossing a recess in the first and / or second deformation zone can be arranged to adjust the rigidity of the first and / or second deformation zone.

Sofern nichts anderes angegeben wurde, können die mit Bezug auf den Einpressstift gemachten Erläuterungen analog auf das Herstellungsverfahren angewendet werden. Genauso sind die Merkmale des Verfahrens natürlich auch analog auf den erfindungsgemäßen Einpressstift anwendbar. Dies bedeutet insbesondere, dass das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren entsprechende Schritte aufweist, um die Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen des Einpressstiftes herzustellen. Um Wiederholungen zu vermeiden, sollen hier nicht noch einmal alle Schritte zur Herstellung des Einpressstiftes aufgeführt werden. Unless otherwise stated, the explanations given with respect to the press-fit pin can be applied analogously to the manufacturing process. In the same way, the features of the method are, of course, analogously applicable to the press-fit pin according to the invention. This means, in particular, that the production method according to the invention has corresponding steps in order to produce the features of the described embodiments of the press-fit pin. To avoid repetition, do not repeat all the steps involved in making the press-fit pin.

Weitere Details und Vorteile von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die Figuren erläutert. Further details and advantages of embodiments of the present invention will be explained below with reference to the figures.

Dabei zeigen Show

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes außerhalb eines Loches in einer Draufsicht von oben; 1 a first embodiment of a Einpressstiftes invention outside a hole in a plan view from above;

2 den in 1 dargestellten Einpressstift innerhalb eines Loches; 2 the in 1 illustrated injection pin within a hole;

3 die erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes in einer perspektivischen Seitansicht; 3 the first embodiment of a Einpressstiftes invention in a perspective side view;

4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes in einer perspektivischen Seitansicht und 4 a second embodiment of a Einpressstiftes invention in a perspective side view and

5 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes. 5 An embodiment of a method according to the invention for producing a Einpressstiftes invention.

In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und gleich wirkende Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen benannt. In the following description, the same and like elements will be denoted by the same reference numerals unless otherwise indicated.

1 illustriert die erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes außerhalb eines Loches in einer Draufsicht von oben. Der Einpressstift 1 besitzt eine Anschlusszone 2 an der sich ein Verbindungselement 3 befindet, mit dessen Hilfe der Einpressstift 1 mit einem Bauelement elektrisch verbunden werden kann. Die Anschlusszone 2 weist eine erste Verbindungskante 4 und eine zweite Verbindungskante 5 auf. Über die erste Verbindungskante 4 ist eine erste Verformzone 6 derartig elastisch mit der Anschlusszone 2 verbunden, dass die erste Verformzone 6 zur Anschlusszone 2 außerhalb des Loches in einem ersten Winkel α₁ steht. Über die zweite Verbindungskante ist eine zweite Verformzone 7 derartig mit der Anschlusszone 2 verbunden, dass die zweite Verformzone 7 zur Anschlusszone 2 außerhalb des Loches in einem dritten Winkel α₃ steht. Die erste Verformzone 6 weist eine erste Kontaktkante 8 auf, die der ersten Verbindungskante 4 gegenüber liegt, so dass sich die erste Verformzone 6 zwischen der ersten Verbindungskante 4 und der ersten Kontaktkante 8 erstreckt. Die zweite Verformzone 7 weist eine zweite Kontaktkante 9 auf, die der zweiten Verbindungskante 5 gegenüber liegt so dass sich die zweite Verformzone 7 zwischen der zweiten Verbindungskante 5 und der zweiten Kontaktkante 9 erstreckt. 1 illustrates the first embodiment of a press-in pin according to the invention outside a hole in a plan view from above. The press-fit pin 1 has a connection zone 2 at the itself a connecting element 3 located, with the help of the press-in pin 1 can be electrically connected to a component. The connection zone 2 has a first connecting edge 4 and a second connecting edge 5 on. Over the first connecting edge 4 is a first deformation zone 6 so elastic with the connection zone 2 connected to that the first deformation zone 6 to the connection zone 2 outside the hole at a first angle α ₁ stands. About the second connecting edge is a second deformation zone 7 such with the terminal zone 2 connected to that second deformation zone 7 to the connection zone 2 outside the hole at a third angle α ₃ stands. The first deformation zone 6 has a first contact edge 8th on, the first connecting edge 4 lies opposite, so that the first deformation zone 6 between the first connecting edge 4 and the first contact edge 8th extends. The second deformation zone 7 has a second contact edge 9 on, the second connecting edge 5 opposite so that the second deformation zone 7 between the second connecting edge 5 and the second contact edge 9 extends.

2 zeigt die erste Ausführungsform des Einpressstiftes 1 aus 1 in einem metallisierten Loch 10 einer Leiterplatte. Das Loch 10 weist einen Innenumfang 11 auf. Wie der 2 zu entnehmen ist, ist der Einpressstift 1 derartig dimensioniert, dass die erste und zweite Verbindungskante 4, 5 sowie die erste und zweite Kontaktkante 8, 9 an dem Innenumfang 11 des Lochs 10 anliegen. Die gezeigte erste Ausführungsform des Einpressstiftes 1 ist weiterhin derartig dimensioniert, dass sich die erste und zweite Kontaktkante 8, 9 berühren. Die erste Verformzone 6 steht zur Anschlusszone 2 im zweiten Winkel α₂ und die zweite Verformzone 7 steht zu der Anschlusszone 2 im vierten Winkel α_4. Wie das Fadenkreuz 12 verdeutlicht, ist der Einpressstift 1 symmetrisch aufgebaut. Das heißt, dass ein Betrag des zweiten Winkels α₂ einem Betrag des vierten Winkels α₄ entspricht. Die erste Verformzone 6 und die zweite Verformzone 7 üben eine Federkraft gegen den Innenumfang 11 des Loches 10 aus. 2 shows the first embodiment of the press-fit pin 1 out 1 in a metallized hole 10 a circuit board. The hole 10 has an inner circumference 11 on. Again 2 it can be seen, is the press-in pin 1 dimensioned such that the first and second connecting edge 4 . 5 and the first and second contact edges 8th . 9 on the inner circumference 11 of the hole 10 issue. The illustrated first embodiment of the press-fit pin 1 is further dimensioned such that the first and second contact edge 8th . 9 touch. The first deformation zone 6 stands to the connection zone 2 at the second angle α ₂ and the second deformation zone 7 stands to the connection zone 2 at the fourth angle α _4. Like the crosshairs 12 clarifies is the press-in pin 1 symmetrically constructed. That is, an amount of the second angle α ₂ corresponds to an amount of the fourth angle α ₄ . The first deformation zone 6 and the second deformation zone 7 exert a spring force against the inner circumference 11 of the hole 10 out.

3 zeigt die erste Ausführungsform des Einpressstiftes 1 in einer perspektivischen Seitansicht. Der 3 ist zu entnehmen, dass die erste und zweite Verbindungskante 4, 5 sowie die erste und zweite Kontaktkante 8, 9 parallel zur Einpressrichtung E des Einpressstiftes verlaufen. Die erste Kontaktkante 8 ist kürzer ist als die erste Verbindungskante 4 und die zweite Kontaktkante 9 ist wiederum kürzer als die zweite Verbindungskante 5. Die erste Verformzone 6 weist unten eine erste Einführkante 13 auf, die zur ersten Verbindungskante 4 in einem Winkel von weniger als 60 Grad und zur ersten Kontaktkante 8 in einem Winkel von größer als 120 Grad steht. Auch die zweite Verformzone 7 besitzt unten eine solche Einführkante 14. Diese zweite Einführkante 14 steht zur zweiten Verbindungskante 5 in einem Winkel von weniger als 60 Grad und zur zweiten Kontaktkante 9 in einem Winkel von größer als 120 Grad. Durch die beiden Einführkanten 13, 14 wird es einfacher, den Einpressstift 1 in ein entsprechendes Loch 10 einzuführen, da die Einführkanten 13, 14 an einem Rand des Loches 10 entlang gleiten können. 3 shows the first embodiment of the press-fit pin 1 in a perspective side view. Of the 3 it can be seen that the first and second connecting edge 4 . 5 and the first and second contact edges 8th . 9 run parallel to the pressing-in direction E of the press-fit pin. The first contact edge 8th is shorter than the first connecting edge 4 and the second contact edge 9 is again shorter than the second connecting edge 5 , The first deformation zone 6 has a first lead-in edge below 13 on, leading to the first connecting edge 4 at an angle of less than 60 Degree and the first contact edge 8th at an angle greater than 120 Degree stands. Also the second deformation zone 7 has such an insertion edge below 14 , This second lead-in edge 14 stands to the second connecting edge 5 at an angle of less than 60 Degree and the second contact edge 9 at an angle greater than 120 Degree. Through the two insertion edges 13 . 14 It will be easier, the injection pin 1 in a corresponding hole 10 introduce as the insertion edges 13 . 14 on one edge of the hole 10 can slide along.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes 15. Diese ist weitgehend identisch mit der ersten Ausführungsform, weist aber in der ersten Verformzone 6 eine Aussparung 16 auf, mit deren Hilfe die Steifigkeit der ersten Verformzone 6 eingestellt werden kann. Die zweite Verformzone weist eine weitere, nicht gezeigte Aussparung auf. 4 shows a second embodiment of a press-fit pin according to the invention 15 , This is largely identical to the first embodiment, but has in the first deformation zone 6 a recess 16 with their help, the rigidity of the first deformation zone 6 can be adjusted. The second deformation zone has a further, not shown recess.

5 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Einpressstiftes. Im Schritt S1 wird zunächst ein Blech bereitgestellt. Dieses wird in Schritt S2 zugeschnitten, so dass Blechflächen für die Anschlusszone sowie die erste und zweite Verformzone entstehen. In Schritt S3 wird eine Aussparung in die erste Verformzone und in Schritt S4 eine Aussparung in die zweite Verformzone gestanzt. Anschließend wird in Schritt S5 das Blech um die erste Verbindungskante gebogen, so dass die erste Verformzone zur Anschlusszone im ersten Winkel steht. Anschließend wird das Blech um die zweite Verbindungskante gebogen, so dass die zweite Verformzone zur Anschlusszone im dritten Winkel steht (Schritt S6). Diese Schritte müssen nicht sequentiell abgearbeitet werden. Gerade die Schritte S2, S3 und S4 können gleichzeitig ausgeführt werden. Auch die Schritte S5 und S6 können parallel ablaufen. 5 shows an embodiment of a method according to the invention for producing a Einpressstiftes invention. In step S1, a sheet is first provided. This is cut in step S2, so that sheet metal surfaces for the connection zone and the first and second deformation zone arise. In step S3, a recess is punched in the first deformation zone and in step S4 a recess in the second deformation zone. Subsequently, in step S5, the sheet is bent around the first connecting edge, so that the first deformation zone to the connection zone is at the first angle. Subsequently, the sheet is bent around the second connecting edge, so that the second deformation zone to the connection zone is at the third angle (Step S6). These steps do not have to be processed sequentially. Just the steps S2, S3 and S4 can be performed simultaneously. Steps S5 and S6 can also run in parallel.

Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Erläuterungen sind rein illustrativ und nicht beschränkend zu verstehen. An den gezeigten Ausführungsformen können viele Veränderungen vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich, wie er in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, zu verlassen. The explanations made with reference to the figures are purely illustrative and not restrictive. Many changes can be made to the illustrated embodiments without departing from the scope of protection as defined in the appended claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: erste Ausführungsform eines Einpressstiftes first embodiment of a press-fit pin
2 2: Anschlusszone contiguous zone
3 3: Verbindungselement connecting element
4 4: erste Verbindungskante first connecting edge
5 5: zweite Verbindungskante second connecting edge
6 6: erste Verformzone first deformation zone
7 7: zweite Verformzone second deformation zone
8 8th: erste Kontaktkante first contact edge
9 9: zweite Kontaktkante second contact edge
10 10: Loch hole
11 11: Innenumfang des Lochs Inner circumference of the hole
12 12: Fadenkreuz crosshairs
13 13: erste Einführkante first lead-in edge
14 14: zweite Einführkante second lead-in edge
15 15: zweite Ausführungsform eines Einpressstiftes second embodiment of a press-fit pin
16 16: Aussparung recess
E e: Einpressrichtung press-in
S1 S1: Bereitstellen eines Bleches Providing a sheet
S2 S2: Zuschneiden des Bleches Cutting the sheet
S3 S3: Stanzen einer Aussparung Punching a recess
S4 S4: Stanzen einer Aussparung Punching a recess
S5 S5: Biegen des Bleches um die erste Verbindungskante Bending the sheet around the first connecting edge
S6 S6: Biegen des Bleches um die zweite Verbindungskante Bending the sheet around the second connecting edge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1755195 A1 [0003]
DE 4216809 C2 [0004]
EP 0833406 A2 [0005]

Claims

Flexible press-fit pin ( 1 . 15 ) for establishing an electrical connection between a component connected to the press-fit pin and a printed circuit board by pressing the press-fit pin into a metallized hole ( 10 ) of the printed circuit board with a predetermined diameter, the Einpressstift having - a connection zone ( 2 ), which parallel to a pressing-in direction (E) of the press-fit pin have a first and a second connecting edge (FIG. 4 . 5 ), which lie opposite each other so that the connection zone extends between the first and second connection edges, - a first deformation zone ( 6 ), which are connected to the first connecting edge ( 4 ) of the connection zone is elastically connected such that the first deformation zone ( 6 ) to the connection zone ( 2 ) outside the hole ( 10 ) at a first angle (α ₁ ) and within the hole ( 10 ) is at a second angle (α ₂ ), and - a second deformation zone ( 7 ), which with the second connecting edge ( 5 ) of the connection zone ( 2 ) is elastically connected such that the second deformation zone ( 7 ) to the connection zone outside the hole ( 10 ) is at a third angle (α ₃ ) and within the hole at a fourth angle (α ₄ ), - wherein the first deformation zone ( 6 ) a first contact edge ( 8th ), which runs parallel to the press-in direction (E) and the first connecting edge ( 4 ), so that the first deformation zone ( 6 ) extends between the first connection edge and the first contact edge, - wherein the second deformation zone ( 7 ) a second contact edge ( 9 ), which runs parallel to the press-in direction (E) and the second connecting edge ( 5 ), so that the second deformation zone ( 7 ) between the second connecting edge and the second contact edge, - wherein the press-fit pin is dimensioned such that the first and second connecting edge ( 4 . 5 ) and the first and second contact edge ( 8th . 9 ) on an inner circumference ( 11 ) of the hole when the press-in pin is in the hole.

Einpressstift according to claim 1, - wherein the first deformation zone ( 6 ) with the first connecting edge ( 4 ) of the connection zone is elastically connected in such a way that the first deformation zone, when it faces the connection zone at the second angle (α ₂ ), exerts a spring force in the direction of an angular position of the first deformation zone to the connection zone, which corresponds to the first angle (α ₁ ), and - wherein the second deformation zone ( 7 ) with the second connecting edge ( 5 ) of the connection zone is elastically connected such that the second deformation zone, when it is the connection zone at the fourth angle (α ₄ ), exerts a spring force in the direction of an angular position of the second deformation zone to the connection zone, which corresponds to the third angle (α ₃ ).

A press-fit pin according to claim 1 or 2, wherein the press-fit pin is dimensioned such that the first and second contact edges ( 8th . 9 ) when the press-in pin is in the hole.

A press-fit pin according to one of the preceding claims, wherein an amount of the first angle (α ₁ ) corresponds to an amount of the third angle (α ₃ ) and an amount of the second angle (α ₂ ) corresponds to an amount of the fourth angle (α ₄ ).

Einpressstift according to any one of the preceding claims, wherein the first deformation zone ( 6 ) substantially in a first plane, the second deformation zone ( 7 ) substantially in a second plane and the connection zone ( 2 ) extends substantially in a third plane.

Press-fit pin ( 15 ) according to one of the preceding claims, wherein the first and / or second deformation zone ( 6 . 7 ) a recess ( 16 ) and / or embossing for adjusting the rigidity of the first and / or second deformation zone.

Press-fit pin according to one of the preceding claims, wherein the first contact edge ( 8th ) is shorter than the first connecting edge ( 4 ) and / or the second contact edge ( 9 ) is shorter than the second connecting edge ( 5 ).

Press-fit pin according to one of the preceding claims, in particular according to claim 7, wherein the first deformation zone ( 6 ) in the press-in (E) a first lead-in edge ( 13 ), which leads to the first connecting edge ( 4 ) at an angle of less than 60 degrees and to the first contact edge ( 8th ) is at an angle of greater than 120 degrees, and the second deformation zone ( 7 ) in the press-in (E) a second lead-in edge ( 14 ), which leads to the second connecting edge ( 5 ) at an angle of less than 60 degrees and to the second contact edge ( 9 ) is at an angle greater than 120 degrees.

Component with at least one press-fit pin according to one of the preceding claims.

Method for producing a press-fit pin ( 1 . 15 ) for establishing an electrical connection between a component connected to the press-fit pin and a printed circuit board by pressing the press-fit pin into a metallized hole ( 10 ) of the printed circuit board with a predetermined diameter, the method comprising the following steps - providing a sheet (S1), - cutting the sheet (S2), so that sheet metal surfaces for the connection zone and the first and second deformation zone arise, wherein the connection zone ( 2 ) parallel to a pressing-in direction (E) of the press-fit pin, a first and a second connecting edge ( 4 . 5 ), which lie opposite each other, so that the connection zone extends between the first and second connecting edge, wherein the first deformation zone ( 6 ) with the first connecting edge ( 4 ) of the terminal zone is connected and a first contact edge ( 8th ), which runs parallel to the press-in direction (E) and the first connecting edge ( 4 ), so that the first deformation zone ( 6 ) extends between the first connection edge and the first contact edge, wherein the second deformation zone ( 7 ) with the second connecting edge ( 5 ) of the connection zone ( 2 ) and a second contact edge ( 9 ), which runs parallel to the press-in direction (E) and the second connecting edge ( 5 ), so that the second deformation zone ( 7 ) between the second connection edge and the second contact edge, bending the sheet (S5) around the first connection edge so that the first deformation zone to the connection zone is at the first angle, and bending the sheet (S6) around the second connection edge, so that the second deformation zone to the connection zone is at the third angle, - the sheet being cut and bent in such a way that the first deformation zone ( 6 ) to the connection zone ( 2 ) within the hole ( 10 ) is at a second angle (α ₂ ), the second deformation zone ( 7 ) to the terminal zone within the hole at a fourth angle (α ₄ ) and the first and second connecting edge ( 4 . 5 ) and the first and second contact edge ( 8th . 9 ) on an inner circumference ( 11 ) of the hole when the press-in pin is in the hole.

Method according to claim 10, with the step of cutting, in particular punching (S3, S4), and / or embossing of the first and / or second deformation zone in order to adjust the rigidity of the first and / or second deformation zone.